JPH116980A - Projection device - Google Patents

Projection device

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Publication number
JPH116980A
JPH116980A JP9159070A JP15907097A JPH116980A JP H116980 A JPH116980 A JP H116980A JP 9159070 A JP9159070 A JP 9159070A JP 15907097 A JP15907097 A JP 15907097A JP H116980 A JPH116980 A JP H116980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
light
lens array
projection device
array body
Prior art date
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Pending
Application number
JP9159070A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eimei Miyashita
栄明 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH116980A publication Critical patent/JPH116980A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use a low-input lamp as a light source to prolong the life of the device and to continue projection in a somewhat dark state even when one lamp is burnt out because plural light sources are prepared by providing the light source with one concave reflection mirror per each and inclining the optical axis of the light source to an irradiated surface by a specified angle to the normal of the irradiated surface. SOLUTION: The light source is a metal halide lamp and is positioned on an axial center in the concave reflection mirror 2, and 1st and 2nd lens array bodies 3 and 5 and a condensing lens 100 are arranged on the irradiated surface 6 side. The mirror 2 is a parabolic mirror surface and reflects the light as parallel beams from the light source 1. Both light sources 1 and 1 are arranged so that their optical axes are symmetrically inclined by 2 deg. to 8 deg. to the normal (n) of the surface 6 and crossed at one point on the surface 6 so as to irradiate a common range on the surface 6. The surface 6 is a liquid crystal panel and the light passing through the liquid crystal panel passes through a projection lens in front of the liquid crystal panel and is projected to a screen.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル等に表
示された画像を、スクリーンに投影する投写装置に関す
るものである。
The present invention relates to a projection device for projecting an image displayed on a liquid crystal panel or the like onto a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、大画面映像を表示する装置として、液晶パネルに表
示された画像を強力な光で照明し、スクリーン上に投写
する液晶プロジェクタのような投写装置が知られてい
る。この種投写装置の光源は、光源の入力を増やすこと
が比較的安価である250〜400Wランプが広く採用
されている。しかし、入力の大きなランプは一般に寿命
が短く、又、寿命との関係でアーク長を短くできないた
め集光効率が悪く、更に発熱量が大きいため大型の冷却
ファンを必要とし、冷却ファンのノイズが大きい問題が
ある。光利用効率について、現在主流の250Wランプ
を使用している液晶プロジェクタの利用効率は僅か約
2.5%ルーメン/W(2.0 ANSI Lumens/W)である。更
に、映写中にランプが切れた場合、ランプ交換のため映
写を中断せざるを得ない。本発明は、複数個のランプを
用いることにより、上記問題を解決できる投写装置を明
らかにするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for displaying a large screen image, a device such as a liquid crystal projector that illuminates an image displayed on a liquid crystal panel with strong light and projects the image on a screen is known. Projection devices are known. As a light source of this type of projection device, a 250 to 400 W lamp, which is relatively inexpensive to increase the input of the light source, is widely used. However, a lamp with a large input generally has a short service life, and the arc length cannot be shortened in relation to the service life, so that the light-collecting efficiency is poor. There is a big problem. Regarding the light use efficiency, the use efficiency of a liquid crystal projector using a current mainstream 250 W lamp is only about 2.5% lumen / W (2.0 ANSI Lumens / W). Further, if the lamp is cut off during the projection, the projection must be interrupted to replace the lamp. The present invention clarifies a projection device that can solve the above problem by using a plurality of lamps.

【0003】[0003]

【課題を解決する手段】本発明の投写装置は、複数の光
源(1)の光を合成して照射面(6)に投写する投写装置で
あって、各光源(1)は、一つの光源(1)に対して一つの
凹面反射鏡(2)を有し、照射面(7)に対する各光源(1)
の光軸は照射面(6)の法線nに対して2〜8゜傾斜して
いる。
A projection apparatus according to the present invention is a projection apparatus for combining light from a plurality of light sources (1) and projecting the combined light on an irradiation surface (6), wherein each light source (1) has one light source. It has one concave reflector (2) for (1), and each light source (1) for the irradiation surface (7)
Is inclined by 2 to 8 ° with respect to the normal line n of the irradiation surface (6).

【0004】[0004]

【作用及び効果】光源(1)を複数とするため、光源に入
力の小さいランプを用いることができる。一般に入力の
小さいランプは、入力の大きいランプよりも寿命が長い
ため、1つのランプに対する交換の頻度が小さくなる。
又、複数のランプを用いることにより、1つのランプが
切れても、多少暗くなるが映写を続行することができ、
映写中断の不都合は解消される。更に、入力の小さいラ
ンプは、アーク長を短くすることができるため集光効率
を高めることができる。又、入力の小さいランプは、発
熱量も小さいので、冷却ファンは小型のもので済み、運
転音を低くできる。
[Operation and Effect] Since a plurality of light sources (1) are used, a lamp having a small input can be used as the light source. Generally, a lamp with a small input has a longer life than a lamp with a large input, so that the frequency of replacement for one lamp is reduced.
Further, by using a plurality of lamps, even if one lamp is cut off, the projection can be continued although the image is slightly darkened,
The inconvenience of interrupting the projection is eliminated. Further, a lamp with a small input can shorten the arc length, thereby improving the light collection efficiency. Further, since a lamp with a small input generates a small amount of heat, a small cooling fan is required and the operating noise can be reduced.

【0005】[0005]

【実施の形態】第1実施例(図1) 図1は、ケーラー照明光学系での実施例を示している。
実施例の光源はメタルハライドランプであって、凹面反
射鏡(2)の軸心上にて該凹面反射鏡(2)内の軸心上に位
置し、照射面(6)側に集光レンズ(100)を配備してい
る。凹面反射鏡(2)は放物面鏡であって、光源(1)から
の光を平行光として反射させる。両光源(1)の光軸は照
射面(6)の法線nに対して2〜8゜対称的に傾いて照射
面(6)上の1点で交わり、照射面(6)上の共通の範囲を
照射する様に配備されている。照射面(6)は液晶パネル
であって、該パネルを通過した光は、パネル前方の投写
レンズを通ってスクリーン(何れも図示せず)に投写され
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment (FIG. 1) FIG. 1 shows an embodiment in a Koehler illumination optical system.
The light source of the embodiment is a metal halide lamp, which is located on the axis of the concave reflecting mirror (2) and on the axis of the concave reflecting mirror (2), and is provided with a condenser lens ( 100) are deployed. The concave reflecting mirror (2) is a parabolic mirror, and reflects light from the light source (1) as parallel light. The optical axes of both light sources (1) are symmetrically inclined at an angle of 2 to 8 ° with respect to the normal line n of the irradiation surface (6), intersect at one point on the irradiation surface (6), and are common on the irradiation surface (6). It is arranged to irradiate a range. The irradiation surface (6) is a liquid crystal panel, and the light passing through the panel is projected on a screen (neither is shown) through a projection lens in front of the panel.

【0006】図1では、解り易くするために照射面(6)
の法線nに対して光源(1)の光軸の傾きを実際より大き
く描いているため、凹面反射鏡(2)(2)どうしは離れて
いるが、実際は、凹面反射鏡(2)(2)は干渉し合う。こ
のため、図6に示す如く、隣合う凹面反射鏡(2)(2)の
各相手凹面反射鏡(2)との当接縁(21)は、隣り合う2つ
の光軸の中間を通る仮想平面で切断され、曲線状の切断
端面どうしが当接している。上記凹面反射鏡(2)は、均
一形状に製作後、干渉部分を切断してもよく或いは、最
初から図6(a)、(b)の最終形状に成形してもよい。2
つの光源(1)(2)の光軸を照射面(6)の法線nに対して
2〜8゜傾けた理由は、2゜以下であると、凹面反射鏡
(2)(2)どうしの干渉が大きくなり過ぎ、8゜以上であ
ると、パネル前方の投写レンズを外れる光量が多くなっ
て、集光率が悪くなる。
In FIG. 1, an irradiation surface (6) is shown for easy understanding.
Since the inclination of the optical axis of the light source (1) is drawn larger than the actual line with respect to the normal line n, the concave reflecting mirrors (2) and (2) are apart from each other. 2) interfere with each other. For this reason, as shown in FIG. 6, an abutting edge (21) of the adjacent concave reflecting mirrors (2) and (2) with each other's concave reflecting mirror (2) is assumed to pass through the middle between two adjacent optical axes. It is cut in a plane, and the curved cut end faces are in contact with each other. After the concave reflecting mirror (2) is manufactured into a uniform shape, the interference portion may be cut off or may be formed from the beginning into the final shape shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). 2
The reason why the optical axes of the two light sources (1) and (2) are inclined by 2 to 8 ° with respect to the normal line n of the irradiation surface (6) is that if the angle is less than 2 °, the concave reflecting mirror
(2) (2) If the interference between them is too large, that is, 8 ° or more, the amount of light falling off the projection lens in front of the panel increases, and the light collection rate deteriorates.

【0007】第2実施例(図2) 以下の第2〜第8実施例は、照射面(6)の中央部と周縁
部の明るさの差の小さいインテグレータ照明光学系での
実施例である。図2に示す様に、2つの光源(1)(1)の
光軸は、図1と同様に液晶パネルである照射面(6)上の
1点で交わり、照射面(6)の法線nに対して前記同様の
理由により2〜8゜対称的に傾いている。各光源(1)に
は、放物面鏡である凹面反射鏡(2)(2)が前記第1実施
例と同様に配備されている。光源(1)と照射面(6)との
間には、光源(1)から遠ざかる方に順に、第1、第2レ
ンズアレイ体(3)(5)及び集光レンズ(100)が配備され
る。両レンズアレイ体(3)(5)は透明ガラス又は透明樹
脂にて形成され、図3に示す如く、例えば横に5列、縦
に5列、計25個の凸面レンズ(31)(51)を、光軸に直交
する面内に配列して形成されている。
Second Embodiment (FIG. 2) The following second to eighth embodiments are embodiments in an integrator illumination optical system having a small difference in brightness between the central portion and the peripheral portion of the irradiation surface (6). . As shown in FIG. 2, the optical axes of the two light sources (1) and (1) intersect at one point on the irradiation surface (6), which is a liquid crystal panel, as in FIG. n is symmetrically inclined with respect to n by 2 to 8 ° for the same reason as described above. Each light source (1) is provided with concave reflecting mirrors (2) and (2), which are parabolic mirrors, as in the first embodiment. Between the light source (1) and the irradiation surface (6), first and second lens array bodies (3) and (5) and a condenser lens (100) are provided in order from the light source (1). You. The two lens array bodies (3) and (5) are formed of a transparent glass or a transparent resin, and as shown in FIG. Are arranged in a plane orthogonal to the optical axis.

【0008】両レンズアレイ体(3)(5)は、縦横の中心
線が交わるレンズアレイ体の中心を光軸が通る様に配備
され、第1レンズアレイ体(3)と第2レンズアレイ体
(5)の間隔は、光源(1)側の第1レンズアレイ体(3)の
凸面レンズ(31)に入射した光束が、第2レンズアレイ体
(5)の凸面レンズ(51)にて収束するように設定される。
公知の如く、第1レンズアレイ体(3)の各凸面レンズ(3
1)からの出射光は、第2レンズアレイ体(5)の凸面レン
ズ群の内、対向する凸面レンズ(51)にのみ入射し、第2
レンズアレイ体(5)の各凸面レンズ(51)からは照射面
(6)上の共通範囲に照射される。
The two lens array units (3) and (5) are arranged so that the optical axis passes through the center of the lens array unit where the vertical and horizontal center lines intersect, and the first lens array unit (3) and the second lens array unit
The interval of (5) is such that the luminous flux incident on the convex lens (31) of the first lens array body (3) on the light source (1) side is equal to the second lens array body.
It is set to converge by the convex lens (51) of (5).
As is well known, each convex lens (3) of the first lens array body (3) is
The light emitted from 1) is incident only on the facing convex lens (51) of the convex lens group of the second lens array body (5),
Irradiation surface from each convex lens (51) of lens array body (5)
(6) The above common area is irradiated.

【0009】第3実施例(図4) 図4は、凹面反射鏡(2)に楕円反射鏡を用いた実施例で
ある。2つの光源(1)(1)の光軸は、図1と同様に液晶
パネルである照射面(6)上の1点で交わり、照射面(6)
の法線nに対して前記同様の理由により2〜8゜対称的
に傾いている。各光源(1)には、楕円面鏡である凹面反
射鏡(2)(2)が前記第1実施例と同様に配備されてい
る。光源(1)と照射面(6)との間には、光源(1)から遠
ざかる方に順に、第1、第2レンズアレイ体(3)(5)が
配備される。
Third Embodiment (FIG. 4) FIG . 4 shows an embodiment in which an elliptical reflecting mirror is used as the concave reflecting mirror (2). The optical axes of the two light sources (1) and (1) intersect at one point on the irradiation surface (6), which is a liquid crystal panel, as in FIG.
Are symmetrically inclined with respect to the normal line n by 2 to 8 ° for the same reason as described above. Each light source (1) is provided with concave reflecting mirrors (2) and (2), which are elliptical mirrors, as in the first embodiment. Between the light source (1) and the irradiation surface (6), first and second lens array bodies (3) and (5) are provided in order from the light source (1).

【0010】両レンズアレイ体(3)(5)は、前記同様に
して25個の凸面レンズ(31)(51)を、光軸に直交する面
内に配列して形成されているが、楕円面鏡である凹面反
射鏡(2)からの反射光は、平行光ではなく収束光である
ため、光源(1)側の第1レンズアレイ体(3)に比べて、
第2レンズアレイ体(5)は小さく形成され、又、第2実
施例では必要であった集光レンズ(100)は不要である。
第1レンズアレイ体(3)と第2レンズアレイ体(5)の間
隔は、光源(1)側の第1レンズアレイ体(3)の凸面レン
ズ(31)に入射した光束が、第2レンズアレイ体(5)の凸
面レンズ(51)にて収束するように設定される。
The two lens array bodies (3) and (5) are formed by arranging 25 convex lenses (31) and (51) in a plane perpendicular to the optical axis in the same manner as described above. The reflected light from the concave reflecting mirror (2), which is a plane mirror, is not a parallel light but a convergent light, and therefore, compared to the first lens array body (3) on the light source (1) side.
The second lens array body (5) is formed small, and the condenser lens (100) required in the second embodiment is not required.
The distance between the first lens array body (3) and the second lens array body (5) is such that the light beam incident on the convex lens (31) of the first lens array body (3) on the light source (1) side is the second lens. It is set so as to converge on the convex lens (51) of the array body (5).

【0011】第4実施例(図8、図9) 前記第2、第3実施例において、第2レンズアレイ体
(5)の出射側に偏光変換素子板(7)を設けたものであ
る。偏光変換素子板(7)は、内部に偏光分離膜(40)を具
えたプリズム合成体であるPBS(4)と、内部に反射膜
(80)を具えたプリズム合成体であるミラー体(8)とから
なる対を基本構成単位とし、複数の対を第2レンズアレ
イ体(5)に対向させている。第2レンズアレイ体(5)を
構成する各凸レンズ(51)には、偏光変換素子板(7)の一
対の基本構成単位が対向する。又、各ミラー体(8)の前
面に、λ/2波長板(82)が設けられ、各PBS(4)の後
面に部分遮光板(81)が設けられている。
Fourth Embodiment (FIGS. 8 and 9) In the second and third embodiments, the second lens array
A polarization conversion element plate (7) is provided on the exit side of (5). The polarization conversion element plate (7) comprises a PBS (4), which is a prism composite having a polarization separation film (40) inside, and a reflection film inside.
A pair consisting of a mirror body (8) which is a prism composite having (80) is used as a basic structural unit, and a plurality of pairs are opposed to the second lens array body (5). Each convex lens (51) constituting the second lens array body (5) is opposed to a pair of basic structural units of the polarization conversion element plate (7). A λ / 2 wavelength plate (82) is provided on the front surface of each mirror body (8), and a partial light shielding plate (81) is provided on the rear surface of each PBS (4).

【0012】光源(1)からの光は、第1、第2レンズア
レイ体(3)(5)により集光された後に、部分遮光板(81)
に遮られて、偏光変換素子板(7)のPBS(4)のみに入
射する。PBS(4)に入射した光は、P波のみ通過を許
され、S波は反射される。S波はミラー体(8)の反射膜
(80)に反射されて、λ/2波長板(82)に入射し、該λ/
2波長板(82)により偏光面が回転され、P波に変換され
る。このようにして、偏光変換素子板(7)を通過する光
は、全てP波に変換される。又。PBS(4)を通過する
P波にλ/2波長板(82)を用いれば、全ての光はS波に
変換される。液晶パネルの照射面(6)は、液晶分子の配
列方向に対向する偏光だけが、照射面(6)を通過するか
ら、通過する偏光をP波とすれば、全ての光が照射面
(6)を通過することになり、集光効率を大幅に高めるこ
とができる。
The light from the light source (1) is condensed by the first and second lens array bodies (3) and (5), and then the partial light shielding plate (81)
And enters only the PBS (4) of the polarization conversion element plate (7). The light incident on the PBS (4) is allowed to pass only the P wave, and the S wave is reflected. S wave is a reflection film of mirror body (8)
(80), is incident on the λ / 2 wavelength plate (82),
The plane of polarization is rotated by the two-wavelength plate (82) and converted into a P-wave. In this way, all the light passing through the polarization conversion element plate (7) is converted into a P wave. or. If a λ / 2 wave plate (82) is used for the P wave passing through the PBS (4), all the light is converted to the S wave. On the irradiation surface (6) of the liquid crystal panel, only the polarized light that is opposed to the alignment direction of the liquid crystal molecules passes through the irradiation surface (6).
Since the light passes through (6), the light collection efficiency can be greatly increased.

【0013】第5実施例(図10) 前記第2、第3実施例において、第2レンズアレイ体
(5)の入射側に偏光変換素子板(7)を設けたものであ
る。偏光変換素子板(7)の構成、作用は前記第4実施例
と同様であるので、第4実施例と同じ符号を付すこと
で、説明に代える。図10の場合、第2レンズアレイ体
(5)は偏光変換素子板(7)の出射側に位置しているか
ら、光源(1)からの不定偏光は、第1レンズアレイ体
(3)のみを通過して、偏光変換素子板(7)に達する。従
って、不定偏光の屈折量は小さく、偏光光であるP波及
びS波は偏光変換素子板(7)内の光路を正確に辿る。そ
の結果、投写手段が照射面(6)の照射範囲を一様に照射
できる。
Fifth Embodiment (FIG. 10) In the second and third embodiments, the second lens array
The polarization conversion element plate (7) is provided on the incident side of (5). Since the configuration and operation of the polarization conversion element plate (7) are the same as those of the fourth embodiment, the same reference numerals as in the fourth embodiment denote the same parts, and a description thereof will be omitted. In the case of FIG. 10, the second lens array body
Since (5) is located on the exit side of the polarization conversion element plate (7), the indeterminate polarized light from the light source (1) is transmitted to the first lens array body.
The light passes only through (3) and reaches the polarization conversion element plate (7). Therefore, the amount of refraction of the irregularly polarized light is small, and the P-wave and the S-wave, which are polarized light, accurately follow the optical path in the polarization conversion element plate (7). As a result, the projection means can uniformly irradiate the irradiation range of the irradiation surface (6).

【0014】又、補助偏光手段たるλ/2波長板(82)
は、第2レンズアレイ体(5)と偏光変換素子板(7)の間
に位置するから、λ/2波長板(82)は第2レンズアレイ
体(5)の入射側の平坦面に貼り付けることができる。一
般に偏光変換素子板(7)に比して、第2レンズアレイ体
(5)は安価であり、第2レンズアレイ体(5)上の誤った
位置にλ/2波長板(82)を取り付けても、その交換に対
する損失は小さくなる。
A λ / 2 wavelength plate (82) serving as an auxiliary polarizing means.
Is located between the second lens array body (5) and the polarization conversion element plate (7), the λ / 2 wavelength plate (82) is attached to the flat surface on the incident side of the second lens array body (5). Can be attached. Generally, the second lens array body is compared with the polarization conversion element plate (7).
(5) is inexpensive, and even if the λ / 2 wavelength plate (82) is attached to the wrong position on the second lens array body (5), the loss for replacement is reduced.

【0015】第6実施例(図11) 図2の実施例において、一方の光源(1)の光を全反射ミ
ラー(64)を介して照射面(6)に照射するものである。照
射面(6)の一点で交わる2つの光源(1)(1)の光軸は、
照射面(6)の法線nに対して夫々2〜8゜対称的に傾い
ている。上記図11の実施例の場合、効率のよい大型円
形反射鏡を用いて、光源(1)の中心付近の明るい光を照
射できる。又、2つの光源(1)(1)の凹面反射鏡(2)
(2)の干渉を避けことができるため、図6(a)、(b)に
示す様に、凹面反射鏡(2)を特殊な形状にする必要はな
い。
Sixth Embodiment (FIG. 11) In the embodiment of FIG. 2, the light of one light source (1) is applied to the irradiation surface (6) via a total reflection mirror (64). The optical axes of the two light sources (1) and (1) intersecting at one point on the irradiation surface (6) are
They are symmetrically inclined by 2 to 8 ° with respect to the normal line n of the irradiation surface (6). In the case of the embodiment shown in FIG. 11, bright light near the center of the light source (1) can be irradiated by using an efficient large circular reflecting mirror. In addition, the concave reflector (2) of the two light sources (1) and (1)
Since the interference of (2) can be avoided, it is not necessary to make the concave reflecting mirror (2) a special shape as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

【0016】第7実施例(図12) 3枚の全反射ミラー(63)(64)(65)と3枚のダイクロイッ
クミラー(903)(904)(905)を組込んだ投写装置である。
装置本体(900)の前方には、スクリーン(図示せず)が設
けられ、装置本体(900)の前端部には、レンズ群からな
る投写レンズ(902)がスクリーンに対向して設けられて
いる。装置本体(900)の後端部には、前記第2実施例と
同様にして2つの光源(1)(1)が設けられている。光源
(1)(1)から投写レンズ(902)に達するまでの光路上に
は、光路に対して45゜傾いた3枚のダイクロイックミ
ラー(903)(904)(905)、R、G、Bの3原色に対応した
3つの液晶パネル(60)(61)(62)及び3枚の全反射ミラー
(63)(64)(65)が、公知の如く配備されている。2つの光
源(1)に対応して凹面反射鏡(2)、各光軸上に第1レン
ズアレイ体(3)、第2レンズアレイ体(5)、集光レンズ
(100)が配備され、光軸の成す角度は4〜16゜であ
る。これは、前記第1、第2、第3実施例での2つの光
軸間の成す角度4〜16゜(照射面(6)の法線nに対す
る2つの光源(1)(2)の光軸の成す角度が2〜8゜であ
るから)と同じである。
Seventh Embodiment (FIG. 12) This is a projection apparatus incorporating three total reflection mirrors (63) (64) (65) and three dichroic mirrors (903) (904) (905).
A screen (not shown) is provided in front of the apparatus main body (900), and a projection lens (902) including a lens group is provided at a front end of the apparatus main body (900) so as to face the screen. . At the rear end of the apparatus main body (900), two light sources (1) and (1) are provided as in the second embodiment. light source
(1) On the optical path from (1) to the projection lens (902), there are three dichroic mirrors (903) (904) (904) (905), R, G, and B inclined at 45 ° to the optical path. Three liquid crystal panels (60) (61) (62) corresponding to three primary colors and three total reflection mirrors
(63), (64) and (65) are deployed as known. A concave reflecting mirror (2) corresponding to two light sources (1), a first lens array (3), a second lens array (5) on each optical axis, and a condenser lens
(100) is provided, and the angle formed by the optical axis is 4 to 16 °. This is because the angle between the two optical axes in the first, second and third embodiments is 4 to 16 ° (the light of the two light sources (1) and (2) with respect to the normal line n of the irradiation surface (6)). (Because the angle between the axes is 2 to 8 °).

【0017】ダイクロイックミラー(903)で赤色光のみ
が通過し、該通過光は全反射ミラー(64)で反射されて、
赤色光用の液晶パネル(60)を照射する。一方、ダイクロ
イックミラー(903)により反射された光束は、ダイクロ
イックミラー(904)により緑色光が反射され、該反射光
は緑色光用の液晶パネル(61)を照射する。又、ダイクロ
イックミラー(904)を通過した光束は、ダイクロイック
ミラー(905)及び全反射ミラー(65)により反射された後
に、青色光用の液晶パネル(62)を照射する。赤色光用、
緑色光用、青色光用の液晶パネル(60)(61)(62)を通過し
た光束は、色合成プリズム(901)に入射し、該色合成プ
リズム(901)にて、赤、青、緑の各光に対応した画像が
合成され、投写レンズ(902)によりスクリーン(図示せ
ず)に照射される。
Only the red light passes through the dichroic mirror (903), and the passed light is reflected by the total reflection mirror (64).
The liquid crystal panel for red light (60) is irradiated. On the other hand, the light beam reflected by the dichroic mirror (903) reflects green light by the dichroic mirror (904), and the reflected light illuminates the liquid crystal panel (61) for green light. The light beam that has passed through the dichroic mirror (904) is reflected by the dichroic mirror (905) and the total reflection mirror (65), and then irradiates the liquid crystal panel (62) for blue light. For red light,
The luminous flux that has passed through the liquid crystal panels for green light and blue light (60), (61), and (62) enters the color synthesis prism (901), where the red, blue, and green lights are emitted. An image corresponding to each light is synthesized, and is projected on a screen (not shown) by the projection lens (902).

【0018】第8実施例(図13) 4枚のダイクロイックミラ(903)(904)(905)(906)と3枚
の全反反射ミラー(63)(64)(65)を組込んだ投写装置であ
る。光源(1)(1)から投写レンズ()に達するまでの光路
上には、光路に対して45゜傾いて4枚のダイクロイッ
クミラー(903)(904)(905)(906)と、R、G、Bの3原色
に対応した3つの表示パネル(60)(61)(62)と、3枚の全
反射ミラー(63)(64)(65)が公知の如く配備されている。
2つの光源(1)に対応して凹面反射鏡(2)、各光軸上に
第1レンズアレイ体(3)、第2レンズアレイ体(5)、集
光レンズ(100)が配備され、光軸の成す角度は4〜16
゜である。
Eighth Embodiment (FIG. 13) Projection incorporating four dichroic mirrors (903) (904) (905) (906) and three total reflection mirrors (63) (64) (65) Device. On the optical path from the light sources (1) and (1) to the projection lens (), four dichroic mirrors (903) (904) (905) (906) inclined at 45 ° with respect to the optical path and R, Three display panels (60) (61) (62) corresponding to the three primary colors G and B, and three total reflection mirrors (63) (64) (65) are provided in a known manner.
A concave reflecting mirror (2) corresponding to the two light sources (1), a first lens array body (3), a second lens array body (5), and a condenser lens (100) are provided on each optical axis, The angle between the optical axes is 4-16
゜.

【0019】ダイクロイックミラー(903)で赤色光のみ
が通過して全反射ミラー(64)で赤色光用の表示パネル(6
0)を照射する。一方、ダイクロイックミラー(903)で反
射された光束は、ダイクロイックミラー(904)により緑
色光が反射され、該反射光は緑色光用の表示パネル(61)
を照射する。又、ダイクロイックミラー(904)を通過し
た光束は、青色光用の表示パネル(62)を照射した後に、
全反射ミラー(65)により反射されて、ダイクロイックミ
ラー(906)に達する。赤色光用と緑色光用の表示パネル
(60)(61)を通過した光束は、ダイクロイックミラー(90
5)により合成され、ダイクロイックミラー(906)に入射
する。ダイクロイックミラー(906)にて、赤、青、緑の
各光に対応した画像が合成され、投写レンズ(902)によ
りスクリーンに照射される。
Only the red light passes through the dichroic mirror (903) and the red light display panel (6) passes through the total reflection mirror (64).
0) is irradiated. On the other hand, the light beam reflected by the dichroic mirror (903) has green light reflected by the dichroic mirror (904), and the reflected light is a display panel (61) for green light.
Is irradiated. The light beam passing through the dichroic mirror (904) irradiates the display panel (62) for blue light,
The light is reflected by the total reflection mirror (65) and reaches the dichroic mirror (906). Display panel for red light and green light
The luminous flux passing through (60) and (61) is converted to a dichroic mirror (90
The light is synthesized by 5) and enters the dichroic mirror (906). Images corresponding to red, blue, and green lights are synthesized by a dichroic mirror (906), and are projected onto a screen by a projection lens (902).

【0020】第9実施例(図5) 第1実施例乃至第8実施例において、2つの光源(1)
(1)を、両光源(1)(1)を同時又は任意に切れ替えて一
灯のみ点灯させることのできるランプ制御部(300)に連
繋した実施例である。図5に示す如く、AC電源コンセ
ント(301)、主電源回路(302)をONすると、ランプ制御
回路(303)、タイマー(304)に通電される。ランプ選択ス
イッチ(305)はノーマルスイッチとエコノミースイッチ
を具えている。ノーマルスイッチをONすると、ランプ
制御回路が駆動、リレー(306)(307)が動作し、ランプバ
ラスト(308)、(309)に通電して2つの光源(1)(1)が点
灯する。ランプ選択スイッチ(305)のエコノミースイッ
チをONすると、ランプ制御回路(303)が駆動と、各光
源のタイマー(304)によって光源別に点灯時間が積算さ
れた点灯時間の少ない光源側のリレー(306)又は(307)が
動作し、ランプバラスト(308)又は(309)の何れかに通電
して、点灯積算時間の少ない方の光源(1)を点灯させ
る。
Ninth Embodiment (FIG. 5) In the first to eighth embodiments, two light sources (1) are used.
This is an embodiment in which (1) is linked to a lamp control unit (300) capable of switching on both light sources (1) and (1) simultaneously or arbitrarily and lighting only one lamp. As shown in FIG. 5, when the AC power outlet (301) and the main power supply circuit (302) are turned on, the lamp control circuit (303) and the timer (304) are energized. The lamp selection switch (305) includes a normal switch and an economy switch. When the normal switch is turned on, the lamp control circuit is driven, the relays (306) and (307) operate, and the lamp ballasts (308) and (309) are energized to light the two light sources (1) and (1). When the economy switch of the lamp selection switch (305) is turned on, the lamp control circuit (303) is driven, and the lighting time for each light source is integrated by the timer (304) of each light source (304). Alternatively, (307) operates to energize either of the lamp ballasts (308) or (309) to light the light source (1) with the shorter lighting integration time.

【0021】上記の如く、第1乃至第9実施例では、2
つの光源(1)(1)を用いるため、1つの光源の場合に比
べて、入力の小さいランプを用いることができる。一般
に入力の小さいランプは、入力の大きいランプよりも寿
命が長いため、1つのランプに対する交換の頻度が小さ
くなる。又、複数のランプを用いることにより、1つの
ランプが切れても、多少暗くなるが映写を続行すること
ができ、映写中断の不都合は解消される。更に、入力の
小さいランプは、アーク長を短くすることができるため
集光効率を高めることができる。
As described above, in the first to ninth embodiments, 2
Since one light source (1) is used, a lamp with a smaller input can be used as compared with the case of one light source. Generally, a lamp with a small input has a longer life than a lamp with a large input, so that the frequency of replacement for one lamp is reduced. Further, by using a plurality of lamps, even if one lamp is cut off, the projection can be continued although the image is slightly darkened, and the inconvenience of interruption of the projection is eliminated. Further, a lamp with a small input can shorten the arc length, thereby improving the light collection efficiency.

【0022】近時、100Wのショートアークランプと
偏光変換素子板を組合せた液晶投写装置が商品化されて
6.5%ルーメン/W(6.5ANSl Lumens/W)の高効率と4
000時間以上のランプの長寿命が実現されている。本
発明にこの100Wのショートアークランプと偏光変換
素子板の組合せを採用することにより、1300ANS
I(6.5%ルーメン/W、6.5ANSI Lumens/W)の高輝度液晶投写装
置を実現できる。
Recently, a liquid crystal projection device combining a short arc lamp of 100 W and a polarization conversion element plate has been commercialized and has a high efficiency of 6.5% lumen / W (6.5 ANs Lumens / W) and a high efficiency of 4%.
A long lamp life of 000 hours or more has been realized. By adopting the combination of the short arc lamp of 100 W and the polarization conversion element plate in the present invention, 1300 ANS
I (6.5% lumens / W, 6.5 ANSI Lumens / W) high brightness liquid crystal projector can be realized.

【0023】他の実施例 上記第1〜第9実施例では、光源(1)は2つであった
が、これに限定されることはなく、光源(1)を3以上の
複数とすることもできる。例えば、上下に2個づつ、計
4個の光源を用いる場合、各光源の凹面反射鏡(2)は、
図7に示す如く、隣合う2つの相手凹面反射鏡(2)との
当接縁(21)(21)を凹面反射鏡(2)の正面からみて90゜
になる様にカットすれば、干渉を避けることができる。
Other Embodiments In the first to ninth embodiments, the number of the light sources (1) is two. However, the present invention is not limited to this, and the number of the light sources (1) may be three or more. Can also. For example, when four light sources are used, two at the top and two at the bottom, the concave reflecting mirror (2) of each light source is
As shown in FIG. 7, if the abutting edges (21) and (21) of two adjacent concave reflecting mirrors (2) are cut so as to be 90 ° when viewed from the front of the concave reflecting mirror (2), interference will occur. Can be avoided.

【0024】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
The description of the above embodiments is for the purpose of illustrating the present invention and should not be construed as limiting the invention described in the appended claims or reducing the scope thereof. Further, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

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

【図1】ケーラー照明での実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment using Koehler illumination.

【図2】インテグレータ照明光学系で放物面鏡と集光レ
ンズ(100)を用いた実施例の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment using a parabolic mirror and a condenser lens (100) in an integrator illumination optical system.

【図3】レンズアレイ体の斜面図である。FIG. 3 is a perspective view of a lens array body.

【図4】表示パネルの被照射領域を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an irradiation area of the display panel.

【図5】光源切換え制御回路のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a light source switching control circuit.

【図6】aは2光源の場合の凹面反射鏡図の正面図、b
は側方向から見た断面図である。
FIG. 6A is a front view of a concave reflecting mirror when two light sources are used, and FIG.
Is a cross-sectional view as viewed from the side.

【図7】aは4光源の場合の凹面反射鏡図の正面図、b
は側方向から見た断面図である。
FIG. 7A is a front view of a concave reflecting mirror when four light sources are used, and FIG.
Is a cross-sectional view as viewed from the side.

【図8】第2レンズアレイ体の出射側に偏光変換素子板
を設けた断面図である。
FIG. 8 is a sectional view in which a polarization conversion element plate is provided on the emission side of the second lens array body.

【図9】偏光変換素子板の斜面図である。FIG. 9 is a perspective view of a polarization conversion element plate.

【図10】第2レンズアレイ体の入射側に偏光変換素子
板を設けた断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view in which a polarization conversion element plate is provided on the incident side of the second lens array body.

【図11】一方の光源を反射ミラーで反射させ場合の説
明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram in a case where one light source is reflected by a reflection mirror.

【図12】3枚の全反射ミラーと3枚のダイクロイック
ミラーを使用した投写装置の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a projection device using three total reflection mirrors and three dichroic mirrors.

【図13】3枚の全反射ミラーと4枚のダイクロイック
ミラーを使用した投写装置の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a projection device using three total reflection mirrors and four dichroic mirrors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 光源 (2) 凹面反射鏡 (3) 第1レンズアレイ体 (5) 第2レンズアレイ体 (6) 照射面 (7) 偏光変換素子板 (1) Light source (2) Concave reflector (3) First lens array (5) Second lens array (6) Irradiation surface (7) Polarization conversion element plate

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の光源(1)の光を合成して照射面
(6)に投写する投写装置であって、各光源(1)は、一つ
の光源(1)に対して一つの凹面反射鏡(2)を有し、照射
面(6)に対する各光源(1)の光軸は照射面(6)の法線n
に対して2〜8゜傾斜している投写装置。
1. An irradiation surface by combining lights of a plurality of light sources (1).
(6), wherein each light source (1) has one concave reflecting mirror (2) for one light source (1) and each light source (1) for an irradiation surface (6). The optical axis of) is the normal line n of the irradiation surface (6).
The projection device is inclined at 2 to 8 degrees with respect to the projection device.
【請求項2】 一対の光源(1)(1)の光を複数の全反射
ミラー、複数のダイクロイックミラー、投写レンズを経
てスクリーンに投写する投写装置であって、各光源(1)
は、一つの光源(1)に対して一つの凹面反射鏡(2)を有
し、隣合う光源の光軸の成す角度は、4〜16゜である
投写装置。
2. A projection apparatus for projecting light from a pair of light sources (1) onto a screen via a plurality of total reflection mirrors, a plurality of dichroic mirrors, and a projection lens.
Is a projection device which has one concave reflecting mirror (2) for one light source (1), and an angle between optical axes of adjacent light sources is 4 to 16 °.
【請求項3】 凹面反射鏡(2)は放物面反射鏡であり、
該各光源(1)の照射面(6)側には光源(1)から遠ざかる
方へ順に、第1レンズアレイ体(3)、第2レンズアレイ
体(5)及び集光レンズ(100)が配備され、第1レンズア
レイ体(3)及び第2レンズアレイ体(5)は、複数の凸面
レンズ(31)(51)が光軸に直交する面に沿って配列して形
成されている請求項1又は2に記載の投写装置。
3. The concave reflecting mirror (2) is a parabolic reflecting mirror,
A first lens array body (3), a second lens array body (5), and a condenser lens (100) are arranged on the irradiation surface (6) side of each of the light sources (1) in order from the light source (1). The first lens array body (3) and the second lens array body (5) are arranged, and a plurality of convex lenses (31) and (51) are formed by being arranged along a plane orthogonal to the optical axis. Item 3. The projection device according to item 1 or 2.
【請求項4】 凹面反射鏡(2)は楕円面反射鏡であり、
該各光源(1)の照射面(6)側には光源(1)から遠ざかる
方へ順に、第1レンズアレイ体(3)、第2レンズアレイ
体(5)が配備され、第1レンズアレイ体(3)及び第2レ
ンズアレイ体(5)は、複数の凸面レンズ(31)(51)が光軸
に直交する面に沿って配列して形成されている請求項1
又は2に記載の投写装置。
4. The concave reflecting mirror (2) is an elliptical reflecting mirror,
A first lens array body (3) and a second lens array body (5) are provided on the irradiation surface (6) side of each light source (1) in order from the light source (1). The body (3) and the second lens array body (5) are formed by arranging a plurality of convex lenses (31) and (51) along a plane orthogonal to the optical axis.
Or the projection device according to 2.
【請求項5】 隣合う凹面反射鏡(2)(2)の各相手凹面
反射鏡(2)との当接縁は、隣り合う2つの光軸の中間を
通る仮想平面内で曲線状に接する様に形成されている請
求項1乃至4の何れかに記載の投写装置。
5. An abutting edge of each of the adjacent concave reflecting mirrors (2) and the other concave reflecting mirror (2) is in a curved shape in an imaginary plane passing through the middle between two adjacent optical axes. The projection device according to claim 1, wherein the projection device is formed in the following manner.
【請求項6】 複数の光源(1)の内、少なくとも1つの
光源からの光は、全反射ミラー(64)によって屈曲して照
射面(6)に入射している請求項1乃至5の何れかに記載
の投写装置。
6. The light source according to claim 1, wherein light from at least one of the plurality of light sources is bent by a total reflection mirror and incident on an irradiation surface. A projection device according to any of the above.
【請求項7】 第2レンズアレイ体(5)の入射側又は出
射側の何れかに一方に偏光変換素子板(7)を設けている
請求項1乃至6の何れかに記載の投写装置。
7. The projection device according to claim 1, wherein a polarization conversion element plate (7) is provided on one of the incident side and the exit side of the second lens array body (5).
【請求項8】 各光源(1)(1)は、全ての光源の点灯と
任意の1つの光源(1)のみを点灯させる切換え機能を有
する制御部(300)に連繋されている請求項1乃至7の何
れかに記載の投写装置。
8. Each light source (1) is linked to a control unit (300) having a switching function of turning on all light sources and turning on only one arbitrary light source (1). The projection device according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 制御部(300)は、各光源(1)に対する点
灯時間積算機能を有しており、点灯時、点灯積算時間の
少ないランプを自動選択して点灯させることのできる請
求項8に記載の投写装置。
9. The control section (300) has a lighting time integration function for each light source (1), and can automatically select and turn on a lamp having a short lighting integration time at the time of lighting. The projection device according to item 1.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6750874B1 (en) 1999-11-06 2004-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device using single liquid crystal display panel
US6771233B1 (en) 1999-11-06 2004-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display device using two liquid crystal display panels
US6958760B1 (en) 1999-11-06 2005-10-25 Samsung Electronics, Co., Ltd. False contour correction apparatus in image display system and false contour correction method
KR100646264B1 (en) 2004-09-07 2006-11-23 엘지전자 주식회사 LED LIGHT DEVICE of Projection System
JP2008165122A (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Hitachi Ltd Projection-type display apparatus and optical unit

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