JPH07146452A - 液晶式ビデオプロジェクター - Google Patents

液晶式ビデオプロジェクター

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Publication number
JPH07146452A
JPH07146452A JP5294859A JP29485993A JPH07146452A JP H07146452 A JPH07146452 A JP H07146452A JP 5294859 A JP5294859 A JP 5294859A JP 29485993 A JP29485993 A JP 29485993A JP H07146452 A JPH07146452 A JP H07146452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
wedge
light
dichroic mirror
dichroic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5294859A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenzo Sado
謙造 佐渡
Seiji Toyama
精二 遠山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶式ビデオプロジェクターのダイクロイッ
クミラーを楔状とするとともに、3つの系路のうち透過
型のダイクロイックミラーが配されていない系路に所定
の形状、傾きとされた楔状の補正板を挿入して、全系路
の非点収差を0とするとともにいわゆるレジずれを防止
する。 【構成】 ダイクロイックミラーを楔状のダイクロイッ
クミラー2b,3bとし、さらに液晶表示パネル4bとダイク
ロイックミラー3bの間の系路内に楔状の補正板8を挿入
して構成されたものであり、光入射点における厚みt
は、ダイクロイックミラー2bが4.535mm 、ダイクロイッ
クミラー3bが1.500mm 、さらに液晶表示パネル4bからこ
の補正板8までの距離を15.0mmとすれば、この補正板8
の厚みtが7.590mm 、楔角度σが1.43°、挿入角度θが
10.0°とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルを3枚
用い、その表示された画像を担持した3色光をダイクロ
イックミラーで合成し、投影レンズで拡大投影する液晶
式ビデオプロジェクターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示パネル3枚を用いたプロジェク
ターとして、光源から液晶表示パネルまでの距離を等し
くでき、カラーバランスの優れた、図3のような構成の
ものが知られている。
【0003】同図において1は投影レンズ、2,3はダ
イクロイックミラー、5はミラー、4a,4b,4cは液晶表
示パネル、6は分光用のダイクロイックミラー/光路変
更用のミラー、7は光源である。
【0004】この図3に示すプロジェクターには、投影
レンズ1と液晶表示パネル4a,4b,4cの間の収束光路中
に、3成分の光を合成するためのダイクロイックミラー
2,3が置かれている。
【0005】ところで、このミラー2,3を透過する光
束においては、ダイクロイックミラー2,3が光軸対称
に配置されていないため非点収差が発生する(『光学』
久保田宏著130 〜131 頁 平行平面の収差参照)。この
非点収差により投影画像の解像力の低下およびチャンネ
ル毎の解像力のバラツキが生じ、液晶表示パネル4a,4
b,4cの画素数が多くなり必要解像力が上ってくるのに
伴ない大きな問題となっている。
【0006】本発明者は、この場合の非点収差の発生を
防止するため上述したダイクロイックミラー2a,3aを楔
状に形成した図4に示す如き液晶式プロジェクターを開
発し、既にこれを開示している(特願平4-123031号明細
書)。これにより上記非点収差の問題が解消されること
で、投影解像力は飛躍的に改善され、液晶表示パネルの
高画素化とあいまって高精細度のハイビジョン対応やコ
ンピュータグラフィックスへの対応が容易となると考え
られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
晶式ビデオプロジェクターによっては上記楔状のダイク
ロイックミラー2a,3aが図4に示す如く、透過光束に対
して斜め(例えば中心光束の入射角が45°)に配されて
いるため、このミラー2a,3aが挿入されている系におけ
る投影倍率はスクリーンの垂直方向と水平方向とで相違
してしまう。そして、第1の色光束に対応する液晶表示
パネル4aからこの光束が透過するダイクロイックミラー
3aまでの距離L1 と、第2の色光束に対応する液晶表示
パネル4cからこの光束が透過するダイクロイックミラー
2aまでの距離L2 とが相違し、さらに第3の色光束につ
いては液晶表示パネル4bから出力された後、ダイクロイ
ックミラーを透過する構成とはされていないため、各色
光毎に上記垂直方向と水平方向との投影倍率の比(以
下、縦横投影倍率比と称する)が相違してしまい、結果
としていわゆるレジずれが生じることになる。このレジ
ずれは、液晶式ビデオプロジェクターを、比較的画面に
近づいて見ることの多いコンピュータグラフィクスに適
用する場合等において特に問題が生じる。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、投影光学系における非点収差および3色光の縦横
投影倍率比の差を共に小さくし得る液晶式ビデオプロジ
ェクターを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶式ビデオプ
ロジェクターは、ダイクロイックミラーのうちの少なく
とも1つを楔状に形成するとともに、各色に対応した3
つの系路のうち光束を透過するダイクロイックミラーが
配されていない系路内に所定形状かつ光束に対し所定角
度で楔状の光透過型補正板を挿入したことを特徴とする
ものである。
【0010】すなわち、光源からの光を3色に分光し、
この分光した3色の光により各光に対応した液晶表示パ
ネルを照明し、これらの液晶表示パネルを透過した3色
の光をダイクロイックミラーで合成してスクリーンに投
影する液晶式ビデオプロジェクターにおいて、前記ダイ
クロイックミラーの少なくとも1つを楔状に形成すると
ともに、前記3色の光の系路のうち、光束を透過する前
記ダイクロイックミラーが配されていない系路内に、前
記ダイクロイックミラーによる非点収差および前記3色
の光の縦横投影倍率比の差が共に小さくなるような形状
および傾きに楔状の光透過型補正板を配設してなること
を特徴とするものである。
【0011】なお、上記補正板の「形状」とは補正板の
厚みおよび楔角度を表わす。
【0012】
【作用】上記構成によれば、ダイクロイックミラーとし
て断面が楔状のものを用いると共に、光束がこのダイク
ロイックミラーを透過しない系路に楔状の補正板を挿入
している。
【0013】すなわちこのダイクロイックミラーは図5
に示す如き形状をなしており、入射面が光束に対して斜
めになるように配される。
【0014】図5において、楔状板の両面の交差角度
(楔角度)がσであるとき、入射光が入射面に入射角度
1 で入射するものとし、その入射点Pでのミラーの厚
みをtとする。このとき、ミラーが厚みtの平行平面板
であれば点PよりSo だけ離れた位置Oに結像すべき
光束の、楔ミラーを通った後の結像点O′における非点
収差Δは下式(1) のように表される。なお、nは楔状板
および平行平面板の屈折率である。
【0015】
【数1】
【0016】厚みtの平行平面板では、σ=0.0 、i1
=i2 ′,i1 ′=i2 であるからその非点収差Δは下
式(2) のように表わされる。
【0017】
【数2】
【0018】上記(1) 式の前の項はミラーを楔形にした
ことにより発生する非点収差を示し、後の項はミラーが
厚みtの平行平面板であるときに発生する非点収差を示
している。この楔角度σを適切な値に設定することによ
り、非点収差を所定の小さい値にできることになる。
【0019】次に、上記楔状板が図2に示されるように
レンズの入射瞳位置Xから距離E、この楔状板がないと
きの結像点Oから距離SO の位置に挿入角度θで配さ
れたとき高さYO の物体は下式(3) のh(=hU +h
L )で表わされる高さの像を形成する。
【0020】
【数3】
【0021】上記式(3) により表わされたh(=hU
L )から2YO を引いた(h−2YO )/ 2YO
により楔状板が挿入されているときと挿入されていない
ときの倍率の差が表わされる。
【0022】このhに上記(3) 式を代入して検討してみ
るとこの倍率に最も大きな影響を与えるのは楔状板の楔
角度σとこの楔状板の光路内への挿入角度θ、さらには
厚みtであることがわかる。
【0023】このようなことを考慮し、3つの色光の系
路について透過型ダイクロイックミラーが複数個挿入さ
れている場合には、これらのダイクロイックミラーによ
る倍率が等しくなるように、かつ非点収差が0となるよ
うに楔角度σと厚みtを決定する。次に透過型ダイクロ
イックミラーが挿入されていない色光の系路について
は、この系路内にこの色光を透過させ得る楔状の補正板
を挿入し他の系路における上記倍率と等しくなるよう
に、かつ非点収差が0となるように、その楔角度σと厚
みtを決定する。これにより3色光の各系路における投
影倍率比を互いに等しくすることができ、また各系路に
おける非点収差を0とすることができる。
【0024】なお、上記ダイクロイックミラーについて
は系路内への挿入角度θはこのミラー面で光反射を行な
う必要があることから略45°程度とするのが望ましい
が、この楔状の補正板は光を反射させる必要がないこと
から、光学系全体のサイズを小さくするためにこの補正
板の挿入角度θを小さい値、例えば5°≦θ≦20°程度
とし、これに応じて楔角度σを決定すればよい。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例にかかる液晶プロジェ
クターを図1を用いて説明する。この図1に示す液晶プ
ロジェクターは図4に示す液晶プロジェクターにおける
楔状のダイクロイックミラー2a,3aを楔状のダイクロイ
ックミラー2b,3bに代え、さらに液晶表示パネル4bとダ
イクロイックミラー3bの間の系路内に楔状の補正板8を
挿入して構成したものである。本実施例において、ダイ
クロイックミラー2b,3bの光入射点における厚みtおよ
びこれらダイクロイックミラー2b,3bの楔角度σは以下
のようにして定められている。なお、ダイクロイックミ
ラー2b,3bへの光線の入射角度θは45°、ダイクロイッ
クミラー2b,3bの屈折率nは1.52である。
【0026】まず、上記2つのダイクロイックミラー2
b,3bによる倍率は楔角度σに依存するので両ダイクロ
イックミラー2b,3bの楔角度σを互いに等しい小さい値
として互いにその倍率(ここでは画面上下方向の倍率;
以下同じ)を等しくする。例えば0.171 °とする。
【0027】上述した式(1) から、楔角度σが等しい場
合には、液晶表示パネル4a,4cからその色光が透過する
これらダイクロイックミラー2b,3bまでの距離SO が長
い程そのダイクロイックミラー2b,3bの厚みtを大きく
する必要がある。この場合ダイクロイックミラー2bとミ
ラー3b,5 との間隔を各々100mm 、液晶表示パネル4a,
4bと、ダイクロイックミラー3b、および液晶表示パネル
4cとミラー5との間隔を各々50mmと設定しているので、
液晶表示パネル4aとダイクロイックミラー3bとの距離は
50mm、また液晶表示パネル4cとダイクロイックミラー2b
との距離は150mm となり、したがってダイクロイックミ
ラー2bの厚みtをダイクロイックミラー3bの厚みtより
も大きくし、各々非点収差を0とし得る値とする。例え
ば光入射点pにおける厚みtは、ダイクロイックミラー
2bが4.535mm 、ダイクロイックミラー3bが1.500mm とす
る。
【0028】次に、液晶表示パネル4bを透過する色光の
系路について考察すると、この系路には透過するダイク
ロイックミラーが配されていないので、そのままでも非
点収差は0となるが、倍率が他の系路と異なってくるの
で、この倍率を他の系路と合わせるため楔状の補正板8
を挿入する。この補正板8の楔角度σ、厚みtおよび挿
入角度θはこの補正板8によって非点収差が生じないよ
うに、かつ倍率が他の系路と等しくなるように設定す
る。
【0029】ただし、挿入角度θを大きくするとレンズ
1のバックフォーカスが大きくなってしまい、光学系全
体が大型化するので、5°≦θ≦20°程度の小さい値と
するのが望ましい。例えば、液晶表示パネル4bからこの
補正板8までの光軸上の距離を15.0mmとすればこの補正
板8の厚みtが7.59mm、楔角度σが1.43°、挿入角度θ
が10.0°のとき非点収差が0で倍率が他の系路と等しく
なる。
【0030】なお、下記表1に本実施例における各数値
を示す。
【0031】
【表1】
【0032】また、上記実施例に対する比較例として、
上記楔状の補正板8を挿入せず、また、両ダイクロイッ
クミラー2b,3bの厚みtを2.00mmとし、非点収差を全系
路とも0とした場合の各数値を下記表2に示す。
【0033】
【表2】
【0034】この比較例では各系路の非点収差を全て0
とできるものの、各系路の倍率が0.994 ,0.998 ,1.0
と相違するのに対し、上述した実施例においては全系路
の非点収差を0とできるとともに全系路の倍率を全て0.
996 に一致させることができる。
【0035】なお、この倍率はスクリーン上の一方向、
例えばスクリーン垂直方向の倍率であって、この方向に
垂直となる、例えばスクリーン水平方向の倍率は全て1
であるから結局このスクリーン上の一方向の倍率をそろ
えることによって3色光のスクリーン上への投影倍率比
が等しくなり、いわゆるレジずれを防止することが可能
となる。
【0036】なお、本発明の液晶式ビデオプロジェクタ
ーとしては上記実施例のものに限られるものではなく、
その他、種々の態様の変更が可能である。
【0037】例えば、上述した実施例においては2つの
ダイクロイックミラーのいずれも楔状に形成している
が、1つのダイクロイックミラーのみを楔状とすること
も可能である。
【0038】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の液晶式
ビデオプロジェクターによれば、ダイクロイックミラー
を楔状とするとともに、系路中に、透過するダイクロイ
ックミラーが配されていないものには楔状の補正板を挿
入し、この補正板を所定形状および所定の挿入角度とし
て他系路との投影倍率比を一致させているので、非点収
差のみならず、いわゆるレズずれのないカラー画像を投
影面上に形成することができ、特に高精細度のハイビジ
ョンへの対応や大画面のコンピュータグラフィックスへ
の対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の液晶式ビデオプロジェクター
を示す概略図
【図2】楔状のダイクロイックミラーを挿入したことに
より倍率が変化することを説明するための概略図
【図3】従来技術に係る液晶式ビデオプロジェクターを
示す概略図
【図4】従来技術に係る他の液晶式ビデオプロジェクタ
ーを示す概略図
【図5】楔状板および平行平面板(楔角度0°の場合)
のダイクロイックミラーを透過した後の非点収差の違い
を説明するための概略図
【符号の説明】
1 投影レンズ 2,3,2a,3a,2b,3b ダイクロイックミラー 4a,4b,4c 液晶表示パネル 5 ミラー 6 分光用のダイクロイックミラー/光路変更用ミラ
ー 7 光源 8 楔状の補正板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光を3色に分光し、この分光
    した3色の光により各光に対応した液晶表示パネルを照
    明し、これらの液晶表示パネルを透過した3色の光をダ
    イクロイックミラーで合成してスクリーンに投影する液
    晶式ビデオプロジェクターにおいて、 前記ダイクロイックミラーの少なくとも1つを楔状に形
    成するとともに、前記3色の光の系路のうち、光束を透
    過する前記ダイクロイックミラーが配されていない系路
    内に、前記ダイクロイックミラーによる非点収差および
    前記3色の光の縦横投影倍率比の差が共に小さくなるよ
    うな形状および傾きに楔状の光透過型補正板を配設して
    なることを特徴とする液晶式ビデオプロジェクター。
JP5294859A 1993-11-25 1993-11-25 液晶式ビデオプロジェクター Withdrawn JPH07146452A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5294859A JPH07146452A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 液晶式ビデオプロジェクター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5294859A JPH07146452A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 液晶式ビデオプロジェクター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07146452A true JPH07146452A (ja) 1995-06-06

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ID=17813180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5294859A Withdrawn JPH07146452A (ja) 1993-11-25 1993-11-25 液晶式ビデオプロジェクター

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JP (1) JPH07146452A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6450645B1 (en) 1999-04-26 2002-09-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Reflection type projector including a sheet polarization beam splitter and a correction mechanism which corrects an aberration of the incident light caused by the sheet polarization beam splitter
JP2005316289A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Olympus Corp 顕微鏡の照明装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6450645B1 (en) 1999-04-26 2002-09-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Reflection type projector including a sheet polarization beam splitter and a correction mechanism which corrects an aberration of the incident light caused by the sheet polarization beam splitter
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010130