JPH07294924A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイクロイックミラーを用いて白色光を色分
離し、色合成してカラー画像を得る際に発生するスクリ
ーン面上の色ムラを防止し、高品位な画像を投影するこ
とができる投影装置を得ること。 【構成】 光源手段からの光束を複数のダイクロイック
ミラーを有する色分離手段で複数の色光に色分離し、該
色分離された各色光によりそれぞれ対応する画像形成手
段を照明し、該各色光に基づく該画像形成手段に形成さ
れた画像を複数のダイクロイックミラーを有する色合成
手段で合成し投影手段により被投影面上に投影する際、
色分離手段及び色合成手段を構成する複数のダイクロイ
ックミラーの特性を所定の条件を満足するようにして構
成すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投影装置に関し、特に液
晶パネル等に表示された画像（投影像原画）を複数のダ
イクロイックミラーを用いた色分解手段及び色合成手段
を利用して被投影面（例えばスクリーン面）上に拡大投
影する際、該複数のダイクロイックミラーをその特性が
所定の条件を満足するように構成することにより、厚み
が均一の通常のダイクロイックミラーを用いているにも
関わらず色ムラの少ない高品位な投影像の観察が行なえ
るようにした、例えばカラー液晶プロジェクター等に好
適な投影装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶パネル等から成る色情報
を有した複数の画像を各々所定の色光で照明し、光学的
に重ね合わせた後、投影レンズによりスクリーン面上に
所定の倍率で拡大投影するようにしたカラー液晶プロジ
ェクター等の投影装置が種々と提案されている。

【０００３】図２２は従来の複数の液晶パネルを用いて
カラー画像を投影（投射）する投影装置の要部概略図で
ある。

【０００４】同図において１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１
Ｂは各々液晶パネルであり、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、
青色（Ｂ）の各色に対応したモノクローム画像を表示す
るＴＮ型などの液晶表示素子より成っている。

【０００５】１０２は白色光源であり、例えばメタルハ
ライドランプ等より成っている。１０３はリフレクター
であり、放物面形状などより成っており、白色光源１０
２から発した光束を効果的に各液晶パネル１０１Ｇ，１
０１Ｒ，１０１Ｂの方向へ導いている。

【０００６】１０４は第１のダイクロイックミラーであ
り、白色光源１０２からの光束を第１の色光（例えば
Ｇ）と第２、第３の色光（例えばＲ，Ｂ）とに分離して
いる。１０５は第２のダイクロイックミラーであり、第
２の色光（Ｒ）と第３の色光（Ｂ）に分離している。１
０８Ａは第３の色光（Ｂ）を反射するミラー（全反射ミ
ラー）で、１０８Ｂは第１の色光（Ｇ）を反射するミラ
ー（全反射ミラー）である。１０６は第３のダイクロイ
ックミラーであり、第１の色光（Ｇ）と第２の色光
（Ｒ）とを合成している。１０７は第４のダイクロイッ
クミラーであり、第１、第２の色光（Ｇ，Ｒ）と第３の
色光（Ｂ）とを合成している。

【０００７】１０９は投影レンズ（投射レンズ）であ
り、各液晶パネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１Ｂの画像
（投影像原画）を合成してスクリーン面（不図示）上に
所定の倍率で拡大投影している。１１０Ｇ，１１０Ｒ，
１１０Ｂは各々コンデンサーレンズであり、各液晶パネ
ル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１Ｂに至る照明光束を投影
レンズ１０９のパネル側瞳上に集光している。

【０００８】各液晶パネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１
Ｂの前後には偏光方向の直交する偏光フィルター（不図
示）がおかれ、該液晶パネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０
１Ｂの入射側の偏光フィルターは照明光束を偏光とする
偏光子としての光学的作用を有し、射出側の偏光フィル
ターは該液晶パネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１Ｂで偏
光方向が旋回しない光束をカットし変調する検光子とし
ての光学的作用を有している。

【０００９】同図では以上のような構成により各液晶パ
ネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１Ｂに形成された画像情
報を重ね合わせて投影レンズ１０９によりスクリーン１
１１面上に拡大投影している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図２２に示した従来の
投影装置において白色光源１０２から放射され各液晶パ
ネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，１０１Ｂの任意の位置にリフ
レクター１０３で集光される光束は色分離手段を構成す
る各ダイクロイックミラー１０４，１０５を通過する際
に異なる角度で入射する為に、該ダイクロイックミラー
１０４，１０５により選択的に透過（反射）される波長
がそれぞれ異なってくる。

【００１１】同様に各液晶パネル１０１Ｇ，１０１Ｒ，
１０１Ｂから投射レンズ１０９に集光する光束も色合成
手段を構成する各ダイクロイックミラー１０６，１０７
を通過する際に異なる角度で入射する為に、該ダイクロ
イックミラー１０６，１０７により選択的に透過（反
射）される波長がそれぞれ異なってくる。即ち分光特性
誤差が生じてくる。

【００１２】この為、各液晶パネル１０１Ｇ，１０１
Ｒ，１０１Ｂ上に形成された画像がスクリーン１１１面
上に投影されると各ダイクロイックミラー１０４，１０
５，１０６，１０７で発生した分光特性誤差による波長
変動により画像本来の色がその色からズレてしまい、色
ムラが発生してしまうという問題点があった。

【００１３】そこで従来では上記の問題点を解決する為
にダイクロイックミラーの厚みを部分的に変化させ、こ
れによりダイクロイックミラーにおける波長変動をなく
すようにした投影装置が提案されている。

【００１４】しかしながらこのようなダイクロイックミ
ラーは厚みが均一の通常のダイクロイックミラーに比べ
て、より複雑な工程を経て製造される為に製造工程に時
間がかかり、かつダイクロイックミラーのコストも上昇
してしまうという問題点があった。

【００１５】本発明は色分離手段及び色合成手段を構成
する複数のダイクロイックミラーの特性を所定の条件を
満足するように構成することにより、通常のダイクロイ
ックミラーを使用しているにも関わらず色ムラの少ない
高品位な投影画像を得ることができる投影装置の提供を
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の投影装置は、 （１−１）光源手段からの光束を複数のダイクロイック
ミラーを有する色分離手段で複数の色光に色分離し、該
色分離された各色光によりそれぞれ対応する画像形成手
段を照明し、該各色光に基づく該画像形成手段に形成さ
れた画像を複数のダイクロイックミラーを有する色合成
手段で合成し投影手段により被投影面上に投影する際、
該色分離手段は緑色光を反射又は透過する特性の緑ダイ
クロイックミラーを有し、かつ該緑ダイクロイックミラ
ーを透過する光束の透過率が５０％となる長波長側の波
長をλＧ２、該緑ダイクロイックミラーと共に色分離手
段を構成するダイクロイックミラーを透過する光束の透
過率が５０％となる波長をλ２、該色合成手段を構成す
る少なくとも１つのダイクロイックミラーを透過する光
束の透過率が５０％となる波長をλ３としたとき λＧ２＜λ３＜λ２ となる条件を満足することを特徴としている。

【００１７】（１−２）光源手段からの光束を複数のダ
イクロイックミラーを有する色分離手段で複数の色光に
色分離し、該色分離された各色光によりそれぞれ対応す
る画像形成手段を照明し、該各色光に基づく該画像形成
手段に形成された画像を複数のダイクロイックミラーを
有する色合成手段で合成し投影手段により被投影面上に
投影する際、該色合成手段は緑色光を反射又は透過する
特性の緑ダイクロイックミラーを有し、かつ該緑ダイク
ロイックミラーを透過する光束の透過率が５０％となる
長波長側の波長をλＧ２´、該緑ダイクロイックミラー
と共に色合成手段を構成するダイクロイックミラーを透
過する光束の透過率が５０％となる波長をλ２´、該色
分離手段を構成する少なくとも１つのダイクロイックミ
ラーを透過する光束の透過率が５０％となる波長をλ３
´としたとき λＧ２´＜λ３´＜λ２´ となる条件を満足することを特徴としている。

【００１８】特に前記色分離手段と前記色合成手段を構
成する複数のダイクロイックミラーは、前記光源手段の
光軸に対してそれぞれ同一方向に傾けて配置しているこ
とや、前記光源手段から前記画像形成手段までの距離を
ＬＰ１、該画像形成手段から前記投影手段までの距離を
ＬＰ２としたとき ０．６＜ＬＰ１／ＬＰ２＜１．６７ となる条件を満足するように各要素を構成したこと等を
特徴としている。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の実施例１の投影装置の光学系
の要部概略図である。

【００２０】同図において２は光源としての白色光源で
あり、例えばメタルハライドランプなどより成ってい
る。３はリフレクターであり、白色光源２から発した光
束を効果的に後述する液晶パネル１Ｇ，１Ｒ，１Ｂの方
向へ導いている。尚、白色光源２とリフレクター３の各
要素は光源手段の一要素を構成している。

【００２１】４（Ｄ１）は第１のダイクロイックミラー
であり、該第１のダイクロイックミラーＤ１を構成する
ガラスプレートの単一の面（ミラー面）に緑（Ｇ）成分
の色光のみを透過するダイクロイック膜を蒸着してお
り、白色光源２からの光束を第１の色光（Ｇ）と第２、
第３の色光（例えばＲ，Ｂ）とに分離している。尚、第
１のダイクロイックミラーＤ１の両側のミラー面に青
（Ｂ）成分の色光と赤（Ｒ）成分の色光を反射するダイ
クロイック膜を蒸着しても良い。

【００２２】５（Ｄ２）は第２のダイクロイックミラー
であり、該第２のダイクロイックミラーＤ２を構成する
ガラスプレートの単一の面（ミラー面）に赤成分の色光
が反射するダイクロイック膜を蒸着しており、第２の色
光（Ｒ）と第３の色光（Ｂ）とに分離している。８Ａは
第３の色光（Ｂ）を反射するミラー（全反射ミラー）
で、８Ｂは第１の色光（Ｇ）を反射するミラー（全反射
ミラー）である。

【００２３】６（Ｄ３）は第３のダイクロイックミラー
であり、該第３のダイクロイックミラーＤ３を構成する
ガラスプレートの単一の面（ミラー面）に赤成分の色光
が反射するダイクロイック膜を蒸着しており、第１の色
光（Ｇ）と第２の色光（Ｒ）とを合成している。但し、
第３のダイクロイックミラーＤ３の特性は第２のダイク
ロイックミラーＤ２の特性と互いに異ならせて構成して
いる。

【００２４】７（Ｄ４）は第４のダイクロイックミラー
であり、該第４のダイクロイックミラーＤ４を構成する
ガラスプレートの単一の面（ミラー面）に青成分の色光
が透過するダイクロイック膜を蒸着しており、第１、第
２の色光（Ｇ，Ｒ）と第３の色光（Ｂ）とを合成してい
る。

【００２５】それぞれのダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４の透過率特性を図５に示す。

【００２６】尚、本実施例においては第１、第２のダイ
クロイックミラーＤ１，Ｄ２の各要素で色分離手段の一
要素を構成しており、又第３、第４のダイクロイックミ
ラーＤ３，Ｄ４の各要素で色合成手段の一要素を構成し
ている。又各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４は光源手段の光軸に対してそれぞれ同一方向に所定
の角度（例えば４５度）をもって傾けて配置している。

【００２７】１０Ｇ，１０Ｒ，１０Ｂは各々コンデンサ
ーレンズであり、各液晶パネル１Ｇ，１Ｒ，１Ｂに至る
照明光束を後述する投影レンズ９のパネル側瞳上に集光
している。

【００２８】１Ｇ，１Ｒ，１Ｂは各々画像形成手段とし
ての液晶パネルであり、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、青色
（Ｂ）の各色に対応したモノクローム画像を表示するＴ
Ｎ型などの液晶表示素子より成っている。

【００２９】本実施例における液晶パネル１Ｇは第１の
ダイクロイックミラーＤ１を透過してミラー８Ｂで反射
した緑色光で照明される。液晶パネル１Ｒは第１のダイ
クロイックミラーＤ１と第２のダイクロイックミラーＤ
２で反射した赤色光で照明される。液晶パネル１Ｂは第
１のダイクロイックミラーＤ１で反射して第２のダイク
ロイックミラーＤ２で透過した青色光で照明される。

【００３０】９は投影手段としての投影レンズ（投射レ
ンズ）であり、各液晶パネル１Ｇ，１Ｒ，１Ｂに形成さ
れた画像（投影像原画）を重ね合わせて、例えば被投影
面であるスクリーン１１面上に所定の倍率で拡大投影し
ている。

【００３１】本実施例における色分離手段は緑色光のみ
を透過する特性の緑ダイクロイックミラー（第１のダイ
クロイックミラー）Ｄ１を有し、かつ該緑ダイクロイッ
クミラーＤ１を透過する光束（緑色光）の透過率が５０
％となる長波長側の波長をλＧ２、該緑ダイクロイック
ミラーＤ１と共に色分離手段を構成する第２のダイクロ
イックミラーＤ２を透過する光束（青色光）の透過率が
５０％となる波長をλ２、色合成手段の一要素を構成す
る第３のダイクロイックミラーＤ３を透過する光束（緑
色光）の透過率が５０％となる波長をλ３としたとき λＧ２＜λ３＜λ２ ‥‥‥‥（１） となる条件を満足するように各ダイクロイックミラーを
構成している。

【００３２】これにより本実施例においては後述するよ
うに各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に
より白色光を色分離し、色合成してカラー画像を得る際
に発生するスクリーン面上の色ムラを効果的に防止して
いる。

【００３３】本実施例では白色光源２から発した白色光
をリフレクター３で集光し色分離手段としての各ダイク
ロイックミラーＤ１，Ｄ２で緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青
（Ｂ）の各色光に色分離し、これら緑、赤、青の各色光
により各々緑、赤、青用の液晶パネル１Ｇ，１Ｒ，１Ｂ
を照明し、これらの各色光に基づく液晶パネル１Ｇ，１
Ｒ，１Ｂの画像を色合成手段としての各ダイクロイック
ミラーＤ３，Ｄ４を介して投影レンズ９により被投影面
としてのスクリーン１１面上に重ねて投影し、色ムラの
ない高品位なカラー画像を得ている。

【００３４】次に上記の条件式（１）の技術的意味につ
いて図１６を用いて説明する。図１６は図１に示した投
影装置の１つの光路を展開して表わした展開図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。

【００３５】同図における各ダイクロイックミラーＤ
１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は光源手段の光軸Ｏに対して所定
の角度（例えば４５度）をもってそれぞれ配置してい
る。

【００３６】ここで前述の如く緑ダイクロイックミラー
（第１のダイクロイックミラー）Ｄ１を透過する光束
（緑色光）の透過率が５０％となる短波長側の波長をλ
Ｇ１、長波長側の波長をλＧ２、該緑ダイクロイックミ
ラーＤ１と共に色分離手段を構成する第２のダイクロイ
ックミラーＤ２を透過する光束（青色光）の透過率が５
０％となる波長をλ２、色合成手段の一要素を構成する
第３のダイクロイックミラーＤ３を透過する光束（緑色
光）の透過率が５０％となる波長をλ３としたとき、各
波長λＧ２、λ２、λ３が上記の条件式（１）を満足す
るように各ダイクロイックミラーを構成すると光軸上の
光学特性は、例えば図１７に示すようになる。

【００３７】図１６には白色光源２からスクリーン１１
に至る主たる光路を示しているが、スクリーン１１に投
影される画像の上方又は下方に至る光束はそれぞれ光路
ＰＵ、ＰＬを通過する。ここで光路ＰＵにおいて各ダイ
クロイックミラーＤ１，Ｄ２に入射する光束の入射角度
（θＵ）は４５度よりも小さくなり、又各ダイクロイッ
クミラーＤ３，Ｄ４に入射する光束の入射角度（θＵ
´）は４５度よりも大きくなる。

【００３８】このとき各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２の特性により波長λＧ２と波長λ２は長波長側にシフ
トし、又各ダイクロイックミラーＤ３（Ｄ４）において
は光束の入射角度が４５度よりも大きくなるので波長λ
３は短波長側にシフトする。

【００３９】このときの波長変動の様子をそれぞれ図１
８、図１９に示す。

【００４０】ここで条件式（１）よりλＧ２＜λ３であ
るからスクリーン１１上の画面においては中心部から周
辺部にいくに従い波長λＧ２と波長λ３とは接近し、図
１８に示すようにスクリーン１１面上のある任意の所
（Ｕ１）で波長λＧ２と波長λ３とが重なり、更に図１
９に示すようにスクリーン１１面上の周辺部（Ｕ２）で
はλＧ２＞λ３となる。

【００４１】これにより長波長側にシフトする緑色光の
成分が波長λ３の作用により必要以上に変動しないよう
に作用し、これは緑単色光の色ムラに加え、該緑色光に
よる影響を多く受ける白色光の色ムラに対して効果的に
作用する。

【００４２】又、光路ＰＬにおいては逆に各ダイクロイ
ックミラーＤ１，Ｄ２に入射する光束の入射角度（θ
Ｌ）は４５度よりも大きくなり、又各ダイクロイックミ
ラーＤ３，Ｄ４に入射する光束の入射角度（θＬ´）は
４５度よりも小さくなる。

【００４３】このとき各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２の特性により波長λＧ２と波長λ２は短波長側にシフ
トし、又各ダイクロイックミラーＤ３，Ｄ４においては
光束の入射角度が４５度よりも小さくなるので波長λ３
は長波長側にシフトする。

【００４４】このときの波長変動の様子をそれぞれ図２
０、図２１に示す。

【００４５】ここで条件式（１）よりλ３＜λ２である
からスクリーン１１上の画面においては中心部から周辺
部にいくに従い波長λ２と波長λ３とは接近し、図２０
に示すようにスクリーン１１面上のある任意の所（Ｌ
１）で波長λ２と波長λ３とが重なり、更に図２１に示
すようにスクリーン１１面上の周辺部（Ｌ２）ではλ３
＞λ２となる。

【００４６】これにより短波長側にシフトする赤色光の
成分が波長λ３の作用により必要以上に変動しないよう
に作用し、これは赤色光の色ムラに対して効果的に作用
する。

【００４７】更に本実施例においては色分離手段及び色
合成手段を構成する各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４を光源手段の光軸Ｏに対して同一の方向
に所定の角度をもって傾けて配置している為、画像形成
手段（液晶パネル）の光源側と投射手段側で異なる方向
にダイクロイックミラーの波長変動が生じるので望まし
い。

【００４８】又、光源手段（リフレクター３）から画像
形成手段までの距離をＬＰ１、該画像形成手段から色合
成手段を介し投影手段（投射レンズ９）までの距離をＬ
Ｐ２としたとき ０．６＜ＬＰ１／ＬＰ２＜１．６７ ‥‥‥‥（２） となる条件を満足するように各要素を構成している。

【００４９】上記条件式（２）はダイクロイックミラー
面上での光束の入射角度の変差に関するものであり、条
件式（２）を外れると画像形成手段の光源手段側と投影
手段側とで入射角度の変差が極端に異なってくるので良
くない。

【００５０】図２は本発明の実施例２の投影装置の光学
系の要部概略図である。同図において図１に示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００５１】本実施例において前述の実施例１と異なる
点はダイクロイックミラーの特性（透過率特性）を変え
て構成したことである。その他の構成及び光学的作用は
前述の実施例１と略同様である。

【００５２】即ち、本実施例においては第１のダイクロ
イックミラー（緑ダイクロイックミラー）Ｄ１のミラー
面に緑成分の色光のみが透過するダイクロイック膜を蒸
着しており、第２のダイクロイックミラーＤ２のミラー
面に赤成分の色光が透過するダイクロイック膜を蒸着し
ている。又第３のダイクロイックミラーＤ３のミラー面
に青成分の色光が反射するダイクロイック膜を蒸着して
おり、第４のダイクロイックミラーＤ４のミラー面に赤
成分の色光が透過するダイクロイック膜を蒸着してい
る。但し、第４のダイクロイックミラーＤ４の特性は第
２のダイクロイックミラーＤ２と互いに異ならせて構成
している。それぞれのダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４の透過率特性を図６に示す。

【００５３】本実施例では色分離手段及び色合成手段を
構成する各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ
４の特性が前述の条件式（１）を満足するように構成す
ることによって前述の実施例１と同様な効果を得てい
る。

【００５４】図３は本発明の実施例３の投影装置の光学
系の要部概略図である。同図において図１に示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００５５】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は色合成手段に緑色光のみを反射する特性の緑ダイク
ロイックミラー（第３のダイクロイックミラー）Ｄ３を
設け、かつ該緑ダイクロイックミラーＤ３を透過する光
束（青色光）の透過率が５０％となる長波長側の波長を
λＧ２´、該緑ダイクロイックミラーＤ３と共に色合成
手段を構成する第４のダイクロイックミラーＤ４を透過
する光束（赤色光）の透過率が５０％となる波長をλ２
´、色分離手段を構成するダイクロイックミラーＤ１を
透過する光束（青色光）の透過率が５０％となる波長を
λ３´としたとき λＧ２´＜λ３´＜λ２´ ‥‥‥‥（３） となる条件を満足するように各ダイクロイックミラーを
構成したことである。その他の構成及び光学的作用は前
述の実施例１と略同様である。

【００５６】即ち、本実施例においては第１のダイクロ
イックミラーＤ１のミラー面に青成分の色光が透過する
ダイクロイック膜を蒸着しており、第２のダイクロイッ
クミラーＤ２のミラー面に赤成分の色光が透過するダイ
クロイック膜を蒸着している。又第３のダイクロイック
ミラーＤ３のミラー面に緑成分の色光のみを反射するダ
イクロイック膜を蒸着しており、第４のダイクロイック
ミラーＤ４のミラー面に赤成分の色光が透過するダイク
ロイック膜を蒸着している。但し、第４のダイクロイッ
クミラーＤ４の特性は第２のダイクロイックミラーＤ２
の特性と互いに異ならせて構成している。それぞれのダ
イクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の透過率特
性を図７に示す。

【００５７】次に上記の条件式（３）の技術的意味につ
いて説明するが、該条件式（３）の技術的意味付けは前
述した条件式（１）と略同様である。

【００５８】即ち、前記図１６に示したように光路ＰＵ
に対してはダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２に入射する
光束の入射角度は４５度よりも小さくなり、又ダイクロ
イックミラーＤ３，Ｄ４に入射する光束の入射角度は４
５度よりも大きくなる。

【００５９】このとき各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２の特性により波長λ３は長波長側にシフトし、又ダイ
クロイックミラーＤ３，Ｄ４においては光束の入射角度
が４５度よりも大きくなるので波長λＧ２´と波長λ２
´は短波長側にシフトする。

【００６０】ここで条件式（３）よりλ３´＜λ２´で
あるからスクリーン１１上の画面においては中心部から
周辺部にいくに従い波長λ３´と波長λ２´とは接近
し、スクリーン１１面上のある任意の所で波長λ３´と
波長λ２´とが重なり、更にスクリーン１１面上の周辺
部ではλ３´＞λ２´となる。

【００６１】これにより長波長側にシフトする緑色光の
成分が波長λ３´の作用により必要以上に変動しないよ
うに作用し、これは緑単色光の色ムラに加え、該緑色光
による影響を多く受ける白色光の色ムラに対して効果的
に作用する。

【００６２】又、光路ＰＬにおいては逆に各ダイクロイ
ックミラーＤ１，Ｄ２に入射する光束の入射角度は４５
度よりも大きくなり、又各ダイクロイックミラーＤ３，
Ｄ４に入射する光束の入射角度は４５度よりも小さくな
る。

【００６３】このとき各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２の特性によりλ３´は短波長側にシフトし、又各ダイ
クロイックミラーＤ３，Ｄ４においては光束の入射角度
が４５度よりも小さくなるので波長λＧ２´と波長λ２
´は長波長側にシフトする。

【００６４】ここで条件式（３）よりλＧ２´＜λ３´
であるからスクリーン１１面上の画面においては中心部
から周辺部にいくに従い波長λＧ２´と波長λ３´とは
接近し、スクリーン１１面上のある任意の所で波長λＧ
２´と波長λ３´とは重なり、更にスクリーン１１面上
の周辺部ではλＧ２´＞λ３´となる。

【００６５】これにより短波長側にシフトする赤色光の
成分が波長λ３´の作用により必要以上に変動しないよ
うに作用し、これは赤色光の色ムラに対して効果的に作
用する。

【００６６】このように本実施例においては条件式
（３）を満足するように各ダイクロイックミラーを構成
することにより、前述の実施例１と同様な効果を得てい
る。

【００６７】尚、図１〜図３に示した構成の実施例１〜
実施例３において光源手段と投射レンズの位置関係を入
れ替えることにより、更に異なる構成の投影装置を可能
としている。例えば図４に図１に示した光源手段と投射
レンズとの位置関係を入れ替えたときの構成の実施例４
としての投影装置の光学系の要部概略図を示す。

【００６８】図４において第４のダイクロイックミラー
Ｄ４のミラー面は青成分の色光が透過するダイクロイッ
ク膜を蒸着しており、第３のダイクロイックミラーＤ３
のミラー面は赤成分の色光が反射するダイクロイック膜
を蒸着している。又第２のダイクロイックミラーＤ２の
ミラー面に赤成分の色光が反射するダイクロイック膜を
蒸着している。但し、第２のダイクロイックミラーＤ２
の特性は第３のダイクロイックミラーＤ３の特性と互い
に異なるように構成している。又第１のダイクロイック
ミラー（緑ダイクロイックミラー）Ｄ１のミラー面に緑
成分の色光のみが透過するダイクロイック膜を蒸着して
いる。尚、それぞれのダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４の透過率特性は前記図５に示した透過率
特性と同じである。

【００６９】図８は本発明の実施例５の投影装置の光学
系の要部概略図である。同図において図１に示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００７０】本実施例において図１に示した実施例１と
異なる点はダイクロイックミラーの特性を変えると共に
光学要素の一部の配置位置を異ならせて構成したことで
ある。

【００７１】即ち、同図において２４（Ｄ１）は第１の
ダイクロイックミラー（緑ダイクロイックミラー）であ
り、該第１のダイクロイックミラーＤ１を構成するガラ
スプレートの単一の面（ミラー面）に緑成分の色光のみ
を反射するダイクロイック膜を蒸着しており、白色光源
２からの光束を第１の色光（Ｇ）と第２、第３の色光
（例えばＲ，Ｂ）とに分離している。尚、第１のダイク
ロイックミラーＤ１の両側のミラー面に青成分の色光と
赤成分の色光を透過するダイクロイック膜を蒸着しても
良い。

【００７２】２５（Ｄ２）は第２のダイクロイックミラ
ーであり、該第２のダイクロイックミラーＤ２を構成す
るガラスプレートの単一の面（ミラー面）に赤成分の色
光を反射するダイクロイック膜を蒸着しており、第２の
色光（Ｒ）と第３の色光（Ｂ）とに分離している。

【００７３】２６（Ｄ３）は第３のダイクロイックミラ
ーであり、該第３のダイクロイックミラーＤ３を構成す
るガラスプレートの単一の面（ミラー面）に赤成分の色
光を反射するダイクロイック膜を蒸着しており、第１の
色光（Ｇ）と第２の色光（Ｒ）とを合成している。但
し、第３のダイクロイックミラーＤ３の特性は第２のダ
イクロイックミラーＤ２の特性と互いに異ならせて構成
している。

【００７４】２７（Ｄ４）は第４のダイクロイックミラ
ーであり、該第４のダイクロイックミラーＤ４を構成す
るガラスプレートの単一の面（ミラー面）に青成分の色
光を反射するダイクロイック膜を蒸着しており、第１、
第２の色光（Ｇ，Ｒ）と第３の色光（Ｂ）とを合成して
いる。それぞれのダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４の透過率特性を図１２に示す。

【００７５】本実施例においては色分離手段及び色合成
手段を構成する各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４の特性が前述の条件式（１）を満足するように
構成することによって前述の実施例と同様な効果を得て
いる。

【００７６】即ち、本実施例においてはこのような構成
により白色光源２から発した白色光をリフレクター３で
集光し各ダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２で緑、赤、青
の各色光に色分離し、これら緑、赤、青の各色光により
各々緑、赤、青用の液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを照明
し、これらの各色光に基づく液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１
Ｂの画像を各ダイクロイックミラーＤ３，Ｄ４を介して
投影レンズ９により被投影面としてのスクリーン１１面
上に重ねて投影し、色ムラのない高品位なカラー画像を
得ている。

【００７７】図９、図１０は各々本発明の実施例６、７
の投影装置の光学系の要部概略図である。図９、図１０
において図８に示した要素と同一要素には同符番を付し
ている。

【００７８】各実施例６、７において前述の図８に示し
た実施例５と異なる点はダイクロイックミラーの特性を
変えて構成したことである。その他の構成及び光学的作
用は実施例５と略同様である。

【００７９】即ち、図９に示した実施例６においては第
１のダイクロイックミラーＤ１のミラー面に赤成分の色
光が反射するダイクロイック膜を蒸着しており、第２の
ダイクロイックミラー（緑ダイクロイックミラー）Ｄ２
のミラー面に緑成分の色光のみを反射するダイクロイッ
ク膜を蒸着している。又第３のダイクロイックミラーＤ
３のミラー面に赤成分の色光が透過するダイクロイック
膜を蒸着しており、第４のダイクロイックミラーＤ４の
ミラー面に青成分の色光が反射するダイクロイック膜を
蒸着している。それぞれのダイクロイックミラーＤ１，
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の透過率特性を図１３に示す。

【００８０】次に図１０に示す実施例７においては第１
のダイクロイックミラー（緑ダイクロイックミラー）Ｄ
１のミラー面に緑成分の色光のみが反射するダイクロイ
ック膜を蒸着しており、第２のダイクロイックミラーＤ
２のミラー面に赤成分の色光が透過するダイクロイック
膜を蒸着している。又第３のダイクロイックミラーＤ３
のミラー面に青成分の色光が反射するダイクロイック膜
を蒸着しており、第４のダイクロイックミラーＤ４のミ
ラー面に赤成分の色光が反射するダイクロイック膜を蒸
着している。それぞれのダイクロイックミラーＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４の透過率特性を図１４に示す。

【００８１】このように各実施例６、７においては色分
離手段及び色合成手段を構成する各ダイクロイックミラ
ーＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の特性が前述の条件式（１）
を満足するように構成することによって前述の実施例５
と同様な効果を得ている。

【００８２】図１１は本発明の実施例８の投影装置の光
学系の要部概略図である。同図において図３に示した要
素と同一要素には同符番を付している。

【００８３】本実施例において前述の図３に示した実施
例３と異なる点はダイクロイックミラーの特性を変える
と共に光学要素の一部の配置位置を異ならせて構成した
ことである。その他の構成及び光学的作用は実施例３と
略同様である。

【００８４】即ち、本実施例においては第１のダイクロ
イックミラーＤ１のミラー面に青成分の色光が反射する
ダイクロイック膜を蒸着し、第２のダイクロイックミラ
ーＤ２のミラー面に緑成分の色光が反射するダイクロイ
ック膜を蒸着している。又第３のダイクロイックミラー
（緑ダイクロイックミラー）Ｄ３のミラー面に緑成分の
色光のみが反射するダイクロイック膜を蒸着し、第４の
ダイクロイックミラーＤ４のミラー面に赤成分の色光が
反射するダイクロイック膜を蒸着している。但し、第３
のダイクロイックミラーＤ３の特性は第２のダイクロイ
ックミラーＤ２の特性と互いに異ならせて構成してい
る。それぞれのダイクロイックミラーＤ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４の透過率特性を図１５に示す。

【００８５】このように本実施例においては色分離手段
及び色合成手段を構成する各ダイクロイックミラーＤ
１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の特性が前述の条件式（３）を満
足するように構成することによって実施例３と同様な効
果を得ている。

【００８６】尚、図８〜図１１に示した実施例５〜８に
おいて前述の実施例４のときと同様に光源手段と投射レ
ンズの位置関係を入れ替えれば更に別の構成の投影装置
を得ることができる。

【００８７】更に色分離手段及び色合成手段を構成する
各ダイクロイックミラーの特性が前述の条件式（１）又
は条件式（３）を満足するように構成することによっ
て、例えば上記に示した構成以外の投影装置にも本発明
は同様に適用することができ、勿論同様な効果も得るこ
とができる。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く色分離手段及
び色合成手段を構成する複数のダイクロイックミラーの
特性が前記の条件式を満足するように構成することによ
り、該ダイクロイックミラーにより白色光を色分離し、
色合成してカラー画像の得る際に発生するスクリーン面
上の色ムラを効果的に防止することができ、これにより
高品位な画像を投影することができる投影装置を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の光学系の要部概略図

【図２】 本発明の実施例２の光学系の要部概略図

【図３】 本発明の実施例３の光学系の要部概略図

【図４】 本発明の実施例４の光学系の要部概略図

【図５】 本発明の実施例１のダイクロイックミラーの
特性を示した説明図

【図６】 本発明の実施例２のダイクロイックミラーの
特性を示した説明図

【図７】 本発明の実施例３のダイクロイックミラーの
特性を示した説明図

【図８】 本発明の実施例５の光学系の要部概略図

【図９】 本発明の実施例６の光学系の要部概略図

【図１０】 本発明の実施例７の光学系の要部概略図

【図１１】 本発明の実施例８の光学系の要部概略図

【図１２】 本発明の実施例５のダイクロイックミラー
の特性を示した説明図

【図１３】 本発明の実施例６のダイクロイックミラー
の特性を示した説明図

【図１４】 本発明の実施例７のダイクロイックミラー
の特性を示した説明図

【図１５】 本発明の実施例８のダイクロイックミラー
の特性を示した説明図

【図１６】 本発明の実施例１の１つの光路を展開した
ときの展開図

【図１７】 図１６に示したダイクロイックミラーの特
性を示した説明図

【図１８】 本発明の作用を表わすダイクロイックミラ
ーの特性図

【図１９】 本発明の作用を表わすダイクロイックミラ
ーの特性図

【図２０】 本発明の作用を表わすダイクロイックミラ
ーの特性図

【図２１】 本発明の作用を表わすダイクロイックミラ
ーの特性図

【図２２】 従来の投影装置の光学系の要部概略図

【符号の説明】

２ 光源 ３ リフレクター １Ｇ，１Ｒ，１Ｂ 画像形成手段（液晶パネル） １０Ｇ，１０Ｒ，１０Ｂ コンデンサーレンズ ４，５，２４，２５ 色分離手段（ダイクロイックミラ
ー） ６，７，２６，２７ 色合成手段（ダイクロイックミラ
ー） ８Ａ，８Ｂ 全反射ミラー ９ 投影手段 １０ 被投影面（スクリーン）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの光束を複数のダイクロイ
   ックミラーを有する色分離手段で複数の色光に色分離
   し、該色分離された各色光によりそれぞれ対応する画像
   形成手段を照明し、該各色光に基づく該画像形成手段に
   形成された画像を複数のダイクロイックミラーを有する
   色合成手段で合成し投影手段により被投影面上に投影す
   る際、 該色分離手段は緑色光を反射又は透過する特性の緑ダイ
   クロイックミラーを有し、かつ該緑ダイクロイックミラ
   ーを透過する光束の透過率が５０％となる長波長側の波
   長をλＧ２、該緑ダイクロイックミラーと共に色分離手
   段を構成するダイクロイックミラーを透過する光束の透
   過率が５０％となる波長をλ２、該色合成手段を構成す
   る少なくとも１つのダイクロイックミラーを透過する光
   束の透過率が５０％となる波長をλ３としたとき λＧ２＜λ３＜λ２ となる条件を満足することを特徴とする投影装置。
2. 【請求項２】 光源手段からの光束を複数のダイクロイ
   ックミラーを有する色分離手段で複数の色光に色分離
   し、該色分離された各色光によりそれぞれ対応する画像
   形成手段を照明し、該各色光に基づく該画像形成手段に
   形成された画像を複数のダイクロイックミラーを有する
   色合成手段で合成し投影手段により被投影面上に投影す
   る際、 該色合成手段は緑色光を反射又は透過する特性の緑ダイ
   クロイックミラーを有し、かつ該緑ダイクロイックミラ
   ーを透過する光束の透過率が５０％となる長波長側の波
   長をλＧ２´、該緑ダイクロイックミラーと共に色合成
   手段を構成するダイクロイックミラーを透過する光束の
   透過率が５０％となる波長をλ２´、該色分離手段を構
   成する少なくとも１つのダイクロイックミラーを透過す
   る光束の透過率が５０％となる波長をλ３´としたとき λＧ２´＜λ３´＜λ２´ となる条件を満足することを特徴とする投影装置。
3. 【請求項３】 前記色分離手段と前記色合成手段を構成
   する複数のダイクロイックミラーは、前記光源手段の光
   軸に対してそれぞれ同一方向に傾けて配置していること
   を特徴とする請求項１又は２の投影装置。
4. 【請求項４】 前記光源手段から前記画像形成手段まで
   の距離をＬＰ１、該画像形成手段から前記投影手段まで
   の距離をＬＰ２としたとき ０．６＜ＬＰ１／ＬＰ２＜１．６７ となる条件を満足するように各要素を構成したことを特
   徴とする請求項１又は２の投影装置。