JPH11282084A - 映像投写装置 - Google Patents

映像投写装置

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Publication number
JPH11282084A
JPH11282084A JP8327398A JP8327398A JPH11282084A JP H11282084 A JPH11282084 A JP H11282084A JP 8327398 A JP8327398 A JP 8327398A JP 8327398 A JP8327398 A JP 8327398A JP H11282084 A JPH11282084 A JP H11282084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
color filter
diffraction grating
incident
optical means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8327398A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Furuta
喜裕 古田
Hideyuki Kanayama
秀行 金山
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP8327398A priority Critical patent/JPH11282084A/ja
Publication of JPH11282084A publication Critical patent/JPH11282084A/ja
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  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用に伴う回折格子の回折効率の低下を防止
することを目的とする。 【解決手段】 光源1と、該光源1からの光を波長が異
なる複数種の色成分の光束に分離する光学手段と、該光
学手段で分離された前記複数種の光束が入射される液晶
パネル5と、該液晶パネル5を介した光を投射するため
の投写レンズ系6とを具備した映像投写装置において、
前記光学手段は、回折格子12によって入射する光を回
折分光し所定の分散角で異なる色成分に分散させるカラ
ーフィルター11と、該カラーフィルター11を包囲
し、少なくとも反射防止薄膜16のコーティングを、前
記カラーフィルタ11の光の入出射面に対峙する透明基
材15に施したカバー部材14からなる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像投写装置に関
し、詳しくは回折格子によって入射する光を回折分光し
所定の分散角で異なる色成分に分散させるカラーフィル
ターを用いた映像投写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の映像投写装置の構成を簡
略的に示した概略の構成図であり、この映像投写装置
は、楕円反射鏡2の第1焦点位置に配置された光源(例
えば、メタルハライドランプ)1から出射されたR,
G,Bの色成分を含む白色光は、楕円反射鏡2の第2焦
点位置の近傍に配置された図示しないスリット板を経て
不要光部分(平行度を低くしてしまう部分)が除去さ
れ、更に図示しないコリメータレンズにて平行光化され
てカラーフィルター3に所定の入射角度Φで入射される
ようになっている。
【0003】カラーフィルター3は、反射型の回折格子
から成り、光源1からの光を入射すると、R色成分とG
色成分とB色成分を所定の分散角で回折分光するように
なっている。
【0004】そして、カラーフィルター3に対して間隔
を置き且つこれと平行に、多数の微小凸レンズからなる
マイクロレンズアレイ4が配置され、液晶パネル5がマ
イクロレンズアレイ4と平行に且つこれから間隔を置い
てカラーフィルター3から遠い位置に配置されている。
【0005】また、液晶パネル5を通過し、液晶パネル
5で変調され形成された像は、投写レンズ6で拡大さ
れ、スクリーン7上に投影されるようになっている。斯
かる構成により、1枚のカラーフィルター3によって白
色光をR,G,Bの色成分の光に分離するので部品点数
の削減及び光学系の構造簡略化を図ることができるとい
う利点を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したカラーフィル
ター3の反射型の回折格子表面は、その断面を見るとい
くつもの小さなとがった山が連なったノコギリ刃状にな
っており、一般にその溝ピッチが500〜1000n
m、溝深さが数百nmの回折格子が使用されている。
【0007】このため、使用に伴い映像投写装置内の埃
が回折格子3表面に堆積すると共に、回折格子3表面の
形状が上述の如くノコギリ刃状になっているため堆積し
た埃を容易に除去できず、無理に除去しようとすると回
折格子3表面の形状を変化させてしまう虞れがあった。
この結果、埃堆積による回折格子3の回折効率の低下を
招くという課題があった。
【0008】この対策として、回折格子3を透明ガラス
などの筐体で包囲することによって、使用に伴う回折格
子3表面への埃堆積を防止することが考えられるが、こ
の場合には透明ガラスの介在により入射光の一部が反射
され、回折効率が低下するという課題があった。
【0009】本発明は、斯かる点に鑑みて為されたもの
であって、回折格子によって入射光を回折分光し所定の
分散角で異なる色成分に分散させるカラーフィルターを
用いた映像投写装置において、使用に伴う回折格子の回
折効率の低下を防止することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、該光
源からの光を波長が異なる複数種の色成分の光束に分離
する光学手段と、該光学手段で分離された前記複数種の
光束が入射される液晶パネルと、該液晶パネルを介した
光を投射するための投写レンズ系とを具備した映像投写
装置において、前記光学手段は、回折格子によって入射
する光を回折分光し所定の分散角で異なる色成分に分散
させるカラーフィルターと、該カラーフィルターを包囲
し、少なくとも前記カラーフィルタの光の入出射面に対
峙する透明基材に反射防止薄膜のコーティングを施した
カバー部材からなることを特徴とする。
【0011】この構成を用いることにより、カラーフィ
ルターに入出射する光の反射を極力低減させると共に、
回折格子3表面への埃堆積を防止して回折効率の低下を
防ぐことができる。
【0012】また、カラーフィルターは入射する光を回
折分光し所定の分散角で異なる色成分に分散させる反射
型の回折格子であって、その光入出射側表面に金属層が
コーティングされており、内部に不活性ガスを封入した
状態でカバー部材がカラーフィルターを包囲している構
成にしても良い。この構成を用いることにより、反射が
他の回折格子表面に設けられた金属層の酸化を防止する
ことができ、酸化による経時劣化の無くすことができ
る。具体的には、反射型の回折格子の光入出射側表面に
アルミニウムからなる金属層がコーティングされてお
り、前記カバー部材の反射防止薄膜は誘電体膜で構成さ
れている。
【0013】そして、カラーフィルタの裏面に、固体冷
却ガラスなどの放熱手段を設けた構成としても良い。こ
の構成を用いることにより、回折格子の温度上昇を防止
することができ、温度上昇による回折格子表面への埃吸
着が防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその一実施の形態
例を示す図に基づいて説明する。図1は本発明の一実施
の形態例を示す映像投写装置の構成を簡略的に示した概
略の構成図であり、図2は図1装置のカラーフィルター
部分を拡大した要部構成図である。尚、図4と同一の構
成部分については同一番号を付しその詳細な説明は省略
する。
【0015】図1及び図2において、11はカラーフィ
ルターであって、入射する白色光を回折分光し所定の分
散角で異なるR,G,Bの色成分に分散させるものであ
り、熱硬化性エポキシ樹脂からなる反射型の回折格子か
らなる回折格子本体12と、その表面に数千Åの膜厚の
アルミニウム層13が蒸着されている。このアルミニウ
ム層13は、回折格子本体12による反射率が均一とす
るために設けられており、本実施形態例ではアルミニウ
ム層を用いているが可視領域の金属層(例えば、金や
銀)であればその他のものでも構わない。但し、他の金
属層に比べてアルミニウム層は酸化されにくいため、経
時劣化特性が優れているという効果を有している。
【0016】14はカラーフィルター11の光入出射側
を包囲するように配置されたカバー部材であって上述の
カラーフィルター11と共に光学手段を構成しており、
このカバー部材14は透明ガラス基材15と、透明ガラ
ス基材15の光源1側の表面に形成された誘電体層から
なる反射防止薄膜16とからなる。尚、本実施形態例で
は厚さ0.5mmの透明ガラス基材15上に膜厚数千Åの反
射防止薄膜16を形成したものを用いている。
【0017】このように透明ガラス基材15上に反射防
止薄膜16を形成することにより、カラーフィルター1
1に入出射する光が反射されるのを防いでいる。表1に
透明ガラス基材15のみの場合と、透明ガラス基材15
上に反射防止薄膜16を形成した場合についての比較実
験結果を示す。尚、表1はカラーフィルター11へP偏
光光を入射させた場合の偏光効率(=出射光/入射光)
を表している。この図から明らかなように、透明ガラス
基材15上に反射防止薄膜16を形成しなかった場合に
は、偏光効率が86であったのに対して、反射防止薄膜
16を形成した場合には単層の誘電体層の場合で偏光効
率が96、複数層の誘電体層の場合で偏光効率が99と
なっており、反射防止薄膜16を形成した場合には透明
ガラス基材15の介在による効率低下がほとんど見られ
ないことがわかる。このように、透明ガラス基板15上
に反射防止薄膜16を形成することにより、透明ガラス
基材15の介在による偏光効率を低下防ぎ、回折分光す
ることができる。また、複数の誘電体層から成る反射防
止薄膜16を形成した場合には特に効果が顕著であるこ
とがわかる。
【0018】
【表1】
【0019】本実施形態例では、反射防止薄膜16を透
明ガラス基材15の光源1側表面にのみ形成した場合に
ついて説明したが、この他に、透明ガラス基材15の内
側も含め両表面に形成しても良い。但し、透明ガラス基
材15のカラーフィルター11側表面にのみ反射防止薄
膜16を形成する場合には、光源1からの光が透明ガラ
ス基材15表面で一部反射され、上述の効果が低減して
しまうため、少なくとも透明ガラス基材15の光源1側
の表面に反射防止薄膜を形成するのが好ましい。
【0020】17はカラーフィルター11の裏面に設け
られた放熱手段であって、熱伝導性の優れた固体冷却ガ
ラスである。これによって、カラーフィルター11の温
度上昇を防止している。これは、カラーフィルター11
の温度上昇に伴い埃が回折格子表面に吸着されるのを防
止するためである。
【0021】18はカラーフィルター11のアルミニウ
ム層13が外気により酸化して経時劣化するのを防ぐた
めに、カバー部材14内に封入されている窒素ガスから
なる不活性ガスである。これにより、アルミニウム層1
3の酸化が防止される。また、金属層としてアルミニウ
ム層以外の金銀などの金属層を形成する場合には外気に
よる酸化劣化が激しいため、不活性ガスによりカラーフ
ィルター11を密閉する必要がある。
【0022】更に、放熱手段として固体冷却ガラス17
を用いた場合について説明したがこの他に、図3に示す
ようにアルミ金属から構成された放熱フィン19を用い
ても同様の効果が得られる。
【0023】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。
【0024】例えば、上記実施の形態例では、カラーフ
ィルター11として反射型の回折格子を用いた場合につ
いて説明したが、透過型の回折格子についても本発明は
適用可能である。但しこの場合には、光入出射面が同一
面でないため上述の放熱手段17,19を設けることが
できない。また、透過型の回折格子であれば回折格子表
面に金属層を蒸着しなくても良いため、この場合には必
ずしも不活性ガス18雰囲気中に回折格子を置く必要が
ない。
【0025】
【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、経時
劣化による回折効率の低下を防ぎ、長期間に亘り安定し
た性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態例を示す映像投写装置の
概略構成図である。
【図2】 図1装置のカラーフィルター11部分の要部
構成図である。
【図3】 図2装置の放熱手段として他の形態の用いた
カラーフィルター11部分の要部構成図である。
【図4】 従来の映像投写装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 光源 2 楕円反射鏡 3,11 カラーフィルター 4 マイクロレンズアレイ 5 液晶パネル 6 投写レンズ 7 スクリーン 12 回折格子本体 13 アルミニウム層(金属層) 14 カバー部材 15 透明ガラス基材(透明基材) 16 誘電体層(反射防止薄膜) 17 固体冷却ガラス(放熱手段) 18 窒素ガス(不活性ガス) 19 放熱フィン(放熱手段)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年5月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像投写装置に関
し、詳しくは入射する光を回折分光し所定の分散角で異
なる色成分に分散させるカラーフィルターを用いた映像
投写装置に関する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】カラーフィルター3は、反射型の回折格子
から成り、光源1からの光が入射すると、R色成分とG
色成分とB色成分を所定の分散角で回折分光するように
なっている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、該光
源からの光を波長が異なる複数種の色成分の光束に分離
する光学手段と、該光学手段で分離された前記複数種の
光束が入射される液晶パネルと、該液晶パネルを介した
光を投射するための投写レンズ系とを具備した映像投写
装置において、前記光学手段は、入射する光を回折分光
し所定の分散角で異なる色成分に分散させるカラーフィ
ルターと、該カラーフィルターを包囲し、少なくとも前
記カラーフィルタの光の入出射面に対峙する透明基材に
反射防止薄膜のコーティングを施したカバー部材からな
ることを特徴とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】また、カラーフィルターは入射する光を回
折分光し所定の分散角で異なる色成分に分散させる反射
型の回折格子であって、その光入出射側表面に金属層が
コーティングされており、内部に不活性ガスを封入した
状態でカバー部材がカラーフィルターを包囲している構
成にしても良い。この構成を用いることにより、反射型
の回折格子表面に設けられた金属層の酸化を防止するこ
とができ、酸化による経時劣化の無くすことができる。
具体的には、反射型の回折格子の光入出射側表面にアル
ミニウムからなる金属層がコーティングされており、前
記カバー部材の反射防止薄膜は誘電体膜で構成されてい
る。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】このように透明ガラス基材15上に反射防
止薄膜16を形成することにより、カラーフィルター1
1に入出射する光が反射されるのを防いでいる。表1に
透明ガラス基材15のみの場合と、透明ガラス基材15
上に反射防止薄膜16を形成した場合についての比較実
験結果を示す。尚、表1はカラーフィルター11へP偏
光光を入射させた場合の回折効率(=出射光/入射光)
[%]に関して、透明ガラス基材15が無い場合を10
0%としたときの回折効率を表している。この図から明
らかなように、透明ガラス基材15上に反射防止薄膜1
6を形成しなかった場合には、回折効率が86%であっ
たのに対して、反射防止薄膜16を形成した場合には単
層の誘電体層の場合で回折効率が96%、複数層の誘電
体層の場合で回折効率が99%となっており、反射防止
薄膜16を形成した場合には透明ガラス基材15の介在
による効率低下がほとんど見られないことがわかる。こ
のように、透明ガラス基板15上に反射防止薄膜16を
形成することにより、透明ガラス基材15の介在による
回折効率の低下を防ぎ、回折分光することができる。ま
た、複数の誘電体層から成る反射防止薄膜16を形成し
た場合には特に効果が顕著であることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02F 1/13 505 G03B 21/16 G03B 21/16 G02B 1/10 A

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、該光源からの光を波長が異なる
    複数種の色成分の光束に分離する光学手段と、該光学手
    段で分離された前記複数種の光束が入射される液晶パネ
    ルと、該液晶パネルを介した光を投射するための投写レ
    ンズ系とを具備した映像投写装置において、 前記光学手段は、回折格子によって入射する光を回折分
    光し所定の分散角で異なる色成分に分散させるカラーフ
    ィルターと、該カラーフィルターを包囲し、少なくとも
    前記カラーフィルタの光の入出射面に対峙する透明基材
    に反射防止薄膜のコーティングを施したカバー部材から
    なることを特徴とする映像投写装置。
  2. 【請求項2】 前記カラーフィルターは、入射する光を
    回折分光し所定の分散角で異なる色成分に分散させる反
    射型の回折格子であって、その光入出射側表面に金属層
    がコーティングされており、 内部に不活性ガスを封入した状態で、前記カバー部材は
    前記カラーフィルターを包囲していることを特徴とする
    請求項1記載の映像投写装置。
  3. 【請求項3】 前記カラーフィルターは、入射する光を
    回折分光し所定の分散角で異なる色成分に分散させる反
    射型の回折格子であって、その光入出射側表面にアルミ
    ニウムからなる金属層がコーティングされており、 前記カバー部材の反射防止薄膜は誘電体膜であることを
    特徴とする請求項1又は2に記載の映像投写装置。
  4. 【請求項4】 前記カラーフィルタの裏面には放熱手段
    が設けられていることを特徴とする請求項2又3に記載
    の映像投写装置。
  5. 【請求項5】 前記放熱手段は熱伝導性の優れた固体冷
    却ガラスであることを特徴とする請求項4記載の映像投
    写装置。
JP8327398A 1998-03-30 1998-03-30 映像投写装置 Pending JPH11282084A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012113221A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Dainippon Printing Co Ltd 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置
JP2014197166A (ja) * 2013-03-07 2014-10-16 セイコーエプソン株式会社 光学素子、光学素子の製造方法およびプロジェクター

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