JP2022064866A - 表示ユニット及び投影装置 - Google Patents
表示ユニット及び投影装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022064866A JP2022064866A JP2021166666A JP2021166666A JP2022064866A JP 2022064866 A JP2022064866 A JP 2022064866A JP 2021166666 A JP2021166666 A JP 2021166666A JP 2021166666 A JP2021166666 A JP 2021166666A JP 2022064866 A JP2022064866 A JP 2022064866A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- color
- pixel regions
- display unit
- display panel
- 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
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
- G03B33/10—Simultaneous recording or projection
- G03B33/12—Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2013—Plural light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
- G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/142—Adjusting of projection optics
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
- G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3138—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using arrays of modulated light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3158—Modulator illumination systems for controlling the spectrum
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、表示ユニット及び投影装置を提供する。
【解決手段】表示ユニットは第一表示パネル、波長変換素子、第二表示パネル及び光混合素子を含む。第一表示パネルは複数の第一発光素子を有し、第一色の光を提供するために用いられる。波長変換素子は第一色の光の伝播経路に位置し、かつ変換領域及び非変換領域を有する。変換領域には量子ドット変換材料が設置され、一部の第一色の光が変換領域を通過した後に第三色の光に変換され、他の部分の第一色の光が非変換領域を通過する。第二表示パネルは複数の第二発光素子を有し、第二色の光を提供するために用いられる。光混合素子は第一色の光、第二色の光及び第三色の光の伝播経路に位置し、映像光束を形成させるために用いられる。
【選択図】図1
【解決手段】表示ユニットは第一表示パネル、波長変換素子、第二表示パネル及び光混合素子を含む。第一表示パネルは複数の第一発光素子を有し、第一色の光を提供するために用いられる。波長変換素子は第一色の光の伝播経路に位置し、かつ変換領域及び非変換領域を有する。変換領域には量子ドット変換材料が設置され、一部の第一色の光が変換領域を通過した後に第三色の光に変換され、他の部分の第一色の光が非変換領域を通過する。第二表示パネルは複数の第二発光素子を有し、第二色の光を提供するために用いられる。光混合素子は第一色の光、第二色の光及び第三色の光の伝播経路に位置し、映像光束を形成させるために用いられる。
【選択図】図1
Description
本発明は、光学ユニット及び光学装置に関し、特に、表示ユニット及び該表示ユニットが設置される投影装置に関する。
一般的に言えば、DLP(Digital Light Processing)及びLCoS(Liquid Crystal On Silicone)を採用する三原色発光の投影装置は、発光ダイオード(light-emitting diode,LED)、レーザーダイオード(laser diode)などのような固体光源が照明を提供し、かつ光学システムの設計に合わせることで、投影光束を形成する必要がある。しかし、このように形成された投影装置は、体積がかなり大きいため、マイクロ型投影装置の製作に不利である。
従来では、複数のマイクロ発光ダイオード(Micro‐LED)を光源とする表示器及び光混合システムにより形成される投影装置があり、それは体積が小さい利点を有する。しかし、マイクロ発光ダイオードの間の間隔が5マイクロメートル(μm)よりも小さいときに、大量のマイクロ発光ダイオードチップを駆動用バックプレーン(backplane)にトランスファーして接合する必要があり、また、フルカラーパネルを形成しようとするときに、大量のマイクロ発光ダイオードチップのトランスファーを複数回行う必要があり、その製作プロセスはかなり困難である。よって、今のところ、市場では、単片(signal-sheet)型フルカラーマイクロ発光ダイオード表示パネルが未だに出ていてない。
また、3片(three-sheet)型マイクロ発光ダイオード表示パネル及びX光混合プリズムシステムを採用してマイクロ型投影装置を形成するときに、マイクロ発光ダイオードにより提供される光束が大きな発光角度を有するので、その異なる色の光の光漏れ及び位置合わせの問題への対処もそれによって複雑になる。反射カバー又はマイクロレンズアレイ(Micro Lens array)を用いてマイクロ発光ダイオードにより提供される光束の発光角度を小さくしても、マイクロ発光ダイオードの間の間隔が5マイクロメートル未満の場合、その発光半角(half angle)の最小限界も約20度程度である。このように、異なるマイクロ発光ダイオード表示パネルからの光の混合を行うときに、一部の光束がX光混合プリズムシステムにおいて全反射が生じることがあるため、無効な光が後続の光学システムに導入されて迷光が発生し、映像画面のコントラストに影響を及ぼす恐れがある。
なお、この「背景技術」の部分は、本発明の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本発明の1つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本発明の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
本発明の目的は、体積が小さく、かつ画面品質が良い利点を有する表示ユニット及び投影装置を提供することにある。
本発明の他の目的及び利点は、本発明に開示される技術的特徴からさらに理解することができる。
上述の1つ又は一部又は全部の目的あるいは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、表示ユニットが提供される。表示ユニットは第一表示パネル、波長変換素子、第二表示パネル及び光混合素子を含む。第一表示パネルは複数の第一発光素子を有し、これらの第一発光素子は第一色の光を提供するために用いられる。波長変換素子は第一色の光の伝播経路に位置し、かつ変換領域及び非変換領域を有し、そのうち、変換領域には量子ドット変換材料が設置され、一部の第一色の光が変換領域を通過した後に第三色の光に変換され、他の部分の第一色の光が非変換領域を通過する。第二表示パネルは複数の第二発光素子を有し、これらの第二発光素子は第二色の光を提供するために用いられる。光混合素子は第一色の光、第二色の光及び第三色の光の伝播経路に位置し、第三色の光、第二色の光及び非変換領域を通過した第一色の光をガイドして映像光束を形成するために用いられる。
上述の1つ又は一部又は全部の目的あるいは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、投影装置が提供される。投影装置は表示ユニット及び投影レンズを含む。投影レンズは映像光束の伝播経路に位置し、かつ映像光束を投影装置から射出するために用いられる。
上述により、本発明の実施例は少なくとも次のような利点又は効果を有する。即ち、本発明の実施例では、表示ユニットの第一表示パネル及び第二表示パネルの配置により、Xプリズム光混合システムを設ける必要がなく、単片型分光鏡(ビームスプリッター)のみを設置することができるため、アーキテクチャが簡単でかつ体積が小さい利点を有し、異なるマイクロ発光ダイオード表示パネルからの色光の全反射が生じるときに無効な光が後続の光学システムに導入されることが原因で迷光が発生する可能性を低減することができる。また、表示ユニットの第一表示パネル及び第二表示パネルの配置により、投影装置は、アーキテクチャが簡単になり、かつ体積が小さい利点を有し、位置合わせを必要とする色光の数を減少させ、システムの迷光が生じる可能性を低くすることができる。このようにして、映像画面のコントラスト及び映像品質をさらに向上させることができる。
本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて、添付した図面を参照することによって詳細に説明する。
本発明の上述及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく以下のような好ましい実施例における詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及される方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前、後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用される方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。
図1は、本発明の一実施例における投影装置のアーキテクチャを示す図である。図1に示すように、投影装置200は表示ユニット100及び投影レンズ210を含む。表示ユニット100は映像光束を提供するために用いられ、投影レンズ210は映像光束の伝播経路に位置し、かつ映像光束を投影装置200の外へ投射するために用いられる。例を挙げて言えば、本実施例では、投影レンズ210は例えば、屈折力を有する1つ又は複数の光学レンズの組み合わせを含み、例えば、双凹レンズ、双凸レンズ、凹凸レンズ、凸凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの非平面レンズの各種の組み合わせを含む。一実施例において、投影レンズ210は、平面光学レンズを、反射又は透過(通過)の方式で表示ユニット100からの映像光束を投影ターゲット例えばスクリーン又は壁面に投射するために含んでも良い。なお、本発明は投影レンズ210の形態及びその種類について限定しない。
もう1つの面において、図1に示すように、本実施例では、表示ユニット100は第一表示パネル110、波長変換素子120、第二表示パネル130及び光混合素子140を含む。具体的には、第一表示パネル110は複数の第一発光素子111を有し、第一色の光L1を提供するために用いることができ、第二表示パネル130は複数の第二発光素子131を有し、第二色の光L2を提供するために用いることができる。例を挙げて言うと、第一表示パネル110及び第二表示パネル130はマイクロ発光ダイオード表示パネルであり、第一発光素子111及び第二発光素子131はそれぞれ青色光マイクロ発光ダイオード及び赤色光マイクロ発光ダイオードであり、それぞれ青色光及び赤色光を提供するために用いることできる。
また、図1に示すように、波長変換素子120は第一色の光L1の伝播経路に位置し、光混合素子140と第一表示パネル110との間に設置され、波長変換素子120は変換領域QR及び非変換領域NRを有し、そのうち、変換領域QRには量子ドット変換材料QDが設置され、それは第一色の光L1を他の色の光に変換するために用いられ得る。図1に示すように、本実施例では、一部の第一色の光L1が変換領域QRを通過した後に第三色の光L3に変換され、他の部分の第一色の光L1が量子ドット変換材料QD無しの非変換領域NRを通過し、なお、この部分の第一色の光L1は非変換領域NR通過後に依然として第一色の光L1である。例を挙げて言えば、本実施例では、量子ドット変換材料QDは緑色光を生成する量子ドット変換材料QDであり、青色光を緑色光に変換することができる。つまり、本実施例では、第一色の光L1は青色光、第二色の光L2は赤色光、第三色の光L3は緑色光である。
さらに言えば、光混合素子140は第一色の光L1、第二色の光L2及び第三色の光L3の伝播経路に位置する。光混合素子140は、一部の光を通過させ、かつ一部の光を反射する素子、ダイクロイックミラー(dichroic mirror)、偏波分光素子又は光束を分離し得る各種の他の素子であっても良い。例を挙げて言うと、本実施例では、光混合素子140は、例えば、赤色光を反射し、かつ青色光及び緑色光を通過させることができる。換言すれば、光混合素子140は第二色の光L2を反射し、かつ第一色の光L1及び第三色の光L3を通過させることができる。このようにして、第一表示パネル110からの第一色の光L1及び第三色の光L3を、光混合素子140を通過させることができ、第二表示パネル130からの第二色の光L2を光混合素子140により反射することができ、また、光混合素子140のガイドにより、第一色の光L1、第二色の光L2及び第三色の光L3の光混合を行って映像光束を形成することができる。
また、図1に示すように、本実施例では、投影レンズ210が第一表示パネル110に相対する側に置かれ、これにより、映像光束は投影レンズ210に進入することができる。映像光束が異なる色の第一色の光L1、第二色の光L2及び第三色の光L3により形成されるので、映像光束は、第一表示パネル110及び第二表示パネル130の単位画素のオン(on)及びオフ(off)を制御して、表示ユニット100の単位画素の色を調整することで、投影レンズ210により射出される映像光束が形成する映像画面をカラー画面にすることができる。
このように、表示ユニット100の第一表示パネル110及び第二表示パネル130の配置により、Xプリズム光混合システムを設置する必要がなく、単片型分光鏡のみを配意することができるため、アーキテクチャが簡単でかつ体積が小さい利点を有し、異なるマイクロ発光ダイオード表示パネルからの色光の全反射が生じるときに無効な光が後続の光学システムに導入されて迷光が発生する可能性を低下させることができる。また、表示ユニット100の第一表示パネル110及び第二表示パネル130の配置により、投影装置200は、アーキテクチャが簡単になり、かつ体積が小さい利点を有し、位置合わせを必要とする色光の数を減少させ、システムの迷光が生じる可能性を低くすることができる。これにより、映像画面のコントラスト及び映像品質をさらに向上させることができる。
以下、図2A乃至図2Dをもとに、表示ユニット100の単位画素と、第一表示パネル110及び第二表示パネル130の単位画素との各種の対応関係をさらに説明する。
図2A乃至図2Dは、図1における表示ユニットの単位画素と、第一表示パネル及び第二表示パネルの単位画素との各種の対応関係を示す図である。本実施例では、図1、図2A乃至図2Dに示すように、第一表示パネル110は複数の第一画素領域PX1を有し、第一画素領域PX1は第一表示パネル110の単位画素であり、各第一発光素子111はそれぞれ第一画素領域PX1に設置され、非変換領域NRはこれらの第一画素領域PX1の第一部分PR1に対応し、変換領域QRはこれらの第一画素領域PX1の第二部分PR2に対応する。もう1つの面において、第二表示パネル130は複数の第二画素領域PX2を有し、第二画素領域PX2は第二表示パネル130の単位画素であり、各第二発光素子131は各第二画素領域PX2に対応して設置される。
また、本実施例では、各第二画素領域PX2と各第一画素領域PX1とは一対多の対応関係があっても良く(図2A及び図2Bに示すように)、あるいは、各第二画素領域PX2と各第一画素領域PX1とは一対一の対応関係があっても良い(図2C及び図2Dに示すように)。例を挙げて言えば、図2A及び図2Bに示すように、第二表示パネル130の1つの第二画素領域PX2が第一表示パネル110の4つの第一画素領域PX1に対応し、つまり、図2A及び図2Bの実施例では、第一表示パネル110の解像度は第二表示パネル130よりも大きい。このように、表示ユニット100においてその単位画素としての表示画素領域により提供される光束は、第二表示パネル130の1つの第二画素領域PX2により提供される第二色の光L2、及び、第一表示パネル110の4つの第一画素領域PX1により提供され第一色の光L1及び第三色の光L3により形成され得る。このように、表示ユニット100の各表示画素領域と各第二画素領域PX2とは一対一の対応関係を有する。
また、本実施例では、第一表示パネル110の第一画素領域PX1の第一部分PR1の数は、第一表示パネル110の第一画素領域PX1の第二部分PR2の数以下である。図2Aに示すように、第一画素領域PX1の第一部分PR1の数と、第一画素領域PX1の第二部分PR2の数との比は1対1であり、あるいは、図2Bに示すように、第一画素領域PX1の第一部分PR1の数と、第一画素領域PX1の第二部分PR2の数との比は1対3である。このように、表示ユニット100の各表示画素領域の第一色の光L1の比率は第三色の光L3の比率以下であっても良い。もう1つの面において、第二表示パネル130の第二画素領域PX2が第一表示パネル110の第一画素領域PX1よりも大きいので、表示ユニット100の各表示画素領域の第二色の光L2の比率は、第一色の光L1又は第三色の光L3の比率よりも大きくなる。このように、本実施例では、表示ユニット100により形成される白色光のうち、赤色光の比率が青色光又は緑色光の比率よりも大きいので、投影装置200の投影画面の赤色の表現を向上させ、画面の色彩の表現に対しての要求が比較的高い投影装置200の機種のニーズを満たすことができる。
もう1つの面において、図2C及び図2Dに示すように、第二表示パネル130の各第二画素領域PX2は、第一表示パネル110の各第一画素領域PX1に対応し、一対一の対応関係を有し、つまり、図2A及び図2Bの実施例では、第一表示パネル110の解像度は第二表示パネル130に等しい。しかし、このようにすると、表示ユニット100においてその単位画素としての表示画素領域により提供され光束は、第二表示パネル130の4つの第二画素領域PX2により提供される第二色の光L2、及び、第一表示パネル110の4つの第一画素領域PX1により提供される第一色の光L1及び第三色の光L3により形成され得る。このように、各第一画素領域PX1と第二画素領域PX2の両者は、各表示画素領域について、すべて、同じ多対一の対応関係を有し、言い換えれば、表示ユニット100の解像度は、第一表示パネル110又は第二表示パネル130の解像度よりも大きくなる。
また、図2A及び図2Bの実施例と同様に、図2C及び図2Dの実施例では、第一表示パネル110の第一画素領域PX1の第一部分PR1の数も、第一表示パネル110の第一画素領域PX1の第二部分PR2の数以下である。このように、表示ユニット100の各表示画素領域の第二色の光L2の比率も第一色の光L1又は第三色の光L3の比率よりも大きくなる。このように、本実施例では、表示ユニット100により形成される白光のうち、赤色光の比率が青色光又は緑色光の比率よりも大きいので、投影装置200の投影画面の赤色の表現を向上させ、画面の色彩の表現に対しての要求が比較的高い投影装置200の機種のニーズを満たすことができる。
また、照図1及び図2Aを参照するに、本実施例では、表示ユニット100は集光素子150をさらに含んでも良い。集光素子150は波長変換素子120及び第二色の光L2の伝播経路に設置され、そのうち、集光素子150は複数の第一集光ユニット151、複数の第二集光ユニット152及び複数の第三集光ユニット153を有する。例を挙げて言えば、集光素子150はアレイレンズであり、第一集光ユニット151、複数の第二集光ユニット152及び複数の第三集光ユニット153は、それぞれ、異なるマイクロレンズユニットであり、その光学的有効面は異なる曲率を有する。これらの各第一集光ユニット151は、これらの第一画素領域PX1の第一部分PR1の各々に対応して設置され、各第二集光ユニット152は、これらの第一画素領域PX1の第二部分PR2の各々に対応して設置され、各複数の第三集光ユニット153は、これらの第二画素領域PX2の各々に対応して設置される。このように、第一集光ユニット151、複数の第二集光ユニット152及び複数の第三集光ユニット153の設置により、第一色の光L1、第二色の光L2及び第三色の光L3の発光角度をさらに減少させ、また、第一色の光L1、第二色の光L2及び第三色の光L3の発光角度を等しくすることで、表示ユニット100の光学効率をさらに向上させることができる。
なお、本実施例では、第一色の光L1は青色光、第二色の光L2は赤色光、第三色の光L3は緑色光であるが、本発明はこれに限定されない。もう1つの実施例において、第一色の光L1は青色光、第二色の光L2は緑色光、第三色の光L3は赤色光であっても良い。つまり、第二発光素子131は緑色光マイクロ発光ダイオードであっても良く、量子ドット変換材料QDは赤色光を生成する量子ドット変換材料QDであっても良い。このように、第一表示パネル110及び第二表示パネル130の単位画素のオン又はオフを制御して、表示ユニット100の単位画素の色を調整することで、投影レンズ210により投影される映像画面をカラー画面にすることもできる。また、この実施例では、表示ユニット100により形成される白色光のうち、緑色光の比率が青色光又は赤色光の比率よりも大きくなり、赤色光の比率が青色光の比率以上であるため、投影装置200の投影画面の明るさを向上させることができるとともに、投影装置200の投影画面の赤色の表現を向上させることもできるので、画面の輝度に対しての要求が比較的高い投影装置200の機種のニーズを満たすことができる。
図3は、本発明のもう1つの実施例における投影装置のアーキテクチャを示す図である。図3に示すように、図3の表示ユニット300は図1の表示ユニット100と類似しているが、両者の相違点は次のとおりである。具体的には、図3に示すように、本実施例では、表示ユニット300の光混合素子340は、例えば、青色光及び緑色光を反射し得るとともに、赤色光を通過させることができる。言い換えると、光混合素子340は、第一色の光L1及び第三色の光L3を反射し、かつ第二色の光L2を通過させることで、映像光束を形成することができる。また、投影レンズ210は、第二表示パネル130に相対する側に置かれる。このようにして、映像光束は依然として光混合素子340を通過した後に投影レンズ210に進入することができる。なお、本実施例では、表示ユニット300は表示ユニット100と類似した構造を有するため、投影装置200に、類似した効果及び利点を持たせることができるが、ここではその詳しい説明を省略する。
以上のことから、本発明の実施例は少なくとも次のような利点又は効果を有する。本発明の実施例では、表示ユニットの第一表示パネル及び第二表示パネルの配置により、Xプリズム光混合システムを設ける必要がなく、単片型分光鏡のみを設置することができるため、アーキテクチャが簡単でかつ体積が小さい利点を有し、異なるマイクロ発光ダイオード表示パネルの色光の全反射が生じるときに無効な光が後続の光学システムに導入されることが原因で迷光が発生する可能性を低減することができる。また、表示ユニットの第一表示パネル及び第二表示パネルの配置により、投影装置は、アーキテクチャが簡単になり、かつ体積が小さい優点を有し、位置合わせを必要とする色光の数を減少させ、システムの迷光が発生する可能性を低くすることができる。このようにして、映像画面のコントラスト及び映像品質をより一層向上させることができる。
本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の技術思想と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うこともできるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示されたすべての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の技術的範囲を限定するものでない。また、本明細書又は特許請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素(element)に名前を付け、又は、他の実施例又は範囲を区別するためのものみであり、要素の数上での上限又は下限を限定するためのものでない。
100、300:表示ユニット
110:第一表示パネル
111:第一発光素子
120:波長変換素子
130:第二表示パネル
131:第二発光素子
140、340:光混合素子
150:集光素子
151:第一集光ユニット
152:第二集光ユニット
153:第三集光ユニット
200:投影装置
210:投影レンズ
L1:第一色の光
L2:第二色の光
L3:第三色の光
NR:非変換領域
PR1:第一部分
PR2:第二部分
PX1:第一画素領域
PX2:第二画素領域
QD:量子ドット変換材料
QR:変換領域
110:第一表示パネル
111:第一発光素子
120:波長変換素子
130:第二表示パネル
131:第二発光素子
140、340:光混合素子
150:集光素子
151:第一集光ユニット
152:第二集光ユニット
153:第三集光ユニット
200:投影装置
210:投影レンズ
L1:第一色の光
L2:第二色の光
L3:第三色の光
NR:非変換領域
PR1:第一部分
PR2:第二部分
PX1:第一画素領域
PX2:第二画素領域
QD:量子ドット変換材料
QR:変換領域
Claims (14)
- 第一表示パネル、波長変換素子、第二表示パネル及び光混合素子を含む表示ユニットであって、
前記第一表示パネルは複数の第一発光素子を有し、前記複数の第一発光素子は第一色の光を提供するために用いられ、
前記波長変換素子は前記第一色の光の伝播経路に位置し、かつ変換領域及び非変換領域を有し、前記変換領域には量子ドット変換材料が設置され、一部の前記第一色の光が前記変換領域を通過した後に第三色の光に変換され、他の部分の前記第一色の光が前記非変換領域を通過し、
前記第二表示パネルは複数の第二発光素子を有し、前記複数の第二発光素子は前記第二色の光を提供するために用いられ、
前記光混合素子は、前記第一色の光、前記第二色の光及び前記第三色の光の伝播経路に位置し、前記第三色の光、前記第二色の光及び前記非変換領域を通過した前記第一色の光をガイドして映像光束を形成させるために用いられる、表示ユニット。 - 請求項1に記載の表示ユニットであって、
前記第一表示パネルは複数の第一画素領域を有し、各前記第一発光素子は各前記第一画素領域に対応して設置され、前記非変換領域は前記複数の第一画素領域の第一部分に対応し、前記変換領域は前記複数の第一画素領域の第二部分に対応し、前記複数の第一画素領域の第一部分の数は前記複数の第一画素領域の第二部分の数以下である、表示ユニット。 - 請求項2に記載の表示ユニットであって、
集光素子をさらに含み、
前記集光素子は、前記波長変換素子及び前記第二色の光の伝播経路に設置され、前記第一色の光、前記第二色の光及び前記第三色の光の発光角度を等しくするために用いられ、
前記集光素子は、複数の第一集光ユニット及び複数の第二集光ユニットを有し、各前記第一集光ユニットは前記複数の第一画素領域の第一部分の各々に対応して設置され、各前記第二集光ユニットは前記複数の第一画素領域の第二部分の各々に対して設置される、表示ユニット。 - 請求項2に記載の表示ユニットであって、
前記第二表示パネルは複数の第二画素領域を有し、前記集光素子は複数の第三集光ユニットをさらに含み、各前記第三集光ユニットは前記複数の第二画素領域の各々に対応して設置され、各前記第二発光素子は各前記第二画素領域に対応して設置され、各前記第二画素領域と各前記第一画素領域とは一対多の対応関係があり、前記表示ユニットは複数の表示画素領域を有し、各前記表示画素領域と各前記第二画素領域とは一対一の対応関係がある、表示ユニット。 - 請求項2に記載の表示ユニットであって、
前記第二表示パネルは複数の第二画素領域を有し、各前記第二発光素子は各前記第二画素領域に対応して設置され、各前記第二画素領域と各前記第一画素領域とは一対一の対応関係があり、表示ユニットは複数の表示画素領域を有し、各前記第一画素領域と各前記第二画素領域の両者は、各前記表示画素領域について、すべて、同じ多対一の対応関係を有する、表示ユニット。 - 請求項1に記載の表示ユニットであって、
前記第一色の光は青色光、前記第二色の光は赤色光、前記第三色の光は緑色光である、表示ユニット。 - 請求項1に記載の表示ユニットであって、
前記第一色の光は青色光、前記第二色の光は緑色光、前記第三色の光は赤色光である、表示ユニット。 - 表示ユニット及び投影レンズを含む投影装置であって、
前記表示ユニットは映像光束を提供するために用いられ、かつ第一表示パネル、波長変換素子、第二表示パネル及び光混合素子を含み、
前記第一表示パネルは複数の第一発光素子を有し、前記複数の第一発光素子は第一色の光を提供するために用いられ、
前記波長変換素子は前記第一色の光の伝播経路に位置し、かつ変換領域及び非変換領域を有し、前記変換領域には量子ドット変換材料が設置され、一部の前記第一色の光が前記変換領域を通過した後に第三色の光に変換され、他の部分の前記第一色の光が前記非変換領域を通過し、
前記第二表示パネルは複数の第二発光素子を有し、前記複数の第二発光素子は前記第二色の光を提供するために用いられ、
前記光混合素子は前記第一色の光、前記第二色の光及び前記第三色の光の伝播経路に位置し、前記第三色の光、前記第二色の光及び前記非変換領域を通過した前記第一色の光は前記光混合ユニットによりガイドされた後に前記映像光束を形成し、
前記投影レンズは前記映像光束の伝播経路に位置し、前記映像光束を前記投影装置の外へ投射するために用いられる、投影装置。 - 請求項8に記載の投影装置であって、
前記第一表示パネルは複数の第一画素領域を有し、各前記第一発光素子は各前記第一画素領域に対応して設置され、前記非変換領域は第一部分の前記複数の第一画素領域に対応し、前記変換領域は第二部分の前記複数の第一画素領域に対応し、第一部分の前記複数の第一画素領域の数は第二部分の前記複数の第一画素領域の数以下である、投影蔵置。 - 請求項9に記載の投影装置であって、
前記表示ユニットは集光素子をさらに含み、
前記集光素子は、前記波長変換素子及び前記第二色の光の伝播経路に設置され、前記第一色の光、前記第二色の光及び前記第三色の光の発光角度を等しくするために用いられ、前記集光素子は複数の第一集光ユニット及び複数の第二集光ユニットを有し、各前記第一集光ユニットは前記複数の第一画素領域の第一部分の各々に対応して設置され、各前記第二集光ユニットは前記複数の第一画素領域の第二部分の各々に対応して設置される、投影装置。 - 請求項9に記載の投影装置であって、
前記第二表示パネルは複数の第二画素領域を有し、前記集光素子は複数の第三集光ユニットをさらに含み、各前記第三集光ユニットは前記複数の第二画素領域の各々に対応して設置され、各前記第二発光素子は各前記第二画素領域に対応して設置され、各前記第二画素領域と各前記第一画素領域とは一対多の対応関係があり、前記表示ユニットは複数の表示画素領域を有し、各前記表示画素領域と各前記第二画素領域とは一対一の対応関係がある、投影装置。 - 請求項9に記載の投影装置であって、
前記第二表示パネルは複数の第二画素領域を有し、各前記第二発光素子は各前記第二画素領域に対応して設置され、各前記第二画素領域と各前記第一画素領域とは一対一の対応関係があり、表示ユニットは複数の表示画素領域を有し、各前記第一画素領域と各前記第二画素領域の両者は、各前記表示画素領域について、すべて、同じ多対一の対応関係を有する、投影装置。 - 請求項8に記載の投影装置であって、
前記第一色の光は青色光、前記第二色の光は赤色光、前記第三色の光は緑色光である、投影装置。 - 請求項8に記載の投影装置であって、
前記第一色の光は青色光、前記第二色の光は緑色光、前記第三色の光は赤色光である、投影装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063091317P | 2020-10-14 | 2020-10-14 | |
US63/091,317 | 2020-10-14 | ||
CN202011268291.4A CN114488666B (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 显示单元以及投影装置 |
CN202011268291.4 | 2020-11-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022064866A true JP2022064866A (ja) | 2022-04-26 |
Family
ID=78087059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021166666A Pending JP2022064866A (ja) | 2020-10-14 | 2021-10-11 | 表示ユニット及び投影装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11709419B2 (ja) |
EP (1) | EP3985434A1 (ja) |
JP (1) | JP2022064866A (ja) |
KR (1) | KR102545547B1 (ja) |
TW (1) | TWI786470B (ja) |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101349816B1 (ko) * | 2007-03-20 | 2014-01-10 | 엘지전자 주식회사 | 프로젝션 시스템 및 이를 이용한 프로젝션 티브이 |
TW201033961A (en) * | 2008-12-23 | 2010-09-16 | Illumitex Inc | LED displays |
KR101583823B1 (ko) * | 2009-01-05 | 2016-01-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 유닛 및 이를 구비한 투사영 조명장치 |
CN102235618B (zh) * | 2010-04-23 | 2014-11-19 | 中强光电股份有限公司 | 照明模块与投影装置 |
JP2015228312A (ja) | 2014-05-30 | 2015-12-17 | キヤノン株式会社 | 光学装置およびこれを用いた画像表示装置 |
MX362789B (es) * | 2015-03-18 | 2019-01-31 | Iota Eng Llc | Sistema de iluminacion de emergencia por alimentacion a traves de ethernet. |
US10032757B2 (en) * | 2015-09-04 | 2018-07-24 | Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited | Projection display system |
US9977152B2 (en) * | 2016-02-24 | 2018-05-22 | Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited | Display panels with integrated micro lens array |
CN108255004B (zh) * | 2016-12-28 | 2021-03-30 | 佳能株式会社 | 光源装置和图像投影装置 |
KR20180118480A (ko) * | 2017-04-21 | 2018-10-31 | 주식회사 루멘스 | 마이크로 led 패널을 이용한 프로젝션 장치 및 그 제조방법 |
FR3068484B1 (fr) * | 2017-06-29 | 2019-11-22 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Projecteur couleur a deux ecrans emissifs. |
KR102429881B1 (ko) | 2017-11-02 | 2022-08-05 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이 장치 |
KR102486391B1 (ko) | 2017-11-09 | 2023-01-09 | 삼성전자주식회사 | 고해상도 디스플레이 장치 |
US10748879B2 (en) | 2018-02-28 | 2020-08-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display device and display |
KR102497791B1 (ko) * | 2018-04-25 | 2023-02-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
CN110412817B (zh) | 2018-04-28 | 2024-05-03 | 中强光电股份有限公司 | 投影装置以及照明系统 |
JP7106349B2 (ja) * | 2018-05-15 | 2022-07-26 | キヤノン株式会社 | 光源装置および画像投射装置 |
CN110632814A (zh) | 2018-06-25 | 2019-12-31 | 中强光电股份有限公司 | 照明系统以及投影装置 |
CN209373341U (zh) | 2018-07-18 | 2019-09-10 | 中强光电股份有限公司 | 滤光模块以及投影装置 |
JP2020042133A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 光源装置およびプロジェクター |
JP6990265B2 (ja) | 2019-03-08 | 2022-01-12 | シャープ株式会社 | 画像表示素子 |
CN211698430U (zh) * | 2019-07-29 | 2020-10-16 | 上海鲲游科技有限公司 | 基于Micro LED的AR显示装置 |
CN110855968A (zh) | 2019-12-04 | 2020-02-28 | 四川长虹电器股份有限公司 | 采用自发光像素阵列器件的投影显示装置 |
CN111129269B (zh) * | 2019-12-30 | 2020-12-01 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 用于Micro-LED阵列器件的复合光转换层基板及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-20 TW TW109140682A patent/TWI786470B/zh active
-
2021
- 2021-09-29 KR KR1020210128995A patent/KR102545547B1/ko active IP Right Grant
- 2021-10-08 EP EP21201689.3A patent/EP3985434A1/en active Pending
- 2021-10-11 JP JP2021166666A patent/JP2022064866A/ja active Pending
- 2021-10-12 US US17/498,749 patent/US11709419B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220113618A1 (en) | 2022-04-14 |
US11709419B2 (en) | 2023-07-25 |
TWI786470B (zh) | 2022-12-11 |
EP3985434A1 (en) | 2022-04-20 |
TW202215140A (zh) | 2022-04-16 |
KR102545547B1 (ko) | 2023-06-20 |
KR20220049455A (ko) | 2022-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9645480B2 (en) | Light source module and projection apparatus having the same | |
JP4477571B2 (ja) | 照明ユニット及びこれを採用した画像投射装置 | |
JP4471903B2 (ja) | 照明ユニット及びそれを採用した画像投射装置 | |
EP3594747B1 (en) | Illumination system and projection device | |
CN102193294A (zh) | 照明系统 | |
CN111258159B (zh) | 照明系统及投影装置 | |
TW201932966A (zh) | 照明系統與投影裝置 | |
WO2020088671A1 (zh) | 照明系统 | |
CN208588892U (zh) | 照明系统以及投影装置 | |
TW201833653A (zh) | 投影系統 | |
TWI731073B (zh) | 照明系統 | |
US11378875B2 (en) | Illumination system and projection apparatus | |
CN113391506B (zh) | 照明系统及投影装置 | |
JP7342854B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2022064866A (ja) | 表示ユニット及び投影装置 | |
CN210109545U (zh) | 自发光投影显示系统及微显示全彩光机 | |
CN114488666B (zh) | 显示单元以及投影装置 | |
US20240231207A1 (en) | Light source module and projection apparatus | |
US11669003B2 (en) | Illumination system and projection device | |
US11500276B2 (en) | Light source module and projection device | |
US11199766B1 (en) | Illumination system and projection device | |
US11531258B2 (en) | Light source module and projection device | |
US11803114B2 (en) | Illumination system and projection apparatus | |
CN113805415B (zh) | 投影装置 | |
US20220373874A1 (en) | Illumination system and projection apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240308 |