JP2801308B2 - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JP2801308B2 JP2801308B2 JP1311117A JP31111789A JP2801308B2 JP 2801308 B2 JP2801308 B2 JP 2801308B2 JP 1311117 A JP1311117 A JP 1311117A JP 31111789 A JP31111789 A JP 31111789A JP 2801308 B2 JP2801308 B2 JP 2801308B2
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- Japan
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- display device
- projection
- optical element
- dichroic mirror
- astigmatism
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はたとえば液晶表示素子の画像をカラー投影す
る投射型表示装置に関するものである。
る投射型表示装置に関するものである。
［従来技術］ 従来の液晶表示素子の画像を合成してカラー投影する
投射型表示装置の代表的な構成を第３図に示す。１はメ
タルハライドランプ等の光源、２は光源１からでた光を
反射するリフレクター、３はリフレクター２からの反射
光を略平行光にするレンズ、４は光源光のうち温度上昇
の原因となる赤外光を吸収する防熱フィルターで、これ
らにより投射型表示装置の照明光学系を構成している。
７は投射レンズで、光軸が上記照明光学系の光軸と直交
するように、装置本体の筐体10に図示の如く取付けられ
ている。
投射型表示装置の代表的な構成を第３図に示す。１はメ
タルハライドランプ等の光源、２は光源１からでた光を
反射するリフレクター、３はリフレクター２からの反射
光を略平行光にするレンズ、４は光源光のうち温度上昇
の原因となる赤外光を吸収する防熱フィルターで、これ
らにより投射型表示装置の照明光学系を構成している。
７は投射レンズで、光軸が上記照明光学系の光軸と直交
するように、装置本体の筐体10に図示の如く取付けられ
ている。
照明光学系を出た光は、ダイクロイックミラー6a,6c
で色分解され、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光
（Ｂ）がそれぞれ液晶表示素子5R,5G,5Bを照明する。そ
して更に液晶表示素子5R,5G,5Bで変調を受けて２次元画
像が形成され、ダイクロイックミラー6b,6dで再び色合
成されて投射レンズ７により不図示のスクリーンにカラ
ー画像として投影される。
で色分解され、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光
（Ｂ）がそれぞれ液晶表示素子5R,5G,5Bを照明する。そ
して更に液晶表示素子5R,5G,5Bで変調を受けて２次元画
像が形成され、ダイクロイックミラー6b,6dで再び色合
成されて投射レンズ７により不図示のスクリーンにカラ
ー画像として投影される。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上述した従来の構成では、赤色光成分と
青色光成分がそれぞれの光路中に斜設してあるダイクロ
イックミラー6b、6dを透過するために、赤色光成分と青
色光成分に関して軸上で非点収差が発生して、スクリー
ン上での光学性能が著しく低下するという欠点があっ
た。
青色光成分がそれぞれの光路中に斜設してあるダイクロ
イックミラー6b、6dを透過するために、赤色光成分と青
色光成分に関して軸上で非点収差が発生して、スクリー
ン上での光学性能が著しく低下するという欠点があっ
た。
本発明は、かかる問題点に鑑みて、良好なカラー画像
を係ることのできる投射型表示装置を提供することにあ
る。
を係ることのできる投射型表示装置を提供することにあ
る。
［課題を解決するための手段及び構成］ そして本発明は複数の画像形成手段からの複数の色成
分光を複数のダイクロイックミラーによって合成して投
影レンズを介して表示面上に投影する投射型表示装置で
あって、前記複数のダイクロイックミラーを同一の平面
内で光軸に対し傾けて配置し且つ前記複数の色成分光の
内の前記ダイクロイックミラーを透過する２つの色成分
光の光路中に前記ダイクロイックミラーで生じる非点収
差を補正する光学素子を設けたことにある。
分光を複数のダイクロイックミラーによって合成して投
影レンズを介して表示面上に投影する投射型表示装置で
あって、前記複数のダイクロイックミラーを同一の平面
内で光軸に対し傾けて配置し且つ前記複数の色成分光の
内の前記ダイクロイックミラーを透過する２つの色成分
光の光路中に前記ダイクロイックミラーで生じる非点収
差を補正する光学素子を設けたことにある。
［実施例］ 以下に本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明に関する投射型表示装置の断面図で
ある。尚、この第１図に示す添番が従来例に示す第３図
と同じものは、同一の機能を果たすものとする。紙面内
（同一平面内）で光軸０に対して傾いている２枚の透明
な板8a,8bはそれぞれ片面にダイクロイックのミラー
（膜）が形成され、他方の面に形成された光学的なパワ
ーを有したシリンドリカル状の補正光学系で前述した通
り従来の斜設された平行平板のダイクロイックミラーで
発生するオーバ方向の非点収差を相殺する光学的パワー
持たせている。
ある。尚、この第１図に示す添番が従来例に示す第３図
と同じものは、同一の機能を果たすものとする。紙面内
（同一平面内）で光軸０に対して傾いている２枚の透明
な板8a,8bはそれぞれ片面にダイクロイックのミラー
（膜）が形成され、他方の面に形成された光学的なパワ
ーを有したシリンドリカル状の補正光学系で前述した通
り従来の斜設された平行平板のダイクロイックミラーで
発生するオーバ方向の非点収差を相殺する光学的パワー
持たせている。
すなわち、透過型液晶表示素子、5R,5Bによって変調
された画像光は、従来の平行平板のダイクロイックミラ
ーへの透過時に、非点収差がスクリーン上でオーバー方
向に発生することになるが、本実施例では、ダイクロイ
ック膜を形成していない面をシリンドリカル面として所
定の面内を通る光束に光学的作用を与えて軸上での非点
収差をアンダー方向に発生させることにより、全体とし
て非点収差の発生を抑えるようにしている。尚ダイクロ
イック膜を形成している面に光学的パワーで持たせなか
ったのはこのダイクロイック膜で反射する色光（液晶表
示素子5Gによって変調された光）に影響を与えないため
である。
された画像光は、従来の平行平板のダイクロイックミラ
ーへの透過時に、非点収差がスクリーン上でオーバー方
向に発生することになるが、本実施例では、ダイクロイ
ック膜を形成していない面をシリンドリカル面として所
定の面内を通る光束に光学的作用を与えて軸上での非点
収差をアンダー方向に発生させることにより、全体とし
て非点収差の発生を抑えるようにしている。尚ダイクロ
イック膜を形成している面に光学的パワーで持たせなか
ったのはこのダイクロイック膜で反射する色光（液晶表
示素子5Gによって変調された光）に影響を与えないため
である。
次に、補正光学系の屈折力の好ましい光学的パワーを
与える方向について具体的に説明する。尚第１図（Ｂ）
は第１図（Ａ）が示す光路を展開した時の図を示す。ま
ずここで、透光レンズ７の光軸とダイクロンイックミラ
ーの傾斜面を含む面をＹ平面として、該Ｙ平面と直交し
投射レンズ７の光軸を含む面をＺ平面と定義しておく。
前述した通り透過型液晶素子5R,5Bにより変調された各
色成分は、ダイクロイックミラー8a,8bを通過して、又
投影レンズ７を通じてスクリーンに投影されることにな
るが、透過型液晶表示素子5R,5Bの色光のうち、Ｙ平面
内に於ける光束とＺ平面内に於ける光束は、斜設された
ダイクロイックミラー8a,8bによる光路長が異なること
によって光軸上で非点収差が発生することになる。
与える方向について具体的に説明する。尚第１図（Ｂ）
は第１図（Ａ）が示す光路を展開した時の図を示す。ま
ずここで、透光レンズ７の光軸とダイクロンイックミラ
ーの傾斜面を含む面をＹ平面として、該Ｙ平面と直交し
投射レンズ７の光軸を含む面をＺ平面と定義しておく。
前述した通り透過型液晶素子5R,5Bにより変調された各
色成分は、ダイクロイックミラー8a,8bを通過して、又
投影レンズ７を通じてスクリーンに投影されることにな
るが、透過型液晶表示素子5R,5Bの色光のうち、Ｙ平面
内に於ける光束とＺ平面内に於ける光束は、斜設された
ダイクロイックミラー8a,8bによる光路長が異なること
によって光軸上で非点収差が発生することになる。
これに対して本実施例では、Ｙ紙面に於ける断面が正
の曲率を持つシリンドリカル状のレンズ面をダイクロイ
ックミラーと一体的に構成することによってこのレンズ
面で上述した非点収差と逆方向の非点収差を発生させる
ようにしてバランスさせている。
の曲率を持つシリンドリカル状のレンズ面をダイクロイ
ックミラーと一体的に構成することによってこのレンズ
面で上述した非点収差と逆方向の非点収差を発生させる
ようにしてバランスさせている。
このように透過型液晶表示素子5R,5Bの色光をそれぞ
れ収差補正を行っているので更に透過型液晶表示素子5G
の斜設されたダイクロイックミラーを透過しない色光と
実質的に等価な状況にすることにより良好な光学性能を
有する合成されたカラー画像を得ることが可能となる。
れ収差補正を行っているので更に透過型液晶表示素子5G
の斜設されたダイクロイックミラーを透過しない色光と
実質的に等価な状況にすることにより良好な光学性能を
有する合成されたカラー画像を得ることが可能となる。
尚本実施例に於いては、Ｙ平面に於いてその断面形状
が凸のシリンドリカル形状の補正光学系を用いたが、こ
れに代えてＺ平面における断面が負の屈折力を持つよう
なシリンドリカルな形状としても同様にアンダー方向に
非点収差を補正することが可能となる。
が凸のシリンドリカル形状の補正光学系を用いたが、こ
れに代えてＺ平面における断面が負の屈折力を持つよう
なシリンドリカルな形状としても同様にアンダー方向に
非点収差を補正することが可能となる。
更に、又ダイクロイック膜を形成していない面をトー
リック面としてＹ平面とＺ平面での屈折力を異ならしめ
るようにしてもよい。
リック面としてＹ平面とＺ平面での屈折力を異ならしめ
るようにしてもよい。
いずれにしても本実施例のＺ平面に断面における屈折
力をψ１、Ｙ平面の断面における屈折力をψ２としたと
き、 ψ１＜ψ２ −（１） なる条件式を満足させることで、効率的に非点収差の収
差補正が容易となる。
力をψ１、Ｙ平面の断面における屈折力をψ２としたと
き、 ψ１＜ψ２ −（１） なる条件式を満足させることで、効率的に非点収差の収
差補正が容易となる。
但し、以上の条件式は、極めて良好な非点収差を補正
するための条件式ではあるが、コスト面、製作上の容易
性を考えれば、球面であってもある程度の非点収差を補
正することができる。
するための条件式ではあるが、コスト面、製作上の容易
性を考えれば、球面であってもある程度の非点収差を補
正することができる。
尚、青色成分光中と赤色成分光中に配設される補正光
学系のパワーとしては、基準となる緑色光と整合性をと
るためにかなり弱くしておくことが望ましく、例えば焦
点距離にすると|1000mm|以上であることが好しい。
学系のパワーとしては、基準となる緑色光と整合性をと
るためにかなり弱くしておくことが望ましく、例えば焦
点距離にすると|1000mm|以上であることが好しい。
第２図は本発明による投影型表示装置の第２実施例を
示す投影型表示装置の断面図である。本実施例において
は、透過型液晶表示素子5Rとダイクロイックミラー6bと
の間に、Ｙ平面における断面に関して正の屈折力を持つ
シリンドリカルレンズ9aとダイクロイックミラー6bに近
接して、ダイクロイックミラー6bと平行に配置し、一方
透過型液晶表示素子5Bとダイクロイックミラー6dとの間
に、Ｙ平面における断面に関して正の屈折力を持つシリ
ンドリカルレンズ9bを投影レンズ７の光軸と一致する様
に配置している。そして、上記シリンドリカルレンズ9
a,9bは透過光のＺ平面における断面に対してＹ平面にお
ける断面で非点収差をアンダーに発生しているので、ダ
イクロイックミラー6b,6dによるオーバーの非点収差を
相殺して補正する作用を持っている。この場合も、前述
の条件式（１）、つまりＺ平面とＹ平面の断面に関する
各屈折力の関係を満足させるとよい。
示す投影型表示装置の断面図である。本実施例において
は、透過型液晶表示素子5Rとダイクロイックミラー6bと
の間に、Ｙ平面における断面に関して正の屈折力を持つ
シリンドリカルレンズ9aとダイクロイックミラー6bに近
接して、ダイクロイックミラー6bと平行に配置し、一方
透過型液晶表示素子5Bとダイクロイックミラー6dとの間
に、Ｙ平面における断面に関して正の屈折力を持つシリ
ンドリカルレンズ9bを投影レンズ７の光軸と一致する様
に配置している。そして、上記シリンドリカルレンズ9
a,9bは透過光のＺ平面における断面に対してＹ平面にお
ける断面で非点収差をアンダーに発生しているので、ダ
イクロイックミラー6b,6dによるオーバーの非点収差を
相殺して補正する作用を持っている。この場合も、前述
の条件式（１）、つまりＺ平面とＹ平面の断面に関する
各屈折力の関係を満足させるとよい。
又、本実施例に於いても、Ｙ平面に関する断面に於い
て正の屈折力を持つように凸としたが、これに代えてＺ
平面に関する断面に於いて負の屈折力を持つような凹形
状のシリンドリカルレンズ、あるいは、トーリックレン
ズとしてもよいことは言うまでもない。更に、以上の実
施例に於いては、曲率を持った光学素子を用いたが、例
えばダイクロイックミラー6dとねじれの位置関係に傾斜
した平行平面板をシリンドリカルレンズ9bに代えて用い
ても同様に非点収差を補正することができる。
て正の屈折力を持つように凸としたが、これに代えてＺ
平面に関する断面に於いて負の屈折力を持つような凹形
状のシリンドリカルレンズ、あるいは、トーリックレン
ズとしてもよいことは言うまでもない。更に、以上の実
施例に於いては、曲率を持った光学素子を用いたが、例
えばダイクロイックミラー6dとねじれの位置関係に傾斜
した平行平面板をシリンドリカルレンズ9bに代えて用い
ても同様に非点収差を補正することができる。
尚、以上の実施例に於いては画像形成手段として透過
型の液晶表示素子を用いたがCRT（cathode ray tube）
を用いても、さしつかえない。
型の液晶表示素子を用いたがCRT（cathode ray tube）
を用いても、さしつかえない。
以上説明した通り本発明によればダイクロイックミラ
ー透過時の非点収差の発生を抑えることができるので、
スクリーン上で高い光学性能を有していた画像を得るこ
とができる。
ー透過時の非点収差の発生を抑えることができるので、
スクリーン上で高い光学性能を有していた画像を得るこ
とができる。
第１図は、本発明に関する第１の実施例を示す投射型表
示装置の断面図を示す図。 第２図は、本発明に関する第２の実施例を示す投射型表
示装置の断面図。 第３図は、従来の投射型表示装置の断面図をそれぞれ示
す。 8a,8b……補正光学素子、 9a,9b……補正光学素子
示装置の断面図を示す図。 第２図は、本発明に関する第２の実施例を示す投射型表
示装置の断面図。 第３図は、従来の投射型表示装置の断面図をそれぞれ示
す。 8a,8b……補正光学素子、 9a,9b……補正光学素子
Claims (7)
- 【請求項１】複数の画像形成手段からの複数の色成分光
を複数のダイクロイックミラーによって合成して投影レ
ンズを介して表示面上に投影する投射型表示装置であっ
て、前記複数のダイクロイックミラーを同一の平面内で
光軸に対し傾けて配置し且つ前記複数の色成分光の内の
前記ダイクロイックミラーを透過する２つの色成分光の
光路中に前記ダイクロイックミラーで生じる非点収差を
補正する光学素子を設けたことを特徴とする投射型表示
装置。 - 【請求項２】前記光学素子は軸上で非点収差を発生する
シリンドリカル面を有することを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の投射型表示装置。 - 【請求項３】前記光学素子は軸上で非点収差を発生する
トーリック面を有することを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の投射型表示装置。 - 【請求項４】前記光学素子は軸上で非点収差を発生する
平行平面板を有することを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の投射型表示装置。 - 【請求項５】前記光学素子が前記画像形成手段と前記ダ
イクロイックミラーの間にあることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の投射型表示装置。 - 【請求項６】前記光学素子と前記ダイクロイックミラー
とが共通の基板を介して一体化してあることを特徴とす
る特許請求の範囲第（５）記載の投射型表示装置。 - 【請求項７】前記光学素子が前記基板の前記画像形成手
段側にあり、前記ダイクロイックミラーが前記基板の前
記投影レンズ側にあることを特徴とする特許請求の範囲
第（６）項記載の投射型表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311117A JP2801308B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 投射型表示装置 |
| US07/619,514 US5231431A (en) | 1989-11-29 | 1990-11-29 | Projection type display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311117A JP2801308B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 投射型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170925A JPH03170925A (ja) | 1991-07-24 |
| JP2801308B2 true JP2801308B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=18013348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1311117A Expired - Fee Related JP2801308B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801308B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2592646Y2 (ja) * | 1991-06-26 | 1999-03-24 | 日本ビクター株式会社 | 投射型表示装置 |
| WO1995030922A1 (en) * | 1994-05-06 | 1995-11-16 | Philips Electronics N.V. | Beam-combining device and colour image projection apparatus provided with such a device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6068333A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-18 | Ricoh Co Ltd | カラ−原稿色分解読取装置 |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP1311117A patent/JP2801308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03170925A (ja) | 1991-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |