JP2533672C

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Publication number: JP2533672C
Authority: JP
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Publication date: 1998-09-24

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、投写型表示装置に関するものである。〔従来の技術〕第４図は例えば特開昭63−247720号公報に開示された従来の投写型表示装置の
原理図であって、図において、１は反射鏡２を有するハロゲンランプ等の光源、
4a,4bはコンデンサレンズで、レンズ間に赤外線フィルタ３が配置されている。
６は偏光パネルで、このパネル前方に色分離用のダイクロイックミラー5a,5bと
、色合成用のダイクロイックミラー5c,5dおよび全反射ミラー10a,10bが設けられ
ている。一方、各々の色分離された光路上には、それぞれの光を受けるように透
過型液晶パネル7a〜7cが配置されている。８は投写レンズ、９は投写画像を映す
スクリーンである。次に動作について説明する。上記透過型液晶パネル7a〜7cには電気信号により
モノクローム画像が形成されている。今、光源１から照射された白色光は直接ま
たは反射鏡２で反射され、コンデンサレンズ4aを通過し赤外線フィルタ３により
熱線が除去され、その後、コンデンサレンズ4bと偏光パネル６を通り光分離の第
１のダイクロイックミラー5aに入射する。ここで、赤色光は反射され青色光、緑
色光は透過して第２のダイクロイックミラー5bに入射し、青色光は反射し緑色光が透過する。この緑色光は、透過型液晶パネル7cに照射し、モノクローム画像を
緑色の画像情報として全反射ミラー10aで直角に反射させ、ここで色合成のダイ
クロイックミラー5dによって再び直角に反射し投写レンズ８へ入射される。一方、上記ダイクロイックミラー5aで分離反射された赤色光は全反射ミラー10
bで直角に変更させられて透過型液晶パネル7aに入射し、赤色の画像情報として
色合成のダイクロイックミラー5c,5dを透過して投写レンズ８に入射する。また
、同様にダイクロイックミラー5dで反射された青色光も透過型液晶パネル7bに入
射し青色の画像情報として色合成のダイクロイックミラー5cにより直角に反射さ
れ、ダイクロイックミラー5dを透過して投写レンズ８へ入射する。このように、
赤，青，緑の三原色の画像情報が色合成ダイクロイックミラー5dを透過あるいは
反射された先で合成されたカラー画像となり投写レンズ８により拡大されたスク
リーン９上に映し出される。〔発明が解決しようとする課題〕従来の投写型表示装置は以上のように構成されているので、ハロゲンランプ等
の光源から投写レンズまでの輝度ロスが多く、このため投写された画像も暗かっ
た。また、光源の寿命が短かく製品の中には予備ランプを筐体内に収納している
機種もあり、このことから光源が切れた場合のことも考慮して予備ランプを常に
準備しておく必要がある等の問題があった。この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、投写画面の
輝度を向上すると共に、光源が切れた場合を考慮することのない投写型表示装置
を得ることを目的とする。〔課題を解決するための手段〕この発明に係る投写型表示装置は、３枚の透過型液晶パネルを有し、それぞれ
赤色、青色、緑色の三原色の光で照明された上記透過型液晶パネルの映像を合成
して投写する表示装置において、複数の光源と、複数の光源からの光を直接合成
する光学的手段とを備え、上記光学的手段で得られた合成白色光を三原色に分離
して上記３枚の液晶パネルを透過して投写レンズに至る光路に照射し、その映像
を再び合成してカラー画像とした後に拡大投影することを特徴とする。〔作用〕この発明において、光源が複数であるため、通常は輝度の高い画像が映し出さ
れる。万一、いずれか一つ光源の寿命が切れたとしても、輝度は低くなるが画像
を投写し続けることができる。〔実施例〕以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１図はこの発明による投
写型表示装置の原理図を示し、1a,1bは反射鏡2a,2bを有し電気的に並列に接続さ
れたハロゲンランプ等の光源で、11は前記光源1aの光を透過させ、他方光源1bの
光を直角方向に反射させるダイクロイックミラーである。4aおよび4bはコンデン
サレンズで、その間に赤外線フィルタ３が設置されている。６は偏光パネルで、
この前方に色分離用のダイクロイックミラー5a,5bと色合成用のダイクロイック
ミラー5c,5dおよび全反射ミラー10a,10bが設けられている。一方、各々の色分離
された光路上には、各光を受ける様に透過型液晶パネル7a,7b,7cが配置されてい
る。８は投写レンズで９は投写画像を映すスクリーンである。次に動作について説明する。各透過型液晶パネル7a,7b,7cには電気信号により
モノクローム画像が形成されている。今、ハロゲンランプ等の光源1bから照射さ
れた白色光は直接又は反射鏡2bで反射され、ダイクロイックミラー11で進行方向
に直角に変えられる。一方、他方の光源1aから照射された白色光は直接又は反射
鏡2aで反射され、ダイクロイックミラー11を透過し、上記光源1bから照射された
白色光と合成される。この光源２個分の合成白色光はその先のコンデンサレンズ
4aを通り赤外線フィルタ３により熱線が除去されコンデンサレンズ4bと偏光パネ
ル６を通り光分離の第１のダイクロイックミラー5aに入射する。ここで赤色光は
反射され青色光，緑色光は透過して第２のダイクロイックミラー5bに入射し、同
様に青色光を反射し緑色光が透過する。この緑色光はその先の透過型液晶パネル
7cを照射しモノクローム画像を緑色の画像情報として全反射ミラー10aで直角に
反射され、今度は色合成のダイクロイックミラー5dにより再び直角に反射させら
れ投写レンズ８に入射する。一方、前記ダイクロイックミラー5aで分離反射された赤色光は全反射ミラー10
bで方向を直角に変更させられて透過型液晶パネル7aに入り赤色の画像情報とし
て色合成のダイクロイックミラー5c,5dを透過して投写レンズ８に入射する。又同様に、ダイクロイックミラー5dで反射された青色光も透過型液晶パネル7b入射
し青色の画像情報として色合成のダイクロイックミラー5cにより直角に反射され
ダイクロイックミラー5dを透過して投写レンズ８に入射する。このように、赤，青，緑の三原色の画像情報が色合成ダイクロイックミラー5d
を透過あるいは反射された先で合成されたカラー画像となり投写レンズ８により
拡大されスクリーン９上に映しだされる。なお、上記実施例では２個の光源と、これらの光源からの光を合成する光学的
手段を１個のダイクロイックミラーで構成したものを示したが、第２図のように
光源1a,1b,1cのように３個用い、ダイクロイックミラーを11a,11bのように２個
使用してもまたそれ以上でも良い。さらに、上記実施例では色分離と色合成をともにダイクロイックミラーで行な
った実施例を示したが第３図のように色分離はダイクロイックミラー5a,5bで行
ない、色合成はダイクロイックプリズム12で行なう方式でも上記実施例と同様の
効果を奏する。〔発明の効果〕以上説明したようにこの発明によれば、複数の光源からの光を直接合成して得
られた合成白色光を三原色に分離して、３枚の液晶パネルを透過して投写レンズ
に至る光路に照射するようにしたので、光路全体を短くすることができ、装置の
構成をコンパクトにすることが可能となり、さらに投写された映像の輝度が向上
できる。また、いずれかの光源が切れた場合でも輝度が低下するだけで映像を連
続して映し出すことができるので、従来のように予備ランプを準備しておく必要
もないという効果がある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a projection display device. [Prior Art] FIG. 4 is a diagram showing the principle of a conventional projection display device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247720, in which reference numeral 1 denotes a light source such as a halogen lamp having a reflecting mirror 2. ,
Reference numerals 4a and 4b denote condenser lenses, and an infrared filter 3 is arranged between the lenses.
A polarizing panel 6 is provided with dichroic mirrors 5a and 5b for color separation, dichroic mirrors 5c and 5d for color synthesis, and total reflection mirrors 10a and 10b in front of the panel. On the other hand, transmissive liquid crystal panels 7a to 7c are arranged on the respective color separated optical paths so as to receive the respective lights. Reference numeral 8 denotes a projection lens, and 9 denotes a screen for displaying a projection image. Next, the operation will be described. Monochrome images are formed on the transmissive liquid crystal panels 7a to 7c by electric signals. Now, the white light emitted from the light source 1 is reflected directly or by the reflecting mirror 2, passes through the condenser lens 4a, removes the heat rays by the infrared filter 3, and then passes through the condenser lens 4b and the polarizing panel 6 for light separation. The light enters the first dichroic mirror 5a. Here, the red light is reflected, the blue light and the green light are transmitted and incident on the second dichroic mirror 5b, and the blue light is reflected and the green light is transmitted. This green light is applied to the transmission type liquid crystal panel 7c, and the monochrome image is reflected at right angles by the total reflection mirror 10a as green image information, and is reflected at right angles again by the dichroic mirror 5d for color synthesis to the projection lens 8. Incident. On the other hand, the red light separated and reflected by the dichroic mirror 5a is
The light is changed to a right angle at b and enters the transmissive liquid crystal panel 7a, and passes through the color synthesizing dichroic mirrors 5c and 5d as red image information to enter the projection lens 8. Similarly, blue light reflected by the dichroic mirror 5d also enters the transmissive liquid crystal panel 7b, is reflected at right angles by the color synthesizing dichroic mirror 5c as blue image information, passes through the dichroic mirror 5d, and is transmitted to the projection lens 8. Incident. in this way,
The image information of the three primary colors of red, blue and green is transmitted and reflected by the color synthesizing dichroic mirror 5d to be a synthesized color image, which is projected on the screen 9 enlarged by the projection lens 8. [Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional projection display device is configured as described above, there is a large luminance loss from the light source such as a halogen lamp to the projection lens, and the projected image is also dark. . In addition, some products have a short light source life, and some products have spare lamps housed in the housing. Therefore, it is necessary to always prepare spare lamps in consideration of when the light source is cut off. There was a problem such as there is. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to improve the brightness of a projection screen and to obtain a projection display device that does not consider a case where a light source is cut off. . [Means for Solving the Problems] A projection type display device according to the present invention has three transmission type liquid crystal panels, and each of the transmission type liquid crystal panels illuminated with light of three primary colors of red, blue and green. In a display device that synthesizes and projects an image, the display device includes a plurality of light sources and optical means for directly synthesizing light from the plurality of light sources, and separates the synthesized white light obtained by the optical means into three primary colors. It is characterized by irradiating an optical path through the three liquid crystal panels and reaching the projection lens, synthesizing the images again to form a color image, and then enlarging and projecting the image. [Operation] In the present invention, since there are a plurality of light sources, an image having a high luminance is normally displayed. Even if one of the light sources has expired, the brightness can be reduced but the image can be continuously projected. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a principle diagram of a projection type display device according to the present invention, wherein 1a and 1b are light sources such as halogen lamps having reflecting mirrors 2a and 2b and electrically connected in parallel, and 11 is the light source 1a. This is a dichroic mirror that transmits light and reflects light from the light source 1b in a right angle direction. 4a and 4b are condenser lenses between which an infrared filter 3 is installed. 6 is a polarizing panel,
Dichroic mirrors 5a and 5b for color separation, dichroic mirrors 5c and 5d for color synthesis, and total reflection mirrors 10a and 10b are provided in front of this. On the other hand, transmissive liquid crystal panels 7a, 7b, 7c are arranged on the respective color-separated optical paths so as to receive each light. Reference numeral 8 denotes a projection lens and 9 denotes a screen for displaying a projection image. Next, the operation will be described. Monochrome images are formed on the transmissive liquid crystal panels 7a, 7b, 7c by electric signals. Now, the white light emitted from the light source 1b such as a halogen lamp is reflected directly or by the reflecting mirror 2b, and is changed by the dichroic mirror 11 at right angles to the traveling direction. On the other hand, the white light emitted from the other light source 1a is reflected directly or by the reflecting mirror 2a, passes through the dichroic mirror 11, and is combined with the white light emitted from the light source 1b. The combined white light for the two light sources is the condenser lens ahead
The heat rays are removed by the infrared filter 3 through 4a and pass through the condenser lens 4b and the polarizing panel 6 to enter the first dichroic mirror 5a for light separation. Here, the red light is reflected, the blue light and the green light are transmitted, and is incident on the second dichroic mirror 5b. Similarly, the blue light is reflected and the green light is transmitted. This green light is transmitted to the transmissive liquid crystal panel
7c, the monochrome image is reflected at right angles by the total reflection mirror 10a as green image information, and is then reflected at right angles again by the color synthesizing dichroic mirror 5d to enter the projection lens 8. On the other hand, the red light separated and reflected by the dichroic mirror 5a is a total reflection mirror 10
The direction is changed to a right angle by b, and the light enters the transmissive liquid crystal panel 7a, passes through the color synthesizing dichroic mirrors 5c and 5d as red image information, and enters the projection lens 8. Similarly, the blue light reflected by the dichroic mirror 5d also enters the transmission type liquid crystal panel 7b, is reflected at right angles by the color synthesizing dichroic mirror 5c as blue image information, passes through the dichroic mirror 5d, and enters the projection lens 8. . Thus, the image information of the three primary colors of red, blue, and green is combined with the color combining dichroic mirror 5d.
Is transmitted or reflected, becomes a combined color image, and is enlarged by a projection lens 8 and projected on a screen 9. In the above embodiment, the two light sources and the optical means for combining the light from these light sources are shown as one dichroic mirror. However, as shown in FIG. 2, the light sources 1a, 1b, Three dichroic mirrors may be used as in 1c, and two dichroic mirrors may be used as in 11a and 11b, or more. Further, in the above embodiment, the embodiment in which both the color separation and the color synthesis are performed by the dichroic mirror is shown. However, as shown in FIG. 3, the color separation is performed by the dichroic mirrors 5a and 5b, and the color synthesis is performed by the dichroic prism 12. However, the same effects as in the above embodiment can be obtained. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, synthesized white light obtained by directly synthesizing light from a plurality of light sources is separated into three primary colors, and transmitted through three liquid crystal panels for projection. Since the light path to the lens is illuminated, the entire light path can be shortened,
The configuration can be made compact, and the luminance of the projected image can be further improved. Further, even if one of the light sources is cut off, the image can be continuously displayed only by lowering the luminance, so that there is an effect that it is not necessary to prepare a spare lamp as in the related art.

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の一実施例による投写型表示装置の原理図、第２図および第
３図はこの発明の他の実施例を示す投写型表示装置のそれぞれの原理図、第４図
は従来の投写型表示装置の原理図である。 1a〜1c…光源、2a〜2c…反射鏡、３…赤外線フィルタ、4a,4c…コンデンサレ
ンズ、5a〜5b…ダイクロイックミラー、６…偏光パネル、7a〜7c…透過型液晶パ
ネル、８…投写レンズ、９…スクリーン、１０…全反射ミラー、11,11a,11b…ダイクロイックミラー、12…ダイクロイックプリズム。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the principle of a projection type display apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show respective projection type display apparatuses according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a principle diagram of a conventional projection display device. 1a to 1c: light source, 2a to 2c: reflecting mirror, 3: infrared filter, 4a, 4c: condenser lens, 5a to 5b: dichroic mirror, 6: polarizing panel, 7a to 7c: transmissive liquid crystal panel, 8: projection lens , 9 ... screen, 10 ... total reflection mirror, 11, 11a, 11b ... dichroic mirror, 12 ... dichroic prism. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims

A display device having three transmissive liquid crystal panels, and combining and projecting the images of the transmissive liquid crystal panels illuminated with light of three primary colors of red, blue and green, respectively. A light source, and optical means for directly combining light from a plurality of light sources; separating the combined white light obtained by the optical means into three primary colors, transmitting the three white liquid crystals, and transmitting the light through the three liquid crystal panels to a projection lens. A projection display device, which irradiates a light path to reach the image, synthesizes the image again to form a color image, and then enlarges and projects the image.