JPH0862599A - Liquid crystal projector - Google Patents

Liquid crystal projector

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JPH0862599A
JPH0862599A JP6200624A JP20062494A JPH0862599A JP H0862599 A JPH0862599 A JP H0862599A JP 6200624 A JP6200624 A JP 6200624A JP 20062494 A JP20062494 A JP 20062494A JP H0862599 A JPH0862599 A JP H0862599A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
convex lens
lens
convex
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Application number
JP6200624A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Okuno
真一 奥野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0862599A publication Critical patent/JPH0862599A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a liquid crystal projector capable of obtaining a projection video whose luminance is high without using a particular projecting lens. CONSTITUTION: A light beam emitted from a light source 1 is made parallel beam by a parabolic mirror 2. The parallel beam irradiate the entire surface of a liquid crystal panel 9 by an integrating lens 4 constituted of a first convex lens group 4A and a second convex lens group 4B having plural convex lenses, and a condenser lens 5, and the light beam transmitted through the panel 9 irradiates a screen by the projecting lens 10. At this time, on the assumption that the arc length of the light source 1 is LA, the focal distance of the mirror 2 is FR, the length of the convex lenses in horizontal direction constituting the lens groups 4A and 4B are DI, and the focal distance of the convex lens is FI; the ratio for the lengthes in the horizontal direction to the focal distance in the convex lens (FI/DI) satisfies 2FR/LA<FI/DI<2.5FR/LA.

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、表示手段として液晶パ
ネルを用いた液晶プロジェクタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal projector using a liquid crystal panel as a display means.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より投射装置として、液晶パネルを
3枚使用した液晶プロジェクタが一般的であり、この種
液晶プロジェクタを図3を用いて説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal projector using three liquid crystal panels has been generally used as a projection device, and this type of liquid crystal projector will be described with reference to FIG.

【0003】図3において、光源1からの白色光は、放
物面鏡2により平行光にされた後、UV/IRカットフ
ィルタ3に向かって放射される。UV/IRカットフィ
ルタ3では、白色光から不要となる紫外線、及び赤外線
を除去し、この除去された光は、第1凸レンズ群4A、
及び第2凸レンズ群4Bからなるインテグレータレンズ
4に入射される。尚、ここで、第1凸レンズ群4A、及
び第2凸レンズ群4Bは、図4に示す如く、1枚のガラ
ス板の上下左右に凸レンズが形成された構成になってい
る。
In FIG. 3, white light from a light source 1 is collimated by a parabolic mirror 2 and then radiated toward a UV / IR cut filter 3. The UV / IR cut filter 3 removes unnecessary ultraviolet rays and infrared rays from the white light, and the removed light passes through the first convex lens group 4A,
And enters the integrator lens 4 including the second convex lens group 4B. Here, the first convex lens group 4A and the second convex lens group 4B have a configuration in which convex lenses are formed on the upper, lower, left and right sides of one glass plate as shown in FIG.

【0004】インテグレータレンズ4は、入射された光
を後述の液晶パネル上で均一の輝度となるように作用
し、インテグレータレンズ4を通過した光は集光レンズ
5を介して第1色分離用ダイクロイックミラー6Aに出
射される。
The integrator lens 4 acts so that the incident light has a uniform brightness on a liquid crystal panel, which will be described later, and the light passing through the integrator lens 4 passes through a condenser lens 5 to obtain a first color separation dichroic. It is emitted to the mirror 6A.

【0005】第1色分離用ダイクロイックミラー6Aで
は、入射された光から赤色光を分離し、この分離された
赤色光は、第1反射ミラー7A、赤色用コンデンサレン
ズ8Rを介して赤色用液晶パネル9Rに出射される。
The first color separation dichroic mirror 6A separates the incident light into red light, and the separated red light is passed through the first reflection mirror 7A and the red condenser lens 8R to the red liquid crystal panel. It is emitted to 9R.

【0006】また、第1色分離用ダイクロイックミラー
6Aは、赤色光以外の光を透過し、第2色分離用ダイク
ロイックミラー6Bへ出射する。
The first color separation dichroic mirror 6A transmits light other than red light and emits it to the second color separation dichroic mirror 6B.

【0007】第2色分離用ダイクロイックミラー6Bで
は、入射された光から緑色光を分離し、この分離された
緑色光は、緑色用コンデンサレンズ8Gを介して緑色用
液晶パネル9Gに出射される。
The second color separation dichroic mirror 6B separates the green light from the incident light, and the separated green light is emitted to the green liquid crystal panel 9G through the green condenser lens 8G.

【0008】また、第2色分離用ダイクロイックミラー
6Bを透過した青色光は、青色用コンデンサレンズ8B
を介して青色用液晶パネル9Bに入射される。
The blue light transmitted through the second color separation dichroic mirror 6B is converted into the blue condenser lens 8B.
The light is incident on the blue liquid crystal panel 9B via.

【0009】各液晶パネル9R、9G、9Bでは、それ
ぞれ映像信号に基づいて光変調される。
Each of the liquid crystal panels 9R, 9G and 9B is optically modulated based on a video signal.

【0010】赤色用液晶パネル9Rにより変調された光
と緑色用液晶パネル9Gにより変調された光とは、第1
色合成用ダイクロイックミラー6Cにより合成され、こ
の合成光は、第2色合成用ダイクロイックミラー6Dへ
出射される。
The light modulated by the liquid crystal panel 9R for red and the light modulated by the liquid crystal panel 9G for green are the first
The combined light is combined by the color combining dichroic mirror 6C, and the combined light is emitted to the second color combining dichroic mirror 6D.

【0011】また、青色用液晶パネルにより変調された
光は、第2反射ミラー7Bを介して第2色合成用ダイク
ロイックミラー6Dへ出射される。
The light modulated by the blue liquid crystal panel is emitted to the second color combining dichroic mirror 6D via the second reflecting mirror 7B.

【0012】第2色合成用ダイクロイックミラー6Dで
は、青色用液晶パネル9Bにより変調された光と先ほど
の合成光とが合成され、3原色の合成光が投射レンズ1
0を介してスクリーン上に拡大表示される。
In the second-color combining dichroic mirror 6D, the light modulated by the blue liquid crystal panel 9B and the above-mentioned combined light are combined, and the combined light of the three primary colors is projected onto the projection lens 1.
It is enlarged and displayed on the screen through 0.

【0013】次に、インテグレータレンズの動作原理に
ついて図5を用いて説明する。
Next, the operating principle of the integrator lens will be described with reference to FIG.

【0014】尚、図5は、液晶パネルを1枚使用した単
板式プロジェクタであり、第1凸レンズ群4Aを構成す
る凸レンズのうち、中心にある1つの凸レンズに入射し
た光の光路を実線で、また中心から離れた位置にある1
つの凸レンズに入射した光の光路を点線で示している。
FIG. 5 shows a single-plate type projector using one liquid crystal panel, and of the convex lenses constituting the first convex lens group 4A, the optical path of light incident on one convex lens at the center is indicated by a solid line. It is also located away from the center 1
The optical path of the light incident on the two convex lenses is shown by the dotted line.

【0015】中心にある1つの凸レンズに平行に入射し
た光は、対向するもう一方の凸レンズで焦点を結び、集
光レンズ5、及びコンデンサレンズ8に入射した後、液
晶パネル9の全面に照射され、投射レンズ10に入射す
る。
The light incident parallel to one convex lens at the center is focused by the other convex lens facing the other, enters the condenser lens 5 and the condenser lens 8, and is then irradiated on the entire surface of the liquid crystal panel 9. Enters the projection lens 10.

【0016】一方、中心から離れた位置にある1つの凸
レンズに平行に入射した光は、対向する凸レンズで焦点
を結んだ後、集光レンズ5により、その中心線が液晶パ
ネル9の中心を通過するように屈折し、コンデンサレン
ズ8、液晶パネル9を介して投射レンズ10に入射す
る。
On the other hand, the light incident parallel to one convex lens located at a position away from the center is focused by the opposite convex lens, and then the center line of the light passes through the center of the liquid crystal panel 9 by the condenser lens 5. Then, the light enters the projection lens 10 through the condenser lens 8 and the liquid crystal panel 9.

【0017】この時、インテグレータレンズ4と集光レ
ンズ5がない場合には、放物面鏡2による反射光は中心
において明るくなるため、スクリーン上の投射映像も中
心が明るく、周辺部分が暗い映像となってしまう。これ
に対し、インテグレータレンズ4と集光レンズ5を使用
した場合には、1つの凸レンズに入射した光が液晶パネ
ル9の全面を照射するために輝度ムラのない投射映像を
得ることができる。
At this time, if the integrator lens 4 and the condenser lens 5 are not provided, the light reflected by the parabolic mirror 2 becomes bright at the center, so that the projected image on the screen is also bright at the center and the peripheral part is dark. Will be. On the other hand, when the integrator lens 4 and the condenser lens 5 are used, the light incident on one convex lens irradiates the entire surface of the liquid crystal panel 9, so that it is possible to obtain a projected image without unevenness in brightness.

【0018】また、凸レンズに斜めに入射した光でも一
定の範囲内であれば同様の結果を得ることができる。
Further, even if the light is obliquely incident on the convex lens, the same result can be obtained within a certain range.

【0019】図6は、光が第1凸レンズ群4Aを構成す
る凸レンズの1つに斜めに入射した場合の光路を示して
いる。
FIG. 6 shows an optical path when light is obliquely incident on one of the convex lenses constituting the first convex lens group 4A.

【0020】1つの凸レンズに斜めに入射した光は、対
向する凸レンズで焦点を結び、且つその中心線が水平に
なるように屈折する。そして、屈折した光は、平行光の
場合と同様に、集光レンズ5とコンデンサレンズ8を通
過して液晶パネル9の全面を照射する。尚、凸レンズを
2つ使用する理由は、平行光でない光も液晶パネル9の
全面に照射するためである。
The light obliquely incident on one convex lens is focused by the opposite convex lens and is refracted so that its center line becomes horizontal. Then, the refracted light passes through the condenser lens 5 and the condenser lens 8 and irradiates the entire surface of the liquid crystal panel 9, as in the case of parallel light. The reason why two convex lenses are used is to irradiate the entire surface of the liquid crystal panel 9 with light that is not parallel light.

【0021】このように、インテグレータレンズ4と集
光レンズ5とを追加することにより、光源1から発せら
れた光を液晶パネル9の全面に均一に照射させることが
できる。
As described above, by adding the integrator lens 4 and the condenser lens 5, the light emitted from the light source 1 can be uniformly applied to the entire surface of the liquid crystal panel 9.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶プロジェクタでは以下の欠点を有する。
However, the conventional liquid crystal projector has the following drawbacks.

【0023】液晶パネル9を透過した光は、投射レンズ
10の入射瞳に入らなければスクリーン上に到達せず、
明るさには寄与しない。つまり、図7に示すように、中
心付近にある凸レンズに入射する光は、投射レンズの入
射瞳に入らず、スクリーン上の投射映像が暗くなる。そ
こで、入射瞳の大きな投射レンズ10を使用すればよい
が、投射レンズ10が大きくなり、コストが非常に高く
なってしまう。
The light transmitted through the liquid crystal panel 9 does not reach the screen unless it enters the entrance pupil of the projection lens 10.
Does not contribute to brightness. That is, as shown in FIG. 7, the light incident on the convex lens near the center does not enter the entrance pupil of the projection lens, and the projected image on the screen becomes dark. Therefore, the projection lens 10 having a large entrance pupil may be used, but the projection lens 10 becomes large and the cost becomes very high.

【0024】本発明は、上述の欠点に鑑みなされたもの
であり、特別な投射レンズを使用することなく、高輝度
の投射映像を得ることができる液晶プロジェクタを提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal projector capable of obtaining a high-luminance projection image without using a special projection lens.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
を放物面鏡により平行光とし、該平行光を複数の凸レン
ズを有する第1凸レンズ群と第2凸レンズ群とからなる
インテグレータレンズ、及び集光レンズにより液晶パネ
ルの全面に照射し、該液晶パネルを透過した光を投射レ
ンズによりスクリーン上に投射する液晶プロジェクタに
おいて、前記光源のアーク長をLA、前記放物面鏡の焦
点距離をFR、前記第1凸レンズ群、及び第2凸レンズ
群を構成する前記凸レンズの水平方向長さをDI、前記
凸レンズの焦点距離をFIとした場合、前記凸レンズの
水平方向長さと焦点距離の比(FI/DI)は、
According to the present invention, light from a light source is converted into parallel light by a parabolic mirror, and the parallel light is composed of a first convex lens group having a plurality of convex lenses and a second convex lens group. , And a condenser lens for irradiating the entire surface of the liquid crystal panel and projecting the light transmitted through the liquid crystal panel onto a screen by a projection lens. In the liquid crystal projector, the arc length of the light source is LA, and the focal length of the parabolic mirror is Let FR be DI, the horizontal length of the convex lenses that form the first convex lens group and the second convex lens group be DI, and the focal length of the convex lenses be FI, then the ratio of the horizontal length of the convex lenses to the focal length ( FI / DI) is

【0026】[0026]

【数2】 [Equation 2]

【0027】を満足するように構成されていることを特
徴とする液晶プロジェクタである。
A liquid crystal projector characterized in that it is configured so as to satisfy the above condition.

【0028】[0028]

【作用】本発明は、凸レンズの水平方向長さと焦点距離
の比(FI/DI)を上述の如く構成することにより、
スクリーン上に明るい投射映像を得ることができる。
According to the present invention, the ratio of the horizontal length of the convex lens to the focal length (FI / DI) is configured as described above.
A bright projected image can be obtained on the screen.

【0029】[0029]

【実施例】本発明は、インテグレータレンズを使用した
液晶プロジェクタにおいて、高輝度が得られるようにイ
ンテクレータレンズの配置を最適化したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is a liquid crystal projector using an integrator lens, in which the arrangement of the integrator lens is optimized so as to obtain high brightness.

【0030】以下、図面に従い、本発明液晶プロジェク
タの実施例を説明する。
An embodiment of the liquid crystal projector of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図8において、液晶パネルから入射瞳まで
の距離をL1、液晶パネル9から集光レンズ5までの距
離をL2、入射瞳半径をR1とすると、入射瞳に入射可
能な光の集光レンズ5の位置における距離R2は次式と
なる。
In FIG. 8, assuming that the distance from the liquid crystal panel to the entrance pupil is L1, the distance from the liquid crystal panel 9 to the condenser lens 5 is L2, and the entrance pupil radius is R1, the light that can be incident on the entrance pupil is condensed. The distance R2 at the position of the lens 5 is given by the following equation.

【0032】[0032]

【数3】 (Equation 3)

【0033】数3より明らかなように、入射瞳に多くの
光を入射させるためには、R2の値を大きくする必要が
ある。しかしながら、R1を大きくすることは入射瞳の
大きな大型の投射レンズが必要となるため、R1を大き
くすることは難しく、またL1は光学系の設計において
これ以上小さくすることは難しい。このため、R2の値
を大きくするためには、液晶パネル9から集光レンズ5
までの距離L2を大きくする必要がある。今、液晶パネ
ル9から入射瞳までの距離L1を250mm、入射瞳半
径R1を30mm、入射瞳に入射可能な光の集光レンズ
5の位置における距離R2を55mmと仮定すると、液
晶パネル9から集光レンズ5までの距離L2は約480
mmとなる。
As is clear from the equation (3), it is necessary to increase the value of R2 in order to make much light enter the entrance pupil. However, increasing R1 requires a large projection lens with a large entrance pupil, so it is difficult to increase R1, and it is difficult to reduce L1 further in the design of the optical system. For this reason, in order to increase the value of R2, the liquid crystal panel 9 is moved to the condenser lens 5
It is necessary to increase the distance L2 to. Assuming that the distance L1 from the liquid crystal panel 9 to the entrance pupil is 250 mm, the radius R1 of the entrance pupil is 30 mm, and the distance R2 of the light that can enter the entrance pupil at the position of the condenser lens 5 is 55 mm, the light is collected from the liquid crystal panel 9. The distance L2 to the optical lens 5 is about 480
mm.

【0034】また、L2と入射瞳に入る光の量との関係
を図9に示す。
FIG. 9 shows the relationship between L2 and the amount of light entering the entrance pupil.

【0035】図9より明らかなように、L2が大きいほ
ど入射瞳に入る光の量は増えるが、放物面鏡2で反射さ
れた光は中心に近いほど明るいため、その傾きはL2の
増加とともに緩やかになる。
As is clear from FIG. 9, the amount of light entering the entrance pupil increases as L2 increases, but the light reflected by the parabolic mirror 2 becomes brighter as it approaches the center, and therefore its inclination increases with L2. Becomes loose with.

【0036】次に、L2と液晶パネル9に入る光の量と
の関係について考察する。
Next, the relationship between L2 and the amount of light entering the liquid crystal panel 9 will be considered.

【0037】図10において、DLを液晶パネル9の映
像表示部の大きさ、DIを第1、及び第2凸レンズ群4
A、4Bの1つの凸レンズの大きさ、FIを1つの凸レ
ンズの焦点距離、L3を集光レンズ5と第1、及び第2
凸レンズ群4A、4Bとの距離とすると、次式の関係に
なる。
In FIG. 10, DL is the size of the image display portion of the liquid crystal panel 9, DI is the first and second convex lens groups 4
The size of one convex lens A, 4B, FI is the focal length of one convex lens, L3 is the condenser lens 5 and the first and second
Assuming the distance from the convex lens groups 4A and 4B, the following relationship is established.

【0038】[0038]

【数4】 [Equation 4]

【0039】更に、数4を変形すると、Further, by transforming the equation 4,

【0040】[0040]

【数5】 (Equation 5)

【0041】となる。It becomes

【0042】ここで、液晶パネル9の映像表示部に光を
入射させるには、図1に示す如く、第1凸レンズ群4A
を構成する1つの凸レンズより出射された光が、対向す
る第2凸レンズ群4Bを構成する1つの凸レンズに入射
する必要がある。
Here, in order to allow light to enter the image display portion of the liquid crystal panel 9, as shown in FIG. 1, the first convex lens group 4A is used.
It is necessary that the light emitted from the one convex lens constituting the above-mentioned lens is incident on the one convex lens constituting the opposite second convex lens group 4B.

【0043】しかしながら、放物面鏡2で反射された光
は、図11に示す如く、光源1が点光源の場合には全て
平行となるが、実際には発光部分は一定の長さを持つた
め、第1凸レンズ群4Aを構成する凸レンズに入射され
る光は平行にならない。
However, the light reflected by the parabolic mirror 2 is all parallel when the light source 1 is a point light source as shown in FIG. 11, but in reality the light emitting portion has a certain length. Therefore, the light incident on the convex lens that constitutes the first convex lens group 4A is not parallel.

【0044】このため、第1凸レンズ群4Aを構成する
凸レンズには、平行光以外に斜めの光も入射され、この
斜めの光は傾斜角度が一定値以上であれば、対向する第
2凸レンズ群4Bを構成する凸レンズに入射されない。
Therefore, in addition to the parallel light, oblique light is also incident on the convex lenses constituting the first convex lens group 4A, and if the oblique light has an inclination angle of a certain value or more, the second convex lens group facing the second convex lens group is opposed. It does not enter the convex lens that constitutes 4B.

【0045】従って、第1凸レンズ群4Aを構成する凸
レンズを介して対向する第2凸レンズ群4Bを構成する
凸レンズに入射する光の量を増加させるためには、DI
/FIの値を大きくする必要がある。
Therefore, in order to increase the amount of light incident on the convex lens forming the second convex lens group 4B facing through the convex lens forming the first convex lens group 4A, DI is increased.
It is necessary to increase the value of / FI.

【0046】即ち、第1凸レンズ群4A構成する1つの
凸レンズに入射される光は、TAN-1(DI/2FI)
の角度の光まで有効に利用でき、これらの光は、第1、
及び第2凸レンズ群4A、4Bにより進行方向が補正さ
れ、液晶パネル9に照射される。
That is, the light incident on one convex lens which constitutes the first convex lens group 4A is TAN-1 (DI / 2FI).
It is possible to effectively use the light up to the angle of
The traveling direction is corrected by the second convex lens groups 4A and 4B, and the liquid crystal panel 9 is illuminated.

【0047】このように、液晶パネル9に照射される光
の量は、DI/FIが大きいほど、つまりL2が小さい
ほど大きくなり、図12に示すような図となる。
As described above, the amount of light applied to the liquid crystal panel 9 increases as the DI / FI increases, that is, the L2 decreases, and the diagram shown in FIG. 12 is obtained.

【0048】図12において、第1凸レンズ群4Aに入
射する光の量は、角度が大きなほど徐々に小さくなるた
め、L2が小さくなるに従い、液晶パネル9に入射され
る光の増加傾向は緩やかになる。
In FIG. 12, the amount of light incident on the first convex lens group 4A gradually decreases as the angle increases. Therefore, as L2 decreases, the increasing tendency of the light incident on the liquid crystal panel 9 moderates. Become.

【0049】以上のことから、液晶パネル9の映像表示
部に入射する光の量を増加させるには、L2を小さくす
ることが望ましく、上述の投射レンズ10の入射瞳に光
を入射させるための条件と矛盾する。
From the above, in order to increase the amount of light incident on the image display portion of the liquid crystal panel 9, it is desirable to reduce L2, and the light is incident on the entrance pupil of the projection lens 10 described above. Conflict with the conditions.

【0050】従って、L2を最適の値に設定することが
必要となる。
Therefore, it is necessary to set L2 to an optimum value.

【0051】次に、スクリーン上での明るさとL2との
関係を図13に示す。
Next, FIG. 13 shows the relationship between the brightness on the screen and L2.

【0052】図13は、図9と図12とを合成した図で
あり、A−B間でピークとなる特性を有している。
FIG. 13 is a diagram in which FIG. 9 and FIG. 12 are combined, and has a characteristic of having a peak between A and B.

【0053】尚、図12において、A点からB点におけ
る点では、液晶パネル9に入射される光の量は、放物面
鏡2により反射された光のほぼ80%〜90%となる。
つまり、放物面鏡2で反射された光の80%〜90%を
液晶パネル9に照射するような凸レンズ群を設計すれば
よい。
In FIG. 12, at the points from point A to point B, the amount of light incident on the liquid crystal panel 9 is approximately 80% to 90% of the light reflected by the parabolic mirror 2.
That is, it is sufficient to design a convex lens group that irradiates the liquid crystal panel 9 with 80% to 90% of the light reflected by the parabolic mirror 2.

【0054】次に、放物面鏡2で反射される光の角度分
布について考える。
Next, consider the angular distribution of the light reflected by the parabolic mirror 2.

【0055】図2において、LAは光源の発光部分の長
さ(アーク長)、FRは放物面鏡2の焦点距離である。
In FIG. 2, LA is the length of the light emitting portion of the light source (arc length), and FR is the focal length of the parabolic mirror 2.

【0056】そして、発光部中心の垂直方向と放物面鏡
2の曲面とが交差する点Cで反射する光の角度は、
The angle of the light reflected at the point C where the vertical direction of the center of the light emitting portion and the curved surface of the parabolic mirror 2 intersect is:

【0057】[0057]

【数6】 (Equation 6)

【0058】で求めることができ、LA=7mm、FR
=15mmに設定した時、θ=6.7度となる。
Can be obtained by: LA = 7 mm, FR
= 15 mm, θ = 6.7 degrees.

【0059】そして、放物面鏡2の各反射点において、
光の角度を求めると、1.2θの範囲内に98%の光が
存在し、θの範囲内に90%の光が存在し、また0.8
θの範囲内に80%の光が存在することが分かった。
Then, at each reflection point of the parabolic mirror 2,
When the angle of light is obtained, 98% of the light exists within the range of 1.2θ, 90% of the light exists within the range of θ, and 0.8
It was found that 80% of the light existed within the range of θ.

【0060】従って、放物面鏡2により反射される光の
量の80%〜90%の光の量を利用するためには、0.
8θ〜1.0θの範囲の光を利用できるように第1、及
び第2凸レンズ群4A、4Bの間隔、及び第1、及び第
2凸レンズ群4A、4Bを構成する凸レンズの直径等を
設計すればよい。
Therefore, in order to utilize the amount of light which is 80% to 90% of the amount of light reflected by the parabolic mirror 2,
The distance between the first and second convex lens groups 4A and 4B, and the diameter of the convex lens forming the first and second convex lens groups 4A and 4B may be designed so that light in the range of 8θ to 1.0θ can be used. Good.

【0061】従って、図1より、第1、及び第2凸レン
ズ群4A、4Bを構成する凸レンズにおいて有効利用で
きる光の角度範囲は、
Therefore, from FIG. 1, the angle range of light that can be effectively used in the convex lenses constituting the first and second convex lens groups 4A and 4B is

【0062】[0062]

【数7】 (Equation 7)

【0063】となり、次式を満足するような凸レンズの
仕様にすればよい。
Therefore, the specification of the convex lens may be such that the following expression is satisfied.

【0064】[0064]

【数8】 [Equation 8]

【0065】そして、数8に、数6、数7を代入する
と、
Substituting the equations 6 and 7 into the equation 8,

【0066】[0066]

【数9】 [Equation 9]

【0067】となる。It becomes

【0068】ここで、角度が小さいとき、TAN(a・
X)=a・TAN(X)が成立するため、数9を変形す
ると、
Here, when the angle is small, TAN (a ·
X) = a · TAN (X) holds, so if we transform Equation 9,

【0069】[0069]

【数10】 [Equation 10]

【0070】となる。It becomes

【0071】よって、1つの凸レンズの仕様を数10を
満足する範囲内にしてやればよいことになる。光入射面
の1つの凸レンズの形状は、この形状の光が液晶パネル
9に照射されるため、液晶パネル9の形状に合わせてお
り、例えばNTSC方式の場合、水平方向と垂直方向の
比率は4:3になっている。数10におけるDIは、水
平、垂直、斜め方向の平均的な値として、水平方向の大
きさとする。
Therefore, it suffices to set the specification of one convex lens within the range that satisfies the expression (10). The shape of one convex lens on the light incident surface is matched with the shape of the liquid crystal panel 9 because the light of this shape is applied to the liquid crystal panel 9. For example, in the case of the NTSC system, the ratio of the horizontal direction to the vertical direction is 4 : It is 3. DI in Equation 10 is a horizontal value as an average value in the horizontal, vertical, and diagonal directions.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明は、上述の如く構成することに入
り、明るい投射映像をスクリーン上に表示することがで
きる。
The present invention enters the above-mentioned configuration and can display a bright projected image on the screen.

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

【図1】凸レンズに入射する光の内、有効利用できる角
度範囲を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an effective angle range of light incident on a convex lens.

【図2】放物面鏡で反射される光の角度分布を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing an angular distribution of light reflected by a parabolic mirror.

【図3】凸レンズを使用した従来の液晶プロジェクタの
光学ブロック図である。
FIG. 3 is an optical block diagram of a conventional liquid crystal projector using a convex lens.

【図4】入射側凸レンズ群、及び出射側凸レンズ群を示
す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an incident side convex lens group and an outgoing side convex lens group.

【図5】平行光が入射した場合の凸レンズ群の作用図で
ある。
FIG. 5 is an operation diagram of the convex lens group when parallel light is incident.

【図6】角度を持った光が入射した場合の凸レンズ群の
作用図である。
FIG. 6 is an operation diagram of the convex lens group when light having an angle is incident.

【図7】従来の液晶プロジェクタの問題点を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a problem of a conventional liquid crystal projector.

【図8】入射瞳に入射可能な位置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing positions that can enter an entrance pupil.

【図9】入射瞳に入る光量と液晶パネル・集光レンズ間
距離の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the amount of light entering the entrance pupil and the distance between the liquid crystal panel and the condenser lens.

【図10】液晶パネルの形状と凸レンズ群の仕様との関
係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the shape of the liquid crystal panel and the specifications of the convex lens group.

【図11】点光源の場合の放物面での反射光を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing reflected light on a parabolic surface in the case of a point light source.

【図12】液晶パネルに入る光と液晶パネル・集光レン
ズ間距離の関係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between light entering a liquid crystal panel and a distance between the liquid crystal panel and a condenser lens.

【図13】スクリーン上での明るさと液晶パネル・集光
レンズ間距離の関係を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the brightness on the screen and the distance between the liquid crystal panel and the condenser lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 放物面鏡 4 インテグレータレンズ 4A 第1凸レンズ群 4B 第2凸レンズ群 5 集光レンズ 9 液晶パネル 10 投射レンズ 1 light source 2 parabolic mirror 4 integrator lens 4A first convex lens group 4B second convex lens group 5 condenser lens 9 liquid crystal panel 10 projection lens

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光を放物面鏡により平行光と
し、該平行光を複数の凸レンズを有する第1凸レンズ群
と第2凸レンズ群とからなるインテグレータレンズ、及
び集光レンズにより液晶パネルの全面に照射し、該液晶
パネルを透過した光を投射レンズによりスクリーン上に
投射する液晶プロジェクタにおいて、前記光源のアーク
長をLA、前記放物面鏡の焦点距離をFR、前記第1凸
レンズ群、及び第2凸レンズ群を構成する前記凸レンズ
の水平方向長さをDI、前記凸レンズの焦点距離をFI
とした場合、前記凸レンズの水平方向長さと焦点距離の
比(FI/DI)は、 【数1】 を満足するように構成されていることを特徴とする液晶
プロジェクタ。
1. A liquid crystal panel comprising a converging lens for converting light from a light source into parallel light by a parabolic mirror, and an integrator lens including a first convex lens group having a plurality of convex lenses and a second convex lens group, and a condensing lens. In the liquid crystal projector which irradiates the entire surface of the liquid crystal and projects the light transmitted through the liquid crystal panel onto the screen by the projection lens, the arc length of the light source is LA, the focal length of the parabolic mirror is FR, and the first convex lens group. , And the horizontal length of the convex lens forming the second convex lens group is DI, and the focal length of the convex lens is FI.
Then, the ratio of the horizontal length of the convex lens to the focal length (FI / DI) is as follows. A liquid crystal projector, characterized in that it is configured so as to satisfy.
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