JP2845213B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JP2845213B2
JP2845213B2 JP8230190A JP23019096A JP2845213B2 JP 2845213 B2 JP2845213 B2 JP 2845213B2 JP 8230190 A JP8230190 A JP 8230190A JP 23019096 A JP23019096 A JP 23019096A JP 2845213 B2 JP2845213 B2 JP 2845213B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル上に形
成された画像をスクリーン上に拡大投写する液晶プロジ
ェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】現在、光源から出射した照明光束を液晶
パネルに入射させて画像を形成し、投写レンズによって
スクリーン上に拡大投写する液晶プロジェクタが実用化
されている。
【0003】従来、この種の液晶プロジェクタとして
は、種々の液晶プロジェクタが採用されており、図6に
示すように構成されている。これを同図に基づいて説明
すると、同図において、符号1で示す液晶プロジェクタ
は、光源手段2と色フィルタ3と色分光手段4と集光レ
ンズ5〜7と液晶パネル8〜10と色フィルタ11と色
合成手段12と投写レンズ13とを備えている。
【0004】光源手段2は色再現性に優れたメタルハラ
イドランプ2aおよびこのメタルハライドランプ2aの
光束を平行光にする放物面鏡状のリフレクタミラー2b
からなり、これによりスクリーン14に至る光路内に光
照射される。
【0005】色フィルタ3は、光源手段2と色分光手段
4との間に配設されており、これによりメタルハライド
ランプ2aから出射した照明光束のうち近赤外光が吸収
・反射される。
【0006】色分光手段4は、5個の色分光用ミラー4
a〜4eからなり、光源手段2と集光レンズ5〜7間に
おける光路中に配設されている。これにより、光源手段
2からの照明光束がR(赤),G(緑),B(青)の3
つの原色光に分光される。
【0007】液晶パネル8〜10はR,G,B用の透過
型液晶パネル(ノーマリィホワイト型のTFT液晶パネ
ル)からなり、これにより色分光手段4によって分光さ
れたR,G,Bの各波長光r,g,bを受けて映像信号
により画像が形成される。
【0008】色フィルタ11は、液晶パネル8〜10の
うち液晶パネル8から出射した光が透過する赤色フィル
タからなり、色合成手段12の入射面における液晶パネ
ル8の光出射側に配設されている。
【0009】色合成手段12は、各波長によって光を透
過・反射する2個の色合成用ミラー12a,12bから
なり、液晶パネル8〜10と投写レンズ13との間にお
ける光路中に配設されている。
【0010】投写レンズ13は、色合成手段12とスク
リーン14間における光路中に配設されている。これに
より、色合成手段12において合成された画像(合成光
e)がスクリーン上に拡大投写される。
【0011】なお、符号r1およびb1は色合成用ミラー
12a,12bを透過した光(漏洩光)である。
【0012】このように構成された液晶プロジェクタに
おいては、光源手段2から出射した照明光束のうち近赤
外光を除く光が色フィルタ3を透過すると、色分光手段
4によってR,G,Bの3つの原色光に分光される。次
に、これら原色光が集光レンズ5〜7を透過した後、液
晶パネル8〜10に入射してR,G,Bの画像が形成さ
れる。そして、これらR,G,Bの各画像光が色合成手
段12によって合成され、投写レンズ13によってスク
リーン14上に拡大投写される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の液
晶プロジェクタにおいては、光漏洩防止対策として色フ
ィルタ11が用いられているが、各液晶パネル8,9が
色合成手段12を介して対向する位置に配設されている
ため、色フィルタ11を透過して色合成手段12内に入
射したR光が色合成用ミラー12aで完全に反射せず、
図7に破線矢印で示すように色合成用ミラー12aを透
過した後液晶パネル9にr1光として入射し、液晶パネ
ル9による画像のスクリーン14上におけるコントラス
トが低下するばかりか、液晶パネル9の使用温度上昇に
伴う誤動作が生じていた。このようの現象は、光源の高
輝度化および液晶パネルの高開口率化に伴い顕著であ
る。
【0014】この結果、スクリーン14上における画像
劣化を招き、プロジェクタ品質上の信頼性が低下すると
いう問題があった。
【0015】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、スクリーン上における画像劣化を抑制すること
ができ、もって品質上の信頼性を高めることができる液
晶プロジェクタの提供を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項1記載の液晶プロジェクタは、スク
リーンに至る光路内に光照射する光源手段と、この光源
手段から出射した照明光束を赤,緑,青の各波長光に分
光する色分光手段と、この色分光手段によって分光され
た各波長光を受けて映像信号により画像を形成する3つ
の液晶パネルと、これら各液晶パネルによって形成され
た画像光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、
この色合成手段から出射した合成光を前記スクリーン上
に拡大投写する投写レンズとを備えた液晶プロジェクタ
において、前記クロスダイクロイックプリズムの前記各
液晶パネルと対向する入射面のうち各々が対向する2つ
入射面に色フィルタを蒸着した構成としてある。
【0017】請求項2記載の発明は、スクリーンに至る
光路内に光照射する光源手段と、この光源手段から出射
した照明光束を赤,緑,青の各波長光に分光する色分光
手段と、この色分光手段によって分光された各波長光を
受けて映像信号により画像を形成する3つの液晶パネル
と、これら各液晶パネルによって形成された画像光を合
成するクロスダイクロイックプリズムと、この色合成手
段から出射した合成光を前記スクリーン上に拡大投写す
る投写レンズとを備えた液晶プロジェクタにおいて、前
記クロスダイクロイックプリズムの前記各液晶パネルと
対向する入射面のうち各々が対向する2つの入射面に色
フィルタを貼付した構成としてある。
【0018】したがって、色合成手段を介して互いに対
向する2つの色フィルタによって一方の液晶パネルか
ら出射した光の他方の液晶パネルへの入射が阻止され
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形
態に係る液晶プロジェクタの要部を示す光路図で、同図
において図6および図7と同一の部材については同一の
符号を付し、詳細な説明は省略する。同図において、符
号21で示す色合成手段は、クロスダイクロイックプリ
ズムからなり、液晶パネル8〜10と投写レンズ13と
の間における光路中に配設されている。この色合成手段
21は、各波長によって光を透過・反射して合成するた
めの2個の色合成用ミラー(ダイクロイックフィルタ)
22,23を有している。
【0020】 なお、色合成用ミラー22は、長波長の光
を反射し易く、短波長の光を透過し易いミラーである。
色合成用ミラー23は、短波長の光を反射し易く、長波
長の光を透過し易いミラーである。
【0021】 そして、色合成手段21の入射面21a〜
21cのうち液晶パネル8,9が対応する入射面21
a,21bには、液晶パネル8,9から色合成手段21
内に入射した光r,bの一部が色合成用ミラー22,2
3においてスクリーン方向に反射されず、破線矢印で示
すように透過した光r1,b1(漏洩光)を吸収・反射す
るダイクロイックフィルタ24,25が蒸着されてい
る。これら両ダイクロイックフィルタ24,25は、各
々が色合成手段21を介して互いに対向する位置に位置
付けられている。
【0022】 これにより、一方の液晶パネル8あるいは
9から出射した光の他方の液晶パネル9あるいは8への
入射が阻止される。また、色合成手段21の入射面21
a,21bにダイクロイックフィルタ24,25が蒸着
されていることは、これらダイクロイックフィルタ2
4,25の厚さが僅かな寸法で済み、色合成手段21の
大型化が阻止される。
【0023】 なお、ダイクロイックフィルタ24は、長
波長の光を透過し易く、短波長の光を反射・吸収し易い
フィルタである。ダイクロイックフィルタ25は、短波
長の光を透過し易く、長波長の光を反射・吸収し易いフ
ィルタである。
【0024】 また、符号r,bおよびgは各々赤色光と
青色光と緑色光、eはこれら光r,bおよびgの合成光
である。
【0025】 このように構成された液晶プロジェクタに
おいては、従来と同様にしてスクリーン14上に拡大投
写される。すなわち、光源手段2から出射した照明光束
のうち近赤外光を除く光が色フィルタ3を透過すると、
色分光手段4によってR,G,Bの3つの原色光r,
b,gに分光される。次に、これら原色光r,b,gが
集光レンズ5〜7を透過した後、液晶パネル8〜10に
入射してR,G,Bの画像が形成される。そして、これ
らR,G,Bの各画像光が色合成手段21によって合成
され、この合成光eが投写レンズ13を透過してスクリ
ーン14上に到達する。
【0026】 この場合、図2および図3に示すように各
液晶パネル8,9からの光r,bを色合成用ミラー2
2,23において100%反射させることは困難であ
る。すなわち、各液晶パネル8,9には、各々対応する
液晶パネル9,8からの光r,bが色合成用ミラー2
2,23で反射しきれなかった光(透過光)r1,b1
5%程度(平均3%)存在し、これら透過光r1,b1
色合成手段21を介して互いに対向する色フィルタ2
4,25に入射する。
【0027】 従来は、光源を150Wのメタルハライド
ランプとし、液晶パネルの開口率を44%程度とした場
合、装置性能上それほど問題が無かったが、プロジェク
タの高輝度化に伴うメタルハライドランプの高出力化
(例えば250W以上),液晶パネルの高開口率化(例
えば67%)およびその他の高輝度化によって前記した
不要な光(透過光)が2.5倍の強度となり、各液晶パ
ネルに入射すると液晶パネルが劣化して投写画面上のコ
ントラストが劣化する。また、不要な光が入射するため
に各液晶パネルの使用温度上昇に伴う誤動作が発生し易
くなる。
【0028】 そこで、本実施形態においては、色合成手
段21の入射面21a,21bに図4および図5に示す
ような分光特性をもつダイクロイックフィルタ24,2
5を付加することにより、従来5%程度存在した透過光
を反射・吸収して0.25%程度とし、前記した高輝度
化光源および高開口率パネルを使用した際もスクリーン
14上のコントラストの低下および液晶パネル9の使用
温度の上昇に伴う誤動作が抑制され、高輝度化されかつ
高コントラスト化された画像をスクリーン14上に投写
する液晶プロジェクタが得られる。
【0029】 また、本実施形態においては、色合成手段
21と従来の色合成手段12,色フィルタ11を取り替
えることによりコストの低廉化が図れる。
【0030】 なお、本実施形態においては、ダイクロイ
ックフィルタ24,25が色合成手段21の二面に蒸着
される例を示したが、本発明はこれに限定されず、ダイ
クロイックフィルタ24,25の代わりに他の色フィル
タを用いて色合成手段21の入射面に貼付してもよい。
【0031】 また、本発明における各液晶パネルの配置
は、前述した実施形態に限定されるものでないことは勿
論である。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
イクロイックプリズムの液晶パネルと対向し、かつ相互
に対向する入射面に、蒸着または貼付によって2つの色
フィルタを直接設けているので、これら2つの色フィル
タによって一方の液晶パネルから出射した光の他方の液
晶パネルへの入射が確実に阻止される。
【0033】 したがって、液晶パネルによる画像のスク
リーン上におけるコントラストの低下および液晶パネル
の使用温度上昇に伴う誤動作の発生を抑制することがで
きるから、スクリーン上における画像劣化を抑制してプ
ロジェクタ品質上の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る液晶プロジェクタの要
部を示す光路図である。
【図2】色合成手段における色合成用ミラー23の分光
特性を示す図である。
【図3】色合成手段における色合成用ミラー22の分光
特性を示す図である。
【図4】本発明の実施形態におけるダイクロイックフィ
ルタ25の分光特性を示す図である。
【図5】本発明の実施形態におけるダイクロイックフィ
ルタ24の分光特性を示す図である。
【図6】従来の液晶プロジェクタの全体を示す光路図で
ある。
【図7】従来の液晶プロジェクタの一部を示す光路図で
ある。
【符号の説明】
1 液晶プロジェクタ 2 光源手段 4 色分光手段 8〜10 液晶パネル 13 投写レンズ 14 スクリーン 21 色合成手段 21a〜21c 入射面 22,23 色合成用ミラー 24,25 色フィルタ r 赤色光 b 青色光 g 緑色光 e 合成光

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリーンに至る光路内に光照射する光
    源手段と、この光源手段から出射した照明光束を赤,
    緑,青の各波長光に分光する色分光手段と、この色分光
    手段によって分光された各波長光を受けて映像信号によ
    り画像を形成する3つの液晶パネルと、これら各液晶パ
    ネルによって形成された画像光を合成するクロスダイク
    ロイックプリズムと、この色合成手段から出射した合成
    光を前記スクリーン上に拡大投写する投写レンズとを備
    えた液晶プロジェクタにおいて、前記クロスダイクロイ
    ックプリズムの前記各液晶パネルと対向する入射面のう
    各々が対向する2つの入射面に色フィルタを蒸着し
    、 ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
  2. 【請求項2】 スクリーンに至る光路内に光照射する光
    源手段と、この光源手段から出射した照明光束を赤,
    緑,青の各波長光に分光する色分光手段と、この色分光
    手段によって分光された各波長光を受けて映像信号によ
    り画像を形成する3つの液晶パネルと、これら各液晶パ
    ネルによって形成された画像光を合成するクロスダイク
    ロイックプリズムと、この色合成手段から出射した合成
    光を前記スクリーン上に拡大投写する投写レンズとを備
    えた液晶プロジェクタにおいて、前記クロスダイクロイ
    ックプリズムの前記各液晶パネルと対向する入射面のう
    ち各々が対向する2つの入射面に色フィルタを貼付し
    た、 ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
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