JPH0993598A

JPH0993598A - プロジェクタ装置

Info

Publication number: JPH0993598A
Application number: JP7268956A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Negishi; 史明根岸; Hiroshi Horiuchi; 洋堀内; Yusaku Tagawa; 雄策田川; Hideki Katsuragawa; 英樹桂川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-04-04
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JP3637931B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリーンにおける反射特性によって発生す
る色むらを低減する。【解決手段】光学手段３、４によって導かれた光源１
の光束を、赤、青、緑毎に光変調して画像信号を生成す
る光変調手段９、１７、２６と、光変調されたいずれか
の色の光束の偏光成分を１／２偏光する偏光手段１９
と、光変調された各色の光束を合成してカラー画像を形
成する光合成手段１１と、前記カラー画像を投射するス
クリーンを備えたプロジェクタ装置において、偏光手段
１９によって偏光される光束の所定の光路を制限する遮
光手段１２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶などの光空間変
調素子を使用して、例えばカラーの映像信号を背面投射
型スクリーン上に投影するプロジェクタ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】液晶などの光空間変調素子を３個使用し
たカラー映像信号を投影する装置の光学系は様々の方式
があるが、一般的には例えば図４のようにガラス部材に
反射膜を形成してＲＧＢの各画像を合成する方式か、ま
たは図５のようにクロスダイクロイックミラーを用いて
ＲＧＢの各画像を合成する方式が知られている。

【０００３】図４において、光源３９は放物面鏡の焦点
位置に例えばメタルハライドランプ３９ａが配置されて
おり、放物面鏡の光軸にほぼ平行の光がその開口から出
射される。そして光源３９から出射された光の内、赤外
領域及び紫外領域の不要光線はＩＲ−ＵＶカットフィル
タ４０によって遮断され有効な光線のみが次の光学手段
に導かれることになる。

【０００４】この光学手段は、光空間変調素子である液
晶の有効開口のアスペクト比に等しい相似形をした外形
を持つ、複数の凸レンズ４１ａ、４１ａ、４１ａ・・・
が正方配列されている平型のマルチレンズアレイ４１
と、このマルチレンズアレー４１の凸レンズ４１ａに対
向するように複数の凸レンズ４２ａ、４２ａ、４２ａ・
・・が形成されている平凸型のマルチレンズアレイ４２
から構成され、凸レンズ４１ａの焦点が凸レンズ４２ａ
となるように配置されている。そしてＩＲ−ＵＶカット
フィルタ４０を通過した光源３９の光束が効率よく、か
つ均一に液晶パネルの有効開口に照射されるようになさ
れている。

【０００５】マルチレンズアレイ４２と液晶パネルの有
効開口の間には、光源３９の光束を赤、緑、青色に分解
するダイクロイックミラー４３、５３が配置されてい
る。この図に示す例では、まずダイクロイックミラー４
３で青色を反射し緑色及び赤色を透過させている。この
ダイクロイックミラー４３で反射された青色光束は、偏
波面を揃える偏光板４４を介してミラー４５により進行
方向を９０゜曲げられて青色用液晶パネル４７の前の偏
光板４６に導かれる。

【０００６】一方、ダイクロイックミラー４３を透過し
た緑色及び赤色光束は、偏波面を揃える偏光板５２を介
してダイクロイックミラー５３により分離されることに
なる。すなわち、緑色光束は反射されて進行方向を９０
゜曲げられて緑色用液晶パネル５５の前の偏光板５４に
導かれる。そして赤色光束はダイクロイックミラー５３
を透過して直進し、赤色用液晶パネル５８の前の偏光板
５７に導かれる。

【０００７】赤、緑、青色光束は各々の偏光板４６、５
４、５７を通過して各々の液晶パネル４７、５５、５８
に照射される。これらの液晶パネル４７、５５、５８の
後段には、液晶パネル４７、５５、５８から出射した光
の所定の偏光面を持つ光のみ透過するいわゆる検光子４
８、５６、５９が配置され、液晶を駆動する回路の電圧
により光の強度を変調するように構成されている。

【０００８】各液晶パネル４７、５５、５８から検光子
４８、５６、５９を介して出射した光は、例えば所定の
光のみを透過する反射膜５０、５１を介してガラス材等
を張り合わせて構成されている光合成素子４９によって
同一の光軸となるように合成され投射レンズ６１に出射
されることになる。

【０００９】反射膜５０は例えば青色光束を透過し緑色
光束を反射する特性を有して構成されており、ここで、
検光子４８を透過した青色光束及び検光子５６を透過し
た緑色光束が合成される。また、反射膜５１は赤色光束
を反射する特性を有して構成されており、ここで、反射
膜５０によって合成された青／緑色光束と、検光子５９
を透過しミラー６０で反射された赤色光束が合成される
ことになる。つまり、光合成素子５９における反射膜５
１でＲＧＢ各色光束が合成され、投射レンズ６１によっ
てカラー画像として拡大投影される。

【００１０】この図４に示した液晶プロジェクタ装置は
光源３９の前面に、マルチレンズアレー４１、４２を配
置することにより、光源３９から出射され各凸レンズ４
１ａ、４２ａを通過した光束はそれぞれ各液晶パネルに
収束され、明るさもその全表示面で均一となるようにす
ることができるとともに、光学ブロックの構成を単純に
して光学部品も安価にすることができる。しかし液晶パ
ネル４７、５５、５８と投射レンズ６１の後面との距離
が長くなり、いわゆるレンズのバックフォーカスが長い
ために広角の投影をしたい場合には、レンズ設計が難し
く、また作成に際しては高価なガラス材料を使用した光
合成素子４９等を用いたり、レンズ構成が枚数が多くな
り高価な物になってしまう。

【００１１】そこで、図５示すようにクロスダイクロイ
ックプリズムを用いることにより、以下に述べるように
図４に示した方式の欠点を解消するとともに全体の小型
化を実現している。図５において、光源３９、ＩＲ−Ｕ
Ｖカットフィルタ４０、マルチレンズアレイ４１及びマ
ルチレンズアレイ４２は図４に示したものと同等の構成
とされている。

【００１２】マルチレンズアレイ４２と液晶パネルの有
効開口の間には、光源３９の光束を赤、緑、青色に分解
するダイクロイックミラー７０、７７が配置されてい
る。この図に示す例では、まずダイクロイックミラー７
０で赤色光束Ｒを反射し緑色光束Ｇ及び青色光束Ｂを透
過させている。このダイクロイックミラー７０で反射さ
れた赤色光束Ｒはミラー７１により進行方向を９０゜曲
げられて赤色用液晶パネル７４の前のコンデンサーレン
ズ７２に導かれる。

【００１３】一方、ダイクロイックミラー７０を透過し
た緑色光束Ｇ及び青色の光束Ｂはダイクロイックミラー
７７により分離されることになる。すなわち、緑色光束
は反射されて進行方向を９０゜曲げられて緑色用液晶パ
ネル８０の前のコンデンサーレンズ７８に導かれる。そ
して青色光束はダイクロイックミラー７７を透過して直
進し、リレーレンズ８３、ミラー８４、反転用リレーレ
ンズ８５、ミラー８６を介して青色用液晶パネル８９の
前のコンデンサーレンズ８７に導かれる。

【００１４】赤、緑、青色光束は各々のコンデンサーレ
ンズ７２、７８、８７を通過して液晶パネル７４、８
０、８９に照射される。これらの液晶パネル７４、８
０、８９の前段には入射した光の偏光方向を一定方向に
揃えるための偏光板７３、７９、８８が、また後段には
出射した光の所定の偏光面を持つ光のみ透過するいわゆ
る検光子７５、８１、９０が配置され、液晶を駆動する
回路の電圧により光の強度を変調するように構成されて
いる。

【００１５】一般には、ダイクロイックミラー７０、７
７の特性を有効に利用するため、Ｐ偏波面の反射、透過
特性を使用している。従って、各々の液晶パネル７４、
８０、８９の入射側偏光板７３、７９、８８は、図５の
紙面内に平行な偏波面を透過するように配置されてい
る。また、液晶パネル７４、８０、８９を構成する液晶
部は例えばＴＮ型が用いられており、かつその動作はい
わゆる例えばノーマリーホワイト型として構成され、検
光子７５、８１、９０は図５の紙面に垂直な偏波光を透
過するように配置されている。

【００１６】そして液晶パネル７４、８０、８９で光変
調された各色の光束は、光合成手段としてクロスダイク
ロイックプリズム７６を用いて、赤色光束Ｒは反射面７
６ａで、また青色光束Ｂは反射面７６ｂで投射レンズＴ
Ｌの方向に反射される。そして緑色光束Ｇは反射面７６
ａ、７６ｂを透過するので、ここでＲＧＢ各光束が１つ
の光軸に合成されるようになる。この時、反射特性を利
用する赤色光束Ｒ及び青色光束Ｂについては、反射面７
６ａ、７６ｂに対してＳ偏光面を使用するほうが反射特
性を良好に保つことが出来るので、図５の紙面に垂直な
偏波面とされている光束をクロスダイクロイックプリズ
ム７６に入射させるのが一般的である。

【００１７】ところで、緑色光束Ｇはクロスダイクロイ
ックプリズム７６の作用面を透過させて赤色光束Ｒ、青
色光束Ｂと合成されることになるが、緑色の液晶パネル
８０を透過した光束は前述の如く図５の紙面に垂直の偏
波面を持っている。これはクロスダイクロイックプリズ
ム７６の作用面からみると、赤色光束Ｒ及び青色光束Ｂ
と同じようにＳ偏光面となっている。

【００１８】図６はクロスダイクロイックプリズム７６
の一般的な反射、透過特性を示す図であり、図６（ａ）
は、波長がほぼ５５０ｎｍから上の光、すなわち赤色
（５９３ｎｍ）が十分に反射される反射面７６ａにおけ
る反射率、図６（ｂ）は波長がほぼ５５０ｎｍ以下の
光、すなわち青色が十分に反射される反射面７６ｂにお
ける反射率、図６（ｃ）は上記２つの反射面７６ａ、７
６ｂで反射されないで透過する光の透過率を示してお
り、横軸は波長、縦軸は反射光、又は透過光の量を示し
ている。なお、図中、実線Ｒs はＳ波偏光成分の反射
光、実線Ｔs はＳ波偏光成分の透過光、また一点鎖線Ｒ
p はＰ波偏光成分の反射光、一点鎖線Ｔp はＰ波偏光成
分の透過光を示している。

【００１９】図６（ａ）に示されているように赤色光束
Ｒは半値波長幅約５９３ｎｍ以上でほぼ全ての光が反射
し、また、図６（ｂ）に示されているように青色光束は
半値波長幅約５１０ｎｍでほぼ全ての光が反射するよう
になっている。ところが、図６（ｃ）に示されているよ
うに、Ｓ偏光面で緑色光束Ｇを透過させる帯域は例えば
５３０ｎｍ〜５６０ｎｍ程度であり赤色光束Ｒ及び青色
光束Ｂに対して非常に狭い。

【００２０】緑色光束Ｇに対する帯域が非常に狭い場
合、液晶パネル８０の左右から射出される光束の主な部
分（主光線）が、クロスダイクロイックプリズム７６の
作用面に入射する角度が異なるために、緑色光束Ｇの通
過帯域が偏移して投射された映像において左側と右側の
色合いが違うという現象、いわゆるカラーシェーデイン
グが起きることが知られている。

【００２１】そこで、図６（ｃ）から判るように、緑色
についてＰ偏光面を有する光となるように検光子８１を
設定し、クロスダイクロイックプリズム７６の透過特性
（Ｔｐ）を利用すると通過帯域の広いプリズム特性とな
りカラーシェーデイングの極めて少ない合成が可能とな
る。つまり、緑色光束Ｇが液晶パネル８０から出射した
後に１／２波長板８２を設けることによって、その１／
２波長板８２によって図５の紙面に垂直な偏波面（Ｓ
波）を紙面に平行な偏波面（Ｐ波）に変換することによ
って、ＲＧＢ各色がほぼ均等にダイクロイックプリズム
７６を透過するようになるのでカラーシェーディングを
低減することができるようになる。

【００２２】このようにして合成されたＲＧＢの各色光
束は次のような性質を持っている。即ち、緑色光束Ｇは
図７に示すように水平の偏波面すなわちＰ偏波面を、ま
た赤色光束Ｒ及び青色光束Ｂは垂直の偏波面すなわちＳ
偏波面とされ、投射レンズＴＬを介して図示されていな
い投影スクリーンに拡大投影されることになる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、緑色光束Ｇ
と赤色光束Ｒ及び青色光束Ｂを異なる偏光波成分とする
ことにより、上記したカラーシェーディングを低減する
ことができるが、Ｐ偏光波とＳ偏光波では前記投影スク
リーンを構成するフレネルレンズ、レンチキュラーレン
ズに入射する際の入射角によって反射率が異なるので、
実際に投影される画像はスクリーンの中心と外周部分で
色合いの均一性が損なわれてしまう。

【００２４】図８（ａ）は光変調された後に投射レンズ
ＴＬから出射された光束Ｌ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、投影スク
リーンを構成するフレネルレンズ９１、レンチキュラー
レンズ９２を透過する光束Ｌの光路を摸式的に示す図で
ある。図示されているように光束Ｌはまずフレネルレン
ズ９１に入射して収束され、その後レンチキュラーレン
ズ９２によって拡散されることによって画像が形成され
るようになっている。この場合のフレネルレンズ９１に
おける光束Ｌの入射及び反射の関係は図８（ｂ）のフレ
ネルレンズ９１の一部拡大図に詳しく示されている。な
お、先程図５で説明したように緑色光束ＧはＰ偏波面、
赤色光束Ｒ及び青色光束ＢはＳ偏波面とされてフレネル
レンズ９１に入射するようになっており、さらにフレネ
ルレンズ９１の手前の空気中の屈折率ｎ₁ ＝１、フレネ
ルレンズ９１の屈折率ｎ₂ は約１．５５である。

【００２５】図８（ｂ）において、光束Ｌが空気中から
フレネルレンズ９１に入射する場合を第一面として、こ
の第一面に対する入射角をθ₁ 、屈折角をθ₂ とした場
合のＰ偏光波成分の反射率ＲＰ₁ ²は、

【数１】に示されているようになり、同じく第一面において反射
するＳ偏光波成分の反射率ＲＳ₁ ²は、

【数２】に示されているようになる。

【００２６】また、上記第一面を経てフレネルレンズ９
１から空気中に出射する場合を第二面として、この第二
面の入射角をθ₃ 、屈折角をθ₄ とした場合のＰ波偏光
成分の反射率ＲＰ₂ ²は、

【数３】に示されているようになり、同じく第二面において反射
するＳ偏光波成分の反射率ＲＳ₂ ²は、

【数４】に示されているようになる。

【００２７】上記各数式によって得られる光束Ｌの反射
光を図９に示す。なお、この図で、縦軸方向に反射率、
横軸方向に入射角とされ、実線は第一面における反射率
ＲＰ₁ ²及び反射率ＲＳ₁ ²、また破線は第二面における反
射率ＲＰ₂ ²及び反射率ＲＳ₂ ²を示している。

【００２８】上記各数式によれば第一面、第二面に対し
て垂直入射の場合以外ではθ₁ ＝θ₂ 、θ₃ ＝θ₄ とな
ることはないので、図示されているようにＳ偏光波成分
が『０』になることはない。しかし、Ｐ偏光波成分はθ
₁ ＋θ₂ 、θ₃ ＋θ₄ がπ／２となれば分母が無限大に
なるので反射光ＲＰ₁ ²、ＲＰ₂ ²は『０』になる場合があ
る。すなわち、反射光と屈折光が９０゜の角をなすとき
（角度ｉp ）は、Ｓ波偏光成分は図示されている反射率
を以て反射するが、Ｐ偏光波成分は反射率が『０』にな
りほとんどの光束が透過することになる。

【００２９】図１０（ａ）は投射レンズＴＬから投影ス
クリーン９４に照射される光の様子を示した図である。
そして図１０（ｂ）は投影スクリーン９４に対して水平
方向、図１０（ｃ）は投影スクリーン９４に対して垂直
方向の入射角を示している。なお、投影スクリーン９４
は図８に示したフレネルレンズ９１及びレンチキュラー
レンズ９２等によって構成されている。

【００３０】図１０（ｂ）に示されているように投影ス
クリーン９４の中心部Ｃからの水平方向の距離が増すこ
とにより、光束Ｌの投影スクリーン９４に対する入射角
はθ ₅ 、θ₆ で示されているように増すようになる。ま
た同様に図１０（ｃ）からわかるように、中心部Ｃから
の垂直方向の距離が増すことにより、光束Ｌの投影スク
リーン９４に対する入射角はθ₇ 、θ₈ で示されている
ように増すようになる。したがって、上記したように投
影スクリーン９４の中心部Ｃと外周部付近では、入射角
が異なるのでＰ偏光波成分とＳ偏光波成分では反射率が
異なるようになってしまう。

【００３１】Ｐ偏光波成分とされている緑色光束Ｇと、
Ｓ偏光波成分とされている青色光束Ｂ及び赤色光束Ｒの
投影スクリーン９４の中心からの距離と反射率を比較す
ると、図１１のグラフに示されているようになる。実線
で示されているように、青色光束Ｂ及び赤色光束Ｒは、
投影スクリーン９４の中心部Ｃからの距離が増して入射
角が大きくなるにつれて反射率が高くなる。つまり、青
色光束Ｂ及び赤色光束Ｒは投影スクリーン９４の外周部
付近においては反射光が多くなってしまい透過しにくく
なってしまう。

【００３２】一方、破線で示されているように、緑色光
束Ｇは投影スクリーン９４の中心部Ｃからの距離が増し
て入射角が大きくなるにつれて反射率が低くなる。した
がって、緑色光束Ｇは投影スクリーン９４の外周部付近
では中心部Ｃよりも透過する度合いが大きくなる。

【００３３】したがって、緑色光束ＧをＰ偏光波成分、
青色光束Ｂ及び赤色光束ＲをＳ波偏光成分として、例え
ば１６：９アスペクト比の横長形状とされている投影ス
クリーン９４に投射すると、中心部Ｃと側端部付近で色
合いが異なり、例えば図１２に示されているように投影
スクリーン９４の外周部９４ａに向かって緑色の濃い画
像が生成されてしまい、画質が低下して見映えが悪くな
ってしまう。また、図示していないが４：３アスペクト
比で形成されている投影スクリーンに投射する場合は、
映像の上下端部においても緑色が濃く映し出されてしま
うという問題がある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
に各色の光路を解析することによって生じた問題点を解
決するためになされたもので、光源と、前記光源の後段
に配置されている光学手段によって導かれた前記光源の
光束を、赤、青、緑毎に光変調して画像信号を生成する
光変調手段と、前記光変調手段で変調されたいずれかの
色の光束の偏光成分を１／２偏光する偏光手段と、前記
光変調手段で変調された各色の光束を合成してカラー画
像を形成する光合成手段と、前記カラー画像を投射する
スクリーンを備えたプロジェクタ装置において、前記偏
光手段によって偏光される光束の所定の光路を制限する
遮光手段を備えるようにする。

【００３５】本発明によれば、画像の側端部分で緑色が
濃くなることを低減することができ、緑、青、赤各色光
束がバランス良くスクリーンを透過するようになるの
で、投射される画質の低下を抑制することができるよう
になる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプロジェクタ装置
の実施の一形態を説明する。図１は本実施の形態のプロ
ジェクタ装置の光学系の一部を示すブロック図である。
本実施の形態のプロジェクタ装置は１６：９アスペクト
比のワイドスクリーンに投射するものとして説明する。
図１において、光源１は放物面鏡の焦点位置に例えばメ
タルハライドランプ１ａが配置されており、放物面鏡の
光軸にほぼ平行の光がその開口から出射される。そして
光源１から出射された光の内、赤外領域及び紫外領域の
不要光線はＩＲ−ＵＶカットフィルタ２によって遮断さ
れ有効な光線のみがその後段に配されている光学手段に
導かれることになる。

【００３７】この光学手段は、光変調手段である液晶パ
ネルの有効開口のアスペクト比に等しい相似形をした外
形を持つ、複数の凸レンズ３ａ、３ａ、３ａ・・・が正
方配列されている平型のマルチレンズアレイ３と、この
マルチレンズアレイ３の凸レンズ３ａに対向するように
複数の凸レンズ４ａ、４ａ、４ａ・・・形成されている
平凸型のマルチレンズアレイ４から構成されている。そ
してＩＲ−ＵＶカットフィルタ２を通過した光源１の光
束が効率よく、かつ均一に後述する液晶パネルの有効開
口に照射されるようになされている。

【００３８】マルチレンズアレイ４と液晶パネルの有効
開口の間には、光源１の光束を赤、緑、青色に分解する
ダイクロイックミラー５、１３が配置されている。この
図に示す例では、まずダイクロイックミラー５で赤色光
束Ｒを反射し緑色光束Ｇ及び青色光束Ｂを透過させてい
る。このダイクロイックミラー５で反射された赤色光束
Ｒはミラー６により進行方向を９０゜曲げられて赤色用
液晶パネル９の前のコンデンサーレンズ７に導かれる。

【００３９】一方、ダイクロイックミラー５を透過した
緑色及び青色光束はダイクロイックミラー１３により分
離されることになる。すなわち、緑色光束は反射されて
進行方向を９０゜曲げられて緑色用液晶パネル１７の前
のコンデンサーレンズ１４に導かれる。そして青色光束
はダイクロイックミラー１３を透過して直進し、リレー
レンズ２０、ミラー２１、反転用リレーレンズ２２、ミ
ラー２３を介して青色用液晶パネル２６の前のコンデン
サーレンズ２４に導かれる。

【００４０】なお、本実施の形態ではダイクロイックミ
ラー１３の前段に、遮光手段として後で図２で説明する
緑色用の遮光板１２が新たに配置され、投射レンズＴＬ
によって投射される画像の両側部分の緑色光束を遮断し
て弱めるするようにしている。ここで予め両側部分の緑
色光束を弱めることにより、スクリーンの側端部付近で
緑色が濃く映る色むらを低減するようにしている。

【００４１】赤、緑、青色光束は各々のコンデンサーレ
ンズ７、１４、２４を通過して液晶パネル９、１７、２
６に照射される。これらの液晶パネル９、１７、２６の
前段には入射した光の偏光方向を一定方向に揃えるため
の偏光板８、１５、２５が、また後段には出射した光の
所定の偏光面を持つ光のみ透過するいわゆる検光子１
０、１８、２７が配置され、液晶を駆動する回路の電圧
により光の強度を変調するように構成されている。

【００４２】一般には、ダイクロイックミラー５、１３
の特性を有効に利用するため、Ｐ偏波面の反射、透過特
性を使用している。従って、各々の液晶パネル９、１
７、２６の入射側偏光板８、１５、２５は、図１の紙面
内に平行な偏波面を透過するように配置されている。ま
た、液晶パネル９、１７、２６を構成する液晶部は例え
ばＴＮ型が用いられており、かつその動作はいわゆる例
えばノーマリーホワイト型として構成され、検光子１
０、１８、２７は図１の紙面に垂直な偏波光、すなわち
Ｓ偏波面を透過するように構成されている。さらに、従
来例でも説明したようにカラーシェーディングを低減す
るために検光子１８を透過した緑色光束Ｇは１／２波長
板１９によってＰ偏光波とされてクロスダイクロイック
プリズム１１に入射することとなる。

【００４３】液晶パネル９、１７、２６で光変調された
各色光束が入射されるクロスダイクロイックプリズム１
１において、赤色光束Ｒは反射面７６ａで、また青色光
束Ｂは反射面１１ｂで投射レンズＴＬに対して反射され
る。そして遮光板１２又は濃度ＮＤフィルタ１６によっ
て、外周部付近の光量が減光された緑色光束Ｇは反射面
１１ａ、１１ｂを透過するので、ここでＲＧＢ各光束が
１つの光軸に合成される。

【００４４】次に図２にしたがい、ダイクロイックミラ
ー５の前段に配置されている遮光板１２について説明す
る。図２（ａ）は遮光板１２の平面図である。この図に
示されている遮光板１２は例えばアルミ等の金属で形成
されてる枠１２ａによって構成され、そのほぼ中央部分
には開口１２ｂが形成されている。この開口１２ｂは例
えば通過する光束の非対称成分を考慮して水平方向にや
やずらして形成することが望ましい。遮光部１２ｃ、１
２ｃは開口１２ｂの両側端部には例えば蒸着等によって
緑色光束Ｇのみを反射する遮光手段として設けられてお
り、この遮光部１２ｃによって画像の両側端部にあたる
緑色光束Ｇを、予め光変調される前に反射して弱めるよ
うに構成されている。また、この遮光部１２ｃの幅は、
スクリーンに投射される映像側端部分における緑色の濃
度に応じて形成するようにする。

【００４５】遮光部１２ｃにおける緑色光束Ｇの透過特
性は例えば図２（ｂ）に示されているように、半値波長
で５１０ｎｍ以下の帯域を透過してそれ以上の帯域を反
射するようになされている。なお、青色光束Ｂに関して
は全ての帯域を透過する。つまり、ダイクロイックミラ
ー５を透過した光束は遮光板１２を通過することで、青
色光束Ｂ及び緑色光束Ｇのうち緑色光束Ｇの側辺部分の
光束が弱められた状態で光変調されスクリーンに入射す
るようになるので、先程図１２で示したように、外周部
付近の緑色が強調されることを低減して質の良いカラー
画像を映し出すことができるようになる。

【００４６】なお、遮光部１２ｃとして示した部位を単
に開口１２ｂを狭くして構成することも可能であり、ま
た、例えば４：３アスペクト比のスクリーンに投影する
場合等、垂直方向に関してもある程度の距離が形成され
る場合は、開口１２ｂの上辺及び下辺に遮光部１２ｃを
形成するようにすれば良い。

【００４７】また、先程述べた遮光板１２に換えて、緑
色用液晶パネル１７の前段に破線で示されている濃度コ
ントロールＮＤ（neutral density ）フィルタ１６（光
学ニュートラルフィルタ）等の減光手段を配置して、緑
色光束Ｇを減光するようにしてもよい。これによって、
緑色用液晶パネル１７の周辺部で光変調される光束の強
度が若干弱められるので、スクリーン上に映し出される
画像の側面の緑色を弱めて、先述した反射率が原因でス
クリーン側面において緑色が濃くなることを低減するよ
うにしている。

【００４８】図３は緑色用の液晶パネル１７の前段に配
置される濃度コントロールＮＤフィルタ１６の透過率に
ついて説明する図である。この濃度コントロールＮＤフ
ィルタ１６は、ダイクロイックミラー１３によって分離
され液晶パネル１７に入射される前段で、緑色光束Ｇの
側端部分を減光するように構成されている。例えばスク
リーンＳの中心部分に到達する光束はほぼ全部透過する
ようにし、図示されている水平方向の有効画面エリアｘ
−ｘ’の端部に向かって透過率を下げることで、緑色光
束Ｇの側端部分を減光することができるようにしてい
る。

【００４９】このように濃度コントロールＮＤフィルタ
１６を用いた場合でも、遮光板１２を用いた場合と同様
に、緑色光束Ｇの側端部分を減光することができ、スク
リーン上に映し出される画像の両端部分において緑色が
濃くなり、画質を低下させることを低減することができ
るようになる。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のプロジェ
クタ装置は、例えば緑色光束をＰ偏光波成分、青色光束
及び赤色光束をＳ偏光波成分として合成し、スクリーン
に対して投射した場合でも、緑色光束の側端部分の光量
を減光しているので、スクリーンを透過する光束が低減
されるようになる。したがって、画像の側端部分で緑色
が濃くなることを低減することができ、緑、青、赤各色
光束がバランス良くスクリーンを透過するようになるの
で、投射される画質の低下を抑制することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のプロジェクタ装置の光学
系を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態のプロジェクタ装置において映像
側端部付近の緑色光束を弱める遮光板及びその特性を説
明する図である。

【図３】本実施の形態のプロジェクタ装置において緑色
光束を弱める濃度コントロールＮＤフィルタの緑色光束
の透過特性を説明する図である。

【図４】従来のプロジェクタ装置の光学系を示すブロッ
ク図である。

【図５】従来のプロジェクタ装置の光学系を示すブロッ
ク図である。

【図６】図５に示したプロジェクタ装置におけるクロス
ダイクロイックプリズムの反射特性及び透過特性を説明
する図である。

【図７】クロスダイクロイックプリズムを経て投射レン
ズから投射される各色光束の偏波面を示す図である。

【図８】投射レンズから出射しフレネルレンズに入射し
た光束の光路を説明する図である。

【図９】投射レンズから出射しフレネルレンズに入射す
る光束の入射角と反射率を示す図である。

【図１０】スクリーンの中心からの距離と投射レンズか
ら出射した光束の入射角度を説明する図である。

【図１１】スクリーンの中心からの距離と緑色（Ｐ偏光
波成分）と赤、青色（Ｓ偏光波成分）の反射率を説明す
る図である。

【図１２】スクリーンに対する入射角によって発生する
色むらを摸式的に示す図である。

【符号の説明】

１２遮光板１２ａ枠１２ｂ開口１２ｃ遮光部１６濃度コントロールＮＤフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桂川英樹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

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源の後段に配置されている光学手段によって導か
れた前記光源の光束を、赤、青、緑毎に光変調して画像
信号を生成する光変調手段と、前記光変調手段で変調されたいずれかの色の光束の偏光
成分を１／２偏光する偏光手段と、前記光変調手段で変調された各色の光束を合成してカラ
ー画像を形成する光合成手段と、前記カラー画像を投射するスクリーンと、を備えたプロジェクタ装置において、前記偏光手段によって偏光される光束の所定の光路を制
限する遮光手段を備えたことを特徴とするプロジェクタ
装置。
【請求項２】前記遮光手段は前記光束が通過する開口
を有する板状で形成され、前記開口の縁部に所定の色の
光束のみを反射する遮光部が設けられていることを特徴
とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】前記遮光手段はニュートラルフィルタで
構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロ
ジェクタ装置。