JP2003156711A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 表示性能に影響を及ぼすことなく、不要反射
光を効率良くカットしてコントラストを向上させるとと
もに、コントラスト性能を任意に調整できる機能を有す
る投写型表示装置を提供する。
【解決手段】 光源1と、反射型ライトバルブ10と、
光源1の放射光を反射型ライトバルブ10上に集光する
照明光学系と、スクリーン上に拡大投写する投写レンズ
11と、照明光学系の光路中にあって投写レンズ11の
入射瞳と略共役な位置に開口面積の大きさを任意に可変
できる遮蔽絞り31とを具備した投写型表示装置であっ
て、遮蔽絞り31が2つの遮光部により形成されてお
り、2つの遮光部は照明光学系の光軸に対して互いに所
定の方向において軸対称であり、かつ照明光学系の光軸
に対して非回転対称に遮光するように可動でき、さらに
2つの遮光部により遮蔽される領域の面積及び遮蔽され
る領域の形状を同一にする。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] A projection display having a function of efficiently cutting unnecessary reflected light to improve contrast without affecting display performance and having a function of arbitrarily adjusting contrast performance. Provide equipment. SOLUTION: A light source 1, a reflection type light valve 10,
An illumination optical system for condensing the light emitted from the light source 1 on a reflection type light valve 10, a projection lens 11 for enlarging and projecting the light on a screen, and substantially conjugate with an entrance pupil of the projection lens 11 in an optical path of the illumination optical system. And a shielding stop 31 capable of arbitrarily changing the size of the opening area at a desired position, wherein the shielding stop 31 is formed by two light-shielding portions, and the two light-shielding portions are provided by an illumination optical system. Are axially symmetrical in a predetermined direction with respect to the optical axis of the illumination optical system, and are movable so as to block light non-rotationally symmetrically with respect to the optical axis of the illumination optical system. Make the shape of the area to be shielded the same.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてライトバ
ルブ上に形成された光学像をスクリーン上に拡大投写す
る投写型表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device for enlarging and projecting an optical image formed mainly on a light valve onto a screen.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、大画面映像を得るための方法
として、ライトバルブ上に映像信号に応じた光学像を形
成し、その光学像に光を照射し、投写レンズを用いてス
クリーン上に拡大投写する方法が良く用いられている。
かかる方法においては、ライトバルブとして反射型ライ
トバルブを用いることで、高い解像度と高い画素開口率
とを両立させることができ、光利用効率の高い高輝度の
投写画像を表示することが可能となる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for obtaining a large-screen image, an optical image corresponding to an image signal is formed on a light valve, the optical image is irradiated with light, and a projection lens is used to display the image on the screen. The method of magnifying and projecting is often used.
In such a method, by using a reflective light valve as the light valve, it is possible to achieve both high resolution and high pixel aperture ratio, and it is possible to display a high-luminance projection image with high light utilization efficiency. .
【0003】図9に、上述したような反射型ライトバル
ブを用いた従来の投写型表示装置における光学系の構成
例示図を示す。図9において、光源としてのランプ1か
ら放射される光を反射型ライトバルブ10上に集光及び
照明する照明光学系は、凹面鏡2、断面が反射型ライト
バルブ10の有効表示面と略同じアスペクト比を有する
四角柱状のロッドプリズム4、コンデンサレンズ5、集
光ミラー6によって構成されている。FIG. 9 shows an exemplary configuration of an optical system in a conventional projection display device using the reflection type light valve as described above. In FIG. 9, the illumination optical system that collects and illuminates the light emitted from the lamp 1 serving as a light source on the reflection type light valve 10 has a concave mirror 2 and a cross section having substantially the same aspect as the effective display surface of the reflection type light valve 10. It is composed of a square prism rod prism 4 having a ratio, a condenser lens 5, and a condenser mirror 6.
【0004】まず、凹面鏡2は反射面の断面形状が楕円
形をなしており、第1焦点と第2焦点を有している。そ
して、ランプ1の発光体の中心が凹面鏡2の第1焦点付
近に位置するように配置されており、ロッドプリズム4
の光入射面が凹面鏡2の第2焦点付近に位置するように
配置されている。なお、凹面鏡2は、ガラス製機材の内
面に、赤外光を透過させ、可視光を反射させる性質を有
する光学多層膜を形成したものである。First, the concave mirror 2 has a reflecting surface having an elliptical cross section and has a first focal point and a second focal point. The center of the luminous body of the lamp 1 is arranged near the first focal point of the concave mirror 2, and the rod prism 4
Is arranged so that the light incident surface thereof is located near the second focal point of the concave mirror 2. The concave mirror 2 is formed by forming an optical multilayer film having a property of transmitting infrared light and reflecting visible light on the inner surface of a glass material.
【0005】次に、ランプ1から放射された光は、凹面
鏡2によって反射及び集光され、凹面鏡2の第2焦点に
おいてランプ1の発光体像を形成する。ランプ1の発光
体像は、光軸に近い中心付近が最も明るく、周辺ほど急
激に暗くなる傾向にあるため、輝度に不均一性が残って
しむという問題が生じていた。かかる問題に対し、第2
焦点付近にロッドプリズム4の入射面を配置し、ロッド
プリズム4の側面で入射光を多重反射させて輝度の均一
化を図っている。こうすることで、ロッドプリズム4の
出射面を2次面光源として、以降に配置されているコン
デンサレンズ5、集光レンズ68によって、反射型ライ
トバルブ10上に結像させることにより、照明光の均一
性を確保することが可能となる。Next, the light emitted from the lamp 1 is reflected and condensed by the concave mirror 2 to form a luminous body image of the lamp 1 at the second focal point of the concave mirror 2. The luminous body image of the lamp 1 is brightest near the center close to the optical axis, and tends to be darker toward the periphery, which causes a problem that unevenness in brightness remains. For such a problem, the second
The entrance surface of the rod prism 4 is arranged near the focal point, and the side surface of the rod prism 4 multiple-reflects the incident light to make the brightness uniform. By doing so, the emission surface of the rod prism 4 is used as a secondary surface light source, and an image is formed on the reflection type light valve 10 by the condenser lens 5 and the condenser lens 68 arranged thereafter, so that the illumination light It is possible to ensure uniformity.
【0006】なお、ランプ1から出力される白色光は、
凹面鏡2の第2焦点付近に配置されたカラーホイール3
によって赤・緑・青の3原色に時分割される。カラーホ
イール3は、3原色のうち、1色のみを透過する3種類
のカラーフィルタを組み合わせて構成したものであり、
これを回転させることによって、順次、赤・緑・青の3
原色を反射型ライトバルブ10上に時分割で照明させ、
1つの表示素子(反射型ライトバルブ10)上において
フルカラーの投写画像を表示できるようにしている。The white light output from the lamp 1 is
Color wheel 3 arranged near the second focal point of concave mirror 2
Is time-divided into three primary colors of red, green and blue. The color wheel 3 is configured by combining three types of color filters that transmit only one of the three primary colors,
By rotating this, red, green, blue 3
Illuminate the primary color on the reflective light valve 10 in a time-sharing manner,
A full-color projection image can be displayed on one display element (reflection type light valve 10).
【0007】次に、反射型ライトバルブ10の動作につ
いて、図10を用いて説明する。図10は、従来の投写
型表示装置における反射型ライトバルブの動作説明図で
ある。Next, the operation of the reflective light valve 10 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an operation explanatory diagram of a reflective light valve in a conventional projection display device.
【0008】一般に反射型ライトバルブ10は、映像信
号に応じて光の進行方向を制御し、反射角の変化として
光学像が形成されるものである。そして、画素ごとにミ
ラー素子21がマトリックス状に形成され、各ミラー素
子21は白表示としてのON信号と黒表示としてのOF
F信号でそれぞれ±θ゜だけ投写レンズの光軸と垂直な
平面22に対して傾斜している。そして、照明主光線2
4はカバーガラス23を透過した後、ミラー素子21に
入射及び反射され、再びカバーガラス23から出射され
る。In general, the reflection type light valve 10 controls the traveling direction of light according to a video signal and forms an optical image as a change in reflection angle. Mirror elements 21 are formed in a matrix for each pixel, and each mirror element 21 has an ON signal for white display and an OF signal for black display.
Each of the F signals is inclined by ± θ ° with respect to the plane 22 perpendicular to the optical axis of the projection lens. And the illumination chief ray 2
After passing through the cover glass 23, the light 4 enters and is reflected by the mirror element 21, and is emitted again from the cover glass 23.
【0009】具体的には、まずON信号時においては、
図10(a)に示すように、照明主光線24の入射角
を、ON光主光線25が平面22と垂直な方向、すなわ
ち投写レンズの光軸に沿って反射及び進行するように設
定する。この場合、照明主光線24とON光主光線25
とのなす角度は2θとなる。Specifically, first, at the time of ON signal,
As shown in FIG. 10A, the incident angle of the illumination principal ray 24 is set so that the ON light principal ray 25 is reflected and travels in a direction perpendicular to the plane 22, that is, along the optical axis of the projection lens. In this case, the illumination chief ray 24 and the ON light chief ray 25
The angle formed by and is 2θ.
【0010】また、OFF信号時においては、図10
(b)に示すように、OFF光主光線26が投写レンズ
に入射しない方向に反射及び進行することになり、照明
主光線24とOFF光主光線26とのなす角度は6θと
なる。Further, when the OFF signal is given, the state shown in FIG.
As shown in (b), the OFF light principal ray 26 is reflected and travels in a direction in which it does not enter the projection lens, and the angle formed by the illumination principal ray 24 and the OFF light principal ray 26 is 6θ.
【0011】したがって、図9に示すように、反射型ラ
イトバルブ10に入射する照明光12は、ON信号時に
はON光13として投写レンズ11に入射し、OFF信
号時にはOFF光14として投写レンズ11の有効径の
外側へと進行することになる。このように、ON光13
とOFF光14の時間配分を映像信号に応じて制御する
ことにより、スクリーン上に投写画像を形成することに
なる。Therefore, as shown in FIG. 9, the illumination light 12 incident on the reflection type light valve 10 is incident on the projection lens 11 as ON light 13 when an ON signal is emitted, and as OFF light 14 when the OFF signal is emitted from the projection lens 11. It will proceed to the outside of the effective diameter. In this way, the ON light 13
By controlling the time distribution of the OFF light 14 and the OFF light 14 in accordance with the video signal, a projected image is formed on the screen.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
に示すカバーガラス23と外部媒質である空気との界面
においては反射光が必ず発生し、かかる反射光は、図9
において斜線部で示す不要反射光15として進行するこ
とになる。そして、不要反射光15の一部は、ON/O
FFいずれの信号時においても投写レンズ11に入射す
ることになってしまうために、特にOFF信号時におけ
る黒表示の品位に著しく悪影響を及ぼし、コントラスト
性能を大きく劣化させる要因となってしまうという問題
点があった。However, as shown in FIG.
Reflected light is always generated at the interface between the cover glass 23 and the air, which is the external medium, as shown in FIG.
In, the light travels as unnecessary reflected light 15 shown by the shaded area. Then, a part of the unnecessary reflected light 15 is turned ON / O.
Since the light enters the projection lens 11 at any FF signal, the quality of black display is significantly adversely affected particularly at the time of OFF signal, which causes a significant deterioration of the contrast performance. was there.
【0013】本発明は、上記問題点を解決するために、
色再現性等の表示性能に影響を及ぼすことなく、不要反
射光を効率良くカットしてコントラストを向上させると
ともに、コントラスト性能を任意に調整できる機能を有
する投写型表示装置を提供することを目的とする。In order to solve the above problems, the present invention provides
An object of the present invention is to provide a projection display device having a function of efficiently cutting unnecessary reflected light to improve contrast without affecting display performance such as color reproducibility, and having a function of arbitrarily adjusting contrast performance. To do.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる投写型表示装置は、光源と、画像形成
手段としての反射型ライトバルブと、光源の放射光を反
射型ライトバルブ上に集光する照明光学系と、反射型ラ
イトバルブからの反射光をスクリーン上に拡大投写する
投写レンズと、照明光学系の光路中にあって投写レンズ
の入射瞳と略共役な位置に開口面積の大きさを任意に可
変できる遮蔽絞りとを具備し、遮蔽絞りは、2つの遮光
部により形成されており、2つの遮光部は照明光学系の
光軸に対して互いに所定の方向において軸対称であり、
かつ照明光学系の光軸に対して非回転対称に遮光するよ
うに可動でき、さらに2つの遮光部により遮蔽される領
域の面積及び遮蔽される領域の形状が同一であることを
特徴とする。In order to achieve the above object, a projection display apparatus according to the present invention comprises a light source, a reflection type light valve as image forming means, and a reflection type light valve for emitting light emitted from the light source. The illumination optical system that focuses the light on the screen, the projection lens that magnifies and projects the reflected light from the reflective light valve onto the screen, and the aperture area that is in the optical path of the illumination optical system and is approximately conjugate to the entrance pupil of the projection lens. And a shielding diaphragm whose size can be arbitrarily changed. The shielding diaphragm is formed by two light shielding portions, and the two light shielding portions are axially symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system in a predetermined direction. And
Further, it is characterized in that it can be moved so as to be non-rotationally symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system, and that the area of the area shielded by the two light shields and the shape of the area shielded are the same.
【0015】かかる構成により、不要反射光の発生によ
る明るさの低下を最小限に抑えながら、かつ色の再現性
を劣化させることなく、コントラスト性能を向上させる
ことが可能となる。With this configuration, it is possible to improve the contrast performance while minimizing the decrease in brightness due to the generation of unnecessary reflected light and without degrading the color reproducibility.
【0016】次に、上記目的を達成するために本発明に
かかる投写型表示装置は、光源と、画像形成手段として
の反射型ライトバルブと、光源の放射光を反射型ライト
バルブ上に集光する照明光学系と、照明光学系からの照
明光を反射型ライトバルブ側へ反射し、反射型ライトバ
ルブからの反射光は透過するプリズムと、反射型ライト
バルブからの反射光をスクリーン上に拡大投写する投写
レンズと、照明光学系の光路中にあって投写レンズの入
射瞳と略共役な位置に開口面積の大きさを任意に可変で
きる遮蔽絞りとを具備し、遮蔽絞りが2つの遮光部によ
り形成されており、2つの遮光部は、照明光学系の光軸
に対して互いに所定の方向において軸対称であり、かつ
照明光学系の光軸に対して非回転対称に遮光するように
可動でき、さらに2つの遮光部により遮蔽される領域の
面積及び遮蔽される領域の形状が同一であることを特徴
とする。In order to achieve the above object, the projection display device according to the present invention comprises a light source, a reflection type light valve as an image forming means, and light emitted from the light source is condensed on the reflection type light valve. The illumination optical system and the prism that reflects the illumination light from the illumination optical system to the reflective light valve side and transmits the reflected light from the reflective light valve and the reflected light from the reflective light valve are enlarged on the screen. A light-shielding unit having two projection-shielding lenses, and a shield diaphragm in the optical path of the illumination optical system, which is capable of arbitrarily changing the size of the aperture area at a position substantially conjugate with the entrance pupil of the projection lens, are provided. The two light shields are formed so as to be axially symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system in a predetermined direction, and are movable so as to shield in a non-rotationally symmetrical manner with respect to the optical axis of the illumination optical system. You can One of the shape of the area and area to be shielded areas to be shielded by the shielding portion and wherein the at least.
【0017】かかる構成により、不要反射光の発生によ
る明るさの低下を最小限に抑えながら、かつ色の再現性
を劣化させることなく、コントラスト性能を向上させる
ことが、よりコンパクトな構成においても可能となる。With this structure, it is possible to improve the contrast performance in a more compact structure while minimizing the decrease in brightness due to the generation of unnecessary reflected light and without deteriorating the color reproducibility. Becomes
【0018】次に、上記目的を達成するために本発明に
かかる投写型表示装置は、光源と、画像形成手段として
の3つの反射型ライトバルブと、光源の放射光を反射型
ライトバルブ上に集光する照明光学系と、照明光学系か
らの照明光を反射型ライトバルブ側へ反射し、反射型ラ
イトバルブからの反射光は透過する第1のプリズムと、
照明光を赤・青・緑の3原色光に分解、及び3つの反射
型ライトバルブからの反射光を1つ合成する第2のプリ
ズムと、反射型ライトバルブからの反射光をスクリーン
上に拡大投写する投写レンズと、照明光学系の光路中に
あって投写レンズの入射瞳と略共役な位置に開口面積の
大きさを任意に可変できる遮蔽絞りとを具備し、遮蔽絞
りが2つの遮光部により形成されており、2つの遮光部
は、照明光学系の光軸に対して互いに所定の方向におい
て軸対称であり、かつ照明光学系の光軸に対して非回転
対称に遮光するように可動でき、さらに2つの遮光部に
より遮蔽される領域の面積及び遮蔽される領域の形状が
同一であることを特徴とする。In order to achieve the above object, the projection display device according to the present invention comprises a light source, three reflective light valves as image forming means, and radiated light from the light source on the reflective light valve. An illumination optical system that collects light, and a first prism that reflects the illumination light from the illumination optical system to the reflective light valve side and transmits the reflected light from the reflective light valve.
The illumination light is decomposed into three primary colors of red, blue, and green, and the second prism that combines the reflected light from the three reflective light valves and the reflected light from the reflective light valve are enlarged on the screen. A light-shielding unit having two projection-shielding lenses, and a shield diaphragm in the optical path of the illumination optical system, which is capable of arbitrarily changing the size of the aperture area at a position substantially conjugate with the entrance pupil of the projection lens, are provided. The two light shields are formed so as to be axially symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system in a predetermined direction, and are movable so as to shield in a non-rotationally symmetrical manner with respect to the optical axis of the illumination optical system. In addition, the area of the area shielded by the two light shields and the shape of the area shielded are the same.
【0019】かかる構成により、不要反射光の発生によ
る明るさの低下を最小限に抑えながら、かつ色の再現性
を劣化させることなく、コントラスト性能を向上させる
ことができ、高精細なフルカラー画像を投写表示するこ
とが可能となる。With such a configuration, the contrast performance can be improved while minimizing the decrease in brightness due to the generation of unnecessary reflected light and without degrading the color reproducibility, and a high-definition full-color image can be obtained. It becomes possible to project and display.
【0020】また、本発明にかかる投写型表示装置は、
反射型ライトバルブは、映像信号に応じて光の反射方向
を制御する複数のミラー素子がマトリックス状に配列さ
れたものであることが好ましい。Further, the projection display device according to the present invention is
The reflective light valve is preferably one in which a plurality of mirror elements for controlling the light reflection direction according to a video signal are arranged in a matrix.
【0021】また、本発明にかかる投写型表示装置は、
遮蔽絞りの開口形状が、開放状態時において円形である
ことが好ましい。さらに、本発明にかかる投写型表示装
置は、遮光部により遮蔽される領域の形状が、半円状又
は三日月状であることが好ましい。Further, the projection display device according to the present invention is
It is preferable that the aperture shape of the shielding diaphragm is circular in the open state. Further, in the projection display device according to the present invention, it is preferable that the shape of the area shielded by the light shield is semicircular or crescent.
【0022】また、本発明にかかる投写型表示装置は、
遮蔽絞りにおける遮光部の表面には、入射する光が少な
くとも80%以上反射される金属又は誘電体多層膜によ
る反射鏡が形成されていることが好ましい。輻射熱によ
る周辺機器の破損を防止するためである。Further, the projection display device according to the present invention is
It is preferable that a reflecting mirror made of a metal or dielectric multilayer film that reflects at least 80% of incident light is formed on the surface of the light shielding portion of the shielding diaphragm. This is to prevent damage to peripheral devices due to radiant heat.
【0023】また、本発明にかかる投写型表示装置は、
照明光学系からの照明光が反射型ライトバルブに斜め方
向から入射され、遮蔽絞りにおける遮光部が、照明光の
外周と反射型ライトバルブからの反射光の外周とが最も
近接する位置から照明光学系の光軸方向に向かって遮光
又は開放されるように可動できることが好ましい。Further, the projection display device according to the present invention is
Illumination light from the illumination optical system is incident on the reflection type light valve from an oblique direction, and the light shielding part of the shielding diaphragm is illuminated from the position where the outer periphery of the illumination light and the outer periphery of the reflection light from the reflection type light valve are closest to each other. It is preferable to be movable so as to shield or open in the optical axis direction of the system.
【0024】また、本発明にかかる投写型表示装置は、
遮蔽絞りによる遮光量が、装置の外部からリモートコン
トロールで制御できることが好ましい。投写画像のコン
トラスト性能と光出力性能のバランスを任意に制御する
ことができるからである。Further, the projection display device according to the present invention is
It is preferable that the amount of light shielded by the shield diaphragm can be controlled from outside the device by remote control. This is because it is possible to arbitrarily control the balance between the contrast performance of the projected image and the light output performance.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、本発明の
実施の形態1にかかる投写型表示装置について、図面を
参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態1
にかかる投写型表示装置の構成図である。図1におい
て、1は光源としてのランプ、3はカラーホイール、3
1は絞り、10は反射型ライトバルブ、11は投写レン
ズを、それぞれ示している。また、本実施の形態1にお
いて、凹面鏡2、ロッドプリズム4、コンデンサレンズ
5、集光ミラー6によって構成される光学系を、総称し
て以後、「照明光学系」と呼ぶことにする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) A projection display device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.
It is a block diagram of the projection type display apparatus concerning. In FIG. 1, 1 is a lamp as a light source, 3 is a color wheel, 3
Reference numeral 1 is a diaphragm, 10 is a reflective light valve, and 11 is a projection lens. In the first embodiment, the optical system including the concave mirror 2, the rod prism 4, the condenser lens 5, and the condenser mirror 6 will be generically referred to as "illumination optical system" hereinafter.
【0026】反射型ライトバルブ10は、図10に示し
たように、画素ごとにミラー素子21がマトリックス状
に形成されており、映像信号に応じて光の進行方向を制
御することによって、反射角の変化に応じて光学像が形
成されるものである。In the reflection type light valve 10, as shown in FIG. 10, mirror elements 21 are formed in a matrix for each pixel, and the reflection angle is controlled by controlling the traveling direction of light according to a video signal. The optical image is formed in accordance with the change of.
【0027】また凹面鏡2は、反射面の断面形状が楕円
形をなす楕円面鏡で構成されており、第1焦点と第2焦
点を有している。さらに、ランプ1としてはキセノンラ
ンプを用いており、発光体の中心が凹面鏡2における第
1焦点付近に位置するように配置されており、またロッ
ドプリズム4の光入射面が、凹面鏡2における第2焦点
付近に位置するように配置されている。なお、凹面鏡2
は、ガラス製機材の内面に、赤外光を透過させ、可視光
を反射させる性質を有する光学多層膜を形成したもので
ある。The concave mirror 2 is composed of an ellipsoidal mirror whose reflecting surface has an elliptical cross section, and has a first focal point and a second focal point. Further, a xenon lamp is used as the lamp 1, the light-emitting body is arranged so that the center of the luminous body is located near the first focal point of the concave mirror 2, and the light incident surface of the rod prism 4 is the second mirror of the concave mirror 2. It is located near the focal point. The concave mirror 2
Is an optical multi-layer film having a property of transmitting infrared light and reflecting visible light on the inner surface of a glass material.
【0028】また、ロッドプリズム4は、光の入射面及
び出射面が反射型ライトバルブ10の有効表示面と同じ
アスペクト比を有する四角柱形状を有しており、ランプ
1からの放射光が集光される場所に配置されるため、材
質は耐熱性に優れる石英ガラスが好ましい。そして、ロ
ッドプリズム4の入射面付近に、凹面鏡2によって集光
されたランプ1の発光体像を形成させることになる。The rod prism 4 has a quadrangular prism shape whose light incident surface and light emitting surface have the same aspect ratio as that of the effective display surface of the reflection type light valve 10, and collects the light emitted from the lamp 1. Quartz glass, which is excellent in heat resistance, is preferable because it is placed in a place exposed to light. Then, in the vicinity of the incident surface of the rod prism 4, the luminous body image of the lamp 1 condensed by the concave mirror 2 is formed.
【0029】凹面鏡2によって集光されたランプ1の発
光体像は、光軸に近い中心付近が最も明るく、周辺に向
かうにつれて急激に暗くなる傾向にある。そのため、面
内には輝度の不均一性が残ることになる。これに対し、
ロッドプリズム4に入射した光線束は、ロッドプリズム
4の側面で多重反射され、反射回数分だけ発光体像が細
分割及び重畳されて照明されることになる。したがっ
て、ロッドプリズム4の出射面においては輝度が均一化
されることになる。The luminous body image of the lamp 1 collected by the concave mirror 2 is brightest near the center close to the optical axis, and tends to darken rapidly toward the periphery. Therefore, non-uniformity of brightness remains in the surface. In contrast,
The bundle of rays incident on the rod prism 4 is multiply reflected by the side surface of the rod prism 4, and the illuminant images are subdivided and overlapped by the number of reflections to be illuminated. Therefore, the brightness is uniformized on the emission surface of the rod prism 4.
【0030】このように、ランプ発光体像の細分割及び
重畳効果によって、ロッドプリズム4内で反射される回
数が多いほど均一性が向上するので、均一性の度合いは
ロッドプリズム4の長さに依存することになる。本実施
に形態1においては、スクリーン上の周辺照度が、中心
照度に対して90%以上となるようにロッドプリズム4
の長さを設定した。As described above, due to the effect of subdividing and superimposing the image of the lamp luminous body, the greater the number of reflections in the rod prism 4, the more the uniformity is improved. Therefore, the degree of uniformity depends on the length of the rod prism 4. Will depend on you. In the first embodiment, the rod prism 4 is adjusted so that the peripheral illuminance on the screen becomes 90% or more of the central illuminance.
Set the length of.
【0031】このように輝度が均一化されたロッドプリ
ズム4の出射面を2次面光源とし、以降に配置されてい
るコンデンサレンズ5と集光ミラー6によって、反射型
ライトバルブ10の有効表示面積とマッチングする倍率
で結像させれば、集光効率の確保と均一性の向上を両立
させることが可能となる。The exit surface of the rod prism 4 having uniform brightness is used as a secondary surface light source, and the effective display area of the reflection type light valve 10 is made by the condenser lens 5 and the condenser mirror 6 arranged thereafter. By forming an image with a magnification that matches with, it becomes possible to secure both the light collection efficiency and improve the uniformity.
【0032】また、ランプ1から出力される白色光は、
凹面鏡2の第2焦点付近に配置されたカラーホイール3
を回転させることによって、順次、赤・緑・青の3原色
を反射型ライトバルブ10上に時分割で照明させ、1つ
の反射型ライトバルブ10でフルカラーの投写画像を表
示できるようになっている。The white light output from the lamp 1 is
Color wheel 3 arranged near the second focal point of concave mirror 2
By rotating, the three primary colors of red, green, and blue are sequentially illuminated on the reflective light valve 10 in a time-sharing manner, and one reflective light valve 10 can display a full-color projection image. .
【0033】またランプ1から放射される光は、照明光
学系によって集光され、照明光32は反射型ライトバル
ブ10に入射する。反射型ライトバルブ10に入射した
照明光32うち、白表示に相当するON光33は、投写
レンズ11に入射してスクリーン上(図示せず)に拡大
投写される。一方、黒表示に相当するOFF光34は、
投写レンズ11の有効径の外側へと進行することから、
スクリーンには到達しないことになる。The light emitted from the lamp 1 is condensed by the illumination optical system, and the illumination light 32 enters the reflection type light valve 10. Of the illumination light 32 that has entered the reflective light valve 10, the ON light 33 that corresponds to white display enters the projection lens 11 and is enlarged and projected on the screen (not shown). On the other hand, the OFF light 34 corresponding to black display is
Since the light travels outside the effective diameter of the projection lens 11,
You will not reach the screen.
【0034】また、反射型ライトバルブ10のカバーガ
ラス界面で発生する不要反射光35は、絞り31によっ
て、投写レンズ11に入射する面積の大部分をカットで
きるようにしている。The unnecessary reflected light 35 generated at the interface of the cover glass of the reflection type light valve 10 is made to be able to cut most of the area incident on the projection lens 11 by the diaphragm 31.
【0035】このとき、絞り31の遮光面積は、図2に
示すように可変にすることが好ましい。図2において
は、遮光板の形状が異なる絞り31の3つ例を、それぞ
れ図2(a)、図2(b)、図2(c)に示している。
本実施の形態1においては、いずれの構成であっても所
望の効果を得ることができる。At this time, the light blocking area of the diaphragm 31 is preferably variable as shown in FIG. In FIG. 2, three examples of the diaphragm 31 having different shapes of the light shielding plate are shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c), respectively.
In the first embodiment, a desired effect can be obtained with any configuration.
【0036】投写レンズの入射瞳と略共役な位置に配置
されている絞り31は、システム全体のFナンバ仕様と
マッチングするような開口径を有し、かつ位置及び開口
形状が固定である固定絞り36と、遮光板37及び38
との組み合わせによって構成される。The diaphragm 31 arranged at a position substantially conjugate to the entrance pupil of the projection lens has a fixed diaphragm whose aperture diameter matches the F number specification of the entire system and whose position and aperture shape are fixed. 36 and light shields 37 and 38
Composed of a combination with.
【0037】例えば図2(a)に示す絞り31において
は、少なくとも一辺が直線となっている2つの遮光板3
7a及び38aを対称にスライドさせることによって、
同じ面積で半円状である遮光部39a及び40aを形成
している。For example, in the diaphragm 31 shown in FIG. 2A, at least two light shield plates 3 each having a straight line on one side.
By sliding 7a and 38a symmetrically,
Semi-circular light shielding portions 39a and 40a having the same area are formed.
【0038】また、図2(b)に示す絞り31において
は、円形の開口を有する2つの遮光板37b及び38b
を対称にスライドさせることによって、同じ面積で三日
月状である遮光部39b及び40bを形成している。Further, in the diaphragm 31 shown in FIG. 2B, two light shielding plates 37b and 38b having circular openings are provided.
Are symmetrically slid to form crescent-shaped light shielding portions 39b and 40b having the same area.
【0039】さらに、図2(c)に示す絞り31におい
ては、円形の開口を有する遮光板を2つ用いる点では図
2(b)と同様であるが、固定絞り36の中心から偏心
させた同じ開口を有する2つの遮光板37c及び38c
が、その開口径を同じ了だけ同時に変化させることによ
り同じ面積で三日月状である遮光部39c及び40cを
形成している。Further, the diaphragm 31 shown in FIG. 2 (c) is similar to FIG. 2 (b) in that two light-shielding plates having circular openings are used, but it is decentered from the center of the fixed diaphragm 36. Two light shields 37c and 38c having the same opening
However, by simultaneously changing the opening diameter by the same amount, crescent-shaped light shielding portions 39c and 40c having the same area are formed.
【0040】以上のように、遮光板37a、38a、3
7b、38b、37c、及び38cによって形成される
遮光部39a、40a、39b、40b、39c、及び
40cの面積が変化する方向は、いずれも図1の照明光
32と不要反射光35とが最も近接する方向から照明光
学系の光軸方向に向う一方向であり、遮光部が照明光学
系の光軸に対して、非回転対称に遮光又は開放されるよ
うに設定されている。As described above, the light shielding plates 37a, 38a, 3
In the directions in which the areas of the light shielding portions 39a, 40a, 39b, 40b, 39c, and 40c formed by 7b, 38b, 37c, and 38c change, the illumination light 32 and the unnecessary reflected light 35 in FIG. It is one direction from the close direction to the optical axis direction of the illumination optical system, and the light shielding portion is set to shield or open in a non-rotationally symmetrical manner with respect to the optical axis of the illumination optical system.
【0041】ここで、例えば図2(a)に示す絞り31
の場合、遮光板37aを1つのみ用いる仕様であっても
コントラストの向上効果を得ることは可能である。しか
し、その場合には、絞りを通過する光線束のうち、図1
に示したカラーホイール3を透過する光線束の角度が照
明光軸に対して非対称となる。カラーホイール3を構成
する赤・緑・青のカラーフィルタは、光線の入射角によ
って、透過後の分光スペクトルが変化する特性を有する
ため、遮光板37aを可変させることによって投写画像
の色度点も変化し、色再現性が著しく劣化する場合も考
えられる。これを防ぐためには、2つの遮光板37aと
38aを用い、互いに軸対称となるように可変させ、遮
光部の面積・形状も軸対称となるようにすることが必要
となる。Here, for example, the diaphragm 31 shown in FIG.
In this case, the effect of improving the contrast can be obtained even if the specification uses only one light shielding plate 37a. However, in that case, of the bundle of rays passing through the diaphragm,
The angle of the bundle of rays passing through the color wheel 3 shown in FIG. 2 is asymmetric with respect to the illumination optical axis. Since the red, green, and blue color filters that form the color wheel 3 have the characteristic that the spectral spectrum after transmission changes depending on the incident angle of the light beam, the chromaticity point of the projected image can also be changed by changing the light shielding plate 37a. The color reproducibility may change and the color reproducibility may be significantly deteriorated. In order to prevent this, it is necessary to use two light shielding plates 37a and 38a, and to change them so as to be axially symmetric with each other so that the area and shape of the light shielding portion are also axially symmetrical.
【0042】以上のような遮光部形状となる絞り31を
用いることにより、図1に示す不要反射光35による明
るさの低下を最小限に抑えながら、色再現性を劣化させ
ることなくコントラスト性能を向上させることができ
る。By using the diaphragm 31 having the shape of the light-shielding part as described above, the contrast performance can be improved without deteriorating the color reproducibility while minimizing the decrease in brightness due to the unnecessary reflected light 35 shown in FIG. Can be improved.
【0043】また図1において、照明光学系の光路中に
配置される絞り31は、投写レンズ11の瞳とほぼ共役
な位置に配置される必要がある。かかる位置に配置され
ない場合には、スクリーン上の投写画像の一部に影が発
生するおそれがある。Further, in FIG. 1, the diaphragm 31 arranged in the optical path of the illumination optical system needs to be arranged at a position substantially conjugate with the pupil of the projection lens 11. If it is not arranged at such a position, a shadow may occur on a part of the projected image on the screen.
【0044】また、図2に示した遮光板37及び38の
材質は、表面の反射率が少なくとも80%のものを用い
るのが望ましい。遮光部は高いエネルギーの光が入射す
るため、遮光部表面の光吸収量が大きくなると、遮光面
積が大きくなるほど遮光部の温度が高温となり、場合に
よってはその輻射熱によって周辺の光学部品が破損する
おそれもあるからである。本実施の形態1においては、
表面を鏡面仕上げさせ反射率がおよそ88%のアルミニ
ウム板を用いているが、ステンレスなど他の金属鏡面仕
上げ品や、誘電体多層膜を基板の表面に形成したミラー
素子を用いてもよい。Further, it is desirable that the light shielding plates 37 and 38 shown in FIG. 2 have a surface reflectance of at least 80%. Since light with high energy enters the light-shielding part, if the amount of light absorbed on the surface of the light-shielding part becomes large, the temperature of the light-shielding part becomes higher as the light-shielding area becomes larger, and in some cases the radiant heat may damage surrounding optical components. Because there is also. In the first embodiment,
Although an aluminum plate whose surface is mirror-finished and has a reflectance of about 88% is used, other metal mirror-finished products such as stainless steel or a mirror element having a dielectric multilayer film formed on the surface of the substrate may be used.
【0045】図3は、本実施の形態1における可変絞り
を導入した投写型表示装置における絞り遮光量と投写画
像性能との関係を示した図である。図3(a)は、図2
(a)に示す絞り31において、遮光板37a及び38
aを対称にスライドさせた場合の絞り遮光量とコントラ
スト比との関係を、図3(b)は、図2(a)に示す絞
り31において、遮光板37a及び38aを対称にスラ
イドさせた場合の絞り遮光量と光出力相対値との関係
を、それぞれ示している。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of diaphragm light shielding and the projected image performance in the projection type display apparatus in which the variable diaphragm according to the first embodiment is introduced. FIG. 3 (a) is shown in FIG.
In the diaphragm 31 shown in (a), the light blocking plates 37a and 38
FIG. 3B shows the relationship between the light blocking amount of the diaphragm and the contrast ratio when a is slid symmetrically, when the light blocking plates 37a and 38a are slid symmetrically in the diaphragm 31 shown in FIG. 2A. The relationship between the diaphragm light shielding amount and the relative light output value is shown.
【0046】図3(a)及び図3(b)においては、遮
光板37a及び38aを図2(a)に示す矢印方向に単
位長さ当たりスライドさせた場合の遮光量を横軸に取っ
ている。したがって、右へ行くほど絞り遮光量が増加す
ることになる。In FIGS. 3A and 3B, the horizontal axis represents the amount of light shielding when the light shielding plates 37a and 38a are slid per unit length in the arrow direction shown in FIG. 2A. There is. Therefore, the aperture light blocking amount increases toward the right.
【0047】したがって、図3(a)からは、絞り遮光
量が増加するにつれて、投写画像のコントラスト比が増
加することがわかり、図3(b)からは、絞り遮光量が
増加するにつれて、光出力が減少することがわかる。以
上の事実から、絞りの遮光面積をセットの外側からリモ
ートコントロールで制御できるようにし、必要に応じて
コントラストと光出力とのバランスを任意に設定するこ
とができることになる。Therefore, it can be seen from FIG. 3A that the contrast ratio of the projected image increases as the diaphragm light shielding amount increases, and from FIG. 3B, the light ratio increases as the diaphragm light shielding amount increases. It can be seen that the output decreases. From the above facts, the light blocking area of the diaphragm can be controlled from the outside of the set by remote control, and the balance between the contrast and the light output can be arbitrarily set as required.
【0048】このような機能を導入することにより、使
用用途に応じて、明るさを重視した投写画像にするか、
あるいはコントラストを重視した投写画像にするか、任
意に選択することが可能となる。By introducing such a function, it is possible to make the projected image with emphasis on the brightness according to the intended use.
Alternatively, it is possible to select a projection image with emphasis on contrast or to select it arbitrarily.
【0049】(実施の形態2)以下、本発明の実施の形
態2にかかる投写型表示装置について、図面を参照しな
がら説明する。図4は本発明の実施の形態2にかかる投
写型表示装置の構成図である。図4において、光源とし
てのランプ1、カラーホイール3、反射型ライトバルブ
10、投写レンズ11は図1に示したものと同様であ
る。また、本実施の形態2においては、凹面鏡2、ロッ
ドプリズム4、コンデンサレンズ5、反射ミラー42、
フールドレンズ43、全反射プリズム44によって構成
される光学系を、総称して以後、「照明光学系」と呼ぶ
ことにする。(Second Embodiment) Hereinafter, a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the lamp 1 as a light source, the color wheel 3, the reflection type light valve 10, and the projection lens 11 are the same as those shown in FIG. In the second embodiment, the concave mirror 2, the rod prism 4, the condenser lens 5, the reflection mirror 42,
The optical system including the field lens 43 and the total reflection prism 44 will be generically referred to as "illumination optical system" hereinafter.
【0050】まず凹面鏡2、カラーホイール3、ロッド
プリズム4、及びコンデンサレンズ5については、実施
の形態1と同様である。すなわち、凹面鏡2は反射面の
断面形状が楕円形をなす楕円面鏡で構成されており、第
1焦点と第2焦点を有している。さらにランプ1として
はキセノンランプを用いており、発光体の中心が凹面鏡
2における第1焦点付近に位置するように配置されてお
り、またロッドプリズム4の光入射面が、凹面鏡2にお
ける第2焦点付近に位置するように配置されている。な
お、凹面鏡2は、ガラス製機材の内面に、赤外光を透過
させ、可視光を反射させる性質を有する光学多層膜を形
成したものである。First, the concave mirror 2, the color wheel 3, the rod prism 4, and the condenser lens 5 are the same as those in the first embodiment. That is, the concave mirror 2 is composed of an ellipsoidal mirror whose reflection surface has an elliptical cross-sectional shape, and has a first focal point and a second focal point. Further, a xenon lamp is used as the lamp 1, and the light emitter is arranged so that the center of the light emitter is located near the first focal point of the concave mirror 2, and the light incident surface of the rod prism 4 is the second focal point of the concave mirror 2. It is arranged so that it is located in the vicinity. The concave mirror 2 is formed by forming an optical multilayer film having a property of transmitting infrared light and reflecting visible light on the inner surface of a glass material.
【0051】また、ロッドプリズム4は、光の入射面及
び出射面が反射型ライトバルブ10の有効表示面と同じ
アスペクト比を有する四角柱形状を有しており、ランプ
1からの放射光が集光される場所に配置されるため、材
質は耐熱性に優れる石英ガラスが好ましい。そして、ロ
ッドプリズム4の入射面付近に凹面鏡2によって集光さ
れたランプ1の発光体像を形成させることになる。The rod prism 4 has a quadrangular prism shape having the same aspect ratio as the effective display surface of the reflection type light valve 10 on the light incident surface and the light emitting surface, and the radiated light from the lamp 1 is collected. Quartz glass, which is excellent in heat resistance, is preferable because it is placed in a place exposed to light. Then, the luminous body image of the lamp 1 condensed by the concave mirror 2 is formed in the vicinity of the incident surface of the rod prism 4.
【0052】凹面鏡2によって集光されたランプ1の発
光体像は、光軸に近い中心付近が最も明るく、周辺に向
かうにつれて急激に暗くなる傾向にある。そのため、面
内には輝度の不均一性が残ることになる。これに対し、
ロッドプリズム4に入射した光線束は、ロッドプリズム
4の側面で多重反射され、ロッドプリズム4の出射面に
おいては輝度が均一化される。ロッドプリズム4内での
反射される回数が多いほど均一性が向上するため、均一
性の度合いはロッドプリズム4の長さに依存する。本実
施の形態2においては、スクリーン上の周辺照度が、中
心照度に対して90%以上となるようにロッドプリズム
4の長さを設定した。The luminous body image of the lamp 1 collected by the concave mirror 2 is brightest near the center near the optical axis, and tends to darken rapidly toward the periphery. Therefore, non-uniformity of brightness remains in the surface. In contrast,
The bundle of rays incident on the rod prism 4 is multiply reflected by the side surface of the rod prism 4, and the brightness is uniformized on the exit surface of the rod prism 4. The greater the number of reflections within the rod prism 4, the higher the uniformity. Therefore, the degree of uniformity depends on the length of the rod prism 4. In the second embodiment, the length of the rod prism 4 is set so that the peripheral illuminance on the screen is 90% or more of the central illuminance.
【0053】このように輝度が均一化されたロッドプリ
ズム4の出射面を2次面光源とし、以降に配置されてい
るコンデンサレンズ5とフィールドレンズ43によっ
て、反射型ライトバルブ10の有効表示面積とマッチン
グする倍率で結像させれば、集光効率の確保と均一性の
向上を両立させることが可能となる。The exit surface of the rod prism 4 having the uniform brightness is used as a secondary surface light source, and the effective display area of the reflection type light valve 10 is adjusted by the condenser lens 5 and the field lens 43 arranged thereafter. If images are formed at matching magnifications, it is possible to ensure both the efficiency of light collection and the improvement of uniformity.
【0054】また、ランプ1から出力される白色光は、
凹面鏡2の第2焦点付近に配置されたカラーホイール3
を回転させることによって、順次、赤・緑・青の3原色
を反射型ライトバルブ10上に時分割で照明させ、1つ
の反射型ライトバルブ10でフルカラーの投写画像を表
示できるようになっている。The white light output from the lamp 1 is
Color wheel 3 arranged near the second focal point of concave mirror 2
By rotating, the three primary colors of red, green, and blue are sequentially illuminated on the reflective light valve 10 in a time-sharing manner, and one reflective light valve 10 can display a full-color projection image. .
【0055】本実施の形態2の構成では、コンデンサレ
ンズ5を出射したのち、反射ミラー42、フィールドレ
ンズ43を経て全反射プリズム44に入射するように構
成されている。ここで、全反射プリズム44の作用につ
いて以下に説明する。In the configuration of the second embodiment, after the condenser lens 5 is emitted, it enters the total reflection prism 44 through the reflection mirror 42 and the field lens 43. Here, the operation of the total reflection prism 44 will be described below.
【0056】全反射プリズム44は2つのプリズムから
構成されており、互いのプリズムの近接面には非常に薄
い空気層45を形成している。空気層45の角度設定
は、照明光46が空気層45に入射する場合には、臨界
角以上の角度で入射して全反射されて反射型ライトバル
ブ10に斜め方向から入射するように、及びON光47
が投写画像として臨界角以下の角度で空気層45に入射
及び透過して投写レンズ11に入射するように、設定さ
れている。このように、全反射プリズム44を照明光学
系の光路中に設けることにより、照明光学系をコンパク
トに構成することが可能となる。The total reflection prism 44 is composed of two prisms, and a very thin air layer 45 is formed on the adjacent surfaces of the prisms. When the illumination light 46 is incident on the air layer 45, the angle of the air layer 45 is set such that the illumination light 46 is incident at an angle equal to or greater than the critical angle, is totally reflected, and is incident on the reflective light valve 10 from an oblique direction. ON light 47
Is set so as to enter the air layer 45 at an angle equal to or less than the critical angle as a projection image, and to enter the projection lens 11 through the light. By thus providing the total reflection prism 44 in the optical path of the illumination optical system, the illumination optical system can be made compact.
【0057】反射型ライトバルブ10に入射した照明光
46うち、白表示に相当するON光47は、全反射プリ
ズム44及び投写レンズ11を透過してスクリーン上
(図示せず)に拡大投写される。一方、黒表示に相当す
るOFF光48は、投写レンズ11の有効径の外側へと
進行することから、スクリーン上には到達しない。Of the illumination light 46 incident on the reflection type light valve 10, the ON light 47 corresponding to white display is transmitted through the total reflection prism 44 and the projection lens 11 and enlarged and projected on the screen (not shown). . On the other hand, the OFF light 48 corresponding to black display does not reach the screen because it travels outside the effective diameter of the projection lens 11.
【0058】本実施の形態2の場合、反射型ライトバル
ブ10のカバーガラス界面で発生する第1の不要反射光
49に加え、全反射プリズム44の反射型ライトバルブ
10側界面で発生する第2の不要反射光50が、いずれ
も投写画像のコントラスト性能に影響を及ぼす。この場
合も、遮光部の面積を可変できる絞り41によって、投
写レンズ11に入射する第1の不要反射光49と第2の
不要反射光50の影響度合いを任意に可変できるように
している。In the case of the second embodiment, in addition to the first unnecessary reflected light 49 generated at the cover glass interface of the reflection type light valve 10, the second unnecessary reflection light 49 generated at the interface of the total reflection prism 44 on the reflection type light valve 10 side. Any of the unnecessary reflected light 50 of 1 affects the contrast performance of the projected image. Also in this case, the degree of influence of the first unnecessary reflected light 49 and the second unnecessary reflected light 50 incident on the projection lens 11 can be arbitrarily changed by the diaphragm 41 that can change the area of the light shielding portion.
【0059】例えば絞り41の開口形状を、実施の形態
1と同様に、図2に例示したような対称にスライドする
2つの遮光板を用いることによって可変することができ
る。遮光部の可変方向は、図4に示す照明光46と第1
の不要反射光49とが最も近接する方向から照明光学系
の光軸方向に向かって、一方向に遮光又は開放されるよ
うに設定している。For example, as in the first embodiment, the aperture shape of the diaphragm 41 can be changed by using two light shielding plates that slide symmetrically as illustrated in FIG. The variable direction of the light shielding unit is the same as the illumination light 46 shown in FIG.
The unnecessary reflected light 49 is set so as to be blocked or opened in one direction from the closest direction to the optical axis direction of the illumination optical system.
【0060】この場合も、軸対称に可変される遮光板を
2つ用いることによって、カラーホイール3を透過する
光線束の入射角も軸対称となり、遮光部の形状や面積が
変化しても投写画像の色度点は変化しないようにするこ
とができる。Also in this case, by using two light shielding plates that are variable in axial symmetry, the incident angle of the bundle of light rays passing through the color wheel 3 is also axially symmetric, and projection is performed even if the shape or area of the light shielding portion changes. The chromaticity points of the image can be kept unchanged.
【0061】図5は図4の構成に対し、絞り41が配置
されていないか、又は絞り41の開口が開放状態の場合
の構成図を示している。この場合、照明光51は、反射
型ライトバルブ10に入射した後、白表示に相当するO
N光52が全反射プリズム44及び投写レンズ11を透
過してスクリーン上(図示せず)に拡大投写される。一
方、黒表示に相当するOFF光53は投写レンズ11の
有効径の外側へと進行することから、スクリーン上には
到達しない。また、第1の不要反射光54と第2の不要
反射光55は、いずれも投写画像のコントラスト性能を
劣化させる要因となってしまう。FIG. 5 shows a configuration diagram in the case where the diaphragm 41 is not arranged or the aperture of the diaphragm 41 is open in the configuration of FIG. In this case, the illumination light 51 is incident on the reflective light valve 10 and then becomes O corresponding to white display.
The N light 52 passes through the total reflection prism 44 and the projection lens 11 and is enlarged and projected on the screen (not shown). On the other hand, the OFF light 53 corresponding to black display does not reach the screen because it travels outside the effective diameter of the projection lens 11. Further, both the first unnecessary reflected light 54 and the second unnecessary reflected light 55 become factors that deteriorate the contrast performance of the projected image.
【0062】そこで、絞り41を用いて上述した方向か
ら開口の一部を遮光することによって、図4に示した第
1の不要反射光49と第2の不要反射光50との光線束
の太さが、図5に示す第1の不要反射光54と第2の不
要反射光55との光線束よりも細くなっていることがわ
かる。Therefore, by using the diaphragm 41 to block a part of the opening from the above-mentioned direction, the light flux of the first unnecessary reflected light 49 and the second unnecessary reflected light 50 shown in FIG. Is smaller than the light flux of the first unnecessary reflected light 54 and the second unnecessary reflected light 55 shown in FIG.
【0063】以上のように、図4に示すように、第1の
不要反射光49と第2の不要反射光50は、いずれも絞
り41によって効率的にカットすることができ、同心円
で面積を可変する絞りの場合に比べて、明るさの低下を
最小限に抑えながら、しかも色再現性を劣化させること
なくコントラスト性能を向上させることができる。As described above, as shown in FIG. 4, both the first unnecessary reflected light 49 and the second unnecessary reflected light 50 can be efficiently cut by the diaphragm 41, and their areas are concentric circles. Compared to the case of a variable aperture, it is possible to improve the contrast performance while suppressing the decrease in brightness to the minimum and without degrading the color reproducibility.
【0064】この場合も、照明光学系の光路中に配置さ
れる絞り41は、投写レンズ7の瞳とほぼ共役な位置に
配置される必要がある。そうでない場合は、スクリーン
上の投写画像の一部に影が発生するおそれがある。Also in this case, the diaphragm 41 arranged in the optical path of the illumination optical system needs to be arranged at a position substantially conjugate with the pupil of the projection lens 7. Otherwise, a shadow may occur on a part of the projected image on the screen.
【0065】また、2つの遮光板の材質は、表面の反射
率が少なくとも80%のものを用いるのが望ましい。遮
光部は高いエネルギーの光が入射するため、遮光部表面
の光吸収量が大きくなると、遮光面積が大きくなるほど
遮光部の温度が高温となり、場合によってはその輻射熱
によって周辺の光学部品が破損するおそれもあるからで
ある。本実施の形態2においては、表面を鏡面仕上げさ
せ、反射率がおよそ88%のアルミニウム板を用いてい
るが、ステンレスなど他の金属鏡面仕上げ品や、誘電体
多層膜を基板の表面に形成したミラー素子を用いてもよ
い。Further, it is desirable that the materials of the two light shield plates have a surface reflectance of at least 80%. Since light with high energy enters the light-shielding part, if the amount of light absorbed on the surface of the light-shielding part becomes large, the temperature of the light-shielding part becomes higher as the light-shielding area becomes larger, and in some cases the radiant heat may damage surrounding optical components. Because there is also. In the second embodiment, the surface is mirror-finished and an aluminum plate having a reflectance of about 88% is used. However, another metal mirror-finished product such as stainless steel or a dielectric multilayer film is formed on the surface of the substrate. A mirror element may be used.
【0066】さらに、絞りの遮光面積をセットの外側か
らリモートコントロールで制御できるようにし、図3に
示したコントラスト性能と光出力性能の範囲内におい
て、必要に応じてコントラストと光出力とのバランスを
任意に設定できるようにすることも考えられる。このよ
うな構成とすることで、使用用途に応じて、明るさを重
視した投写画像と、コントラストを重視した投写画像と
を、任意に選択することが可能となる。Further, the light-shielding area of the diaphragm can be controlled from the outside of the set by remote control so that the contrast and the light output are balanced within the range of the contrast performance and the light output performance shown in FIG. It may be possible to set it arbitrarily. With such a configuration, it is possible to arbitrarily select a projection image that emphasizes brightness and a projection image that emphasizes contrast, depending on the intended use.
【0067】(実施の形態3)以下、本発明の実施の形
態3にかかる投写型表示装置について、図面を参照しな
がら説明する。図6は、本発明の実施の形態3にかかる
投写型表示装置の構成図である。図6において、光源と
してのランプ1、反射型ライトバルブ10、投写レンズ
11は図1に示したものと同様である。また、図4と同
様に、凹面鏡2、ロッドプリズム4、コンデンサレンズ
5、反射ミラー42、フールドレンズ43、全反射プリ
ズム44によって構成されるシステムを、総称して以
後、「照明光学系」と呼ぶことにする。(Third Embodiment) A projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to the third embodiment of the present invention. 6, the lamp 1 as the light source, the reflection type light valve 10, and the projection lens 11 are the same as those shown in FIG. Further, as in FIG. 4, the system including the concave mirror 2, the rod prism 4, the condenser lens 5, the reflection mirror 42, the field lens 43, and the total reflection prism 44 is generically referred to as an “illumination optical system”. I will decide.
【0068】かかる照明光学系の構成は、実施の形態2
と同様であることから、特に詳細な説明を省略する。The configuration of such an illumination optical system is the same as that of the second embodiment.
Since it is the same as, the detailed description will be omitted.
【0069】本実施の形態3においては、全反射プリズ
ム44と反射型ライトバルブ10との間に色分解合成プ
リズム62を配置し、反射型ライトバルブ10を3つ用
いている点に特徴を有する。ここで、色分解合成プリズ
ム62の構成及び作用について、図7を参照しながら説
明する。The third embodiment is characterized in that a color separation / combination prism 62 is arranged between the total reflection prism 44 and the reflection type light valve 10, and three reflection type light valves 10 are used. . Here, the configuration and operation of the color separation / combination prism 62 will be described with reference to FIG. 7.
【0070】図7は、図6に示す色分解合成プリズム6
2の水平方向の断面図である。色分解合成プリズム62
は、3つのプリズムから構成されており、それぞれのプ
リズムの近接面には第1のダイクロイックミラー71と
第2のダイクロイックミラー72が形成されている。本
実施の形態3における色分解合成プリズム62の場合、
全反射プリズム44から入射した光73が、まず第1の
ダイクロイックミラー71によって青色光のみ反射さ
れ、青色光74となって青色用反射型ライトバルブ10
Bに入射する。次に、第2のダイクロイックミラー72
によって赤色光のみ反射され、赤色光75となって赤色
用反射型ライトバルブ10Rに入射する。そして、第1
のダイクロイックミラー71と第2のダイクロイックミ
ラー72をいずれも透過した緑色光76は緑色用反射型
ライトバルブ10Gに入射する。FIG. 7 shows the color separation / synthesis prism 6 shown in FIG.
2 is a horizontal sectional view of FIG. Color separation / synthesis prism 62
Is composed of three prisms, and a first dichroic mirror 71 and a second dichroic mirror 72 are formed on the adjacent surfaces of the respective prisms. In the case of the color separation / combination prism 62 according to the third embodiment,
The light 73 that has entered from the total reflection prism 44 is first reflected only by the first dichroic mirror 71 into blue light 74, and becomes blue light 74.
It is incident on B. Next, the second dichroic mirror 72
Then, only the red light is reflected by the red light 75 and enters the red reflective light valve 10R. And the first
The green light 76 transmitted through both the dichroic mirror 71 and the second dichroic mirror 72 is incident on the reflection type light valve 10G for green.
【0071】3色の光は、それぞれ対応する反射型ライ
トバルブ10B、10R、10Gによって反射された
後、再び第1のダイクロイックミラー71と第2のダイ
クロイックミラー72によって1つ合成され、全反射プ
リズム44に入射する。このように、白色光を赤、青、
緑の3原色に分解及び合成し、それぞれの映像信号に対
応する3つの反射型ライトバルブ10B、10R、10
Gを用いることで、高精細でフルカラーの投写画像を表
示することが可能となる。The three colors of light are reflected by the corresponding reflection type light valves 10B, 10R and 10G, and then combined again by the first dichroic mirror 71 and the second dichroic mirror 72 to form a total reflection prism. It is incident on 44. In this way, white light is converted into red, blue,
Three reflective light valves 10B, 10R, 10 corresponding to the respective video signals are decomposed and combined into the three primary colors of green.
By using G, it is possible to display a high-definition, full-color projection image.
【0072】なお、ダイクロックミラー71及び72に
ついても、前述したようなカラーホイールと同様に、光
線の入射角によって透過後の分光スペクトルが変化する
特性を有している。The dichroic mirrors 71 and 72 also have the characteristic that the spectral spectrum after transmission changes depending on the incident angle of the light beam, as in the color wheel as described above.
【0073】図6に示した反射型ライトバルブ10に入
射した照明光63うち、白表示に相当するON光64
は、色分解合成プリズム62、全反射プリズム44、及
び投写レンズ11を透過してスクリーン上(図示せず)
に拡大投写される。一方、黒表示に相当するOFF光6
5は、投写レンズ11の有効径の外側へと進行し、スク
リーン上には到達しない。Of the illumination light 63 incident on the reflection type light valve 10 shown in FIG. 6, ON light 64 corresponding to white display.
Is transmitted through the color separation / combination prism 62, the total reflection prism 44, and the projection lens 11 and on the screen (not shown).
Is enlarged and projected. On the other hand, the OFF light 6 corresponding to black display
No. 5 travels outside the effective diameter of the projection lens 11 and does not reach the screen.
【0074】本実施の形態3の場合、実施の形態1及び
2における反射型ライトバルブ10のカバーガラス界面
で発生する不要反射光や、全反射プリズム44の反射型
ライトバルブ10側界面で発生する不要反射光に加え
(いずれも図6においては図示せず。)、色分解合成プ
リズム62の界面で発生する不要反射光66も投写画像
のコントラスト性能に影響を及ぼすことになる。この場
合においても、遮光部の面積が可変できる絞り61によ
って、投写レンズ11に入射する不要反射光66の影響
度合いを任意に可変できるようになっている。In the case of the third embodiment, unnecessary reflected light generated at the interface of the cover glass of the reflection type light valve 10 in the first and second embodiments and at the interface of the total reflection prism 44 on the reflection type light valve 10 side are generated. In addition to the unnecessary reflected light (none of which is shown in FIG. 6), the unnecessary reflected light 66 generated at the interface of the color separation / combination prism 62 also affects the contrast performance of the projected image. Also in this case, the degree of influence of the unnecessary reflected light 66 entering the projection lens 11 can be arbitrarily changed by the diaphragm 61 whose area of the light shielding portion can be changed.
【0075】絞り61の開口形状は、例えば図2に例示
したような対称にスライドする2つの遮光板を用いるこ
とにより可変することができる。遮光部の可変方向は、
図6の照明光63と第1の不要反射光66とが最も近接
する方向から照明光学系の光軸方向に向かって一方向に
遮光又は開放されるように設定している。The aperture shape of the diaphragm 61 can be varied by using, for example, two light shielding plates that slide symmetrically as illustrated in FIG. The variable direction of the light shield is
The illumination light 63 and the first unnecessary reflected light 66 in FIG. 6 are set to be blocked or opened in one direction from the direction in which they are closest to each other toward the optical axis direction of the illumination optical system.
【0076】この場合、軸対称に可変される遮光板を2
つ用いることによって、色分解合成プリズム62のダイ
クロイックミラー71及び72を透過する光線束の入射
角が軸対称となり、遮光部の形状や面積が変化しても投
写画像の色度点が変化しないようにすることができる。In this case, two light shielding plates that are axially symmetrically variable are used.
By using one of them, the incident angle of the light beam passing through the dichroic mirrors 71 and 72 of the color separation / combination prism 62 becomes axially symmetric, and the chromaticity point of the projected image does not change even if the shape or area of the light shielding part changes. Can be
【0077】図8は、図6の構成に対し、絞り61が配
置されていないか、または絞り61の開口が開放状態の
場合の構成図を示す。この場合の照明光81は、反射型
ライトバルブ10に入射した後、白表示に相当するON
光82が色分解合成プリズム62、全反射プリズム4
4、投写レンズ11を透過してスクリーン上(図示せ
ず)に拡大投写される。一方、黒表示に相当するOFF
光83は、投写レンズ11の有効径の外側へと進行し、
スクリーン上には到達しない。また、不要反射光84
は、投写画像のコントラスト性能を劣化させる要因とな
る。なお、図示していないが、この場合も反射型ライト
バルブ10のカバーガラス界面で発生する不要反射光や
全反射プリズム44の界面で発生する不要反射光は図1
や図4に示した場合と同様の影響を及ぼしている。FIG. 8 shows a configuration diagram in the case where the diaphragm 61 is not arranged or the aperture of the diaphragm 61 is open in the configuration of FIG. The illumination light 81 in this case is incident on the reflective light valve 10 and then turned on corresponding to white display.
The light 82 is the color separation / synthesis prism 62 and the total reflection prism 4.
4. The light passes through the projection lens 11 and is enlarged and projected on the screen (not shown). On the other hand, OFF corresponding to black display
The light 83 travels outside the effective diameter of the projection lens 11,
Does not reach the screen. In addition, the unnecessary reflected light 84
Causes deterioration of the contrast performance of the projected image. Although not shown, in this case as well, unnecessary reflected light generated at the interface of the cover glass of the reflective light valve 10 and unnecessary reflected light generated at the interface of the total reflection prism 44 are shown in FIG.
And the same effect as that shown in FIG.
【0078】そこで、絞り61を用いて前述の方向から
開口の一部を遮光することによって、図6に示した不要
反射光66の光線束の太さが、図8に示した不要反射光
84の光線束よりも細くなっていることがわかる。Therefore, by blocking a part of the opening from the above-mentioned direction by using the diaphragm 61, the thickness of the ray bundle of the unnecessary reflected light 66 shown in FIG. 6 becomes the unnecessary reflected light 84 shown in FIG. It can be seen that it is thinner than the ray bundle of.
【0079】以上のように、図6の不要反射光66は、
絞り61によって効率的にカットすることができ、同心
円で面積を可変する絞りの場合に比べて明るさの低下を
最小限に抑えながら、色再現性を劣化させることなくコ
ントラスト性能を向上させることができる。As described above, the unnecessary reflected light 66 of FIG.
It is possible to efficiently cut by the diaphragm 61, and it is possible to improve the contrast performance without deteriorating the color reproducibility while minimizing the decrease in brightness as compared with the case of the diaphragm in which the area is varied by concentric circles. it can.
【0080】この場合も、照明光学系の光路中に配置さ
れる絞り61は、投写レンズ11の瞳とほぼ共役な位置
に配置される必要がある。そうでない場合は、スクリー
ン上の投写画像の一部に影が発生するおそれがある。Also in this case, the diaphragm 61 arranged in the optical path of the illumination optical system needs to be arranged at a position substantially conjugate with the pupil of the projection lens 11. Otherwise, a shadow may occur on a part of the projected image on the screen.
【0081】また、絞り遮光板の材質は、表面の反射率
が少なくとも80%のものを用いるのが望ましい。遮光
部は高いエネルギーの光が入射するため、遮光部表面の
光吸収量が大きくなると、遮光面積が大きくなるほど遮
光部の温度が高温となり、場合によってはその輻射熱に
よって周辺の光学部品が破損するおそれもあるからであ
る。本実施の形態3においては、表面を鏡面仕上げさ
せ、反射率がおよそ88%のアルミニウム板を用いてい
るが、ステンレスなど他の金属鏡面仕上げ品や、誘電体
多層膜を基板の表面に形成したミラー素子を用いてもよ
い。Further, it is desirable that the diaphragm light-shielding plate has a surface reflectance of at least 80%. Since light with high energy enters the light-shielding part, if the amount of light absorbed on the surface of the light-shielding part becomes large, the temperature of the light-shielding part becomes higher as the light-shielding area becomes larger, and in some cases the radiant heat may damage surrounding optical components. Because there is also. In the third embodiment, the surface is mirror-finished and an aluminum plate having a reflectance of about 88% is used. However, another metal mirror-finished product such as stainless steel or a dielectric multilayer film is formed on the surface of the substrate. A mirror element may be used.
【0082】さらに、絞りの遮光面積をセットの外側か
らリモートコントロールで制御できるようにし、図3に
示したコントラスト性能と光出力性能の範囲内におい
て、必要に応じてコントラストと光出力とのバランスを
任意に設定できるようにすることも考えられる。かかる
構成とすることにより、使用用途に応じて、明るさを重
視した投写画像と、コントラストを重視した投写画像と
を、任意に選択することが可能となる。Further, the light-shielding area of the diaphragm can be controlled from the outside of the set by remote control, and the contrast and the light output can be balanced as required within the range of the contrast performance and the light output performance shown in FIG. It may be possible to set it arbitrarily. With such a configuration, it is possible to arbitrarily select a projection image that emphasizes brightness and a projection image that emphasizes contrast according to the intended use.
【0083】なお、本実施の形態1から3において、コ
ントラスト性能と光出力とを任意に調整できるようにす
るため、絞りの遮光面積を可変できるように構成した
が、半円状または三日月状の遮光部形状及び面積が固定
された絞りを用い、所望のコントラスト性能のみで使用
するようにしてもよい。In the first to third embodiments, the light shielding area of the diaphragm is variable so that the contrast performance and the light output can be adjusted arbitrarily. It is also possible to use a diaphragm with a fixed shape and area of the light-shielding portion and to use it only with desired contrast performance.
【0084】また、本実施の形態1から3で用いた絞り
は、投写レンズの入射瞳と略共役な照明光学系の光路中
に配置したが、投写レンズの入射瞳に直接配置しても同
様の効果が得られる。ただし、投写レンズ中に配置した
場合は、絞りの遮光部自体による反射光や発熱が投写レ
ンズの結像性能やスクリーン上の投写画像品位に直接悪
影響を及ぼす場合があるため注意が必要である。Further, although the diaphragm used in the first to third embodiments is arranged in the optical path of the illumination optical system which is substantially conjugate with the entrance pupil of the projection lens, it may be arranged directly in the entrance pupil of the projection lens. The effect of is obtained. However, if it is placed in the projection lens, it should be noted that the reflected light or heat generated by the light-shielding portion itself of the diaphragm may directly adversely affect the imaging performance of the projection lens and the quality of the projected image on the screen.
【0085】さらに、本実施の形態1から3で用いた絞
りは、図10に示した反射型ライトバルブのように、映
像信号に応じて光の進行方向を制御して光学像が形成さ
れるライトバルブに対して最も大きな効果を発揮する
が、画像形成面の出射側に透明なガラス又はプラスチッ
クを有している反射型ライトバルブであれば、変調材料
として液晶などを用いた光の偏光状態や回折状態、また
は散乱状態の変化として光学像を形成するタイプのライ
トバルブを用いた場合でも、不要反射光を低減させると
いう効果を得ることは可能である。Further, in the diaphragm used in the first to third embodiments, an optical image is formed by controlling the traveling direction of light according to a video signal like the reflection type light valve shown in FIG. It has the greatest effect on light valves, but if it is a reflective light valve that has transparent glass or plastic on the exit side of the image forming surface, the polarization state of light using liquid crystal etc. as the modulation material. Even when using a light valve of a type that forms an optical image as a change in the diffraction state or the scattering state, it is possible to obtain the effect of reducing unnecessary reflected light.
【0086】[0086]
【発明の効果】以上のように本発明にかかる投写型表示
装置によれば、映像信号に応じて光の進行方向を制御す
ることにより画像を形成する反射型ライトバルブを用い
た投写型表示装置において、色再現性を損ねることな
く、コントラストを向上させることが可能となる。ま
た、絞りの遮光量を可変できるようにすることで、投写
画像のコントラスト性能と光出力性能のバランスを任意
に制御することも可能となる。As described above, according to the projection type display device of the present invention, the projection type display device using the reflection type light valve for forming an image by controlling the traveling direction of light according to the video signal. In, it is possible to improve the contrast without impairing the color reproducibility. Further, by making the light blocking amount of the diaphragm variable, it becomes possible to arbitrarily control the balance between the contrast performance and the light output performance of the projected image.
【図1】 本発明の実施の形態1にかかる投写型表示装
置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention
【図2】 本発明の実施の形態1にかかる投写型表示装
置における絞り形状の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a diaphragm shape in the projection display device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態1にかかる投写型表示装
置におけるコントラスト及び光出力特性を示す図FIG. 3 is a diagram showing contrast and light output characteristics in the projection display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施の形態2にかかる投写型表示装
置の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の実施の形態2にかかる投写型表示装
置の構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の実施の形態3にかかる投写型表示装
置の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a projection display device according to a third embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の実施の形態3にかかる投写型表示装
置における色分解合成プリズムの構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a color separation / combination prism in the projection display apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の実施の形態3にかかる投写型表示装
置の構成図FIG. 8 is a configuration diagram of a projection display device according to a third embodiment of the present invention.
【図9】 従来の投写型表示装置の構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional projection display device.
【図10】 従来の投写型表示装置における反射型ライ
トバルブの動作説明図FIG. 10 is an operation explanatory diagram of a reflective light valve in a conventional projection display device.
1 ランプ
2 凹面鏡
3 カラーホイール
4 ロッドプリズム
5 コンデンサレンズ
6 集光ミラー
10 反射型ライトバルブ
11 投写レンズ
13、33、47、52、64、82 ON光
14、34、48、53、65、83 OFF光
21 ミラー素子
31、41、61 絞り
35、49、50、54、55、66、84 不要反射
光
37、38 遮光板
39、40 遮光部
42 反射ミラー
43 フールドレンズ
44 全反射プリズム
45 空気層
46、51、63、81 照明光
62 色分解合成プリズム
68 集光レンズ
71、72 ダイクロイックミラー1 Lamp 2 Concave Mirror 3 Color Wheel 4 Rod Prism 5 Condenser Lens 6 Condensing Mirror 10 Reflective Light Valve 11 Projection Lens 13, 33, 47, 52, 64, 82 ON Light 14, 34, 48, 53, 65, 83 OFF Light 21 Mirror elements 31, 41, 61 Stop 35, 49, 50, 54, 55, 66, 84 Unwanted reflected light 37, 38 Light shields 39, 40 Light shield 42 Reflection mirror 43 Field lens 44 Total reflection prism 45 Air layer 46 , 51, 63, 81 Illumination light 62 Color separation / synthesis prism 68 Condensing lenses 71, 72 Dichroic mirror
Claims (21)
イトバルブと、前記光源の放射光を前記反射型ライトバ
ルブ上に集光する照明光学系と、 前記反射型ライトバルブからの反射光をスクリーン上に
拡大投写する投写レンズと、 前記照明光学系の光路中にあって前記投写レンズの入射
瞳と略共役な位置に開口面積の大きさを任意に可変でき
る遮蔽絞りとを具備し、 前記遮蔽絞りは、2つの遮光部により形成されており、
前記2つの遮光部は前記照明光学系の光軸に対して互い
に所定の方向において軸対称であり、かつ前記照明光学
系の光軸に対して非回転対称に遮光するように可動で
き、さらに前記2つの遮光部により遮蔽される領域の面
積及び遮蔽される領域の形状が同一であることを特徴と
する投写型表示装置。1. A light source, a reflection type light valve as an image forming means, an illumination optical system for condensing emitted light of the light source on the reflection type light valve, and a reflection light from the reflection type light valve. A projection lens for magnifying and projecting on a screen; and a shield diaphragm in the optical path of the illumination optical system at a position substantially conjugate with the entrance pupil of the projection lens, the size of the aperture area being arbitrarily variable, The shield diaphragm is formed by two light shields,
The two light-shielding portions are axially symmetrical with respect to the optical axis of the illumination optical system in a predetermined direction, and are movable so as to be non-rotationally symmetrical with respect to the optical axis of the illumination optical system. A projection display device, wherein the area of the area shielded by the two light shields and the shape of the area shielded are the same.
応じて光の反射方向を制御する複数のミラー素子がマト
リックス状に配列されたものである請求項2記載の投写
型表示装置。2. The projection display device according to claim 2, wherein the reflection type light valve is formed by arranging a plurality of mirror elements for controlling a reflection direction of light according to a video signal in a matrix.
において円形である請求項1記載の投写型表示装置。3. The projection display device according to claim 1, wherein an opening shape of the shielding diaphragm is circular in an open state.
が、半円状又は三日月状である請求項1記載の投写型表
示装置。4. The projection display device according to claim 1, wherein the shape of the region shielded by the light shield is semicircular or crescent.
には、入射する光が少なくとも80%以上反射される金
属又は誘電体多層膜による反射鏡が形成されている請求
項1記載の投写型表示装置。5. The projection display according to claim 1, wherein a reflecting mirror made of a metal or dielectric multilayer film that reflects incident light by at least 80% or more is formed on a surface of the light shielding portion of the shielding diaphragm. apparatus.
型ライトバルブに斜め方向から入射され、 前記遮蔽絞りにおける前記遮光部が、前記照明光の外周
と前記反射型ライトバルブからの反射光の外周とが最も
近接する位置から前記照明光学系の光軸方向に向かって
遮光又は開放されるように可動できる請求項1記載の投
写型表示装置。6. Illumination light from the illumination optical system is incident on the reflection type light valve from an oblique direction, and the light shielding portion in the shielding diaphragm is configured such that the outer periphery of the illumination light and the reflection light from the reflection type light valve. The projection display device according to claim 1, wherein the projection display device is movable so as to shield or open in a direction of an optical axis of the illumination optical system from a position closest to the outer periphery of the projection display device.
部からリモートコントロールで制御できる請求項1記載
の投写型表示装置。7. The projection display device according to claim 1, wherein the amount of light shielded by the shield diaphragm can be controlled by remote control from outside the device.
イトバルブと、前記光源の放射光を前記反射型ライトバ
ルブ上に集光する照明光学系と、 前記照明光学系からの照明光を前記反射型ライトバルブ
側へ反射し、前記反射型ライトバルブからの反射光は透
過するプリズムと、 前記反射型ライトバルブからの反射光をスクリーン上に
拡大投写する投写レンズと、 前記照明光学系の光路中にあって前記投写レンズの入射
瞳と略共役な位置に開口面積の大きさを任意に可変でき
る遮蔽絞りとを具備し、 前記遮蔽絞りが2つの遮光部により形成されており、 前記2つの遮光部は、前記照明光学系の光軸に対して互
いに所定の方向において軸対称であり、かつ前記照明光
学系の光軸に対して非回転対称に遮光するように可動で
き、さらに前記2つの遮光部により遮蔽される領域の面
積及び遮蔽される領域の形状が同一であることを特徴と
する投写型表示装置。8. A light source, a reflection type light valve as an image forming means, an illumination optical system for condensing emitted light of the light source onto the reflection type light valve, and an illumination light from the illumination optical system. A prism that reflects to the reflective light valve side and transmits the reflected light from the reflective light valve, a projection lens that magnifies and projects the reflected light from the reflective light valve onto a screen, and an optical path of the illumination optical system. A shielding diaphragm capable of arbitrarily changing the size of the opening area is provided at a position substantially conjugate with the entrance pupil of the projection lens, and the shielding diaphragm is formed by two light shielding portions, and The light-shielding portion is axially symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system in a predetermined direction, is movable so as to be non-rotationally symmetrical with respect to the optical axis of the illumination optical system, and further comprises the two Projection display device, wherein the shape of the area and area to be shielded areas to be shielded by the light unit is identical.
応じて光の反射方向を制御する複数のミラー素子がマト
リックス状に配列されたものである請求項8記載の投写
型表示装置。9. The projection display device according to claim 8, wherein the reflection type light valve is formed by arranging a plurality of mirror elements for controlling a reflection direction of light according to a video signal in a matrix.
時において円形である請求項8記載の投写型表示装置。10. The projection display device according to claim 8, wherein an opening shape of the shielding diaphragm is circular in an open state.
状が、半円状又は三日月状である請求項8記載の投写型
表示装置。11. The projection display device according to claim 8, wherein the shape of the area shielded by the light shield is semicircular or crescent.
面には、入射する光が少なくとも80%以上反射される
金属又は誘電体多層膜による反射鏡が形成されている請
求項8記載の投写型表示装置。12. The projection display according to claim 8, wherein a reflection mirror made of a metal or dielectric multilayer film that reflects incident light by at least 80% or more is formed on a surface of the light shielding portion of the shielding diaphragm. apparatus.
射型ライトバルブに斜め方向から入射され、 前記遮蔽絞りにおける前記遮光部が、前記照明光の外周
と前記反射型ライトバルブからの反射光の外周とが最も
近接する位置から前記照明光学系の光軸方向に向かって
遮光又は開放されるように可動できる請求項8記載の投
写型表示装置。13. Illumination light from the illumination optical system is incident on the reflection type light valve in an oblique direction, and the light shielding portion of the shielding diaphragm is provided with an outer periphery of the illumination light and reflection light from the reflection type light valve. 9. The projection display device according to claim 8, wherein the projection display device is movable so as to be shielded or opened in a direction of an optical axis of the illumination optical system from a position closest to the outer periphery of the.
外部からリモートコントロールで制御できる請求項9記
載の投写型表示装置。14. The projection display device according to claim 9, wherein the amount of light shielded by the shield diaphragm can be controlled by remote control from outside the device.
反射型ライトバルブと、前記光源の放射光を前記反射型
ライトバルブ上に集光する照明光学系と、 前記照明光学系からの照明光を前記反射型ライトバルブ
側へ反射し、前記反射型ライトバルブからの反射光は透
過する第1のプリズムと、 前記照明光を赤・青・緑の3原色光に分解、及び前記3
つの反射型ライトバルブからの反射光を1つ合成する第
2のプリズムと、 前記反射型ライトバルブからの反射光をスクリーン上に
拡大投写する投写レンズと、 前記照明光学系の光路中にあって前記投写レンズの入射
瞳と略共役な位置に開口面積の大きさを任意に可変でき
る遮蔽絞りとを具備し、 前記遮蔽絞りが2つの遮光部により形成されており、 前記2つの遮光部は、前記照明光学系の光軸に対して互
いに所定の方向において軸対称であり、かつ前記照明光
学系の光軸に対して非回転対称に遮光するように可動で
き、さらに前記2つの遮光部により遮蔽される領域の面
積及び遮蔽される領域の形状が同一であることを特徴と
する投写型表示装置。15. A light source, three reflection type light valves as image forming means, an illumination optical system for condensing emitted light of the light source on the reflection type light valve, and illumination light from the illumination optical system. A first prism that reflects light to the reflective light valve side and transmits the reflected light from the reflective light valve; and the illumination light is decomposed into three primary color lights of red, blue, and green.
A second prism for combining one reflected light from the two reflective light valves; a projection lens for magnifying and projecting the reflected light from the reflective light valve onto a screen; and a projection lens in the optical path of the illumination optical system. A shield diaphragm that can arbitrarily change the size of the aperture area is provided at a position substantially conjugate to the entrance pupil of the projection lens, and the shield diaphragm is formed by two light shielding portions, and the two light shielding portions are They are axially symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system in a predetermined direction, and are movable so as to be non-rotationally symmetrical with respect to the optical axis of the illumination optical system, and are further shielded by the two light shielding portions. A projection display device characterized in that the area of the shielded area and the shape of the shielded area are the same.
に応じて光の反射方向を制御する複数のミラー素子がマ
トリックス状に配列されたものである請求項15記載の
投写型表示装置。16. The projection display device according to claim 15, wherein the reflection type light valve comprises a plurality of mirror elements arranged in a matrix for controlling a light reflection direction according to a video signal.
時において円形である請求項15記載の投写型表示装
置。17. The projection display device according to claim 15, wherein an opening shape of the shielding diaphragm is circular in an open state.
状が、半円状又は三日月状である請求項15記載の投写
型表示装置。18. The projection display device according to claim 15, wherein the shape of the region shielded by the light shield is semicircular or crescent.
面には、入射する光が少なくとも80%以上反射される
金属又は誘電体多層膜による反射鏡が形成されている請
求項15記載の投写型表示装置。19. The projection display according to claim 15, wherein a reflecting mirror made of a metal or dielectric multilayer film that reflects incident light by at least 80% or more is formed on the surface of the light shielding portion of the shielding diaphragm. apparatus.
射型ライトバルブにめ方向から入射され、 前記遮蔽絞りにおける前記遮光部が、前記照明光の外周
と前記反射型ライトバルブからの反射光の外周とが最も
近接する位置から前記照明光学系の光軸方向に向かって
遮光又は開放されるように可動できる請求項15記載の
投写型表示装置。20. Illumination light from the illumination optical system is incident on the reflection-type light valve from a direction, and the light-shielding portion of the shielding diaphragm is configured such that the outer periphery of the illumination light and the reflection light from the reflection-type light valve. 16. The projection display device according to claim 15, wherein the projection display device is movable so as to be shielded or opened in a direction of an optical axis of the illumination optical system from a position closest to the outer periphery of the.
外部からリモートコントロールで制御できる請求項15
記載の投写型表示装置。21. The amount of light shielded by the shield diaphragm can be controlled by a remote control from outside the device.
The projection display device described.
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