JP2000028960A - プロジェクタ - Google Patents

プロジェクタ

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JP2000028960A
JP2000028960A JP10196239A JP19623998A JP2000028960A JP 2000028960 A JP2000028960 A JP 2000028960A JP 10196239 A JP10196239 A JP 10196239A JP 19623998 A JP19623998 A JP 19623998A JP 2000028960 A JP2000028960 A JP 2000028960A
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JP
Japan
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color filter
filter
color
light source
red
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JP10196239A
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English (en)
Inventor
Yoichi Tamura
陽一 田村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロジェクタの小型化を容易にするため、環
状のカラーフィルタとその中心に傾斜反射鏡を用い、フ
レーム順次で3色の単色映像を投射することを課題とす
る。 【解決手段】 光源から発した光束を色フィルターで色
選択し、選択された色光束を反射型映像素子に投射し
て、前記反射型映像素子に印加する映像信号に応じた反
射色光束をレンズにより拡大してスクリーンに結合する
プロジェクタにおいて、前記色フィルターはフレーム順
次色フィルタで、赤、緑及び青フィルターからなる回転
自在な環状の構造であり、該色フィルターの中心に反射
面が前記光源からの入射光に対して傾いている反射鏡を
備えたことを特徴とする。また、上記プロジェクタにお
いて、前記反射型映像素子と前記色フィルターの赤、緑
及び青フィルターとは、前記映像信号の3倍速のフレー
ム同期で駆動されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレーム順次色フ
ィルタを用いたプロジェクタに関し、特に小型化に適し
た円環状の色フィルタを用いたプロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カラーフィルタを用い、フレーム
順次で3色の単色映像を投射し、スクリーン上でフルカ
ラー映像として表示するプロジェクタが見られるように
なってきた。
【0003】これらのプロジェクタの第1の従来例とし
て、図2に示して説明する。図において、光源1から発
射される光束は、映像信号の3倍の回転速度で回転する
赤フィルタ8と、緑フィルタ9と、青フィルタ10とか
らなるフィルタ11を透過し、鏡5で反射され、反射型
映像素子6で各色に応じて反射し、レンズ7によって拡
大されて、不図示のスクリーンに投射する。
【0004】この第1の従来例は、フレーム単位で動作
し、反射型映像素子6は赤色用フレーム画像を液晶のド
ット単位に反射度合いで表示しており、光源1から発射
した光束は赤フィルター8により赤色の単色光として反
射型映像素子6を照射し、赤色フレーム画像がスクリー
ンに照射される。続いて、反射型映像素子6は緑色用フ
レーム画像を液晶のドット単位に反射度合いで表示して
おり、光源1から発射した光束は緑フィルター8により
緑色の単色光として反射型映像素子6を照射し、緑色フ
レーム画像がスクリーンに照射される。さらに、反射型
映像素子6は青色用フレーム画像を液晶のドット単位に
反射度合いで表示しており、光源1から発射した光束は
青フィルター8により青色の単色光として反射型映像素
子6を照射し、青色フレーム画像がスクリーンに照射さ
れる。こうして、映像信号の3倍のフレーム画像を反射
型映像素子6で反射可能とし、この映像信号のフレーム
画像に同期した3倍速度で回転するフィルター11によ
って、結果的にスクリーン上では3色合成のカラー画像
を視認することができる。
【0005】また、このようなプロジェクタの第2の従
来例として、特開平4−54093号公報に、液晶投写
型表示装置を開示している。本公報によれば、透過型又
は反射型のマトリクスパネルをライトバルブとして用い
て高品位な映像を映出するようにした液晶投写型表示装
置に関し、図3に示すように、ビデオ信号がビデオ信号
処理及び同期再生回路18に入力され、3倍速のビデオ
信号に変換し且つ液晶駆動に必要な1フィールド毎に位
相反転処理され、同期信号を液晶駆動回路19と回転駆
動回路20に入力される。液晶駆動回路19は、液晶ラ
イトバルブ22としての液晶パネルをビデオ信号に基い
て駆動するX,Yシフトレジスタと、回路18からの同
期信号に基いてX,Yシフトレジスタへのクロック及び
TV走査に合わせたデータ信号を発生する同期制御回路
等から構成される。X,Yシフトレジスタは、データ信
号に応じてビデオ信号の水平及び垂直走査期間に同期し
たそれぞれX,Yゲート信号を出力し、これによってビ
デオ信号に応じた電圧を液晶パネルに印加する。
【0006】さらに、回転駆動回路20は、回路18か
らの同期信号に基いて、カラーフィルタ17を回転駆動
するための信号20aを発生し、この信号20aによっ
てローラ21を回転駆動している。ローラ21にはカラ
ーフィルタ17が巻回され、ローラ21の回転によって
カラーフィルタ17を回転する。カラーフィルタ17
は、透過型の液晶ライトバルブ22の画素に1対1に対
応した赤色、緑色及び青色画素を、それぞれ液晶ライト
バルブ22の画素数分ごとに分離独立させた赤色フィル
タ部17R,緑色フィルタ部17G,及び青色フィルタ
部17Bを一巡してつなげた、例えばエンドレステープ
のようになって、ローラ21に巻回されている。そし
て、磁気ヘッドがテープをトレースするように、液晶ラ
イトバルブ22の平面に殆ど接して液晶ライトバルブ2
2上を摺動する。
【0007】このようにして、本投写装置では、液晶ラ
イトバルブ22は1フィールドの期間に3フィールド分
の画像を形成する。カラーフィルタ17は、液晶ライト
バルブ11の3フィールド分の画像形成に合わせて、赤
色フィルタ部17R,緑色フィルタ部17G,及び青色
フィルタ部17Bが位置的に同期するように移動する。
そうして、液晶ライトバルブ22の1つの画素に1フィ
ールド期間に3つの色情報が映出されることになり、液
晶ライトバルブ22の持つ画素密度を落とすことなく、
拡大レンズ15を介してスクリーン16に映像を投写す
ることができ、3板式のプロジェクタと同等の画質性能
になるとしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのプロ
ジェクタは図2に示すような円状カラーフィルタを用
い、図3に示すようなエンドレステープ状のフィルタを
用いているため、プロジェクタの小型化が難しいという
問題がある。
【0009】特に図3に示す従来例では、光源と透過型
の液晶ライトバルブと投写レンズとが一直線に形成され
ているため、テープ状のカラーフィルターを用いたとし
てある程度の薄型にできるとしても、直線上の光路長の
ため、小型化には限界があった。
【0010】そこで、本発明は、プロジェクタの小型化
を達成するため、環状のカラーフィルタを用い、フレー
ム順次で3色の単色映像を形成し、その中心に傾けて配
置した反射鏡と、反射鏡の反射光を受ける反射型映像素
子と、投写レンズとを設けて投影スクリーンに投射する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源から発し
た光束を色フィルターで色選択し、選択された色光束を
反射型映像素子に投射して、前記反射型映像素子に印加
する映像信号に応じた反射色光束をレンズにより拡大し
てスクリーンに結合するプロジェクタにおいて、前記色
フィルターはフレーム順次色フィルタで、赤、緑及び青
フィルターからなる回転自在な環状の構造であり、該色
フィルターの中心に反射面が前記光源からの入射光に対
して傾いている反射鏡を備えたことを特徴とする。
【0012】また、上記プロジェクタにおいて、前記反
射型映像素子と前記色フィルターの赤、緑及び青フィル
ターとは、前記映像信号の3倍速のフレーム同期で駆動
されることを特徴とする。
【0013】また、上記プロジェクタにおいて、 前記
反射型映像素子は前記映像信号を赤、緑及び青の3原色
信号の3フレームに分割して駆動され、前記色フィルタ
ーの赤、緑及び青フィルターは、前記映像信号の3倍速
のフレーム同期で1フレーム毎に回転移動することを特
徴とする。
【0014】また、本発明は、光源と、回転自在な円環
状のカラーフィルタと、該カラーフィルタの中心に配置
され且つ反射面が前記光源からの入射光に対して傾いて
いる反射鏡と、該反射鏡の出射光を受ける反射型映像素
子と、該反射型映像素子からの反射映像信号を投射する
投写レンズとからなることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。
【0016】[本実施形態の構成]本発明の実施形態に
ついて、図1を参照しつつ詳細に説明する。
【0017】図1において、1は白色光を発光する光源
であり、キセノンランプやメタルハライドランプ等を放
物線形状の反射鏡内に収容して強力な光量の平行光を確
保している。この平行光はカラーフィルター方向に出射
するように線状ランプを点光源的な発光とするように、
ランプのバックに放物線形状の放物形反射鏡を設けた
り、双曲線型や、楕円型の反射鏡を用いてもよい。ま
た、2は赤フィルター、3は緑フィルター、4は青フィ
ルターであり、帯状のフィルム上の赤、青、緑の光学カ
ラーフィルタ30として、円環状に回転自在に環状につ
なげている。この光学カラーフィルタ30を、映像信号
のフレームタイミングに合わせ回転移動させている。
【0018】また、5は円環状の光学カラーフィルタ3
0の中心に配置して光源1からの光束を反射する鏡であ
り、所定の傾きを持たせて、カラーフィルタ30を透過
してきた光束を異方向に方向転換している。また、6は
反射型映像素子であり、光源1からの光束に対して、映
像信号のフレームタイミングに同期して光学カラーフィ
ルタ30と相俟って映像信号に対応した反射光を出力す
る。この場合、円環状のカラーフィルタ30の円環上部
に反射型映像素子6を配置することで、小型化をより一
層達成できる。また、7は拡大投写レンズであり、反射
型映像素子6によって形成された映像信号の反射光を不
図示の平面スクリーンに投写する。この拡大投写レンズ
7は、特にスクリーンの周辺部における歪を補正するた
めに、非線形レンズを用いてもよい。
【0019】[本実施形態の動作]図1を参照しつつ本
実施形態の動作について説明する。
【0020】光源1から出た光は、あるフレームで赤フ
ィルター2を通り鏡5に反射され、反射型映像素子6で
赤の映像として反射され、レンズ7を通り投射される。
この間、環状の色フィルタ30は移動しており、次のフ
レームでは緑の映像が、更に次のフレームでは青の映像
が投射される。
【0021】この場合、映像信号を1フレーム単位に表
示するとして、反射型映像素子6を反射型液晶映像素子
とすると、映像信号の1フレームを、赤、緑、青の3フ
レームに高速分離して駆動する。また、この赤、緑、青
の3フレームの映像信号に同期して、3フレーム中の1
フレーム毎に各色フィルタの赤フィルター2,緑フィル
ター3、及び青フィルター4にてそれぞれ選択された
赤、緑、及び青の光束が、反射鏡5で立体的に反射され
て、反射型映像素子6に投射される。反射型映像素子6
では、投射された光束が赤色の場合には、赤色の映像信
号で駆動されているので、反射型液晶映像素子6の赤色
の輝度レベルに応じたレベルの反射光量を出力する。
【0022】この反射型液晶映像素子6による反射光量
は投写レンズ7で拡大されてスクリーン上で結合され
る。他の緑色、青色の場合も、同様にスクリーン上でそ
れぞれ結合され、映像信号の1フレーム期間に3色によ
る3フレーム分が結合することにより、人の目の追従性
遅延を利用して、静止画にしろ、動画にしろカラー画像
を視認することができる。
【0023】ここで、光源1から投写レンズ7に至る光
路は、平面上ではない立体的なZ形状の光路を形成する
ので、小さな円環状のカラーフィルター30の円環柱状
内に反射型液晶映像素子6及び投写レンズ7を収容する
ことによって、大幅な小型化を可能とすることができ
る。
【0024】なお、反射型液晶映像素子6は、TFTタ
イプでマイクロレンズを備えた反射型液晶パネルを用い
てもよく、また、TFTタイプの各TFT素子にマイク
ロ反射鏡を用いた液晶パネルを用いたものでもよい。
【0025】また、本プロジェクタの小型化のため、上
記実施形態では、光源から投写レンズに至る光路は、平
面上のZ形状ではなく、立体的なZ形状を備えた例を示
しているが、更に反射鏡を追加したM形状に光路を持た
せることにより、さらに立体的な形状を小型にすること
も可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、色フィルターが環状と
なっているため、図2に示すような従来の円状のフィル
タと比較し、本体のコンパクト化が可能となる。また、
液晶等の反射型映像素子を用いて、光路経路を形成する
反射鏡を用いているので、光学的な構造が小さく簡素に
なり、全体的な構造が小型で簡易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施形態の概念的構成図である。
【図2】従来例によるプロジェクタの概念的構成図であ
る。
【図3】従来例によるプロジェクタの概念的構成図であ
る。
【符号の説明】
1 光源 2,8 赤フィルター 3,9 緑フィルター 4,10 青フィルター 5 鏡 6 反射型映像素子 7 レンズ 11,17,30 フィルター 12 光源 16 スクリーン 20 回転駆動装置 22 液晶ライトバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/31 H04N 9/31 C B Fターム(参考) 2H048 AA01 AA12 AA19 AA26 5C060 AA07 BA03 BA09 BB13 BC05 BD02 BE05 BE10 EA01 GA01 GB06 HC01 HC16 HC19 HD02 HD05 JB00 5C065 AA07 BB42 CC01 EE02 EE06 EE11 EE20 FF02 5G435 AA18 BB12 BB16 BB17 CC12 DD02 DD04 GG02 GG08 GG12 LL15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から発した光束を色フィルターで色
    選択し、選択された色光束を反射型映像素子に投射し
    て、前記反射型映像素子に印加する映像信号に応じた反
    射色光束をレンズにより拡大してスクリーンに結合する
    プロジェクタにおいて、 前記色フィルターはフレーム順次色フィルタで、赤、緑
    及び青フィルターからなる回転自在な環状の構造であ
    り、該色フィルターの中心に反射面が前記光源からの入
    射光に対して傾いて配置され、且つ前記反射型映像素子
    の方向に反射する反射鏡を備えたことを特徴とするプロ
    ジェクタ。
  2. 【請求項2】 前記反射型映像素子と前記色フィルター
    の赤、緑及び青フィルターとは、前記映像信号の3倍速
    のフレーム同期で駆動されることを特徴とする請求項1
    に記載のプロジェクタ。
  3. 【請求項3】 前記反射型映像素子は前記映像信号を
    赤、緑及び青の3原色信号の3フレームに分割して駆動
    され、前記色フィルターの赤、緑及び青フィルターは、
    前記映像信号の3倍速のフレーム同期で1フレーム毎に
    回転移動することを特徴とする請求項1又は2に記載の
    プロジェクタ。
  4. 【請求項4】 光源と、回転自在な円環状のカラーフィ
    ルタと、該カラーフィルタの中心に配置され且つ反射面
    が前記光源からの入射光に対して傾いている反射鏡と、
    該反射鏡の出射光を受ける反射型映像素子と、該反射型
    映像素子からの反射映像信号を投射する投写レンズとか
    らなることを特徴とするプロジェクタ。
  5. 【請求項5】 前記光源から前記投写レンズに至る光路
    は、Z状光路であることを特徴とする請求項4に記載の
    プロジェクタ。
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