JPH0593896A - Liquid crystal cell type video projector device - Google Patents
Liquid crystal cell type video projector deviceInfo
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- JPH0593896A JPH0593896A JP3339686A JP33968691A JPH0593896A JP H0593896 A JPH0593896 A JP H0593896A JP 3339686 A JP3339686 A JP 3339686A JP 33968691 A JP33968691 A JP 33968691A JP H0593896 A JPH0593896 A JP H0593896A
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- JP
- Japan
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- light
- liquid crystal
- crystal cell
- light source
- strip
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- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶セルにより光を変
調して、スクリーン上にビデオ画像を拡大表示する液晶
セル型ビデオ・プロジェクタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal cell type video projector device which modulates light by a liquid crystal cell to enlarge and display a video image on a screen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ビデオ画像をスクリーン上に拡大表示す
るビデオ・プロジェクタ装置には種々の形式があり、そ
の１つは液晶セルを使用している。この方式は、液晶セ
ルを薄膜トランジスタにより駆動するアクティブ・マト
リクス液晶パネルや、書き込み電子ビームで液晶セルに
ビデオ画像の書き込みを行うライト・バルブを用いてい
る。そして、これら液晶セルにより光を変調した後、拡
大して、スクリーンに投写している。なお、ライト・バ
ルブについては、特開昭５９―９１６４５号公報、特開
昭６３―２７８０２８号公報、特開昭６３―２８２７１
９号公報、特開昭６３―３１１２２８号公報に詳細に開
示されている。2. Description of the Related Art There are various types of video projector devices for enlarging and displaying a video image on a screen, one of which uses a liquid crystal cell. This method uses an active matrix liquid crystal panel in which a liquid crystal cell is driven by a thin film transistor, and a light valve which writes a video image in the liquid crystal cell by a writing electron beam. Then, after the light is modulated by these liquid crystal cells, it is enlarged and projected on the screen. Regarding the light valve, JP-A-59-91645, JP-A-63-278028, and JP-A-63-28271.
No. 9 and JP-A No. 63-311228 are disclosed in detail.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶セルを用い
たビデオ・プロジェクタ装置では、光源からの光を液晶
セルに照射するのに、反射鏡又はレンズを用いて光源か
らの光を液晶セルに集めた。しかし、光源からの光は、
光源の構造に応じた程度だけ拡散するので、光源からの
総ての光を液晶セルに照射することができず、照射効率
が低かった。In a conventional video projector device using a liquid crystal cell, in order to irradiate the liquid crystal cell with light from a light source, a reflector or a lens is used to direct the light from the light source to the liquid crystal cell. collected. But the light from the light source
Since the light is diffused to an extent according to the structure of the light source, all the light from the light source cannot be applied to the liquid crystal cell, and the irradiation efficiency is low.
【０００４】したがって、本発明の目的は、照射効率を
改善した液晶セル型のビデオ・プロジェクタ装置の提供
にある。Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal cell type video projector device with improved irradiation efficiency.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶セル型ビデ
オ・プロジェクタ装置は、曲面反射鏡と、この曲面反射
鏡の反斜面を走査する帯状光を発生する光源手段とによ
り、液晶セルを照射している。この液晶セルは、反射鏡
からの反射光をビデオ信号に応じて変調する光変調手段
であり、その出力光を投写レンズにより拡大して、スク
リーンに投写している。また、光源手段は、一列に配置
された複数のレーザ・ダイオードを有する棒状光源とす
るか、又は、面状の平行光を発生する光源、及びこの光
源からの面状の平行光を帯状の平行光に変換する光学変
換器を有する構成とする。In the liquid crystal cell type video projector apparatus of the present invention, a liquid crystal cell is illuminated by a curved reflecting mirror and a light source means for generating a band-shaped light for scanning an anti-slope of the curved reflecting mirror. is doing. The liquid crystal cell is a light modulator that modulates the reflected light from the reflecting mirror according to the video signal, and the output light thereof is magnified by the projection lens and projected on the screen. Further, the light source means is a rod-shaped light source having a plurality of laser diodes arranged in a line, or a light source for generating planar parallel light, and a planar parallel light from this light source is strip-shaped parallel. An optical converter that converts light is used.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によれば、棒状光源からの帯状光が曲面
反射鏡で反射され、液晶セルを垂直に順次走査する。こ
の走査速度は、人間の目の残像時間を考慮して決める。
ビデオ画像が動画の場合、帯状光の走査は、ビデオ信号
の走査線に同期してもよい。光源手段からの帯状光の総
てを液晶セルの照射に利用できるので、照射効率を改善
できる。また、光学変換器が面状の平行光を帯状の平行
光に変換する場合、光エネルギーが凝縮されるので、帯
状の平行光の光度を大幅に高くでき、一層明るいビデオ
画像がスクリーンに得られる。According to the present invention, the strip-shaped light from the rod-shaped light source is reflected by the curved reflecting mirror, and the liquid crystal cells are sequentially scanned vertically. This scanning speed is determined in consideration of the afterimage time of the human eye.
When the video image is a moving image, the scanning of the band-shaped light may be synchronized with the scanning line of the video signal. Since all the band-shaped light from the light source means can be used for irradiation of the liquid crystal cell, the irradiation efficiency can be improved. Also, when the optical converter converts the plane parallel light into the strip parallel light, the light energy is condensed, so that the luminous intensity of the strip parallel light can be significantly increased, and a brighter video image can be obtained on the screen. ..
【０００７】[0007]
【実施例】図１は、本発明の好適な第１実施例を表す模
型的断面図であり、図２は、その一部部分の斜視図であ
る。曲面反射鏡１０は、断面が曲面の凹形反射面を有し
ており、光源手段である棒状光源１２からの帯状光をこ
の反射面に当てる。この棒状光源１２は、帯状光を発生
するために、複数のレーザ・ダイオードを一列に基板に
配置している。そして、この基板自体を回転させるか、
または、回転する第２の反射鏡に帯状光を反射させるか
して、帯状光が反射鏡１０の曲面の反射面を順次走査す
るようにする。曲面反射鏡１０の反射面の曲面は、棒状
光源１２からの帯状光が液晶パネル１４に略垂直に入射
するように設計されている。よって、この曲面反射鏡１
０からの反射光は、液晶パネル１４を垂直に走査する。1 is a schematic sectional view showing a first preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a part thereof. The curved reflecting mirror 10 has a concave reflecting surface having a curved cross section, and the strip-shaped light from the rod-shaped light source 12, which is the light source means, is applied to this reflecting surface. The rod-shaped light source 12 has a plurality of laser diodes arranged in a line on a substrate in order to generate band-shaped light. Then, rotate this board itself,
Alternatively, the strip-shaped light is reflected by the rotating second reflecting mirror so that the strip-shaped light sequentially scans the curved reflecting surface of the reflecting mirror 10. The curved surface of the reflecting surface of the curved reflecting mirror 10 is designed so that the band-shaped light from the rod-shaped light source 12 enters the liquid crystal panel 14 substantially vertically. Therefore, this curved mirror 1
The reflected light from 0 vertically scans the liquid crystal panel 14.
【０００８】液晶パネル１４は、薄膜トランジスタによ
り液晶セルを駆動する従来の光変調手段であり、ビデオ
信号源（図示せず）からのビデオ信号に応じたビデオ画
像を形成し、入射光を変調する。ビデオ画像が動画の場
合、棒状光源１２の走査は、ビデオ信号の走査線に同期
する。また、ビデオ画像が静止画の場合、棒状光源１２
の走査速度は、人間の目の残像時間を考慮して決り、チ
ラツキのない画像が得られる速度である。The liquid crystal panel 14 is a conventional light modulating means for driving a liquid crystal cell by a thin film transistor, forms a video image according to a video signal from a video signal source (not shown), and modulates incident light. When the video image is a moving image, the scanning of the rod-shaped light source 12 is synchronized with the scanning line of the video signal. If the video image is a still image, the rod-shaped light source 12
The scanning speed of is determined in consideration of the afterimage time of the human eye, and is a speed at which a flicker-free image is obtained.
【０００９】液晶パネル１４で変調された帯状光は、投
写レンズ１６により拡大され、スクリーン１８に投写さ
れる。よって、液晶パネル１４に形成されたビデオ画像
が、スクリーン１８上に拡大表示される。なお、棒状光
源１２が発生する帯状光の総てが液晶パネル１４を走査
することに留意されたい。The band-shaped light modulated by the liquid crystal panel 14 is enlarged by the projection lens 16 and projected on the screen 18. Therefore, the video image formed on the liquid crystal panel 14 is enlarged and displayed on the screen 18. It should be noted that all of the band-shaped light generated by the rod-shaped light source 12 scans the liquid crystal panel 14.
【００１０】図３は、本発明の好適な第２実施例を表す
模型的な断面図である。図１と同様な構成要素は同じ参
照番号で示す。曲面反射鏡１０及び棒状光源１２は、図
１の場合と同じである。しかし、この第２実施例では、
光変調手段として、液晶パネル１４の代わりにライト・
バルブ２０を用いている。このライト・バルブ２０につ
いては、特開昭５９―９１６４５号公報、特開昭６３―
２７８０２８号公報、特開昭６３―２８２７１９号公
報、特開昭６３―３１１２２８号公報に詳細に開示され
ているので、以下、簡単に説明する。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second preferred embodiment of the present invention. Components similar to those in FIG. 1 are designated by the same reference numbers. The curved reflecting mirror 10 and the rod-shaped light source 12 are the same as in the case of FIG. However, in this second embodiment,
Instead of the liquid crystal panel 14, a light
The valve 20 is used. The light valve 20 is disclosed in JP-A-59-91645 and JP-A-63-63.
It is disclosed in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 278028, Japanese Patent Laid-Open No. 63-282719, and Japanese Patent Laid-Open No. 63-311228, so that it will be briefly described below.
【００１１】曲面反射鏡１０からの帯状光は、ライト・
バルブ２０の入射窓２２に直角に入射し、液晶セル２４
により変調される。ライト・バルブ２０には、書き込み
電子銃２６及び消去電子銃３０が設けられており、これ
ら電子銃からの電子ビームは、電磁偏向コイル２８及び
３２によりラスタ走査される。すなわち、書き込み電子
銃２６からの電子ビームは、ビデオ信号源からの信号に
より変調され、液晶セル２４をラスタ走査して、この液
晶セル２４上にビデオ画像を形成する。一方、消去電子
銃３０は、書き込み電子ビームが照射する直前の液晶セ
ル２４を走査して、以前に書き込まれたビデオ画像を消
去する。よって、棒状光源１２からの帯状光の走査は、
書き込み電子ビームに追従するように同期がとられる。The band-shaped light from the curved reflecting mirror 10 is
The light enters the entrance window 22 of the bulb 20 at a right angle, and the liquid crystal cell 24
Is modulated by. The write valve 20 is provided with a writing electron gun 26 and an erasing electron gun 30, and electron beams from these electron guns are raster-scanned by electromagnetic deflection coils 28 and 32. That is, the electron beam from the writing electron gun 26 is modulated by the signal from the video signal source and raster-scans the liquid crystal cell 24 to form a video image on the liquid crystal cell 24. On the other hand, the erasing electron gun 30 scans the liquid crystal cell 24 immediately before being irradiated with the writing electron beam to erase the previously written video image. Therefore, the scanning of the strip light from the rod-shaped light source 12
Synchronization is made to follow the writing electron beam.
【００１２】液晶セル２４で変調された帯状光は、出口
窓３４を介してライト・バルブ２０から投写レンズ１６
に出力する。投写レンズ１６からの帯状光がスクリーン
１８を走査して、拡大ビデオ画像を形成する。なお、こ
の実施例においても、棒状光源１２が発生する帯状光の
総てがライト・バルブ２０の液晶セル２４を走査するこ
とに留意されたい。The band-shaped light modulated by the liquid crystal cell 24 is transmitted from the light valve 20 through the exit window 34 to the projection lens 16.
Output to. A band of light from projection lens 16 scans screen 18 to form a magnified video image. It should be noted that also in this embodiment, all of the band-shaped light generated by the rod-shaped light source 12 scans the liquid crystal cell 24 of the light valve 20.
【００１３】上述の第１及び第２実施例の場合、光源手
段として棒状光源を用いたが、帯状光の光度を一層改善
した光源手段を次に説明する。図４及び図５は、光源手
段の他の実施例の斜視図及び側面図である。光源５０
は、基板の所定矩形領域内に複数のレーザ・ダイオード
又は光ダイオードを密に隣接して配置したものであり、
面状の平行光を発生する。これら平行光の総ては、光学
変換器である凸レンズ５２及び凹レンズ５４を通過す
る。なお、これらレンズ５２及び５４は、光源５０から
の光の総てを受けられるように、正面の形が矩形であ
る。また、凸レンズ５２及び５４の焦点が、これらレン
ズの間で一致するように配置されており、凸レンズ５２
の焦点距離ｆ１の方が凸レンズ５４の焦点距離ｆ２より
も長い。よって、光源５０からの面状の平行光の厚さ
は、凸レンズ５２及び５４を通過することにより薄くな
り、帯状の平行光になる。この帯状の平行光を従来の回
転反射鏡に反射させるなどして、帯状光が反射鏡１０
（図１〜３）の反射面を順次走査するようにする。In the above-mentioned first and second embodiments, the rod-shaped light source is used as the light source means, but the light source means in which the luminous intensity of the strip light is further improved will be described below. 4 and 5 are a perspective view and a side view of another embodiment of the light source means. Light source 50
Is a plurality of laser diodes or photodiodes arranged closely adjacent to each other in a predetermined rectangular area of the substrate,
Generates plane parallel light. All of these parallel lights pass through a convex lens 52 and a concave lens 54 which are optical converters. The lenses 52 and 54 have a rectangular front shape so that all the light from the light source 50 can be received. Further, the focal points of the convex lenses 52 and 54 are arranged so that the focal points of these lenses coincide with each other.
The focal length f1 is longer than the focal length f2 of the convex lens 54. Therefore, the thickness of the plane parallel light from the light source 50 becomes thin as it passes through the convex lenses 52 and 54, and becomes the strip parallel light. The strip-shaped parallel light is reflected by a conventional rotary reflecting mirror, and the strip-shaped light is reflected by the reflecting mirror 10.
The reflective surfaces (FIGS. 1 to 3) are sequentially scanned.
【００１４】図４及び５において、帯状の平行光の厚さ
が薄くなる割合は、ｆ２／ｆ１である。帯状の平行光の
厚さを更に薄くしたい場合は、凸レンズ５２及び５４の
組み合わせを複数組、直列に配置すれば良い。このよう
に、帯状光の厚さを薄くすることにより、光のエネルギ
ーが凝縮されるため、帯状光の光度が一層高くなる。よ
って、スクリーン１８に表示されるビデオ画像の輝度も
高くなる。In FIGS. 4 and 5, the ratio of thinning of the strip-shaped parallel light is f2 / f1. When it is desired to further reduce the thickness of the band-shaped parallel light, a plurality of combinations of the convex lenses 52 and 54 may be arranged in series. By thus reducing the thickness of the band-shaped light, the energy of the light is condensed, so that the luminous intensity of the band-shaped light is further increased. Therefore, the brightness of the video image displayed on the screen 18 also increases.
【００１５】図６は、光学変換器の他の実施例の側面図
である。この実施例では、光学変換器として、凸レンズ
５６及び凹レンズ５８を組み合わせ、これらレンズの焦
点が凹レンズ５８の右側で一致するように配置する。な
お、凸レンズ５６の焦点距離が凹レンズ５８の焦点距離
よりも長いことに留意されたい。その他の点は、図５の
場合と同じである。FIG. 6 is a side view of another embodiment of the optical converter. In this embodiment, as the optical converter, a convex lens 56 and a concave lens 58 are combined and arranged so that the focal points of these lenses coincide with each other on the right side of the concave lens 58. It should be noted that the focal length of the convex lens 56 is longer than the focal length of the concave lens 58. Other points are the same as in the case of FIG.
【００１６】図７は、光学変換器の第３実施例の側面図
である。この実施例は、原理的には、図５の場合と同じ
であるが、凸レンズの代わりに凹面鏡６０及び６２を用
いている。凹面鏡６０及び６２の焦点をこれら凹面鏡の
間で一致させ、凹面鏡６０の焦点距離を凹面鏡６２の焦
点距離よりも長くする。FIG. 7 is a side view of a third embodiment of the optical converter. This embodiment is the same as the case of FIG. 5 in principle, but uses concave mirrors 60 and 62 instead of the convex lens. The focal points of the concave mirrors 60 and 62 are made to coincide between these concave mirrors, and the focal length of the concave mirror 60 is made longer than the focal length of the concave mirror 62.
【００１７】図８は、光学変換器の第４実施例の側面図
である。この実施例は、原理的には、図６の場合と同じ
であるが、凸レンズ５６の代わりに凹面鏡６４を用い、
凹レンズ５８の代わりに凸面鏡６６を用いている。FIG. 8 is a side view of a fourth embodiment of the optical converter. This embodiment is the same as the case of FIG. 6 in principle, but a concave mirror 64 is used instead of the convex lens 56,
A convex mirror 66 is used instead of the concave lens 58.
【００１８】図９は、光学変換器の第５実施例の側面図
である。この実施例では、レンズ又は鏡の代わりにプリ
ズム６８及び７０を用いて、帯状光の厚さを薄くしてい
る。プリズム６８及び７０の組み合わせを、複数組、直
列に配置することにより、一層輝度の高い帯状光が得ら
れる。FIG. 9 is a side view of a fifth embodiment of the optical converter. In this embodiment, prisms 68 and 70 are used instead of lenses or mirrors to reduce the thickness of the band-shaped light. By arranging a plurality of combinations of the prisms 68 and 70 in series, it is possible to obtain band-shaped light with higher brightness.
【００１９】上述は、本発明の好適な実施例について説
明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形
及び変更が可能である。例えば、光源手段に、赤、緑及
び青の３種類の帯状発光体を設けてもよい。この際、液
晶セルに形成するビデオ画像は、赤、緑及び青の順と
し、それに同期して光源手段も、赤、緑及び青の帯状光
を順次発生するようにして、カラー画像をスクリーンに
表示する。Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the light source means may be provided with three types of band-shaped light emitters of red, green and blue. At this time, the video images formed on the liquid crystal cell are in the order of red, green and blue, and in synchronization with this, the light source means also sequentially generate the red, green and blue band-like lights to display a color image on the screen. indicate.
【００２０】[0020]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、光源手段
が発生する光は、帯状光なので、それ以外に拡散しない
ため、液晶セルへの照射効率が大幅に改善する。よっ
て、光源に利用するエネルギーが同じならば、より明る
いビデオ画像がスクリーン上に得られる。また、光学変
換器が面状の平行光を帯状の平行光に変換する場合、光
エネルギーが凝縮されるため、帯状の平行光の光度を大
幅に改善でき、ビデオ画像もより明るくなる。As described above, according to the present invention, since the light generated by the light source means is band-shaped light and does not diffuse to other parts, the irradiation efficiency to the liquid crystal cell is greatly improved. Thus, if the energy used for the light source is the same, a brighter video image will be obtained on the screen. Further, when the optical converter converts the plane parallel light into the strip parallel light, the light energy is condensed, so that the luminous intensity of the strip parallel light can be significantly improved and the video image becomes brighter.
【図１】本発明の好適な第１実施例の模型的断面図であ
る。FIG. 1 is a schematic sectional view of a first preferred embodiment of the present invention.
【図２】図１の一部分の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a portion of FIG.
【図３】本発明の好適な第２実施例の模型的断面図であ
る。FIG. 3 is a schematic sectional view of a second preferred embodiment of the present invention.
【図４】本発明に用いる光源手段の第１実施例の斜視図
である。FIG. 4 is a perspective view of the first embodiment of the light source means used in the present invention.
【図５】図４の側面図である。FIG. 5 is a side view of FIG.
【図６】本発明に用いる光源手段の第２実施例の側面図
である。FIG. 6 is a side view of a second embodiment of the light source means used in the present invention.
【図７】本発明に用いる光源手段の第３実施例の側面図
である。FIG. 7 is a side view of a third embodiment of the light source means used in the present invention.
【図８】本発明に用いる光源手段の第４実施例の側面図
である。FIG. 8 is a side view of a fourth embodiment of the light source means used in the present invention.
【図９】本発明に用いる光源手段の第５実施例の側面図
である。FIG. 9 is a side view of a fifth embodiment of the light source means used in the present invention.
１０ 曲面反射鏡 １２ 光源手段 １４、２０ 光変調手段 １６ 投写レンズ １８ スクリーン ５０ 面状の平行光を発生する光源 ５２〜７０ 光学変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 curved reflecting mirror 12 light source means 14, 20 light modulating means 16 projection lens 18 screen 50 light source for generating plane parallel light 52-70 optical converter
Claims (4)
と、 上記反射鏡からの反射光を受け、該反射光をビデオ信号
に応じて変調する液晶セルを有する光変調手段と、 該光変調手段からの出力光を拡大する投写レンズと、 該投写レンズからの光を受けるスクリーンとを具えた液
晶セル型ビデオ・プロジェクタ装置。1. A curved reflecting mirror, a light source means for generating strip light for scanning an anti-slope of the reflecting mirror, and a liquid crystal which receives reflected light from the reflecting mirror and modulates the reflected light according to a video signal. A liquid crystal cell type video projector device comprising: a light modulating unit having a cell; a projection lens for magnifying output light from the light modulating unit; and a screen for receiving light from the projection lens.
のレーザ・ダイオードを有することを特徴とする請求項
１の液晶セル型ビデオ・プロジェクタ装置。2. The liquid crystal cell type video projector apparatus according to claim 1, wherein the light source means has a plurality of laser diodes arranged in a line.
る光源と、該光源からの面状の平行光を帯状の平行光に
変換する光学変換器とを有することを特徴とする請求項
１の液晶セル型ビデオ・プロジェクタ装置。3. The light source means includes a light source that generates plane parallel light and an optical converter that converts the plane parallel light from the light source into strip parallel light. Item 1. A liquid crystal cell type video projector device according to item 1.
変調手段に略直角に入射するように上記光源手段からの
上記帯状光を反射することを特徴とする請求項１の液晶
セル型ビデオ・プロジェクタ装置。4. The liquid crystal cell type of claim 1, wherein the curved reflecting mirror reflects the strip-shaped light from the light source means so that the strip-shaped light enters the light modulation means at a substantially right angle. Video projector device.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP17446891 | 1991-06-19 | ||
| JP3-174468 | 1991-06-19 |
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| JPH0593896A true JPH0593896A (en) | 1993-04-16 |
| JP2627032B2 JP2627032B2 (en) | 1997-07-02 |
Family
ID=15979013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3339686A Expired - Lifetime JP2627032B2 (en) | 1991-06-19 | 1991-11-28 | Liquid crystal cell type video projector |
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