JPH0727997A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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Publication number
JPH0727997A
JPH0727997A JP16890493A JP16890493A JPH0727997A JP H0727997 A JPH0727997 A JP H0727997A JP 16890493 A JP16890493 A JP 16890493A JP 16890493 A JP16890493 A JP 16890493A JP H0727997 A JPH0727997 A JP H0727997A
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JP
Japan
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projection
projection lens
optical axis
light
diaphragm
Prior art date
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Pending
Application number
JP16890493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Wada
充弘 和田
Shinya Mito
真也 三戸
Takaaki Tanaka
孝明 田中
Yoshito Miyatake
義人 宮武
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a projection type display device which is bright and has neither irregular color nor uneven luminance. CONSTITUTION:Nearly parallel light beams emitted from a light source 84 are made incident on a liquid crystal panel 89. The panel 89 is arranged so that the center of its screen may be deviated with respect to the optical axis of a projection lens 90. The optical axis of the light source 84 is aligned with the main light beam of the lens 90 transmitted through the center of the screen of the panel 89. A diaphragm 91 and an inclined diaphragm 92 nearer a screen 93 side than the diaphragm 91 are arranged in the lens 90. The emitted light from the panel 89 is made incident on the lens 90 and enlarged and projected to the screen 93 after restricting luminous flux with the diaphragms 97 and 92. By using the inclined diaphragm, the uneven luminance on the screen 93 is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ライトバルブ上に形成
される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリ
ーン上に投写する投写型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device which illuminates an image formed on a light valve with illumination light and projects it on a screen by a projection lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】大画面の映像を得るために、映像信号に
応じて小型のライトバルブ上に形成された画像を照明光
で照射し、その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。近
年、ライトバルブとして液晶パネルを用いた投写型表示
装置が注目されている(例えば、特開平2−25001
5号公報など)。
2. Description of the Related Art A method for illuminating an image formed on a small light valve according to a video signal with illumination light and enlarging and projecting the optical image on a screen by a projection lens in order to obtain a large-screen image. Is better known than before. In recent years, a projection type display device using a liquid crystal panel as a light valve has been receiving attention (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 25001/1990).
No. 5, etc.).

【0003】(図8)は投写レンズを1本用いた、従来
の投写型表示装置の構成の一例を示したものである。
FIG. 8 shows an example of the configuration of a conventional projection display device using one projection lens.

【0004】光源4はランプ1、凹面鏡2、フィルタ3
で構成される。ランプ1からの出射光は、凹面鏡2によ
り平行に近い光に変換され、フィルタ3により赤外線、
紫外線を除去され、平凸レンズ5を介して液晶パネル6
に入射する。液晶パネル6は、最良のコントラストを得
るため投写レンズ7の光軸に対して、その画面中心をず
らして配置されている。液晶パネル6上には、映像信号
に応じた画像が形成されており、液晶パネル6を透過し
た光は、投写レンズ7によりスクリーン8上に拡大投写
される。
The light source 4 includes a lamp 1, a concave mirror 2 and a filter 3.
Composed of. The light emitted from the lamp 1 is converted into almost parallel light by the concave mirror 2, and infrared light is emitted by the filter 3.
The ultraviolet rays are removed, and the liquid crystal panel 6 is passed through the plano-convex lens 5.
Incident on. The liquid crystal panel 6 is arranged with its screen center displaced from the optical axis of the projection lens 7 in order to obtain the best contrast. An image corresponding to a video signal is formed on the liquid crystal panel 6, and the light transmitted through the liquid crystal panel 6 is enlarged and projected on the screen 8 by the projection lens 7.

【0005】(図9)は投写レンズを3本用いた、従来
の投写型表示装置の構成の一例を示したものである。
FIG. 9 shows an example of the configuration of a conventional projection display device using three projection lenses.

【0006】光源14はランプ11、凹面鏡12、フィ
ルタ13で構成される。ランプ11から放射された白色
光は、凹面鏡12により平行に近い光に変換され、フィ
ルタ13により赤外線、紫外線を除去され、色分離光学
系18に入射する。色分離光学系18は、それぞれ青反
射、緑反射、赤反射の3枚のダイクロイックミラー1
5,16,17で構成され、光源14からの出射光を
青、緑、赤の原色光に分離する。各原色光は、それぞれ
フィールドレンズ19,20,21を通過後、それぞれ
液晶パネル22,23,24に入射する。液晶パネル2
2,23,24上には、映像信号に応じた画像が形成さ
れており、液晶パネル22,23,24を透過した青、
緑、赤の各原色光は、それぞれ3本の投写レンズ25,
26,27により拡大投写され、スクリーン28上でカ
ラー画像に合成される。
The light source 14 comprises a lamp 11, a concave mirror 12 and a filter 13. The white light radiated from the lamp 11 is converted into parallel light by the concave mirror 12, the infrared rays and the ultraviolet rays are removed by the filter 13, and the white light is incident on the color separation optical system 18. The color separation optical system 18 includes three dichroic mirrors 1 for blue reflection, green reflection, and red reflection, respectively.
The light emitted from the light source 14 is separated into blue, green, and red primary color lights. After passing through the field lenses 19, 20, and 21, the primary color lights respectively enter the liquid crystal panels 22, 23, and 24. LCD panel 2
An image corresponding to a video signal is formed on 2, 23, 24, and blue transmitted through the liquid crystal panels 22, 23, 24,
Each of the green and red primary color lights has three projection lenses 25,
The images are enlarged and projected by 26 and 27, and are combined on the screen 28 into a color image.

【0007】図8、図9に示した構成では、色合成光学
系が不要であるため、液晶パネルと投写レンズとの間隔
を短くすることができる。投写レンズはバックフォーカ
スに制約がないので、投写レンズからスクリーン中心ま
での距離を短くすることが可能となり、コンパクトな投
写型表示装置が構成できる。
In the arrangements shown in FIGS. 8 and 9, the color synthesizing optical system is unnecessary, so that the distance between the liquid crystal panel and the projection lens can be shortened. Since the projection lens has no restriction on the back focus, the distance from the projection lens to the center of the screen can be shortened, and a compact projection display device can be configured.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】スクリーン上における
投写画像の照度Eは、投写レンズの光軸上の投写画像中
心における照度をE0とすると、
When the illuminance E of the projected image on the screen is E 0 when the illuminance at the center of the projected image on the optical axis of the projection lens is E 0 ,

【0009】[0009]

【数1】 [Equation 1]

【0010】で表される。ここで、Kは投写レンズの開
口効率、ωは投写レンズの画角である。スクリーン上の
照度Eは、投写レンズの開口効率Kとcos4ωの積に
比例する。
It is represented by Here, K is the aperture efficiency of the projection lens, and ω is the angle of view of the projection lens. The illuminance E on the screen is proportional to the product of the aperture efficiency K of the projection lens and cos 4 ω.

【0011】(図8)に示した構成では、液晶パネル6
の画面中心が投写レンズ7の光軸に対してずらして配置
されているため、投写画像の中心は投写レンズ7の光軸
と一致せず、斜め投写となる。それゆえ、投写画像の両
端に対する投写レンズ7の画角が異なり、投写画像に輝
度むらを生じるという問題があった。
In the configuration shown in FIG. 8, the liquid crystal panel 6
Since the center of the screen is arranged so as to be displaced from the optical axis of the projection lens 7, the center of the projected image does not coincide with the optical axis of the projection lens 7, and the projection is oblique. Therefore, there is a problem in that the angle of view of the projection lens 7 with respect to both ends of the projected image is different and uneven brightness occurs in the projected image.

【0012】また、(図9)に示した構成では、3本の
投写レンズ25,26,27の光軸の位置が異なるため
にスクリーン28上の任意の点に対して青、緑、赤のそ
れぞれの投写レンズ25,26,27の画角が異なり、
青、緑、赤のそれぞれの投写画像の照度分布が異なる。
(図10)に投写レンズのcos4ωによる青、緑、赤
の投写画像の照度分布を示す。同図からも明らかなよう
に青、緑、赤の投写画像の合成画像に色むらを生じるこ
とがわかる。
Further, in the configuration shown in FIG. 9, the positions of the optical axes of the three projection lenses 25, 26 and 27 are different, so that blue, green and red are displayed at arbitrary points on the screen 28. The angle of view of each projection lens 25, 26, 27 is different,
The illuminance distributions of the blue, green, and red projected images are different.
(FIG. 10) shows the illuminance distributions of blue, green, and red projection images by cos 4 ω of the projection lens. As is clear from the figure, color unevenness occurs in the composite image of the blue, green, and red projection images.

【0013】このような投写画像の輝度むら、色むらを
改善するために、液晶パネルへの入力映像信号を輝度変
調することにより補正する方法や、光量減衰フィルタに
より各パネルへの入射光量を補正する方法がある。しか
しながら、いずれの方法もスクリーン上で最も照度が低
い位置に対して他の位置の照度を低下させて輝度むら、
色むらを改善する方法であり、したがって投写画像の輝
度が低下するという問題があった。
In order to improve such unevenness in brightness and color of the projected image, a method of correcting the input video signal to the liquid crystal panel by brightness modulation or a light quantity attenuation filter for correcting the quantity of light incident on each panel is corrected. There is a way to do it. However, both methods reduce the illuminance at other positions with respect to the position where the illuminance is the lowest on the screen, resulting in uneven brightness.
This is a method of improving color unevenness, and thus there is a problem that the brightness of the projected image is reduced.

【0014】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、明るく色むら、輝度むらの少ない投写型表示装置を
提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a projection-type display device with bright color unevenness and less brightness unevenness.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の投写型表示装置は、光源と、前記光源から
の出射光を受け映像信号に応じた光学像が形成されるラ
イトバルブと、前記ライトバルブからの出射光を受け前
記光学像をスクリーン上に投写する投写レンズとを備
え、前記ライトバルブはその画面中心を前記投写レンズ
の光軸からずらして配置され、前記投写レンズは光軸に
対して傾斜した絞りを備えたものである。
In order to achieve this object, a projection display device of the present invention is provided with a light source and a light valve in which an optical image corresponding to a video signal is formed by receiving light emitted from the light source. And a projection lens for receiving the light emitted from the light valve and projecting the optical image on a screen, the light valve is arranged with its screen center offset from the optical axis of the projection lens, and the projection lens is It is provided with a diaphragm tilted with respect to the optical axis.

【0016】また、本発明の投写型表示装置は、光源
と、前記光源から放射される白色光を青、緑、赤の色成
分の光に分離する色分離手段と、前記色分離手段からの
出射光を受け映像信号に応じた光学像が形成される3つ
のライトバルブと、前記各ライトバルブからの出射光を
それぞれ受け、前記各光学像をスクリーン上に投写する
3本の投写レンズとを備え、前記3つのライトバルブの
うち2つのライトバルブは、その画面中心を、対応する
投写レンズの光軸からずらして配置され、前記対応する
2本の投写レンズはその光軸に対して傾斜した絞りを備
えたものである。
Further, the projection display device of the present invention comprises a light source, a color separation means for separating the white light emitted from the light source into light of blue, green and red color components, and the color separation means. Three light valves that receive the emitted light and form an optical image corresponding to a video signal, and three projection lenses that respectively receive the emitted light from the light valves and project the optical images on a screen are provided. The two light valves of the three light valves are arranged with their screen centers displaced from the optical axis of the corresponding projection lens, and the two corresponding projection lenses are inclined with respect to the optical axis. It is equipped with a diaphragm.

【0017】また、本発明の投写型表示装置は、光源
と、前記光源から放射される白色光を青、緑、赤の色成
分の光に分離する色分離手段と、前記色分離手段からの
出射光を受け映像信号に応じた光学像が形成される3つ
のライトバルブと、前記各ライトバルブからの出射光を
受け、青、緑、赤の色成分の光を合成する色合成手段
と、前記色合成手段からの光を受けスクリーン上に投射
する投写レンズとを備え、前記各ライトバルブはその画
面中心を前記投写レンズの光軸からずらして配置され、
前記投写レンズは投写レンズの光軸に対して傾斜した絞
りを備えたものである。
Further, the projection display device of the present invention includes a light source, a color separation means for separating white light emitted from the light source into light of blue, green and red color components, and the color separation means. Three light valves that receive the emitted light and form an optical image corresponding to a video signal; and a color synthesizing unit that receives the emitted light from each of the light valves and synthesizes light of blue, green, and red color components, A projection lens for receiving light from the color synthesizing means and projecting the light onto a screen, wherein each of the light valves is arranged with its screen center displaced from the optical axis of the projection lens,
The projection lens includes a diaphragm inclined with respect to the optical axis of the projection lens.

【0018】[0018]

【作用】本発明は、投写レンズの光軸に対して画面中心
をずらして配置したライトバルブに対応する投写レンズ
には、投写レンズの光軸に対して傾斜した絞りを備える
ことで、(数1)により求められる投写画像のスクリー
ン上の照度分布を制御することができる。以下、投写レ
ンズに備えられた傾斜した絞りを傾斜絞りと呼ぶことに
する。傾斜絞りは、スクリーン上の任意の点に対して、
投写レンズの画角が小さくなる点の開口効率を低くして
光束を減少させることができる。また、投写レンズの画
角が大きくなる点の開口効率を高くして光束を増加させ
ることができる。
According to the present invention, the projection lens corresponding to the light valve arranged so that the center of the screen is displaced from the optical axis of the projection lens is provided with the diaphragm inclined with respect to the optical axis of the projection lens. It is possible to control the illuminance distribution on the screen of the projected image obtained by 1). Hereinafter, the tilted diaphragm provided in the projection lens will be referred to as a tilt diaphragm. The slanted diaphragm is, for any point on the screen,
The luminous efficiency can be reduced by lowering the aperture efficiency at the point where the angle of view of the projection lens becomes small. Further, it is possible to increase the aperture efficiency at the point where the angle of view of the projection lens becomes large and increase the luminous flux.

【0019】1本の投写レンズで斜め投写を行う場合、
投写レンズに傾斜絞りを配置し、その開口の大きさ、傾
斜角度を調整することで、投写画像両端に対する投写レ
ンズの画角が異なることにより生じる輝度むらが改善さ
れる。
When performing oblique projection with one projection lens,
By arranging a tilt diaphragm on the projection lens and adjusting the size and tilt angle of the aperture, uneven brightness caused by different angles of view of the projection lens with respect to both ends of the projected image is improved.

【0020】また、3本の投写レンズを用いて、スクリ
ーン上で青、緑、赤の投写画像を合成する場合、3本の
投写レンズ画角に応じて開口効率を制御し、3本の投写
レンズの投写画像の照度分布を同一にすることができ、
合成投写画像の色むらが改善される。
When the blue, green, and red projection images are combined on the screen by using the three projection lenses, the aperture efficiency is controlled according to the angle of view of the three projection lenses, and the three projection lenses are projected. The illuminance distribution of the projected image of the lens can be made the same,
Color unevenness of the composite projected image is improved.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の投写型表示装置の実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the projection display apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】(図1)は本発明の第1の実施例における
投写型表示装置の構成を示したものである。34は光
源、38は色分離光学系、45,46,47は液晶パネ
ル、48,49,50は投写レンズ、55はスクリーン
である。
FIG. 1 shows the structure of the projection type display device in the first embodiment of the present invention. 34 is a light source, 38 is a color separation optical system, 45, 46 and 47 are liquid crystal panels, 48, 49 and 50 are projection lenses, and 55 is a screen.

【0023】光源34は、ランプ31、凹面鏡32、フ
ィルタ33で構成される。ランプ31はメタルハライド
ランプを用いている。色分離光学系38は、それぞれ青
反射、緑反射、赤反射のダイクロイックミラー35,3
6,37で構成される。液晶パネル45,46,47
は、ツイストネマチックモードの液晶セル43と偏光板
42,44で構成される。投写レンズ48,49,50
は、光軸が互いに平行で液晶パネル45,46,47の
画面の水平方向に配置される。中央の投写レンズ49
は、その光軸がスクリーン55の中心と垂直となるよう
に配置され、絞り51,53を配置している。両端の投
写レンズ48,50は絞り51と、それよりもスクリー
ン55側にそれぞれ傾斜絞り52,54とを配置してい
る。
The light source 34 comprises a lamp 31, a concave mirror 32, and a filter 33. As the lamp 31, a metal halide lamp is used. The color separation optical system 38 includes dichroic mirrors 35, 3 for blue reflection, green reflection, and red reflection, respectively.
It is composed of 6,37. Liquid crystal panels 45, 46, 47
Is composed of a twist nematic mode liquid crystal cell 43 and polarizing plates 42 and 44. Projection lens 48, 49, 50
Are arranged in the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panels 45, 46, 47 with their optical axes parallel to each other. Center projection lens 49
Is arranged such that its optical axis is perpendicular to the center of the screen 55, and diaphragms 51 and 53 are arranged. The projection lenses 48 and 50 at both ends are provided with a diaphragm 51 and inclined diaphragms 52 and 54 on the screen 55 side of the diaphragm 51, respectively.

【0024】ランプ31から放射される光は、凹面鏡3
2により平行に近い光に変換された後、フィルタ33に
入射する。フィルタ33は赤外線、紫外線を除去するた
めのものである。フィルタ33からの出射光は、ダイク
ロイックミラー35で青色成分光が反射され、緑、赤色
成分を含む光は透過する。ダイクロイックミラー35を
透過した緑、赤色成分を含む光は、ダイクロイックミラ
ー36で緑色成分光が反射され赤色成分を含む光は透過
する。ダイクロイックミラー36を透過した赤色成分を
含む光は、ダイクロイックミラー37で赤色成分光が反
射され、不要成分光は透過する。
The light emitted from the lamp 31 is the concave mirror 3
After being converted into light that is nearly parallel by 2, the light enters the filter 33. The filter 33 is for removing infrared rays and ultraviolet rays. The light emitted from the filter 33 is reflected by the dichroic mirror 35 as blue component light, and transmits light containing green and red components. The light including the green and red components transmitted through the dichroic mirror 35 is reflected by the dichroic mirror 36 as the green component light, and the light including the red component is transmitted. With respect to the light including the red component that has passed through the dichroic mirror 36, the red component light is reflected by the dichroic mirror 37 and the unnecessary component light is transmitted.

【0025】こうして、色分離光学系38により分離さ
れた各色光は、青色成分光はフィールドレンズ39に、
緑色成分光はフィールドレンズ40に、赤色成分光はフ
ィールドレンズ41に入射する。フィールドレンズ3
9,40,41は液晶パネル45,46,47の周辺部
を透過する光を投写レンズ48,49,50に入射させ
るためのものである。フィールドレンズ39,40,4
1からの出射光は、同一平面上に配置した透過型の3つ
の液晶パネル45,46,47に入射する。液晶パネル
45,46,47はアクティブマトリクス方式であり、
映像信号に応じて透過率の変化として光学像が形成され
る。液晶パネル45,46,47からの出射光は、投写
レンズ48,49,50に入射する。投写レンズ48,
49,50に入射した光は、絞り51,53と傾斜絞り
52,54とにより光束が制限され、スクリーン55上
に拡大投射される。青、緑、赤の投写画像はスクリーン
55上で合成される。
In this way, of the respective color lights separated by the color separation optical system 38, the blue component light is transmitted to the field lens 39,
The green component light enters the field lens 40, and the red component light enters the field lens 41. Field lens 3
Reference numerals 9, 40 and 41 are for causing the light transmitted through the peripheral portions of the liquid crystal panels 45, 46 and 47 to enter the projection lenses 48, 49 and 50. Field lens 39, 40, 4
The light emitted from the light source 1 enters three transmissive liquid crystal panels 45, 46 and 47 arranged on the same plane. The liquid crystal panels 45, 46, 47 are of active matrix type,
An optical image is formed as a change in transmittance according to a video signal. Light emitted from the liquid crystal panels 45, 46, 47 enters the projection lenses 48, 49, 50. Projection lens 48,
The light rays entering 49 and 50 are limited in luminous flux by the diaphragms 51 and 53 and the tilt diaphragms 52 and 54, and are enlarged and projected on the screen 55. The blue, green, and red projection images are combined on the screen 55.

【0026】いま、液晶パネル46の画面水平方向をx
軸、画面垂直方向をy軸、投写レンズ49の光軸をz軸
とするxyz直行座標系を考える。スクリーン55上で
各色光の画像を合成するために、3つの液晶パネル4
5,46,47のうち中央以外の2つの液晶パネル4
5,47は、対応する投写レンズの光軸に対して画面中
心をx軸方向にずらして配置している。さらに、液晶パ
ネル45,47の平面上の位置と傾きを微動させて、
青、緑、赤の投写画像をスクリーン55上で重ね合わせ
ている。
Now, let the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel 46 be x.
Consider an xyz orthogonal coordinate system in which the axis is the y-axis in the screen vertical direction and the optical axis of the projection lens 49 is the z-axis. In order to combine the images of the respective colored lights on the screen 55, the three liquid crystal panels 4
Two liquid crystal panels 4 other than the center among 5, 46, 47
Reference numerals 5 and 47 are arranged so that the screen center is shifted in the x-axis direction with respect to the optical axis of the corresponding projection lens. Further, by finely adjusting the position and inclination of the liquid crystal panels 45 and 47 on the plane,
Blue, green, and red projection images are superimposed on the screen 55.

【0027】(図2)に投写レンズ48の光路図を示
す。絞り51よりスクリーン55側に、傾斜絞り52を
配置している。液晶パネル45は、その画面中心を投写
レンズ48の光軸から同図のようにずらして配置されて
いるために、点Pから出射した光に対する投写レンズ4
8の画角ωPは、点Qから出射した光に対する投写レン
ズ48の画角ωQよりも大きくなる。したがって、(数
1)より点Pに対するスクリーン55上の照度は、点Q
に対するスクリーン55上の照度に比べて低下する。そ
こで、点P、点Qにおける投写レンズ48のそれぞれの
開口効率KP、KQが、
FIG. 2 shows an optical path diagram of the projection lens 48. An inclined diaphragm 52 is arranged closer to the screen 55 than the diaphragm 51. Since the liquid crystal panel 45 is arranged with its screen center displaced from the optical axis of the projection lens 48 as shown in the figure, the projection lens 4 for the light emitted from the point P
The angle of view ω P of 8 is larger than the angle of view ω Q of the projection lens 48 with respect to the light emitted from the point Q. Therefore, from (Equation 1), the illuminance on the screen 55 with respect to the point P is
Is lower than the illuminance on the screen 55 with respect to. Therefore, the aperture efficiencies K P and K Q of the projection lens 48 at the points P and Q are

【0028】[0028]

【数2】 [Equation 2]

【0029】を満足するように、傾斜絞り52の開口の
大きさ、傾斜角度を決定している。図のようにx軸方向
に液晶パネル45をずらした場合、傾斜絞り52はy軸
を中心に回転して傾斜させる。投写レンズ50について
も同様にして傾斜絞り54の開口の大きさ、傾斜角度を
決定している。ただし、光源34から投写レンズ48,
49,50までの光学系において、投写レンズ48,4
9,50の瞳上に形成される光源34の像の大きさと投
写レンズ48,49,50の瞳径が整合する実効F数に
対して、投写レンズ48,49,50のF数は傾斜絞り
52,54の傾斜角度に応じて小さくする必要がある。
The size of the aperture and the tilt angle of the tilt diaphragm 52 are determined so as to satisfy the above condition. When the liquid crystal panel 45 is displaced in the x-axis direction as shown in the figure, the tilt diaphragm 52 is rotated about the y-axis and tilted. Similarly, for the projection lens 50, the size of the aperture of the tilt diaphragm 54 and the tilt angle are determined. However, from the light source 34 to the projection lens 48,
In the optical system up to 49, 50, the projection lenses 48, 4
The F number of the projection lenses 48, 49 and 50 is an inclined diaphragm with respect to the effective F number in which the size of the image of the light source 34 formed on the pupils of 9, 50 and the pupil diameter of the projection lenses 48, 49 and 50 match. It is necessary to reduce the size according to the inclination angles of 52 and 54.

【0030】(図2)において、実線は投写レンズ48
に傾斜絞り52を配置した場合の点Pおよび点Qを透過
する光束を示し、波線は傾斜していない絞り53を配置
した場合の光束を示している。このように、絞りを傾斜
させることにより、投写レンズ48の画角ωが大きくな
る点Pに対しては光束が増加し、画角が小さくなる点Q
に対しては光束を減少する。このようにして、投写レン
ズ48,50に傾斜絞り52,54を用いて、画角の違
いに応じて開口効率を制御することにより、投写レンズ
48,49,50の合成投写画像に生じる色むらを改善
することができる。
In FIG. 2, the solid line indicates the projection lens 48.
The light fluxes passing through the points P and Q in the case where the tilted diaphragm 52 is arranged at are shown by dashed lines, and the broken lines show the light fluxes when the diaphragm 53 not tilted is arranged. As described above, by tilting the diaphragm, the light flux increases with respect to the point P where the angle of view ω of the projection lens 48 increases, and the point Q with which the angle of view decreases.
To reduce the luminous flux. In this way, by using the inclined diaphragms 52 and 54 for the projection lenses 48 and 50 and controlling the aperture efficiency according to the difference in the angle of view, color unevenness that occurs in the composite projection image of the projection lenses 48, 49 and 50. Can be improved.

【0031】投写レンズ48,49,50のフォーカス
調整は、投写レンズ48,49,50をz軸に沿って移
動して行う。この時、傾斜絞り52,54の傾斜方向が
変化しないように、傾斜絞り52,54を配置した投写
レンズ48,50は、回転させないように移動する必要
がある。合成投写画像のコンバージェンス調整は、視感
度の高い緑の投写画像のフォーカスを調整し、赤、青の
投写画像を緑の投写画像に合わせて行う。投写レンズ4
8,49,50の色収差を十分に補正しておけば、実用
上問題のないレベルとなる。また、投写レンズ48,4
9,50の歪曲収差は、非球面レンズを用いることによ
り実用上問題のないレベルとなる。
Focus adjustment of the projection lenses 48, 49 and 50 is performed by moving the projection lenses 48, 49 and 50 along the z axis. At this time, the projection lenses 48 and 50 in which the tilt diaphragms 52 and 54 are arranged need to move so as not to rotate so that the tilt directions of the tilt diaphragms 52 and 54 do not change. Convergence adjustment of the composite projected image is performed by adjusting the focus of the green projected image with high visibility and adjusting the red and blue projected images to the green projected image. Projection lens 4
If the chromatic aberrations of 8, 49 and 50 are sufficiently corrected, the level will be practically acceptable. In addition, the projection lenses 48, 4
The distortion aberrations of 9,50 are practically no problem when an aspherical lens is used.

【0032】(図3)に赤、青の投写画像の照度を緑の
投写画像の照度で規格化した場合のスクリーン55上の
相対照度分布を示す。3本の投写レンズ48,49,5
0をx軸方向に配置しているので、スクリーン55上の
水平方向の分布を示している。実線は投写レンズ48,
50に傾斜絞り52,54を配置させた場合であり、波
線は傾斜絞り52,54がない場合の特性である。傾斜
絞り52,54がない場合は、画面左部では青成分の照
度が高くなり、画面右部では赤成分の照度が高くなり色
むらを生じることがわかる。しかし、傾斜絞り52,5
4を配置させることにより青、緑、赤成分それぞれの照
度分布を明るさを低下させることなく等しくすることが
でき、色むらを改善することができる。
FIG. 3 shows the relative illuminance distribution on the screen 55 when the illuminances of the red and blue projected images are normalized by the illuminance of the green projected image. Three projection lenses 48, 49, 5
Since 0 is arranged in the x-axis direction, the distribution in the horizontal direction on the screen 55 is shown. The solid line is the projection lens 48,
50 is a case where the tilt diaphragms 52 and 54 are arranged, and the wavy line is a characteristic when the tilt diaphragms 52 and 54 are not provided. It can be seen that when the tilt diaphragms 52 and 54 are not provided, the illuminance of the blue component is high in the left part of the screen and the illuminance of the red component is high in the right part of the screen, resulting in color unevenness. However, the tilt diaphragms 52, 5
By disposing No. 4, the illuminance distributions of the blue, green and red components can be equalized without reducing the brightness, and the color unevenness can be improved.

【0033】(図2)では傾斜絞り52を絞り51のス
クリーン55側に配置しているが、傾斜絞り52を絞り
51の液晶パネル45側に配置しても同様の効果が得ら
れる。
In FIG. 2, the tilt diaphragm 52 is arranged on the screen 55 side of the diaphragm 51, but the same effect can be obtained by arranging the tilt diaphragm 52 on the liquid crystal panel 45 side of the diaphragm 51.

【0034】投写画像の照度分布の違いを補正するため
に、1箇所の傾斜絞りでは補正不足となる場合は、傾斜
絞りを2箇所に配置してもよい。(図4)に傾斜絞りを
2箇所に配置した投写レンズ61を示す。絞り51の液
晶パネル45側にも傾斜絞り62を配置することによ
り、青、緑、赤成分の照度分布をさらに等しくすること
ができ、色むらを大幅に改善することができる。
In order to correct the difference in the illuminance distribution of the projected image, the tilt diaphragms may be arranged at two positions when the correction is insufficient at one tilt diaphragm. FIG. 4 shows a projection lens 61 having tilt diaphragms arranged at two positions. By disposing the inclined diaphragm 62 also on the liquid crystal panel 45 side of the diaphragm 51, the illuminance distributions of the blue, green, and red components can be further equalized, and the color unevenness can be greatly improved.

【0035】斜め投写を行う場合、中央の液晶パネル4
6の画面中心を投写レンズ49の光軸に対してy軸方向
にずらして配置すると、投写画像上下に対する投写レン
ズ49の画角が異なるため、画面上下で輝度むらを生じ
る。しかし、投写レンズ49に傾斜絞りを配置し、その
開口の大きさ、傾斜角度を調整することにより輝度むら
を改善できる。この場合、両端の液晶パネル45,47
は、その画面中心をそれぞれ投写レンズ48,50の光
軸に対してx軸およびy軸の2方向にずらして配置す
る。合成投写画像に生じる色むらは、両端の投写レンズ
48,50にそれぞれ配置された傾斜絞り52,54の
開口の大きさ、傾斜角度を投写角に応じて調整し改善す
ることができる。
When performing oblique projection, the central liquid crystal panel 4
If the screen center of 6 is displaced in the y-axis direction with respect to the optical axis of the projection lens 49, the angle of view of the projection lens 49 with respect to the top and bottom of the projected image is different, and thus uneven brightness occurs at the top and bottom of the screen. However, the uneven brightness can be improved by disposing an inclined diaphragm on the projection lens 49 and adjusting the size of the aperture and the inclination angle. In this case, the liquid crystal panels 45 and 47 at both ends
Is arranged such that its screen center is shifted in two directions of the x-axis and the y-axis with respect to the optical axes of the projection lenses 48 and 50, respectively. The color unevenness that occurs in the composite projected image can be improved by adjusting the size and the tilt angle of the openings of the tilt diaphragms 52 and 54 arranged on the projection lenses 48 and 50 at both ends, respectively.

【0036】図5は投写レンズ49に、傾斜角が可変で
あり、z軸を中心に回転が可能な傾斜絞り71を配置し
た場合の光路図を示す。斜め投写の場合、任意の投写角
で投写するためには、液晶パネル46の投写レンズ49
の光軸に対するずらし量を変化させればよい。しかし、
投写角が変化すると投写レンズ49の画角も変化するた
めに、輝度むらを生じる。この場合、図に示すように傾
斜絞り71の傾斜角を調整して、投写画像の輝度均一性
を調整する。また、投写画像を任意の方向に投写するた
めには、液晶パネル46を投写レンズ49の光軸に対し
てx軸とy軸の2方向にずらせばよい。しかし、投写方
向が変化すると投写レンズ49の画角も変化するため
に、輝度むらを生じる。この場合、傾斜絞り71の傾斜
角、回転角を調整して、投写画像の輝度均一性を調整す
る。投写レンズ48,50についても同様にそれぞれ傾
斜絞り71を配置し、投写方向に応じてその傾斜角、回
転角を調整することにより、任意の方向に投写した合成
投写画像の色むらを改善することができる。
FIG. 5 shows an optical path diagram when the projection lens 49 is provided with a tilt diaphragm 71 having a variable tilt angle and rotatable about the z axis. In the case of oblique projection, in order to project at an arbitrary projection angle, the projection lens 49 of the liquid crystal panel 46 is used.
It suffices to change the shift amount of the optical axis with respect to the optical axis. But,
When the projection angle changes, the angle of view of the projection lens 49 also changes, causing uneven brightness. In this case, the brightness uniformity of the projected image is adjusted by adjusting the tilt angle of the tilt diaphragm 71 as shown in the figure. Further, in order to project the projected image in an arbitrary direction, the liquid crystal panel 46 may be displaced in two directions of the x axis and the y axis with respect to the optical axis of the projection lens 49. However, when the projection direction changes, the angle of view of the projection lens 49 also changes, causing uneven brightness. In this case, the brightness uniformity of the projected image is adjusted by adjusting the tilt angle and the rotation angle of the tilt diaphragm 71. Similarly, the projection lenses 48 and 50 are also provided with the tilt diaphragms 71, and the tilt angle and the rotation angle thereof are adjusted according to the projection direction to improve the color unevenness of the composite projection image projected in any direction. You can

【0037】(図1)は液晶パネル45,47が、投写
レンズ48,50の光軸に対してその画面中心をx軸方
向にずらした場合であったが、投写レンズ48,49,
50を画面の垂直方向に配置した場合は、画面中心をy
軸方向にずらすことになる。その場合、色むらはスクリ
ーン55の垂直方向に生じるため、傾斜絞り52,54
はx軸を中心に回転し傾斜させればよく、傾斜絞り5
2,54の開口の大きさ、傾斜角度を調整し、投写画像
の色むらを改善できる。
Although FIG. 1 shows the case where the liquid crystal panels 45 and 47 shift their screen centers in the x-axis direction with respect to the optical axes of the projection lenses 48 and 50, the projection lenses 48, 49, and
When 50 is arranged in the vertical direction of the screen, the screen center is set to y.
It will be shifted in the axial direction. In that case, since color unevenness occurs in the vertical direction of the screen 55, the tilt diaphragms 52, 54
Can be rotated about the x-axis and tilted.
By adjusting the size and the inclination angle of the openings 2, 54, it is possible to improve the color unevenness of the projected image.

【0038】(図6)は本発明の第2の実施例における
投写型表示装置の構成を示したものである。84は光
源、89は液晶パネル、90は投写レンズ、93はスク
リーンである。
FIG. 6 shows the configuration of the projection type display device in the second embodiment of the present invention. Reference numeral 84 is a light source, 89 is a liquid crystal panel, 90 is a projection lens, and 93 is a screen.

【0039】光源84はランプ81、凹面鏡82、フィ
ルタ83で構成される。ランプ81はハロゲンランプを
用いている。液晶パネル89は、モザイク状のカラーフ
ィルタを内蔵したツイストネマチックモードの液晶セル
87と偏光板86,88で構成される。投写レンズ90
内には絞り91と、それよりもスクリーン93側に傾斜
絞り92とを配置している。スクリーン93は、投写レ
ンズ90の光軸に対して垂直に配置される。
The light source 84 comprises a lamp 81, a concave mirror 82 and a filter 83. A halogen lamp is used as the lamp 81. The liquid crystal panel 89 is composed of a twisted nematic mode liquid crystal cell 87 having a mosaic color filter built therein and polarizing plates 86 and 88. Projection lens 90
A diaphragm 91 and an inclined diaphragm 92 are arranged inside the diaphragm 91. The screen 93 is arranged perpendicular to the optical axis of the projection lens 90.

【0040】ランプ81から放射された光は、凹面鏡8
2により平行に近い光に変換され、フィルタ83に入射
する。フィルタ83は赤外線を除去するためのものであ
る。フィルタ83を透過した光は、フィールドレンズ8
5に入射する。フィールドレンズ85から出射した光
は、液晶パネル89に入射する。液晶パネル89は、投
写レンズ90の光軸に対してその画面中心をずらして配
置される。液晶パネル89では映像信号に応じた光学像
が形成される。液晶パネル89から出射した光は、投写
レンズ90に入射する。投写レンズ90に入射した光
は、絞り91と傾斜絞り92により光束が制限され、ス
クリーン93上に拡大投射される。
The light emitted from the lamp 81 is reflected by the concave mirror 8.
The light is converted into light that is nearly parallel by 2 and enters the filter 83. The filter 83 is for removing infrared rays. The light transmitted through the filter 83 is the field lens 8
It is incident on 5. The light emitted from the field lens 85 enters the liquid crystal panel 89. The liquid crystal panel 89 is arranged with its screen center displaced from the optical axis of the projection lens 90. On the liquid crystal panel 89, an optical image corresponding to the video signal is formed. The light emitted from the liquid crystal panel 89 enters the projection lens 90. The light incident on the projection lens 90 has its luminous flux limited by the diaphragm 91 and the tilt diaphragm 92, and is enlarged and projected on the screen 93.

【0041】いま、液晶パネル89の画面水平方向をx
軸、画面垂直方向をy軸、投写レンズ90の光軸をz軸
とするxyz直行座標系を考える。最良なコントラスト
比は液晶パネル89への光線入射角が数度傾いていると
きに実現できることが知られている。このため、液晶パ
ネル89は、投写レンズ90の光軸に対して画面中心を
y軸方向にずらして配置している。光源84の光軸は、
液晶パネル89の画面中心を透過する投写レンズ90の
主光線と一致させている。
Now, let x be the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel 89.
Consider an xyz orthogonal coordinate system in which the y axis is the axis, the screen vertical direction is the y axis, and the optical axis of the projection lens 90 is the z axis. It is known that the best contrast ratio can be achieved when the incident angle of light rays on the liquid crystal panel 89 is inclined by several degrees. Therefore, the liquid crystal panel 89 is arranged so that the screen center is displaced in the y-axis direction with respect to the optical axis of the projection lens 90. The optical axis of the light source 84 is
It is matched with the chief ray of the projection lens 90 that passes through the center of the screen of the liquid crystal panel 89.

【0042】液晶パネル89の画面中心を投写レンズ9
0の光軸に対してy軸方向にずらして配置させると、投
写画像の画面上部と画面下部とでは投写レンズ90の画
角ωが異なるため、(数1)のcos4ωの項により投
写画像の画面上部と画面下部で輝度むらを生じる。この
画面上下の輝度むらを改善するために、画面上下に対す
る投写レンズ90の画角の違いに応じて開口効率を制御
する。開口効率の制御は、傾斜絞り92の開口の大き
さ、傾斜角度を調整して行うことができる。この場合、
輝度むらはスクリーン93の垂直方向に生じるため、傾
斜絞り92はx軸を中心に回転して傾斜させている。傾
斜絞り92は、投写レンズ90の画角ωの大きくなる画
面上部に対して開口効率を増加させ、画角の小さくなる
画面下部に対しては開口効率を減少させるように作用
し、画面上下の輝度むらを改善することができる。
The projection lens 9 is provided at the center of the screen of the liquid crystal panel 89.
When 0 of the optical axis is arranged offset in the y-axis direction, since the angle of the projection lens 90 omega differs between the top of the screen and the lower screen of the projected image, projected by terms of cos 4 omega (Equation 1) Uneven brightness occurs at the top and bottom of the screen. In order to improve the brightness unevenness at the top and bottom of the screen, the aperture efficiency is controlled according to the difference in the angle of view of the projection lens 90 with respect to the top and bottom of the screen. The aperture efficiency can be controlled by adjusting the size of the aperture of the tilt diaphragm 92 and the tilt angle. in this case,
Since the brightness unevenness occurs in the vertical direction of the screen 93, the tilt diaphragm 92 is tilted by rotating around the x axis. The tilt diaphragm 92 acts to increase the aperture efficiency for the upper portion of the screen where the angle of view ω of the projection lens 90 is large, and to reduce the aperture efficiency for the lower portion of the screen where the angle of view is small, and The uneven brightness can be improved.

【0043】液晶パネル89は、投写レンズ90の光軸
に対してその画面中心をx軸方向にずらした場合にも、
投写画像に輝度むらを生じる。この場合、輝度むらはス
クリーン93の水平方向に生じるため、傾斜絞り92は
y軸を中心に回転して傾斜させればよく、傾斜絞り92
の開口の大きさ、傾斜角度を調整し、投写画像の輝度む
らを改善できる。
The liquid crystal panel 89 is also capable of shifting the screen center in the x-axis direction with respect to the optical axis of the projection lens 90.
Brightness unevenness occurs in the projected image. In this case, since the brightness unevenness occurs in the horizontal direction of the screen 93, the tilt diaphragm 92 may be rotated around the y axis and tilted.
By adjusting the size of the aperture and the tilt angle, it is possible to improve the brightness unevenness of the projected image.

【0044】第1の実施例と同様に、傾斜絞り92は、
絞り91の液晶パネル89側に配置してもよい。また、
傾斜絞りを絞り91のスクリーン93側および液晶パネ
ル89側に配置してもよい。また、投写レンズ90に傾
斜角が可変で、z軸を中心に回転が可能な傾斜絞り71
を配置することにより、液晶パネル89の画面中心の投
写レンズ90に対するずらし量に応じて、任意の方向へ
投写した場合の投写画像に生じる輝度むらを改善するこ
とができる。
Similar to the first embodiment, the tilt diaphragm 92 is
You may arrange | position on the liquid crystal panel 89 side of the diaphragm 91. Also,
The tilt diaphragm may be arranged on the screen 93 side and the liquid crystal panel 89 side of the diaphragm 91. Further, the projection lens 90 has a variable tilt angle, and the tilt diaphragm 71 is rotatable about the z axis.
By arranging, it is possible to improve the brightness unevenness that occurs in the projected image when the image is projected in an arbitrary direction according to the amount of shift of the screen center of the liquid crystal panel 89 with respect to the projection lens 90.

【0045】スクリーン93が投写レンズ90の光軸に
対して傾斜して配置される場合、投写画像は輝度むらと
同時に台形歪を生じる。この場合、輝度むらは傾斜絞り
71で改善することができる。台形歪は、画像メモリを
用いて画像の形状変化を行うことにより補正すればよ
い。
When the screen 93 is arranged so as to be inclined with respect to the optical axis of the projection lens 90, the projection image causes trapezoidal distortion as well as uneven brightness. In this case, the uneven brightness can be improved by the tilt diaphragm 71. The trapezoidal distortion may be corrected by changing the shape of the image using an image memory.

【0046】(図7)は本発明の第3の実施例における
投写型表示装置の構成を示したものである。104は光
源、107は色分離光学系、112,113,114は
液晶パネル、118は色合成光学系、119は投写レン
ズ、122はスクリーンである。
FIG. 7 shows the configuration of the projection type display device in the third embodiment of the present invention. Reference numeral 104 is a light source, 107 is a color separation optical system, 112, 113 and 114 are liquid crystal panels, 118 is a color combining optical system, 119 is a projection lens, and 122 is a screen.

【0047】光源104はランプ101、凹面鏡10
2、フィルタ103で構成される。ランプ101はキセ
ノンランプを用いている。色分離光学系107は、それ
ぞれ赤反射、緑反射のダイクロイックミラー105,1
06で構成される。色合成光学系118は、それぞれ緑
反射、青反射のダイクロイックミラー116,117で
構成される。投写レンズ119内には、絞り120と、
そのスクリーン122側に傾斜絞り121を配置してい
る。スクリーン122は、投写レンズ119の光軸に対
して垂直に配置される。
The light source 104 is a lamp 101 and a concave mirror 10.
2 and the filter 103. As the lamp 101, a xenon lamp is used. The color separation optical system 107 includes red and green dichroic mirrors 105 and 1 respectively.
It is composed of 06. The color synthesizing optical system 118 includes dichroic mirrors 116 and 117 for green reflection and blue reflection, respectively. In the projection lens 119, a diaphragm 120 and
The tilt diaphragm 121 is arranged on the screen 122 side. The screen 122 is arranged perpendicular to the optical axis of the projection lens 119.

【0048】光源104からの赤外線、紫外線が除去さ
れた平行に近い光は、ダイクロイックミラー105で赤
色成分光が反射され、緑、青色成分を含む光は透過す
る。ダイクロイックミラー105を透過した緑、青色成
分を含む光は、ダイクロイックミラー106で緑色成分
光が反射され青色成分光は透過する。こうして色分離光
学系107により分離された各色光は、それぞれフィー
ルドレンズ109,110,111に入射する。フィー
ルドレンズ109,110,111からの出射光は、透
過型の3つの液晶パネル112,113,114に入射
する。液晶パネル112,113,114は、投写レン
ズ119の光軸に対してその画面中心をずらして配置さ
れる。液晶パネル112,113,114には、映像信
号に応じた光学像が形成される。ダイクロイックミラー
116では、液晶パネル112からの赤色成分光を透過
し、液晶パネル113からの緑色成分光を反射する。ダ
イクロイックミラー117では、赤、緑色成分光を透過
し、液晶パネル114からの青色成分光を反射する。こ
うして、色合成光学系118により合成された光は、投
写レンズ119に入射する。投写レンズ119に入射し
た光は、絞り120、傾斜絞り121により光束が制限
され、スクリーン122上に拡大投射される。
The near-parallel light from which the infrared rays and the ultraviolet rays are removed from the light source 104 is reflected by the dichroic mirror 105 as red component light, and the light containing green and blue components is transmitted. The light including the green and blue components that has passed through the dichroic mirror 105 is reflected by the dichroic mirror 106 as green component light and transmits as blue component light. The color lights separated by the color separation optical system 107 in this way enter the field lenses 109, 110, and 111, respectively. Light emitted from the field lenses 109, 110, and 111 enters three transmissive liquid crystal panels 112, 113, and 114. The liquid crystal panels 112, 113 and 114 are arranged with their screen centers displaced from the optical axis of the projection lens 119. On the liquid crystal panels 112, 113, 114, an optical image corresponding to the video signal is formed. The dichroic mirror 116 transmits the red component light from the liquid crystal panel 112 and reflects the green component light from the liquid crystal panel 113. The dichroic mirror 117 transmits red and green component light and reflects blue component light from the liquid crystal panel 114. In this way, the light combined by the color combining optical system 118 enters the projection lens 119. The light incident on the projection lens 119 is limited in luminous flux by the diaphragm 120 and the tilt diaphragm 121, and is enlarged and projected on the screen 122.

【0049】いま、液晶パネルの画面水平方向をx軸、
画面垂直方向をy軸、投写レンズの光軸をz軸とするx
yz直行座標系を考える。液晶パネル112,113,
114の画面中心を通る主光線は、コントラストが最良
となるように投写レンズ119の光軸に対して数度傾け
ている。このため、液晶パネル112,113,114
は投写レンズ119の光軸に対して、その画面中心をy
軸方向にずらして配置している。
Now, the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel is the x-axis,
X where the vertical direction of the screen is the y-axis and the optical axis of the projection lens is the z-axis
Consider the yz orthogonal coordinate system. Liquid crystal panels 112, 113,
The chief ray passing through the center of the screen of 114 is tilted by several degrees with respect to the optical axis of the projection lens 119 so that the contrast is best. Therefore, the liquid crystal panels 112, 113, 114
Is the center of the screen with respect to the optical axis of the projection lens 119.
It is arranged so as to be displaced in the axial direction.

【0050】液晶パネル112,113,114の画面
中心を投写レンズ119の光軸に対してy軸方向にずら
して配置させると、投写画像の画面上下に対する投写レ
ンズ119の画角ωが異なるため、画面上下で輝度むら
を生じる。この画面上下の輝度むらを改善するために、
傾斜絞り121の開口の大きさ、傾斜角度を調整する。
こうして、第2の実施例と同様に画面上下の輝度むらを
改善することができる。
When the screen centers of the liquid crystal panels 112, 113 and 114 are arranged so as to be displaced in the y-axis direction with respect to the optical axis of the projection lens 119, the angle of view ω of the projection lens 119 with respect to the upper and lower screens of the projected image is different. Brightness unevenness occurs at the top and bottom of the screen. In order to improve the uneven brightness at the top and bottom of the screen,
The size of the aperture of the tilt diaphragm 121 and the tilt angle are adjusted.
In this way, it is possible to improve the brightness unevenness at the top and bottom of the screen as in the second embodiment.

【0051】液晶パネル112,113,114が、投
写レンズ119の光軸に対してその画面中心をx軸方向
にずらした場合にも同様に、投写画像に輝度むらを生じ
る。この場合、輝度むらはスクリーン122の水平方向
に生じるため、傾斜絞り121はy軸を中心に回転して
傾斜させればよく、傾斜絞り121の開口の大きさ、傾
斜角度を調整し、投写画像の輝度むらを改善できる。
Similarly, when the liquid crystal panels 112, 113, 114 shift their screen centers in the x-axis direction with respect to the optical axis of the projection lens 119, unevenness in brightness occurs in the projected image. In this case, since the brightness unevenness occurs in the horizontal direction of the screen 122, the tilt diaphragm 121 may be rotated and tilted about the y-axis, and the size and tilt angle of the opening of the tilt diaphragm 121 may be adjusted to obtain the projected image. It is possible to improve the uneven brightness.

【0052】第3の実施例においては、第1の実施例と
同様に傾斜絞り121は、絞り120の液晶パネル11
2側に配置してもよい。また傾斜絞りを、絞り120の
スクリーン122側および液晶パネル112側の両方に
配置してもよい。また、投写レンズ119に傾斜角が可
変で、z軸を中心に回転が可能な傾斜絞り71(図5に
示したもの)を配置することにより、液晶パネル11
2,113,114の画面中心の投写レンズ119に対
するずらし量に応じて、任意の方向へ投写した場合の投
写画像に生じる輝度むらを改善することができる。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the tilt diaphragm 121 is the liquid crystal panel 11 of the diaphragm 120.
It may be arranged on the second side. The tilt diaphragm may be arranged on both the screen 122 side and the liquid crystal panel 112 side of the diaphragm 120. Further, by disposing a tilt diaphragm 71 (shown in FIG. 5) having a variable tilt angle and rotatable about the z axis on the projection lens 119, the liquid crystal panel 11 can be obtained.
It is possible to improve the brightness unevenness that occurs in the projected image when the image is projected in an arbitrary direction, depending on the amount of shift of the screen centers 2, 113 and 114 with respect to the projection lens 119.

【0053】さらに、第3の実施例においては、第2の
実施例と同様にスクリーン122が投写レンズ119の
光軸に対して傾斜して配置される場合にも、輝度むらは
傾斜絞り71(図5に示したもの)を用いて改善するこ
とができる。台形歪は、画像メモリを用いて画像の形状
変化を行うことにより補正すればよい。
Furthermore, in the third embodiment, even when the screen 122 is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the projection lens 119, as in the second embodiment, the uneven brightness 71 ( (Shown in FIG. 5) can be used for improvement. The trapezoidal distortion may be corrected by changing the shape of the image using an image memory.

【0054】なお、第1から第3の実施例においてはラ
イトバルブにツイストネマチック液晶パネルを用いた例
を示したが、高分子分散液晶など他の液晶パネルを用い
ることもできる。また、電気光学効果など複屈折性、旋
光性の変化として映像信号に応じた光学像を形成するラ
イトバルブを用いても同様の効果が発揮される。
In the first to third embodiments, the example in which the twisted nematic liquid crystal panel is used for the light valve is shown, but other liquid crystal panel such as polymer dispersed liquid crystal can be used. The same effect can be achieved by using a light valve that forms an optical image according to a video signal as a change in birefringence or optical rotation such as electro-optical effect.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように、本発明の投写型表示装置
は投写レンズ内に傾斜絞りを備えることにより、スクリ
ーン上の任意の点に対して、投写レンズの開口効率を制
御することができる。また、投写レンズの開口効率を制
御することにより、投写レンズの画角の違いにより生じ
るスクリーン上の投写画像の輝度むら、色むらを改善し
た優れた投写型表示装置を実現することができる。
As described above, the projection type display device of the present invention is provided with the tilt diaphragm in the projection lens, so that the aperture efficiency of the projection lens can be controlled with respect to an arbitrary point on the screen. . Further, by controlling the aperture efficiency of the projection lens, it is possible to realize an excellent projection display device in which the unevenness in brightness and the unevenness in color of the projected image on the screen caused by the difference in the angle of view of the projection lens are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における投写型表示装置
の概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る投写レンズの光路を説明するため
の図
FIG. 2 is a diagram for explaining an optical path of a projection lens according to the present invention.

【図3】青、緑、赤の投写画像の照度分布を説明する特
性図
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the illuminance distribution of blue, green, and red projected images.

【図4】本発明に係る投写レンズの2箇所に傾斜絞りを
配置した場合の光路を説明するための図
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical path in the case where inclined diaphragms are arranged at two positions of the projection lens according to the present invention.

【図5】本発明に係る投写レンズに傾斜角および回転角
を可変する絞りを配置した場合の光路を説明するための
FIG. 5 is a diagram for explaining an optical path in the case where a diaphragm for varying the tilt angle and the rotation angle is arranged in the projection lens according to the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例における投写型表示装置
の概略構成図
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例における投写型表示装置
の概略構成図
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to a third embodiment of the invention.

【図8】投写レンズを1本用いた従来の投写型表示装置
の概略構成図
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a conventional projection display device using one projection lens.

【図9】投写レンズを3本用いた従来の投写型表示装置
の概略構成図
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional projection display device using three projection lenses.

【図10】従来の投写型表示装置の青、緑、赤の投写画
像の照度分布特性図
FIG. 10 is an illuminance distribution characteristic diagram of blue, green, and red projected images of a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

34,84,104 光源 38,107 色分離光学系 45,46,47,89,112,113,114 液
晶パネル 48,49,50,90,119 投写レンズ 51,53,91,120 絞り 52,54,92,121 傾斜絞り 55,93,122 スクリーン 118 色合成光学系
34, 84, 104 Light source 38, 107 Color separation optical system 45, 46, 47, 89, 112, 113, 114 Liquid crystal panel 48, 49, 50, 90, 119 Projection lens 51, 53, 91, 120 Aperture 52, 54 , 92,121 Inclined diaphragm 55,93,122 Screen 118 Color synthesis optical system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮武 義人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshito Miyatake 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、前記光源からの出射光を受け映像
信号に応じた光学像が形成されるライトバルブと、前記
ライトバルブからの出射光を受け前記光学像をスクリー
ン上に投写する投写レンズとを備え、前記ライトバルブ
はその画面中心を前記投写レンズの光軸からずらして配
置され、前記投写レンズは光軸に対して傾斜した絞りを
備えたことを特徴とする投写型表示装置。
1. A light source, a light valve that receives light emitted from the light source to form an optical image according to a video signal, and projection that receives light emitted from the light valve and projects the optical image on a screen. And a lens, wherein the light valve is disposed with its screen center displaced from the optical axis of the projection lens, and the projection lens has a diaphragm inclined with respect to the optical axis.
【請求項2】投写レンズは、光軸に対して傾斜した絞り
の他に、主光線と投写レンズの光軸との交点に配置され
た絞りを備えたことを特徴とする請求項1記載の投写型
表示装置。
2. The projection lens comprises, in addition to a diaphragm inclined with respect to the optical axis, a diaphragm arranged at the intersection of the principal ray and the optical axis of the projection lens. Projection display device.
【請求項3】投写レンズは、光軸に対して傾斜した絞り
を複数個備えて構成されることを特徴とする請求項1記
載の投写型表示装置。
3. The projection display device according to claim 1, wherein the projection lens comprises a plurality of diaphragms inclined with respect to the optical axis.
【請求項4】光軸に対して傾斜した複数個の絞りは、主
光線と投写レンズの光軸との交点に対し、そのスクリー
ン側およびライトバルブ側にそれぞれ配置されたことを
特徴とする請求項3記載の投写型表示装置。
4. A plurality of diaphragms tilted with respect to the optical axis are arranged on the screen side and the light valve side of the intersection of the principal ray and the optical axis of the projection lens, respectively. Item 3. The projection display device according to item 3.
【請求項5】傾斜した絞りは傾斜角が可変であることを
特徴とする請求項1記載の投写型表示装置。
5. The projection display device according to claim 1, wherein the tilted diaphragm has a variable tilt angle.
【請求項6】傾斜した絞りは、投写レンズの光軸を中心
として回転しえることを特徴とする請求項1記載の投写
型表示装置。
6. The projection display device according to claim 1, wherein the tilted diaphragm is rotatable about the optical axis of the projection lens.
【請求項7】ライトバルブとして液晶パネルを用いたこ
とを特徴とする請求項1記載の投写型表示装置。
7. The projection display device according to claim 1, wherein a liquid crystal panel is used as the light valve.
【請求項8】光源と、前記光源から放射される白色光を
青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離手段と、前記
色分離手段からの各々の出射光を受け映像信号に応じた
光学像が形成される3つのライトバルブと、前記各ライ
トバルブからの出射光をそれぞれ受け、前記各光学像を
スクリーン上に投写する3本の投写レンズとを備え、前
記3つのライトバルブのうち少なくとも2つのライトバ
ルブは、その画面中心を、対応して配置される投写レン
ズの光軸からずらして配置され、前記対応して配置され
る投写レンズはその光軸に対して傾斜した絞りを備えて
いることを特徴とする投写型表示装置。
8. A light source, color separation means for separating white light emitted from said light source into light of blue, green and red color components, and light emitted from said color separation means into a video signal. The three light valves are provided with three light valves for forming corresponding optical images and three projection lenses for respectively receiving the light emitted from the respective light valves and projecting the respective optical images on a screen. At least two of the light valves are arranged with their screen centers displaced from the optical axis of the corresponding projection lens, and the corresponding projection lenses are diaphragms inclined with respect to the optical axis. A projection-type display device comprising:
【請求項9】光軸に対して傾斜した絞りを備える投写レ
ンズは、前記傾斜した絞りの他に、主光線と投写レンズ
の光軸が交差する位置に配置された絞りを備えたことを
特徴とする請求項8記載の投写型表示装置。
9. A projection lens having a diaphragm tilted with respect to an optical axis, in addition to the tilted diaphragm, a projection arranged at a position where a principal ray and an optical axis of the projection lens intersect. The projection display device according to claim 8.
【請求項10】傾斜した絞りを備える投写レンズは、光
軸に対して傾斜した絞りを複数個備えて構成されること
を特徴とする請求項8記載の投写型表示装置。
10. The projection display device according to claim 8, wherein the projection lens having an inclined diaphragm is provided with a plurality of diaphragms inclined with respect to the optical axis.
【請求項11】傾斜した複数個の絞りは、主光線と投写
レンズの光軸との交点に対し、そのスクリーン側および
ライトバルブ側にそれぞれ配置されたことを特徴とする
請求項10記載の投写型表示装置。
11. The projection according to claim 10, wherein the plurality of tilted diaphragms are arranged on the screen side and the light valve side of the intersection of the principal ray and the optical axis of the projection lens, respectively. Type display device.
【請求項12】傾斜した絞りは傾斜角が可変であること
を特徴とする請求項8記載の投写型表示装置。
12. The projection display device according to claim 8, wherein the tilted diaphragm has a variable tilt angle.
【請求項13】傾斜した絞りは、投写レンズの光軸を中
心として回転しえることを特徴とする請求項8記載の投
写型表示装置。
13. The projection display apparatus according to claim 8, wherein the tilted diaphragm is rotatable about the optical axis of the projection lens.
【請求項14】ライトバルブとして液晶パネルを用いた
ことを特徴とする請求項8記載の投写型表示装置。
14. The projection display device according to claim 8, wherein a liquid crystal panel is used as the light valve.
【請求項15】光源と、前記光源から放射される白色光
を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離手段と、前
記色分離手段からの出射光を受け映像信号に応じた光学
像が形成される3つのライトバルブと、前記各ライトバ
ルブからの出射光を受け、青、緑、赤の色成分の光を合
成する色合成手段と、前記色合成手段からの光を受けス
クリーン上に投射する投写レンズとを備え、前記各ライ
トバルブはその画面中心を、対応して配置される投写レ
ンズの光軸から各々ずらして配置され、前記投写レンズ
は投写レンズの光軸に対して傾斜した絞りを備えたこと
を特徴とする投写型表示装置。
15. A light source, color separation means for separating white light emitted from the light source into light of blue, green, and red color components, and light emitted from the color separation means according to a video signal. Three light valves on which an optical image is formed, a color synthesizing unit that receives light emitted from each of the light valves and synthesizes light of blue, green, and red color components, and light from the color synthesizing unit. And a projection lens for projecting on a screen, wherein each light valve is arranged such that its screen center is shifted from the optical axis of the corresponding projection lens, and the projection lens is arranged with respect to the optical axis of the projection lens. A projection-type display device, which is provided with an inclined diaphragm.
【請求項16】投写レンズは、光軸に対して傾斜した絞
りの他に、主光線と投写レンズの光軸との交点に配置さ
れた絞りを備えたことを特徴とする請求項15記載の投
写型表示装置。
16. The projection lens according to claim 15, further comprising a diaphragm arranged at an intersection of a principal ray and an optical axis of the projection lens, in addition to the diaphragm inclined with respect to the optical axis. Projection display device.
【請求項17】投写レンズは、光軸に対して傾斜した絞
りを複数個備えて構成されることを特徴とする請求項1
5記載の投写型表示装置。
17. The projection lens comprises a plurality of diaphragms inclined with respect to the optical axis.
5. The projection display device according to item 5.
【請求項18】傾斜した絞りは、主光線と投写レンズの
光軸との交点に対し、そのスクリーン側およびライトバ
ルブ側にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項1
7記載の投写型表示装置。
18. The tilted diaphragm is arranged on the screen side and the light valve side of the intersection of the principal ray and the optical axis of the projection lens, respectively.
7. The projection display device according to 7.
【請求項19】傾斜した複数の絞りは傾斜角が可変であ
ることを特徴とする請求項15記載の投写型表示装置。
19. The projection display device according to claim 15, wherein the plurality of tilted diaphragms have variable tilt angles.
【請求項20】傾斜した絞りは、投写レンズの光軸を中
心として回転しえることを特徴とする請求項15記載の
投写型表示装置。
20. The projection display device according to claim 15, wherein the tilted diaphragm is rotatable about the optical axis of the projection lens.
【請求項21】ライトバルブとして液晶パネルを用いた
ことを特徴とする請求項15記載の投写型表示装置。
21. The projection display device according to claim 15, wherein a liquid crystal panel is used as the light valve.
JP16890493A 1993-07-08 1993-07-08 Projection type display device Pending JPH0727997A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6155686A (en) * 1997-08-21 2000-12-05 Seiko Epson Corporation Projection display device
JP2002122938A (en) * 2000-10-19 2002-04-26 Ricoh Co Ltd Projector device

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