JP2013257374A - Projection type image display device - Google Patents
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Abstract
【課題】投写型画像表示装置を90度回転して縦長投写を行う場合、上下方向のシフト量を大きくする。
【解決手段】放電ランプ101からの光は、ロッドインテグレータ103を経て、2つの三角柱部分間に間隙を持って構成される全反射プリズム117に入射される。全反射プリズム117に入射された光はDMD108で変調され、全反射プリズム117を介して、この全反射プリズムに近接配置された投写レンズ126に入射される。投写レンズ126はDMD108の画像表示面に直交する光軸に平行に移動可能なレンズシフト機構127が設けられ、そのシフト量はDMD108の画像表示部の横長方向に於いて左右非対称な値となっている。
【選択図】図1An object of the present invention is to increase the amount of shift in the vertical direction when performing vertical projection by rotating a projection image display device 90 degrees.
Light from a discharge lamp 101 passes through a rod integrator 103 and enters a total reflection prism 117 having a gap between two triangular prism portions. The light incident on the total reflection prism 117 is modulated by the DMD 108 and is incident on the projection lens 126 disposed in the vicinity of the total reflection prism via the total reflection prism 117. The projection lens 126 is provided with a lens shift mechanism 127 that can move in parallel with the optical axis orthogonal to the image display surface of the DMD 108, and the shift amount is a value that is asymmetric in the horizontal direction of the image display unit of the DMD 108. Yes.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は画像表示素子にDMD(Digital Micromirror Device:登録商標)を用い、その入出射光の分離に全反射プリズムを備え、画像表示素子の画像表示面に平行に投写レンズを移動せしめることで投写画像を移動可能にするシフト機能を備えた投写型画像表示装置に関するものである。特に、横長の長方形である前記画像表示素子(DMD)の画像表示面を縦方向になるよう90度装置の設置方向を変えて縦長の投写像を実現可能にする投写型画像表示装置に関するものである。 The present invention uses a DMD (Digital Micromirror Device: registered trademark) as an image display element, is provided with a total reflection prism for separating the incident / exit light, and moves the projection lens parallel to the image display surface of the image display element. The present invention relates to a projection-type image display device having a shift function that makes the screen movable. In particular, the present invention relates to a projection-type image display device that can realize a vertically long projected image by changing the installation direction of the 90-degree device so that the image display surface of the image display element (DMD) that is a horizontally long rectangle is in the vertical direction. is there.
従来画像表示素子にDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)を用いる構成に於いては、DMDを照明した光が投写レンズの後玉(入射側レンズ)の近傍に瞳を構成する様に集光する後絞り構成、およびDMDを照明する光は光主光線が光軸と平行なテレセントリック光学構成のものとがある。 In a configuration using a DMD (digital micromirror device) as a conventional image display element, light illuminating the DMD is condensed so as to form a pupil in the vicinity of the rear lens (incident side lens) of the projection lens. The rear diaphragm configuration and the light that illuminates the DMD include a telecentric optical configuration in which the optical principal ray is parallel to the optical axis.
前者は比較的小さな光学系を可能とするが投写画像の均一性に課題がある。後者は全体の系が大きくなるが投写画像の均一性に優れるため、前者は小型簡易型の投写型画像表示装置に用いられ、後者は高画質を求められるシステム投写型画像表示装置に採用されている。 The former enables a relatively small optical system, but has a problem in the uniformity of the projected image. The latter increases the overall system size, but is excellent in the uniformity of the projected image. Therefore, the former is used in a small and simple projection type image display device, and the latter is used in a system projection type image display device that requires high image quality. Yes.
後者のテレセントリック光学系を用いた構成では、DMDへの入射光と出射光とを光路を分離するために特許文献1に記載されたような全反射プリズム(TIRまたは内部全反射プリズムとも言う)を用いる。この全反射プリズムは2つの三角柱のプリズムが平行な間隙を持って接合されている。光源からの入射光は入射側プリズムに入射後に前記間隙の入射側面で全反射された後、入射側プリズムのDMDの画像表示面と平行な関係にある面から出射しDMDに入射する。 In the latter configuration using a telecentric optical system, a total reflection prism (also referred to as TIR or internal total reflection prism) as described in Patent Document 1 is used to separate the optical path between incident light and outgoing light to the DMD. Use. In this total reflection prism, two triangular prisms are joined with a parallel gap. Incident light from the light source is incident on the incident side prism, is totally reflected by the incident side surface of the gap, and then exits from the surface parallel to the DMD image display surface of the incident side prism and enters the DMD.
DMDの画像表示領域に配置されたON状態の微小ミラーに反射された光は前記全反射プリズムの入射側プリズムに略垂直に入射し、入射側プリズムの前記間隙を構成する面、前記間隙、出射側プリズムの前記間隙を構成する面、出射側プリズム、出射側プリズム投写側面を透過し投写レンズを経てスクリーンを照明することになる。 The light reflected by the micro mirror in the ON state arranged in the image display area of the DMD is incident substantially perpendicularly to the incident side prism of the total reflection prism, and the surface constituting the gap of the incident side prism, the gap, and the emission The surface of the side prism, the exit side prism, and the exit side prism projection side face are transmitted through the projection lens to illuminate the screen.
実際の製品では投写レンズ側からDMDを見たときに、DMDへの入射光は右下斜め45度方向から入射する様に設計されている。これはDMDの微小ミラーの回転軸が45度傾いて設けられていることに起因している。よって前述の入射光をDMDに導く全反射プリズムも右下斜め方向に傾いて配置されている。 In an actual product, when the DMD is viewed from the projection lens side, the incident light to the DMD is designed to enter from the lower right oblique 45 ° direction. This is because the rotation axis of the DMD micromirror is inclined by 45 degrees. Therefore, the total reflection prism for guiding the incident light to the DMD is also tilted in the lower right diagonal direction.
一方、投写レンズはバックフォーカスを短く設計した方がより小型化、低コスト化が可能となるため、投写レンズと前記全反射プリズムの出射側プリズム投写側面は干渉しない範囲で極力近接して構成されている。 On the other hand, if the projection lens is designed with a short back focus, it is possible to reduce the size and cost of the projection lens. Therefore, the projection lens and the exit-side prism projection side surface of the total reflection prism are configured as close as possible without causing interference. ing.
以上のような構成によるDMDを用いたシステム投写型画像表示装置として、投写レンズを平行に移動せしめることで、その投写画像を移動可能にする投写レンズシフト機構を備えてものがある。その移動量は投写レンズが性能保証できる像面(DMD画像表示面)範囲を意味するイメージサークル内にDMD画像表示部が収まる領域である。そのためには動作を可能にする機構構造と、投写レンズが移動しても周囲と干渉の無いことが前提となる。 As a system projection type image display apparatus using the DMD having the above-described configuration, there is a system provided with a projection lens shift mechanism that allows the projection image to be moved by moving the projection lens in parallel. The amount of movement is an area in which the DMD image display unit is within an image circle that means an image plane (DMD image display plane) range in which the performance of the projection lens can guarantee performance. For this purpose, it is assumed that there is no interference with the surroundings even if the projection lens moves and the mechanism structure that enables operation.
実際の製品では投写レンズの移動可能範囲は前記全反射プリズムの入射側プリズムとの干渉を避けるために、投写レンズ側からDMDを見たときに右下方向で規制が発生し投写レンズシフト操作軸でいえば水平軸右方向、下方向で動作域が狭くなる。 In an actual product, the movable range of the projection lens is restricted in the lower right direction when viewing the DMD from the projection lens side in order to avoid interference with the incident side prism of the total reflection prism. In other words, the operating range becomes narrower in the horizontal axis rightward and downward directions.
実際の製品に於いては下方向のシフトについては、装置全体を上下反転して使用可能にすれば上下方向共にシフト可能となるため上方向のシフトのみとするか或いは下方向に比べて極めて少ない量のシフト量にしている。一方、水平方向は右方向シフト量が規制されるためイメージサークル内の余裕のある範囲での使用となっている。この際に左方向は全反射プリズムとの干渉は無いが、機構的に動作範囲が広くなると周辺部材が逃げる必要が有り装置が大きくなる、使用者に左右方向のシフト移動量非対称の説明がしにくい等の理由から一般的に右方向移動量と同じ量となっている。 In the actual product, regarding the downward shift, if the entire device is turned upside down and can be used, it can be shifted in both the upward and downward directions, so that only the upward shift is made or very small compared to the downward direction. The amount of shift is the amount. On the other hand, in the horizontal direction, the amount of shift in the right direction is restricted, so that the horizontal direction is used in a range with a margin in the image circle. At this time, there is no interference with the total reflection prism in the left direction, but if the operating range is mechanically widened, it is necessary for the peripheral members to escape and the device becomes large. Generally, the amount is the same as the amount of rightward movement because of difficulty.
近年、投写型画像表示装置の用途も多様化してきており、特に掲示板用途などにおいて、従来の投写方向を90度ねじった配置となる縦長投写のニーズがある。これに対応すべくミラーを複数使って像をねじる、或いは投写型画像表示装置を90度回転しては位置して投写するなどの対応がとられている。ただし、前者は装置全体が大きくなり、後者は投写型画像表示装置光源が一般的には放電ランプを用いているため放電電極軸が重力方向と平行に向いてしまい、光源寿命に支障を来たす。 In recent years, the use of projection-type image display devices has been diversified. In particular, there is a need for portrait projection in which the conventional projection direction is twisted 90 degrees, particularly in bulletin board applications. In order to cope with this, a countermeasure is taken such as twisting the image using a plurality of mirrors or rotating the projection type image display device 90 degrees and projecting it. However, in the former, the entire apparatus becomes large, and in the latter, since the projection type image display apparatus light source generally uses a discharge lamp, the discharge electrode axis is parallel to the direction of gravity, which impedes the life of the light source.
これに対して、近年光源に姿勢差の影響を受けない固体光源を用いた商品が市場に提供されており、縦長投写に対する壁が取り払われつつある。 On the other hand, in recent years, products using a solid-state light source that is not affected by the attitude difference of the light source are being offered to the market, and the wall for portrait projection is being removed.
一方で前述の常設用途のシステム投写型画像表示装置ではレンズシフトが求められるも、従来の構成では投写レンズのイメージサークルがシフト移動量に対し余裕があってもシフト移動量を抑えていたため不便を強いられていた。 On the other hand, the above-described system projection type image display device for permanent use requires lens shift. However, in the conventional configuration, the shift movement amount is suppressed even if the image circle of the projection lens has a margin for the shift movement amount. It was forced.
本開示は、かかる点に鑑み縦長投写時の可変シフト量を大きくすることが可能な投写型画像表示装置を提供することを目的とする。 In view of this point, an object of the present disclosure is to provide a projection type image display apparatus capable of increasing a variable shift amount during portrait projection.
本開示にかかる投写型画像表示装置は、光源と、外部からの入力信号により入射光を2次元的に配置された多数の反射素子を動作させることで入射光を変調する画像表示素子と、前記光源からの光を導くリレー光学系と、第1、第2の三角柱部分間に間隙を持って構成され、第1の三角柱部分は前記リレー光学系からの入射光を全反射して前記画像表示素子に導き、所望の制御をされた前記画像表示素子からの反射光を第1、第2の三角柱部分は透過する全反射プリズムと、前記画像表示素子上の画像を拡大投写可能な投写レンズとからなり、前記投写レンズを投写レンズ光軸を平行に維持しながら移動可能にすることで結像性能を維持しながら投写位置可変なシフト投写を備え、そのシフト量は前記画像表示素子の画像表示部の横長方向に於いて左右非対称な値であることを特徴とする。 A projection-type image display apparatus according to the present disclosure includes a light source, an image display element that modulates incident light by operating a plurality of reflective elements in which incident light is two-dimensionally arranged by an input signal from the outside, A relay optical system for guiding light from the light source and a gap between the first and second triangular prism portions, and the first triangular prism portion totally reflects incident light from the relay optical system and displays the image. A total reflection prism that transmits the reflected light from the image display element, which is guided to the element and is controlled by the first and second triangular prisms, and a projection lens capable of enlarging and projecting an image on the image display element; The projection lens includes shift projection with variable projection position while maintaining imaging performance by making the projection lens movable while maintaining the optical axis of the projection lens in parallel, and the amount of shift is displayed on the image display element. In the horizontal direction Characterized in that it is bilaterally asymmetrical values are.
本開示によれば、特に、DMDを用い、全反射プリズムを用いる高画質でありながら縦長投写可能な投写型画像表示装置に於いて、最小限の投資で可変シフト量を大きくすることを可能とする。これによりユーザー利便性を大幅に改善することを可能にする。 According to the present disclosure, in particular, it is possible to increase the variable shift amount with a minimum investment in a projection-type image display device that uses a DMD and uses a total reflection prism and has a high image quality and is capable of long projection. To do. This makes it possible to greatly improve user convenience.
以下、実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における投写型画像表示装置100の光学機構及び光源部の構成の側面図、図2はそのうちの全反射プリズムから投写レンズ間の構成を示す部分側面図、図3は全反射プリズム拡大図、図4は図1の正面図、図5は図4の矢印A方向から見た図、図6は投写レンズシフト機構を備えた装置の構成図である。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
1 is a side view of a configuration of an optical mechanism and a light source unit of a projection type
光源101は例えば放電ランプであり、図示しない駆動装置により駆動せしめられ、白色光を発する。この光源からの白色光は光源101付近に第1焦点を持ち、光源101の電極軸延長上にその入射面102を位置するよう配置されたロッドインテグレータ103の前記入射面102付近に第2焦点を有する楕円面上に蒸着された反射層を備えたリフレクタ104により反射されて、ロッドインテグレータ103の入射面に集光される。
The light source 101 is a discharge lamp, for example, and is driven by a driving device (not shown) to emit white light. The white light from the light source has a first focal point in the vicinity of the light source 101 and a second focal point in the vicinity of the
ロッドインテグレータ103内で反射を繰り返した光は出射面105とその近傍に配置されたカラーホイールユニット106の色選択フィルター107を透過する。
The light repeatedly reflected in the
色選択フィルター107は高速回転するモーターに扇状の任意の色を選択、他の色を反射する複数の異なるダイクロイックフィルターからなっており、カラーフィルターを透過する色光の種類、切り替えタイミングは図示しない制御回路によって画像表示素子であるDMD108の制御と連動するように駆動されている。
The
色選択フィルター107を透過した色光はリレー光学系109に入射する。リレー光学系109は複数のレンズと2枚の折り返しミラーにより構成される。集光レンズ110に入射した光は、集光レンズ111および112を経た後、折り返しミラー113で反射され、集光レンズ114を透過、折り返しミラー115で反射された後に集光レンズ116で導かれた光は全反射プリズム117に入射する。
The color light transmitted through the
全反射プリズム117は図3にあるように三角柱形状の第1のプリズム118と、台形の断面を持つ第2のプリズム119の三角柱部分の間にビーズ入り接着剤120a,120b,120c,120dが施されており、わずかな空気間隔を形成して組み合わされて成る。第1のプリズム118の面121に入射した光は面122に至るもその入射角は臨界角を越えるように設定されているので、面122で全反射された光は面123を透過してDMD108に入射する。
As shown in FIG. 3, the
DMD108は多数の微小ミラー(反射素子)を2次元状に配置してなっており、図示しない制御回路からの入力信号により、その傾きを2つの傾き角で変更することによって、入射光を変調することができる。第1の傾き角(=入射光方向に傾いた場合)に入射した光はDMD108に対して正面方向に出射されるように構成されている。この際には第1のプリズム118の面123に入射したDMDからの光は面122を透過し、空気層を経て第2のプリズム119の面124に入射後、面125を経て投写レンズ126に入射することで、図示しないスクリーンにDMD108の画像表示部であるミラー面(画像表示面)の画像を拡大投写することが出来る。この投写レンズ126は大型化すると価格が飛躍的に上がるため、全反射プリズム117との間隔はバラツキを加味した中でも干渉しない(相互に接触しない)範囲で極力近づける構成となっている。
The
DMD108の微小ミラーの第2の傾き角(=入射光方向と反対側に傾いた場合)に入射した光はDMD108に対し大きな角度をもって光を出射させる。このとき光は同様に全反射プリズム117を透過、出射される。この時の光は投写レンズ126の入射側レンズに入射しない様に設定されていることから、第2の傾き角の状態のミラー部は投写レンズ126によってスクリーン上に形成される画像において任意の色について黒の表示となる。
Light incident at the second tilt angle of the micromirror of the DMD 108 (= when tilted to the opposite side of the incident light direction) causes the
ちなみに、このように全反射プリズム117を用いる光学系においては、全反射を用いるため面に入射する角度が光束の部分によって差が出ないよう主光線が平行なテレセントリック光学系となっている。
Incidentally, in the optical system using the
前記投写レンズは像面(DMD108の微小ミラー面相当)において性能保証できる範囲を示すイメージサークルはDMD108の微小ミラー面の範囲よりも大きな範囲となっている。これにより投写レンズ126をDMD108の微小ミラー面範囲である画像表示域の中心からずれた位置に配置しても投写可能であることを意味する。これを利用して投写レンズ126を移動させることでスクリーン上の投写画像位置を変えることが出来る。これをレンズシフト機能として備えて構成できる。
The image circle indicating the range in which the performance of the projection lens can guarantee the performance on the image plane (equivalent to the micromirror surface of the DMD 108) is larger than the range of the micromirror surface of the
図6は投写レンズ126を平行に、しかもDMD108の微小ミラー面との光軸方向の距離を変えずに移動可能なシフト機構127を備えた構成を示している。シフト機構127は図示しない投写型画像表示装置のセット筐体に固定されており、操作レバー128を動かすことでシフト機構127に乗った投写レンズ126は移動可能となっている。
FIG. 6 shows a configuration including a
その移動量を決定するのは以下の3つの要因が大きい。
1.投写レンズ126のイメージサークルにDMDの画像表示部が内包されている。
2.シフト機構127の動作範囲が足りている。
3.投写レンズ126が移動したときに周囲の部材に干渉しない。
The following three factors determine the amount of movement.
1. A DMD image display section is included in the image circle of the
2. The operating range of the
3. When the
多くの場合その制約となるのは3番目の要因である。具体的には投写レンズ126と全反射プリズム117の間が狭くなるので、ここでの干渉を避けるためシフト移動量は制約されることになる。
The third factor is often the constraint. Specifically, since the distance between the
ちなみにこの実施の形態では図5において2.5mmで示しているのがその間隔であり、投写レンズ126のバックフォーカスのバラツキや、レンズ移動を規制する部分の位置のバラツキを考慮すると1.5mm程度になる。全反射プリズム117は正面図から分かるように斜めに配置されることから、斜め下方向の動作域が制限されていることを示す。現在市場に提供されている商品では正面図において上方向シフト量は大きく、左右方向は全反射プリズム117との干渉を避ける範囲で、全反射プリズム117と反対側へのシフト量も同量としている。全反射プリズム117と反対側への移動量を制限する理由は、ユーザーに何故そのようになっているのかを説明しにくいこと、およびシフト機構が、そのシフト量が減った分だけ小型化できることによる。
Incidentally, in this embodiment, the interval is shown by 2.5 mm in FIG. 5, and about 1.5 mm in consideration of the back focus variation of the
尚、上記のシフト量は全反射プリズムから離れる方向について、値が大きくなる。 Note that the shift amount has a larger value in the direction away from the total reflection prism.
一方で、放電ランプでは光源電極軸が重力方向にある場合、電極温度や管内温度が偏り信頼性に問題があり、投写画像の方向を通常の横長を90度回転して縦長投写にする事が出来なかった。 On the other hand, in the case of a discharge lamp, when the light source electrode axis is in the direction of gravity, the electrode temperature and the temperature in the tube are biased and there is a problem in reliability. I could not do it.
本実施の形態では、光源電極軸が投写レンズ126の光軸と平行となっているため装置全体を90度回転しても電極軸が重力方向になることはないので縦長投写を行うことが出来る。図9は画像投写時において、天吊り金具150を使用して、DMDの画像表示部の横長方法が投写像の上下方向となる縦型に投写できるように投写型画像表示装置100を取り付けた状態を示している。
In the present embodiment, since the light source electrode axis is parallel to the optical axis of the
この縦長投写時には横長投写時の水平方向へのシフトが、上下方向のシフトとなるため従来の設計に依れば設置した位置からスクリーン中心方向への可動量が小さく、使用者に不便を強いることとなっていた。 In this vertical projection, the horizontal shift during horizontal projection is the vertical shift, so according to the conventional design, the amount of movement from the installed position toward the center of the screen is small, which inconveniences the user. It was.
本実施の形態では、縦長投写時には前記シフト量の大きい方向が装置設置位置から、被投写面であるスクリーン中心側であるので、利用者の利便性を格段に向上させることができる。 In the present embodiment, the direction in which the shift amount is large in vertical projection is from the apparatus installation position to the center of the screen, which is the projection surface, so that the convenience for the user can be greatly improved.
本実施の形態では全反射プリズム117と反対側への移動量については、シフト機構の動作域を投写レンズ126のイメージサークルに前記画像表示域が内接する範囲或いはその近傍まで拡大し、移動量が増えても干渉しないように図示しない周囲の構成部材を配置しないようにすることで、図4の正面図で言うと横長投写時の左方向について動作範囲を拡大している。
In this embodiment, the amount of movement to the side opposite to the
特に装置を90回転して配置して配置する場合、上下方向の移動量を増えたことを意味する。時にその移動量が増えた方向は、装置を床置きとした場合は上方向、天吊り形態では下方向に設定されるように装置を回転させて用いることで、利便性を向上することが出来る。この時、シフト機構が多少大きくなる、動作域が増えた方向において周囲と干渉を避けるために周辺部材を逃がす必要があるがコストや商品性に影響するような変更無く実現することが出来る。 In particular, when the device is arranged by rotating 90 times, it means that the amount of movement in the vertical direction is increased. The direction in which the amount of movement sometimes increases can be improved by rotating the device so that it is set upward when the device is placed on the floor and downward when the device is suspended from the ceiling. . At this time, it is necessary to release the peripheral member in order to avoid interference with the surroundings in the direction in which the shift mechanism becomes slightly larger and the operating range is increased, but this can be realized without any change that affects the cost and the merchantability.
以上のように本実施の形態では、放電ランプと、外部からの入力信号により入射光を2次元的に配置された多数の反射素子を動作させることで入射光を変調する画像表示素子であるDMDと、放電ランプからの光を導くリレー光学系を備える。また、実施の形態では全反射プリズムを有し、これは第1、第2の三角柱部分間に間隙を持って構成され、第1の三角柱部分は前記リレー光学系からの入射光を全反射してDMDに導き、所望の制御をされた前記画像表示素子からの反射光を第1、第2の三角柱部分は透過する。さらに実施の形態では前記DMD上の画像を拡大投写可能な投写レンズと備えている。そして、投写レンズを投写レンズ光軸を平行に維持しながら移動可能にすることで結像性能を維持しながら投写位置可変なシフト投写を備え、そのシフト量は前記画像表示素子の画像表示部の横長方向に於いて基準位置を中心にして左右非対称な値となっている。 As described above, in this embodiment, a DMD that is an image display element that modulates incident light by operating a discharge lamp and a number of reflective elements in which incident light is two-dimensionally arranged by an input signal from the outside. And a relay optical system for guiding light from the discharge lamp. In the embodiment, there is a total reflection prism, which is configured with a gap between the first and second triangular prism portions, and the first triangular prism portion totally reflects the incident light from the relay optical system. Then, the first and second triangular prism portions transmit the reflected light from the image display element, which is guided to the DMD and controlled in a desired manner. Further, the embodiment includes a projection lens capable of enlarging and projecting an image on the DMD. The projection lens is provided with shift projection with variable projection position while maintaining the imaging performance by making the projection lens movable while maintaining the optical axis of the projection lens in parallel, and the shift amount of the image display unit of the image display element In the horizontal direction, the value is asymmetrical about the reference position.
このようにすることにより、縦長投写する場合における、上下のシフト量を大きくすることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では放電ランプの電極軸を投写レンズの光軸と平行として縦長投写を得るため、装置を回転しても信頼性に問題ないとしたが、実施の形態2では姿勢差に影響されない固体光源であるLEDを用いている。
By doing so, the vertical shift amount in the case of projecting vertically long can be increased.
(Embodiment 2)
In this embodiment, since the projection lamp electrode axis is parallel to the optical axis of the projection lens to obtain a vertically long projection, there is no problem in reliability even if the apparatus is rotated. However, in the second embodiment, it is not affected by the attitude difference. An LED which is a solid light source is used.
図7は、LEDを光源とした投写型画像表示装置129の実施の形態であり、光源部はLED用集光レンズ131、133、135、138と赤LED130、緑LED134、青LED137、赤透過ダイクロイックミラー132、緑反射ダイクロイックミラー136から構成される。
FIG. 7 shows an embodiment of a projection-type
青LEDからの青色光はLED用集光レンズ138を通過後、緑反射ダイクロイックミラー136を通過し、赤透過ダイクロイックミラー132で反射されLED用集光レンズ133に入射する。緑LED134からの緑色光はLED用集光レンズ135を通過して緑反射ダイクロイックミラー136で反射され、赤透過ダイクロイックミラー132で反射されてLED用集光レンズ133に入射する。赤LED130からの色光はLED用集光レンズ131を通過後、赤透過ダイクロイックミラー132を通過し、LED用集光レンズ133に入射する。このようにして、青色光、緑色光、赤色光はLED用集光レンズ133に入射後、ロッドインテグレータ103の入射面102に入射するように集光される。
The blue light from the blue LED passes through the
LEDを用いた光源以外の投写型画像表示装置129の構成については、実施の形態1と同様であるので、その説明は省略する。
Since the configuration of the projection type
このようにLEDを光源として用いた場合、配置の方向を考慮することなく、縦置き等の配置が自由にでき、縦置き時にシフト量を大きくとれる場合に有効である。
(実施の形態3)
図8は、レーザーを光源とした投写型画像表示装置139の実施の形態であり、光源部は、青色レーザー140、コリメートレンズ141、赤反射ダイクロイックミラー142、147、コンデンサーレンズ143、145、ミラー146、149、赤反射蛍光、緑透過蛍光、青透過蛍光体ホイール144とから構成される。
As described above, when the LED is used as a light source, the arrangement such as the vertical placement can be freely performed without considering the arrangement direction, which is effective in the case where the shift amount can be increased during the vertical placement.
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows an embodiment of a projection-type image display device 139 using a laser as a light source. The light source unit includes a
青色レーザー140からの青色光はコリメートレンズ141、赤反射ダイクロイックミラー142、赤反射蛍光、緑透過蛍光、青透過蛍光体ホイール144、コンデンサーレンズ145、ミラー146、赤反射ダイクロイックミラー147の経路で集光レンズ148に入射する。
Blue light from the
青色レーザー140からの光はまた、蛍光体ホイール144の赤色蛍光体を励起し、その蛍光体から発光した赤色光が蛍光体ホイール144の蛍光体層の反対面に施された反射膜によって反射されコンデンサーレンズ143、赤反射ダイクロイックミラー142、ミラー149、赤反射ダイクロイックミラー147の経路で集光レンズ148に入射される。
The light from the
青色レーザー140からの光はまた、赤反射蛍光、緑透過蛍光、青透過蛍光体ホイール144の光入射側と反対側に施された緑色蛍光体を励起し、その蛍光体から発光した緑色光がコンデンサーレンズ145、ミラー146、赤反射ダイクロイックミラー147の経路で集光レンズ148に入射する。
The light from the
集光レンズ148に入射された青色光、赤色光、および緑色光は、集光されてロッドインテグレータ103の入射面102に入射される。
The blue light, red light, and green light incident on the condensing
レーザーを用いた光源以外の投写型画像表示装置129の構成については、実施の形態1と同様であるので、その説明は省略する。
Since the configuration of the projection type
このようにレーザーを光源として用いた場合、配置の方向を考慮することなく、縦置き等の配置が自由にでき、縦置き時にシフト量を大きくとれる場合に有効である。 When the laser is used as the light source in this way, the arrangement such as the vertical placement can be freely performed without considering the arrangement direction, which is effective in the case where the shift amount can be increased during the vertical placement.
尚、実施の形態3において、青色レーザーのみを使用しているが、他の色のLEDを併せ持つことにより同様の構成ができることは言うまでもない。 In the third embodiment, only the blue laser is used, but it goes without saying that the same configuration can be obtained by combining other colors of LEDs.
また、上記各実施の形態において、DMDを赤緑青の各色光別に備える3チップ方式でも全反射プリズムを用いて、かつバックフォーカスが短い装置の場合同様のことが言えることは明らかである。 Further, in each of the above embodiments, it is obvious that the same can be said for a three-chip system having DMD for each color light of red, green, and blue, using a total reflection prism and having a short back focus.
本開示は、全反射プリズムおよび変調素子としてDMDを使用したレンズシフト機構を備える投写型画像表示装置に使用できる。 The present disclosure can be used for a projection image display apparatus including a total reflection prism and a lens shift mechanism using a DMD as a modulation element.
100 投写型画像表示装置
101 光源(放電ランプ)
102 入射面
103 ロッドインテグレータ
104 リフレクタ
105 出射面
106 カラーホイールユニット
107 色選択フィルター
108 DMD(デジタルミラーデバイス)
109 リレー光学系
110、111、112、114、116、148 集光レンズ
113、115 折り返しミラー
117 全反射プリズム
118 第1のプリズム
119 第2のプリズム
120a、120b、120c、120d ビーズ入り接着剤
121、122、123 第1のプリズムの面
124、125 第2のプリズムの面
126 投写レンズ
127 シフト機構
128 操作レバー
129 投写型画像表示装置
130 赤LED
131、133,135,138 LED用集光レンズ
132 赤透過ダイクロイックミラー
134 緑LED
136 緑反射ダイクロイックミラー
137 青LED
139 投写型画像表示装置
140 青色レーザー
141 コリメートレンズ
142、147 赤反射ダイクロイックミラー
143、145 コンデンサーレンズ
146、149 ミラー
144 赤反射蛍光、緑透過蛍光、青透過蛍光体ホイール
150 天吊り金具
100 Projection Image Display Device 101 Light Source (Discharge Lamp)
DESCRIPTION OF
109 Relay
131, 133, 135, 138
136 Green reflective
139 Projection-type
Claims (9)
外部からの入力信号により入射光を2次元的に配置された多数の反射素子を動作させることで入射光を変調する画像表示素子と、
前記光源からの光を導くリレー光学系と、
第1、第2の三角柱部分間に間隙を持って構成され、第1の三角柱部分は前記リレー光学系からの入射光を全反射して前記画像表示素子に導き、所望の制御をされた前記画像表示素子からの反射光を第1、第2の三角柱部分は透過する全反射プリズムと、
前記画像表示素子上の画像を拡大投写可能な投写レンズとからなり、
前記投写レンズを投写レンズ光軸を平行に維持しながら移動可能にすることで結像性能を維持しながら投写位置可変なシフト投写を備え、そのシフト量は前記画像表示素子の画像表示部の横長方向に於いて左右非対称な値であることを特徴とする投写型画像表示装置。 A light source;
An image display element that modulates incident light by operating a number of reflective elements in which incident light is two-dimensionally arranged according to an external input signal;
A relay optical system for guiding light from the light source;
The first and second triangular prism portions are provided with a gap, and the first triangular prism portion totally reflects incident light from the relay optical system and guides it to the image display element, and the desired control is performed. A total reflection prism that transmits reflected light from the image display element through the first and second triangular prism portions;
A projection lens capable of enlarging and projecting an image on the image display element;
The projection lens can be moved while maintaining the optical axis of the projection lens in parallel to provide shift projection with a variable projection position while maintaining imaging performance, and the shift amount is a horizontally long image display portion of the image display element. A projection-type image display device characterized in that the value is asymmetrical in the direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012131923A JP2013257374A (en) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | Projection type image display device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015170876A (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Projection display device |
CN113625511A (en) * | 2020-05-09 | 2021-11-09 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | Projection system |
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2012
- 2012-06-11 JP JP2012131923A patent/JP2013257374A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015170876A (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Projection display device |
CN113625511A (en) * | 2020-05-09 | 2021-11-09 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | Projection system |
CN113625511B (en) * | 2020-05-09 | 2023-10-13 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | projection system |
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