JP2002365719A - プロジェクタのカラーフィルタ装置 - Google Patents

プロジェクタのカラーフィルタ装置

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JP2002365719A
JP2002365719A JP2001169086A JP2001169086A JP2002365719A JP 2002365719 A JP2002365719 A JP 2002365719A JP 2001169086 A JP2001169086 A JP 2001169086A JP 2001169086 A JP2001169086 A JP 2001169086A JP 2002365719 A JP2002365719 A JP 2002365719A
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JP
Japan
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color filter
lens
light beam
light
color
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JP2001169086A
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Shinichiro Tajiri
真一郎 田尻
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Fujitsu General Ltd
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 白色光線を時分割でR、G、Bに色分解する
カラーフィルタを、出力光線の形状のゆがみを生じにく
くし、小型にする。 【解決手段】 カラーフィルタ1は、円筒体の円筒面を
円筒体の中心の駆動軸2に平行にR、G、Bの領域に三
分割し、三分割された各領域に白色光線をR、G、B光
線に色分解し反射するためのフィルタを配設する。反射
出力光線の光路上にシリンドリカルレンズを設け、出力
光線の広がりを補正する。入射側にもシリンドリカルレ
ンズを設け、二つのレンズに補正を分担させてもよい。
また、カラーフィルタを球形にしてもよい。この場合は
一般的な球面レンズで出力光線の広がりの補正を行う。
なお、R、G、Bの出力光線はPBSで偏光面を揃え、
R、G、Bの映像信号で時分割駆動されるLCDまたは
DMD等に入射し、変調された映像光線を投射レンズで
スクリーンに投射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプロジェクタのカラ
ーフィルタ装置に係り、光源からの白色光線を時分割で
色分解するものに関する。
【0002】
【従来の技術】プロジェクタ装置には、光源からの白色
光線をカラーフィルタにより赤、緑および青色に時分割
で色分解し、偏光ビームスプリッタで偏光面を揃え、
赤、緑および青色の映像信号で時分割駆動される、例え
ば、LCD(液晶素子)またはDMD(Digital Micro-m
irror Device) 等に入射し、LCD等で変調された映像
光線を投射レンズでスクリーンに投射する方式のものが
ある。このカラーフィルタには、例えば、図6(イ)に
示す如く、赤(R) 、緑(G) および青(B) の各色の波長用
のフィルタ41を円盤状に配置し、これを回転させ、各色
の光線を時分割で透過させるものや、同図(ロ)に示す
如く、各色用のフィルタ51を円環状に形成し、円環の中
心部に反射鏡52を固定し、フィルタ51を回転させ、フィ
ルタ51を透過した各色の光線を反射鏡52で反射し、再度
同じフィルタ51を透過させて出力するものや、同図
(ハ)に示す如く、各色用のフィルタ61を円錐状に形成
し、各色の面で光源からの光線を反射させるもの等が提
案されている。しかし、(イ)の円盤状のフィルタ41
は、色の分解に必要な面積の約3倍の円盤面積が必要
で、装置全体の小型化が難しく、(ロ)の円環状のフィ
ルタ51は、フィルタ材を円環状にして回転させるという
構造に難があり、(ハ)の円錐状のフィルタ61は、光源
からの光線を円錐面で反射させるので反射された光線が
台形にゆがむという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑み、円筒形または球形の反射形カラーフィルタを用
いることにより反射光線の形状にゆがみを生じにくく
し、カラーフィルタの容積を小さくし、プロジェクタ装
置全体の小型化を可能にすることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプロジェクタのカラーフィルタ装置では、
円筒体の中心に駆動軸を設け、同円筒体の円筒面を同駆
動軸と平行に赤の領域、緑の領域および青の領域に三分
割し、同三分割された各領域に白色光線を赤、緑および
青色の光線に色分解し反射するためのカラーフィルタを
配設してなり、光源からの白色光線を前記カラーフィル
タ面に入射し、前記駆動軸の回転で色分解され反射され
た各色の光線を出力する。
【0005】前記カラーフィルタからの出力光線の光路
上に第1シリンドリカルレンズを配設し、同出力光線の
広がりを補正するようにする。なお、同第1シリンドリ
カルレンズを同出力光線の光路方向に可動式にし、同出
力光線の広がりの補正量を調節できるようにしてもよ
い。
【0006】また、前記カラーフィルタの前記白色光線
の入射光路上に第2シリンドリカルレンズを配設し、前
記第1シリンドリカルレンズによる補正を同第2シリン
ドリカルレンズに分担させるようにしてもよい。
【0007】なお、前記第1および第2シリンドリカル
レンズを一体化してもよい。
【0008】また、球体の中心を通るように駆動軸を設
け、同球体の球面を同駆動軸と平行に赤の領域、緑の領
域および青の領域に三分割し、同三分割された各領域に
白色光線を赤、緑および青色の光線に色分解し反射する
ためのカラーフィルタを配設してなり、光源からの白色
光線を前記カラーフィルタ面に入射し、前記駆動軸の回
転で色分解され反射された各色の光線を出力するように
してもよい。
【0009】この場合も、前記カラーフィルタからの出
力光線の光路上に第1レンズを配設し、同出力光線の広
がりを補正するようにする。なお、同第1レンズを同出
力光線の光路方向に可動式にし、同出力光線の広がりの
補正量を調節できるようにしてもよい。
【0010】なお、前記カラーフィルタの前記白色光線
の入射光路上に第2レンズを配設し、前記第1レンズに
よる補正を同第2レンズに分担させるようにしてもよ
い。
【0011】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図1は本発明によるプロジ
ェクタのカラーフィルタ装置の一実施例の要部斜視図
で、図の1はカラーフィルタ、2は駆動軸である。カラ
ーフィルタ1は、円筒体の円筒面を駆動軸2と平行に赤
(R) 、緑(G) および青(B) の各色の領域に三分割し、三
分割された各領域に、白色光線をR、GおよびBの各色
の波長の光線に色分解するためのフィルタを設け、駆動
軸2を駆動してカラーフィルタ1を回転させ、光源から
の白色光線をR、GおよびBに時分割で色分解し、反射
して出力する。色分解されたR、G、Bの光線は図示し
ない偏光ビームスプリッタで偏光面を揃え、R、Gおよ
びBの映像信号でカラーフィルタ1に同期させて時分割
駆動されるLCD等に入射し、変調し、R、G、Bの映
像光線とし、投射レンズでスクリーンに投射する。
【0012】図2に示すように、光源からの入射光線
(白色光線)は、カラーフィルタ1で反射された光線
(図の例では斜め上方に反射)と重ならないような位置
に入射させる。カラーフィルタ1で色分解し反射された
R、G、Bの出力光線はaの如く放射状に広がる。そこ
で、出力光線の光路上の適宜の位置に第1シリンドリカ
ルレンズ11を配設し、出力光線の広がりbを補正し、出
力光線のアスペクト比を照射すべきLCD等のアスペク
ト比に合わせ、光線の利用効率を向上させる。また、図
3に示すように、この第1シリンドリカルレンズ11を出
力光線の光路方向(図のAの方向)に可動式にし、出力
光線の広がりの補正量を調節できるようにしてもよい。
これにより、アスペクト比の異なる画像(例えば、3:
4と9:16等)を投射する場合に光線の利用率が低下し
ないようにできる。
【0013】また、図4に示すように、光源からの白色
光線の入射光路上に第2シリンドリカルレンズ22を配設
し、出力光線の光路上の第1シリンドリカルレンズ21と
合わせて二枚で補正量を分担するようにすれば、第1シ
リンドリカルレンズ21を薄くすることができる。なお、
第1、第2シリンドリカルレンズ21および22を一体化す
れば、部品点数を減らすことができる。
【0014】図5は球形のカラーフィルタの例である。
すなわち、(イ)に示すように、球体の球面を駆動軸32
と平行にR、GおよびBの領域に三分割し、三分割され
た各領域に、白色光線をR、G、Bの各色の波長の光線
に色分解するためのフィルタを設けてカラーフィルタ31
を構成する。そして、駆動軸32の駆動でカラーフィルタ
31を回転させ、光源からの白色光線をR、GおよびBに
時分割で色分解し、反射して出力する。この場合、カラ
ーフィルタ31で反射された光線が光源からの白色光線
(入射光線)と重ならないように、白色光線を球体の軸
(駆動軸32)から外れた位置に入射させる。(ロ)に示
すように、R、G、Bの出力光線の光路上の適宜の位置
に第1レンズ33を配設し、出力光線の広がりを補正す
る。この場合、第1レンズ33を出力光線の光路方向に可
動式にし、出力光線の広がりの補正量を調節できるよう
にしてもよい。また、(ハ)に示すように、光源からの
白色光線の入射光路上に第2レンズ34を配設し、第1レ
ンズ33と合わせて二枚のレンズで補正量を分担するよう
にすれば、第1レンズ33を薄くすることができる。な
お、第1、第2レンズ33、34は一般的な球面レンズを用
いる。
【0015】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるプ
ロジェクタのカラーフィルタ装置によれば、反射形カラ
ーフィルタを円筒形に形成したので、色分解され反射さ
れる出力光線の形状にゆがみが生じにくく、出力光線の
光路上にシリンドリカルレンズを配設し、出力光線の広
がりを補正することにより、出力光線のアスペクト比を
照射すべきLCD等のアスペクト比に合わせることがで
き、光線の利用効率を向上させることができる。このシ
リンドリカルレンズを光路方向に可動式にすることによ
り、出力光線の広がりの補正量を調節し、アスペクト比
の異なる画像を投射する場合にも光線の利用効率が低下
しないようにできる。そして、円盤形カラーフィルタの
ように容積が大きくならず、プロジェクタ装置全体の小
型化が可能となる。なお、入射光路にもシリンドリカル
レンズを設け、二つのシリンドリカルレンズで補正量を
分担するようにすれば、出力光線側のシリンドリカルレ
ンズを薄くすることができ、また、二つのシリンドリカ
ルレンズを一体化すれば、部品点数を減らすことができ
る。また、反射形カラーフィルタを球形に形成すること
により、出力光線の広がりが縦横及び放射方向に対称に
なるので、一般的な球面レンズで出力光線の広がりを補
正でき、また、レンズの位置を可動式にすることにより
照射すべきLCD等に出力光線を最も効率よく照射する
ように調節することが可能となる。また入射光路にもレ
ンズを設けることにより、二つのレンズで補正量を分担
し、出力光線側のレンズを薄いものにすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプロジェクタのカラーフィルタ装
置の一実施例の要部斜視図である。
【図2】出力光線の光路上にシリンドリカルレンズを配
設した例である。
【図3】図2のシリンドリカルレンズを移動式にした例
である。
【図4】本発明によるプロジェクタのカラーフィルタ装
置の他の実施例の要部構成図である。
【図5】球形のカラーフィルタの例である。
【図6】従来のプロジェクタのカラーフィルタ装置の例
である。
【符号の説明】
1 カラーフィルタ(円筒形) 2、32 駆動軸 11、21 第1シリンドリカルレンズ 22 第2シリンドリカルレンズ 31 カラーフィルタ(球形) 33、34 第1、第2レンズ 41 カラーフィルタ(円盤形) 51 カラーフィルタ(円環形) 52 反射鏡 61 カラーフィルタ(円錐形)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒体の中心に駆動軸を設け、同円筒体
    の円筒面を同駆動軸と平行に赤の領域、緑の領域および
    青の領域に三分割し、同三分割された各領域に白色光線
    を赤、緑および青色の光線に色分解し反射するためのカ
    ラーフィルタを配設してなり、光源からの白色光線を前
    記カラーフィルタ面に入射し、前記駆動軸の回転で色分
    解され反射された各色の光線を出力するようにしたプロ
    ジェクタのカラーフィルタ装置。
  2. 【請求項2】 前記カラーフィルタからの出力光線の光
    路上に第1シリンドリカルレンズを配設し、同出力光線
    の広がりを補正するようにした請求項1記載のプロジェ
    クタのカラーフィルタ装置。
  3. 【請求項3】 前記第1シリンドリカルレンズを前記出
    力光線の光路方向に可動式にし、同出力光線の広がりの
    補正量を調節できるようにした請求項2記載のプロジェ
    クタのカラーフィルタ装置。
  4. 【請求項4】 前記カラーフィルタの前記白色光線の入
    射光路上に第2シリンドリカルレンズを配設し、前記第
    1シリンドリカルレンズによる補正を同第2シリンドリ
    カルレンズに分担させるようにした請求項2記載のプロ
    ジェクタのカラーフィルタ装置。
  5. 【請求項5】 前記第1および第2シリンドリカルレン
    ズを一体化してなる請求項4記載のプロジェクタのカラ
    ーフィルタ装置。
  6. 【請求項6】 球体の中心を通るように駆動軸を設け、
    同球体の球面を同駆動軸と平行に赤の領域、緑の領域お
    よび青の領域に三分割し、同三分割された各領域に白色
    光線を赤、緑および青色の光線に色分解し反射するため
    のカラーフィルタを配設してなり、光源からの白色光線
    を前記カラーフィルタ面に入射し、前記駆動軸の回転で
    色分解され反射された各色の光線を出力するようにした
    プロジェクタのカラーフィルタ装置。
  7. 【請求項7】 前記カラーフィルタからの出力光線の光
    路上に第1レンズを配設し、同出力光線の広がりを補正
    するようにした請求項6記載のプロジェクタのカラーフ
    ィルタ装置。
  8. 【請求項8】 前記第1レンズを前記出力光線の光路方
    向に可動式にし、同出力光線の広がりの補正量を調節で
    きるようにした請求項7記載のプロジェクタのカラーフ
    ィルタ装置。
  9. 【請求項9】 前記カラーフィルタの前記白色光線の入
    射光路上に第2レンズを配設し、前記第1レンズによる
    補正を同第2レンズに分担させるようにした請求項7記
    載のプロジェクタのカラーフィルタ装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058588A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Ricoh Co Ltd 光学デバイス、光学装置、表示装置及び立体画像表示装置
KR100826340B1 (ko) 2004-11-08 2008-05-02 삼성전기주식회사 드럼식 반사형 칼라휠 및 그를 이용한 디스플레이 장치
JP2010197497A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2011059265A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Sharp Corp プロジェクタ装置

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KR100826340B1 (ko) 2004-11-08 2008-05-02 삼성전기주식회사 드럼식 반사형 칼라휠 및 그를 이용한 디스플레이 장치
JP2010197497A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
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