JPH08166570A - 投写型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の表示デバイス上の画像をダイクロイッ
クミラーにより合成し投写画像を得る投写型画像表示装
置において、投写画像上の非点隔差の発生を抑えて高画
質化を実現できる。 【構成】 青、緑、赤の光を出射する光源１０と、それ
ぞれ変調する手段と、変調された光を合成する手段であ
るダイクロイックミラー７、８と合成された光を投写す
る手段１０を備えた投写型画像表示装置において、平行
平面板であるダイクロイックミラー３、４、７、８で生
じる非点隔差を軽減または排除する事が出来る楔状のプ
リズム１３を変調手段と投写手段１０の間に配置してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像表示デバイス上の画
像をダイクロイックミラーにより合成し投写レンズによ
り拡大投写する投写型画像表示装置の構成に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より青、緑、赤の画像を表示するＣ
ＲＴ前面にそれぞれ備えられた投写レンズにより大型映
像を得る投写型画像表示装置が提供されてきたが、小型
軽量の上に投写レンズを１レンズとすることで設置し直
す毎にコンバージェンス調整を行う必要がないことから
透過型液晶パネルを３枚用いてなる投写型画像表示装置
が普及しつつある。

【０００３】この構成を図１２に示す。１の光源で射出
された光は２の反射傘により反射され、３、４の色分解
ダイクロイックミラーと５の全反射ミラーにより青、
緑、赤に分光された光は６ａ，６ｂ，６ｃの透過型液晶
パネルの開口部に導かれる。前記液晶パネルにより変調
された光は７、８の色合成ダイクロイックミラーと９の
全反射ミラーにより合成され、１０の投写レンズにより
画像を拡大投写する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】先に記述したように、
このような構成をとることで装置内で画像合成を行える
ことから設置の毎にコンバージェンス調整を行う必要が
ないという簡便性を備えることが出来る。

【０００５】しかし液晶パネルが高精細化されるにつれ
て平行平面板である色合成ダイクロイックミラーを透過
することにより生じる非点隔差による画質劣化が著しく
なり無視できなくなってきている。

【０００６】この非点隔差は光軸に対して平行平面板を
斜めに配置されることで生じる。図３において１１は光
軸、１２は平行平面板を示している。１２の平行平面板
の板厚をｔ₁ 、屈折率をｎ₁ とし、１２の平行平面板へ
の光の入射角をｉ₁ 、入射した光の平行平面板中の進入
角をｉ₁´ 、とすれば非点隔差ｋｌ１は以下のようにな
る。

【０００７】

【数１】

【０００８】この式から明らかなように平行平面板の板
厚が薄ければ非点隔差の値も小さくできるが、平行平面
板である色合成ダイクロイックミラーは画像を透過と同
時に反射することにより合成する。この際反射面である
色合成ダイクロイックミラーの表面には反射した画像が
歪まないように高精度の平面度が要求される。従って色
合成ダイクロイックミラーは前記平面度がダイクロイッ
クコートを蒸着した後の経時変化、ミラーを支持機構部
品にとりつける際に生じる応力による形状変化がないよ
うに一定の板厚が必要となり、板厚が薄くできないこと
から非点隔差も小さくすることが出来なかった。

【０００９】この非点隔差の発生により投写画像の縦方
向と横方向での結像位置がことなることから縦線と横線
を同時に結像させることが出来ずぼけた画像しか得るこ
とが出来無いだけでなく、図１２において６ａ，６ｂ，
６ｃの透過型液晶パネルのうち６ｃの液晶パネルにより
変調された画像は反射だけで導かれることから非点隔差
の発生はなく、６ｂの液晶パネルにより変調された画像
は８の色合成ダイクロイックミラーにより生じる非点隔
差、６ａの液晶パネルにより変調された画像は７と８の
色合成ダイクロイックミラーにより生じる非点隔差があ
り、これらの画像を投写して画像を合成しコンバージェ
ンス調整する際に非点隔差があると縦方向と横方向で倍
率が異なることから投写画像の縦横比が非点隔差の値で
変わることから前記３つの画像を合わせきれずに端部に
色にじみが生じてしまう。

【００１０】この課題解決に鑑み特開平５−３１３１１
９号公報が提案されている。これは色合成ダイクロイッ
クミラーを楔形状にすることで非点隔差を抑えて課題解
決を図っている。しかしこの構成によれば面精度と同時
に分光特性も要求される色合成ダイクロイックミラーを
楔状に加工するため、加工時の歩留まりを含めて考える
と非常に高価なものになってしまう。また色合成ダイク
ロイックコートを施す際に高温にさらされる、高精度な
平面度を要求されることから樹脂材料成形部品化により
コスト低減を図る等の取り組みも非常に困難である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以下に示す本発明の４つ
の手段で前記課題を解決できる。

【００１２】（第１の手段）青、緑、赤の光を出射する
光源と、前記青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段
と、変調された光を合成する手段である２枚のダイクロ
イックミラーと、合成された光を投写する手段である投
写レンズとを備えた投写型画像表示装置において、前記
２枚のダイクロイックミラーの間に楔状のプリズムが少
なくとも１枚配置されており、この楔状のプリズムは前
記ダイクロイックミラー１枚分で発生する非点隔差以
上、２枚分で発生する非点隔差以下の大きさの非点隔差
を補正するよう設けられていることを特徴とする構成。

【００１３】（第２の手段）青、緑、赤の光を出射する
光源と、前記青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段
と、変調された光を合成する手段である２枚のダイクロ
イックミラーと、合成された光を投写する手段である投
写レンズとを備えた投写型画像表示装置において、 前
記変調手段と投写レンズの間に楔状のプリズムが２枚備
えられており、前記楔状のプリズムのうち１枚は前記ダ
イクロイックミラー１枚で生じる非点隔差を補正し、他
方の楔状のプリズム１枚は他方のダイクロイックミラー
１枚で生じる非点隔差を補正するよう設けられている。
しかも１枚の楔状のプリズムは前記２枚のダイクロイッ
クミラーの間に配置されていることを特徴とする構成。

【００１４】（第３の手段）青、緑、赤の光を出射する
光源と、前記青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段
と、変調された光を合成する手段である２枚のダイクロ
イックミラーと、合成された光を投写する手段である投
写レンズとを備えた投写型画像表示装置において、前記
変調手段と投写レンズの間に楔状のプリズムが２枚備え
られており、前記楔状のプリズムのうち１枚は前記ダイ
クロイックミラー１枚で生じる非点隔差を補正し、他方
の楔状のプリズム１枚は前記ダイクロイックミラー２枚
で生じる非点隔差を補正するよう設けられている。しか
も前記楔状のプリズムは変調手段側のダイクロイックミ
ラーと変調手段の間に配置されていることを特徴とする
構成。

【００１５】（第４の手段）青、緑、赤の光を出射する
光源と、前記青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段
と、変調された光を合成する手段である１枚のダイクロ
イックミラーと、合成された光を投写する手段である投
写レンズとを備えた投写型画像表示装置において、前記
ダイクロイックミラーと前記変調手段の間に楔状のプリ
ズムが１枚配置されており、この楔状のプリズムは前記
ダイクロイックミラーで発生する非点隔差を補正するよ
う設けられていることを特徴とする構成。

【００１６】

【作用】図４に楔状のプリズムの作用を示す。プリズム
入射面側への入射角をｉ₂ 、入射面透過後の出射角をｉ
₂’、プリズム出射面への入射角をｉ₃ 、出射面透過後
の出射角をｉ₃’とし、入射位置Ｐと出射位置Ｑの間隔
をｄ、図にあるように板厚をｔ₂ 、プリズムの屈折率を
ｎ₂ 、入射位置Ｐと結像位置との間隔をｐ、入射面と出
射面の成す角をαとしてこれにより生じる非点隔差をｋ
ｌ２とすれば、文献（久保田広著『光学』）にあるプリ
ズムを用いた例において逆に追跡することで以下の関係
式を導くことが出来る。

【００１７】

【数２】

【００１８】したがって先に示した平行平面板により生
じる非点隔差ｋｌ１と前記ｋｌ２が以下の関係を満たす
ようにプリズムの形状を決めることで非点隔差の発生を
抑えて良好な投写画像が得られる。

【００１９】

【数３】

【００２０】

【実施例】以下に実施例をもって本発明について説明す
る。

【００２１】（実施例１）図１は実施例１の構成図であ
る。１は光源であり、ここから射出された光は反射傘２
により一方向に制御されている。色分解ダイクロイック
ミラー３に入射した光のうち青の光だけが反射せしめら
れ、緑、赤の光はこれを透過して色分解ダイクロイック
ミラー４に入射して緑光は透過し赤は反射される。

【００２２】この光は液晶パネル６ａ，６ｂ，６ｃの入
射面側基盤ガラスに貼り付けられた入射側偏光板１１
ａ，１１ｂ，１１ｃに入射する。入射側偏光板１１ａ，
１１ｂ，１１ｃにより振動方向の限定された光は液晶パ
ネル６ａ，６ｂ，６ｃに入射する。この液晶パネル６
ａ，６ｂ，６ｃは図にはないが数多くの独立して外部信
号により制御可能な部分からなっており、ここで黒表示
されるべき部分に入射してきた光は振動方向は変えられ
ることなく液晶パネル６ａ，６ｂ，６ｃを透過した後に
出射側基盤ガラスに貼り付けられ前記入射側偏光板１１
ａ，１１ｂ，１１ｃと進相軸を９０度ねじった方向に持
つ出射側偏光板１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって吸収さ
れる。

【００２３】一方、表示されるべき部分に入射した光は
液晶パネルを透過することで９０度その振動方向はねじ
られることで出射側偏光板１２ａ，１２ｂ，１２ｃを透
過する。こうして液晶パネル６ａから射出された青の光
は色合成ダイクロイックミラー７に入射しこれを透過す
る。

【００２４】また、液晶パネル６ｂから射出された赤の
光は色合成ダイクロイックミラー７に入射し、反射され
ることで液晶パネル６ａ，６ｂで変調された青と赤の光
は合成される。この後楔型プリズム１３を青と赤の光が
透過して、色合成ダイクロイックミラー８に入射する。

【００２５】また、液晶パネル６ｃから射出された緑の
光は全反射ミラー９、色合成ダイクロイックミラー８で
反射されて投写レンズ１０に導かれる。この時色合成ダ
イクロイックミラー８を青と赤の光が透過してくること
から投写レンズ１０に入射する光は青、赤、緑の合成さ
れた物となる。このようにして投写レンズ１０により液
晶パネル上の画像が拡大されて提供される。

【００２６】前記色合成ダイクロイックミラー７，８は
投写画像が歪まないように面精度が確保されている。

【００２７】ここで楔型プリズム１３が無い場合を考え
る。この際緑の光路上の画像には非点隔差は発生しない
が、赤の光路上の画像には色合成ダイクロイックミラー
８の板厚に比例した非点隔差が発生し、青の光路上の画
像には色合成ダイクロイックミラー７と色合成ダイクロ
イックミラー８の板厚の和に比例した非点隔差が発生す
ることで、赤および青の投写像は縦方向と横方向でピン
ト位置が異なることからぼけた画像しか得られない。ま
た同じ理由から投写像の縦横で倍率が異なることで縦横
比が３色で異なり、コンバージェンス調整で３つの画像
を重ね合わせきれなくなり著しく画質を損なってしま
う。この際の非点隔差量は先に述べた平行平面板により
発生する計算式に色合成ダイクロイックミラー７、８の
板厚をそれぞれ２ｍｍ、屈折率を１．５２としたとき赤
の光路上の画像には０．５３８ｍｍ、青の光路上の画像
には１．０７６ｍｍの非点隔差が発生する。

【００２８】そこで本実施例により楔型プリズム１３を
色合成ダイクロイックミラー間に配置するとこの非点隔
差を改善することが出来る。ちなみに光軸に対して片面
（投写レンズ１０側）は３０度の角度を成し、この光軸
と先に述べた面との交点における板厚を３ｍｍ、液晶パ
ネル６ａ，６ｂから前記交点までの距離を１３０ｍｍ、
屈折率を１．４９のときに先に述べたの面と他方の面と
が成す角（楔形状の開き角）を０．４３３度とすれば
０．８０７ｍｍの非点隔差が補正できることから赤の光
路上の画像には−０．２６９ｍｍ、青の光路上の画像に
は０．２６９ｍｍの非点隔差とする事が出来る。これに
より本実施例によれば１部品を増やすことで大幅に画質
改善を図ることが出来る。

【００２９】（実施例２）図５は実施例２の構成図であ
る。基本構成は実施例１と同様であるが液晶パネル６ａ
と色合成ダイクロイックミラー７の間に楔型プリズム１
４、色合成ダイクロイックミラー７、８の間に楔型プリ
ズム１５が備えられている。

【００３０】本実施例においても楔型プリズム１４、１
５を考慮しなければ非点隔差量は先に述べた平行平面板
により発生する計算式により赤の光路上の画像には０．
５３８ｍｍ、青の光路上の画像には１．０７６ｍｍの非
点隔差が発生する。

【００３１】そこで本実施例では楔型プリズム１４、１
５とも光軸に対して片面（投写レンズ１０側）は３０度
の角度を成し、この光軸と先に述べた面との交点におけ
る板厚を４ｍｍ、楔型プリズム１４について液晶パネル
６ａから前記交点までの距離を４０ｍｍ、楔型プリズム
１５について液晶パネル６ａ、６ｂから前記交点までの
距離を１３０ｍｍ、屈折率を１．４９のときに先に述べ
たの面と他方の面とが成す角（楔形状の開き角）を楔型
プリズム１４について１．２４０度、楔型プリズム１５
について０．３７５度とすることでそれぞれ０．５３８
ｍｍの非点隔差が補正できることから赤の光路上の画像
に生じる非点隔差は０ｍｍ、青の光路上の画像に生じる
非点隔差は０ｍｍとする事が出来る。

【００３２】これにより本実施例によれば非点隔差を除
去でき、高画質化に対応することが出来る。

【００３３】更にここで図６に示したように本実施例で
は楔型プリズム１４と光軸に対して片面（投写レンズ１
０側）は３１．６度の角度を成し、この光軸と先に述べ
た面との交点における板厚を４ｍｍ、楔型プリズム１４
について液晶パネル６ａから前記交点までの距離を１５
ｍｍ、楔型プリズム１５と光軸に対して片面（投写レン
ズ１０側）は０度とし、この光軸と先に述べた面との交
点における板厚を４ｍｍ、楔型プリズム１５について液
晶パネル６ａ、６ｂから前記交点までの距離を１３０ｍ
ｍ、屈折率をともに１．４９のときに先に述べたの面と
他方の面とが成す角（楔形状の開き角）を楔型プリズム
１４、１５がどちらも３．３６８度とすることでそれぞ
れ０．５３８ｍｍの非点隔差が補正できることから赤の
光路上の画像に生じる非点隔差は０ｍｍ、青の光路上の
画像に生じる非点隔差は０ｍｍとする事が出来る。

【００３４】これによっても本実施例によれば非点隔差
を除去できることは言うまでもない。これに加えて楔型
プリズム１４、１５は配置は異なるが形状が同じに出来
ることから部品を共通に出来ることから装置のコストア
ップを最小限に抑えることが出来る。

【００３５】（実施例３）図７は実施例３の構成図であ
る。基本構成は実施例１、２と同様であるが液晶パネル
６ａと色合成ダイクロイックミラー７の間に楔型プリズ
ム１６、液晶パネル６ｂと色合成ダイクロイックミラー
７の間に楔型プリズム１７が備えられている。

【００３６】本実施例においても楔型プリズム１６、１
７を考慮しなければ非点隔差量は先に述べた平行平面板
により発生する計算式により赤の光路上の画像には０．
５３８ｍｍ、青の光路上の画像には１．０７６ｍｍの非
点隔差が発生する。

【００３７】そこで本実施例では楔型プリズム１６、１
７とも光軸に対して片面（投写レンズ１０側）は０度の
角度を成し、この光軸と先に述べた面との交点における
板厚を４ｍｍ、楔型プリズム１６、１７共に前記交点ま
での距離を１０ｍｍ、屈折率を１．４９のときに先に述
べたの面と他方の面とが成す角（楔形状の開き角）を楔
型プリズム１６について１９．１４７度、楔型プリズム
１７について１３．７９３度とすることで楔型プリズム
１６により色合成ダイクロイックミラー７、８により発
生する非点隔差１．０７６ｍｍが補正できる。また楔型
プリズム１７により色合成ダイクロイックミラー８によ
り発生する非点隔差０．５３８ｍｍが補正できることか
ら赤の光路上の画像に生じる非点隔差は０ｍｍ、青の光
路上の画像に生じる非点隔差は０ｍｍとする事が出来
る。

【００３８】このように構成することで、非点隔差を０
に出来るだけでなく、本実施例によれば液晶パネルに近
いところに配置できるため支持部材を新たに設けず、パ
ネルユニットに取り付けることができ、部品点数を抑え
ることが出来る。

【００３９】（実施例４）図８は実施例４の構成図であ
る。１は光源であり、ここから射出された光は反射傘２
により一方向に制御されている。色分解ダイクロイック
ミラー３に入射した光のうち青の光だけが反射せしめら
れ、緑、赤の光は全反射ミラー９に入射する。この光は
液晶パネル６ａ，６ｄの入射面側基盤ガラスに貼り付け
られた入射側偏光板１１ａ，１１ｄに入射する。入射側
偏光板１１ａ，１１ｄにより振動方向の限定された光は
液晶パネル６ａ，６ｄに入射する。この液晶パネル６
ａ，６ｄは図にはないが数多くの独立して外部信号によ
り制御可能な部分からなっており、ここで黒表示される
べき部分に入射してきた光は振動方向は変えられること
なく液晶パネル６ａ，６ｄを透過した後に出射側基盤ガ
ラスに貼り付けられ前記入射側偏光板１１ａ，１１ｄと
進相軸を９０度ねじった方向に持つ出射側偏光板１２
ａ，１２ｄによって吸収される。

【００４０】一方、表示されるべき部分に入射した光は
液晶パネル６ａ、６ｄを透過することで９０度その振動
方向はねじられることで出射側偏光板１２ａ，１２ｄを
透過する。ここで液晶パネル６ｄには前述の制御可能な
部分の１つ１つに対応して赤または緑の光だけを透過す
るフィルターを備えている。

【００４１】こうして液晶パネル６ａから射出された青
の光は楔型プリズム１８を透過した後に色合成ダイクロ
イックミラー１９に入射し透過する。一方液晶パネル６
ｄから射出された赤と緑の光は色合成ダイクロイックミ
ラー１９に入射し反射されることで液晶パネル６ａ，６
ｄで変調された光は合成される。このようにして投写レ
ンズ１０により液晶パネル上の画像が拡大されて提供さ
れる。

【００４２】前記色合成ダイクロイックミラー１９は投
写画像が歪まないように面精度が確保されている。

【００４３】ここで楔型プリズム１８が無い場合を考え
る。この際赤と緑の光路上の画像には非点隔差は発生し
ないが、青の光路上の画像には色合成ダイクロイックミ
ラー１９の板厚に比例した非点隔差が発生し投写像は縦
方向と横方向でピント位置が異なることからぼけた画像
しか得られない。また同じ理由から投写像の縦横で倍率
が異なることで縦横比が青の投写像と異なり、コンバー
ジェンス調整で２つの画像を重ね合わせきれなくなり著
しく画質を損なってしまう。この際の非点隔差量は先に
述べた平行平面板により発生する計算式に色合成ダイク
ロイックミラー１９の板厚をそれぞれ２ｍｍ、屈折率を
１．５２としたとき青の光路上の画像には０．５３８ｍ
ｍの非点隔差が発生する。

【００４４】そこで本実施例により楔型プリズム１９を
配置するとこの非点隔差を改善することが出来る。ちな
みに光軸に対して片面（投写レンズ１０側）は４５度の
角度を成し、この光軸と先に述べた面との交点における
板厚を３ｍｍ、液晶パネル６ａから前記交点までの距離
を４０ｍｍ、屈折率を１．４９のときに先に述べたの面
と他方の面とが成す角（楔形状の開き角）を０．７４９
度とすれば色合成ダイクロイックミラー１９により生じ
る非点隔差を０ｍｍとすることが出来る。

【００４５】（実施例５）前記実施例においては変調手
段を透過型液晶パネルと偏光板からなる構成を採ってき
たが、以下のように反射型液晶パネルと偏光ビームスプ
リッターを変調手段としても同じ効果を実現できる。

【００４６】図９は本発明の第５の実施例である投写型
画像表示装置の構成図である。１は光源であり、ここか
ら射出された光は反射傘２により一方向に制御されてい
る。色分解ダイクロイックミラー２０に入射した光のう
ち青、赤の光だけが反射せしめられ色分解ダイクロイッ
クミラー２１に入射して青の光は透過し赤は反射され
る。

【００４７】この光は反射型液晶パネル２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの前方に近接して配置された偏光ビームスプ
リッター２３ａ，２３ｂ，２３ｃに入射する。偏光ビー
ムスプリッター２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより振動方向
の限定された光は反射され反射型液晶パネル２２ａ，２
２ｂ，２２ｃに入射する。この反射型液晶パネル２２
ａ，２２ｂ，２２ｃは図にはないが数多くの独立して外
部信号により制御可能な部分からなっており、ここで黒
表示されるべき部分に入射してきた光は振動方向は変え
られることなく反射型液晶パネル２２ａ，２２ｂ，２２
ｃで反射された後に再び偏光ビームスプリッター２３
ａ，２３ｂ，２３ｃに入射された際に反射され、光源側
に戻されることから黒表示となる。

【００４８】一方、表示されるべき部分に入射した光は
液晶パネルで反射されることで９０度その振動方向はね
じられることで偏光ビームスプリッター２３ａ，２３
ｂ，２３ｃを透過する。こうして反射型液晶パネル２２
ａから射出された青の光は色合成ダイクロイックミラー
７に入射しこれを透過する。一方反射型液晶パネル２２
ｂから射出された赤の光は色合成ダイクロイックミラー
７に入射し反射されることで反射型液晶パネル２２ａ，
２２ｂで変調された青と赤の光は合成される。この後楔
型プリズム１３を青と赤の光が透過して、色合成ダイク
ロイックミラー８に入射する。また、反射型液晶パネル
２２ｃから射出された緑の光は色合成ダイクロイックミ
ラー８で反射されて投写レンズ１０に導かれる。この時
色合成ダイクロイックミラー８を青と赤の光が透過して
くることから投写レンズ１０に入射する光は青、赤、緑
の合成された画像となる。

【００４９】このようにして投写レンズ１０により液晶
パネル上の画像が拡大されて提供される。色合成ダイク
ロイックミラー７，８は投写画像が歪まないように面精
度が確保されている。

【００５０】このようにして反射型液晶パネルでも本発
明は応用可能である。また本実施例では実施例１の構成
において反射型液晶パネルを用いた例を示したが実施例
２、３、４においても応用可能であることは言うまでも
ない。

【００５１】本実施例の偏光ビームスプリッターはガラ
ス接合を想定したが平行平面板に光学薄膜を施しこれを
液体を満たしたきょう体に入れて構成される偏光ビーム
スプリッターでも同様の構成を採れるがここで非点隔差
が生じたときに色合成ダイクロイックミラーにより生じ
る非点隔差と併せて楔型プリズムにより補正できる。

【００５２】このように偏向ビームスプリッタを偏向板
にかえて設けていることで、耐熱性が大幅に向上させる
ことができ、装置の高輝度化を図ることが出来る。

【００５３】（実施例６）本実施例においては変調手段
を複数の微小ミラーからなるマイクロミラーアレイとし
て構成する。

【００５４】図１０は本実施例における投写型画像表示
装置の上面からの構成図、図１１は本実施例６の側面か
らの構成図である。１は光源であり、ここから射出され
た光は反射傘２により一方向に制御されている。色分解
ダイクロイックミラー３に入射した光のうち緑、赤の光
だけが反射せしめられ色分解ダイクロイックミラー４に
入射して緑の光は透過し赤は反射される。青の光は全反
射ミラー５によりライトバルブに導かれる。

【００５５】この光はライトバルブであるマイクロミラ
ーアレイ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの前上方に全反射ミラ
ー２５ａ，２５ｂ，２５ｃに入射する。これによりマイ
クロミラーアレイ２４ａ，２４ｂ，２４ｃに斜めに入射
することになる。このマイクロミラーアレイ２４ａ，２
４ｂ，２４ｃは図にはないが数多くの独立して外部信号
により傾きの制御可能な微小ミラーからなっており、こ
こで黒表示されるべき部分に入射してきた光は入射角と
同じ出射角を持って反射し、光路外に導かれることから
黒表示となる。

【００５６】一方、表示されるべき部分に入射した光は
傾けられた微小ミラーにより色合成光学系の光路上に導
かれる。こうしてマイクロミラーアレイ２４ａから射出
された青の光は色合成ダイクロイックミラー７に入射し
これを透過する。

【００５７】一方、マイクロミラーアレイ２４ｂから射
出された赤の光は色合成ダイクロイックミラー７に入射
し反射されることでマイクロミラーアレイ２４ａ，２４
ｂで変調された青と赤の光は合成される。この後楔型プ
リズム１３を青と赤の光が透過して、色合成ダイクロイ
ックミラー８に入射する。またマイクロミラーアレイ２
４ｃから射出された緑の光は全反射ミラー９、色合成ダ
イクロイックミラー８で反射されて投写レンズ１０に導
かれる。この時色合成ダイクロイックミラー８を青と赤
の光が透過してくることから投写レンズ１０に入射する
光は青、赤、緑の合成された画像となる。このようにし
て投写レンズ１０により液晶パネル上の画像が拡大され
て提供される。色合成ダイクロイックミラー７，８は投
写画像が歪まないように面精度が確保されている。

【００５８】本実施例のマイクロミラーアレイは半導体
プロセスにより他の表示デバイスに比べて、さらに高精
細に作成可能であることから、本実施例に於て画像合成
時の画質劣化を防ぐことが可能である。

【００５９】このようにして複数の微小ミラーからなる
マイクロミラーアレイでも本発明は応用可能であること
が明かである。また本実施例では実施例１の構成におい
て複数の微小ミラーからなるマイクロミラーアレイを用
いた例を示したが実施例２、３、４においても応用可能
であることは言うまでもない。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本実施例によれば青、緑、
赤の光を出射する光源と、青、緑、赤の光をそれぞれ変
調する手段と、変調された光を合成する手段であるダイ
クロイックミラーと合成された光を投写する手段を備え
た投写型画像表示装置において、楔状のプリズムを変調
手段と投写手段の間に配置することで平行平面板である
ダイクロイックミラーで生じる非点隔差を軽減または排
除する事が出来ることからピントの合った、縦横比の等
しい投写画像が得られ、高画質化に対応することが出来
る。またこの楔状のプリズムを樹脂等の成形品とするこ
とでコストアップを最小限に抑えて実現を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による投写型画像表示装置の構成
図

【図２】平行平面板による非点隔差説明図。

【図３】楔型プリズムによる非点隔差説明図。

【図４】平行平面板と楔型プリズムによる非点隔差説明
図。

【図５】第２の実施例（１）による投写型画像表示装置
の構成図

【図６】第２の実施例（２）による投写型画像表示装置
の構成図

【図７】第３の実施例による投写型画像表示装置の構成
図

【図８】第４の実施例による投写型画像表示装置の構成
図

【図９】第５の実施例による投写型画像表示装置の構成
図

【図１０】第６の実施例による投写型画像表示装置の上
面からの構成図

【図１１】第６の実施例による投写型画像表示装置の側
面からの構成図

【図１２】従来の投写型画像表示装置の構成図

【符号の説明】

１ 光源 ２ 反射傘 ３、４、２０、２１ 色分解ダイクロイックミラー ５、９、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 全反射ミラー ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 液晶パネル ７、８、１９ 色合成ダイクロイックミラー １０ 投写レンズ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 入射側偏光板 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 出射側偏光板 １３、１４、１５、１６、１７、１８ 楔型プリズム ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 偏光ビームスプリッター ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 反射型液晶パネル ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 微小ミラーからなるマイクロ
ミラーアレイ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 青、緑、赤の光を出射する光源と、前記
   青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段と、変調された
   光を合成する手段である２枚のダイクロイックミラー
   と、合成された光を投写する手段である投写レンズとを
   備えた投写型画像表示装置において、前記２枚のダイク
   ロイックミラーの間に楔状のプリズムが少なくとも１枚
   配置されており、この楔状のプリズムは前記ダイクロイ
   ックミラー１枚分で発生する非点隔差以上、２枚分で発
   生する非点隔差以下の大きさの非点隔差を補正するよう
   設けられていることを特徴とする投写型画像表示装置。
2. 【請求項２】 青、緑、赤の光を出射する光源と、前記
   青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段と、変調された
   光を合成する手段である２枚のダイクロイックミラー
   と、合成された光を投写する手段である投写レンズとを
   備えた投写型画像表示装置において、前記変調手段と投
   写レンズの間に楔状のプリズムが２枚備えられており、
   前記楔状のプリズムのうち１枚は前記ダイクロイックミ
   ラー１枚で生じる非点隔差を補正し、他方の楔状のプリ
   ズム１枚は他方のダイクロイックミラー１枚で生じる非
   点隔差を補正するよう設けられ、１枚の楔状のプリズム
   は前記２枚のダイクロイックミラーの間に配置されてい
   ることを特徴とする投写型画像表示装置。
3. 【請求項３】 青、緑、赤の光を出射する光源と、前記
   青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段と、変調された
   光を合成する手段である２枚のダイクロイックミラー
   と、合成された光を投写する手段である投写レンズとを
   備えた投写型画像表示装置において、 前記変調手段と
   投写レンズの間に楔状のプリズムが２枚備えられてお
   り、前記楔状のプリズムのうち１枚は前記ダイクロイッ
   クミラー１枚で生じる非点隔差を補正し、他方の楔状の
   プリズム１枚は前記ダイクロイックミラー２枚で生じる
   非点隔差を補正するよう設けられ、さらに前記楔状のプ
   リズムは変調手段側のダイクロイックミラーと変調手段
   の間に配置されていることを特徴とする投写型画像表示
   装置。
4. 【請求項４】 楔状のプリズムは同形状であり、入射す
   る光の入射角が異なるように配置されていることを特徴
   とする請求項２または請求項３記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 青、緑、赤の光を出射する光源と、前記
   青、緑、赤の光をそれぞれ変調する手段と、変調された
   光を合成する手段である１枚のダイクロイックミラー
   と、合成された光を投写する手段である投写レンズとを
   備えた投写型画像表示装置において 前記ダイクロイッ
   クミラーと前記変調手段の間に楔状のプリズムが１枚配
   置されており、この楔状のプリズムは前記ダイクロイッ
   クミラーで発生する非点隔差を補正するよう設けられて
   いることを特徴とする投写型画像表示装置。
6. 【請求項６】 光源からの光はダイクロイックミラーに
   より色分解されていることを特徴とする請求項１、請求
   項２、請求項３または請求項５記載の画像表示装置。
7. 【請求項７】 変調手段は少なくとも外部信号により制
   御せしめられる透過型液晶パネルと偏光板とからなるこ
   とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請
   求項５記載の画像表示装置。
8. 【請求項８】 変調手段は少なくとも外部信号により制
   御せしめられる反射型液晶パネルと偏光ビームスプリッ
   ターとからなることを特徴とする請求項１、請求項２、
   請求項３または請求項５項記載の画像表示装置。
9. 【請求項９】 変調手段は少なくとも外部信号により制
   御せしめられる複数の微小ミラーからなるマイクロミラ
   ーアレイからなることを特徴とする請求項１、請求項
   ２、請求項３または請求項５記載の画像表示装置。
10. 【請求項１０】 楔状のプリズムには反射防止処理を施
    されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求
    項３または請求項５記載の画像表示装置。
11. 【請求項１１】 楔状のプリズムは樹脂材からなること
    を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求
    項５記載の画像表示装置。