JP3070617B2 - ビーム合成装置及びこれを具えるカラーイメージプロジェクション装置 - Google Patents
ビーム合成装置及びこれを具えるカラーイメージプロジェクション装置Info
- Publication number
- JP3070617B2 JP3070617B2 JP7528806A JP52880695A JP3070617B2 JP 3070617 B2 JP3070617 B2 JP 3070617B2 JP 7528806 A JP7528806 A JP 7528806A JP 52880695 A JP52880695 A JP 52880695A JP 3070617 B2 JP3070617 B2 JP 3070617B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sub
- color
- beams
- refractive index
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
- G03B33/10—Simultaneous recording or projection
- G03B33/12—Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
- G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、透明なプレート状基板上に配置された２つ
の色選択反射器を具え、異なる色の３つの副ビームを１
つのカラービームに合成する光学装置に関するものであ
る。
の色選択反射器を具え、異なる色の３つの副ビームを１
つのカラービームに合成する光学装置に関するものであ
る。
この種類の装置は例えば、１つの同一のシーンの３つ
の単色イメージを互いに異なる色で発生する３つの主イ
メージ源から放出される３つの副ビームを１つのカラー
ビームに合成し、このカラービームを１つの投写レンズ
系に供給するカラーイメージプロジェクション装置に用
いることができる。この場合、３つの単色イメージを投
写スクリーン上に１つのイメージとして投写することが
できる。
の単色イメージを互いに異なる色で発生する３つの主イ
メージ源から放出される３つの副ビームを１つのカラー
ビームに合成し、このカラービームを１つの投写レンズ
系に供給するカラーイメージプロジェクション装置に用
いることができる。この場合、３つの単色イメージを投
写スクリーン上に１つのイメージとして投写することが
できる。
３つの液晶画像表示パネル（以後LCDパネルと称す
る）から放出される３つの異なる色の副ビームを合成す
る装置は、特に米国特許第5,046,837号明細書に開示さ
れている。この装置はダイクロイックミラーの形態の２
つの色選択反射器を有し、これら反射器の各々はガラス
基板上に配置されている。副ビームの１つ、例えば緑の
ビームは２つのミラーにより反射され、残りの２つの副
ビーム、すなわち赤及び青のビームは１つのダイクロイ
ックミラーにより一度反射され、１つのミラーの基板を
一度通過する。これらのミラーは副ビーム中に斜めに、
例えば副ビームの軸線に対し45゜の角度に配置され、副
ビームはミラーの領域で集束ビームである為、ミラーの
基板を通過する副ビームには非点収差が導入される。こ
のことは、このビームが、ビーム軸を有する２つの互い
に垂直な平面内で異なる集束度を有するということを意
味する。従って、ビームは前記の２つの平面において投
写スクリーン上に鮮明に焦点合わせされず、投写された
イメージは収差を呈する。ミラーは結像光学系に配置さ
れている為、これらミラーの平坦度は高くなければなら
ず、この平坦度は比較的厚い基板を用いることによって
のみ達成しうるので、前記の非点収差が比較的大きくな
る。この非点収差は３つの副ビームのうちの２つにしか
生じない。従って、投写されたカラーイメージのひずみ
は、投写レンズ系を調整又は改良することにより補正す
ることができない。
る）から放出される３つの異なる色の副ビームを合成す
る装置は、特に米国特許第5,046,837号明細書に開示さ
れている。この装置はダイクロイックミラーの形態の２
つの色選択反射器を有し、これら反射器の各々はガラス
基板上に配置されている。副ビームの１つ、例えば緑の
ビームは２つのミラーにより反射され、残りの２つの副
ビーム、すなわち赤及び青のビームは１つのダイクロイ
ックミラーにより一度反射され、１つのミラーの基板を
一度通過する。これらのミラーは副ビーム中に斜めに、
例えば副ビームの軸線に対し45゜の角度に配置され、副
ビームはミラーの領域で集束ビームである為、ミラーの
基板を通過する副ビームには非点収差が導入される。こ
のことは、このビームが、ビーム軸を有する２つの互い
に垂直な平面内で異なる集束度を有するということを意
味する。従って、ビームは前記の２つの平面において投
写スクリーン上に鮮明に焦点合わせされず、投写された
イメージは収差を呈する。ミラーは結像光学系に配置さ
れている為、これらミラーの平坦度は高くなければなら
ず、この平坦度は比較的厚い基板を用いることによって
のみ達成しうるので、前記の非点収差が比較的大きくな
る。この非点収差は３つの副ビームのうちの２つにしか
生じない。従って、投写されたカラーイメージのひずみ
は、投写レンズ系を調整又は改良することにより補正す
ることができない。
この欠点を解決するために、特開平５−27343号公報
明細書では、ダイクロイックミラーの各々に対するもと
の基板と同じ厚さを有する追加の基板を設け、副ビーム
の各々がLCDパネルから投写レンズ系に至るその光路上
で基板を２度通過するようにすることにより、３つの副
ビーム中の非点収差を互いに等しくすることが提案され
ている。この特開平５−27343号公報明細書では、副ビ
ームのこの等しくなった非点収差を投写レンズ系により
補正することができるようにする為、この投写レンズ系
を適切に改変させる必要がある。しかし、非点収差は、
追加の基板をダイクロイックミラーに設けない装置の場
合の非点収差の２倍となる為、必要とする補正も実現す
るのが一層困難となる。
明細書では、ダイクロイックミラーの各々に対するもと
の基板と同じ厚さを有する追加の基板を設け、副ビーム
の各々がLCDパネルから投写レンズ系に至るその光路上
で基板を２度通過するようにすることにより、３つの副
ビーム中の非点収差を互いに等しくすることが提案され
ている。この特開平５−27343号公報明細書では、副ビ
ームのこの等しくなった非点収差を投写レンズ系により
補正することができるようにする為、この投写レンズ系
を適切に改変させる必要がある。しかし、非点収差は、
追加の基板をダイクロイックミラーに設けない装置の場
合の非点収差の２倍となる為、必要とする補正も実現す
るのが一層困難となる。
本発明の目的は、非点収差を簡単に補正しうる装置を
提供せんとするにある。
提供せんとするにある。
本発明の光学装置は、互いに異なる色の３つの副ビー
ムを１つのカラービームに合成する光学装置であって、
この光学装置が、 第１の透明基板上に配置された第１の色選択反射器
と、 第２の透明基板上に配置された第２の色選択反射器と を具え、 前記第１の色選択反射器は、前記３つの副ビームのう
ちの第１の副ビームを反射するとともに第２の副ビーム
を透過し、 前記第２の色選択反射器は前記第１及び第２の副ビー
ムを反射するとともに前記３つの副ビームのうちの第３
の副ビームを透過し、 前記第１及び第２の透明基板の屈折率と厚さとの積は
互いに同じ値であり、これら第１及び第２の透明基板は
前記第２の副ビーム及び前記第３の副ビーム中にそれぞ
れ同じ量の非点収差を導入するものであり、 前記光学装置は更に、 前記１つのカラービームの光路中に配置され、前記の
量の非点収差を補正する非点収差補正力を有する非点収
差補正素子 を具えている当該光学装置において、 前記同じ値の屈折率と厚さとの積及び前記非点収差補
正力をそのまま保って、前記第１の透明基板が、前記第
２の透明基板の屈折率と厚さとの積の半分に等しい屈折
率と厚さとの積をそれぞれ有する第１の副基板と第２の
副基板とに分割されて、これら第１及び第２の副基板が
前記第１の色選択反射器の両側に配置されており、前記
第２の透明基板の屈折率と厚さとの積に等しい屈折率と
厚さとの積を有する透明基板が実質的に第１の副ビーム
の光路中にも配置されているようにすることにより、又
は、 前記同じ値の屈折率と厚さとの積に等しい屈折率と厚
さとの積を有する透明プレートが前記第１の副ビームの
みの光路中に配置されているようにすることにより改善
された。
ムを１つのカラービームに合成する光学装置であって、
この光学装置が、 第１の透明基板上に配置された第１の色選択反射器
と、 第２の透明基板上に配置された第２の色選択反射器と を具え、 前記第１の色選択反射器は、前記３つの副ビームのう
ちの第１の副ビームを反射するとともに第２の副ビーム
を透過し、 前記第２の色選択反射器は前記第１及び第２の副ビー
ムを反射するとともに前記３つの副ビームのうちの第３
の副ビームを透過し、 前記第１及び第２の透明基板の屈折率と厚さとの積は
互いに同じ値であり、これら第１及び第２の透明基板は
前記第２の副ビーム及び前記第３の副ビーム中にそれぞ
れ同じ量の非点収差を導入するものであり、 前記光学装置は更に、 前記１つのカラービームの光路中に配置され、前記の
量の非点収差を補正する非点収差補正力を有する非点収
差補正素子 を具えている当該光学装置において、 前記同じ値の屈折率と厚さとの積及び前記非点収差補
正力をそのまま保って、前記第１の透明基板が、前記第
２の透明基板の屈折率と厚さとの積の半分に等しい屈折
率と厚さとの積をそれぞれ有する第１の副基板と第２の
副基板とに分割されて、これら第１及び第２の副基板が
前記第１の色選択反射器の両側に配置されており、前記
第２の透明基板の屈折率と厚さとの積に等しい屈折率と
厚さとの積を有する透明基板が実質的に第１の副ビーム
の光路中にも配置されているようにすることにより、又
は、 前記同じ値の屈折率と厚さとの積に等しい屈折率と厚
さとの積を有する透明プレートが前記第１の副ビームの
みの光路中に配置されているようにすることにより改善
された。
この本発明の装置では、３つの副ビームの非点収差を
完全に等しくする必要がある場合以上の非点収差を副ビ
ームに加えない為、非点収差を容易に補正しうる。更
に、補正素子を加えることにより、この装置はそれ自体
で補正されるアセンブリを構成する為、この装置が用い
られる機器でこの装置の下流又は上流に配置される光学
系にもはや何の手段も講じる必要がない。
完全に等しくする必要がある場合以上の非点収差を副ビ
ームに加えない為、非点収差を容易に補正しうる。更
に、補正素子を加えることにより、この装置はそれ自体
で補正されるアセンブリを構成する為、この装置が用い
られる機器でこの装置の下流又は上流に配置される光学
系にもはや何の手段も講じる必要がない。
特開平４−149416号公報明細書には、ビーム合成装置
と投写レンズ系との間にシリンドリカルレンズを補正素
子として配置したイメージ投写装置が開示されている。
しかし、この装置では、異なるビームの非点収差が互い
に等しくならない為、この装置では非点収差のないカラ
ービームをすべてのカラーに対し得ることができない。
と投写レンズ系との間にシリンドリカルレンズを補正素
子として配置したイメージ投写装置が開示されている。
しかし、この装置では、異なるビームの非点収差が互い
に等しくならない為、この装置では非点収差のないカラ
ービームをすべてのカラーに対し得ることができない。
本発明の１っの例では、屈折率と厚さとの積が色選択
反射器の基板の各々の屈折率と厚さとの積に等しい１つ
の透明プレートが前記第１の副ビームの光路中で他の副
ビームの光路以外の配置されているようにする。
反射器の基板の各々の屈折率と厚さとの積に等しい１つ
の透明プレートが前記第１の副ビームの光路中で他の副
ビームの光路以外の配置されているようにする。
本例によれば、各副ビームが１つの透明プレートのみ
を、すなわち透明プレート材料からその周囲の媒体への
２つの遷移部のみを通過する為、可能な反射が最小に制
限されるという利点が得られる。
を、すなわち透明プレート材料からその周囲の媒体への
２つの遷移部のみを通過する為、可能な反射が最小に制
限されるという利点が得られる。
追加のプレートのための余分なスペースが殆どない例
では、第１の色選択反射器が２つの基板間に配置され、
これら基板の各々は、第２の色選択反射器の基板の屈折
率と厚さとの積の半分の、屈折率と厚さとの積を有する
ようにする。
では、第１の色選択反射器が２つの基板間に配置され、
これら基板の各々は、第２の色選択反射器の基板の屈折
率と厚さとの積の半分の、屈折率と厚さとの積を有する
ようにする。
本発明は更に、１つのシーンの、異なる色の３つのイ
メージを供給する３つの主イメージ源と、これら主イメ
ージ源から放出される３つの副ビームを１つのカラービ
ームに合成するビーム再合成装置と、このカラービーム
を投写スクリーン上に投写する投写レンズ系とを有する
カラーイメージ投写装置に関するものである。この装置
では、前記のビーム再合成装置が上述したように構成さ
れていることを特徴とする。
メージを供給する３つの主イメージ源と、これら主イメ
ージ源から放出される３つの副ビームを１つのカラービ
ームに合成するビーム再合成装置と、このカラービーム
を投写スクリーン上に投写する投写レンズ系とを有する
カラーイメージ投写装置に関するものである。この装置
では、前記のビーム再合成装置が上述したように構成さ
れていることを特徴とする。
上記のシーンとは広い意味に解釈すべきであり、これ
にはテレビジョンイメージ、グラフィック情報、数値情
報、又はこれらの組合わせをも含むものである。主イメ
ージ源は、液晶画像表示パネルや、動作が分散力に基づ
く、例えばPDLC（高分子分散型液晶）の画像表示パネル
や、小型ミラーのマトリックスを有し、DMD（デジタル
ミラーデバイス）と称されるパネルや、陰極線管を以て
構成しうる。
にはテレビジョンイメージ、グラフィック情報、数値情
報、又はこれらの組合わせをも含むものである。主イメ
ージ源は、液晶画像表示パネルや、動作が分散力に基づ
く、例えばPDLC（高分子分散型液晶）の画像表示パネル
や、小型ミラーのマトリックスを有し、DMD（デジタル
ミラーデバイス）と称されるパネルや、陰極線管を以て
構成しうる。
本発明のこれらの特徴やその他の特徴は後に説明する
実施例から明らかとなるであろう。
実施例から明らかとなるであろう。
図中、 図１は、本発明を用いうるカラーイメージ投写装置を
線図的に示し、 図２は、この装置に用いられる既知のビーム再合成装
置を示し、 図３は、本発明によるビーム再合成装置の第１実施例
を示し、 図４は、本発明によるビーム再合成装置の第２実施例
を示し、 図５は、本発明を用いた反射イメージ表示パネルを有
するカラーイメージ投写装置を示す。
線図的に示し、 図２は、この装置に用いられる既知のビーム再合成装
置を示し、 図３は、本発明によるビーム再合成装置の第１実施例
を示し、 図４は、本発明によるビーム再合成装置の第２実施例
を示し、 図５は、本発明を用いた反射イメージ表示パネルを有
するカラーイメージ投写装置を示す。
図１はカラープロジェクションテレビジョン装置の一
実施例を線図的に示す。この装置は３つの区分、すなわ
ち照明系Ａと、イメージ表示系Ｂと、投写レンズ系、例
えばズームレンズＣとを有する。照明系の主軸線OO′は
光軸DD′と整列されており、この光軸は最初３つの副光
軸に分割され、これら副光軸が後に、投写レンズ系の光
軸EE′と一致する１つの光軸に結合される。
実施例を線図的に示す。この装置は３つの区分、すなわ
ち照明系Ａと、イメージ表示系Ｂと、投写レンズ系、例
えばズームレンズＣとを有する。照明系の主軸線OO′は
光軸DD′と整列されており、この光軸は最初３つの副光
軸に分割され、これら副光軸が後に、投写レンズ系の光
軸EE′と一致する１つの光軸に結合される。
照明系Ａから生じるビームは色選択反射器１、例えば
青の色成分bBを反射しビームの残りの部分を透過するダ
イクロイックミラーに入射される。このビーム部分は他
の色選択反射器２に到達し、この色選択反射器２が緑の
色成分bGを反射するとともに残りの赤の色成分bRを透過
させて反射器３に到達させ、この反射器３が赤のビーム
を投写レンズ計に向ける。反射器３はニュートラル反射
器又は赤の光に対し最適な反射器とすることができる。
青のビームはニュートラル反射器又は青選択反射器４に
より反射されて液晶パネルの形態の第１の表示パネル７
に到達される。この表示パネルは既知のように電子的に
駆動されて、投写すべきイメージの青の成分がこの表示
パネル上に現れる。青情報で変調されたビームは、青の
ビームを透過するとともに緑のビームを反射する色選択
反射器５と青のビームを反射する他の色選択反射器６と
を介して投写レンズ系Ｃに達する。緑のビームbGは第２
の表示パネル８を透過し、この表示パネルでこのビーム
が緑のイメージ成分で変調され、次に色選択反射器５及
び６により順次に反射されて投写レンズ系Ｃに向かう。
赤のビームbRは第３の表示パネル９を透過し、この表示
パネルでこのビームが赤のイメージ成分で変調され、次
に色選択反射器６を介して投写レンズ系に達する。
青の色成分bBを反射しビームの残りの部分を透過するダ
イクロイックミラーに入射される。このビーム部分は他
の色選択反射器２に到達し、この色選択反射器２が緑の
色成分bGを反射するとともに残りの赤の色成分bRを透過
させて反射器３に到達させ、この反射器３が赤のビーム
を投写レンズ計に向ける。反射器３はニュートラル反射
器又は赤の光に対し最適な反射器とすることができる。
青のビームはニュートラル反射器又は青選択反射器４に
より反射されて液晶パネルの形態の第１の表示パネル７
に到達される。この表示パネルは既知のように電子的に
駆動されて、投写すべきイメージの青の成分がこの表示
パネル上に現れる。青情報で変調されたビームは、青の
ビームを透過するとともに緑のビームを反射する色選択
反射器５と青のビームを反射する他の色選択反射器６と
を介して投写レンズ系Ｃに達する。緑のビームbGは第２
の表示パネル８を透過し、この表示パネルでこのビーム
が緑のイメージ成分で変調され、次に色選択反射器５及
び６により順次に反射されて投写レンズ系Ｃに向かう。
赤のビームbRは第３の表示パネル９を透過し、この表示
パネルでこのビームが赤のイメージ成分で変調され、次
に色選択反射器６を介して投写レンズ系に達する。
青、赤及び緑のビームはこのレンズ系の入力部で重畳
される為、カラーイメージが生ぜしめられ、このカラー
イメージがこのレンズ系により投写スクリーン（図１に
図示せず）上に拡大されて結像される。
される為、カラーイメージが生ぜしめられ、このカラー
イメージがこのレンズ系により投写スクリーン（図１に
図示せず）上に拡大されて結像される。
照明系Ａの出力部と表示パネル7,8及び９の各々との
間の光路長は互いに等しくして、ビームbB,bG及びbRの
断面積がこれらの表示パネルの領域で等しくなるように
するのが好ましい。表示パネル7,8及び９と投写レンズ
系の入射アパーチュアとの間の光路長も互いに等しくし
て異なる色のシーンが投写スクリーン上に満足に重畳さ
れるようにするのが好ましい。
間の光路長は互いに等しくして、ビームbB,bG及びbRの
断面積がこれらの表示パネルの領域で等しくなるように
するのが好ましい。表示パネル7,8及び９と投写レンズ
系の入射アパーチュアとの間の光路長も互いに等しくし
て異なる色のシーンが投写スクリーン上に満足に重畳さ
れるようにするのが好ましい。
表示パネル7,8及び９の前には追加のレンズ10,11及び
12を配置し、これらレンズにより照明系の出射面からの
すべての放射が投写レンズ系Ｃの入射ひとみ内に集中さ
せるようにすることができる。
12を配置し、これらレンズにより照明系の出射面からの
すべての放射が投写レンズ系Ｃの入射ひとみ内に集中さ
せるようにすることができる。
図２は通常のビーム再合成装置を詳細に示す。色選択
反射器５及び６は反射層21及び23を有し、これら反射層
21及び23は透明の、例えばガラスの基板20及び22上にそ
れぞれ設けられている。パネル８からの緑の副ビームbG
はその光路上の反射層21及び23により反射され、基板20
及び22の１つをも通ることなく投写レンズ系Ｃに到達す
る。赤及び青の副ビームbR及びbBは基板22及び20をそれ
ぞれ１度だけ通る為、これらの副ビームには非点収差が
導入される。投写レンズ系Ｃがこの非点収差に対し補正
されていたとするならば、この投写レンズ系を通る緑の
副ビームに非点収差が導入されてしまい、全体的な補正
が達成されない。
反射器５及び６は反射層21及び23を有し、これら反射層
21及び23は透明の、例えばガラスの基板20及び22上にそ
れぞれ設けられている。パネル８からの緑の副ビームbG
はその光路上の反射層21及び23により反射され、基板20
及び22の１つをも通ることなく投写レンズ系Ｃに到達す
る。赤及び青の副ビームbR及びbBは基板22及び20をそれ
ぞれ１度だけ通る為、これらの副ビームには非点収差が
導入される。投写レンズ系Ｃがこの非点収差に対し補正
されていたとするならば、この投写レンズ系を通る緑の
副ビームに非点収差が導入されてしまい、全体的な補正
が達成されない。
この問題は図３に示す本発明によるビーム再合成装置
において解決される。この装置では、色選択層21が、素
子６の基板22の厚さの半分の厚さの基板25上に設けられ
ている。層21の上方には、基板22と同じ厚さの他の基板
すなわちプレート26が設けられている。基板25及び26は
基板22と同じ屈折率を有する。緑の副ビームbGはパネル
８からのその光路上で基板26を通り、次に層21で反射さ
れ、基板26を２度目に通り、次に層23により投写レンズ
系Ｃに向けて反射される。青の副ビームbBはまず最初基
板25を通り、次に基板26を通り、次に層23により反射さ
れる。従って、副ビームbG及びbBは、赤の副ビームbRが
透過する基板22の厚さの半分に等しい厚さである基板厚
さを２度通過し、従ってすべての副ビームは互いに等し
い厚さで等しい屈折率の基板を同じ角度で有効に透過す
る。従って、これらの副ビームには図２の装置における
ビームbR及びbBにおけるのと等しい非点収差が導入され
る。３つの副ビームにおける非点収差が互いに等しい
為、この非点収差は合成ビームbCの光路中のシリンドリ
カルレンズ28のような１つの素子により補正しうる。補
正素子28を有するビーム再合成装置は自己補正装置を構
成する為、この装置を機器内に、この機器の他の光学系
を変更することなく収容することができる。
において解決される。この装置では、色選択層21が、素
子６の基板22の厚さの半分の厚さの基板25上に設けられ
ている。層21の上方には、基板22と同じ厚さの他の基板
すなわちプレート26が設けられている。基板25及び26は
基板22と同じ屈折率を有する。緑の副ビームbGはパネル
８からのその光路上で基板26を通り、次に層21で反射さ
れ、基板26を２度目に通り、次に層23により投写レンズ
系Ｃに向けて反射される。青の副ビームbBはまず最初基
板25を通り、次に基板26を通り、次に層23により反射さ
れる。従って、副ビームbG及びbBは、赤の副ビームbRが
透過する基板22の厚さの半分に等しい厚さである基板厚
さを２度通過し、従ってすべての副ビームは互いに等し
い厚さで等しい屈折率の基板を同じ角度で有効に透過す
る。従って、これらの副ビームには図２の装置における
ビームbR及びbBにおけるのと等しい非点収差が導入され
る。３つの副ビームにおける非点収差が互いに等しい
為、この非点収差は合成ビームbCの光路中のシリンドリ
カルレンズ28のような１つの素子により補正しうる。補
正素子28を有するビーム再合成装置は自己補正装置を構
成する為、この装置を機器内に、この機器の他の光学系
を変更することなく収容することができる。
シリンドリカルレンズの代わりに、斜め配置の平面平
行プレート、くさび状部材、プリズム又は斜め配置の球
面レンズを用いることができる。
行プレート、くさび状部材、プリズム又は斜め配置の球
面レンズを用いることができる。
図４は本発明の第２実施例を示す。色選択反射器５及
び６は図２に示すものと同じである。緑の副ビームbGが
通る光路には、基板20及び22と同じ屈折率及び同じ厚さ
を有する透明プレート27のみが挿入されている。副ビー
ムbG及びbBは反射器６へのこれらの光路上で、プレート
又は基板材料と周囲媒体との間の遷移部を図３の場合の
ように４回ではなく２回通過するだけである為、誤反射
のおそれは図３の装置におけるよりも少なくなる。LCD
パネル８と反射器５との間に殆どスペースがないイメー
ジプロジェクション装置の実施例では、図３の解決策が
好ましい。
び６は図２に示すものと同じである。緑の副ビームbGが
通る光路には、基板20及び22と同じ屈折率及び同じ厚さ
を有する透明プレート27のみが挿入されている。副ビー
ムbG及びbBは反射器６へのこれらの光路上で、プレート
又は基板材料と周囲媒体との間の遷移部を図３の場合の
ように４回ではなく２回通過するだけである為、誤反射
のおそれは図３の装置におけるよりも少なくなる。LCD
パネル８と反射器５との間に殆どスペースがないイメー
ジプロジェクション装置の実施例では、図３の解決策が
好ましい。
上述した実施例では、プレート27と基板25及び26との
屈折率自体及び厚さ自体は基板22のそれに等しくするか
或いはその半分にする必要はない。プレート27や基板25
及び26の屈折率と厚さとの積が基板22に対するこの積に
等しくなるか或いはその半分になるようにすれば充分で
ある。
屈折率自体及び厚さ自体は基板22のそれに等しくするか
或いはその半分にする必要はない。プレート27や基板25
及び26の屈折率と厚さとの積が基板22に対するこの積に
等しくなるか或いはその半分になるようにすれば充分で
ある。
本発明は、赤、緑及び青のイメージを供給するために
３つの陰極線管を用いるイメージ投写装置に用いること
もできる。このような装置は図３に示す装置に類似して
いるが、この場合パネル7,8及び９の代わりに陰極線管
を用いる。この装置では、照明装置Ａ及び図１の反射器
1,2,3及び４が存在しない。
３つの陰極線管を用いるイメージ投写装置に用いること
もできる。このような装置は図３に示す装置に類似して
いるが、この場合パネル7,8及び９の代わりに陰極線管
を用いる。この装置では、照明装置Ａ及び図１の反射器
1,2,3及び４が存在しない。
本発明は更に、反射器を有するLCDパネル又は個々に
駆動しうる傾斜可能ミラーのマトリックスを有するパネ
ルのような、反射式画像表示パネルを用いたカラーイメ
ージ投写装置に用いることができる。DMD（デジタルミ
ラーデバイス）の名称で知られている最後に述べたパネ
ルは特に米国特許第4,615,595号明細書に説明されてい
る。
駆動しうる傾斜可能ミラーのマトリックスを有するパネ
ルのような、反射式画像表示パネルを用いたカラーイメ
ージ投写装置に用いることができる。DMD（デジタルミ
ラーデバイス）の名称で知られている最後に述べたパネ
ルは特に米国特許第4,615,595号明細書に説明されてい
る。
図５は、ビーム再結合装置がビーム分割装置としても
用いられる装置の実施例の線図を示す。この装置には前
述した説明以外の説明を要しない。パネル30,31及び32
により反射される副ビームがこれらパネルに入射される
副ビームから空間的に分離されるようにするためには、
例えば最後に述べた副ビームの入射角が零度よりも大き
くなるようにすることができる。プロジェクション装置
の寸法を小さくするためには、照明装置Ａから生じるビ
ームbiをパネルの方向に反射させ、合成ビームbCを投写
レンズ系Ｃの方向に通すビーム分割素子35を用いるのが
好ましい。光の損失を最小にするには、素子35を米国特
許第4,969,730号に記載されたようなTIR（全内部反射）
素子として構成するのが好ましい。
用いられる装置の実施例の線図を示す。この装置には前
述した説明以外の説明を要しない。パネル30,31及び32
により反射される副ビームがこれらパネルに入射される
副ビームから空間的に分離されるようにするためには、
例えば最後に述べた副ビームの入射角が零度よりも大き
くなるようにすることができる。プロジェクション装置
の寸法を小さくするためには、照明装置Ａから生じるビ
ームbiをパネルの方向に反射させ、合成ビームbCを投写
レンズ系Ｃの方向に通すビーム分割素子35を用いるのが
好ましい。光の損失を最小にするには、素子35を米国特
許第4,969,730号に記載されたようなTIR（全内部反射）
素子として構成するのが好ましい。
前述したように、色選択素子５及び６はダイクロイッ
クミラーを以て構成することができる。この場合、図3,
4及び５における層21及び23が所定の屈折率及び所定の
厚さの複数の副層を有し、これら副層が相俟って、所定
の色の光を透過させるとともに他の色の光を反射させる
ようにする。或いはまた、1990年10月発行の“Japanese
Journal of Applied Physics",vol.29,no.10の第1974
〜1984頁の論文“New liquid crystal polarized colou
r projection principle"に記載されたように、色選択
反射器としてコレステリック（cholesteric）フィルタ
を用いることができる。コレステリックミラーは所定の
ピッチのらせん又はヘリックス状の構造とした液晶材料
の光学層を有する。このようなミラーは、分子ヘリック
スの回転方向に一致する回転方向を有するとともに分子
ヘリックスのピッチに適合した波長を有する円偏光光を
反射し、他の波長の光を透過する。
クミラーを以て構成することができる。この場合、図3,
4及び５における層21及び23が所定の屈折率及び所定の
厚さの複数の副層を有し、これら副層が相俟って、所定
の色の光を透過させるとともに他の色の光を反射させる
ようにする。或いはまた、1990年10月発行の“Japanese
Journal of Applied Physics",vol.29,no.10の第1974
〜1984頁の論文“New liquid crystal polarized colou
r projection principle"に記載されたように、色選択
反射器としてコレステリック（cholesteric）フィルタ
を用いることができる。コレステリックミラーは所定の
ピッチのらせん又はヘリックス状の構造とした液晶材料
の光学層を有する。このようなミラーは、分子ヘリック
スの回転方向に一致する回転方向を有するとともに分子
ヘリックスのピッチに適合した波長を有する円偏光光を
反射し、他の波長の光を透過する。
本発明は、上述した装置に用いる以外に、一般に、互
いに異なる色の副ビームをプレート状の色選択反射器に
より１つのビームに合成する必要がある結像光学システ
ムに用いることができる。
いに異なる色の副ビームをプレート状の色選択反射器に
より１つのビームに合成する必要がある結像光学システ
ムに用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルテル フランシスカス ヨハネス マリア オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ １ (56)参考文献 特開 平５−27343（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−216543（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−149416（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−112746（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G03B 33/12 G02B 27/18 G02B 27/10
Claims (3)
- 【請求項１】互いに異なる色の３つの副ビームを１つの
カラービームに合成する光学装置であって、この光学装
置が、 第１の透明基板上に配置された第１の色選択反射器と、 第２の透明基板上に配置された第２の色選択反射器と を具え、 前記第１の色選択反射器は、前記３つの副ビームのうち
の第１の副ビームを反射するとともに第２の副ビームを
透過し、 前記第２の色選択反射器は前記第１及び第２の副ビーム
を反射するとともに前記３つの副ビームのうちの第３の
副ビームを透過し、 前記第１及び第２の透明基板の屈折率と厚さとの積は互
いに同じ値であり、これら第１及び第２の透明基板は前
記第２の副ビーム及び前記第３の副ビーム中にそれぞれ
同じ量の非点収差を導入するものであり、 前記光学装置は更に、 前記１つのカラービームの光路中に配置され、前記の量
の非点収差を補正する非点収差補正力を有する非点収差
補正素子 を具えている当該光学装置において、 前記同じ値の屈折率と厚さとの積及び前記非点収差補正
力をそのまま保って、前記第１の透明基板が、前記第２
の透明基板の屈折率と厚さとの積の半分に等しい屈折率
と厚さとの積をそれぞれ有する第１の副基板と第２の副
基板とに分割されて、これら第１及び第２の副基板が前
記第１の色選択反射器の両側に配置されており、前記第
２の透明基板の屈折率と厚さとの積に等しい屈折率と厚
さとの積を有する透明基板が実質的に第１の副ビームの
光路中にも配置されているようにすることにより改善し
た光学装置。 - 【請求項２】互いに異なる色の３つの副ビームを１つの
カラービームに合成する光学装置であって、この光学装
置が、 第１の透明基板上に配置された第１の色選択反射器と、 第２の透明基板上に配置された第２の色選択反射器と を具え、 前記第１の色選択反射器は、前記３つの副ビームのうち
の第１の副ビームを反射するとともに第２の副ビームを
透過し、 前記第２の色選択反射器は前記第１及び第２の副ビーム
を反射するとともに前記３つの副ビームのうちの第３の
副ビームを透過し、 前記第１及び第２の透明基板の屈折率と厚さとの積は互
いに同じ値であり、これら第１及び第２の透明基板は前
記第２の副ビーム及び前記第３の副ビーム中にそれぞれ
同じ量の非点収差を導入するものであり、 前記光学装置は更に、 前記１つのカラービームの光路中に配置され、前記の量
の非点収差を補正する非点収差補正力を有する非点収差
補正素子 を具えている当該光学装置において、 前記同じ値の屈折率と厚さとの積に等しい屈折率と厚さ
との積を有する透明プレートが前記第１の副ビームのみ
の光路中に配置されているようにすることにより改善し
た光学装置。 - 【請求項３】１つのシーンの、異なる色の３つのイメー
ジを供給する３つの主イメージ源と、これら主イメージ
源から放出される３つの副ビームを１つのカラービーム
に合成するビーム再合成装置と、このカラービームを投
写スクリーン上に投写する投写レンズ系とを有するカラ
ーイメージ投写装置において、前記のビーム再合成装置
が請求の範囲１又は２に記載の光学装置であることを特
徴とするカラーイメージ投写装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP94201262 | 1994-05-06 | ||
| EP94201262.6 | 1994-05-06 | ||
| PCT/IB1995/000290 WO1995030927A1 (en) | 1994-05-06 | 1995-04-24 | Beam-combining device and colour image projection apparatus provided with such a device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08508120A JPH08508120A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3070617B2 true JP3070617B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=8216853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7528806A Expired - Fee Related JP3070617B2 (ja) | 1994-05-06 | 1995-04-24 | ビーム合成装置及びこれを具えるカラーイメージプロジェクション装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5820241A (ja) |
| EP (1) | EP0707716A1 (ja) |
| JP (1) | JP3070617B2 (ja) |
| KR (1) | KR100332852B1 (ja) |
| CN (1) | CN1078356C (ja) |
| WO (1) | WO1995030927A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657931B1 (en) * | 1959-02-02 | 2003-12-02 | Sony Corporation | Optical disc drive for performing read/write operations on optical disks |
| JPH11282378A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-15 | Sony Corp | カラープロジェクタ |
| JP3687353B2 (ja) * | 1998-06-23 | 2005-08-24 | コニカミノルタオプト株式会社 | 投影光学系 |
| US6550919B1 (en) * | 1999-03-26 | 2003-04-22 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Spectral light division and recombination configuration as well as process for the spectrally selective modulation of light |
| US6299312B1 (en) * | 2000-02-29 | 2001-10-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflection type projector |
| KR100618990B1 (ko) * | 2000-03-23 | 2006-09-04 | 삼성전자주식회사 | 광픽업용 시크방향 검출 신호 생성장치 |
| US6982829B1 (en) * | 2002-08-23 | 2006-01-03 | Lightmaster Systems, Inc | Prism assembly with cholesteric reflectors |
| JP2009014941A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Futaba Corp | 光書き込みヘッド |
| CN102122062B (zh) * | 2011-03-04 | 2012-05-09 | 华中科技大学 | 平板移束超衍射分辨率显微镜 |
| CN102221152A (zh) * | 2011-06-04 | 2011-10-19 | 浙江晶日照明科技有限公司 | 一种混光装置 |
| CN103901624A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 激光投影装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615595A (en) * | 1984-10-10 | 1986-10-07 | Texas Instruments Incorporated | Frame addressed spatial light modulator |
| US4687301A (en) * | 1985-07-12 | 1987-08-18 | Hughes Aircraft Company | Full-color projector system with a tricolor-separating prism |
| US4754272A (en) * | 1986-09-18 | 1988-06-28 | General Signal Corporation | Three aspect signalling device using no moving parts |
| NL8801348A (nl) * | 1988-05-26 | 1989-12-18 | Philips Nv | Belichtingsstelsel. |
| NL8802517A (nl) * | 1988-10-13 | 1990-05-01 | Philips Nv | Beeldprojektie-inrichting. |
| US5231431A (en) * | 1989-11-29 | 1993-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection type display apparatus |
| JPH04216543A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶投射装置 |
| JPH04356038A (ja) * | 1991-01-17 | 1992-12-09 | Pioneer Electron Corp | 色分解・合成光学系 |
| JPH0527343A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-05 | Seiko Epson Corp | 投写型表示装置 |
| JP3112746B2 (ja) * | 1992-06-30 | 2000-11-27 | 富士通株式会社 | 電波環境測定装置 |
| JPH0682744A (ja) * | 1992-09-03 | 1994-03-25 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 液晶プロジェクタ |
| EP0602732A3 (en) * | 1992-12-17 | 1995-09-27 | Philips Electronics Nv | Optical system with astigmatism compensation. |
-
1995
- 1995-04-24 KR KR1019950705947A patent/KR100332852B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-04-24 EP EP95914497A patent/EP0707716A1/en not_active Ceased
- 1995-04-24 WO PCT/IB1995/000290 patent/WO1995030927A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-04-24 CN CN95190387A patent/CN1078356C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-24 JP JP7528806A patent/JP3070617B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-27 US US08/789,774 patent/US5820241A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08508120A (ja) | 1996-08-27 |
| KR960703474A (ko) | 1996-08-17 |
| CN1128068A (zh) | 1996-07-31 |
| US5820241A (en) | 1998-10-13 |
| EP0707716A1 (en) | 1996-04-24 |
| CN1078356C (zh) | 2002-01-23 |
| WO1995030927A1 (en) | 1995-11-16 |
| KR100332852B1 (ko) | 2002-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5621486A (en) | Efficient optical system for a high resolution projection display employing reflection light valves | |
| EP0734183B1 (en) | Efficient optical system for a high resolution projection display employing reflection light valves | |
| KR100240909B1 (ko) | 이미지 투사 장치 | |
| US7329006B2 (en) | Projection system having low astigmatism | |
| US5184248A (en) | Image projection apparatus | |
| US5562334A (en) | Beam-combining device and color image projection apparatus provided with such a device | |
| JP3457590B2 (ja) | Ｘプリズム及び投写システム | |
| EP0734182B1 (en) | Efficient optical system for a high resolution projection display employing reflection light valves | |
| JPH09500982A (ja) | 液晶投射表示システム | |
| JP4444650B2 (ja) | 低い非点収差を有する投影システム | |
| JPH10501076A (ja) | 高効率照明装置及びこの照明装置を具える画像投射装置 | |
| US6860607B2 (en) | Integrator type illumination optical system and projector having the same | |
| EP0467447A1 (en) | Image projection apparatus | |
| US5333021A (en) | Projector provided with a plurality of image generators | |
| JP3070617B2 (ja) | ビーム合成装置及びこれを具えるカラーイメージプロジェクション装置 | |
| EP1191796B1 (en) | Optical apparatus and projection type display apparatus | |
| EP1052856A2 (en) | Reflection type color projector | |
| JP3335885B2 (ja) | 偏光照明装置、および投写型液晶表示装置 | |
| EP0746163B1 (en) | Projection type color image display device | |
| JP3365618B2 (ja) | プロジェクタ装置 | |
| JP2755256B2 (ja) | カラー表示装置 | |
| JPH11258567A (ja) | 液晶プロジェクタ装置 | |
| JP2001166376A (ja) | 投射型表示装置 | |
| JP2001051345A (ja) | 照明光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |