JPH05333308A - 投写型表示装置 - Google Patents

投写型表示装置

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JPH05333308A
JPH05333308A JP4141648A JP14164892A JPH05333308A JP H05333308 A JPH05333308 A JP H05333308A JP 4141648 A JP4141648 A JP 4141648A JP 14164892 A JP14164892 A JP 14164892A JP H05333308 A JPH05333308 A JP H05333308A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
mirror
lens
display device
light source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4141648A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Goto
猛 後藤
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
Tetsuya Kobayashi
哲也 小林
Tetsuya Hamada
哲也 浜田
Yoshinori Tanaka
義規 田中
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は投写型表示装置に関し、光利用効率
を向上した投写型表示装置を実現することを目的とす
る。 【構成】 反射鏡3bを有する光源3と、ライトバルブ
11と、投射レンズ14と少なくとも具備して成る投写
型表示装置において、前記光源3とライトバルブ11間
の光路中に光線絞り込み手段を配置して成るように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は投写型表示装置に関す
る。詳しくは、光源により液晶表示パネルの表示を投射
レンズを介して投射するときの光利用効率を向上した投
写型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来の投写型表示装置の原理説明
図を示す。図中、3は光源、4〜7はダイクロイックミ
ラー、8及び9はミラー、10は集光レンズ、11は液
晶パネル12と2枚の偏光板13とよりなるライトバル
ブ、14は投射レンズであり、光源3から出た光はダイ
クロイックミラー4,5によって波長ごと(例えば赤、
青、緑)に分解され、それぞれライトバルブ11を透過
することによって変調され、ミラー8,9によって光路
を曲げられた後、再びダイクロイックミラー6,7によ
って合成され、投射レンズ14によって拡大投射される
ようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】投写型表示装置では、
一般に光源として図5の如く、メタルハライドランプ3
aと、放物面によって構成されている放物面鏡3bから
構成されており、その焦点から放出された光線は、前記
放物面鏡3bによって反射され、光軸に平行な光線とな
るように作られている。このとき放物面鏡3bによって
反射されない光線が少ないほど平行光となる光線は増加
し、効率がよい。しかしそのためには、放物面鏡の直径
を大きくする必要があるが、照射面以上の大きさの光線
は必要なく、実際にはライトバルブの照射面の大きさと
ほぼ等しい大きさとなっている。
【0004】このため光源の全立体角に占める開口部の
大きさをある程度以上は小さくする事はできず、光源の
光利用効率を低下させている。これの対策として図5に
も示したように、ライトバルブ11の前に集光レンズ1
0を配置し、ライトバルブ11を見かけ上大きくするこ
とによって直径の大きな反射鏡を使えるようにする方法
もあるが、投射レンズ−ライトバルブ間の距離との兼ね
合いから焦点距離の小さいレンズ、つまり光線の絞り込
みを大きくすることができず、大きく光利用効率を改善
するには至っていない。
【0005】本発明は、光利用効率を向上した投写型表
示装置を実現しようとする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の投写型液晶表示
装置においては、反射鏡3bを有する光源3と、ライト
バルブ11と、投射レンズ14とを少なくとも具備して
成る投写型表示装置において、前記光源3とライトバル
ブ11間の光路中に光線絞り込み手段を配置したことを
特徴とする。また、それに加えて、上記光線絞り込み手
段は、メニスカスレンズ15、または同じ点に焦点を持
つように配置した1対の凸レンズ19・凹レンズ20で
あることを特徴とする。また、それに加えて、上記凸レ
ンズ19と凹レンズ20との間に全反射ミラー16また
はダイクロイックミラー4を配置したことを特徴とす
る。この構成を採ることにより、光利用効率を向上した
投写型表示装置が得られる。
【0007】
【作用】本発明は図1の原理説明図に示すように、光源
3の直後に凸レンズ1と、該凸レンズと同一の点に焦点
を持つ凹レンズ2を配置したことにより、光源3から放
射された光線は光源3の直後に配置された凸レンズ1に
よって集光光となり、細く絞られた後、凹レンズ2によ
って光源3から放射された光線とほぼ同じ角度の光線と
なる。この光線は直径の小さな反射鏡から放出された光
線と同様の光線となる。しかし実際には、直径の大きな
放物面鏡3bを用いているため、ランプ3aから放射さ
れた光線のうちより多くの光がこの中に含まれることに
なる。このため、光の利用効率は向上する。
【0008】
【実施例】図2は本発明の実施例を示す図である。本実
施例は、同図に示すようにランプ3aと放物面反射鏡3
bからなる光源3の光軸上にメニスカスレンズ15とミ
ラー16が配置され、該ミラー16で折り曲げられた光
軸17上には、赤を反射するダイクロイックミラー4
と、緑を反射するダイクロイックミラー5と、集光レン
ズ10と、青を表示するライトバルブ11B と、ミラー
9とが配置されている。
【0009】また前記光軸17に平行した光軸18上に
は、前記ダイクロイックミラー4に対応してミラー8
が、前記ダイクロイックミラー5に対応して緑を反射す
るダイクロイックミラー6が、前記ミラー9に対応して
青を反射するダイクロイックミラー7がそれぞれ配置さ
れている。さらにミラー8とダイクロイックミラー6と
の間には集光レンズ10と赤を表示するライトバルブ1
R が、ダイクロイックミラー5と6との間には集光レ
ンズ10と、緑を表示するライトバルブ11G がそれぞ
れ配置され、さらに光軸18の光源と反対側に投射レン
ズ14が配置されている。
【0010】このように構成された本実施例は、光源3
から出た光がメニスカスレンズ15によって光線径を絞
られ、光線の密度を高くした後、ミラー16によって光
路を90°折り曲げられ、赤を反射するダイクロイック
ミラー4で反射される光と透過する光に分けられる。ダ
イクロイックミラー4で反射された光はミラー8で反射
され、集光レンズ10と、赤を表示する液晶パネル11
R を透過する。またダイクロイックミラー4を透過した
光は緑を反射するダイクロイックミラー5で反射される
光と透過する光に分けられる。
【0011】ダイクロイック5で反射された光は、集光
レンズ10と、緑を表示するライトバルブ11G を透過
する。またダイクロイックミラー5を透過した光は集光
レンズ10と、青を表示するライトバルブ11B を透過
しミラー9で光路を90°曲げられる。そして赤を表示
するライトバルブ11R を透過した光と,緑を表示する
ライトバルブ11G を透過した光はダイクロイックミラ
ー6で合成され、さらにダイクロイックミラー7で青を
表示するライトバルブ11B を透過した光と合成された
後、投射レンズ14によって図示なきスクリーンに拡大
投写されてカラー映像を表示するようになっている。
【0012】本実施例によれば、光源3から出射された
光をメニスカスレンズ15により絞り込むことができる
ため、放物面反射鏡3bの開口部の直径を大きくするこ
とができ、光の有効利用を行うことができる。
【0013】図3は本発明の第2の実施例を示す図であ
る。図において図2と同一部分は同一符号を付して示し
た。なお19は凸レンズ20は凹レンズである。本実施
例は、ほぼ第1の実施例と同様な構成であり、異なると
ころは、第1の実施例のメニスカスレンズ15の代りに
同一焦点位置の凸レンズ19と凹レンズ20を用い、凸
レンズ19を光源3とミラー16との間に配置し、凹レ
ンズ20をミラー16とダイクロイックミラー4との間
に配置したことである。
【0014】このように構成された本実施例は、光源3
から出射された光が凸レンズ19によって集光され、ミ
ラー16によって光路を90°曲げられた後、前記凸レ
ンズ19と同一の点に焦点を持つ凹レンズ20によって
平行光となる。この後、各ミラーを通り、各ライトバル
ブ11R ,11G ,11B 透過することによって変調さ
れ、再びダイクロイックミラー6,7によって合成され
た後、投射レンズ14で拡大投射されカラー表示するこ
とは前実施例と同様である。
【0015】本実施例において、凸レンズ19と凹レン
ズ20の焦点距離は、光路の縮小率およびそれらの間隔
で決定される。凸レンズ19と凹レンズ20間の距離
は、最短の場合で照射面の直径Φとなり、この時に照射
面の直径よりも20%大きい放物面反射鏡を用いるに
は、 凸レンズの焦点距離=Φ×11 凹レンズの焦点距離=Φ×10 とすればよい。また、同様に照射面の直径Φよりも50
%大きい放物面反射鏡を用いるには 凸レンズの焦点距離=Φ×3 凹レンズの焦点距離=Φ×2 とすればよい。
【0016】以上の本実施例によれば、前実施例に比べ
て、光線絞り込み用のレンズを2つに分けて配置するこ
とにより、各レンズの焦点距離を長くとることができ、
また光線の縮小率(絞り込みの割合)を大きく取ること
ができるといった利点を有する。
【0017】図4は本発明の第3の実施例を示す図であ
る。同図において、図3と同一部分は同一符号を付して
示した。本実施例は、基本的には前実施例と同様であ
り、異なるところは、前実施例のミラー16を除き、凸
レンズ19を光源3とダイクロイックミラー4との間に
配置し、また凹レンズを2個とし、その一方の凹レンズ
20をダイクロイックミラー4と5の間に配置し、他方
の凹レンズ21をダイクロイックミラー4とミラー8と
の間に配置したことである。
【0018】このように構成された本実施例は、光源3
から出射された光が、凸レンズ19によって集光され、
ダイクロイックミラー4によって色分解された後、凸レ
ンズ19と同じ点に焦点を持つ凹レンズ20及び21に
よって平行光となる。ここでダイクロイックミラー4を
透過する光線は集光光となるため、通常のダイクロイッ
クコーティングではなく、膜厚に分布をもたせた集光光
対応型のものを用いる必要がある。
【0019】この後、光路を折り曲げ、色分解用の各ミ
ラーを通りライトバルブを透過することによって変調さ
れた後、再びダイクロイックミラー6,7によって合成
され、投射レンズ14によって拡大投射される。この時
の凸レンズ19及び凹レンズ20,20´の焦点距離は
第2の実施例で述べた通りに設定すればよい。また本実
施例の効果は第2の実施例と同様である上、ミラー16
を除いた分、光路を短縮することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明に依れば、投写型表示装置の光学
系を大きく変更すること無しに、光の利用効率を改善で
き、投写型表示装置の高性能化に寄与するところが大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第1の実施例を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示す図である。
【図5】従来の投写型表示装置の原理説明図である。
【符号の説明】
3…光源 4〜7…ダイクロイックミラー 8,9,16…ミラー 10…集光レンズ 11R ,11G ,11B …ライトバルブ 14…投射レンズ 15…メニスカスレンズ 19…凸レンズ 20,21…凹レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 田中 義規 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反射鏡(3b)を有する光源(3)と、
    ライトバルブ(11)と、投射レンズ(14)とを少な
    くとも具備して成る投写型表示装置において、 前記光源(3)とライトバルブ(11)間の光路中に光
    線絞り込み手段を配置したことを特徴とする投写型表示
    装置。
  2. 【請求項2】 上記光線絞り込み手段は,メニスカスレ
    ンズ(15)、または同じ点に焦点を持つように配置し
    た1対の凸レンズ(19)・凹レンズ(20)であるこ
    とを特徴とする請求項1の投写型表示装置。
  3. 【請求項3】 上記凸レンズ(19)と凹レンズ(2
    0)との間に全反射ミラー(16)またはダイクロイッ
    クミラー(4)を、配置したことを特徴とする請求項2
    の投写型表示装置。
JP4141648A 1992-06-02 1992-06-02 投写型表示装置 Withdrawn JPH05333308A (ja)

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JP4141648A JPH05333308A (ja) 1992-06-02 1992-06-02 投写型表示装置

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JP4141648A JPH05333308A (ja) 1992-06-02 1992-06-02 投写型表示装置

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JPH05333308A true JPH05333308A (ja) 1993-12-17

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ID=15296937

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JP4141648A Withdrawn JPH05333308A (ja) 1992-06-02 1992-06-02 投写型表示装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000038004A1 (fr) * 1998-12-21 2000-06-29 Seiko Epson Corporation Illuminateur et affichage par projection

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000038004A1 (fr) * 1998-12-21 2000-06-29 Seiko Epson Corporation Illuminateur et affichage par projection
US6517208B1 (en) 1998-12-21 2003-02-11 Seiko Epson Corporation Illumination system and projector
US6669345B2 (en) 1998-12-21 2003-12-30 Seiko Epson Corporation Illumination system and projector

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Effective date: 19990803