JPH05127141A - 液晶プロジエクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、色再現誤差の調整の容易な液晶
プロジェクタを提供することを目的とするものである。 【構成】 この発明は、白色光を放射する光源２と前記
光源の出力成分を波長領域に応じて選択を行い３原色に
分離する色分離手段と、映像信号に応じた光学像が形成
され色分離手段からの３原色の各出力光が照射されその
照射光を強度変調し、透過させる３枚の液晶パネル９、
１１、１９と、各液晶パネルからの３原色の透過光を１
つに合成する色合成手段と、色合成手段からの出力光を
受け前記光学像をスクリーン２３上に投写する投射レン
ズ２０を備えた液晶プロジェクタにおいて、前記色分離
及び色合成手段４、１０、１５において使用する光学多
層膜干渉フィルタ６、１４、１６を入射光に対して可変
に配置し、光学多層可変干渉フィルタ６、１４、１６へ
の光入射角を変化させることにより、表示画像の色再現
特性を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、透過型の液晶パネル
をライトバルブとして使用した液晶プロジェクタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルに映像信号に応じた光学像を
形成させ、前記液晶パネル面からの光源光を照射し、前
記液晶パネルによって、その照射光の強度変調を行って
透過させ、この透過光を投射レンズに入射させて、前記
光学像をスクリーンに拡大投写する方法を用いて、大画
面の画像表示を行う投射型の液晶プロジェクタが、従来
より知られている。

【０００３】前記投写型液晶装置においてフルカラーの
画面表示を行う場合、従来より図４や図５に示すような
光学系の構成が採用されている。

【０００４】図４の場合はダイクロイックミラーによっ
て、光源からの白色光をＲＧＢの３原色に色分離を行い
ダイクロイックプリズムによって色合成を行うことによ
ってフルカラー画面表示を行うものである。この図４に
従い従来の液晶プロジェクタにつき説明する。

【０００５】図４において、４１は投射用光源、４１ａ
はこの光源の白色光をほぼ平行光にするための反射器４
１ａであり、この反射器からの光のうち例えば青色光の
みが青反射ダイクロイックミラー４２及び全反射ミラー
４６で反射されて青用の液晶パネル４７に入射される。
また、青反射ダイクロイックミラー４２の透過光のうち
緑色光が緑反射ダイクロイックミラー４３で反射されて
緑用液晶パネル４８に入射される。さらに上記緑反射ダ
イクロイックミラー４３の透過光は赤色ダイクロイック
ミラー４４で反射され、更に全反射ミラー４５で反射さ
れて赤色の液晶パネル４９に入射される。

【０００６】そして青色液晶パネル４７からの通過光及
び緑色液晶パネル４８からの通過光さらに赤色用の液晶
パネル４９からの通過光はそれぞれ色合成用ダイクロイ
ックプリズム５０に与えられ色合成用ダイクロイックプ
リズムで合成される。そして、投射レンズ５１にて結合
されスクリーン６１上に投射される。

【０００７】図５の場合はダイクロイックミラーのみで
色分離及び色合成を行うものである。この図５に従い、
この従来の液晶プロジェクタにつき説明する。

【０００８】図５に於いて、４１は投射用光源、４１ａ
はこの光源の白色光を略平行光にするための反射器であ
り、この反射器４１ａからの光のうち青色光のみが青反
射ダイクロイックミラー５２及び全反射ミラー５５で反
射されて、青用の液晶パネル５６に入射される。また、
青反射ダイクロイックミラー５２の透過光のうち緑色光
が第１の緑反射ダイクロイックミラー５３で反射されて
緑用液晶パネル５４に入射される。更に、上記緑反射ダ
イクロイックミラー５３の透過光はそのまま赤用液晶パ
ネル５９に入射される。前記青用液晶パネル５６の透過
光は第２の緑反射ダイクロイックミラー５７を通過しま
た、緑用液晶パネル５４の透過光はその第２の緑反射ダ
イクロイックミラー５７で反射されたのち、赤反射ダイ
クロイックミラー５８をそれぞれ通過し、その各透過光
が全反射ミラー６０及び上記赤反射ダイクロイックミラ
ー５８で反射された赤用液晶パネル５９の透過光と合成
される。そして、その合成光が投射レンズ５１よってス
クリーン６１に投射されるのである。

【０００９】ところで、液晶プロジェクタに使用される
光源には、ハロゲンランプやメタルハライドランプがあ
るが、演色性や発光効率の点において、有利なメタルハ
ライドランプが有望視されている。

【００１０】図６にメタルハライドランプのスペクトル
の分布例を示す。メタルハライドランプは発光管内に封
入した金属蒸気とハロゲン化物の組み合わせにより、様
々な可視スペクトル分布を持たせることができるが、前
記スペクトル分布は、ランプ固体ごとに誤差が存在し、
液晶プロジェクタの色再現性に大きな影響を及ぼす。

【００１１】またダイクロイックミラーやダイクロイッ
クプリズム等の色分離合成光学系の分光透過特性も固体
誤差が存在し、同様に色再現性に与える影響が大であ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このため、従来では液
晶プロジェクタの所定の色再現性を確保しようとする場
合には、これらの光学系各要素部品の選択を行いながら
評価を行う必要があった。また、この方法は、所定の色
再現性が確保可能な光学系各要素部品の組み合わせを見
い出すために、選別評価を行わなければならないので、
作業の非効率性を伴う。更に液晶プロジェクタのシステ
ムとして自由度を持った調整作業が行うことが不可能で
あった。

【００１３】この発明は、上述した従来の問題点を解消
するためになされるものにして、色再現誤差の調整の容
易な液晶プロジェクタを提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、白色光を放
射する光源と前記光源の出力成分を波長領域に応じて選
択を行い３原色に分離する色分離手段と、映像信号に応
じた光学像が形成され前記色分離手段からの３原色の各
出力光が照射されその照射光を強度変調し、透過させる
３枚の液晶パネルと、前記各液晶パネルからの３原色の
透過光を１つに合成する色合成手段と、前記色合成手段
からの出力光を受け前記光学像をスクリーン上に投写す
る投射レンズを備えた液晶プロジェクタにおいて、前記
色分離、及び色合成手段において使用する光学多層膜干
渉フィルタを入射光に対して可変に配置し、前記光学多
層可変干渉フィルタへの光入射角を変化させることによ
り、表示画像の色再現特性を調整することを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】色分離合成光学系の特定の光路中に所定の分光
透過率特性を持った光学多層膜干渉フィルタ（以下、色
調整フィルタと記す。）を配置し、前記色調整フィルタ
への入射光の入射角度を調整することにより、前記色調
整フィルタの入射光に対する分光透過特性を変化する。

【００１６】従って、カラー表示に必要な光の波長選択
が可能となり、液晶プロジェクタの所定の色再現性が調
整できる。。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例につき、図１ないし
図３を参照して説明する。

【００１８】図１はこの発明の説明の実施例の光学系を
示す概略図である。図１に従いこの発明の全体構成につ
き説明する

【００１９】ランプ１から発せられた赤、緑、青の３原
色を含む光は、反射凹面鏡２によって光軸と平行な光に
変換され、熱線、紫外線カットフィルタ３を透過する。
カットフィルタ３を透過した光は、青色反射ダイクロイ
ックミラー４によって青色光が反射され、前記青色光
は、反射ミラー５及び青色用の光学多層膜干渉フィルタ
にて構成される色調整フィルタ６を介して青色用液晶パ
ネル９に照射される。

【００２０】一方、前記青色反射ダイクロイックミラー
４を透過した赤、緑の光は、緑色反射ダイクロイックミ
ラー１５で緑色光と赤色光とに分離される。緑色光は前
記緑色反射ダイクロイックミラー１５で反射する。反射
した緑色光は緑色用の光学多層膜干渉フィルタにて構成
される色調整フィルタ１４を透過後、緑色用液晶パネル
１１に照射される。

【００２１】また、前記緑色反射ダイクロイックミラー
１５を透過した赤色光は、赤色用の光学多層膜干渉フィ
ルタにて構成される色調整フィルタ１６を透過し、赤色
用液晶パネル１９に照射される。

【００２２】前記赤、緑、青色用の液晶パネル１９、１
１、９に照射された光は、各液晶パネルによって強度変
調された後に、赤色光は反射ミラー２０、赤色反射ダイ
クロイックミラー２１によって反射され、緑色光は緑色
反射ダイクロイックミラー１０によって反射された後、
前記赤色光反射ダイクロイックミラー２１を透過し、青
色光は緑色反射ダイクロイックミラー１０と赤色反射ダ
イクロイックミラー２１を透過して投射レンズ２２に到
達する。

【００２３】そして、投射レンズ２３からは赤、緑、青
各液晶パネル上の光学像が混色され、カラー画像となり
スクリーン２３に拡大投写される。

【００２４】さて、この発明の特徴とするところは、前
記赤、緑、青色用の色調整フィルタ１６、１４、６の取
着機構にある。すなわち、赤、緑、青色用の各色調整フ
ィルタは、角度調整機構１７、１３、８によって、入射
光に対して反固定状態にあり、夫々回転軸１８、１２、
７を中心として回転可能に取り着けられている。

【００２５】図３に従いこの発明における色調整フィル
タの作用につき説明する。尚、赤、緑、青用の各色調整
フィルタとも同様の動作をするので、ここでは青色用の
色調整フィルタを例にとり説明する。

【００２６】色調整フィルタ６を色分離合成光学系の所
定の位置に配置する。色調整フィルタ６は光学多層膜で
構成され、図３に示すように、例えば光が垂直入射の場
合図中ｆに示すような、青色透過特性を持っているとす
る。ここで、前記色調整フィルタを図２の（ａ）の状態
から（ｂ）あるいは（ｃ）の方向に回転させ、光の入射
角度を変化させると、光学多層膜干渉フィルタの入射角
度依存性によって、図３に示すように、垂直入射時の特
性ｆに対して、透過帯のカットオフの半値波長が図中ｇ
に示すように短波長側にシフトし、青色透過特性が変化
する。これにより液晶パネル９には、前記色調整フィル
タの青色透過特性の変化に対応した光成分が照射され
る。

【００２７】このように、色分離合成光学系の特定の光
路中に所定の分光透過率特性を持った光学多層膜干渉フ
ィルタ（色調整フィルタ）を配置し、色調整フィルタへ
の入射光の入射角度を調整することにより、色調整フィ
ルタの入射光に対する分光透過特性を変化させ、液晶プ
ロジェクタの所定の色再現性を得るための調整が行なえ
る。

【００２８】また各色調整フィルタの分光透過特性の半
値は所定の赤、緑、青の色再現特性を得るために必要な
特性より若干長波長側に設定されている。

【００２９】而して、使用したランプ１の発光特性及び
各ダイクロイックミラー４、１５の分光透過特性の誤差
により所定の色再現特性と異なっている場合には、その
誤差量に応じて赤、緑、青色用色調整フィルタ１６、１
４、６を回転軸７、１２、１８を中心として回転させ
る。この色調整フィルタ１６、１４、６を回転させ、光
の入射角を調整することにより、各々の入射光に対する
赤、緑、青色用色調整フィルタ１６、１４、６の実効的
な分光透過特性を変化させることができ、赤、緑、青用
の波長の調整を行う。

【００３０】尚、上記実施例での各色調整フィルタは必
ずしも青、緑、赤各々全てに使用する必要はない。ま
た、本実施例の色調整フィルタの使用によって、得られ
た作用は色合成部にダイクロイックプリズムを使用する
など他の色分離合成手段を採用する場合においても同様
に有効である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶プロジェクタの色分離合成光学系光路中に、色
調整フィルタを配置し、光源光の色調整フィルタへの入
射角を変化させりことにより、赤、緑、青色用の波長選
択特性を変化させ、液晶プロジェクタの色再現特性を最
適なものに調整することができる。従って、各光学系要
素部品の固体誤差によって引き起こされる色再現誤差の
調整が可能になり、液晶プロジェクタ調整時の効率が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の光学系を示す概略図であ
る。

【図２】この発明に係る色調整フィルタの調整機構を説
明するための概略図である。

【図３】色調整フィルタの波長と透過率の光の入射角度
に対する関係を示す特性図である。

【図４】従来の液晶プロジェクタの光学系を示す概略図
である。

【図５】従来の液晶プロジェクタの光学系を示す概略図
である。

【図６】メタルハライドランプの発光特性図である。

【符号の説明】

１ ランプ ４ 青色用反射ダイクロイックミラー ５ 反射ミラー ６ 青色用色調整フィルタ ７ 回転軸 ９ 青色用液晶パネル １０ 緑色用反射ダイクロイックミラー １１ 緑色用液晶パネル １２ 回転軸 １４ 緑色用色調整フィルタ １５ 緑色用反射ダイクロイックミラー １６ 赤色用色調整フィルタ １８ 回転軸 １９ 赤色用液晶パネル ２０ 反射ミラー ２１ 赤色用反射ダイクロイックミラー ２２ 投射レンズ ２３ スクリーン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白色光を放射する光源と前記光源の出力
   成分を波長領域に応じて選択を行い３原色に分離する色
   分離手段と、映像信号に応じた光学像が形成され前記色
   分離手段からの３原色の各出力光が照射されその照射光
   を強度変調し、透過させる３枚の液晶パネルと、前記各
   液晶パネルからの３原色の透過光を１つに合成する色合
   成手段と、前記色合成手段からの出力光を受け前記光学
   像をスクリーン上に投写する投射レンズを備えた液晶プ
   ロジェクタにおいて、前記色分離及び色合成手段におい
   て使用する光学多層膜干渉フィルタを入射光に対して可
   変に配置し、前記光学多層可変干渉フィルタへの光入射
   角を変化させることにより、表示画像の色再現特性を調
   整することを特徴とする液晶プロジェクタ。