JP3015201B2 - 画像形成装置、投射型表示装置並びに光変調装置 - Google Patents
画像形成装置、投射型表示装置並びに光変調装置Info
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Description
像形成装置、投射型表示装置並びに光変調装置に関する
ものである。
しては例えば図13に示されるような投写型表示装置が
ある。
介して出射する光は、赤色光を反射し、緑色光と青色光
を透過するダイクロイックミラー7、青色光を反射し緑
色光を透過するダイクロイックミラー8及び全反射ミラ
ー20により赤、緑、青の3色光に分解され、各々の色
光は液晶ライトバルブ1、2、3を透過した後、全反射
ミラー20、青色光を反射し赤色光を透過するダイクロ
イックミラー9、緑色光を反射し赤色光、青色光を透過
するダイクロイックミラー10により再び合成される。
合成光は投写レンズ6により投影される。
ような、可視光全域の分光特性を有するメタルハライド
ランプが用いられる。
例においては、光源を1個しか用いていないため、十分
に明るい画像を形成することができなかった。赤、緑、
青の3色に対応させて光源を3個用いることも考えられ
るが、光源が3個もあると、装置がかなり大型化する。
そこで本発明では、装置をあまり大型化することなく明
るい画像を形成することができる画像形成装置を提供す
ることを課題としている。
照明系からの光で互いに色が異なる画像光を形成する三
つの画像手段と、該三つの画像手段からの前記画像光を
合成する合成手段とを有する画像形成装置において、前
記照明系は、第一と第二の光源を有し、該第一の光源か
らの光により前記三つの画像手段のうちの第一と第二の
画像手段を照明し、該第二の光源からの光により前記三
つの画像手段のうちの第三の画像手段を照明する構成を
とることで、上記課題を解決している。本願請求項2の
発明は、請求項1の発明の構成において、前記第二の光
源は、前記第一の光源からの光のうちの光量が小なる色
成分を主に発する光源である構成をとるものである。本
願請求項3の発明は、照明系からの光で互いに色が異な
る画像光を形成する三つの画像手段と、該三つの画像手
段からの前記画像光を合成する合成手段とを有する画像
形成装置において、前記照明系は、第一と第二の光源を
有し、該第一の光源は主に二つの色成分を含む光を発す
る光源であり、該第二の光源は主に前記二つの色成分と
は異なる色成分を含む光を発する光源であり、該第一の
光源からの光により前記三つの画像手段のうちの第一と
第二の画像手段を照明し、該第二の光源からの光により
前記三つの画像手段のうちの第三の画像手段を照明する
構成をとることで、上記課題を解決している。本願請求
項4の発明は、照明系からの光で互いに色が異なる画像
光を形成する三つの画像手段と、該三つの画像手段から
の前記画像光を合成する合成手段とを有する画像形成装
置において、前記照明系は、第一と第二の光源を有し、
該第一の光源は主に緑色成分と赤色成分を含む光を発す
る光源であり、該第二の光源は主に青色成分を含む光を
発する光源であり、該第一の光源からの光により前記三
つの画像手段のうちの第一と第二の画像手段を照明し、
該第二の光源からの光により前記三つの画像手段のうち
の第三の画像手段を照明する構成をとることで、上記課
題を解決している。本願請求項5の発明は、照明系から
の光で互いに色が異なる画像光を形成する三つの画像手
段と、該三つの画像手段からの前記画像光を合成する合
成手段とを有する画像形成装置において、前記照明系
は、第一と第二の光源を有し、該第一の光源は主に青色
成分と赤色成分を含む光を発する光源であり、該第二の
光源は主に緑色成分を含む光を発する光源であり、該第
一の光源からの光により前記三つの画像手段のうちの第
一と第二の画像手段を照明し、該第二の光源からの光に
より前記三つの画像手段のうちの第三の画像手段を照明
する構成をとることで、上記課題を解決している。本願
請求項6の発明は、上記請求項1,2,3,4または5
の発明において、前記合成手段による合成光のホワイト
バランスをとるための光量調節手段を有する構成をとる
ものである。
る。ここで、1、2、3は夫々青、緑、赤の各色光に対
応した色画像を形成する画像手段、ここでは液晶ライト
バルブである。6は投写レンズ、8、9、11はダイク
ロイックミラー、20は全反射ミラー、31、32は夫
々図3のB、G+Rで示されるような分光特性を有する
色光源である。つまり31は青の、32は緑と赤のスペ
クトルを有する黄色光源である。そしてこれらは図1の
ごとくレイアウトされる。ちなみに32は緑色光源と赤
色光源を近接して設置したものでもかまわない。
配置され、そのためその照明光路長は図13の従来例の
1/4以下になっている。また、黄色光源32から出射
される照明光はダイクロイックミラー8にて赤色光と緑
色光に色分解され、夫々液晶ライトバルブ2、3を照明
する。従ってこの照明光路長は、光源30から液晶ライ
トバルブ2及び3に到達するまでにダイクロイックミラ
ーを2枚介する図13の従来例に比べて約1/2になっ
ている。これにより発散による照明光のロスは非常に少
なくなり、格段に明るい画像形成装置を構成することが
可能になる。
フィルターの組み合わせを用いてもよい。
を透過した後、全反射ミラー20、青色光を透過し緑色
光を反射するダイクロイックミラー9、赤色光を透過し
緑色光と青色光を反射するダイクロイックミラー11に
より再び合成される。合成光は投写レンズ6により投影
される。
ー8及び11を、赤色光を透過し青色光と緑色光を反射
するように設計すれば、同じものを用いる事ができるの
でコスト的に有利である。またこの時、ダイクロイック
ミラー8と11を一枚のダイクロイックミラーとすれば
部品数及び位置合わせ要因が減る。
対して一番敏感である。一方、本実施例のように光が平
行平板に対して斜めに入射して透過する時、僅かながら
非点収差が生じる。上記2点から、緑色光がダイクロイ
ックミラーを透過する回数を減らすことが解像度を高く
保つひとつの要因であることが分かる。本実施例では緑
色光がダイクロイックミラーを一度も透過しないように
構成してあるので、解像度の高い表示像が実現できる。
図である。ここで、1、2、3は夫々青、緑、赤の各色
光に対応した色画像を形成する画像手段、ここでは液晶
ライトバルブである。6は投写レンズ、8、9、10は
ダイクロイックミラー、20は全反射ミラー、31、3
2は夫々図3のB、G+Rで示されるような分光特性を
有する色光源である。つまり31は青の、32は緑と赤
のスペクトルを有する黄色光源である。そしてこれらは
図2のごとくレイアウトされる。
配置され、そのためその照明光路長は図13の従来例の
1/4以下になっている。また、黄色光源32から出射
される照明光はダイクロイックミラー8にて赤と緑に色
分解され、夫々液晶ライトバルブ2、3を照明する。従
ってこの照明光路長は、ダイクロイックミラー2枚を介
する図13の従来例に比べて約1/2になっている。こ
れにより発散による照明光のロスは非常に少なくなり、
格段に明るい画像形成装置を構成することが可能にな
る。
を透過した後、全反射ミラー20、青色光を透過し緑色
光を反射するダイクロイックミラー9、赤色光を反射し
緑色光と青色光を透過するダイクロイックミラー10に
より再び合成される。合成光は投写レンズ6により投影
される。
実施例と90度異なる方向に向ける事ができる。
装置の白色光源30はメタルハライドランプを用いる事
が多いが、メタルハライドランプの発光光は一般に青の
光量が不足する。また、ダイクロイックミラーを透過ま
たは反射する際、青色光、特に400nm以下の光の一
部はダイクロイック膜に吸収されてしまう。
施例のように、全体的に光量が不足しやすい青色光を発
する光源を単独に用意し、残りの黄色光(緑及び赤色
光)を発する光源を別に用意する事は非常に色バランス
の優れた構成といえる。また、青色光を発する光源31
と液晶ライトバルブ1間の光路長を意図的に長くして、
黄色光を発する光源32と液晶ライトバルブ2及び3の
間の光路長と等しくなる様にしてもよい。この方がホワ
イトバランスが取りやすくなる場合がある。
図である。ここで、1、2、3は夫々青、緑、赤の各色
に対応した色画像を形成する画像手段、ここでは液晶ラ
イトバルブである。6は投写レンズ、11、12、13
はダイクロイックミラー、20は全反射ミラー、33は
緑色光を発するような分光特性を有する色光源、34は
赤及び青色光を発するような分光特性を有する色光源で
ある。そしてこれらは図4のごとくレイアウトされる。
に配置され、また、色光源34から出射される照明光は
ダイクロイックミラー12にて赤色光と青色光に色分解
され、夫々液晶ライトバルブ3、1を照明する。これに
より前述した他の実施例と同様、発散による照明光のロ
スは非常に少なくなり、格段に明るい画像形成装置を構
成することが可能になる。
を透過した後、全反射ミラー20、青色光を反射し緑色
光を透過するダイクロイックミラー13、赤色光を透過
し緑色光と青色光を反射するダイクロイックミラー11
により再び合成される。合成光は投写レンズ6により投
影される。
ー11及び12を、赤色光を透過し青色光と緑色光を反
射するように設計すれば、同じものを用いる事ができる
のでコスト的に有利である。またこの時、ダイクロイッ
クミラー11と12を一枚のダイクロイックミラーとす
れば部品数及び位置合わせ要因が減る。
はダイクロイックミラーで反射する光より光量損失が多
い。よって本実施例の構成は青色光が一度もダイクロイ
ックミラーを透過しないので、青色光損失を極力押さえ
た構成といえる。
トバルブ2間の光路長を意図的に長くして、色光を発す
る光源34と液晶ライトバルブ1及び3の間の光路長と
等しくなる様にしてもよい。この方がホワイトバランス
が取りやすくなる場合がある。尚、ダイクロイックミラ
ー11を、赤色光を反射し緑及び青色光を透過するダイ
クロイックミラー10に置き換えれば図2に示した実施
例のように投写方向を90度変える事ができる。
るので時間の経過と共に当該複数の光源間で光量バラン
スがずれてくる可能性があり、ホワイトバランスもそれ
に伴って崩れてくる。それを補う手段としての光量調節
手段73を各実施例に設けてもよい。各液晶ライトバル
ブを透過状態にして合成光の一部を直接、または合成光
が投影された不図示のスクリーンからの反射光の一部
を、ホワイトバランス情報として受け取り、このホワイ
トバランス情報を図示している光量調節手段73に入力
する。光量調節手段73はこのホワイトバランス情報に
基づいて少なくとも一つの光源からの光の光量を調節す
る。例えば図1の実施例では液晶ライトバルブが画像形
成手段と光量調節手段を兼用している。
のではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の構
成が可能である事はいうまでもない。
らず、PLZTなど、偏光光の偏光状態を変化させるこ
とによって画像などの情報を形成することができるもの
なら適用できる。
だけでなく、液晶プリンターなどの記録装置にも適用で
きる。
成できる比較的小型の画像形成装置を提供することがで
きる。
例を示す図である。
分光特性を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 照明系からの光で互いに色が異なる画像
光を形成する三つの画像手段と、該三つの画像手段から
の前記画像光を合成する合成手段とを有する画像形成装
置において、前記照明系は、第一と第二の光源を有し、
該第一の光源からの光により前記三つの画像手段のうち
の第一と第二の画像手段を照明し、該第二の光源からの
光により前記三つの画像手段のうちの第三の画像手段を
照明することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記第二の光源は、前記第一の光源から
の光のうちの光量が小なる色成分を主に発する光源であ
ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 照明系からの光で互いに色が異なる画像
光を形成する三つの画像手段と、該三つの画像手段から
の前記画像光を合成する合成手段とを有する画像形成装
置において、前記照明系は、第一と第二の光源を有し、
該第一の光源は主に二つの色成分を含む光を発する光源
であり、該第二の光源は主に前記二つの色成分とは異な
る色成分を含む光を発する光源であり、該第一の光源か
らの光により前記三つの画像手段のうちの第一と第二の
画像手段を照明し、該第二の光源からの光により前記三
つの画像手段のうちの第三の画像手段を照明することを
特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】 照明系からの光で互いに色が異なる画像
光を形成する三つの画像手段と、該三つの画像手段から
の前記画像光を合成する合成手段とを有する画像形成装
置において、前記照明系は、第一と第二の光源を有し、
該第一の光源は主に緑色成分と赤色成分を含む光を発す
る光源であり、該第二の光源は主に青色成分を含む光を
発する光源であり、該第一の光源からの光により前記三
つの画像手段のうちの第一と第二の画像手段を照明し、
該第二の光源からの光により前記三つの画像手段のうち
の第三の画像手段を照明することを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項5】 照明系からの光で互いに色が異なる画像
光を形成する三つの画像手段と、該三つの画像手段から
の前記画像光を合成する合成手段とを有する画像形成装
置において、前記照明系は、第一と第二の光源を有し、
該第一の光源は主に青色成分と赤色成分を含む光を発す
る光源であり、該第二の光源は主に緑色成分を含む光を
発する光源であり、該第一の光源からの光により前記三
つの画像手段のうちの第一と第二の画像手段を照明し、
該第二の光源からの光により前記三つの画像手段のうち
の第三の画像手段を照明することを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項6】 前記合成手段による合成光のホワイトバ
ランスをとるための光量調節手段を有することを特徴と
する請求項1,2,3,4または5に記載の画像形成装
置。
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