JP2002040360A - 照明装置およびこれを用いた投写型表示装置 - Google Patents
照明装置およびこれを用いた投写型表示装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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- F21S10/06—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect flashing, e.g. with rotating reflector or light source
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- F21—LIGHTING
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- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 色順次式を採用した照明光学系およびこれを
用いた投写型画像表示装置において、光源部からの光束
を、カラーリフレクタによりその回転に応じて波長選択
的に反射せしめ、ミラー部材を別途設けることなく光路
の折り曲げを可能とすることで、装置のコスト上昇を招
来することなく装置のコンパクト化を図る。 【構成】 光源部１と、この光源部１から発せられ、収
束された光束のうち、その回転に応じてＲ光、Ｇ光およ
びＢ光を順次反射せしめる肉厚円板状のカラーリフレク
タ３と、このカラーリフレクタ３により反射された光束
をやや収束させた後、光量分布の均一化を図るインテグ
レータ部２とからなり、インテグレータ部２からの射出
光は液晶表示板４上に照射される。このカラーリフレク
タ３は中心軸３ｐを回転軸として回転するもので、その
側面はＲ、Ｇ、Ｂ光を各々反射させるダイクロイック膜
が120゜の中心角毎に順次形成されている。
用いた投写型画像表示装置において、光源部からの光束
を、カラーリフレクタによりその回転に応じて波長選択
的に反射せしめ、ミラー部材を別途設けることなく光路
の折り曲げを可能とすることで、装置のコスト上昇を招
来することなく装置のコンパクト化を図る。 【構成】 光源部１と、この光源部１から発せられ、収
束された光束のうち、その回転に応じてＲ光、Ｇ光およ
びＢ光を順次反射せしめる肉厚円板状のカラーリフレク
タ３と、このカラーリフレクタ３により反射された光束
をやや収束させた後、光量分布の均一化を図るインテグ
レータ部２とからなり、インテグレータ部２からの射出
光は液晶表示板４上に照射される。このカラーリフレク
タ３は中心軸３ｐを回転軸として回転するもので、その
側面はＲ、Ｇ、Ｂ光を各々反射させるダイクロイック膜
が120゜の中心角毎に順次形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置およびこ
れを用いた投写型表示装置に関し、特に、透過型または
反射型の液晶表示素子やデジタル・マイクロミラー・デバ
イス（ＤＭＤ素子）等を用いて画像を拡大投映する投写
型表示装置およびその投写型表示装置に搭載される照明
装置の改良に関するものである。
れを用いた投写型表示装置に関し、特に、透過型または
反射型の液晶表示素子やデジタル・マイクロミラー・デバ
イス（ＤＭＤ素子）等を用いて画像を拡大投映する投写
型表示装置およびその投写型表示装置に搭載される照明
装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】投写型表示装置としては、例えば透過型
あるいは反射型の液晶表示素子を用いたものがよく知ら
れており、また近年ではＤＭＤ素子の利用も進められて
いる。
あるいは反射型の液晶表示素子を用いたものがよく知ら
れており、また近年ではＤＭＤ素子の利用も進められて
いる。
【０００３】一方、投写型表示装置においては、コンパ
クト化のさらなる要請も強いものがあり、液晶表示素子
等のライトバルブの数を減少させるため、色順次式を採
用したものが知られている（例えば特許第2939237号公
報等）。図８は、このような色順次式の技術が導入さ
れ、反射型液晶表示素子を用いた従来の投写型表示装置
の構成を示すものである。
クト化のさらなる要請も強いものがあり、液晶表示素子
等のライトバルブの数を減少させるため、色順次式を採
用したものが知られている（例えば特許第2939237号公
報等）。図８は、このような色順次式の技術が導入さ
れ、反射型液晶表示素子を用いた従来の投写型表示装置
の構成を示すものである。
【０００４】この従来技術に係る投写型表示装置は、発
光体１１１およびリフレクタ１１２からなる光源部１０
１と、この光源部１０１から発せられた光束のうち所定
波長の光を選択透過させる円板１３２を回転モータ１３
１により回転自在としたカラーホイール部１０３と、カ
ラーホイール部１０３により選択透過された色光をミキ
シングして、光量分布の均一化を図るためのロッドイン
テグレータ１０２と、収束レンズ１２２と、コリメータ
レンズ１２４と、入射光を偏光面１６１において変向せ
しめる偏光ビームスプリッタ１６０と、入射光を選択的
に反射せしめ画像情報を担持せしめた色光を生成する反
射型液晶表示素子１４０と、画像情報を担持せしめた色
光を図示されないスクリーン上に投映する投映レンズ１
７０とを備えてなる。
光体１１１およびリフレクタ１１２からなる光源部１０
１と、この光源部１０１から発せられた光束のうち所定
波長の光を選択透過させる円板１３２を回転モータ１３
１により回転自在としたカラーホイール部１０３と、カ
ラーホイール部１０３により選択透過された色光をミキ
シングして、光量分布の均一化を図るためのロッドイン
テグレータ１０２と、収束レンズ１２２と、コリメータ
レンズ１２４と、入射光を偏光面１６１において変向せ
しめる偏光ビームスプリッタ１６０と、入射光を選択的
に反射せしめ画像情報を担持せしめた色光を生成する反
射型液晶表示素子１４０と、画像情報を担持せしめた色
光を図示されないスクリーン上に投映する投映レンズ１
７０とを備えてなる。
【０００５】また、上記ロッドインテグレータ１０２に
代えてフライアイインテグレータを用いたものも知られ
ている（例えば特許第2939237号公報等）。この従来技
術によれば、ロッドインテグレータの使用により照明効
率が劣化する、ロッド端面に塵埃付着やコートムラがあ
る場合には、ライトバルブ上にそれによる照明ムラが発
生する、等の不都合を回避することができる。
代えてフライアイインテグレータを用いたものも知られ
ている（例えば特許第2939237号公報等）。この従来技
術によれば、ロッドインテグレータの使用により照明効
率が劣化する、ロッド端面に塵埃付着やコートムラがあ
る場合には、ライトバルブ上にそれによる照明ムラが発
生する、等の不都合を回避することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たいずれの従来技術においても、光源部、インテグレー
タおよび液晶表示素子（ライトバルブ）が略直線状に配
置されているため、これらを装置筐体内にコンパクトに
収容させ難い。ミラー部材を用いて光路を折り曲げれば
光学系を立体的に構築できるが、ミラー部材を別途設け
ることで却ってそのための配置スペースが必要となりま
たコストも上昇してしまう。また、特に光源部からイン
テグレータに亘る領域には別途ミラー部材を配設するこ
とが難しく、光学系配置の設計自由度がほとんど無いこ
とから、装置のコンパクト化を促進する上で大きな障害
となっていた。
たいずれの従来技術においても、光源部、インテグレー
タおよび液晶表示素子（ライトバルブ）が略直線状に配
置されているため、これらを装置筐体内にコンパクトに
収容させ難い。ミラー部材を用いて光路を折り曲げれば
光学系を立体的に構築できるが、ミラー部材を別途設け
ることで却ってそのための配置スペースが必要となりま
たコストも上昇してしまう。また、特に光源部からイン
テグレータに亘る領域には別途ミラー部材を配設するこ
とが難しく、光学系配置の設計自由度がほとんど無いこ
とから、装置のコンパクト化を促進する上で大きな障害
となっていた。
【０００７】さらに、上述したようにミラー部材を別途
設けて、インテグレータ部と液晶表示素子（ライトバル
ブ）の間で立体的に光路を折り曲げた場合には、液晶表
示素子（ライトバルブ）上において照明領域の回転が起
きてしまい問題である。
設けて、インテグレータ部と液晶表示素子（ライトバル
ブ）の間で立体的に光路を折り曲げた場合には、液晶表
示素子（ライトバルブ）上において照明領域の回転が起
きてしまい問題である。
【０００８】今日の投射型表示装置においては、光学系
各部材を巧妙に配置し、少しでも装置内部スペースの有
効利用を図ることが課題とされていることから、コスト
を上げることなく上記障害をクリアすることが急務とさ
れていた。
各部材を巧妙に配置し、少しでも装置内部スペースの有
効利用を図ることが課題とされていることから、コスト
を上げることなく上記障害をクリアすることが急務とさ
れていた。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、色順次式を採用した装置において、光源部からイ
ンテグレータに亘る光学系配置の設計自由度の向上、ひ
いては光学系の立体的な構築を別途反射部材を設けるこ
となく、また上述した問題を発生させることなく達成す
ることで、コンパクト化および低コスト化を、照明領域
の回転等の問題を生じることなく達成した照明装置およ
びこれを用いた投写型表示装置を提供することを目的と
するものである。
ので、色順次式を採用した装置において、光源部からイ
ンテグレータに亘る光学系配置の設計自由度の向上、ひ
いては光学系の立体的な構築を別途反射部材を設けるこ
となく、また上述した問題を発生させることなく達成す
ることで、コンパクト化および低コスト化を、照明領域
の回転等の問題を生じることなく達成した照明装置およ
びこれを用いた投写型表示装置を提供することを目的と
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る照明装置
は、発光体およびこの発光体からの光束を収束させる光
収束部とからなる光源部と、該光源部からの光束が収束
される位置に配され、基準位置からの回転角に応じて、
該光束のうち特定波長成分のみを反射する回転反射体か
らなるカラーリフレクタと、前記カラーリフレクタによ
って反射された光束の光量均一化を図る光量均一化手段
を備えたことを特徴とするものである。
は、発光体およびこの発光体からの光束を収束させる光
収束部とからなる光源部と、該光源部からの光束が収束
される位置に配され、基準位置からの回転角に応じて、
該光束のうち特定波長成分のみを反射する回転反射体か
らなるカラーリフレクタと、前記カラーリフレクタによ
って反射された光束の光量均一化を図る光量均一化手段
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】また、前記カラーリフレクタが円周方向に
分割されたｎ個の領域からなり、該各領域ごとに、前記
光束のうち所定の特定波長成分のみを反射する反射面が
形成されてなり、前記光源部からの光束が順次該反射面
に照射されるように構成することが好ましい。さらに、
前記ｎが３であり、前記反射面が赤色光反射面、緑色光
反射面および青色光反射面からなるように構成してもよ
い。
分割されたｎ個の領域からなり、該各領域ごとに、前記
光束のうち所定の特定波長成分のみを反射する反射面が
形成されてなり、前記光源部からの光束が順次該反射面
に照射されるように構成することが好ましい。さらに、
前記ｎが３であり、前記反射面が赤色光反射面、緑色光
反射面および青色光反射面からなるように構成してもよ
い。
【００１２】また、前記光量均一化手段は１対のフライ
アイレンズ部材から構成することが好ましい。また、前
記カラーリフレクタの回転軸と前記各反射面の法線は、
互いに略平行とされていてもよいし、互いに略垂直とさ
れていてもよい。
アイレンズ部材から構成することが好ましい。また、前
記カラーリフレクタの回転軸と前記各反射面の法線は、
互いに略平行とされていてもよいし、互いに略垂直とさ
れていてもよい。
【００１３】また、前記カラーリフレクタは回転軸に垂
直な断面が多角形状をなし、側面部分に前記各反射面が
順次形成されるように構成することが可能である。ま
た、前記多角形状は正多角形状としてもよい。
直な断面が多角形状をなし、側面部分に前記各反射面が
順次形成されるように構成することが可能である。ま
た、前記多角形状は正多角形状としてもよい。
【００１４】さらに、本発明の投写型表示装置は、上述
したいずれかの照明装置と、前記光量均一化手段からの
出力光を所定の映像信号に応じて変調するライトバルブ
と、このライトバルブにより変調された光による光学像
をスクリーン上に投映する投映レンズとを備えたことを
特徴とするものである。なお、前記ライトバルブを１つ
で構成すればコンパクト化を促進できる。
したいずれかの照明装置と、前記光量均一化手段からの
出力光を所定の映像信号に応じて変調するライトバルブ
と、このライトバルブにより変調された光による光学像
をスクリーン上に投映する投映レンズとを備えたことを
特徴とするものである。なお、前記ライトバルブを１つ
で構成すればコンパクト化を促進できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１の実施
形態に係る照明装置を示すものである。
図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１の実施
形態に係る照明装置を示すものである。
【００１６】この照明装置は、光源部１と、この光源部
１から発せられ、収束された光束のうち、その回転に応
じてＲ光、Ｇ光およびＢ光を順次反射せしめるＲ、Ｇ、
Ｂのダイクロイック膜を側面に設けてなる肉厚円板状の
カラーリフレクタ３と、このカラーリフレクタ３により
反射された光束をやや収束させた後、光量分布の均一化
を図るインテグレータ部２とからなり、インテグレータ
部２からの射出光は液晶表示板４上に照射される。
１から発せられ、収束された光束のうち、その回転に応
じてＲ光、Ｇ光およびＢ光を順次反射せしめるＲ、Ｇ、
Ｂのダイクロイック膜を側面に設けてなる肉厚円板状の
カラーリフレクタ３と、このカラーリフレクタ３により
反射された光束をやや収束させた後、光量分布の均一化
を図るインテグレータ部２とからなり、インテグレータ
部２からの射出光は液晶表示板４上に照射される。
【００１７】上記光源部１は、図１に示すごとく、キセ
ノンランプやメタルハライドランプ等の放電管からなり
ランダムな偏光方向の光を射出する発光体１１と、放物
面ミラーよりなるリフレクタ１２とからなる。このリフ
レクタ１２は発光体１１の発光源を焦点位置とするもの
であり、発光体１１から発せられ光源部１の光軸の後方
および外方へ向かう光束の一部を該光軸に略平行な光束
として反射させるものである。
ノンランプやメタルハライドランプ等の放電管からなり
ランダムな偏光方向の光を射出する発光体１１と、放物
面ミラーよりなるリフレクタ１２とからなる。このリフ
レクタ１２は発光体１１の発光源を焦点位置とするもの
であり、発光体１１から発せられ光源部１の光軸の後方
および外方へ向かう光束の一部を該光軸に略平行な光束
として反射させるものである。
【００１８】上記インテグレータ部２は、光源部１から
の光束に対して作用する第２フライアイ２１と、第２フ
ライアイ２１の各素子からの光束による光スポットを後
述する液晶パネル上に重畳せしめる第１フライアイ２２
とを備えてなる。
の光束に対して作用する第２フライアイ２１と、第２フ
ライアイ２１の各素子からの光束による光スポットを後
述する液晶パネル上に重畳せしめる第１フライアイ２２
とを備えてなる。
【００１９】なお、第２フライアイ２１は、複数のレン
ズアレイ素子を２次元的に配列して構成され、各レンズ
アレイ素子は後述する液晶パネルに略対応する形状をな
している。第１フライアイ２２も同様に、複数のレンズ
アレイ素子を２次元的に配列して構成される。第１フラ
イアイ２２の各レンズアレイ素子毎に、液晶表示板４上
に光源部１の像が形成されることになる。
ズアレイ素子を２次元的に配列して構成され、各レンズ
アレイ素子は後述する液晶パネルに略対応する形状をな
している。第１フライアイ２２も同様に、複数のレンズ
アレイ素子を２次元的に配列して構成される。第１フラ
イアイ２２の各レンズアレイ素子毎に、液晶表示板４上
に光源部１の像が形成されることになる。
【００２０】なお、リフレクタ１２の後段には収束レン
ズ１３が配設され、第２フライアイ２１の前段にはレン
ズ２３が配されている。なお、インテグレータ部２の光
軸Ｘ１は液晶表示板４の中心を通過するように構成され
ている。
ズ１３が配設され、第２フライアイ２１の前段にはレン
ズ２３が配されている。なお、インテグレータ部２の光
軸Ｘ１は液晶表示板４の中心を通過するように構成され
ている。
【００２１】次に、上記カラーリフレクタ３について説
明する。このカラーリフレクタ３は中心軸３ｐを回転軸
として回転する肉厚円板形状をなし、その側面はＲ、
Ｇ、Ｂ光を各々反射させるダイクロイック膜が120゜の
中心角毎に順次形成されている。そして、光源部１から
の光束が略一点に収束された位置がカラーリフレクタ３
の側面と一致するように設定されている。これにより、
このカラーリフレクタ３の回転に応じ、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ
光が順次インテグレータ部２を介して液晶表示板４上に
照射されることとなる。
明する。このカラーリフレクタ３は中心軸３ｐを回転軸
として回転する肉厚円板形状をなし、その側面はＲ、
Ｇ、Ｂ光を各々反射させるダイクロイック膜が120゜の
中心角毎に順次形成されている。そして、光源部１から
の光束が略一点に収束された位置がカラーリフレクタ３
の側面と一致するように設定されている。これにより、
このカラーリフレクタ３の回転に応じ、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ
光が順次インテグレータ部２を介して液晶表示板４上に
照射されることとなる。
【００２２】なお、カラーリフレクタ３の厚みは、収束
位置に多少のずれがあっても光源部からの光束がその側
面に照射される程度の厚みとする。
位置に多少のずれがあっても光源部からの光束がその側
面に照射される程度の厚みとする。
【００２３】図２は、本発明の第２の実施形態に係る照
明装置を示すものである。この実施形態においては、カ
ラーリフレクタ３ａが円板状ではなく、断面多角形状を
なしている。
明装置を示すものである。この実施形態においては、カ
ラーリフレクタ３ａが円板状ではなく、断面多角形状を
なしている。
【００２４】このカラーリフレクタ３ａを断面多角形状
とした場合には、各側面が平面で形成されるので、ダイ
クロイック膜を蒸着等で生成する場合に厚み精度を良好
なものとすることができ好ましい。しかしながら、その
一方で各側面が平面によって形成された場合には、この
側面により反射されてインテグレータ部２ａに向かう光
源部１ａからの光が走査されてしまう。
とした場合には、各側面が平面で形成されるので、ダイ
クロイック膜を蒸着等で生成する場合に厚み精度を良好
なものとすることができ好ましい。しかしながら、その
一方で各側面が平面によって形成された場合には、この
側面により反射されてインテグレータ部２ａに向かう光
源部１ａからの光が走査されてしまう。
【００２５】そこで、本実施形態のものでは第２フライ
アイ２１ａ、第１フライアイ２２ａおよび収束レンズ２
３ａにより、照明領域は常に液晶表示板４の所定領域と
なるように構成されている。
アイ２１ａ、第１フライアイ２２ａおよび収束レンズ２
３ａにより、照明領域は常に液晶表示板４の所定領域と
なるように構成されている。
【００２６】図３（Ａ）、（Ｂ）は、このことを示すも
のである。すなわち、カラーリフレクタ３ａが矢印Ａ方
向に定速回転している場合に、光源部１ａからの光束が
所定の面の最初の点３０Ａに入射した状態（図３（Ａ）
の状態）においては、この面への光線入射角が最大とな
るので、反射された光束は、インテグレータ部２ａの図
面下方に入射することになるが、このインテグレータ部
２ａによって図面上方に屈折されて液晶表示板４の所定
領域（Ａ−Ｂ）に照射される。
のである。すなわち、カラーリフレクタ３ａが矢印Ａ方
向に定速回転している場合に、光源部１ａからの光束が
所定の面の最初の点３０Ａに入射した状態（図３（Ａ）
の状態）においては、この面への光線入射角が最大とな
るので、反射された光束は、インテグレータ部２ａの図
面下方に入射することになるが、このインテグレータ部
２ａによって図面上方に屈折されて液晶表示板４の所定
領域（Ａ−Ｂ）に照射される。
【００２７】一方、光源部１からの光束が１つの面の最
後の点３０Ｂに入射した状態（図３（Ｂ）の状態）にお
いては、この面への光線入射角が最小となるので、反射
された光束は図面上方へ入射することになるが、インテ
グレータ部２ａによって図面下方に屈折されて液晶表示
板４の所定領域（Ａ−Ｂ）に照射される。
後の点３０Ｂに入射した状態（図３（Ｂ）の状態）にお
いては、この面への光線入射角が最小となるので、反射
された光束は図面上方へ入射することになるが、インテ
グレータ部２ａによって図面下方に屈折されて液晶表示
板４の所定領域（Ａ−Ｂ）に照射される。
【００２８】なお、上記第２の実施形態においてはカラ
ーリフレクタ３ａが正多角形状とされている。これを単
に多角形状とすることも可能であるが、正多角形状とす
ることでカラーリフレクタ３ａの安定した回転が得られ
る。
ーリフレクタ３ａが正多角形状とされている。これを単
に多角形状とすることも可能であるが、正多角形状とす
ることでカラーリフレクタ３ａの安定した回転が得られ
る。
【００２９】次に、本発明の第３の実施形態について図
４を用いて説明する。この実施形態のものでは、上述し
た第１および第２の実施形態と比べ、カラーリフレクタ
３ｂの回転軸と各色光の反射面の法線とが互いに平行と
なっている点において大きく相違している。すなわち、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各ダイクロイック反射面が、カラーリフレ
クタ３ｂの円板表面に、中心角で120゜ずつ形成されて
いる。
４を用いて説明する。この実施形態のものでは、上述し
た第１および第２の実施形態と比べ、カラーリフレクタ
３ｂの回転軸と各色光の反射面の法線とが互いに平行と
なっている点において大きく相違している。すなわち、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各ダイクロイック反射面が、カラーリフレ
クタ３ｂの円板表面に、中心角で120゜ずつ形成されて
いる。
【００３０】また、上記第１および第２の実施形態のも
のに比して、平坦な円板表面にダイクロイック膜を形成
すればよいのでカラーリフレクタ３ｂの製造（円板およ
び膜の製造）が容易という利点がある。
のに比して、平坦な円板表面にダイクロイック膜を形成
すればよいのでカラーリフレクタ３ｂの製造（円板およ
び膜の製造）が容易という利点がある。
【００３１】なお、図４においては第１フライアイ２２
ｂの直後に、くし型偏光ビームスプリッタ２４ｂが配設
されており、コンパクトな構成で光量の効率化を図るこ
とができるようになっているが、このような、くし型偏
光ビームスプリッタ２４ｂを上述した実施形態において
使用することは勿論可能である。
ｂの直後に、くし型偏光ビームスプリッタ２４ｂが配設
されており、コンパクトな構成で光量の効率化を図るこ
とができるようになっているが、このような、くし型偏
光ビームスプリッタ２４ｂを上述した実施形態において
使用することは勿論可能である。
【００３２】また図４においては、液晶表示板４の前段
にフィールドレンズ５が配設されている。
にフィールドレンズ５が配設されている。
【００３３】図５は、本発明の実施形態に係る投写型表
示装置を示す概略図であり、(Ａ)はカラーリフレクタ３
ｃの上面を見得る方向から見た図、（Ｂ）はカラーリフ
レクタ３ｃの側面を見得る方向から見た図である。
示装置を示す概略図であり、(Ａ)はカラーリフレクタ３
ｃの上面を見得る方向から見た図、（Ｂ）はカラーリフ
レクタ３ｃの側面を見得る方向から見た図である。
【００３４】すなわち、この装置は、図２に示す照明装
置と略同様の照明装置を用いたものであり、光源部（１
１、１２）１ｃ、カラーリフレクタ３ｃおよびインテグ
レータ部（２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ）２ｃは図２の実施
形態における光源部１ａ、カラーリフレクタ３ａおよび
インテグレータ部２ａと略同様の構成とされている。た
だし、本実施形態のものでは第１フライアイ２２ｃと収
束レンズ２３ｃとの間に、くし型偏光ビームスプリッタ
２４ｃが配されている。
置と略同様の照明装置を用いたものであり、光源部（１
１、１２）１ｃ、カラーリフレクタ３ｃおよびインテグ
レータ部（２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ）２ｃは図２の実施
形態における光源部１ａ、カラーリフレクタ３ａおよび
インテグレータ部２ａと略同様の構成とされている。た
だし、本実施形態のものでは第１フライアイ２２ｃと収
束レンズ２３ｃとの間に、くし型偏光ビームスプリッタ
２４ｃが配されている。
【００３５】インテグレータ部２ａから反射された色光
（図５の状態では偏光とされたＧ光）は全反射ミラー６
により反射され、偏光ビームスプリッタ７で反射され、
反射型液晶表示板４ｃにおいて反射されるとともに画像
情報を担持せしめられ、偏光ビームスプリッタ７を透過
され、投映レンズ８により図示されないスクリーン上に
所望の映像を拡大投映する。
（図５の状態では偏光とされたＧ光）は全反射ミラー６
により反射され、偏光ビームスプリッタ７で反射され、
反射型液晶表示板４ｃにおいて反射されるとともに画像
情報を担持せしめられ、偏光ビームスプリッタ７を透過
され、投映レンズ８により図示されないスクリーン上に
所望の映像を拡大投映する。
【００３６】この場合のように光束をカラーリフレクタ
３ｃの側面で反射させるようにすれば、光源部１ｃ、カ
ラーリフレクタ３ｃおよびインテグレータ部２ｃは略一
平面上に位置せしめられ、したがって、カラーリフレク
タ３ｃの上方（または下方）にスペース的な余裕ができ
るため、本実施形態のように、光束を全反射ミラー６に
より上方へ折り曲げて該スペースに投映レンズ８を配設
することが可能となり、装置全体のコンパクト化が可能
となる。
３ｃの側面で反射させるようにすれば、光源部１ｃ、カ
ラーリフレクタ３ｃおよびインテグレータ部２ｃは略一
平面上に位置せしめられ、したがって、カラーリフレク
タ３ｃの上方（または下方）にスペース的な余裕ができ
るため、本実施形態のように、光束を全反射ミラー６に
より上方へ折り曲げて該スペースに投映レンズ８を配設
することが可能となり、装置全体のコンパクト化が可能
となる。
【００３７】図６は、本発明の他の実施形態に係る投写
型表示装置を示す概略図であり、（Ａ）と（Ｂ）は所定
位置を基準として空間上で互いに90゜回転させたときの
図を示すものである。
型表示装置を示す概略図であり、（Ａ）と（Ｂ）は所定
位置を基準として空間上で互いに90゜回転させたときの
図を示すものである。
【００３８】本実施形態の特徴は、ライトバルブとして
ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用い
たことにあり、その他は上記に示す実施形態のものと略
同様の構成とされている。
ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用い
たことにあり、その他は上記に示す実施形態のものと略
同様の構成とされている。
【００３９】すなわち、光源部（１１、１２）１ｄ、カ
ラーリフレクタ３ｄおよびインテグレータ部（２１ｄ、
２２ｄ、２３ｄ）２ｄの相対位置関係および構成は前述
した図４に示す実施形態のものと略同様であり、これら
の部材と、ＤＭＤ素子４ｄおよび投映レンズ８との位置
関係は上記図５に示す実施形態のものと略同様となって
いる。
ラーリフレクタ３ｄおよびインテグレータ部（２１ｄ、
２２ｄ、２３ｄ）２ｄの相対位置関係および構成は前述
した図４に示す実施形態のものと略同様であり、これら
の部材と、ＤＭＤ素子４ｄおよび投映レンズ８との位置
関係は上記図５に示す実施形態のものと略同様となって
いる。
【００４０】しかしながら、例えば、上述したような照
明装置においては、光源の配置が水平ないしは垂直と定
められている場合も多く、また、ＤＭＤ素子４ｄでは斜
めからの光束入射が必要となることから、この光源から
出力された光束をＤＭＤ素子４ｄに入射させる際には光
束を一旦折り曲げてＤＭＤ素子４ｄに斜め入射させるこ
とを要求される場合も多い。したがって、このような場
合には、本実施形態の如くインテグレータ部２ｄの前段
においてカラーリフレクタ３ｄにより光束を反射させる
ようにすれば、照明領域の回転や別途ミラー部材を設け
たことによるコスト高などの問題を回避することができ
る。さらに、ＤＭＤ素子４ｄにおいては、光線の入射角
および射出角の角度設定が高精度で求められるため、本
実施形態の如く、カラーリフレクタ３ｄにより射出光線
の射出角を自在に調整できることも利点となる。
明装置においては、光源の配置が水平ないしは垂直と定
められている場合も多く、また、ＤＭＤ素子４ｄでは斜
めからの光束入射が必要となることから、この光源から
出力された光束をＤＭＤ素子４ｄに入射させる際には光
束を一旦折り曲げてＤＭＤ素子４ｄに斜め入射させるこ
とを要求される場合も多い。したがって、このような場
合には、本実施形態の如くインテグレータ部２ｄの前段
においてカラーリフレクタ３ｄにより光束を反射させる
ようにすれば、照明領域の回転や別途ミラー部材を設け
たことによるコスト高などの問題を回避することができ
る。さらに、ＤＭＤ素子４ｄにおいては、光線の入射角
および射出角の角度設定が高精度で求められるため、本
実施形態の如く、カラーリフレクタ３ｄにより射出光線
の射出角を自在に調整できることも利点となる。
【００４１】すなわち、図７に示すように、ＤＭＤ素子
４１は格子状に形成された多数の微小ミラー４１ａ（図
７（Ｂ）参照）を各々、画像信号に応じて微小角度だけ
傾動させるものであり、この図７（Ｂ）のＡ−Ｂ線概略
断面図を示す図７(Ｃ)の如く、ＤＭＤ素子４１全体の法
線に対し、各微小ミラー４１ａの法線が、ＯＮ状態（矢
印４１ｂに対応）およびＯＦＦ状態（矢印４１ｃに対
応）で互いに逆方向に10゜ずつ傾動するように動作す
る。
４１は格子状に形成された多数の微小ミラー４１ａ（図
７（Ｂ）参照）を各々、画像信号に応じて微小角度だけ
傾動させるものであり、この図７（Ｂ）のＡ−Ｂ線概略
断面図を示す図７(Ｃ)の如く、ＤＭＤ素子４１全体の法
線に対し、各微小ミラー４１ａの法線が、ＯＮ状態（矢
印４１ｂに対応）およびＯＦＦ状態（矢印４１ｃに対
応）で互いに逆方向に10゜ずつ傾動するように動作す
る。
【００４２】上記傾動の角度（特にＯＮ状態における角
度）は高精度であることが要求され、そしてＤＭＤ素子
４１の場合は入射角の誤差が２倍に増幅されて射出され
ることから、上記カラーリフレクタ３ｄによる光線射出
角度を自在に調整してＤＭＤ素子４ｄへの入射角を高精
度に調整できることは装置の製造上大きな利点となる。
度）は高精度であることが要求され、そしてＤＭＤ素子
４１の場合は入射角の誤差が２倍に増幅されて射出され
ることから、上記カラーリフレクタ３ｄによる光線射出
角度を自在に調整してＤＭＤ素子４ｄへの入射角を高精
度に調整できることは装置の製造上大きな利点となる。
【００４３】なお、本発明の照明光学系および投写型表
示装置としては上記実施形態のものに限られるものでは
なく、その他の種々の態様の変更が可能である。例え
ば、上記実施形態のものにおいては、液晶表示板を１つ
設けているが、偏光ビームスプリッタの２つの面に対向
させて２つの液晶表示板を配し、一方はＰ偏光用、他方
はＳ偏光用に用いるようにしてもよい。この場合には上
記くし型偏光ビームスプリッタは不要である。
示装置としては上記実施形態のものに限られるものでは
なく、その他の種々の態様の変更が可能である。例え
ば、上記実施形態のものにおいては、液晶表示板を１つ
設けているが、偏光ビームスプリッタの２つの面に対向
させて２つの液晶表示板を配し、一方はＰ偏光用、他方
はＳ偏光用に用いるようにしてもよい。この場合には上
記くし型偏光ビームスプリッタは不要である。
【００４４】また、上記実施形態においては液晶表示板
は反射型とされているが、透過型の液晶表示板を用いる
ようにしてもよいことは勿論である。さらに、ＤＭＤ素
子のＯＮ、ＯＦＦ時の光線射出角度としても上記実施形
態のものに限られるものではない。
は反射型とされているが、透過型の液晶表示板を用いる
ようにしてもよいことは勿論である。さらに、ＤＭＤ素
子のＯＮ、ＯＦＦ時の光線射出角度としても上記実施形
態のものに限られるものではない。
【００４５】また、カラーリフレクタ上に形成させる色
光反射面の配置は種々の態様が考えられ、小さな中心角
毎に各色光反射面を順次形成するようにしてもよいし、
場合によっては各色光反射面の中心角領域の大きさを互
いに異なったものすることも可能であり、例えば視感度
の大きい緑色光の反射面の中心角領域（複数の領域を加
算したものを含む；以下同じ）のみを他の色光の反射面
の中心角領域よりも大とすることができる。
光反射面の配置は種々の態様が考えられ、小さな中心角
毎に各色光反射面を順次形成するようにしてもよいし、
場合によっては各色光反射面の中心角領域の大きさを互
いに異なったものすることも可能であり、例えば視感度
の大きい緑色光の反射面の中心角領域（複数の領域を加
算したものを含む；以下同じ）のみを他の色光の反射面
の中心角領域よりも大とすることができる。
【００４６】さらに、反射面はダイクロイックフィルタ
のみならず、回折格子やホログラム等によっても形成可
能である。
のみならず、回折格子やホログラム等によっても形成可
能である。
【００４７】
【発明の効果】本発明の照明装置およびこれを用いた投
写型表示装置によれば、光源部からの光束を、回転反射
部によりその回転に応じて波長選択的に反射せしめるよ
うにしており、光路折り曲げ用のミラー部材を別途設け
ることなく光路の折り曲げが可能となるから、装置のコ
スト上昇をまねくことなくコンパクト化を図ることがで
きる。
写型表示装置によれば、光源部からの光束を、回転反射
部によりその回転に応じて波長選択的に反射せしめるよ
うにしており、光路折り曲げ用のミラー部材を別途設け
ることなく光路の折り曲げが可能となるから、装置のコ
スト上昇をまねくことなくコンパクト化を図ることがで
きる。
【００４８】また、この回転反射部を光源部とインテグ
レータ部との間に設けたことにより、光源部とインテグ
レータ部との間での光路の折り曲げが可能となり、装置
のコンパクト化を図る際における設計の自由度を大とす
ることができる。
レータ部との間に設けたことにより、光源部とインテグ
レータ部との間での光路の折り曲げが可能となり、装置
のコンパクト化を図る際における設計の自由度を大とす
ることができる。
【００４９】さらに、一般的にミラー部材によって空間
的に光路の折り曲げを行うと照明領域の回転が起きる
が、本発明装置においては、光路の空間的な折り曲げを
インテグレータ部の前段のみにおいて行なうことも可能
になるから、上記回転は結果的に問題とならない。
的に光路の折り曲げを行うと照明領域の回転が起きる
が、本発明装置においては、光路の空間的な折り曲げを
インテグレータ部の前段のみにおいて行なうことも可能
になるから、上記回転は結果的に問題とならない。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を示す
概略図
概略図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る照明装置を示す
概略図
概略図
【図３】図２に示す照明装置の作用を示す図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る照明装置を示す
概略図
概略図
【図５】本発明の実施形態に係る投写型表示装置を示す
概略図
概略図
【図６】本発明の他の実施形態に係る投写型表示装置を
示す概略図
示す概略図
【図７】図６に示すDMD素子を説明するための図
【図８】従来の投写型表示装置を示す概略図
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 光源部 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ インテグレータ部 ３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ カラーリフレクタ ３ｐ 中心軸 ４、４ｃ 液晶表示板 ４ｄ、４１ ＤＭＤ素子 ５ フィールドレンズ ６ 全反射ミラー ７ 偏光ビームスプリッタ ８ 投映レンズ １１ 発光体 １２ リフレクタ ２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、 ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ フライアイ ２４ｂ、２４ｃ くし型偏光ビームスプリッタ ４１ａ 微小ミラー
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｆターム(参考） 2H088 EA13 EA16 HA13 HA21 HA24 HA25 HA28 MA20 2H091 FA02Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FA45Z FD01 FD26 MA07 5C060 BA03 BC01 EA01 HC00 HC11 HC17 HC19 HD02 JB06
Claims (10)
- 【請求項１】 発光体およびこの発光体からの光束を収
束させる光収束部とからなる光源部と、 該光源部からの光束が収束される位置に配され、基準位
置からの回転角に応じて、該光束のうち特定波長成分の
みを反射する回転反射体からなるカラーリフレクタと、 前記カラーリフレクタによって反射された光束の光量均
一化を図る光量均一化手段を備えたことを特徴とする照
明装置。 - 【請求項２】 前記カラーリフレクタが円周方向に分割
されたｎ個の領域からなり、該各領域毎に、前記光束の
うち所定の特定波長成分のみを反射する反射面が形成さ
れてなり、前記光源部からの光束が順次該反射面に照射
されることを特徴とする請求項１記載の照明装置。 - 【請求項３】 前記ｎが３であり、前記反射面が赤色光
反射面、緑色光反射面および青色光反射面からなること
を特徴とする請求項２記載の照明装置。 - 【請求項４】 前記光量均一化手段が１対のフライアイ
レンズ部材からなることを特徴とする請求項１から３の
うちいずれか１項記載の照明装置。 - 【請求項５】 前記カラーリフレクタの回転軸と前記各
反射面の法線が互いに略平行とされていることを特徴と
する請求項２から４のうちいずれか１項記載の照明装
置。 - 【請求項６】 前記カラーリフレクタの回転軸と前記各
反射面の法線が互いに略垂直とされていることを特徴と
する請求項２から４のうちいずれか１項記載の照明装
置。 - 【請求項７】 前記カラーリフレクタは回転軸に垂直な
断面が多角形状をなし、側面部分に前記各反射面が順次
形成されていることを特徴とする請求項６記載の照明装
置。 - 【請求項８】 前記多角形状は正多角形状であることを
特徴とする請求項７記載の照明装置。 - 【請求項９】 請求項１から８のうちいずれか１項記載
の照明装置と、 前記光量均一化手段からの出力光を所定の映像信号に応
じて変調するライトバルブと、 このライトバルブにより変調された光による光学像をス
クリーン上に投映する投映レンズとを備えたことを特徴
とする投写型表示装置。 - 【請求項１０】 前記ライトバルブが１つとされている
ことを特徴とする請求項９記載の投写型表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229661A JP2002040360A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 照明装置およびこれを用いた投写型表示装置 |
| US09/893,008 US6454440B2 (en) | 2000-07-28 | 2001-06-28 | Illumination apparatus and projection type display apparatus using the same |
| DE10135809A DE10135809A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-07-23 | Beleuchtungsvorrichtung und diese verwendende Projektionsanzeigevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229661A JP2002040360A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 照明装置およびこれを用いた投写型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002040360A true JP2002040360A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18722741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000229661A Withdrawn JP2002040360A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 照明装置およびこれを用いた投写型表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6454440B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002040360A (ja) |
| DE (1) | DE10135809A1 (ja) |
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| CN102193296A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 精工爱普生株式会社 | 照明装置及投影机 |
| CN104035266A (zh) * | 2013-03-07 | 2014-09-10 | 日立麦克赛尔株式会社 | 光源装置 |
| US9454014B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-09-27 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Illumination device, projection apparatus and projection-type image display apparatus |
| CN106406004A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-02-15 | 广景视睿科技（深圳）有限公司 | 一种曲面波长转换系统 |
| CN118623256A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-09-10 | 福尔达(宁波)智能光电有限公司 | 一种投影灯及车辆 |
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| US6619802B2 (en) * | 2001-12-21 | 2003-09-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Multi-stripe scrolling for color projection |
| KR100850708B1 (ko) * | 2002-06-20 | 2008-08-06 | 삼성전자주식회사 | 광스캐너를 구비하는 화상 표시 장치 |
| TW581853B (en) * | 2002-06-28 | 2004-04-01 | Au Optronics Corp | Illuminating device capable of dynamically generating lights of different wavelengths |
| AU2003276608A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device and method of color adjustment for projection type video image display devices |
| US6877882B1 (en) | 2003-03-12 | 2005-04-12 | Delta Electronics, Inc. | Illumination system for a projection system |
| NO20033191L (no) * | 2003-07-11 | 2005-01-12 | Sinvent As | Fargemodulator |
| DE10344173A1 (de) * | 2003-09-22 | 2005-04-28 | Hella Kgaa Hueck & Co | Scheinwerfer für Fahrzeuge |
| US7235792B2 (en) | 2004-05-19 | 2007-06-26 | Carl Scott Elofson | Color-tuned volumetric light using high quantum yield nanocrystals |
| US20060221618A1 (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-05 | Peter Gerets | Light valve |
| US9383496B2 (en) * | 2012-06-05 | 2016-07-05 | Rambus Delaware Llc | Edge lit lighting assembly with spectrum adjuster |
| USD821658S1 (en) * | 2015-07-31 | 2018-06-26 | Purina Animal Nutrition Llc | Animal feed tub cover |
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| US4800474A (en) * | 1986-05-15 | 1989-01-24 | Vari-Lite, Inc. | Color wheel assembly for lighting equipment |
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-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000229661A patent/JP2002040360A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-06-28 US US09/893,008 patent/US6454440B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-23 DE DE10135809A patent/DE10135809A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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|---|---|
| DE10135809A1 (de) | 2002-05-08 |
| US6454440B2 (en) | 2002-09-24 |
| US20020015306A1 (en) | 2002-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071002 |