JPH1164787A - 投写型表示装置 - Google Patents
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- JPH1164787A JPH1164787A JP9225431A JP22543197A JPH1164787A JP H1164787 A JPH1164787 A JP H1164787A JP 9225431 A JP9225431 A JP 9225431A JP 22543197 A JP22543197 A JP 22543197A JP H1164787 A JPH1164787 A JP H1164787A
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- H04N9/3141—Constructional details thereof
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B27/123—The splitting element being a lens or a system of lenses, including arrays and surfaces with refractive power
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源を斜めに組み付けることなく、コントラ
ストが高く、明るい投写画像を容易に得ることができる
投写型表示装置を提供すること。 【解決手段】 投写型表示装置１において、集光レンズ
９６０Ｒは、その光軸９６０Ｌが、投写レンズ６０の光
軸６０Ｌが光源光軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ方向
に、光源光軸Ｌに対して平行移動した位置となるように
配置されている。従って、液晶ライトバルブ１００Ｒに
斜め方向から光を照明できると共に、投写レンズ６０に
効率良く光を導くことができる。この結果、コントラス
トが高く、明るい投写画像を容易に得ることができる。
ストが高く、明るい投写画像を容易に得ることができる
投写型表示装置を提供すること。 【解決手段】 投写型表示装置１において、集光レンズ
９６０Ｒは、その光軸９６０Ｌが、投写レンズ６０の光
軸６０Ｌが光源光軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ方向
に、光源光軸Ｌに対して平行移動した位置となるように
配置されている。従って、液晶ライトバルブ１００Ｒに
斜め方向から光を照明できると共に、投写レンズ６０に
効率良く光を導くことができる。この結果、コントラス
トが高く、明るい投写画像を容易に得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出射され
た光束を液晶パネル等を用いたライトバルブによって変
調し、変調後の光束を投写レンズを介して投写面上に拡
大投写する投写型表示装置に関するものである。
た光束を液晶パネル等を用いたライトバルブによって変
調し、変調後の光束を投写レンズを介して投写面上に拡
大投写する投写型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶ライトバルブを用いて画像情報に対
応した変調光束を形成して、当該変調光束を投写レンズ
を介してスクリーン等の投写面上に拡大投写する構成の
投写型表示装置が注目されている。このような投写型表
示装置においては、光入射角依存性を持った液晶ライト
バルブに対して傾いた方向から光を照射することによ
り、高いコントラストの投写画像が得られることが知ら
れている。
応した変調光束を形成して、当該変調光束を投写レンズ
を介してスクリーン等の投写面上に拡大投写する構成の
投写型表示装置が注目されている。このような投写型表
示装置においては、光入射角依存性を持った液晶ライト
バルブに対して傾いた方向から光を照射することによ
り、高いコントラストの投写画像が得られることが知ら
れている。
【０００３】液晶ライトバルブに斜め方向から光を照射
する構成の投写型表示装置は、例えば、特開平７−２７
９９７号公報に開示されている。図８に示すように、こ
の公報に開示されている投写型表示装置１Ａは、光源８
０Ａから出射された光を変調する液晶ライトバルブ１０
０Ａと、この液晶ライトバルブ１００Ａによって変調さ
れた光をスクリーン１０００に拡大投写する投写レンズ
６０Ａと、液晶ライトバルブ１００Ａの光入射面の側に
配置された集光レンズ９６０Ａを有している。
する構成の投写型表示装置は、例えば、特開平７−２７
９９７号公報に開示されている。図８に示すように、こ
の公報に開示されている投写型表示装置１Ａは、光源８
０Ａから出射された光を変調する液晶ライトバルブ１０
０Ａと、この液晶ライトバルブ１００Ａによって変調さ
れた光をスクリーン１０００に拡大投写する投写レンズ
６０Ａと、液晶ライトバルブ１００Ａの光入射面の側に
配置された集光レンズ９６０Ａを有している。
【０００４】この投写型表示装置１Ａでは、液晶ライト
バルブ１００Ａ、集光レンズ９６０Ａ、投写レンズ６０
Ａの各光学素子は、それぞれの光軸１００Ｌ、９６０
Ｌ、６０Ｌが平行となるように配置されている。これに
対して、光源８０Ａは、その光軸８０Ｌがこれらの光学
素子の光軸１００Ｌ、９６０Ｌ、６０Ｌと所定の角度を
なすように斜めに組付けられている。
バルブ１００Ａ、集光レンズ９６０Ａ、投写レンズ６０
Ａの各光学素子は、それぞれの光軸１００Ｌ、９６０
Ｌ、６０Ｌが平行となるように配置されている。これに
対して、光源８０Ａは、その光軸８０Ｌがこれらの光学
素子の光軸１００Ｌ、９６０Ｌ、６０Ｌと所定の角度を
なすように斜めに組付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２７９９７号公報に開示されている投写型表示装置
１Ａでは、光源８０Ａの取付け角度を調整する必要があ
るので、光源８０Ａの取付けに手間がかかる。また、集
光レンズ９６０Ａ、液晶ライトバルブ１００Ａ、投写レ
ンズ６０Ａは、それぞれを光源光軸８０Ｌに沿ってずら
しつつ、かつ、これらの光軸９６０Ｌ、１００Ｌ、６０
Ｌが互いに平行となるように配置しなければならず、こ
れら全てを精度良く組み付けることは困難である。
７−２７９９７号公報に開示されている投写型表示装置
１Ａでは、光源８０Ａの取付け角度を調整する必要があ
るので、光源８０Ａの取付けに手間がかかる。また、集
光レンズ９６０Ａ、液晶ライトバルブ１００Ａ、投写レ
ンズ６０Ａは、それぞれを光源光軸８０Ｌに沿ってずら
しつつ、かつ、これらの光軸９６０Ｌ、１００Ｌ、６０
Ｌが互いに平行となるように配置しなければならず、こ
れら全てを精度良く組み付けることは困難である。
【０００６】本発明の課題は、光源を斜めに組み付ける
ことなく、コントラストが高く、明るい投写画像を容易
に得ることができる投写型表示装置を提供することにあ
る。
ことなく、コントラストが高く、明るい投写画像を容易
に得ることができる投写型表示装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、光源から出射された光束を変調するラ
イトバルブと、当該ライトバルブによって変調された光
束を投写面上に拡大投写する投写レンズと、前記ライト
バルブの光入射面の側に配置された集光レンズとを有す
る投写型表示装置において、前記投写レンズを、その光
軸が光源光軸に対して直交方向に一定の距離だけ平行移
動した位置となるように配置し、前記集光レンズを、そ
の光軸が前記投写レンズの光軸の前記光源光軸に対する
移動方向とほぼ同じ方向に平行移動した位置となるよう
に配置している。
め、本発明では、光源から出射された光束を変調するラ
イトバルブと、当該ライトバルブによって変調された光
束を投写面上に拡大投写する投写レンズと、前記ライト
バルブの光入射面の側に配置された集光レンズとを有す
る投写型表示装置において、前記投写レンズを、その光
軸が光源光軸に対して直交方向に一定の距離だけ平行移
動した位置となるように配置し、前記集光レンズを、そ
の光軸が前記投写レンズの光軸の前記光源光軸に対する
移動方向とほぼ同じ方向に平行移動した位置となるよう
に配置している。
【０００８】このような本発明の投写型表示装置では、
光源光軸に沿って集光レンズに入射した入射光は、当該
集光レンズによって光源光軸から僅かに傾斜した方向に
延びる中心光軸を持つ出射光に変換される。従って、光
源を斜めに組み付けなくても、ライトバルブに斜め方向
から光を照射することができると共に、光源光軸に対し
てずれた位置に配置された投写レンズに導かれる光量を
増やすことができる。このため、コントラストが高く、
明るい投写画像を容易に得ることができる。
光源光軸に沿って集光レンズに入射した入射光は、当該
集光レンズによって光源光軸から僅かに傾斜した方向に
延びる中心光軸を持つ出射光に変換される。従って、光
源を斜めに組み付けなくても、ライトバルブに斜め方向
から光を照射することができると共に、光源光軸に対し
てずれた位置に配置された投写レンズに導かれる光量を
増やすことができる。このため、コントラストが高く、
明るい投写画像を容易に得ることができる。
【０００９】また、本発明の投写型表示装置によれば、
光源を傾斜配置する代わりに、集光レンズを、その光軸
が光源光軸に対して直交方向に一定の距離だけ平行移動
した位置となるように組み付けるだけでよいので、コン
トラストが高く、明るい投写画像を得るための光学系を
容易に構成できる。
光源を傾斜配置する代わりに、集光レンズを、その光軸
が光源光軸に対して直交方向に一定の距離だけ平行移動
した位置となるように組み付けるだけでよいので、コン
トラストが高く、明るい投写画像を得るための光学系を
容易に構成できる。
【００１０】ここで、集光レンズからの出射光の中心光
軸が前記投写レンズの入射瞳のほぼ中心を通るようにす
れば、投写レンズに最も効率良く光を導くことができ
る。
軸が前記投写レンズの入射瞳のほぼ中心を通るようにす
れば、投写レンズに最も効率良く光を導くことができ
る。
【００１１】ライトバルブを均一な照度の光でムラなく
照明して、色ムラや照度ムラのない表示品位に優れた投
写画像を得るためには、光源から集光レンズに至る光路
中に、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割
して、それぞれの部分光束をライトバルブ上に重畳させ
る均一照明光学系を設けることが望ましい。
照明して、色ムラや照度ムラのない表示品位に優れた投
写画像を得るためには、光源から集光レンズに至る光路
中に、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割
して、それぞれの部分光束をライトバルブ上に重畳させ
る均一照明光学系を設けることが望ましい。
【００１２】また、上述した投写型表示装置において、
集光レンズからの出射光の中心光軸と前記ライトバルブ
の明視方向とをほぼ一致させれば、特にコントラストが
高い画像を得ることができる。
集光レンズからの出射光の中心光軸と前記ライトバルブ
の明視方向とをほぼ一致させれば、特にコントラストが
高い画像を得ることができる。
【００１３】さらに、上述した投写型表示装置のライト
バルブとして、マトリクス状に配置された複数の画素
と、入射光を前記画素に集光させる複数のマイクロレン
ズを有するマイクロレンズアレイを備えたライトバルブ
を用いた場合に、画素の中心が、光源光軸に対する集光
レンズの光軸の移動方向とほぼ同じ方向に、マイクロレ
ンズの光軸に対して移動した位置となるように配置する
ことにより、マイクロレンズによって集光された光を効
率良くライトバルブの画素に導くことができる。よっ
て、さらにコントラストが高く、明るい投写画像を得る
ことが可能となる。
バルブとして、マトリクス状に配置された複数の画素
と、入射光を前記画素に集光させる複数のマイクロレン
ズを有するマイクロレンズアレイを備えたライトバルブ
を用いた場合に、画素の中心が、光源光軸に対する集光
レンズの光軸の移動方向とほぼ同じ方向に、マイクロレ
ンズの光軸に対して移動した位置となるように配置する
ことにより、マイクロレンズによって集光された光を効
率良くライトバルブの画素に導くことができる。よっ
て、さらにコントラストが高く、明るい投写画像を得る
ことが可能となる。
【００１４】さらにまた、本発明の投写型表示装置は、
光源から出射された光束を複数色の光束に分離し、これ
らの各色光束をライトバルブによって変調し、変調した
後の各色光束を再合成して、投写レンズを介して投写面
上に拡大投写する形式の投写型表示装置にも適用可能で
ある。
光源から出射された光束を複数色の光束に分離し、これ
らの各色光束をライトバルブによって変調し、変調した
後の各色光束を再合成して、投写レンズを介して投写面
上に拡大投写する形式の投写型表示装置にも適用可能で
ある。
【００１５】すなわち、前記光源から出射された光束を
複数色の光束に分離する色分離手段と、当該色分離手段
によって分離された各色の光束を変調する複数の前記ラ
イトバルブと、当該ライトバルブのそれぞれによって変
調された各色の光束を合成する色合成手段と、当該色合
成手段によって合成された光束を投写面上に拡大投写す
る前記投写レンズと、前記ライトバルブのそれぞれの光
入射面の側に配置された前記集光レンズとを有し、それ
ぞれの前記集光レンズから前記投写レンズまでの光学的
距離をほぼ等しくした構成の投写型表示装置である。
複数色の光束に分離する色分離手段と、当該色分離手段
によって分離された各色の光束を変調する複数の前記ラ
イトバルブと、当該ライトバルブのそれぞれによって変
調された各色の光束を合成する色合成手段と、当該色合
成手段によって合成された光束を投写面上に拡大投写す
る前記投写レンズと、前記ライトバルブのそれぞれの光
入射面の側に配置された前記集光レンズとを有し、それ
ぞれの前記集光レンズから前記投写レンズまでの光学的
距離をほぼ等しくした構成の投写型表示装置である。
【００１６】このような本発明の投写型表示装置におい
ても、先に説明したように、光源を傾斜した状態に組み
付けることなく、コントラストが高く、明るい投写画像
を得ることができ、また、そのための光学系を容易に構
成することができる。
ても、先に説明したように、光源を傾斜した状態に組み
付けることなく、コントラストが高く、明るい投写画像
を得ることができ、また、そのための光学系を容易に構
成することができる。
【００１７】特に、光源から出射された光束を三色の色
光に分離する色分離手段と、三色の色光をそれぞれ変調
する３つのライトバルブと、これらのライトバルブによ
って変調された色光を合成する色合成手段とを備えた投
写型表示装置において、色分離手段は２つのダイクロイ
ックミラーを有し、色合成手段は、４つの直角プリズム
の接合面に沿ってＸ字状にダイクロイック層が形成され
たダイクロイックプリズムを有する場合には、光源から
ライトバルブまでの距離を全ての色光に対して同一とす
ることが不可能である。このような場合に第８図に示し
たように光源を傾けて配置しても、光源から投写レンズ
までの距離が色光によって異なるため、すべての色光を
効率良く投写レンズに導くことは不可能である。一方、
本発明では、ライトバルブの光入射面の側に配置された
集光レンズの光軸を平行移動させるので、各集光レンズ
から投写レンズまでの光学的距離をほぼ等しくすること
により、光源からライトバルブまでの距離の相違にかか
わらず、コントラストが高く、明るい投写画像を得るこ
とが可能である。
光に分離する色分離手段と、三色の色光をそれぞれ変調
する３つのライトバルブと、これらのライトバルブによ
って変調された色光を合成する色合成手段とを備えた投
写型表示装置において、色分離手段は２つのダイクロイ
ックミラーを有し、色合成手段は、４つの直角プリズム
の接合面に沿ってＸ字状にダイクロイック層が形成され
たダイクロイックプリズムを有する場合には、光源から
ライトバルブまでの距離を全ての色光に対して同一とす
ることが不可能である。このような場合に第８図に示し
たように光源を傾けて配置しても、光源から投写レンズ
までの距離が色光によって異なるため、すべての色光を
効率良く投写レンズに導くことは不可能である。一方、
本発明では、ライトバルブの光入射面の側に配置された
集光レンズの光軸を平行移動させるので、各集光レンズ
から投写レンズまでの光学的距離をほぼ等しくすること
により、光源からライトバルブまでの距離の相違にかか
わらず、コントラストが高く、明るい投写画像を得るこ
とが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した投写型表示装置を説明する。なお、光学系の説
明では、便宜上、互いに直交する３つの方向をＸ、Ｙ、
Ｚとし、Ｚを光の進行方向とする。本例の投写型表示装
置は、光源ランプユニットから出射された白色光束を
赤、緑、青の３色の色光束に分離し、これらの各色光束
を液晶ライトバルブを通して画像情報に対応させて変調
し、変調した後の各色光束を再合成して、投写レンズを
介してスクリーン上に拡大表示する形式のものである。
適用した投写型表示装置を説明する。なお、光学系の説
明では、便宜上、互いに直交する３つの方向をＸ、Ｙ、
Ｚとし、Ｚを光の進行方向とする。本例の投写型表示装
置は、光源ランプユニットから出射された白色光束を
赤、緑、青の３色の色光束に分離し、これらの各色光束
を液晶ライトバルブを通して画像情報に対応させて変調
し、変調した後の各色光束を再合成して、投写レンズを
介してスクリーン上に拡大表示する形式のものである。
【００１９】図１には本例の投写型表示装置の外観を示
してある。この図に示すように、本例の投写型表示装置
１は直方体形状をした外装ケース２を有している。外装
ケース２は、基本的には、アッパーケース３と、ロアー
ケース４と、装置前面を規定しているフロントケース５
から構成されている。フロントケース５の中央からは投
写レンズユニット６の先端側の部分が突出している。
してある。この図に示すように、本例の投写型表示装置
１は直方体形状をした外装ケース２を有している。外装
ケース２は、基本的には、アッパーケース３と、ロアー
ケース４と、装置前面を規定しているフロントケース５
から構成されている。フロントケース５の中央からは投
写レンズユニット６の先端側の部分が突出している。
【００２０】図２には、投写型表示装置１の外装ケース
２の内部における各構成部分の配置を示してあり、図３
には、図２のＡ−Ａ線における断面を示してある。これ
らの図に示すように、外装ケース２の内部において、そ
の後端側には電源ユニット７が配置されている。この電
源ユニット７よりも装置前側の隣接した位置には光源ラ
ンプユニット８が配置されている。光源ランプユニット
８の装置前側には光学ユニット９が配置されている。光
学ユニット９の前側の中央には、投写レンズユニット６
が位置している。
２の内部における各構成部分の配置を示してあり、図３
には、図２のＡ−Ａ線における断面を示してある。これ
らの図に示すように、外装ケース２の内部において、そ
の後端側には電源ユニット７が配置されている。この電
源ユニット７よりも装置前側の隣接した位置には光源ラ
ンプユニット８が配置されている。光源ランプユニット
８の装置前側には光学ユニット９が配置されている。光
学ユニット９の前側の中央には、投写レンズユニット６
が位置している。
【００２１】一方、光学ユニット９の側方には、装置の
前後方向に向けて入出力インターフェース回路が搭載さ
れたインターフェース基板１１が配置され、このインタ
ーフェース基板１１に平行にビデオ信号処理回路が搭載
されたビデオ基板１２が配置されている。さらに、光源
ランプユニット８、光学ユニット９の上側には、装置駆
動制御用の制御基板１３が配置されている。装置前端側
の左右の角には、それぞれスピーカ１４Ｒ、１４Ｌが配
置されている。
前後方向に向けて入出力インターフェース回路が搭載さ
れたインターフェース基板１１が配置され、このインタ
ーフェース基板１１に平行にビデオ信号処理回路が搭載
されたビデオ基板１２が配置されている。さらに、光源
ランプユニット８、光学ユニット９の上側には、装置駆
動制御用の制御基板１３が配置されている。装置前端側
の左右の角には、それぞれスピーカ１４Ｒ、１４Ｌが配
置されている。
【００２２】光学ユニット９の上面側の中央には冷却用
の吸気ファン１５Ａが配置され、光学ユニット９の底面
側の中央には冷却用循環流形成用の循環用ファン１５Ｂ
が配置されている。また、光源ランプユニット８の裏面
側である装置側面には排気ファン１６が配置されてい
る。そして、電源ユニット７における基板１１、１２の
端に面する位置には吸気ファン１５Ａからの冷却用空気
流を電源ユニット７内に吸引するための補助冷却ファン
１７が配置されている。
の吸気ファン１５Ａが配置され、光学ユニット９の底面
側の中央には冷却用循環流形成用の循環用ファン１５Ｂ
が配置されている。また、光源ランプユニット８の裏面
側である装置側面には排気ファン１６が配置されてい
る。そして、電源ユニット７における基板１１、１２の
端に面する位置には吸気ファン１５Ａからの冷却用空気
流を電源ユニット７内に吸引するための補助冷却ファン
１７が配置されている。
【００２３】図４には、光学ユニット９および投写レン
ズユニット６の部分を取り出して示してある。この図に
示すように、光学ユニット９は、その色合成手段である
ダイクロイックプリズム９８０以外の光学素子が上下の
ライトガイド９０１、９０２の間に上下から挟まれて保
持された構成となっている。これらの上ライトガイド９
０１、下ライトガイド９０２は、それぞれアッパーケー
ス３およびロアーケース４の側に固定ねじにより固定さ
れている。また、これらの上下のライトガイド９０１、
９０２は、ダイクロイックプリズム９８０の側に同じく
固定ねじによって固定されている。ダイクロイックプリ
ズム９８０は、ダイキャスト板である厚手のヘッド板９
０３の裏面側に固定ねじによって固定されている。この
ヘッド板９０３の前面には、投写レンズユニット６が同
じく固定ねじによって固定されている。
ズユニット６の部分を取り出して示してある。この図に
示すように、光学ユニット９は、その色合成手段である
ダイクロイックプリズム９８０以外の光学素子が上下の
ライトガイド９０１、９０２の間に上下から挟まれて保
持された構成となっている。これらの上ライトガイド９
０１、下ライトガイド９０２は、それぞれアッパーケー
ス３およびロアーケース４の側に固定ねじにより固定さ
れている。また、これらの上下のライトガイド９０１、
９０２は、ダイクロイックプリズム９８０の側に同じく
固定ねじによって固定されている。ダイクロイックプリ
ズム９８０は、ダイキャスト板である厚手のヘッド板９
０３の裏面側に固定ねじによって固定されている。この
ヘッド板９０３の前面には、投写レンズユニット６が同
じく固定ねじによって固定されている。
【００２４】図５には、本例の投写型表示装置１に組み
込まれている光学系の概略構成を示してある。本例の投
写型表示装置１の光学系には、光源ランプユニット８の
構成要素である光源８０と、第１、第２のレンズ板９２
１、９２２、および重畳レンズ９２３を備えた均一照明
光学系９２４が採用されている。そして、投写型表示装
置１は、この均一照明光学系９２４から出射される光束
Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手
段としての色分離光学系９２５と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂ
を変調する３枚の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００
Ｇ、１００Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色
合成手段としてのダイクロイックプリズム９８０と、合
成された光束をスクリーン１０００の表面に拡大投写す
る投写レンズユニット６の構成要素である投写レンズ６
０と、各色光束のうち青色光束Ｂに対応する液晶ライト
バルブ１００Ｂに導く導光系９２７を備えている。
込まれている光学系の概略構成を示してある。本例の投
写型表示装置１の光学系には、光源ランプユニット８の
構成要素である光源８０と、第１、第２のレンズ板９２
１、９２２、および重畳レンズ９２３を備えた均一照明
光学系９２４が採用されている。そして、投写型表示装
置１は、この均一照明光学系９２４から出射される光束
Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手
段としての色分離光学系９２５と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂ
を変調する３枚の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００
Ｇ、１００Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色
合成手段としてのダイクロイックプリズム９８０と、合
成された光束をスクリーン１０００の表面に拡大投写す
る投写レンズユニット６の構成要素である投写レンズ６
０と、各色光束のうち青色光束Ｂに対応する液晶ライト
バルブ１００Ｂに導く導光系９２７を備えている。
【００２５】光源ランプユニット８の構成要素である光
源８０は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ等からなるランプ本体８１と、断面が放物
線形状の反射面を備えたリフレクタ８２を備えている。
ランプ本体８１からの発散光は、リフレクタ８２で反射
され、ほぼ平行な光束として均一照明光学系９２４に向
けて出射される。
源８０は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ等からなるランプ本体８１と、断面が放物
線形状の反射面を備えたリフレクタ８２を備えている。
ランプ本体８１からの発散光は、リフレクタ８２で反射
され、ほぼ平行な光束として均一照明光学系９２４に向
けて出射される。
【００２６】均一照明光学系９２４は、光源ランプユニ
ット８から出射された光束を複数の部分光束に分割し、
それぞれの部分光束をライトバルブ１００Ｒ、１００
Ｇ、１００上に重畳させることにより、ライトバルブ１
００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ上をほぼ均一な照度で照明
する機能を有している。
ット８から出射された光束を複数の部分光束に分割し、
それぞれの部分光束をライトバルブ１００Ｒ、１００
Ｇ、１００上に重畳させることにより、ライトバルブ１
００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ上をほぼ均一な照度で照明
する機能を有している。
【００２７】第１のレンズ板９２１は、マトリクス状に
配置された複数の矩形レンズ９２１ａを有しており、光
源８０から出射された光束を複数の部分光束に分割し、
各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光させ
る。
配置された複数の矩形レンズ９２１ａを有しており、光
源８０から出射された光束を複数の部分光束に分割し、
各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光させ
る。
【００２８】第２のレンズ板９２２は、マトリクス状に
配置された複数の矩形レンズ９２２ａを有しており、第
１のレンズ板９２１から出射された各部分光束の中心光
路を光源光軸Ｌに対して平行に揃える機能を有してい
る。光源８０から出射される光束が光源光軸Ｌに平行な
光である場合には、第１のレンズ板９２１から出射され
る部分光束も、その中心光路が光源光軸Ｌに平行となる
ので、光源８０から出射される光束の平行度が高い場合
には第２のレンズ板９２２を省略しても良い。
配置された複数の矩形レンズ９２２ａを有しており、第
１のレンズ板９２１から出射された各部分光束の中心光
路を光源光軸Ｌに対して平行に揃える機能を有してい
る。光源８０から出射される光束が光源光軸Ｌに平行な
光である場合には、第１のレンズ板９２１から出射され
る部分光束も、その中心光路が光源光軸Ｌに平行となる
ので、光源８０から出射される光束の平行度が高い場合
には第２のレンズ板９２２を省略しても良い。
【００２９】なお、本例の均一照明光学系９２４は、光
源光軸Ｌを装置前方向に折り曲げる反射ミラー９３１を
備えており、この反射ミラー９３１を挟んで第１、第２
のレンズ板９２１、９２２が配置されている。
源光軸Ｌを装置前方向に折り曲げる反射ミラー９３１を
備えており、この反射ミラー９３１を挟んで第１、第２
のレンズ板９２１、９２２が配置されている。
【００３０】第２のレンズ板９２２の出射面の側には、
重畳レンズ９２３が配置されている。重畳レンズ９２３
は、各部分光束をライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１
００Ｂ上に重畳させる機能を有している。
重畳レンズ９２３が配置されている。重畳レンズ９２３
は、各部分光束をライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１
００Ｂ上に重畳させる機能を有している。
【００３１】このように、本例の投写型表示装置１で
は、均一照明光学系９２４により、液晶ライトバルブ１
００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ上をほぼ均一な照度の光で
照明することができるので、照度ムラのない投写画像を
得ることができる。
は、均一照明光学系９２４により、液晶ライトバルブ１
００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ上をほぼ均一な照度の光で
照明することができるので、照度ムラのない投写画像を
得ることができる。
【００３２】色分離光学系９２５は、青緑反射ダイクロ
イックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９
４２と、反射ミラー９４３から構成される。均一照明光
学系９２４から出射された光束Ｗは、まず、青緑反射ダ
イクロイックミラー９４１において、そこに含まれてい
る青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇがほぼ直角に反射され、
緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。
イックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９
４２と、反射ミラー９４３から構成される。均一照明光
学系９２４から出射された光束Ｗは、まず、青緑反射ダ
イクロイックミラー９４１において、そこに含まれてい
る青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇがほぼ直角に反射され、
緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。
【００３３】赤色光束Ｒはこのミラー９４１を透過し
て、後方の反射ミラー９４３でほぼ直角に反射されて、
赤色光束Ｒの出射部９４４からダイクロイックプリズム
９８０の側に出射される。青緑反射ダイクロイックミラ
ー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇは、
緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束
Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５
からダイクロイックプリズム９８０の側に出射される。
緑反射ダイクロイックミラー９４２を透過した青色光束
Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側
に出射される。本例では、均一照明光学系９２４の光束
Ｗの出射部から、色分離光学系９２５における各色光束
の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等し
くなるように設定されている。
て、後方の反射ミラー９４３でほぼ直角に反射されて、
赤色光束Ｒの出射部９４４からダイクロイックプリズム
９８０の側に出射される。青緑反射ダイクロイックミラ
ー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇは、
緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束
Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５
からダイクロイックプリズム９８０の側に出射される。
緑反射ダイクロイックミラー９４２を透過した青色光束
Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側
に出射される。本例では、均一照明光学系９２４の光束
Ｗの出射部から、色分離光学系９２５における各色光束
の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等し
くなるように設定されている。
【００３４】色分離光学系９４２の赤色、緑色光束Ｒ、
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９６０Ｒ、９６０Ｇが配置されている。したがっ
て、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、こ
れらの集光レンズ９６０Ｒ、９６０Ｇに入射して平行化
される。
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９６０Ｒ、９６０Ｇが配置されている。したがっ
て、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、こ
れらの集光レンズ９６０Ｒ、９６０Ｇに入射して平行化
される。
【００３５】このように平行化された赤色、緑色光束
Ｒ、Ｇは液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇに入射し
て変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。
すなわち、これらの液晶ライトバルブは、不図示の駆動
手段によって画像情報に応じてスイッチング制御され
て、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われ
る。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用す
ることができる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を
介して対応する液晶ライトバルブ１００Ｂに導かれ、こ
こにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。
本例の液晶ライトバルブとしては、例えば、ポリシリコ
ンＴＦＴをスイッチング素子として備えたアクティブマ
トリクス型液晶装置の両側に偏光板を配置したものを用
いることができる。
Ｒ、Ｇは液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇに入射し
て変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。
すなわち、これらの液晶ライトバルブは、不図示の駆動
手段によって画像情報に応じてスイッチング制御され
て、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われ
る。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用す
ることができる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を
介して対応する液晶ライトバルブ１００Ｂに導かれ、こ
こにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。
本例の液晶ライトバルブとしては、例えば、ポリシリコ
ンＴＦＴをスイッチング素子として備えたアクティブマ
トリクス型液晶装置の両側に偏光板を配置したものを用
いることができる。
【００３６】導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４
６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射
ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの
反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶ラ
イトバルブ１００Ｂの手前側に配置した集光レンズ９６
０Ｂとから構成される。各色光束の光路の長さ、すなわ
ち、光源８０から各液晶パネルまでの距離は青色光束Ｂ
が最も長くなり、したがって、この光束の光量損失が最
も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることに
より、光量損失を抑制できる。
６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射
ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの
反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶ラ
イトバルブ１００Ｂの手前側に配置した集光レンズ９６
０Ｂとから構成される。各色光束の光路の長さ、すなわ
ち、光源８０から各液晶パネルまでの距離は青色光束Ｂ
が最も長くなり、したがって、この光束の光量損失が最
も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることに
より、光量損失を抑制できる。
【００３７】各液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、
１００Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、ダ
イクロイックプリズム９８０に入射して再合成される。
ダイクロイックプリズム９８０は、４つの直角プリズム
の接合面に沿ってＸ字状にダイクロイック層が形成され
たものである。このダイクロイックプリズム９８０によ
って合成されたカラー画像は、投写レンズユニット６の
構成要素である投写レンズ６０を介して所定の位置にあ
るスクリーン１０００の表面に拡大投写される。なお、
投写レンズ６０としては、テレセントリックレンズを用
いることができる。
１００Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、ダ
イクロイックプリズム９８０に入射して再合成される。
ダイクロイックプリズム９８０は、４つの直角プリズム
の接合面に沿ってＸ字状にダイクロイック層が形成され
たものである。このダイクロイックプリズム９８０によ
って合成されたカラー画像は、投写レンズユニット６の
構成要素である投写レンズ６０を介して所定の位置にあ
るスクリーン１０００の表面に拡大投写される。なお、
投写レンズ６０としては、テレセントリックレンズを用
いることができる。
【００３８】次に、本例の投写型表示装置１に組み込ま
れている光学系の構成要素である各レンズの配置関係を
説明する。光源８０から各液晶ライトバルブ１００Ｒ、
１００Ｇ、１００Ｂに至るまでの各光路は、光学系をコ
ンパクトに収める等の理由から折れ曲がったものとされ
ているが、光学的には光源光軸Ｌに沿って各レンズが直
線的に配列されている光学系と等価である。図６には、
赤色光束用の等価光学系を示してある。但し、均一照明
光学系９２４と集光レンズ９６０Ｒの間に構成されてい
る色分離光学系９２５は省略してある。
れている光学系の構成要素である各レンズの配置関係を
説明する。光源８０から各液晶ライトバルブ１００Ｒ、
１００Ｇ、１００Ｂに至るまでの各光路は、光学系をコ
ンパクトに収める等の理由から折れ曲がったものとされ
ているが、光学的には光源光軸Ｌに沿って各レンズが直
線的に配列されている光学系と等価である。図６には、
赤色光束用の等価光学系を示してある。但し、均一照明
光学系９２４と集光レンズ９６０Ｒの間に構成されてい
る色分離光学系９２５は省略してある。
【００３９】なお、緑色光束および青色光束用の等価光
学系も同様であるので、これらの説明は省略する。
学系も同様であるので、これらの説明は省略する。
【００４０】図６に示すように、本例の投写型表示装置
１において、投写レンズ６０は、その光軸６０Ｌが光源
光軸Ｌに対して直交する方向（本例ではＹ方向）に一定
の距離だけ平行移動した位置となるように配置されてい
る。一方、集光レンズ９６０は、その光軸９６０Ｌが、
投写レンズ６０の光軸６０Ｌの光源光軸Ｌに対する移動
方向（本例ではＹ方向）と同じ方向に、光源光軸Ｌに対
して平行移動した位置となるように配置されている。
１において、投写レンズ６０は、その光軸６０Ｌが光源
光軸Ｌに対して直交する方向（本例ではＹ方向）に一定
の距離だけ平行移動した位置となるように配置されてい
る。一方、集光レンズ９６０は、その光軸９６０Ｌが、
投写レンズ６０の光軸６０Ｌの光源光軸Ｌに対する移動
方向（本例ではＹ方向）と同じ方向に、光源光軸Ｌに対
して平行移動した位置となるように配置されている。
【００４１】従って、集光レンズ９６０Ｒに入射した入
射光は、集光レンズ９６０Ｒのレンズ効果を受けて、光
源光軸Ｌに対して所定の角度傾斜した方向に延びる中心
光軸９６１Ｌを持つほぼ平行な光束となって当該集光レ
ンズ９６０Ｒから出射される。本例では、集光レンズ９
６０Ｒからの出射光の中心光軸９６１Ｌは投写レンズ６
０の入射瞳のほぼ中心を通るようになっている。
射光は、集光レンズ９６０Ｒのレンズ効果を受けて、光
源光軸Ｌに対して所定の角度傾斜した方向に延びる中心
光軸９６１Ｌを持つほぼ平行な光束となって当該集光レ
ンズ９６０Ｒから出射される。本例では、集光レンズ９
６０Ｒからの出射光の中心光軸９６１Ｌは投写レンズ６
０の入射瞳のほぼ中心を通るようになっている。
【００４２】すなわち、集光レンズ９６０Ｒは、その光
軸９６０Ｌが光源光軸Ｌに対して直交方向に一定の距離
だけ平行移動した位置に配置されているので、光源８０
を斜めに組み付けることなく、集光レンズ９６０Ｒから
光源光軸Ｌに対して所定の角度θだけ傾いた状態の光束
が液晶ライトバルブ１００Ｒに向けて出射される。この
ため、液晶ライトバルブ１００Ｒに斜め方向から光を照
射することができる。また、集光レンズ９６０Ｒから斜
め方向に光束が出射されると共に、集光レンズ９６０Ｒ
からの出射光の中心光軸９６１Ｌが投写レンズ６０の入
射瞳のほぼ中心に交わるので、液晶ライトバルブ１００
Ｒによって変調された光束を効率良く投写レンズ６０に
導くことができる。
軸９６０Ｌが光源光軸Ｌに対して直交方向に一定の距離
だけ平行移動した位置に配置されているので、光源８０
を斜めに組み付けることなく、集光レンズ９６０Ｒから
光源光軸Ｌに対して所定の角度θだけ傾いた状態の光束
が液晶ライトバルブ１００Ｒに向けて出射される。この
ため、液晶ライトバルブ１００Ｒに斜め方向から光を照
射することができる。また、集光レンズ９６０Ｒから斜
め方向に光束が出射されると共に、集光レンズ９６０Ｒ
からの出射光の中心光軸９６１Ｌが投写レンズ６０の入
射瞳のほぼ中心に交わるので、液晶ライトバルブ１００
Ｒによって変調された光束を効率良く投写レンズ６０に
導くことができる。
【００４３】詳しく説明すると、集光レンズ９６０Ｒの
光軸９６０Ｌを光源光軸Ｌと一致させると、液晶ライト
バルブ１００Ｒからの光束の一部が投写レンズ６０から
外れてしまい、光の利用効率が低下する。これに対し
て、本例の投写型表示装置１では、集光レンズ９６０Ｒ
の光軸９６０Ｌを光源光軸Ｌに対して直交方向に平行移
動させた位置にすることにより、集光レンズ９６０Ｒか
ら出射される光束の進行方向を斜め方向に変化させて、
液晶ライトバルブ１００Ｒによって変調された光束を投
写レンズ６０に確実に入射させることができる。
光軸９６０Ｌを光源光軸Ｌと一致させると、液晶ライト
バルブ１００Ｒからの光束の一部が投写レンズ６０から
外れてしまい、光の利用効率が低下する。これに対し
て、本例の投写型表示装置１では、集光レンズ９６０Ｒ
の光軸９６０Ｌを光源光軸Ｌに対して直交方向に平行移
動させた位置にすることにより、集光レンズ９６０Ｒか
ら出射される光束の進行方向を斜め方向に変化させて、
液晶ライトバルブ１００Ｒによって変調された光束を投
写レンズ６０に確実に入射させることができる。
【００４４】このように本例の投写型表示装置１におい
て、光源８０を、その光軸が液晶ライトバルブや投写レ
ンズ等の他の光学要素の光軸に対して所定の角度θをな
すように斜めに配置する代わりに、液晶ライトバルブ１
００Ｒ、Ｇ、Ｂの光入射面の側に配置されている集光レ
ンズ９６０Ｒを、投写レンズ６０の光軸６０Ｌの光源光
軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ方向に、光源光軸Ｌに
対して平行移動させた位置に配置するだけで、液晶ライ
トバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂによって変調された光束を投
写レンズ６０に効率良く導くことができる。すなわち、
従来技術のような複雑な配置を必要とせず、簡単な方法
で従来と同様に液晶ライトバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂに斜
め方向から光を照射してコントラストの高い投写画像を
得ることができ、さらに、投写レンズ６０に導入される
光量を増やして明るい投写画像を得ることができる。ま
た、集光レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂから出射光の中心光軸
９６１Ｌが投写レンズ６０Ｌの入射瞳のほぼ中心を通る
ので、投写レンズ６０に対していっそう効率良く光を導
くことができ、より明るい投写画像を得るのに有利であ
る。なお、本例の投写型表示装置１において、集光レン
ズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂからの中心光軸９６１Ｌと液晶ライ
トバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂの明視方向とをほぼ一致させ
ておけば、非常にコントラストの高い画像を得ることが
できる。
て、光源８０を、その光軸が液晶ライトバルブや投写レ
ンズ等の他の光学要素の光軸に対して所定の角度θをな
すように斜めに配置する代わりに、液晶ライトバルブ１
００Ｒ、Ｇ、Ｂの光入射面の側に配置されている集光レ
ンズ９６０Ｒを、投写レンズ６０の光軸６０Ｌの光源光
軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ方向に、光源光軸Ｌに
対して平行移動させた位置に配置するだけで、液晶ライ
トバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂによって変調された光束を投
写レンズ６０に効率良く導くことができる。すなわち、
従来技術のような複雑な配置を必要とせず、簡単な方法
で従来と同様に液晶ライトバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂに斜
め方向から光を照射してコントラストの高い投写画像を
得ることができ、さらに、投写レンズ６０に導入される
光量を増やして明るい投写画像を得ることができる。ま
た、集光レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂから出射光の中心光軸
９６１Ｌが投写レンズ６０Ｌの入射瞳のほぼ中心を通る
ので、投写レンズ６０に対していっそう効率良く光を導
くことができ、より明るい投写画像を得るのに有利であ
る。なお、本例の投写型表示装置１において、集光レン
ズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂからの中心光軸９６１Ｌと液晶ライ
トバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂの明視方向とをほぼ一致させ
ておけば、非常にコントラストの高い画像を得ることが
できる。
【００４５】ここで、本例の投写型表示装置１では、光
源８０からの光束を色分離光学系９２５によって３色の
色光に分離し、これらの色光を３つの液晶ライトバルブ
１００Ｒ、Ｇ、Ｂによって変調した後、ダイクロイック
プリズム９８０によって色合成している。このため、光
源８０から各液晶ライトバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂまでの
距離は相違している。このような場合に、図８に示した
ように光源８０を傾けて配置しても、光源から投写レン
ズまでの距離が色光によって異なるため、全ての色光を
効率良く投写レンズに導くことが不可能である。本例の
投写型表示装置１においては、液晶ライトバルブ１００
Ｒ、Ｇ、Ｂの光入射面の側に配置された集光レンズ９６
０Ｒ、Ｇ、Ｂの光軸を平行移動させているので、各集光
レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂから投写レンズ６０までの光学
的距離をほぼ等しくすることができる。従って、光源８
０から液晶ライトバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂまでの距離の
相違に係わらず、コントラストが高く、明るい投写画像
を得ることが可能である。
源８０からの光束を色分離光学系９２５によって３色の
色光に分離し、これらの色光を３つの液晶ライトバルブ
１００Ｒ、Ｇ、Ｂによって変調した後、ダイクロイック
プリズム９８０によって色合成している。このため、光
源８０から各液晶ライトバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂまでの
距離は相違している。このような場合に、図８に示した
ように光源８０を傾けて配置しても、光源から投写レン
ズまでの距離が色光によって異なるため、全ての色光を
効率良く投写レンズに導くことが不可能である。本例の
投写型表示装置１においては、液晶ライトバルブ１００
Ｒ、Ｇ、Ｂの光入射面の側に配置された集光レンズ９６
０Ｒ、Ｇ、Ｂの光軸を平行移動させているので、各集光
レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂから投写レンズ６０までの光学
的距離をほぼ等しくすることができる。従って、光源８
０から液晶ライトバルブ１００Ｒ、Ｇ、Ｂまでの距離の
相違に係わらず、コントラストが高く、明るい投写画像
を得ることが可能である。
【００４６】［実施の形態２］次に、本発明の実施の形
態２に係る投写型表示装置について説明する。本例の投
写型表示装置では、マイクロレンズアレイ付きの液晶ラ
イトバルブを用いている点を除き、各光学要素（集光レ
ンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂ、投写レンズ６０等）の配置関係
は前述した投写型表示装置１と同様である。このため、
図７には液晶ライトバルブと集光レンズの部分のみを取
り出して示し、また、図７において、前述した投写型表
示装置１と共通する部分については同符号を付して説明
を省略する。
態２に係る投写型表示装置について説明する。本例の投
写型表示装置では、マイクロレンズアレイ付きの液晶ラ
イトバルブを用いている点を除き、各光学要素（集光レ
ンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂ、投写レンズ６０等）の配置関係
は前述した投写型表示装置１と同様である。このため、
図７には液晶ライトバルブと集光レンズの部分のみを取
り出して示し、また、図７において、前述した投写型表
示装置１と共通する部分については同符号を付して説明
を省略する。
【００４７】図７に示すように、液晶ライトバルブ２０
０は、一対の偏光板２０１、２０２の間に石英ガラス等
からなるガラス基板である第１の基板２１０と、シール
材２４０を介して第１の基板２１０に対向するように配
置された第２の基板２２０を有し、これらの基板の間に
液晶層２３０が封入された液晶装置を配置した構造とな
っている。
０は、一対の偏光板２０１、２０２の間に石英ガラス等
からなるガラス基板である第１の基板２１０と、シール
材２４０を介して第１の基板２１０に対向するように配
置された第２の基板２２０を有し、これらの基板の間に
液晶層２３０が封入された液晶装置を配置した構造とな
っている。
【００４８】第１の基板２１０上には図示を省略してい
るが配向膜、画素電極、スイッチング素子、バス配線等
が形成された構造となっている。例えば、スイッチング
素子としては、ポリシリコンＴＦＴを用いることができ
る。一方、第２の基板２２０の光出射面の側には、石英
やネオセラム等からなる結晶化ガラスから形成されたマ
イクロレンズ基板２５０が形成され、マイクロレンズ基
板２５０の光入射面の側には、マイクロレンズアレイ２
６０が一体形成されている。マイクロレンズアレイ２６
０は、複数のマイクロレンズ２６１から構成されてい
る。各マイクロレンズ２６１は凸レンズであり、液晶装
置の各画素に対応してマトリクス状に配列されている。
るが配向膜、画素電極、スイッチング素子、バス配線等
が形成された構造となっている。例えば、スイッチング
素子としては、ポリシリコンＴＦＴを用いることができ
る。一方、第２の基板２２０の光出射面の側には、石英
やネオセラム等からなる結晶化ガラスから形成されたマ
イクロレンズ基板２５０が形成され、マイクロレンズ基
板２５０の光入射面の側には、マイクロレンズアレイ２
６０が一体形成されている。マイクロレンズアレイ２６
０は、複数のマイクロレンズ２６１から構成されてい
る。各マイクロレンズ２６１は凸レンズであり、液晶装
置の各画素に対応してマトリクス状に配列されている。
【００４９】マイクロレンズ基板２５０の光出射面は平
坦化されており、その面には第１の基板２１０に形成さ
れているスイッチング素子に光が照射されるのを防止す
るために、金属クロム等からなるブラックマトリクス２
７０が蒸着等によって形成されている。
坦化されており、その面には第１の基板２１０に形成さ
れているスイッチング素子に光が照射されるのを防止す
るために、金属クロム等からなるブラックマトリクス２
７０が蒸着等によって形成されている。
【００５０】本例の液晶ライトバルブ２００において
は、画素開口部２８０の中心、すなわち画素の中心２８
０Ｌが、光源光軸Ｌに対する集光レンズ９６０の光軸９
６０Ｌの移動方向とほぼ同じ方向に、マイクロレンズ２
６１の光軸２６１Ｌに対して移動した位置となるよう
に、画素開口部２８０とマイクロレンズ２６１の配置関
係を設定してある。すなわち、マイクロレンズ２６１に
斜め方向から入射した光のほとんど全てが画素開口部２
８０に導かれるように設定されている。
は、画素開口部２８０の中心、すなわち画素の中心２８
０Ｌが、光源光軸Ｌに対する集光レンズ９６０の光軸９
６０Ｌの移動方向とほぼ同じ方向に、マイクロレンズ２
６１の光軸２６１Ｌに対して移動した位置となるよう
に、画素開口部２８０とマイクロレンズ２６１の配置関
係を設定してある。すなわち、マイクロレンズ２６１に
斜め方向から入射した光のほとんど全てが画素開口部２
８０に導かれるように設定されている。
【００５１】このような液晶ライトバルブ２００が組み
込まれた投写型表示装置においても、前述した投写型表
示装置１００と同様に、集光レンズ９６０は、その光軸
９６０Ｌが光源光軸Ｌに対して直交方向に一定の距離だ
け平行移動した位置に配置されているので、光源８０を
斜めに組み付けることなく、集光レンズ９６０から光源
光軸Ｌに対して所定の角度だけ傾いた状態の光束を液晶
ライトバルブ２００に照明することができる。従って、
従来技術のような複雑な配置を必要とせず、簡単な方法
で従来と同様に液晶ライトバルブに斜め方向から光を照
射してコントラストの高い投写画像を得ることができ、
さらに、投写レンズ６０に導入される光量を増やして明
るい投写画像を得ることができる。
込まれた投写型表示装置においても、前述した投写型表
示装置１００と同様に、集光レンズ９６０は、その光軸
９６０Ｌが光源光軸Ｌに対して直交方向に一定の距離だ
け平行移動した位置に配置されているので、光源８０を
斜めに組み付けることなく、集光レンズ９６０から光源
光軸Ｌに対して所定の角度だけ傾いた状態の光束を液晶
ライトバルブ２００に照明することができる。従って、
従来技術のような複雑な配置を必要とせず、簡単な方法
で従来と同様に液晶ライトバルブに斜め方向から光を照
射してコントラストの高い投写画像を得ることができ、
さらに、投写レンズ６０に導入される光量を増やして明
るい投写画像を得ることができる。
【００５２】これに加えて、本例では、画素開口部２８
０の中心２８０Ｌが、光源光軸Ｌに対する集光レンズ９
６０の光軸９６０Ｌの移動方向とほぼ同じ方向に、マイ
クロレンズ２６１の光軸２６１Ｌに対して移動した位置
となるようになっている。このため、液晶ライトバルブ
２００に照射された光源光軸Ｌに対して所定の角度だけ
傾いた光束が、マイクロレンズ２６１のレンズ効果によ
って画素開口部２８０に対していっそう効率良く導かれ
る。従って、さらにコントラストが高く、明るい投写画
像を得ることができる。
０の中心２８０Ｌが、光源光軸Ｌに対する集光レンズ９
６０の光軸９６０Ｌの移動方向とほぼ同じ方向に、マイ
クロレンズ２６１の光軸２６１Ｌに対して移動した位置
となるようになっている。このため、液晶ライトバルブ
２００に照射された光源光軸Ｌに対して所定の角度だけ
傾いた光束が、マイクロレンズ２６１のレンズ効果によ
って画素開口部２８０に対していっそう効率良く導かれ
る。従って、さらにコントラストが高く、明るい投写画
像を得ることができる。
【００５３】［その他の実施の形態］前述した例では、
いずれも幾何学的中心と光学的中心が一致している集光
レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂを、その光軸が投写レンズ６０
の光源光軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ方向に平行移
動させた位置に配置するようにしたが、この代わりに、
幾何学的中心と光学的中心とが一致していない偏心レン
ズを用いることもできる。集光レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂ
として、偏心レンズを用いた場合でも、その光軸を、投
写レンズ６０の光源光軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ
方向に平行移動させた位置に配置すれば良い。
いずれも幾何学的中心と光学的中心が一致している集光
レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂを、その光軸が投写レンズ６０
の光源光軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ方向に平行移
動させた位置に配置するようにしたが、この代わりに、
幾何学的中心と光学的中心とが一致していない偏心レン
ズを用いることもできる。集光レンズ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂ
として、偏心レンズを用いた場合でも、その光軸を、投
写レンズ６０の光源光軸Ｌに対する移動方向とほぼ同じ
方向に平行移動させた位置に配置すれば良い。
【００５４】なお、前述した投写型表示装置はいずれも
投写面を観察する側から投写を行う前面投写型表示装置
であるが、本発明の投写型表示装置は、投写面を観察す
る側とは反対の方向から投写を行う背面投写型表示装置
にも適用可能である。
投写面を観察する側から投写を行う前面投写型表示装置
であるが、本発明の投写型表示装置は、投写面を観察す
る側とは反対の方向から投写を行う背面投写型表示装置
にも適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の投写型表
示装置では、投写レンズを、その光軸が光源光軸に対し
て直交方向に一定の距離だけ平行移動させた位置となる
ように配置してある。また、集光レンズを、投写レンズ
の光軸の光源光軸に対する移動方向とほぼ同じ方向に移
動した位置となるように配置してある。従って、ライト
バルブに斜め方向から光を照射できると共に、投写レン
ズに導入される光量を増できる。このため、光源光軸に
対して斜めに光学部品を組み付ける場合と同様に、コン
トラストが高く、明るい投写画像を得ることができる。
示装置では、投写レンズを、その光軸が光源光軸に対し
て直交方向に一定の距離だけ平行移動させた位置となる
ように配置してある。また、集光レンズを、投写レンズ
の光軸の光源光軸に対する移動方向とほぼ同じ方向に移
動した位置となるように配置してある。従って、ライト
バルブに斜め方向から光を照射できると共に、投写レン
ズに導入される光量を増できる。このため、光源光軸に
対して斜めに光学部品を組み付ける場合と同様に、コン
トラストが高く、明るい投写画像を得ることができる。
【図１】本発明を適用した投写型表示装置の外観形状を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】図１に示す投写型表示装置の内部構成を示す概
略平面構成図である。
略平面構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における概略断面構成図であ
る。
る。
【図４】光学ユニットと投写レンズユニットの部分を取
り出して示す概略平面構成図である。
り出して示す概略平面構成図である。
【図５】図１に示す投写型表示装置に組み込まれている
光学系を示す概略構成図である。
光学系を示す概略構成図である。
【図６】光源光軸に沿った各レンズの配置関係を示す説
明図である。
明図である。
【図７】マイクロレンズ付き液晶ライトバルブを用いた
投写型表示装置の液晶ライトバルブ周辺の概略構成図で
ある。
投写型表示装置の液晶ライトバルブ周辺の概略構成図で
ある。
【図８】従来の光源光軸に沿った各レンズの配置関係を
示す説明図である。
示す説明図である。
１ 投写型表示装置 ６ 投写レンズユニット ６０ 投写レンズ ６０Ｌ 投写レンズの光軸 ７ 電源ユニット ８ 光源ランプユニット ８０ 光源 ８０Ｌ 光源の光軸 ８１ ランプ本体 ８２ 反射鏡 ９ 光学ユニット ９２１ 第１のレンズ板 ９２２ 第２のレンズ板 ９２３ 重畳レンズ ９２４ 均一照明光学系 ９２５ 色分離光学系 ９６０Ｒ、Ｇ、Ｂ 集光レンズ ９６０Ｌ 集光レンズの光軸 ９８０ ダイクロイックプリズム １００Ｒ、Ｇ、Ｂ、２００Ｒ 液晶ライトバルブ ２６０ マイクロレンズアレイ ２６１ マイクロレンズ ２６１Ｌ マイクロレンズの光軸 ２７０ ブラックマトリクス ２８０ 画素開口部 ２８０Ｌ 画素開口部の中心 Ｌ 光源光軸
Claims (7)
- 【請求項１】 光源から出射された光束を変調するライ
トバルブと、当該ライトバルブによって変調された光束
を投写面上に拡大投写する投写レンズと、前記ライトバ
ルブの光入射面の側に配置された集光レンズとを有する
投写型表示装置において、 前記投写レンズは、その光軸が光源光軸に対して直交方
向に一定の距離だけ平行移動した位置となるように配置
されており、 前記集光レンズは、その光軸が前記投写レンズの光軸の
前記光源光軸に対する移動方向とほぼ同じ方向に平行移
動した位置となるように配置されていることを特徴とす
る投写型表示装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記集光レンズから
の出射光の中心光軸は前記投写レンズの入射瞳のほぼ中
心を通ることを特徴とする投写型表示装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記光源か
ら前記集光レンズに至る光路中には前記光源から出射さ
れた光束を複数の部分光束に分割して、それぞれの部分
光束を前記ライトバルブ上に重畳させる均一照明光学系
が設けられていることを特徴とする投写型表示装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のうちのいずれかの項に
おいて、前記集光レンズからの出射光の中心光軸と前記
ライトバルブの明視方向とがほぼ一致していることを特
徴とする投写型表示装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のうちのいずれかの項に
おいて、前記ライトバルブは、マトリクス状に配置され
た複数の画素と、入射光を前記画素に集光させる複数の
マイクロレンズを有するマイクロレンズアレイとを備
え、前記画素の中心は、前記光源光軸に対する前記集光
レンズの光軸の移動方向とほぼ同じ方向に、前記マイク
ロレンズの光軸に対して移動した位置となるように配置
されていることを特徴とする投写型表示装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のうちのいずれかの項に
おいて、前記光源から出射された光束を複数色の光束に
分離する色分離手段と、当該色分離手段によって分離さ
れた各色の光束を変調する複数の前記ライトバルブと、
当該ライトバルブのそれぞれによって変調された各色の
光束を合成する色合成手段と、当該色合成手段によって
合成された光束を投写面上に拡大投写する前記投写レン
ズと、前記ライトバルブのそれぞれの光入射面の側に配
置された前記集光レンズとを有し、それぞれの前記集光
レンズから前記投写レンズまでの光学的距離がほぼ等し
いことを特徴とする投写型表示装置。 - 【請求項７】 請求項１から５のうちのいずれかの項に
おいて、 前記光源から出射された光束を三色の光束に分離する前
記色分離手段と、 前記色分離手段によって分離された各色の光束を変調す
る３つの前記ライトバルブと、 当該ライトバルブのそれぞれによって変調された各色の
光束を合成する色合成手段と、 前記色合成手段によって合成された光束を投写面上に拡
大投写する前記投写レンズと、 前記ライトバルブのそれぞれの光入射面の側に配置され
た前記集光レンズとを有し、 前記色分離手段は２つのダイクロイックミラーを備え、 前記色合成手段は４つの直角プリズムの接合面に沿って
Ｘ字状にダイクロイック層が形成されたダイクロイック
プリズムを備え、 それぞれの前記集光レンズから前記投写レンズまでの光
学的距離はほぼ等しいことを特徴とする投写型表示装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9225431A JPH1164787A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 投写型表示装置 |
| US09/137,752 US6155686A (en) | 1997-08-21 | 1998-08-21 | Projection display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9225431A JPH1164787A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 投写型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164787A true JPH1164787A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16829270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9225431A Withdrawn JPH1164787A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 投写型表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6155686A (ja) |
| JP (1) | JPH1164787A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6869186B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-03-22 | Seiko Epson Corporation | Optical device and projector |
| JP2007171443A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3269494B2 (ja) * | 1998-12-21 | 2002-03-25 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置及び投写型表示装置 |
| DE10245473A1 (de) * | 2002-09-28 | 2004-04-08 | Leica Microsystems Semiconductor Gmbh | Strukturbreiten-Messgerät |
| JP4046585B2 (ja) * | 2002-10-01 | 2008-02-13 | オリンパス株式会社 | 照明装置と、この照明装置を用いた投影表示装置 |
| CN109729323B (zh) * | 2017-10-27 | 2021-06-15 | 马娟庸 | 投影系统 |
| CN111711805A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-25 | 中国电影器材有限责任公司 | 高对比度的电影放映系统及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4436393A (en) * | 1983-01-03 | 1984-03-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Distortion correction for an overhead projector system |
| JPH0623817B2 (ja) * | 1985-07-18 | 1994-03-30 | 旭光学工業株式会社 | 液晶投写型画像表示装置 |
| NL8901077A (nl) * | 1989-04-28 | 1990-11-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optische belichtingsstelsel en projectie-apparaat voorzien van een dergelijk stelsel. |
| JP3284246B2 (ja) * | 1990-11-15 | 2002-05-20 | セイコーエプソン株式会社 | 投写型液晶表示装置及び投写型表示装置 |
| US5283599A (en) * | 1991-07-08 | 1994-02-01 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for combining and projecting images |
| JPH0727997A (ja) * | 1993-07-08 | 1995-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型表示装置 |
| US5355188A (en) * | 1993-09-09 | 1994-10-11 | In Focus Systems, Inc. | Method and apparatus for distortion correction in optical projectors |
| JP3473335B2 (ja) * | 1996-08-19 | 2003-12-02 | セイコーエプソン株式会社 | 投写型表示装置 |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP9225431A patent/JPH1164787A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-08-21 US US09/137,752 patent/US6155686A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6869186B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-03-22 | Seiko Epson Corporation | Optical device and projector |
| USRE40397E1 (en) | 2002-03-28 | 2008-06-24 | Seiko Epson Corporation | Optical device and projector |
| JP2007171443A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6155686A (en) | 2000-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050805 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050907 |