JPH046543A - Projection type display device and optical color separation device used for the same device - Google Patents

Projection type display device and optical color separation device used for the same device

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JPH046543A
JPH046543A JP2108419A JP10841990A JPH046543A JP H046543 A JPH046543 A JP H046543A JP 2108419 A JP2108419 A JP 2108419A JP 10841990 A JP10841990 A JP 10841990A JP H046543 A JPH046543 A JP H046543A
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JP
Japan
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light
plane
mirror
dichroic mirror
optical
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Application number
JP2108419A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Miyatake
義人 宮武
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP2108419A priority Critical patent/JPH046543A/en
Publication of JPH046543A publication Critical patent/JPH046543A/en
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Abstract

PURPOSE:To make a projected image have high brightness and also to make the uniformity of the color in a good condition by making the length of optical paths of three colors from a light source to each liquid crystal panel the same. CONSTITUTION:Plane mirrors 28 - 31 arranged on the optical path of each color light after branching from an incident light axis 32 in an optical color separation system are provided with the degree of freedom for adjusting the length of the optical paths from the light source 21 to the respective liquid crystal panels 39 - 41. Then, the length of the optical paths of the three colors from the light source 21 to the liquid crystal panels 39 - 41 can be made equal. Since light using efficiency and the illuminance distribution on the liquid crystal panels 39 - 41 are made nearly the same in the three colors, the projected image having high brightness can be obtained, and the uniformity of the color can be made in a good condition.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はライトバルブに形成された光学像に光を照射し
、光学像を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写す
る投写型表示装置および該装置に用いる色分解光学装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a projection type display device that irradiates an optical image formed on a light valve with light and projects the optical image in an enlarged manner onto a screen using a projection lens, and is used for the device. This invention relates to a color separation optical device.

従来の技術 大画面映像を得るために、ライトバルブに映像信号に応
じた光学像を形成し、その光学像に光を照射し、光学像
を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する方法が
従来よりよく知られている。
Conventional technology In order to obtain large-screen images, the conventional method is to form an optical image on a light valve according to the video signal, irradiate the optical image with light, and enlarge and project the optical image onto a screen using a projection lens. well known.

最近では、ライトバルブとして赤用、緑用、青用の3枚
の液晶パネルを用いる投写型表示装置が注目されている
(例えば、SID 86  ダイジェスト、P、 37
5)。さらに、スクリーンを透過型とし、すべての光学
系をキャビネット内に収納するリア方式で、セット全体
を非常にコンパクトにした投写型表示装置が提案されて
いる(テレビジョン学会技術報告、CE”89−17、
P、55.1989年10月)。
Recently, projection-type display devices that use three liquid crystal panels for red, green, and blue as light valves have been attracting attention (for example, SID 86 Digest, P. 37
5). Furthermore, a projection-type display device has been proposed in which the screen is a transmissive type and all optical systems are housed in a cabinet, making the entire set extremely compact (Television Society Technical Report, CE"89- 17,
P, 55. October 1989).

このリア方式投写型表示装置の光学系の基本構成の従来
例を第6図に示す。光源1は、ランプ、集光レンズ、凹
面鏡、熱線吸収フィルタで構成され、3原色の各色成分
を含む平行に近い光を出射する。光源1から出た光は、
平行に配置された青反射ダイクロイックミラー2、緑反
射ダイクロイックミラー3、赤反射ダイクロイックミラ
ー4により、光源1の光軸5と直角方向に青、緑、赤の
色光が取り出される。各色光はそれぞれ液晶パネル6.
7.8を透過した後に投写レンズ9.1011に入射す
る。液晶パネル6.7.8には映像信号に応じた光学像
が形成され、これらの光学像は対応する投写レンズ9.
10.11によりスクリーン上に拡大投写される。
A conventional example of the basic configuration of the optical system of this rear type projection display device is shown in FIG. The light source 1 is composed of a lamp, a condensing lens, a concave mirror, and a heat absorption filter, and emits nearly parallel light containing color components of three primary colors. The light emitted from light source 1 is
Blue, green, and red colored lights are extracted in a direction perpendicular to the optical axis 5 of the light source 1 by a blue reflecting dichroic mirror 2, a green reflecting dichroic mirror 3, and a red reflecting dichroic mirror 4 arranged in parallel. Each color light is displayed on the LCD panel 6.
After passing through the lens 7.8, it enters the projection lens 9.1011. Optical images according to the video signals are formed on the liquid crystal panel 6.7.8, and these optical images are transmitted to the corresponding projection lens 9.
10.11, the image is enlarged and projected onto the screen.

第6図に示したような投写型表示装置は、光源を強くす
れば光出力が大きくなり、液晶パネルの画素数を増やせ
ば投写画像の解像度が向上するので、高解像度の液晶パ
ネルと強力なランプを用いれば高解像度で光出力の大き
い投写型表示装置を実現できる。そのために、液晶パネ
ルを小型にしても明るさと解像度を両立させることがで
きる。
A projection display device like the one shown in Figure 6 can increase the light output by increasing the light source, and increase the resolution of the projected image by increasing the number of pixels on the LCD panel. By using a lamp, a projection display device with high resolution and large light output can be realized. Therefore, even if the liquid crystal panel is made smaller, it is possible to achieve both brightness and resolution.

液晶パネルが小型になれば、投写レンズなどの光学部品
も小型になるので、ランプから投写レンズまでの光学−
系からなる投写器が小型になり、リア方式の場合にはセ
ットも非常にコンパクトになる。
As liquid crystal panels become smaller, optical components such as projection lenses also become smaller, so the optical components from the lamp to the projection lens become smaller.
The projector that consists of the system becomes smaller, and in the case of the rear type, the set also becomes very compact.

発明が解決しようとする課題 第6図に示した構成では、光源1から各液晶パネル6.
7.8までの光路長が赤、緑、青の各色光により異なる
。一般に、光源1から出る光は光路が長くなると光が拡
がり、その分液界パネル上の照度が低下するので、緑の
光は青の光に比べて光利用効率が低く、さらに赤の光は
緑の光に比べて光利用効率が低い。投写画像の白バラン
スを考えると、例えば青、緑の光路に減衰フィルタを挿
入して、最適な赤、緑、青の照度比を確保する必要があ
る。そのため、第6図に示した構成では装置全体の光利
用効率が低く、光出力が小さいという課題がある。
Problems to be Solved by the Invention In the configuration shown in FIG. 6, from the light source 1 to each liquid crystal panel 6.
The optical path length up to 7.8 differs depending on each color of red, green, and blue light. Generally, the longer the optical path of the light emitted from the light source 1, the more the light spreads, and the illuminance on the liquid boundary panel decreases, so green light has lower light utilization efficiency than blue light, and red light Light usage efficiency is lower than that of green light. When considering the white balance of a projected image, it is necessary to insert attenuation filters into the blue and green optical paths, for example, to ensure an optimal red, green, and blue illuminance ratio. Therefore, the configuration shown in FIG. 6 has a problem in that the light utilization efficiency of the entire device is low and the light output is small.

また、光源1に凹面鏡を用い、光#1の光出力を大きく
することが考えられるが、凹面鏡を用いる場合はランプ
発光体の像を液晶パネルの近傍に形成するのが一般的で
あり、凹面鏡から液晶パネルまでの光路長が所定の距離
からずれるに従って液晶パネル6.7.8上の照度分布
が大きく変化する。第6図に示した構成の場合、光源1
から各液晶パネル6.7.8までの光路長が3色とも異
なるので、投写画像の照度分布が3色で異なり、投写画
像の色の均一性を確保するのが困難となる。
It is also possible to use a concave mirror for light source 1 to increase the light output of light #1, but when using a concave mirror, it is common to form the image of the lamp light emitter near the liquid crystal panel, and the concave mirror As the optical path length from the liquid crystal panel to the liquid crystal panel deviates from a predetermined distance, the illuminance distribution on the liquid crystal panel 6.7.8 changes greatly. In the case of the configuration shown in FIG.
Since the optical path lengths from to each liquid crystal panel 6, 7, 8 are different for the three colors, the illuminance distribution of the projected image is different for the three colors, making it difficult to ensure color uniformity of the projected image.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、光源から各
液晶パネルまでの光路長を3色とも同一とし、これによ
り投写画像が高輝度で、しかも色の均一性が良好な投写
型表示装置および該装置に用いる色分解光学装置を提供
することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above, and is a projection type display device in which the optical path length from the light source to each liquid crystal panel is the same for all three colors, and as a result, the projected image is of high brightness and has good color uniformity. The present invention also aims to provide a color separation optical device for use in the device.

課題を解決するための手段 本発明の色分解光学装置は、第1のダイクロイ・ンクミ
ラーと、前記第1のダイクロイックミラーの透過光が入
射する第2のダイクロイックミラーと、5つの平面ミラ
ーとを備え、前記第2のダイクロイックミラーの透過光
は前記第1の平面ミラーに入射し、前記第1のダイクロ
イックミラーの反射光は前記第2および第3の平面ミラ
ーで順次反射されて出射し、前記第2のダイクロイック
ミラーの反射光は前記第4の平面ミラーで反射されて出
射し、前記第1の平面ミラーの反射光は前記第5の平面
ミラーで反射されて出射し、3つの出射光の色は互いに
異なり、前記第1のダイクロイックミラーから中央の出
射光軸に垂直な任意の平面までの光路長が3つの色光で
略同一となるようにしたものである。
Means for Solving the Problems A color separation optical device of the present invention includes a first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which light transmitted from the first dichroic mirror is incident, and five plane mirrors. , the transmitted light of the second dichroic mirror enters the first plane mirror, the reflected light of the first dichroic mirror is sequentially reflected by the second and third plane mirrors and exits, The reflected light from the second dichroic mirror is reflected by the fourth plane mirror and emitted, and the reflected light from the first plane mirror is reflected by the fifth plane mirror and emitted, and the three colors of the emitted light are are different from each other, and the optical path lengths from the first dichroic mirror to an arbitrary plane perpendicular to the central output optical axis are substantially the same for the three colored lights.

また、本発明の投写型表示装置は、3原色の各色成分を
含む光を出射する光源と、前記光源から出る光を3原色
に分解する色分解手段と、3つのライトバルブと、3本
の投写レンズとを備え、前記色分解手段は上記の色分解
光学装置であり、前記3つのライトバルブの各光学像は
略同一乎面上にあり、前記光源から出る光は前記色分解
手段により3つの原色光に分解され、前記各原色光は対
応する前記ライトバルブに入射し、前記ライトバルブ上
に形成された光学像が前記投写レンズによりスクリーン
上に拡大投写されるようにしたものである。
Further, the projection display device of the present invention includes a light source that emits light containing each color component of three primary colors, a color separation means that separates the light emitted from the light source into the three primary colors, three light valves, and three light valves. a projection lens, the color separation means is the color separation optical device described above, each optical image of the three light valves is on substantially the same plane, and the light emitted from the light source is divided into three by the color separation means. Each of the primary color lights enters the corresponding light valve, and the optical image formed on the light valve is enlarged and projected onto the screen by the projection lens.

本発明の他の投写型表示装置は、3原色の各色成分を含
む光を出射する光源と、第1のダイクロイックミラーと
、前記第1のダイクロイックミラーの透過光が入射する
第2のダイクロイックミラーと、5つの平面ミラーと、
3つのライトバルブと、3本の投写レンズとを備え、前
記光源から出る光は前記第1および第2のダイクロイッ
クミラーにより3つの原色光に分解され、前記第2のダ
イクロイックミラーの透過光は前記第1の平面ミラーに
入射し、前記第1のダイクロイックミラーの反射光は前
記第2の平面ミラーで反射された後に前記第3の平面ミ
ラーに入射し、前記第2のダイクロイックミラーの反射
光は前記第4の平面ミラーに入射し、前記第1の平面ミ
ラーの反射光は前記第5の平面ミラーに入射し、前記第
3.第4および第5の平面ミラーの反射光は対応する前
記各ライトバルブに入射し、前記各ライトバルブ上に形
成された光学像が前記投写レンズによりスクリーン上に
拡大投写されるようにしたものであって、前記3つのラ
イトバルブの各光学像は略同一平面上にあり、前記光源
から前記ライトバルブまでの各色の光路長を投写画像の
色むらが最も少なくなるようにしたものである。
Another projection type display device of the present invention includes a light source that emits light containing each of three primary color components, a first dichroic mirror, and a second dichroic mirror into which light transmitted from the first dichroic mirror enters. , five plane mirrors,
It is equipped with three light valves and three projection lenses, and the light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the first and second dichroic mirrors, and the transmitted light of the second dichroic mirror is divided into three primary color lights. The reflected light of the first dichroic mirror is reflected by the second plane mirror and then enters the third plane mirror, and the reflected light of the second dichroic mirror is reflected by the second plane mirror. The reflected light from the first plane mirror is incident on the fourth plane mirror, and the reflected light from the first plane mirror is incident on the fifth plane mirror. The reflected light from the fourth and fifth plane mirrors enters the corresponding light valves, and the optical images formed on the light valves are enlarged and projected onto the screen by the projection lens. The optical images of the three light valves are located on substantially the same plane, and the optical path length of each color from the light source to the light valve is set such that color unevenness in the projected image is minimized.

作用 上記構成によれば、色分解光学装置の各色の光路にいず
れも少なくとも2りの光反射手段を用い、2つの光反射
手段の間の光路長を調整できるようにしているので、光
源からライトバルブまでの光路長を3色とも同一にする
ことができる。この結果、光利用効率とライトバルブ上
の照度分布を3色とも同一とすることができ、投写画像
を高輝度とし、色の均一性を良好にすることができる。
According to the above structure, at least two light reflecting means are used in the optical path of each color of the color separation optical device, and the optical path length between the two light reflecting means can be adjusted. The optical path length to the bulb can be made the same for all three colors. As a result, the light utilization efficiency and the illuminance distribution on the light valve can be made the same for all three colors, and the projected image can have high brightness and good color uniformity.

また、上記構成によれば、2つの光反射手段の間の光路
長を調整することにより光源からライトバルブまでの光
路長をずらすことができ、これにヨリライトバルブ上の
照度分布を変化させることができるので、ライトバルブ
上の照度分布を3色とも同一とすることができる。
Furthermore, according to the above configuration, by adjusting the optical path length between the two light reflecting means, the optical path length from the light source to the light valve can be shifted, and in addition, the illuminance distribution on the light valve can be changed. Therefore, the illuminance distribution on the light valve can be made the same for all three colors.

実施例 本発明の実施例について、添付図面を参照しながら説明
する。
Embodiments Examples of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の投写型表示装置の一実施例の構成を示
すもので、21は光源、25は青反射グイクロイックミ
ラー、26は緑反射グイクロイックミラ、27.2B、
 29.30.31は平面ミラー、39.40゜41は
液晶パネル、42.43.44は投写レンズである。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the projection type display device of the present invention, in which 21 is a light source, 25 is a blue reflection guichroic mirror, 26 is a green reflection guichroic mirror, 27.2B,
29.30.31 is a plane mirror, 39.40°41 is a liquid crystal panel, and 42.43.44 is a projection lens.

光源21は、第2図に示すように、ランプ22、凹面鏡
23、干渉フィルタ24で構成され、ランプ22は3原
色の各色成分を含む光を反射する。ランプ22から出る
光は凹面鏡23で反射されて平行に近い光に変換され、
干渉フィルタ24で赤外線と紫外線を除去されて出射し
、色分解光学系に入射する。
As shown in FIG. 2, the light source 21 is composed of a lamp 22, a concave mirror 23, and an interference filter 24, and the lamp 22 reflects light containing components of each of the three primary colors. The light emitted from the lamp 22 is reflected by the concave mirror 23 and converted into nearly parallel light,
The infrared rays and ultraviolet rays are removed by the interference filter 24 and emitted, and then enter the color separation optical system.

色分解光学系は、青反射ダイクロイックミラー25、緑
反射グイクロイックミラー26.5枚の平面ミラー27
.28.29.30.31で構成される。入射光軸32
上に、光源21oにから順に青反射ダイクロイックミラ
ー25、緑反射グイクロイックミラー26、平面ミラー
27が配置されている。光源21から出る光が色分解光
学系に入射すると、2枚のダイクロイックミラー25.
26と平面ミラー27により青、緑赤の色光が横方向に
折り曲げられて取り出され、青の光は2枚の平面ミラー
28.29で順次反射されて、緑および赤の光はそれぞ
れ対応する平面ミラー30゜31で反射されて色分解光
学系を出射する。各色の出射光軸33.34.35は、
同一平面上にあり、互いに平行であり、いずれも入射光
軸32とねじれの直角である。
The color separation optical system includes a blue reflection dichroic mirror 25, a green reflection dichroic mirror 26.5 plane mirrors 27
.. Consists of 28.29.30.31. Incident optical axis 32
Above, a blue reflective dichroic mirror 25, a green reflective dichroic mirror 26, and a plane mirror 27 are arranged in order from the light source 21o. When the light emitted from the light source 21 enters the color separation optical system, two dichroic mirrors 25.
26 and a plane mirror 27, the blue, green and red colored lights are bent in the horizontal direction and taken out.The blue light is sequentially reflected by two plane mirrors 28 and 29, and the green and red lights are reflected in the corresponding plane. The light is reflected by mirrors 30 and 31 and exits the color separation optical system. The output optical axis 33, 34, 35 of each color is
They are on the same plane, parallel to each other, and both are at right angles to the incident optical axis 32 and the torsion.

色分解光学系を出射した3つの色光は、対応する平面ミ
ラー36.37.38で反射され、液晶パネル39、4
0.41を透過し、投写レンズ42.43.44に入射
する。液晶パネル39.40.41は映像信号に応じて
透過率の変化として光学像を形成し、各色の光学像は投
写レンズ42.43.44によりスクリーン上に拡大投
写される。3枚の液晶パネル39.40.41に形成さ
れる光学像は、同一寸法であり、同一平面上にある。投
写レンズ42.43.44の光軸45.46゜47は互
いに平行であり、液晶パネル39.40.41の光学像
とスクリーンとは光軸45.46.47と垂直である。
The three colored lights emitted from the color separation optical system are reflected by the corresponding plane mirrors 36, 37, and 38, and are displayed on the liquid crystal panels 39, 4.
0.41 and enters the projection lens 42, 43, 44. The liquid crystal panel 39, 40, 41 forms an optical image as a change in transmittance according to the video signal, and the optical image of each color is enlarged and projected onto the screen by the projection lens 42, 43, 44. The optical images formed on the three liquid crystal panels 39, 40, and 41 have the same dimensions and are on the same plane. The optical axes 45.46.47 of the projection lenses 42.43.44 are parallel to each other, and the optical image of the liquid crystal panel 39.40.41 and the screen are perpendicular to the optical axes 45.46.47.

また、投写レンズ42.43.44の歪曲収差は非常に
小さく、色収差も非常に小さい、そのため、スクリーン
上で各色の投写画像の大きさは同一となる。
Further, the distortion aberration of the projection lenses 42, 43, 44 is very small, and the chromatic aberration is also very small, so the size of the projected image of each color on the screen is the same.

第1図に示した構成では、色分解光学系の入射光軸32
から分岐した後の各色光の光路に配置されている平面ミ
ラー2B、 29.30.31が光源21から各液晶パ
ネル39.40.41までの光路長を調整できる自由度
を有するので、光源21から液晶パネル39゜40、4
1までの光路長を3色とも等しくすることができる。こ
の結果、光利用効率と液晶パネル39゜40、41上の
照度分布が3色ともほぼ同一となるので、投写画像を高
輝度とし、色の均一性を良好にすることができる。また
、光源21に凹面鏡を用いる場合、前述のように、光源
2工から液晶パネル39゜40、41までの光路長を所
定の距離にする必要があるが、第1図に示した構成では
それを実現でき、その結果、投写画像の色の均一性を良
好にすることができる。
In the configuration shown in FIG. 1, the incident optical axis 32 of the color separation optical system
The plane mirrors 2B, 29.30.31 arranged in the optical path of each color light after branching from the light source 21 have a degree of freedom to adjust the optical path length from the light source 21 to each liquid crystal panel 39.40.41. From LCD panel 39°40,4
The optical path length up to 1 can be made equal for all three colors. As a result, the light utilization efficiency and the illuminance distribution on the liquid crystal panels 39, 40, 41 are almost the same for all three colors, so that the projected image can have high brightness and good color uniformity. Furthermore, when a concave mirror is used as the light source 21, as mentioned above, it is necessary to set the optical path length from the second light source to the liquid crystal panels 39, 40, 41 to a predetermined distance, but in the configuration shown in FIG. As a result, the color uniformity of the projected image can be improved.

なお、光源21から液晶パネル39.40.41までの
光路長を3色とも等しくしても、投写画像に色むらを発
生することがある。これは、ランプ発光体の色むらが大
きい場合に発生するが、この場合には、光源21から各
液晶パネル39.40.41までの光路長を適当にずら
し、最も色むらが少なくなるようにするとよい。
Note that even if the optical path lengths from the light source 21 to the liquid crystal panels 39, 40, and 41 are made equal for all three colors, color unevenness may occur in the projected image. This occurs when the color unevenness of the lamp light emitter is large, but in this case, the optical path length from the light source 21 to each liquid crystal panel 39, 40, 41 is appropriately shifted to minimize the color unevenness. It's good to do that.

第1図に示した色分解光学系は複雑な構造に見えるが、
3つの出射光軸33.34.35を互いに平行にするか
、両端の出射光軸33.35を中央の出射光軸34を中
心にして対称にすれば、色分解光学系に用いる部品が比
較的単純な構造となる。
Although the color separation optical system shown in Figure 1 appears to have a complicated structure,
If the three output optical axes 33, 34, and 35 are made parallel to each other, or if the output optical axes 33.35 at both ends are made symmetrical about the central output optical axis 34, the components used in the color separation optical system can be compared. It has a relatively simple structure.

第1図に示した光学系と、透過型スクリーンを1つのキ
ャビネットに収納した場合の構成を第3図に示す、キャ
ビネット48の前面上部に透過型のスクリーン49を配
置し、下部後方に光源21から投写レンズ42.43.
44までの光学系からなる投写器50を配置し、下部前
側と上部にそれぞれ第1ミラー51と第2ミラー52を
配置している。投写器5oの3本の投写レンズ42.4
3.44から出射した光は第1ミラー51、第2ミラー
52により光路を折り曲げられてスクリーン49に到達
する。
FIG. 3 shows a configuration in which the optical system shown in FIG. 1 and a transmission screen are housed in one cabinet.A transmission screen 49 is placed at the upper front of the cabinet 48, and a light source 21 is placed at the rear of the lower part. From the projection lens 42.43.
A projector 50 consisting of up to 44 optical systems is arranged, and a first mirror 51 and a second mirror 52 are arranged at the lower front side and the upper part, respectively. Three projection lenses 42.4 of projector 5o
The light emitted from 3.44 reaches the screen 49 after its optical path is bent by the first mirror 51 and the second mirror 52.

セットをコンパクトにするには、投写レンズ42゜43
、44からスクリーン49の中心までの光路長(投写距
離)を短くすることと、投写器5oをコンパクトにする
ことが必要である。投写距離を短くするには、投写レン
ズ42.43.44を広角レンズとすればよい。投写器
50をコンパクトにするには、第1図に示したように、
平面ミラー36.37.38により途中の光路を折り曲
げ、入射光軸32が投写レンズ42、43.44の上方
にくるように構成し、色分解光学系の3つの出射光軸3
3.34.35を互いに平行にし、有効光束が遮蔽され
ない範囲で各光学部品を近接させるとよい。こうすると
、キャビネット48の下部後方に無駄な空間をつくらず
に投写器50を配置することができ、キャビネット48
も非常にコンパクトになる。
To make the set compact, use a projection lens of 42°43
, 44 to the center of the screen 49 (projection distance) and to make the projector 5o compact. To shorten the projection distance, the projection lenses 42, 43, and 44 may be wide-angle lenses. In order to make the projector 50 compact, as shown in FIG.
The optical path in the middle is bent by plane mirrors 36, 37, 38 so that the incident optical axis 32 is above the projection lenses 42, 43, 44, and the three output optical axes 3 of the color separation optical system are
3.34.35 should be made parallel to each other, and each optical component should be placed close to each other within a range where the effective light beam is not blocked. In this way, the projector 50 can be placed without creating wasted space at the rear of the lower part of the cabinet 48.
It is also very compact.

次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.

第1図に示した構成で、平面ミラー36.37.38を
液晶パネル39.40.41と投写レンズ42.43.
44の間に配置し、第4図に示すような構成とすること
ができる。また、平面ミラー36.37.38を投写レ
ンズの内部に配置し、第5図に示すような構成とするこ
ともできる。第5図に示した各投写レンズは、主レンズ
53.54.55と、液晶パネル39.40゜41の直
後に配置されるレンズ56.57.58と、間に配置さ
れる平面ミラー59.60.61で構成される。
In the configuration shown in FIG. 1, plane mirrors 36, 37, 38 are connected to liquid crystal panels 39, 40, 41, projection lenses 42, 43, .
44, and can be configured as shown in FIG. It is also possible to arrange the plane mirrors 36, 37, 38 inside the projection lens to create a configuration as shown in FIG. Each projection lens shown in FIG. 5 consists of a main lens 53, 54, 55, a lens 56, 57, 58 placed immediately after the liquid crystal panel 39, 40° 41, and a plane mirror 59. It consists of 60.61.

第4図および第5図に示した構成は、第3図に示した場
合と同様に、キャビネット48の下部後方シこ無駄な空
間をつくらずに配置することができ、キャビネット48
もコンパクトになる。
Similar to the case shown in FIG. 3, the configuration shown in FIGS. 4 and 5 can be arranged without creating wasted space at the lower rear of the cabinet 48.
It also becomes more compact.

第1図、第4図および第5図に示した構成で、平面ミラ
ー28.29の一方を青反射ダイクロイックミラーとす
れば、液晶パネル39に入射する青の光の色純度が良く
なり、平面ミラー30を緑反射ダイクロイックミラーと
すれば、液晶パネル40に入射する緑の光の色純度が良
くなる。また、平面ミラー27.31の一方を赤反射ダ
イクロイックミラーとすれば、液晶パネル41に入射す
る赤の光の色純度が良くなる。このように所定の波長帯
の反射率が他の波長帯の反射率より高い平面ミラーを用
いると、不要な波長帯の成分が除去されるので、いずれ
の場合も投写画像の色再現範囲を広くすることができる
In the configurations shown in FIGS. 1, 4, and 5, if one of the plane mirrors 28 and 29 is a blue-reflecting dichroic mirror, the color purity of the blue light incident on the liquid crystal panel 39 is improved, and the plane If the mirror 30 is a green reflecting dichroic mirror, the color purity of the green light incident on the liquid crystal panel 40 will be improved. Moreover, if one of the plane mirrors 27 and 31 is a red-reflecting dichroic mirror, the color purity of the red light incident on the liquid crystal panel 41 will be improved. In this way, by using a plane mirror whose reflectance in a given wavelength band is higher than that in other wavelength bands, components in unnecessary wavelength bands are removed, so in any case, the color reproduction range of the projected image can be widened. can do.

第1図、第4図および第5図に示した構成で、液晶パネ
ル39.40.41の直前にフィールドレンズとして正
レンズを配置し、液晶パネル39.40.41の周辺部
に入射する光線を投写レンズ42.43.44の瞳に集
中させると投写画像の周辺部を明るくすることができる
In the configuration shown in FIGS. 1, 4, and 5, a positive lens is placed as a field lens just before the liquid crystal panel 39.40.41, and the light beams incident on the peripheral part of the liquid crystal panel 39.40.41 By concentrating the light on the pupil of the projection lens 42, 43, 44, the periphery of the projected image can be brightened.

本発明の色分解光学装置は、第1図、第4図および第5
図に示した構成のままで、投写器とスクリーンを分離し
た方式の投写型表示装置に応用することができる。また
、投写器の奥行が長くなっても構わなければ、第1図に
示した構成で平面ミラー36.37.38を省いてもよ
い。
The color separation optical device of the present invention is shown in FIGS. 1, 4, and 5.
The configuration shown in the figure can be applied to a projection display device in which the projector and screen are separated. Furthermore, if the depth of the projector does not need to be increased, the plane mirrors 36, 37, and 38 may be omitted from the configuration shown in FIG.

以上の実施例では、色分解光学系の出射光の色を光源2
1oにから順に青、緑、赤としたが、色の順序に特に制
限はされない。しいて言うなら、スクリーンの配光特性
が原因で投写画像を見る角度を変えた場合の色度わりが
目立つ場合には、中央の色を緑にするのがよい。また、
ライトバルブとして液晶パネルを用いた例を示したが、
電気光学結晶など映像信号に応じて光学特性の変化とし
て光学像を形成“できるものならライトバルブとして用
いることができる。
In the above embodiment, the color of the emitted light from the color separation optical system is determined by the light source 2.
Starting from 1o, the colors are blue, green, and red, but there is no particular restriction on the order of the colors. In other words, if the light distribution characteristics of the screen cause noticeable changes in chromaticity when changing the viewing angle of the projected image, it is better to change the center color to green. Also,
Although we showed an example of using a liquid crystal panel as a light valve,
Anything that can form an optical image by changing its optical properties in response to a video signal, such as an electro-optic crystal, can be used as a light valve.

発明の効果 以上に説明したように本発明によれば、色分解手段が光
源から各ライトバルブまでの光路長を調整できる自由度
を有するので、この光路長を青。
Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, since the color separation means has the degree of freedom of adjusting the optical path length from the light source to each light valve, this optical path length can be adjusted to blue.

緑、赤の3色とも同一とすることにより、あるいはこの
光路長を3色の間でずらすことlこより、ライトバルブ
上の照度分布を3色で揃えることができ、これにより、
投写画像の輝度と色の均一性を向上させることができ、
工業上天なる効果を奏する。
By making the three colors green and red the same, or by shifting the optical path length between the three colors, the illuminance distribution on the light valve can be made uniform for the three colors, and thereby,
It can improve the brightness and color uniformity of the projected image,
It has amazing industrial effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の投写型表示装置の構成を示す斜視図、
第2図は光源の構成を示す概略構成図、第3図はキャビ
ネット内の構成を示す断面図、第4図および第5図は本
発明の他の実施例の構成を示す斜視図、第6図は従来の
投写型表示装置の光学系の基本構成を示す概略構成図で
ある。 21・・・・・・光源、25.26・・・・・・グイク
ロイックミラー27、28.29.30.31・・・・
・・平面ミラー、39.40.41・・・・・・液晶パ
ネル、42.43.44・・・・・・投写レンズ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名絶 図 40清1しCネ九 42.47.44  段写しンズ 第 図 艷 図 菖 図 第 図
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a projection type display device of the present invention;
2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a light source, FIG. 3 is a sectional view showing the configuration inside the cabinet, FIGS. 4 and 5 are perspective views showing the configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. The figure is a schematic configuration diagram showing the basic configuration of an optical system of a conventional projection display device. 21... Light source, 25.26... Guicroic mirror 27, 28.29.30.31...
...Flat mirror, 39.40.41...Liquid crystal panel, 42.43.44...Projection lens. Agent's name: Patent attorney Shigetaka Awano Haka 1 Me Zetsuzu 40 Sei 1 Shi C Ne 9 42.47.44 Copy of the first page of the book.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1のダイクロイックミラーと、前記第1のダイ
クロイックミラーの透過光が入射する第2のダイクロイ
ックミラーと、5つの平面ミラーとを備え、前記第2の
ダイクロイックミラーの透過光は前記第1の平面ミラー
に入射し、前記第1のダイクロイックミラーの反射光は
前記第2および第3のの平面ミラーで順次反射されて出
射し、前記第2のダイクロイックミラーの反射光は前記
第4の平面ミラーで反射されて出射し、前記第1の平面
ミラーの反射光は前記第5の平面ミラーで反射されて出
射し、3つの出射光の色は互いに異なり、前記第1のダ
イクロイックミラーから中央の出射光軸に垂直な任意の
平面までの光路長が3つの色光で略同一となるようにし
た色分解光学装置。
(1) A first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the light transmitted from the first dichroic mirror is incident, and five plane mirrors, wherein the light transmitted from the second dichroic mirror is transmitted from the first dichroic mirror. The reflected light from the first dichroic mirror is sequentially reflected by the second and third plane mirrors and exits, and the reflected light from the second dichroic mirror is incident on the fourth plane mirror. The reflected light from the first plane mirror is reflected by the fifth plane mirror and is emitted. The three emitted lights have different colors, and the light emitted from the first dichroic mirror is emitted from the central dichroic mirror. A color separation optical device in which the optical path length to an arbitrary plane perpendicular to the output optical axis is approximately the same for three colored lights.
(2)3つの出射光軸は略同一平面にある請求項(1)
記載の色分解光学装置。
(2) Claim (1) that the three output optical axes are substantially on the same plane.
Color separation optical device as described.
(3)第2または第3の平面ミラーは、所定の波長帯の
反射率が他の波長帯の反射率より高い請求項(1)記載
の色分解光学装置。
(3) The color separation optical device according to claim 1, wherein the second or third plane mirror has a higher reflectance in a predetermined wavelength band than in other wavelength bands.
(4)第2または第3の平面ミラーはダイクロイックミ
ラーである請求項(3)記載の色分解光学装置。
(4) The color separation optical device according to claim (3), wherein the second or third plane mirror is a dichroic mirror.
(5)第4の平面ミラーは、所定の波長帯の反射率が他
の波長帯の反射率より高い請求項(1)記載の色分解光
学装置。
(5) The color separation optical device according to claim 1, wherein the fourth plane mirror has a higher reflectance in a predetermined wavelength band than in other wavelength bands.
(6)第4の平面ミラーはダイクロイックミラーである
請求項(5)記載の色分解光学装置。
(6) The color separation optical device according to claim (5), wherein the fourth plane mirror is a dichroic mirror.
(7)第1または第5の平面ミラーは、所定の波長帯の
反射率が他の波長帯の反射率より高い請求項(1)記載
の色分解光学装置。
(7) The color separation optical device according to (1), wherein the first or fifth plane mirror has a higher reflectance in a predetermined wavelength band than in other wavelength bands.
(8)第1または第5の平面ミラーはダイクロイックミ
ラーである請求項(7)記載の色分解光学装置。
(8) The color separation optical device according to claim (7), wherein the first or fifth plane mirror is a dichroic mirror.
(9)3原色の各色成分を含む光を出射する光源と、前
記光源から出る光を3原色に分解する色分解手段と、3
つのライトバルブと、3本の投写レンズとを備え、前記
色分解手段は請求項(1)から請求項(8)のいずれか
に記載の色分解光学装置で構成され、前記3つのライト
バルブの各光学像は略同一平面上にあり、前記光源から
出る光は前記色分解手段により3つの原色光に分解され
、前記各原色光は対応する前記ライトバルブに入射し、
前記ライトバルブ上に形成された光学像が前記投写レン
ズによりスクリーン上に拡大投写されるようにした投写
型表示装置。
(9) a light source that emits light containing color components of each of the three primary colors; and color separation means that separates the light emitted from the light source into the three primary colors;
one light valve and three projection lenses, the color separation means is constituted by the color separation optical device according to any one of claims (1) to (8); Each optical image is on substantially the same plane, the light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the color separation means, and each of the primary color lights is incident on the corresponding light valve,
A projection type display device in which an optical image formed on the light valve is enlarged and projected onto a screen by the projection lens.
(10)3原色の各色成分を含む光を出射する光源と、
前記光源から出る光を3原色に分解する色分解手段と、
3つのライトバルブと、3本の投写レンズと、透過型の
スクリーンと、キャビネットとを備え、前記色分解手段
は請求項(1)から請求項(8)のいずれかに記載の色
分解光学装置で構成され、前記3つのライトバルブの各
光学像は略同一平面上にあり、前記光源から出る光は前
記色分解手段により3つの原色光に分解され、前記各原
色光は対応する前記ライトバルブに入射し、前記ライト
バルブ上に形成された光学像が前記投写レンズにより前
記スクリーン上に拡大投写されるようにしたものであっ
て、前記光源から前記スクリーンまでの光学系を前記キ
ャビネット内に収納した投写型表示装置。
(10) a light source that emits light containing each of the three primary color components;
color separation means for separating the light emitted from the light source into three primary colors;
A color separation optical device according to any one of claims (1) to (8), comprising three light valves, three projection lenses, a transmission screen, and a cabinet, wherein the color separation means The optical images of the three light valves are substantially on the same plane, the light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the color separation means, and each of the primary color lights is separated from the corresponding light valve. and an optical image formed on the light valve is enlarged and projected onto the screen by the projection lens, and an optical system from the light source to the screen is housed in the cabinet. A projection display device.
(11)色分解手段と各ライトバルブとの間にそれぞれ
平面ミラーを配置した請求項(9)または請求項(10
)記載の投写型表示装置。
(11) Claim (9) or claim (10) wherein a plane mirror is disposed between the color separation means and each light valve.
) projection type display device.
(12)各ライトバルブと投写レンズとの間にそれぞれ
平面ミラーを配置した請求項(9)または請求項(10
))記載の投写型表示装置。
(12) Claim (9) or claim (10) wherein a plane mirror is arranged between each light valve and the projection lens.
)) The projection type display device described above.
(13)投写レンズは平面ミラーを内蔵したものである
請求項(9)または請求項(10)記載の投写型表示装
置。
(13) The projection type display device according to claim (9) or claim (10), wherein the projection lens has a built-in plane mirror.
(14)3原色の各色成分を含む光を出射する光源と、
第1のダイクロイックミラーと、前記第1のダイクロイ
ックミラーの透過光が入射する第2のダイクロイックミ
ラーと、5つの平面ミラーと、3つのライトバルブと、
3本の投写レンズとを備え、前記光源から出る光は前記
第1および第2のダイクロイックミラーにより3つの原
色光に分解され、前記第2のダイクロイックミラーの透
過光は前記第1の平面ミラーに入射し、前記第1のダイ
クロイックミラーの反射光は前記第2の平面ミラーで反
射された後に前記第3の平面ミラーに入射し、前記第2
のダイクロイックミラーの反射光は前記第4の平面ミラ
ーに入射し、前記第1の平面ミラーの反射光は前記第5
の平面ミラーに入射し、前記第3、第4および第5の平
面ミラーの反射光は対応する前記各ライトバルブに入射
し、前記各ライトバルブ上に形成された光学像が前記投
写レンズによりスクリーン上に拡大投写されるようにし
たものであって、前記3つのライトバルブの各光学像は
略同一平面上にあり、前記光源から前記ライトバルブま
での各色の光路長を投写画像の色むらが最も少なくなる
ようにした投写型表示装置。
(14) a light source that emits light containing each of the three primary color components;
a first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the transmitted light of the first dichroic mirror is incident, five plane mirrors, and three light valves;
The light emitted from the light source is separated into three primary color lights by the first and second dichroic mirrors, and the light transmitted by the second dichroic mirror is transmitted to the first plane mirror. The reflected light of the first dichroic mirror is reflected by the second plane mirror, and then enters the third plane mirror,
The reflected light of the dichroic mirror is incident on the fourth plane mirror, and the reflected light of the first plane mirror is incident on the fifth plane mirror.
The reflected light from the third, fourth, and fifth plane mirrors enters the corresponding light valves, and the optical images formed on the light valves are projected onto the screen by the projection lens. The optical images of the three light valves are on substantially the same plane, and the optical path length of each color from the light source to the light valve is adjusted so that the color unevenness of the projected image is A projection display device designed to minimize
(15)第3、第4および第5の平面ミラーの出射光軸
が略同一平面にある請求項(14)記載の投写型表示装
置。
(15) The projection type display device according to (14), wherein the output optical axes of the third, fourth, and fifth plane mirrors are substantially on the same plane.
(16)3原色の各色成分を含む光を出射する光源と、
第1のダイクロイックミラーと、前記第1のダイクロイ
ックミラーの透過光が入射する第2のダイクロイックミ
ラーと、5つの平面ミラーと、3つのライトバルブと、
3本の投写レンズと、透過型のスクリーンと、キャビネ
ットと備え、前記光源から出る光は前記第1および第2
のダイクロイックミラーにより3つの原色光に分解され
、前記第2のダイクロイックミラーの透過光は前記第1
の平面ミラーに入射し、前記第1のダイクロイックミラ
ーの反射光は前記第2の平面ミラーで反射された後に前
記第3の平面ミラーに入射し、前記第2のダイクロイッ
クミラーの反射光は前記第4の平面ミラーに入射し、前
記第1の平面ミラーの反射光は前記第5の平面ミラーに
入射し、前記第3、第4および第5の平面ミラーの反射
光は対応する前記各ライトバルブに入射し、前記各ライ
トバルブ上に形成された光学像が前記投写レンズにより
前記スクリーン上に拡大投写されるようにしたものであ
って、前記3つのライトバルブの各光学像は略同一平面
上にあり、前記光源から前記ライトバルブまでの各色の
光路長を投写画像の色むらが最も少なくなるようにし、
前記光源から前記スクリーンまでの光学系を前記キャビ
ネット内に収納した投写型表示装置。
(16) a light source that emits light containing each of the three primary color components;
a first dichroic mirror, a second dichroic mirror into which the transmitted light of the first dichroic mirror is incident, five plane mirrors, and three light valves;
It is equipped with three projection lenses, a transmission type screen, and a cabinet, and the light emitted from the light source is transmitted to the first and second light sources.
The light transmitted through the second dichroic mirror is separated into three primary color lights by the dichroic mirror, and the light transmitted through the second dichroic mirror is divided into three primary color lights.
The reflected light of the first dichroic mirror is reflected by the second plane mirror and then enters the third plane mirror, and the reflected light of the second dichroic mirror is reflected by the second plane mirror. The reflected light of the first plane mirror is incident on the fifth plane mirror, and the reflected light of the third, fourth and fifth plane mirrors is reflected by each of the corresponding light valves. and an optical image formed on each of the light valves is enlarged and projected onto the screen by the projection lens, and each optical image of the three light valves is on substantially the same plane. , the optical path length of each color from the light source to the light valve is set such that color unevenness in the projected image is minimized;
A projection type display device, wherein an optical system from the light source to the screen is housed in the cabinet.
(17)第3、第4および第5の平面ミラーの出射光軸
は略同一平面にある請求項(16)記載の投写型表示装
置。
(17) The projection type display device according to claim (16), wherein the output optical axes of the third, fourth, and fifth plane mirrors are substantially on the same plane.
(18)第3、第4および第5の平面ミラーと対応する
各ライトバルブとの間にそれぞれ平面ミラーを配置した
請求項(14)から請求(17)のいずれかに記載の投
写型表示装置。
(18) The projection display device according to any one of claims (14) to (17), wherein a plane mirror is arranged between each of the third, fourth, and fifth plane mirrors and the corresponding light valves. .
(19)各ライトバルブと対応する各投写レンズとの間
にそれぞれ平面ミラーを配置した請求項oにから請求項
(17)のいずれかに記載の投写型表示装置。
(19) The projection type display device according to any one of claims o to (17), wherein a plane mirror is disposed between each light valve and each corresponding projection lens.
(20)投写レンズは平面ミラーを内蔵したものである
請求項(14)から請求項(17)のいずれかに記載の
投写型表示装置。
(20) The projection display device according to any one of claims (14) to (17), wherein the projection lens has a built-in plane mirror.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311227A (en) * 1992-01-08 1994-05-10 Fujitsu, Limited Liquid crystal projection display device with mirror
EP1292156A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-12 Prokia Technology Co., Ltd. Triple-lens type projection display with uniform optical path lengths for different color components
JP2015011141A (en) * 2013-06-28 2015-01-19 日本精機株式会社 Color mixing device and display device
JP2015022251A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 日本精機株式会社 Color mixing device and display
WO2018034055A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 ソニー株式会社 Light source module, method for manufacturing light source module, and projection-type display device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311227A (en) * 1992-01-08 1994-05-10 Fujitsu, Limited Liquid crystal projection display device with mirror
EP1292156A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-12 Prokia Technology Co., Ltd. Triple-lens type projection display with uniform optical path lengths for different color components
JP2015011141A (en) * 2013-06-28 2015-01-19 日本精機株式会社 Color mixing device and display device
JP2015022251A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 日本精機株式会社 Color mixing device and display
WO2018034055A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 ソニー株式会社 Light source module, method for manufacturing light source module, and projection-type display device
JPWO2018034055A1 (en) * 2016-08-19 2019-06-13 ソニー株式会社 Light source module, method of manufacturing light source module, and projection type display device
US10824060B2 (en) 2016-08-19 2020-11-03 Sony Corporation Light source module, method of manufacturing light source module, and projection-type display unit

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