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JP2016184064A - Despeckle illumination device, despeckle illumination method, and projection type display device - Google Patents

Despeckle illumination device, despeckle illumination method, and projection type display device Download PDF

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JP2016184064A
JP2016184064A JP2015063874A JP2015063874A JP2016184064A JP 2016184064 A JP2016184064 A JP 2016184064A JP 2015063874 A JP2015063874 A JP 2015063874A JP 2015063874 A JP2015063874 A JP 2015063874A JP 2016184064 A JP2016184064 A JP 2016184064A
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JP
Japan
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despeckle
wheels
integrator
laser light
light source
Prior art date
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Application number
JP2015063874A
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Japanese (ja)
Inventor
明弘 大坂
Akihiro Osaka
明弘 大坂
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Sharp NEC Display Solutions Ltd
Original Assignee
NEC Display Solutions Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a despeckle illumination device with the high despeckle effect without deteriorating the image quality, a despeckle illumination method, and a projection type display device.SOLUTION: A projection type display device includes: an image formation unit that forms an image with a laser beam emitted from a laser light source; an integrator provided between the laser light source and the image formation unit; a plurality of despeckle wheels, one or more of which is provided between the integrator and the image formation unit and one or more of which is provided rotatably between the integrator and the laser light source; and a control device that controls the rotation of the plurality of despeckle wheels. Each of the plurality of despeckle wheels includes a despeckle region where a despeckle element with the despeckle effect is formed, and a transmission region that transmits light. The control device controls the rotation of the plurality of despeckle wheels so that only one despeckle region of the plurality of despeckle wheels exists on the optical path of the laser beam.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はレーザ光源を使用した投写型表示装置に関する。   The present invention relates to a projection display device using a laser light source.

レーザ光源を使用した投写型表示装置では、レーザ光が備えるコヒーレント性からスペックルパターンと呼ばれる画像がスクリーン上に形成される為、投写映像としては、ぎらぎら感が目立つ、低下した画質により表示が行われていた。このスペックルによる画質低下の改善方法として、いくつかのデスペックル技術が提案されている。ひとつは空間的に複数のスペックルパターンを形成し重ね合わせることでデスペックル効果を創出する方法である。もうひとつは時間的に複数のスペックルパターンを形成し重ね合わせることでデスペックル効果を創出する方法である。また、空間的なデスペックル効果を創出する方法と時間的なデスペックル効果を創出する方法を組み合わせる方法もある。
空間的なデスペックル効果を創出する方法としては、回折格子を使用し、レーザ光源の擬似光源像を増やして複数のスペックルパターンを形成する方法や、拡散板を使用して角度成分を増やし、擬似光源像を増やして複数のスペックルパターンを形成する方法がある。
In a projection display device that uses a laser light source, an image called a speckle pattern is formed on the screen because of the coherent nature of the laser light, so that the projected image is displayed with a reduced image quality with a noticeable glare. It was broken. Several despeckle techniques have been proposed as a method for improving image quality degradation due to speckle. One is a method of creating a despeckle effect by spatially forming and overlapping a plurality of speckle patterns. The other is a method of creating a despeckle effect by temporally forming and overlapping a plurality of speckle patterns. There is also a method of combining a method of creating a spatial despeckle effect and a method of creating a temporal despeckle effect.
As a method of creating a spatial despeckle effect, a diffraction grating is used and a pseudo light source image of a laser light source is increased to form a plurality of speckle patterns. There is a method of forming a plurality of speckle patterns by increasing a light source image.

時間的なデスペックル効果を創出する方法としては、光源像を走査型ミラーやポリゴンドラムに反射させて光源像を走査することで時間的に異なるスペックルパターンを形成する方法がある。
特許文献1(特開2012−194268号公報)には、表裏面に第1の拡散層、第2の拡散層が設けられた拡散板が開示されている(図3参照)。拡散板を回転させることにより、拡散板を通過するレーザ光が第1の拡散層のみを通過する、第2の拡散層のみを通過する、第1および第2の拡散層を通過する、の3つの状態のいずれかとされ、これにより、拡散板を通過したレーザ光のスポット径をそれぞれ異なるものとしてデスペックル効果を奏するものとしている。
拡散板を通った後のレーザ光は、偏光変換インテグレーターロッドを通ることにより、均一、かつ、直線偏光光に変換されて液晶光変調素子の照明光として利用される。
As a method of creating a temporal despeckle effect, there is a method of forming a speckle pattern that is temporally different by reflecting a light source image on a scanning mirror or a polygon drum and scanning the light source image.
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-194268) discloses a diffusion plate in which a first diffusion layer and a second diffusion layer are provided on the front and back surfaces (see FIG. 3). By rotating the diffusion plate, the laser beam passing through the diffusion plate passes only through the first diffusion layer, passes through only the second diffusion layer, and passes through the first and second diffusion layers. In this state, the spot diameters of the laser beams that have passed through the diffusion plate are different from each other, and the despeckle effect is produced.
The laser light after passing through the diffusion plate is converted into uniform and linearly polarized light by passing through the polarization conversion integrator rod, and used as illumination light for the liquid crystal light modulation element.

特開2012−194268号公報JP 2012-194268 A

上述した特許文献1に開示される技術では、拡散板を通過するレーザ光が第1の拡散層のみを通過する、第2の拡散層のみを通過する、第1および第2の拡散層を通過する、の3つの状態のいずれかとされる。拡散板の通過する際に通過光の輝度は減少する。輝度の減少の度合いは拡散板の構造(種類)により異なるが、特許文献に開示される技術では第1および第2の拡散層を通過する状態が存在する。この場合には、第1の拡散板の通過による輝度の減少と第2の拡散層の通過による輝度の減少が加算されることとなり、第1の拡散板のみを通過する状態、もしくは、第2の拡散板のみを通過する状態と比較すると輝度が減少するものとなり、輝度の変化による画質の低下という新たな問題が発生する可能性がある。
また、特許文献1に開示される技術では、デスペックル効果を奏するデスペックル素子として拡散板が用いられ、拡散板を通過した後のレーザ光がインテグレータの1形態である偏光変換インテグレーターロッドに入射するように構成されている。
In the technique disclosed in Patent Document 1 described above, the laser light passing through the diffusion plate passes only through the first diffusion layer, passes through only the second diffusion layer, and passes through the first and second diffusion layers. One of the three states. When passing through the diffusion plate, the brightness of the passing light decreases. The degree of decrease in brightness varies depending on the structure (type) of the diffusion plate, but the technology disclosed in the patent document has a state of passing through the first and second diffusion layers. In this case, the decrease in luminance due to the passage through the first diffusion plate and the decrease in luminance due to the passage through the second diffusion layer are added, so that only the first diffusion plate passes, or the second Compared with the state of passing through only the diffusion plate, the luminance is reduced, and there is a possibility that a new problem of deterioration in image quality due to a change in luminance may occur.
Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, a diffuser plate is used as a despeckle element that exhibits a despeckle effect, and laser light after passing through the diffuser plate is incident on a polarization conversion integrator rod that is one form of an integrator. It is configured.

全く同じデスペックル素子でもその配置によって投写画面に投写されるスペックルパターンは異なる。インテグレータの入射端付近では擬似光源像が形成されるのに対し、インテグレータ出射端付近ではインテグレータにより分布が均一化された照明光が出射される。当然ながら、入射端付近にデスペックル素子を設けた場合と出射端付近にデスペックル素子を設けた場合とでは投写画面に投写されるスペックルパターンは異なる。
特許文献1に開示される技術では、デスペックル素子がインテグレータの入射端付近に設けられる構成であるため、投写画面に投写されるスペックルパターンおよびこれによるデスペックル効果が限定されたものとなる。
本発明は、画質の低下を招来することなく、デスペックル効果の大きなデスペックル照明装置およびデスペックル照明方法、投写型表示装置を実現することを目的とする。
The speckle pattern projected on the projection screen differs depending on the arrangement of the same despeckle element. A pseudo light source image is formed near the entrance end of the integrator, whereas illumination light whose distribution is made uniform by the integrator is emitted near the integrator exit end. Of course, the speckle pattern projected on the projection screen is different between the case where the despeckle element is provided near the entrance end and the case where the despeckle element is provided near the exit end.
In the technique disclosed in Patent Document 1, since the despeckle element is provided in the vicinity of the incident end of the integrator, the speckle pattern projected on the projection screen and the despeckle effect thereby are limited.
It is an object of the present invention to realize a despeckle illumination device, a despeckle illumination method, and a projection display device that have a large despeckle effect without causing deterioration in image quality.

本発明による投写型表示装置は、
レーザ光源と、
前記レーザ光源が出射するレーザ光を用いて画像を形成する画像形成部と、
前記レーザ光源と前記画像形成部の間に設けられたインテグレータと、
前記インテグレータと前記画像形成部との間に1つ以上設けられ、前記インテグレータと前記レーザ光源との間に1つ以上設けられた回転可能な複数のデスペックルホイールと、
前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれは、デスペックル効果を奏するデスペックル素子が形成されたデスペックル領域と、光を透過する透過領域とを備え、前記制御装置は前記複数のデスペックルホイールのいずれか一つのデスペックル領域のみが前記レーザ光の光路上に存在するように前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する。
本発明によるデスペックル照明装置は、画像形成部に画像を形成するための照明光を供給するデスペックル照明装置であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源と前記画像形成部の間に設けられたインテグレータと、
前記インテグレータと前記画像形成部との間に1つ以上設けられ、前記インテグレータと前記レーザ光源との間に1つ以上設けられた回転可能な複数のデスペックルホイールと、
前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれは、デスペックル効果を奏するデスペックル素子が形成されたデスペックル領域と、光を透過する透過領域とを備え、前記制御装置は前記複数のデスペックルホイールのいずれか一つのデスペックル領域のみが前記レーザ光の光路上に存在するように前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する。
本発明のよるデスペックル照明方法は、
画像形成部に画像を形成するための照明光を供給するデスペックル照明方法であって、
レーザ光源と前記画像形成部の間にインテグレータを設け、
デスペックル効果を奏するデスペックル素子が形成されたデスペックル領域と、光を透過する透過領域とを備えた回転可能なデスペックルホイールを、前記インテグレータと前記画像形成部との間に1つ以上設け、前記インテグレータと前記レーザ光源との間に1つ以上設け、
前記複数のデスペックルホイールのいずれか一つのデスペックル領域のみが前記レーザ光の光路上に存在するように前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する。
The projection display device according to the present invention is
A laser light source;
An image forming unit that forms an image using laser light emitted from the laser light source;
An integrator provided between the laser light source and the image forming unit;
One or more provided between the integrator and the image forming unit, and one or more rotatable despeckle wheels provided between the integrator and the laser light source;
A control device for controlling rotation of the plurality of despeckle wheels,
Each of the plurality of despeckle wheels includes a despeckle region in which a despeckle element having a despeckle effect is formed, and a transmission region that transmits light, and the control device includes one of the plurality of despeckle wheels. The rotation of the plurality of despeckle wheels is controlled so that only the region exists on the optical path of the laser beam.
A despeckle illumination device according to the present invention is a despeckle illumination device that supplies illumination light for forming an image to an image forming unit,
A laser light source;
An integrator provided between the laser light source and the image forming unit;
One or more provided between the integrator and the image forming unit, and one or more rotatable despeckle wheels provided between the integrator and the laser light source;
A control device for controlling rotation of the plurality of despeckle wheels,
Each of the plurality of despeckle wheels includes a despeckle region in which a despeckle element having a despeckle effect is formed, and a transmission region that transmits light, and the control device includes one of the plurality of despeckle wheels. The rotation of the plurality of despeckle wheels is controlled so that only the region exists on the optical path of the laser beam.
The despeckle lighting method according to the present invention is:
A despeckle illumination method for supplying illumination light for forming an image to an image forming unit,
An integrator is provided between the laser light source and the image forming unit,
One or more rotatable despeckle wheels each including a despeckle region in which a despeckle element having a despeckle effect is formed and a transmission region that transmits light are provided between the integrator and the image forming unit, and the integrator And at least one between the laser light source and
The rotation of the plurality of despeckle wheels is controlled such that only one of the plurality of despeckle wheels is present on the optical path of the laser beam.

本発明においては、画質の低下を招来することなく、デスペックル効果の大きなデスペックル照明装置およびデスペックル照明方法、投写型表示装置が実現される。   In the present invention, a despeckle illumination device, a despeckle illumination method, and a projection display device having a large despeckle effect can be realized without causing a deterioration in image quality.

本発明によるデスペックル照明装置を備えた投写型表示装置の一実施形態の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of one Embodiment of the projection type display apparatus provided with the despeckle illumination apparatus by this invention. 図1中のデスペックルホイール113,114の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the despeckle wheel 113,114 in FIG. 本発明によるデスペックル照明装置を備えた投写型表示装置の他の実施形態の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of other embodiment of the projection type display apparatus provided with the despeckle illumination apparatus by this invention.

次に、本発明による実施形態について説明する。
図1は本発明によるデスペックル照明装置を備えた投写型表示装置の一実施形態の構成を示す模式図である。
本実施形態は、第一のレーザ光源11、第二のレーザ光源12、第三のレーザ光源13、コリメーターレンズ21〜23、集光レンズ3、第一ダイクロイックミラー4、第二ダイクロイックミラー5、反射ミラー6、インテグレータ7、照明系レンズ81,82、照明ミラー9、DMD(Digital Mirror Device)101〜103、フィリップスプリズム11、投写レンズ12、デスペックルホイール113,114、制御装置115から構成されている。
第一のレーザ光源11、第二のレーザ光源12、第三のレーザ光源13はそれぞれ異なる波長の第一のレーザ光、第二のレーザ光、第三のレーザ光を出力するもので、各出力光は各レーザ光源に対応して設けられたコリメーターレンズ21〜23を介することによりコリメートされて第一ダイクロイックミラー4、第二ダイクロイックミラー5、反射ミラー6に入射する。
Next, an embodiment according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of a projection display device provided with a despeckle illumination device according to the present invention.
In the present embodiment, the first laser light source 1 1 , the second laser light source 1 2 , the third laser light source 1 3 , the collimator lenses 2 1 to 2 3 , the condenser lens 3, the first dichroic mirror 4, Two dichroic mirror 5, reflection mirror 6, integrator 7, illumination system lenses 8 1 and 8 2 , illumination mirror 9, DMD (Digital Mirror Device) 10 1 to 10 3 , Philips prism 11, projection lens 12, despeckle wheel 113, 114 and the control device 115.
The first laser light source 1 1 , the second laser light source 1 2 , and the third laser light source 1 3 output the first laser light, the second laser light, and the third laser light having different wavelengths, respectively. The output lights are collimated through collimator lenses 2 1 to 2 3 provided corresponding to the laser light sources, and enter the first dichroic mirror 4, the second dichroic mirror 5, and the reflection mirror 6.

第一ダイクロイックミラー4は第一のレーザ光を反射し、第二のレーザ光、第三のレーザ光を透過する特性を持つ。第二ダイクロイックミラー5は第二のレーザ光を反射し、第三のレーザ光を透過する特性を持つ。反射ミラー6は第三のレーザ光を反射する特性を持つ。
第一ダイクロイックミラー4、第二ダイクロイックミラー5、反射ミラー6により同じ光軸上に合成された第一のレーザ光、第二のレーザ光、第三のレーザ光は、集光レンズ3によりインテグレータ7の入射面に集光される。
インテグレータ7に入射した光は、インテグレータ7の側面で全反射しながらインテグレータ7の出射面に到達することで、出射光の明るさの分布が均一とされる。インテグレータ7から出射された光は、照明系レンズ81、照明ミラー9、照明系レンズ82を介してフィリップスプリズム11に入射する。該入射光は、フィリップスプリズム11により、第一のレーザ光の波長の光、第二のレーザ光の波長の光、第三のレーザ光の波長の光に分離され、それぞれDMD101〜103に照射される。DMD101〜103は、各照射光を反射することにより各照射色に対応する画像光を形成するもので、各反射光はフィリップスプリズム11により合成されて投写レンズ12を介してスクリーンなどの投写面に投写される。
The first dichroic mirror 4 has a characteristic of reflecting the first laser beam and transmitting the second laser beam and the third laser beam. The second dichroic mirror 5 has a characteristic of reflecting the second laser beam and transmitting the third laser beam. The reflection mirror 6 has a characteristic of reflecting the third laser beam.
The first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam synthesized on the same optical axis by the first dichroic mirror 4, the second dichroic mirror 5, and the reflection mirror 6 are integrated into the integrator 7 by the condenser lens 3. It is condensed on the incident surface.
The light incident on the integrator 7 reaches the exit surface of the integrator 7 while being totally reflected by the side surface of the integrator 7, so that the brightness distribution of the emitted light is made uniform. The light emitted from the integrator 7 enters the Philips prism 11 through the illumination system lens 8 1 , the illumination mirror 9, and the illumination system lens 8 2 . Incident light is the Philips prism 11, the first laser beam of a wavelength of light, the second laser beam of a wavelength of light, is separated into light of the third laser light wavelength of each DMD 10 1 to 10 3 Irradiated. The DMDs 10 1 to 10 3 form image light corresponding to each irradiation color by reflecting each irradiation light, and each reflection light is synthesized by the Philips prism 11 and projected through the projection lens 12 such as a screen. Projected onto the screen.

照明系レンズ81,82の間に設けられる照明ミラー9は構造をコンパクトにするために配置されている。照明ミラー9は光を反射させて光路を曲げる役目をする。フィリップスプリズム11はDMD101〜103とともに画像形成部を構成するもので、DMD101〜103の触れ角に合わせて、DMD101〜103へ斜めに光を入射させ、反射による画像光をDMD101〜103の反射面の垂直方向に出射させる。制御装置115が入力される映像信号Sに合わせてDMD101〜103を制御し、3色の画像光を変調することでカラー映像を示す画像光が投写される。
本実施形態においては、インテグレータ7の入射側と出射側に回転ホイル型のデスペックルホイール113,114を配置することで投写画面のスペックルパターンが緩和される。デスペックルホイール113,114は、図2に示すように、円盤の半分の領域はデスペックル素子としての回折格子が形成されたデスペックル領域1131,1141とされ、残りの半分の領域は平板のガラス基板で構成されて光を透過する透過領域1132,1142とされている。
制御装置115は上述したDMD101〜103の変調制御の他に、デスペックルホイール113,114の回転動作を制御するもので、集光レンズ3を出射した合成光がデスペックル領域1131,1141のいずれか一方のみを通過するように、デスペックルホイール113,114を回転させる。
The illumination mirror 9 provided between the illumination system lenses 8 1 and 8 2 is arranged to make the structure compact. The illumination mirror 9 serves to bend the optical path by reflecting light. Philips prism 11 constitute an image forming unit together with the DMD 10 1 to 10 3, in accordance with the deflection angle of the DMD 10 1 to 10 3, light is incident obliquely to the DMD 10 1 to 10 3, the image light by reflecting DMD 10 The light is emitted in the direction perpendicular to the reflection surfaces 1 to 10 3 . The control device 115 controls the DMDs 10 1 to 10 3 in accordance with the input video signal S and modulates the three colors of image light, thereby projecting image light indicating a color image.
In the present embodiment, the speckle pattern on the projection screen is relaxed by disposing the rotating foil type despeckle wheels 113 and 114 on the incident side and the emission side of the integrator 7. As shown in FIG. 2, in the despeckle wheels 113 and 114, the half area of the disk is made into despeckle areas 113 1 and 114 1 in which a diffraction grating as a despeckle element is formed, and the remaining half area is a flat glass. The transmission regions 113 2 and 114 2 are formed of a substrate and transmit light.
The control device 115 controls the rotational operation of the despeckle wheels 113 and 114 in addition to the above-described modulation control of the DMDs 10 1 to 10 3. The combined light emitted from the condenser lens 3 is despeckle regions 113 1 and 114 1. The despeckle wheels 113 and 114 are rotated so that only one of them passes.

全く同じデスペックル素子でもその配置による投写画面に投写されるスペックルパターンは異なる。インテグレータの入射側近傍には擬似光源像が形成されるのに対し、インテグレータ出射側近傍には、インテグレータで照明光の分布が均一化されて照射される。そのため、本実施形態のようにデスペックル素子として回折格子が用いられている場合、デスペックル素子をインテグレータの入射側に配置すると擬似光源像が複数倍形成され、各々の光源像毎に異なるスペックルパターンが形成される。このため、スペックルパターンの違いによるデスペックル効果が発生する。一方、デスペックル素子をインテグレータの出射側に配置すると、DMDへの照明光が僅かに領域をずらして複数倍照射され、スペックルパターンも複数形成される。このときのDMDへの光の照射の違いによりデスペックル効果が異なる。
本実施形態の投写型表示装置は、上記の構成を備えることにより、時間的に異なるスペックルパターンを投写画面に表示するものとなる。このため、デスペックル効果が高いものとなる。また、照明光はインテグレータの入射側と出射側に配置されたデスペックル素子のいずれか一方のみを通過するように構成されているので、投写光の明るさの変化が少ないものとなっている。
Even if the same despeckle element is used, the speckle pattern projected on the projection screen is different depending on the arrangement. While a pseudo light source image is formed in the vicinity of the incident side of the integrator, the distribution of illumination light is made uniform by the integrator and irradiated in the vicinity of the output side of the integrator. Therefore, when a diffraction grating is used as a despeckle element as in the present embodiment, if the despeckle element is arranged on the incident side of the integrator, a plurality of pseudo light source images are formed, and a different speckle pattern is generated for each light source image. It is formed. For this reason, the despeckle effect by the difference in a speckle pattern generate | occur | produces. On the other hand, when the despeckle element is arranged on the output side of the integrator, the illumination light to the DMD is irradiated a plurality of times while slightly shifting the region, and a plurality of speckle patterns are also formed. At this time, the despeckle effect varies depending on the difference in light irradiation to the DMD.
The projection display apparatus according to the present embodiment has the above-described configuration, and thus displays speckle patterns that are temporally different on the projection screen. For this reason, the despeckle effect is high. In addition, since the illumination light is configured to pass through only one of the despeckle elements arranged on the incident side and the emission side of the integrator, the change in the brightness of the projection light is small.

本実施形態ではデスペックル領域1131,1141に形成されるデスペックル素子として回折格子を用いている。デスペックル素子としては回折格子の他に拡散板や位相差板を用いることができる。また、これらを組み合わせることもでき、このような構成としてもよい。
また、インテグレータ7の入射側に配置するデスペックルホイール113は集光レンズ3とインテグレータ7の間に設けるものとしたが、図3に示す配置としてもよい。図3に示す例では、各レーザ光源11〜13(図1参照)の出射部にデスペックルホイール102が設けられ、各コリメーターレンズ21〜23(図1参照)の出射部にデスペックルホイール103が設けられている。デスペックルホイール102、103は、図2に示したデスペックルホイール113、114と同様に、デスペックル素子が形成されたデスペックル領域と透過領域とを備えている。
In this embodiment, a diffraction grating is used as a despeckle element formed in the despeckle regions 113 1 and 114 1 . As the despeckle element, a diffusion plate or a phase difference plate can be used in addition to the diffraction grating. Moreover, these can also be combined and it is good also as such a structure.
Further, although the despeckle wheel 113 arranged on the incident side of the integrator 7 is provided between the condenser lens 3 and the integrator 7, the arrangement shown in FIG. In the example shown in FIG. 3, a despeckle wheel 102 is provided at the emission part of each laser light source 1 1 to 1 3 (see FIG. 1), and the emission part of each collimator lens 2 1 to 2 3 (see FIG. 1). A despeckle wheel 103 is provided. Similar to the despeckle wheels 113 and 114 shown in FIG. 2, the despeckle wheels 102 and 103 include a despeckle region where a despeckle element is formed and a transmission region.

図1に示したデスペックルホイール114を設けるとともに、図3に示されるデスペックルホイール102、103、113のうち、少なくとも一つ以上を設けることとする。この場合のデスペックルホイール102、103、113、114のデスペックル領域および透過領域は、図2に示したものとは異なるものとなる。制御装置115は、設けられたデスペックルホイールのいずれか1つのデスペックル領域のみがレーザ光源からのレーザ光の光路上に存在するように各デスペックルホイール102、103、113、114の回転を制御する。
また、インテグレータ7の出射側と画像形成部との間に複数のデスペックルホイールを設けることとしてもよい。例えば、照明系レンズ81と照明ミラー9の間、照明ミラー9と照明系レンズ82の間に設けることとしてもよい。
上述したような、レーザ光源とインテグレータ7の間、インテグレータ7と画像形成部の間に複数のデスペックルホイールを設けた場合であっても、制御装置115が、レーザ光源からのレーザ光の光路上にいずれか一つのデスペックル領域のみが存在するように各デスペックルホイールを制御することにより、デスペックル素子による明るさの低減を抑えることが可能となり、レーザを光源とする投写型表示装置においてスペックルの少ない高画質で高効率な投写型表示装置を提供することが可能となる。
The despeckle wheel 114 shown in FIG. 1 is provided, and at least one of the despeckle wheels 102, 103, and 113 shown in FIG. 3 is provided. In this case, the despeckle wheel 102, 103, 113, 114 has a despeckle area and a transmission area different from those shown in FIG. The control device 115 controls the rotation of each despeckle wheel 102, 103, 113, 114 so that only one despeckle region of the provided despeckle wheel exists on the optical path of the laser light from the laser light source. .
A plurality of despeckle wheels may be provided between the exit side of the integrator 7 and the image forming unit. For example, it may be provided between the illumination system lens 8 1 and the illumination mirror 9 and between the illumination mirror 9 and the illumination system lens 8 2 .
Even when a plurality of despeckle wheels are provided between the laser light source and the integrator 7 and between the integrator 7 and the image forming unit as described above, the control device 115 is on the optical path of the laser light from the laser light source. By controlling each despeckle wheel so that there is only one despeckle area, it is possible to suppress the reduction in brightness due to the despeckle element. It is possible to provide a projection display device with high image quality and low image quality.

なお、以上説明した実施形態において、例えば、第一乃至第三のレーザ光源11〜13は赤色、青色、緑色のレーザ光を出力するものであり、DMD101〜103は赤色、青色、緑色の画像を形成するものである。光源としてはレーザ光源をすべてに用いることとして説明したが、特許文献1に記載の発明のように一部を蛍光体により発生した蛍光を用いることとしてもよい。また、画像素子としてもLCOS(Liquid crysal on silicon)や透過型液晶ライトバルブを用いることができ、このような構成としてもよい。
また、デスペックル素子として、回折格子、拡散板、位相差板を例として挙げたが、これらを組み合わせて使用しても当然よい。
Incidentally, in the embodiment described above, for example, the first through third laser light source 1 1 to 1 3 to output the result of red, blue, and green laser light, DMD 10 1 to 10 3 are red, blue, A green image is formed. Although it has been described that a laser light source is used as the light source, it is also possible to use fluorescence partially generated by a phosphor as in the invention described in Patent Document 1. Further, an LCOS (Liquid crystal on silicon) or a transmissive liquid crystal light valve can be used as the image element, and such a configuration may be used.
In addition, as a despeckle element, a diffraction grating, a diffusion plate, and a phase difference plate have been described as examples. However, these may be used in combination.

1 第一のレーザ光源
2 第二のレーザ光源
3 第三のレーザ光源
1〜23 コリメーターレンズ
3 集光レンズ
4 第一ダイクロイックミラー
5 第二ダイクロイックミラー
6 反射ミラー
7 インテグレータ
1,82 照明系レンズ
9 照明ミラー
101〜103 DMD
11 フィリップスプリズム
12 投写レンズ
113,114 デスペックルホイール
115 制御装置
1 1 1st laser light source 1 2 2nd laser light source 1 3 3rd laser light source 2 1 to 2 3 Collimator lens 3 Condensing lens 4 1st dichroic mirror 5 2nd dichroic mirror 6 Reflecting mirror 7 Integrator 8 1 , 8 2 Illumination system lens 9 Illumination mirror 10 1 to 10 3 DMD
11 Philips prism 12 Projection lens 113, 114 Despeckle wheel 115 Control device

Claims (9)

レーザ光源と、
前記レーザ光源が出射するレーザ光を用いて画像を形成する画像形成部と、
前記レーザ光源と前記画像形成部の間に設けられたインテグレータと、
前記インテグレータと前記画像形成部との間に1つ以上設けられ、前記インテグレータと前記レーザ光源との間に1つ以上設けられた回転可能な複数のデスペックルホイールと、
前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれは、デスペックル効果を奏するデスペックル素子が形成されたデスペックル領域と、光を透過する透過領域とを備え、前記制御装置は前記複数のデスペックルホイールのいずれか一つのデスペックル領域のみが前記レーザ光の光路上に存在するように前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する投射型表示装置。
A laser light source;
An image forming unit that forms an image using laser light emitted from the laser light source;
An integrator provided between the laser light source and the image forming unit;
One or more provided between the integrator and the image forming unit, and one or more rotatable despeckle wheels provided between the integrator and the laser light source;
A control device for controlling rotation of the plurality of despeckle wheels,
Each of the plurality of despeckle wheels includes a despeckle region in which a despeckle element having a despeckle effect is formed, and a transmission region that transmits light, and the control device includes one of the plurality of despeckle wheels. A projection display device that controls rotation of the plurality of despeckle wheels so that only a region exists on an optical path of the laser light.
請求項1記載の投写型表示装置において、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれに形成されるデスペックル素子が、回折格子、拡散板、位相差板のいずれかまたはこれらの組み合わせである投写型表示装置。
The projection display device according to claim 1,
A projection display device in which a despeckle element formed on each of the plurality of despeckle wheels is one of a diffraction grating, a diffusion plate, a retardation plate, or a combination thereof.
請求項1または請求項2記載の投写型表示装置において、
前記画像形成部がDMDを備える投写型表示装置。
The projection display device according to claim 1 or 2,
A projection display device in which the image forming unit includes a DMD.
請求項1または請求項2記載の投写型表示装置において、
前記画像形成部が透過型液晶ライトバルブを備える投写型表示装置。
The projection display device according to claim 1 or 2,
A projection display device in which the image forming unit includes a transmissive liquid crystal light valve.
請求項1または請求項2記載の投写型表示装置において、
前記画像形成部がLCOSを備える投写型表示装置。
The projection display device according to claim 1 or 2,
A projection display device in which the image forming unit includes LCOS.
画像形成部に画像を形成するための照明光を供給するデスペックル照明装置であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源と前記画像形成部の間に設けられたインテグレータと、
前記インテグレータと前記画像形成部との間に1つ以上設けられ、前記インテグレータと前記レーザ光源との間に1つ以上設けられた回転可能な複数のデスペックルホイールと、
前記複数のデスペックルホイールの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれは、デスペックル効果を奏するデスペックル素子が形成されたデスペックル領域と、光を透過する透過領域とを備え、前記制御装置は前記複数のデスペックルホイールのいずれか一つのデスペックル領域のみが前記レーザ光の光路上に存在するように前記複数のデスペックルホイールの回転を制御するデスペックル照明装置。
A despeckle illumination device that supplies illumination light for forming an image to an image forming unit,
A laser light source;
An integrator provided between the laser light source and the image forming unit;
One or more provided between the integrator and the image forming unit, and one or more rotatable despeckle wheels provided between the integrator and the laser light source;
A control device for controlling rotation of the plurality of despeckle wheels,
Each of the plurality of despeckle wheels includes a despeckle region in which a despeckle element having a despeckle effect is formed, and a transmission region that transmits light, and the control device includes one of the plurality of despeckle wheels. A despeckle illumination device that controls rotation of the plurality of despeckle wheels so that only a region exists on an optical path of the laser beam.
請求項6記載のデスペックル照明装置において、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれに形成されるデスペックル素子が、回折格子、拡散板、位相差板のいずれかまたはこれらの組み合わせであるデスペックル照明装置。
In the despeckle lighting device according to claim 6,
A despeckle illumination device in which a despeckle element formed on each of the plurality of despeckle wheels is one of a diffraction grating, a diffusion plate, a retardation plate, or a combination thereof.
画像形成部に画像を形成するための照明光を供給するデスペックル照明方法であって、
レーザ光源と前記画像形成部の間にインテグレータを設け、
デスペックル効果を奏するデスペックル素子が形成されたデスペックル領域と、光を透過する透過領域とを備えた回転可能なデスペックルホイールを、前記インテグレータと前記画像形成部との間に1つ以上設け、前記インテグレータと前記レーザ光源との間に1つ以上設け、
前記複数のデスペックルホイールのいずれか一つのデスペックル領域のみが前記レーザ光の光路上に存在するように前記複数のデスペックルホイールの回転を制御するデスペックル照明方法。
A despeckle illumination method for supplying illumination light for forming an image to an image forming unit,
An integrator is provided between the laser light source and the image forming unit,
One or more rotatable despeckle wheels each including a despeckle region in which a despeckle element having a despeckle effect is formed and a transmission region that transmits light are provided between the integrator and the image forming unit, and the integrator And at least one between the laser light source and
A despeckle illumination method for controlling rotation of the plurality of despeckle wheels so that only one despeckle region of the plurality of despeckle wheels exists on the optical path of the laser beam.
請求項8記載のデスペックル照明方法において、
前記複数のデスペックルホイールのそれぞれに形成されるデスペックル素子として、回折格子、拡散板、位相差板のいずれかまたはこれらの組み合わせとするデスペックル照明方法。
The despeckle lighting method according to claim 8,
A despeckle illumination method, wherein a despeckle element formed on each of the plurality of despeckle wheels is any one of a diffraction grating, a diffusion plate, a retardation plate, or a combination thereof.
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CN114185238A (en) * 2019-10-28 2022-03-15 青岛海信激光显示股份有限公司 Laser Projection Equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830774A (en) * 2019-04-16 2020-10-27 松下知识产权经营株式会社 Light source device and projection display device
US11215910B2 (en) 2019-04-16 2022-01-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source device and projection display apparatus having a laser optical system, a fluorescence optical system, and a light combiner
CN114185238A (en) * 2019-10-28 2022-03-15 青岛海信激光显示股份有限公司 Laser Projection Equipment

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