JP2000206518A - 液晶プロジェクタ - Google Patents
液晶プロジェクタInfo
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Abstract
上させることができる液晶プロジェクタを提供する。 【解決手段】 液晶プロジェクタは、光源10からの入
射光を3つの色成分に分離する光分離手段28を備え、
光分離手段28によって分離された各色成分の光束を画
像情報に対応して変調した後に光学的に合成して表示す
る。光分離手段28は、入射光に対し夫々所定の角度で
傾斜して配列される複数の円板状のダイクロイックミラ
ー11〜14を有する。各ダイクロイックミラー11〜
14は、中心軸に関して等角度間隔で配置され3つの色
成分の内の特定成分を反射し且つ他の成分を透過する反
射/透過部(11a、11b、12a〜12c、13a
〜13c、14c)を備え、複数のダイクロイックミラ
ー11〜14が、各反射/透過部を所定の状態に揃えた
状態で同期して中心軸回りに回転する。
Description
に関し、更に詳しくは、光源からの入射光を3つの色成
分に分離しその分離された各色成分の光束を画像情報に
対応して変調した後に光学的に合成して表示する液晶プ
ロジェクタに関する。
60538号に記載されている。この公報に記載の液晶
プロジェクタは、透過型の1枚のマトリックス型液晶表
示パネルに対し、相互に波長域が異なる複数の光束を異
なる方向から照射し、複数の光束を合成しつつスクリー
ンにカラー表示するもので、構成上、大画面表示が可能
である。この液晶プロジェクタでは、液晶表示パネル
が、相互に異なる角度で透過する各光束を夫々に光変調
する。液晶表示パネルの光射出側には、液晶表示パネル
を透過した各光束をカラー画像として合成する光学系が
配置される。
光源からの入射光を光の3原色である赤、青、緑の色成
分に分離する光分離手段が、3枚のダイクロイックミラ
ーから構成される。ダイクロイックミラーは、赤色成分
を反射する第1ダイクロイックミラーと、緑色成分を反
射する第2ダイクロイックミラーと、青色成分を反射す
る第3ダイクロイックミラーとから成る。第1〜第3ダ
イクロイックミラーは、相互に所定の角度をもち所定の
間隔をあけた状態で固定され、光源からの入射光を3つ
の色成分に分離して液晶表示パネルに照射する。液晶表
示パネルは、各色成分を画像情報に対応して変調し、フ
ィールドレンズにより光学的に合成した後にスクリーン
に画像表示する。
ェクタでは、3枚のダイクロイックミラーで3原色を分
離しつつ液晶表示パネルに照射することによって輝度の
向上は実現できるものの、スクリーン上の1つのスポッ
トでは単一色のみを表示するだけであり、解像度を向上
させるにはより複雑な構造が必要であった。
ながらも、解像度をより向上させることができる液晶プ
ロジェクタを提供することを目的とする。
に、本発明の液晶プロジェクタは、光源からの入射光を
3つの色成分に分離する光分離手段を備え、該光分離手
段によって分離された各色成分の光束を画像情報に対応
して変調した後に光学的に合成して表示する液晶プロジ
ェクタにおいて、前記光分離手段が、前記入射光に対し
夫々所定の角度で傾斜して配列される複数の円板状のダ
イクロイックミラーを備え、各ダイクロイックミラー
が、中心軸に関して等角度間隔で配置され前記3つの色
成分の内の特定成分を反射し且つ他の成分を透過する反
射/透過部を備え、前記複数のダイクロイックミラー
が、各反射/透過部を所定の状態に揃えた状態で同期し
て中心軸回りに回転することを特徴とする。
ロイックミラーに反射/透過部を等角度間隔で備えた簡
素な構成を有し、複数のダイクロイックミラーの同期回
転によって、入射光を時分割で分離することができる。
例えば、画像情報の信号1フレームに応答して状態を遷
移させることにより、スクリーン上の1つのスポットで
時分割によるフルカラー表示が可能になるので、従来の
液晶プロジェクタに比して数倍の解像度を得ることがで
きる。
に歯面を備え、前記光分離手段が、該歯面に噛み合い前
記各ダイクロイックミラーを一方向に回転させる歯車を
備えることが好ましい。この場合、複数のダイクロイッ
クミラーを同期回転させる機構を簡素な構成で実現する
ことができる。
後段に、前記入射光に対して所定の角度で傾斜する反射
面を有する全反射ミラーを更に備えることが好ましい。
この場合に、例えば、ダイクロイックミラーを2枚設け
れば、回転する2枚のダイクロイックミラーを透過した
各色成分を全反射ミラーで反射することができるので、
ダイクロイックミラーの枚数を減らしたより簡素な構成
を得ることができる。
入射光を3つの色成分に分離する光分離手段を備え、該
光分離手段によって分離された各色成分の光束を画像情
報に対応して変調した後に光学的に合成して表示する液
晶プロジェクタにおいて、前記光分離手段が、前記入射
光に対して所定の角度で傾斜する回転軸を有し該回転軸
を中心として回転する円板状の光フィルタ部材と、該光
フィルタ部材で反射した光束を所定の方向に反射するミ
ラー部材とを備え、前記光フィルタ部材が、中心軸に関
して等角度間隔で配置され前記3つの色成分の内の特定
成分を順に透過し且つ他の成分を前記ミラー部材に反射
する3種のフィルタを夫々有する第1及び第2の透過フ
ィルタ部を夫々内周側及び外周側に備え、前記第1及び
第2の透過フィルタ部は、異なる特定成分に対応する前
記フィルタを径方向に相互に隣接して備えることを特徴
とする。
第2の透過フィルタ部を夫々内周側及び外周側に備える
光フィルタ部材をミラー部材に対して回転させることに
よって、入射光を時分割で分離することができる。これ
により、スクリーン上の1つのスポットで時分割による
フルカラー表示が可能になるので、従来の液晶プロジェ
クタに比して数倍の解像度を得ることができる。
に説明する。図1は、本発明の第1実施形態例における
液晶プロジェクタの要部構成を示す側面図である。
セノンランプ等の光源10と、光分離手段28と、液晶
表示パネル25と、フィールドレンズ26と、投影レン
ズ27とを有する。光分離手段28は、光源10からの
入射光を赤色、緑色及び青色の光の3原色に分離する。
液晶表示パネル25は、マトリックス透過型に構成さ
れ、光分離手段28によって分離された各色成分の光路
中に挿入され、入力される画像情報に対応して3種の色
成分の光束を夫々変調する。フィールドレンズ26は、
液晶表示パネル25を透過した3種の色成分を光学的に
合成する。投影レンズ27は、フィールドレンズ26に
よって合成された3種の色成分をスクリーン(図示せ
ず)に表示する。
反射する4枚のダイクロイックミラー11、12、1
3、14を有する。ダイクロイックミラー11〜14は
相互に同じ半径を有し、夫々が、各外周面に歯面を有す
る円板状に構成され、回転軸15〜18を中心として相
互に同期して回転する。回転軸15〜18は入射光の光
軸に対し夫々所定の角度で傾斜し、各回転軸15〜18
の傾斜角度はこの順に徐々に小さくなるように設定され
る。これにより、ダイクロイックミラー11〜14は、
入射光の光軸に対しこの順に徐々に起立する。
はモータ19が配設される。モータ19は、入射光の光
軸に対し所定の角度で傾斜した長尺の回転軸20を有す
る。回転軸20には、所定の間隔をあけて歯車21、2
2、23、24が固定される。歯車21〜24は相互に
同じ径を有しており、歯車21はダイクロイックミラー
11に、歯車22はダイクロイックミラー12に、歯車
23はダイクロイックミラー13に、歯車24はダイク
ロイックミラー14に夫々噛み合う。
ックミラーを詳細に示す正面図である。ダイクロイック
ミラー11には、赤色光(赤色成分)を反射し他の色成
分を透過するR反射部(反射/透過部)11aと、青色
光(青色成分)を反射し他の色成分を透過するB反射部
11bと、全色成分を透過する透過部11cとが、回転
軸15(中心軸)に関して時計回りに120°ずつ分割
して配置される。ダイクロイックミラー12には、緑色
光(緑色成分)を反射し他の色成分を透過するG反射部
12aと、R反射部11aと同様のR反射部12bと、
B反射部11bと同様のB反射部12cとが、回転軸1
6に関して時計回りに120°ずつ分割して配置され
る。
11bと同様のB反射部13aと、G反射部12aと同
様のG反射部13bと、R反射部11aと同様のR反射
部13cとが、回転軸17に関して時計回りに120°
ずつ分割して配置される。ダイクロイックミラー14
は、回転軸18を中心として120°ずつ3領域に分割
されるが、ダイクロイックミラー13のR反射部13c
に対応してG反射部14cのみが配置される。他の領域
14a及び14bには、反射部も透過部も配置されな
い。
4は夫々、各外周面の歯面を歯車21〜24に夫々噛み
合わせており、モータ29の回転時に、図2に示される
位置関係を維持して回転する。各反射部11a、11
b、12a〜12c、13a〜13c、14cで反射す
る反射光は、液晶表示パネル25の同じスポットに対し
て収束するように、ダイクロイックミラー11〜14の
各傾斜角度が調整される。
拡大して示す断面図である。液晶表示パネル25は、ダ
イクロイックミラー側に透明部材33、フィールドレン
ズ26側に透明パネル31を夫々有し、透明パネル33
と31の間に液晶パネル32を有する。透明パネル33
のダイクロイックミラー側には、複数のマイクロレンズ
34が固定される。
よって、次の反射状態が得られる。第1の反射状態で
は、入射光に対して、ダイクロイックミラー11がR反
射部11a、ダイクロイックミラー12がG反射部12
a、ダイクロイックミラー13がB反射部13a、ダイ
クロイックミラー14が領域14aを夫々位置させる。
この状態では、図3に示されるように、液晶表示パネル
25のマイクロレンズ34に対し、光源10からの光の
入射方向に関する手前から赤色光(R)、緑色光
(G)、青色光(B)、R、G、B・・・の順で入射す
る。この結果、各色成分の光束がマイクロレンズ34で
オーバフォーカスされ、液晶素子32aに対して青色
光、緑色光、赤色光の順に入射する。
イクロイックミラー11がB反射部11b、ダイクロイ
ックミラー12がR反射部12b、ダイクロイックミラ
ー13がG反射部13b、ダイクロイックミラー14が
領域14bを夫々位置させる。この状態では、図4に示
されるように、マイクロレンズ34に対し、光源10か
らの光の入射方向に関する手前からB、R、G・・・の
順で入射する。この結果、各色成分の光束がマイクロレ
ンズ34でオーバフォーカスされ、液晶素子32aに対
して緑色光、赤色光、青色光の順に入射する。
イクロイックミラー11が透過部11c、ダイクロイッ
クミラー12がB反射部12c、ダイクロイックミラー
13がR反射部13c、ダイクロイックミラー14がG
反射部14cを夫々位置させる。この状態では、図5に
示されるように、マイクロレンズ34に対し、光源10
からの光の入射方向に関する手前からB、R、G・・・
の順で入射する。この結果、各色成分の光束がマイクロ
レンズ34でオーバフォーカスされ、液晶素子32aに
対して緑色光、赤色光、青色光の順に入射する。この場
合、液晶表示パネル25に入射する色成分の順序は第2
の反射状態と同じであるが、第3の反射状態では、透過
部11cを一段透過してから第2の反射状態と同じ色順
で反射されるので、液晶表示パネル25に対する入射角
度は第2の反射状態と異なる。
に、図2の位置関係を維持しつつダイクロイックミラー
11〜14が回転するので、画像情報の信号1フレーム
に応答して図3〜図5の各反射状態が遷移する。従っ
て、本液晶プロジェクタでは、各ダイクロイックミラー
11〜14に反射部、透過部を等角度間隔で備えた簡素
な構成を有しながらも、光源10からの入射光を時分割
で3原色に分割することができ、図示しないスクリーン
上の1つのスポットにおいて時分割によるフルカラー表
示が得られる。このため、本液晶プロジェクタによれ
ば、大画面、高解像度及び高輝度が得られ、テレビ画像
(動画)の表示が可能になり、ダイクロイックミラーに
等角度間隔で反射部を有しない従来の液晶プロジェクタ
に比して約3倍の解像度を得ることができる。
14を全反射ミラーに置き換えることができ、この場合
にも、ダイクロイックミラー14を用いた場合と同じ効
果を得ることができる。
明する。図6は、本実施形態例における液晶プロジェク
タの要部構成を示す側面図である。第1実施形態例では
4枚のダイクロイックミラーを用いて光分離したが、本
実施形態例では、2枚のダイクロイックミラーと1つの
全反射ミラーとを用いて光分離する。なお、同図ではフ
ィールドレンズ及び投影レンズを図示省略している。
ダイクロイックミラー12、13及び全反射ミラー29
を有する。ダイクロイックミラー12、13は夫々、回
転軸16、17によって、入射光に対し所定の角度で傾
斜して支持される。ダイクロイックミラー12及び13
は、第1実施形態例におけるダイクロイックミラー12
及び13と同じ構成を有し、外周面に備えた歯面を、第
1実施形態例と同様の回転軸20に備えた歯車22及び
23に夫々噛み合わせている。ダイクロイックミラー1
2、13の後段には全反射ミラー29が配設される。2
枚のダイクロイックミラー12、13の各反射部、及び
全反射ミラー29の反射面は、入射光から分離した光束
を液晶表示パネル25に向かって反射する角度に夫々設
定される。
ックミラーを詳細に示す正面図である。同図では、ダイ
クロイックミラー12のG反射部12aを便宜上、緑色
光を反射する領域としたが、緑色光を反射するダイクロ
イックミラーは実際には緑色光だけでなく赤色光も反射
する。この場合、第1実施形態例におけるダイクロイッ
クミラー12のG反射部12aではその前段にR反射部
11aが位置するので不都合はない。しかし、本実施形
態例では、G反射部12aが入射側の最前段に位置する
ため、G反射部12aとB反射部13aとに入射した場
合に、赤色光を反射部12a及び13aを透過させて全
反射ミラー29に到達させなければならない。この実現
のため、本実施形態例におけるG反射部12aは、緑色
光のみを反射する構成とされている。
す断面図である。この液晶表示パネル25は、第1実施
形態例と同じ構成を有する。ダイクロイックミラー1
2、13の120゜ずつの同期回転によって次の反射状
態が得られる。
イクロイックミラー12がG反射部12a、ダイクロイ
ックミラー13がB反射部13aを夫々位置させる。こ
の状態では、図8に示されるように、液晶表示パネル2
5のマイクロレンズ34に対し、光源10からの光の入
射方向に関する手前から緑色光、青色光、赤色光・・・
の順で入射する。この結果、各光束がマイクロレンズ3
4でオーバフォーカスされ、各液晶素子32aに対して
赤色光、青色光、緑色光の順に入射する。
イクロイックミラー12がR反射部12b、ダイクロイ
ックミラー13がG反射部13bを夫々位置させる。こ
の状態では、マイクロレンズ34に対し、光源10から
の光の入射方向に関する手前から赤色光、緑色光、青色
光・・・の順で入射する。この結果、各光束がマイクロ
レンズ34でオーバフォーカスされ、各液晶素子32a
に対して青色光、緑色光、赤色光の順に入射する。
イクロイックミラー12がB反射部12c、ダイクロイ
ックミラー13がR反射部13cを夫々位置させる。こ
の状態では、マイクロレンズ34に対し、光源10から
の光の入射方向に関する手前から青色光、赤色光、緑色
光・・・の順で入射する。この結果、各光束がマイクロ
レンズ34でオーバフォーカスされ、各液晶素子32a
に対して緑色光、赤色光、青色光の順に入射する。以上
の本実施形態例によれば、第1実施形態例よりも簡素な
構成によって解像度を向上できる液晶プロジェクタを得
ることができる。
明する。図9は、本実施形態例における液晶プロジェク
タの要部構成を示す側面図である。本実施形態例では、
複数枚のダイクロイックミラーに代えて、1枚の光フィ
ルタと全反射ミラーとを用いて光分離する。液晶プロジ
ェクタは、回転軸が光源からの入射光39に対して所定
の角度で傾斜した1枚の光フィルタ40と、光フィルタ
40からの反射光を液晶表示パネル25に導く全反射ミ
ラー41とを備える。
正面図である。光フィルタ40は、全体として円板状を
呈し、回転軸42を中心とする内周側に、青色光のみを
透過する第1透過フィルタ43aと、緑色光のみを透過
する第1透過フィルタ44aと、赤色光のみを透過する
第1透過フィルタ45aとを等角度間隔で反時計回りに
有する。更に、光フィルタ40の外周側には、青色光の
みを透過する第2透過フィルタ43bと、緑色光のみを
透過する第2透過フィルタ44bと、赤色光のみを透過
する第2透過フィルタ45bとが等角度間隔で反時計回
りに配置される。第2透過フィルタ43b〜45bは夫
々、第1透過フィルタ43a〜45aに対して反時計方
向に120゜ずつずらして配置される。これにより、第
1透過フィルタ43a〜45a及び第2透過フィルタ4
3b〜45bの内、異なる特定成分に対応する部分が径
方向で相互に隣接する。
第1透過フィルタ43a〜45aの裏面で夫々反射した
光束を第2透過フィルタ43b〜45bの夫々に対して
全反射する第1反射面41aと、第2透過フィルタ43
b〜45bの裏面で夫々反射した光束を液晶表示パネル
25に導く第2反射面41bとを有する。第1反射面4
1aは、全反射した光束の一部を第2透過フィルタ43
b〜45bの何れかを透過させた後に液晶表示パネル2
5に向かわせ、第2透過フィルタ43b〜45bの何れ
かの裏面で反射した光束を第2反射面41bに向かわせ
るように傾斜角度が調整される。
は、光フィルタ40がモータによって回転軸42を中心
に一方向に回転した状態で入射光39が入射するとき、
以下のように動作する。例えば、第1透過フィルタ45
aと第2透過フィルタ44bとが入射位置に至ると、第
1透過フィルタ45aを透過した赤色光が液晶表示パネ
ル25に入射し、第1透過フィルタ45aの裏面で反射
した光束が第1反射面41aで更に反射して第2透過フ
ィルタ44bに向かう。この際に、緑色光が第2透過フ
ィルタ44bを透過して液晶表示パネル25に向かい、
また、第2透過フィルタ44bの裏面で反射した光束が
第2反射面41bで更に反射して、赤色光及び緑色光が
除去された青色光として液晶表示パネル25に向かう。
以下、入射光39に対して他の透過フィルタが位置した
際にも、上記と同様に動作する。
づいて説明したが、本発明の液晶プロジェクタは、上記
実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記
実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した液晶
プロジェクタも、本発明の範囲に含まれる。
ジェクタによると、簡素な構成を有しながらも、解像度
をより向上させることができる。
クタの要部構成を示す側面図である。
を詳細に示す正面図である。
クタの要部構成を示す側面図である。
を詳細に示す正面図である。
して示す断面図である。
クタの要部構成を示す側面図である。
詳細に示す正面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 光源からの入射光を3つの色成分に分離
する光分離手段を備え、該光分離手段によって分離され
た各色成分の光束を画像情報に対応して変調した後に光
学的に合成して表示する液晶プロジェクタにおいて、 前記光分離手段が、前記入射光に対し夫々所定の角度で
傾斜して配列される複数の円板状のダイクロイックミラ
ーを備え、 各ダイクロイックミラーが、中心軸に関して等角度間隔
で配置され前記3つの色成分の内の特定成分を反射し且
つ他の成分を透過する反射/透過部を備え、 前記複数のダイクロイックミラーが、各反射/透過部を
所定の状態に揃えた状態で同期して中心軸回りに回転す
ることを特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項2】 各ダイクロイックミラーが外周面に歯面
を備え、前記光分離手段が、該歯面に噛み合い前記各ダ
イクロイックミラーを一方向に回転させる歯車を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項3】 前記複数のダイクロイックミラーの後段
に、前記入射光に対して所定の角度で傾斜する反射面を
有する全反射ミラーを更に備えることを特徴とする請求
項1又は2に記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項4】 光源からの入射光を3つの色成分に分離
する光分離手段を備え、該光分離手段によって分離され
た各色成分の光束を画像情報に対応して変調した後に光
学的に合成して表示する液晶プロジェクタにおいて、 前記光分離手段が、前記入射光に対して所定の角度で傾
斜する回転軸を有し該回転軸を中心として回転する円板
状の光フィルタ部材と、該光フィルタ部材で反射した光
束を所定の方向に反射するミラー部材とを備え、 前記光フィルタ部材が、中心軸に関して等角度間隔で配
置され前記3つの色成分の内の特定成分を順に透過し且
つ他の成分を前記ミラー部材に反射する3種のフィルタ
を夫々有する第1及び第2の透過フィルタ部を夫々内周
側及び外周側に備え、 前記第1及び第2の透過フィルタ部は、異なる特定成分
に対応する前記フィルタを径方向に相互に隣接して備え
ることを特徴とする液晶プロジェクタ。
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JP01069599A JP3150124B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 液晶プロジェクタ |
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ID=11757430
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Cited By (4)
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JP2002207249A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Dainippon Printing Co Ltd | カラー画像表示装置 |
JP2012203262A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Casio Comput Co Ltd | 投影装置 |
JP2018066880A (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | ファナック株式会社 | ビーム分配器 |
JP2018066851A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | ファナック株式会社 | ビーム分岐装置 |
-
1999
- 1999-01-19 JP JP01069599A patent/JP3150124B2/ja not_active Expired - Fee Related
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