JPH08313864A - プロジエクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はプロジエクタ装置に関して、光学系の
空間配置を小さくし得ると共に、スクリーン上に投射さ
れる画像の傾きを容易に調整する。 【構成】色相分離層（４０Ａ、５０Ａ、６０Ａ、７０
Ａ、８０Ａ）と、色相合成層（４０Ａ、５０Ａ、６０
Ａ、７０Ａ、８０Ａ）とを空間的に２層構造として光学
系の空間配置を小さくすると共に、色相分離層（４０
Ａ、５０Ａ、６０Ａ、７０Ａ、８０Ａ）及び色相合成層
（４０Ａ、５０Ａ、６０Ａ、７０Ａ、８０Ａ）の光学系
を配置する光学ユニツトを投射光軸を中心として回転さ
せて任意の角度で設置することができるようにして投射
する画像のスクリーン（８）の水平基準に対する傾きを
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図９〜図１４） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例（図１〜図８） （１）第１の実施例（図１、図２及び図６） （２）第２の実施例（図２、図３及び図６） （３）第３の実施例（図２、図４〜図８） （４）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はプロジエクタ装置に関
し、特に光空間変調素子構成の複数の表示パネルを用い
て色画像光を合成してカラー画像を拡大投射するものに
適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】近年、半導体製造技術の進歩により、光
空間変調素子として液晶表示パネルを用いたプロジエク
タ装置の小型化、高性能化が進み、映像表示の大画面化
といつた要求と相まつて液晶プロジエクタ装置が注目さ
れている。また液晶表示パネルには、透過型や反射型を
はじめとする多くの種類があり、また半導体製造技術を
用いた液晶以外の光空間変調素子を用いた表示パネルも
ある。

【０００４】ここで、透過型や反射型の液晶表示パネル
を用いたプロジエクタ装置の光学系を図９〜図１４に示
す。まず図９は、いわゆるミラー順次式と呼ばれるフロ
ント型プロジエクタ装置１であり、楕円鏡等でなるリフ
レクタの付いたメタルハライドランプに代表される光源
２から出射される白色光Ｌ₀ が、コンデンサレンズ３に
よつて集束光Ｌ₁ に変換される。この集束光Ｌ₁ は色相
分離ダイクロイツクミラー４Ａにより赤色光Ｌ_R と緑色
及び青色光の合成光とに分離され、さらに色相分離ダイ
クロイツクミラー４Ｂにより緑色光Ｌ_G と青色光Ｌ_B と
に分離される。

【０００５】各色分離光Ｌ_R 、Ｌ_G 、Ｌ_B は、それぞれ
各色に応じた色画像信号で変調される透過型液晶表示パ
ネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに照射され、変調されて透過後、
色相分離ダイクロイツクミラー６Ａ、６Ｂにて合成光Ｌ
_o に変換され、投影レンズ７で拡大されてスクリーンに
投影される。なおミラー９、９は、光路折り曲げ用であ
る。また図中にはスクリーン上の結像点に対する投影レ
ンズ７の軸上周辺光線を示す。

【０００６】また図９との対応部分に同一符号を付した
図１０は、SID'91 DIGEST P.423 に掲載されたリア型プ
ロジエクタ装置１０であり、光学系を小型化し得るよう
になされている。すなわち光源２から出射される白色光
が、フレネルレンズ構成の第１のコンデンサレンズ１２
Ａを通じて、色相分離ダイクロイツクミラー４Ａ、４Ｂ
によつて赤色光Ｌ_R 、緑色光Ｌ_G 、青色光Ｌ_B に分離さ
れる。

【０００７】各色分離光Ｌ_R 、Ｌ_G 、Ｌ_B は、それぞれ
フレネルレンズ構成の第２のコンデンサレンズ１２Ｂ、
１２Ｃ、１２Ｄを通じて各色に応じた色画像信号で変調
される透過型液晶表示パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに照射さ
れ、変調されて透過後、色相分離ダイクロイツクミラー
１３にて合成光Ｌ_o に変換され、投影レンズ７で拡大さ
れてリアスクリーン１４に投影される。なおミラー１１
Ａ〜１１Ｅは、光路折り曲げ用である。また図中にはス
クリーン１４上の結像点に対する投影レンズ７の軸上周
辺光線を示す。

【０００８】さらに図９との対応部分に同一符号を付し
た図１１は、特開平4-225388号公報に開示されたプロジ
エクタ装置２０であり、液晶表示パネル２１Ｒ、２１
Ｇ、２１Ｂとして、反射型の偏光性のない高分子分散型
液晶が用いられている。また色相分離部に色相分離クロ
スダイクロイツクプリズム２２、色相合成部に色相合成
クロイツクミラー２３を用い、さらに液晶表示パネル２
１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの無偏光性及び反射型といつた特
性に対応したミラーバーシステム２４Ｒ、２４Ｇ、２４
Ｂが用いられている。またミラー２５は、それぞれ光路
折り曲げ用である。図１２は、特開昭64-28628号に記載
された光学系で、本方式では色相合成部にプリズム４４
を採用している。

【０００９】さらにデイスプレイシステムとして微小な
鏡面素子を画素に応じて平面状に配置し、各々の鏡面素
子の反射を利用した鏡面偏向型光変調器（DMD:Digital
Micromirror Device) を用いたものが提案されている
（特開昭60-179780 号公報、特開平3-40693 号公報、特
開平3-174112号公報）。

【００１０】このＤＭＤ表示パネルは、それぞれ映像デ
ータの画素配列（例えば768 ×576個でなる）に応じ
て、例えば17〔μｍ〕角程度でなる微小鏡面素子が複数
配列され、1/2 インチCCD （固体撮像素子）と同程度の
大きさの反射面が形成されている。この微小鏡面素子は
映像データの画素の配列に応じたフレームメモリの各メ
モリセルに対応して配置され、各メモリセルの状態に応
じて対応する微小鏡面素子の傾き状態がそれぞれ別個に
変化するようになされている。

【００１１】実際上、それぞれの微小鏡面素子は中立状
態に対して、メモリセルがオン状態すなわち画素として
有効な場合図１３（Ａ）に示すように＋10 [°] 傾き、
逆にメモリセルがオフ状態すなわち画素として無効な場
合に図１３（Ｂ）に示すように−10 [°] に傾くように
なされている。これにより入射光に対して鏡面で反射さ
れる反射光が画を形成するために必要な有効反射光と無
効な反射光で20 [°]の光路差を有するように切り替え
られる。なおかつこの動作の支点は図１４に示すように
微小鏡面素子の対角線上にあり微小鏡面素子の配列方向
に対して45 [°] 方向に動作する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが図４の従来例
では、色相合成部が分離した２枚のダイクロイツクミラ
ーで構成され、３つの表示パネルそのもののスペース、
光路確保のため投影レンズのバツクフオーカスが長いと
いう欠点を有している。これは特にリア型プロジエクタ
を考えた場合、セツトの大画面化、かつ小型、薄型化の
要求に対し、投影レンズの広角化、つまり短焦点化が求
められ、バツクフオーカスが大きな制約となる。またフ
ロント型でも広角化の際の制約となることが予想され
る。

【００１３】また図５及び図６に示すような従来の例で
は、２枚のダイクロイツクミラーを交又させて用いるた
め、バツクフオーカスに対する制約は緩和される。さら
に機械的構成上、クロスミラー交又部が光束中の遮蔽物
となるため、交又部を通過する光束が細い場合、または
投影レンズ物点位置の表示パネルに近い場合、その影が
スクリーンで観察されるといつた問題もあり、この問題
を回避しようとすると、やはりバツクフオーカスが制約
となる。

【００１４】このような問題を回避した例として、図７
に示すように色相合成部にクロスダイクロイツクプリズ
ム３２を採用した光学系が存在する。この場合のバツク
フオーカスの光路長は、光路がプリズムを通ることによ
り光学的にはプリズムを形成するガラス材の屈折率の逆
数を乗じた値となり、図５及び図６に示す光学系に比較
して一層短くなる。またこれと同時に交又部の縮小化が
はかられる。ところが色相合成にクロスダイクロイツク
プリズムを用いた場合、クロスダイクロイツクプリズム
３２自体の製法が難しいため、製造コスト及び量産性が
問題となる。

【００１５】また表示パネルとしてＤＭＤ表示パネルを
用いた場合、ＤＭＤ素子の反射方向が該水平方向に対し
て45 [°] 傾いているので、投影レンズから出る画角は
投射スクリーンに対して45 [°] 傾くことになる。そこ
でＤＭＤ表示パネルの設置方向に応じて投影レンズから
出る画角を投射スクリーンに合うように光学系の配置を
変えなくてはならない。

【００１６】この場合、投影レンズから出る画角を投射
スクリーンに合うように光学系の配置を変えようとする
とＤＭＤ表示パネルの入射光路、有効反射光路を形成す
る場合、光学部品の位置、角度が限定されることにな
る。なおかつ投射レンズの位置や姿勢が制限されること
になる。この結果、光路形成において光学部品のスペー
スの関係から光路長が長くなつたり、投射レンズのバツ
クフオーカスが長く必要となる。この結果、光学系を配
した光学ユニツト全体の形状が縦長又は横長となつて装
置全体の小型化に適さなくなるという問題があつた。

【００１７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、光学系の空間配置が最小になるようにして、その光
学系の配置を変えることなく投射画像のスクリーン上の
傾きを変えることのできるプロジエクタ装置を提案しよ
うとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明においては、光源を有する照射手段及び、出
射される出射光を色相分離する色相分離手段及び、当該
色相分離手段によつて色相分離された各分離光を空間的
に折り曲げる第の折曲げ手段を有する色相分離層と、分
離光を折り曲げて各表示パネルに照射する第２の折曲げ
手段及び、各表示パネルを通じて得られる各色画像光を
合成する色相合成ダイクロイツクミラー及び、画像光を
拡大投射する投射レンズを有する色相分離層と空間的に
層構造をなす色相合成層との２層の構造とする。

【００１９】さらに投射レンズより拡大投射される投射
光の出射光軸を中心として回転することによつて、任意
の角度に設置位置を設定することのできる色相分離層及
び上記色相合成層を形成する光学系を配置する光学ユニ
ツトを備える。

【００２０】

【作用】照明系及び色相分離光学系とからなる色相分離
層と投射レンズ系及び色相合成光学系とからなる色相合
成光学系を２層に分割したことにより、光学系の位置的
干渉による制約をなくし、さらに光学系の空間配置が最
小となるように表示パネルを設置した際、表示パネルを
設置した向きに応じて変わる投射画像の投射角度を光学
ユニツト全体を回転させることによつて、色相分離層及
び又は色相合成層の光学系の配置を変えることなく容易
に調整し得る。

【００２１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２２】（１）第１の実施例 図４〜図７との対応部分に同一符号を付して示す図１に
おいて、４０は全体として本発明による第１の実施例の
プロジエクタ装置を示す。プロジエクタ装置４０は、照
射系及び色相分離光学系からなる色相分離層４０Ａと色
相合成光学系及び投射レンズ光学系からなる色相合成層
４０Ｂの２層構造でなる。照射系の光源２から出射され
た白色光Ｌ０は、コンデンサレンズ３により集束光Ｌ１
に変換される。集束光Ｌ１は、折曲げミラー４１によつ
て90 [°] 折り曲げられ、色相分離光学系４０Ａの色相
分離クロスダイクロイツクミラー４２に照射され、赤色
光、緑色光及び青色光の各色光にそれぞれ90〔°〕の角
度をなして色相分離される。

【００２３】色相分離された各色光は、それぞれ折曲げ
ミラー４３Ａ〜４３Ｃによつて色相分離層４０Ａから、
色相合成層４０Ｂに導かれ、再び全反射ミラー４４Ａ〜
４４Ｃで折り曲げられ、それぞれ透過型の液晶表示パネ
ル４５Ａ〜４５Ｃに照射される。この液晶表示パネル４
５Ａ〜４５Ｃを透過することによつて変調された各変調
光は投射レンズリアブロツク部４６Ａ〜４６Ｃを通じて
拡大され、色相合成クロスダイクロイツクミラー１３に
入射されて色相合成される。投射レンズリアブロツク部
４６Ａ〜４６Ｃは液晶表示パネル４５Ａ〜４５Ｃによつ
て形成される各色画像光の物点を無限遠に結像する機能
を有している。

【００２４】このとき色相合成クロスダイクロイツクミ
ラー１３の交叉部を透過する物点からの光束を太くする
ことができるため、交叉部による影の影響を無くすこと
ができる。このようにして得られた合成光Ｌ２は、折曲
げミラー４７によつて折り曲げられて投射レンズフロン
トブロツク部４６Ｄによつて拡大され、スクリーン上に
全体の投射画像Ｓ１として物点が結像、投射される。こ
こで色相分離層４０Ａ及び色相合成層４０Ｂの光学系を
配置する光学ユニツト４９はＢ面を基準面として設置さ
れる。因みに、光学ユニツト４８は、Ａ面、Ｂ面又はＣ
面を設置面として設置することができ、これにより液晶
表示パネル４５Ａ〜４５Ｃの取り付け角度で変わる投射
画像の傾きを変えることができる。

【００２５】以上の構成において、光源２から出射され
た白色光Ｌ０は、先ず色相分離層４０Ａの色相分離クロ
スダイクロイツクミラー４２により赤色光、緑色光及び
青色光の各色光に分離され、折曲げミラー４３Ａ〜４３
Ｃによつて色相合成層４０Ｂに導かれる。このように色
相分離層４０Ａと色相合成層４０Ｂの２層構造としたこ
とにより、照射系と投射レンズ系の位置的干渉による制
約を無くすことができる。

【００２６】色相合成層４０Ｂに導かれた各分離光は、
それぞれ液晶表示パネル４５Ａ〜４５Ｃによつて変調さ
れた後、投射レンズリアブロツク部４６Ａ〜４６Ｃを通
じて色相合成クロスダイクロイツクミラー１３に照射さ
れ３色画像光が合成される。色相合成クロスダイクロイ
ツクミラー１３によつて合成された合成光Ｌ２は、折曲
げミラー４７によつて折り曲げられて投射レンズフロン
トブロツク部４６Ｄによつて拡大されスクリーン上に投
射される。図２に示すように、投射レンズ４７を90
[°] 折り曲げたことで、投射方向に薄い光学ユニツト
４８が形成できる。

【００２７】以上の構成によれば、光学ユニツト４８を
色相分離層４０Ａと色相合成層４０Ｂとの２層構造にし
たことによつて、各層に配置された光学部品の位置的干
渉による制約をなくして光学系を小さくまとめて配置す
ることができる。さらに本発明によれば、投射レンズフ
ロントブロツク部４６Ｄを90 [°] 折り曲げたことで、
投射方向に薄い光学ユニツトが形成できる。

【００２８】さらに上述の構成によれば、液晶表示パネ
ル４５Ａ〜４５Ｃより出射される画像光を投射レンズリ
アブロツク部４６Ｄで平行光束として、色相合成クロス
ダイクロイツクミラー１３で合成するようにしたことに
より、コマ収差や非点隔差の発生を未然に防止してスク
リーン上に良好な結像スポツトを形成することができ
る。

【００２９】また上述の構成によれば、色相合成クロス
ダイクロイツクミラー１３の交叉部を光学的に投射レン
ズの物点や像点から無限遠に設定し、また交叉部を透過
する物点からの光束を太くすることができるため、スク
リーン上にできる交叉部の影を除去することができ、こ
れによりスクリーン上の照度分布を一定とすることがで
きる。

【００３０】さらに上述の構成によれば、色相合成クロ
スダイクロイツクミラー１３を用いているため図１２に
ついて上述したようなクロスダイクロイツクプリズム３
２を用いたプロジエクタ装置３０と比較して製造コスト
や量産性の問題を有効に回避することができる。

【００３１】さらに上述の構成によれば、光学系の空間
配置が最小になるように表示パネルの取り付け方向を設
定した場合、光学系の配置を変えることなく、投射レン
ズ４６の出射光軸を中心に光学ユニツトを回転させるだ
けで表示パネルの取り付け方向によつて設定される投射
画像の投射角度を調整することができる。

【００３２】（２）第２の実施例 図１との対応部分に同一符号を付した図３において、５
０は本発明の第２の実施例によるプロジエクタ装置を示
し、表示パネルとして反射型液晶表示パネルが用いられ
ている。またこのプロジエクタ装置５０は、全体として
照射系及び色相分離光学系からなる色相分離層５０Ａ
と、色相合成光学系及び投射レンズ系からなる色相合成
層５０Ｂの２層構造となつている。

【００３３】実際上リフレクターの付いた光源２から出
射された白色光Ｌ０は、コンデンサレンズ３によつて集
束光Ｌ１に変換される。集束光Ｌ１は折曲げミラー４１
によつて90 [°] 折り曲げられ、色相分離クロスダイク
ロイツクミラー４２に照射され、赤色光、緑色光、青色
光に分離される。各色光は折り曲げミラー４３Ａ〜４３
Ｃによつてそれぞれ90 [°] の角度をなして色相分離層
５０Ａから色相合成層５０Ｂに導かれる。

【００３４】色相合成層５０Ｂに導かれた、各色光はＴ
ＩＲプリズム５４Ａ〜５４Ｃによつて、各色に応じた色
画像信号で変調される反射型液晶表示パネル５５Ａ〜５
５Ｃに照射される。これにより、反射型液晶表示パネル
５５Ａ〜５５Ｃによつて変調された各色光は、ＴＩＲプ
リズム５４Ａ〜５４Ｃを透過してそれぞれ投射レンズリ
アブロツク部４６Ａ〜４６Ｃに入射される。

【００３５】投射レンズリアブロツク部４６Ａ〜４６Ｃ
は、図１について上述したと同様に反射型液晶表示パネ
ル５５Ａ〜５５Ｃ上に形成される物点を無限遠に結像す
る機能を有している。投射レンズリアブロツク部４６Ａ
〜４６Ｃを通じて拡大された各色光は、色相合成クロス
ダイクロイツクミラー１３によつて３色画像光が合成さ
れ、折曲げミラー４７で90 [°] 折り曲げられた後、投
射レンズフロントブロツク部４６Ｄで拡大され投射画像
Ｓ２として投射される。ここで光学ユニツト４８はＢ面
を基準面として設置される。因みに、光学ユニツト４８
は、Ａ面、Ｂ面又はＣ面を設置面として設置することが
でき、これにより反射型液晶表示パネル５５Ａ〜５５Ｃ
の取り付け角度で変わる投射画像の傾きを変えることが
できる。これにより第１の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００３６】（３）第３の実施例 図１及び図３との対応部分に同一符号を付した図４にお
いて、６０は本発明の第３の実施例によるプロジエクタ
装置を示し、表示パネルとしてＤＭＤ表示パネルが用い
られている。このプロジエクタ装置６０は、全体として
照射系及び色相分離光学系からなる色相分離層６０Ａ
と、色相合成光学系及び投射レンズ系からなる色相合成
層６０Ｂの２層構造となつている。

【００３７】実際上リフレクターの付いた光源２から出
射された白色光Ｌ０は、コンデンサレンズ３によつて集
束光Ｌ１に変換される。集束光Ｌ１は折曲げミラー４１
によつて折り曲げられ、色相分離クロスダイクロイツク
ミラー４２に照射され赤色光、緑色光、青色光の各色光
にそれぞれ90〔°〕の角度をなして分離される。この各
色光はそれぞれ折り曲げミラー４３Ａ〜４３Ｄによつて
色相分離層６０Ａから色相合成層６０Ｂに導かれる。

【００３８】色相合成層６０Ｂに導かれた各色光は底面
Ｈが光学系を設置する投射基準面に対して水平に設置さ
れたＴＩＲプリズム６４Ａ〜６４Ｃを通じて、投射基準
面に対して−45 [°] 傾けて設置されたＤＭＤ表示パネ
ル６５Ａ〜６５Ｃに照射される。このときＤＭＤ表示パ
ネル６５Ａ〜６５Ｃ上の各ＤＭＤ素子の動作軸は図５
（Ａ）に示すように、対面するＴＩＲプリズム６４Ａ〜
６４Ｃの底面Ｈに対して水平に配列される。

【００３９】ＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５Ｃは、ＤＭ
Ｄ素子３０、３１の動作軸がＤＭＤ素子の配列方向に対
して45 [°] 傾いて配列されているので、ＤＭＤ表示パ
ネル６５Ａ〜６５Ｃをそれぞれ45〔°〕傾けることによ
つて動作軸３１と基準となる底面とがＴＩＲプリズム６
４Ａ〜６４Ｃの底面Ｈに対して平行になるように配置さ
れる。

【００４０】ＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５Ｃは、それ
ぞれ映像データの画素配列（例えば768 ×576 個でな
る）に応じて、例えば17〔μｍ〕角程度でなる微小鏡面
素子が複数配列され、1/2 インチCCD （固体撮像素子）
と同程度の大きさの反射面が形成されている。この微小
鏡面素子は映像データの画素の配列に応じたフレームメ
モリの各メモリセルに対応して配置され、各メモリセル
の状態に応じて対応する微小鏡面素子の傾き状態がそれ
ぞれ別個に変化するようになされている。

【００４１】実際上、それぞれのＤＭＤ素子３０は中立
状態に対して、メモリセルがオン状態すなわち画素とし
て有効な場合図１２（Ａ）に示すように＋10 [°] 傾
き、逆にメモリセルがオフ状態すなわち画素として無効
な場合に図１２（Ｂ）に示すように−10 [°] に傾くよ
うになされている。これにより入射光に対して鏡面で反
射される反射光が画像を形成するために必要な有効反射
光と無効な反射光で20 [°] の光路差を有するように切
り替えられる。なお且つこの動作の支点である動作軸３
１は図１４に示すようにＤＭＤ素子３０の対角線上にあ
り微小鏡面素子の配列方向に対して45 [°] 方向に動作
する。そこで上述したようにＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜
６５Ｃを投射基準面に対して−45 [°] 傾けることによ
つてＤＭＤ素子３０からの有効反射光がＴＩＲプリズム
６４Ａ〜６４Ｃの入射面に対して真つ直ぐに照射される
ようにする。

【００４２】この結果、ＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５
Ｃによつて変調された各色光は、今度はＴＩＲプリズム
６４Ａ〜６４Ｃを透過してそれぞれ投射レンズリアブロ
ツク部４６Ａ〜４６Ｃに入射される。投射レンズリアブ
ロツク部４６Ａ〜４６Ｃは、図１について上述したと同
様にＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５Ｃ上に形成される物
点を無限遠に結像する機能を有している。投射レンズリ
アブロツク部４６Ａ〜４６Ｃからの射出光は、色相合成
クロスダイクロイツクミラー１３に入射されることによ
り３色画像光が合成される。これによつて得られる合成
光Ｌ２は、投射レンズ４６内部の折曲げミラー４７によ
つて90 [°] 折り曲げられた後、投射レンズフロントブ
ロツク部４６Ｄによつて拡大され−45 [°] 傾いた投射
画像Ｓ１０として投射される。

【００４３】ここで図６に示す光学ユニツト４８を画像
投射するスクリーンの水平基準に対して出射光軸を中心
として＋45 [°] 回転させ、光学ユニツト４８のＡ面を
基準面としてスクリーンの水平基準に合わせて設置する
ことによつてスクリーン上には正立した像を投射するこ
とができる。

【００４４】また図７に示すように、プロジエクタ装置
７０においてＤＭＤ表示パネル７５Ａ〜７５ＣをＤＭＤ
素子３１からの有効反射光がＴＩＲプリズム６４Ａ〜６
４Ｃの入射面に対して真つ直ぐに照射されるように投射
基準面に対して＋45 [°] 傾けて設置すると（図５
（Ｂ））、投射レンズ４６からの投射画像Ｓ１１は投射
基準面に対して＋45 [°] 傾いて投射される。そこで光
学ユニツト４８を出射光軸を中心として−45 [°] 回転
させ、画像を投射するスクリーンの水平基準に対して光
学ユニツト４８のＣ面を合わせて設置することによつて
スクリーン上には正立像が投射される。

【００４５】また図８に示すように、長方形のＤＭＤ表
示パネル８５Ａ〜８５Ｃの横長方向がスクリーンの水平
基準に対して水平になるように設置した場合、プロジエ
クタ装置８０の投射画像Ｓ１２はスクリーン上に横長手
方向を水平にして投射される。ここではＤＭＤ表示パネ
ル８５Ａ〜８５Ｃの横長手方向とＤＭＤ素子３１の動作
軸３１の方向とが一致するように設定されている。この
とき光学ユニツト４８の基準面Ｂを投射スクリーンの水
平基準に合わせて設置することによつてスクリーン８上
には横長手方向が水平に投射される正立した投射画像Ｓ
１０が得られる。

【００４６】以上の構成において、照射系の光源２より
照射された白色光Ｌ０はコンデンサレンズ３によつて集
束光Ｌ１に変換され、色相分離層６０Ａの色相分離ダイ
クロイツクミラー４２によつて色相分離される。色相分
離された各色光は、折曲げミラー４３Ａ〜４３Ｄによつ
て色相合成層６０Ｂに導かれ、ＴＩＲプリズム６４Ａ〜
６４Ｃによつて各色光を空間光変調するＤＭＤ表示パネ
ル６５Ａ〜６５Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃに
入射される。各ＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５Ｃ、７５
Ａ〜７５Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃによる変調光は、先ず投射
レンズリアブロツク部４６Ａ〜４６Ｃに入射され、色相
合成ダイクロイツクミラー１３にて色画像合成され、投
射レンズフロントブロツク部４６Ｄ内の折り曲げミラー
４７を経てスクリーンに投射される。

【００４７】ここで図４に示すように、ＤＭＤ表示パネ
ル６５Ａ〜６５Ｃがスクリーンの水平基準に対して−45
[°] 傾けられて設置されている場合、その投射画像Ｓ
１０は投射画像の水平基準に対して−45 [°] 傾いて投
射される。また図７に示すように、ＤＭＤ表示パネル７
５Ａ〜７５Ｃがスクリーンの水平基準に対して＋45
[°] 傾けられて設置されている場合、その投射画像Ｓ
１１は投射画像の水平基準に対して＋45 [°] 傾いて投
射される。さらに図８に示すように、ＤＭＤ表示パネル
８５Ａ〜８５Ｃの横長手方向が出射光軸に対して投射ス
クリーンの水平基準に対して平行に設置されている場
合、投射画像Ｓ１２は横長手方向が投射画像の水平基準
に水平となる。

【００４８】このようにスクリーン上の投射画像の傾き
は設置するＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５Ｃ、７５Ａ〜
７５Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃの出射光軸を中心とした投射ス
クリーンに対する取付け角度に応じて設定される。この
ときＤＭＤ表示パネル６５Ａ〜６５Ｃ、７５Ａ〜７５
Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃの取付け角度に応じて傾いて投射さ
れるスクリーン上の投射画像の傾きは、光学ユニツト４
８を出射光軸を中心に＋45 [°] 又は−45 [°] 回転さ
せることにより容易に画像の傾きが修正することができ
る。

【００４９】以上の構成によれば、光学ユニツト４８内
の光学系の空間配置が小さくまとまるようにＤＭＤ表示
パネル表示パネル６５Ａ〜６５Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８
５Ａ〜８５Ｃを−45 [°] 又は−45 [°] に傾けるか、
あるいは水平に設置した場合、ＤＭＤ表示パネル６５Ａ
〜６５Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃの傾きに応
じて光学ユニツト４９の設置面をＡ面、Ｃ面又はＢ面と
して投射スクリーン８の水平基準に合わせて設置する。
これにより光学系部品の配置を変えることなく、スクリ
ーンに投射される画像の傾きを容易に修正することがで
きる。

【００５０】（４）他の実施例 なお上述の実施例においては、ＤＭＤ表示パネルの取り
付け角度をＴＩＲプリズム６４Ａ〜６４Ｃの底面の傾き
に応じて投射するスクリーンの水平基準に対して＋45
[°] 、−45 [°] 傾けた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、例えば液晶表示パネルの場合のよう
に表示パネルの配置角度に規制がない場合には、その取
り付け角度に応じて光学ユニツト４８の設置角度を変え
るようにしても良い。すなわち光学ユニツト４８の設置
面としては、上述した３つの設置面（Ａ面、Ｂ面及びＣ
面）以外に設置面を設けるようにしても良く、さらに光
学ユニツトを回転自在に支持することのできる支持台等
を設けるようにしても良い。これによりプロジエクタ装
置による投射画像の投射角度を自在に設定することがで
きる。

【００５１】また上述の実施例においては、投射レンズ
フロントブロツク部４６Ｄを出射光軸に対して90 [°]
の角度をなして折り曲げた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、折り曲げなくとも良く、また折り曲
げ角度を90 [°] の角度に限ることなく、光学部品の配
置等に応じて適切な角度に折り曲げるようにしても良
い。

【００５２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、色相分離
層と色相合成層とからなる２層構造とすることにより色
相分離層と色相合成層を形成する光学系の干渉がなくな
り、光学系の空間配置を小さくし得ると共に、光学系を
配置した光学ユニツトを出射光軸を中心として任意に回
転させることによつて光学系の配置を変えることなくス
クリーン上の投射画像の傾きを調整し得、さらに光空間
変調素子から出射される各色画像光をそれぞれ拡大投射
する投射レンズを通じて色相合成手段に対して照射する
ことにより、照度むらのない投射画像を得ることができ
るプロジエクタ装置を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプロジエクタ装置の第１の実施例
として透過型液晶表示パネルを用いたプロジエクタ装置
を示す光学系統図である。

【図２】本発明によるプロジエクタ装置によるスクリー
ンに対する画像投射を示す光学系統図である。

【図３】本発明によるプロジエクタ装置の第２の実施例
として反射型液晶表示パネルを用いたプロジエクタ装置
を示す光学系統図である。

【図４】本発明によるプロジエクタ装置の第３の実施例
として投射スクリーンに対して−45 [°] 傾けて設置さ
れたＤＭＤ表示パネルを用いたプロジエクタ装置を示す
光学系統図である。

【図５】ＤＭＤ表示パネルの傾きとＤＭＤ素子の動作軸
の説明に供する略線図である。

【図６】本発明のプロジエクタ装置の光学ユニツト全体
の上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び側面図（Ｃ）を示す
光学系統図である。

【図７】本発明によるプロジエクタ装置の第３の実施例
として投射スクリーンに対して＋45 [°] 傾けて設置さ
れたＤＭＤ表示パネルを用いたプロジエクタ装置を示す
光学系統図である。

【図８】本発明によるプロジエクタ装置の第３の実施例
として投射スクリーンに対して水平に設置されたＤＭＤ
表示パネルを用いたプロジエクタ装置を示す光学系統図
である。

【図９】従来のプロジエクタ装置として透過型液晶表示
パネルを用いたミラー順次式のフロント型プロジエクタ
装置を示す光学系統図である。

【図１０】従来のプロジエクタ装置として透過型液晶表
示パネルを用いたリア型プロジエクタ装置を示す光学系
統図である。

【図１１】従来のプロジエクタ装置として反射型液晶表
示パネルを用いたプロジエクタ装置を示す光学系統図で
ある。

【図１２】従来のプロジエクタ装置として透過型液晶表
示パネルを用いたプロジエクタ装置を示す光学系統図で
ある。

【図１３】ＤＭＤ表示パネルのＤＭＤ素子の動作の説明
に供する略線図である。

【図１４】ＤＭＤ表示パネルのＤＭＤ素子の動作方向の
説明に供する略線図である。

【符号の説明】

１、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０……プ
ロジエクタ装置、２……光源、３……コンデンサレン
ズ、４Ａ、４Ｂ、４２……色相分離ダイクロイツクミラ
ー、５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂ……透
過型液晶表示パネル、６Ａ、６Ｂ、１３……色相合成ダ
イクロイツクミラー、７、４６……投射レンズ、８……
スクリーン、４１、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４７、６
６……折り曲げミラー、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ……全
反射ミラー、４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ……投射レンズリ
アブロツク部、４６Ｄ……投射レンズフロントブロツク
部、５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ……反射型液晶表示パネ
ル、６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ、７５Ａ、７５Ｂ、７５
Ｃ、８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃ……ＤＭＤ表示パネル。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ 9/31 9/31 Ｃ (72)発明者 中村 明 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 阿部 嗣弘 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源より出射された出射光を少なくとも２
   色の分離光に変換し、各当該分離光を各色に応じた色画
   像信号で変調する光空間変調素子構成の各表示パネル上
   に照射し、各当該表示パネルを通じて得られる各色画像
   光を合成し、投影レンズを通じて拡大投射するプロジエ
   クタ装置において、 上記光源を有する照射手段及び上記光源から出射される
   出射光を色相分離する色相分離手段及び、当該色相分離
   手段によつて色相分離された各上記分離光を空間的に折
   り曲げる第１の折曲げ手段を有する色相分離層と、 上記分離光を折り曲げて各上記表示パネルに照射する第
   ２の折曲げ手段及び、各上記表示パネルを通じて得られ
   る各上記色画像光を色合成する色相合成ダイクロイツク
   ミラー及び、画像光を拡大投射する上記投射レンズとを
   有し、上記色相分離層と空間的に層構造をなす色相合成
   と、 上記投射レンズより拡大投射される投射光の出射光軸を
   中心として回転することによつて、任意の角度に設置位
   置を設定することのできる上記色相分離層及び、上記色
   相合成層を形成する光学系を配置する光学ユニツトとを
   具えることを特徴とするプロジエクタ装置。
2. 【請求項２】上記表示パネルは、鏡面光空間変調素子を
   用いた表示パネル又は透過型液晶表示パネル又は反射型
   液晶表示パネルでなることを特徴とする請求項１に記載
   のプロジエクタ装置。
3. 【請求項３】上記投射レンズは、上記画像光の出射方向
   を折り曲げる折曲げ手段を有することを特徴とする請求
   項１に記載のプロジエクタ装置。
4. 【請求項４】上記投射レンズは、上記表示パネルを通じ
   て得られる各上記色画像光をそれぞれ拡大投射して上記
   色相合成ダイクロイツクミラーに照射する後部ブロツク
   を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジエク
   タ装置。
5. 【請求項５】上記表示パネルが、鏡面光空間変調素子を
   用いた表示パネルであるときには、上記鏡面光空間変調
   素子の動作軸の動作方向に応じて上記光学ユニツトの設
   置角度を設定するようにしたことを特徴とする請求項２
   に記載のプロジエクタ装置。