JP3104647U - Projection type image display device - Google Patents

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Abstract

【課題】投射型画像表示装置において、簡単な構成で画像投射用の光の配色タイミングを精確に検出する。
【解決手段】投射型画像表示装置1は、画像投射用の光を出射するランプ11と、ランプ11から出射された光を配色する配色装置12と、配色装置12により配色された光を集光するダブレットレンズ14と、ダブレットレンズ14により集光された光を反射して画像を形成する画像形成素子17と、ダブレットレンズ14の表面で反射された光を受光するフォトディテクタ18とを備える。配色装置12により配色された光の一部は、ダブレットレンズ14の表面14aで反射されてフォトディテクタ18により受光され、フォトディテクタ18は、受光した光の色に応じた信号を出力する。このフォトディテクタ18の出力信号に基づいて、配色装置12による配色タイミングが検出される。
【選択図】図3
In a projection type image display device, the color arrangement timing of light for image projection is accurately detected with a simple configuration.
A projection type image display device includes a lamp for emitting light for image projection, a color arrangement device for coloring light emitted from the lamp, and a light condensed by the color arrangement device. A doublet lens 14, an image forming element 17 that forms an image by reflecting light collected by the doublet lens 14, and a photodetector 18 that receives light reflected by the surface of the doublet lens 14. A part of the light arranged by the color arrangement device 12 is reflected by the surface 14a of the doublet lens 14 and received by the photodetector 18, and the photodetector 18 outputs a signal corresponding to the color of the received light. Based on the output signal of the photodetector 18, the color arrangement timing by the color arrangement device 12 is detected.
[Selection diagram] FIG.

Description

本考案は、画像を投射してスクリーン等に表示する投射型画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a projection-type image display device that projects an image and displays the image on a screen or the like.

従来から、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、ランプから出射される光を用いて画像形成素子により画像を形成し、その画像をスクリーン等に投射して表示する投射型画像表示装置が知られている。この種の投射型画像表示装置は、カラー画像を投射するために、ランプから出射される光を配色する配色装置を備えている。配色装置は、円周方向に沿って赤、緑、青、白(透明)の4枚のカラーフィルタが配列されたカラーホイールをモータにより回転駆動し、ランプから出射された光を回転しているカラーホイールに透過させることにより、ランプから出射された光を時系列的に赤、緑、青、白(透明)に変化させて配色するようになっている。   Conventionally, based on image data from a personal computer, a video camera, or the like, a projection-type image display device that forms an image with an image forming element using light emitted from a lamp, and projects and displays the image on a screen or the like. It has been known. This type of projection type image display device includes a color arrangement device that arranges light emitted from a lamp in order to project a color image. In the color arrangement device, a color wheel, on which four color filters of red, green, blue, and white (transparent) are arranged in a circumferential direction, is rotated by a motor to rotate light emitted from a lamp. By transmitting the light through the color wheel, the light emitted from the lamp is changed in color in a time series to red, green, blue, and white (transparent) so as to be colored.

このような投射型画像表示装置では、配色装置による時系列的な光の配色タイミング(すなわち、光の色の赤、緑、青、白(透明)の変化)に合せて、画像形成素子の各画素での光の反射又は透過を制御することによりカラー画像を形成している。つまり、画像形成素子の各画素による光の反射又は透過タイミングを、配色装置による光の配色タイミングに合せる必要がある。   In such a projection type image display device, each of the image forming elements is adjusted in accordance with a time-series coloration timing of light by the coloration device (that is, a change in light color of red, green, blue, and white (transparent)). A color image is formed by controlling the reflection or transmission of light at a pixel. That is, it is necessary to match the timing of reflecting or transmitting light by each pixel of the image forming element with the timing of coloring light by the color arrangement device.

このため、従来の投射型画像表示装置では、配色装置により配色された後の光をフォトディテクタで受光し、その受光出力に基づいて配色タイミングを検出するようになっており、配色装置により配色された後の光の一部を導光板等を用いてフォトディテクタの配置箇所へ導光する構成になっている。   For this reason, in the conventional projection type image display device, the light after being colored by the color arrangement device is received by the photodetector, and the color arrangement timing is detected based on the received light output, and the color is arranged by the color arrangement device. A configuration is used in which a part of the light after that is guided to the location where the photodetector is arranged using a light guide plate or the like.

また、回転色フィルタを用いてカラー画像を表示する反射型プロジェクタに関し、回転色フィルタ上に回転位相を表すインデックス部を設け、このインデックス部をセンサにより検出して、表示デバイスを駆動するためのタイミングパルスを生成するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、カラーホイールを用いてカラー画像を表示するプロジェクタに関し、カラーホイールによる配色後の光を導光するライトトンネルの光出射側に傾斜面を設け、その傾斜面でカラーホイールによる配色後の光の一部をフォトディテクタの配置箇所に向けて反射させ、その反射光をフォトディテクタで受光してカラーホイールによる配色タイミングを検出するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。また、カラーホイールを用いてカラー画像を表示する表示装置に関し、画像形成素子の直前にフォトディテクタを配置し、そのフォトディテクタでカラーホイールによる配色後の光を受光して、カラーホイールによる配色タイミングを検出するようにしたものが知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開平11−239359号公報 米国特許第6155687号明細書 米国特許第6084235号明細書
Further, with respect to a reflection type projector that displays a color image using a rotating color filter, an index section representing a rotation phase is provided on the rotating color filter, and the index section is detected by a sensor to drive a display device. A device that generates a pulse is known (for example, see Patent Document 1). Further, with respect to a projector that displays a color image using a color wheel, an inclined surface is provided on a light emission side of a light tunnel that guides light after color arrangement by the color wheel, and the light after color arrangement by the color wheel is provided on the inclined surface. There is known a device in which a part of the light is reflected toward a location where a photodetector is arranged, and the reflected light is received by the photodetector to detect a color arrangement timing by a color wheel (for example, see Patent Document 2). Further, with respect to a display device for displaying a color image using a color wheel, a photodetector is arranged immediately before the image forming element, and the photodetector receives light after coloration by the color wheel, and detects coloration timing by the color wheel. Such a configuration is known (for example, see Patent Document 3).
JP-A-11-239359 U.S. Pat. No. 6,155,687 U.S. Pat. No. 6,084,235

ところが、上述した従来の投射型画像表示装置においては、配色装置による配色後の光の一部を導光板等を用いてフォトディテクタの配置箇所へ導光する構成であるため、部品点数が増加すると共に構成が複雑化し、高コストになっていた。また、導光板等に部品誤差があると、配色後の光をフォトディテクタに上手く導光できず、配色装置による配色タイミングを検出できない虞がある。   However, in the above-described conventional projection type image display device, a part of the light after the color arrangement by the color arrangement device is guided to the location where the photodetector is arranged using the light guide plate or the like. The configuration was complicated and the cost was high. Also, if there is a component error in the light guide plate or the like, the light after the color arrangement cannot be guided to the photodetector well, and the color arrangement timing by the color arrangement apparatus may not be detected.

なお、上述の特許文献1に記載のプロジェクタでは、回転色フィルタ上に回転位相を表すインデックス部を設ける必要があり、また、そのインデックス部をセンサで検出する必要があるため、構成が複雑化する。また、上述の特許文献2に記載のプロジェクタでは、ライトトンネルの光出射側に傾斜面を設け、その傾斜面で反射された光をフォトディテクタで受光するようにしているため、構成が複雑化する。また、傾斜面に誤差があると、反射光をフォトディテクタで上手く受光できず、配色装置による配色タイミングを検出できない虞がある。また、上述の特許文献3に記載の表示装置では、画像形成素子の直前にフォトディテクタを配置するのは技術的に困難であるため、構成が複雑化する。   In the projector described in Patent Literature 1 described above, it is necessary to provide an index portion representing the rotation phase on the rotating color filter, and the index portion needs to be detected by a sensor, which complicates the configuration. . Further, in the projector described in Patent Document 2 described above, an inclined surface is provided on the light emission side of the light tunnel, and light reflected on the inclined surface is received by the photodetector, which complicates the configuration. In addition, if there is an error in the inclined surface, the reflected light cannot be properly received by the photodetector, and the color arrangement timing by the color arrangement device may not be detected. Further, in the display device described in Patent Document 3 described above, it is technically difficult to dispose a photodetector immediately before an image forming element, so that the configuration is complicated.

本考案は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で精確に画像投射用の光の配色タイミングを検出することができる投射型画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and has as its object to provide a projection-type image display device that can accurately detect the coloration timing of light for image projection with a simple configuration. .

上記目的を達成するために請求項1の考案は、画像投射用の光を出射するランプと、円周方向に沿って複数色のカラーフィルタが設けられたカラーホイールを回転駆動し、該カラーホイールにランプから出射された画像投射用の光を透過させることにより、画像投射用の光を配色する配色装置と、配色装置により配色された画像投射用の光を凝縮し均一化して出射するライトインテグレータと、ライトインテグレータから出射された画像投射用の光を集光するダブレットレンズと、ライトインテグレータから出射されダブレットレンズを介した画像投射用の光を反射する反射ミラーと、反射ミラーにより反射された画像投射用の光を集光するリレーレンズと、リレーレンズから送られた画像投射用の光を多数のマイクロミラーで反射することにより画像を形成する画像形成素子と、画像形成素子により形成された画像を投射するための投射レンズと、配色装置、ライトインテグレータ、ダブレットレンズ、反射ミラー、リレーレンズ、画像形成素子、及び投射レンズを保持するキャスティングとを備えた投射型画像表示装置において、ライトインテグレータを透過しダブレットレンズにより反射された光を受光するフォトディテクタをさらに備え、ダブレットレンズは、ライトインテグレータからの光の入射面がフラットな平面形状であり、フォトディテクタは、ダブレットレンズにおけるライトインテグレータからの光の入射面に隣接してキャスティングに取付けられており、フォトディテクタからの出力信号に基づいて、配色装置による画像投射用の光の配色タイミングを検出し、該検出した配色タイミングで画像形成素子の各マイクロミラーの角度を制御するようにしたものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is to rotate a lamp for emitting light for image projection and a color wheel provided with a plurality of color filters along a circumferential direction. A color arrangement device for distributing the image projection light by transmitting the image projection light emitted from the lamp, and a light integrator for condensing, uniforming and emitting the image projection light arranged by the color arrangement device A doublet lens for condensing light for image projection emitted from the light integrator, a reflecting mirror for reflecting light for image projection emitted from the light integrator and passing through the doublet lens, and an image reflected by the reflecting mirror A relay lens that condenses the light for projection and the light for image projection sent from the relay lens is reflected by many micromirrors An image forming element for forming an image, a projection lens for projecting the image formed by the image forming element, a color arrangement device, a light integrator, a doublet lens, a reflection mirror, a relay lens, an image forming element, and a projection lens. A projection type image display device having casting and holding, further comprising a photodetector for transmitting light reflected by the doublet lens through the light integrator, wherein the doublet lens has a flat plane of incidence of light from the light integrator. The photodetector is mounted on the casting adjacent to the incident surface of the light from the light integrator in the doublet lens, and based on the output signal from the photodetector, adjusts the coloration timing of the light for image projection by the coloration device. detection It is obtained by so controlling the angle of each micro mirror of the image forming element color scheme timing of the detected.

この構成においては、配色装置により配色された画像投射用の光は、ライトインテグレータから出射された後にダブレットレンズに照射され、ダブレットレンズにより集光される。このとき、ダブレットレンズに照射された画像投射用の光の一部は、ダブレットレンズの表面で反射されて、フォトディテクタにより受光される。従って、フォトディテクタの出力信号は、配色装置により配色された画像投射用の光の色に応じて変化する。また、ダブレットレンズの光の入射面がフラットな平面形状であるため、ダブレットレンズの表面で反射される画像投射用の光は拡散され難く、これにより、より多くのダブレットレンズからの反射光がフォトディテクタにより受光され、フォトディテクタの出力信号の精度が高められる。このフォトディテクタからの出力信号に基づいて、配色装置による画像投射用の光の配色タイミングが検出される。   In this configuration, the light for image projection arranged by the color arrangement device is emitted from the light integrator, is irradiated on the doublet lens, and is collected by the doublet lens. At this time, a part of the image projection light applied to the doublet lens is reflected by the surface of the doublet lens and received by the photodetector. Therefore, the output signal of the photodetector changes according to the color of the light for image projection, which is arranged by the color arrangement device. Further, since the light incident surface of the doublet lens has a flat planar shape, the light for image projection reflected on the surface of the doublet lens is hardly diffused, whereby more reflected light from the doublet lens can be reflected by the photodetector. And the accuracy of the output signal of the photodetector is increased. Based on the output signal from the photodetector, the color arrangement timing of light for image projection by the color arrangement device is detected.

請求項2の考案は、画像投射用の光を出射するランプと、ランプから出射された画像投射用の光を配色する配色装置と、配色装置により配色された画像投射用の光を集光するレンズと、レンズから送られた画像投射用の光を用いて画像を形成する画像形成素子とを備え、画像形成素子により形成された画像を投射して表示する投射型画像表示装置において、配色装置により配色されてレンズにより反射された光を受光するフォトディテクタをさらに備え、フォトディテクタからの出力信号に基づいて、配色装置による画像投射用の光の配色タイミングをとるようにしたものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a lamp for emitting light for image projection, a color arrangement for coloring the light for image projection emitted from the lamp, and a light for image projection arranged by the color arrangement. A projection-type image display device that includes a lens and an image forming element that forms an image using light for image projection sent from the lens, and that projects and displays an image formed by the image forming element; And a photodetector that receives the light reflected by the lens after being colored by the photodetector, and based on an output signal from the photodetector, a coloration timing of light for image projection by the color arrangement device is set.

この構成においては、配色装置により配色された画像投射用の光は、レンズに照射され、レンズにより集光される。このとき、レンズに照射された画像投射用の光の一部は、レンズの表面で反射されて、フォトディテクタにより受光される。従って、フォトディテクタの出力信号は、配色装置により配色された画像投射用の光の色に応じて変化する。このフォトディテクタからの出力信号に基づいて、配色装置による画像投射用の光の配色タイミングが検出される。   In this configuration, the light for image projection, which is arranged by the color arrangement device, is applied to the lens and collected by the lens. At this time, a part of the light for projecting the image irradiated on the lens is reflected on the surface of the lens and received by the photodetector. Therefore, the output signal of the photodetector changes according to the color of the light for image projection, which is arranged by the color arrangement device. Based on the output signal from the photodetector, the color arrangement timing of light for image projection by the color arrangement device is detected.

請求項3の考案は、請求項2に記載の投射型画像表示装置において、レンズは、配色装置からの光の入射面がフラットな平面形状であるものである。   According to a third aspect of the present invention, in the projection type image display device according to the second aspect, the lens has a flat plane shape on which the light incident surface from the color arrangement device is incident.

この構成においては、レンズの表面で反射される画像投射用の光は、レンズの光の入射面がフラットな平面形状であるため、拡散され難い。従って、より多くのレンズからの反射光がフォトディテクタにより受光され、フォトディテクタの出力信号の精度が高められる。   In this configuration, the light for image projection reflected on the surface of the lens is difficult to diffuse because the light incident surface of the lens has a flat planar shape. Therefore, more reflected light from the lens is received by the photodetector, and the accuracy of the output signal of the photodetector is improved.

請求項1の考案によれば、ダブレットレンズにより反射された光を受光するフォトディテクタを備えることにより、フォトディテクタ以外の部品(従来の導光板等)を用いることなく簡単な構成で画像投射用の光の配色タイミングを検出することができ、低コスト化を図ることができる。しかも、フォトディテクタ以外の部品を用いないため、部品誤差等による影響が少なくなり、配色タイミングをより精確に検出することができる。また、ダブレットレンズの光の入射面がフラットな平面形状であるため、フォトディテクタが受光する光の強度が高められ、これにより、配色タイミングをより精確に検出することができる。   According to the invention of claim 1, by providing a photodetector for receiving the light reflected by the doublet lens, the light for image projection can be formed with a simple configuration without using components other than the photodetector (such as a conventional light guide plate). The color arrangement timing can be detected, and the cost can be reduced. In addition, since components other than the photodetector are not used, the influence of component errors and the like is reduced, and the color arrangement timing can be detected more accurately. Further, since the light incident surface of the doublet lens has a flat planar shape, the intensity of the light received by the photodetector is increased, whereby the color arrangement timing can be detected more accurately.

請求項2の考案によれば、レンズにより反射された光を受光するフォトディテクタを備えたことにより、フォトディテクタ以外の部品を用いることなく簡単な構成で画像投射用の光の配色タイミングを検出することができ、低コスト化を図ることができる。しかも、フォトディテクタ以外の部品を用いないため、部品誤差等による影響が少なくなり、配色タイミングをより精確に検出することができる。   According to the invention of claim 2, by providing the photodetector that receives the light reflected by the lens, it is possible to detect the coloration timing of the light for image projection with a simple configuration without using any components other than the photodetector. And cost reduction can be achieved. In addition, since components other than the photodetector are not used, the influence of component errors and the like is reduced, and the color arrangement timing can be detected more accurately.

請求項3の考案によれば、レンズの光の入射面がフラットな平面形状であるため、フォトディテクタが受光する光の強度が高められ、これにより、配色タイミングをより精確に検出することができる。   According to the third aspect of the present invention, since the light incident surface of the lens has a flat planar shape, the intensity of the light received by the photodetector is increased, whereby the color arrangement timing can be detected more accurately.

以下、本考案を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。図1において、投射型画像表示装置1は、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像信号を基に、内蔵の画像形成素子を用いて画像を形成し、その画像をスクリーンや壁面等に投射表示する装置である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a projection type image display device 1 forms an image using a built-in image forming element based on an image signal input from a personal computer, a video camera, or the like, and projects the image on a screen, a wall surface, or the like. It is a device to do.

この投射型画像表示装置1は、外装ケース2の前面に投射レンズ3を備えており、画像形成素子で形成した画像をこの投射レンズ3から投射するようになっている。また、投射型画像表示装置1は、外装ケース2の内部に、画像を形成して投射レンズ3から投射させるための画像投射光学系を備えている。   The projection-type image display device 1 includes a projection lens 3 on the front surface of an outer case 2, and projects an image formed by an image forming element from the projection lens 3. Further, the projection type image display device 1 includes an image projection optical system for forming an image and projecting the image from the projection lens 3 inside the outer case 2.

次に、上記画像投射光学系について図2及び図3を参照して説明する。画像投射光学系10は、上述の投射レンズ3に加え、ランプ11と、配色装置12と、ライトインテグレータ13と、ダブレットレンズ14と、反射ミラー15と、リレーレンズ16と、画像形成素子17と、フォトディテクタ18とを備えている。投射レンズ3、配色装置12、ライトインテグレータ13、ダブレットレンズ14、反射ミラー15、リレーレンズ16、画像形成素子17、及びフォトディテクタ18は、キャスティング19に保持されている(図3参照)。なお、ランプ11は、交換可能なようにランプ保持部材(図示省略)に着脱自在に保持されている。   Next, the image projection optical system will be described with reference to FIGS. The image projection optical system 10 includes, in addition to the projection lens 3 described above, a lamp 11, a color arrangement device 12, a light integrator 13, a doublet lens 14, a reflection mirror 15, a relay lens 16, an image forming element 17, A photodetector 18 is provided. The projection lens 3, the color arrangement device 12, the light integrator 13, the doublet lens 14, the reflection mirror 15, the relay lens 16, the image forming element 17, and the photo detector 18 are held by a casting 19 (see FIG. 3). The lamp 11 is detachably held by a lamp holding member (not shown) so as to be replaceable.

ランプ11は、画像投射用の光を出射するものであり、ランプバルブ21とランプリフレクタ22とを有し、ランプバルブ21から放射された画像投射用の光をランプリフレクタ22により反射集光して出射するようになっている。ランプ11は、白色光を出射するものが用いられる。   The lamp 11 emits light for image projection, has a lamp bulb 21 and a lamp reflector 22, and reflects and condenses the light for image projection radiated from the lamp bulb 21 by the lamp reflector 22. The light is emitted. The lamp 11 that emits white light is used.

配色装置12は、ランプ11から出射された画像投射用の光を配色するものであり、カラーホイール31とモータ32とを有し、カラーホイール31がモータ32により回転駆動される構成となっている。カラーホール31は、円周方向(カラーホイール31の回転方向)に沿って赤、緑、青、白(透明)の4色のカラーフィルタ31r,31g,31b,31wが配列された構成になっている。ランプ11から出射された画像投射用の光は、回転しているカラーホイール31を透過することにより、赤、緑、青、白(透明)の4色に時系列的に配色される。   The color arrangement device 12 arranges colors of image projection light emitted from the lamps 11 and includes a color wheel 31 and a motor 32, and the color wheel 31 is driven to rotate by the motor 32. . The color hole 31 has a configuration in which four color filters 31r, 31g, 31b, and 31w of four colors of red, green, blue, and white (transparent) are arranged along a circumferential direction (a rotation direction of the color wheel 31). I have. The light for image projection emitted from the lamp 11 is transmitted through the rotating color wheel 31 to be arranged in time series in four colors of red, green, blue and white (transparent).

ライトインテグレータ13は、配色装置12により配色された画像投射用の光を凝縮し、均一化して出射するものであり、4枚の硝子板を両端に開口(光入射側開口と光出射側開口)を有する筒状に接合することにより構成されている。このライトインテグレータ13は、光入射側開口が配色装置12のカラーホイール31に隣接するように配置されている。配色装置12により配色された画像投射用の光は、ライトインテグレータ13の光入射側開口に入射し、内部で反射を繰り返すことにより凝縮され均一化されて、光出射側開口から広がりながら出射される。   The light integrator 13 condenses, homogenizes, and emits the light for image projection arranged by the color arrangement device 12, and opens four glass plates at both ends (a light entrance side opening and a light exit side opening). It is comprised by joining to the cylindrical shape which has. The light integrator 13 is arranged such that the light incident side opening is adjacent to the color wheel 31 of the color arrangement device 12. The light for image projection arranged by the color arrangement device 12 enters the light entrance side opening of the light integrator 13 and is condensed and homogenized by repeating reflection inside the light integrator 13, and is emitted while spreading from the light exit side opening. .

ダブレットレンズ14は、ライトインテグレータ13から広がりながら出射される画像投射用の光を集光するものであり、2枚のレンズを含んでいる。このダブレットレンズ14は、ライトインテグレータ13の光出射側開口に隣接して配置されており、ライトインテグレータ13からの光の入射面14aがフラットな平面形状に構成されている。   The doublet lens 14 condenses the light for image projection emitted from the light integrator 13 while being spread, and includes two lenses. The doublet lens 14 is arranged adjacent to the light exit side opening of the light integrator 13, and the light incident surface 14 a of the light from the light integrator 13 is formed in a flat planar shape.

反射ミラー15は、ライトインテグレータ13から出射されてダブレットレンズ14を通った画像投射用の光を反射するものである。リレーレンズ16は、反射ミラー15により反射された画像投射用の光を集光するものである。   The reflection mirror 15 reflects light for image projection emitted from the light integrator 13 and passing through the doublet lens 14. The relay lens 16 condenses the light for image projection reflected by the reflection mirror 15.

画像形成素子17は、リレーレンズ16から送られた画像投射用の光を反射することにより画像を形成するものである。この画像形成素子17は、多数のマイクロミラーがマトリックス状に配列されて画像形成面が構成されており、各マイクロミラーの角度が制御部(不図示)からの信号により制御されることで、画像形成面(各マイクロミラー)に照射される光を反射して画像を形成する。投射レンズ3は、画像形成素子17により形成された画像を投射するものであり、複数のレンズを含んでいる。   The image forming element 17 forms an image by reflecting light for image projection sent from the relay lens 16. The image forming device 17 has an image forming surface in which a large number of micromirrors are arranged in a matrix, and the angle of each micromirror is controlled by a signal from a control unit (not shown), so that an image is formed. An image is formed by reflecting light applied to the formation surface (each micromirror). The projection lens 3 is for projecting an image formed by the image forming element 17 and includes a plurality of lenses.

フォトディテクタ18は、配色装置12による画像投射光の配色タイミングを検出するためのものであり、ライトインテグレータ13を透過してダブレットレンズ14の表面(すなわちダブレットレンズ14におけるライトインテグレータ13からの光の入射面14a)で反射された光を受光して、その受光強度に応じた信号を出力するようになっている。このフォトディテクタ18は、ダブレットレンズ14の表面14aに隣接してキャスティング19に保持されている。なお、フォトディテクタ18は、回路基板41及びコネクタ42と共に取付部材(図示省略)に取付けられ、その取付部材をキャスティング19にネジ止めすることにより、キャスティング19に保持されている。   The photodetector 18 detects the color arrangement timing of the image projection light by the color arrangement device 12, and transmits through the light integrator 13 to the surface of the doublet lens 14 (that is, the light incident surface of the doublet lens 14 from the light integrator 13). The light reflected at 14a) is received, and a signal corresponding to the received light intensity is output. The photodetector 18 is held by a casting 19 adjacent to the surface 14a of the doublet lens 14. The photodetector 18 is attached to a mounting member (not shown) together with the circuit board 41 and the connector 42, and is held by the casting 19 by screwing the mounting member to the casting 19.

このような構成の画像投射光学系10によれば、ランプ11から出射された画像投射用の光は、配色装置12により配色され、ライトインテグレータ13により凝縮、均一化されて出射された後、ダブレットレンズ14に照射される。そして、画像投射用の光は、ダブレットレンズ14により集光され、反射ミラー15により反射された後、リレーレンズ16により集光されて、画像形成素子17に照射される。そして、画像形成素子17にて画像投射用の光を反射することにより画像が形成され、画像形成素子17からの反射光、すなわち画像形成素子17にて形成された画像が投射レンズ3を介してスクリーン等に投射される。   According to the image projection optical system 10 having such a configuration, the image projection light emitted from the lamp 11 is colored by the color arrangement device 12, condensed and homogenized by the light integrator 13, emitted, and then doublet. The light is irradiated on the lens 14. The light for image projection is condensed by the doublet lens 14, reflected by the reflection mirror 15, condensed by the relay lens 16, and irradiated to the image forming element 17. Then, an image is formed by reflecting light for image projection by the image forming element 17, and the reflected light from the image forming element 17, that is, the image formed by the image forming element 17 is transmitted through the projection lens 3. It is projected on a screen or the like.

このとき、ライトインテグレータ13から出射されてダブレットレンズ14に照射される画像投射用の光の一部は、ダブレットレンズ14の表面14aで反射されて、フォトディテクタ18により受光される。ライトインテグレータ13から出射される画像投射用の光は、上述のように広がりながら出射されるため、その光の一部は、ダブレットレンズ14の表面14aで広がりながら反射される。これにより、ダブレットレンズ14の表面14aで反射された光がフォトディテクタ18により受光可能になっている。なお、ダブレットレンズ14の表面14aは、上述のようにフラットな平面形状であるため、ダブレットレンズ14の表面14aで反射される画像投射用の光は、拡散され難く、より多くの光がフォトディテクタ18により受光される。また、フォトディテクタ18は、上述のようにダブレットレンズ14の表面14aに隣接して配置されているため、ダブレットレンズ14の表面14aで反射される画像投射用の光の拡散が少ないうちに、より多くの光がフォトディテクタ18により受光される。   At this time, part of the image projection light emitted from the light integrator 13 and applied to the doublet lens 14 is reflected by the surface 14 a of the doublet lens 14 and received by the photodetector 18. Since the light for image projection emitted from the light integrator 13 is emitted while spreading as described above, a part of the light is reflected while expanding on the surface 14 a of the doublet lens 14. Thus, the light reflected on the surface 14a of the doublet lens 14 can be received by the photodetector 18. Since the surface 14a of the doublet lens 14 has a flat planar shape as described above, the light for image projection reflected on the surface 14a of the doublet lens 14 is hardly diffused, and more light is emitted by the photodetector 18. Is received by the In addition, since the photodetector 18 is disposed adjacent to the surface 14a of the doublet lens 14 as described above, while the diffusion of the light for image projection reflected on the surface 14a of the doublet lens 14 is small, more Is received by the photodetector 18.

ダブレットレンズ14の表面14aで反射される画像投射用の光は、配色装置12により配色された後の光であり、その色に応じて光強度が異なっている。従って、フォトディテクタ18の出力信号は、配色装置12により配色された画像投射用の光の色に応じて変化することになる。このフォトディテクタ18の出力信号は制御部に送られる。そして、制御部は、フォトディテクタ18からの出力信号に基づいて、配色装置12による画像投射用の光の配色タイミングを検出し、その検出した配色タイミング及びパソコンやビデオカメラ等から入力された画像信号に基づいて、画像形成素子17の各マイクロミラーの角度を制御する。これにより、画像形成素子17にて、パソコンやビデオカメラ等から入力された画像信号を基にしたカラー画像が形成される。   The light for image projection reflected on the surface 14a of the doublet lens 14 is light after being colored by the color arrangement device 12, and the light intensity varies depending on the color. Therefore, the output signal of the photodetector 18 changes according to the color of the light for image projection arranged by the color arrangement device 12. The output signal of the photo detector 18 is sent to the control unit. Then, the control unit detects the color arrangement timing of the light for image projection by the color arrangement device 12 based on the output signal from the photodetector 18, and detects the detected color arrangement timing and the image signal input from a personal computer, a video camera, or the like. Based on this, the angle of each micro mirror of the image forming element 17 is controlled. Thus, the image forming element 17 forms a color image based on an image signal input from a personal computer, a video camera, or the like.

上記構成の投射型画像表示装置1によれば、ダブレットレンズ14により反射された光をフォトディテクタ18で受光する構成であるため、フォトディテクタ18以外の導光板等の部品を用いることなく簡単な構成で画像投射用の光の配色タイミングを検出することができる。しかも、フォトディテクタ18以外の導光板等の部品を用いないため、部品誤差等による影響が少なくなり、配色タイミングをより精確に検出することができる。また、ダブレットレンズ14の光の入射面14aがフラットな平面形状であることによりフォトディテクタ18の受光強度が高められ、さらに、フォトディテクタ18がダブレットレンズ14の表面14aに隣接していることによってもフォトディテクタ18の受光強度が高められる。これらにより、配色装置12による画像投射用の光の配色タイミングをより精確に検出することができる。   According to the projection type image display apparatus 1 having the above-described configuration, since the light reflected by the doublet lens 14 is received by the photodetector 18, the image can be displayed with a simple configuration without using components other than the photodetector 18, such as a light guide plate. The color arrangement timing of the projection light can be detected. Moreover, since components such as the light guide plate other than the photodetector 18 are not used, the influence of component errors and the like is reduced, and the color arrangement timing can be detected more accurately. Further, since the light incident surface 14a of the doublet lens 14 has a flat planar shape, the light receiving intensity of the photodetector 18 is enhanced. Further, the photodetector 18 is also adjacent to the surface 14a of the doublet lens 14 because Of the received light is increased. As a result, the color arrangement timing of the light for image projection by the color arrangement device 12 can be detected more accurately.

なお、本考案は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、画像投射光学系10は、ライトインテグレータ13や反射ミラー15を備えていないものであってもよい。また、画像投射光学系10は、ダブレットレンズ14により反射された光をフォトディテクタ18で受光する構成に限らず、配色装置12から画像形成素子17に至る光路中に設けたレンズにより反射される光をフォトディテクタ18で受光する構成であれば、どのような構成であってもよい。   Note that the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the image projection optical system 10 may not include the light integrator 13 and the reflection mirror 15. Further, the image projection optical system 10 is not limited to the configuration in which the light reflected by the doublet lens 14 is received by the photodetector 18, and the light reflected by the lens provided in the optical path from the color arrangement device 12 to the image forming element 17. Any configuration may be used as long as the photodetector 18 receives light.

また、配色装置12は、カラーホイール31を用いたものに限らず、画像投射用の光を時系列的に配色するものであれば、どのような構成のものであってもよい。また、画像形成素子17は、光を反射して画像を形成するものに限らず、例えば液晶等の光を透過して画像を形成するものであってもよい。また、投射型画像表示装置1は、装置1と別に設けられたスクリーン等に画像を投射して表示するものに限らず、装置1に備えられたディスプレイパネルに投射して表示するものであってもよい。   The color arrangement device 12 is not limited to the one using the color wheel 31, but may have any configuration as long as the color for image projection light is arranged in time series. Further, the image forming element 17 is not limited to an element that forms an image by reflecting light, but may be an element that forms an image by transmitting light such as liquid crystal. Further, the projection type image display device 1 is not limited to a device that projects and displays an image on a screen or the like provided separately from the device 1, and projects and displays the image on a display panel provided in the device 1. Is also good.

本考案の一実施形態に係る投射型画像表示装置の概略構成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection type image display device according to an embodiment of the present invention. 同投射型画像表示装置の画像投射光学系を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing an image projection optical system of the projection type image display device. 同画像投射光学系の保持構造を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a holding structure of the image projection optical system.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 投射型画像表示装置
2 外装ケース
3 投射レンズ
10 画像投射光学系
11 ランプ
12 配色装置
13 ライトインテグレータ
14 ダブレットレンズ
14a 入射面
15 反射ミラー
16 リレーレンズ
17 画像形成素子
18 フォトディテクタ
19 キャスティング
21 ランプバルブ
22 ランプリフレクタ
31 カラーホイール
31r,31g,31b,31w カラーフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection type image display device 2 Exterior case 3 Projection lens 10 Image projection optical system 11 Lamp 12 Color arrangement device 13 Light integrator 14 Doublet lens 14a Incident surface 15 Reflection mirror 16 Relay lens 17 Image forming element 18 Photodetector 19 Casting 21 Lamp valve 22 Lamp Reflector 31 Color wheel 31r, 31g, 31b, 31w Color filter

Claims (3)

画像投射用の光を出射するランプと、円周方向に沿って複数色のカラーフィルタが設けられたカラーホイールを回転駆動し、該カラーホイールに前記ランプから出射された画像投射用の光を透過させることにより、前記画像投射用の光を配色する配色装置と、前記配色装置により配色された画像投射用の光を凝縮し均一化して出射するライトインテグレータと、前記ライトインテグレータから出射された画像投射用の光を集光するダブレットレンズと、前記ライトインテグレータから出射され前記ダブレットレンズを介した画像投射用の光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーにより反射された画像投射用の光を集光するリレーレンズと、前記リレーレンズから送られた画像投射用の光を多数のマイクロミラーで反射することにより画像を形成する画像形成素子と、前記画像形成素子により形成された画像を投射するための投射レンズと、前記配色装置、ライトインテグレータ、ダブレットレンズ、反射ミラー、リレーレンズ、画像形成素子、及び投射レンズを保持するキャスティングとを備えた投射型画像表示装置において、
前記ライトインテグレータを透過し前記ダブレットレンズにより反射された光を受光するフォトディテクタをさらに備え、
前記ダブレットレンズは、前記ライトインテグレータからの光の入射面がフラットな平面形状であり、
前記フォトディテクタは、前記ダブレットレンズにおける前記ライトインテグレータからの光の入射面に隣接して前記キャスティングに取付けられており、
前記フォトディテクタからの出力信号に基づいて、前記配色装置による画像投射用の光の配色タイミングを検出し、該検出した配色タイミングで前記画像形成素子の各マイクロミラーの角度を制御するようにしたことを特徴とする投射型画像表示装置。
A lamp that emits light for image projection and a color wheel provided with a plurality of color filters along the circumferential direction are rotationally driven, and the light for image projection emitted from the lamp is transmitted to the color wheel. A color integrator that colors the light for image projection, a light integrator that condenses, uniformizes, and emits the light for image projection colored by the color scheme, and an image projection that is emitted from the light integrator. A doublet lens for collecting light for image projection, a reflection mirror for emitting light for image projection emitted from the light integrator and passing through the doublet lens, and a light for image projection reflected by the reflection mirror. Relay lens, and the image projection light transmitted from the relay lens is reflected by a number of micromirrors to form an image. Holds an image forming element to be formed, a projection lens for projecting an image formed by the image forming element, and the color arrangement, a light integrator, a doublet lens, a reflection mirror, a relay lens, an image forming element, and a projection lens. And a projection type image display device provided with
A photodetector that receives the light transmitted through the light integrator and reflected by the doublet lens,
The doublet lens has a flat plane shape where the light incident surface of the light integrator is flat,
The photodetector is attached to the casting adjacent to an incident surface of the light from the light integrator in the doublet lens,
Based on an output signal from the photodetector, a color arrangement timing of light for image projection by the color arrangement device is detected, and the angle of each micromirror of the image forming element is controlled at the detected color arrangement timing. A projection type image display device.
画像投射用の光を出射するランプと、前記ランプから出射された画像投射用の光を配色する配色装置と、前記配色装置により配色された画像投射用の光を集光するレンズと、前記レンズから送られた画像投射用の光を用いて画像を形成する画像形成素子とを備え、前記画像形成素子により形成された画像を投射して表示する投射型画像表示装置において、
前記配色装置により配色されて前記レンズにより反射された光を受光するフォトディテクタをさらに備え、
前記フォトディテクタからの出力信号に基づいて、前記配色装置による画像投射用の光の配色タイミングをとるようにしたことを特徴とする投射型画像表示装置。
A lamp for emitting light for image projection, a color arrangement device for coloring the light for image projection emitted from the lamp, a lens for condensing light for image projection arranged by the color arrangement device, and the lens An image forming element for forming an image using light for image projection sent from
Further provided is a photodetector that receives light reflected by the lens after being colored by the color arrangement device,
A projection-type image display device, wherein coloration timing of light for image projection by the color arrangement device is set based on an output signal from the photodetector.
前記レンズは、前記配色装置からの光入射面がフラットな平面形状である請求項2に記載の投射型画像表示装置。   The projection type image display device according to claim 2, wherein the lens has a flat plane surface on which light from the color arrangement device is incident.
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