JP2009175421A - Liquid crystal projector - Google Patents
Liquid crystal projector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009175421A JP2009175421A JP2008013784A JP2008013784A JP2009175421A JP 2009175421 A JP2009175421 A JP 2009175421A JP 2008013784 A JP2008013784 A JP 2008013784A JP 2008013784 A JP2008013784 A JP 2008013784A JP 2009175421 A JP2009175421 A JP 2009175421A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal panel
- light
- color
- modulated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、映像光をスクリーン上に拡大投写して投写像を表示する液晶プロジェクタに関する。 The present invention relates to a liquid crystal projector that displays a projected image by enlarging and projecting image light on a screen.
従来の液晶プロジェクタとしては、光源ランプから出射された光をダイクロイックミラーにより光の波長別に3色光(青色光,緑色光,赤色光)に分離し、この分離された各光は色別に画像情報に応じて駆動される液晶パネルを照明し、照明された液晶パネルから出射される各色の像光を合成し、合成されたカラー像を投射レンズによって適当な拡大率でスクリーンに投影するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional liquid crystal projector, light emitted from a light source lamp is separated into three color lights (blue light, green light, red light) according to the wavelength of light by a dichroic mirror, and each of the separated lights is converted into image information according to color. A liquid crystal panel that is driven accordingly is illuminated, the image light of each color emitted from the illuminated liquid crystal panel is synthesized, and the synthesized color image is projected onto a screen at an appropriate magnification by a projection lens. (For example, refer to Patent Document 1).
近年では、液晶デバイス等の表示素子の高性能化(高画素化)に伴い、高い階調の画像を得ることが求められている。しかしながら、高い階調を得るためには、階調調整に高い精度が要求され、表示素子を精密に動作させる複雑な制御が必要となるため、機器のコストを上昇させるという課題がある。 In recent years, it has been demanded to obtain an image with high gradation as the performance of display elements such as liquid crystal devices (higher pixels). However, in order to obtain a high gradation, high precision is required for gradation adjustment, and complicated control for precisely operating the display element is required, which raises the problem of increasing the cost of the device.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、階調の高い投射画像を得ることができる液晶プロジェクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a liquid crystal projector capable of obtaining a projection image having a high gradation.
本発明を例示する態様に従えば、光源からの照明光を入力画像情報に応じて変調して変調光を出射する第1液晶パネルと、第1液晶パネルからの変調光を結像させるリレー光学系と、第1液晶パネルと共役な位置に配置され、リレー光学系により結像された像光を、入力画像情報に応じて変調して変調光を出射する第2液晶パネルと、第2液晶パネルの光出射側に配置され、第2液晶パネルからの変調光の偏光方向を所定方向に揃える偏光部と、第2液晶パネルからの変調光を像光として投射する投射光学系とを備えることを特徴とする液晶プロジェクタが提供される。 According to an embodiment of the present invention, a first liquid crystal panel that modulates illumination light from a light source according to input image information and emits modulated light, and relay optics that forms an image of the modulated light from the first liquid crystal panel A second liquid crystal panel which is arranged at a position conjugate with the first liquid crystal panel and which modulates image light imaged by the relay optical system according to input image information and emits modulated light; A polarizing unit that is disposed on the light exit side of the panel and aligns the polarization direction of the modulated light from the second liquid crystal panel in a predetermined direction, and a projection optical system that projects the modulated light from the second liquid crystal panel as image light. A liquid crystal projector is provided.
本発明では、第1液晶パネルおよび第2液晶パネルで2段階の光強度変調を行うことにより、階調の高い投射画像を得ることができる液晶プロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal projector capable of obtaining a projected image with high gradation by performing two-step light intensity modulation on the first liquid crystal panel and the second liquid crystal panel.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の液晶プロジェクタは、光源から出射された光束を液晶パネルで光強度変調して形成した光学像をスクリーンに投射するものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The liquid crystal projector of this embodiment projects an optical image formed by modulating the light intensity of a light beam emitted from a light source with a liquid crystal panel on a screen.
まず、図1を用いて第1の実施形態の液晶プロジェクタについて説明する。図1は、第1の実施形態の液晶プロジェクタを示す構成図である。液晶プロジェクタは、照明光を発生させる光源1、リレーレンズ2、ダイクロイックミラー3〜6、コンデンサレンズ7〜9、偏光ビームスプリッタ(以下、PBSと称する)11〜13、ライトバルブの一種である反射型液晶パネル21〜23、レンズ31〜36、ライトバルブの一種である透過型液晶パネル41〜43、偏光子51〜53および投射レンズ54を備えている。
First, the liquid crystal projector of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the liquid crystal projector according to the first embodiment. The liquid crystal projector includes a
光源1から出射された白色光はリレーレンズ2を通過後、光路上の第1ダイクロイックミラー3に入射し、三原色の青色光LB、緑色光LGおよび赤色光LRのうち第1の色光として例えば青色光LBを略90°向きを変えて反射するとともに、第2および第3の色光として例えば緑色光LGおよび赤色光LRを透過する。分離後の青色光LBはコンデンサレンズ7を通過し、PBS11に入射する。緑色光LGおよび赤色光LRはさらに、第2ダイクロイックミラー4に入射し、緑色光LGを略90°向きを変えて反射するとともに、赤色光LRを透過する。分離後の緑色光LGは、コンデンサレンズ8を通過したのちPBS12に入射し、分離後の赤色光LRは、コンデンサレンズ9を通過したのちPBS13に入射する。
The white light emitted from the
PBS11,12,13に入射した光は、偏光分離膜によりS偏光光とP偏光光とに分離される。偏光分離膜はP偏光光を透過し、S偏光光を反射するように構成されており、PBS11,12,13を透過した各色光LB,LG,LRの各P偏光光は、反射型液晶パネル21,22,23にそれぞれ入射する。
The light incident on the
反射型液晶パネル21,22,23は、入射光を、入力された画像情報に応じて空間光変調を行い、変調光として反射して出射する。反射型液晶パネル21,22,23の各画素は、印加電圧により液晶分子の配列が変化し、液晶層が位相板の役目を果たすようになっている。そして、反射型液晶パネル21,22,23は、PBS11,12,13から入射した各P偏光光を入力された画像情報に応じて印加電圧を制御することにより、液晶パネルを構成する画素単位で偏光状態を変調(輝度変調)し、再び、PBS11,12,13にそれぞれ入射させる。
The reflective
反射型液晶パネル21から出射された変調光に含まれるP偏光光は、PBS11を透過して光源1へと戻って、その一部は再び照明光として利用される。一方、反射型液晶パネル21から出射された変調光に含まれるS偏光光は、詳細は図2に示すように、PBS11の偏光分離膜で略90°向きを変えて反射され、レンズ31で平行光に変換されたのち、レンズ32により反射型液晶パネル21と光学的に共役な位置に配置された透過型液晶パネル41の画像形成領域に投影される。
The P-polarized light included in the modulated light emitted from the reflective
透過型液晶パネル41は、入射光を入力された画像情報に応じて空間光変調を行い、変調光として透過して出射する。透過型液晶パネル41の各画素は印加電圧により液晶分子の配列が変化し、液晶層が位相板の役目を果たすようになっている。そして、透過型液晶パネル41は、レンズ32から入射したS偏光光を入力された画像情報に応じて印加電圧を制御することにより、液晶パネルを構成する画素単位で偏光状態を変調(輝度変調)し、偏光子51に出射する。
The transmissive
ここで、画像情報に応じて透過型液晶パネル41の画像形成領域に形成される画像パターンは、レンズ31,32により画像形成領域に投影される反射型液晶パネル21の光学像と重なるようになされている。すなわち、レンズ31,32による結像倍率をβとすると、反射型液晶パネル21の画像形成領域に形成された光学像は、透過型液晶パネル41の画像形成領域上にβ倍で拡大投影されるため、この拡大投影された光学像と画像パターンとが重なるように、透過型液晶パネル41の画像形成領域の形状は反射型液晶パネル21の画像形成領域の形状と相似形をなすようβ倍のサイズに設定され、且つ、透過型液晶パネル41の画素ピッチを反射型液晶パネル21の画素ピッチのβ倍にして、透過型液晶パネル41を構成する画素数と反射型液晶パネル21を構成する画素数とが一致するように設定されている。これにより透過型液晶パネル41と反射型液晶パネル21との画素同士が1対1に対応した状態で、透過型液晶パネル41の画像形成領域上に倍率βで拡大投影されることとなる。
Here, the image pattern formed in the image forming area of the transmissive
なお、詳細な図示および説明は省略するが、PBS12,13を透過した緑および赤色光LG,LR(P偏光光)をそれぞれ入射した反射型液晶パネル22,23から透過型液晶パネル42,43への画像投影も同様となっており、反射型液晶パネル22,23で形成された光学像は、反射型液晶パネル21で形成された光学像と画像サイズを一致させて、透過型液晶パネル42,43の画像形成領域上にそれぞれ同一の倍率βで拡大投影される。すなわち、反射型液晶パネル22,23と透過型液晶パネル42,43との画素同士が1対1に対応した状態で、透過型液晶パネル42,43の画像形成領域上に倍率βで拡大投影される。
Although detailed illustration and description are omitted, the green and red light LG and LR (P-polarized light) transmitted through the
このように反射型液晶パネル21,22,23で光強度変調された変調光を、さらに透過型液晶パネル41,42,43で光強度変調を行うため、2段階の変調を受けて透過型液晶パネル41,42,43から出射される各色の映像光は階調の高いものとなる。
In this way, the modulated light whose light intensity is modulated by the reflective
そして、透過型液晶パネル41,42,43を出射した各色の映像光は、各偏光子51,52,53でそれぞれ偏光方向が揃えられたのち、光路上の第3ダイクロイックミラー5および第4ダイクロイックミラー6で合成され、この合成光が投射レンズ54を介してスクリーン(図示しない)に拡大投射されてカラー画像が表示される。
The image light of each color emitted from the transmissive
以上、第1実施形態に係る液晶プロジェクタでは、入力された画像情報に応じて、反射型液晶パネル21,22,23で光強度変調された変調光を、さらに透過型液晶パネル41,42,43が光強度変調をおこなうため、透過型液晶パネル41,42,43から出射される各色の映像光は2段階の変調を受けて階調の高いものとなり、この結果、スクリーンに投射される画像も非常に階調の高い画像とすることができる。
As described above, in the liquid crystal projector according to the first embodiment, the modulated light whose light intensity is modulated by the reflective
上述の第1実施形態においては、光強度変調部として反射型液晶パネルと透過型液晶パネルとを用いて2段階変調する構成とした場合について説明したが、この第2実施形態では、透過型液晶パネル同士により2段階変調を行う構成とした場合について、図3を用いて説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付して、第1実施形態との相違点を中心に説明する。 In the above-described first embodiment, the case where the reflection intensity liquid crystal panel and the transmissive liquid crystal panel are used as the light intensity modulation unit has been described as being configured to perform two-stage modulation. However, in the second embodiment, the transmissive liquid crystal is used. A case where two-stage modulation is performed between panels will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the first embodiment will be mainly described.
第1実施形態では、反射型液晶パネル21,22,23と光学的に共役な位置に透過型液晶パネル41,42,43がそれぞれ配置されていたが、この第2実施形態では、透過型液晶パネル71,72,73(図3では、71のみが図示される)と光学的に共役な位置に透過型液晶パネル41,42,43(図3では、41のみが図示される)が配置されている。
In the first embodiment, the transmissive
また、第1実施形態ではPBS11,12,13が備えられていたが、第2実施形態では透過型液晶パネル71,72,73を挟むように配置された偏光板81,82,83(図3では、81のみが図示される)がそれぞれ備えられる。
In the first embodiment, the PBSs 11, 12, and 13 are provided. In the second embodiment, the polarizing
光源1から出射された光のうち青色光LBは、コンデンサレンズ7を通過したのち、偏光板81によって透過型液晶パネル71に入射する照明光の偏光方向が調整され、透過型液晶パネル71に入射する。
Of the light emitted from the
透過型液晶パネル71は、入射光を入力された画像情報に応じて空間光変調を行い、変調光として透過して出射する。透過型液晶パネル71の各画素は印加電圧を制御することにより液晶分子の配列が変化し、液晶層が位相板の役目を果たすようになっている。そして、透過型液晶パネル71は、入射光を、入力された画像情報に応じて印加電圧を制御することにより、液晶パネルを構成する画素単位で偏光状態を変調(輝度変調)し出射する。
The transmissive
透過型液晶パネル71からの出射光は、偏光板81によって所定の偏光方向の変調光のみが取り出されて、レンズ31,32により透過型液晶パネル71と光学的に共役な位置に配置された透過型液晶パネル41の画像形成領域上に投影される。
Only the modulated light in a predetermined polarization direction is extracted from the transmissive
ここで、画像情報に応じて透過型液晶パネル41の画像形成領域に形成される画像パターンは、レンズ31,32により画像形成領域に投影される透過型液晶パネル71の光学像と重なるようになされている。すなわち、レンズ31,32による結像倍率をβとすると、透過型液晶パネル71の画像形成領域に形成された光学像は、透過型液晶パネル41の画像形成領域上にβ倍で拡大投影されるため、この拡大投影された光学像と画像パターンとが重なるように、透過型液晶パネル41の画像形成領域の形状は透過型液晶パネル71の画像形成領域の形状と相似形をなすようβ倍のサイズに設定され、且つ、透過型液晶パネル41の画素ピッチを透過型液晶パネル71の画素ピッチのβ倍にして、透過型液晶パネル41を構成する画素数と透過型液晶パネル71を構成する画素数とが一致するように設定されている。これにより透過型液晶パネル41と透過型液晶パネル71との画素同士が1対1に対応した状態で、透過型液晶パネル41の画像形成領域上に倍率βで拡大投影されることとなる。
Here, the image pattern formed in the image forming area of the transmissive
なお、詳細な図示および説明は省略するが、緑および赤色光LG,LRをそれぞれ入射した透過型液晶パネル72,73から各透過型液晶パネル42,43への画像投影も同様となっており、透過型液晶パネル72,73で形成された光学像は、透過型液晶パネル71で形成された光学像と画像サイズを一致させて、透過型液晶パネル42,43の画像形成領域上にそれぞれ同一の倍率βで拡大投影される。
Although detailed illustration and description are omitted, image projection from the transmissive liquid crystal panels 72 and 73 into which the green and red lights LG and LR are respectively incident to the transmissive
このように透過型液晶パネル71,72,73で光強度変調された変調光を、さらに透過型液晶パネル41,42,43が光強度変調を行うため、2段階の変調を受けて透過型液晶パネル41,42,43から出射される各色の映像光は階調の高いものとなる。
In this way, the transmissive
以上、第2実施形態に係る液晶プロジェクタでは、入力された画像情報に応じて、透過型液晶パネル71,72,73で光強度変調された変調光を、さらに透過型液晶パネル41,42,43が光強度変調をおこなうため、第1実施形態の場合と同様に、スクリーンに投射される画像も非常に階調の高い画像とすることができる。
As described above, in the liquid crystal projector according to the second embodiment, the modulated light whose light intensity has been modulated by the transmissive
1 光源
11〜13 偏光ビームスプリッタ
3,4 ダイクロイックミラー(色光分離部)
5,6 ダイクロイックミラー(色光合成部)
21〜23 反射型液晶パネル(第1液晶パネル)
31〜36 レンズ(リレー光学系)
41〜43 透過型液晶パネル(第2液晶パネル)
51〜53 偏光子(偏光部)
54 投射レンズ(投射光学系)
71〜73 透過型液晶パネル(第1液晶パネル)
81〜83 偏光板
DESCRIPTION OF
5,6 Dichroic mirror (color light synthesis part)
21-23 Reflective liquid crystal panel (first liquid crystal panel)
31-36 Lens (Relay optical system)
41 to 43 Transmission type liquid crystal panel (second liquid crystal panel)
51-53 Polarizer (Polarizing part)
54 Projection lens (projection optical system)
71-73 Transmission type liquid crystal panel (first liquid crystal panel)
81-83 Polarizing plate
Claims (6)
前記第1液晶パネルからの変調光を結像させるリレー光学系と、
前記第1液晶パネルと共役な位置に配置され、前記リレー光学系により結像された像光を、入力画像情報に応じて変調して変調光を出射する第2液晶パネルと、
前記第2液晶パネルの光出射側に配置され、前記第2液晶パネルからの変調光の偏光方向を所定方向に揃える偏光部と、
前記第2液晶パネルからの変調光を像光として投射する投射光学系とを備えることを特徴とする液晶プロジェクタ。 A first liquid crystal panel that modulates illumination light from a light source according to input image information and emits modulated light;
A relay optical system for imaging the modulated light from the first liquid crystal panel;
A second liquid crystal panel that is arranged at a position conjugate with the first liquid crystal panel and that modulates image light imaged by the relay optical system according to input image information and emits modulated light;
A polarizing unit disposed on the light output side of the second liquid crystal panel, and aligning the polarization direction of the modulated light from the second liquid crystal panel in a predetermined direction;
A liquid crystal projector comprising: a projection optical system that projects modulated light from the second liquid crystal panel as image light.
前記第2液晶パネルの有効画素領域の画素数と、前記第1液晶パネルの有効画素領域の画素数とが同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶プロジェクタ。 The outer shape of the effective pixel region of the second liquid crystal panel is a similar shape with the predetermined magnification with respect to the outer shape of the effective pixel region of the first liquid crystal panel,
3. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the number of pixels in the effective pixel area of the second liquid crystal panel is the same as the number of pixels in the effective pixel area of the first liquid crystal panel.
前記第2液晶パネルが、透過型液晶パネルからなり、
前記反射型液晶パネルの光入射側に配置され、前記光源からの照明光および前記反射型液晶パネルからの反射光を反射又は透過させる偏光面を有する偏光ビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液晶プロジェクタ。 The first liquid crystal panel comprises a reflective liquid crystal panel;
The second liquid crystal panel comprises a transmissive liquid crystal panel;
The polarizing beam splitter is provided on a light incident side of the reflective liquid crystal panel, and has a polarization plane that reflects or transmits illumination light from the light source and reflected light from the reflective liquid crystal panel. The liquid crystal projector according to any one of 1 to 3.
前記第1液晶パネルの光入射側および光出射側に、変調光の偏光方向を所定方向に揃える偏光板をそれぞれ備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液晶プロジェクタ。 The first liquid crystal panel and the second liquid crystal panel are both transmissive liquid crystal panels,
4. The liquid crystal projector according to claim 1, further comprising polarizing plates for aligning a polarization direction of the modulated light in a predetermined direction on the light incident side and the light emitting side of the first liquid crystal panel. 5.
前記第2液晶パネルが、第1から第3の色光をそれぞれ変調する複数の第2各色用液晶パネルからなり、
前記光源からの照明光を第1から第3の色光に分離する色光分離部と、前記第2各色用液晶パネルで変調された各色の変調光を合成する色光合成部とを備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の液晶プロジェクタ。 The first liquid crystal panel is composed of a plurality of first color liquid crystal panels that respectively modulate first to third color lights,
The second liquid crystal panel is composed of a plurality of second color liquid crystal panels that modulate the first to third color lights,
A color light separating unit that separates illumination light from the light source into first to third color light, and a color light combining unit that combines the modulated light of each color modulated by the second color liquid crystal panel. The liquid crystal projector according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008013784A JP2009175421A (en) | 2008-01-24 | 2008-01-24 | Liquid crystal projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008013784A JP2009175421A (en) | 2008-01-24 | 2008-01-24 | Liquid crystal projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009175421A true JP2009175421A (en) | 2009-08-06 |
Family
ID=41030583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008013784A Pending JP2009175421A (en) | 2008-01-24 | 2008-01-24 | Liquid crystal projector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009175421A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180122811A (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-14 | 임성현 | Touch-enabled projector |
KR20180122810A (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-14 | 임성현 | Touch-enabled projector |
-
2008
- 2008-01-24 JP JP2008013784A patent/JP2009175421A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180122811A (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-14 | 임성현 | Touch-enabled projector |
KR20180122810A (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-14 | 임성현 | Touch-enabled projector |
KR102417535B1 (en) * | 2017-05-04 | 2022-07-05 | 임성현 | Touch-enabled projector |
KR102417534B1 (en) * | 2017-05-04 | 2022-07-05 | 임성현 | Touch-enabled projector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4514440B2 (en) | Projection display device | |
JP5344550B2 (en) | Image projection apparatus and image display system | |
US20090262261A1 (en) | Projection Display | |
WO2020230510A1 (en) | Image projection apparatus | |
US10599025B2 (en) | Light source device and projector | |
US10104352B2 (en) | Projector and image display method | |
JP6278489B2 (en) | Projection display | |
JP2007322584A (en) | Lighting device and projection type video display device using the same | |
JP2009175421A (en) | Liquid crystal projector | |
JP6503816B2 (en) | projector | |
JP6436514B2 (en) | Projection display | |
JP6422141B2 (en) | Projection display apparatus and image display method | |
JP2010014926A (en) | Projector | |
JP2009086057A (en) | Projection display device | |
JP2007121693A (en) | Projector | |
JP2007114347A (en) | Projector | |
JP2018124389A (en) | Projector and method for controlling projector | |
JP2006267869A (en) | Image display apparatus | |
JP2007206141A (en) | Projector | |
JP2007264245A (en) | Image projector | |
JP2005221980A (en) | Projector | |
JP2011221380A (en) | Manufacturing method for projector | |
JP4115420B2 (en) | Illumination device and projection display device | |
JP2006145621A (en) | Optical unit and projection type image display apparatus employing same | |
JP5217207B2 (en) | projector |