JP3206534B2 - Color image forming equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像形成装置
に関し、特にテレビ放送用、画像通信用、医療用、工業
用そして劇場用等に好適なカラー画像形成装置に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より自然光や複数の波長成分を有す
る光束から所定の分光特性を有する光束を選択し表示す
るようにしたカラー画像形成装置としてカラーフィルタ
ーと液晶ライトバルブを組み合わせたものが良く知られ
ている。第１図はこの種のカラー画像形成装置の一例の
構成の一部分の概略図である。図中１は複数の波長成分
を有する多色光源Ｓからの白色光束であり、多色光源Ｓ
からの光束１を空間的に配置された１画素毎に通常、赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のカラーフィ
ルターを有するカラーフィルター部２に入射させ色分解
を行っている。そして各カラーフィルター毎に設けた複
数のライトバルブ３−１より成るライトバルブ部３によ
り独立に透過光強度を制御することにより階調出し等を
行っている。 【０００３】カラーフィルターとして代表的なものに染
料、顔料等の光吸収材を利用した吸収型のものが広く使
用されている。この他光のカラーフィルターとしては多
重干渉膜や回折格子等を用いたものが知られている。 【０００４】液晶ライトバルブとしてはＴＮ（ツイスト
・ネマチック）型、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型、複屈折
制御型、相転移型そして熱光学効果型等が知られてい
る。 【０００５】これら従来のカラーフィルターとライトバ
ルブを利用したカラー画像形成装置は第１図に示すよう
に空間的に赤色、緑色、青色の３つのカラーフィルター
Ｒ，Ｇ，Ｂを配置して１つの画素を形成している。この
為、例えば赤フィルター部（Ｒ）に入射する白色光
（Ｗ）のうち緑色成分と青色成分は吸収、反射あるいは
回折等で除去されるので光利用効率は原理的に高々１／
３程度である。実際にはこれにライトバルブの透過率が
掛けられ光利用効率は更に低下してくる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は光利用効率が
高いカラー画像形成装置の提供を目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像形成
装置は、複数のライトバルブで一つの画素を構成し、各
画素毎に複数のライトバルブにより互いに色が異なる複
数の光の強度を調節することによりカラー画像を形成す
るカラー画像形成装置において、平行光を供給する手段
と、前記平行光を互いに色が異なる複数の光に分ける分
光手段と、複数のライトバルブに共通の集光素子を複数
個それらの焦平面に各ライトバルブが位置するように並
べた集光素子群とを有し、前記分光手段からの互いに色
が異なる複数の光のうち一つの光を垂直方向から残りの
光を垂直方向に対して傾いた複数の方向から前記集光素
子群の各共通の集光素子に重ねて入射させることによ
り、前記共通の集光素子毎に前記互いに色が異なる複数
の光を互いに異なる位置に集光し、それぞれ対応するラ
イトバルブに入射させることを特徴としている。 【０００８】 【発明の実施の形態】第２図(A) は本発明の基礎となる
構成を示す斜視図、第２図(B) は同図(A) の動作を模式
的に表わした平面図である。図中１は複数の波長成分を
有する白色光束、６は白色光束１を回折（分光）する分
光手段としての回折格子、５は回折格子６の回折方向に
屈折力を有する複数の集光素子５−１より成る集光光学
部材（集光素子群）であり、本実施例ではレンチキュラ
板より構成している。尚集光光学部材５は回折格子６と
一体化して構成しているが独立に構成しても良い。３は
複数のライトバルブを２次元的に配置したライトバルブ
部で横方向の３つのライトバルブ３−１，３−２，３−
３で１画素を構成するようにしている。７は拡散板であ
りライトバルブ部３と一体的若しくは独立に構成されて
いる。 【０００９】本例では光源からの白色光束１がレンチキ
ュラ板５に略垂直に入射している。 【００１０】本例では多色性光源からの白色光束１をレ
ンチキュラ板５で集光させ、回折格子６を介し０次、±
１次 ・・・の各回折光をライトバルブ部３に導光させてい
る。特に本例では回折格子６の格子ピッチ、位相変化量
等を特定することによりライトバルブ部３に導光する±
１次の回折光にエネルギーの大半が集中するようにして
光利用効率の向上を図っている。 【００１１】ライトバルブ部３は第２図(B) に示すよう
に±１次の各回折光の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ等のスペ
クトル光が、それらが分布する領域の１画素列の列方向
の少なくとも１画素に相当する３つのライトバルブ３−
１，３−２，３−３に入射するように配置されている。
そしてスペクトル光として利用しない領域、例えば０次
回折光や±２次以上の回折光が集中する領域には光束を
不透過とする為の遮光板を配置している。 【００１２】これにより本例では各ライトバルブを通過
する透過光強度を制御することにより透過光の波長選択
を行っている。 【００１３】次に具体的な数値をもって説明する。 【００１４】本例では回折格子６を格子ピッチ１．２μ
ｍ、深さ０．６μｍ、山と谷との比率が１：２の台形状
のレリーフ型より構成し、その裏面をレンチキュラ面と
し、その一要素のピッチを６００μｍとしポリカーボネ
イトで一体成形したものを用いている。 【００１５】ライトバルブ３はＴＮ液晶を用い裏面を拡
散面７としている。 【００１６】レンチキュラ板５の尾根から谷に向かって
青、緑、赤の色光を得るようにライトバルブ部を配置し
ている。そして３つのライトバルブより１画素を形成
し、３つのライトバルブの間隙部には０次回折光及び±
２次以上の回折光を遮光する為の遮光板を設けている。
３−１，３−２，３−３の３つのライトバルブはピーク
波長が４４０ｎｍ，５５０ｎｍ，６２０ｎｍでバンド幅
が順に±４０ｎｍ，±４０ｎｍ，±３０ｎｍとなる位置
に開口部を設けている。 【００１７】そして回折格子面６とライトバルブ部３と
の間隔が０．５ｍｍのとき、レンチキュラ板の尾根の中
心位置から見て青色開口部は２００μｍ、緑色開口部は
２５０μｍ、赤色開口部は３００μｍの位置を中心とし
て各々のライトバルブが設置されている。 【００１８】波長４４０ｎｍ，５５０ｎｍ，６２０ｎｍ
でスペクトルピークを有する演色性の螢光灯を用いたと
き１次回折光への変換効率、即ち光源からライトバルブ
部までの光利用効率は７０％程度であり、液晶ライトバ
ルブの透過率が約３５％であり、全系としての光利用効
率は約２０数％であった。 【００１９】これは従来のカラー画像形成装置の光利用
効率に比べ４〜５倍である。 【００２０】第２図に示す例ではレンチキュラ板５の一
要素５−１を通過した光束を回折格子６で回折した後、
２画素列に対応する領域に入射させているが、例えば第
３図(A) に示す如く回折格子６へ斜め方向から光束を入
射させ−１次の回折光を利用したり、若しくは同図(B)
に示す如く回折格子６の格子を非対称性形状で、所謂ブ
レーズ化することにより＋１次若しくは−１次の回折光
のみを利用し、レンチキュラ板５の一要素５−１を１画
素列に対応した領域に入射させるようにしても良い。 【００２１】例えば第３図(A) に示す例では光束１のレ
ンチキュラ板５への入射角は３０度、回折格子６の形状
は、格子ピッチ０．６μｍ、深さ２μｍ、山と谷の比率
１：４の台形状であり、レンチキュラ板５の一要素５−
１のピッチは６００μｍである。 【００２２】回折格子６とライトバルブ部３との間隔を
０．５ｍｍとした場合、ライトバルブの開口部の中心位
置はレンチキュラ板５の一要素の尾根の中心部から青色
用が１２０μｍ、緑色用が２３０μｍ、赤色用が３００
μｍの位置に設定されている。 【００２３】ライトバルブの他の部分、例えば−１次回
折光が入射する領域以外は遮光板が設けられている。不
図示の拡散面７はライトバルブ部３から約０．５ｍｍ離
れた位置にあり、赤，緑、青色の分離した光が再び重な
り合い加法混色により任意の色を出すカラー画像形成装
置を達成している。 【００２４】第６図は本発明の基礎となる例の構成を示
す概略図であり、本実施例では第２図の例の拡散板７の
代わりに投射用のレンチキュラ板８とレンズ９をライト
バルブ部３の出射側に設け結像面にスクリーン１０を配
置した投射型のカラー画像形成装置に適用したものであ
る。 【００２５】本発明では以上の各例で用いたレンチキュ
ラ板の代わりに複数の微小レンズを２次元的に配置した
所謂ハエの眼レンズやセルフォックレンズ等のレンズを
用い、１つの微小レンズを通過し、回折した所定次数の
回折光を少なくとも１つの画素に相当する領域に入射さ
せるようにしても良い。 【００２６】第５図は本発明の実施例の要部概略図であ
る。同図において51は点光源に近い多色性光源である。
光源51からの光束をコリメーターレンズ52で平行光束と
して分光手段としての回折格子６に入射させている。回
折格子６は第２図(B) や第３図(A),(B) 等で示す構成よ
り成っている。５は集光素子群であり、複数の集光素子
より成っている。集光素子群としてはレンチキュラ板や
ハエの眼レンズやセルフォックレンズ群等から成ってい
る。３は複数のライトバルブを有するライトバルブ部で
あり、第２図，第３図(A),(B) 等で示す構成より成って
いる。 【００２７】本実施例では第２図の例に比べて回折格子
６を光源51側に配置することにより回折格子６からの反
射光を外へ逃がし迷光を少なくしている。又多色性光源
51としては特定波長域に発光を集中させた高演色性の光
源を用いて光利用効率及び色再現性を良好に行ってい
る。 【００２８】又、本実施例においては第５図に示すよう
に集光素子群５に入射した平行光が一点に集光する位
置、即ち集光素子群５の焦平面にライトバルブ部３を配
置している。 【００２９】このとき第５図に示すように回折格子６か
らの互いに色が異なる複数の光のうち１つは集光素子群
５に垂直方向から入射している。又、他の複数の光は第
５図から明かのように（直接図示していないが）垂直方
向に対して傾いた複数の方向から集光素子群５に入射し
ている。これによって集光素子群５の焦平面に配置した
複数のライトバルブに各々、色の異なる光を集光させて
いる。 【００３０】本実施例におけるライトバルブとしては光
透過を制御することが出来るものであればどのようなも
のであっても良く、前述した液晶ライトバルブの他に電
気光学結晶や薄膜磁性ガーネット等を用いたもの、変形
ミラーを利用したもの、ＥＣ（エレクトロクロミック）
現象やＰＣ（フォトクロミック）現象等を利用したもの
であっても良い。 【００３１】ライトバルブの配置位置及び開口面積は必
要とされる色再現範囲により決定される。即ちライトバ
ルブ面に集光された１次回折光は波長により空間的に分
離されており各色要素に対応するライトバルブの開口部
をどの波長領域に設定するかにより再現できる色範囲が
決定される。 【００３２】第４図はこのときの色再現の様子をＣＩＥ
色度図上で示した説明図である。同図において(a) で示
す領域はスペクトル光のうち波長４５０ｎｍ，５５０ｎ
ｍ，６２０ｎｍに相当する位置にライトバルブの１つの
開口部の中心を選択した場合である。 【００３３】開口部のスリット幅を拡げるに従って色再
現範囲は同図の矢印の光源位置Ｐに近づいてくる。又同
図の(b) で示す領域は同様に開口部の中心を波長４８０
ｎｍ，５２０ｎｍ，６５０ｎｍに設定した場合であり、
実線で囲まれる範囲内で色再現が可能となる。尚実際に
は多色性光源のスペクトル分布に合わせた位置やスリッ
ト幅等も考慮して設定されている。 【００３４】ライトバルブ部３から出射する光束はカラ
ー画像形成装置の形態によって種々と処理される。例え
ば直視型の場合はライトバルブの直後に透過型の拡散板
７を設ければ、これにより画像の観察が可能となる。尚
このときライトバルブ部３の片面を拡散面としても良
い。又投射型の場合は投射レンズ若しくは投射ミラーと
シュミットレンズ等から成る投射系によりスクリーン上
に投影するようにしても良い。 【００３５】画像のアドレスはライトバルブの種類に応
じて電気アドレス、光アドレス等、任意に設定すること
が可能である。 【００３６】尚以上の実施例においてレンチキュラ板の
光源側に集光力を有した光学部材、例えばフレネルレン
ズプレートを設置すれば光源からの光束の有効利用を図
ることが出来るので好ましい。 【００３７】又本実施例では透過型のカラー画像形成装
置について示したが反射型としても同様に使用可能であ
る。 【００３８】 【発明の効果】本発明によれば高い光利用効率で、明る
いカラー画像形成装置を達成することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image forming apparatus, and more particularly to a color image forming apparatus suitable for television broadcasting, image communication, medical use, industrial use, and theater use. It concerns the device. 2. Description of the Related Art Conventionally, a color image forming apparatus in which a color filter and a liquid crystal light valve are combined as a color image forming apparatus for selecting and displaying a light beam having a predetermined spectral characteristic from natural light or a light beam having a plurality of wavelength components. Is well known. FIG. 1 is a schematic view of a part of the configuration of an example of this type of color image forming apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes a white light beam from a multicolor light source S having a plurality of wavelength components,
The light flux 1 from the light is incident on a color filter unit 2 having three color filters of red (R), green (G), and blue (B) for each pixel spatially arranged to perform color separation. ing. The light valve section 3 composed of a plurality of light valves 3-1 provided for each color filter independently controls the intensity of transmitted light to perform gradation output and the like. As a typical color filter, an absorption type using a light absorbing material such as a dye or a pigment is widely used. In addition, as a light color filter, a filter using a multiple interference film, a diffraction grating, or the like is known. As liquid crystal light valves, there are known a TN (twisted nematic) type, a GH (guest / host) type, a birefringence control type, a phase transition type, a thermo-optic effect type and the like. In the conventional color image forming apparatus using a color filter and a light valve, three color filters R, G and B are spatially arranged as shown in FIG. Pixels are formed. For this reason, for example, the green component and the blue component of the white light (W) incident on the red filter portion (R) are removed by absorption, reflection, diffraction or the like, so that the light utilization efficiency is at most 1 / in principle.
It is about 3. Actually, this is multiplied by the transmittance of the light valve, and the light use efficiency is further reduced. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus having high light utilization efficiency. In the color image forming apparatus of the present invention, one pixel is constituted by a plurality of light valves, and a plurality of light beams of different colors are formed by a plurality of light valves for each pixel. In a color image forming apparatus that forms a color image by adjusting the intensity, a unit that supplies parallel light, a spectral unit that divides the parallel light into a plurality of lights having different colors, and a common light source common to a plurality of light valves. A light-collecting element group in which a plurality of optical elements are arranged such that each light valve is located on their focal plane, and one of a plurality of lights having different colors from the spectral means is emitted from the vertical direction. By causing the remaining light to overlap and be incident on each common light-collecting element of the light-collecting element group from a plurality of directions inclined with respect to the vertical direction, the plurality of different colors are different for each common light-collecting element. the light It is characterized in that the light is condensed at different positions and is incident on the corresponding light valves. FIG. 2 (A) is a perspective view showing the basic structure of the present invention, and FIG. 2 (B) is a plan view schematically showing the operation of FIG. FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a white light beam having a plurality of wavelength components, 6 denotes a diffraction grating as a spectral unit for diffracting (split) the white light beam 1, and 5 denotes a plurality of light-collecting elements 5 having a refractive power in the diffraction direction of the diffraction grating 6. This is a light-collecting optical member (light-collecting element group) composed of -1 and is formed of a lenticular plate in this embodiment. Although the condensing optical member 5 is formed integrally with the diffraction grating 6, it may be formed independently. Reference numeral 3 denotes a light valve section in which a plurality of light valves are two-dimensionally arranged, and three light valves 3-1 to 3-2 in the horizontal direction.
3 make up one pixel. Reference numeral 7 denotes a diffusion plate which is formed integrally or independently of the light valve unit 3. In this embodiment, a white light beam 1 from a light source is incident on a lenticular plate 5 substantially perpendicularly. In this embodiment, a white light beam 1 from a polychromatic light source is condensed by a lenticular plate 5, and a zero-order, ±
The first-order diffracted light is guided to the light valve unit 3. In particular, in the present example, the light is guided to the light valve unit 3 by specifying the grating pitch, the amount of phase change, and the like of the diffraction grating 6.
Most of the energy is concentrated on the first-order diffracted light to improve the light use efficiency. As shown in FIG. 2 (B), the light valve section 3 is arranged such that each of the ± 1st-order diffracted light components such as red R, green G, blue B, etc. Three light valves 3 corresponding to at least one pixel in the column direction
They are arranged so as to enter 1, 3-2 and 3-3.
In a region not used as spectral light, for example, in a region where 0th-order diffracted light or ± 2nd-order or more diffracted light is concentrated, a light shielding plate for opaque light beams is arranged. Thus, in this embodiment, the wavelength of the transmitted light is selected by controlling the intensity of the transmitted light passing through each light valve. Next, a description will be given using specific numerical values. In this embodiment, the diffraction grating 6 has a grating pitch of 1.2 μm.
m, a depth of 0.6 μm, a trapezoidal relief type having a ratio of peaks to valleys of 1: 2, a back surface of which is a lenticular surface, a pitch of one element of which is 600 μm, and integrally molded with polycarbonate. Used. The light valve 3 is made of TN liquid crystal and has a back surface as a diffusion surface 7. The light valve portion is arranged so as to obtain blue, green, and red light from the ridge of the lenticular plate 5 toward the valley. Then, one pixel is formed from the three light valves, and the zero-order diffracted light and ±
A light-shielding plate for shielding the second-order or higher order diffracted light is provided.
The three light valves 3-1, 3-2, and 3-3 have openings at positions where the peak wavelengths are 440 nm, 550 nm, and 620 nm and the bandwidths are ± 40 nm, ± 40 nm, and ± 30 nm, respectively. When the distance between the diffraction grating surface 6 and the light valve portion 3 is 0.5 mm, the blue opening is 200 μm, the green opening is 250 μm, and the red opening is 300 μm as viewed from the center of the ridge of the lenticular plate. Each light valve is installed centering on the position of. Wavelength 440 nm, 550 nm, 620 nm
When a fluorescent lamp having a color rendering property having a spectral peak is used, the conversion efficiency to the first-order diffracted light, that is, the light utilization efficiency from the light source to the light valve portion is about 70%, and the transmittance of the liquid crystal light valve is about 35%. %, And the light use efficiency of the entire system was about 20 several%. This is 4 to 5 times the light use efficiency of the conventional color image forming apparatus. In the example shown in FIG. 2, after the light beam passing through one element 5-1 of the lenticular plate 5 is diffracted by the diffraction grating 6,
Although the light is made incident on the area corresponding to the two pixel columns, for example, as shown in FIG. 3 (A), a light beam is made incident on the diffraction grating 6 from an oblique direction to use the −1st-order diffracted light, or B)
As shown in the figure, the grating of the diffraction grating 6 is asymmetrically shaped, so-called blazed, so that only the +1 order or −1 order diffracted light is used, and one element 5-1 of the lenticular plate 5 corresponds to one pixel column. The light may be incident on the region. For example, in the example shown in FIG. 3A, the angle of incidence of the light beam 1 on the lenticular plate 5 is 30 degrees, the shape of the diffraction grating 6 is a grating pitch of 0.6 μm, a depth of 2 μm, and a ratio of peaks and valleys. 1: 4 trapezoid, one element 5 of the lenticular plate 5
The pitch of 1 is 600 μm. When the distance between the diffraction grating 6 and the light valve unit 3 is 0.5 mm, the center position of the opening of the light valve is 120 μm for blue and 120 μm for green from the center of the ridge of one element of the lenticular plate 5. Is 230 μm and red is 300
It is set at the position of μm. A light-shielding plate is provided in other portions of the light valve, for example, except for the region where the -1st-order diffracted light is incident. The diffusion surface 7 (not shown) is located at a position about 0.5 mm away from the light valve section 3 to achieve a color image forming apparatus in which red, green, and blue separated lights overlap again to produce an arbitrary color by additive color mixing. I have. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of an example which is the basis of the present invention. In this embodiment, a lenticular plate 8 for projection and a lens 9 are written in place of the diffusion plate 7 in the example of FIG. The present invention is applied to a projection type color image forming apparatus in which a screen 10 is provided on an image forming surface provided on an emission side of a valve section 3. In the present invention, instead of the lenticular plate used in each of the above examples, a lens such as a so-called fly-eye lens or a selfoc lens in which a plurality of microlenses are arranged two-dimensionally is used, and passes through one microlens. Then, the diffracted light of a predetermined order that has been diffracted may be made incident on a region corresponding to at least one pixel. FIG. 5 is a schematic view of a main part of an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 51 denotes a polychromatic light source close to a point light source.
The light beam from the light source 51 is incident on the diffraction grating 6 as a spectral unit by a collimator lens 52 as a parallel light beam. The diffraction grating 6 has the structure shown in FIGS. 2 (B), 3 (A) and 3 (B). Reference numeral 5 denotes a light-collecting element group, which includes a plurality of light-collecting elements. The light-collecting element group includes a lenticular plate, a fly's eye lens, a selfoc lens group, and the like. Reference numeral 3 denotes a light valve portion having a plurality of light valves, and has a structure shown in FIGS. 2, 3A, 3B and the like. In this embodiment, as compared with the example shown in FIG. 2, by disposing the diffraction grating 6 on the light source 51 side, reflected light from the diffraction grating 6 escapes to reduce stray light. Polychromatic light source
As 51, the light use efficiency and the color reproducibility are satisfactorily performed by using a light source having a high color rendering property in which light emission is concentrated in a specific wavelength range. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the light valve section 3 is located at a position where the parallel light incident on the light-collecting element group 5 is condensed at one point, that is, at the focal plane of the light-collecting element group 5. Have been placed. At this time, as shown in FIG. 5, one of a plurality of lights having different colors from the diffraction grating 6 is incident on the light condensing element group 5 from the vertical direction. Further, as shown in FIG. 5, other plural lights are incident on the light-collecting element group 5 from plural directions inclined with respect to the vertical direction (not shown directly). As a result, light of different colors is condensed on each of the plurality of light valves arranged on the focal plane of the light condensing element group 5. The light valve in this embodiment may be any light valve as long as it can control light transmission. In addition to the above-described liquid crystal light valve, an electro-optic crystal, a thin film magnetic garnet, or the like may be used. Used, deformed mirror, EC (electrochromic)
A phenomenon utilizing a phenomenon or a PC (photochromic) phenomenon may be used. The arrangement position and opening area of the light valve are determined by the required color reproduction range. That is, the first-order diffracted light condensed on the light valve surface is spatially separated by wavelength, and the color range that can be reproduced is determined by setting the wavelength region of the light valve opening corresponding to each color element. FIG. 4 shows the state of color reproduction at this time by CIE.
FIG. 3 is an explanatory diagram shown on a chromaticity diagram. In the figure, the region indicated by (a) is the wavelength 450 nm, 550 n of the spectrum light.
In this case, the center of one opening of the light valve is selected at a position corresponding to m, 620 nm. As the slit width of the opening is increased, the color reproduction range approaches the light source position P indicated by the arrow in FIG. Similarly, the area shown by (b) in FIG.
nm, 520 nm, and 650 nm.
Color reproduction is possible within the range surrounded by the solid line. In practice, the position is set in consideration of the position, the slit width, and the like according to the spectral distribution of the polychromatic light source. The light beam emitted from the light valve section 3 is processed variously depending on the form of the color image forming apparatus. For example, in the case of a direct view type, if a transmission type diffusion plate 7 is provided immediately after the light valve, an image can be observed. At this time, one surface of the light valve section 3 may be a diffusion surface. In the case of the projection type, the image may be projected on a screen by a projection system including a projection lens or a projection mirror and a Schmitt lens. The address of the image can be arbitrarily set, such as an electrical address or an optical address, according to the type of the light valve. In the above-described embodiment, it is preferable to install an optical member having a condensing power, for example, a Fresnel lens plate on the light source side of the lenticular plate, because the light flux from the light source can be effectively used. In this embodiment, a transmission type color image forming apparatus has been described, but a reflection type can also be used. According to the present invention, a bright color image forming apparatus can be achieved with high light use efficiency.

【図面の簡単な説明】 【図１】従来のカラー画像形成装置の概略図、 【図２】本発明の基礎となるカラー画像形成装置の一実
施例の斜視図と平面図、 【図３】カラー画像形成装置の分光手段の説明図 【図４】本発明のカラー画像形成装置における色再現範
囲の説明図 【図５】本発明の一実施例の説明図 【図６】本発明に係る光学系の説明図 【符号の説明】 １ 白色光束 ２ カラーフィルター ３ ライトバルブ部 ５ レンチキュラ板 ６ 回折格子 ７ 拡散板 ８ 投射用のレンズ ９ レンズ １０ スクリーンBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a conventional color image forming apparatus, FIG. 2 is a perspective view and a plan view of an embodiment of a color image forming apparatus on which the present invention is based, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view of a spectral unit of the color image forming apparatus. FIG. 4 is an explanatory view of a color reproduction range in the color image forming apparatus of the present invention. FIG. 5 is an explanatory view of one embodiment of the present invention. Description of the system [Description of symbols] 1 White light beam 2 Color filter 3 Light valve unit 5 Lenticular plate 6 Diffraction grating 7 Diffusion plate 8 Projection lens 9 Lens 10 Screen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｇ０２Ｂ 5/18 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ 27/00 Ｇ０２Ｂ 27/00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 9/00 G02F 1/13 G02F 1/13357 G02B 27/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ identification symbol FI // G02B 5/18 G02F 1/1335 530 27/00 G02B 27/00 (58) Fields surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB G09F 9/00 G02F 1/13 G02F 1/13357 G02B 27/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．複数のライトバルブで一つの画素を構成し、各画素
毎に複数のライトバルブにより互いに色が異なる複数の
光の強度を調節することによりカラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置において、平行光を供給する手段と、
前記平行光を互いに色が異なる複数の光に分ける分光手
段と、複数のライトバルブに共通の集光素子を複数個そ
れらの焦平面に各ライトバルブが位置するように並べた
集光素子群とを有し、前記分光手段からの互いに色が異
なる複数の光のうち一つの光を垂直方向から残りの光を
垂直方向に対して傾いた複数の方向から前記集光素子群
の各共通の集光素子に重ねて入射させることにより、前
記共通の集光素子毎に前記互いに色が異なる複数の光を
互いに異なる位置に集光し、それぞれ対応するライトバ
ルブに入射させることを特徴とするカラー画像形成装
置。(57) [Claims] In a color image forming apparatus that forms a color image by configuring one pixel with a plurality of light valves and adjusting the intensity of a plurality of lights having different colors from each other with the plurality of light valves for each pixel, parallel light is supplied. Means to
A light-splitting unit that divides the parallel light into a plurality of lights having different colors from each other; and a light-collecting element group in which a plurality of light-collecting elements common to a plurality of light valves are arranged such that each light valve is located on their focal plane. And a common light-collecting element group of the plurality of light-condensing elements from a plurality of directions inclined from the vertical direction with respect to one of the plurality of lights having different colors from the spectroscopic means. A color image, wherein the plurality of lights having different colors are condensed at different positions for each of the common light-collecting elements by being superimposed on an optical element, and are incident on the corresponding light valves. Forming equipment.