JPH02187740A - 投写型カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、複数枚の像形成用ライトバルブを用いた投写
型カラー表示装置にかかるものであり、特に、その投影
画像の色ムラ補正に関するものである。

［従来の技術］ 所定の光源からの光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）。

青（Ｂ）の三原色に分離するとともに、これらの路光を
赤、緑、青用の各液晶ライトバルブに入射して画像を形
成し、更に赤、緑、青各画像を合成して投影する投写型
カラー表示装置（液晶プロジェクタ）は、テレビジョン
などのＣＲＴプロジェクタと比較して、 １）ユニットの小型軽量化が実現できる。

２）スクリーンサイズが自由に選べる。

３）鮮明なカラー画像が得られる。

４）高輝度の画像が得られる。

５　低価格化が図れる。

などの好ましい利点がある。

ところで、従来のこのような投写型カラー表示装置とし
ては、例えば、第６図又は第７図に示すものがある。こ
れらのうち、第６図に示すものは、特開昭６２−１２５
７９１号公報に開示されているものである。

同図において、リフレクタｌＯ付きのハロゲンランプ１
２から放射された光は、コンデンサレンズ１４によって
コリメートされ、平行光がダイクロイックミラー１６に
入射する。このダイクロイックミラー１６で、入射光が
赤、緑、青の三原色の光に分離される。

これらの分離光のうち、赤色光は、反射ミラ１８．２０
によって順に反射され、赤色用液晶ライトバルブ２２に
入射する。そして、ここで赤色の映像が形成される。次
に、緑色光は、直接緑色用液晶ライトバルブ２４に入射
し、ここで緑色の映像が形成される。また、青色光は、
反射ミラ２６．２８によって順に反射され、青色用液晶
ライトバルブ３０に入射する。そして、ここで青色の映
像か形成される。

次に、赤、緑、青の液晶ライトバルブ２２゜２４．３０
によって各々形成された赤、緑、青の各映像は、色合成
用グイクロイックプリズム３２によって合成され、合成
されたカラー映像は、投写レンズ３４によってスクリー
ン３６に写し出される。

次に、第７図に示す従来例について説明する。

同図において、ハロゲンランプなどの光源３８から放射
された光は、フィルタ４０によって赤外線がカットされ
る。これによって、光源３８からの熱が前面に伝わりに
くくなる。

フィルタ４０を透過した光は、青色ダイクロイックミラ
ー４２に入射し、ここで青色光が分離される。分離され
た青色光は、反射ミラー４４によって反射され、青色用
液晶ライトバルブ４６に入射する。そして、ここで、青
色の映像が形成される。

次に、青色ダイクロイックミラー４２を透過した光は、
緑色グイクロイックミラー４８に入射し、ここで緑色光
が分離される。分離された緑色光は、緑色用液晶ライト
バルブ５０に入射する。

ここで、緑色の映像が形成される。

次に、緑色グイクロイックミラー４８を透過した赤色光
は、反射ミラー５２．５４によって順に反射され、赤色
用液晶ライトバルブ５６に入射する。そして、ここで、
赤色の映像が形成される。

次に、青、緑、赤の液晶ライトバルブ４ｑ。

５０．５６によって各々形成された青、緑、赤の各映像
は、色合成用グイクロイックプリズム５８によって合成
され、合成されたカラー映像は、投写レンズ６０によっ
てスクリーン６２に写し出される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、以上のような従来の投写型カラー表示装置で
は、赤、緑、青各色の光の光路長について、次のような
関係がある。なお、ダイクロイックミラー及び反射ミラ
ーの各間は等間隔とする。

まず、第６図の従来例では、コンデンサレンズ１４から
液晶ライトバルブ２２．２４．３０間で、路光の光路が
異なる。赤、青の光については、ダイクロイックミラー
１６で色分離された後、いずれも２枚の反射ミラーによ
る反射を受けて液晶ライトバルブ２２．３０に入射する
ようになっており、両者の光路長は等しい。これに対し
、緑の光は、ダイクロイックミラー１６を透過した後、
直接液晶ライトバルブ２４に入射する。

従って、赤、緑、前音光の光路長には、赤＝青、赤〉緑
、青〉緑 の関係がある。

次に、第７図の従来例では、青色ダイクロイックミラー
４２から液晶ライトバルブ４６．５０゜５６間で、路光
の光路が異なる。青、緑の光については、青色ダイクロ
イックミラー４２を反射ないし透過した後、反射ミラー
４４または緑色グイクロイックミラー４８のいずれかで
一度反射されて液晶ライトバルブ４６．５０に入射する
ようになっており、両者の光路長はほぼ等しい。これに
対し、赤の光は、緑色グイクロイックミラ４８を透過し
た後、更に２枚の反射ミラー５２゜５４に反射されて液
晶ライトバルブ５６に入射する。従って、赤、緑、前音
光の光路長には、青＝緑、青く赤、緑〈赤 の関係がある。

次に、光源から出力された光の輝度分布について考察し
てみる。まず、一般に光源からの距離が近いところでは
、リフレクタを用いて平行光線に近づけても、第３図（
Ａｌ　に示すグラフＬａのように中心部が明る（周辺部
が暗い輝度分布となる。

これに対し、光源からの距離が離れると、光束の平行度
が向上して、同図ＩＢ）に示すグラフＬｂのように全体
的に均一な輝度分布となる。

なお、光源とりフレフタの構成によっては、以上の関係
が逆になり、光源に近いところで均一な輝度分布となり
、光源から離れたところで中心部が明るく周辺部が暗い
輝度分布となることもある。

従って、上述したように、赤、緑、青の各光間で光路差
があると、投影される画像の輝度分布は、同図ｆｃ）に
示すようにＬａ、Ｌｂとが合成されたものとなる。なお
、各色の光は、それぞれ予め定められた白色光の明るさ
の比（赤、青、緑の比）よりずれている場合があるが、
液晶ライトバルブの印加電圧を調整することにより簡単
に補正可能である。

例えば、第６図の従来例では、グラフＬａが緑の光の輝
度分布となり、グラフＬｂが赤、青の光の輝度分布とな
る。このため、投影画像の周辺部では、赤、青の光が緑
の光よりも強くなり、この輝度分布の不均一によって結
果的に色ムラが生ずることとなる。また、第７図の従来
例においては、グラフＬａが緑、青の光の輝度分布とな
り、グラフＬｂが赤の光の輝度分布となる。このため、
投影画像の周辺部では、赤の光が緑、青の光よりも強く
なり、この輝度分布の不均一によって同様に色ムラが生
ずることとなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、光源から
ライトバルブに至るまでの路光の光路長の違いに伴なう
輝度分布の不均一によって生ずる画像の色ムラの発生を
良好に防止することができる投写型カラー表示装置を提
供することを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、所定の光源から放射された光を必要な原色光
に分離するとともに、各画像形成手段に各々入射して各
原色光の画像を形成し、その後これらの画像を合成して
投写する投写型カラー表示装置において、前記分離され
た原色光の光路中に設けたミラーを、各原色光の画像の
輝度分布に対応してその特性が設定された凹面鏡又は凸
面埠に必要に応じて形成したことを特徴とするものであ
る。

［作用］ 本発明によれば、分離された各原色光は、必要に応じて
設けられた凹面鏡又は凸面鏡の補正用ミラーによって輝
度分布が変更される。変更の程度は、各原色光の画像の
輝度分布差に応じて設定されている。このため、合成さ
れる各原色光の画像の輝度分布は、略一致することにな
る。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しなが
ら説明する。なお、上述した従来例と同の構成部分には
、同一の符号を用いることとする。この実施例は、上述
した第７図の従来例に本発明を適用したものである。

第１図には、本発明の一実施例の主要部が示されており
、第２図には、側面が示されている。これらの図におい
て、光源３８の光放射側には、赤外線カット用のフィル
タ４０が配置されている。

このフィルタ４０の光透過側には、青色ダイク［１イツ
クミラー４２が設けられており、この青色グイクロイッ
クミラー４２の光反射Ｉ１１であって青色用液晶ライト
バルブ４６の入射側には１反射ミラー４４が配置されて
いる。

次に、青色グイクロイックミラー４２の光透過側には、
緑色グイクロイックミラー４８が設けられている。この
緑色グイクロイックミラー４８の光反射側には、緑色用
液晶ライトバルブ５０が配置されており、緑色グイクロ
イックミラー４８の光透過側には、凹面鏡６４（補正用
ミラー）９反射ミラー５４を介して赤色用液晶ライトバ
ルブ５６が配置されている。この凹面鏡６４によって、
赤色光が中央部に集光されるようになっている。

各液晶ライトバルブ４６．５０．５６は、色合成用グイ
クロイックプリズム５８の入射Ｉ１１に各々配置されて
おり、その合成画像出力側には、投写レンズ６０．スク
リーン６２が各々配置されている。

次に、上記実施例の全体的作用について説明する。ハロ
ゲンランプなどの光源３８から放射された光は、フィル
タ４０によって赤外線がカットされる。これによって、
光源３８からの熱が前面に伝わりにくくなる。

フィルタ４０を透過した光は、青色ダイクロイックミラ
ー４２に入肘巳、ここで青色光が分離される。分離され
た青色光は、反射ミラー４４によって反射され、青色用
液晶ライトバルブ４６に入射する。そして、ここで、青
色の映像が形成される。

次に、青色ダイクロイックミラー４２を透過した光は、
緑色ダイクロイックミラー４８に入射し、ここで緑色光
が分離される。分離された緑色光は、緑色用液晶ライト
バルブ５０に入射する。

ここで、緑色の映像が形成される。

次に、緑色ダイクロイックミラー４８を透過した赤色光
は、凹面鏡６４９反射ミラー５４によって順に反射され
、赤色用液晶ライトバルブ５６に入射する。このとき、
赤色光は、凹面鏡６４によって、光が画像中心に集めら
れる。すなわち、赤色光の分布は、第３図（Ｂ）のグラ
フＬ　ｂからグラフＬｃに変化し、この分布の赤色光に
基づいて、赤色用液晶ライトバルブ５６で赤色の映像が
形成される。

次に、青、緑、赤の液晶ライトバルブ４６゜５０．５６
によって各々形成された青、緑、赤の各映像は、色合成
用グイクロイックプリズム５８によって合成され、合成
されたカラー映像は、投写レンズ６０によってスクリー
ン６２に写し出される。

第３図（Ａ）に示したように、青色、緑色の画像の輝度
分布は、グラフＬａで表わされる。また。

赤色の画像の輝度分布は、上述したように、グラフＬｃ
で表わされる。これらを比較すると、同図（Ｃ）に示す
ように、分布は良好に近似するようになる。従って、ス
クリーン６２上における輝度分布の不均一による画像の
色ムラは、効果的に低減されることとなる。また、反射
ミラーの形状を変更するのみであるから、コストがかか
らない。

また、前記実施例では、第７図の従来例の反射ミラー５
２の代りに凹面鏡６４を用いたが、反射ミラー５２を従
来のままとし反射ミラー５４を凹面鏡としてもよ（、反
射ミラー５２．５４の両方を凹面鏡としてもよい。

次に、第４図及び第５図を参照しながら、本発明の他の
実施例について説明する。この実施例は、第４図に示す
ように、前記第７図の従来例の反射ミラー４４の代りに
凸面鏡６６（補正用ミラー）を用い、緑色ダイクロイッ
クミラー４８の代りに凸面ダイクロイックミラー６８（
色分離補正用ミラー）を用いたものである。

これらのうち、凸面鏡６６によって青色光の散乱が行な
われ、凸面ダイクロイックミラー６８によって緑色光の
散乱が行なわれる。従って、青色光及び緑色光の輝度分
布は、各々第５図［ＡｌのグラフＬｄに示すように平坦
化される。これによって、青色及び緑色の光の画像にお
ける輝度分布は、同図（Ｃ１に示すように、赤色光の画
像の輝度分布とほぼ同一となり、第１図ないし第２図の
実施例と同様に合成画像の色ムラが低減されることとな
る。

なお、この第４図の実施例において、凸面鏡６６を通常
の反射ミラーとし、青色ダイクロイックミラー４２を凸
面ダイクロイ・ツクミラーとしても、同様の効果を得る
ことができる。

次に、本発明を第６図の従来例に適用する場合について
説明する。この場合には、赤色光についてはグイクロイ
ックミラー１６Ａ、反射ミラー１８．２０の少なくとも
一つを凹面とし、青色光についてはグイクロイックミラ
−１６Ｂ１反射ミラー２６．２８の少な（ともいずれか
−っを凹面とする。なお、この例では、緑色光の光路中
にミラーがないため、凸面鏡を用いる例はない６また。

各色光の光路中に設けられている他のミラーなどの光学
素子による輝度分布への影響なども考慮して、補正用ミ
ラーの光学的特性を決定するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、各色光の光路長
差等によって生ずる。輝度分布差を、凹面鏡又は凸面鏡
の補正用ミラーによって調整することとしたので、合成
画像の色ムラが良好に低減されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部を示す斜視図、第２
図は前記実施例の側面図、第３図は前記実施例における
各色光の画像の輝度分布を示すグラフ、第４図は本発明
の他の実施例を示す側面図、第５図は前記他の実施例に
おける各色光の画像の輝度分布を示すグラフ、第６図及
び第７図は各々従来装置を示す構成図である。 ３８・・・光源、４０・・・フィルタ、４２．４８・・
−青色グイクロイックミラー、４４．５２．５４・・・
反射ミラー、４６．５０．５６−・・液晶ライトバルブ
（画像形成手段）、６０・・−投写レンズ、６２・・・
スクリーン、６４・・−凹面鏡、６６・・・凸面鏡、６
８・・・凸面グイクロイックミラー 特許出願人　　日本ビクター株式会社 代表者　垣木邦夫 迎 ○ｑ ミ士 平成勿ム年ざ二戸７２日 特言午庁長篤゛殿 平成１年特許願第７４１７号 投写型カラー表示装置 ５、補正の対象 図面の全図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の光源から放射された光を必要な原色光に分離する
   とともに、各画像形成手段に各々入射して各原色光の画
   像を形成し、その後これらの画像を合成して投写する投
   写型カラー表示装置において、 前記分離された原色光の光路中に設けたミラーを、各原
   色光の画像の輝度分布に対応してその特性が設定された
   凹面鏡又は凸面鏡に形成したことを特徴とする投写型カ
   ラー表示装置。