JP2591154Y2 - LCD projector - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、液晶プロジェクタ装
置に関し、特にダイクロイックミラーを用いたカラー液
晶プロジェクタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal projector, and more particularly to a color liquid crystal projector using a dichroic mirror.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のカラー液晶プロジェクタ装置を図
５に示す。光源１を出た光は、コールドミラー２と紫外
線・赤外線カットフィルタ３により紫外線および赤外線
を取り除かれ、色分離用のダイクロイックミラー４、５
によりＲ、Ｇ、Ｂの３色に分離され、分離された各光は
直接またはミラー６で反射された後３枚の液晶ライトバ
ルブ８、９、１０をそれぞれ照射し、各液晶ライトバル
ブ８、９、１０を透過した光は、直接またはミラー７で
反射された後色合成用のダイクロイックミラー１１、１
２により合成され、投写レンズ１３により図示せぬスク
リーンに画像が写し出される。前記ダイクロイックミラ
ー４、５、１１、１２は、図４の分光特性曲線（波長−
光透過率の特性曲線）に示すように、特定の波長を境に
して光の透過率が急激に変化（透明から不透明に変化）
する特性すなわち分光特性を備え、この分光特性を利用
してＲ、Ｇ、Ｂの色分離を行う。従来の液晶プロジェク
タ装置においては、図示の通り、各ダイクロイックミラ
ー４、５および１１、１２への光の入射角φが４５゜つ
まり各ダイクロイックミラー４、５、１１、１２におけ
る光の反射方向は直角であった。なお、液晶ライトバル
ブ８、９、１０は通常、コントラストを向上させるため
に、光軸に対して適宜の角度θだけ傾けて配置する。2. Description of the Related Art A conventional color liquid crystal projector is shown in FIG. Light emitted from the light source 1 is filtered out of the ultraviolet light and infrared light by the cold mirror 2 and the ultraviolet / infrared cut filter 3, and the dichroic mirrors 4 and 5 for color separation are removed.
Are separated into three colors of R, G, and B, and the separated lights are irradiated directly on three liquid crystal light valves 8, 9 and 10 after being reflected by a mirror 6, respectively. The light transmitted through 9, 9 is reflected directly or after being reflected by the mirror 7 on a dichroic mirror 11, 1 for color synthesis.
2 and the image is projected on a screen (not shown) by the projection lens 13. The dichroic mirrors 4, 5, 11, and 12 correspond to the spectral characteristic curves (wavelength-
As shown in the light transmittance characteristic curve), the light transmittance sharply changes from a specific wavelength (changes from transparent to opaque)
, That is, spectral characteristics, and R, G, and B color separation is performed using the spectral characteristics. In the conventional liquid crystal projector, as shown, the incident angle φ of light on each dichroic mirror 4, 5 and 11, 12 is 45 °, that is, the direction of light reflection on each dichroic mirror 4, 5, 11, 12 is a right angle. Met. The liquid crystal light valves 8, 9 and 10 are usually arranged at an appropriate angle θ with respect to the optical axis in order to improve the contrast.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】ところで、ダイクロイ
ックミラーは―般に、入射角φが大きくなると図４に示
すように、Ｓ偏光に対する分光特性とＰ偏光に対する分
光特性との差が大きくなる性質がある液晶ライトバルブ
の視野角特性により（Ｓ＋Ｐ）／２の偏光の光を使うの
が―般的である。（Ｓ＋Ｐ）／２の光に対する分光特性
は、分光特性曲線における光透過率急変部分の勾配が緩
やかとなり、この（Ｓ＋Ｐ）／２の光を特定の波長で急
峻にカットできなくなる。従来の液晶プロジェクタ装置
では、ダイクロイックミラー４、５、１１、１２ヘの入
射角が４５゜と大きいため、色分離の性能が低下し、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色純度が悪くなるという問題が
あった。 By the way, the dichroic mirror generally has the property that the difference between the spectral characteristic for S-polarized light and the spectral characteristic for P-polarized light increases as the incident angle φ increases, as shown in FIG. A liquid crystal light valve
It is common to use light of (S + P) / 2 polarization due to the viewing angle characteristic of . In the spectral characteristic for the light of (S + P) / 2 , the gradient of the light transmittance sudden change portion in the spectral characteristic curve becomes gentle, and it becomes impossible to sharply cut the light of (S + P) / 2 at a specific wavelength. Conventional liquid crystal projector
In this case, since the incident angle to the dichroic mirrors 4 , 5 , 11 , and 12 is as large as 45 °, the performance of color separation is reduced.
The problem that the color purity of each of R, G, and B deteriorates
there were.

【０００４】本考案は上記従来の欠点を解消するために
なされたもので、ダイクロイックミラーが波長を急峻に
カットできるようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの色純度を向上さ
せることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks. The present invention enables a dichroic mirror to sharply cut a wavelength to improve the color purity of R, G, and B.
The purpose is to make it.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本考
案の液晶プロジェクタ装置は、光源から出た光を２枚の
色分離用ダイクロイックミラーによりＲ、Ｇ、Ｂの３色
に分離し、分離した光を３枚の液晶ライトバルブにそれ
ぞれ照射し、各液晶ライトバルブを透過した光を２枚の
色合成用ダイクロイックミラーで合成し、合成した光を
投写レンズでスクリーンに投写する液晶プロジェクタ装
置において、前記各ダイクロイックミラーヘの光の入射
角φが４５°より小さな角度となるように各ダイクロイ
ックミラーを配置したことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the liquid crystal projector of the present invention separates light emitted from a light source into three colors of R, G, and B by two dichroic mirrors for color separation. The liquid crystal light valve irradiates the three light beams to the three liquid crystal light valves, combines the light transmitted through each of the liquid crystal light valves with two dichroic mirrors for color combination, and projects the combined light onto a screen with a projection lens. , Each dichroic mirror so that the incident angle φ of light to each dichroic mirror is smaller than 45 °.
A lock mirror is arranged .

【０００６】さらに、本考案の液晶プロジェクタ装置で
は、前記各ダイクロイックミラーへの光の入射角φと前
記各液晶ライトバルブの光軸に対する角度θとの関係が
略φ＝４５°−θ／２ となるように各ダイクロイック
ミラーおよび各液晶ライトバルブを配置したことを特徴
とする。 Further, in the liquid crystal projector of the present invention,
Is the incident angle φ of light to each of the dichroic mirrors and
The relationship between the angle θ of each liquid crystal light valve and the optical axis is
Each dichroic so that approximately φ = 45 °-θ / 2
Features a mirror and liquid crystal light valves
And

【０００７】[0007]

【作用】上記構成において、ダイクロイックミラーに入
射する光の入射角φが小さくなるので、分光特性曲線に
おけるＳ偏光に対する分光特性とＰ偏光に対する分光特
性との差が小さくなる。このため、（Ｓ＋Ｐ）／２の光
に対する分光特性曲線における光透過率急変部分の勾配
が急となり、（Ｓ＋Ｐ）／２の光に対して特定の波長で
急峻にカットすることが可能である。これにより、Ｒ、
Ｇ、Ｂの色純度が向上し、美しい映像が得られる。 In the above configuration, since the incident angle φ of the light incident on the dichroic mirror is reduced , the difference between the spectral characteristic for S-polarized light and the spectral characteristic for P-polarized light in the spectral characteristic curve is reduced. For this reason, the gradient of the light transmittance abrupt change portion in the spectral characteristic curve for the light of (S + P) / 2 becomes steep, and the light of (S + P) / 2 can be cut sharply at a specific wavelength. This gives R,
The color purity of G and B is improved, and a beautiful image can be obtained.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１〜図３を参照
して説明する。実施例の液晶プロジェクタ装置は、使用
する光学部品自体は図５に示した従来の液晶プロジェク
タ装置と同じである。すなわち、メタルハライドランプ
等の光源１と、コールドミラー２と、紫外線・赤外線カ
ットフィルタ３と、２枚の色分離用のダイクロイックミ
ラー４、５と、２枚のミラー６、７と、３枚の液晶ライ
トバルブ８、９、１０と、２枚の色合成用のダイクロイ
ックミラー１１、１２と、投写レンズ１３と等からなっ
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The optical components used in the liquid crystal projector of the embodiment are the same as those of the conventional liquid crystal projector shown in FIG. That is, a light source 1 such as a metal halide lamp, a cold mirror 2, an ultraviolet / infrared cut filter 3, two dichroic mirrors 4 and 5 for color separation, two mirrors 6, 7 and three liquid crystals It comprises light valves 8, 9, and 10, two dichroic mirrors 11 and 12 for color composition, a projection lens 13, and the like.

【０００９】本実施例では、前記の色分離用および色合
成用の各ダイクロイックミラー４、５、１１、１２をい
ずれも、４５゜より小さな入射角φで光が入射するよう
に配置している。すなわち、各ダイクロイックミラー
４、５、１１、１２における光の反射方向は鋭角であ
る。また、各液晶ライトバルブ８、９、１０はコントラ
ストを向上させるために、従来と同様に光軸に対して適
宜の角度θだけ傾けている。そして、前記ダイクロイッ
クミラーヘの入射角φと液晶ライトバルブの光軸に対す
る角度θとの関係が略 φ＝４５゜−θ／２ となるよ
うにしている。これにより、各液晶ライトバルブ８、
９、１０は、後述するようにダイクロイックミラーやミ
ラーでの光の反射方向あるいはダイクロイックミラーを
透過した光の方向と平行となっている。 In this embodiment , the dichroic mirrors 4, 5, 11, and 12 for color separation and color synthesis are all arranged so that light is incident at an incident angle φ smaller than 45 °. . That is, the direction of light reflection at each of the dichroic mirrors 4, 5, 11, and 12 is an acute angle. Each of the liquid crystal light valves 8, 9, and 10 is inclined at an appropriate angle θ with respect to the optical axis as in the related art in order to improve the contrast. The relationship between the angle of incidence φ on the dichroic mirror and the angle θ with respect to the optical axis of the liquid crystal light valve is approximately φ = 45 ° −θ / 2 . Thereby, each liquid crystal light valve 8,
Reference numerals 9 and 10 are parallel to the direction in which light is reflected by a dichroic mirror or a mirror or the direction of light transmitted through the dichroic mirror, as described later .

【００１０】上記の液晶プロジェクタ装置において、光
源１を出た光は、コールドミラー２と紫外線・赤外線カ
ットフィルタ３により紫外線および赤外線を取り除か
れ、色分離用のダイクロイックミラー４、５によりＲ、
Ｇ、Ｂの３色に分離され、分離された各光は直接または
ミラー６で反射された後３枚の液晶ライトバルブ８、
９、１０をそれぞれ照射し、各液晶ライトバルブ８、
９、１０を透過した光は、直接またはミラー７で反射さ
れた後、色合成用のダイクロイックミラー１１、１２に
より合成され、投写レンズ１３により図示せぬスクリー
ンに画像が写し出される。In the above-mentioned liquid crystal projector, the light emitted from the light source 1 is filtered out of ultraviolet light and infrared light by a cold mirror 2 and an ultraviolet / infrared cut filter 3, and is separated by dichroic mirrors 4 and 5 for color separation.
G and B are separated into three colors, and the separated lights are reflected directly or after being reflected by a mirror 6, three liquid crystal light valves 8,
9 and 10 respectively, and each liquid crystal light valve 8,
The light transmitted through 9, 9 is reflected directly or after being reflected by the mirror 7, is then synthesized by dichroic mirrors 11 and 12 for color synthesis, and an image is projected on a screen (not shown) by the projection lens 13.

【００１１】前記ダイクロイックミラー４、５、１１、
１２は光を特定の波長でカットする分光特性によりＲ、
Ｇ、Ｂの色分離を行うが、各ダイクロイックミラー４、
５、１１、１２に入射する光の入射角φを小さくしたこ
とで、その分光特性曲線は図３のごとくなり、Ｓ偏光に
対する分光特性とＰ偏光に対する分光特性との差が小さ
くなる。このため、（Ｓ＋Ｐ）／２の光に対する分光特
性曲線における光透過率急変部分の勾配が急となり、
（Ｓ＋Ｐ）／２の光に対して特定の波長で急峻にカット
することが可能となる。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの色純
度が向上し、美しい映像が得られる。The dichroic mirrors 4, 5, 11,
Reference numeral 12 denotes a spectral characteristic for cutting light at a specific wavelength.
G and B are separated, but each dichroic mirror 4,
In this <br/> and that has a small incident angle φ of the light incident on the 5, 11, 12, the spectral characteristic curve becomes as in FIG. 3, the difference between the spectral characteristics for the spectral characteristic and the P-polarized light with respect to S-polarized light Become smaller. For this reason, the gradient of the light transmittance sudden change portion in the spectral characteristic curve for the light of (S + P) / 2 becomes steep,
(S + P) / 2 light can be sharply cut at a specific wavelength. Thereby, the color purity of R, G, and B is improved, and a beautiful image is obtained.

【００１２】また、φ＝４５°−θ／２ としたこと
で、液晶ライトバルブ１０はダイクロイックミラー４で
反射した光の方向と平行になる。したがって、液晶ライ
トバルブ１０をミラー６側に十分接近させてもダイクロ
イックミラー４で反射した光を遮らない。また液晶ライ
トバルブ８はミラー７で反射した光の方向と平行であ
る。したがって、ミラー７を液晶ライトバルブ８側に十
分接近させても液晶ライトバルブ８がミラー７で反射し
た光を遮らない。また、色分離側の各部品６、１０、１
１、１２が全体に図の右側に寄せられる。液晶ライトバ
ルブ８、１０の傾斜の向きは、従来と比べてダイクロイ
ックミラー５、１０とミラー７、６との間隔を大きくし
液晶プロジェクタ装置の長手方向（図１の左右方向）の
寸法を大きくする要素であるが、前記の通り、φ＝４５
°−θ／２ としたことにより、液晶プロジェクタ装置
の長手方向の寸法が大きくなることは防止できる。ま
た、図２に示すように、液晶ライトバルブ９は色分離側
の光軸Ｋ１方向（ダイクロイックミラー５を透過した光
の方向）、および色合成側の光軸Ｋ２方向（ミラー１１
で反射した光の方向）とほぼ平行である。したがって、
従来の液晶プロジェクタ装置の構成と異なり、液晶ライ
トバルブ９が色分離側の光軸Ｋ１と色合成側の光軸Ｋ２
との間隔を広く取ることを要求することはない。したが
って、従来と比べて、液晶プロジェクタ装置の幅方向
（図１の上下方向）の寸法を小さくすることができる。Also, by setting φ = 45 ° −θ / 2 , the liquid crystal light valve 10 becomes parallel to the direction of the light reflected by the dichroic mirror 4. Therefore, the light reflected by the dichroic mirror 4 is not blocked even when the liquid crystal light valve 10 is sufficiently close to the mirror 6 side. The liquid crystal light valve 8 is parallel to the direction of the light reflected by the mirror 7. Therefore, even if the mirror 7 is brought sufficiently close to the liquid crystal light valve 8 side, the liquid crystal light valve 8 does not block the light reflected by the mirror 7. Also, each component 6, 10, 1 on the color separation side
1, 12 are moved to the right side of the figure as a whole. The inclination directions of the liquid crystal light valves 8 and 10 increase the distance between the dichroic mirrors 5 and 10 and the mirrors 7 and 6 and increase the dimension of the liquid crystal projector in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 1). Element, but as described above, φ = 45
By setting the angle to −θ / 2 , it is possible to prevent the longitudinal dimension of the liquid crystal projector from increasing. As shown in FIG. 2, the liquid crystal light valve 9 has a direction of the optical axis K1 on the color separation side (the direction of light transmitted through the dichroic mirror 5) and a direction of the optical axis K2 on the color synthesis side (the mirror 11).
(The direction of the light reflected by the light source). Therefore,
Unlike the configuration of the conventional liquid crystal projector, the liquid crystal light valve 9 has an optical axis K1 on the color separation side and an optical axis K2 on the color synthesis side.
There is no requirement that the distance be wide. Therefore, the size of the liquid crystal projector in the width direction (vertical direction in FIG. 1) can be reduced as compared with the related art.

【００１３】[0013]

【考案の効果】本考案によれば、ダイクロイックミラー
ヘの光の入射角φを４５゜よりも小さくしたので、ダイ
クロイックミラーのＳ偏光に対する分光特性とＰ偏光に
対する分光特性との差が小さくなり、波長を急峻にカッ
トすることが可能となった。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの
色純度を向上させ、美しいカラー映像を得ることができ
た。 [Effect of the invention] According to the invention, the dichroic mirror
The incident angle φ of the light was made smaller than 45 °.
Spectral characteristics of croic mirror for S-polarized light and P-polarized light
The difference from the spectral characteristics is small, and the wavelength is sharply cut.
It is now possible to Thereby, R, G, B
Improve color purity and obtain beautiful color images
Was.

【００１４】さらに、ダイクロイックミラーへの入射角
φと液晶ライトバルブの光軸に対する角度θとの関係を
φ＝４５°−θ／２ に設定することにより、各光学部
品の配置間隔を狭くすることが可能となり、装置全体の
小型化を実現することができる。 Further, the angle of incidence on the dichroic mirror
The relationship between φ and the angle θ to the optical axis of the liquid crystal light valve is
By setting φ = 45 ° −θ / 2, each optical part
It is possible to narrow the spacing between products,
Miniaturization can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本考案の―実施例を示す液晶プロジェクタ装置
の構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a liquid crystal projector device according to an embodiment of the present invention.

【図２】同要部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the main part.

【図３】実施例のダイクロイックミラーの分光特性図
（波長−光透過率特性図）である。FIG. 3 is a spectral characteristic diagram (wavelength-light transmittance characteristic diagram) of a dichroic mirror of an example .

【図４】従来の液晶プロジェクタ装置におけるダイクロ
イックミラーの分光特性図てある。FIG. 4 is a spectral characteristic diagram of a dichroic mirror in a conventional liquid crystal projector.

【図５】従来の液晶プロジェクタ装置の構成説明図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of a conventional liquid crystal projector device .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光源 ４、５、１１、１２ ダイクロイックミラー ６、７ ミラー ８、９、１０ 液晶ライトバルブ φ ダイクロイックミラーヘの入射角 θ 液晶ライトバルブの光軸に対する角度 １３ 投写レンズ Reference Signs List 1 light source 4, 5, 11, 12 dichroic mirror 6, 7, mirror 8, 9, 10 liquid crystal light valve φ incident angle to dichroic mirror θ angle with respect to optical axis of liquid crystal light valve 13 projection lens

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】 光源から出た光を２枚の色分離用ダイク
ロイックミラーによりＲ、Ｇ、Ｂの３色に分離し、分離
した光を３枚の液晶ライトバルブにそれぞれ照射し、各
液晶ライトバルブを透過した光を２枚の色合成用ダイク
ロイックミラーで合成し、合成した光を投写レンズでス
クリーンに投写する液晶プロジェクタ装置において、前
記各ダイクロイックミラーヘの光の入射角φと前記各液
晶ライトバルブの光軸に対する角度θとの関係が略 φ
＝４５°−θ／２ となるように各ダイクロイックミラ
ーおよび各液晶ライトバルブを配置したことを特徴とす
る液晶プロジェクタ装置。A light emitted from a light source is separated into three colors of R, G, and B by two dichroic mirrors for color separation, and the separated light is irradiated to three liquid crystal light valves, respectively. In a liquid crystal projector device, light transmitted through a valve is synthesized by two dichroic mirrors for color synthesis, and the synthesized light is projected on a screen by a projection lens, the incident angle φ of light to each dichroic mirror and each liquid
The relationship between the angle θ to the optical axis of the crystal light valve is approximately φ
= 45 ° -θ / 2 so that each dichroic mirror
And a liquid crystal projector in which each liquid crystal light valve is arranged .