JPH0643417A

JPH0643417A - 液晶プロジェクタ

Info

Publication number: JPH0643417A
Application number: JP4197040A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Fujimori; 基行藤森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】投射レンズに一眼レフカメラ用交換レンズを
使用して投射距離とスクリーンサイズの自由な選択を可
能とし、アオリ光学系による画面周辺の照度・解像度
低下を抑え、小型・軽量・安価で利便性の高い液晶プ
ロジェクタを得る。【構成】ダイクロイックプリズムの入射側及び出射側
にレンズ手段を形成し、レンズ手段を非球面形状と
し、ポリシリコンＴＦＴ液晶パネルと交換レンズの組
み合わせ構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタの構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、特願平４−１７０３４０号の発
明「液晶プロジェクタ」に開示されているように、一眼
レフカメラ用交換レンズ（以降交換レンズという）を投
射レンズに用いることによって、投射距離と画面サイズ
の関係を自由に選択可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示すよ
うに投射レンズ６のバックフォーカス内にダイクロイッ
クプリズム５が介在するために焦点距離が変わって、液
晶パネル４の液晶層に焦点が結ばなくなってしまう。こ
れを補正するためには投射レンズ６と液晶パネル４の間
にレンズを配置しなくてはならないが、ダイクロイック
プリズム５の周辺のスペースが増して小型化に逆行し、
且、部品点数増加及び組立調整工数増加等による問題が
ある。また、交換レンズを用いることで投射距離を短か
くする程、投射光の主光線は水平線に対して上または下
方向に傾くことになる。その為にスクリーン７に映す画
面は台形歪を増す。これを防止するためにランプの主光
線を液晶パネル４及び投射レンズ６の光軸に対してある
角度傾けた光学系（所謂アオリ）を用いる必要がある。
その結果、液晶パネル４の開口部から投射レンズ６の入
射瞳に入る光線の傾きが大きくなり、画面周辺のＭＴＦが低下することによる解像度及びコ
ントラストの低下投射レンズ６への入射光がケラレによる画面周辺の照
度低下照度低下を補おうと液晶パネルのビデオ電圧を変える
と色も変わってしまう。等の欠陥を有していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶プロジェク
タの構造は、少なくとも光源・液晶パネル・該液晶パネルにより変
調された光を合成する合成手段・投射レンズを有する液
晶プロジェクタに於いて、前記合成手段がレンズ手段を
有することを特徴とする。

【０００５】前記合成手段が有するレンズ手段は、少
なくとも入射光側、もしくは出射光側、または、両側に
形成されたことを特徴とする。

【０００６】前記合成手段が有するレンズ手段は非球
面形状に形成されたことを特徴とする。

【０００７】少なくとも光源・液晶パネル・該液晶パ
ネルにより変調された光を合成する合成手段・投射レン
ズを有する液晶プロジェクタに於いて、前記液晶パネル
はポリシリコンＴＦＴにより構成され、且、前記投射レ
ンズは一眼レフカメラ用交換レンズを使用したことを特
徴とする。

【０００８】前記レンズ手段を前記合成手段は一体形
成されたことを特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の液晶プロジェクタの構造の実
施例を図面を用いて詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示す光学系の構
造の概略断面図、図２はプリズム部分の同実施例を示す
部分組立断面の概略図である。１は光源であり白色光を
出すメタルハライドランプ、２はＩＲフィルタ、３は赤
・緑・青光に分離するダイクロイックミラー類の内の一
つであり、４は小型を利点とするポリシリコン型のＴＦ
Ｔを形成したドットマトリックス液晶パネルであり、ビ
デオ信号によって赤・緑・青光をそれぞれに変調し、５
は合成手段であるダイクロイックプリズムであり、変調
された赤・緑・青光を合成して映像光とし、６は投射レ
ンズであり一眼レフカメラ用交換レンズを使用して映像
光を７のスクリーンに投影する。投射光にアオリを与え
るために前記ランプ１の主光線は前記液晶パネル４の明
視角方向から前記投射レンズ６の主軸に対し傾けるよう
に配置している。

【００１１】このため、前記液晶パネル４の開口中心と
前記投射レンズ６の光軸は断面方向にずれ、前記液晶パ
ネル４の開口部から出射される光線の傾きが大きくな
る。そこで、前記ダイクロイックプリズム５の入射光側
に凸レンズ形状のレンズ手段５ａを設けることによっ
て、光線を中心方向に寄せ集めて前記投射レンズ６の入
射瞳に呑み込ませるようにしている。前記液晶パネル４
の明視角特性は、図１に示すように主光線が、傾く方が
良くなるためコントラストは向上させることができる。

【００１２】図２は前記ダイクロイックプリズム５の出
射側にも凸レンズ形状のレンズ手段５ｂを設け、交換レ
ンズの入射瞳径及び位置の変化にも対応可能としたもの
である。前記レンズ手段５ａ、５ｂは平凸レンズをダイ
クロイックプリズム５に貼り付けたり、又は、樹脂材を
用いて印刷成形・アウトサート形成やＵＶ硬化成形等に
よっても良く、更に、ダイクロイックプリズムとガラス
材であれ、樹脂材であれ一体化形成しても良い。尚、前
記レンズ手段は投射レンズの種類により入射瞳径と位置
に応じて凹レンズであっても勿論良い。また、投影画面
周辺の照度向上を図るために前記レンズ手段５ａ、５ｂ
を非球面とすることにより一段と照度比の改善を図るこ
とも可能となる。

【００１３】図３は前記交換レンズ６に対応する３５ｍ
ｍフィルムのイメージサークル４ｂ（３６×２４ｍｍに
外接）と本発明の液晶パネル４を用いたイメージサーク
ル４ａの大きさを示すものである。前記液晶パネル４の
サイズは１．３２インチであるので開口部の２角が前記
イメージサークル４ｂに接するまで中心位置を偏心させ
ることができる。Ｇ寸法が偏心量となり、これが即ち、
投射光のアオリ量を決定する。本発明によれば１０度前
後のアオリが可能となる。これは一般的に使用するには
十分なアオリ量である。尚、アオリを不要とするときは
液晶パネル４のイメージサークルを３５ｍｍフィルムの
イメージサークルと同じにすることもできる。また、前
記レンズ手段５ａ（５ｂ）は前記ダイクロイックプリズ
ム５の角部及び稜部分を指示する部材（図中省略）に当
たらない寸法に形状設定している。

【００１４】図２の実施例は一光色についての説明図で
あるが、勿論赤・緑・青光毎の入射側にはレンズ手段が
形成される。尚、１枚の液晶パネル方式の場合に於いて
も勿論有効である。また、前記投射レンズ６がすべて交
換レンズと全て互換性があればベストであるが、交換レ
ンズのレンズ仕様を一部変更（例えば入射光量を増すよ
うにする）して液晶プロジェクタに相応しい仕様にする
ことにより、利用範囲を広げることも勿論可能である。
これは、レンズ匡体及びマウント部の共通使用ができ、
更に、レンズ開発費の低減と納期短収が図れる上で有効
となる。

【００１５】以上交換レンズを主体に詳述してきたが、
カスタムの投射レンズについても同様な効果を有する。

【００１６】本発明の投射光学系はダイクロイックプリ
ズムのレンズ手段と投射レンズの組み合せによってレン
ズ系を構成するが、レンズ手段のパワーが小さく、投射
レンズの焦点深度が深くて非点収差がカバーできる場合
は勿論、組み合わせによるレンズ系としなくても良い。

【００１７】

【発明の効果】本発明は前述した如く、前記合成手段、即ち、ダイクロイックプリズムがレン
ズ手段を有することにより、ａ．投射レンズのバックフォーカスの変化量を補正する
ことが可能となるので、交換用レンズの互換性が得ら
れ、投射距離と画面サイズの自由な選択を可能とし、利
便性を高められる。

【００１８】ｂ．交換用レンズは市販のものであるた
め、安価に、しかも、随時入手できる利点を消費者に提
供できる。

【００１９】ｃ．部品点数及び組立調整工数削減による
コスト低減に資する。

【００２０】ｄ．アオリを有した光学系構造を採用でき
るので画面の台形歪を抑えられ、更に、設置条件に自由
度を与えられる。特に短かな投射距離から大画面が投影
できるため、スクリーンに対して正面位置の一番良所か
ら画面を見ることができる。中でも天吊り方式が有効と
なる。更に、液晶パネルの明視特性の良い条件となるの
で、コントラスト向上も勿論できる。

【００２１】ｅ．主光線の傾きが一定、且、集光できる
ためのコントラストと解像度向上ができ、更にケラレ防
止による周辺光量が増し、照度ムラの少ない均一が画面
にすることができる。

【００２２】ｆ．更に、交換レンズのバックフォーカス
内に合成手段を配置できるので、光学系及び製品の小型
化・軽量化とこれに伴うコスト低減に有効となる。

【００２３】ｇ．レンズ手段とダイクロイックプリズム
を一体形成すると、部品間の反射防止となり、明るさ向
上と、反射光によるフレア防止ができ高画質化できる。

【００２４】ダイクロイックプリズムが有するレンズ
手段を少なくとも入射光側、もしくは入射光側及び出射
光側に形成し、また、レンズ手段を非球面形状に形成す
ることにより、前記−ｅ、−ｆの効果を一段と高め
ることができる。更に、交換レンズの互換範囲を広げて
利便性を向上させることができる。

【００２５】ポリシリコンＴＦＴの液晶パネルと交換
レンズ（含一部レンズ仕様変更）を組み合わせて使用す
ることにより、ａ．ポリシリコンＴＦＴの１．３２インチ以下の小型で
高画素化できる利点を最大限に活用した光学系ならびに
製品の小型化と低価格化を実現できるため、可搬性に秀
れ、天吊りに制約の少なく、更に、普及版の製品化へと
製品ジャンルを広げられる。

【００２６】ｂ．ダイクロイックミラーと交換レンズの
組み合わせによってレンズ系を構成することによって、
色付き・歪曲収差・非点収差・ＭＴＦ等の性能を確保さ
せることができる。

【００２７】そこで本発明は上述したような効果を得た
ことにより、投射距離とスクリーンサイズの自由な選択
性を得ると共に、画質向上・照度向上・小型・軽量化・
低価格化及び商品ジャンルを広げた液晶プロジェクタの
商品を提供することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光学系の構造の概略
断面図。

【図２】本発明のダイクロイックプリズム部分の一実
施例を示す部分組立断面の概略図。

【図３】本発明の液晶パネルのイメージサークルと交
換用レンズに適用されるフィルム面のイメージサークル
の関係を示す正面図。

【図４】従来例を示す光学系の構造の概略断面図。

【符号の説明】

１・・・光源２・・・ＩＲフィルタ３・・・ダイクロイックミラー４・・・液晶パネル５・・・ダイクロイックプリズム５ａ、５ｂ・・・レンズ手段６・・・投射レンズ７・・・スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも光源・液晶パネル・該液晶パ
ネルにより変調された光を合成する合成手段・投射レン
ズを有する液晶プロジェクタに於いて、前記合成手段を
レンズ手段を有することを特徴とする液晶プロジェク
タ。
【請求項２】前記合成手段が有するレンズ手段は、少
なくとも入射光側、もしくは出射光側、または両側に形
成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェ
クタ。
【請求項３】前記合成手段が有するレンズ手段は非球
面形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の液
晶プロジェクタ。
【請求項４】少なくとも光源・液晶パネル・該液晶パ
ネルにより変調された光を合成する合成手段・投射レン
ズを有する液晶プロジェクタに於いて、前記液晶パネル
はポリシリコンＴＦＴにより構成され、且、前記投射レ
ンズは一眼レフカメラ用交換レンズを使用したことを特
徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項５】前記レンズ手段と前記合成手段は一体形
成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェ
クタ。