JPH0320777A - 投写型カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ 本発明は透過型液晶ライトバルブを用いた投写型カラー
表示装置に関する． ［従来の技術Ｊ 従来，公開特許公報昭６１−９９１１８に記載され、第
２図に示されるように、投写光学系として投写レンズ２
８の入射瞳に光源の像を結ぶケーラー照明系を用いた投
写型カラー表示装置が知られていた． 〔発明が解決しようとする課題｝ しかし，従来の技術では光源から発した主光線が光軸に
向かって傾いているため、色光を分離，合成するグイク
ロイックミラ−２３、２４、２６．２７への入射角度が
，場所によって異なる．第３図に主光＄１ｉ１３１、３
２が光軸３０に対してα度傾いている場合の、グイクロ
イックミラーへの入射角度を示す．主光線３１の入射角
度３４は，４５゜−ａ”　となり、主光線３２の入射角
度３５は、４５６＋α１となる．ここで，グイクロイッ
クミラーの透過及び反射の境界波長は、第４図に示され
るように入射角度に依存するため、色光がグイクロイッ
クミラーを透過及び反射する際の境界波長が、場所によ
って異なる．よって、スクリーン上に投写された三原色
の色度がスクリーン上の各点で異なるため、合成された
画像の色合いが、スクリーン上の各点で異１４ってしま
うという問題点を有していた．第５図に，グイクロイッ
クミラーへの入射角度が、４０度の場合と、５０度の場
合の、三原色及び、合成された白色の、色度の変化を示
す．グイクロイックミラーへの入射角度が４０度の場合
の青色、緑色、赤色，白色の色度は、それぞれ５ｌ、５
２、５３．５４であり、グイクロイックミラーへの入射
角度が５０度の場合の青色，緑色、赤色，白色の色度は
、それぞれ５５、５６、５７．５８である． よって本発明はこのような問題点を解決するもので，そ
の目的とするところは，色むらのない画像をスクリーン
上に投写する投写型カラー表示装置を提供するところに
ある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明の投写型カラー表示装置は， （１）透過型液晶ライトバルブ、投写光学系，色光を分
離，合成するダイクロイックミラー、導光系、光源より
構成され、三原色の光路長がほぼ等しいように構成され
る投写型カラー表示装置において，前記投写光学系を、
テレセントリックな光学系とすることを特徴とする． （２）前記投写光学系が３群から成るズームレンズで構
成され、第１群が固定され、第２群がズーム機能を持ち
、第３群がフォーカス機能を持つことを特徴とする． 〔実　施　例ｌ〕 以下、本発明の一実施例を図面に沿って説明する． 第１図は本発明の投写型カラー表示装置の平面図である
． 投写光源１から発した白色光は，まず青色反射ダイクロ
イックミラ−３により、青色光（約５００ｎｍ以下の光
）を反射し，その他の光（黄色光）を透過する．反射し
た青色光は反射ミラー６により方向を変え、青色用液晶
ライトバルブ９Ｂに入射する． 青色反射グイクロイックミラ−３を透過した光は、赤色
透過グイクロイックミラ−４に入射し、緑色光（約５０
０ｎｍから約６００ｎｍの間の光）を反射し，その他の
光である赤色光（約６００ｎｍ以上の光）を透過する．
反射した緑色光は緑色用液晶ライトバルブ９Ｇに入射し
，透過した赤色光は、赤色用液晶ライトバルプ９Ｒに入
射する． 入射した各色先は、赤，青、緑の各色用の信号が加えら
れた各色用液品ライトバルブ９Ｒ、９Ｂ．９Ｇを透過し
た後、青色光は青色透過グイクロイックミラ−７を透過
し、赤色透過グイクロイックミラ−８で反射され、緑色
光は青色透過グイクロイックミラ−７及び赤色透過ダイ
クロイックミラ−８で反射され，赤色光は反射ミラー５
で反射された後赤色透過グイクロイックミラ−８を透過
する． 上記のように色合成された光は，投写レンズｌＯに入射
し、スクリーン上１１に拡大投写される． ここで、投写レンズ１０は、入射瞳が無限遠方にあるテ
レセントリック投写光学系であるため、投写レンズへの
入射主光線は，光軸に平行な光線となる。第６図に本発
明に用いた投写レンズの構成図及び光線追跡図を示す． よって，投写光源ｌには放物面鏡等を用いて、出射主光
線を光軸に平行な光線とするため、色光分離用及び色光
合成用の各々のグイクロイックミラーへの入射角度は、
グイクロイックミラーのどの場所でも４５度であるため
、三原色の境界波長がどの場所でも同一となる． よって，スクリーン上に投写された画像の，三原色の色
度及び合成された白色の色度は、スクリーン上のあらゆ
る点において同一となる．また，三原色の光路長が異な
る場合には、三原色の照度分布も異なるため、スクリー
ン上に投写された合成画像（白色）に色むらが生じるが
、本発明の投写型カラー表示装置では，三原色の光路長
をほぼ等しくしてあるため、スクリーン上に投射された
合成画像には、色むらは生じない．［実　施　例２］ 第ｌ図で示され、実施例ｌで説明した構成から成る投写
型カラー表示装置において，投写レンズ１０に，入射瞳
が無限遠方にあるテレセントリツク投写光学系で、かつ
ズーム機能を備えた投写レンズを用いる． 第８図に本発明に用いた投写レンズの構成図及び光線追
跡図を示す．第８図に示されるように，本発明のレンズ
は３群から構成される．８ｌは第１群レンズで、物体８
０とレンズ８１間の距離は固定されバックフォーカスを
一定に保っている．８２は第２群レンズで光軸方向に移
動可能であり、第１群レンズ８ｌとの距離を変えること
によりズーム機能が得られる．８３は第３群レンズで、
光軸方向に移動可能であり．スクリーン上に投写された
画像の焦点を合わせる機能を持つ．第７図に本発明に用
いた投写レンズの外形図を示す。７ｌは第１群レンズ、
７２は第２群レンズ、７３は第３群レンズである． 以上のように構成されるズーム式の投写レンズを用いる
と，実施例１で説明したように、スクリーン上に投写さ
れた合成画像に、色むらが生じないという効果に加え、
スクリーンと投写型カラー表示装置の距離を変えること
なく、投写画像の大きさを自由に変えることが可能とな
る．［発明の効果１ 本発明の投写型カラー表示装置は，以上説明したように
、三原色の光路を等光路とし、投写光学系をテレセント
リック光学系とする構造にしたことにより，色むらのな
い画像をスクリーン上に投写する効果がある． さらに、ズーム機能を備えることにより，スクリーンと
投写型カラー表示装置の距離を一定に保ちなから２投写
画像の大きさを自由に変えることが可能となる効果があ
る．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の投写型カラー表示装置の平面図。 第２図は、従来例の投写型カラー表示装置の平面図。 第３図は、従来例の投写型カラー表示装置におけるグイ
クロイックミラーへの主光線の入射角を示す図、第４図
は，グイクロイックミラーの透過特性図、第５図は，ス
クリーン上に投写された画像の三原色及び白色の色度図
である． 第６図は、本発明の投写型カラー表示装置に用いた固定
式投写レンズの構成及び光線追跡図、第７図は、本発明
の投写型カラー表示装置に用いたズーム式投写レンズの
外形図、第８図は、本発明の投写型カラー表示装置に用
いたズーム式投写レンズの構成図及び光線追跡図である
． ｌ　・　・　・ ２　・　・　・ ３　・　・　・ ４　・　・　・ ５　・　・　・ 投写光源 赤外線吸収フィルター 青色反射グイクロイックミラー 赤色透過グイクロイックミラー 反射ミラー ６　・　・ ７　・　・ ８　・　・ ９Ｇ　・ ９　Ｂ　・ ９　Ｒ　・ １　０　・　・ ｌ　１　・　・ ７　１　・　・ ７２　・　・ ７　３　・　・ ８　０　・　・ ８　ｌ　・　・ ８２　・　・ ８　３　・　・ 反射ミラー ・青色透過グイクロイックミラー ・赤色透過ダイクロイックミラー ・・緑色用液晶ライトバルブ ・・青色用液晶ライトバルブ ・・赤色用液晶ライトバルブ ・投写レンズ ・スクリーン ・第１群レンズ ・第２群レンズ ・第３群レンズ ・物体 ・第ｌ群レンズ ・第２群レンズ ・第３群レンズ 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透過型液晶ライトバルブ、投写光学系、色光を分
   離、合成するダイクロイックミラー、導光系、光源より
   構成され、三原色の光路長がほぼ等しいように構成され
   る投写型カラー表示装置において、前記投写光学系を、
   テレセントリックな投写光学系とすることを特徴とする
   投写型カラー表示装置。
2. （２）前記投写光学系が３群から成るズームレンズで構
   成され、第１群が固定され、第２群がズーム機能を持ち
   、第３群がフォーカス機能を持つことを特徴とする請求
   項１記載の投写型カラー表示装置。