JPH05224298A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JPH05224298A
JPH05224298A JP4023546A JP2354692A JPH05224298A JP H05224298 A JPH05224298 A JP H05224298A JP 4023546 A JP4023546 A JP 4023546A JP 2354692 A JP2354692 A JP 2354692A JP H05224298 A JPH05224298 A JP H05224298A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
light source
light
focus
reflecting mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP4023546A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Oishi
哲 大石
Yoshihiro Konuma
順弘 小沼
Yutaka Matsuda
裕 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4023546A priority Critical patent/JPH05224298A/ja
Publication of JPH05224298A publication Critical patent/JPH05224298A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶パネル上の像がスクリーンに拡大投写され
る液晶プロジェクタにおいて、光源の光利用率を著しく
低下させずに周辺部の照度を向上させ明るさの全面性を
保っことにより、投写画質の良好な映像を得る。 【構成】液晶プロジェクタに用いる光源の集光用反射鏡
の反射面が楕円面形状であって、該楕円の第一の焦点も
しくはその近傍に光源を位置し、第2の焦点を2箇所以
上にする。 【効果】焦点が単一の回転楕円面形状を用いていた従来
の集光用反射鏡に対して焦点を2ヵ所以上に設定するこ
とで、光源からの照射光が分散し、合計の光利用率を著
しく低下させることなく、周辺の照度を向上させ明るさ
の全面性を保っことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源に1つのランプを
使用した液晶プロジェクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶プロジェクタ投写部の構造は
図6に示す。
【0003】図において、液晶プロジェクタ投写部10
は、メタルハライドランプ等を用いた光源1より出射し
た照射光を、放物線を軸周りに回転させた回転放物面形
状の集光用反射鏡2によって前方に進め、赤外紫外線カ
ットフィルター3a,3bを通して可視光以外の光を除
き、色分離系を経て液晶板に入射する。
【0004】ほぼ可視光のみとなった照射光は色分離の
ためまず青反射ダイクロイックミラー4Bに入射する。
照射光に含まれる青色光が入射方向に対して直角方向に
反射され、更に反射鏡7aで反射されて液晶板5Bに入
射する。
【0005】青反射ダイクロイックミラー4Bを透過し
た光は緑反射ダイクロイックミラー4Gに入射する。緑
色光が入射方向に対して直角方向に反射され、液晶板5
Gに入射する。
【0006】緑反射ダイクロイックミラー4Gを透過し
た光は赤色光であって、液晶板5Rに入射する。
【0007】液晶板5R,5G,5Bにはそれぞれ映像
信号であるR,G,B信号に対応する白黒画像が表示さ
れており、これらの各液晶板をそれぞれ上述の赤色光,
緑色光,青色光が透過する。液晶板5B,5Gを透過し
た光は緑反射ダイクロイックミラー6Gに入射する。青
色光は透過し、緑色光は入射方向に対して直角方向に反
射され青色緑色が一つに合成されて、赤反射ダイクロイ
ックミラー8Rに入射透過する。液晶板5Rを透過した
光は、反射鏡7bで直角方向に反射され、赤反射ダイク
ロイックミラー8Rに入射し、直角方向に反射され青色
緑色と一つに合成され、カラー映像を映した一つの映像
光に合成されて投写レンズ9により拡大投写される。そ
してそのカラー映像がスクリーン上に拡大表示される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
造の集光用反射鏡を用いた液晶プロジェクタは、光源1
が理想的点光源でないためスクリーン上における光の分
布が均一ではなく、中央近辺での照度に対して周辺部で
の照度が下がってしまい、映像の明るさの全面均一性が
崩れてしまう。このため、投写画像の周辺輝度が、中央
に比べ暗くなり、画質が悪かった。
【0009】これを解決するため中央部の輝度をグラジ
エントフィルター等で低下させ周辺との輝度比を上げる
方法があるが、中央での輝度が著しく低下し、光源の光
利用率を低下させる問題も生じる。
【0010】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、光源の光利用率を低
下させずに周辺部の照度を向上させ明るさの全面性を保
っことにより、投写画質の良好な液晶プロジェクタを提
供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の液晶プロジェクタに用いる光源の集光用反射
鏡の反射面が楕円面形状であって、該楕円の第一の焦点
もしくはその近傍に光源を位置し、第2の焦点を2箇所
以上にすることを特徴とする。
【0012】さらに、該楕円の第2の焦点の設定方法と
して、第1には、第2の焦点を光源の光軸以外に設け楕
円の軸を光軸に対して一定角傾けて、該光軸の周りに楕
円を回転させて成ることを特徴とする。第2の方法は、
該光軸の周りでの回転位置により、楕円の軸と光軸との
成す角を変えることを特徴とする。また、第3の方法
は、第2の焦点を光源の光軸以外の2ヵ所以上に設け、
第1と第2の焦点を結ぶ楕円の軸を中心に回転させて成
る二つ以上の楕円面の内面部分あるいは外面部分よりな
る形状であることを特徴とする。
【0013】
【作用】光源が集光用反射鏡で反射して集光する第2の
焦点を2箇所以上にしたため、光源からの照射光が分散
し、合計の光利用率を著しく低下させることなく、周辺
の照度を向上させ明るさの全面性を保っことが出来る。
【0014】
【実施例】図1は本発明による液晶プロジェクタに用い
る集光用反射鏡の1実施例の斜視図である。なお、本実
施例および以降述べる実施例も、従来例で詳述した図6
の液晶プロジェクタ投写部10の集光用反射鏡を本発明
による実施例に替えてカラー映像を拡大投写するもので
あるので、投写部の詳細な作用の説明は省略し、光源と
集光用反射鏡の作用について詳細に説明する。
【0015】図において、2aは、光源の光軸に平行な
断面が楕円状である集光用反射鏡、21は、集光用反射
鏡2aの楕円の第1の焦点で、22a,22bは、集光
用反射鏡2aの2つの面における各々の楕円の第2の焦
点で、23a,23bは、集光用反射鏡2aの2つの面
上の点である。集光用反射鏡2aは、第1の焦点21と
第2の焦点22aを含む楕円の軸の周りに回転させた回
転楕円面と、第1の焦点21と第2の焦点22bを含む
別の楕円の軸の周りに回転させた回転楕円面の重なる内
面部分を取り除き、外面部分を反射面としたもので、該
面に反射膜を形成あるいは、反射板を該面の形状に整形
して反射鏡を得る。このようにして得た集光用反射鏡2
aは、図示してないが、取り付け位置を概ね第一の焦点
21に設定して従来より一般的に行われている方法で光
源を固定される。第一の焦点21にある光源から出射し
た照射光は、集光用反射鏡2aに入射し反射して、第2
の焦点22a,22bに集光する。このとき、集光用反
射鏡2aの第2の焦点22aによる反射面例えば点23
aに入射した光は、第2の焦点22aに集光し、第2の
焦点22bによる反射面例えば点23bに入射した光は
第2の焦点22bに集光する。
【0016】図2に、図1の実施例における第2の焦点
22a,22bを含む線分A−A’上の照度分布と比較
として従来例における照度分布を示す。
【0017】図2に示すように照度の分布は、従来例の
焦点が1つの場合に比べ、2つになるため、光は効率良
く分散し、周辺における照度が上昇し、合計の光利用率
を著しく低下させることなく明るさの全面性を保っこと
が出来た。
【0018】焦点距離350mmの楕円面を2つ有し、第
1の焦点は共通、第2の焦点は対角3インチ液晶パネル
面に位置しかつ面上で2つの楕円の焦点間隔60mmとし
た本発明による集光用反射鏡を用いた液晶プロジェクタ
のスクリーン上での中央と周辺(画角の90%)との輝
度比率は、40%であって、従来例の約2倍に向上し、
このときの光利用率は従来例とほぼ同じであった。この
結果、スクリーン上に良好な画像を得ることができた。
【0019】図3は本発明による液晶プロジェクタに用
いる集光用反射鏡の別の実施例の斜視図である。
【0020】図において、2bは、光源の光軸に平行な
断面が楕円状である集光用反射鏡、21は、集光用反射
鏡2bの楕円の第1の焦点で、22a,22b,22
c,22dは、集光用反射鏡2bの4つの面における各
々の楕円の第2の焦点で、23a,23b,23c,2
3dは、集光用反射鏡2bの4つの面上の点である。集
光用反射鏡2bは、第1の焦点21と第2の焦点22a
を含む第1の楕円の軸の周りに回転させた回転楕円面、
第1の焦点21と第2の焦点22bを含む第2の楕円の
軸の周りに回転させた回転楕円面、第1の焦点21と第
2の焦点22cを含む第3の楕円の軸の周りに回転させ
た回転楕円面および、第1の焦点21と第2の焦点22
dを含む第4の楕円の軸の周りに回転させた回転楕円面
であって、4つの回転楕円面の重なる内面部分を取り除
き、外面部分を反射面としたもので、該面に反射膜を形
成あるいは、反射板を該面の形状に整形して反射鏡を得
る。このようにして得た集光用反射鏡2bは、図示して
ないが、取り付け位置を概ね第一の焦点21に設定して
従来より一般的に行われている方法で光源を固定され
る。第一の焦点21にある光源から出射した照射光は、
集光用反射鏡2bに入射し反射して、第2の焦点22
a,22b,22c,22dに集光する。このとき、集
光用反射鏡2bの第2の焦点22aによる反射面例えば
点23aに入射した光は第2の焦点22aに、また、第
2の焦点22bによる反射面例えば点23bに入射した
光は第2の焦点22bに、同様に、反射面例えば点23
cに入射した光は第2の焦点22cに、また、反射面例
えば点23bに入射した光は第2の焦点22bに集光す
る。
【0021】そのため、液晶プロジェクタのスクリーン
上での照度の分布は、焦点が1つの場合に比べ、4つに
なるため、合計の光利用率を著しく低下させることなく
スクリーン上で光が分散し、周辺における照度が上昇
し、第一の実施例の様に明るさの全面性を保っことが出
来た。
【0022】図4は本発明による液晶プロジェクタに用
いる集光用反射鏡の別の実施例の斜視図である。
【0023】図において、2cは、光源の光軸に平行な
断面が楕円状である集光用反射鏡、21は、集光用反射
鏡2cの楕円の第1の焦点で、24は、集光用反射鏡2
cの第2の焦点で、23a,23b,23cは、集光用
反射鏡2cの面上の点である。集光用反射鏡2cは、楕
円の軸を光軸に対してθ傾けて光源の光軸周りに回転さ
せた回転楕円面で、第1の焦点21は光軸上にあり、第
2の焦点24は光軸を中心に円形に形成される。このよ
うにして得られる面に反射膜を形成あるいは、反射板を
該面の形状に整形して反射鏡を得る。該集光用反射鏡2
cは、図示してないが、取り付け位置を概ね第一の焦点
21に設定して従来より一般的に行われている方法で光
源を固定される。第一の焦点21にある光源から出射し
た照射光は、集光用反射鏡2cに入射し反射して、第2
の焦点24に集光する。このとき、集光用反射鏡2cの
反射面例えば点23aに入射した光は第2の焦点24の
点23aで決まる位置に集光する。この場合、光軸と点
23aを含む面の楕円の軸が交わる位置に集光する。同
様に、反射面例えば点23b,23cに入射した光も第
2の焦点24に集光する。
【0024】そのため、液晶プロジェクタのスクリーン
上での照度の分布は、焦点が1つの場合に比べ、光の利
用率を著しく低下させることなく周辺に集光するため、
周辺での照度が上昇し、第一の実施例の様に明るさの全
面性を保っことが出来た。
【0025】図5は本発明による液晶プロジェクタに用
いる集光用反射鏡の別の実施例の斜視図である。
【0026】図において、2dは、光源の光軸に平行な
断面が楕円状である集光用反射鏡、21は、集光用反射
鏡2dの楕円の第1の焦点で、25は、集光用反射鏡2
dの第2の焦点で、23a,23bは、集光用反射鏡2
dの面上の点である。集光用反射鏡2dは、楕円の軸を
光軸に対してθ傾けて光源の光軸周りに回転させた回転
楕円面で、回転角度によりθの値を変化させ、第2の焦
点と光軸が一定距離にないようにし、第2の焦点25が
光軸を中心に長方形に形成した。このようにして得られ
る面に反射膜を形成あるいは、反射板を該面の形状に整
形して反射鏡を得る。
【0027】該集光用反射鏡2dは、図示してないが、
取り付け位置を概ね第一の焦点21に設定して従来より
一般的に行われている方法で光源を固定される。第一の
焦点21にある光源から出射した照射光は、集光用反射
鏡2dに入射し反射して、第2の焦点25に集光する。
このとき、集光用反射鏡2dの反射面例えば点23aに
入射した光は第2の焦点25の点23aで決まる位置に
集光する。この場合、光軸と点23aを含む面の楕円の
長軸が交わる位置に集光する。同様に、反射面例えば点
23bに入射した光も第2の焦点25に集光する。
【0028】そのため、液晶プロジェクタのスクリーン
上での照度の分布は、焦点が1つの場合に比べ周辺に集
光するため、周辺における照度が上昇し、第一の実施例
の様に明るさの全面性を保っことが出来た。
【0029】ここで、本実施例では、楕円の第2の焦点
を2ヵ所と4ヵ所と、円および長方形の場合としたが、
2ヵ所以上であれば、光源からの照射光を分散でき光の
利用率を著しく低下させることなく周辺の照度を向上で
きる。また、光源を楕円の第一の焦点に設定したが、光
源の発光部の長が有限であるため、概ね焦点と一致すれ
ば十分効果がある。さらに、楕円の第2の焦点を無限遠
に持っていっても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
【0030】なお、本発明による液晶プロジェクタは、
光学系として図6に示す構成で説明したが、光源に用い
る集光用反射鏡が本発明による形状であれば上述した効
果があり、図6に示す液晶プロジェクタの構成に限るも
のではない。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
焦点が単一の回転楕円面形状を用いていた従来の集光用
反射鏡に対して焦点を2ヵ所以上に設定することで、光
源からの照射光が分散し、合計の光利用率を著しく低下
させることなく、周辺の照度を向上させ明るさの全面性
を保っことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶プロジェクタに用いる集光用
反射鏡の第1の実施例の斜視図である。
【図2】本発明による液晶プロジェクタに用いる集光用
反射鏡の第1の実施例による照度の分布を示す図であ
る。
【図3】本発明による液晶プロジェクタに用いる集光用
反射鏡の第2の実施例の斜視図である。
【図4】本発明による液晶プロジェクタに用いる集光用
反射鏡の第3の実施例の斜視図である。
【図5】本発明による液晶プロジェクタに用いる集光用
反射鏡の第4の実施例の斜視図である。
【図6】従来の液晶プロジェクタ投写部の構造図であ
る。
【符号の説明】
1…光源、2,2a,2b,2c,2d…楕円面形状を
持つ集光用反射鏡、3a,3b…赤外紫外線吸収フィル
ター、4B…青反射ダイクロイックミラー、4G,6G
…緑反射ダイクロイックミラー、5R,5G,5B…液
晶板、7a,7b…反射鏡、8R…赤反射ダイクロイッ
クミラー、9…投写レンズ、10…液晶プロジェクタ投
写部、21…楕円の第1の焦点、22a,22b,22
c,22d,24,25…楕円の第2の焦点、23a,
23b,23c,23d…集光用反射鏡面上の点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 9/30 8943−5C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶パネル上の像がスクリーンに拡大投写
    される液晶プロジェクタにおいて、液晶パネルを透過し
    スクリーンに照射する光源の集光用反射鏡の反射面が楕
    円面形状であり、該楕円の第一の焦点は光源もしくはそ
    の近傍に位置し、第2の焦点は2箇所以上にあることを
    特徴とする液晶プロジェクタ。
  2. 【請求項2】請求項1において、集光用反射鏡の楕円反
    射面は、楕円の第一の焦点もしくはその近傍に光源を位
    置し、光源の光軸と楕円の軸を一定角度に傾け、該光軸
    の周りに楕円を回転させて成ることを特徴とする液晶プ
    ロジェクタ。
  3. 【請求項3】請求項2において、光軸の周りに回転させ
    て成る集光用反射鏡の楕円の軸と光源の光軸との成す角
    を、回転する位置により替えることを特徴とする液晶プ
    ロジェクタ。
  4. 【請求項4】請求項1において、集光用反射鏡の楕円反
    射面は、楕円の第一の焦点を光源もしくはその近傍に位
    置し、第2の焦点を光源の光軸以外の2ヵ所以上に設
    け、第1と第2の焦点を結ぶ楕円の軸を中心に回転させ
    て成る二つ以上の楕円面の内面部分あるいは外面部分よ
    りなる形状であることを特徴とする液晶プロジェクタ。
JP4023546A 1992-02-10 1992-02-10 液晶プロジェクタ Pending JPH05224298A (ja)

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JP4023546A JPH05224298A (ja) 1992-02-10 1992-02-10 液晶プロジェクタ

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JP4023546A JPH05224298A (ja) 1992-02-10 1992-02-10 液晶プロジェクタ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015004934A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 国立大学法人東京大学 回転体ミラーを用いたx線集光システムの光学設計方法及びx線集光システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015004934A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 国立大学法人東京大学 回転体ミラーを用いたx線集光システムの光学設計方法及びx線集光システム
JP2015017957A (ja) * 2013-07-12 2015-01-29 国立大学法人 東京大学 回転体ミラーを用いたx線集光システムの光学設計方法及びx線集光システム
US9892811B2 (en) 2013-07-12 2018-02-13 The University Of Tokyo Optical design method for X-ray focusing system using rotating mirror, and X-ray focusing system

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