JPH04113309A - Projection type color display device - Google Patents

Projection type color display device

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Publication number
JPH04113309A
JPH04113309A JP2232175A JP23217590A JPH04113309A JP H04113309 A JPH04113309 A JP H04113309A JP 2232175 A JP2232175 A JP 2232175A JP 23217590 A JP23217590 A JP 23217590A JP H04113309 A JPH04113309 A JP H04113309A
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JP
Japan
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light
color
incident
light beams
made incident
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Application number
JP2232175A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ikeda
健 池田
Kunihiko Yamamoto
邦彦 山本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH04113309A publication Critical patent/JPH04113309A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a projection type color display device having a color separation system which can separate white light from a light source by colors without generating any color irregularity by providing the color separation system which separates the white light into the primary colors R, G, and B, a light valve which controls the transmission of light beams of the primary colors, and a color composition system which composes the light of the transmitted light beams of the primary colors. CONSTITUTION:The white light from the light source is made incident on a polarization beam splitter and the white light projected from the polarization beam splitter is made incident on a 1/4-wavelength plate and a 0 deg.-incidence dichroic filter which transmits the light beams of R, G, and B respectively, thereby separating the light beams of R, G, and B respectively. The separated light beams of R and B are made incident on condenser lenses 41R and 41B through two total reflecting mirrors 27 and the light beam of G is made incident directly on a condenser lens 41G. The light beams of R, G, and B which are transmitted through the lenses 41R, 41G, and 41B are made incident on light valves 40R, 40G, and 40B respectively. Those valves control the transmission of the light beams of R, G, and B. The light beams of R, G, and B which are made into monochromatic images by passing through the valves are made incident on a cube type dichroic prism 30 to perform color composition and the composite image is projected from a surface 34 and displayed through a projection lens 42.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光源から放射された白色光を3原色の光に分
離して、各色毎にライトバルブを透過させた後、透過光
を合成して表示を行う投射型カラー表示装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention separates white light emitted from a light source into three primary colors, transmits each color through a light valve, and then synthesizes the transmitted light. The present invention relates to a projection type color display device that performs display.

(従来の技術) 従来より、光源から放射された白色光を、赤色、緑色、
青色(以下、それぞれR,G、Bと略する)の3原色の
光に分離する色分離系と、該色分離系で色分離された光
を透過を制御するライトバルブと、該透過光を再び合成
する色合成系とを有する投射型カラー表示装置が知られ
ている。従来の投射型カラー表示装置における色分離系
の例として、入射角が45°のダイクロイックミラーを
用いたものを第6図(a)及び(b)に図示し、キュブ
型のタイクロイックプリズムを用いたものを第7図に示
す。
(Prior art) Conventionally, white light emitted from a light source is divided into red, green,
A color separation system that separates light into three primary colors of blue (hereinafter abbreviated as R, G, and B, respectively), a light valve that controls transmission of the light separated by the color separation system, and a light valve that controls the transmission of the light separated by the color separation system. Projection type color display devices are known that have a color synthesis system that performs recombination. As an example of a color separation system in a conventional projection type color display device, one using a dichroic mirror with an incident angle of 45° is shown in FIGS. Figure 7 shows what happened.

第6図(a)において、ランプ51から放射された白色
光、及びリフレクタ52によって反射された白色光は、
45°で入射するRの光を反射させる45°入射R反射
ダイクロイックミラー53に入射し、R成分が反射光と
して分離される。次に45°入射B反射タイクロイック
ミラー54によってB成分が分離され、最後に全反射ミ
ラー55によってG成分か反射される。
In FIG. 6(a), the white light emitted from the lamp 51 and the white light reflected by the reflector 52 are
The light enters a 45° incident R reflection dichroic mirror 53 that reflects the R light incident at 45°, and the R component is separated as reflected light. Next, the B component is separated by a 45° incident B reflection tichroic mirror 54, and finally the G component is reflected by a total reflection mirror 55.

第6図(b)に示す色分離系は、上記両ダイクロイック
ミラー53.54をX字状に交差させて、その交差部が
光学接着剤で接合されたものである。
In the color separation system shown in FIG. 6(b), both dichroic mirrors 53 and 54 are crossed in an X-shape, and the crossing portions are joined with an optical adhesive.

第7図に示す色分離系にはキューブ型タイクロイックプ
リズム56か用いられている。キューブ型タイクロイッ
クプリズム56は、図示のように4個の45°直角プリ
ズムを貼り合わせたもので、その接合面には45°の入
射角でRを反射する膜59及び45°の入射角でBを反
射する膜58か形成されている。従って、このプリズム
56に入射した白色光は、反射膜58によって反射され
るBと、反射膜59によって反射されるRと、反射膜5
8及び59を透過するGとにそれぞれ分離される。第7
図のキューブ型グイクロイノクプリズクは、第6図(a
)及び(b)のダイクロイックミラー54.53と比較
して、その製法上の理由からコスト的に割高であるため
、装置全体の小形化が要求される場合にのみ用いられて
いる。
A cube type tichroic prism 56 is used in the color separation system shown in FIG. The cube-type tichroic prism 56 is made up of four 45° right-angle prisms bonded together as shown in the figure, and the bonded surface has a film 59 that reflects R at an incident angle of 45° and a film 59 that reflects R at an incident angle of 45°. A film 58 that reflects B is also formed. Therefore, the white light incident on this prism 56 has B reflected by the reflective film 58, R reflected by the reflective film 59, and
8 and G passing through 59, respectively. 7th
The cube-shaped Gikuroinoku Prizuku shown in the figure is shown in Figure 6 (a
) and (b), the dichroic mirrors 54 and 53 are more expensive due to the manufacturing method, and are therefore used only when miniaturization of the entire device is required.

以上のように従来の色分離系においては、タイクロイン
クミラー53.54、又はダイクロイックプリズム56
に設けられた45°入射のグイクロイック膜によって、
例えば45°の入射角で入射した光のうち、特定の波長
の光だけを反射させて色分離を行っていた。
As mentioned above, in the conventional color separation system, a dichroic ink mirror 53, 54 or a dichroic prism 56 is used.
Due to the 45° incident guichroic film provided in
For example, among light incident at an incident angle of 45°, only light of a specific wavelength is reflected to perform color separation.

(発明が解決しようとする課題) 上記した各従来例では、いずれも入射角45゜のタイク
ロイック膜によって白色光の色分離が行われているが、
該タイクロイック膜に於いては入射角か45°からズレ
ると、その分光特性か太きく変化してしまう。即ち、第
8図に示すように、45°入射のダイクロイックミラー
57にそれぞれ同じスペクトルを持つ入射角の異なる光
線a、bS cを入射した場合には、その反射光 + 
  bC′のスペクトルが各々異なってしまうことにな
る。このような45°入射のダイクロイックミラー57
の特性により、平行光線ではない光を色分離した場合に
は、その反射光(及び透過光を含む)に色ムラが発生す
る。しかも、特に第6図(b)及び第7図の従来例では
、ダイクロイックミラー53.54の交差部、叉はダイ
クロイックプリズム56の中央部に形成された接合部で
入射光の一部が散乱するために、−層色ムラが発生し易
い。このような色ムラは、最終的に色合成系を介してス
クリーン上に投射される画像に色ムラを発生サセてしま
い、画像の表示品位を損ねるという問題がある。
(Problem to be Solved by the Invention) In each of the above-mentioned conventional examples, color separation of white light is performed using a tichroic film with an incident angle of 45°.
In the tichroic film, if the angle of incidence deviates from 45°, its spectral characteristics will change drastically. That is, as shown in FIG. 8, when light rays a and bS c having the same spectrum and different angles of incidence are incident on the dichroic mirror 57 of 45° incidence, the reflected light +
The spectra of bC' will differ from each other. Such a dichroic mirror 57 with 45° incidence
Due to this characteristic, when non-parallel light is color-separated, color unevenness occurs in the reflected light (including transmitted light). Moreover, especially in the conventional examples shown in FIGS. 6(b) and 7, a part of the incident light is scattered at the intersection of the dichroic mirrors 53 and 54 or at the junction formed at the center of the dichroic prism 56. Therefore, layer color unevenness is likely to occur. Such color unevenness causes color unevenness in the image that is ultimately projected onto the screen via the color composition system, resulting in a problem in that the display quality of the image is impaired.

本発明はこのような問題点を解決するものであり、本発
明の目的は、光源からの白色光を色ムラを生ずることな
く色分離し得る色分離系を有する投射型カラー表示装置
を提供することである。
The present invention solves these problems, and an object of the present invention is to provide a projection type color display device having a color separation system capable of color-separating white light from a light source without causing color unevenness. That's true.

(課題を解決するための手段) 本発明の投射型カラー表示装置は、光源から放射された
白色光をRSG、Bの3原色の光に色分離する色分離系
と、該色分離系で分離された3原色の光の透過をそれぞ
れ制御するライトバルブと、該ライトバルブを透過した
3原色の光を合成する色合成系と、を具備する投射型カ
ラー表示装置であって、該色分離系が、該光源から入射
した白色光をS偏光成分とP偏光成分とに分離して出射
させる偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッ
タの入射面以外の3つの出射面に面し、該偏光ビームス
プリッタの偏光軸方向に対して光軸を45°傾けて設け
られた4分の1波長板と、該4分の1波長板のそれぞれ
について偏光ビームスフリツタとは反対側に配置され、
入射角がOoの入射光の内、それぞれR,G、Bの光だ
けを透過させる0°入射R透過タイクロインクフイルタ
、0゜入射透過ダイクロイックフィルタ、及び08入射
B透過ダイクロイックフィルタと、を具備し=6 ており、そのことにより上記目的が達成される。
(Means for Solving the Problems) The projection type color display device of the present invention includes a color separation system that separates white light emitted from a light source into light of three primary colors, RSG and B; A projection type color display device comprising: a light valve that controls the transmission of the three primary color lights, and a color synthesis system that synthesizes the three primary color lights transmitted through the light valve, the color separation system a polarizing beam splitter that separates the white light incident from the light source into an S-polarized component and a P-polarized component and outputs the same; and a polarizing beam splitter that faces three output surfaces other than the incident surface of the polarized beam splitter a quarter-wave plate provided with its optical axis tilted at 45 degrees with respect to the polarization axis direction, and each of the quarter-wave plates is disposed on the opposite side of the polarizing beam sifter,
Equipped with a 0° incident R transmitting dichroic ink filter, a 0° incident R transmitting dichroic filter, and a 08 incident B transmitting dichroic filter that transmit only R, G, and B light among incident light having an incident angle of Oo. = 6, thereby achieving the above objective.

(作用) 本発明の投射型カラー表示装置では、光源から放射され
た白色光を偏光ビームスプリッタに入射させ、該偏光ビ
ームスプリワタから出射した白色光を、4分の1波長板
と、R,G、Bの光をそれぞれ透過させるθ°入射のダ
イクロイックフィルタとに順次入射させて、R,G、B
の光を順次分離する。
(Function) In the projection type color display device of the present invention, the white light emitted from the light source is made incident on the polarizing beam splitter, and the white light emitted from the polarizing beam splitter is sent to the quarter-wave plate, R, The R, G, and B lights are sequentially incident on a dichroic filter with θ° incidence that transmits each of the G and B lights.
The light is separated sequentially.

(実施例) 本発明の実施例について以下に説明する。(Example) Examples of the present invention will be described below.

第1図は本発明の投射型カラー表示装置の第1の実施例
の概略構成図であり、第2図は第1図の表示装置の色分
−系を示す概略構成図である。第1図に示すように、本
実施例の投射型カラー表示装置は、光源14から放射さ
れた白色光をR,G、Bの3原色の光に色分離する色分
離系1と、色分離系1で分離された3原色の光の透過を
それぞれ制御するライドバルブ40R,40G、40B
と、ライトバルブ40R,40G、40Bを透過した3
原色の光を合成する色合成系2とを具備している。色分
離系1と色合成系2とは光軸上に直列に配列されている
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a projection type color display device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a color separation system of the display device of FIG. As shown in FIG. 1, the projection type color display device of this embodiment includes a color separation system 1 that separates white light emitted from a light source 14 into light of three primary colors, R, G, and B; Ride valves 40R, 40G, and 40B each control the transmission of the three primary color lights separated in system 1.
and 3 transmitted through light valves 40R, 40G, and 40B.
It is equipped with a color synthesis system 2 that synthesizes primary color light. The color separation system 1 and the color synthesis system 2 are arranged in series on the optical axis.

色分離系lは、光源14から入射した白色光をS偏光成
分とP偏光成分とに分離して出射させる偏光ビームスプ
1)、ツタ20を有する。偏光ビームスプリッタ20は
、2個の直角プリズム21を貼り合わせた立方体状に形
成されており、面22aから入射した白色光は、面22
R,22Gから出射される。偏光ビームスプリッタ20
の入射面以外の3つの出射面22R,22G、22Bに
面して、それぞれ4分の1波長板23R,23G、23
Bが設けられている。4分の1波長板23R123G、
23Bの光軸は、偏光ビームスプリッタ20の偏光軸方
向に対して456傾けて設定されている。それぞれの4
分の1波長板23R,23G、23Bの偏光ビームスプ
リッタとは反対側には、Ooで入射する光のうち、それ
ぞれR,G。
The color separation system 1 includes a polarization beam splitter 1) that separates the white light incident from the light source 14 into an S-polarized component and a P-polarized component and outputs the separated white light, and a vine 20. The polarizing beam splitter 20 is formed into a cube shape by bonding two right-angle prisms 21 together, and the white light incident from the surface 22a is directed to the surface 22a.
It is emitted from R and 22G. Polarizing beam splitter 20
1/4 wavelength plates 23R, 23G, 23 facing the three exit surfaces 22R, 22G, 22B other than the entrance surface of
B is provided. Quarter wavelength plate 23R123G,
The optical axis of 23B is set at an angle of 456 with respect to the polarization axis direction of the polarization beam splitter 20. each 4
Of the light incident at Oo, the R and G portions of the half-wavelength plates 23R, 23G, and 23B, respectively, are incident on the opposite side of the polarization beam splitter.

Bの光のみを透過させる06入射R透過ダイクロイツク
フイルタ24.06入射G透過ダイクロイ7ツ クフイルタ クフイルタ26が設けられている。ダイクロイ、。
A 06 incident R transmitting dichroic filter 24 and a 06 incident G transmitting dichroic filter 26 that transmit only the B light are provided. Dichroi,.

クフィルタ24、26の偏光ビームスプリッタ20とは
反対側には、全反射ミラー27、27が設けられている
Total reflection mirrors 27 and 27 are provided on the opposite sides of the optical filters 24 and 26 from the polarizing beam splitter 20.

光源14はランプ10とリフレクタ11とを有している
。光源14と偏光ビームスプリッタ20との間には、熱
線吸収フィルタ12が設けられ、赤外線が除去されてい
る。
The light source 14 has a lamp 10 and a reflector 11. A heat absorption filter 12 is provided between the light source 14 and the polarizing beam splitter 20 to remove infrared rays.

色合成系2は、キューブ型ダイクロイックプリズム30
及び投影レンズ42を有する。キューブ型ダイクロイッ
クプリズム30は立方体状をなしており、面31〜33
から入射した光を面34から出射する。キューブ型ダイ
クロイックプリズム30の光が入射する3つの面31、
32、33に面して、液晶パネルからなるライトバルブ
40R。
Color synthesis system 2 is a cube-shaped dichroic prism 30
and a projection lens 42. The cube-shaped dichroic prism 30 has a cubic shape, and has surfaces 31 to 33.
The light incident thereon is emitted from the surface 34. three surfaces 31 on which light enters the cube-shaped dichroic prism 30;
A light valve 40R consisting of a liquid crystal panel faces 32 and 33.

40G,40B,及び集光レンズ41R,41G。40G, 40B, and condenser lenses 41R, 41G.

41Bがそれぞれ配されている。液晶パネルの表示モー
ドは、偏光板を用いた2層型STNである。
41B are arranged respectively. The display mode of the liquid crystal panel is a two-layer STN using polarizing plates.

キューブ型ダイクロイックプリズム30の面34に面し
て投影レンズ42が配置され、投影レンズ42のプリズ
ム30とは反対側には、スクリーン43が設けられてい
る。集光レンズ41R,41Bのプリズム30とは反対
側には、全反射ミラー27、27がそれぞれ設けられて
いる。
A projection lens 42 is arranged facing the surface 34 of the cube-shaped dichroic prism 30, and a screen 43 is provided on the opposite side of the projection lens 42 from the prism 30. Total reflection mirrors 27 and 27 are provided on the sides of the condensing lenses 41R and 41B opposite to the prism 30, respectively.

ランプ10から放射された白色光は、直接又はリフレク
タ11で反射されて、熱線吸収フィルタ12を通過し、
赤外線が除かれる。これにより、赤外線を含まない白色
光が偏光ビームスプlルソタ20へ入射する。
The white light emitted from the lamp 10 passes through a heat absorption filter 12 either directly or after being reflected by a reflector 11.
Infrared rays are removed. As a result, white light that does not contain infrared rays enters the polarized beam splitter 20.

第3図.、第4図はそれぞれ第2図の色分離系1の色分
離の原理を、入射白色光のS偏光の成分とP偏光の成分
とに分けて説明するための図である。
Figure 3. and FIG. 4 are diagrams for explaining the principle of color separation of the color separation system 1 shown in FIG. 2 by dividing the incident white light into an S-polarized light component and a P-polarized light component.

入射光のS偏光成分の色分離の原理を第3図を用いて説
明する。ランプ10からの白色光のS偏光成分13sは
、偏光ビームスプリッタ20へ入射し、面20aで直角
に反射されて、面22Hに面する4分の1波長板23R
へ入射する。この直線偏光は、4分の1波長板23Rを
通過すると円偏光となって0°入射R透過グイクロイツ
クフイル夕24に入射する。このR透過タイクロイック
フィルタ24に入射した光の内、R成分はR透過ダイク
ロイックフィルタ24を透過する。これにより、白色光
のR成分か取り出される。一方、残りのG、B成分はR
透過タイクロイックフィルタ24によって反射され、再
び4分の1波長板23を通過してP偏光の直線偏光13
pとなって偏光ビームスプリンタ20へ入射する。直線
偏光13pは偏光ビームスプリンタ20を透過し、面2
2Bから出射して4分の1波長板23Bを通過する。
The principle of color separation of the S-polarized component of incident light will be explained with reference to FIG. The S-polarized light component 13s of the white light from the lamp 10 enters the polarizing beam splitter 20, is reflected at a right angle by the surface 20a, and is reflected by the quarter-wave plate 23R facing the surface 22H.
incident on the When this linearly polarized light passes through the quarter-wave plate 23R, it becomes circularly polarized light and enters the 0° incident R transmission polarization filter 24. Of the light incident on the R-transmitting dichroic filter 24, the R component is transmitted through the R-transmitting dichroic filter 24. As a result, only the R component of the white light is extracted. On the other hand, the remaining G and B components are R
It is reflected by the transmission tichroic filter 24 and passes through the quarter-wave plate 23 again to become P-polarized linearly polarized light 13.
p and enters the polarized beam splinter 20. The linearly polarized light 13p is transmitted through the polarized beam splinter 20 and
2B and passes through a quarter wavelength plate 23B.

4分の1波長版23Bを透過した光は、円偏光となって
0°入射B透過タイクロイツクフイルタ26へ達する。
The light transmitted through the quarter wavelength plate 23B becomes circularly polarized light and reaches the 0° incident B transmission Teichroitsch filter 26.

このB透過ダイクロイックフィルタ26へ入射した光の
内、B成分はB透過ダイクロイックフィルタ26を透過
して取り出される。B透過タイクロイックフィルタ26
を透過し得ないG成分は、B透過ダイクロイックフィル
タ26で反射され、再び4分の1波長板23Bを通過し
て、S偏光13sとなって偏光ビームスプソッタ20へ
入射し、面20aで直角に反射される。このG成分のみ
を有する光は、面22Gから出射して4分の1波長板2
3Gを通過し、0°入射G透過ダイクロイツクフイルタ
25を透過して取り出される。
Of the light incident on this B-transmission dichroic filter 26, the B component is transmitted through the B-transmission dichroic filter 26 and extracted. B transmission tie chroic filter 26
The G component that cannot pass is reflected by the B-transmission dichroic filter 26, passes through the quarter-wave plate 23B again, becomes S-polarized light 13s, enters the polarization beam splitter 20, and is reflected at right angles by the surface 20a. be done. This light having only the G component is emitted from the surface 22G and is transmitted to the quarter wavelength plate 2.
3G, passes through a 0° incident G transmission dichroic filter 25, and is taken out.

色分離系1に入射する白色光のP偏光成分の色分離の原
理を第4図を用いて説明する。ランプ10からの白色光
のP偏光成分の直線偏光13pは、偏光ビームスプリッ
タ20に入射し、面20a及び面22Gを透過し、更に
4分の1波長板23Gを通過して、円偏光となって0゜
入射透過ダイクロイックフィルタ25へ達する。G透過
タイクロイックフィルタ25への入射光の内、G成分は
G透過ダイクロイックフィルタ25の透過光として取り
出される。一方、残りのRSB成分はG透過ダイクロイ
ックフィルタ25で反射されて、再び4分の1e長板2
3Gを通過して、S偏光の直線偏光13sとなって、偏
光ビームスプリッタ20へ再び入射する。面22Gから
偏光ビームスプリッタ20へ入射した直線偏光13sは
、面20aで直角に反射されて、面22Bから出射する
The principle of color separation of the P-polarized component of white light incident on the color separation system 1 will be explained with reference to FIG. The linearly polarized light 13p of the P polarized light component of the white light from the lamp 10 enters the polarizing beam splitter 20, passes through the surface 20a and the surface 22G, and further passes through the quarter wavelength plate 23G, becoming circularly polarized light. and reaches the 0° incident transmission dichroic filter 25. Of the light incident on the G-transmitting dichroic filter 25, the G component is extracted as light transmitted through the G-transmitting dichroic filter 25. On the other hand, the remaining RSB components are reflected by the G transmission dichroic filter 25 and are again reflected by the quarter e long plate 2.
3G, becomes S-polarized linearly polarized light 13s, and enters the polarization beam splitter 20 again. The linearly polarized light 13s entering the polarizing beam splitter 20 from the surface 22G is reflected at a right angle by the surface 20a and exits from the surface 22B.

面22Bから出射した光は、4分の1波長板23Bを通
過して円偏光の光となり、0°入射B透過タイクロイツ
クフイルタ26へ達する。このB透過タイクロイックフ
ィルタ26への入射光の内、B成分は、透過光としてB
透過ダイクロイックフィルタ26から取り出され、R成
分はB透過タイクロイックフィルタ26て反射される。
The light emitted from the surface 22B passes through the quarter-wave plate 23B, becomes circularly polarized light, and reaches the 0° incident B transmission Teichroitz filter 26. Of the light incident on this B-transmitting tychroic filter 26, the B component is transmitted as transmitted light.
The R component is extracted from the transmission dichroic filter 26 and reflected by the B transmission dichroic filter 26.

このR成分の光は、4分の1波長板23Bを通過して再
びP偏光13pとなって、偏光ビームスプリッタ20へ
入射し、面20aを透過する。この光は面22Rから出
射し、4分の1波長板23Rを通過して、更にR透過ダ
イクロイックフィルタ24を透過して取り出される。
This R-component light passes through the quarter-wave plate 23B, becomes P-polarized light 13p again, enters the polarization beam splitter 20, and is transmitted through the surface 20a. This light is emitted from the surface 22R, passes through the quarter wavelength plate 23R, and further passes through the R transmission dichroic filter 24 and is extracted.

第1図に示すように、分離されたR及びBの光はそれぞ
れ2つの全反射ミラー27を介して集光レンズ41R及
び41Bへ入射し、Gの光は直接に集光レンズ41Gへ
入射する。集光レンズ4工R141G、41Bを透過し
たR、G及びBの光は、それぞれライトバルブ40R,
40G、40Bに入射する。ライトバルブ40R140
G、4OBでは、R,、G及びBの光の透過の制御が行
われる。これらのライトバルブは液晶パネルからなり、
該液晶パネル上の絵素の光透過を制御することにより、
単色の画像が得られる。ライトバルブ40R,40G、
40Bを透過して単色の画像とされたR、G、13の光
は、キューブ型タイクロイックプリズム30に入射して
色合成され、面34から出射される。面34から出射さ
れた光は、投影レンズ42を介してスクリーン43へ投
射され、スクリーン43上にカラー画像として表示され
る。
As shown in FIG. 1, the separated R and B lights enter the condenser lenses 41R and 41B via two total reflection mirrors 27, respectively, and the G light enters the condenser lens 41G directly. . The R, G, and B lights that have passed through the condenser lenses 4 R141G and 41B are transmitted through the light valves 40R and 40R, respectively.
Input to 40G and 40B. light bulb 40R140
In G and 4OB, transmission of R, G, and B light is controlled. These light valves consist of a liquid crystal panel,
By controlling the light transmission of picture elements on the liquid crystal panel,
A monochromatic image is obtained. Light bulb 40R, 40G,
The R, G, and 13 lights transmitted through 40B and made into a monochromatic image enter the cube-shaped tichroic prism 30, are color-combined, and are emitted from the surface 34. The light emitted from the surface 34 is projected onto the screen 43 via the projection lens 42 and displayed on the screen 43 as a color image.

以上のように上記第1の実施例では、ランプ10から放
射された白色光は、入射角度のズレによる影響を受けに
くい0°入射のダイクロイックフィルタ24〜26で、
R,G、B成分に色分離されるので、色合成系2のスク
リーン43上に色ズレのない鮮明な画像が表示される。
As described above, in the first embodiment, the white light emitted from the lamp 10 passes through the dichroic filters 24 to 26 with 0° incidence, which is less susceptible to the deviation of the incident angle.
Since the colors are separated into R, G, and B components, a clear image without color shift is displayed on the screen 43 of the color synthesis system 2.

また、第7図のように高価なキューブ型グイクロイック
プリズムに代えて偏光ビームスプリッタを用いることか
できるので、投射型カラー表示装置を低コストでコンパ
クトに製造することができ更に、偏光ビームスプリッタ
20は2個の直角プリズム21を貼り合わせて形成され
ているので、前記第6図(b)及び第7図の従来例と比
較して、プリズム又はミラーの中央部に接合部がないた
め、該接合部で入射光が散乱されることによる色ムラも
防止できる。
Furthermore, as shown in Fig. 7, a polarizing beam splitter can be used in place of the expensive cube-shaped gicchroic prism, making it possible to manufacture a projection type color display device compactly at low cost. Since 20 is formed by bonding two right-angle prisms 21 together, compared to the conventional examples shown in FIGS. 6(b) and 7, there is no joint in the center of the prism or mirror. It is also possible to prevent color unevenness due to scattering of incident light at the joint.

次に、第5図を参照して本発明の第2の実施例を説明す
る。この第5図において第1図と同様叉は相当部分には
同一符号が付記されている。第5図において、色分離系
lと色合成系2の光軸は、互いに平行で間隔が隔てられ
た状態に配置されている。色合成系2では第1の実施例
のような集光レンズ41R,41G、41Bは使用され
ていない。色分離系1で分離されたR、G、Bの光は、
全反射ミラー27で第5図の上方のライトバルブ40R
,40G、40Bへ導かれる。この実施例では、色分離
系1で分離されたG成分の光も、全反射ミラー27を介
してライトバルブ40Gへ入射される。色合成系2は第
1図の実施例と同様に機能し、カラー画像が得られる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same or corresponding parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. In FIG. 5, the optical axes of the color separation system 1 and the color synthesis system 2 are arranged parallel to each other and spaced apart from each other. In the color synthesis system 2, the condenser lenses 41R, 41G, and 41B as in the first embodiment are not used. The R, G, and B lights separated by color separation system 1 are
The upper light valve 40R in FIG.
, 40G, and 40B. In this embodiment, the G component light separated by the color separation system 1 is also incident on the light valve 40G via the total reflection mirror 27. The color synthesis system 2 functions in the same manner as the embodiment shown in FIG. 1, and a color image is obtained.

本実施例に於いても、色ムラの少ないコンパクトで低コ
ストという特徴を有する投射型カラー表示装置が得られ
た。
In this example as well, a projection type color display device was obtained which has the characteristics of being compact and low cost with little color unevenness.

なお、本発明は上記した両実流側に限定されず、例え、
ばライトバルブとして他の単純マトリクス型液晶表示パ
ネル(強誘電性LCD5STN−LCD等)や、アクテ
ィブマトリクス型液晶表示パネル(TPT−LCD、M
IM−LCD等)を用いることができ、また、偏光板を
用いないものとして、散乱型の液晶パネルを採用するこ
ともできる。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned two actual flow sides, and for example,
As a light valve, other simple matrix type liquid crystal display panels (ferroelectric LCD5STN-LCD, etc.) and active matrix type liquid crystal display panels (TPT-LCD, M
IM-LCD, etc.) can be used, and a scattering type liquid crystal panel can also be used as one that does not use a polarizing plate.

(発明の効果) 本発明の投射型カラー表示装置では、このように、光の
入射角度のズレによる影響を受けにくい0°入射型のダ
イクロイックフィルタを使用しているため、色ムラなく
白色光をRSG、B成分に分離することができる。従っ
て、本発明の投射型カラー表示装置は、鮮明で高品位の
画像を表示することができる。
(Effects of the Invention) As described above, the projection type color display device of the present invention uses a 0° incidence type dichroic filter that is less affected by deviations in the incident angle of light, so it can display white light without color unevenness. It can be separated into RSG and B components. Therefore, the projection type color display device of the present invention can display clear, high-quality images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例の投射型カラー表示装置
を示す構成図、第2図は第1図の表示装置の色分離系を
示す構成図、第3図は入射光のS偏光成分が色分離され
る原理を示す説明図、第4図は入射光のP偏光成分が色
分離される原理を示す説明図、第5図は本発明の第2の
実施例の投射型カラー表示装置を示す構成図、第6図(
a)、(b)及び第7図は色分離系の従来例を示す構成
図、第8図は従来のダイクロイックミラーの分光特性を
説明するための図である。 1・・・色分離系、2・・・色合成系、10・・・ラン
プ、20・・・偏光ビームスプリッタ、23R,23G
。 23B・・・4分の1波長板、24・・・0°入射R透
過ダイクロイツクフイルタ、25・・・0°入射G透過
ダイクロイツクフイルタ、26・・・06人入射透過ダ
イクロイックフィルタ、30・・・キューブ型ダイクロ
イックプリズム、40R,40G、40B・・・液晶パ
ネル、42・・・投影レンズ、43・・・スクリーン0 以上 第8 図 第2 図 第3 図 第5図 第4図 第6図 (a) 第6図 (b) Mメ・ 第7図
1 is a block diagram showing a projection type color display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a color separation system of the display device in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing the color separation system of the display device of FIG. An explanatory diagram showing the principle of color separation of polarized light components. Fig. 4 is an explanatory diagram showing the principle of color separation of P polarized light components of incident light. Fig. 5 is a projection type color according to the second embodiment of the present invention. A configuration diagram showing the display device, Fig. 6 (
a), (b), and FIG. 7 are block diagrams showing conventional examples of color separation systems, and FIG. 8 is a diagram for explaining the spectral characteristics of a conventional dichroic mirror. 1... Color separation system, 2... Color synthesis system, 10... Lamp, 20... Polarizing beam splitter, 23R, 23G
. 23B... Quarter wavelength plate, 24... 0° incidence R transmission dichroic filter, 25... 0° incidence G transmission dichroic filter, 26... 06 person incidence transmission dichroic filter, 30. ... Cube dichroic prism, 40R, 40G, 40B... Liquid crystal panel, 42... Projection lens, 43... Screen 0 Above Figure 8 Figure 2 Figure 3 Figure 5 Figure 4 Figure 6 (a) Figure 6 (b) M-Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光源から放射された白色光をR、G、Bの3原色の
光に色分離する色分離系と、該色分離系で分離された3
原色の光の透過をそれぞれ制御するライトバルブと、該
ライトバルブを透過した3原色の光を合成する色合成系
と、を具備する投射型カラー表示装置であって、 該色分離系が、 該光源から入射した白色光をS偏光成分とP偏光成分と
に分離して出射させる偏光ビームスプリッタと、 該偏光ビームスプリッタの入射面以外の3つの出射面に
面し、該偏光ビームスプリッタの偏光軸方向に対して光
軸を45゜傾けて設けられた4分の1波長板と、 該4分の1波長板のそれぞれについて偏光ビームスプリ
ッタとは反対側に配置され、入射角が0゜の入射光の内
、それぞれR、G、Bの光だけを透過させる0゜入射R
透過ダイクロイックフィルタ、0゜入射G透過ダイクロ
イックフィルタ、及び0゜入射B透過ダイクロイックフ
ィルタと、を具備する投射型カラー表示装置。
[Scope of Claims] 1. A color separation system that separates white light emitted from a light source into three primary color lights of R, G, and B; and 3.
A projection type color display device comprising a light valve that controls transmission of each of the primary colors of light, and a color synthesis system that combines the three primary colors of light transmitted through the light valve, the color separation system comprising: a polarizing beam splitter that separates white light incident from a light source into an S-polarized component and a P-polarized component and outputs the polarized light; A quarter-wave plate is provided with the optical axis tilted at an angle of 45 degrees with respect to the direction, and each of the quarter-wave plates is arranged on the opposite side of the polarizing beam splitter, and the incident angle is 0 degrees. 0° incidence R that allows only R, G, and B light to pass through.
A projection type color display device comprising a transmission dichroic filter, a 0° incidence G transmission dichroic filter, and a 0° incidence B transmission dichroic filter.
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