JP3324197B2 - プリズムおよびこれを用いたプロジェクター - Google Patents
プリズムおよびこれを用いたプロジェクターInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本特許はプロジェクターの三色画
面の合成等に用いることが可能なプリズム、ならびにこ
のプリズムを用いたプロジェクターに関する。
面の合成等に用いることが可能なプリズム、ならびにこ
のプリズムを用いたプロジェクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶プロジェクターはカラー液晶パネル
一枚のみ用いる単板方式と、白黒画像を表現できる液晶
パネルを三枚組み合わせて、それぞれに赤青緑の三原色
を当て、光学的にその三枚の像を合成する三枚方式の二
種類がある。このうち三枚方式は白色光源をダイクロイ
ックミラーにより純度の高い三色に分け、その各色に液
晶パネルいっぱいの画素を割り当てることができるの
で、高解像度で色調の良い画面が得られる。この際、三
色の画像合成の方法は板硝子に誘電体の薄膜を付けたダ
イクロイックミラーを二枚用いて二色ずつ順次画面を合
成する方法や、三角柱のプリズムの斜面にダイクロイッ
ク面を作りこのプリズムを四個貼り合わせほぼ立方体の
プリズムとし、液晶パネルをそのプリズムの三面に配置
して一度に三色合成する方法、また板硝子のダイクロイ
ックミラーをＸ字型に設定し、周囲三面に液晶パネルを
配置して一度に三色合成する方法、またそのＸ字型のダ
イクロイックミラーを液体内に入れたタイプもあった。
このうち最初に記述した、ダイクロイックミラーを二枚
使う方法については、投射レンズと液晶パネルとの間に
二枚分のダイクロイックミラーを入れる必要があるの
で、投射レンズの焦点距離が短くできないといった課題
がある。それに対して、プリズムを用いたり、Ｘ字型ミ
ラーを使う方法では液晶パネルと投射レンズの距離が短
く設定できるので、投射レンズの焦点が短くでき、近く
に大きな画面を映すことができる。従来は、三角柱のプ
リズムに関しては屈折率は材料、成形方法及び後加工で
ばらつくが特に制御をしていなかった。またＸ字型のミ
ラーを使い、周囲を液体にすることについては、液体に
ジエチレングリコールを使っていた。
一枚のみ用いる単板方式と、白黒画像を表現できる液晶
パネルを三枚組み合わせて、それぞれに赤青緑の三原色
を当て、光学的にその三枚の像を合成する三枚方式の二
種類がある。このうち三枚方式は白色光源をダイクロイ
ックミラーにより純度の高い三色に分け、その各色に液
晶パネルいっぱいの画素を割り当てることができるの
で、高解像度で色調の良い画面が得られる。この際、三
色の画像合成の方法は板硝子に誘電体の薄膜を付けたダ
イクロイックミラーを二枚用いて二色ずつ順次画面を合
成する方法や、三角柱のプリズムの斜面にダイクロイッ
ク面を作りこのプリズムを四個貼り合わせほぼ立方体の
プリズムとし、液晶パネルをそのプリズムの三面に配置
して一度に三色合成する方法、また板硝子のダイクロイ
ックミラーをＸ字型に設定し、周囲三面に液晶パネルを
配置して一度に三色合成する方法、またそのＸ字型のダ
イクロイックミラーを液体内に入れたタイプもあった。
このうち最初に記述した、ダイクロイックミラーを二枚
使う方法については、投射レンズと液晶パネルとの間に
二枚分のダイクロイックミラーを入れる必要があるの
で、投射レンズの焦点距離が短くできないといった課題
がある。それに対して、プリズムを用いたり、Ｘ字型ミ
ラーを使う方法では液晶パネルと投射レンズの距離が短
く設定できるので、投射レンズの焦点が短くでき、近く
に大きな画面を映すことができる。従来は、三角柱のプ
リズムに関しては屈折率は材料、成形方法及び後加工で
ばらつくが特に制御をしていなかった。またＸ字型のミ
ラーを使い、周囲を液体にすることについては、液体に
ジエチレングリコールを使っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記のような従
来技術について、プリズム内で反射せず透過する液晶パ
ネルについて中央部での解像度が落ちたり、三枚の液晶
パネルの画面の大きさが合わないといった問題が生じ
た。
来技術について、プリズム内で反射せず透過する液晶パ
ネルについて中央部での解像度が落ちたり、三枚の液晶
パネルの画面の大きさが合わないといった問題が生じ
た。
【０００４】三角柱プリズムを四個貼り合わせた場合に
は、四個の三角柱プリズムにおいて隣接する三角柱プリ
ズムの屈折率が異なると、プリズム内で反射せずに進む
液晶パネルの像が、プリズム内のダイクロイック面で反
射して進む液晶パネルの像よりも大きくまたは小さくな
る。たとえばある液晶パネルに面した一組の向かい合う
三角柱プリズムの屈折率が他の向かい合う三角柱プリズ
ムよりも大きい場合には、その液晶パネルからでた光
は、隣接する三角柱プリズムの界面で外側に屈折する。
その結果プリズム内を透過する位置にある液晶パネルの
中央部の像がぼける。また他の液晶パネルよりも画面が
大きくなってしまう。数値を挙げれば光学材料としての
ガラスの屈折率の公差は±０．０００５程度であるが、
この範囲で屈折率がばらつくと液晶パネルが１インチ程
度でＮＴＳＣのビデオ信号を映すことのできる画素サイ
ズと同レベルの画面ズレやボケが生じる。
は、四個の三角柱プリズムにおいて隣接する三角柱プリ
ズムの屈折率が異なると、プリズム内で反射せずに進む
液晶パネルの像が、プリズム内のダイクロイック面で反
射して進む液晶パネルの像よりも大きくまたは小さくな
る。たとえばある液晶パネルに面した一組の向かい合う
三角柱プリズムの屈折率が他の向かい合う三角柱プリズ
ムよりも大きい場合には、その液晶パネルからでた光
は、隣接する三角柱プリズムの界面で外側に屈折する。
その結果プリズム内を透過する位置にある液晶パネルの
中央部の像がぼける。また他の液晶パネルよりも画面が
大きくなってしまう。数値を挙げれば光学材料としての
ガラスの屈折率の公差は±０．０００５程度であるが、
この範囲で屈折率がばらつくと液晶パネルが１インチ程
度でＮＴＳＣのビデオ信号を映すことのできる画素サイ
ズと同レベルの画面ズレやボケが生じる。
【０００５】また、板硝子にダイクロイックコートをし
てからＸ字型に組み合わせ、ジエチレングリコールを入
れたものについては、四ヶ所のＸ字型ミラーに囲まれた
部分の液体の温度が違うために屈折率が変わり、前記三
角柱プリズムと同様の問題が生じた。
てからＸ字型に組み合わせ、ジエチレングリコールを入
れたものについては、四ヶ所のＸ字型ミラーに囲まれた
部分の液体の温度が違うために屈折率が変わり、前記三
角柱プリズムと同様の問題が生じた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】斜面が互いに接着された
４個の三角柱プリズムを備えたプリズムにおいて、前記
４個の三角柱プリズムのうち少なくとも隣接する２組の
三角柱プリズムを同一の製造ロットとした。つまり同じ
硝材で同じ時間に同じ工程条件の元に製造されたもので
ある。特に材料である硝材が同じことと、成形、アニー
ル等の材料から製品までの熱過程が同じことが必要であ
る。
４個の三角柱プリズムを備えたプリズムにおいて、前記
４個の三角柱プリズムのうち少なくとも隣接する２組の
三角柱プリズムを同一の製造ロットとした。つまり同じ
硝材で同じ時間に同じ工程条件の元に製造されたもので
ある。特に材料である硝材が同じことと、成形、アニー
ル等の材料から製品までの熱過程が同じことが必要であ
る。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】（実施例） 図１に 本発明のプリ
ズムの一実施例の平面図を示す。１、２、３、４は三角
柱プリズム、８、９は光線である。三角柱プリズム１、
２、３、４の接合面はダイクロイックコートをしたミラ
ーであり、三角柱プリズム１、２、３の外側より入射さ
れた三色の光線を合成し、三角柱プリズム４方向から出
射する。この三角柱プリズム１、２、３、４は同一製造
ロットである。つまり同じ硝材で同じ時間に同じ工程条
件の元に製造されたものである。特に材料である硝材が
同じことと、成形、アニール等の材料から製品までの熱
過程が同じことが必要である。このようにすると屈折率
の差が０．０００５以下で調整されている。この値は、
屈折率を１．５とするとその０．０３％にあたる。この
オーダーは、たとえばＩＣで５ｍｍのなか１ミクロンを
制御するのに相当し、多くの工程の中で制御するのは極
めて難しい。よって同じ製造ロットを選択するわけであ
る。このように屈折率が揃うため、光線８、９の様にプ
リズム内を透過する光線は三角柱プリズムの接合面でほ
とんど屈折しない。そのため画面の中央がぼけることが
ない。また三角柱プリズムの接合面を透過する光も反射
する光も、そこでの光線の角度変化がないため、画面の
大きさが色ごとで異なることはない。
ズムの一実施例の平面図を示す。１、２、３、４は三角
柱プリズム、８、９は光線である。三角柱プリズム１、
２、３、４の接合面はダイクロイックコートをしたミラ
ーであり、三角柱プリズム１、２、３の外側より入射さ
れた三色の光線を合成し、三角柱プリズム４方向から出
射する。この三角柱プリズム１、２、３、４は同一製造
ロットである。つまり同じ硝材で同じ時間に同じ工程条
件の元に製造されたものである。特に材料である硝材が
同じことと、成形、アニール等の材料から製品までの熱
過程が同じことが必要である。このようにすると屈折率
の差が０．０００５以下で調整されている。この値は、
屈折率を１．５とするとその０．０３％にあたる。この
オーダーは、たとえばＩＣで５ｍｍのなか１ミクロンを
制御するのに相当し、多くの工程の中で制御するのは極
めて難しい。よって同じ製造ロットを選択するわけであ
る。このように屈折率が揃うため、光線８、９の様にプ
リズム内を透過する光線は三角柱プリズムの接合面でほ
とんど屈折しない。そのため画面の中央がぼけることが
ない。また三角柱プリズムの接合面を透過する光も反射
する光も、そこでの光線の角度変化がないため、画面の
大きさが色ごとで異なることはない。
【０００９】図２に図１のプリズムを使った三色合成系
の斜視図を示す。５は三角柱プリズムを四個貼り合わせ
たプリズム、６−Ｒ、６−Ｇ、６−Ｂは液晶パネル、７
は投射レンズである。液晶パネル６−Ｒ、６−Ｇ、６−
Ｂではそれぞれ赤緑青の画像が作られる。液晶パネル６
−Ｒ、６−Ｇ、６−Ｂは例えば対角１インチとしＮＴＳ
Ｃの信号を表現するのに水平、垂直でともに５００画
素、とすると画素ピッチは水平４０μm、垂直３０μmと
なる。この微細な画素にＴＦＴなどのスイッチング素子
を付けて、光の制御をするわけである。それぞれの液晶
パネルに赤色光、緑色光、青色光を照明し、プリズム５
で三色の像を合成し、投射レンズ７にてスクリーン上へ
拡大投影する。プリズム５はダイクロイックコートを斜
面に施した三角柱プリズム１、２、３、４を貼り合わせ
て作ってある。このダイクロイックコートのために、三
色の色合成ができる。本実施例ではこれらの三角柱プリ
ズム１、２、３、４は屈折率の差がが０．０００５以下
である。このため各色の画面サイズはこのプリズム５を
通過する際に変化がない。つまり屈折率が１．５と１．
５００５との三角柱プリズムが接しているとして、接合
面に入射角４５度で光が入ると、出射角度は０．０１９
度屈折する。プリズム５の各辺の長さが４０ｍｍとする
とプリズム５の中を０．０１９度の広がりを持って通過
すると１３μm光軸が移動する。これは画素ピッチの３
分の１にあたる。画面としては問題ないレベルである。
従来のままでは約１画素分色付きとして周囲にでてしま
うものが本実施例ではなくなる。また屈折率の差を小さ
くしたことで液晶パネル６−Ｇの中央部のピンと位置が
中央以外の部分のピンと位置と同じになる。例えば、中
央部からでた光が左右に分かれるとする。つまり三角柱
プリズム１、３、４と通る場合と、三角柱プリズム１、
２、４と通る場合を考える。屈折率が三角柱プリズム
１、４が同じ１．５、三角柱プリズム２、３は１．５０
０５とする。左右の光はともに三角柱プリズムの接合面
でプリズム５の中央部方向に屈折する。これによりピン
と位置は投射レンズ７に近い側に移動する。一方、中央
部以外からでた光は三角柱プリズム１、２、４または三
角柱プリズム１、３、４のどちらか片方のみ通る。つま
りピンと位置は三角柱プリズムの屈折率によって変わら
ない。液晶パネル６−Ｇの中央部と中央以外のピンと位
置は本実施例によれば約０．１ｍｍ程度となる。投射レ
ンズ７の焦点深度からみて中央部にぼけがでない程度で
ある。
の斜視図を示す。５は三角柱プリズムを四個貼り合わせ
たプリズム、６−Ｒ、６−Ｇ、６−Ｂは液晶パネル、７
は投射レンズである。液晶パネル６−Ｒ、６−Ｇ、６−
Ｂではそれぞれ赤緑青の画像が作られる。液晶パネル６
−Ｒ、６−Ｇ、６−Ｂは例えば対角１インチとしＮＴＳ
Ｃの信号を表現するのに水平、垂直でともに５００画
素、とすると画素ピッチは水平４０μm、垂直３０μmと
なる。この微細な画素にＴＦＴなどのスイッチング素子
を付けて、光の制御をするわけである。それぞれの液晶
パネルに赤色光、緑色光、青色光を照明し、プリズム５
で三色の像を合成し、投射レンズ７にてスクリーン上へ
拡大投影する。プリズム５はダイクロイックコートを斜
面に施した三角柱プリズム１、２、３、４を貼り合わせ
て作ってある。このダイクロイックコートのために、三
色の色合成ができる。本実施例ではこれらの三角柱プリ
ズム１、２、３、４は屈折率の差がが０．０００５以下
である。このため各色の画面サイズはこのプリズム５を
通過する際に変化がない。つまり屈折率が１．５と１．
５００５との三角柱プリズムが接しているとして、接合
面に入射角４５度で光が入ると、出射角度は０．０１９
度屈折する。プリズム５の各辺の長さが４０ｍｍとする
とプリズム５の中を０．０１９度の広がりを持って通過
すると１３μm光軸が移動する。これは画素ピッチの３
分の１にあたる。画面としては問題ないレベルである。
従来のままでは約１画素分色付きとして周囲にでてしま
うものが本実施例ではなくなる。また屈折率の差を小さ
くしたことで液晶パネル６−Ｇの中央部のピンと位置が
中央以外の部分のピンと位置と同じになる。例えば、中
央部からでた光が左右に分かれるとする。つまり三角柱
プリズム１、３、４と通る場合と、三角柱プリズム１、
２、４と通る場合を考える。屈折率が三角柱プリズム
１、４が同じ１．５、三角柱プリズム２、３は１．５０
０５とする。左右の光はともに三角柱プリズムの接合面
でプリズム５の中央部方向に屈折する。これによりピン
と位置は投射レンズ７に近い側に移動する。一方、中央
部以外からでた光は三角柱プリズム１、２、４または三
角柱プリズム１、３、４のどちらか片方のみ通る。つま
りピンと位置は三角柱プリズムの屈折率によって変わら
ない。液晶パネル６−Ｇの中央部と中央以外のピンと位
置は本実施例によれば約０．１ｍｍ程度となる。投射レ
ンズ７の焦点深度からみて中央部にぼけがでない程度で
ある。
【００１０】以上のように本実施例によれば三色の画面
サイズが同じであり、また液晶パネル６−Ｇの中央部の
解像度が落ちない。中央部の解像度はビデオの画面を見
る場合特に重要である。なお三角柱プリズム１、２、
３、４の屈折率を合わせる方法として製造が同じロット
よりプリズムを組み合わせて作るのは硝材、成形、研
磨、加熱等についてほぼ同一の工程を経ることで、特性
を揃えられるからである。
サイズが同じであり、また液晶パネル６−Ｇの中央部の
解像度が落ちない。中央部の解像度はビデオの画面を見
る場合特に重要である。なお三角柱プリズム１、２、
３、４の屈折率を合わせる方法として製造が同じロット
よりプリズムを組み合わせて作るのは硝材、成形、研
磨、加熱等についてほぼ同一の工程を経ることで、特性
を揃えられるからである。
【００１１】本実施例では三角柱プリズム四個につい
て、屈折率を同じとしたが、隣接する二組の三角柱プリ
ズムについて屈折率が同じであればよい。つまり三角柱
プリズム１と２が同じロット、三角柱プリズム３と４が
同じロットであり、三角柱プリズム１、２と三角柱プリ
ズム３、４は違うロットであっても良い。
て、屈折率を同じとしたが、隣接する二組の三角柱プリ
ズムについて屈折率が同じであればよい。つまり三角柱
プリズム１と２が同じロット、三角柱プリズム３と４が
同じロットであり、三角柱プリズム１、２と三角柱プリ
ズム３、４は違うロットであっても良い。
【００１２】尚、図５に図１のプリズムを用いた液晶プ
ロジェクターの光学系の構成図を示す。メタルハライド
ランプ５０で発光した光はリフレクター５１で反射し前
方へ集光光線となって出射される。その後ダイクロイッ
クミラー５２、５４で赤緑青の三色に分解され、アルミ
ミラー５３、５５、５６によりそれらの三色は方向を変
え、コンデンサーレンズ５８−Ｒ、５８−Ｇ、５８−
Ｂ、偏光板５９−Ｒ、５９−Ｇ、５９−Ｂで直線偏光と
なって本実施例の液晶パネル６１−Ｒ、６１−Ｇ、６１
−Ｂに照射される。液晶パネル６１−Ｒ、６１−Ｇ、６
１−Ｂでは三色それぞれの映像信号にしたがって直線偏
光が楕円偏光に変えられる。これを検光子である偏光板
６１−Ｒ、６１−Ｇ、６１−Ｂで検出する。三色合成プ
リズム５７でそれら三色の画像情報を合成した後投射レ
ンズ６２にてスクリーン６３に拡大投影する。ここで三
色合成プリズム５７は隣接する２組の三角柱プリズムの
屈折率を同じにしてあるので、液晶パネル６０−Ｒ、６
０−Ｇ、６０−Ｂの画面サイズは等しくなる。また液晶
パネル６０−Ｇの中央部のピンと位置が他の部分のピン
と位置と等しくなり、中央部での解像度が保たれる。
ロジェクターの光学系の構成図を示す。メタルハライド
ランプ５０で発光した光はリフレクター５１で反射し前
方へ集光光線となって出射される。その後ダイクロイッ
クミラー５２、５４で赤緑青の三色に分解され、アルミ
ミラー５３、５５、５６によりそれらの三色は方向を変
え、コンデンサーレンズ５８−Ｒ、５８−Ｇ、５８−
Ｂ、偏光板５９−Ｒ、５９−Ｇ、５９−Ｂで直線偏光と
なって本実施例の液晶パネル６１−Ｒ、６１−Ｇ、６１
−Ｂに照射される。液晶パネル６１−Ｒ、６１−Ｇ、６
１−Ｂでは三色それぞれの映像信号にしたがって直線偏
光が楕円偏光に変えられる。これを検光子である偏光板
６１−Ｒ、６１−Ｇ、６１−Ｂで検出する。三色合成プ
リズム５７でそれら三色の画像情報を合成した後投射レ
ンズ６２にてスクリーン６３に拡大投影する。ここで三
色合成プリズム５７は隣接する２組の三角柱プリズムの
屈折率を同じにしてあるので、液晶パネル６０−Ｒ、６
０−Ｇ、６０−Ｂの画面サイズは等しくなる。また液晶
パネル６０−Ｇの中央部のピンと位置が他の部分のピン
と位置と等しくなり、中央部での解像度が保たれる。
【００１３】（参考例） 図３に本発明のプリズムの参
考例の水平断面図を示す。また図４に図３のプリズムの
垂直断面図を示す。２０、２１はダイクロイックミラー
であり、板硝子表面に誘電体の薄膜を蒸着したもので、
Ｘ字型ミラーを構成している。２２、２３、２４、２５
はジエチレングリコールである。凍結防止のためにジエ
チレングリコールを用いてある。２６は熱導電性の部材
であるアルミ枠、２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂは液晶
パネル、２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂ、２９は透明の
板硝子である窓、３０は投射レンズである。液晶パネル
２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂで赤緑青に対応した画像
を形成すると共にそれぞれに赤緑青の光を照明する。各
画像をダイクロイックミラー２１、２２で合成して投射
レンズ３０より拡大投影する。プリズムの構成としては
アルミ枠２６を窓２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂにより
密閉した容器とし、その中にＸ字型に組み合わせたダイ
クロイックミラー２０、２１を入れ、ジエチレングリコ
ールで中を満たす。ジエチレングリコール２２、２３、
２４、２５を入れるのはＸ字型ミラーであるダイクロイ
ックミラー２０、２１により非点収差が生じるのを防ぐ
と共に、液晶パネル２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂと窓
２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂをカップリング剤３１−
Ｒ、３１−Ｂ、３１−Ｇを通して熱的に結合し、液晶パ
ネル２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂの熱をジエチレング
リコール２２、２３、２４方向へ取り除くためである。
ジエチレングリコール２２、２３、２４へ伝わった熱
は、アルミ枠２６を通して空気中へ逃げていく。ここで
ジエチレングリコールの屈折率は１度につき０．０００
３だけ変化する。したがって図１、２の実施例と同様に
考えて、三色の画面サイズを等しくすることと、液晶パ
ネル２７−Ｇの中央部の解像度を出すためにジエチレン
グリコール２２、２３、２４、２５を同じ温度に保つこ
とが必要となる。このため、本実施例では共通部３２に
よってジエチレングリコール２２、２３、２４、２５が
流動可能とした。これにより対流作用でジエチレングリ
コール２２、２３、２４内の温度が均一となる。また本
実施例ではアルミ枠２６がジエチレングリコール２２、
２３、２４、２５と接しているので、熱もアルミ枠２６
を伝わって均一になる。以上のように本実施例ではＸ字
型のダイクロイックミラー２０、２１により区切られた
ジエチレングリコールの温度が均一になるので、液晶パ
ネル２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂの投影後の大きさが
一定となる。また液晶パネル２７−Ｇを投影した際に中
央部がぼけることもない。これにより光源として強い光
を使っても熱による画面サイズの変化やボケが無くなり
明るい液晶プロジェクターができる。
考例の水平断面図を示す。また図４に図３のプリズムの
垂直断面図を示す。２０、２１はダイクロイックミラー
であり、板硝子表面に誘電体の薄膜を蒸着したもので、
Ｘ字型ミラーを構成している。２２、２３、２４、２５
はジエチレングリコールである。凍結防止のためにジエ
チレングリコールを用いてある。２６は熱導電性の部材
であるアルミ枠、２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂは液晶
パネル、２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂ、２９は透明の
板硝子である窓、３０は投射レンズである。液晶パネル
２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂで赤緑青に対応した画像
を形成すると共にそれぞれに赤緑青の光を照明する。各
画像をダイクロイックミラー２１、２２で合成して投射
レンズ３０より拡大投影する。プリズムの構成としては
アルミ枠２６を窓２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂにより
密閉した容器とし、その中にＸ字型に組み合わせたダイ
クロイックミラー２０、２１を入れ、ジエチレングリコ
ールで中を満たす。ジエチレングリコール２２、２３、
２４、２５を入れるのはＸ字型ミラーであるダイクロイ
ックミラー２０、２１により非点収差が生じるのを防ぐ
と共に、液晶パネル２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂと窓
２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂをカップリング剤３１−
Ｒ、３１−Ｂ、３１−Ｇを通して熱的に結合し、液晶パ
ネル２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂの熱をジエチレング
リコール２２、２３、２４方向へ取り除くためである。
ジエチレングリコール２２、２３、２４へ伝わった熱
は、アルミ枠２６を通して空気中へ逃げていく。ここで
ジエチレングリコールの屈折率は１度につき０．０００
３だけ変化する。したがって図１、２の実施例と同様に
考えて、三色の画面サイズを等しくすることと、液晶パ
ネル２７−Ｇの中央部の解像度を出すためにジエチレン
グリコール２２、２３、２４、２５を同じ温度に保つこ
とが必要となる。このため、本実施例では共通部３２に
よってジエチレングリコール２２、２３、２４、２５が
流動可能とした。これにより対流作用でジエチレングリ
コール２２、２３、２４内の温度が均一となる。また本
実施例ではアルミ枠２６がジエチレングリコール２２、
２３、２４、２５と接しているので、熱もアルミ枠２６
を伝わって均一になる。以上のように本実施例ではＸ字
型のダイクロイックミラー２０、２１により区切られた
ジエチレングリコールの温度が均一になるので、液晶パ
ネル２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂの投影後の大きさが
一定となる。また液晶パネル２７−Ｇを投影した際に中
央部がぼけることもない。これにより光源として強い光
を使っても熱による画面サイズの変化やボケが無くなり
明るい液晶プロジェクターができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、三角柱プリズムを四個
貼り合わせたプリズムにおいて、少なくとも隣接する２
組の三角柱プリズムを同一製造ロットとしたので、画素
密度が高く、画面サイズの小さな画像形成手段を使った
コンパクトなプロジェクターを作ることができる。つま
り三色の画像形成手段の投影時の画面サイズが同じとな
り、また中央部でのボケもでないので、小型画像形成手
段と小型プリズム、及び短焦点投射レンズの組み合わせ
で、小型高性能のプロジェクターができる。
貼り合わせたプリズムにおいて、少なくとも隣接する２
組の三角柱プリズムを同一製造ロットとしたので、画素
密度が高く、画面サイズの小さな画像形成手段を使った
コンパクトなプロジェクターを作ることができる。つま
り三色の画像形成手段の投影時の画面サイズが同じとな
り、また中央部でのボケもでないので、小型画像形成手
段と小型プリズム、及び短焦点投射レンズの組み合わせ
で、小型高性能のプロジェクターができる。
【００１５】
【図１】本発明のプリズムの一実施例の平面図。
【図２】図１のプリズムを使った三色合成系の一実施例
の斜視図。
の斜視図。
【図３】本発明のプリズムの他の一実施例の水平断面
図。
図。
【図４】図３のプリズムの垂直断面図。
【図５】図１のプリズムを用いた液晶プロジェクターの
光学系の構成図。
光学系の構成図。
１、２、３、４ 三角柱プリズム ５ プリズム ６−Ｒ、６−Ｇ、６−Ｂ 液晶パネル ７ 投射レンズ ８、９ 光線 ２０、２１ ダイクロイックミラー ２２、２３、２４、２５ ジエチレングリコール ２６ アルミ枠 ２７−Ｒ、２７−Ｇ、２７−Ｂ 液晶パネル ２８−Ｒ、２８−Ｇ、２８−Ｂ 窓 ２９ 窓 ３０ 投射レンズ ３１ カップリング剤 ５０ メタルハライドランプ ５１ リフレクター ５２ ダイクロイックミラー ５３ アルミミラー ５４ ダイクロイックミラー ５５ アルミミラー ５６ アルミミラー ５７ 三色合成プリズム ５８−Ｒ，５８−Ｇ，５８−Ｂ コンデンサーレン
ズ ５９−Ｒ，５９−Ｇ，５９−Ｂ 偏光板 ６０−Ｒ，６０−Ｇ，６０−Ｂ 液晶パネル ６１−Ｒ，６１−Ｇ，６１−Ｂ 偏光板 ６２ 投射レンズ ６３ スクリーン
ズ ５９−Ｒ，５９−Ｇ，５９−Ｂ 偏光板 ６０−Ｒ，６０−Ｇ，６０−Ｂ 液晶パネル ６１−Ｒ，６１−Ｇ，６１−Ｂ 偏光板 ６２ 投射レンズ ６３ スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−156701（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−61130（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3510（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214801（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02B 5/00 - 5/13
Claims (2)
- 【請求項１】 斜面が互いに接着された４個の三角柱プ
リズムを備えたプリズムであって、前記４個の三角柱プ
リズのうち少なくとも隣接する２組の三角柱プリズムを
同一の製造ロットとしたことを特徴とするプリズム。 - 【請求項２】 複数の画像形成手段と、前記画像形成手
段によって形成された画像を合成する請求項１に記載の
プリズムと、を備えたことを特徴とするプロジェクタ
ー。
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| JP11612293A JP3324197B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | プリズムおよびこれを用いたプロジェクター |
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| JP3324197B2 true JP3324197B2 (ja) | 2002-09-17 |
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ID=14679245
Family Applications (1)
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-
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- 1993-05-18 JP JP11612293A patent/JP3324197B2/ja not_active Expired - Lifetime
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