JP2652158B2 - Lcdプロジェクタ装置 - Google Patents

Lcdプロジェクタ装置

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JP2652158B2
JP2652158B2 JP62017830A JP1783087A JP2652158B2 JP 2652158 B2 JP2652158 B2 JP 2652158B2 JP 62017830 A JP62017830 A JP 62017830A JP 1783087 A JP1783087 A JP 1783087A JP 2652158 B2 JP2652158 B2 JP 2652158B2
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dichroic mirror
color
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lcd
dichroic
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満 大和田
瑞穂 田島
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、入射する白色光から成る映像信号を3原色
の色成分に分光し、各色成分をそれぞれのLCD(liquid
cristal display:液晶表示器)を用いて変調した後に、
再び合成してフルカラーの映像を投射するようにしたLC
Dプロジェクタ装置に関するものである。
[従来の技術] 従来のこの種のLCDプロジェクタ装置においては、第
3図に例示するように、白色光である平行入射光Aを3
原色に分光する手段として、性質の異なった2つのダイ
クロイックミラーを備えたダイクロイックミラー1、2
を互いに交叉させたものが用いられている。例えば、ダ
イクロイックミラー1は青の色成分Bを反射し、ダイク
ロイックミラー2は赤の色成分Rを反射するものが用い
られる。この交叉するダイクロイックミラー1、2によ
って分離された3つの色成分R、G、Bのうち、Rは全
反射ミラー3、4に反射され、Gはそのまま直進し、ま
たBは全反射ミラー5、6により反射されてそれぞれに
対応するLCD7、8、9に入射される。LCD7、8、9に
は、赤、緑、青の各色成分の映像が写し出されているの
で、ここを光が透過するとき各LCD7、8、9の映像によ
る透過率の変化が光の強弱が変調される。
即ち、第3図において赤、緑、青の各色成分R、G、
Bは、それぞれLCD7、8、9の映像信号により変調され
て色成分R′、G′、B′となり、これらの光はダイク
ロイックプリズム10によって再び合成されて出射光A′
として出力される。なお、出射光A′は周知のように図
示しない投射レンズによってスクリーンに投射され、ス
クリーンにはフルカラーの映像が写し出される。このよ
うに、従来例では2種のダイクロイックミラー1、2を
第4図の示すように交叉させた状態で用いているため、
一方のダイクロイックミラー1の反射面の一部が欠けて
部分的に画像欠落をきたすという欠点がある。例えば、
第4図においてダイクロイックミラー1、2が互いに直
角に交叉しているとすれば、ダイクロイックミラー1の
厚みtと反射面の欠落した部分の寸法t′との関係は次
式によって表される。
t′=t/21/2 …(1) この(1)式のt′は無視できない値であり、その分
だけ例えば青の中心がストライプ状に欠落してしまうと
いう不都合を生ずる。また従来例において変調された色
成分を合成するために用いられているクロスダイクロイ
ックプリズム10は複雑な構造をしているので高価であ
り、かつ重量も大きい。
[発明の目的] 本発明の的は、このような従来例の欠点を改善するた
め、ダイクロイックミラーのみでも光の分光及び合成を
行えるようにし、特にダイクロイックミラーを交叉させ
ない構成にして画像欠落の問題を解消すると共に、収差
による画像劣化が少ないLCDプロジェクタ装置を提供す
ることにある。
[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、入射す
る白色光を3原色の1つの色成分と残りの色成分とに分
離する第1の分光用ダイクロイックミラーと、前記残り
の色成分を2つの色成分に分離する第2の分光用ダイク
ロイックミラーと、分離された3つの色成分を個々に受
光して変調する3個のLCDと、これらのLCDにより変調さ
れた3つの色成分の内の2つの色成分を合成する第1の
色合成用ダイクロイックミラーと、該第1の色合成用ダ
イクロイックミラーによる合成光と残りの1つの色成分
を合成する第2の色合成用ダイクロイックミラーとを有
し、前記3原色の各色成分の色合成の際の前記色合成用
ダイクロイックミラーの透過回数が0回又は1回となる
ように構成したことを特徴とするLCDプロジェクタ装置
である。
[発明の実施例] 第1図は本発明の前提となるLCDプロジェクタ装置を
示し、11は例えば赤と青の色成分R、Bを反射する第1
の分光用ダイクロイックミラー、12はその反射された色
成分R、Bを分離するための第2の分光用ダイクロイッ
クミラーであり、第2の分光用ダイクロイックミラー12
は青の色成分Bを反射する性質のものが用いられてい
る。第1、第2の分光用ダイクロイックミラー11、12は
入射光Aと45゜の方向に平行に配置され、これらの分光
用ダイクロイックミラー11、12の両側にこれらのダイク
ロイックミラー11、12と平行に全反射ミラー13、14が配
置されている。また、第1、第2の分光用ダイクロイッ
クミラー11、12の面を延長した方向にそれぞれ青の色成
分Bを反射する第1の合成用ダイクロイックミラー15、
赤の色成分Rを反射する第2の合成用ダイクロイックミ
ラー16が配置され、全反射ミラー13と第1の合成用ダイ
クロイックミラー15の間の入射光Aと平行な方向にLCD1
7が配置され、第1、第2の分光用ダイクロイックミラ
ー11、12の間の入射光Aと直交する方向にLCD18が配置
され、第2の分光用ダイクロイックミラー12と全反射ミ
ラー14の入射光Aと平行な方向にLCD19が配置されてい
る。
入射光Aは第1の分光用ダイクロイックミラー11に入
射し、ここを透過した緑の色成分Gは、全反射ミラー13
によって反射された後にLCD17に入射し、また第1の分
光用ダイクロイックミラー11で反射され第2の分光用ダ
イクロイックミラー12で反射された青の色成分BはLCD1
8に、第2の分光用ダイクロイックミラー12を透過した
赤の色成分RはLCD19にそれぞれ入射する。LCD17、15、
16はそれぞれ緑、青、赤の各色成分G、B、Rに対応す
る映像が写し出されており、これらの映像はLCD17、1
5、16の透過率の変化に依存し、各色成分G、B、Rは
それぞれの光の強弱に変調されて色成分G′、B′、
R′となる。これらの変調された色成分G′、B′、
R′は再び合成されてフルカラーの出射光A′としてス
クリーンに投射される。
LCD17で変調された緑の色成分G′は第1の合成用ク
ロイックミラー15及び第2の合成用ダイクロイックミラ
ー16を透過して出力される。また、LCD18で変調された
青の色成分B′は第1の合成用ダイクロイックミラー15
で反射されて緑の色成分G′と合成される。更に、LCD1
9で変調された赤の色成分R′は全反射ミラー14で反射
された後に第2の合成用ダイクロイックミラー16で反射
され、そこで緑、青の色成分G′、B′と合成され出射
光A′となる。
しかし、この例の場合には、緑の色成分GはLDC17で
画像が形成された後に、2枚のダイクロイックミラー1
5、18を透過するため、収差による影響が大きい。
第2図は本発明の実施例を示し、第1、第2の分光用
ダイクロイックミラー21、22は入射光Aを対して45度の
方向に傾けて、入射光Aの入射方向に沿って平行に配置
されている。第1の分光用ダイクロイックミラー21は赤
の色成分Rを反射する特性を有しており、第1の分光用
ダイクロイックミラー21を透過した緑と青の色成分を分
離する第2の分光用ダイクロイックミラー22は青の色成
分Bを反射する特性を有している。第1の分光用ダイク
ロイックミラー21の反射方向には全反射ミラー25が配置
され、第2の分光用ダイクロイックミラー22の反射方向
にはLCD28、第1の合成用ダイクロイックミラー23が配
置され、第2の分光用ダイクロイックミラー22の透過方
向には2LCD27、全反射ミラー29が配置されている。ま
た、全反射ミラー25の反射方向にはLCD26、第1の合成
用ダイクロイックミラー23、第2の合成用ダイクロイッ
クミラー24が配置され、全反射ミラー29の反射方向に第
2の合成用ダイクロイックミラー24が配置されている。
そして、全反射ミラーを含む全てのミラーはそれらの面
を第1の分光用ダイクロイックミラー21、第2の分光用
ダイクロイックミラー22の面と平行に配置されている。
入射光Aは第1の分光用ダイクロイックミラー21に入
射し、ここを透過した成分は第2のダイクロイックミラ
ー22で青の色成分Bは反射され、緑の色成分Gは透過す
る。第2のダイクロイックミラー22を透過した緑の色成
分GはLCD27に入射する。また、第1の分光用ダイクロ
イックミラー21で反射された赤の色成分Rは全反射ミラ
ー25で反射された後にLCD26に入射する。更に、第2の
分光用ダイクロイックミラー22で反射された青の色成分
BはLCD28にそれぞれ入射する。LCD27、26、28にはそれ
ぞれ緑、赤、青の各色成分G、R、Bに対応する映像が
移し出されており、これらの映像はLCD27、26、28の透
過率の変化に依存し、各色成分G、R、Bはそれぞれの
光の強弱が変調されて色成分G′、R′、B′となる。
LCD27で変調された緑の色成分G′は第2の合成用ダ
イクロイックミラー24を通過して出力される。また、LC
D26で変調された赤の色成分Rは第1の合成用ダイクロ
イックミラー23を透過して第2の合成用ダイクロイック
ミラー24に至り、ここで反射されて緑の色成分G′と合
成される。また、LCD28で変調された青の色成分B′は
第1の合成用ダイクロイックミラー23で反射され、第2
の合成用ダイクロイックミラー24に至り、ここで反射さ
れ緑、赤の色成分G′、R′と合成され、フルカラーの
出射光A′として入射光Aに対して直交する方向からス
クリーンに投射される。
この実施例においては、赤の色成分R′は分光用ダイ
クロイックミラーを1回反射し、合成用ダイクロイック
ミラーを1回透過すると共に1回反射し、緑の色成分
G′は分光用ダイクロイックミラーを2回透過すると共
に合成用ダイクロイックミラーを1回透過し、青の色成
分B′は分光用ダイクロイックミラーを1回透過すると
共に1回反射し、合成用ダイクロイックミラーを2回反
射し、ダイクロイックミラーを全く透過することはな
い。
このように、各色成分は共に画像形成後の色合成の際
においては、合成用ダイクロイックミラーの透過回数を
0回又は1回としているので、合成用ダイクロイックミ
ラーによる画像収差の影響が軽減される。
なお、実施例においては、例えば赤と青の光路を逆に
してもよい。この場合に、各ダイクロイックミラー及び
LCDをそれぞれの色成分に合うように適当に選択すれば
種の組合わせが可能である。
[発明の効果) 以上説明したように本発明に係るLCDプロジェクタ装
置は、従来用いられていたダイクロイックプリズムに代
って、ダイクロイックミラーによって光の分光、合成を
行えるように構成できるので安価で軽量小型となる。ま
た、従来のように分光用ダイクロイックミラーを交叉さ
せる必要がないので、従来例における画像欠落の問題が
完全に解消される。更に、色合成に際しては各色成分は
ダイクロイックミラーを多くとも1回しか通過しないの
で、大きな収差が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
図面第1図は本発明の前提となるLCDプロジェクタ装置
の構成図、第2図は本発明に係るLCDプロジェクタ装置
の実施例の光学的配置図、第3図は従来例の配置図、第
4図は従来例におけるダイクロイックミラーの交叉状態
の拡大図である。 符号21、22は分光用ダイクロイックミラー、25、29は全
反射ミラー、23、24は合成用ダイクロイックミラー、2
6、27、28はLCDである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−94818(JP,A) 特開 昭58−97983(JP,A) 特開 昭61−102626(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入射する白色光を3原色の1つの色成分と
    残りの色成分とに分離する第1の分光用ダイクロイック
    ミラーと、前記残りの色成分を2つの色成分に分離する
    第2の分光用ダイクロイックミラーと、分離された3つ
    の色成分を個々に受光して変調する3個のLCDと、これ
    らのLCDにより変調された3つの色成分の内の2つの色
    成分を合成する第1の色合成用ダイクロイックミラー
    と、該第1の色合成用ダイクロイックミラーによる合成
    光と残りの1つの色成分を合成する第2の色合成用ダイ
    クロイックミラーとを有し、前記3原色の各色成分の色
    合成の際の前記色合成用ダイクロイックミラーの透過回
    数が0回又は1回となるように構成したことを特徴とす
    るLCDプロジェクタ装置。
JP62017830A 1987-01-27 1987-01-27 Lcdプロジェクタ装置 Expired - Lifetime JP2652158B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3277280D1 (en) * 1981-12-28 1987-10-15 Hughes Aircraft Co High efficiency optical system for three-color liquid crystal light valve image projection with color selective prepolarization
JPS58117534A (ja) * 1981-12-28 1983-07-13 ヒューズ・エアクラフト・カンパニー 投影装置

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