JP3186207B2 - 投写型表示装置 - Google Patents
投写型表示装置Info
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- JP3186207B2 JP3186207B2 JP13123992A JP13123992A JP3186207B2 JP 3186207 B2 JP3186207 B2 JP 3186207B2 JP 13123992 A JP13123992 A JP 13123992A JP 13123992 A JP13123992 A JP 13123992A JP 3186207 B2 JP3186207 B2 JP 3186207B2
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透過あるいは散乱によ
り画像変調を行なう液晶ライトバルブを用いて、画像を
スクリーン上に拡大表示する投写型液晶表示装置の構成
に関し、特に投写光学系に関する。
り画像変調を行なう液晶ライトバルブを用いて、画像を
スクリーン上に拡大表示する投写型液晶表示装置の構成
に関し、特に投写光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルの映像を拡大表示する液晶プ
ロジェクターにおける課題の一つに、高効率・高輝度化
ということがある。初期の液晶プロジェクターは偏光素
子を用い偏光光を変調する方式のために、光束の利用効
率が３０％と非常に低かった。最近、高分子中に液晶を
分散させ入射光を散乱度で変調するＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙ
ｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ）といわれる新モードの光変調材料が開発され、
偏光素子を必要とせず、光の利用効率が高いので、非常
に注目されている。このモードを用いた液晶プロジェク
ターの光学系として、例えばＳＩＤ ９０ ＤＩＧＥＳ
Ｔの２２７〜２３０頁に示されるようなものがある。
ロジェクターにおける課題の一つに、高効率・高輝度化
ということがある。初期の液晶プロジェクターは偏光素
子を用い偏光光を変調する方式のために、光束の利用効
率が３０％と非常に低かった。最近、高分子中に液晶を
分散させ入射光を散乱度で変調するＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙ
ｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ）といわれる新モードの光変調材料が開発され、
偏光素子を必要とせず、光の利用効率が高いので、非常
に注目されている。このモードを用いた液晶プロジェク
ターの光学系として、例えばＳＩＤ ９０ ＤＩＧＥＳ
Ｔの２２７〜２３０頁に示されるようなものがある。
【０００３】図２に示すように、光源２０を出たほぼ平
行な光束は、液晶パネル１４で変調される。液晶パネル
１４を透過した透過光２４は、集光レンズ２１によって
絞り機構１６の開口部に集められ、そこを通過した光は
投写レンズ２２によってスクリーン２３上に結像され
る。一方、液晶パネル１４で散乱させられた散乱光２５
は、そのほとんどが絞り機構１６の開口部を外れてしま
うため、スクリーン２３には到達しない。この光学系に
於ける絞り機構１６は、特にその形状が考慮されていな
かった。
行な光束は、液晶パネル１４で変調される。液晶パネル
１４を透過した透過光２４は、集光レンズ２１によって
絞り機構１６の開口部に集められ、そこを通過した光は
投写レンズ２２によってスクリーン２３上に結像され
る。一方、液晶パネル１４で散乱させられた散乱光２５
は、そのほとんどが絞り機構１６の開口部を外れてしま
うため、スクリーン２３には到達しない。この光学系に
於ける絞り機構１６は、特にその形状が考慮されていな
かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
を実施したところ、理想的な点光源が無いため、散乱光
の一部が絞り機構を透過してしまい、投写画像のコント
ラスト比が低く表示品質も低かった。
を実施したところ、理想的な点光源が無いため、散乱光
の一部が絞り機構を透過してしまい、投写画像のコント
ラスト比が低く表示品質も低かった。
【０００５】絞り機構の開口面積を小さくすることで、
コントラスト比を上げることが可能であるが、やはり点
光源で無いがために、反面明るさが低下してしまうとい
う問題点があった。
コントラスト比を上げることが可能であるが、やはり点
光源で無いがために、反面明るさが低下してしまうとい
う問題点があった。
【０００６】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは高輝度でコントラ
スト比が高い、高品位な画像を表示する投写型表示装置
を提供することにある。
するもので、その目的とするところは高輝度でコントラ
スト比が高い、高品位な画像を表示する投写型表示装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、照明装置と、
該照明装置からの光束を変調する変調手段と、変調光束
を投写する投写光学系とを備えた投写型表示装置におい
て、前記変調手段は入射光束を散乱度合で変調する素子
であり、前記投写光学系の内部あるいは近傍には、前記
投写光学系の光軸に垂直な絞り機構が設けられ、前記絞
り機構の開口部の透過率は、前記絞り機構を含む面内に
形成される光強度分布の大きさに応じた透過率であるこ
とを特徴とする。
該照明装置からの光束を変調する変調手段と、変調光束
を投写する投写光学系とを備えた投写型表示装置におい
て、前記変調手段は入射光束を散乱度合で変調する素子
であり、前記投写光学系の内部あるいは近傍には、前記
投写光学系の光軸に垂直な絞り機構が設けられ、前記絞
り機構の開口部の透過率は、前記絞り機構を含む面内に
形成される光強度分布の大きさに応じた透過率であるこ
とを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
（実施例１）以下、本発明による投写型表示装置につい
て、図面に基づき詳細に説明する。
て、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】本発明における投写型表示装置の最も基本
的な構成を図１（Ａ）に示す。光源１０には、ハロゲン
ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなど点
に近い光源が用いられる。この光源１０から放射される
光束は、その一部がコリメートレンズ１２よって平行化
される。球面反射鏡１１の方へ放射される光束は、球面
反射鏡１１に反射されてから再び光源１０位置に戻り、
同様にコリメートレンズ１２によって平行化される。
的な構成を図１（Ａ）に示す。光源１０には、ハロゲン
ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなど点
に近い光源が用いられる。この光源１０から放射される
光束は、その一部がコリメートレンズ１２よって平行化
される。球面反射鏡１１の方へ放射される光束は、球面
反射鏡１１に反射されてから再び光源１０位置に戻り、
同様にコリメートレンズ１２によって平行化される。
【００１２】また図示しないが熱線カットフィルターや
紫外線カットフィルター、さらには冷却手段等を用い
て、液晶パネル１４の画質劣化を防いでいる。
紫外線カットフィルター、さらには冷却手段等を用い
て、液晶パネル１４の画質劣化を防いでいる。
【００１３】光源装置２０を出た光束は、集光レンズ１
３を通過してから液晶パネル１４で変調される。この液
晶パネル１４は、光を透過あるいは散乱によって変調す
るモードで、例えばＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｅｄ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）がある。
液晶パネル１４には、電気的あるいは光学的に画像情報
が入力され、その画像情報に応じて空間的に光束の散乱
度合が変化する。つまり光の透過散乱で画像変調が行な
われる。
３を通過してから液晶パネル１４で変調される。この液
晶パネル１４は、光を透過あるいは散乱によって変調す
るモードで、例えばＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｅｄ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）がある。
液晶パネル１４には、電気的あるいは光学的に画像情報
が入力され、その画像情報に応じて空間的に光束の散乱
度合が変化する。つまり光の透過散乱で画像変調が行な
われる。
【００１４】一般的であるＴＮ型の液晶パネルでは、偏
光素子を用いて画像変調を行なうのに対して、ＰＤＬＣ
ではそれが必要ではないので、単純計算では約３倍の明
るさを得ることができる。
光素子を用いて画像変調を行なうのに対して、ＰＤＬＣ
ではそれが必要ではないので、単純計算では約３倍の明
るさを得ることができる。
【００１５】液晶パネル１４を透過した光束は、投写光
学系１５の内部に光源１０の形状に相似な光源像１７を
形成する。この像ができる位置に絞り機構１６を設け、
透過光のみ通過するようにする。液晶パネル１４で散乱
された光束は、絞り機構１６にほとんど入射しないた
め、スクリーン上には透過光のみ結像する。
学系１５の内部に光源１０の形状に相似な光源像１７を
形成する。この像ができる位置に絞り機構１６を設け、
透過光のみ通過するようにする。液晶パネル１４で散乱
された光束は、絞り機構１６にほとんど入射しないた
め、スクリーン上には透過光のみ結像する。
【００１６】絞り機構１６における開口部の形状を図１
（Ｂ）に示す。メタルハライドランプやハロゲンランプ
では、その発光部の形状が一般に円筒形状をしているの
で、絞り機構１６の面上には円筒形状の光源像１７が形
成される。そこで、この光源像の形状に合わせた開口部
にすることによって、透過光はすべて通過させ、散乱光
の通過は最小限とすることができる。
（Ｂ）に示す。メタルハライドランプやハロゲンランプ
では、その発光部の形状が一般に円筒形状をしているの
で、絞り機構１６の面上には円筒形状の光源像１７が形
成される。そこで、この光源像の形状に合わせた開口部
にすることによって、透過光はすべて通過させ、散乱光
の通過は最小限とすることができる。
【００１７】なお本実施例においては液晶パネル１４は
一枚であるが、三枚用いて投写する投写型表示装置に対
しても有効であるし、透過と散乱により表示を行なう別
の表示素子を用いてもかまわない。
一枚であるが、三枚用いて投写する投写型表示装置に対
しても有効であるし、透過と散乱により表示を行なう別
の表示素子を用いてもかまわない。
【００１８】（実施例２）図３は本発明の他の実施例の
絞り機構１６を示した図である。これは、一般的には明
るさを落とすことなく、サジタル光束のフレア成分のみ
を除去し、高画質化をはかる目的の特殊な立体絞りであ
る。投写光学系１５の内周部にレンズ光軸に向かって複
数の薄肉平板３３を放射状に取り付けたものである。こ
の薄肉平板３３は光を反射してしまうとかえって画質を
劣化させてしまうため、光を吸収するように黒色に着色
または無反射処理がなされている。
絞り機構１６を示した図である。これは、一般的には明
るさを落とすことなく、サジタル光束のフレア成分のみ
を除去し、高画質化をはかる目的の特殊な立体絞りであ
る。投写光学系１５の内周部にレンズ光軸に向かって複
数の薄肉平板３３を放射状に取り付けたものである。こ
の薄肉平板３３は光を反射してしまうとかえって画質を
劣化させてしまうため、光を吸収するように黒色に着色
または無反射処理がなされている。
【００１９】本実施例は図１の光学系と同様な光学系で
あって、絞り機構１６のみが図３で示される立体絞りと
なっている。また光源装置２０としては後述する実施例
３の光源装置２０であってもよい。
あって、絞り機構１６のみが図３で示される立体絞りと
なっている。また光源装置２０としては後述する実施例
３の光源装置２０であってもよい。
【００２０】図３に示した本発明の絞り機構１６を用い
た場合、上記の効果の他にさらに散乱光の遮蔽にも効果
がある。つまり透過光の通過は最大限にし、散乱光の通
過を最小限にすることができるため、コントラスト比が
飛躍的に増大する。
た場合、上記の効果の他にさらに散乱光の遮蔽にも効果
がある。つまり透過光の通過は最大限にし、散乱光の通
過を最小限にすることができるため、コントラスト比が
飛躍的に増大する。
【００２１】（実施例３）図４は本発明の他の実施例で
ある。図４（Ａ）は投写型表示装置の構成図である。光
源装置２０が実施例１と異なり、光源１０に対する集光
光学系２６として回転楕円面反射鏡や回転放物面回転鏡
を用いた場合である。この場合、投写光学系１５の内部
にできる光源像１７は、ほぼ円形となり、さらに光軸を
中心とした同心円状に強度分布を持つ。
ある。図４（Ａ）は投写型表示装置の構成図である。光
源装置２０が実施例１と異なり、光源１０に対する集光
光学系２６として回転楕円面反射鏡や回転放物面回転鏡
を用いた場合である。この場合、投写光学系１５の内部
にできる光源像１７は、ほぼ円形となり、さらに光軸を
中心とした同心円状に強度分布を持つ。
【００２２】この光の強度分布に対して、強度の高い部
分では透過率が高く、強度の低い部分では透過率が低く
なるように絞り機構１６を構成した。
分では透過率が高く、強度の低い部分では透過率が低く
なるように絞り機構１６を構成した。
【００２３】絞り機構１６における開口部の透過率の分
布の一例を図４（Ｂ）に示す。透過率の低いところは、
光吸収または光反射であるが、光反射で構成した場合再
度液晶パネル１４に入射しコントラスト比を低下させる
原因となるので好ましくない。
布の一例を図４（Ｂ）に示す。透過率の低いところは、
光吸収または光反射であるが、光反射で構成した場合再
度液晶パネル１４に入射しコントラスト比を低下させる
原因となるので好ましくない。
【００２４】このような透過率の分布を持った絞り機構
１６によって、液晶パネル１４で散乱された散乱光は、
ほとんど絞り機構１６には入射しないが、入射しても透
過率の低い部分で吸収されてしまう。また透過光は減衰
を最小限にし、効率良く透過される。
１６によって、液晶パネル１４で散乱された散乱光は、
ほとんど絞り機構１６には入射しないが、入射しても透
過率の低い部分で吸収されてしまう。また透過光は減衰
を最小限にし、効率良く透過される。
【００２５】また簡易的な方法として、同心円状に完全
に光を遮断してしまう絞り機構１６であってもよい。特
にこの方法は、光源像１７の光の強度分布の変化の多い
光源１０に対して有効である。
に光を遮断してしまう絞り機構１６であってもよい。特
にこの方法は、光源像１７の光の強度分布の変化の多い
光源１０に対して有効である。
【００２６】上記の３種類の実施例の絞りの位置は一般
的な投写光学系においては、内部に設けられるが最も効
率のよい場所であればよく、投写光学系の近傍であって
もかまわない。
的な投写光学系においては、内部に設けられるが最も効
率のよい場所であればよく、投写光学系の近傍であって
もかまわない。
【００２７】以上述べたように、投写光学系の内部ある
いは近傍に設けられた絞り機構の開口部の形状を、そこ
に形成された光源像の形状に合せることによって、散乱
光の透過光量を最小限に減らすことができ、コントラス
ト比の高い高品位な画像を表示することができる。
いは近傍に設けられた絞り機構の開口部の形状を、そこ
に形成された光源像の形状に合せることによって、散乱
光の透過光量を最小限に減らすことができ、コントラス
ト比の高い高品位な画像を表示することができる。
【００２８】また、投写光学系の内部あるいは近傍に形
成された、投写光学系の光軸を含む面内を通る光束を選
択的に通過させる絞り機構を設けることによって、ライ
トバルブで散乱された光束はそのほとんどが遮蔽され、
高コントラスト比の画像を表示することができる。
成された、投写光学系の光軸を含む面内を通る光束を選
択的に通過させる絞り機構を設けることによって、ライ
トバルブで散乱された光束はそのほとんどが遮蔽され、
高コントラスト比の画像を表示することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、投写光学系の内部ある
いは近傍に設けられた絞り機構の開口部の透過率を、そ
こに形成された光源像の光強度分布に合せることによっ
て、透過光の減衰を最小限とし、散乱光の透過光量を最
小限に減らすことができ、コントラスト比の高い高品位
な画像を表示することができる。
いは近傍に設けられた絞り機構の開口部の透過率を、そ
こに形成された光源像の光強度分布に合せることによっ
て、透過光の減衰を最小限とし、散乱光の透過光量を最
小限に減らすことができ、コントラスト比の高い高品位
な画像を表示することができる。
【図１】 （Ａ）本発明の投写型表示装置の構成を示す
模式図。 （Ｂ）絞り機構の構成を示した図。
模式図。 （Ｂ）絞り機構の構成を示した図。
【図２】 従来の投写型液晶表示装置における光学シス
テムの構成を示す図。
テムの構成を示す図。
【図３】 本発明の絞り機構の斜視図。
【図４】 （Ａ）本発明の投写型表示装置の構成を示す
模式図。 （Ｂ）絞り機構の透過率の分布を示した図。
模式図。 （Ｂ）絞り機構の透過率の分布を示した図。
１０ 光源 １１ 球面反射鏡 １２ コリメートレンズ １３ 集光レンズ １４ 液晶パネル １５ 投写光学系 １６ 絞り機構 １７ 光源像 ２０ 光源装置 ２１ 集光レンズ ２２ 投写レンズ ２３ スクリーン ２４ 透過光 ２５ 散乱光 ２６ 集光光学系 ３３ 薄肉平板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−113344（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−275828（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210076（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210165（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−188345（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02B 27/00 G02B 27/18 G02F 1/1335
Claims (1)
- 【請求項１】 照明装置と、該照明装置からの光束を変
調する変調手段と、変調光束を投写する投写光学系とを
備えた投写型表示装置において、 前記変調手段は入射光束を散乱度合で変調する素子であ
り、 前記投写光学系の内部あるいは近傍には、前記投写光学
系の光軸に垂直な絞り機構が設けられ、 前記絞り機構の開口部の透過率は、前記絞り機構を含む
面内に形成される光強度分布の大きさに応じた透過率で
あることを特徴とする投写型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13123992A JP3186207B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 投写型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13123992A JP3186207B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 投写型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323263A JPH05323263A (ja) | 1993-12-07 |
| JP3186207B2 true JP3186207B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=15053262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13123992A Expired - Lifetime JP3186207B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 投写型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186207B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102762125B (zh) * | 2010-02-26 | 2015-06-03 | 高露洁-棕榄公司 | 用于口腔护理器具的流体输送系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1491040B1 (en) * | 2002-03-14 | 2006-12-13 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Projection device having a mode selection unit |
| JP2006308992A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型表示装置及び投写光学系 |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP13123992A patent/JP3186207B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102762125B (zh) * | 2010-02-26 | 2015-06-03 | 高露洁-棕榄公司 | 用于口腔护理器具的流体输送系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05323263A (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
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