JP2678863B2 - 画像投影装置 - Google Patents

画像投影装置

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JP2678863B2
JP2678863B2 JP4319269A JP31926992A JP2678863B2 JP 2678863 B2 JP2678863 B2 JP 2678863B2 JP 4319269 A JP4319269 A JP 4319269A JP 31926992 A JP31926992 A JP 31926992A JP 2678863 B2 JP2678863 B2 JP 2678863B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】この発明は液晶プロジェクタ等の画
像投影装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来より、画像を拡大投影する画像投影装
置として、液晶プロジェクタが知られている。この液晶
プロジェクタは、図5に示すように、キセノンランプ等
よりなる光源1で発光した光をリフレクタ2で平行光線
として放出し、この放出された光線を透過型のダイクロ
イックミラー3、4および全反射ミラー5、6、7で3
つに分散して、青、緑、赤の3種類の液晶表示パネル
(チャート)8、9、10に照射し、各液晶表示パネル
8、9、10に表示された画像をダイクロイックプリズ
ム11で合成して投影レンズ12によりスクリーン(図
示せず)に拡大投影する。この場合、光源1から平行光
線として放出された光線のうち、青波長の光線はダイク
ロイックミラー3を透過して全反射ミラー5で反射され
た後、青用の液晶表示パネル8に照射される。緑波長の
光線はダイクロイックミラー3で反射され、次のダイク
ロイックミラー4で再び反射された後、緑用の液晶表示
パネル9に照射される。また、赤波長の光線はダイクロ
イックミラー3で反射され、次のダイクロイックミラー
4を透過して2つの全反射ミラー6、7で全反射された
後、赤用の液晶表示パネル10に照射される。このよう
にして、青、緑、赤の各光線がそれぞれ専用の液晶表示
パネル8、9、10に照射されると、各液晶表示パネル
8、9、10に表示された画像はダイクロイックプリズ
ム11でカラー画像として合成され、投影レンズ12で
拡大投影される。
【0003】
【従来技術の問題点】上記のような液晶プロジェクタに
おいては、光源1から青用の液晶表示パネル8と緑用の
液晶表示パネル9までの光路長は等しいが、光源1から
赤用の液晶表示パネル10までの光路長は上述した青、
緑の各液晶表示パネル8、9よりも長い。そのため、
青、緑の各液晶表示パネル8、9の照度分布に対して赤
用の液晶表示パネル10の照度分布が異なるので、これ
らの画像をダイクロイックプリズム11で合成すると、
色ムラや輝度ムラが生じ、鮮明なカラー画像を得ること
ができないという問題がある。
【0004】
【発明の目的】この発明は上述した事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、複数のチャートの
照度を均一化し、色ムラや輝度ムラを少なくして、鮮明
な画像を得ることのできる画像投影装置を提供すること
にある。
【0005】
【発明の要点】この発明は上述した目的を達成するため
に、1つの光源からの光線を複数に分割して複数のチャ
ートに照射することで、複数の画像光を生成し、これら
の画像光を合成投影する画像投影装置において、複数の
チャートのうち少なくとも1つを基準チャートとし、こ
の基準チャートよりも光源からの光の光路が長いチャー
トの光路上にのみ照度分布を補正する望遠光学系を介在
させたことを要点とする。
【0006】
【第1実施例】以下、図1および図2を参照して、この
発明を液晶プロジェクタに適用した場合の第1実施例に
ついて説明する。この場合、上述した従来例と同一部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0007】図1は液晶プロジェクタの光路系を示す。
この液晶プロジェクタは、上述した従来例と同様に、光
源1で発光した光をリフレクタ2で平行光線として放出
し、この放出された光線のうち、所定波長(青、緑の波
長)の光線を2つのダイクロイックミラー3、4および
全反射ミラー5で青用、緑用の各液晶表示パネル8、9
に照射するが、他の赤波長の光線が各ダイクロイックミ
ラー3、4および2つの全反射ミラー6、7を介して赤
用の液晶表示パネル10に照射する光路上にレンズ系1
3を設けた構成となっている。すなわち、光源1から青
用の液晶表示パネル8および緑用の液晶表示パネル9ま
での距離は互いに等しいが、これよりも、光源1から赤
用の液晶表示パネル10までの距離は長くなっている。
そのため、赤波長の光線が通る光路上には照度分布を補
正するレンズ系13が配設されている。このレンズ系1
3は赤用の液晶表示パネル10の照度分布が他の青用、
緑用の液晶表示パネル8、9の照度分布と同じとなるよ
うに補正する望遠系であり、2つの凸レンズ13a、1
3bからなっている。この2つの凸レンズ13a、13
bのうち、一方の凸レンズ13aは赤波長の光線を透過
するダイクロイックミラー4と全反射ミラー6との間に
配置され、また他方の凸レンズ13bは全反射ミラー6
と全反射ミラー7との間に配置されている。
【0008】図2はレンズ系13の原理を示す。このレ
ンズ系13の各凸レンズ13a、13bはそれぞれ焦点
距離f、fが等しく、前側の凸レンズ13aの後側焦点
Fと後側の凸レンズ13bの前側焦点Fとが一致してお
り、しかも前側の凸レンズ13aは基準となる青用およ
び緑用の各液晶表示パネル8、9のパネル仮想面P上に
位置し、また後側の凸レンズ13bは赤用の液晶表示パ
ネル10のパネル面から焦点距離fの2倍の長さ離れた
位置に配置されている。そのため、このレンズ系13は
基準の液晶表示パネル8、9のパネル仮想面Pを物点と
し、液晶表示パネル10のパネル面を像点として、倍率
が−1倍となり、パネル仮想面Pとパネル面とで光線の
向きも変わらず、フィールドレンズとしての役目も果た
している。
【0009】したがって、上記のように構成された液晶
プロジェクタによれば、光源1から青用の液晶表示パネ
ル8および緑用の液晶表示パネル9までの距離が互いに
等しいので、光源1から平行光線として放出される光線
のうち、青波長および緑波長の光線はダイクロイックミ
ラー3、4および全反射ミラー5によりそれぞれ青用の
液晶表示パネル8および緑用の液晶表示パネル9に同じ
照度分布で照射する。また、光源1から放出される赤波
長の光線はダイクロイックミラー3、4および全反射ミ
ラー6、7により赤用の液晶表示パネル10に照射する
際、その光路上に配置されたレンズ系13により見かけ
上の光路長が補正されるので、その実際の光路が光源1
から青用または緑用の液晶表示パネル8、9までの光路
長よりも長くても、上述した各液晶表示パネル8、9と
同じ照度分布で照射する。すなわち、レンズ系13は焦
点距離fが等しい凸レンズ13a、13bのうち、ダイ
クロイックミラー4と全反射ミラー6との間に配置され
る凸レンズ13aが基準となる液晶表示パネル8、9の
パネル仮想面P上に位置し、全反射ミラー6と全反射ミ
ラーとの間に配置される凸レンズ13bが赤用の液晶表
示パネル10のパネル面から焦点距離fの2倍離れた箇
所に位置し、かつ前側の凸レンズ13aの後側焦点Fと
後側の凸レンズ13bの前側焦点Fとが全反射ミラー6
の反射面上で一致しているので、基準となる液晶表示パ
ネル8、9のパネル仮想面Pと赤用の液晶表示パネル1
0との倍率が−1倍となり、しかもパネル仮想面とパネ
ル面とで光線の向きも変わることがない。そのため、光
源1から赤用の液晶表示パネル10までの光路長が基準
となる液晶表示パネル8、9までの距離より長くても、
基準となる液晶表示パネル8、9と同じ照度分布で光線
を照射することができる。この結果、各液晶表示パネル
8、9、10に表示された各色の画像は、ダイクロイッ
クプリズム11により色ムラや輝度ムラを起すことがな
く良好に合成され、投影レンズ12でスクリーン上に鮮
明なカラー画像として拡大投影される。
【0010】
【第2実施例】次に、図3および図4を参照して、この
発明の第2実施例を説明する。この場合にも、上述した
従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。この液晶プロジェクタは光源1からリフレクタ2
で平行光線として放出される光線のうち、青波長および
緑波長の光線をダイクロイックミラー3、4および全反
射ミラー5により青用および緑用の各液晶表示パネル
8、9に照射し、赤波長の光線をダイクロイックミラー
3、4および全反射ミラー6、7により赤用の液晶表示
パネル10に照射する際に、その光路上に以下のような
レンズ系14を配置した構成となっている。すなわち、
このレンズ系14は上述した第1実施例と同様に照度分
布を補正するものであるが、図3に示すように、2つの
凸レンズ14a、14bのうち、一方の凸レンズ14a
は全反射ミラー6と全反射ミラー7との間に配置され、
他方の凸レンズ14bは全反射ミラー7と赤用の液晶表
示パネル10との間に配置されている。この場合、前側
の凸レンズ14aは基準となる液晶表示パネル8、9の
パネル仮想面Pから全反射ミラー6を介して焦点距離f
1の2倍の長さ離れ、かつ焦点F1が全反射ミラー7の反
射面上に位置するように配置されている。また、後側の
凸レンズ14bは赤用の液晶表示パネル10の近傍で、
全反射ミラー7から焦点距離f2だけ離れた位置に配置
され、かつその焦点F2が全反射ミラー7上で前側の凸
レンズ14aの焦点F1と一致している。
【0011】したがって、このように構成された液晶プ
ロジェクタにおいても、上述した第1実施例と同様に、
光源1から放出された光線のうち、青波長および緑波長
の各光線は各液晶表示パネル8、9までの距離が等しい
ので、各液晶表示パネル8、9にそれぞれ同じ照度分布
で照射され、また赤波長の光線は上述した光路よりも長
いが、その光路上に設けられたレンズ系14で光路長が
補正されるので、赤用の液晶表示パネル10も上述した
青用の液晶表示パネル8および緑用の液晶表示パネル9
と同じ照度分布となる。そのため、各液晶表示パネル
8、9、10に表示された各色の画像は、ダイクロイッ
クプリズム11で色ムラや輝度ムラを起すことがなく良
好に合成され、投影レンズ12により鮮明なカラー画像
としてスクリーン上に投影される。
【0012】なお、レンズ系13、14の各凸レンズ1
3a、13b、14a、14bとして、フレネルレンズ
を用いる場合には、フレネルレンズの筋が赤用の液晶表
示パネル10のパネル面上に現われないように、その設
置箇所を少しずらすと良い。
【0013】また、レンズ系13、14を通して照射さ
れる光線は基準となる液晶表示パネル8、9に照射され
る光線と、その向きが左右反対あるいは上下反対となる
場合があるが、照度分布は点対称となるので、実際上、
問題にはならない。
【0014】また、上述した実施例では光源1から赤用
の液晶表示パネル10までの光路上にレンズ系13、1
4を設けたが、これに限らず、青用の液晶表示パネル8
または緑用の液晶表示パネル9の光路が基準となる光路
長よりも長ければ、それらの光路上に設けても良い。
【0015】さらに、上述した実施例では、チャートと
して液晶表示パネルを用いた液晶プロジェクタに適用し
た場合について説明したが、この発明はこれに限らず、
チャートとしてフィルム等を用いた他の画像投影装置に
も広く適用することができる。
【0016】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
画像投影装置によれば、1つの光源からの光線を複数に
分割して複数のチャートに照射することで、複数の画像
光を生成し、これらの画像光を合成投影する画像投影装
置において、複数のチャートのうち少なくとも1つを基
準チャートとし、この基準チャートよりも光源からの光
の光路が長いチャートの光路上にのみ照度分布を補正す
る望遠光学系を介在させたので、複数のチャートの照度
を均一化でき、色ムラや輝度ムラを少なくすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例の液晶プロジェクタの光
路系を示す図。
【図2】レンズ系の原理図。
【図3】第2実施例の液晶プロジェクタの光路系を示す
図。
【図4】そのレンズ系の原理図。
【図5】従来の液晶プロジェクタの光路系を示す図。
【符号の説明】
1 光源 3、4 ダイクロイックミラー 5、6、7 全反射ミラー 8、9、10 液晶表示パネル 11 ダイクロイックプリズム 13、14 レンズ系 13a、13b、14a、14b 凸レンズ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの光源からの光線を複数に分割して
    複数のチャートに照射することで、複数の画像光を生成
    し、これらの画像光を合成投影する画像投影装置におい
    て、 上記複数のチャートのうち少なくとも1つを基準チャー
    トとし、この基準チャートよりも上記光源からの光の光
    路が長いチャートの光路上にのみ照度分布を補正する望
    遠光学系を介在させたことを特徴とする画像投影装置。
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