JP3946121B2 - Projection type image display device - Google Patents

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JP3946121B2 JP2002300422A JP2002300422A JP3946121B2 JP 3946121 B2 JP3946121 B2 JP 3946121B2 JP 2002300422 A JP2002300422 A JP 2002300422A JP 2002300422 A JP2002300422 A JP 2002300422A JP 3946121 B2 JP3946121 B2 JP 3946121B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の光源を有してなる投写型画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数の光源からの光を集光・合成して利用することにより表示画像の高輝度化を達成する多灯式の投写型画像表示装置(プロジェクタ)が実用化されている。
【0003】
特開平2002−90877号公報には4灯3板式液晶プロジェクタの例が示されているが、図1は、その光学系を示した平面図である。照明装置1は、対向配置された2つの光源1a,1b及び同対向配置された2つの光源1c,1dと、光源1a,1b間に配置された光路変更部材2と、光源1c,1d間に配置された光路変更部材3とからなる。
【0004】
光源1a,1bは光源1c,1dに対し、図2(a)に示しているように、上側にずらして配置してある。各光源は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、光路変更部材2,3を介してインテグレータレンズ4へと導かれる。インテグレータレンズ4は一対のレンズ群4a,4bから構成されており、個々のレンズ部分が各光源1a,1b,1c,1dから出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面に導くようになっている。インテグレータレンズ4への各光源からの入射状態を示すと図2(b)のごとくなる。インテグレータレンズ4を経た光は、偏光変換装置5及び集光レンズ6を経た後、第1ダイクロイックミラー7へと導かれることになる。
【0005】
第1ダイクロイックミラー7は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の波長帯域の光を反射する。第1ダイクロイックミラー7を透過した赤色波長帯域の光は、凹レンズ8を経て反射ミラー9にて反射されて光路を変更される。反射ミラー9にて反射された赤色光はレンズ10を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ31(31a,31b,31c)を透過することによって光変調される。
【0006】
一方、第1ダイクロイックミラー7にて反射したシアンの波長帯域の光は、凹レンズ11を経て第2ダイクロイックミラー12に導かれる。第2ダイクロイックミラー12は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。
第2ダイクロイックミラー12にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ13を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ32(32a,32b,32c)に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第2ダイクロイックミラー12を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ14、全反射ミラー15、リレーレンズ16、全反射ミラー17、及びリレーレンズ18を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ33(33a,33b,33c)に導かれ、これを透過することで光変調される。
【0007】
液晶ライトバルブ31,32,33を経ることで変調された変調光(各色画像光)は、ダイクロイックプリズム19によって合成されてカラー画像光となる。このカラー画像光は、投写レンズ20によって拡大投写され、スクリーン21上に投影表示される。
【0008】
【特許文献】
特開平2002−90877号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、第1ダイクロイックミラー7は、或る波長を境にしてそれよりも長い波長は透過し、短い波長は反射する特性を有するのであるが、図3(a)(b)に示しているように、入射角度によって透過率50%の波長(半値波長)が変化する。すなわち、光源1a,1cからの光が第1ダイクロイックミラー7に入射する角度と光源1b,1dからの光が第1ダイクロイックミラー7に入射する角度は、一方が図3において符号Cで示すものとなり、他方が符号Bで示すものとなる。
【0010】
従って、光源1a,1cからの光が第1ダイクロイックミラー7を経たときの色成分と、光源1b,1dからの光が第1ダイクロイックミラー7を経たときの色成分との間には、違いが生じる。この図3にて説明した現象は各光源により再現される画像に色見の違いを生じさせる。
【0011】
また、図4(a)(b)に示しているように、液晶ライトバルブ31,32,33の光透過率は、光の入射角度によって変化する。或る光源からの光は或る液晶ライトバルブに対して右方向から入り、或る液晶ライトバルブには左方向から入る。また或る光源からの光は或る液晶ライトバルブに対して上方向から入り、或る液晶ライトバルブには下方向から入る。その逆の入り方も生じる。
【0012】
すなわち、或る液晶ライトバルブに対して或る光源からの光は図4において符号Cで示すものとなり、また、或る液晶ライトバルブに対して或る光源からの光は符号Bで示すものとなる。この図4にて説明した現象も各光源により再現される画像に色見の違いを生じさせる要因である。
【0013】
4つの光源1a,1b,1c,1dの全てが同じ光量にて点灯している状態では、各光源の特性が相殺しあうことで色見の違いが打ち消されるようになり問題は生じない。ところが、1つの光源がランプ切れ等を起こし新品に交換したときなど、各光源の光量に差ができた場合には相殺状態が崩れてしまい、初期調整状態(工場出荷時)とは色見の違いが生じてしまうことになる。
【0014】
この発明は、上記の事情に鑑み、複数の光源を有する場合において1つ又は複数の光源の光量に差ができてしまう場合でも安定した色見の画像を再現できる投写型画像表示装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、複数の光源、各光源から出射された光をインテグレータレンズの部分領域に向けて導くことによってインテグレータレンズの全体領域を照射する照明手段、インテグレータレンズを経た光を複数の色光に分離する色分離手段、各色光を変調するライトバルブならびにこのライトバルブにより変調された光を投写する投写手段を備えた投写型画像表示装置において、
各光源それぞれの累積点灯時間を監視して第1記憶手段に保持する手段、光源の累積点灯時間に対応した光量の減少割合情報が予め格納された第2記憶手段、第1記憶手段に保持された各光源の累積点灯時間と第2記憶手段に格納された光量の減少割合情報に基づいて各光源の現時点での光量を算出する手段、全光源のうちで現時点での光量が最も少ない光源の光量にあわせるように、他の光源を個別に調光制御する調光制御手段を備えていることを特徴とする。
【0016】
上記構成によれば、例えば、1つの光源がランプ切れ等を起こし新品に交換した場合には、その光源のみ累積点灯時間が異なる(累積点灯時間は交換時にリセットされる)ことになるため、光量の減少割合情報に基づいて算出される各光源の現時点での光量には差異が生じる。調光制御手段では全光源のうちで最も光量の少ない光源の光量に合わせるように他の光源を調光制御することで初期調整状態と同じく安定した色見の画像を再現できることになる。
【0017】
請求項2に記載の発明は、複数の光源、各光源から出射された光をインテグレータレンズの部分領域に向けて導くことによってインテグレータレンズの全体領域を照射する照明手段、インテグレータレンズを経た光を複数の色光に分離する色分離手段、各色光を変調するライトバルブならびにこのライトバルブにより変調された光を投写する投写手段を備えた投写型画像表示装置において、
各光源それぞれの累積点灯時間を監視して第1記憶手段に保持する手段、光源の累積点灯時間に対応した光量の減少割合情報が予め格納された第2記憶手段、第1記憶手段に保持された各光源の累積点灯時間と第2記憶手段に格納された光量の減少割合情報に基づいて各光源の現時点での光量を算出する手段、複数の光源を、色見の違いについて相殺し合う特性を有するものどうしが組み合わされるように予め組み分けしており、各組毎に、現時点での光量が最も少ない光源の光量に合わせるように、他の光源を個別に調光制御する調光制御手段を備えていることを特徴とする。
【0018】
上記構成によれば、例えば、色見の違いについて相殺し合う特性を有する2つずつの光源が2組(合計4つの光源)設けられている場合において、1つの光源がランプ切れ等を起こし新品に交換した場合には、その光源のみ累積点灯時間が異なる(累積点灯時間は交換時にリセットされる)ことになるため、この光源を含む組においては光量の減少割合情報に基づいて算出される各光源の現時点での光量には差異が生じる。調光制御手段では、各組毎に、最も光量の少ない光源の光量に合わせるように他の光源を調光制御することで、色見の相殺特性を回復させ初期調整状態と同じく安定した色見の画像を再現できることになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図5及び図6を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【0022】
図5は、この発明の実施形態の4灯3板式液晶プロジェクタの光学系及び点灯制御系を示している。図5において、図1と同じ部分には同じ符号を付している。
【0023】
照明装置1は、対向配置された2つの光源1a,1b及び同対向配置された2つの光源1c,1dと、光源1a,1b間に配置された光路変更部材2と、光源1c,1d間に配置された光路変更部材3とからなる。
【0024】
光源1a,1bは1c,1dに対し、図2(a)に示しているように、上側にずらして配置してある。各光源は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等からなり、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、光路変更部材2,3を介してインテグレータレンズ4へと導かれる。
【0025】
インテグレータレンズ4は一対のレンズ群4a,4bから構成されており、個々のレンズ部分が各光源1a,1b,1c,1dから出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面に導くようになっている。インテグレータレンズ4への各光源から光入射状態を示すと、図2(b)のごとくなる。インテグレータレンズ4を経た光は、偏向変換装置5及び集光レンズ6を経た後、第1ダイクロイックミラー7へと導かれることになる。
【0026】
偏向変換装置5は、複数の偏向ビームスプリッタアレイ(以下、PBSアレイと称する)によって構成されているものである。PBSアレイは、反射膜と偏光分離膜と位相差板(1/2λ板)とを備える(いずれも図示せず)。
【0027】
偏光分離膜はインテグレータレンズ4におけるレンズ群4bのレンズ中心に対応して位置する。PBSアレイは、インテグレータレンズ4からの光のうち例えばP偏光を通過させ、S偏光を90°光路変更して前記反射膜にて反射・出射する。PBSアレイを透過したP偏光はその前側(光出射側)に設けてある位相差板によってS偏光に変換されて出射される。すなわち、ほぼ全ての光はS偏光に変換されるようになっている。
【0028】
第1ダイクロイックミラー7は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の波長帯域の光を反射する。第1ダイクロイックミラー7を透過した赤色波長帯域の光は、凹レンズ8を経て反射ミラー9にて反射されて光路を変更される。反射ミラー9にて反射された赤色光はレンズ10を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ31を透過することによって光変調される。
【0029】
一方、第1ダイクロイックミラー7にて反射したシアンの波長帯域の光は、凹レンズ11を経て第2ダイクロイックミラー12に導かれる。第2ダイクロイックミラー12は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。
【0030】
第2ダイクロイックミラー12にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ13を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ32に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第2ダイクロイックミラー12を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ14、全反射ミラー15、リレーレンズ16、反射ミラー17、及びリレーレンズ18を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ33に導かれ、これを透過することで光変調される。
【0031】
各液晶ライトバルブ31,32,33は、入射側偏光板31a,32a,33aと、1対のガラス基板(画素電極や配向膜を形成してある)間に液晶を封入して成るパネル部31b,32b,33bと、出射側偏光板31c,32c,33cとを備えている。入射側偏光板31a,32a,33aは、この実施形態ではP偏光を吸収し、S偏光を透過する。
【0032】
液晶ライトバルブ31,32,33を経ることで変調された変調光(各色画像光)は、ダイクロイックプリズム19によって合成されてカラー画像光となる。このカラー画像光は、投写レンズ20によって拡大投写され、スクリーン21上に投影表示される。
【0033】
累積点灯時間記憶部34は、光源1a,1b,1c,1d各々の累積点灯時間を監視しており、ランプ切れ等により光源が新品に交換された場合には、ユーザまたはサービスマンによってその光源に対する累積点灯時間がリセットせしめられる。
【0034】
光量減少割合情報格納部35には、使用する光源の累積点灯時間に対応した光量の減少割合情報(経時変化特性情報)が予め格納されている。例えば、その形式は累積点灯時間と相対光量(新品状態の光量を基準とする)を関連づけたテーブル形式であってもよいし、累積点灯時間から相対光量を求めるための計算式であってもよい。
【0035】
光量算出部36は、前記累積点灯時間記憶部34が監視している光源1a,1b,1c,1d各々の累積点灯時間情報と、前記光量減少割合情報格納部35に予め格納されている光量減少割合情報に基づいて光源1a,1b,1c,1d各々の現時点での光量を算出する。
【0036】
調光制御部37は、光源1a,1b,1c,1dへの電力供給を個別に行うように構成されているとともに、前記光量算出部36から算出される各光源1a,1b,1c,1dの現時点での光量情報に基づき、供給する電力の決定(調光制御)を行う。
【0037】
具体的には、例えば、光源1aがランプ切れ等により新品に交換された場合には光源1aの光量が光源1b,1c,1dに比べ大きくなるため、光源1aに供給する電力を光源1b,1c,1dに供給する電力より小さくし光量が等しくなるように調光制御することで安定した色見の画像を再現することができる。
【0038】
また、例えば、ランプ交換が繰返され、各ランプの光量が図6に示すような相対比率になった場合には、光源1a,1b,1c,1dのうち最も光量の少ない光源である光源1cの光量に合わせるように他の光源1a,1b,1dを調光制御することで安定した色見の画像を再現することができる。
【0039】
上記の例では、各光源の色見の相殺作用については触れていないが、光源1aと光源1dは、互いに特性が相殺しあうことで色見の違いが打ち消されるような相殺作用を有しており、光源1bと光源1cも、同様に相殺作用を有している。
【0040】
この作用を利用し、例えば、各ランプの光量が前出の図6に示すような相対比率になった場合には、光源1aと光源1dのうち光量の少ない光源1dの光量に合わせるように光源1aを調光制御し、光源1bと光源1cのうち光量の少ない光源1cの光量に合わせるように光源1bを調光制御することで安定した色見の画像を再現することができる。
【0041】
なお、上記例では、4灯式の構成について説明したが、2灯式、或いは3灯式など、その他の多灯式構成においてもこの発明を適用することができる。
【0042】
各光源の出射光を光路変更部材(ミラー)2,3にてインテグレータレンズ4に照射するようにしたが、光路変更部材を介さずにインテグレータレンズ4に直接照射する構成としてもよい。
【0043】
また、この発明は液晶プロジェクタにおいて特に好適となるものであるが、各光源により再現される画像に色見の違いを生じさせる原因の1つが色分解のためのダイクロイックミラーへの各光源の入射角によるものであるから、このような原因を持つこととなる画像投影方式であるなら、液晶を用いない投写型画像表示装置にも適用することができる。
【0044】
また、液晶ライトバルブとして透過型のものを示したが、反射型の液晶ライトバルブを用いる場合にもこの発明を適用することができる。
【0045】
【発明の効果】
この発明によれば、多灯式構成で1つ又は複数の光源がランプ切れ等を起こし新品に交換したときなど、各光源の光量に差ができた場合にも初期調整状態(工場出荷時)と変わることなく安定した色見の画像を再現することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の4灯3板式液晶プロジェクタを示す構成図である。
【図2】同図(a)(b)は光源の配置関係を示した説明図である。
【図3】同図(a)はダイロイックミラーに対する光源からの光の入射角の相違を示したグラフである。
【図4】同図(a)は液晶ライトバルブに対する光源からの光の入射角の相違を示した説明図であり、同図(b)は入射角の相違により光透過性の変化を示したグラフである。
【図5】この発明の実施形態の4灯3板式液晶プロジェクタの光学系及び点灯制御系を示した説明図である。
【図6】光源の相対光量を示す構成図である。
【符号の説明】
1 照明装置
1a,1b,1c,1d 光源
5 偏光変換装置
7 第1ダイクロイックミラー
19 ダイクロイックプリズム
20 投写レンズ
31,32,33 液晶ライトバルブ
34 累積点灯時間記憶部
35 光量減少割合情報格納部
36 光量算出部
37 調光制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection type image display apparatus having a plurality of light sources.
[0002]
[Prior art]
A multi-lamp type projection image display device (projector) that achieves high brightness of a display image by collecting and combining light from a plurality of light sources has been put into practical use.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-90877 discloses an example of a four-lamp three-plate liquid crystal projector. FIG. 1 is a plan view showing the optical system. The illuminating device 1 includes two light sources 1a and 1b arranged opposite to each other, two light sources 1c and 1d arranged opposite to each other, an optical path changing member 2 arranged between the light sources 1a and 1b, and the light sources 1c and 1d. The optical path changing member 3 is arranged.
[0004]
The light sources 1a and 1b are shifted from the light sources 1c and 1d as shown in FIG. 2A. Each light source includes an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and the like. The irradiation light is emitted as parallel light by a parabolic reflector, and is guided to the integrator lens 4 through the optical path changing members 2 and 3. The integrator lens 4 is composed of a pair of lens groups 4a and 4b, and each lens portion guides light emitted from the light sources 1a, 1b, 1c and 1d to the entire surface of a liquid crystal light valve which will be described later. Yes. The incident state from each light source to the integrator lens 4 is as shown in FIG. The light having passed through the integrator lens 4 is guided to the first dichroic mirror 7 after passing through the polarization conversion device 5 and the condenser lens 6.
[0005]
The first dichroic mirror 7 transmits light in the red wavelength band and reflects light in the cyan (green + blue) wavelength band. The light in the red wavelength band that has passed through the first dichroic mirror 7 passes through the concave lens 8 and is reflected by the reflecting mirror 9 to change the optical path. The red light reflected by the reflection mirror 9 is light-modulated by passing through the lens 10 and the transmissive liquid crystal light valve 31 (31a, 31b, 31c) for red light.
[0006]
On the other hand, the light in the cyan wavelength band reflected by the first dichroic mirror 7 is guided to the second dichroic mirror 12 through the concave lens 11. The second dichroic mirror 12 transmits light in the blue wavelength band and reflects light in the green wavelength band.
The light in the green wavelength band reflected by the second dichroic mirror 12 is guided to the transmissive liquid crystal light valve 32 (32a, 32b, 32c) for green light through the lens 13, and is modulated by passing therethrough. Is done. The light in the blue wavelength band that has passed through the second dichroic mirror 12 passes through the relay lens 14, the total reflection mirror 15, the relay lens 16, the total reflection mirror 17, and the relay lens 18, and is a transmissive liquid crystal light for blue light. The light is modulated by being guided to and transmitted through the bulb 33 (33a, 33b, 33c).
[0007]
The modulated light (each color image light) modulated by passing through the liquid crystal light valves 31, 32, 33 is synthesized by the dichroic prism 19 to become color image light. This color image light is enlarged and projected by the projection lens 20 and is projected and displayed on the screen 21.
[0008]
[Patent Literature]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-90877
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the first dichroic mirror 7 has a characteristic of transmitting a longer wavelength at a certain wavelength and reflecting a shorter wavelength, as shown in FIGS. 3A and 3B. Furthermore, the wavelength (half-value wavelength) with a transmittance of 50% varies depending on the incident angle. That is, one of the angle at which the light from the light sources 1a and 1c is incident on the first dichroic mirror 7 and the angle at which the light from the light sources 1b and 1d is incident on the first dichroic mirror 7 are indicated by reference C in FIG. The other is indicated by the symbol B.
[0010]
Therefore, there is a difference between the color component when the light from the light sources 1a and 1c passes through the first dichroic mirror 7 and the color component when the light from the light sources 1b and 1d passes through the first dichroic mirror 7. Arise. The phenomenon described with reference to FIG. 3 causes a difference in color appearance in an image reproduced by each light source.
[0011]
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the light transmittance of the liquid crystal light valves 31, 32 and 33 varies depending on the incident angle of light. Light from a certain light source enters a certain liquid crystal light valve from the right and enters a certain liquid crystal light valve from the left. In addition, light from a certain light source enters a certain liquid crystal light valve from above, and enters a certain liquid crystal light valve from below. The reverse way also occurs.
[0012]
That is, light from a certain light source for a certain liquid crystal light valve is indicated by a symbol C in FIG. 4, and light from a certain light source for a certain liquid crystal light valve is denoted by a symbol B. Become. The phenomenon described with reference to FIG. 4 is also a factor that causes a difference in color appearance in an image reproduced by each light source.
[0013]
In a state where all of the four light sources 1a, 1b, 1c, and 1d are lit with the same light amount, the difference in color viewing is canceled by canceling out the characteristics of the light sources, so that no problem occurs. However, when one light source is out of lamp and replaced with a new light source, if there is a difference in the amount of light from each light source, the canceling state collapses, and the initial adjustment state (at the time of shipment from the factory) It will make a difference.
[0014]
In view of the above circumstances, the present invention provides a projection-type image display device that can reproduce a stable color image even when there is a difference in the amount of light of one or a plurality of light sources in the case of having a plurality of light sources. For the purpose.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a plurality of light sources, illumination means for irradiating the entire region of the integrator lens by guiding the light emitted from each light source toward a partial region of the integrator lens, and a plurality of light beams that have passed through the integrator lens. In a projection type image display apparatus comprising color separation means for separating the color light, a light valve for modulating each color light, and a projection means for projecting light modulated by the light valve,
A means for monitoring the accumulated lighting time of each light source and holding it in the first storage means, a second storage means for storing the light quantity reduction rate information corresponding to the cumulative lighting time of the light source, and a first storage means. Means for calculating the current light quantity of each light source based on the cumulative lighting time of each light source and the light quantity reduction rate information stored in the second storage means, and the light source with the smallest light quantity at the present time among all the light sources A dimming control means for dimming and controlling other light sources individually so as to match the light amount is provided.
[0016]
According to the above configuration, for example, when one light source is out of lamp and replaced with a new light source, only the light source has a different cumulative lighting time (the cumulative lighting time is reset at the time of replacement). There is a difference in the current light amount of each light source calculated based on the decrease rate information. The dimming control means can reproduce a stable color image as in the initial adjustment state by performing dimming control of the other light sources so as to match the light amount of the light source having the smallest light amount among all the light sources.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, a plurality of light sources, illumination means for irradiating the entire region of the integrator lens by guiding light emitted from each light source toward a partial region of the integrator lens, and a plurality of lights passing through the integrator lens In a projection type image display apparatus comprising color separation means for separating the color light, a light valve for modulating each color light, and a projection means for projecting light modulated by the light valve,
A means for monitoring the accumulated lighting time of each light source and holding it in the first storage means, a second storage means for storing the light quantity reduction rate information corresponding to the cumulative lighting time of the light source, and a first storage means. A means for calculating the current light quantity of each light source based on the cumulative lighting time of each light source and the light quantity reduction rate information stored in the second storage means; Dimming control means for dimming and controlling the other light sources individually so as to match the light amount of the light source with the smallest light amount at the present time for each set. It is characterized by having.
[0018]
According to the above-described configuration, for example, when two sets of two light sources each having a characteristic of canceling out the difference in color appearance are provided (a total of four light sources), one light source causes a lamp breakage or the like, and a new one When the light source is replaced, the cumulative lighting time differs only for that light source (the cumulative lighting time is reset at the time of replacement), so in the group including this light source, each calculated based on the light amount reduction rate information There is a difference in the current light amount of the light source. The dimming control means restores the color-offset characteristics by adjusting the light source of each light source so that it matches the light amount of the light source with the smallest light amount for each group, and restores the stable color look as in the initial adjustment state. The image can be reproduced.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
[0022]
FIG. 5 shows an optical system and a lighting control system of a four-lamp three-plate liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same parts as those in FIG.
[0023]
The illuminating device 1 includes two light sources 1a and 1b arranged opposite to each other, two light sources 1c and 1d arranged opposite to each other, an optical path changing member 2 arranged between the light sources 1a and 1b, and the light sources 1c and 1d. The optical path changing member 3 is arranged.
[0024]
The light sources 1a and 1b are arranged so as to be shifted upward with respect to 1c and 1d as shown in FIG. Each light source includes an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and the like. The irradiation light is emitted as parallel light by a parabolic reflector, and is guided to the integrator lens 4 through the optical path changing members 2 and 3.
[0025]
The integrator lens 4 is composed of a pair of lens groups 4a and 4b, and each lens portion guides light emitted from the light sources 1a, 1b, 1c and 1d to the entire surface of a liquid crystal light valve which will be described later. Yes. The light incident state from each light source to the integrator lens 4 is as shown in FIG. The light having passed through the integrator lens 4 is guided to the first dichroic mirror 7 after passing through the deflection conversion device 5 and the condenser lens 6.
[0026]
The deflection conversion device 5 is constituted by a plurality of deflection beam splitter arrays (hereinafter referred to as PBS arrays). The PBS array includes a reflection film, a polarization separation film, and a phase difference plate (1 / 2λ plate) (all not shown).
[0027]
The polarization separation film is located corresponding to the lens center of the lens group 4 b in the integrator lens 4. The PBS array passes, for example, P-polarized light out of the light from the integrator lens 4, changes the optical path of S-polarized light by 90 °, and reflects / emits it by the reflective film. The P-polarized light that has passed through the PBS array is converted into S-polarized light by the phase difference plate provided on the front side (light emitting side) and emitted. That is, almost all light is converted to S-polarized light.
[0028]
The first dichroic mirror 7 transmits light in the red wavelength band and reflects light in the cyan (green + blue) wavelength band. The light in the red wavelength band that has passed through the first dichroic mirror 7 passes through the concave lens 8 and is reflected by the reflecting mirror 9 to change the optical path. The red light reflected by the reflection mirror 9 is light-modulated by passing through the lens 10 and the transmissive liquid crystal light valve 31 for red light.
[0029]
On the other hand, the light in the cyan wavelength band reflected by the first dichroic mirror 7 is guided to the second dichroic mirror 12 through the concave lens 11. The second dichroic mirror 12 transmits light in the blue wavelength band and reflects light in the green wavelength band.
[0030]
The light in the green wavelength band reflected by the second dichroic mirror 12 is guided through the lens 13 to the transmissive liquid crystal light valve 32 for green light, and is modulated by being transmitted therethrough. The light in the blue wavelength band transmitted through the second dichroic mirror 12 passes through the relay lens 14, the total reflection mirror 15, the relay lens 16, the reflection mirror 17, and the relay lens 18, and is a transmissive liquid crystal light valve for blue light. The light is modulated by being guided to 33 and transmitted therethrough.
[0031]
Each of the liquid crystal light valves 31, 32, and 33 has a panel portion 31b formed by enclosing liquid crystal between the incident side polarizing plates 31a, 32a, and 33a and a pair of glass substrates (with pixel electrodes and alignment films formed). , 32b, 33b and output side polarizing plates 31c, 32c, 33c. In this embodiment, the incident-side polarizing plates 31a, 32a, and 33a absorb P-polarized light and transmit S-polarized light.
[0032]
The modulated light (each color image light) modulated by passing through the liquid crystal light valves 31, 32, 33 is synthesized by the dichroic prism 19 to become color image light. This color image light is enlarged and projected by the projection lens 20 and is projected and displayed on the screen 21.
[0033]
The cumulative lighting time storage unit 34 monitors the cumulative lighting time of each of the light sources 1a, 1b, 1c, and 1d, and when the light source is replaced with a new light source due to a lamp burnout or the like, the user or serviceman applies to the light source. The cumulative lighting time can be reset.
[0034]
In the light quantity reduction rate information storage unit 35, light quantity reduction rate information (aging characteristic information) corresponding to the cumulative lighting time of the light source to be used is stored in advance. For example, the format may be a table format in which the cumulative lighting time and the relative light quantity (based on the light quantity in the new state) are related, or a calculation formula for obtaining the relative light quantity from the cumulative lighting time. .
[0035]
The light quantity calculation unit 36 includes cumulative lighting time information of each of the light sources 1a, 1b, 1c, and 1d monitored by the cumulative lighting time storage unit 34, and a light quantity reduction stored in advance in the light quantity reduction rate information storage unit 35. Based on the ratio information, the current light amount of each of the light sources 1a, 1b, 1c, 1d is calculated.
[0036]
The dimming control unit 37 is configured to individually supply power to the light sources 1a, 1b, 1c, and 1d, and each of the light sources 1a, 1b, 1c, and 1d calculated from the light amount calculation unit 36. Based on the current light quantity information, the power to be supplied is determined (dimming control).
[0037]
Specifically, for example, when the light source 1a is replaced with a new one due to a lamp breakage or the like, the light amount of the light source 1a is larger than that of the light sources 1b, 1c, 1d. , 1d can be smaller than the power supplied to the light, and the dimming control can be performed so that the amount of light is equal.
[0038]
Further, for example, when the lamp replacement is repeated and the light quantity of each lamp becomes a relative ratio as shown in FIG. 6, the light source 1c which is the light source with the smallest light quantity among the light sources 1a, 1b, 1c and 1d. A stable color-viewing image can be reproduced by dimming control of the other light sources 1a, 1b, and 1d so as to match the light quantity.
[0039]
In the above example, the color canceling action of each light source is not mentioned. However, the light source 1a and the light source 1d have a canceling action that cancels the difference in color viewing when the characteristics cancel each other. Similarly, the light source 1b and the light source 1c have a canceling action.
[0040]
Using this action, for example, when the light quantity of each lamp becomes a relative ratio as shown in FIG. Dimming control is performed on the light source 1a, and the light source 1b is dimmed and controlled so as to match the light amount of the light source 1c having the smaller light amount among the light source 1b and the light source 1c.
[0041]
In the above example, the four-lamp type configuration has been described, but the present invention can be applied to other multi-lamp type configurations such as a two-lamp type or a three-lamp type.
[0042]
The light emitted from each light source is applied to the integrator lens 4 by the optical path changing members (mirrors) 2 and 3. However, the integrator lens 4 may be directly applied without passing through the optical path changing member.
[0043]
Although the present invention is particularly suitable for a liquid crystal projector, one of the causes that cause a difference in color appearance in an image reproduced by each light source is an incident angle of each light source to a dichroic mirror for color separation. Therefore, if the image projection method has such a cause, it can be applied to a projection type image display apparatus that does not use liquid crystal.
[0044]
Further, although a transmissive type liquid crystal light valve is shown, the present invention can also be applied when a reflective type liquid crystal light valve is used.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, the initial adjustment state (at the time of shipment from the factory) even when there is a difference in the amount of light of each light source, such as when one or more light sources are out of lamps and replaced with new ones in a multi-lamp configuration. This makes it possible to reproduce a stable color image without changing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional four-lamp three-plate liquid crystal projector.
FIGS. 2A and 2B are explanatory views showing the arrangement relationship of light sources. FIG.
FIG. 3 (a) is a graph showing a difference in incident angle of light from a light source with respect to a dichroic mirror.
FIG. 4A is an explanatory diagram showing a difference in incident angle of light from a light source with respect to a liquid crystal light valve, and FIG. 4B shows a change in light transmittance due to a difference in incident angle. It is a graph.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an optical system and a lighting control system of a four-lamp three-plate liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a relative light amount of a light source.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 1a, 1b, 1c, 1d Light source 5 Polarization converter 7 1st dichroic mirror 19 Dichroic prism 20 Projection lens 31, 32, 33 Liquid crystal light valve 34 Cumulative lighting time memory | storage part 35 Light quantity reduction ratio information storage part 36 Light quantity calculation Part 37 light control part

Claims (2)

複数の光源、各光源から出射された光をインテグレータレンズの部分領域に向けて導くことによってインテグレータレンズの全体領域を照射する照明手段、インテグレータレンズを経た光を複数の色光に分離する色分離手段、各色光を変調するライトバルブならびにこのライトバルブにより変調された光を投写する投写手段を備えた投写型画像表示装置において、
各光源それぞれの累積点灯時間を監視して第1記憶手段に保持する手段、光源の累積点灯時間に対応した光量の減少割合情報が予め格納された第2記憶手段、第1記憶手段に保持された各光源の累積点灯時間と第2記憶手段に格納された光量の減少割合情報に基づいて各光源の現時点での光量を算出する手段、全光源のうちで現時点での光量が最も少ない光源の光量にあわせるように、他の光源を個別に調光制御する調光制御手段を備えていることを特徴とする投写型画像表示装置。
A plurality of light sources, illumination means for irradiating the entire region of the integrator lens by guiding the light emitted from each light source toward a partial region of the integrator lens, color separation means for separating the light passing through the integrator lens into a plurality of color lights, In a projection-type image display device comprising a light valve for modulating each color light and a projection means for projecting light modulated by the light valve,
The means for monitoring the accumulated lighting time of each light source and holding it in the first storage means, the second storage means in which the light quantity reduction rate information corresponding to the cumulative lighting time of the light source is stored in advance, and the first storage means. Means for calculating the current light quantity of each light source based on the cumulative lighting time of each light source and the light quantity reduction rate information stored in the second storage means, and the light source with the smallest light quantity at the present time among all the light sources A projection-type image display device comprising a dimming control means for dimming and controlling other light sources individually so as to match the light amount .
複数の光源、各光源から出射された光をインテグレータレンズの部分領域に向けて導くことによってインテグレータレンズの全体領域を照射する照明手段、インテグレータレンズを経た光を複数の色光に分離する色分離手段、各色光を変調するライトバルブならびにこのライトバルブにより変調された光を投写する投写手段を備えた投写型画像表示装置において、
各光源それぞれの累積点灯時間を監視して第1記憶手段に保持する手段、光源の累積点灯時間に対応した光量の減少割合情報が予め格納された第2記憶手段、第1記憶手段に保持された各光源の累積点灯時間と第2記憶手段に格納された光量の減少割合情報に基づいて各光源の現時点での光量を算出する手段、複数の光源を、色見の違いについて相殺し合う特性を有するものどうしが組み合わされるように予め組み分けしており、各組毎に、現時点での光量が最も少ない光源の光量に合わせるように、他の光源を個別に調光制御する調光制御手段を備えていることを特徴とする投写型画像表示装置。
A plurality of light sources, illumination means for irradiating the entire region of the integrator lens by guiding the light emitted from each light source toward a partial region of the integrator lens, color separation means for separating the light passing through the integrator lens into a plurality of color lights, In a projection-type image display device comprising a light valve for modulating each color light and a projection means for projecting light modulated by the light valve,
The means for monitoring the accumulated lighting time of each light source and holding it in the first storage means, the second storage means in which the light quantity reduction rate information corresponding to the cumulative lighting time of the light source is stored in advance, and the first storage means. A means for calculating the current light quantity of each light source based on the cumulative lighting time of each light source and the light quantity reduction rate information stored in the second storage means, and a characteristic of canceling out a plurality of light sources with respect to the difference in color Dimming control means for dimming and controlling the other light sources individually so as to match the light amount of the light source with the smallest light amount at the present time for each set. A projection-type image display device comprising:
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