JP2009134323A - Illumination apparatus and projection image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、第4色成分光を利用する照明装置及び投写型映像表示装置に関する。 The present invention relates to an illumination device and a projection display apparatus that use fourth color component light in addition to red component light, green component light, and blue component light.
従来、3色の光に対応する3つの光変調素子と、3つの光変調素子から出射される光を合成するクロスダイクロイックキューブと、クロスダイクロイックキューブで合成された光を投写する投写手段とを有する投写型映像表示装置が知られている。 Conventionally, it has three light modulation elements corresponding to light of three colors, a cross dichroic cube that combines light emitted from the three light modulation elements, and a projection unit that projects light combined by the cross dichroic cube Projection-type image display devices are known.
ここで、クロスダイクロイックキューブは、光が入射する3つの光入射面と、光が出射する1つの光出射面とを有している。従って、クロスダイクロイックキューブに入射する光が3色である場合には、投写型映像表示装置は、一つのクロスダイクロイックキューブを有していれば足りる。 Here, the cross dichroic cube has three light incident surfaces on which light is incident and one light emitting surface from which light is emitted. Accordingly, when the light incident on the cross dichroic cube has three colors, the projection display apparatus need only have one cross dichroic cube.
一方で、色再現性や輝度の向上を目的として、4色以上の光を利用する投写型映像表示装置が提案されている。例えば、投写型映像表示装置は、赤、緑及び青の3色に加えて、オレンジ、黄又はシアンを利用することによって、色再現性や輝度の向上を図っている(例えば、特許文献1)。 On the other hand, for the purpose of improving color reproducibility and luminance, a projection display apparatus using four or more colors of light has been proposed. For example, a projection display apparatus improves color reproducibility and brightness by using orange, yellow, or cyan in addition to three colors of red, green, and blue (for example, Patent Document 1). .
ここで、投写型映像表示装置が4色以上の光を有する場合には、一つのクロスダイクロイックキューブで4色以上の光を合成することができない。従って、投写型映像表示装置は、複数のダイクロイックキューブ(又は、クロスダイクロイックキューブ)を有する必要がある。 Here, when the projection display apparatus has four or more colors of light, it is not possible to synthesize four or more colors of light with one cross dichroic cube. Therefore, the projection display apparatus needs to have a plurality of dichroic cubes (or cross dichroic cubes).
例えば、4色の光の合成が必要である場合には、投写型映像表示装置は、2色の光が合成された合成光を2つ取得して、2つの合成光をさらに合成することによって、4色の合成光を取得する。なお、投写型映像表示装置は、3色の光が合成された合成光を取得して、合成光と1色の光とを合成することによって、4色の合成光を取得してもよい。投写型映像表示装置は、2色の光が合成された合成光を取得して、合成光と2色の光とを合成することによって、4色の合成光を取得してもよい。 For example, when four colors of light are required to be combined, the projection display apparatus obtains two combined lights obtained by combining the two colors of light, and further combines the two combined lights. Four colors of combined light are acquired. Note that the projection display apparatus may acquire combined light of three colors by acquiring combined light of three colors and combining the combined light and one color of light. The projection display apparatus may acquire four colors of combined light by acquiring combined light in which two colors of light are combined and combining the combined light and the two colors of light.
ここで、光変調素子と投写手段との間に、複数のダイクロイックキューブ(又は、クロスダイクロイックキューブ)を設ける必要がある。従って、投写手段のバックフォーカスが長くなる。 Here, it is necessary to provide a plurality of dichroic cubes (or cross dichroic cubes) between the light modulation element and the projection means. Accordingly, the back focus of the projection unit becomes long.
この結果、3色の光を利用する投写型映像表示装置で用いられる投写手段を転用することができないため、投写型映像表示装置のコストが全体として上昇してしまう。 As a result, since the projection means used in the projection display apparatus using three colors of light cannot be diverted, the cost of the projection display apparatus increases as a whole.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、4色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする照明装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and an illumination device that can suppress an increase in the cost of the entire device even when four or more colors of light are used. An object is to provide a projection display apparatus.
本発明の一の特徴は、光源(光源10)からの光を分離して、各色成分光を変調する複数の光変調素子(例えば、液晶パネル30)へ導き、前記光変調素子により生成された映像光を投写する投写型映像表示装置(例えば、投写型映像表示装置100)において、特定の波長帯域を有する光を投写するか否かを電気的に調整可能な光学素子(例えば、偏光状態調整素子30Ye)を備えることを要旨とする。 One feature of the present invention is that the light from the light source (light source 10) is separated and guided to a plurality of light modulation elements (for example, the liquid crystal panel 30) that modulate each color component light, and is generated by the light modulation element. In a projection display apparatus that projects image light (for example, the projection display apparatus 100), an optical element that can electrically adjust whether or not to project light having a specific wavelength band (for example, polarization state adjustment) The gist is to include the element 30Ye).
かかる特徴によれば、例えば、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、特定の波長帯域を有する光を利用する場合であっても、投写手段の設計を変更する必要がなく、装置全体のコスト上昇を抑制することができる。また、特定の波長帯域を有する光が、重畳されて投写されるため、投写手段がスクリーン上などに投写する映像の輝度が向上する。また、新方式の採用に付随する新たな設計負荷が軽減され、コストメリットが得られる。 According to such a feature, for example, in the case of using light having a specific wavelength band in addition to red component light, green component light, and blue component light, there is no need to change the design of the projection unit, An increase in cost of the entire apparatus can be suppressed. Further, since light having a specific wavelength band is projected in a superimposed manner, the brightness of an image projected by the projection unit on a screen or the like is improved. In addition, a new design load accompanying the adoption of the new method is reduced, and a cost merit is obtained.
本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、第1光変調素子(例えば、液晶パネル30R)、第2光変調素子(例えば、液晶パネル30G)および第3光変調素子(例えば、液晶パネル30B)を有し、前記光学素子は、特定の波長帯域を有する光を、第1光変調素子、第2光変調素子および第3光変調素子のうち、いずれかの光変調素子に重畳させて投写するか否かを電気的に調整可能であることを要旨とする。
One feature of the present invention is that, in the one feature described above, the first light modulation element (for example,
本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記光学素子は、特定の波長帯域を有する光を調整するノッチフィルタタイプであることを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the one feature described above, the optical element is a notch filter type that adjusts light having a specific wavelength band.
本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記光学素子は、特定の波長帯域を有する光を調整せずに、他の波長帯域を有する光を調整するエッジフィルタタイプであることを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the one feature described above, the optical element is an edge filter type that adjusts light having another wavelength band without adjusting light having a specific wavelength band. The gist.
本発明の他の特徴は、光源(光源10)からの光を分離して、各色成分光を変調する複数の光変調素子(例えば、液晶パネル30)へ導き、前記光変調素子により生成された映像光を投写する投写型映像表示装置(例えば、投写型映像表示装置100)において、特定の波長帯域を有する光を投写して光量を優先するモードと、特定の波長帯域を有する光を投写せずに色純度を優先するモードと、を電気的に切り替え可能な光学素子(例えば、偏光状態調整素子30Ye)を備えることを要旨とする。 Another feature of the present invention is that the light from the light source (light source 10) is separated and guided to a plurality of light modulation elements (for example, the liquid crystal panel 30) that modulate each color component light, and is generated by the light modulation element. In a projection display apparatus that projects image light (for example, the projection display apparatus 100), a mode in which light having a specific wavelength band is projected to give priority to the amount of light and a light having a specific wavelength band are projected. And an optical element (for example, a polarization state adjusting element 30Ye) that can be electrically switched between a mode that prioritizes color purity and a mode that prioritizes color purity.
本発明によれば、4色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする照明装置及び投写型映像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an illumination apparatus and a projection display apparatus that can suppress an increase in cost of the entire apparatus even when four or more colors of light are used.
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[第1実施形態]
(投写型映像表示装置の概略)
以下において、第1実施形態に係る投写型映像表示装置の概略について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置100の概略を示す図である。
[First Embodiment]
(Outline of projection display device)
Hereinafter, an outline of the projection display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a
図1に示すように、投写型映像表示装置100は、投写レンズユニット110を有しており、投写レンズユニット110によって拡大された映像光をスクリーン200上に投写する。投写型映像表示装置100は、後述するように、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を第4色成分光として利用する。
As shown in FIG. 1, the
(照明ユニットの概略構成)
以下において、第1実施形態に係る照明ユニットの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図2は、第1実施形態に係る照明ユニット120の概略構成を示す図である。図2では、光源10が発する光を均質化するフライアイレンズ、光源10が発する光の偏光方向を一の偏光方向(例えば、P偏光方向)に揃えるPBS(Polarized Beam Splitter)などが省略されていることに留意すべきである。
(Schematic configuration of lighting unit)
Hereinafter, a schematic configuration of the illumination unit according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
図2に示すように、照明ユニット120は、光源10と、複数の液晶パネル30(液晶パネル30R、液晶パネル30G及び液晶パネル30B)と、偏光状態調整素子30Yeと、クロスダイクロイックキューブ50とを備える。なお、図2では、投写レンズユニット110が図示されているが、投写レンズユニット110は照明ユニット120に含まれないことに留意すべきである。
As shown in FIG. 2, the
光源10は、白色光を発するUHPランプなどである。すなわち、光源10が発する光は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を少なくとも含む。
The
ここで、黄成分光は、図3に示すように、赤成分光、緑成分光及び青成分光が再現可能な色範囲(RGB色再現範囲)外の色を再現可能な光である。3色の光を利用する投写型映像表示装置では、黄成分光は色分離の過程で除かれる光である。 Here, as shown in FIG. 3, the yellow component light is light that can reproduce colors outside the color range (RGB color reproduction range) in which red component light, green component light, and blue component light can be reproduced. In a projection display apparatus using three colors of light, yellow component light is light that is removed in the process of color separation.
液晶パネル30Rは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル30Rに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光(例えば、P偏光)を透過して、他の偏光方向を有する光(例えば、S偏光)を遮光する偏光板31Rが設けられる。一方で、液晶パネル30Rから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光(例えば、S偏光)を透過して、一の偏光方向を有する光(例えば、P偏光)を遮光する偏光板32Rが設けられる。
The
従って、液晶パネル30Rが赤成分光の偏光方向を回転させない場合には、偏光板31Rを透過した赤成分光が偏光板32Rで遮光されるため、赤成分光がクロスダイクロイックキューブ50に照射されない。一方で、液晶パネル30Rが赤成分光の偏光方向を回転させた場合には、偏光板31Rを透過した赤成分光が偏光板32Rを透過するため、赤成分光がクロスダイクロイックキューブ50に照射される。
Accordingly, when the
同様に、液晶パネル30Gは、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び黄成分光を変調する。液晶パネル30Gに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光を透過して、他の偏光方向を有する光を遮光する偏光板31Gが設けられる。一方で、液晶パネル30Gから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光を透過して、一の偏光方向を有する光を遮光する偏光板32Gが設けられる。
Similarly, the
液晶パネル30Bは、青成分光の偏光方向を回転させることによって青成分光を変調する。液晶パネル30Bに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光を透過して、他の偏光方向を有する光を遮光する偏光板31Bが設けられる。一方で、液晶パネル30Bから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光を透過して、一の偏光方向を有する光を遮光する偏光板32Bが設けられる。
The
偏光状態調整素子30Yeは、黄成分光の偏光状態を調整することによって黄成分光を変調する。一方で、偏光状態調整素子30Yeは、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。 The polarization state adjusting element 30Ye modulates yellow component light by adjusting the polarization state of yellow component light. On the other hand, the polarization state adjusting element 30Ye transmits green component light without adjusting the polarization state of the green component light.
ここで、偏光状態調整素子とは、自素子に入射した直線偏光の偏光状態を調整可能な素子であり、直線偏光又は楕円偏光(又は、円偏光)を出射する。 Here, the polarization state adjusting element is an element that can adjust the polarization state of linearly polarized light incident on the element, and emits linearly polarized light or elliptically polarized light (or circularly polarized light).
例えば、偏光状態調整素子は、自素子に電圧が印加されているか否かに応じて、自素子に入射する直線偏光の偏光方向を回転せずに直線偏光をそのまま出射する状態と、自素子に入射する直線偏光の偏光方向を略90°回転して、偏光方向が略90°回転された直線偏光を出射する状態とを切り替え可能な素子である。 For example, the polarization state adjusting element emits linearly polarized light as it is without rotating the polarization direction of the linearly polarized light incident on the own element, depending on whether or not a voltage is applied to the own element. It is an element that can switch between a state in which the polarization direction of incident linearly polarized light is rotated by approximately 90 ° and linearly polarized light whose polarization direction is rotated by approximately 90 ° is emitted.
偏光状態調整素子は、自素子に印加される電圧の大きさに応じて、自素子に入射する直線偏光と自素子から出射される直線偏光とによって構成される角度を0〜90°の範囲内で調整する素子であってもよい。 The polarization state adjusting element has an angle formed by linearly polarized light incident on its own element and linearly polarized light emitted from its own element in the range of 0 to 90 °, depending on the magnitude of the voltage applied to that element. The element to be adjusted may be used.
偏光状態調整素子は、自素子に印加される電圧の大きさに応じて、自素子に入射する直線偏光を楕円偏光(又は、円偏光)に調整する素子であってもよい。 The polarization state adjusting element may be an element that adjusts linearly polarized light incident on the self element to elliptically polarized light (or circularly polarized light) according to the magnitude of the voltage applied to the self element.
なお、偏光状態調整素子による偏光方向の調整によって、偏光状態調整素子の光出射側に設けられた偏光板を透過する光量が制御される。 The amount of light transmitted through the polarizing plate provided on the light exit side of the polarization state adjusting element is controlled by adjusting the polarization direction by the polarization state adjusting element.
偏光状態調整素子としては、ノッチフィルタタイプの素子とエッジフィルタタイプの素子とが考えられる。 As the polarization state adjusting element, a notch filter type element and an edge filter type element can be considered.
ノッチフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整することが可能である。例えば、ノッチフィルタタイプの素子は、緑よりも長波長帯域、すなわち、黄色の波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整する。ノッチフィルタタイプの素子を用いることによって、不要光(例えば、黄成分光)を削減することが可能である。 The notch filter type element can adjust only the polarization state of light having a specific wavelength band. For example, a notch filter type element adjusts only the polarization state of light having a longer wavelength band than green, that is, a yellow wavelength band. By using a notch filter type element, unnecessary light (for example, yellow component light) can be reduced.
エッジフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、他の波長帯域を有する光の偏光状態を調整することが可能である。例えば、エッジフィルタタイプの素子は、緑の波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、緑よりも長波長帯域及び短波長帯域を有する光の偏光状態を調整する。エッジフィルタタイプの素子を用いることによって、特定波長帯域を有する光(例えば、緑成分光)の色純度を高めることが可能である。 An edge filter type element can adjust the polarization state of light having another wavelength band without adjusting the polarization state of light having a specific wavelength band. For example, an edge filter type element adjusts the polarization state of light having a longer wavelength band and a shorter wavelength band than green without adjusting the polarization state of light having a green wavelength band. By using an edge filter type element, the color purity of light having a specific wavelength band (for example, green component light) can be increased.
第1実施形態では、偏光状態調整素子30Yeは、黄成分光の偏光方向を回転させないか、黄成分光の偏光方向を90°回転させるかを選択的に切り替える素子であることに留意すべきである。また、偏光状態調整素子30Yeは、複数の分割領域(例えば、画素)毎に黄成分光の偏光方向を切り替える構成を有しておらず、偏光状態調整素子30Yeに入射した全ての黄成分光の偏光方向を切り替える素子であることに留意すべきである。 In the first embodiment, it should be noted that the polarization state adjusting element 30Ye is an element that selectively switches whether the polarization direction of yellow component light is not rotated or whether the polarization direction of yellow component light is rotated by 90 °. is there. In addition, the polarization state adjusting element 30Ye does not have a configuration for switching the polarization direction of yellow component light for each of a plurality of divided regions (for example, pixels), and all of the yellow component light that has entered the polarization state adjusting element 30Ye. It should be noted that the element switches the polarization direction.
例えば、図4(a)に示すように、偏光状態調整素子30Yeは、偏光状態調整素子30Yeに電圧が印加されていない状態(電源OFF)では、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させずに、緑成分光及び黄成分光を透過する。 For example, as shown in FIG. 4A, the polarization adjustment element 30Ye rotates the polarization directions of the green component light and the yellow component light in a state where the voltage is not applied to the polarization adjustment element 30Ye (power supply OFF). Without transmitting, green component light and yellow component light are transmitted.
一方で、図4(b)に示すように、偏光状態調整素子30Yeは、偏光状態調整素子30Yeに電圧が印加された状態(電源ON)では、黄成分光の偏光方向のみを90°回転させて、緑成分光及び黄成分光を透過する。 On the other hand, as shown in FIG. 4B, the polarization state adjusting element 30Ye rotates only the polarization direction of yellow component light by 90 ° in a state where the voltage is applied to the polarization state adjusting element 30Ye (power ON). The green component light and the yellow component light are transmitted.
ここで、偏光状態調整素子30Yeから出射された黄成分光及び緑成分光は、偏光板31Gに照射される。偏光板31Gは、一の偏光方向を有する光(例えば、S偏光)を透過して、他の偏光方向を有する光(例えば、P偏光)を遮光する。従って、偏光状態調整素子30Yeが黄成分光の偏光方向を回転させるか否かによって、クロスダイクロイックキューブ50に到達する黄成分光の光量が制御される。
Here, the yellow component light and the green component light emitted from the polarization state adjusting element 30Ye are applied to the
クロスダイクロイックキューブ50は、液晶パネル30R、液晶パネル30G及び液晶パネル30Bから出射される光を合成する。すなわち、クロスダイクロイックキューブ50は、液晶パネル30Rから出射される赤成分光、液晶パネル30Gから出射される緑成分光及び黄成分光、及び、液晶パネル30Bから出射される青成分光を合成する。また、クロスダイクロイックキューブ50は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を含む合成光(映像光)を投写レンズユニット110側に出射する。
The cross
投写レンズユニット110は、上述したように、クロスダイクロイックキューブ50によって合成された合成光(映像光)をスクリーン200上に投写する。
As described above, the
照明ユニット120は、複数のミラー群(ミラー21〜ミラー25)を有する。ミラー21は、青成分光、緑成分光及び黄成分光を透過して、赤成分光を反射するダイクロイックミラーである。ミラー22は、緑成分光及び黄成分光を反射して、青成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー23及びミラー24は、青成分光を反射して液晶パネル30B側に導くミラーである。ミラー25は、赤成分光を反射して液晶パネル30R側に導くミラーである。
The
(偏光状態調整素子の機能)
以下において、第1実施形態に係る偏光状態調整素子の機能について、図面を参照しながら説明する。図5は、第1実施形態に係る偏光状態調整素子(偏光状態調整素子30Ye)の機能について説明するための図である。
(Function of polarization adjustment element)
Hereinafter, the function of the polarization state adjusting element according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram for explaining the function of the polarization state adjustment element (polarization state adjustment element 30Ye) according to the first embodiment.
具体的には、図5では、偏光状態調整素子30Yeと偏光板31Gとの組合せが示されている。偏光状態調整素子Ye−1は、電圧が印加された状態(電源ON)で黄成分光の偏光方向のみを90°回転させる素子である。一方で、偏光状態調整素子Ye−2は、電圧が印加されていない状態(電源OFF)で黄成分光の偏光方向のみを90°回転させる素子である。
Specifically, FIG. 5 shows a combination of the polarization state adjusting element 30Ye and the
偏光板G−1は、P偏光を有する光を透過して、S偏光を有する光を遮光する素子である。偏光板G−1は、例えば、光源10が発する光がP偏光に揃えられる場合に用いられる。一方で、偏光板G−2は、S偏光を有する光を透過して、P偏光を有する光を遮光する素子である。偏光板G−2は、例えば、光源10が発する光がS偏光に揃えられる場合に用いられる。
The polarizing plate G-1 is an element that transmits light having P polarization and shields light having S polarization. The polarizing plate G-1 is used, for example, when light emitted from the
図5に示すように、光源10が発する光がP偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ye−1を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ50に到達する黄成分光の光量は、偏光状態調整素子Ye−1に電圧が印加されていない状態(電源OFF)で最大となる。なお、偏光状態調整素子Ye−1に電圧が印加された状態では、黄成分光の偏光方向(S偏光)が緑成分光の偏光方向(P偏光)と異なるため、S偏光の黄成分光は、偏光板G−1(液晶パネル35Gの入射側に設けられた偏光板31G)で遮光される。
As shown in FIG. 5, in the case where the light emitted from the
一方で、偏光状態調整素子Ye−2を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ50に到達する黄成分光の光量は、偏光状態調整素子Ye−2に電圧が印加された状態(電源ON)で最大となる。なお、偏光状態調整素子Ye−2に電圧が印加されていない状態では、黄成分光の偏光方向(S偏光)が緑成分光の偏光方向(P偏光)と異なるため、S偏光の黄成分光は、偏光板G−1(液晶パネル35Gの入射側に設けられた偏光板31G)で遮光される。
On the other hand, considering the case of using the polarization state adjustment element Ye-2, the amount of yellow component light reaching the cross
次に、光源10が発する光がS偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ye−1を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ50に到達する黄成分光の光量は、偏光状態調整素子Ye−1に電圧が印加されていない状態(電源OFF)で最大となる。なお、偏光状態調整素子Ye−1に電圧が印加された状態では、黄成分光の偏光方向(P偏光)が緑成分光の偏光方向(S偏光)と異なるため、P偏光の黄成分光は、偏光板G−2(液晶パネル35Gの入射側に設けられた偏光板31G)で遮光される。
Next, in the case where the light emitted from the
一方で、偏光状態調整素子Ye−2を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ50に到達する黄成分光の光量は、偏光状態調整素子Ye−2に電圧が印加された状態(電源ON)で最大となる。なお、偏光状態調整素子Ye−2に電圧が印加されていない状態では、黄成分光の偏光方向(P偏光)が緑成分光の偏光方向(S偏光)と異なるため、P偏光の黄成分光は、偏光板G−2(液晶パネル35Gの入射側に設けられた偏光板31G)で遮光される。
On the other hand, considering the case of using the polarization state adjustment element Ye-2, the amount of yellow component light reaching the cross
(作用及び効果)
第1実施形態に係る投写型映像表示装置100によれば、偏光状態調整素子30Yeは、緑成分光を変調せずに緑成分光を透過し、黄成分光を変調して黄成分光を透過する。偏光状態調整素子30Yeから出射された黄成分光及び緑成分光が、液晶パネル30Gに入射する。すなわち、黄成分光は、緑成分光に重畳されてクロスダイクロイックキューブ50に供給される。従って、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する場合であっても、クロスダイクロイックキューブ50に入射する光は3種類である。この結果、投写レンズユニット110の設計を変更する必要がなく、装置全体のコスト上昇を抑制することができる。
(Function and effect)
According to the
また、黄成分光が、緑成分光に重畳されて投写されるため、投写レンズユニット110がスクリーン上などに投写する映像の輝度が向上する。
Further, since the yellow component light is projected while being superimposed on the green component light, the brightness of the image projected by the
上述したように、偏光状態調整素子30Yeが、緑成分光を変調せずに緑成分光を透過し、黄成分光を変調して黄成分光を透過するため、3色の光を利用する投写型映像表示装置100の構成において、緑成分光の光路上に偏光状態調整素子を配置することによって、4色の光を利用する新方式に対応することができる。すなわち、新方式の採用に付随する新たな設計負荷が軽減され、コストメリットが得られる。
[第2実施形態]
以下において、第2実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第1実施形態と第2実施形態との相違点について主として説明する。
As described above, since the polarization state adjusting element 30Ye transmits green component light without modulating green component light, and modulates yellow component light and transmits yellow component light, projection using three colors of light is performed. In the configuration of the type
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the second embodiment described above will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態では特に触れていないが、第2実施形態では、偏光状態調整素子30Yeによって黄成分光の偏光状態を調整する変調量は、赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号に応じて制御される。 Specifically, although not particularly mentioned in the first embodiment described above, in the second embodiment, the modulation amount for adjusting the polarization state of yellow component light by the polarization state adjustment element 30Ye is the input signal for red, the signal for green It is controlled according to the input signal and the blue input signal.
また、上述した第1実施形態では、偏光状態調整素子30Yeは、黄成分光の偏光方向を回転させないか、黄成分光の偏光方向を90°回転させるかを選択的に切り替える素子である。これに対して、第2実施形態では、偏光状態調整素子30Yeによって黄成分光の偏光状態を調整することによって、黄成分光の偏光方向が0〜90°の範囲内で制御される。 In the first embodiment described above, the polarization state adjusting element 30Ye is an element that selectively switches whether the polarization direction of yellow component light is not rotated or whether the polarization direction of yellow component light is rotated 90 °. On the other hand, in 2nd Embodiment, the polarization direction of yellow component light is controlled within the range of 0-90 degrees by adjusting the polarization state of yellow component light by the polarization state adjustment element 30Ye.
(投写型映像表示装置の機能)
以下において、第2実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図6は、第2実施形態に係る投写型映像表示装置100の機能を示すブロック図である。
(Function of projection display device)
Hereinafter, functions of the projection display apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram illustrating functions of the
図6に示すように、投写型映像表示装置100は、信号受付部210と、変調量制御部220とを含む制御部130を備える。
As shown in FIG. 6, the
信号受付部210は、各色信号(赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号)を受付ける。例えば、信号受付部210は、映像信号から色信号を分離する色分離ブロックから各色信号を取得する。
The
変調量制御部220は、信号受付部210から取得した各色信号に基づいて、各液晶パネル30(液晶パネル30R、液晶パネル30G、液晶パネル30B、偏光状態調整素子30Ye)の変調量を制御する。
The modulation
具体的には、変調量制御部220は、赤用入力信号を変更せずに液晶パネル30Rに入力する。同様に、変調量制御部220は、緑用入力信号を変更せずに液晶パネル30Gに入力し、青用入力信号を変更せずに液晶パネル30Bに入力する。一方で、変調量制御部220は、赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号に基づいて黄成分光の寄与度を算出して、黄成分光の変調量を制御するための黄用信号を生成する。
Specifically, the modulation
ここで、変調量制御部220は、赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号に基づいて、輝度の代表値を算出する。輝度の代表値は、輝度の最小値、輝度の最大値、輝度の平均値などである。続いて、変調量制御部220は、輝度の代表値に応じて、映像に対する黄成分光の重畳量を決定して、偏光状態調整素子30Yeの変調量を制御する。
Here, the modulation
例えば、各色信号が8bit系列で表現される場合を例に挙げると、輝度の代表値が255である場合には、黄用信号の値は最大値(すなわち、255)となる。一方で、輝度の代表値が128である場合には、黄用信号の値は最大値の半分(すなわち、128)となる。 For example, in the case where each color signal is expressed in an 8-bit series, for example, when the representative value of luminance is 255, the value of the yellow signal is the maximum value (ie, 255). On the other hand, when the representative value of luminance is 128, the value of the yellow signal is half of the maximum value (that is, 128).
従って、スクリーン200上に表示される映像が黒である場合には、輝度の代表値が0となるため、黄用信号の値も0となる。一方、スクリーン200上に表示される映像が白である場合には、輝度の代表値が255となるため、黄用信号の値も255となる。この結果、スクリーン200上に表示される映像が白である場合には、液晶パネル30Gから出射される光に偏光状態調整素子30Yeから出射される光が加えられるため、スクリーン200上に表示される映像の輝度が向上する。
Therefore, when the image displayed on the
次に、映像の色と、色再現に用いられる色成分光との関係について説明する。具体的には、各色成分光の量(すなわち、各液晶パネル30の変調量)は、映像の色に応じて制御される。図7に示すように、映像が白である場合には、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光の全てが用いられる。映像が黒である場合には、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光の全てが用いられない。 Next, the relationship between video colors and color component light used for color reproduction will be described. Specifically, the amount of each color component light (that is, the modulation amount of each liquid crystal panel 30) is controlled according to the color of the video. As shown in FIG. 7, when the image is white, all of red component light, green component light, blue component light, and yellow component light are used. When the image is black, all of red component light, green component light, blue component light and yellow component light are not used.
映像が赤である場合には、赤成分光のみが用いられる。同様に、映像が緑である場合には、緑成分光のみが用いられ、映像が青である場合には、青成分光のみが用いられる。 If the image is red, only red component light is used. Similarly, only green component light is used when the image is green, and only blue component light is used when the image is blue.
映像が黄である場合には、黄成分光が液晶パネル30Gに入射するため、黄成分光のみを利用することができないため、黄色に緑色が混じることを抑制するために、黄成分光を用いずに赤成分光及び緑成分光が用いられる。なお、黄色の色バランスを保つことが可能な範囲内であれば、黄成分光を利用してもよいことは勿論である。
When the image is yellow, since yellow component light is incident on the
映像が、白、黒、赤、緑、青及び黄でない他の色である場合には、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光の全てが用いられる。なお、黄成分光の偏光状態を調整する変調量(すなわち、黄用信号の値)は、赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号に応じて適宜選択される。 When the image is a color other than white, black, red, green, blue and yellow, all of red component light, green component light, blue component light and yellow component light are used. The modulation amount (that is, the value of the yellow signal) for adjusting the polarization state of the yellow component light is appropriately selected according to the red input signal, the green input signal, and the blue input signal.
(作用及び効果)
第2実施形態に係る投写型映像表示装置100によれば、黄用信号(黄成分光の偏光状態を調整する変調量)が、赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号に基づいて制御されるため、スクリーン200上に投写される映像の色バランスを崩すことなく、映像の輝度向上を適切に図ることができる。
(Function and effect)
According to the
[第3実施形態]
以下において、第3実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第1実施形態と第3実施形態との相違点について主として説明する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the third embodiment described above will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態では、透過型液晶パネルを光変調素子として用いるが、第3実施形態では、反射型液晶パネル(LCOS;Liquid Crystal On Silicon)を光変調素子として用いる。 Specifically, in the first embodiment described above, a transmissive liquid crystal panel is used as the light modulation element, but in the third embodiment, a reflective liquid crystal panel (LCOS; Liquid Crystal On Silicon) is used as the light modulation element.
(照明ユニットの概略構成)
以下において、第3実施形態に係る照明ユニットの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図8は、第3実施形態に係る照明ユニット120の概略構成を示す図である。なお、図8では、上述した第1実施形態と同様の構成については同様の符号が付されていることに留意すべきである。
(Schematic configuration of lighting unit)
Hereinafter, a schematic configuration of the illumination unit according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
図8に示すように、照明ユニット120は、光源10と、複数の液晶パネル35(液晶パネル35R、液晶パネル35G及び液晶パネル35B)と、偏光状態調整素子35Yeと、複数のミラー群(ミラー121〜ミラー123)と、複数のPBSキューブ(PBSキューブ131〜PBSキューブ133)と、複数の位相差板(位相差板137及び位相差板138)と、クロスダイクロイックキューブ50とを備える。
As shown in FIG. 8, the
液晶パネル35Rは、液晶パネル35Rに入射した赤成分光の偏光方向(ここでは、S偏光方向)を回転して、P偏光方向を有する赤成分光を反射する。同様に、液晶パネル35Gは、液晶パネル35Gに入射した緑成分光及び黄成分光の偏光方向(ここでは、S偏光方向)を回転して、P偏光方向を有する緑成分光及び黄成分光を反射する。液晶パネル35Bは、液晶パネル35Bに入射した青成分光の偏光方向(ここでは、S偏光方向)を回転して、P偏光方向を有する青成分光を反射する。
The
偏光状態調整素子35Yeは、黄成分光の偏光状態を調整することによって黄成分光を変調する。一方で、偏光状態調整素子35Yeは、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。 The polarization state adjusting element 35Ye modulates yellow component light by adjusting the polarization state of yellow component light. On the other hand, the polarization state adjusting element 35Ye transmits green component light without adjusting the polarization state of the green component light.
ミラー121は、赤成分光、緑成分光及び黄成分光を透過して、青成分光を反射するダイクロイックミラーである。ミラー122は、赤成分光を透過して、緑成分光及び黄成分光を反射するダイクロイックミラーである。ミラー123は、青成分光を反射して液晶パネル35B側に導く反射ミラーである。
The
PBSキューブ131は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ131は、S偏光方向を有する赤成分光(R−S)を反射して液晶パネル35R側に導く。PBSキューブ131は、液晶パネル35Rで反射された赤成分光のうち、P偏光方向を有する赤成分光(R−P)を透過してクロスダイクロイックキューブ50側に導く。
The
PBSキューブ132は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ132は、S偏光方向を有する緑成分光(G−S)を反射して液晶パネル35G側に導く。PBSキューブ132は、液晶パネル35Gで反射された緑成分光のうち、P偏光方向を有する緑成分光(G−P)を透過してクロスダイクロイックキューブ50側に導く。
The
また、PBSキューブ132は、偏光状態調整素子35Yeから出射された黄成分光のうち、S偏光方向を有する黄成分光(Ye−S)を反射して液晶パネル35G側に導く。一方で、PBSキューブ132は、偏光状態調整素子35Yeから出射された黄成分光のうち、P偏光方向を有する黄成分光(Ye−P)を透過する。PBSキューブ132は、液晶パネル35Gで反射された黄成分光のうち、P偏光方向を有する黄成分光(Ye−P)を透過してクロスダイクロイックキューブ50側に導く。
Further, the
このように、偏光状態調整素子35Yeから出射された黄成分光のうち、S偏光方向を有する黄成分光(Ye−S)は、S偏光方向を有する緑成分光(G−S)とともに、液晶パネル35Gに入射することに留意すべきである。
Thus, of the yellow component light emitted from the polarization state adjusting element 35Ye, yellow component light (Ye- S ) having the S polarization direction is liquid crystal together with green component light (G- S ) having the S polarization direction. It should be noted that the light enters the
PBSキューブ133は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ133は、S偏光方向を有する青成分光(B−S)を反射して液晶パネル35B側に導く。PBSキューブ133は、液晶パネル35Bで反射された青成分光のうち、P偏光方向を有する青成分光(B−P)を透過してクロスダイクロイックキューブ50側に導く。
The
位相差板137は、赤成分光の偏光方向を90°回転させる。具体的には、位相差板137は、P偏光方向を有する赤成分光の偏光方向を回転して、S偏光方向を有する赤成分光をクロスダイクロイックキューブ50側に導く。
The
位相差板138は、青成分光の偏光方向を90°回転させる。具体的には、位相差板138は、P偏光方向を有する青成分光の偏光方向を回転して、S偏光方向を有する青成分光をクロスダイクロイックキューブ50側に導く。
The
(作用及び効果)
第3実施形態に係る投写型映像表示装置100によれば、反射型液晶パネル(LCOS)を用いる場合であっても、上述した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Function and effect)
According to the
なお、3色の光を利用する場合であっても、PBSキューブ131〜PBSキューブ133が必要であるため、第3実施形態に係る投写型映像表示装置100において、各液晶パネル35から投写レンズユニット110までの距離(バックフォーカス)は、3色の光を利用する場合と同様であることに留意すべきである。
Even when three colors of light are used, the
[第4実施形態]
以下において、第4実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第1実施形態と第4実施形態との相違点について主として説明する。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the fourth embodiment described above will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態では、透過型液晶パネルを光変調素子として用いるが、第4実施形態では、反射型液晶パネル(LCOS;Liquid Crystal On Silicon)を光変調素子として用いる。 Specifically, in the first embodiment described above, a transmissive liquid crystal panel is used as a light modulation element, but in the fourth embodiment, a reflective liquid crystal panel (LCOS) is used as a light modulation element.
(照明ユニットの概略構成)
以下において、第4実施形態に係る照明ユニットの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図9は、第4実施形態に係る照明ユニット120の概略構成を示す図である。なお、図9では、上述した第1実施形態と同様の構成については同様の符号が付されていることに留意すべきである。
(Schematic configuration of lighting unit)
Hereinafter, a schematic configuration of the illumination unit according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
また、第1実施形態と同様に、図9では、光源10が発する光を均質化するフライアイレンズ、光源10が発する光の偏光方向を一の偏光方向(例えば、P偏光方向)に揃えるPBS(Polarized Beam Splitter)などが省略されていることに留意すべきである。
Similarly to the first embodiment, in FIG. 9, a fly-eye lens that homogenizes the light emitted from the
図9に示すように、照明ユニット120は、光源10と、複数の液晶パネル35(液晶パネル35R、液晶パネル35G及び液晶パネル35B)と、偏光状態調整素子35Yeと、複数のPBSキューブ(PBSキューブ231〜PBSキューブ234)と、複数の狭帯域位相差板(狭帯域位相差板237〜狭帯域位相差板239)とを備える。
As shown in FIG. 9, the
液晶パネル35Rは、液晶パネル35Rに入射した赤成分光の偏光方向(ここでは、P偏光方向)を回転して、S偏光方向を有する赤成分光を反射する。同様に、液晶パネル35Gは、液晶パネル35Gに入射した緑成分光及び黄成分光の偏光方向(ここでは、P偏光方向)を回転して、S偏光方向を有する緑成分光及び黄成分光を反射する。液晶パネル35Bは、液晶パネル35Bに入射した青成分光の偏光方向(ここでは、S偏光方向)を回転して、P偏光方向を有する青成分光を反射する。
The
偏光状態調整素子35Yeは、黄成分光の偏光状態を調整することによって黄成分光を変調する。一方で、偏光状態調整素子35Yeは、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。 The polarization state adjusting element 35Ye modulates yellow component light by adjusting the polarization state of yellow component light. On the other hand, the polarization state adjusting element 35Ye transmits green component light without adjusting the polarization state of the green component light.
なお、偏光状態調整素子35Yeの配置位置は、PBSキューブ231の光出射側に限定されるものではなく、PBSキューブ232の光出射側であってもよい。
The arrangement position of the polarization state adjusting element 35Ye is not limited to the light emission side of the
PBSキューブ231は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ231は、P偏光方向を有する緑成分光(G−P)及び黄成分光(Ye−P)を透過してPBSキューブ232側に導く。PBSキューブ231は、S偏光方向を有する赤成分光(R−S)及び青成分光(B−S)を反射してPBSキューブ233側に導く。
The
PBSキューブ232は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ232は、P偏光方向を有する緑成分光(G−P)を透過して液晶パネル35G側に導く。PBSキューブ232は、液晶パネル35Gで反射された緑成分光のうち、S偏光方向を有する緑成分光(G−S)を反射してPBSキューブ234側に導く。
The
また、PBSキューブ232は、偏光状態調整素子35Yeから出射された黄成分光のうち、S偏光方向を有する黄成分光(Ye−S)を反射する。一方で、PBSキューブ232は、偏光状態調整素子35Yeから出射された黄成分光のうち、P偏光方向を有する黄成分光(Ye−P)を透過して液晶パネル35G側に導く。PBSキューブ232は、液晶パネル35Gで反射された黄成分光のうち、S偏光方向を有する黄成分光(Ye−S)を反射してPBSキューブ234側に導く。
The
PBSキューブ233は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ233は、P偏光方向を有する赤成分光(R−P)を透過して液晶パネル35R側に導く。PBSキューブ233は、液晶パネル35Rで反射された赤成分光のうち、S偏光方向を有する赤成分光(R−S)を反射してPBSキューブ234側に導く。
The
また、PBSキューブ233は、S偏光方向を有する青成分光(B−S)を反射して液晶パネル35B側に導く。PBSキューブ233は、液晶パネル35Bで反射された青成分光のうち、P偏光方向を有する青成分光(B−P)を透過してPBSキューブ234側に導く。
The
PBSキューブ234は、S偏光成分光を反射して、P偏光成分光を透過するPBS膜を有する。具体的には、PBSキューブ234は、P偏光方向を有する赤成分光(R−P)及び青成分光(B−P)を透過して投写レンズユニット110側に導く。PBSキューブ234は、S偏光方向を有する緑成分光(G−S)及び黄成分光(Ye−S)を反射して投写レンズユニット110側に導く。
The
狭帯域位相差板237は、特定の色成分光の偏光方向のみを回転させて、他の色成分光の偏光方向を回転させない。例えば、各色成分光の偏光方向がP偏光方向で揃っている場合を例に挙げると、狭帯域位相差板237は、赤成分光及び青成分光の偏光方向を90°回転させて透過し、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させずに透過する。一方で、各色成分光の偏光方向がS偏光方向で揃っている場合を例に挙げると、狭帯域位相差板237は、赤成分光及び青成分光の偏光方向を回転させずに透過し、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を90°回転させて透過する。
The narrow band
狭帯域位相差板238は、特定の色成分光の偏光方向のみを回転させて、他の色成分光の偏光方向を回転させない。ここでは、狭帯域位相差板238は、赤成分光の偏光方向を90°回転させて透過し、青成分光の偏光方向を回転させずに透過する。 The narrow band phase difference plate 238 rotates only the polarization direction of the specific color component light and does not rotate the polarization direction of the other color component light. Here, the narrow-band phase difference plate 238 transmits the red component light with the polarization direction rotated by 90 ° and transmits the blue component light without rotating the polarization direction.
狭帯域位相差板239は、特定の色成分光の偏光方向のみを回転させて、他の色成分光の偏光方向を回転させない。ここでは、狭帯域位相差板239は、赤成分光の偏光方向を90°回転させて透過し、青成分光の偏光方向を回転させずに透過する。
The narrow band
なお、第3実施形態では、PBSキューブ232〜PBSキューブ234は、液晶パネル35R、液晶パネル35G及び液晶パネル35Bから出射された光を合成する色合成部を構成する。
In the third embodiment, the
また、S偏光を有する光を透過して、P偏光を有する光を遮光する偏光板が、PBSキューブ232の光出射側に設けられていてもよい。P偏光を有する光を透過して、S偏光を有する光を遮光する偏光板が、狭帯域位相差板239の光出射側に設けられていてもよい。
Further, a polarizing plate that transmits light having S-polarized light and shields light having P-polarized light may be provided on the light exit side of the
(作用及び効果)
第4実施形態に係る投写型映像表示装置100によれば、反射型液晶パネル(LCOS)を用いる場合であっても、上述した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Function and effect)
According to the
なお、3色の光を利用する場合であっても、PBSキューブ231〜PBSキューブ234が必要であるため、第4実施形態に係る投写型映像表示装置100において、各液晶パネル35から投写レンズユニット110までの距離(バックフォーカス)は、3色の光を利用する場合と同様であることに留意すべきである。
Even when three colors of light are used, the
[第5実施形態]
以下において、第5実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第1実施形態と第5実施形態との相違点について主として説明する。
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the above-described first embodiment and the fifth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態では、黄成分光の偏光方向を切り替える偏光状態調整素子30Yeは、緑成分光と赤成分光とを分離する素子(ミラー22)の後段に設けられている。 Specifically, in the above-described first embodiment, the polarization state adjusting element 30Ye that switches the polarization direction of yellow component light is provided in the subsequent stage of the element (mirror 22) that separates green component light and red component light. Yes.
これに対して、第5実施形態では、黄成分光の偏光方向を切り替える偏光状態調整素子30Yeは、緑成分光と赤成分光とを分離する素子(ミラー22)の前段に設けられている。 On the other hand, in the fifth embodiment, the polarization state adjusting element 30Ye for switching the polarization direction of yellow component light is provided in front of the element (mirror 22) that separates green component light and red component light.
(照明ユニットの概略構成)
以下において、第5実施形態に係る照明ユニットの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図10は、第5実施形態に係る照明ユニット120の概略構成を示す図である。図10では、上述した図2と同様の構成について同様の符号が付されていることに留意すべきである。
(Schematic configuration of lighting unit)
Hereinafter, a schematic configuration of the illumination unit according to the fifth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
また、第1実施形態と同様に、図10では、光源10が発する光を均質化するフライアイレンズ、光源10が発する光の偏光方向を一の偏光方向(例えば、P偏光方向)に揃えるPBS(Polarized Beam Splitter)などが省略されていることに留意すべきである。
Similarly to the first embodiment, in FIG. 10, a fly-eye lens that homogenizes the light emitted from the
なお、図10では、光源10が発する光が各色成分光に分離される前において、光源10が発する光の偏光方向がS偏光に揃えられているケースについて説明する。
Note that FIG. 10 illustrates a case where the polarization direction of the light emitted from the
図10に示すように、照明ユニット120は、光源10と、複数の液晶パネル30(液晶パネル30R、液晶パネル30G及び液晶パネル30B)と、偏光状態調整素子37Yeと、クロスダイクロイックキューブ50と、複数のミラー群(ミラー321〜ミラー322、ミラー331〜ミラー333)を備える。
As illustrated in FIG. 10, the
偏光状態調整素子37Yeは、ミラー321で反射された合成光の光路上において、ミラー321とミラー332との間に設けられている。偏光状態調整素子37Yeは、図11に示すように、ミラー321で反射された合成光のうち、黄成分光の偏光状態のみを調整可能に構成されている。図11において、縦軸は、合成光の偏光状態を調整せずに合成光を透過する割合(透過率)であり、横軸は、合成光の波長である。
The polarization state adjusting element 37Ye is provided between the
図11に示すように、偏光状態調整素子37Yeに電圧が印加されていない状態では、偏光状態調整素子37Yeは、合成光の偏光状態を調整せずに合成光を透過する。すなわち、偏光状態調整素子37Yeは、赤成分光、緑成分光及び黄成分光を含む合成光をS偏光で透過する。 As shown in FIG. 11, in a state where no voltage is applied to the polarization state adjusting element 37Ye, the polarization state adjusting element 37Ye transmits the combined light without adjusting the polarization state of the combined light. That is, the polarization state adjusting element 37Ye transmits the combined light including red component light, green component light, and yellow component light as S-polarized light.
一方で、偏光状態調整素子37Yeに電圧が印加された状態では、偏光状態調整素子37Yeは、黄成分光の偏光状態のみを調整して合成光を透過する。すなわち、偏光状態調整素子37Yeは、赤成分光及び緑成分光をS偏光で透過し、黄成分光をP偏光で透過する。 On the other hand, in a state where a voltage is applied to the polarization state adjustment element 37Ye, the polarization state adjustment element 37Ye transmits only the combined light while adjusting only the polarization state of the yellow component light. That is, the polarization adjustment element 37Ye transmits red component light and green component light as S-polarized light and transmits yellow component light as P-polarized light.
ミラー321は、赤成分光、緑成分光及び黄成分光を含む合成光を反射して、青成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー322は、緑成分光を反射して、赤成分光を透過するダイクロイックミラーである。
The
ここで、ミラー322のカットオフ波長は、図12に示すように、緑成分光の波長帯と赤成分光の波長帯との間に設けられている。また、ミラー322のカットオフ波長は、ミラー322に入射する光の偏光方向に応じて異なる。 Here, the cutoff wavelength of the mirror 322 is provided between the wavelength band of the green component light and the wavelength band of the red component light, as shown in FIG. Further, the cutoff wavelength of the mirror 322 varies depending on the polarization direction of the light incident on the mirror 322.
具体的には、ミラー322に入射する光の偏光方向がP偏光である場合には、ミラー322のカットオフ波長は、緑成分光の波長帯と黄成分光の波長帯との境界近傍の波長である。一方で、ミラー322に入射する光の偏光方向がS偏光である場合には、ミラー322のカットオフ波長は、黄成分光の波長帯と赤成分光の波長帯との境界近傍の波長である。 Specifically, when the polarization direction of light incident on the mirror 322 is P-polarized light, the cutoff wavelength of the mirror 322 is a wavelength near the boundary between the wavelength band of green component light and the wavelength band of yellow component light. It is. On the other hand, when the polarization direction of light incident on the mirror 322 is S-polarized light, the cutoff wavelength of the mirror 322 is a wavelength near the boundary between the wavelength band of yellow component light and the wavelength band of red component light. .
偏光状態調整素子37Yeによって黄成分光の偏光状態が調整されずに、S偏光の黄成分光がミラー322に入射した場合には、黄成分光は、ミラー322で反射されて液晶パネル30G側に導かれる。
When the polarization state of the yellow component light is not adjusted by the polarization state adjusting element 37Ye and the yellow component light of S-polarized light is incident on the mirror 322, the yellow component light is reflected by the mirror 322 to the
一方で、偏光状態調整素子37Yeによって黄成分光の偏光状態が調整されて、P偏光の黄成分光がミラー322に入射した場合には、黄成分光は、ミラー322を透過して液晶パネル30R側に導かれる。
On the other hand, when the polarization state of the yellow component light is adjusted by the polarization state adjustment element 37Ye, and the yellow component light of P polarization enters the mirror 322, the yellow component light is transmitted through the mirror 322 and the
ここで、液晶パネル30R側に導かれる黄成分光の偏光方向(P偏光)は、液晶パネル30R側に導かれる赤成分光の偏光方向(S偏光)と異なる。従って、液晶パネル30R側に導かれるP偏光の黄成分光は、液晶パネル30Rの入射側に設けられた偏光板31Rによって遮光される。
Here, the polarization direction of yellow component light guided to the
このように、偏光状態調整素子37Yeの配置を変更したとしても、黄成分光のON/OFFを容易に切り替えることが可能である。 Thus, even if the arrangement of the polarization state adjusting element 37Ye is changed, it is possible to easily switch ON / OFF of the yellow component light.
ミラー331は、ミラー321を透過した青成分光を反射して、青成分光を液晶パネル30B側に導く。ミラー332及びミラー333は、ミラー322を透過した光(主として、赤成分光)を反射して、ミラー322を透過した光(主として、赤成分光)を液晶パネル35R側に導く。
The
[第6実施形態]
以下において、第6実施形態について図面を参照しながら説明する。第6実施形態では、上述した液晶パネル30の構成について詳述する。
[Sixth Embodiment]
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings. In the sixth embodiment, the configuration of the
(光変調素子の構成)
以下において、第6実施形態における光変調素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図13は、第6実施形態における液晶パネル30(特に、偏光状態調整素子30Yeなど)の構成を示す図である。なお、図13は、液晶パネル30の光入射面(又は、光出射面)側から液晶パネル30を見た図である。
(Configuration of light modulation element)
The configuration of the light modulation element in the sixth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the liquid crystal panel 30 (particularly, the polarization state adjusting element 30Ye) according to the sixth embodiment. FIG. 13 is a view of the
図13に示すように、液晶パネル30は、複数のセグメント431と、複数の透明電極432とを有する。
As shown in FIG. 13, the
セグメント431は、マトリクス状に配置されており、4つの領域(領域A〜領域D)として捉えることができる。
The
液晶パネル30の上半分に設けられた領域(領域A及び領域B)では、セグメント431の位置が上方向となるに従って、セグメント431の面積が小さくなっている。一方で、液晶パネル30の下半分に設けられた領域(領域C及び領域D)では、セグメント431の位置が下方向となるに従って、セグメント431の面積が小さくなっている。
In the region (region A and region B) provided in the upper half of the
一方で、液晶パネル30の左半分に設けられた領域(領域A及び領域D)では、各セグメント431の左側に透明電極432が設けられている。液晶パネル30の右半分に設けられた領域(領域B及び領域C)では、各セグメント431の右側に透明電極432が設けられている。
On the other hand, in a region (region A and region D) provided in the left half of the
ここで、セグメント431−1〜セグメント431−4を例に挙げて、各セグメント431の構成についてさらに詳細に説明する。
Here, the configuration of each
セグメント431−1の上側に設けられたセグメント431−2の面積は、セグメント431−1に接続された透明電極432−1の幅分だけ、セグメント431−1の面積よりも小さい。 The area of the segment 431-2 provided on the upper side of the segment 431-1 is smaller than the area of the segment 431-1 by the width of the transparent electrode 432-1 connected to the segment 431-1.
セグメント431−2の上側に設けられたセグメント431−3の面積は、セグメント431−2に接続された透明電極432−2の幅分だけ、セグメント431−2の面積よりもさらに小さい。すなわち、セグメント431−3の面積は、透明電極432−1及び透明電極432−2の幅分だけ、セグメント431−1の面積よりも小さい。 The area of the segment 431-3 provided on the upper side of the segment 431-2 is smaller than the area of the segment 431-2 by the width of the transparent electrode 432-2 connected to the segment 431-2. That is, the area of the segment 431-3 is smaller than the area of the segment 431-1 by the width of the transparent electrode 432-1 and the transparent electrode 432-2.
セグメント431−3の上側に設けられたセグメント431−4の面積は、セグメント431−3に接続された透明電極432−3の幅分だけ、セグメント431−3の面積よりもさらに小さい。すなわち、セグメント431−4の面積は、透明電極432−1〜透明電極432−3の幅分だけ、セグメント431−1の面積よりも小さい。 The area of the segment 431-4 provided on the upper side of the segment 431-3 is smaller than the area of the segment 431-3 by the width of the transparent electrode 432-3 connected to the segment 431-3. That is, the area of the segment 431-4 is smaller than the area of the segment 431-1 by the width of the transparent electrode 432-1 to the transparent electrode 432-3.
透明電極432は、透明な部材によって構成されており、各セグメント431にそれぞれ接続されている。また、透明電極432は、セグメント431の面積の縮小によって空いたスペースに設けられている。
The
液晶パネル30の上半分に設けられた領域(領域A及び領域B)では、透明電極432は、液晶パネル30の上側に設けられたFPC;Flexible Printed Circuit(不図示)に接続されている。液晶パネル30の下半分に設けられた領域(領域C及び領域D)では、透明電極432は、液晶パネル30の下側に設けられたFPC(不図示)に接続されている。
In the region (region A and region B) provided in the upper half of the
なお、第6実施形態では、FPCが液晶パネル30の上下に設けられているケースについて例示したが、これに限定されるものではない。具体的には、FPCが液晶パネル30の左右に設けられてもよい。この場合には、図13に示した構成を90°回転させればよいことは勿論である。
In the sixth embodiment, the case where the FPC is provided above and below the
(作用及び効果)
第6実施形態に係る液晶パネル30によれば、液晶パネル30の厚み方向に透明電極432を引き回すことが好ましくないケース、すなわち、光入射面(光出射面)内において透明電極432を引き回すことが好ましいケースにおいて、透明電極432が設けられるスペースを効率的に小さくすることができる。すなわち、液晶パネル30において各セグメント431が占める割合が高くなり、各セグメント431による変調の効果を十分に得ることができる。
(Function and effect)
According to the
各セグメント431に接続された電極として透明電極432を用いることによって、電極による光利用効率の低下を抑制することができる。
By using the
液晶パネル30の上下にFPCが設けられていることによって、透明電極432の長さが短くなるため、透明電極432の電気抵抗を小さくすることができ、透明電極432の幅を狭くすることができる。
Since the FPC is provided above and below the
[黄成分光の利用]
以下において、黄成分光の利用について図面を参照しながら説明する。図14は、上述した光源10(UHPランプ)が発する光について説明するための図である。ここで、光量は、光源10から発せられる光のエネルギーと比視感度との積によって導出される。
[Utilization of yellow component light]
Hereinafter, utilization of yellow component light will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a diagram for explaining light emitted from the light source 10 (UHP lamp) described above. Here, the amount of light is derived by the product of the energy of light emitted from the
図14に示すように、比視感度は、緑成分光に相当する波長帯をピークとして、短波長(青成分光)側及び長波長(赤成分光)側となる程低下する傾向を有する。従って、UHPランプのような光源10から発せられる光のエネルギーが、440nm付近(青成分光)、550nm付近(緑成分光)、580nm付近(黄成分光)に、この順でピークがあったとしても、光源10が発する光量は、緑成分光に相当する波長帯で最も大きい。また、光源10が発する光量は、緑成分光に相当する波長帯に次いで、黄成分光に相当する波長帯で大きい。
As shown in FIG. 14, the relative visibility tends to decrease as it reaches the short wavelength (blue component light) side and the long wavelength (red component light) side with a peak in the wavelength band corresponding to the green component light. Accordingly, it is assumed that the energy of light emitted from the
このように、黄成分光は、光源10から発せられる光のエネルギー及び比視感度の面から、映像の光量に大きく貢献することが分かる。
Thus, it can be seen that the yellow component light greatly contributes to the light quantity of the image in terms of the energy of the light emitted from the
従って、従来利用されていなかった黄成分光を利用するように構成された投写型映像表示装置が提案されている。例えば、黄成分光を遮光するカラーフィルタを用いない投写型映像表示装置(例えば、特開2000−137289号公報)、4板式の投写型映像表示装置(例えば、特開2002−287247号公報)が提案されている。 Accordingly, there has been proposed a projection display apparatus configured to use yellow component light that has not been conventionally used. For example, there is a projection display device that does not use a color filter that blocks yellow component light (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-137289), and a four-plate projection display device (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-287247). Proposed.
上述した各実施形態では、黄成分光を利用することによって光輝度化を図るとともに、偏光状態調整素子30Yeを用いることによって色再現性の低下を抑制している。また、偏光状態調整素子30Yeから出射された黄成分光が他の液晶パネル30に照射されるため、投写レンズユニット110のバックフォーカスが従来よりも長くならない。
In each of the embodiments described above, light intensity is increased by using yellow component light, and a decrease in color reproducibility is suppressed by using the polarization state adjusting element 30Ye. In addition, since the yellow component light emitted from the polarization state adjusting element 30Ye is irradiated to the other
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述した実施形態では、黄成分光に重畳される重畳成分光は緑成分光であるが、これに限定されるものではない。黄成分光に重畳される重畳成分光は赤成分光であってもよい。この場合に、赤成分光は、黄成分光とともに偏光状態調整素子30Yeに入射する。但し、黄色は青色の補色であるため、黄成分光に重畳される重畳成分光は青成分光ではないことが好ましいことに留意すべきである。 For example, in the embodiment described above, the superimposed component light superimposed on the yellow component light is green component light, but is not limited to this. The superimposed component light superimposed on the yellow component light may be red component light. In this case, the red component light is incident on the polarization state adjusting element 30Ye together with the yellow component light. However, since yellow is a complementary color of blue, it should be noted that the superimposed component light superimposed on the yellow component light is preferably not blue component light.
上述した実施形態では、第4色成分光が黄成分光であるが、これに限定されるものではない。第4色成分光は、シアン成分光、マゼンタ成分光などであってもよい。具体的には、シアン成分光に重畳される重畳成分光は緑成分光又は青成分光であることが好ましい。マゼンタ成分光に重畳される重畳成分光は赤成分光又は青成分光であることが好ましい。 In the embodiment described above, the fourth color component light is yellow component light, but is not limited to this. The fourth color component light may be cyan component light, magenta component light, or the like. Specifically, the superimposed component light superimposed on the cyan component light is preferably green component light or blue component light. The superimposed component light superimposed on the magenta component light is preferably red component light or blue component light.
上述した実施形態では、第4色成分光が単一の色成分光であるが、これに限定されるものではない。第4色成分光は複数の色成分光であってもよい。 In the embodiment described above, the fourth color component light is a single color component light, but is not limited to this. The fourth color component light may be a plurality of color component lights.
上述した実施形態では、偏光状態調整素子は解像度を有していない偏光状態調整素子30Yeであることを前提としているが、これに限定されるものではない。具体的には、偏光状態調整素子は解像度を有する第4色用液晶パネルであってもよい。この場合には、第4色用液晶パネルの解像度は、電極などによる透過率の低下を防ぐために、液晶パネル30R、液晶パネル30G及び液晶パネル30Bの解像度よりも低いことが好ましい。但し、第4色用液晶パネルの解像度は、液晶パネル30R、液晶パネル30G及び液晶パネル30Bの解像度と同等であってもよいことに留意すべきである。
In the embodiment described above, it is assumed that the polarization state adjusting element is the polarization state adjusting element 30Ye having no resolution, but the present invention is not limited to this. Specifically, the polarization state adjusting element may be a fourth color liquid crystal panel having resolution. In this case, the resolution of the fourth color liquid crystal panel is preferably lower than the resolution of the
10・・・光源、21〜25・・・ミラー、30・・・液晶パネル、30Ye・・・偏光状態調整素子、31、32・・・偏光板、35・・・液晶パネル、35Ye・・・偏光状態調整素子、37Ye・・・偏光状態調整素子、50・・・クロスダイクロイックキューブ、100・・・投写型映像表示装置、110・・・投写レンズユニット、12・・・照明ユニット、130・・・制御部、131〜133・・・PBSキューブ、137、138・・・位相差板、200・・・スクリーン、210・・・信号受付部、220・・・変調量制御部、231〜234・・・PBSキューブ、237〜239・・・狭帯域位相差板、321〜322・・・ミラー、331〜333・・・ミラー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
特定の波長帯域を有する光を投写するか否かを電気的に調整可能な光学素子を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。 In a projection display apparatus that separates light from a light source, leads to a plurality of light modulation elements that modulate each color component light, and projects image light generated by the light modulation elements.
A projection display apparatus comprising an optical element capable of electrically adjusting whether or not to project light having a specific wavelength band.
第1光変調素子、第2光変調素子および第3光変調素子を有し、
前記光学素子は、特定の波長帯域を有する光を、第1光変調素子、第2光変調素子および第3光変調素子のうち、いずれかの光変調素子に重畳させて投写するか否かを電気的に調整可能であることを特徴とする投写型映像表示装置。 The lighting device according to claim 1.
A first light modulation element, a second light modulation element and a third light modulation element;
Whether the optical element projects light having a specific wavelength band by superimposing the light on any one of the first light modulation element, the second light modulation element, and the third light modulation element. A projection-type image display device characterized by being electrically adjustable.
前記光学素子は、特定の波長帯域を有する光を調整するノッチフィルタタイプであることを特徴とする投写型映像表示装置。 The lighting device according to claim 1.
The projection display apparatus, wherein the optical element is a notch filter type that adjusts light having a specific wavelength band.
前記光学素子は、特定の波長帯域を有する光を調整せずに、他の波長帯域を有する光を調整するエッジフィルタタイプであることを特徴とする投写型映像表示装置。 The lighting device according to claim 1.
The projection type image display device, wherein the optical element is an edge filter type that adjusts light having another wavelength band without adjusting light having a specific wavelength band.
特定の波長帯域を有する光を投写して光量を優先するモードと、
特定の波長帯域を有する光を投写せずに色純度を優先するモードと、
を電気的に切り替え可能な光学素子を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
In a projection display apparatus that separates light from a light source, leads to a plurality of light modulation elements that modulate each color component light, and projects image light generated by the light modulation elements.
A mode that gives priority to the amount of light by projecting light having a specific wavelength band;
A mode that prioritizes color purity without projecting light having a specific wavelength band; and
A projection-type image display device comprising an optical element that can be electrically switched.
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