JPH1020398A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単な構成でランプの光を有効に
利用すると共に、輝度むらのない光源を用いた投射型表
示装置を提供するものである。 【解決手段】 光源１からの光は、直接集光レンズ４に
出射されると共に、楕円面状反射鏡２及び平面状反射鏡
３にも出射される。これらの出射された光は、楕円面状
反射鏡２及び平面状反射鏡３にて反射され、最終的に直
接集光レンズ４に出射される光と同じ光路になって集光
レンズ４に出射される。そして、全ての光は、集光レン
ズ４及び入射フレネルレンズ１２にて略平行な光にさ
れ、その後液晶パネル７に入射される。液晶パネル７で
は、集光レンズ４からの光を受け映像信号により光変調
され、光変調された光は投射レンズ１１を介して拡大投
射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ライトバルブとし
て液晶パネルを使用する投射型表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶パネルを使用した投射型表示
装置が多数提案させており、その光源にはメタルハライ
ドランプ等が使用されている。そして、この光源は、図
３に示す構成となっている。

【０００３】以下、図３を用いて従来技術の説明を行
う。

【０００４】図３において、ａはＯＨＰ等に使用される
光源部であり、光源１と球面状の反射鏡２と集光レンズ
４とから構成される。また、ｂ及びｃは液晶プロジェク
タ等に使用される光源部であり、ｂにおいては放物面状
の反射鏡２が使用され、ｃにおいては楕円面状の反射鏡
２が使用されている。

【０００５】ところで、光源１は図４に示すように光源
の長手方向に対して垂直方向にドーナツ状の発光分布を
有している。

【０００６】このため、ａに示す光源部においては反射
鏡２が光源１を十分に覆っていないため、光源からの光
のうち２／３程度しか利用することができず、光源から
の光を有効に利用しているとはいえない。また、ｂ及び
ｃに示す光源においては光源からの光を有効に利用でき
るものの、光源の発光分布が図４に示す分布となってい
るため、輝度むらとなって出力されることとなる。尚、
輝度むらを抑える手段としてインテグレータレンズを使
用することもできるが、別途インテグレータレンズを必
要とするばかりか、インテグレータレンズを配置するた
めに光路長が長くなり、装置が大きくなると言う欠点を
有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の欠点
に鑑みなされたものであり、簡単な構成で光源の光を有
効に利用すると共に、輝度むらのない光源を用いた投射
型表示装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、該光
源を覆うように形成された第１反射鏡と、該第１反射鏡
の開口面に配置された第２反射鏡と、前記第１第２反射
鏡および前記光源からの光を受け略平行な光にする集光
レンズと、該集光レンズからの光を受け映像信号により
光変調される透過型ライトバルブと、該透過型ライトバ
ルブにて光変調された光を照射するための投射レンズと
から構成され、前記第１反射鏡は前記光源に第１焦点を
有するように配置されると共に、前記第２反射鏡は前記
第１反射鏡の第１焦点と第２焦点とが一致するように配
置されていることを特徴とする投射型表示装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に従い、本発明の投射
型表示装置を説明する。

【００１０】図１は本発明の投射型表示装置の第１実施
例を示す図である。

【００１１】尚、図１ａは、本発明の投射型表示装置の
上面図、図１ｂはその側面図を示す。

【００１２】図１において、光源部からの光は、集光レ
ンズ４により液晶パネル７の表示領域を照射するように
集光され、入射フレネルレンズ１２を介して液晶パネル
７に入射される。

【００１３】液晶パネル７では、入射された光を映像信
号に応じて光変調し、この光変調された光は出射フレネ
ルレンズ１３及び投射レンズ１１を介してスクリーンに
拡大表示される。

【００１４】ここで、光源部は光源１と光源１を覆うよ
うに配置された楕円面状反射鏡２と楕円面状反射鏡２の
開口部８に配置された平面状反射鏡３とから構成されて
おり、以下この光源部について詳説する。

【００１５】光源１は、楕円面状反射鏡２の第１焦点５
の位置に配置されていると共に、平面状反射鏡３は、楕
円面状反射鏡２の第１焦点５と第２焦点６とが光学的に
重なる位置に配置されている。

【００１６】光源１からの光は、直接に集光レンズ４へ
入射されると共に、楕円面状反射鏡２及び平面状反射鏡
３にも入射される。

【００１７】光源１から直接集光レンズ４へ入射された
光は、集光レンズ４により液晶パネル７の表示領域を照
射するように集光され、入射フレネルレンズ１２を介し
て液晶パネル７に入射される。また、光源１から楕円面
状反射鏡２へ入射される光は、楕円面状反射鏡２によっ
て第２焦点６方向に反射され、平面状反射鏡３によって
楕円面状反射鏡２の第１焦点５へ集光されて集光レンズ
４に出射され、そして、集光された光は、直接集光レン
ズ４へ入射された光と同じ光路を通り、液晶パネル７へ
集光される。また、再度楕円面状反射鏡２へ入射される
光は、同様の光路を通り、最終的に集光レンズ４へ入射
され、直接集光レンズ４へ入射される光と同じ光路を通
り、液晶パネル７へ集光される。

【００１８】一方、光源１からの光が平面状反射鏡３へ
入射された光は、平面状反射鏡３にて反射され、その反
射光は楕円面状反射鏡２の第２焦点６から発光した状態
と同じとなって殆どが楕円面状反射鏡２に入射され、楕
円面状反射鏡２によって第１焦点５に集光されて集光レ
ンズ４に向けて出射される。そして、集光レンズ４へ入
射された光は、直接集光レンズ４へ入射された光と同様
の光路を通り、液晶パネル７へ集光される。また、再度
楕円面状反射鏡２へ入射された光は、光源１からの光が
楕円面状反射鏡２へ入射される光と同様の光路を通り、
液晶パネル７へ集光される。

【００１９】しかしながら、上述の第１実施例では、光
源１から平面状反射鏡３へ入射され反射された光の一部
は、楕円面状反射鏡２に入射されず、楕円面状反射鏡２
の開口部８から直接集光レンズ４へ入射される。このよ
うな光は、楕円面状反射鏡２の第１焦点５へ集光されな
いため、集光レンズ４へ入射されたとしても液晶パネル
７若しくは投射レンズへは入射されず、光源１からの光
を効率よく利用できないという問題が発生する。

【００２０】そこで、上述の欠点を解決した本発明の第
２実施例を図２を用いて説明する。

【００２１】尚、図２ａは、本発明の投射型表示装置の
上面図、図２ｂはその側面図を示す。

【００２２】第２実施例が第１実施例と異なる点は、平
面状反射鏡３の中央部に球面状反射鏡１０を設けた点で
ある。

【００２３】詳しく説明すると、平面状反射鏡３の中央
部には、開口部８の虚像である開口部９と光源１とを結
ぶ範囲内の平面状反射鏡３の部分を光源１を中心とする
球面状反射鏡１０が設けられている。尚、平面状反射鏡
３と球面状反射鏡１０とは個別に配置することも可能で
ある。

【００２４】このように、一部を球面状反射鏡１０にす
ることにより、楕円面状反射鏡２の第１焦点５へ全てを
集光することができる。

【００２５】次に、光源１からの光の流れについて説明
する。

【００２６】光源１からの光は、直接集光レンズ４へ入
射されると共に、楕円面状反射鏡２及び平面状反射鏡３
に入射されるばかりか球面状反射鏡１０にも入射され
る。

【００２７】そして、直接集光レンズ４へ入射された光
は、第１実施例同様に集光レンズ４を通り、液晶パネル
へ集光される。

【００２８】また、楕円面状反射鏡２へ入射された光
は、第１実施例と同様に楕円面状反射鏡２によって第２
焦点６方向に光が反射され、平面状反射鏡３によって更
に楕円面状反射鏡２の第１焦点５へ集光された後集光レ
ンズ４に向けて出射される。そして、集光レンズ４へ入
射された光は、直接集光レンズ４へ入射された光と同じ
光路を通り、液晶パネル７へ集光される。再度、楕円面
状反射鏡２へ入射される光は、同様の光路を通り、最終
的に集光レンズ４へ入射される光と同じ光路を通り液晶
パネル７へ集光される。

【００２９】一方、平面状反射鏡３へ入射される光は、
平面状反射鏡３にて反射され、その反射光が楕円面状反
射鏡２の第２焦点６から発光した状態と同じ状態とな
り、楕円面状反射鏡２に入射し、楕円面状反射鏡２によ
って第１焦点５に集光された後集光レンズ４に向けて出
射される。そして、集光レンズ４へ入射された光は、直
接集光レンズ４へ入射された光と同様の光路を通り、液
晶パネル７へ集光される。また、再度、楕円面状反射鏡
２へ入射された光は、光源１からの光が楕円面反射鏡２
へ入射された光と同様の光路を通り、液晶パネル７へ集
光される。

【００３０】ここで、平面状反射鏡３に配置された球面
状反射鏡１０へ入射される光は、球面状反射鏡１０にて
反射され、その反射光が再び光源１（楕円面状反射鏡２
の第１焦点５）へ集光された後集光レンズ４に向けて出
射される。そして、集光レンズ４へ入射された光は、直
接集光レンズ４へ入射された光と同じ光路を通り、液晶
パネル７へ集光される。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、上述の如く構成することによ
り、光源からの光を楕円面状反射鏡と平面反射鏡とを用
いることにより、光源の全光量を集光レンズへ入射する
ことができるばかりか、輝度むらがない光を集光レンズ
に入射でき、高輝度の投射型表示装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投射型表示装置の第１実施例を示す図
である。

【図２】本発明の投射型表示装置の第２実施例を示す図
である。

【図３】従来のの投射型表示装置の光源部を示す図であ
る。

【図４】光源の発光分布を示す図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 楕円面状反射鏡 ３ 平面状反射鏡 ４ 集光レンズ ５ 第１焦点 ６ 第２焦点 ７ 液晶パネル ８ 開口部 ９ 虚像 １０ 球面状反射鏡 １１ 投射レンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源を覆うように形成された
   第１反射鏡と、該第１反射鏡の開口面に配置された第２
   反射鏡と、前記第１第２反射鏡および前記光源からの光
   を受け略平行な光にする集光レンズと、該集光レンズか
   らの光を受け映像信号により光変調される透過型ライト
   バルブと、該透過型ライトバルブにて光変調された光を
   照射するための投射レンズとから構成され、前記第１反
   射鏡は前記光源に第１焦点を有するように配置されると
   共に、前記第２反射鏡は前記第１反射鏡の第１焦点と第
   ２焦点とが一致するように配置されていることを特徴と
   する投射型表示装置。
2. 【請求項２】 前記第１反射鏡は楕円面状であることを
   特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
3. 【請求項３】 前記第２反射鏡は平面状であることを特
   徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
4. 【請求項４】 前記第２反射鏡の中央部が球面であるこ
   とを特徴とする請求項３記載の投射型表示装置。