JP2005134643A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector.
図5は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図5(a)は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図5(b)及び図5(c)はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ900Aにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置400R,400G,400Bが、図5(b)に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図5(c)に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるCRTの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある(この尾引き現象については、例えば、非特許文献1参照。)。
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional projector. FIG. 5A is a diagram showing an optical system of a conventional projector, and FIGS. 5B and 5C are diagrams for explaining problems of such a conventional projector.
In the
図6は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図6(a)は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図6(b)及び図6(c)はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ900Bにおいては、図6(a)に示すように、液晶表示装置400R,400G,400Bの光入射側に光シャッタ420R,420G,420Bを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
In the
しかしながら、このような従来の他のプロジェクタにおいては、液晶表示装置の直前に光シャッタが配置されているため、大きい光シャッタが必要であり、プロジェクタの小型化が容易ではないという問題があった。また、このようなプロジェクタにおいては、光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにしているため、光利用効率が大幅に低下するという問題もあった。 However, in such other conventional projectors, since the optical shutter is disposed immediately before the liquid crystal display device, a large optical shutter is required, and there is a problem that it is not easy to reduce the size of the projector. In addition, in such a projector, since light is intermittently blocked by an optical shutter, there is a problem that the light use efficiency is greatly reduced.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタを提供することを第1の目的とする。また、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供することを第2の目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a projector having a structure that can be easily downsized even when smooth and high-quality moving image display is obtained. The first purpose. It is a second object of the present invention to provide a projector in which the light use efficiency is not significantly reduced even when a smooth and high-quality moving image display is obtained.
(1)本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意努力を重ねた結果、照明装置として楕円面リフレクタを用い、この楕円面リフレクタからの光束が絞られて最小になる領域又はその近傍に光シャッターを配置することにより、本発明の第1の目的が達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 (1) As a result of intensive efforts to achieve the above-described object, the present inventor used an elliptical reflector as a lighting device, and in a region where the light flux from the elliptical reflector is minimized and in the vicinity thereof. It has been found that the first object of the present invention can be achieved by arranging the optical shutter, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第1焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタの第2焦点位置よりも前記楕円面リフレクタから遠い側に配置され、前記楕円面リフレクタから射出された光を略平行な光に変換する平行化レンズと、前記平行化レンズから射出された光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、前記楕円面リフレクタの第2焦点位置近傍に配置され、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタをさらに備えたことを特徴とする。 That is, the projector of the present invention includes an ellipsoidal reflector, an arc tube having a light emission center near the first focal position of the ellipsoidal reflector, and a side farther from the ellipsoidal reflector than the second focal position of the ellipsoidal reflector. And a collimating lens that converts light emitted from the ellipsoidal reflector into substantially parallel light, an electro-optic modulation device that modulates light emitted from the collimating lens according to image information, and And a projection optical system that projects light modulated by the electro-optic modulation device. The projector is disposed in the vicinity of a second focal position of the ellipsoidal reflector, and light applied to the electro-optic modulation device is emitted from the electro-optic modulation device. It further includes an optical shutter for intermittently blocking light so as to be blocked in synchronization with the screen writing frequency of the optical modulator.
このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置に照射される光が電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタを備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射が所定のタイミングで間欠的に行われるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する光シャッタが楕円面リフレクタの第2焦点位置近傍に配置されてなるため、楕円面リフレクタからの光(光束)の断面積が極めて小さくなっている。その結果、光シャッタの大きさを極めて小さくすることができるため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなり、本発明の第1の目的が達成できるようになる。
For this reason, according to the projector of the present invention, the projector includes the optical shutter that intermittently blocks the light so that the light applied to the electro-optic modulator is blocked in synchronization with the screen writing frequency of the electro-optic modulator. Therefore, light irradiation is intermittently performed at a predetermined timing in the image forming region of the electro-optic modulation device. As a result, the tailing phenomenon is alleviated and a smooth and high-quality moving image display can be obtained.
Further, according to the projector of the present invention, since the optical shutter having such an effect is arranged in the vicinity of the second focal position of the ellipsoidal reflector, the sectional area of the light (light flux) from the ellipsoidal reflector is extremely small. It has become. As a result, since the size of the optical shutter can be made extremely small, it is possible to suppress the enlargement of the projector as much as possible.
For this reason, the projector of the present invention becomes a projector having a structure that can be easily miniaturized even when smooth and high-quality moving image display is obtained, so that the first object of the present invention can be achieved. Become.
また、本発明のプロジェクタによれば、楕円面リフレクタから射出された光を略平行な光に変換する平行化レンズを備えているため、電気光学変調装置からの光を略平行な光に変換して電気光学変調装置の画像形成領域に伝達することができる。
また、この場合、光シャッタは、楕円面リフレクタと平行化レンズとの間の空間に配置されることになり、プロジェクタを大型化させることもない。
また、この場合、平行化レンズの後段にレンズインテグレータを配置することができる。このように構成することにより、電気光学変調装置の画像形成領域にはより均一な空間強度分布をもった光が入射されるため、より画像品質の優れたプロジェクタとなる。
さらにまた、この場合、平行化レンズの後段に色分離光学系を配置することもできる。このように構成することにより、容易にフルカラーのプロジェクタを構成することができるようになる。
Further, according to the projector of the present invention, since the collimating lens that converts the light emitted from the ellipsoidal reflector into the substantially parallel light is provided, the light from the electro-optic modulation device is converted into the substantially parallel light. Can be transmitted to the image forming area of the electro-optic modulator.
In this case, the optical shutter is disposed in the space between the ellipsoidal reflector and the collimating lens, and the projector is not enlarged.
In this case, a lens integrator can be disposed after the collimating lens. With such a configuration, light having a more uniform spatial intensity distribution is incident on the image forming area of the electro-optic modulation device, so that the projector has a higher image quality.
Furthermore, in this case, a color separation optical system can also be disposed after the collimating lens. With this configuration, a full color projector can be easily configured.
上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、前記電気光学変調装置は、同一画面情報の書込みを複数回行い、前記光シャッタは、1回目の画面情報書込み時に光の遮断を行うことが好ましい。
このように構成することにより、液晶表示装置が十分に応答する前の画面に基づいて光変調を行うことがなくなり、液晶表示装置の応答速度に左右されない高画質の動画表示を行なうことが可能になる。
In the projector described in (1), it is preferable that the electro-optic modulation device writes the same screen information a plurality of times, and the optical shutter blocks light at the first screen information writing.
With this configuration, light modulation is not performed based on the screen before the liquid crystal display device responds sufficiently, and high-quality moving image display independent of the response speed of the liquid crystal display device can be performed. Become.
(2)上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、光シャッタを通過する光のビームスポット径は4mm〜8mmの範囲内の値に設定されてなることが好ましい。
このように構成することにより、発熱の問題を回避しつつ光シャッタの大きさを最小限のものとし、さらに良質な動画表示を実現することができる。すなわち、光のビームスポット径が4mm未満となるとビームスポットにおける光強度が強くなりすぎて発熱の問題が生ずることがあり、光のビームスポット径が8mmを超えると光シャッターの大きさを大きくする必要が生じる場合があるとともに光遮断の切れが悪くなり(電気光学変調装置上における半照射状態の時間が長くなり)良質な動画表示が実現できない場合があるからである。
(2) In the projector described in (1) above, it is preferable that the beam spot diameter of the light passing through the optical shutter is set to a value in the range of 4 mm to 8 mm.
With such a configuration, it is possible to minimize the size of the optical shutter while avoiding the problem of heat generation, and to realize a higher quality moving image display. That is, if the light beam spot diameter is less than 4 mm, the light intensity at the beam spot becomes too strong, which may cause a problem of heat generation. If the light beam spot diameter exceeds 8 mm, the size of the optical shutter needs to be increased. This is because there is a case where light is cut off and the half-irradiation state on the electro-optic modulation device becomes long, and high-quality moving image display may not be realized.
(3)上記(1)又は(2)に記載のプロジェクタにおいては、前記光シャッタは、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光透過領域と光非透過領域とが一定の周期で配置された回転板からなることが好ましい。
このように構成することにより、この回転板を所定の速度で回転させることにより、電気光学変調装置に照射される光が電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行うことを容易に実現できる。
また、このような回転板は、ガラス基板上に金属膜や誘電体多層膜からなる反射膜などを所定パターンに形成することにより容易に製造することができる。また、このような回転板は、回転によって発生する望ましくない風や風切り音のレベルも小さいものとなる。なお、光透過領域には誘電体多層膜等からなる減反射膜を形成することで、光利用効率の低下を最小限のものにすることができる。
(3) In the projector according to (1) or (2), the optical shutter has a rotation axis parallel to the optical axis, and the light transmission region and the light non-transmission region are constant along the rotation direction. It is preferable that the rotating plate is arranged with a period of
With this configuration, by rotating the rotating plate at a predetermined speed, the light applied to the electro-optic modulator is intermittently interrupted in synchronization with the screen writing frequency of the electro-optic modulator. It is possible to easily block light.
Further, such a rotating plate can be easily manufactured by forming a reflective film made of a metal film or a dielectric multilayer film in a predetermined pattern on a glass substrate. Further, such a rotating plate also has a low level of undesirable wind and wind noise generated by rotation. It should be noted that a reduction in light utilization efficiency can be minimized by forming a reduced reflection film made of a dielectric multilayer film or the like in the light transmission region.
(4)上記(1)又は(2)に記載のプロジェクタにおいては、前記光シャッタは、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光非透過領域が一定の周期で配置されたメカニカルチョッパからなることが好ましい。
このように構成することによっても、このメカニカルチョッパを所定の速度で回転させることにより、電気光学変調装置に照射される光が電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行うことを容易に実現できる。
また、このようなメカニカルチョッパを用いれば、光透過時には光は空気層を通過することになるので光透過時における光損失を最小限のものにすることができる。メカニカルチョッパの材質としては、樹脂や金属を好ましく用いることができるが、金属を用いてさらにその表面を鏡面仕上げにすることがより好ましい。
(4) In the projector described in the above (1) or (2), the optical shutter has a rotation axis parallel to the optical axis, and light non-transmissive regions are arranged at a constant cycle along the rotation direction. Preferably, it consists of a mechanical chopper.
Also with this configuration, by rotating the mechanical chopper at a predetermined speed, the light applied to the electro-optic modulator is intermittently cut off in synchronization with the screen writing frequency of the electro-optic modulator. In addition, it is possible to easily block light.
In addition, when such a mechanical chopper is used, light passes through the air layer during light transmission, so that light loss during light transmission can be minimized. As a material of the mechanical chopper, a resin or a metal can be preferably used, but it is more preferable that the surface is further mirror-finished using a metal.
(5)上記(3)又は(4)に記載のプロジェクタにおいては、前記光非透過領域は、光反射領域であることが好ましい。
このように構成することにより、この光シャッタの光反射領域で反射された光は、楕円面リフレクタを介して発光管に向かう。このため、この光が発光管の発光部中心近傍に存在するプラズマに吸収されることによってプラズマの温度が上昇し、その結果、発光強度が高まる。また、発光管に補助ミラー等の反射手段が設けられている場合には、この光はさらに発光管を通過して反射手段で反射された後、再度楕円面リフレクタに向かい、光の再利用を図ることができる。
このため、本発明のプロジェクタによれば、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第2の目的も達成できる。
(5) In the projector according to (3) or (4), it is preferable that the light non-transmission region is a light reflection region.
With this configuration, the light reflected by the light reflection region of the optical shutter travels toward the arc tube via the ellipsoidal reflector. For this reason, this light is absorbed by the plasma existing in the vicinity of the center of the light emitting portion of the arc tube, whereby the temperature of the plasma rises, and as a result, the emission intensity increases. In addition, when the arc tube is provided with reflecting means such as an auxiliary mirror, the light further passes through the arc tube and is reflected by the reflecting means, and then goes again to the ellipsoidal reflector to reuse the light. Can be planned.
For this reason, according to the projector of the present invention, even if smooth and high-quality moving image display can be obtained, the light use efficiency is not greatly reduced, and the second object of the present invention can also be achieved.
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記平行化レンズは、光入射面が回転双曲面からなり、光射出面が平面又は球面からなることが好ましい。
このように構成することにより、光シャッタを通過して発散する光をこのような平行化レンズによって略平行な光に変換することができ、後段の光学系(例えば、インテグレータ光学系、色分離光学系、電気光学変調装置)に効果的に導くことができる。
(6) In the projector according to any one of (1) to (5), it is preferable that the collimating lens has a light incident surface made of a rotational hyperboloid and a light exit surface made of a flat surface or a spherical surface.
With this configuration, light that diverges after passing through the optical shutter can be converted into substantially parallel light by such a collimating lens, and an optical system (for example, an integrator optical system, color separation optics, etc.) at the subsequent stage can be converted. System, electro-optic modulator).
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記平行化レンズは、光射出面が回転楕円面からなり、光入射面が平面又は球面からなることが好ましい。
このように構成することによっても、光シャッタを通過して発散する光をこのような平行化レンズによって略平行な光に変換することができ、後段の光学系(例えば、インテグレータ光学系、色分離光学系、電気光学変調装置)に効果的に導くことができる。
(7) In the projector according to any one of (1) to (6), it is preferable that the collimating lens has a light-emitting surface made of a spheroid and a light-incident surface made of a flat surface or a spherical surface.
Even with this configuration, light that diverges through the optical shutter can be converted into substantially parallel light by such a collimating lens, and an optical system (for example, an integrator optical system, color separation, etc.) in the subsequent stage can be converted. Optical system, electro-optic modulator).
(8)上記(1)〜(7)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタに向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタから楕円面リフレクタの第2焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、光シャッタの大きさ、インテグレータロッドの大きさ、回転ホイールの大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
(8) In the projector according to any one of (1) to (7), the light emitting tube reflects light emitted from the light emitting tube toward the illuminated area toward the ellipsoidal reflector. It is preferable that a reflecting means is provided.
With this configuration, the light emitted from the arc tube toward the illuminated area is reflected toward the ellipsoidal reflector, so the elliptical surface is sized to cover the illuminated area side end of the arc tube. It is not necessary to set the size of the reflector, and the ellipsoidal reflector can be downsized. As a result, the projector can be downsized.
Further, since the ellipsoidal reflector can be reduced in size, the focusing angle and beam spot of the beam focused from the ellipsoidal reflector toward the second focal point of the ellipsoidal reflector can be reduced, and the size of the optical shutter can be reduced. Further, the size of the integrator rod, the size of the rotating wheel, and the like can be further reduced, and the projector can be further miniaturized.
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。 The projector of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクタの光学系を示す図である。図1(a)は平面図であり、図1(b)は側面図である。図2は、本発明の実施形態に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図2(a)は回転板を説明するために示す図であり、図2(b)及び(c)は被照明領域である電気光学変調装置としての液晶表示装置上における画面書込みタイミングと照明状態を示す図である。液晶表示装置は、同一画面情報を2度書込む倍速駆動を行っている。 FIG. 1 is a diagram showing an optical system of a projector according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a side view. FIG. 2 is a diagram for explaining the projector according to the embodiment of the invention. 2A is a diagram for explaining the rotating plate, and FIGS. 2B and 2C are screen writing timings and illumination states on a liquid crystal display device as an electro-optic modulation device which is an illuminated area. FIG. The liquid crystal display device performs double speed driving to write the same screen information twice.
実施形態に係るプロジェクタ1000は、図1に示すように、照明光束を射出する照明光学系100と、照明光学系100から射出された照明光束を3つの色光に分離するための色分離光学系200と、画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての液晶表示装置400R,400G,400Bと、これらの液晶表示装置400R,400G,400Bによって変調された光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、このクロスダイクロイックプリズム500により合成された光をスクリーンSCRなどの投写面上に投写する投写光学系600と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
照明光学系100は、楕円面リフレクタ114、高圧水銀ランプなどからなる発光管112及び反射手段としての補助ミラー116を有する光源装置110と、この光源装置110から射出された光を略平行な光に変換する平行化レンズ150と、この平行化レンズ150から射出された光を液晶表示装置400R,400G,400Bの画像表示領域(被照明領域)上に均一に照射するための第1及び第2レンズアレイ160,170並びに重畳レンズ190と、ランダム偏光の光を一方向の偏光成分の光に変換する偏光変換素子180とを有している。
The illumination
実施形態に係るプロジェクタ1000においては、楕円面リフレクタ114の第2焦点位置近傍に、光シャッタとしての回転板20とこれを回転させるためのモータ10とが配置されている。この回転板20は、光軸と平行な回転軸を有し、図2(a)に示すように、回転方向に沿って光透過領域22と光非透過領域24とが交互に配置されてなる。そして、液晶表示装置400R,400G,400Bに照射される光が液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う機能を有している。
In the
実施形態に係るプロジェクタ1000においては、画面書込みは、液晶表示装置400R,400G,400Bに同一画面を2度繰り返し書込む倍速駆動を行っている。そして、1回目の書込み時は光を遮断し、2回目の書込み時に光を通過させることで、液晶表示装置400R,400G,400Bが十分に応答する前の画面に基づいて光変調を行うことがなくなり、液晶表示装置400R,400G,400Bの応答速度に左右されない高画質の動画表示を行うことが可能となっている。
In the
実施形態に係るプロジェクタ1000においては、上記のような回転板20を備えている。このため、これを所定の速度で回転させることにより、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域において光照射を所定のタイミングで間欠的に行うことが容易にできるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。
The
また、実施形態に係るプロジェクタ1000においては、上記のような作用を奏する回転板20が楕円面リフレクタ114の第2焦点位置近傍に配置されている。このため、楕円面リフレクタ114からの光(光束)の断面積が極めて小さくなっている。その結果、回転板20の大きさを極めて小さくすることができるため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。なお、光源装置110と回転板20との間には赤外線カットフィルタ115が配置されており、回転板20への熱的負荷が低減されている。
このため、実施形態に係るプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
Further, in the
For this reason, the projector according to the embodiment is a projector having a structure that can be easily downsized even when smooth and high-quality moving image display is obtained.
実施形態に係るプロジェクタ1000においては、回転板20として、図2(a)に示すような回転板20を用いることができる。このような回転板20は、ガラス基板上に誘電体多層膜からなる反射膜を形成して製造する。回転板20は、回転面が平坦であるため、回転によって発生する望ましくない風や風切り音のレベルも小さいものとなる。
In the
回転板20は光軸に直角に置かれ、その光非透過領域24は、光反射領域としてある。このため、この光反射領域(光非透過領域24)で反射された光は、楕円面リフレクタ114を介して発光管112に向かう。この光はさらに発光管112を通過して補助ミラー116によって反射され、再び楕円面リフレクタ114に向かい、光の再利用が図られる。また、この光が発光管112の発光部中心近傍に存在するプラズマに吸収される場合には、プラズマの温度が上昇し、その結果、発光強度が高まる。
このため、実施形態に係るプロジェクタ1000によれば、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
なお、この場合、回転板20の光透過領域22には、誘電体多層膜等からなる減反射膜を形成することで、光利用効率の低下を最小限のものにすることができる。
The rotating
For this reason, according to the
In this case, a decrease in light utilization efficiency can be minimized by forming an anti-reflection film made of a dielectric multilayer film or the like in the
また、実施形態に係るプロジェクタ1000においては、回転板20を通過する光のビームスポット径Dは4mm〜8mmの範囲内の値に設定されている。
このため、発熱の問題を回避しつつ回転板20の大きさを最小限のものとし、さらに良質な動画表示を実現することができる。すなわち、光のビームスポット径Dが4mm未満となるとビームスポットにおける光強度が強くなりすぎて発熱の問題が生ずることがあり、光のビームスポット径Dが8mmを超えると回転板20の大きさを大きくする必要が生じる場合があるとともに光遮断の切れが悪くなり(液晶表示装置400R,400G,400B上における半照射状態の時間が長くなり)良質な動画表示が実現できない場合がある。
In the
For this reason, the size of the
実施形態に係るプロジェクタ1000においては、回転板20からの光をより均一な空間強度分布を有する光に変換するレンズインテグレータとしての第1及び第2レンズアレイ160,170並びに重畳レンズ190をさらに備えている。このため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域にはより均一な空間強度分布をもった光が入射されるため、より画像品質の優れたプロジェクタとなる。この場合、回転板20は、楕円面リフレクタ114と平行化レンズ150との間に配置されており、プロジェクタを大型化させることがない構造となっている。
The
図3は、光シャッタの変形例を示す図である。図3に示すように、光シャッタとしては、図2(a)に示した回転板20に代えて、メカニカルチョッパ20Bを用いることもできる。この場合には、光透過時には光は空気層を通過することになるので光透過時における光損失を最小限のものにすることができる。メカニカルチョッパ20Bの材質としては、表面を鏡面仕上げにした金属を用いる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the optical shutter. As shown in FIG. 3, a
図4は、実施形態に係るプロジェクタで用いる平行化レンズを説明するために示す図である。平行化レンズ150としては、図4(a)及び(b)に示すように、光入射面が回転双曲面の平行化レンズ150A,150Bを好適に用いることができる。この場合において、図4(a)に示すように、光射出面が平面からなる平行化レンズ150Aを用いることができるし、図4(b)に示すように、光射出面が球面からなる平行化レンズ150Bを用いることもできる。また、平行化レンズ150としては、図4(c)及び(d)に示すように、光射出面が回転楕円面の平行化レンズ150C,150Dを好適に用いることができる。この場合において、図4(c)に示すように、光入射面が平面からなる平行化レンズ150Cを用いることができるし、図4(d)に示すように、光入射面が球面からなる平行化レンズ150Dを用いることもできる。
いずれの場合であっても、光シャッタを通過して発散する光をこのような平行化レンズによって略平行な光に変換することができ、後段の光学系(インテグレータ光学系、色分離光学系200、電気光学変調装置400R,400G,400B)に効果的に導くことができる。
FIG. 4 is a view for explaining the collimating lens used in the projector according to the embodiment. As the
In any case, the light diverging through the optical shutter can be converted into substantially parallel light by such a collimating lens, and the subsequent optical system (integrator optical system, color separation optical system 200). The electro-
以上、本発明のプロジェクタを上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 The projector of the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
(1)上記実施形態のプロジェクタ1000は透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
(1) The
(2)上記実施形態のプロジェクタ1000は、電気光学変調装置として液晶表示装置を用いているが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。
(2) Although the
10…モータ、20…回転板、22…光透過領域、24…光非透過領域、100…照明光学系、110…光源装置、112…発光管、114…楕円面リフレクタ、150…平行化レンズ、160…第1レンズアレイ、170…第2レンズアレイ、180…偏光変換素子、190…重畳レンズ、200…色分離光学系、300…リレー光学系、400,400R,400G,400B…液晶表示装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、900A,900B,1000…プロジェクタ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この楕円面リフレクタの第1焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、
前記楕円面リフレクタの第2焦点位置よりも前記楕円面リフレクタから遠い側に配置され、前記楕円面リフレクタから射出された光を略平行な光に変換する平行化レンズと、
前記平行化レンズから射出された光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第2焦点位置近傍に配置され、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。 An ellipsoidal reflector;
An arc tube having an emission center near the first focal position of the ellipsoidal reflector;
A collimating lens that is disposed on a side farther from the ellipsoidal reflector than the second focal position of the ellipsoidal reflector, and converts light emitted from the ellipsoidal reflector into substantially parallel light;
An electro-optic modulator that modulates light emitted from the collimating lens according to image information;
In a projector provided with a projection optical system that projects light modulated by the electro-optic modulation device,
The light is disposed in the vicinity of the second focal position of the ellipsoidal reflector, and light is intermittently blocked so that light applied to the electro-optic modulator is blocked in synchronization with the screen writing frequency of the electro-optic modulator. A projector further comprising an optical shutter.
光シャッタを通過する光のビームスポット径は、4mm〜8mmの範囲内の値に設定されてなることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
A projector characterized in that a beam spot diameter of light passing through an optical shutter is set to a value within a range of 4 mm to 8 mm.
前記光シャッタは、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光透過領域と光非透過領域とが一定の周期で配置された回転板からなることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1 or 2,
The optical shutter includes a rotating plate having a rotation axis parallel to the optical axis and in which a light transmission region and a light non-transmission region are arranged at a constant period along the rotation direction.
前記光シャッタは、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光非透過領域が一定の周期で配置されたメカニカルチョッパからなることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1 or 2,
The optical shutter includes a mechanical chopper having a rotation axis parallel to the optical axis and having light non-transmissive regions arranged at a constant period along the rotation direction.
前記光非透過領域は、光反射領域であることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 3 or 4,
The projector, wherein the light non-transmission area is a light reflection area.
前記平行化レンズは、光入射面が回転双曲面からなり、光射出面が平面又は球面からなることを特徴とするプロジェクタ。 In the projector according to any one of claims 1 to 5,
The collimating lens has a light incident surface made of a rotational hyperboloid and a light exit surface made of a flat surface or a spherical surface.
前記平行化レンズは、光射出面が回転楕円面からなり、光入射面が平面又は球面からなることを特徴とするプロジェクタ。 In the projector according to any one of claims 1 to 6,
The collimating lens has a light exit surface made of a spheroid and a light incident surface made of a plane or a spherical surface.
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。 In the projector according to any one of claims 1 to 7,
The projector according to claim 1, wherein the arc tube is provided with reflecting means for reflecting light emitted from the arc tube toward the illuminated area toward the ellipsoidal reflector.
Priority Applications (1)
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JP2003370635A JP2005134643A (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Projector |
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Cited By (1)
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CN102314053A (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-11 | 精工爱普生株式会社 | Projector |
-
2003
- 2003-10-30 JP JP2003370635A patent/JP2005134643A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102314053A (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-11 | 精工爱普生株式会社 | Projector |
JP2012014045A (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Seiko Epson Corp | Projector |
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