JP3733859B2 - 複板式プロジェクタ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置、マイクロミラー装置等の電気光学装置をライトバルブとしてＲＧＢ別に３枚備えてなる複板式プロジェクタの技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
従来、プロジェクタ装置としては、液晶装置をライトバルブとして１枚備えた単板式の白黒又はカラープロジェクタ装置や、液晶装置をライトバルブとしてＲＧＢ別に３枚備えた複板式のカラープロジェクタ装置がある。
【０００３】
他方、ＤＬＰ（Digital Light Processing：デジタルライト処理、但し「ＤＬＰ」は米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標）技術の中核をなすマイクロミラー装置であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタルマイクロミラー装置、但し「ＤＭＤ」は米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標）をライトバルブとして１枚備えた単板式の白黒又はカラープロジェクタ装置や、ＤＭＤをライトバルブとしてＲＧＢ別に３枚備えた複板式のカラープロジェクタ装置も開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如くライトバルブとして用いられる液晶装置は、ＤＭＤ等のマイクロミラー装置と比べて一般に安価であるが、液晶を用いているが故に、動作時における光照射により液晶自体が劣化するという問題点がある。特に、ＲＧＢ光のうちＢ光は、最も短周波数であってエネルギーレベルが高い。このため、Ｂ光用のライトバルブとして用いられる液晶装置は特に寿命が短くなり、プロジェクタ全体の寿命を短くする主要因となっているという問題点がある。
【０００５】
他方、ＤＭＤ等のマイクロミラー装置は、半導体をベースにした極小ミラーのアレイであり、根本的なデジタル駆動が可能であることや高強度の光を利用できる或いは光照射による劣化は殆どない等の各種長所があるが、基本的に高価であるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、性能面、寿命及び経済性等の各種視点から見て総合的に優れた複板式プロジェクタ装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の複板式プロジェクタ装置は上述の課題を解決するために、相互に異なる方式のライトバルブを少なくとも２つ含む複数のライトバルブと、該複数のライトバルブに、ライトバルブ毎に予め設定された各色の光を夫々入射する光源手段と、前記複数のライトバルブから出射された各色の光を合成して投射する光学系とを備える。
【０００８】
本発明の複板式プロジェクタ装置によれば、光源手段が、例えばＲＧＢの各色の光をライトバルブに夫々入射すると、各入射光は、対応するライトバルブにより夫々光変調される。その後、ライトバルブから出射した各光は、光学系により合成されて、例えばスクリーン上に投射される。ここで、相互に異なる方式のライトバルブの場合、入射光に対する劣化特性や表示特性の周波数依存性は、一般に相異なり、それらのコストも一般に相異なる。従って、色毎にライトバルブとして要求される耐光性、表示性能、コスト等を総合的に勘案して、色毎に最低限要求される仕様を満たすように、或いは色毎に仕様を満たしつつ低コストとなる方式のライトバルブを各色に割り当てるようにすれば、同一方式のライトバルブを複数色の光に対して一律に割り当てる場合と比べて、耐光性或いは装置寿命、表示性能、装置コスト等を総合的に向上させることが可能となる。
【０００９】
本発明の複板式プロジェクタ装置の一態様では、前記複数のライトバルブは、劣化特性に周波数依存性が相対的に大きい方式のライトバルブと、劣化特性に周波数依存性が相対的に小さい又はない方式のライトバルブとを含み、前記周波数依存性の大きい方式のライトバルブを劣化させる度合いが最も高い色の光に対して、前記周波数依存性が小さい又はない方式のライトバルブを用いる。
【００１０】
この態様によれば、周波数依存性の大きい方式の一のライトバルブを劣化させる度合いが最も高い色の光、例えば高周波数でエネルギーレベルの高いＢ光に対しては、当該一のライトバルブを用いないので、当該一のライトバルブにおける劣化を低減できる。他方、この色の光に対しては、周波数依存性が小さい又はない方式の他のライトバルブを用いるので、当該他のライトバルブにおける劣化は元より問題とならない。更に、周波数依存性の大きい方式の一のライトバルブを劣化させる度合いが余り高くない色の光、例えば低周波数でエネルギーレベルの低いＲ光に対しては、当該一のライトバルブを用いる。従って、プロジェクタ装置全体としての装置寿命を長めることができ且つ装置コストの低減を図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、３つのライトバルブであり、前記各色の光は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光である。
【００１２】
この態様によれば、光源手段が、ＲＧＢの各色の光をライトバルブに夫々入射すると、各入射光は、対応するライトバルブにより夫々光変調され、光学系により合成されて、例えばスクリーン上に投射される。これにより、カラー画像を表示できる。そしてＲＧＢ毎にライトバルブとして要求される耐光性、コスト等を総合的に勘案して、ＲＧＢ毎に仕様を満たしつつ低コストとなる方式のライトバルブをＲＧＢに割り当てるようにすれば、耐光性或いは装置寿命、装置コスト等を総合的に向上させることが可能となる。
【００１３】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、液晶装置とマイクロミラー装置とを含む。
【００１４】
この態様によれば、液晶装置とマイクロミラー装置とでは、入射光に対する劣化特性の周波数依存性は相異なり且つコストも相異なるので、色毎にライトバルブとして要求される耐光性、コスト等を総合的に勘案して、色毎に仕様を満たしつつ低コストとなる方式のライトバルブを各色に割り当てるようにすれば、液晶装置のみ用いた場合や、マイクロミラー装置のみ用いた場合と比較して、プロジェクタ装置全体としての耐光性或いは装置寿命、装置コスト等を総合的に向上させることが可能となる。
【００１５】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、２つの液晶装置と１つのマイクロミラー装置とを含み、前記各色の光は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光であり、前記液晶装置は、Ｒ光及びＧ光用のライトバルブとして夫々用いられ、前記マイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブとして用いられる。
【００１６】
この態様によれば、液晶装置は、Ｂ光に対して劣化が顕著に激しいという劣化特性の周波数依存性があり且つ比較的低コストであり、マイクロミラー装置は、入射光のＲＧＢを問わずに入射光の照射によっては殆ど劣化せず且つ比較的高コストであるので、前者をＲ光用及びＧ光用として、マイクロミラー装置を、Ｂ光用とする。これにより、液晶装置のみ用いた場合と比べると、Ｂ光用の液晶装置における入射光の照射による劣化が、これをマイクロミラー装置に置き換えることにより無くなるので、全体として装置寿命が顕著に延びる。同時に、マイクロミラー装置のみ用いた場合と比べると、Ｒ光用及びＧ光用のマイクロミラー装置を、より低コストの液晶装置に置き換えるので、全体として装置コストが顕著に低下する。これらの結果、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。
【００１７】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、２つの反射型の液晶装置と、１つのマイクロミラー装置とからなる。
【００１８】
この態様によれば、相対的に低コストの反射型の液晶装置を２つ用い且つ光照射に対して殆ど劣化しないマイクロミラー装置を１つ用いるので、全体として耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。この際、Ｂ光用に、マイクロミラー装置を用いれば、より効率的に耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。従って、装置劣化及び装置コストを抑えつつ、全体の光量を上げることにより明るい画像表示が可能となる。特に、ＤＭＤ複板式プロジェクタと比べてコスト的に有利であり、ＤＭＤ単板式プロジェクタと比べても、より明るい画像表示が可能となる。
【００１９】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、２つの透過型の液晶装置と、１つのマイクロミラー装置とからなる。
【００２０】
この態様によれば、相対的に低コストの透過型の液晶装置を２つ用い且つ光照射に対して殆ど劣化しないマイクロミラー装置を１つ用いるので、全体として耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。この際、Ｂ光用に、マイクロミラー装置を用いれば、より効率的に耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。従って、装置劣化及び装置コストを抑えつつ、全体の光量を上げることにより明るい画像表示が可能となる。特に、ＤＭＤ複板式プロジェクタと比べてコスト的に有利であり、ＤＭＤ単板式プロジェクタと比べても、より明るい画像表示が可能となる。
【００２１】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光学系は、前記出射された各色の光を合成プリズムで合成する。
【００２２】
この態様によれば、ライトバルブから出射した各光は、合成プリズムにより合成されて、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２３】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光学系は、前記出射された各色の光をミラー合成で合成する。
【００２４】
この態様によれば、ライトバルブから出射した各光は、例えばダイクロイックミラー等によりミラー合成されて、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２５】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光源手段は、白色光を発する光源と、該光源から発せられた白色光を前記各色の光に分離する分離光学系とを備える。
【００２６】
この態様によれば、光源から発せられた白色光は、例えばダイクロイックミラー、プリズム等の分離光学系により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光に分離された後、対応するライトバルブに夫々入射される。そして、ライトバルブから出射した各光は、再び合成されて、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２７】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光源手段は、前記各色の光を夫々発する複数の光源を備える。
【００２８】
この態様によれば、複数の光源から発せられた、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光等の各色の光は、対応するライトバルブに夫々入射される。そして、ライトバルブから出射した各光は、再び合成されて、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態の複板式カラープロジェクタ装置について説明する。ここに図１は、第１実施形態の図式的断面図である。
【００３２】
図１において、複板式カラープロジェクタ１は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型であって反射型の液晶装置を２個備えて構成されている。そして、これらのうち一方をＲ光用のライトバルブ１０１Ｒとし、他方をＧ光用のライトバルブ１０１Ｇとしている。また、複板式カラープロジェクタ１は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を１個備えて構成されている。そして、これをＢ光用のライトバルブ１０１Ｂとしている。
【００３３】
複板式カラープロジェクタ１は更に、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ１０２、ミラー１０３、全反射プリズム１０４、色分解及び色合成を行なう色分解／色合成プリズム１０５、ライトバルブ１０１Ｒの前面に置かれた偏光ビームスプリッタ１０６Ｒ、ライトバルブ１０１Ｇの前面に置かれた偏光ビームスプリッタ１０６Ｇ、及び投射レンズ１０７を備えて構成されている。
【００３４】
次に、第１実施形態の動作を説明する。
【００３５】
図１において、第１実施形態では、ランプ１０２から白色光Ｌが発せられると、ミラー１０３及び全反射プリズム１０４によって、色分解／色合成プリズム１０５に導かれる。
【００３６】
そして、色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５Ｒにおいて、Ｒ光成分が選択的に反射され、偏光ビームスプリッタ１０６Ｒを経て液晶装置からなるライトバルブ１０１Ｒに入射される。また色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５ＲをＧ光成分及びＢ光成分が選択的に透過された後、ダイクロイックミラー面１０５Ｂにより、Ｂ光成分が選択的に反射され、ＤＭＤからなるライトバルブ１０１Ｂに入射される。更に、色分解／色合成プリズム１０５では、Ｇ光成分は、ダイクロイックミラー面１０５Ｂを選択的に透過された後、偏光ビームスプリッタ１０６Ｇを経て液晶装置からなるライトバルブ１０１Ｇに入射される。
【００３７】
ライトバルブ１０１Ｒでは、各画素に対応する液晶部分がＲの画像信号に従って駆動され、変調されたＲ光が反射される。このＲ光は、再び偏光ビームスプリッタ１０６Ｒを経て色分解／色合成プリズム１０５に入射される。
【００３８】
ライトバルブ１０１Ｇでは、各画素に対応する液晶部分がＧの画像信号に従って駆動され、変調されたＧ光が反射される。このＧ光は、再び偏光ビームスプリッタ１０６Ｇを経て色分解／色合成プリズム１０５に入射される。
【００３９】
ライトバルブ１０１Ｂでは、マイクロミラーアレイをなす各マイクロミラーがＢの画像信号に従って駆動され、変調されたＢ光が反射される。このＢ光は、再び色分解／色合成プリズム１０５に入射される。
【００４０】
そして、色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５Ｂにより、ライトバルブ１０１ＢからのＢ光が選択的に反射され、ライトバルブ１０１ＧからのＧ光と合成される。更に、色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５Ｒにおいて、ライトバルブ１０１ＲからのＲ光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー面１０５Ｂで合成された光と更に合成される。そして、このように合成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む光は、色分解／色合成プリズム１０５から出射されて、全反射プリズム１０４を透過した後、投射レンズ１０７により不図示のスクリーン上に投射される。以上の結果、画像信号に対応するカラー画像の投射が行なわれる。
【００４１】
第１実施形態では特に、２個の反射型の液晶装置は、Ｒ光用のライトバルブ１０１Ｒ及びＧ光用のライトバルブ１０１Ｇとして夫々用いられ、１個のマイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブ１０１Ｂとして用いられる。ここで、液晶装置は、Ｂ光に対して劣化が顕著に激しいという劣化特性の周波数依存性があり、比較的低コストである。他方、マイクロミラー装置は、入射光のＲＧＢを問わずに入射光の照射によっては殆ど劣化せず、比較的高コストである。
【００４２】
従って、第１実施形態によれば、３個の液晶装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタと比べると、Ｂ光用のライトバルブにおける入射光の照射による劣化がなくなるので、全体として装置寿命が顕著に延びるという利点を有する。また、３個のマイクロミラー装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタと比べると、全体として装置コストが顕著に低下するという利点を有する。更に、１個の液晶装置のみを用いた単板式のプロジェクタと比べると、明るさ及び装置寿命の点で遥かに優り、１個のマイクロミラー装置のみを用いた単板式のプロジェクタと比べても、明るさで遥かに優ることになる。
【００４３】
これらの結果、第１実施形態によれば、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上でき、より明るい画像表示が可能となる。
【００４４】
加えて、第１実施形態では、白色光源たるランプ１０２から発せられた白色光を、色分解／色合成プリズム１０５でＲＧＢ光成分に分解し、各ライトバルブ１０１Ｒ、１０１Ｇ及び１０１Ｂから出射されたＲＧＢ光を色分解／色合成プリズム１０５で合成するので、比較的コンパクトな光学系を用いて、３つのライトバルブを介してカラー画像を投射できる。
【００４５】
（第２実施形態）
図２を参照して、第２実施形態の複板式カラープロジェクタ装置について説明する。ここに図２は、第２実施形態の図式的断面図である。
【００４６】
図２において、複板式カラープロジェクタ２は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型であって反射型の液晶装置を２個備えて構成されている。そして、これらのうち一方をＲ光用のライトバルブ２０１Ｒとし、他方をＧ光用のライトバルブ２０１Ｇとしている。また、複板式カラープロジェクタ２は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を１個備えて構成されている。そして、これをＢ光用のライトバルブ２０１Ｂとしている。
【００４７】
複板式カラープロジェクタ２は更に、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ２０２、コリメータレンズ２０３、ダイクロイックミラー２０４Ｂ及び２０４Ｇ、全反射プリズム２０５、偏光ビームスプリッタ２０６Ｇ及び２０６Ｒ、色合成プリズム２０７、リレーレンズ２０８、ミラー２０９並びに投射レンズ２１０を備えて構成されている。
【００４８】
次に、第２実施形態の動作を説明する。
【００４９】
図２において、第２実施形態では、ランプ２０２から白色光Ｌが発せられると、コリメータレンズ２０３により平行光とされた後、ダイクロイックミラー２０４Ｂで、Ｂ光が選択的に透過されると共にＲ光及びＧ光は選択的に反射される。更に、この反射された光は、ダイクロイックミラー２０４Ｇで、Ｇ光が選択的に反射されると共にＲ光が選択的に透過される。
【００５０】
ダイクロイックミラー２０４Ｇで透過されたＲ光は、偏光ビームスプリッタ２０６Ｒを経て液晶装置からなるライトバルブ２０１Ｒに入射される。ライトバルブ２０１Ｒでは、各画素に対応する液晶部分がＲの画像信号に従って駆動され、変調されたＲ光が反射される。このＲ光は、再び偏光ビームスプリッタ２０６Ｒを経て色合成プリズム２０７に入射される。
【００５１】
ダイクロイックミラー２０４Ｇで反射されたＧ光は、偏光ビームスプリッタ２０６Ｇを経て液晶装置からなるライトバルブ２０１Ｇに入射される。ライトバルブ２０１Ｇでは、各画素に対応する液晶部分がＧの画像信号に従って駆動され、変調されたＧ光が反射される。このＧ光は、再び偏光ビームスプリッタ２０６Ｇを経て色合成プリズム２０７に入射される。
【００５２】
他方、ダイクロイックミラー２０４Ｂで透過されたＢ光は、リレーレンズ２０８、ミラー２０９及び全反射プリズム２０５を経て、ＤＭＤからなるライトバルブ２０１Ｂに入射される。尚、リレーレンズ２０８は、特に光路の長いＢ光についての光損失を防ぐために設けられているが、無くてもよく、或いはＲ光やＧ光の光路にリレーレンズを設けてもよい。ライトバルブ２０１Ｂでは、マイクロミラーアレイをなす各マイクロミラーがＢの画像信号に従って駆動され、変調されたＢ光が反射される。このＢ光は、再び全反射プリズム２０５を経て色合成プリズム２０７に入射される。
【００５３】
色合成プリズム２０７では、ダイクロイックミラー面２０７Ｂにより、ライトバルブ２０１ＢからのＢ光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー面２０７Ｒにより、ライトバルブ２０１ＲからのＲ光が選択的に反射され、ライトバルブ２０１ＧからのＧ光が何れのダイクロイックミラー面２０７Ｂ及び２０７Ｒでも反射されないことにより、これらのＲ光、Ｇ光及びＢ光は合成される。
【００５４】
そして、このように合成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む光は、色合成プリズム２０７から出射されて、投射レンズ２１０により不図示のスクリーン上に投射される。以上の結果、画像信号に対応するカラー画像の投射が行なわれる。
【００５５】
第２実施形態では特に、２個の反射型の液晶装置は、Ｒ光用のライトバルブ２０１Ｒ及びＧ光用のライトバルブ２０１Ｇとして夫々用いられ、１個のマイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブ２０１Ｂとして用いられる。
【００５６】
従って、第２実施形態によれば、第１実施形態の場合と同様に、３個の液晶装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、３個のマイクロミラー装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、１個の液晶装置のみを用いた単板式のプロジェクタ及び１個のマイクロミラー装置のみを用いた単板式のプロジェクタの何れと比べても、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。
【００５７】
加えて、第２実施形態では、白色光源たるランプ２０２から発せられた白色光を、ダイクロイックミラー２０４Ｂ及び２０４Ｇで分解し、各ライトバルブ２０１Ｒ、２０１Ｇ及び２０１Ｂから出射されたＲＧＢ光を色合成プリズム２０７で合成するので、比較的コンパクトな光学系を用いて、３つのライトバルブを介してカラー画像を投射できる。
【００５８】
（第３実施形態）
図３を参照して、第３実施形態の複板式カラープロジェクタ装置について説明する。ここに図３は、第３実施形態の図式的断面図である。
【００５９】
図３において、複板式カラープロジェクタ３は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型であって透過型の液晶装置を２個備えて構成されている。そして、これらのうち一方をＲ光用のライトバルブ３０１Ｒとし、他方をＧ光用のライトバルブ３０１Ｇとしている。また、複板式カラープロジェクタ３は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を１個備えて構成されている。そして、これをＢ光用のライトバルブ３０１Ｂとしている。
【００６０】
複板式カラープロジェクタ３は更に、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ３０２、コリメータレンズ３０３、ダイクロイックミラー３０４Ｒ及び３０４Ｇ、ミラー３０５、リレーレンズ３０６、ミラー３０７、全反射プリズム３０８、色合成プリズム３０９、並びに投射レンズ３１０を備えて構成されている。
【００６１】
次に、第３実施形態の動作を説明する。
【００６２】
図３において、第３実施形態では、ランプ３０２から白色光Ｌが発せられると、コリメータレンズ３０３により平行光とされた後、ダイクロイックミラー３０４Ｒで、Ｒ光が選択的に反射されると共にＢ光及びＧ光は選択的に透過される。更に、この透過された光は、ダイクロイックミラー３０４Ｇで、Ｇ光が選択的に反射されると共にＢ光が選択的に透過される。
【００６３】
ダイクロイックミラー３０４Ｒで反射されたＲ光は、ミラー３０７を経て液晶装置からなるライトバルブ３０１Ｒに入射される。ライトバルブ３０１Ｒでは、各画素に対応する液晶部分がＲの画像信号に従って駆動され、変調されたＲ光が透過される。このＲ光は、色合成プリズム３０９に入射される。
【００６４】
ダイクロイックミラー３０４Ｇで反射されたＧ光は、液晶装置からなるライトバルブ３０１Ｇに入射される。ライトバルブ３０１Ｇでは、各画素に対応する液晶部分がＧの画像信号に従って駆動され、変調されたＧ光が透過される。このＧ光は、色合成プリズム３０９に入射される。
【００６５】
他方、ダイクロイックミラー３０４Ｇで透過されたＢ光は、ミラー３０５、リレーレンズ３０６及び全反射プリズム３０８を経て、ＤＭＤからなるライトバルブ３０１Ｂに入射される。尚、リレーレンズ３０６は、特に光路の長いＢ光についての光損失を防ぐために設けられているが、無くてもよく、或いはＲ光やＧ光の光路にリレーレンズを設けてもよい。ライトバルブ３０１Ｂでは、マイクロミラーアレイをなす各マイクロミラーがＢの画像信号に従って駆動され、変調されたＢ光が反射される。このＢ光は、再び全反射プリズム３０８を経て色合成プリズム３０９に入射される。
【００６６】
色合成プリズム３０９では、ダイクロイックミラー面３０９Ｂにより、ライトバルブ３０１ＢからのＢ光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー面３０９Ｒにより、ライトバルブ３０１ＲからのＲ光が選択的に反射され、ライトバルブ３０１ＧからのＧ光が何れのダイクロイックミラー面３０９Ｂ及び３０９Ｒでも反射されないことにより、これらのＲ光、Ｇ光及びＢ光は合成される。
【００６７】
そして、このように合成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む光は、色合成プリズム３０９から出射されて、投射レンズ３１０により不図示のスクリーン上に投射される。以上の結果、画像信号に対応するカラー画像の投射が行なわれる。
【００６８】
第３実施形態では特に、２個の透過型の液晶装置は、Ｒ光用のライトバルブ３０１Ｒ及びＧ光用のライトバルブ３０１Ｇとして夫々用いられ、１個のマイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブ３０１Ｂとして用いられる。
【００６９】
従って、第３実施形態によれば、第１及び第２実施形態の場合と同様に、３個の液晶装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、３個のマイクロミラー装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、１個の液晶装置のみを用いた単板式のプロジェクタ及び１個のマイクロミラー装置のみを用いた単板式のプロジェクタの何れと比べても、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。
【００７０】
加えて、第３実施形態では、白色光源たるランプ２０２から発せられた白色光を、ダイクロイックミラー３０４Ｒ及び３０４Ｇで分解し、各ライトバルブ３０１Ｒ、３０１Ｇ及び３０１Ｂから出射されたＲＧＢ光を色合成プリズム３０９で合成するので、比較的コンパクトな光学系を用いて、３つのライトバルブを介してカラー画像を投射できる。
【００７１】
以上説明した第１から第３実施形態では、１個の光源を用いているが、ＲＧＢ光に夫々専用の３個の光源を用いて構成することも可能である。他方、色合成についても、色合成プリズムを用いるのではなく、ミラー合成で行なうように構成してもよい。更に、２個のマイクロミラー装置と１個の液晶装置を組み合わせても複板式プロジェクタ装置を構成してもよい。例えば、Ｒ光用のライトバルブ又はＧ光用のライトバルブにのみ１個の液晶装置を利用して、残る２個のライトバルブには２個のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を利用しても良い。マイクロミラー装置とは異なると共に光照射に対する周波数依存性がない或いは液晶装置とは異なる他の方式のライトバルブと液晶装置とを組み合わせてもよい。更に広くは、周波数特性、表示特性等やコスト面で若干なりとも差がある限りにおいて各種方式のライトバルブを適宜組み合わせて複板式プロジェクタ装置を構成しても類似の効果が得られる。
【００７２】
加えて、液晶装置としても、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）駆動、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）駆動等のアクティブマトリクス駆動方式など、公知の各種方式の液晶装置を本発明に適用可能である。そして、マイクロミラー装置としても、ＤＭＤの他、公知の各種方式のマイクロミラー装置を本発明に適用可能である。
【００７３】
尚、以上説明した複板式カラープロジェクタ装置は、据え置き型や携帯型の所謂プロジェクタ用途の他、プロジェクションテレビ用途にも適用できる。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう複板式プロジェクタ装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の複板式プロジェクタ装置構成を示す図式的断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の複板式プロジェクタ装置構成を示す図式的断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の複板式プロジェクタ装置構成を示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１、２、３…複板式プロジェクタ装置
１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂ…ライトバルブ
１０２…ランプ
１０３…ミラー
１０４…全反射プリズム
１０５…色分解／色合成プリズム
１０６Ｇ、１０６Ｒ…偏光ビームスプリッタ
１０７…投射レンズ
２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ…ライトバルブ
２０２…ランプ
２０３…コリメータレンズ
２０４Ｂ、２０４Ｇ…ダイクロイックミラー
２０５…全反射プリズム
２０６Ｒ、２０６Ｇ…偏光ビームスプリッタ
２０７…色合成プリズム
２０８…リレーレンズ
２０９…ミラー
２１０…投射レンズ
３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ…ライトバルブ
３０２…ランプ
３０３…コリメータレンズ
３０４Ｒ、３０４Ｇ…ダイクロイックミラー
３０５…ミラー
３０６…リレーレンズ
３０７…ミラー
３０８…全反射プリズム
３０９…色合成プリズム
３１０…投射レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置、マイクロミラー装置等の電気光学装置をライトバルブとしてＲＧＢ別に３枚備えてなる複板式プロジェクタの技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
従来、プロジェクタ装置としては、液晶装置をライトバルブとして１枚備えた単板式の白黒又はカラープロジェクタ装置や、液晶装置をライトバルブとしてＲＧＢ別に３枚備えた複板式のカラープロジェクタ装置がある。
【０００３】
他方、ＤＬＰ（Digital Light Processing：デジタルライト処理、但し「ＤＬＰ」は米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標）技術の中核をなすマイクロミラー装置であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタルマイクロミラー装置、但し「ＤＭＤ」は米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標）をライトバルブとして１枚備えた単板式の白黒又はカラープロジェクタ装置や、ＤＭＤをライトバルブとしてＲＧＢ別に３枚備えた複板式のカラープロジェクタ装置も開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如くライトバルブとして用いられる液晶装置は、ＤＭＤ等のマイクロミラー装置と比べて一般に安価であるが、液晶を用いているが故に、動作時における光照射により液晶自体が劣化するという問題点がある。特に、ＲＧＢ光のうちＢ光は、最も短周波数であってエネルギーレベルが高い。このため、Ｂ光用のライトバルブとして用いられる液晶装置は特に寿命が短くなり、プロジェクタ全体の寿命を短くする主要因となっているという問題点がある。
【０００５】
他方、ＤＭＤ等のマイクロミラー装置は、半導体をベースにした極小ミラーのアレイであり、根本的なデジタル駆動が可能であることや高強度の光を利用できる或いは光照射による劣化は殆どない等の各種長所があるが、基本的に高価であるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、性能面、寿命及び経済性等の各種視点から見て総合的に優れた複板式プロジェクタ装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の複板式プロジェクタ装置は上述の課題を解決するために、相互に異なる方式のライトバルブを少なくとも２つ含む複数のライトバルブと、該複数のライトバルブに、ライトバルブ毎に予め設定された各色の光を夫々入射する光源手段と、前記複数のライトバルブから出射された各色の光を合成して投射する光学系とを備える。
【０００８】
本発明の複板式プロジェクタ装置によれば、光源手段が、例えばＲＧＢの各色の光をライトバルブに夫々入射すると、各入射光は、対応するライトバルブにより夫々光変調される。その後、ライトバルブから出射した各光は、光学系により合成されて、例えばスクリーン上に投射される。ここで、相互に異なる方式のライトバルブの場合、入射光に対する劣化特性や表示特性の周波数依存性は、一般に相異なり、それらのコストも一般に相異なる。従って、色毎にライトバルブとして要求される耐光性、表示性能、コスト等を総合的に勘案して、色毎に最低限要求される仕様を満たすように、或いは色毎に仕様を満たしつつ低コストとなる方式のライトバルブを各色に割り当てるようにすれば、同一方式のライトバルブを複数色の光に対して一律に割り当てる場合と比べて、耐光性或いは装置寿命、表示性能、装置コスト等を総合的に向上させることが可能となる。
【０００９】
本発明の複板式プロジェクタ装置の一態様では、前記複数のライトバルブは、劣化特性に周波数依存性が相対的に大きい方式のライトバルブと、劣化特性に周波数依存性が相対的に小さい又はない方式のライトバルブとを含み、前記周波数依存性の大きい方式のライトバルブを劣化させる度合いが最も高い色の光に対して、前記周波数依存性が小さい又はない方式のライトバルブを用いる。
【００１０】
この態様によれば、周波数依存性の大きい方式の一のライトバルブを劣化させる度合いが最も高い色の光、例えば高周波数でエネルギーレベルの高いＢ光に対しては、当該一のライトバルブを用いないので、当該一のライトバルブにおける劣化を低減できる。他方、この色の光に対しては、周波数依存性が小さい又はない方式の他のライトバルブを用いるので、当該他のライトバルブにおける劣化は元より問題とならない。更に、周波数依存性の大きい方式の一のライトバルブを劣化させる度合いが余り高くない色の光、例えば低周波数でエネルギーレベルの低いＲ光に対しては、当該一のライトバルブを用いる。従って、プロジェクタ装置全体としての装置寿命を長めることができ且つ装置コストの低減を図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、３つのライトバルブであり、前記各色の光は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光である。
【００１２】
この態様によれば、光源手段が、ＲＧＢの各色の光をライトバルブに夫々入射すると、各入射光は、対応するライトバルブにより夫々光変調され、光学系により合成されて、例えばスクリーン上に投射される。これにより、カラー画像を表示できる。そしてＲＧＢ毎にライトバルブとして要求される耐光性、コスト等を総合的に勘案して、ＲＧＢ毎に仕様を満たしつつ低コストとなる方式のライトバルブをＲＧＢに割り当てるようにすれば、耐光性或いは装置寿命、装置コスト等を総合的に向上させることが可能となる。
【００１３】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、液晶装置とマイクロミラー装置とを含む。
【００１４】
この態様によれば、液晶装置とマイクロミラー装置とでは、入射光に対する劣化特性の周波数依存性は相異なり且つコストも相異なるので、色毎にライトバルブとして要求される耐光性、コスト等を総合的に勘案して、色毎に仕様を満たしつつ低コストとなる方式のライトバルブを各色に割り当てるようにすれば、液晶装置のみ用いた場合や、マイクロミラー装置のみ用いた場合と比較して、プロジェクタ装置全体としての耐光性或いは装置寿命、装置コスト等を総合的に向上させることが可能となる。
【００１５】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、２つの液晶装置と１つのマイクロミラー装置とを含み、前記各色の光は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光であり、前記液晶装置は、Ｒ光及びＧ光用のライトバルブとして夫々用いられ、前記マイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブとして用いられる。
【００１６】
この態様によれば、液晶装置は、Ｂ光に対して劣化が顕著に激しいという劣化特性の周波数依存性があり且つ比較的低コストであり、マイクロミラー装置は、入射光のＲＧＢを問わずに入射光の照射によっては殆ど劣化せず且つ比較的高コストであるので、前者をＲ光用及びＧ光用として、マイクロミラー装置を、Ｂ光用とする。これにより、液晶装置のみ用いた場合と比べると、Ｂ光用の液晶装置における入射光の照射による劣化が、これをマイクロミラー装置に置き換えることにより無くなるので、全体として装置寿命が顕著に延びる。同時に、マイクロミラー装置のみ用いた場合と比べると、Ｒ光用及びＧ光用のマイクロミラー装置を、より低コストの液晶装置に置き換えるので、全体として装置コストが顕著に低下する。これらの結果、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。
【００１７】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、２つの反射型の液晶装置と、１つのマイクロミラー装置とからなる。
【００１８】
この態様によれば、相対的に低コストの反射型の液晶装置を２つ用い且つ光照射に対して殆ど劣化しないマイクロミラー装置を１つ用いるので、全体として耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。この際、Ｂ光用に、マイクロミラー装置を用いれば、より効率的に耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。従って、装置劣化及び装置コストを抑えつつ、全体の光量を上げることにより明るい画像表示が可能となる。特に、ＤＭＤ複板式プロジェクタと比べてコスト的に有利であり、ＤＭＤ単板式プロジェクタと比べても、より明るい画像表示が可能となる。
【００１９】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記複数のライトバルブは、２つの透過型の液晶装置と、１つのマイクロミラー装置とからなる。
【００２０】
この態様によれば、相対的に低コストの透過型の液晶装置を２つ用い且つ光照射に対して殆ど劣化しないマイクロミラー装置を１つ用いるので、全体として耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。この際、Ｂ光用に、マイクロミラー装置を用いれば、より効率的に耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。従って、装置劣化及び装置コストを抑えつつ、全体の光量を上げることにより明るい画像表示が可能となる。特に、ＤＭＤ複板式プロジェクタと比べてコスト的に有利であり、ＤＭＤ単板式プロジェクタと比べても、より明るい画像表示が可能となる。
【００２１】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光学系は、前記出射された各色の光を合成プリズムで合成する。
【００２２】
この態様によれば、ライトバルブから出射した各光は、合成プリズムにより合成されて、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２３】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光学系は、前記出射された各色の光をミラー合成で合成する。
【００２４】
この態様によれば、ライトバルブから出射した各光は、例えばダイクロイックミラー等によりミラー合成されて、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２５】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光源手段は、白色光を発する光源と、該光源から発せられた白色光を前記各色の光に分離する分離光学系とを備える。
【００２６】
この態様によれば、光源から発せられた白色光は、例えばダイクロイックミラー、プリズム等の分離光学系により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光に分離された後、対応するライトバルブに夫々入射される。そして、ライトバルブから出射した各光は、再び合成されて、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２７】
本発明の複板式プロジェクタ装置の他の態様では、前記光源手段は、前記各色の光を夫々発する複数の光源を備える。
【００２８】
この態様によれば、複数の光源から発せられた、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光等の各色の光は、対応するライトバルブに夫々入射される。そして、ライトバルブから出射した各光は、再び合成されて、例えばＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成されたカラー画像としてスクリーン上に投射される。
【００２９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態の複板式カラープロジェクタ装置について説明する。ここに図１は、第１実施形態の図式的断面図である。
【００３２】
図１において、複板式カラープロジェクタ１は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型であって反射型の液晶装置を２個備えて構成されている。そして、これらのうち一方をＲ光用のライトバルブ１０１Ｒとし、他方をＧ光用のライトバルブ１０１Ｇとしている。また、複板式カラープロジェクタ１は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を１個備えて構成されている。そして、これをＢ光用のライトバルブ１０１Ｂとしている。
【００３３】
複板式カラープロジェクタ１は更に、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ１０２、ミラー１０３、全反射プリズム１０４、色分解及び色合成を行なう色分解／色合成プリズム１０５、ライトバルブ１０１Ｒの前面に置かれた偏光ビームスプリッタ１０６Ｒ、ライトバルブ１０１Ｇの前面に置かれた偏光ビームスプリッタ１０６Ｇ、及び投射レンズ１０７を備えて構成されている。
【００３４】
次に、第１実施形態の動作を説明する。
【００３５】
図１において、第１実施形態では、ランプ１０２から白色光Ｌが発せられると、ミラー１０３及び全反射プリズム１０４によって、色分解／色合成プリズム１０５に導かれる。
【００３６】
そして、色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５Ｒにおいて、Ｒ光成分が選択的に反射され、偏光ビームスプリッタ１０６Ｒを経て液晶装置からなるライトバルブ１０１Ｒに入射される。また色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５ＲをＧ光成分及びＢ光成分が選択的に透過された後、ダイクロイックミラー面１０５Ｂにより、Ｂ光成分が選択的に反射され、ＤＭＤからなるライトバルブ１０１Ｂに入射される。更に、色分解／色合成プリズム１０５では、Ｇ光成分は、ダイクロイックミラー面１０５Ｂを選択的に透過された後、偏光ビームスプリッタ１０６Ｇを経て液晶装置からなるライトバルブ１０１Ｇに入射される。
【００３７】
ライトバルブ１０１Ｒでは、各画素に対応する液晶部分がＲの画像信号に従って駆動され、変調されたＲ光が反射される。このＲ光は、再び偏光ビームスプリッタ１０６Ｒを経て色分解／色合成プリズム１０５に入射される。
【００３８】
ライトバルブ１０１Ｇでは、各画素に対応する液晶部分がＧの画像信号に従って駆動され、変調されたＧ光が反射される。このＧ光は、再び偏光ビームスプリッタ１０６Ｇを経て色分解／色合成プリズム１０５に入射される。
【００３９】
ライトバルブ１０１Ｂでは、マイクロミラーアレイをなす各マイクロミラーがＢの画像信号に従って駆動され、変調されたＢ光が反射される。このＢ光は、再び色分解／色合成プリズム１０５に入射される。
【００４０】
そして、色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５Ｂにより、ライトバルブ１０１ＢからのＢ光が選択的に反射され、ライトバルブ１０１ＧからのＧ光と合成される。更に、色分解／色合成プリズム１０５では、ダイクロイックミラー面１０５Ｒにおいて、ライトバルブ１０１ＲからのＲ光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー面１０５Ｂで合成された光と更に合成される。そして、このように合成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む光は、色分解／色合成プリズム１０５から出射されて、全反射プリズム１０４を透過した後、投射レンズ１０７により不図示のスクリーン上に投射される。以上の結果、画像信号に対応するカラー画像の投射が行なわれる。
【００４１】
第１実施形態では特に、２個の反射型の液晶装置は、Ｒ光用のライトバルブ１０１Ｒ及びＧ光用のライトバルブ１０１Ｇとして夫々用いられ、１個のマイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブ１０１Ｂとして用いられる。ここで、液晶装置は、Ｂ光に対して劣化が顕著に激しいという劣化特性の周波数依存性があり、比較的低コストである。他方、マイクロミラー装置は、入射光のＲＧＢを問わずに入射光の照射によっては殆ど劣化せず、比較的高コストである。
【００４２】
従って、第１実施形態によれば、３個の液晶装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタと比べると、Ｂ光用のライトバルブにおける入射光の照射による劣化がなくなるので、全体として装置寿命が顕著に延びるという利点を有する。また、３個のマイクロミラー装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタと比べると、全体として装置コストが顕著に低下するという利点を有する。更に、１個の液晶装置のみを用いた単板式のプロジェクタと比べると、明るさ及び装置寿命の点で遥かに優り、１個のマイクロミラー装置のみを用いた単板式のプロジェクタと比べても、明るさで遥かに優ることになる。
【００４３】
これらの結果、第１実施形態によれば、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上でき、より明るい画像表示が可能となる。
【００４４】
加えて、第１実施形態では、白色光源たるランプ１０２から発せられた白色光を、色分解／色合成プリズム１０５でＲＧＢ光成分に分解し、各ライトバルブ１０１Ｒ、１０１Ｇ及び１０１Ｂから出射されたＲＧＢ光を色分解／色合成プリズム１０５で合成するので、比較的コンパクトな光学系を用いて、３つのライトバルブを介してカラー画像を投射できる。
【００４５】
（第２実施形態）
図２を参照して、第２実施形態の複板式カラープロジェクタ装置について説明する。ここに図２は、第２実施形態の図式的断面図である。
【００４６】
図２において、複板式カラープロジェクタ２は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型であって反射型の液晶装置を２個備えて構成されている。そして、これらのうち一方をＲ光用のライトバルブ２０１Ｒとし、他方をＧ光用のライトバルブ２０１Ｇとしている。また、複板式カラープロジェクタ２は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を１個備えて構成されている。そして、これをＢ光用のライトバルブ２０１Ｂとしている。
【００４７】
複板式カラープロジェクタ２は更に、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ２０２、コリメータレンズ２０３、ダイクロイックミラー２０４Ｂ及び２０４Ｇ、全反射プリズム２０５、偏光ビームスプリッタ２０６Ｇ及び２０６Ｒ、色合成プリズム２０７、リレーレンズ２０８、ミラー２０９並びに投射レンズ２１０を備えて構成されている。
【００４８】
次に、第２実施形態の動作を説明する。
【００４９】
図２において、第２実施形態では、ランプ２０２から白色光Ｌが発せられると、コリメータレンズ２０３により平行光とされた後、ダイクロイックミラー２０４Ｂで、Ｂ光が選択的に透過されると共にＲ光及びＧ光は選択的に反射される。更に、この反射された光は、ダイクロイックミラー２０４Ｇで、Ｇ光が選択的に反射されると共にＲ光が選択的に透過される。
【００５０】
ダイクロイックミラー２０４Ｇで透過されたＲ光は、偏光ビームスプリッタ２０６Ｒを経て液晶装置からなるライトバルブ２０１Ｒに入射される。ライトバルブ２０１Ｒでは、各画素に対応する液晶部分がＲの画像信号に従って駆動され、変調されたＲ光が反射される。このＲ光は、再び偏光ビームスプリッタ２０６Ｒを経て色合成プリズム２０７に入射される。
【００５１】
ダイクロイックミラー２０４Ｇで反射されたＧ光は、偏光ビームスプリッタ２０６Ｇを経て液晶装置からなるライトバルブ２０１Ｇに入射される。ライトバルブ２０１Ｇでは、各画素に対応する液晶部分がＧの画像信号に従って駆動され、変調されたＧ光が反射される。このＧ光は、再び偏光ビームスプリッタ２０６Ｇを経て色合成プリズム２０７に入射される。
【００５２】
他方、ダイクロイックミラー２０４Ｂで透過されたＢ光は、リレーレンズ２０８、ミラー２０９及び全反射プリズム２０５を経て、ＤＭＤからなるライトバルブ２０１Ｂに入射される。尚、リレーレンズ２０８は、特に光路の長いＢ光についての光損失を防ぐために設けられているが、無くてもよく、或いはＲ光やＧ光の光路にリレーレンズを設けてもよい。ライトバルブ２０１Ｂでは、マイクロミラーアレイをなす各マイクロミラーがＢの画像信号に従って駆動され、変調されたＢ光が反射される。このＢ光は、再び全反射プリズム２０５を経て色合成プリズム２０７に入射される。
【００５３】
色合成プリズム２０７では、ダイクロイックミラー面２０７Ｂにより、ライトバルブ２０１ＢからのＢ光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー面２０７Ｒにより、ライトバルブ２０１ＲからのＲ光が選択的に反射され、ライトバルブ２０１ＧからのＧ光が何れのダイクロイックミラー面２０７Ｂ及び２０７Ｒでも反射されないことにより、これらのＲ光、Ｇ光及びＢ光は合成される。
【００５４】
そして、このように合成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む光は、色合成プリズム２０７から出射されて、投射レンズ２１０により不図示のスクリーン上に投射される。以上の結果、画像信号に対応するカラー画像の投射が行なわれる。
【００５５】
第２実施形態では特に、２個の反射型の液晶装置は、Ｒ光用のライトバルブ２０１Ｒ及びＧ光用のライトバルブ２０１Ｇとして夫々用いられ、１個のマイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブ２０１Ｂとして用いられる。
【００５６】
従って、第２実施形態によれば、第１実施形態の場合と同様に、３個の液晶装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、３個のマイクロミラー装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、１個の液晶装置のみを用いた単板式のプロジェクタ及び１個のマイクロミラー装置のみを用いた単板式のプロジェクタの何れと比べても、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。
【００５７】
加えて、第２実施形態では、白色光源たるランプ２０２から発せられた白色光を、ダイクロイックミラー２０４Ｂ及び２０４Ｇで分解し、各ライトバルブ２０１Ｒ、２０１Ｇ及び２０１Ｂから出射されたＲＧＢ光を色合成プリズム２０７で合成するので、比較的コンパクトな光学系を用いて、３つのライトバルブを介してカラー画像を投射できる。
【００５８】
（第３実施形態）
図３を参照して、第３実施形態の複板式カラープロジェクタ装置について説明する。ここに図３は、第３実施形態の図式的断面図である。
【００５９】
図３において、複板式カラープロジェクタ３は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型であって透過型の液晶装置を２個備えて構成されている。そして、これらのうち一方をＲ光用のライトバルブ３０１Ｒとし、他方をＧ光用のライトバルブ３０１Ｇとしている。また、複板式カラープロジェクタ３は、駆動回路内蔵型又は駆動回路外付型のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を１個備えて構成されている。そして、これをＢ光用のライトバルブ３０１Ｂとしている。
【００６０】
複板式カラープロジェクタ３は更に、メタルハライドランプ等の白色光源のランプ３０２、コリメータレンズ３０３、ダイクロイックミラー３０４Ｒ及び３０４Ｇ、ミラー３０５、リレーレンズ３０６、ミラー３０７、全反射プリズム３０８、色合成プリズム３０９、並びに投射レンズ３１０を備えて構成されている。
【００６１】
次に、第３実施形態の動作を説明する。
【００６２】
図３において、第３実施形態では、ランプ３０２から白色光Ｌが発せられると、コリメータレンズ３０３により平行光とされた後、ダイクロイックミラー３０４Ｒで、Ｒ光が選択的に反射されると共にＢ光及びＧ光は選択的に透過される。更に、この透過された光は、ダイクロイックミラー３０４Ｇで、Ｇ光が選択的に反射されると共にＢ光が選択的に透過される。
【００６３】
ダイクロイックミラー３０４Ｒで反射されたＲ光は、ミラー３０７を経て液晶装置からなるライトバルブ３０１Ｒに入射される。ライトバルブ３０１Ｒでは、各画素に対応する液晶部分がＲの画像信号に従って駆動され、変調されたＲ光が透過される。このＲ光は、色合成プリズム３０９に入射される。
【００６４】
ダイクロイックミラー３０４Ｇで反射されたＧ光は、液晶装置からなるライトバルブ３０１Ｇに入射される。ライトバルブ３０１Ｇでは、各画素に対応する液晶部分がＧの画像信号に従って駆動され、変調されたＧ光が透過される。このＧ光は、色合成プリズム３０９に入射される。
【００６５】
他方、ダイクロイックミラー３０４Ｇで透過されたＢ光は、ミラー３０５、リレーレンズ３０６及び全反射プリズム３０８を経て、ＤＭＤからなるライトバルブ３０１Ｂに入射される。尚、リレーレンズ３０６は、特に光路の長いＢ光についての光損失を防ぐために設けられているが、無くてもよく、或いはＲ光やＧ光の光路にリレーレンズを設けてもよい。ライトバルブ３０１Ｂでは、マイクロミラーアレイをなす各マイクロミラーがＢの画像信号に従って駆動され、変調されたＢ光が反射される。このＢ光は、再び全反射プリズム３０８を経て色合成プリズム３０９に入射される。
【００６６】
色合成プリズム３０９では、ダイクロイックミラー面３０９Ｂにより、ライトバルブ３０１ＢからのＢ光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー面３０９Ｒにより、ライトバルブ３０１ＲからのＲ光が選択的に反射され、ライトバルブ３０１ＧからのＧ光が何れのダイクロイックミラー面３０９Ｂ及び３０９Ｒでも反射されないことにより、これらのＲ光、Ｇ光及びＢ光は合成される。
【００６７】
そして、このように合成されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を含む光は、色合成プリズム３０９から出射されて、投射レンズ３１０により不図示のスクリーン上に投射される。以上の結果、画像信号に対応するカラー画像の投射が行なわれる。
【００６８】
第３実施形態では特に、２個の透過型の液晶装置は、Ｒ光用のライトバルブ３０１Ｒ及びＧ光用のライトバルブ３０１Ｇとして夫々用いられ、１個のマイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブ３０１Ｂとして用いられる。
【００６９】
従って、第３実施形態によれば、第１及び第２実施形態の場合と同様に、３個の液晶装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、３個のマイクロミラー装置をＲＧＢ用のライトバルブとして用いた複板式カラープロジェクタ、１個の液晶装置のみを用いた単板式のプロジェクタ及び１個のマイクロミラー装置のみを用いた単板式のプロジェクタの何れと比べても、耐光性或いは装置寿命及び装置コストを総合的に向上できる。
【００７０】
加えて、第３実施形態では、白色光源たるランプ２０２から発せられた白色光を、ダイクロイックミラー３０４Ｒ及び３０４Ｇで分解し、各ライトバルブ３０１Ｒ、３０１Ｇ及び３０１Ｂから出射されたＲＧＢ光を色合成プリズム３０９で合成するので、比較的コンパクトな光学系を用いて、３つのライトバルブを介してカラー画像を投射できる。
【００７１】
以上説明した第１から第３実施形態では、１個の光源を用いているが、ＲＧＢ光に夫々専用の３個の光源を用いて構成することも可能である。他方、色合成についても、色合成プリズムを用いるのではなく、ミラー合成で行なうように構成してもよい。更に、２個のマイクロミラー装置と１個の液晶装置を組み合わせても複板式プロジェクタ装置を構成してもよい。例えば、Ｒ光用のライトバルブ又はＧ光用のライトバルブにのみ１個の液晶装置を利用して、残る２個のライトバルブには２個のＤＭＤ等のマイクロミラー装置を利用しても良い。マイクロミラー装置とは異なると共に光照射に対する周波数依存性がない或いは液晶装置とは異なる他の方式のライトバルブと液晶装置とを組み合わせてもよい。更に広くは、周波数特性、表示特性等やコスト面で若干なりとも差がある限りにおいて各種方式のライトバルブを適宜組み合わせて複板式プロジェクタ装置を構成しても類似の効果が得られる。
【００７２】
加えて、液晶装置としても、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）駆動、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）駆動等のアクティブマトリクス駆動方式など、公知の各種方式の液晶装置を本発明に適用可能である。そして、マイクロミラー装置としても、ＤＭＤの他、公知の各種方式のマイクロミラー装置を本発明に適用可能である。
【００７３】
尚、以上説明した複板式カラープロジェクタ装置は、据え置き型や携帯型の所謂プロジェクタ用途の他、プロジェクションテレビ用途にも適用できる。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう複板式プロジェクタ装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の複板式プロジェクタ装置構成を示す図式的断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の複板式プロジェクタ装置構成を示す図式的断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の複板式プロジェクタ装置構成を示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１、２、３…複板式プロジェクタ装置
１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂ…ライトバルブ
１０２…ランプ
１０３…ミラー
１０４…全反射プリズム
１０５…色分解／色合成プリズム
１０６Ｇ、１０６Ｒ…偏光ビームスプリッタ
１０７…投射レンズ
２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ…ライトバルブ
２０２…ランプ
２０３…コリメータレンズ
２０４Ｂ、２０４Ｇ…ダイクロイックミラー
２０５…全反射プリズム
２０６Ｒ、２０６Ｇ…偏光ビームスプリッタ
２０７…色合成プリズム
２０８…リレーレンズ
２０９…ミラー
２１０…投射レンズ
３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ…ライトバルブ
３０２…ランプ
３０３…コリメータレンズ
３０４Ｒ、３０４Ｇ…ダイクロイックミラー
３０５…ミラー
３０６…リレーレンズ
３０７…ミラー
３０８…全反射プリズム
３０９…色合成プリズム
３１０…投射レンズ
Claims (10)
- 異なる方式のライトバルブを含む複数のライトバルブと、
該複数のライトバルブに、ライトバルブ毎に予め設定された各色の光を夫々入射する光源手段と、
前記複数のライトバルブから出射された各色の光を合成して投射する光学系とを備えたプロジェクタ装置であって、
前記複数のライトバルブは、第１のライトバルブと、劣化特性に周波数依存性が前記第１のライトバルブより相対的に小さい又はない第２のライトバルブとを含み、前記第１のライトバルブを劣化させる度合いが最も高い色の光に対して、前記第２のライトバルブを用いることを特徴とするプロジェクタ装置。 - 前記複数のライトバルブは、３つのライトバルブであり、
前記各色の光は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光及びＢ（青）光であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。 - 前記複数のライトバルブは、液晶装置とマイクロミラー装置とを含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
- 前記複数のライトバルブは、２つの液晶装置と１つのマイクロミラー装置とを含み、
前記各色の光は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光であり、
前記液晶装置は、Ｒ光及びＧ光用のライトバルブとして夫々用いられ、
前記マイクロミラー装置は、Ｂ光用のライトバルブとして用いられることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。 - 前記複数のライトバルブは、２つの反射型の液晶装置と、１つのマイクロミラー装置とからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
- 前記複数のライトバルブは、２つの透過型の液晶装置と、１つのマイクロミラー装置とからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
- 前記光学系は、前記出射された各色の光を合成プリズムで合成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
- 前記光学系は、前記出射された各色の光をミラー合成で合成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
- 前記光源手段は、白色光を発する光源と、該光源から発せられた白色光を前記各色の光に分離する分離光学系とを備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
- 前記光源手段は、前記各色の光を夫々発する複数の光源を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
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