JPH06324347A - Image projection device - Google Patents
Image projection deviceInfo
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- JPH06324347A JPH06324347A JP11015593A JP11015593A JPH06324347A JP H06324347 A JPH06324347 A JP H06324347A JP 11015593 A JP11015593 A JP 11015593A JP 11015593 A JP11015593 A JP 11015593A JP H06324347 A JPH06324347 A JP H06324347A
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- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、画像投影装置に関し、
特に、原稿の光学像を３色分解し、光書込型反射型ライ
トバルブによってこの分解像を増幅して再度３色合成し
て投影することにより、カラー印刷物、カラー写真、平
面状の実体物等のカラー反射原稿を拡大投影することが
できる画像投影装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image projection device,
In particular, by separating the optical image of the original into three colors, amplifying the separated image by the optical writing type reflection light valve, and synthesizing the three colors again and projecting, a color printed matter, a color photograph, and a planar physical object. The present invention relates to an image projection device capable of enlarging and projecting a color reflection original such as
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、普通紙に書かれた反射原稿を拡大
投影するには、原稿に強力な照明光を当てそれから散乱
反射された光を投影レンズによりスクリーン上に投影結
像するものであった。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to magnify and project a reflection original written on plain paper, strong illumination light is applied to the original, and then the light scattered and reflected is projected and imaged on a screen by a projection lens. It was
【０００３】しかしながら、このような投影レンズのみ
によって反射原稿を直接投影する装置においては、投影
結像に利用される有効光量は極めて少なくまた拡大投影
するため、暗い投影像しか得られない。明るい投影像を
得るには、強力な照明光源が必要になり、装置が大型化
し、高価になる。However, in an apparatus for directly projecting a reflective original document only with such a projection lens, the effective light amount used for projection image formation is extremely small and the image is enlarged, so that only a dark projection image is obtained. In order to obtain a bright projection image, a powerful illumination light source is required, which makes the device large and expensive.
【０００４】そこで、反射原稿の明るい拡大投影像を得
るのに、光書込型液晶ライトバルブを用いるものが提案
されている（特開平３−１７６１５号）。これは、反射
層を挟んで一方の側に液晶セルを、他方の側に光導電層
を配置してなるいわゆる光書込型液晶ライトバルブを用
い、液晶セルと光導電層の間に電圧を印加しておき、光
導電層上の書込み光が当たった位置において敷居値以上
の電圧が液晶セルに加わり、液晶セルに反対から入射し
反射層で反射して液晶セルから出る光の偏光状態を変化
させることにより、一種の光増幅を行い、原稿から散乱
反射された比較的弱い光を比較的強い光に変換して、明
るい拡大投影像を得るものである。Therefore, there has been proposed a device using an optical writing type liquid crystal light valve to obtain a bright magnified projection image of a reflection original (Japanese Patent Laid-Open No. 3-17615). This uses a so-called photo-writing type liquid crystal light valve in which a liquid crystal cell is arranged on one side and a photoconductive layer is arranged on the other side with a reflective layer interposed therebetween, and a voltage is applied between the liquid crystal cell and the photoconductive layer. A voltage above the threshold value is applied to the liquid crystal cell at the position where the writing light on the photoconductive layer is applied, and the polarization state of the light that enters the liquid crystal cell from the opposite side and is reflected by the reflective layer and exits from the liquid crystal cell is By changing it, a kind of light amplification is performed, and relatively weak light scattered and reflected from the original is converted into relatively strong light to obtain a bright enlarged projection image.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来の光書込型液
晶ライトバルブを用いる反射原稿の投影装置は、投影レ
ンズのみによって直接投影する装置に比較して明るい拡
大投影像が得られることは確かであるが、いくつか問題
点がある。その中、最も大きな問題は、カラー反射原稿
をカラー像として投影できないことである。これは、光
書込型液晶ライトバルブがカラー像をカラー像として増
幅きないことによる。もう１つの問題は、光利用効率が
低く、光源の容量に比較して投影像の明るさが十分に明
るいとは言えない点にある。すなわち、特開平３−１７
６１５号においては、原稿照明光源と、液晶ライトバル
ブからの書込み像を読み出して投影する光源とは別々の
ものを用いており、しかも、後者の光源からの光の半分
しか利用していない。It is certain that this conventional projection device for reflecting originals using the optical writing type liquid crystal light valve can obtain a bright enlarged projection image as compared with a device for directly projecting only by a projection lens. However, there are some problems. Among them, the biggest problem is that a color reflection original cannot be projected as a color image. This is because the optically writable liquid crystal light valve cannot amplify a color image as a color image. Another problem is that the light utilization efficiency is low and the brightness of the projected image is not sufficiently bright compared to the capacity of the light source. That is, JP-A-3-17
In No. 615, the original illumination light source and the light source for reading and projecting the writing image from the liquid crystal light valve are used separately, and only half of the light from the latter light source is used.
【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、光源からの光の
利用効率を十分高くして、カラー反射原稿から明るいカ
ラー拡大投影像を小型な装置で得ることができる画像投
影装置を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to sufficiently enhance the utilization efficiency of light from a light source so as to obtain a bright color enlarged projection image from a color reflection original. An object is to provide an image projection device that can be obtained with a small device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像投影装置は、一側から順に、少なくとも、透明
電極、光導電層、反射層、電気光学効果を示す層、透明
電極からなり、光導電層側から入射した光強度分布に応
じて、電気光学効果を示す層側から入射し反射層で反射
して出て行く光の偏光分布を制御する光書込型反射型ラ
イトバルブを用いて、原稿の光学像を増幅して拡大投影
する画像投影装置において、３色分解プリズムを用いて
原稿の光学像を色分解し、各色分解像を前記光書込型反
射型ライトバルブを用いて増幅し、別の３色分解プリズ
ムにより増幅された３色の分解像を色合成して投影する
ように配置したことを特徴とするものである。An image projection apparatus of the present invention which achieves the above object comprises, in order from one side, at least a transparent electrode, a photoconductive layer, a reflective layer, a layer exhibiting an electro-optical effect, and a transparent electrode. , An optical writing type reflective light valve that controls the polarization distribution of light that is incident from the layer side that exhibits the electro-optical effect, is reflected by the reflective layer, and then exits according to the light intensity distribution that is incident from the photoconductive layer side. In the image projection device for amplifying and enlarging and projecting the optical image of the original, the optical image of the original is color-separated by using the three-color separation prism, and each color-separated image is formed by using the optical writing reflection light valve. It is characterized in that the three color separation images amplified by another color separation prism are combined and projected.
【０００８】この場合、偏光ビームスプリッターと単一
の光源を用い、その光源から照射された光を偏光ビーム
スプリッターにより２つの成分に分割し、一方の成分で
原稿を照明し、その像を一方の３色分解プリズムにより
色分解して光書込型反射型ライトバルブの書込み側に入
射させ、偏光ビームスプリッターにより分割された他方
の成分を別の３色分解プリズムを経て光書込型反射型ラ
イトバルブの読出し側に入射させ、反射した３色成分を
別の３色分解プリズムで合成し、その合成光を偏光ビー
ムスプリッターを経て投影するように配置することによ
り、光源からの光を無駄なく有効に用いることができ
る。In this case, a polarization beam splitter and a single light source are used, and the light emitted from the light source is split into two components by the polarization beam splitter, one of the components illuminates the original, and the image is divided into one. An optical writing reflection type light which is color-separated by a three-color separation prism and is incident on the writing side of an optical writing type reflection light valve, and the other component split by a polarization beam splitter is passed through another three-color separation prism. Light from the light source is effectively used by arranging it so that the three color components reflected by the light incident on the readout side of the bulb are combined by another three-color separation prism and the combined light is projected through the polarization beam splitter. Can be used for.
【０００９】また、３個の偏光ビームスプリッターと単
一の光源を用い、その光源から照射された光を３色分解
プリズムにより色分解し、各色成分を対応する偏光ビー
ムスプリッターにより２つの成分に分割し、各色の一方
の成分で原稿を照明し、その像を第２の３色分解プリズ
ムにより色分解して光書込型反射型ライトバルブの書込
み側に入射させ、３個の偏光ビームスプリッターにより
分割された各色の他方の成分を光書込型反射型ライトバ
ルブの読出し側に入射させ、反射した３色成分を３個の
偏光ビームスプリッターの対応するものに反対側から入
射させ、各偏光ビームスプリッターで反射された３色成
分を第３の３色分解プリズムで合成し、その合成光を投
影するように配置してもよい。Further, three polarization beam splitters and a single light source are used, the light emitted from the light sources is color-separated by a three-color separation prism, and each color component is divided into two components by a corresponding polarization beam splitter. Then, the original is illuminated with one component of each color, the image is separated by the second three-color separation prism, and is made incident on the writing side of the optical writing type reflective light valve, and the three polarizing beam splitters are used. The other component of each divided color is made incident on the reading side of the optical writing reflection type light valve, and the reflected three color components are made incident on the corresponding ones of the three polarization beam splitters from the opposite side. The three color components reflected by the splitter may be combined by the third three-color separation prism and the combined light may be projected.
【００１０】なお、光書込型反射型ライトバルブとし
て、透明電極の少なくとも一方を３色分解プリズムの色
分解像領域毎に３分割して別々に電圧印加制御できるよ
うにしたもの、あるいは、その色分解像領域に対応して
並列に配置した３個の別々の光書込型反射型ライトバル
ブを用いて、色成分毎に感度調節、色調節等を行うよう
に配置することもできる。さらに、記憶作用を有するも
のを用いることもできる。As the optical writing type reflection light valve, at least one of the transparent electrodes is divided into three parts for each color separation image area of the three color separation prism so that the voltage application can be controlled separately, or It is also possible to use three separate optical writing reflection type light valves arranged in parallel corresponding to the color separation image area so as to perform sensitivity adjustment, color adjustment, etc. for each color component. Further, a substance having a memory function can also be used.
【００１１】また、３色分解プリズムとして、分割され
た各色の光のプリズムを通過する光路長が等しく、か
つ、各色の光のプリズムからの出射面が入射光の光軸に
垂直な同一面上に位置するものを用いるのが望ましい。As the three-color separating prism, the light paths of the divided light beams of the respective colors pass through the same prism, and the emission surfaces of the light beams of the respective colors are on the same plane perpendicular to the optical axis of the incident light. It is desirable to use the one located at.
【００１２】[0012]
【作用】本発明においては、３色分解プリズムを用いて
原稿の像を色分解し、各色分解像を光書込型反射型ライ
トバルブを用いて増幅し、別の３色分解プリズムにより
増幅された３色の分解像を色合成して投影するように配
置したので、カラー反射原稿から明るいカラー拡大投影
像を投影することができる。また、１つの共通光源と偏
光ビームスプリッターを用いて、原稿照明と増幅像読み
出しの両方を行うことができるため、光源からの光を無
駄なく有効に利用でき、小型の装置で明るいカラー拡大
投影像を投影することができる。In the present invention, the image of the original is color-separated by using the three-color separation prism, each color-separated image is amplified by the optical writing type reflection light valve, and is amplified by another three-color separation prism. Since the three color separated images are arranged so as to be combined and projected, a bright color enlarged projection image can be projected from the color reflection original. Moreover, since both the original illumination and the amplified image reading can be performed using one common light source and the polarization beam splitter, the light from the light source can be effectively used without waste, and a bright color enlarged projection image can be obtained with a small device. Can be projected.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の画像投影装置を実施例に基づ
いて説明する。本発明の画像投影装置においては、光書
込型液晶ライトバルブ等の光書込型反射型ライトバルブ
と、３色分解プリズムを用いる。装置の説明の前に、こ
れらの例について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The image projection apparatus of the present invention will be described below based on embodiments. In the image projection apparatus of the present invention, an optical writing type reflective light valve such as an optical writing liquid crystal light valve and a three-color separation prism are used. Before describing the apparatus, these examples will be described.
【００１４】図３は、光書込型液晶ライトバルブＬＶの
１例の層構造を示す断面図であり、左から順に、ガラス
基板、透明電極、液晶配向膜、スペーサにより設けられ
た間隔に注入されている例えば強誘電性液晶、液晶配向
膜、反射層を構成する誘電体ミラー、遮光層、光導電
体、透明電極、ガラス基板からなり、両透明電極間には
電圧が印加されている。液晶層は、例えば、印加される
電圧が敷居値以下の場合に、その層へ入射し誘電体ミラ
ーで反射され再び逆方向に進んで出て行く光の偏光方向
を変化させず、印加電圧が敷居値以上になると、その射
出光の偏光方向を９０°回転させるようなものであり、
電圧の印加関係と偏光方向の回転を逆転させることもで
きる。この液晶層は、液晶以外の電気光学効果を有する
結晶で置き換えることも可能である。なお、上記のよう
に強誘電性液晶を用いると、そのヒステリシスにより、
電圧印加を切っても電圧印加と同じ状態を保つことがで
き、記憶作用を有するようになる。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a layer structure of an example of the optical writing type liquid crystal light valve LV. The layers are filled in order from the left by a glass substrate, a transparent electrode, a liquid crystal alignment film and a spacer. It is composed of, for example, a ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal alignment film, a dielectric mirror forming a reflection layer, a light shielding layer, a photoconductor, a transparent electrode, and a glass substrate, and a voltage is applied between both transparent electrodes. The liquid crystal layer does not change the polarization direction of light that is incident on the layer, is reflected by the dielectric mirror, travels in the opposite direction again, and exits when the applied voltage is less than or equal to the threshold value. When the threshold value is exceeded, the polarization direction of the emitted light is rotated by 90 °.
The relationship of voltage application and the rotation of the polarization direction can be reversed. This liquid crystal layer can be replaced with a crystal having an electro-optical effect other than liquid crystal. When a ferroelectric liquid crystal is used as described above, due to its hysteresis,
Even if the voltage application is turned off, the same state as the voltage application can be maintained, and the memory effect can be obtained.
【００１５】このような光書込型反射型ライトバルブＬ
Ｖの光導電体側から画像書込み光が投射されると、光が
照射された部分は光導電体のインピーダンスが低下し、
光が照射されていない部分に比べて、高電圧が液晶に印
加される。このため、画像に相当する電界分布が液晶に
加わり、液晶側から入射して誘電体ミラーで反射されて
出て行く投影光は、液晶の電界分布に応じて偏光方向の
変調が行われる。すなわち、書込み光の強さに応じて投
影光の偏光面の空間変調を受ける。Such an optical writing reflection type light valve L
When the image writing light is projected from the photoconductor side of V, the impedance of the photoconductor decreases in the portion irradiated with the light,
A high voltage is applied to the liquid crystal as compared with a portion not irradiated with light. Therefore, an electric field distribution corresponding to an image is added to the liquid crystal, and projection light that enters from the liquid crystal side, is reflected by the dielectric mirror, and then exits is modulated in the polarization direction according to the electric field distribution of the liquid crystal. That is, the polarization plane of the projection light is spatially modulated according to the intensity of the writing light.
【００１６】図４は、本出願人の提案（特願平４−２５
９２８４号）に係る３色分解プリズムの平面図、立面
図、側面図及び外観斜視図を示す図であり、この３色分
解プリズム２０は、光軸に垂直な入射面ａと、入射面ａ
に平行で光軸の周りに９０°ずつの角度をおいて光軸か
ら距離Ｄ離れて同一面上に配置された３つの出射面ｂ、
ｃ、ｄを有し、プリズム２０中には、入射面ａの直後に
光軸に対して４５°及び−４５°の角度をなして相互に
交差するようにダイクロイックミラー２、３が配置され
ている。そして、ダイクロイックミラー２と平行で、そ
の反射方向に光軸に垂直に距離Ｄ離れてプリズム２０の
反射側面ｅが設けられ、また、ダイクロイックミラー３
と平行で、その反射方向に光軸に垂直に距離Ｄ離れてプ
リズム２０の反射側面ｆが設けられている。そして、上
記反射側面ｅ、ｆの中心を通り光軸に平行な直線は、そ
れぞれ出射面ｂ、ｃの中心を通るような関係になってい
る。また、ダイクロイックミラー２、３の光軸方向の後
には、光軸を含み出射面ｂ、ｃの中心を通る平面に対し
て４５°の角度をなして反射側面ｇが設けられ、反射側
面ｇと平行で、その反射方向に光軸に垂直に距離Ｄ離れ
て別の反射側面ｈが設けられている。反射側面ｈの中心
を通り光軸に平行な直線は、出射面ｄの中心を通る位置
関係になっている。なお、出射面ｂ、ｃ、ｄには、それ
ぞれ青、赤、緑のスペクトルを所望の形にトリミングす
るトリミングフィルター２１〜２３が配置されている。FIG. 4 shows a proposal by the present applicant (Japanese Patent Application No. 4-25 / 1992).
9284) are a plan view, an elevation view, a side view, and an external perspective view of a three-color separation prism. The three-color separation prism 20 includes an incident surface a perpendicular to the optical axis and an incident surface a.
Three emission surfaces b that are parallel to each other and are arranged on the same plane at a distance D from the optical axis with an angle of 90 ° around the optical axis,
In the prism 20, the dichroic mirrors 2 and 3 are disposed immediately after the incidence surface a so as to intersect with each other at angles of 45 ° and −45 ° with respect to the optical axis. There is. The reflecting side surface e of the prism 20 is provided in parallel with the dichroic mirror 2 and at a distance D perpendicular to the optical axis in the reflecting direction thereof.
The reflecting side face f of the prism 20 is provided in parallel with the reflecting direction f and at a distance D perpendicular to the optical axis in the reflecting direction. The straight lines that pass through the centers of the reflecting side surfaces e and f and are parallel to the optical axis have a relationship such that they pass through the centers of the emission surfaces b and c, respectively. Further, after the dichroic mirrors 2 and 3 are arranged in the optical axis direction, a reflection side surface g is provided at an angle of 45 ° with respect to a plane including the optical axis and passing through the centers of the emission surfaces b and c. Another reflecting side surface h is provided in parallel with the reflecting direction at a distance D perpendicular to the optical axis. A straight line passing through the center of the reflecting side surface h and parallel to the optical axis has a positional relationship passing through the center of the emitting surface d. Note that trimming filters 21 to 23 that trim blue, red, and green spectra into desired shapes are arranged on the emission surfaces b, c, and d, respectively.
【００１７】このような３色分解プリズム２０におい
て、光軸に沿って入射面ａに垂直に入射した白色光は、
ダイクロイックミラー２でその青成分が光軸に直交する
方向に反射され、次いで反射側面ｅで光軸に平行に反射
され、出射面ｂより出射する。また、赤成分は、ダイク
ロイックミラー３で青成分とは反対側の光軸に直交する
方向に反射され、次いで反射側面ｆで光軸に平行に反射
され、出射面ｃより出射する。緑成分は、ダイクロイッ
クミラー２、３を透過し、反射側面ｇで青成分、赤成分
の反射方向を２分する方向で光軸に直交する方向に反射
され、次いで反射側面ｈで光軸に平行に反射され、出射
面ｄより出射する。したがって、各色につき、プリズム
中の光路長は、屈折率を１とすると、何れの色について
もＤ＋（入射面ａと出射面ｂ、ｃ、ｄが位置する平面と
の光軸方向の距離）であり、同一である。In such a three-color separating prism 20, the white light which is incident perpendicularly to the incident surface a along the optical axis is
The blue component is reflected by the dichroic mirror 2 in a direction orthogonal to the optical axis, then reflected by the reflecting side surface e in parallel with the optical axis, and emitted from the emitting surface b. The red component is reflected by the dichroic mirror 3 in a direction orthogonal to the optical axis on the side opposite to the blue component, then reflected by the reflecting side surface f in parallel with the optical axis, and emitted from the emitting surface c. The green component passes through the dichroic mirrors 2 and 3 and is reflected by the reflective side surface g in a direction that bisects the reflection direction of the blue component and the red component in a direction orthogonal to the optical axis, and then parallel to the optical axis at the reflective side surface h. And is emitted from the emission surface d. Therefore, for each color, the optical path length in the prism is D + (distance in the optical axis direction between the entrance surface a and the exit surfaces b, c, d) for all colors, where the refractive index is 1. Yes, they are the same.
【００１８】この３色分解プリズムは、分割された各色
の光のプリズムを通過する光路長が等しく、かつ、各色
の光のプリズムからの出射面が入射光の光軸に垂直な同
一面上に位置するので、この３色分解プリズムを用いる
撮影光学系等を同軸に構成することができ、装置を小型
にすることができ、また、各色のプリズム中の光路長が
等しいので、この３色分解プリズムを使用する光学系の
収差補正が容易になり、しかも、色分解された３つの画
像が同一面に位置するので、同一の記録媒体、同一の撮
像装置を用いて３つの画像を記録、撮像できる等のメリ
ットを有するものである。In this three-color separation prism, the light paths of the divided lights of the respective colors pass through the prisms are equal, and the exit surfaces of the lights of the respective colors from the prism are on the same plane perpendicular to the optical axis of the incident light. Since the three-color separation prism is located, the photographing optical system using the three-color separation prism can be configured coaxially, the device can be downsized, and the optical path length in the prism of each color is the same. Aberration correction of an optical system using a prism is facilitated, and since the three color-separated images are located on the same plane, three images are recorded and imaged using the same recording medium and the same imaging device. It has the advantage that it can be done.
【００１９】以上、本発明の画像投影装置に用いる光書
込型反射型ライトバルブＬＶと３色分解プリズム２０を
例示したが、本発明に用いる光書込型反射型ライトバル
ブＬＶと３色分解プリズム２０はこれらに限定されるも
のではない。Although the optical writing type reflection light valve LV and the three-color separation prism 20 used in the image projection apparatus of the present invention have been exemplified above, the optical writing type reflection light valve LV and the three-color separation used in the present invention are illustrated. The prism 20 is not limited to these.
【００２０】さて、このようなライトバルブＬＶと３色
分解プリズム２０を用いて、図１に光路図を示すよう
に、本発明の１実施例の画像投影装置を構成する。図１
において、キセノンランプ等の光源１１より照射された
光は、偏光ビームスプリッター１２により偏光方向が直
交する２つに分割される。分割面で反射したＳ偏光成分
の光は、照明用レンズ１３を経て反射原稿Ｏ全面を照明
する。原稿Ｏから散乱反射された光は、書込み用レンズ
１４により、原稿Ｏの縮小像を図３のようなライトバル
ブＬＶの光導電体上に結像するが、レンズ１４とライト
バルブＬＶの間に図４のような３色分解プリズム２０1
が配置されており、また、光導電体の各色に対する感度
補正をすべく、各色毎に適宜ＮＤフィルター２１〜２３
が用いられており、原稿Ｏの青、赤、緑の色分解像がラ
イトバルブＬＶの光導電体上に結像される。By using the light valve LV and the three-color separation prism 20 as described above, as shown in the optical path diagram of FIG. 1, an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention is constructed. Figure 1
In, the light emitted from the light source 11 such as a xenon lamp is split by the polarization beam splitter 12 into two light beams whose polarization directions are orthogonal to each other. The light of the S-polarized component reflected by the division surface passes through the illumination lens 13 and illuminates the entire surface of the reflective original O. The light scattered and reflected from the manuscript O forms a reduced image of the manuscript O on the photoconductor of the light valve LV as shown in FIG. 3 by the writing lens 14, but between the lens 14 and the light valve LV. Three-color separation prism 20 1 as shown in FIG.
Are arranged, and the ND filters 21 to 23 are appropriately provided for each color in order to perform sensitivity correction for each color of the photoconductor.
Is used to form blue, red, and green color-separated images of the original O on the photoconductor of the light valve LV.
【００２１】光書込型反射型ライトバルブＬＶとして
は、光導電体の波長特性が青、赤、緑何れの成分に対し
てもほぼ同じであれば、単一のものを用いてもよいが、
波長特性が均一でない場合、又は、色成分毎に感度調
節、色調節等をする必要がある場合には、電極を３色分
解プリズム２０の色分解像領域毎に３分割して別々に電
圧印加制御できるようにしたもの、あるいは、その色分
解像領域に対応して並列に配置した３個のライトバルブ
ＬＶを用いる。As the photo-writing type reflection type light valve LV, a single type may be used as long as the wavelength characteristics of the photoconductor are substantially the same for any of the blue, red and green components. ,
When the wavelength characteristics are not uniform, or when it is necessary to adjust the sensitivity and the color for each color component, the electrodes are divided into three for each color separation image area of the three color separation prism 20 and voltage is applied separately. A controllable one or three light valves LV arranged in parallel corresponding to the color separation image area is used.
【００２２】光書込型反射型ライトバルブＬＶにおいて
は、例えば正電圧を印加して初期化し、所定の負電圧を
印加することにより、その液晶層に各色の入力画像が書
き込まれる。In the light-writing reflection-type light valve LV, for example, a positive voltage is applied for initialization, and a predetermined negative voltage is applied, whereby an input image of each color is written in the liquid crystal layer.
【００２３】一方、偏光ビームスプリッター１２を直通
し、読出し用レンズ１５を経たＰ偏光成分は、図４のよ
うな別の３色分解プリズム２０2 によって青、赤、緑の
色成分に３分割され、ミラー１６を経て書き込まれた３
つの色分解像の色及び領域に対応した状態でライトバル
ブＬＶの液晶層を照射する。その誘電体ミラーで反射さ
れた各色成分の光は、液晶に書き込まれた対応する色の
色分解像に応じて偏光面が空間変調を受け、ミラー１６
を経て３色分解プリズム２０2 によって３色合成され
て、読出し用レンズ１５を経て偏光ビームスプリッター
１２の分割面に戻る。原稿Ｏの黒領域に対応する部分の
光は何ら偏光面の回転が起こらないので、その分割面に
達する偏光面はＰ偏光のままであり、分割面で反射され
ないが、原稿Ｏの何れかの色領域又は白領域に対応する
部分の光は書き込み光の強さに応じて偏光面が回転する
ので、偏光ビームスプリッター１２の分割面に達する光
には反射光の強さに比例するＳ偏光成分が含まれてお
り、そのＳ偏光成分が分割面で反射される。このよう
に、ライトバルブＬＶ、３色分解プリズム２０2 及び偏
光ビームスプリッター１２の組み合わせによって、光書
込型反射型ライトバルブＬＶに書き込まれた３色分解像
が色合成して読み出される。読み出されたカラー画像
は、ミラー１７、投影レンズ１８を経てスクリーン１９
上に投影され、原稿Ｏの明るい拡大カラー像が見える。On the other hand, the P-polarized component directly passed through the polarization beam splitter 12 and passed through the reading lens 15 is divided into three color components of blue, red and green by another three-color separation prism 20 2 as shown in FIG. , Written via mirror 16 3
The liquid crystal layer of the light valve LV is irradiated in a state corresponding to the color and area of the one color separation image. The light of each color component reflected by the dielectric mirror undergoes spatial modulation of the polarization plane according to the color separation image of the corresponding color written in the liquid crystal, and the mirror 16
After that, the three colors are combined by the three-color separation prism 20 2 and then returned to the split surface of the polarization beam splitter 12 through the reading lens 15. Since the polarization plane of the light corresponding to the black area of the original O does not rotate, the polarization plane reaching the split surface remains as P-polarized light and is not reflected by the split surface. Since the polarization plane of the light corresponding to the color region or the white region rotates depending on the intensity of the writing light, the light reaching the split surface of the polarization beam splitter 12 has an S-polarized component proportional to the intensity of the reflected light. Is included, and its S-polarized component is reflected by the split surface. Thus, the combination of the light valve LV, 3-color separation prism 20 2 and the polarization beam splitter 12, 3-color separation image written in the optical writing type reflection type light valve LV is read by the color synthesis. The read color image passes through a mirror 17 and a projection lens 18 and then a screen 19
A bright magnified color image of the original O is visible as it is projected on top.
【００２４】ところで、図１の実施例は、偏光ビームス
プリッター１２に波長依存性がないか又は少ないことを
前提とした実施例であったが、高精度な偏光ビームスプ
リッターは波長範囲が狭いので、この場合には、図２の
ように配置を変更する。すなわち、１個の偏光ビームス
プリッター１２の代わりに３個の偏光ビームスプリッタ
ー１２1 〜１２3 を並列に配置し、一方、光源１１とこ
れら偏光ビームスプリッター１２1 〜１２3 の間に図４
のような３色分解プリズム２０2 を配置して、光源１１
より照射された光を３つの色の光に分解し、各色の光に
各偏光ビームスプリッターを対応させ、偏光ビームスプ
リッター１２1 〜１２3 により各色の光を偏光方向が直
交する２つに分割し、各々分割面で反射したＳ偏光成分
の光は、対応する照明用レンズ１３1 〜１３3 を経て反
射原稿Ｏ全面を照明する。各色の照明光は原稿Ｏ上で再
度合成されるので、白色光による照明と同じになる。図
１の場合と同様、原稿Ｏから散乱反射された光は、書込
み用レンズ１４により、原稿Ｏの縮小像をライトバルブ
ＬＶの光導電体上に結像するが、レンズ１４とライトバ
ルブＬＶの間に配置された図４のような３色分解プリズ
ム２０1 により３色分解され、原稿Ｏの青、赤、緑の色
分解像がライトバルブＬＶの光導電体上に結像される。
なお、光導電体の各色に対する感度補正をすべく、各色
毎に適宜ＮＤフィルター２１〜２３が配置される。The embodiment shown in FIG. 1 is based on the assumption that the polarization beam splitter 12 has no or little wavelength dependence, but since a highly accurate polarization beam splitter has a narrow wavelength range, In this case, the arrangement is changed as shown in FIG. That is, instead of one polarization beam splitter 12, three polarization beam splitters 12 1 to 12 3 are arranged in parallel, while between the light source 11 and these polarization beam splitters 12 1 to 12 3 .
A three-color separation prism 20 2 such as
The emitted light is decomposed into light of three colors, each polarization beam splitter is made to correspond to each color light, and the polarization beam splitters 12 1 to 12 3 divide each color light into two whose polarization directions are orthogonal to each other. , S-polarized light component reflected by each division surface illuminates a reflective original O entirely through the illumination lens 131-134 3 corresponding. Since the illumination light of each color is combined again on the original O, the illumination is the same as the illumination with white light. As in the case of FIG. 1, the light scattered and reflected from the original O forms a reduced image of the original O on the photoconductor of the light valve LV by the writing lens 14. It is 3-color decomposed by 3-color separation prism 20 1 as arranged Figure 4 between the blue of the original O, red, green color separation image is formed on the photoconductor of the light valve LV.
In order to correct the sensitivity of the photoconductor to each color, the ND filters 21 to 23 are appropriately arranged for each color.
【００２５】一方、偏光ビームスプリッター１２1 〜１
２3 を直通した３色のＰ偏光成分は、ミラー１６を経
て、書き込まれた３つの色分解像の色及び領域に対応し
た状態でライトバルブＬＶの液晶層を照射し、その誘電
体ミラーで反射された各色成分の光は、液晶に書き込ま
れた対応する色の色分解像に応じて偏光面が空間変調を
受け、ミラー１６を経て、対応する色用の偏光ビームス
プリッター１２1 〜１２3 の分割面に戻る。原稿Ｏのカ
ラー画像に応じて変調を受けた各色の光は、これら分割
面で反射されるが、偏光ビームスプリッター１２1 〜１
２3 の反射側には第３の図４のような３色分解プリズム
２０3 が配置されており、この３色分解プリズム２０3
によって３色合成され、ミラー１７、投影レンズ１８を
経てスクリーン１９上に投影され、原稿Ｏの明るい拡大
カラー像が見える。On the other hand, the polarization beam splitters 12 1 to 1 1
The three-color P-polarized components passing directly through 2 3 pass through the mirror 16 and irradiate the liquid crystal layer of the light valve LV in a state corresponding to the colors and areas of the written three color separation images, and the dielectric mirror The reflected light of each color component undergoes spatial modulation of the polarization plane according to the color separation image of the corresponding color written in the liquid crystal, passes through the mirror 16, and the polarization beam splitters 12 1 to 12 3 for the corresponding color. Return to the division plane. Light of each color being modulated in accordance with the color image of the original O is reflected by the divided surface, the polarization beam splitter 12 1 to 1
A three-color separation prism 20 3 as shown in FIG. 4 is arranged on the reflection side of 2 3 and this three-color separation prism 20 3
Then, the three colors are combined and projected on the screen 19 through the mirror 17 and the projection lens 18, and a bright enlarged color image of the original O can be seen.
【００２６】以上のように、本発明においては、３色分
解プリズム２０1 を用いて原稿Ｏの像を色分解し、各色
分解像を光書込型反射型ライトバルブＬＶを用いて増幅
し、別の３色分解プリズム２０2 又は２０3 により増幅
された３色の分解像を色合成して投影するので、カラー
反射原稿から明るいカラー拡大投影像を投影することが
できる。また、１つの光源１１からの光を偏光ビームス
プリッター１２又は１２1 〜１２3 で２分し、一方を原
稿Ｏ照明用に、他方を増幅像読み出し用に用いるため、
光源１１が１つでよく、かつそれからの光を無駄なく有
効に利用するので、小型の装置で明るいカラー拡大投影
像を投影することができる。[0026] As described above, in the present invention, an image of the document O to color separation by using a three-color separation prism 20 1, each color separation image is amplified using an optical writing type reflection type light valve LV, Since the separated images of the three colors amplified by another three-color separated prism 20 2 or 20 3 are color-synthesized and projected, a bright color enlarged projection image can be projected from the color reflection original. In addition, 2 minutes the light from one light source 11 by the polarization beam splitter 12 or 12 1 to 12 3, one for the original O lighting, for using the other for amplifying image reading,
Since only one light source 11 is required and light from the light source 11 is effectively used without waste, a bright color enlarged projection image can be projected by a small device.
【００２７】以上、本発明の画像投影装置を実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はこの実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。また、上記したように、
光書込型反射型ライトバルブＬＶ、３色分解プリズム２
０1 、２０2 、２０3 として、図３、図４に示したもの
に限らず、公知の種々のものを用いることができる。The image projection apparatus of the present invention has been described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made. Also, as mentioned above,
Optical writing reflection type light valve LV, three color separation prism 2
0 1 , 20 2 , and 20 3 are not limited to those shown in FIGS. 3 and 4, and various known ones can be used.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像投影装置によると、３色分解プリズムを用いて原
稿の像を色分解し、各色分解像を光書込型反射型ライト
バルブを用いて増幅し、別の３色分解プリズムにより増
幅された３色の分解像を色合成して投影するように配置
したので、カラー反射原稿から明るいカラー拡大投影像
を投影することができる。また、１つの共通光源と偏光
ビームスプリッターを用いて、原稿照明と増幅像読み出
しの両方を行うことができるため、光源からの光を無駄
なく有効に利用でき、小型の装置で明るいカラー拡大投
影像を投影することができる。As is apparent from the above description, according to the image projection apparatus of the present invention, the image of the original is color-separated by using the three-color separation prism, and each color separation image is optically written reflection type light valve. Since it is arranged so that the three color separation images amplified by another color separation prism are synthesized and projected, a bright color enlarged projection image can be projected from the color reflection original. Moreover, since both the original illumination and the amplified image reading can be performed using one common light source and the polarization beam splitter, the light from the light source can be effectively used without waste, and a bright color enlarged projection image can be obtained with a small device. Can be projected.
【図１】本発明の１実施例の画像投影装置の光路図であ
る。FIG. 1 is an optical path diagram of an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の別の実施例の画像投影装置の光路図で
ある。FIG. 2 is an optical path diagram of an image projection device according to another embodiment of the present invention.
【図３】光書込型液晶ライトバルブの１例の層構造を示
す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a layer structure of an example of an optical writing type liquid crystal light valve.
【図４】３色分解プリズムの１例の平面図、立面図、側
面図及び外観斜視図を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a plan view, an elevation view, a side view, and an external perspective view of an example of a three-color separation prism.
Ｏ…反射原稿 ＬＶ…ライトバルブ １１…光源 １２、１２1 〜１２3 …偏光ビームスプリッター １３、１３1 〜１３3 …照明用レンズ １４…書込み用レンズ １５…読出し用レンズ １６…ミラー １７…ミラー １８…投影レンズ １９…スクリーン ２０1 〜２０3 …３色分解プリズム ２１〜２３…ＮＤフィルターO ... Reflective original LV ... Light valve 11 ... Light source 12, 12 1 to 12 3 ... Polarizing beam splitter 13, 13 1 to 13 3 ... Illumination lens 14 ... Writing lens 15 ... Readout lens 16 ... Mirror 17 ... Mirror 18 ... Projection lens 19 ... Screen 20 1 to 20 3 ... 3 color separation prism 21 to 23 ... ND filter
Claims (6)
光導電層、反射層、電気光学効果を示す層、透明電極か
らなり、光導電層側から入射した光強度分布に応じて、
電気光学効果を示す層側から入射し反射層で反射して出
て行く光の偏光分布を制御する光書込型反射型ライトバ
ルブを用いて、原稿の光学像を増幅して拡大投影する画
像投影装置において、３色分解プリズムを用いて原稿の
光学像を色分解し、各色分解像を前記光書込型反射型ラ
イトバルブを用いて増幅し、別の３色分解プリズムによ
り増幅された３色の分解像を色合成して投影するように
配置したことを特徴とする画像投影装置。1. From at least one side, at least a transparent electrode,
A photoconductive layer, a reflective layer, a layer exhibiting an electro-optical effect, and a transparent electrode, depending on the light intensity distribution incident from the photoconductive layer side,
An image that amplifies the optical image of the original and magnifies and projects it using an optical writing type reflective light valve that controls the polarization distribution of the light that enters from the layer side that exhibits the electro-optical effect and is reflected by the reflective layer and then exits. In the projection device, the optical image of the original is color-separated by using the three-color separation prism, each color-separated image is amplified by using the optical writing type reflection light valve, and then amplified by another three-color separation prism. An image projecting device, characterized in that the separated images of colors are arranged so as to be synthesized and projected.
用い、前記光源から照射された光を前記偏光ビームスプ
リッターにより２つの成分に分割し、一方の成分で原稿
を照明し、その像を一方の３色分解プリズムにより色分
解して前記光書込型反射型ライトバルブの書込み側に入
射させ、前記偏光ビームスプリッターにより分割された
他方の成分を前記の別の３色分解プリズムを経て前記光
書込型反射型ライトバルブの読出し側に入射させ、反射
した３色成分を前記別の３色分解プリズムで合成し、そ
の合成光を前記偏光ビームスプリッターを経て投影する
ように配置したことを特徴とする請求項１記載の画像投
影装置。2. A polarization beam splitter and a single light source are used, and the light emitted from the light source is divided into two components by the polarization beam splitter, one of the components illuminates a document, and the image thereof is divided into one. Color separation is performed by a three-color separation prism, and the light is incident on the writing side of the optical writing reflection-type light valve, and the other component split by the polarization beam splitter is passed through the other three-color separation prism to generate the optical writing. It is arranged such that the three color components reflected and made incident on the readout side of the built-in reflection type light valve are combined by the another three-color separation prism, and the combined light is projected through the polarization beam splitter. The image projection device according to claim 1.
光源を用い、前記光源から照射された光を３色分解プリ
ズムにより色分解し、各色成分を対応する偏光ビームス
プリッターにより２つの成分に分割し、各色の一方の成
分で原稿を照明し、その像を第２の３色分解プリズムに
より色分解して前記光書込型反射型ライトバルブの書込
み側に入射させ、前記３個の偏光ビームスプリッターに
より分割された各色の他方の成分を前記光書込型反射型
ライトバルブの読出し側に入射させ、反射した３色成分
を前記３個の偏光ビームスプリッターの対応するものに
反対側から入射させ、各偏光ビームスプリッターで反射
された３色成分を第３の３色分解プリズムで合成し、そ
の合成光を投影するように配置したことを特徴とする請
求項１記載の画像投影装置。3. Using three polarization beam splitters and a single light source, the light emitted from the light sources is color-separated by a three-color separation prism, and each color component is divided into two components by a corresponding polarization beam splitter. Then, the original is illuminated with one component of each color, the image is color-separated by the second three-color separation prism, and the light is incident on the writing side of the optical writing reflection light valve. The other component of each color split by the splitter is made incident on the reading side of the optical writing reflection type light valve, and the reflected three color components are made incident on the corresponding ones of the three polarization beam splitters from the opposite side. 3. The image projection device according to claim 1, wherein the three color components reflected by the respective polarization beam splitters are combined by a third three-color separation prism and the combined light is projected. Shadow device.
て、前記透明電極の少なくとも一方を３色分解プリズム
の色分解像領域毎に３分割して別々に電圧印加制御でき
るようにしたもの、あるいは、その色分解像領域に対応
して並列に配置した３個の別々の光書込型反射型ライト
バルブを用いて、色成分毎に感度調節、色調節等を行う
ように配置したことを特徴とする請求項１から３の何れ
か１項記載の画像投影装置。4. The optical writing reflection light valve, wherein at least one of the transparent electrodes is divided into three parts for each color separation image area of a three-color separation prism so that voltage application can be controlled separately, or , Using three separate optical writing reflection type light valves arranged in parallel corresponding to the color-separated image area, arranged to perform sensitivity adjustment, color adjustment, etc. for each color component The image projecting device according to claim 1.
て、記憶作用を有するものを用いたことを特徴とする請
求項１から４の何れか１項記載の画像投影装置。5. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the optically writable reflective light valve has a memory function.
た各色の光のプリズムを通過する光路長が等しく、か
つ、各色の光のプリズムからの出射面が入射光の光軸に
垂直な同一面上に位置するものを用いたことを特徴とす
る請求項１から５の何れか１項記載の画像投影装置。6. The three-color separating prism has the same optical path lengths of the divided light beams passing through the prisms, and the emission surfaces of the light beams of the respective colors are on the same plane perpendicular to the optical axis of the incident light. The image projection apparatus according to claim 1, wherein an image projection apparatus located above is used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015593A JPH06324347A (en) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | Image projection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015593A JPH06324347A (en) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | Image projection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324347A true JPH06324347A (en) | 1994-11-25 |
Family
ID=14528453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11015593A Pending JPH06324347A (en) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | Image projection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06324347A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6022110A (en) * | 1997-07-15 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Projection color liquid crystal display apparatus |
| WO2009020088A1 (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Konica Minolta Opto, Inc. | Light source unit and image projector |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP11015593A patent/JPH06324347A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6022110A (en) * | 1997-07-15 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Projection color liquid crystal display apparatus |
| WO2009020088A1 (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Konica Minolta Opto, Inc. | Light source unit and image projector |
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