JPH08186779A - プロジエクタ装置 - Google Patents

プロジエクタ装置

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JPH08186779A
JPH08186779A JP6338163A JP33816394A JPH08186779A JP H08186779 A JPH08186779 A JP H08186779A JP 6338163 A JP6338163 A JP 6338163A JP 33816394 A JP33816394 A JP 33816394A JP H08186779 A JPH08186779 A JP H08186779A
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JP
Japan
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light
projector device
image
mirror
display panel
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Application number
JP6338163A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Hara
信行 原
Junichi Iwai
順一 岩井
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Sony Corp
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Sony Corp
Texas Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、プロジエクタ装置について、リア型
又はフロント型の両方の投射方式に用いることのできる 【構成】リレーレンズ光学系(2R、2G、2B)によ
つて、投射レンズ(11)の直前の仮想結像点(A)で
結像した画像光をミラー光学系(34)を用いて表示パ
ネル(2R、2G、2B)からの光軸方向に対して折り
曲げることにより、投射距離を表示パネルから仮想結像
点(A)までの光軸方向の距離と独立して仮想結像点
(A)からの距離として設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図5〜図7) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1〜図4) 作用 実施例(図1〜図4) (1)第1の実施例 (2)第2の実施例 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明はプロジエクタ装置に関
し、例えばカラー映像を映写するものに適用して好適な
ものである。
【0003】
【従来の技術】従来、デイスプレイシステムとして微小
な鏡面素子を画素に応じて平面状に配置し、各々の鏡面
素子の反射を利用した鏡面偏向型光変調器(以下これを
ミラーライトバルブと呼ぶ)を用いたものが提案されて
いる(特開昭60-179781 号公報、特開平3-40693 号公
報、特開平3-174112号公報)。
【0004】図5及び図6に示すプロジエクタ装置1
は、3つのミラーライトバルブ2R、2B、2Gを映像
源に用いてカラー映像を拡大投射するものである。プロ
ジエクタ装置1の高輝度白色光源3より出射されたプロ
ジエクシヨン光L1はUVフイルタ(図示せず)で不要
な紫外線が除去されると共に、コンデンサレンズ4を通
じて平行光に変換されて、反射用ミラー5で折り曲げら
れると共に分解用ダイクロイツクミラー6R、6B、6
Gに入射される。
【0005】分解用ダイクロイツクミラー6R、6B、
6Gでは、白色光でなる投射光L2が赤色光LR、青色
光LB及び緑色光LGに分解される。この赤色光LR、
青色光LB及び緑色光LGは、それぞれビーム整形用シ
リンドリカルレンズ7R、7B、7Gを通じて第2の反
射用ミラー8R、8B、8Gで斜め上方に折り曲げら
れ、ミラーライトバルブ2R、2B、2Gの反射面に照
射される。
【0006】ミラーライトバルブ2R、2B、2Gは、
それぞれ映像データの画素の配列(例えば768 ×576 個
でなる)に応じて、例えば17〔μm〕角程度でなる微小
鏡面素子が複数配列されて構成され、これにより1/2 イ
ンチCCD(固体撮像素子)と同程度の大きさの反射面
が形成されている。この微小鏡面素子は映像データの画
素の配列に応じたフレームメモリの各メモリセルに対応
して配置され、各メモリセルの状態に応じて対応する微
小鏡面素子の傾き状態がそれぞれ個別に変化するように
なされている。
【0007】実際上、それぞれの微小鏡面素子は中立状
態に対して、メモリセルがオン状態、すなわち画素とし
て有効な場合に図7(A)に示すように+10 [°] 傾
き、逆にメモリセルがオフ状態、すなわち画素として無
効な場合に図7(B)に示すように+10 [°] 傾くよう
になされている。これにより入射光に対して鏡面で反射
される反射光が画像を形成するために必要な有効反射光
と無効な無効反射光で20[°] の光路差を有するように
切換えられる。
【0008】このプロジエクタ装置1の場合、各ミラー
ライトバルブ2R、2B、2Gに応じたフレームメモリ
にそれぞれ赤、緑、青色の1フレーム分の映像データを
設定することにより、有効反射光としてそれぞれ赤、
緑、青色の映像光が形成される。この赤、緑、青色の映
像光は対応するリレーレンズ9R、9B、9Gによつて
合成用ダイクロイツクミラー10R、10B、10Gに
導かれてカラー画像光として合成される。これがズーム
レンズ構成のプロジエクシヨンレンズ11を通じてプロ
ジエクタ装置1の外部に離れて配置されたスクリーン
(図示せず)上に拡大投射される。
【0009】またこのプロジエクタ装置1の場合、高輝
度白色光源3、コンデンサレンズ4、第1の反射用ミラ
ー5、分解用ダイクロイツクミラー6R〜6G、シリン
ドリカルレンズ7R〜7Gを経て第2の反射用ミラー8
R〜8Gに至る投射光L1の光学系の光軸と、ミラーラ
イトバルブ2R〜2Gで反射されリレーレンズ9R〜9
G、合成用ダイクロイツクミラー10R〜10G、プロ
ジエクシヨンレンズ11に至る有効反射光の光軸は所定
の高さ分だけずらされて配置され、これにより投射光と
有効反射光及び無効反射光の干渉を未然に防止し得る。
さらにこのプロジエクタ装置1の場合、投射光はシリン
ドリカルレンズ6R〜6Gでビーム形状が整形され、こ
れによりミラー7R〜7Gで斜め上方に反射されてもミ
ラーライトバルブ2R〜2Gの反射面を均一の照度で照
射し得る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの構成の光
学系は、リレーレンズによりR、B、Gの画像を約1対
1〜1.5に拡大し、仮想結像点Aで結像させプロジエ
クシヨンレンズ11でスクリーンに拡大投射しているた
め、ミラーライトバルブからプロジエクシヨンレンズ1
1までの光路長が長くなり、リア型のプロジエクタ装置
には不向きな構成となる問題があつた。
【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、スクリーンに拡大投射する方向を変え、光路長を短
くしてリア型又はフロント型の両方の投射方式に用いる
ことのできるプロジエクタ装置を提案しようとするもの
である。
【0012】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、光源(3)より出射された照明光
(L1)を表示パネル(2R、2G、2B)上に照射
し、仮想結像点(A)で結像した映像光を投射レンズ
(11)を通じて拡大投射するプロジエクタ装置におい
て、表示パネル(2R、2G、2B)より得られる画像
光を投射レンズ(11)の直前で結像させるリレーレン
ズ光学系(2R、2G、2B)と、当該リレーレンズ光
学系(2R、2G、2B)の仮想結像点(A)に配さ
れ、映像光の光路を所定方向に折り曲げて(11)投射
レンズ(11)に導くミラー光学系(34)とを備え
る。
【0013】
【作用】リレーレンズ光学系(2R、2G、2B)によ
つて、投射レンズ(11)の直前の仮想結像点(A)で
結像した画像光をミラー光学系(34)を用いて表示パ
ネル(2R、2G、2B)からの光軸方向に対して折り
曲げることにより、投射距離を表示パネルから仮想結像
点(A)までの光軸方向の距離と独立して仮想結像点
(A)からの距離として設定することができる。
【0014】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0015】(1)第1の実施例 図5及び図6との対応する部分に同一符号を付した図1
及び図2において、30は全体としてリア型のプロジエ
クタ装置の構成を示す。プロジエクタ装置30は本体ブ
ロツク31の内部が中央部の各光学部品の取り付け基準
となるメインベース32によつて色分解ブロツク31A
及び色合成ブロツク31Bに二分されている。色分解ブ
ロツク31A内には光源ランプ3を収納する取外し自在
なランプブロツク33が出射光の光路がコンデンサレン
ズ4の中心光軸上に平行になるように配置されている。
色合成ブロツク31Aから出射される3色合成光は反射
用ミラー34によつて、ミラーライトバルブ2(2R〜
2G)からの投射光軸に対して直角の方向に折り曲げら
れる。
【0016】実際上、ランプブロツク33の光源3から
出射される高輝度白色光のプロジエクシヨン光L1がコ
ンデンサレンズ4を通じて平行光に変換されて、反射用
ミラー5で折り曲げられ、分解用ダイクロイツクミラー
6R、6B、6Gに照射される。
【0017】白色光でなるプロジエクシヨン光L1は、
分解用ダイクロイツクミラー6R、6B、6Gによつて
赤色光LR、青色光LB及び緑色光LGに分解される。
この赤色光LR、青色光LB及び緑色光LGは、第3の
折返しミラー8R、8B、8Gにより斜め45 [°] 上方
に折り曲げられ、それぞれメインベース32に設けられ
た開口窓32R、32B、32Gを通つて、色合成ブロ
ツク31Bの全反射(TIR)プリズム36R、36
B、36Gに導かれる。この開口窓32R、32B、3
2GにはUVフイルタが設置され、色分解ブロツク31
A及び色合成ブロツク31Bとを遮断している。また色
分解ブロツク31Aから色合成ブロツク31Bへの光路
に設けられた開口窓32R、32B、32G以外の部分
は光学的に遮断されているため迷光の発生が未然に防止
し得る。
【0018】TIRプリズム36R、36B、36Gで
反射された光は20 [°] の角度をもつてミラーライトバ
ルブ2R、2B、2Gの反射面に照射される。ここで赤
色光LR、青色光LB及び緑色光LGはそれぞれ、対応
するミラーライトバルブ2R、2B、2Gによつて選択
され、その主光軸が投射光軸に対して平行に反射され
る。次いで赤色光LR、青色光LB及び緑色光LGは、
リレーレンズ9R、9B、9Gによつて合成ダイクロイ
ツクミラー10R、10B、10Gに拡大投射され、仮
想結像点Aに結像される。
【0019】仮想結像点Aでは、ミラーライトバルブ2
R、2B、2Gから拡大投射された赤色光LR、青色光
LB及び緑色光LGが合成され、折り曲げ用ミラー34
によつてミラーライトバルブ2R、2B、2Gから仮想
結像点Aの光路に対して直角の方向に折り曲げられ、プ
ロジエクシヨンレンズ11を通じてスクリーン上に投射
される。これにより画像を拡大投射する際の投射距離
は、ミラーライトバルブ2(2R〜2G)から仮想結像
点Aの反射光軸の光軸方向の光路長が比較的長く設定さ
れても、仮想結像点Aからプロジエクシヨンレンズ11
の距離だけを考慮して設定することができる。
【0020】以上の構成によれば、プロジエクシヨンレ
ンズ手前の仮想結像点Aで結像した色合成部のリレーレ
ンズからの合成光を折り返し用ミラーで直角に折り曲げ
たことにより、ミラーライトバルブからの光軸方向に対
して直角の方向に拡大投射することができ、薄型のリア
型プロジエクタ装置を実現し得る。
【0021】また上述の構成によれば、本体ブロツク3
1内をメインベース32によつて色分解ブロツク31A
及び色合成ブロツク31Bに二分して、迷光が互いのブ
ロツクに入るのを防ぎ、反射用ミラー8R、8B、8G
から斜め上に反射される分解光を開口32R、32B、
32Gを介してTIRプリズム36R、36B、36G
に導くようにしたことにより、特別の迷光対策を講じる
必要がなくなつた。
【0022】(2)第2の実施例 図1及び図2との対応する部分に同一符号を付して示す
図3及び図4において、40は全体として、フロント型
のプロジエクタ装置を示し、ランプブロツク42を本体
ブロツク31の後部に位置決めピン41によつて位置決
めして設置している。ランプブロツク42は板金によつ
て一体に構築された密閉構造の筐体で、光源3から出射
される高輝度白色光のプロジエクシヨン光L1が折返し
ミラー43によつて折り曲げられ出射窓に設けられたU
V(ultra violet)フイルタ44を通じて本体ブロツク3
1の色分解ブロツク31Aに出射される。本体ブロツク
31では、第1の実施例と同様に色分解ブロツク31A
において、プロジエクシヨン光L1を3色光に変換し、
ミラーライトバルブ2R、2B、2Gによつて色画像信
号で変調した後、色合成ブロツク31Bを介して3色合
成画像を仮想結像点Aに結像する。この結像画像はミラ
ーで折り曲げずにミラーライトバルブ2R、2B、2G
の投射光軸に対して平行な方向にプロジエクシヨンレン
ズ11によつて投射することができる。
【0023】このようにランプブロツク42を本体ブロ
ツクの後部に位置決めピン41によつて位置決めして配
置すれば、より大きな高輝度白色光源を用いることがで
きる。また熱発生源となるランプブロツク42をプロジ
エクタ装置40の本体ブロツク31と独立した筐体で構
成し、光学系が配置される本体ブロツク31の後部に設
置することにより、光源3から発生する熱に対する対策
がより一層容易にとることができる。
【0024】なお上述の実施例においては、リレーレン
ズによつて拡大され、仮想結像点Aに結像された画像を
折り曲げミラーによつてミラーライトバルブ光軸方向に
対して直角に折り曲げた場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、必要とあらば、ミラーライトバルブか
らの光方向に対して直角以外の方向に折り曲げるように
しても良い。また上述の実施例においては、ランプブロ
ツク42からの出射光の窓にUVフイルタを設置した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光
学ガラス等を用いても良い。
【0025】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、リレーレ
ンズ光学系によつて、投射レンズの直前の仮想結像点で
結像した画像光をミラー光学系を用いて表示パネルから
の光軸方向に対して折り曲げることにより、投射距離を
表示パネルから仮想結像点までの光軸方向の距離と独立
して仮想結像点からの距離として設定することができる
プロジエクタ装置を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例による鏡面偏光型光変調器を用い
たプロジエクタ装置の側面図(図1(A))、上面図
(図1(B))及び側面図(図1(C))を示すブロツ
ク図である。
【図2】図1の本体ブロツクの背面図を示すブロツク図
である。
【図3】第2の実施例による鏡面偏光型光変調器を用い
たプロジエクタ装置の側面図(図3(A))、上面図
(図3(B))及び側面図(図3(C))を示すブロツ
ク図である。
【図4】図3の本体ブロツクの背面図を示すブロツク図
である。
【図5】従来の鏡面偏光型光変調器を用いたプロジエク
タ装置の略線的斜視図である。
【図6】図5のプロジエクタ装置の光学系統の説明に供
する略線的背面図である。
【図7】鏡面偏光型光変調器の鏡面素子の動作の説明に
供する略線図である。
【符号の説明】
1、30、40……プロジエクタ装置、2R、2B、2
G……ミラーライトバルブ、3……光源、4……コンデ
ンサレンズ、5、7R、7B、7G、8R、8B、8
G、34、43……ミラー、6R、6B、6G……分解
用ダイクロイツクミラー、9R、9B、9G……リレー
レンズ、10R、10B、10G……合成用ダイクロイ
ツクミラー、11……プロジエクシヨンレンズ、31…
…本体ブロツク、31A……色分解ブロツク、31B…
…色合成ブロツク、32、42……ランプブロツク、3
2……メインベース、32R、32B、32G……開口
窓、36R、36B、36G……TIRプリズム、41
……位置決めピン、44……UVフイルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 順一 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源より出射された照明光を表示パネル上
    に照射し、仮想結像点で結像した映像光を投射レンズを
    通じて拡大投射するプロジエクタ装置において上記表示
    パネルより得られる上記画像光を上記投射レンズの直前
    で結像させるリレーレンズ光学系と、 当該リレーレンズ光学系の仮想結像点に配され、上記映
    像光の光路を所定方向に折り曲げて上記投射レンズに導
    くミラー光学系とを具えることを特徴とするプロジエク
    タ装置。
  2. 【請求項2】上記表示パネルは、それぞれ光空間変調素
    子として微小鏡面素子を画像信号の画素に対応させて配
    置した鏡面反射型光変調素子でなり、照射光を光空間変
    調して有効反射光で、画像光を送出することを特徴とす
    る請求項1に記載のプロジエクタ装置。
  3. 【請求項3】上記ミラー光学系は、上記映像光を上記表
    示パネルからの光路方向に対して直角に折り曲げること
    を特徴とする請求項1に記載のプロジエクタ装置。
  4. 【請求項4】上記照明光は、少なくとも2色光に変換さ
    れ、対応する色画像信号で変調される光空間素子構成の
    各上記表示パネルに照射され、各当該表示パネルを通じ
    て得られる画像光を色合成し、当該合成結果でなるカラ
    ー映像光に変換されることを特徴とする請求項1に記載
    のプロジエクタ装置。
  5. 【請求項5】上記表示パネルは、それぞれ光空間変調素
    子として微小鏡面素子を画像信号の画素に対応させて配
    置した鏡面反射型光変調器でなり、照射される分解光を
    光空間変調して有効反射光で各画像光を送出することを
    特徴とする請求項1に記載のプロジエクタ装置。
JP6338163A 1994-12-26 1994-12-26 プロジエクタ装置 Pending JPH08186779A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011527766A (ja) * 2008-07-11 2011-11-04 イーストマン コダック カンパニー レーザーで照明されたマイクロミラープロジェクター

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