JPS62237485A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JPS62237485A JPS62237485A JP61080713A JP8071386A JPS62237485A JP S62237485 A JPS62237485 A JP S62237485A JP 61080713 A JP61080713 A JP 61080713A JP 8071386 A JP8071386 A JP 8071386A JP S62237485 A JPS62237485 A JP S62237485A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は透過型ライトバルブｔ１１１いた投射型表示装
置ＶＣ関する。さらに詳しくはライトバルブを照明する
光の有効利用法に関する。
置ＶＣ関する。さらに詳しくはライトバルブを照明する
光の有効利用法に関する。
従来の透過型ライトバルブを用いた投射型カラー表示湊
＃は、ニスアイディ−８６ダイジエスト発表番号２０．
４（発表予定）のように、２組のダイクロイック分光手
段により照明光分離、画１象ｙｔ合成を行なう方法や電
子通信学会技術研究報告工に８０−２１に開示されるよ
うに透過形ライトバルブを単純に拡大投射するものであ
った。
＃は、ニスアイディ−８６ダイジエスト発表番号２０．
４（発表予定）のように、２組のダイクロイック分光手
段により照明光分離、画１象ｙｔ合成を行なう方法や電
子通信学会技術研究報告工に８０−２１に開示されるよ
うに透過形ライトバルブを単純に拡大投射するものであ
った。
しかし前述の従来技術では、■透過型ライトバルブの入
射開口部形状と、照明形状が異なる。■現実の光源は点
光源でない、■熱線力・ノド素子、色元分離手段等■挿
入により、光源とライトバルブ間の距離が増加する。と
いう理由から、嬉２図に示すようにライトバルブの入射
開口部２０１以外ＩＫ−光源光が散逸し、有効に光源光
を利用できなハという問題点があった。１０２は光源、
１０３は集束用レンズ、１０４は反射ミラー、２０２は
無効な光束である。
射開口部形状と、照明形状が異なる。■現実の光源は点
光源でない、■熱線力・ノド素子、色元分離手段等■挿
入により、光源とライトバルブ間の距離が増加する。と
いう理由から、嬉２図に示すようにライトバルブの入射
開口部２０１以外ＩＫ−光源光が散逸し、有効に光源光
を利用できなハという問題点があった。１０２は光源、
１０３は集束用レンズ、１０４は反射ミラー、２０２は
無効な光束である。
そこで本発明はこのような問題点？解決するもので、そ
■目的とＴるところは、元＠ｌｔｋ有効に利用した＋ｉ
ｌｉ輝匿な投射型表示装置を提供することにある。
■目的とＴるところは、元＠ｌｔｋ有効に利用した＋ｉ
ｌｉ輝匿な投射型表示装置を提供することにある。
本発明の投射型挾示装置は１画諌変１１４１に行なうラ
イトバルブに入射する光を閉じ込める導光構造を有する
ことｔ特数とする。また光源、照明元学系、色光分離手
段、色光合成手段を有する場合には、色ｙｔ、を閉じ込
める導光構造を有することを特漱としている。さらＫは
導光−造Ｑ元線出射部０端面形状がライトバルブ■入射
開口形状とはｔｉ一致して＾ること倉？！微としている
。
イトバルブに入射する光を閉じ込める導光構造を有する
ことｔ特数とする。また光源、照明元学系、色光分離手
段、色光合成手段を有する場合には、色ｙｔ、を閉じ込
める導光構造を有することを特漱としている。さらＫは
導光−造Ｑ元線出射部０端面形状がライトバルブ■入射
開口形状とはｔｉ一致して＾ること倉？！微としている
。
本発明のと記■購成によれば、光源光を有効にライトバ
ルブ０人射開口部２０１に照射することができる。第３
図は本発明の原理？示す断面図である。厄２図に示した
従来列に、導光構造１０１が付は加えられた構成である
。製束用レンズ１０３ｔ−通過後前述の理由から無効と
なる光束（飢２図中に２０２で示した）は、本構造によ
り導光構造ｏ界面で反射され、ライトバルブ■入射開口
部に入射することができる。こ０無効光束２０２ｔ！、
少なくとも集束光学系を通過しているＯでモ均的な進行
方向でライトバルブ方向に向けている。こ〇九め導光構
造Ｑ界面での反射回数が少′なくて済み、反射による損
失？低下できる。また出射光束Ｏ方向が揃っている性質
から、投射光学系、特に結電レンズＱ入射瞳へ有効に光
束を入射できる利点もある。
ルブ０人射開口部２０１に照射することができる。第３
図は本発明の原理？示す断面図である。厄２図に示した
従来列に、導光構造１０１が付は加えられた構成である
。製束用レンズ１０３ｔ−通過後前述の理由から無効と
なる光束（飢２図中に２０２で示した）は、本構造によ
り導光構造ｏ界面で反射され、ライトバルブ■入射開口
部に入射することができる。こ０無効光束２０２ｔ！、
少なくとも集束光学系を通過しているＯでモ均的な進行
方向でライトバルブ方向に向けている。こ〇九め導光構
造Ｑ界面での反射回数が少′なくて済み、反射による損
失？低下できる。また出射光束Ｏ方向が揃っている性質
から、投射光学系、特に結電レンズＱ入射瞳へ有効に光
束を入射できる利点もある。
導光体Ｖ）？ｌｌｌ造は光束を反射すればよいので、金
属面によるミラー、全反射を利用したプリズム等が用＾
られる。まｔライトバルブ側の出射部形状は、淋４図に
示すようにライトバルブ１０５０入射開口形状１０９（
嘉４図では矩形）に合わせ免出射部鯵面形状とするとさ
らに光束の損失を減少させることができる。
属面によるミラー、全反射を利用したプリズム等が用＾
られる。まｔライトバルブ側の出射部形状は、淋４図に
示すようにライトバルブ１０５０入射開口形状１０９（
嘉４図では矩形）に合わせ免出射部鯵面形状とするとさ
らに光束の損失を減少させることができる。
また哨３図では集束手段としてレンズを用いたが池の集
束手段、列えばりフレフタ、であってもよい。
束手段、列えばりフレフタ、であってもよい。
実施レリｌ
第１因は本発明における投射型表示４Ａ置０斜視図であ
る。光ｈｘｏｚからの光束は反射ミラー１０４と集束用
レンズ１０３によって集束される。
る。光ｈｘｏｚからの光束は反射ミラー１０４と集束用
レンズ１０３によって集束される。
本実１Ｍ列では光源として、ノ）ロゲンランプ（（資）
Ｗ１２ｖ、全光束１２００＃ｍ）ｉ使用した。
Ｗ１２ｖ、全光束１２００＃ｍ）ｉ使用した。
１０１ｔｉ導光構造であり、内面１ｋｍ面加工した中空
パイプ状部材である１本実施列では、ステンレス０板材
を成形して製作した。１０５は画は形成用のマトリクス
型ライトバルブであり、本実施例では薄膜トランジスタ
を用いたアクティブマトリクス液晶パネルである。詳細
は日経エレクトロニクス４３５１（１９８４）２１１頁
に記載されたもＯＫ準じている。
パイプ状部材である１本実施列では、ステンレス０板材
を成形して製作した。１０５は画は形成用のマトリクス
型ライトバルブであり、本実施例では薄膜トランジスタ
を用いたアクティブマトリクス液晶パネルである。詳細
は日経エレクトロニクス４３５１（１９８４）２１１頁
に記載されたもＯＫ準じている。
１０６ｔｉ結像レンズであり、ライトバルブを通過した
光をスクリーン１０７Ｊ：に投影結像している。
光をスクリーン１０７Ｊ：に投影結像している。
また１０８は光軸を示している。
本実施列Ｏ以上のｍ戎により導光構造がない場合には直
接ライトバルブに照射されなかった光束を、導光構造内
部で反射し、ライトバルブ上に照射することができる。
接ライトバルブに照射されなかった光束を、導光構造内
部で反射し、ライトバルブ上に照射することができる。
また導光構造の入射端面■形状は有効に光束を導入する
ために円形、出射端面Ｏ形状はマトリクスパネルの入射
側開口部とほぼ一致する矩形にしている。
ために円形、出射端面Ｏ形状はマトリクスパネルの入射
側開口部とほぼ一致する矩形にしている。
本実施列で得られた投射全光束は、６５７ｍであり′＃
、源元Ｑ５．４チでありた。それに対し導光構造を用い
なβ場合は３０７ ｍであり、約２倍の改善が見られ友
。
、源元Ｑ５．４チでありた。それに対し導光構造を用い
なβ場合は３０７ ｍであり、約２倍の改善が見られ友
。
実施列２
実施列２はカラー投射型表示装置Ｑ列である。
篤５図はその斜視図である９本実施列■場会、光（ｌＩ
Ｘは１５０Ｗのキセノンランプ（全光束３５００７ｍ）
、集束手段として長焦点の楕円ミラー５０５を使用した
。５０４は光源光を赤、緑、ｔの色光に分解する十字形
に組＋会わされたダイクロイックミラー、ま九５０３は
赤、緑、背の色光に＠ｒ成するための十字形ダイクロイ
ックプリズムである。ダイクロイックミラー及び、ダイ
クロイックプリズムは、青反射コーティングと赤反射コ
ーティングを十字形に組み合わせたもので％直進光は緑
、反対方向に反射する光は赤と宵の色光となる。
Ｘは１５０Ｗのキセノンランプ（全光束３５００７ｍ）
、集束手段として長焦点の楕円ミラー５０５を使用した
。５０４は光源光を赤、緑、ｔの色光に分解する十字形
に組＋会わされたダイクロイックミラー、ま九５０３は
赤、緑、背の色光に＠ｒ成するための十字形ダイクロイ
ックプリズムである。ダイクロイックミラー及び、ダイ
クロイックプリズムは、青反射コーティングと赤反射コ
ーティングを十字形に組み合わせたもので％直進光は緑
、反対方向に反射する光は赤と宵の色光となる。
１０５は透過光を変調するためのマトリクス型ライトバ
ルブであり、コＱ字形の基板に実装されている。これら
３枚のライトバルブが、ダイクロイックプリズムの３面
に設置され、各々が、赤、緑、ｔの色光の画慮変ｖ！４
ｔ−担当している。５０１が本発明Ｏ導光ｌＩｌ造であ
り、内面のうち５０６の面には表面鏡が付設され、ダイ
クロイックミラー５０４によって分離された。ｔと赤Ｑ
色光を反射し。
ルブであり、コＱ字形の基板に実装されている。これら
３枚のライトバルブが、ダイクロイックプリズムの３面
に設置され、各々が、赤、緑、ｔの色光の画慮変ｖ！４
ｔ−担当している。５０１が本発明Ｏ導光ｌＩｌ造であ
り、内面のうち５０６の面には表面鏡が付設され、ダイ
クロイックミラー５０４によって分離された。ｔと赤Ｑ
色光を反射し。
ライトバルブ入射側開口部（斜＋ｉ［［＃） １０９に
入射させている。ｔた導光構造５０６は鏡面加工された
金属板（例えばステンレス板）から成り、！ｌ！施例１
．ＩＩＩ図１０１に示した導光構造を折り曲げたｌｌｌ
成となっている。ライトバルブ側出射端０形状は、ライ
トバルブの入射開口形状と大きさに合わせた矩形である
。５０２は直進した緑光に対する導光構造であり、これ
は実施列ｌＯものと同等である。１０６は投射光学系Ｑ
一部である結像レンズである。なおスクリーン等は省略
しである。またマトリクス形ライトバルブは実ｔＭ列ｌ
と同ＩＩＩ薄膜トランジスタを集積したアクティブマト
リクス型ライトバルブである。
入射させている。ｔた導光構造５０６は鏡面加工された
金属板（例えばステンレス板）から成り、！ｌ！施例１
．ＩＩＩ図１０１に示した導光構造を折り曲げたｌｌｌ
成となっている。ライトバルブ側出射端０形状は、ライ
トバルブの入射開口形状と大きさに合わせた矩形である
。５０２は直進した緑光に対する導光構造であり、これ
は実施列ｌＯものと同等である。１０６は投射光学系Ｑ
一部である結像レンズである。なおスクリーン等は省略
しである。またマトリクス形ライトバルブは実ｔＭ列ｌ
と同ＩＩＩ薄膜トランジスタを集積したアクティブマト
リクス型ライトバルブである。
以上の構成により、 ｙ［の集束光のうち、直接ライト
バルブに集束照射できない光束を導光構造壁面で反射し
、ライトバルブに入射させることができた。これは、カ
ラー化に伴・Ｏ色元分＃ｌｉｏためＱダイクロイックミ
ラーの挿入、及び折り曲けによって、生じる光路長の伸
びが照明光を散逸させている問題を解決したもＱである
。
バルブに集束照射できない光束を導光構造壁面で反射し
、ライトバルブに入射させることができた。これは、カ
ラー化に伴・Ｏ色元分＃ｌｉｏためＱダイクロイックミ
ラーの挿入、及び折り曲けによって、生じる光路長の伸
びが照明光を散逸させている問題を解決したもＱである
。
実際に投射全光束を測定したところ、全透過。
つまり白ラスター我示時に、８８Ｊｍを得た。これに対
し導光構造を使用せず５０６面Ｏ位置に鏡ｆ装置＾ただ
けの構成の装置では、５２ＪｍＶｃ低下した。これは同
じスクリーンを用いて投射表示した際、同地に明るさが
従来装置より向とするものである。
し導光構造を使用せず５０６面Ｏ位置に鏡ｆ装置＾ただ
けの構成の装置では、５２ＪｍＶｃ低下した。これは同
じスクリーンを用いて投射表示した際、同地に明るさが
従来装置より向とするものである。
また実装に用いたコ０字形基板の折り曲げ端部により導
光構造の内に発生した迷ｙｔ、を防ぎ、表示に重なって
生じるフレアを減少する作用がみられた。
光構造の内に発生した迷ｙｔ、を防ぎ、表示に重なって
生じるフレアを減少する作用がみられた。
実ｔ！Ａ列３
実施列３は導光構造として光学材料によって形成された
直角プリズムを用いたも■である。嬉６図（ｃＬ）は単
純な直角プリズム、第６図（６） （ｃ）は変形直角プ
リズムである。６０１に示したのが等光構造に入射する
光、６０２は出射する元である。第６図（６） （ｃ）
に示す変形直角プリズムは、単純な直角プリズム（破線
で示す）を研磨して成形した。
直角プリズムを用いたも■である。嬉６図（ｃＬ）は単
純な直角プリズム、第６図（６） （ｃ）は変形直角プ
リズムである。６０１に示したのが等光構造に入射する
光、６０２は出射する元である。第６図（６） （ｃ）
に示す変形直角プリズムは、単純な直角プリズム（破線
で示す）を研磨して成形した。
直角プリズムは実施列嬉５図に示す、導光構造５０１の
代わりに使用する０色ｙｔ、υ入射を第６図０６０１方
向に合わせ、出射方向６０２にライトバルブが置かれる
ようにする。必要に応じ頂辺を切断し、第５図の５０１
様な形状を与えてもよいが、基本的に光の外部への漏れ
を少なくする形状にする必要がある。また入射、出射端
面Ｑ減反射ズーテイングは有効である。
代わりに使用する０色ｙｔ、υ入射を第６図０６０１方
向に合わせ、出射方向６０２にライトバルブが置かれる
ようにする。必要に応じ頂辺を切断し、第５図の５０１
様な形状を与えてもよいが、基本的に光の外部への漏れ
を少なくする形状にする必要がある。また入射、出射端
面Ｑ減反射ズーテイングは有効である。
作用は、プリズムの全反射を導光に用いたも■であり、
実施列２に示す導光構造と基本的にβ１じである。
実施列２に示す導光構造と基本的にβ１じである。
本実施列のプリズムを実施列２０導元−造に置換し、同
条件で測定したところほぼ同等の投射全光束を得た。
条件で測定したところほぼ同等の投射全光束を得た。
以上述べたように本発明によれば、光の閉じ込めを行な
う導光ＩＩＩ造を採用することにより、同じ光源であっ
てもより明るい投射表示が得られ、ｙｔ源パワーの節減
、それに伴うコンパクト比、冷却環ＯＦＢ溝の簡素化が
可能となる。また高輝度表示は、投影場所を選ばず、ス
フリーフ■選択範囲を拡大する効果を与える。基本的に
は表示装置の重要な性能７アクタである明るい、より見
易ｖｈ表示を与えるも■である。
う導光ＩＩＩ造を採用することにより、同じ光源であっ
てもより明るい投射表示が得られ、ｙｔ源パワーの節減
、それに伴うコンパクト比、冷却環ＯＦＢ溝の簡素化が
可能となる。また高輝度表示は、投影場所を選ばず、ス
フリーフ■選択範囲を拡大する効果を与える。基本的に
は表示装置の重要な性能７アクタである明るい、より見
易ｖｈ表示を与えるも■である。
第１１イ１は本発明の導光は造を用いた投射型装置の斜
視図である。 巣２図は従来の集束系での光損失を示す断面図。 端３図は本発明■導光構造を用い友場会Ｏ断面図である
。 第４図は本発明０導尤矯造■出射部形状とライトバルブ
の開口形状との関係図。 酊５図は本発明Ｏｎ導光構造由＾たカラー投射型表示装
置ａｔｆ７）主訣構成を示す斜視図。 嬶６図（α）、 第６図＜ｂ） 、 第６図（ｃ） ’
ｒ１本光明発明元構造として用いる直角プリズムＱ斜視
図である。 １０１・・・導ｙｔ−造 １０２・嗜・光源 １０３・・１１集束レンズ １０４・・・反射ミラー １０５・・・透過型ライトバルブ １０６−・・結像レンズ １０７−・・スクリーン １０９・・・ライトバルブ■入射開口部５０５・・・集
束用リフレクタ− ５０１・・・折り曲げ型導光構造 ５０３・Φ・十字形ダイクロイックプリズム５０４・・
・十字形グイクロイックミラー以上 出願人 セイコーエグンン沫式会社 代理人 弁理士 最 上 務他１名 ′−゛′、ノｊ
− ・−５−！。 Ｊｌ 図 第２図 第３図 第４図 第５図
視図である。 巣２図は従来の集束系での光損失を示す断面図。 端３図は本発明■導光構造を用い友場会Ｏ断面図である
。 第４図は本発明０導尤矯造■出射部形状とライトバルブ
の開口形状との関係図。 酊５図は本発明Ｏｎ導光構造由＾たカラー投射型表示装
置ａｔｆ７）主訣構成を示す斜視図。 嬶６図（α）、 第６図＜ｂ） 、 第６図（ｃ） ’
ｒ１本光明発明元構造として用いる直角プリズムＱ斜視
図である。 １０１・・・導ｙｔ−造 １０２・嗜・光源 １０３・・１１集束レンズ １０４・・・反射ミラー １０５・・・透過型ライトバルブ １０６−・・結像レンズ １０７−・・スクリーン １０９・・・ライトバルブ■入射開口部５０５・・・集
束用リフレクタ− ５０１・・・折り曲げ型導光構造 ５０３・Φ・十字形ダイクロイックプリズム５０４・・
・十字形グイクロイックミラー以上 出願人 セイコーエグンン沫式会社 代理人 弁理士 最 上 務他１名 ′−゛′、ノｊ
− ・−５−！。 Ｊｌ 図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (4)
- （１）透過型ライトバルブ、光源、照明光学系、投射光
学系から成る投射型表示装置において、透過型ライトバ
ルブに入射する光を閉じ込める導光構造を有することを
特徴とする投射型表示装置。 - （２）前記導光構造の出射部端面形状が、透過型ライト
バルブの入射開口形状とほぼ同一であることを特徴とす
る特許請求の範囲大１項記載の投射型表示装置。 - （３）光源、照明光学系、光源光を色光に分離する手段
、各色光を画像変調する透過型ライトバルブ、画像変調
された色光の合成手段、投射光学系から成る投射型表示
装置において、透過型ライトバルブに入射する色光を閉
じ込める導光構造を有することを特徴とする投射型表示
装置。 - （４）前記導光構造の出射部端面形状が、透過型ライト
バルブの入射開口形状とほぼ同一であることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の投射型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080713A JPS62237485A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080713A JPS62237485A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237485A true JPS62237485A (ja) | 1987-10-17 |
Family
ID=13725979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080713A Pending JPS62237485A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62237485A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4943154A (en) * | 1988-02-25 | 1990-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection display apparatus |
| JPH0312284U (ja) * | 1989-06-20 | 1991-02-07 | ||
| US5092664A (en) * | 1988-02-25 | 1992-03-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal image projection system |
| JPH05257116A (ja) * | 1992-11-05 | 1993-10-08 | Casio Comput Co Ltd | 画像投影装置 |
| WO1994022042A1 (en) * | 1993-03-16 | 1994-09-29 | Seiko Epson Corporation | Projection type display device |
| US6174060B1 (en) | 1997-08-26 | 2001-01-16 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Projection-type display apparatus having polarized beam splitters and an illuminating device |
| US6547400B1 (en) | 1998-06-04 | 2003-04-15 | Seiko Epson Corporation | Light source device, optical device, and liquid-crystal display device |
-
1986
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