JP3264916B2 - カラープロジェクタ - Google Patents

カラープロジェクタ

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JP3264916B2
JP3264916B2 JP2000162398A JP2000162398A JP3264916B2 JP 3264916 B2 JP3264916 B2 JP 3264916B2 JP 2000162398 A JP2000162398 A JP 2000162398A JP 2000162398 A JP2000162398 A JP 2000162398A JP 3264916 B2 JP3264916 B2 JP 3264916B2
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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3枚のディスプレー
素子を採用したカラープロジェクタに係り、特に各カラ
ーに対するディスプレー素子の大きさまたは位置を変更
して色収差を補償できるカラープロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にカラープロジェクタは液晶パネル
などのディスプレー素子からなる画像を別の光源を用い
てスクリーンに投影することによって画像を提供する装
置である。このカラープロジェクタは前記ディスプレー
素子の形態によって透過形と反射型とに区分される。
【0003】図1を参照するに、従来の透過形カラープ
ロジェクタは光源10と、この光源10から照射された
光を赤(R)、青(B)、緑色(G)カラーに応じて分離させる
第1及び第2二色ミラーDM、DMと、前記第1及び第
2二色ミラーDM、DMから分岐された光を相異なる三
つの経路に進行させる複数の全反射ミラーM、M、M
と、分岐された各光の進行経路に配置された第1乃至
第3液晶パネル21、23、25と、前記第1乃至第3
液晶パネル21、23、25を通して形成された各カラ
ーの画像を合成するカラープリズム30と、前記カラー
プリズム30を通して合成されたカラー画像をスクリー
ン50側に拡大透過させる投射レンズユニット40とを
含んで構成される。
【0004】前記第1乃至第3液晶パネル21、23、
25は各々平面配列を有する複数の画素からなり、各画
素は独立して駆動され、入力された映像信号に応じて入
射光を偏光変調すると共に、一偏光成分の光のみを前記
カラープリズム30側に向かわせる。前記第1液晶パネ
ル21は前記第1二色ミラーDMから反射された後、第
2二色ミラーDMを透過して入射された赤色(R)光に対
する画像を生成し、前記第2液晶パネル23は前記第1
及び第2二色ミラーDM、DMから反射された緑色(G)
光に対する画像を生成する。そして、前記第3液晶パネ
ル25は前記第1二色ミラーDMを透過した青色(B)光
に対する画像を生成する。
【0005】前記カラープリズム30は前記第1乃至第
3液晶パネル21、23、25のそれぞれに対向して位
置された第1乃至第3入射面31、33、35と、前記
投射レンズユニット40に対面する一つの出射面37を
有する。そして、前記第1入射面31を通した入射光は
反射させ、第2及び第3入射面33、35を通した入射
光は透過させる第1鏡面30aと、前記第3入射面35
を通した入射光は反射させ、第1及び第2入射面31、
33を通した入射光は透過させる第2鏡面30bを有す
る。前記投射レンズユニット40は前記第1乃至第3液
晶パネル21、23、25を通して形成され、前記カラ
ープリズム30を経て合成され前記出射面37を通して
出射された映像をスクリーン50側に拡大投射させる。
【0006】前述したように構成された従来の透過形プ
ロジェクタにおいて前記第1乃至第3液晶パネル21、
23、25は同一な規格を有する。即ち、前記第1乃至
第3液晶パネル21、23、25の相対辺は同一長hを
有する。そして、前記第1乃至第3液晶パネル21、2
3、25は各々前記投射レンズユニット40から同一な
間隔に離隔して配置する。そして、前記カラープリズム
30の第1乃至第3入射面31、33、35のそれぞれ
から投射レンズユニット40を形成するレンズ41の入
射面41a間の光軸距離が同一な場合、前記第1乃至第
3液晶パネル21、23、25は各々前記第1乃至第3
入射面31、33、35のそれぞれに対して同一な間隔
dだけ離隔して設ける。
【0007】一方、通常のレンズは入射光の波長による
収差の色収差を有する。図2を参照するに、凸レンズ6
0に平行に入射された光は理論的に焦点fに集束され
る。一方、色収差によって相対的に長波長の赤色光は前
記凸レンズ60の焦点fより遠い位置の焦点FRに集束さ
れ、相対的に短波長の青色光は前記凸レンズ60の焦点
fより近い位置の焦点FBに集束される。
【0008】従って、前記色収差によって、図1の第1
乃至第3液晶パネル21、23、25で各々形成された
赤、緑、青色に対するカラー画像がスクリーン50に集
束される場合同一な大きさに結像されない。また、赤、
緑、青色に対する倍率差が発生してスクリーン50の周
りに行くほど赤、青、緑色画像の外れる程度が大きくな
って画質低下を招く問題点がある。
【0009】従って、前記投射レンズユニット40は前
記色収差を補正できる光学的な構成を有すべき為、その
構成が複雑になるという短所がある。
【0010】一方、前記投射レンズユニット40はスク
リーン50に集束された画像の歪曲と湾曲を考慮して設
計すべきである。ここで、前記投射レンズユニット40
は歪曲と色収差を同時にほぼ完壁に補正しにくい。即
ち、視聴者の視野に容易に入る歪曲収差にフォーカスを
合せて補正する場合、色収差補正のための追加レンズ要
素を含む場合にも制限的な色収差補正のみが可能である
との短所がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するために案出されたものであって、各カラーに対
するディスプレー素子の大きさ及び/または位置を変更
して色収差を補償することによって画質を向上させると
共に、投射レンズユニットの設計をコンパクト化しうる
カラープロジェクタを提供することにその目的がある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係るカラープロジェクタは、 光源と、前記
光源から照射された光を波長によって第1乃至第3光路
に進行されるように分岐させる分岐手段と、前記分岐手
段により分岐された第1乃至第3光路上に各々配置さ
れ、入射された所定波長の光を媒介として画像を形成す
る第1乃至第3ディスプレー素子と、前記第1乃至第3
ディスプレー素子を経た入射光を波長によって選択的に
透過または反射させて1つの経路に進行するように相異
なるカラーの光を合成する合成手段と、前記合成手段に
より合成されたカラー画像をスクリーンに向かわせて拡
大透過させる投射レンズユニットとを含むカラープロジ
ェクタにおいて、前記合成手段により合成された各カラ
ーの光が前記投射レンズユニットを通過しながら発生さ
れる色収差を補正できるように、前記第1乃至第3ディ
スプレー素子のうち選択された2つ以上のディスプレー
素子は画像を生成する有効面の大きさを相違にしたこと
を特徴とする。
【0013】また、本発明は、光源と、前記光源から照
射された光を波長によって第1乃至第3光路に進行され
るように分岐させる分岐手段と、前記第1乃至第3光路
上に各々配置され、入射された所定波長の光を媒介とし
て画像を形成する第1乃至第3ディスプレー素子と、前
記第1乃至第3ディスプレー素子を経た入射光を波長に
よって選択的に透過または反射させて1つの経路に進行
ようように相異なるカラーの光を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成されたカラー画像をスクリーン
に向かわせて拡大透過させる投射レンズユニットとを含
むカラープロジェクタにおいて、前記合成手段により合
成された相異なるカラーの光が前記投射レンズユニット
を通過しながら発生される色収差を補正できるように、
前記第1乃至第3ディスプレー素子のうち選択された2
つ以上のディスプレー素子と前記投射レンズユニットと
の間隔が相異なることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明を詳しく説明する。
【0015】図3を参照するに、本発明の第1実施例に
係るカラープロジェクタは光源110と、この光源11
0から照射された光を波長によって3つの経路に分岐さ
せる分岐手段120と、前記分岐手段120により分岐
された第1乃至第3光路I、II、III上に各々配置されて
画像を形成する第1乃至第3ディスプレー素子131、
133、135と、前記第1乃至第3ディスプレー素子
131、133、135を経た入射光を波長によって選
択的に透過または反射させて1つの経路に進行するよう
に各カラーの光を合成する合成手段140と、前記合成
手段140により合成されたカラー画像がスクリーン1
60に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット
150を含んで構成される。
【0016】前記光源110は光を生成するランプ11
1と、このランプ111から出射された光を反射させ、
その進行経路を案内する反射鏡113を含む。前記反射
鏡113は、前記ランプ111の位置を1つの焦点と
し、光の集束される地点を他の焦点とする楕円鏡か、或
いは前記ランプ111の位置を1つの焦点とし、このラ
ンプ111から出射され前記反射鏡113から反射され
た光を平行光にした放物面鏡で構成される。
【0017】前記分岐手段120は前記光源110から
照射された光をR、B、Gカラーによって第1乃至第3光
路I、II、IIIに分岐させるためのものであって、第1及
び第2二色ミラー121、123と、前記第1及び第2
二色ミラー121、123から分岐された光を相異なる
3つの経路に進行させる複数の全反射ミラーM11、M
12、M13を含んで構成される。前記第1二色ミラー
121は前記光源110から照射された光R+G+Bを波長
領域に応じて一次に分離させるためのものであって、第
1二色ミラー121に入射された光のうち青色(B)波長
の光は透過されて第3光路IIIに向かい、残りの光R+Gは
反射される。ここで、前記全反射ミラーM 13は前記第
3光路III上に配置され、入射された青色(B)光を前記第
3ディスプレー素子135に向けて反射させる。
【0018】前記第1二色ミラー121から反射された
光R+Gは前記第2二色ミラー123から波長領域に応じ
て再分岐される。即ち、前記第2二色ミラー123は赤
色(R)波長の光は透過させて第1光路Iに向かわせ、緑色
(G)波長の光は反射させて第2光路IIに向かわせる。こ
こで、全反射ミラーM11、M12は前記第1光路I上に
配置され、入射された赤色(R)光を前記第1ディスプレ
ー素子131に向けて反射させる。前記緑色(G)光は第
2光路IIを通して前記第2ディスプレー素子133に入
射される。
【0019】前記第1乃至第3ディスプレー素子13
1、133、135の各々は、図3に示されたように、
透過形液晶表示素子で構成されうる。
【0020】この第1乃至第3ディスプレー素子13
1、133、135は各々R、G、B色の光に対して画像
を形成するので、前記合成手段140により合成されて
同一な光路に前記投射レンズユニット150を透過する
場合に色収差が発生される。従って、前記第1乃至第3
ディスプレー素子131、133、135は前記投射レ
ンズユニット150から発生される色収差を考慮したも
のであって、前記第1乃至第3ディスプレー素子13
1、133、135から選択された二つ以上のディスプ
レー素子は画像を生成する有効面の大きさを相違にした
ことに特徴がある。この場合、前記第1乃至第3ディス
プレー素子131、133、135各々と前記合成手段
140の光入射面との間隔gは同一であることが望まし
い。
【0021】図3及び図4を参照するに、前記第1乃至
第3ディスプレー素子131、133、135は有効面
の大きさにおいて相等しい横縦比、例えば16:9の有
効面比を有する。一方、第1ディスプレー素子131の
有効面対角線長をSRとし、前記第2ディスプレー素子1
33の有効面対角線長をSGとし、前記第3ディスプレー
素子135の有効面対角線長をSBとすれば、前記対角線
長SR、SG、SBは次の数式(1)の関係を満す。 SB<SG<SR (1) 前述したように、第1乃至第3ディスプレー素子13
1、133、135の有効面の大きさを、数式(1)に
示したように異ならせた場合において、図5を参照し
て、色収差補正関係を説明すると次の通りである。
【0022】図5は第1乃至第3ディスプレー素子13
1、133、135がスクリーン160から同一な光学
距離に位置された場合を説明するために、図3の合成手
段140を除いた状態で第1乃至第3ディスプレー素子
131、133、135を重畳して示した図である。ま
た、図5は図3の投射レンズユニット150を簡略に示
したものである。
【0023】図5を参照するに、前記投射レンズユニッ
ト150に入射された光は投射レンズユニット150か
ら相異なる屈折角に屈折される。これを考慮して前記第
1乃至第3ディスプレー素子131、133、135の
有効面の大きさを異ならせた場合は、前記投射レンズユ
ニット150で集束拡散されて前記スクリーン160に
集束される各カラーに対する画面の大きさを一致させう
る。従って、前記投射レンズユニット150のレンズ設
計時、色収差を考慮しないで設計する場合にもスクリー
ン160での赤、緑、青色に対する倍率差がほぼ発生し
ないので、色収差による画質低下を予防できるという利
点がある。
【0024】図6(A)乃至(C)を参照するに、前記第
1乃至第3ディスプレー素子131、133、135は
各々平面配列を有して入射された映像信号によって独立
して駆動される複数の画素131a、133a、135a
を含む。
【0025】ここで、前記数式(1)乃至数式(3)の
条件を満すための一実施例であって、前記第1乃至第3
ディスプレー素子131、133、135の複数の画素
131a、133a、135aは各々その大きさにおいて
下記数式(2)を満し、各画素間の間隔DPは同一なのが
望ましい。
【0026】即ち、図6(A)に示されたように、前記
第1ディスプレー素子131をなす複数の画素131a
それぞれの対角線長をSP1とし、図6(B)に示された
ように、前記第2ディスプレー素子133をなす複数の
画素133aそれぞれの対角線長をSP2とし、図6(C)
に示されたように、前記第3ディスプレー素子135を
なす複数の画素135aそれぞれの対角線長をSP3とす
れば、前記各画素131a、133a、135aの対角線
長SP1、SP2、SP3は次の数式(2)の不等式を満す。 SP3<SP2<SP1 (2) また、前記数式(1)の条件を満すための第1乃至第3
ディスプレー素子131、133、135の他の実施例
は、図7(A)乃至(C)に示されたように、第1乃至第
3ディスプレー素子131、133、135は各々平面
配列を有し、入射された映像信号に応じて独立して駆動
される複数の画素131b、133b、135bを含む。
ここで、前記複数の画素131b、133b、135bは
各々同じ大きさを有する。
【0027】一方、図7(A)に示されたように前記第
1ディスプレー素子131の複数の画素131b間の間
隔をDP1とし、図7(B)に示されたように前記第2デ
ィスプレー素子133の複数の画素133b間の間隔をD
P2とし、図7(C)に示されたように前記第3ディスプ
レー素子135をなす複数の画素135b間の間隔をDP
とすれば、前記各画素間の間隔DP1、DP2、DP3は下
記数式(3)の不等式を満す。 DP3<DP2<DP1 (3) 図3を参照するに、前記合成手段140は前記第1乃至
第3ディスプレー素子131、133、135のそれぞ
れに対向して配置された3つの入射面と、前記投射レン
ズユニット150に対向して配置された1つの出射面を
有し、前記第1乃至第3路光路I、II、IIIを各々通して
入射された赤、緑、青色を選択的に透過または反射させ
る第1及び第2鏡面140a、140bを含む。前記第1
鏡面140aは入射された赤色(R)光は反射させ、緑色
(G)及び青色(B)は透過させる。そして、前記第2鏡面1
40bは入射された青色(B)光は出射面側に反射させ、残
りの赤色(R)及び緑色(G)光は透過させる。従って、相異
なる経路で3つの入射面に入射された光は第1及び第2
鏡面140a、140bから選択的に透過/反射されて前
記出射面を通して同一経路により前記スクリーン160
に向かう。
【0028】前記投射レンズユニット150は前記合成
手段140とスクリーン160との間に配置され、入射
されたカラー画像を拡大投射させる。この投射レンズユ
ニット150は設計時、スクリーン160に集束される
画像の歪曲、湾曲を補正できるように設計焦点を合せる
ことができ、視聴者により容易に区別される歪曲を相当
補正できる。
【0029】図8を参照するに、本発明の第2実施例に
係るカラープロジェクタは、光源110と、分岐手段1
20と、第1乃至第3光路I、II、III上に各々配置され
て画像を形成する第1乃至第3ディスプレー素子13
1'、133'、135'と、前記第1乃至第3ディスプ
レー素子131'、133'、135'を透過した入射光
を合成する合成手段140と、投射レンズユニット15
0とを含んで構成される。ここで、図3と同じ部材番号
を使用する部材は第1実施例に係るカラープロジェクタ
と実質的に同一な機能をする同一な部材なので、その詳
細な説明を省略する。
【0030】本実施例に係るカラープロジェクタは色収
差を補正するための手段として前記第1乃至第3ディス
プレー素子131'、133'、135'のうち選択され
た2つ以上のディスプレー素子と前記投射レンズユニッ
ト150との間の間隔を異ならせて設定した点にその特
徴がある。
【0031】前記第1乃至第3ディスプレー素子13
1'、133'、135'は各々平面配列を有して入射さ
れた映像信号によって独立して駆動される複数の画素を
含む透過形液晶パネルを含んで構成され、その各々は画
像形成領域の有効面の大きさが相等しく一方向の幅がd'
であることが望ましい。
【0032】前記合成手段140の3つの入射面から投
射レンズユニット150間の光軸上の距離が同一な場
合、前記第1乃至第3ディスプレー素子131'、13
3'、135'各々と合成手段140との間の間隔を
g、g、gとすると、これら間隔は数式(4)の条
件を満す範囲で相違に設定されることが望ましい。 g<g<g (4) 図9は第1乃至第3ディスプレー素子131'、13
3'、135'が同一な大きさを有する場合、スクリーン
160から相異なる光学距離に位置した場合を比較説明
するために、図8の合成手段140を排除した状態で第
1乃至第3ディスプレー素子131'、133'、135
を一方向に表示した図である。また、図9は図8の投射
レンズユニット150を簡略に表現した図である。
【0033】図9を参照するに、前記投射レンズユニッ
ト150に入射された光は投射レンズユニット150か
ら相異なる屈折角に屈折される。これを考慮して前記第
1乃至第3ディスプレー素子131'、133'、13
5'各々と投射レンズユニット150の入射面との間隔
をDR、DG、DBとすれば、これらの間隔を色収差による影
響を考慮して設定することによって、前記投射レンズユ
ニット150から集束拡散されて前記スクリーン160
に集束される各カラーに対する画面の大きさを一致させ
ることができる。従って、前記投射レンズユニット15
0のレンズ設計時、色収差を考慮せず設計する場合にも
スクリーン160における赤、緑、青色に対する倍率差
がほとんど発生しないので、色収差による画質の低下を
予防しうるという利点がある。ここで、赤色波長の光が
投射レンズユニットの有効焦点位置より遠い所に集束さ
れ、青色波長の光が有効焦点位置より近い所に集束され
るので、前記間隔DR、DG、DBは数式(5)を満す。 DB<DG<DR (5) 図10を参照するに、本発明の第3実施例に係る反射型
カラープロジェクタは光源210と、入射光を波長領域
によって分岐して各々第1乃至第3光路I'、II'、III'
に向かわせる分岐手段250と、分岐された光の進行経
路を偏光方向に応じて変換する第1乃至第3光経路変換
手段261、263、265と、前記第1乃至第3光経
路変換手段261、263、265を経る一偏光の入射
光から画像を生成し、これを前記第1乃至第3光経路変
換手段261、263、265に各々反射させる第1乃
至第3ディスプレー素子271、273、275と、前
記第1乃至第3ディスプレー素子271、273、27
5から反射された光を合成する合成手段280と、合成
手段280により合成されたカラー画像がスクリーン1
60に集束されるように拡大透過させる投射レンズユニ
ット290を含んで構成される。
【0034】また、本実施例に係るカラープロジェクタ
は望ましくは図10に示されたように、前記光源210
から照射された光のうち赤外線及び紫外線領域の光を遮
断するための帯域フィルター220と、入射光を均一光
にする均一光照明手段230と、前記光源210から照
射された光を一偏光の光に変換する偏光変換器240と
をさらに含む。
【0035】ここで、光源210、合成手段280及び
投射レンズユニット290は各々図3の第1実施例に係
るカラープロジェクタの光源110、合成手段140及
び投射レンズユニット150と実質的に同一な機能を行
う同一な部材なので、その詳細な説明を省略する。
【0036】前記分岐手段250は前記光源210から
照射された光を赤(R)、青(B)、緑色(G)カラーによって
第1乃至第3光路I'、II'、III'に分岐させるためのも
のであって、第1及び第2二色ミラー251、253
と、前記第1及び第2二色ミラー251、253から分
岐された光を相異なる3つの経路に進行させる複数の全
反射ミラーM21、M22、M23を含んで構成される。
前記第1二色ミラー251は前記光源110から照射さ
れた光(R+G+B)を波長領域に応じて一次分離させるため
のものであって、第1二色ミラー251に入射された光
のうち青色(B)波長の光は反射されて第3光路III'に向
かい、残りの光(R+G)は透過される。ここで、前記全反
射ミラーM22、M23は前記第3光路III'上に配置され
て入射された青色(B)光を前記第3光経路変換手段26
5に向かわせる。
【0037】前記第1二色ミラー251を透過した光(R
+G)は全反射ミラーM21から反射された後、前記第2二
色ミラー253から波長領域に応じて再分岐される。即
ち、前記第2二色ミラー253は赤色(R)波長の光は透
過させて第1光路I'に向かわせ、緑色(G)波長の光は反
射させ第2光路II'に向かわせる。ここで、赤色(R)光は
第1光路I'を通して前記第1光経路変換手段261に入
射され、前記緑色(G)光は第2経路II'を通して前記第2
光経路変換手段263に入射される。
【0038】前記第1乃至第3ディスプレー素子27
1、273、275の各々は反射型ディスプレー素子で
あって液晶表示素子、デジタルマイクロミラー装置等で
構成される。前記反射型液晶表示素子を採用する場合、
液晶表示素子は駆動電源のオン/オフによって応答速度
の速い強誘電体液晶表示素子(以下、FLCD;Ferroelectri
c Liquid Crystal Display)で構成されることが望まし
い。デジタルマイクロミラー装置は各画素に対応して印
加された静電引力により独立して駆動される複数の反射
ミラーの駆動により入射光の反射経路を決定することに
よって画像を形成するものであって、その構成は広く知
られているので詳細な説明は省略する。
【0039】前記反射型の第1乃至第3ディスプレー素
子271、273、275の各々は赤(R)、緑(G)、青
(B)色の光に対して画像を形成するので、前記投射レン
ズユニット290を透過する場合、色収差が発生され
る。従って、前記反射型第1乃至第3ディスプレー素子
271、273、275は前記投射レンズユニット29
0から発生される色収差を考慮したものであって、前記
第1乃至第3ディスプレー素子271、273、275
から選択された2つ以上のディスプレー素子は画像を生
成する有効面の大きさを相違にした点にその特徴があ
る。
【0040】ここで、前記第1乃至第3ディスプレー素
子271、273、275各々は有効面の大きさにおい
て相等しい縦横比、例えば16:9の有効面比を有す
る。
【0041】一方、第1乃至第3ディスプレー素子27
1、273、275の有効面対角線長を各々S’R
S’G、S’Bとすれば、前記対角線長S’R、S’G、S’B
次の数式(6)の関係を満す。 S’B<S’G<S’R (6) 図3の説明のように、前記投射レンズユニット290の
レンズ設計時、色収差を考慮せず設計する場合にも、ス
クリーン160における赤、緑、青色に対する倍率差が
ほとんど発生しない。従って、前記数式(6)の関係を
満すように各ディスプレー素子の画素の大きさ及び/間
隔を設計する場合、色収差による画質の低下を低減しう
る。
【0042】前記第1乃至第3光経路変換手段261、
263、265は各々偏光によって入射光を選択的に透
過または反射させて光路を変換する偏光ビームスプリッ
タであることが望ましい。ここで、前記偏光ビームスプ
リッタはシート(sheet)型構造または図10に示された
ような立方形構造を有する。
【0043】また、本発明の第4実施例に係るカラープ
ロジェクタは図10の本発明の第3実施例のように光学
的構成を有するので図を省略する。但し、第4実施例に
係るカラープロジェクタは反射型の第1乃至第3ディス
プレー素子271、273、275の大きさは同一に保
ち、第1乃至第3ディスプレー素子271、273、2
75各々とスクリーン160との間の光軸距離を異なら
せて色収差を補正可能にした点にその特徴がある。即
ち、前記第1乃至第3ディスプレー素子271、27
3、275各々と投射レンズユニット290の最初の入
射面間の間隔をD’R、D’G、D’Bとすれば、これら間隔
をrによるよる影響を考慮して設定することによって、
前記投射レンズユニット290から集束拡散されて前記
スクリーン160に集束される各カラーに対する画面の
大きさを一致させうる。
【0044】従って、前記投射レンズユニット290の
レンズ設計時、色収差を考慮せずに設計する場合にも、
スクリーン160における赤、緑、青色に対する倍率差
がほとんど発生しないので、色収差による画質の低下を
予防しうる。ここで、赤色波長の光が投射レンズユニッ
トの有効焦点位置より遠い所に集束され、青色波長の光
が有効焦点位置より近い所に集束されるので、前記間隔
D’R、D’G、D’Bは数式(7)を満す。 D’B<D’G<D’R (7)
【発明の効果】前述したように構成された本発明の実施
例に係るカラープロジェクタはディスプレー素子の大き
さ及び/または間隔を調節して赤、緑、青色に対する倍
率差の発生を低減させてコンバージェンスを一致させる
ことによって、赤、青、緑色波長の光が投射レンズユニ
ットを透過しながら発生される色収差による画質の低下
を防止しうる。
【0045】また、投射レンズユニットの設計時、色収
差補正に必要なレンズ枚数を低減でき、歪曲と湾曲を補
正できるように光学系の設計が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のカラープロジェクタの光学的配置を示す
概略的な図である。
【図2】一般の凸レンズによる色収差を説明するために
示した概略的な図である。
【図3】本発明の第1実施例に係る透過形カラープロジ
ェクタの光学的配置を示す概略的な図である。
【図4】第1乃至第3ディスプレー素子の有効面の大き
さを比較して示す図である。
【図5】図3のカラープロジェクタにおいて合成手段を
排除した状態で第1乃至第3ディスプレー素子を一方向
に重畳して示す図である。
【図6】図6(A)乃至(C)は図3のカラープロジェク
タにおいて一実施例に係るディスプレー素子をなす画素
の一部を示す図である。
【図7】図7(A)乃至(C)は図3のカラープロジェク
タにおいて他の実施例に係るディスプレー素子をなす画
素の一部を示す図である。
【図8】本発明の第2実施例に係る透過形カラープロジ
ェクタの光学的配置を示す概略的な図である。
【図9】図8のカラープロジェクタにおいて図8の合成
手段を排除した状態で第1乃至第3ディスプレー素子を
一方向に示す図である。
【図10】本発明の第3実施例に係る反射型カラープロ
ジェクタの光学的配置を示す概略的な図である。
【符号の説明】
60 凸レンズ 110、210 光源 111 ランプ 113 反射鏡 120、250、280 分岐手段 121、251 第1二色ミラー 123、253 第2二色ミラー 131、131'、271 第1ディスプレー素子 133、133'、273 第2ディスプレー素子 135、135'、275 第3ディスプレー素子 140、280 合成手段 150、290 投射レンズユニット 160 スクリーン 220 帯域フィルター 230 均一光照明手段 240 偏光変換器 261 第1光経路変換手段 263 第2光経路変換手段 I、II、III 第1乃至第3光路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/00 G02F 1/13 505 G02F 1/13357 G03B 33/12

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、 前記光源から照射された光を波長によって第1乃至第3
    光路に進行されるように分岐させる分岐手段と、 前記分岐手段により分岐された第1乃至第3光路上に各
    々配置され、入射された所定波長の光を媒介として画像
    を形成する第1乃至第3ディスプレー素子と、 前記第1乃至第3ディスプレー素子を経た入射光を波長
    によって選択的に透過または反射させて1つの経路に進
    行するように相異なるカラーの光を合成する合成手段
    と、 前記合成手段により合成されたカラー画像をスクリーン
    に向かわせて拡大透過させる投射レンズユニットとを含
    むカラープロジェクタにおいて、 前記合成手段により合成された各カラーの光が前記投射
    レンズユニットを通過しながら発生される色収差を補正
    できるように、前記第1乃至第3ディスプレー素子のう
    ち選択された2つ以上のディスプレー素子は画像を生成
    する有効面の大きさを相違にしたことを特徴とするカラ
    ープロジェクタ。
  2. 【請求項2】 前記分岐手段は前記第1乃至第3光路の
    それぞれに対して赤色、緑色、青色波長のそれぞれの光
    が向かうように入射光を分岐させ、前記第1乃至第3デ
    ィスプレー素子は各々赤色、緑色、青色波長の光に対し
    て画像を形成し、 前記第1乃至第3ディスプレー素子のそれぞれの有効面
    は同一な横縦比を有し、前記有効面の対角線の長さを
    SR、SG、SBとする時、前記対角線長SR、SG、SBは下記の
    式を満すことを特徴とする請求項1に記載のカラープロ
    ジェクタ。 SB<SG<SR
  3. 【請求項3】 前記第1乃至第3ディスプレー素子は各
    々平面配列を有し、入射された映像信号によって独立し
    て駆動される複数の画素を含むことを特徴とする請求項
    2に記載のカラープロジェクタ。
  4. 【請求項4】 前記第1ディスプレー素子をなす複数の
    画素のそれぞれの対角線長をSP1、前記第2ディスプレ
    ー素子をなす複数の画素のそれぞれの対角線長をSP2
    前記第3ディスプレー素子をなす複数の画素のそれぞれ
    の対角線長をSP3とすれば、前記各画素の対角線長
    SP1、SP2、SP3は下記の式を満すことを特徴とする請
    求項3に記載のカラープロジェクタ。 SP3<SP2<SP1
  5. 【請求項5】 前記第1乃至第3ディスプレー素子をな
    す複数の画素は各々同一な大きさを有し、 前記第1ディスプレー素子をなす複数の画素間の間隔を
    D P1、前記第2ディスプレー素子をなす複数の画素間
    の間隔をDP2、前記第3ディスプレー素子をなす複数の
    画素間の間隔をDP3とすれば、前記各画素間の間隔
    DP1、DP2、DP3は次の式を満すことを特徴とする請求
    項3に記載のカラープロジェクタ。 DP3<DP2<DP1
  6. 【請求項6】 前記分岐手段は、 前記光源から照射された光を波長領域によって分岐させ
    る第1二色ミラーと、 前記第1二色ミラーから分岐された光を波長領域によっ
    て再分岐させる第2二色ミラーとを含んで入射光を赤
    色、青色、緑色の光に分岐可能になったことを特徴とす
    る請求項1乃至5のうち何れか一項に記載のカラープロ
    ジェクタ。
  7. 【請求項7】 前記第1乃至第3ディスプレー素子は各
    々透過形液晶パネルであることを特徴とする請求項1乃
    至5のうち何れか一項に記載のカラープロジェクタ。
  8. 【請求項8】 前記第1乃至第3ディスプレー素子は各
    々反射型液晶パネルで構成され、 前記第1乃至第3ディスプレー素子各々と前記合成手段
    との間の光路上には前記第1乃至第3光路を通した入射
    光を前記第1乃至第3ディスプレー素子のそれぞれに向
    かわせ、前記第1乃至第3ディスプレー素子のそれぞれ
    から反射された光が前記合成手段に向かうように光路を
    変換する第1乃至第3光経路変換手段がさらに備えられ
    ることを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか一項に
    記載のカラープロジェクタ。
  9. 【請求項9】 前記第1乃至第3光経路変換手段は偏光
    によって入射光を選択的に透過または反射させて光路を
    変換する偏光ビームスプリッタであることを特徴とする
    請求項8に記載のカラープロジェクタ。
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