JPH10133198A - Liquid crystal projector - Google Patents
Liquid crystal projectorInfo
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- JPH10133198A JPH10133198A JP8290528A JP29052896A JPH10133198A JP H10133198 A JPH10133198 A JP H10133198A JP 8290528 A JP8290528 A JP 8290528A JP 29052896 A JP29052896 A JP 29052896A JP H10133198 A JPH10133198 A JP H10133198A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,光源からの照明光
を,リフレクタ,第1のレンズアレイ,第2のレンズア
レイを介して液晶パネルに照射し,液晶パネルからの出
射光を投写レンズによりスクリーン上に投写する液晶プ
ロジェクタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for irradiating illumination light from a light source to a liquid crystal panel via a reflector, a first lens array, and a second lens array, and emitting light from the liquid crystal panel through a projection lens. The present invention relates to a liquid crystal projector that projects on a screen.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の透過型の液晶パネルを用いた液
晶プロジェクタとしては,例えば特開昭63−2160
26号公報の図面に開示されているように,光源(21
に相当),第1の反射ミラー(23に相当),第1のダ
イクロイックミラー(26に相当),第2の反射ミラー
(30に相当),第2のダイクロイックミラー(27に
相当),第3の反射ミラー(28に相当),第4の反射
ミラー(29に相当),第1の透過型の液晶パネル(3
3に相当),第2の透過型の液晶パネル(39に相
当),第3の透過型の液晶パネル(45に相当),ダイ
クロイックプリズム(49に相当),投写レンズ(50
に相当)とを備え,光源からの照明光を第1の反射ミラ
ーを介して第1のダイクロイックミラーに入射させ,第
1のダイクロイックミラーにより色分離された第1の出
射光を第2の反射ミラーを介して第1の液晶パネルに照
射し,第1のダイクロイックミラーにより色分離された
第2の出射光を第2のダイクロイックミラーに入射さ
せ,第2のダイクロイックミラーにより色分離された第
1の出射光を第2の液晶パネルに入射させ,第2のダイ
クロイックミラーにより色分離された第2の出射光を第
3の反射ミラー,第4の反射ミラーを介して第3の液晶
パネルに照射し,第1の液晶パネルからの透過光,第2
の液晶パネルからの透過光,第3の液晶パネルからの透
過光をダイクロイックプリズムにより色合成し,色合成
された出射光を投写レンズによりスクリーン上に投写す
るものが知られている。2. Description of the Related Art A liquid crystal projector using a transmission type liquid crystal panel of this type is disclosed in, for example, JP-A-63-2160.
As disclosed in the drawing of JP-A No. 26, the light source (21
, A first reflecting mirror (corresponding to 23), a first dichroic mirror (corresponding to 26), a second reflecting mirror (corresponding to 30), a second dichroic mirror (corresponding to 27), a third Reflection mirror (equivalent to 28), fourth reflection mirror (equivalent to 29), and a first transmission type liquid crystal panel (3).
3), a second transmissive liquid crystal panel (corresponding to 39), a third transmissive liquid crystal panel (corresponding to 45), a dichroic prism (corresponding to 49), a projection lens (50).
The illumination light from the light source is incident on the first dichroic mirror via the first reflection mirror, and the first outgoing light color-separated by the first dichroic mirror is subjected to the second reflection. The first liquid crystal panel is radiated through the mirror, the second outgoing light color-separated by the first dichroic mirror is made incident on the second dichroic mirror, and the first light that is color-separated by the second dichroic mirror. Outgoing light is made incident on the second liquid crystal panel, and the second outgoing light color-separated by the second dichroic mirror is irradiated on the third liquid crystal panel via the third reflecting mirror and the fourth reflecting mirror. And the transmitted light from the first liquid crystal panel,
The light transmitted from the liquid crystal panel and the light transmitted from the third liquid crystal panel are color-combined by a dichroic prism, and the color-combined outgoing light is projected on a screen by a projection lens.
【0003】また,例えば特開平3−10218号公報
に開示されているように,光源冷却用の排気ファン(1
5,27に相当)を設けたものが知られている。Further, as disclosed in, for example, JP-A-3-10218, an exhaust fan (1) for cooling a light source is disclosed.
5 and 27) are known.
【0004】また,例えば日本光学会(応物学会)主催
のJAPAN OPTICS ’94,光学連合シンポ
ジウム浜松’94(p135−p136)の22Fa0
6「異形開口レンズアレイを用いた液晶プロジェクタ用
高効率照明光学系」に開示されているように,光源にメ
タルハライドランプと放物面鏡を用い,UV−IRカッ
トフィルタ,第1レンズアレイ,第2レンズアレイを設
けたものが知られている。[0004] For example, 22Fa0 of JAPAN OPTICS '94, Hamamatsu '94 (p135-p136), organized by Japan Optical Society (Reaction Society).
6. As disclosed in "High Efficiency Illumination Optical System for Liquid Crystal Projector Using Deformed Aperture Lens Array", a metal halide lamp and a parabolic mirror are used as a light source, a UV-IR cut filter, a first lens array, One provided with a two-lens array is known.
【0005】上記した3件の公知例を組み合わせた構成
の液晶プロジェクタが実用化されている。以下,図面を
用いて,この従来の技術を組み合わせた液晶プロジェク
タを詳細に説明する。A liquid crystal projector having a configuration combining the above three known examples has been put to practical use. Hereinafter, a liquid crystal projector that combines this conventional technique will be described in detail with reference to the drawings.
【0006】図6は,従来の技術を組み合わせた液晶プ
ロジェクタ光学系の上面図である。FIG. 6 is a top view of a liquid crystal projector optical system obtained by combining the conventional techniques.
【0007】光源であるメタルハライドランプ50から
の照明光51は,放物面鏡のランプリフレクタ52,U
V−IRカットフィルタ53,第1レンズアレイ54,
第1の反射ミラーであるコールドミラー55,第2レン
ズアレイ56,第1のダイクロイックミラーであるR色
光透過,GおよびB色光反射のダイクロイックミラー5
7に入射し,R色光58が透過し,GおよびB色光59
が反射する。Illumination light 51 from a metal halide lamp 50, which is a light source, is applied to lamp reflectors 52, U of a parabolic mirror.
V-IR cut filter 53, first lens array 54,
A cold mirror 55 serving as a first reflecting mirror, a second lens array 56, and a dichroic mirror 5 serving as a first dichroic mirror for transmitting R color light and reflecting G and B light.
7, the R color light 58 is transmitted, and the G and B color lights 59
Is reflected.
【0008】R色光58は,第2の反射ミラーである増
反射アルミミラー60で反射され,コンデンサレンズ6
1,偏光板62を介して,第1の透過型の液晶パネルで
あるR色光用液晶パネル63に入射する。The R-color light 58 is reflected by a reflective aluminum mirror 60 which is a second reflecting mirror, and is reflected by the condenser lens 6.
1, through a polarizing plate 62, is incident on a liquid crystal panel 63 for R color light, which is a first transmission type liquid crystal panel.
【0009】GおよびB色光59は,第2のダイクロイ
ックミラーであるG色光反射,B色光透過のダイクロイ
ックミラー64に入射し,G色光65が反射し,B色光
66が透過する。G色光65は,コンデンサレンズ6
7,偏光板68を介して,第2の透過型の液晶パネルで
あるG色光用液晶パネル69に入射する。The G and B color lights 59 are incident on a G dichroic mirror 64 which is a second dichroic mirror that reflects and transmits G color light, where the G color light 65 is reflected and the B color light 66 is transmitted. The G color light 65 passes through the condenser lens 6
7. The light enters a G-color light liquid crystal panel 69, which is a second transmission type liquid crystal panel, via a polarizing plate 68.
【0010】B色光66は,リレーレンズ70,第3の
反射ミラーである増反射アルミミラー71,リレーレン
ズ72,第4の反射ミラーである増反射アルミミラー7
3,コンデンサレンズ74,偏光板75を介して,第3
の透過型の液晶パネルであるB色光用液晶パネル76に
入射する。The B-color light 66 is supplied to a relay lens 70, a third reflection mirror, an increased reflection aluminum mirror 71, a relay lens 72, and a fourth reflection mirror, an increased reflection aluminum mirror 7
3, via the condenser lens 74 and the polarizing plate 75,
To the liquid crystal panel 76 for B color light, which is a transmission type liquid crystal panel.
【0011】液晶パネル63からのR透過光77と,液
晶パネル69からのG透過光78と,液晶パネル76か
らのB透過光79は,ダイクロイックプリズム80によ
り色合成され,色合成された出射光81を投写レンズ8
2によりスクリーン(図示せず)上に投写する。The R transmitted light 77 from the liquid crystal panel 63, the G transmitted light 78 from the liquid crystal panel 69, and the B transmitted light 79 from the liquid crystal panel 76 are color-combined by a dichroic prism 80, and the emitted light is color-combined. 81 to projection lens 8
2 project onto a screen (not shown).
【0012】高温になる光源から発生する熱が光源以外
の構成部品に影響を及ぼさなくするために,光源である
メタルハライドランプ50とランプリフレクタ52の近
傍には,光源冷却用の排気ファン83が配置されてお
り,液晶プロジェクタの筐体(図示せず)の外に熱風8
4を排気する。An exhaust fan 83 for cooling the light source is arranged in the vicinity of the metal halide lamp 50 and the lamp reflector 52 so as to prevent heat generated from the light source having a high temperature from affecting components other than the light source. The hot air 8 is placed outside the housing (not shown) of the liquid crystal projector.
Exhaust 4
【0013】この構成の液晶プロジェクタによれば,第
1レンズアレイ54,第2レンズアレイ56のオプティ
カルインテグレータ構成により,液晶パネル63,6
9,76に均一な照明光が照射され,スクリーン上で周
辺照度が均一な明るい大画面の画像が得られる。According to the liquid crystal projector having this configuration, the liquid crystal panels 63 and 6 are formed by the optical integrator configuration of the first lens array 54 and the second lens array 56.
The uniform illumination light is radiated to 9, 76, and a bright large-screen image with uniform peripheral illuminance on the screen is obtained.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来の
この構成の液晶プロジェクタにおいては,リフレクタ5
2が放物面鏡であるため,第1レンズアレイ54に平行
光が入射し,第1レンズアレイ54,コールドミラー5
5,第2レンズアレイ56,ダイクロイックミラー57
が大型になるという課題があった。However, in a conventional liquid crystal projector of this configuration, the reflector 5
2 is a parabolic mirror, so that parallel light is incident on the first lens array 54 and the first lens array 54 and the cold mirror 5
5, second lens array 56, dichroic mirror 57
There was a problem that it became large.
【0015】また,第2レンズアレイ56が大きくなる
ために,マイクロレンズ付きの液晶パネルを採用しよう
とした場合に,光利用効率が向上しないという課題があ
ることについて配慮されていなかった。Also, no consideration has been given to the problem that the light utilization efficiency does not improve when a liquid crystal panel with microlenses is employed because the second lens array 56 is large.
【0016】図7は,マイクロレンズ付き液晶パネル8
5の断面図である。仮に,液晶パネル85に完全に平行
光86が入射しても,マイクロレンズ87の作用によ
り,角度aの発散光88となって液晶パネルから出射す
ることになる。但し,発散光88は,ブラックマトリク
ス89で遮られずに,画素開口部90を通過するので,
液晶パネルの実効開口率は向上し,光利用効率が向上す
る。FIG. 7 shows a liquid crystal panel 8 with microlenses.
5 is a sectional view of FIG. Even if the parallel light 86 is completely incident on the liquid crystal panel 85, the light is emitted from the liquid crystal panel as divergent light 88 having an angle a due to the action of the microlens 87. However, since the divergent light 88 passes through the pixel opening 90 without being blocked by the black matrix 89,
The effective aperture ratio of the liquid crystal panel is improved, and the light use efficiency is improved.
【0017】図8は,マイクロレンズの付いていない液
晶パネル91用に最適設計された第2レンズアレイ56
から投写レンズ開口92までの光線図である。液晶パネ
ル91の入射角bと出射角cは等しく設計されているの
がわかる。FIG. 8 shows a second lens array 56 optimally designed for a liquid crystal panel 91 without a micro lens.
FIG. 6 is a ray diagram from to the projection lens aperture 92. It can be seen that the incident angle b and the outgoing angle c of the liquid crystal panel 91 are designed to be equal.
【0018】図9は,マイクロレンズ付き液晶パネル8
5を採用した場合の第2レンズアレイ56から投写レン
ズ開口92までの光線図である。図7で説明した発散角
aの分だけ液晶パネル85の出射角cが増大するため
に,マイクロレンズ87により実効開口率が向上して
も,投写レンズ開口92でけられが発生するため,光利
用効率があまり向上しない。FIG. 9 shows a liquid crystal panel 8 with microlenses.
5 is a ray diagram from the second lens array 56 to the projection lens aperture 92 when No. 5 is adopted. Since the emission angle c of the liquid crystal panel 85 is increased by the divergence angle a described with reference to FIG. Usage efficiency does not improve much.
【0019】そこで本発明の目的は,レンズアレイを小
型化し,マイクロレンズ付き液晶パネルを採用した場合
にも,光利用効率が十分に向上できる光学系の構成を提
案することにある。It is an object of the present invention to propose a configuration of an optical system capable of sufficiently improving the light use efficiency even when a lens array is downsized and a liquid crystal panel with micro lenses is employed.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では,リフレクタを楕円面鏡とし,リフレクタ
と第2のレンズアレイの間に凹レンズ面を設けた。In order to achieve the above object, according to the present invention, the reflector is an ellipsoidal mirror, and a concave lens surface is provided between the reflector and the second lens array.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下,図面を用いて本発明の実施
例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0022】図1は,本発明の第1の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の上面図である。FIG. 1 is a top view of a liquid crystal projector optical system according to a first embodiment of the present invention.
【0023】光源であるメタルハライドランプ1からの
照明光2は,楕円面鏡のランプリフレクタ3を介して,
第1レンズアレイ4に入射する。ここで,球面鏡のラン
プリフレクタ5は,メタルハライドランプ1からの従来
は利用されていなかった照明光6を再度メタルハライド
ランプ1に戻し,光の再利用を図る目的で設けたもので
ある。Illumination light 2 from a metal halide lamp 1 as a light source passes through a lamp reflector 3 of an ellipsoidal mirror.
The light enters the first lens array 4. Here, the lamp reflector 5 of the spherical mirror is provided for the purpose of returning the previously unused illumination light 6 from the metal halide lamp 1 to the metal halide lamp 1 to reuse the light.
【0024】第1レンズアレイ4は,その入射面7が凹
レンズ面とし,楕円面鏡のランプリフレクタ3からの収
束光8を,略平行光に変換する作用を持たせることによ
り,第1レンズアレイを小型にした。The first lens array 4 has a function of converting the convergent light 8 from the lamp reflector 3 of the ellipsoidal mirror into a substantially parallel light by making the entrance surface 7 a concave lens surface. Was made smaller.
【0025】第1レンズアレイ4からの出射光9は,第
1の反射ミラーである増反射銀ミラー10,第2レンズ
アレイ11,第1のダイクロイックミラーであるB色光
反射,GおよびB色光透過のダイクロイックミラー12
に入射し,B色光13が反射し,GおよびR色光14が
透過する。B色光13は,第2の反射ミラーである増反
射アルミミラー15で反射され,コンデンサレンズ1
6,偏光板17を介して,第1の透過型の液晶パネルで
あるB色光用液晶パネル18に入射する。GおよびR色
光14は,第2のダイクロイックミラーであるG色光反
射,R色光透過のダイクロイックミラー19に入射し,
G色光20が反射し,R色光21が透過する。G色光2
0は,コンデンサレンズ22,偏光板23を介して,第
2の透過型の液晶パネルであるG色光用液晶パネル24
に入射する。The outgoing light 9 from the first lens array 4 is reflected by a silver mirror 10 as a first reflecting mirror, a second lens array 11, a B-color light reflection as a first dichroic mirror, and G and B-color light transmission. Dichroic mirror 12
, The B color light 13 is reflected, and the G and R color lights 14 are transmitted. The B-color light 13 is reflected by a reflection-enhancing aluminum mirror 15 as a second reflection mirror, and is reflected by the condenser lens 1.
6. The light is incident on a B-color light liquid crystal panel 18, which is a first transmission type liquid crystal panel, via a polarizing plate 17. The G and R color lights 14 are incident on a dichroic mirror 19 which is a second dichroic mirror, which reflects G light and transmits R light.
The G light 20 is reflected and the R light 21 is transmitted. G color light 2
Reference numeral 0 denotes a liquid crystal panel 24 for G color light, which is a second transmission type liquid crystal panel, via a condenser lens 22 and a polarizing plate 23.
Incident on.
【0026】R色光21は,リレーレンズ25,第3の
反射ミラーである赤外線を透過するコールドミラー2
6,リレーレンズ27,第4の反射ミラーである増反射
銀ミラー28,コンデンサレンズ29,偏光板30を介
して,第3の透過型の液晶パネルであるR色光用液晶パ
ネル31に入射する。The R-color light 21 is transmitted through a relay lens 25 and a cold mirror 2 that transmits infrared light, which is a third reflection mirror.
6, through a relay lens 27, an enhanced reflection silver mirror 28 as a fourth reflection mirror, a condenser lens 29, and a polarizing plate 30, the light is incident on an R color light liquid crystal panel 31 as a third transmission type liquid crystal panel.
【0027】液晶パネル18からのB透過光32と,液
晶パネル24からのG透過光33と,液晶パネル31か
らのR透過光34は,ダイクロイックプリズム35によ
り色合成され,色合成された出射光36を投写レンズ3
7によりスクリーン(図示せず)上に投写する。The B transmitted light 32 from the liquid crystal panel 18, the G transmitted light 33 from the liquid crystal panel 24, and the R transmitted light 34 from the liquid crystal panel 31 are color-combined by a dichroic prism 35, and the emitted light is color-combined. 36 is the projection lens 3
7, the image is projected on a screen (not shown).
【0028】高温になる光源から発生する熱が光源以外
の構成部品に影響を及ぼさなくするために,光源である
メタルハライドランプ1,ランプリフレクタ3とランプ
リフレクタ5の近傍には,光源冷却用の排気ファン38
が配置されており,液晶プロジェクタの筐体(図示せ
ず)の外に熱風39を排気する。In order to prevent heat generated from the light source having a high temperature from affecting components other than the light source, exhaust for cooling the light source is provided in the vicinity of the metal halide lamp 1, the lamp reflector 3 and the lamp reflector 5, which are light sources. Fan 38
Are disposed, and the hot air 39 is exhausted outside a housing (not shown) of the liquid crystal projector.
【0029】本実施例では,第1のダイクロイックミラ
ー12により分離された第1の出射光13が第1のダイ
クロイックミラー12の反射光,第1のダイクロイック
ミラー12により分離された第2の出射光14が第1の
ダイクロイックミラー12の透過光となるように,第1
の反射ミラー10,第1のダイクロイックミラー12,
第2のダイクロイックミラー19,第3の反射ミラー2
6をこの順に配置し,かつ第1の反射ミラー10,光源
であるメタルハライドランプ1,排気ファン38をこの
順に配置し,かつ第1の反射ミラー10,光源であるメ
タルハライドランプ1,排気ファン38の並びが,投写
レンズ37,ダイクロイックプリズム35,第2のダイ
クロイックミラー19の並びに対して略平行で,かつ隣
接して配置した。In this embodiment, the first outgoing light 13 separated by the first dichroic mirror 12 is the reflected light of the first dichroic mirror 12, and the second outgoing light separated by the first dichroic mirror 12. The first dichroic mirror 12 is transmitted through the first dichroic mirror 12 so that the first
Reflection mirror 10, first dichroic mirror 12,
Second dichroic mirror 19, third reflecting mirror 2
6 are arranged in this order, and a first reflecting mirror 10, a metal halide lamp 1 as a light source, and an exhaust fan 38 are arranged in this order. A first reflecting mirror 10, a metal halide lamp 1 as a light source, and an exhaust fan 38 are arranged in this order. The arrangement is substantially parallel to and adjacent to the arrangement of the projection lens 37, the dichroic prism 35, and the second dichroic mirror 19.
【0030】本実施例の構成の液晶プロジェクタによれ
ば,排気ファン38により排気された熱風39が,投写
レンズ37の出射光36と同じ方向に流れることにな
る。投写レンズ37の出射光36の方向の近傍に観視者
が位置することは,観視者自身が出射光36を遮り,ス
クリーンへの画像に影を発生させることになるからあり
得ない。したがって,液晶プロジェクタの近傍に位置す
る観視者の方向に流れることがなく,観視者に不快感を
与えることがない。According to the liquid crystal projector of this embodiment, the hot air 39 exhausted by the exhaust fan 38 flows in the same direction as the light 36 emitted from the projection lens 37. It is impossible for the viewer to be positioned in the vicinity of the direction of the light 36 emitted from the projection lens 37 because the viewer himself blocks the emitted light 36 and generates a shadow on the image on the screen. Therefore, it does not flow in the direction of the viewer located near the liquid crystal projector, and does not give any discomfort to the viewer.
【0031】また,同じ理由により,パーソナルコンピ
ュータ等の映像機器を液晶プロジェクタの近傍に置いて
使用しても,これらの熱に弱い機器に熱風が当たること
がなく,置く位置の配慮がいらない。また,光源から発
生する熱を効率よく排気するために,熱風が排気される
位置には排気を遮るような物を置かないようにする配慮
も不要であり,使い勝手を向上させることができた。For the same reason, even when an image device such as a personal computer is used in the vicinity of a liquid crystal projector, hot air does not hit these heat-sensitive devices, and there is no need to consider the position of the device. In addition, in order to efficiently exhaust the heat generated from the light source, there is no need to take care not to place an object that blocks the exhaust at the position where the hot air is exhausted, thus improving usability.
【0032】また,本実施例では,第1のダイクロイッ
クミラー12は,B色光を反射し,G色光とR色光を透
過する分光特性とし,第2のダイクロイックミラー19
は,G色光を反射し,R色光を透過する分光特性とした
ことにより,R色光成分に比べてB色光成分を相対的に
増やすことができた。これは,B色光のみが各ミラー1
0,12,15で反射のみで利用することができ,かつ
P偏光成分に比べて反射率がより高いS偏光成分を利用
できたためである。これにより,スクリーンに投写され
る白色を好ましい色温度に高める効果がある。特に,液
晶プロジェクタに使用される光学部品のガラスやプラス
チック材料には,B色光の光利用効率を低下させるもの
(例えば偏光板や液晶パネル)があり,同じ色温度の光
源を用いても色温度の低下はさけられなかった。したが
って,本構成により,最大限にB色光成分を利用できた
ので,色温度の低下を最小限に食い止めることができ
た。In the present embodiment, the first dichroic mirror 12 has a spectral characteristic of reflecting B-color light and transmitting G-color light and R-color light.
By using the spectral characteristic of reflecting the G color light and transmitting the R color light, it was possible to relatively increase the B color light component as compared with the R color light component. This means that only the B color light
This is because S-polarized light components having higher reflectance than the P-polarized light component can be used at 0, 12, and 15 and can be used only for reflection. This has the effect of increasing the white color projected on the screen to a desirable color temperature. In particular, some glass and plastic materials for optical components used in liquid crystal projectors reduce the light utilization efficiency of B color light (for example, polarizing plates and liquid crystal panels). The decline was not avoided. Therefore, with this configuration, the B-color light component could be used to the maximum, and the decrease in the color temperature could be minimized.
【0033】なお,本実施例では,B色光やG色光に比
べてR色光が,リレーレンズ25,27と反射ミラー2
6,28を余分に使用せざるを得ないので,その透過
率,反射率損失により,R色光の低下が問題となった。In the present embodiment, the R color light is compared with the B color light and the G color light by the relay lenses 25 and 27 and the reflection mirror 2.
Since the extra color filters 6, 28 must be used, the reduction of the R color light is a problem due to the loss of transmittance and reflectance.
【0034】そこで,本実施例では,第1の反射ミラー
を増反射銀ミラー10とし,第3の反射ミラーを赤外線
を透過するコールドミラー26とし,第4の反射ミラー
を増反射銀ミラー28とした。Therefore, in the present embodiment, the first reflecting mirror is the enhanced silver mirror 10, the third reflecting mirror is the cold mirror 26 transmitting infrared rays, and the fourth reflecting mirror is the enhanced silver mirror 28. did.
【0035】なお,増反射銀ミラー10,28の採用に
伴い,不要な赤外線と,紫外線の遮断が必要となる。In addition, with the use of the enhanced reflection silver mirrors 10 and 28, it becomes necessary to block unnecessary infrared rays and ultraviolet rays.
【0036】そこで,本実施例では,第3の反射ミラー
を赤外線を透過するコールドミラー26とした。これに
より,偏光板30,液晶パネル31に有害な赤外線が照
射されないようにした。Therefore, in the present embodiment, the third reflecting mirror is a cold mirror 26 that transmits infrared rays. This prevents harmful infrared rays from being emitted to the polarizing plate 30 and the liquid crystal panel 31.
【0037】また,本実施例では,第1の液晶パネル1
8の入射側に配置される偏光板17と第1のダイクロイ
ックミラー12との光路間に,紫外線を遮断するUVカ
ットフィルタを配置することにした。本実施例では,偏
光板17の入射面にUVカットフィルタ17aを形成し
た。In this embodiment, the first liquid crystal panel 1
In the optical path between the polarizing plate 17 and the first dichroic mirror 12 disposed on the light incident side of No. 8, a UV cut filter for blocking ultraviolet rays is disposed. In this embodiment, the UV cut filter 17a is formed on the incident surface of the polarizing plate 17.
【0038】なお,本発明の第1の実施例では,第1の
レンズアレイの光源側を凹レンズ面としたが,これに限
定されるものではなく,リフレクタ3を楕円面鏡とし,
リフレクタ3と第2のレンズアレイ11の間に凹レンズ
面を設けた構成であればどんな構成でもかまわない。In the first embodiment of the present invention, the light source side of the first lens array is formed as a concave lens surface. However, the present invention is not limited to this.
Any configuration may be used as long as a concave lens surface is provided between the reflector 3 and the second lens array 11.
【0039】図2は,本発明にマイクロレンズ付き液晶
パネル85を採用した場合の第2レンズアレイ4から投
写レンズ開口92までの光線図である。図7で説明した
発散角aの分だけ液晶パネル18の出射角cが増大して
も,元々第2レンズアレイ4の小型化により入射角bを
小さくできたので,投写レンズ開口92でけられが発生
することがなく,光利用効率を十分に向上することがで
きた。FIG. 2 is a ray diagram from the second lens array 4 to the projection lens aperture 92 when the liquid crystal panel with micro lenses 85 is employed in the present invention. Even if the emission angle c of the liquid crystal panel 18 is increased by the divergence angle a described with reference to FIG. 7, the incident angle b can be reduced by the miniaturization of the second lens array 4, so that the projection lens opening 92 cuts off. No light generation occurred, and the light use efficiency was sufficiently improved.
【0040】図3は,本発明の第2の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の上面図である。FIG. 3 is a top view of a liquid crystal projector optical system according to a second embodiment of the present invention.
【0041】第1の実施例と異なるのは,リフレクタ3
と第1のレンズアレイ40の間に,リフレクタ3側が平
面41の平凹レンズ42を設け,第1のレンズアレイ4
0は平凸レンズ構成とした点である。The difference from the first embodiment is that the reflector 3
A flat concave / convex lens 42 having a flat surface 41 on the reflector 3 side is provided between the first lens array 40 and the first lens array 40.
0 is a point that a plano-convex lens configuration is adopted.
【0042】本実施例によれば,部品点数が増加して価
格が増大するが,レンズの収差性能が向上するのでレン
ズアレイ11でのけられが最小限となり,光利用効率が
さらに向上する。According to this embodiment, although the number of components increases and the price increases, the aberration performance of the lens is improved, so that the lens array 11 is minimized and the light use efficiency is further improved.
【0043】図4は,本発明の第3の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の上面図である。FIG. 4 is a top view of a liquid crystal projector optical system according to a third embodiment of the present invention.
【0044】第1の実施例と異なるのは,第1のレンズ
アレイ43の第2のレンズアレイ11側を凹レンズ面4
4とした点である。The difference from the first embodiment is that the second lens array 11 side of the first lens array 43 is
The point is 4.
【0045】本実施例によれば,第1のレンズアレイ4
3の凸レンズアレイの開口形状を矩形から若干修正した
形状に設計する必要があるものの,第1の実施例よりも
レンズの収差性能が向上するのでレンズアレイ11での
けられが少なくなり,光利用効率がさらに向上する。According to this embodiment, the first lens array 4
Although it is necessary to design the opening shape of the convex lens array of No. 3 to be slightly modified from a rectangle, the aberration performance of the lens is improved as compared with the first embodiment, so that the lens array 11 is less likely to be shaken, and the light utilization is improved. Efficiency is further improved.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
リフレクタを楕円面鏡とし,リフレクタと第2のレンズ
アレイの間に凹レンズ面を設けたので,リフレクタから
の収束光を,略平行光に変換する作用を持たせることが
でき,第1レンズアレイ及び第2レンズアレイを小型に
することができる。これにより,マイクロレンズ付き液
晶パネルを採用した場合にも,光利用効率が十分に向上
できるといった効果がある。As described above, according to the present invention,
Since the reflector is an ellipsoidal mirror and a concave lens surface is provided between the reflector and the second lens array, it is possible to have the function of converting the convergent light from the reflector into substantially parallel light, so that the first lens array and The second lens array can be reduced in size. Thereby, even when a liquid crystal panel with microlenses is employed, there is an effect that the light use efficiency can be sufficiently improved.
【図1】本発明の第1の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。FIG. 1 is a top view of a liquid crystal projector optical system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2レンズアレイ4から投写レンズ開
口92までの光線図である。FIG. 2 is a ray diagram from a second lens array 4 of the present invention to a projection lens aperture 92.
【図3】本発明の第2の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。FIG. 3 is a top view of a liquid crystal projector optical system according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。FIG. 4 is a top view of a liquid crystal projector optical system according to a third embodiment of the present invention.
【図5】従来の液晶プロジェクタ光学系の上面図であ
る。FIG. 5 is a top view of a conventional liquid crystal projector optical system.
【図6】マイクロレンズ付き液晶パネルの断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view of a liquid crystal panel with microlenses.
【図7】従来のマイクロレンズの付いていない液晶パネ
ルの場合の第2レンズアレイ4から投写レンズ開口92
までの光線図である。FIG. 7 shows a projection lens opening 92 from the second lens array 4 in the case of a conventional liquid crystal panel without microlenses.
FIG.
【図8】従来のマイクロレンズ付き液晶パネルの場合の
第2レンズアレイ4から投写レンズ開口92までの光線
図である。FIG. 8 is a ray diagram from the second lens array 4 to the projection lens aperture 92 in the case of a conventional liquid crystal panel with microlenses.
1…メタルハライドランプ,2…照明光,3…ランプリ
フレクタ,4…第1レンズアレイ,5…ランプリフレク
タ,6…照明光,7…入射面,8…収束光,9…出射
光,10…増反射銀ミラー,11…第2レンズアレイ,
12…ダイクロイックミラー,13…B色光,14…G
およびR色光,15…増反射アルミミラー,16…コン
デンサレンズ,17…偏光板,17a…UVカットフィ
ルタ,18…B色光用液晶パネル,19…ダイクロイッ
クミラー,20…G色光,21…R色光,22…コンデ
ンサレンズ,23…偏光板,24…G色光用液晶パネ
ル,25…リレーレンズ,26…コールドミラー,27
…リレーレンズ,28…増反射銀ミラー,29…コンデ
ンサレンズ,30…偏光板,31…R色光用液晶パネ
ル,32…B透過光,33…G透過光,34…R透過
光,35…ダイクロイックプリズム,36…出射光,3
7…投写レンズ,38…排気ファン,39…熱風,40
…第1レンズアレイ,41…平面,42…平凹レンズ,
43…第1レンズアレイ,44…凹レンズ面,50…メ
タルハライドランプ,51…照明光,52…ランプリフ
レクタ,53…UV−IRカットフィルタ,54…第1
レンズアレイ,55…コールドミラー,56…第2レン
ズアレイ,57…ダイクロイックミラー,58…R色
光,59…GおよびB色光,60…増反射アルミミラ
ー,61…コンデンサレンズ,62…偏光板,63…R
色光用液晶パネル,64…ダイクロイックミラー,65
…G色光,66…B色光,67…コンデンサレンズ,6
8…偏光板,69…G色光用液晶パネル,70…リレー
レンズ,71…増反射アルミミラー,72…リレーレン
ズ,73…増反射アルミミラー,74…コンデンサレン
ズ,75…偏光板,76…B色光用液晶パネル,77…
R透過光,78…G透過光,79…B透過光,80…ダ
イクロイックプリズム,81…出射光,82…投写レン
ズ,83…排気ファン,84…熱風,85…マイクロレ
ンズ付き液晶パネル,86…平行光,87…マイクロレ
ンズ,88…発散光,89…ブラックマトリクス,90
…画素開口,91…マイクロレンズなし液晶パネル,9
2…投写レンズ開口,a…発散角,b…入射角,c…出
射角。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal halide lamp, 2 ... Illumination light, 3 ... Lamp reflector, 4 ... 1st lens array, 5 ... Lamp reflector, 6 ... Illumination light, 7 ... Incident surface, 8 ... Convergent light, 9 ... Outgoing light, 10 ... Increase Reflective silver mirror, 11 second lens array,
12: dichroic mirror, 13: B color light, 14: G
And R color light, 15: enhanced reflection aluminum mirror, 16: condenser lens, 17: polarizing plate, 17a: UV cut filter, 18: liquid crystal panel for B color light, 19: dichroic mirror, 20: G color light, 21: R color light, Reference numeral 22: condenser lens, 23: polarizing plate, 24: liquid crystal panel for G color light, 25: relay lens, 26: cold mirror, 27
... Relay lens, 28 ... High reflection silver mirror, 29 ... Condenser lens, 30 ... Polarizer, 31 ... R color liquid crystal panel, 32 ... B transmitted light, 33 ... G transmitted light, 34 ... R transmitted light, 35 ... Dichroic Prism, 36 ... outgoing light, 3
7 Projection lens, 38 Exhaust fan, 39 Hot air, 40
... first lens array, 41 ... plane, 42 ... plano-concave lens,
43: first lens array, 44: concave lens surface, 50: metal halide lamp, 51: illumination light, 52: lamp reflector, 53: UV-IR cut filter, 54: first
Lens array, 55: Cold mirror, 56: Second lens array, 57: Dichroic mirror, 58: R color light, 59: G and B color light, 60: Increasing reflection aluminum mirror, 61: Condenser lens, 62: Polarizing plate, 63 ... R
Liquid crystal panel for colored light, 64 ... dichroic mirror, 65
... G color light, 66 ... B color light, 67 ... Condenser lens, 6
Reference numeral 8: polarizing plate, 69: liquid crystal panel for G color light, 70: relay lens, 71: reflective aluminum mirror, 72: relay lens, 73: reflective aluminum mirror, 74: condenser lens, 75: polarizing plate, 76: B LCD panel for colored light, 77 ...
R transmitted light, 78 G transmitted light, 79 B transmitted light, 80 dichroic prism, 81 outgoing light, 82 projection lens, 83 exhaust fan, 84 hot air, 85 liquid crystal panel with micro lens, 86 Parallel light, 87: micro lens, 88: divergent light, 89: black matrix, 90
... Pixel aperture, 91 ... Liquid crystal panel without micro lens, 9
2: Projection lens aperture, a: divergence angle, b: incidence angle, c: emission angle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 5/74 H04N 5/74 A (72)発明者 稲毛 久夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 角田 隆史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 5/74 H04N 5/74 A (72) Inventor Hisao Inage Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (292) Inventor Takashi Kakuda Takashi Kakuda 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi Multimedia Systems Development Headquarters
Claims (5)
第2のレンズアレイ,液晶パネル,投写レンズとを備
え,光源からの照明光をリフレクタ,第1のレンズアレ
イ,第2のレンズアレイを介して液晶パネルに照射し,
液晶パネルからの出射光を投写レンズによりスクリーン
上に投写する液晶プロジェクタにおいて,リフレクタを
楕円面鏡とし,リフレクタと第2のレンズアレイの間に
凹レンズ面を設けたことを特徴とする液晶プロジェク
タ。A light source, a reflector, a first lens array,
A second lens array, a liquid crystal panel, and a projection lens; and irradiating the liquid crystal panel with illumination light from a light source via the reflector, the first lens array, and the second lens array.
1. A liquid crystal projector for projecting light emitted from a liquid crystal panel onto a screen by a projection lens, wherein the reflector is an elliptical mirror and a concave lens surface is provided between the reflector and the second lens array.
とを特徴とする請求項1記載の液晶プロジェクタ。2. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the liquid crystal panel has a micro lens.
としたことを特徴とする請求項1記載の液晶プロジェク
タ。3. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the light source side of the first lens array has a concave lens surface.
リフレクタ側が平面の平凹レンズを設け,第1のレンズ
アレイは平凸レンズとしたことを特徴とする請求項1記
載の液晶プロジェクタ。4. A method according to claim 1, further comprising the step of:
2. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein a plano-concave lens having a flat surface on the reflector side is provided, and the first lens array is a plano-convex lens.
側を凹レンズ面としたことを特徴とする請求項1記載の
液晶プロジェクタ。5. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the second lens array side of the first lens array has a concave lens surface.
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
JP8290528A JPH10133198A (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Liquid crystal projector |
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DE69728839T DE69728839T2 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-28 | liquid crystal projector |
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Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10133198A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6517208B1 (en) | 1998-12-21 | 2003-02-11 | Seiko Epson Corporation | Illumination system and projector |
JP2007502438A (en) * | 2003-08-14 | 2007-02-08 | クリスティー ディジタル システムズ インコーポレイテッド | High performance reflector cooling system for projector |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8290528A patent/JPH10133198A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
JP2007502438A (en) * | 2003-08-14 | 2007-02-08 | クリスティー ディジタル システムズ インコーポレイテッド | High performance reflector cooling system for projector |
JP2011090342A (en) * | 2003-08-14 | 2011-05-06 | Christie Digital Systems Usa Inc | Projector |
JP4767849B2 (en) * | 2003-08-14 | 2011-09-07 | クリスティー ディジタル システムズ ユーエスエー,インコーポレイテッド | High performance reflector cooling system for projector |
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