JP3169185B2 - 液晶プロジェクタ装置 - Google Patents
液晶プロジェクタ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投影用光源からの光を
ダイクロイックミラーによって複数の色成分に分離し、
各色成分ごとに液晶表示素子により光強度変調した後、
ダイクロイックミラーにより合成し、投影光学系により
投影面に投影する液晶プロジェクタ装置に関する。
ダイクロイックミラーによって複数の色成分に分離し、
各色成分ごとに液晶表示素子により光強度変調した後、
ダイクロイックミラーにより合成し、投影光学系により
投影面に投影する液晶プロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のダイクロイックミラーを用いた液
晶プロジェクタ装置については、たとえば特開平３−８
７７２１号公報に記載されている。
晶プロジェクタ装置については、たとえば特開平３−８
７７２１号公報に記載されている。
【０００３】この特開平３−８７７２１号公報記載の液
晶プロジェクタ装置では、投影用光源からの光を、ま
ず、ダイクロイックミラーを用いて複数の色成分、たと
えば光の３原色である赤色光、緑色光、青色光に分離す
る。
晶プロジェクタ装置では、投影用光源からの光を、ま
ず、ダイクロイックミラーを用いて複数の色成分、たと
えば光の３原色である赤色光、緑色光、青色光に分離す
る。
【０００４】これら分離された各色光は、光路中にそれ
ぞれ設けられた液晶表示素子に供給され、これら液晶表
示素子を通過する際に、対応する液晶表示素子への画像
信号に基づいて光強度変調される。光強度変調された各
色光はダイクロイックミラーにより再び合成され、投影
光学系により投影面上に投影画像として投影される。
ぞれ設けられた液晶表示素子に供給され、これら液晶表
示素子を通過する際に、対応する液晶表示素子への画像
信号に基づいて光強度変調される。光強度変調された各
色光はダイクロイックミラーにより再び合成され、投影
光学系により投影面上に投影画像として投影される。
【０００５】このようにダイクロイックミラーを用いて
光の分離および合成を行う場合、これら分離または合成
の際に発生する分光特性の相違に起因して、投影スクリ
ーン面における投影画像に色相の劣化が生じ、その解消
が望まれている。
光の分離および合成を行う場合、これら分離または合成
の際に発生する分光特性の相違に起因して、投影スクリ
ーン面における投影画像に色相の劣化が生じ、その解消
が望まれている。
【０００６】なお、上記分光特性の相違は、周知のよう
にダイクロイックミラーに入射する光の入射角が大きく
なるほど増大するので、分光特性の相違を低減するため
には、上記入射角が小さくなるように光学系を構成しな
くてはならない。
にダイクロイックミラーに入射する光の入射角が大きく
なるほど増大するので、分光特性の相違を低減するため
には、上記入射角が小さくなるように光学系を構成しな
くてはならない。
【０００７】以下、ダイクロイックミラーを用いた液晶
プロジェクタ装置の従来例を図４により説明する。
プロジェクタ装置の従来例を図４により説明する。
【０００８】図において、11は白色光を発する投影用光
源で、この投影用光源11の光路中には、２枚の分離用ダ
イクロイックミラー12，13が順次配設されている。ここ
で分離用ダイクロイックミラー12は、たとえば青色の光
を反射するものとし、分離用ダイクロイックミラー13
は、たとえば緑色の光を反射し赤色の光を透過させるも
のとする。なお、図４では光の分離、合成を説明するた
め３原色の光を分離して示している。
源で、この投影用光源11の光路中には、２枚の分離用ダ
イクロイックミラー12，13が順次配設されている。ここ
で分離用ダイクロイックミラー12は、たとえば青色の光
を反射するものとし、分離用ダイクロイックミラー13
は、たとえば緑色の光を反射し赤色の光を透過させるも
のとする。なお、図４では光の分離、合成を説明するた
め３原色の光を分離して示している。
【０００９】分離用ダイクロイックミラー12により反射
された青色の光は、全反射ミラー14により反射された
後、その光路中に設けられた光強度変調手段である液晶
表示素子15を通過し、この液晶表示素子15に加わってい
る画像信号に基づいて光強度変調され、２枚の合成用ダ
イクロイックミラー16，17を通過する。
された青色の光は、全反射ミラー14により反射された
後、その光路中に設けられた光強度変調手段である液晶
表示素子15を通過し、この液晶表示素子15に加わってい
る画像信号に基づいて光強度変調され、２枚の合成用ダ
イクロイックミラー16，17を通過する。
【００１０】ここで、合成用ダイクロイックミラー16
は、たとえば緑色の光を反射し青色の光は透過させるも
のとし、合成用ダイクロイックミラー17は、たとえば赤
色の光を反射し青色および緑色の光は透過させるものと
する。
は、たとえば緑色の光を反射し青色の光は透過させるも
のとし、合成用ダイクロイックミラー17は、たとえば赤
色の光を反射し青色および緑色の光は透過させるものと
する。
【００１１】また、分離用ダイクロイックミラー13によ
り反射された緑色の光は、その光路中に設けられた光強
度変調手段である液晶表示素子18を通過し、この液晶表
示素子18に加わっている画像信号に基づいて光強度変調
され、合成用ダイクロイックミラー16によって反射され
た後、他の合成用ダイクロイックミラー17を通過する。
り反射された緑色の光は、その光路中に設けられた光強
度変調手段である液晶表示素子18を通過し、この液晶表
示素子18に加わっている画像信号に基づいて光強度変調
され、合成用ダイクロイックミラー16によって反射され
た後、他の合成用ダイクロイックミラー17を通過する。
【００１２】さらに、分離用ダイクロイックミラー13を
透過した赤色の光は、光路中に設けられた光強度変調手
段である液晶表示素子19を通過し、この液晶表示素子19
に加わっている画像信号に基づいて光強度変調され、全
反射ミラー20により反射された後、合成用ダイクロイッ
クミラー17により反射され、合成用ダイクロイックミラ
ー16からの緑色および青色の光と合成される。
透過した赤色の光は、光路中に設けられた光強度変調手
段である液晶表示素子19を通過し、この液晶表示素子19
に加わっている画像信号に基づいて光強度変調され、全
反射ミラー20により反射された後、合成用ダイクロイッ
クミラー17により反射され、合成用ダイクロイックミラ
ー16からの緑色および青色の光と合成される。
【００１３】このようにして合成された光は、投影光学
系21によりアパーチャー22を介して投影面23上に、カラ
ー画像として投影される。
系21によりアパーチャー22を介して投影面23上に、カラ
ー画像として投影される。
【００１４】上記液晶プロジェクタ装置では、図から明
らかなように、各分離用ダイクロイックミラー12，13お
よび合成用ダイクロイックミラー16，17への光の入射角
は４５°であり、前述した分光特性の相違に起因する投
影スクリーン面での色相の劣化を解消することについて
不充分であった。そこで、特開平３−８７７２１号で
は、図５で示す構成が新たに考えられている。なお、図
５において、31は投影用光源、32，33は分離用ダイクロ
イックミラー、34，40は全反射ミラー、36，37は合成用
ダイクロイックミラー、35，38，39は液晶表示素子、41
は投影光学系、42はアパーチャー、43は投影面である。
らかなように、各分離用ダイクロイックミラー12，13お
よび合成用ダイクロイックミラー16，17への光の入射角
は４５°であり、前述した分光特性の相違に起因する投
影スクリーン面での色相の劣化を解消することについて
不充分であった。そこで、特開平３−８７７２１号で
は、図５で示す構成が新たに考えられている。なお、図
５において、31は投影用光源、32，33は分離用ダイクロ
イックミラー、34，40は全反射ミラー、36，37は合成用
ダイクロイックミラー、35，38，39は液晶表示素子、41
は投影光学系、42はアパーチャー、43は投影面である。
【００１５】このように構成した場合、各分離用ダイク
ロイックミラー32，33および合成用ダイクロイックミラ
ー36，37への光の入射角は３０°と改善される。しか
し、分光特性の相違をさらに低減させようとして、各分
離用ダイクロイックミラー32，33および合成用ダイクロ
イックミラー36，37への光の入射角を小さくしようとす
ると、図６で示すように、各液晶表示素子35，38，39と
各光束との干渉が生じてしまう。
ロイックミラー32，33および合成用ダイクロイックミラ
ー36，37への光の入射角は３０°と改善される。しか
し、分光特性の相違をさらに低減させようとして、各分
離用ダイクロイックミラー32，33および合成用ダイクロ
イックミラー36，37への光の入射角を小さくしようとす
ると、図６で示すように、各液晶表示素子35，38，39と
各光束との干渉が生じてしまう。
【００１６】これら各液晶表示素子35，38，39と各光束
との干渉を防ぐためには、光路長を延ばして光束と液晶
表示素子35，38，39との間隔を広くすることが考えられ
るが、装置の大形化を招き好ましくない。また、液晶表
示素子35，38，39を小形化して光束への干渉を避けるこ
とも考えられるが、液晶表示素子35，38，39の小形化に
伴い、これら液晶表示素子35，38，39を透過する光量が
減少してしまい、投影画像の暗化を招くのでやはり好ま
しくない。
との干渉を防ぐためには、光路長を延ばして光束と液晶
表示素子35，38，39との間隔を広くすることが考えられ
るが、装置の大形化を招き好ましくない。また、液晶表
示素子35，38，39を小形化して光束への干渉を避けるこ
とも考えられるが、液晶表示素子35，38，39の小形化に
伴い、これら液晶表示素子35，38，39を透過する光量が
減少してしまい、投影画像の暗化を招くのでやはり好ま
しくない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このように、ダイクロ
イックミラーを用いた液晶プロジェクタ装置では、ダイ
クロイックミラーへの光の入射角が大きいと、分光特性
の相違により投影画像の色相の劣化が生じ、これを解決
しようとしてダイクロイックミラーへの光の入射角を小
さくしようとすると、光強度変調手段としての液晶表示
素子と光束との干渉が生じてしまうという問題点を有し
ている。
イックミラーを用いた液晶プロジェクタ装置では、ダイ
クロイックミラーへの光の入射角が大きいと、分光特性
の相違により投影画像の色相の劣化が生じ、これを解決
しようとしてダイクロイックミラーへの光の入射角を小
さくしようとすると、光強度変調手段としての液晶表示
素子と光束との干渉が生じてしまうという問題点を有し
ている。
【００１８】本発明の目的は、光強度変調手段と光束と
の干渉を生じることなくダイクロイックミラーへの光の
入射角を充分小さくすることにより、分光特性の相違を
低減して、投影画像の色相の劣化を低減した液晶プロジ
ェクタ装置を提供することにある。
の干渉を生じることなくダイクロイックミラーへの光の
入射角を充分小さくすることにより、分光特性の相違を
低減して、投影画像の色相の劣化を低減した液晶プロジ
ェクタ装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶プロジ
ェクタ装置は、投影用光源からの光を、それぞれ異なる
反射波長域および透過波長域を有する複数の光分離用ダ
イクロイックミラーにより、複数の色成分に分離し、こ
れら分離された光の強度を、それらの光路にそれぞれ設
置された光強度変調手段により変調し、これら色成分毎
に光強度変調された光を、それぞれ異なる反射波長域お
よび透過波長域を有する複数の光合成用ダイクロイック
ミラーにより合成し、この光合成された光を投影光学系
により投影面に投影するもので、前記複数の光分離用の
ダイクロイックミラーは、前記反射波長域の波長の短い
ものほど前記投影用光源側に位置するように順次配置
し、また、前記複数の光合成用ダイクロイックミラー
は、前記反射波長域の波長の長いものほど前記投影光学
側に位置するように順次配置し、さらに、このように配
置した各光分離用ダイクロイックミラーおよび各光合成
用ダイクロイックミラーの光の入射角を、前記投影光学
系からの光路長が長くなるに連れて大きく設定したもの
である。
ェクタ装置は、投影用光源からの光を、それぞれ異なる
反射波長域および透過波長域を有する複数の光分離用ダ
イクロイックミラーにより、複数の色成分に分離し、こ
れら分離された光の強度を、それらの光路にそれぞれ設
置された光強度変調手段により変調し、これら色成分毎
に光強度変調された光を、それぞれ異なる反射波長域お
よび透過波長域を有する複数の光合成用ダイクロイック
ミラーにより合成し、この光合成された光を投影光学系
により投影面に投影するもので、前記複数の光分離用の
ダイクロイックミラーは、前記反射波長域の波長の短い
ものほど前記投影用光源側に位置するように順次配置
し、また、前記複数の光合成用ダイクロイックミラー
は、前記反射波長域の波長の長いものほど前記投影光学
側に位置するように順次配置し、さらに、このように配
置した各光分離用ダイクロイックミラーおよび各光合成
用ダイクロイックミラーの光の入射角を、前記投影光学
系からの光路長が長くなるに連れて大きく設定したもの
である。
【００２０】
【作用】本発明では、各分離用および各合成用ダイクロ
イックミラーへの光の入射角を、投影光学系からの光路
長が長くなるに連れて大きくなるように設定したので、
光強度変調手段と光束との干渉や、装置全体の大形化を
生じることなく、投影画像の色相に影響を及ぼすダイク
ロイックミラーへの光の入射角を充分小さくできる。ま
た、複数の光分離用ダイクロイックミラーを、反射波長
域の波長の短いものほど投影用光源側に位置するように
順次配置し、さらに、複数の合成用ダイクロイックミラ
ーを、反射波長域の波長の長いものほど投影光学系側に
位置するように順次配置したので、分光特性の大きな波
長の長い色成分の光は、入射角の小さい光合成ダイクロ
イックミラーに入射される。したがって、投影画像の色
相の劣化をより効果的に低減することができる。
イックミラーへの光の入射角を、投影光学系からの光路
長が長くなるに連れて大きくなるように設定したので、
光強度変調手段と光束との干渉や、装置全体の大形化を
生じることなく、投影画像の色相に影響を及ぼすダイク
ロイックミラーへの光の入射角を充分小さくできる。ま
た、複数の光分離用ダイクロイックミラーを、反射波長
域の波長の短いものほど投影用光源側に位置するように
順次配置し、さらに、複数の合成用ダイクロイックミラ
ーを、反射波長域の波長の長いものほど投影光学系側に
位置するように順次配置したので、分光特性の大きな波
長の長い色成分の光は、入射角の小さい光合成ダイクロ
イックミラーに入射される。したがって、投影画像の色
相の劣化をより効果的に低減することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００２２】図１の実施例は、光源からの光を赤、緑、
青の３つの色成分の単色光（以下、赤色光、緑色光、青
色光と呼ぶ）に光を分離し、光強度変調後に光合成する
光学系を示している。
青の３つの色成分の単色光（以下、赤色光、緑色光、青
色光と呼ぶ）に光を分離し、光強度変調後に光合成する
光学系を示している。
【００２３】この実施例における各構成部品自体は、図
４で説明した従来のものと同様で、対応する部分には同
一符号を付している。すなわち、白色光を発する投影用
光源11に対して、光路中に２枚の分離用ダイクロイック
ミラー12，13を順次配設する。そして、分離用ダイクロ
イックミラー12の反射光路上には全反射ミラー14を設け
ると共に、分離用ダイクロイックミラー13の透過光路上
にも全反射ミラー20を設けている。
４で説明した従来のものと同様で、対応する部分には同
一符号を付している。すなわち、白色光を発する投影用
光源11に対して、光路中に２枚の分離用ダイクロイック
ミラー12，13を順次配設する。そして、分離用ダイクロ
イックミラー12の反射光路上には全反射ミラー14を設け
ると共に、分離用ダイクロイックミラー13の透過光路上
にも全反射ミラー20を設けている。
【００２４】全反射ミラー14の反射光路上には合成用ダ
イクロイックミラー16，17が順次設けられている。合成
用ダイクロイックミラー16は分離用ダイクロイックミラ
ー13の反射光路上にも位置し、また、合成用ダイクロイ
ックミラー17は全反射ミラー20の反射光路上にも位置し
ている。
イクロイックミラー16，17が順次設けられている。合成
用ダイクロイックミラー16は分離用ダイクロイックミラ
ー13の反射光路上にも位置し、また、合成用ダイクロイ
ックミラー17は全反射ミラー20の反射光路上にも位置し
ている。
【００２５】ここで、分離用ダイクロイックミラー12，
13および合成用ダイクロイックミラー16，17は、周知の
ように、屈折率の異なる透明な誘電体（ＴｉＯ2 、Ｓｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等）の多層薄膜を、光の波長程度の膜
厚で透明板に積層構成したものであり、光多重干渉現象
により、前記多層薄膜の構成に応じて任意の波長で透過
波長域と反射波長域とに分光する機能を持っている。
13および合成用ダイクロイックミラー16，17は、周知の
ように、屈折率の異なる透明な誘電体（ＴｉＯ2 、Ｓｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等）の多層薄膜を、光の波長程度の膜
厚で透明板に積層構成したものであり、光多重干渉現象
により、前記多層薄膜の構成に応じて任意の波長で透過
波長域と反射波長域とに分光する機能を持っている。
【００２６】分離用ダイクロイックミラー12は、波長の
短い青色光（一点鎖線）の波長域を反射し、これより波
長の長い赤色光（実線）および緑色光（破線）の波長域
を透過させる機能を有する。また、分離用ダイクロイッ
クミラー13は、緑色光の波長域を反射し、これより波長
の長い赤色光の波長域を透過させる機能を有する。一
方、合成用ダイクロイックミラー16は、緑色光の波長域
を反射し、これより波長の短い青色光の波長域は透過さ
せる機能を有する。また、合成用ダイクロイックミラー
17は、波長の長い赤色光波長域を反射し、これより波長
の短い青色光の波長域と緑色光の波長域は透過させる機
能を有する。
短い青色光（一点鎖線）の波長域を反射し、これより波
長の長い赤色光（実線）および緑色光（破線）の波長域
を透過させる機能を有する。また、分離用ダイクロイッ
クミラー13は、緑色光の波長域を反射し、これより波長
の長い赤色光の波長域を透過させる機能を有する。一
方、合成用ダイクロイックミラー16は、緑色光の波長域
を反射し、これより波長の短い青色光の波長域は透過さ
せる機能を有する。また、合成用ダイクロイックミラー
17は、波長の長い赤色光波長域を反射し、これより波長
の短い青色光の波長域と緑色光の波長域は透過させる機
能を有する。
【００２７】すなわち、分離用ダイクロイックミラー1
2，13は、反射波長域の波長の短いものほど投影用光源1
1側に位置するように順次配置され、合成用ダイクロイ
ックミラー16，17は、反射波長域の波長の長いものほど
投影光学系21側に位置するように順次配置される。
2，13は、反射波長域の波長の短いものほど投影用光源1
1側に位置するように順次配置され、合成用ダイクロイ
ックミラー16，17は、反射波長域の波長の長いものほど
投影光学系21側に位置するように順次配置される。
【００２８】光強度変調手段である液晶表示素子15は、
分離用ダイクロイックミラー12により分離された青色光
を、同じく、光強度変調手段である液晶表示素子18は分
離用ダイクロイックミラー13により分離された緑色光
を、さらに、光強度変調手段である液晶表示素子19は分
離用ダイクロイックミラー13により分離された赤色光
を、それぞれ外部からの画像信号に基づいて光強度変調
する。なお、各液晶表示素子15，18，19の入射側にはそ
れぞれ集光レンズ25，26，27を設ける。
分離用ダイクロイックミラー12により分離された青色光
を、同じく、光強度変調手段である液晶表示素子18は分
離用ダイクロイックミラー13により分離された緑色光
を、さらに、光強度変調手段である液晶表示素子19は分
離用ダイクロイックミラー13により分離された赤色光
を、それぞれ外部からの画像信号に基づいて光強度変調
する。なお、各液晶表示素子15，18，19の入射側にはそ
れぞれ集光レンズ25，26，27を設ける。
【００２９】投影光学系21は、合成用ダイクロイックミ
ラー16，17により合成された光を、直線光以外を除外す
るアパーチャー22を介して投影面23上に、カラー画像と
して投影する。
ラー16，17により合成された光を、直線光以外を除外す
るアパーチャー22を介して投影面23上に、カラー画像と
して投影する。
【００３０】ここで本実施例では、投影光学系21の直前
に配置された合成用ダイクロイックミラー17を、これに
入射される光の入射角が２４°となるように設置してい
る。そして、他の合成用ダイクロイックミラー16および
分離用ダイクロイックミラー12，13は、入射される光の
入射角が、投影光学系21からの光路長が短いものから順
に４°ずつ増すように設置している。
に配置された合成用ダイクロイックミラー17を、これに
入射される光の入射角が２４°となるように設置してい
る。そして、他の合成用ダイクロイックミラー16および
分離用ダイクロイックミラー12，13は、入射される光の
入射角が、投影光学系21からの光路長が短いものから順
に４°ずつ増すように設置している。
【００３１】すなわち、合成用ダイクロイックミラー1
7，16および分離用ダイクロイックミラー13，12の光の
入射角は、２４°、２８°、３２°、３６°と、投影光
学系21からの光路長が長くなるに連れて大きくなるよう
に設定している。
7，16および分離用ダイクロイックミラー13，12の光の
入射角は、２４°、２８°、３２°、３６°と、投影光
学系21からの光路長が長くなるに連れて大きくなるよう
に設定している。
【００３２】また、各液晶表示素子15，18，19は、投影
光学系21からの光路長が互いに等しい位置に設置する。
光学系21からの光路長が互いに等しい位置に設置する。
【００３３】次に上記実施例の作用を説明する。上記構
成において、投影面23上における投影画像の色相の優劣
に大きな影響を与えるのは、液晶表示素子15，18，19と
投影光学系21との間に設置され、投影光学系21の画角の
制限を受けるダイクロイックミラーであって、本実施例
では、合成用ダイクロイックミラー16，17における分光
特性の相違が投影画像の色相に影響を与える。そして、
ダイクロイックミラーにおける分光特性の相違は、同じ
入射角であれば長い波長の光ほど大きくなる。
成において、投影面23上における投影画像の色相の優劣
に大きな影響を与えるのは、液晶表示素子15，18，19と
投影光学系21との間に設置され、投影光学系21の画角の
制限を受けるダイクロイックミラーであって、本実施例
では、合成用ダイクロイックミラー16，17における分光
特性の相違が投影画像の色相に影響を与える。そして、
ダイクロイックミラーにおける分光特性の相違は、同じ
入射角であれば長い波長の光ほど大きくなる。
【００３４】図１において、投影用光源11からの光は、
分離用ダイクロイックミラー12に３６°の入射角で入射
する。この分離用ダイクロイックミラー12は赤色光、緑
色光および青色光の内で波長の一番短い青色光を反射
し、赤色光および緑色光を透過させることにより、赤色
光および緑色光を含む光と青色光とを分離する。分離さ
れた青色光は全反射ミラー14に３２°の入射角で入射
し、この全反射ミラー14で反射される。その後、集光レ
ンズ25を介して液晶表示素子15を通過し、ここで光強度
変調された後、合成用ダイクロイックミラー16を２８°
の入射角で透過する。
分離用ダイクロイックミラー12に３６°の入射角で入射
する。この分離用ダイクロイックミラー12は赤色光、緑
色光および青色光の内で波長の一番短い青色光を反射
し、赤色光および緑色光を透過させることにより、赤色
光および緑色光を含む光と青色光とを分離する。分離さ
れた青色光は全反射ミラー14に３２°の入射角で入射
し、この全反射ミラー14で反射される。その後、集光レ
ンズ25を介して液晶表示素子15を通過し、ここで光強度
変調された後、合成用ダイクロイックミラー16を２８°
の入射角で透過する。
【００３５】一方、分離用ダイクロイックミラー12を透
過した赤色光および緑色光は、分離用ダイクロイックミ
ラー13に３２°の入射角で入射される。この分離用ダイ
クロイックミラー13は、赤色光に対して波長の短い緑色
光は反射し、波長の長い赤色光は透過するので、分離用
ダイクロイックミラー12を透過した、赤色光および緑色
光を含む光を赤色光と緑色光とに分離する。そして、反
射された緑色光は、集光レンズ26を介して液晶表示素子
18を通過し、ここで光強度変調された後、合成用ダイク
ロイックミラー16に２８°の入射角で入射し、この合成
用ダイクロイックミラー16により反射され、さらに、こ
の合成用ダイクロイックミラー16を透過した前記青色光
と合成される。この緑色光と青色光との合成光は、合成
用ダイクロイックミラー17を２４°の入射角で透過す
る。
過した赤色光および緑色光は、分離用ダイクロイックミ
ラー13に３２°の入射角で入射される。この分離用ダイ
クロイックミラー13は、赤色光に対して波長の短い緑色
光は反射し、波長の長い赤色光は透過するので、分離用
ダイクロイックミラー12を透過した、赤色光および緑色
光を含む光を赤色光と緑色光とに分離する。そして、反
射された緑色光は、集光レンズ26を介して液晶表示素子
18を通過し、ここで光強度変調された後、合成用ダイク
ロイックミラー16に２８°の入射角で入射し、この合成
用ダイクロイックミラー16により反射され、さらに、こ
の合成用ダイクロイックミラー16を透過した前記青色光
と合成される。この緑色光と青色光との合成光は、合成
用ダイクロイックミラー17を２４°の入射角で透過す
る。
【００３６】分離用ダイクロイックミラー13を透過した
赤色光は、集光レンズ27を介して液晶表示素子19を通過
し、ここで光強度変調された後、全反射ミラー20に２８
°の入射角で入射し、この全反射ミラー20により合成用
ダイクロイックミラー17に向けて反射される。この反射
された赤色光は、合成用ダイクロイックミラー17に２４
°の入射角で入射し、この合成用ダイクロイックミラー
17により反射され、さらに、この合成用ダイクロイック
ミラー17を透過した緑色光と青色光との合成光と合成さ
れる。そして、これら赤色光と緑色光と青色光との合成
光が投影光学系21に入光され、アパーチャー22を介して
投影面23上に投影画像として投影される。
赤色光は、集光レンズ27を介して液晶表示素子19を通過
し、ここで光強度変調された後、全反射ミラー20に２８
°の入射角で入射し、この全反射ミラー20により合成用
ダイクロイックミラー17に向けて反射される。この反射
された赤色光は、合成用ダイクロイックミラー17に２４
°の入射角で入射し、この合成用ダイクロイックミラー
17により反射され、さらに、この合成用ダイクロイック
ミラー17を透過した緑色光と青色光との合成光と合成さ
れる。そして、これら赤色光と緑色光と青色光との合成
光が投影光学系21に入光され、アパーチャー22を介して
投影面23上に投影画像として投影される。
【００３７】ここで、分離用ダイクロイックミラー12，
13に入射して反射或いは透過する光は、作用説明の冒頭
で述べたように、これらの分離用ダイクロイックミラー
12，13が投影光学系21の画角の制限を受けないので、入
射角が３０°を越えていても分光特性の相違は非常に小
さく、投影画像の色相に殆ど影響を与えない。
13に入射して反射或いは透過する光は、作用説明の冒頭
で述べたように、これらの分離用ダイクロイックミラー
12，13が投影光学系21の画角の制限を受けないので、入
射角が３０°を越えていても分光特性の相違は非常に小
さく、投影画像の色相に殆ど影響を与えない。
【００３８】また、上記構成では、分離用ダイクロイッ
クミラー12，13および合成用ダイクロイックミラー16，
17の光の入射角を、投影光学系21からの光路長が長くな
るものほど大きくなるように設定したので、光路長を著
しく延ばすことなく液晶表示素子15，18，19と各光束と
の間隔を広く確保することができ、これらの相互干渉を
回避できると共に、投影画像の色相に影響を与える合成
用ダイクロイックミラー16，17の入射角を２４°、２８
°とより小さく設定することができる。そして、波長の
長い赤色光は、入射角２８°の入射角が比較的大きい合
成用ダイクロイックミラー16には入射させず、入射角２
４°の入射角のより小さい合成用ダイクロイックミラー
17に入射させている。一方、波長が赤色光より短く、赤
色光に比べて分光特性の相違が小さい緑色光および青色
光は、入射角２８°の入射角が比較的大きい合成用ダイ
クロイックミラー16に入射させるようにして投影画像の
色相の劣化を効果的に低減している。
クミラー12，13および合成用ダイクロイックミラー16，
17の光の入射角を、投影光学系21からの光路長が長くな
るものほど大きくなるように設定したので、光路長を著
しく延ばすことなく液晶表示素子15，18，19と各光束と
の間隔を広く確保することができ、これらの相互干渉を
回避できると共に、投影画像の色相に影響を与える合成
用ダイクロイックミラー16，17の入射角を２４°、２８
°とより小さく設定することができる。そして、波長の
長い赤色光は、入射角２８°の入射角が比較的大きい合
成用ダイクロイックミラー16には入射させず、入射角２
４°の入射角のより小さい合成用ダイクロイックミラー
17に入射させている。一方、波長が赤色光より短く、赤
色光に比べて分光特性の相違が小さい緑色光および青色
光は、入射角２８°の入射角が比較的大きい合成用ダイ
クロイックミラー16に入射させるようにして投影画像の
色相の劣化を効果的に低減している。
【００３９】図２は、投影光学系21の直前に配置された
合成用ダイクロイックミラー17の入射角を２４°とした
実施例による構成を実線で示し、各分離用ダイクロイッ
クミラー12，13および合成用ダイクロイックミラー16，
17の入射角を全て２４°とした構成を破線で示してい
る。
合成用ダイクロイックミラー17の入射角を２４°とした
実施例による構成を実線で示し、各分離用ダイクロイッ
クミラー12，13および合成用ダイクロイックミラー16，
17の入射角を全て２４°とした構成を破線で示してい
る。
【００４０】図から明らかなように、実線で示される上
記実施例による構成では、破線で示したものに比べ、液
晶表示素子19および集光レンズ27と、合成用ダイクロイ
ックミラー17および全反射ミラー20を通る光束との間
隔、液晶表示素子18および集光レンズ26と、分離用ダイ
クロイックミラー12および分離用ダイクロイックミラー
13を通る光束との間隔、液晶表示素子15および集光レン
ズ25と、分離用ダイクロイックミラー12および全反射ミ
ラー14を通る光束との間隔をそれぞれ大きくでき、これ
ら光束と液晶表示素子および集光レンズとの干渉を確実
に回避することができる。
記実施例による構成では、破線で示したものに比べ、液
晶表示素子19および集光レンズ27と、合成用ダイクロイ
ックミラー17および全反射ミラー20を通る光束との間
隔、液晶表示素子18および集光レンズ26と、分離用ダイ
クロイックミラー12および分離用ダイクロイックミラー
13を通る光束との間隔、液晶表示素子15および集光レン
ズ25と、分離用ダイクロイックミラー12および全反射ミ
ラー14を通る光束との間隔をそれぞれ大きくでき、これ
ら光束と液晶表示素子および集光レンズとの干渉を確実
に回避することができる。
【００４１】図３は、図５で示した従来の縦型の光学系
に対応する実施例である。この場合も、各構成部品自体
は図５で示した従来のものと変わりなく、対応する部分
には同一符号を付している。
に対応する実施例である。この場合も、各構成部品自体
は図５で示した従来のものと変わりなく、対応する部分
には同一符号を付している。
【００４２】すなわち、31は投影用光源、32，33は分離
用ダイクロイックミラー、34，40は全反射ミラー、36，
37は合成用ダイクロイックミラー、35，38，39は光強度
変調手段としての液晶表示素子、41は投影光学系、42は
アパーチャー、43は投影面である。なお、各液晶表示素
子35，38，39の入射側にはそれぞれ集光レンズ25，26，
27を設けている。
用ダイクロイックミラー、34，40は全反射ミラー、36，
37は合成用ダイクロイックミラー、35，38，39は光強度
変調手段としての液晶表示素子、41は投影光学系、42は
アパーチャー、43は投影面である。なお、各液晶表示素
子35，38，39の入射側にはそれぞれ集光レンズ25，26，
27を設けている。
【００４３】ここで、分離用ダイクロイックミラー32，
33は、反射波長域の波長の短いものほど投影用光源31側
に位置するように順次配置し、合成用ダイクロイックミ
ラー36，37は、反射波長域の波長の長いものほど投影光
学系21側に位置するように順次配置する。
33は、反射波長域の波長の短いものほど投影用光源31側
に位置するように順次配置し、合成用ダイクロイックミ
ラー36，37は、反射波長域の波長の長いものほど投影光
学系21側に位置するように順次配置する。
【００４４】また、合成用ダイクロイックミラー37，36
および分離用ダイクロイックミラー33，32の光の入射角
は、図１の実施例と同様に、２４°、２８°、３２°、
３６°と、投影光学系41からの光路長が長くなるに連れ
て大きくなるように設定している。
および分離用ダイクロイックミラー33，32の光の入射角
は、図１の実施例と同様に、２４°、２８°、３２°、
３６°と、投影光学系41からの光路長が長くなるに連れ
て大きくなるように設定している。
【００４５】このように構成すると、図５および図６の
従来例に比べ、液晶表示素子39および集光レンズ27と、
全反射ミラー40および合成用ダイクロイックミラー37を
通る光束との間隔、液晶表示素子38および集光レンズ26
と、分離用ダイクロイックミラー32および分離用ダイク
ロイックミラー33を通る光束との間隔、液晶表示素子35
および集光レンズ25と、分離用ダイクロイックミラー32
および全反射ミラー34を通る光束との間隔をそれぞれ大
きくでき、これら光束と液晶表示素子および集光レンズ
との干渉を確実に回避することができる。
従来例に比べ、液晶表示素子39および集光レンズ27と、
全反射ミラー40および合成用ダイクロイックミラー37を
通る光束との間隔、液晶表示素子38および集光レンズ26
と、分離用ダイクロイックミラー32および分離用ダイク
ロイックミラー33を通る光束との間隔、液晶表示素子35
および集光レンズ25と、分離用ダイクロイックミラー32
および全反射ミラー34を通る光束との間隔をそれぞれ大
きくでき、これら光束と液晶表示素子および集光レンズ
との干渉を確実に回避することができる。
【００４６】また、投影画像の色相に影響を与える合成
用ダイクロイックミラー37，36の入射角を２４°、２８
°とより小さく設定することができる。そして，波長の
長い赤色光は、入射角２８°の入射角が比較的大きい合
成用ダイクロイックミラー36には入射させず、入射角２
４°の入射角のより小さい合成用ダイクロイックミラー
37に入射させ、波長が赤色光より短く、赤色光に比べて
分光特性の相違が小さい緑色光および青色光は、入射角
２８°の入射角が比較的大きい合成用ダイクロイックミ
ラー36に入射させて、投影画像の色相の劣化を効果的に
低減している。
用ダイクロイックミラー37，36の入射角を２４°、２８
°とより小さく設定することができる。そして，波長の
長い赤色光は、入射角２８°の入射角が比較的大きい合
成用ダイクロイックミラー36には入射させず、入射角２
４°の入射角のより小さい合成用ダイクロイックミラー
37に入射させ、波長が赤色光より短く、赤色光に比べて
分光特性の相違が小さい緑色光および青色光は、入射角
２８°の入射角が比較的大きい合成用ダイクロイックミ
ラー36に入射させて、投影画像の色相の劣化を効果的に
低減している。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、投影用光
源から投影光学系までの間に所定の関係で配置構成され
た分離用ダイクロイックミラーおよび合成用ダイクロイ
ックミラーの光の入射角を、前記投影光学系からの光路
長が長くなるほど大きく設定したので、装置の大形化を
招くことなく、光強度変調手段と光束との間隔を大きく
でき、これら相互の干渉を回避できる。しかも、投影画
像の色相に大きな影響を与えるダイクロイックミラーの
入射角をより小さくすることができる。さらに、分光特
性の大きな波長の長い光ほど入射角の小さなダイクロイ
ックミラーに入射させているので、投影画像の色相の劣
化をより効果的に低減することができる。
源から投影光学系までの間に所定の関係で配置構成され
た分離用ダイクロイックミラーおよび合成用ダイクロイ
ックミラーの光の入射角を、前記投影光学系からの光路
長が長くなるほど大きく設定したので、装置の大形化を
招くことなく、光強度変調手段と光束との間隔を大きく
でき、これら相互の干渉を回避できる。しかも、投影画
像の色相に大きな影響を与えるダイクロイックミラーの
入射角をより小さくすることができる。さらに、分光特
性の大きな波長の長い光ほど入射角の小さなダイクロイ
ックミラーに入射させているので、投影画像の色相の劣
化をより効果的に低減することができる。
【図１】本発明による液晶プロジェクタ装置の一実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】図１で示した装置の干渉回避状態を説明するた
めの構成図である。
めの構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来装置の一例を示す構成図である。
【図５】従来装置の他の例を示す構成図である。
【図６】図５の装置の入射角を小さくした場合に生じる
干渉状態を説明する構成図である。
干渉状態を説明する構成図である。
11，31 投影用光源 12，13，32，33 分離用ダイクロイックミラー 16，17，36，37 合成用ダイクロイックミラー 15，18，19，35，38，39 光強度変調手段である液晶
表示素子 21，41 投影光学系
表示素子 21，41 投影光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 33/12 G02F 1/13 505 G02F 1/1335 525 H04N 5/74 H04N 9/31
Claims (1)
- 【請求項１】 投影用光源からの光を、分離用ダイクロ
イックミラーにより、複数の色成分に分離し、これら分
離された光の強度を、それらの光路にそれぞれ設置され
た光強度変調手段により変調し、これら色成分毎に光強
度変調された光を、合成用ダイクロイックミラーにより
合成し、この合成された光を投影光学系により投影面に
投影する液晶プロジェクター装置において、 前記複数の分離用ダイクロイックミラーは、前記反射波
長域の波長の短いものほど前記投影用光源側に位置する
ように順次配置し、 また、前記複数の合成用ダイクロイックミラーは、前記
反射波長域の波長の長いものほど前記投影光学系側に位
置するように順次配置し、 さらに、上記配置の各分離用ダイクロイックミラーおよ
び各合成用ダイクロイックミラーの光の入射角を、前記
投影光学系からの光路長が長くなるに連れて大きく設定
したことを特徴とする液晶プロジェクタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26376791A JP3169185B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 液晶プロジェクタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26376791A JP3169185B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 液晶プロジェクタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100330A JPH05100330A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3169185B2 true JP3169185B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17394002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26376791A Expired - Lifetime JP3169185B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 液晶プロジェクタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169185B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007015389A1 (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 照明装置及びそれを用いた投写型表示装置 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP26376791A patent/JP3169185B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007015389A1 (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 照明装置及びそれを用いた投写型表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05100330A (ja) | 1993-04-23 |
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