JPH0869062A - カラー画像投影装置 - Google Patents
カラー画像投影装置Info
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- JPH0869062A JPH0869062A JP6205497A JP20549794A JPH0869062A JP H0869062 A JPH0869062 A JP H0869062A JP 6205497 A JP6205497 A JP 6205497A JP 20549794 A JP20549794 A JP 20549794A JP H0869062 A JPH0869062 A JP H0869062A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】カラー画像の投影像における色ずれを、ピント
ずれ無しで補正する。 【構成】色合成手段（５，７，８）と透過型画像表示体
９，１０，１１との間の３つの光路のうちの１以上の補
正レンズ２１を配備し、補正レンズを配備されない光路
に光学距離補正用の透明平行平板２２，２３とを有す
る。
ずれ無しで補正する。 【構成】色合成手段（５，７，８）と透過型画像表示体
９，１０，１１との間の３つの光路のうちの１以上の補
正レンズ２１を配備し、補正レンズを配備されない光路
に光学距離補正用の透明平行平板２２，２３とを有す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はカラー画像投影装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】３原色の各色成分画像を共通の投影レン
ズによりスクリーン等の投影面上に結像投影してカラー
画像を形成する装置は、カラー液晶投影装置等として知
られている。
ズによりスクリーン等の投影面上に結像投影してカラー
画像を形成する装置は、カラー液晶投影装置等として知
られている。
【０００３】このようなカラー画像投影装置では、カラ
ー画像は、３原色の各色成分画像の投影像の重畳により
合成的に形成されるため、投影レンズに倍率色収差があ
ると、合成されるべき各色成分画像の投影像相互に大き
さの差が生じ、形成されるカラー画像に「色ずれ」が生
じることになる。
ー画像は、３原色の各色成分画像の投影像の重畳により
合成的に形成されるため、投影レンズに倍率色収差があ
ると、合成されるべき各色成分画像の投影像相互に大き
さの差が生じ、形成されるカラー画像に「色ずれ」が生
じることになる。
【０００４】従来、投影レンズの倍率色収差に起因する
色ずれを調整するため、「色分解された各色成分光によ
り表示されるべき色成分画像を表示する３つの透過型画
像表示体」を個別的に投影レンズの光軸方向へ変位さ
せ、透過型画像表示体の物体距離を調整して色成分画像
の投影画像の大きさを調整していた。
色ずれを調整するため、「色分解された各色成分光によ
り表示されるべき色成分画像を表示する３つの透過型画
像表示体」を個別的に投影レンズの光軸方向へ変位さ
せ、透過型画像表示体の物体距離を調整して色成分画像
の投影画像の大きさを調整していた。
【０００５】この方法は、投影倍率がさほど大きくない
場合には有効であるが、投影倍率が大きくなれば色ずれ
量も大きくなり、透過型画像表示体の物体距離の調整量
も大きくなる。すると、色成分画像の投影像に「ピント
ぼけ」が生じ、投影されたカラー画像の鮮明度が著しく
劣化してしまうという問題がある。
場合には有効であるが、投影倍率が大きくなれば色ずれ
量も大きくなり、透過型画像表示体の物体距離の調整量
も大きくなる。すると、色成分画像の投影像に「ピント
ぼけ」が生じ、投影されたカラー画像の鮮明度が著しく
劣化してしまうという問題がある。
【０００６】上記「色ずれ」の問題を有効に解消する方
法の一つは、投影レンズにおける倍率の色収差を高度に
補正することである。これは、投影レンズの材質に「異
常分散ガラス」を使用することにより、ある程度は可能
である。しかし、実現できる補正には限度があるし、高
価な「異常分散ガラス」を用いることによる投影レンズ
の高コスト化の問題もある。
法の一つは、投影レンズにおける倍率の色収差を高度に
補正することである。これは、投影レンズの材質に「異
常分散ガラス」を使用することにより、ある程度は可能
である。しかし、実現できる補正には限度があるし、高
価な「異常分散ガラス」を用いることによる投影レンズ
の高コスト化の問題もある。
【０００７】透過型画像表示体として一般的な「液晶パ
ネル」は、画素ピッチの細小化が意図されており、透過
型画像表示体の物体距離調整による色ずれ補正では、対
応が困難になりつつある。
ネル」は、画素ピッチの細小化が意図されており、透過
型画像表示体の物体距離調整による色ずれ補正では、対
応が困難になりつつある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の如
き問題を解決するべくなされたものであって、投影レン
ズの倍率色収差に起因する色ずれを有効に軽減・解消で
きる新規なカラー画像投影装置の提供を目的とする（請
求項１〜７）。
き問題を解決するべくなされたものであって、投影レン
ズの倍率色収差に起因する色ずれを有効に軽減・解消で
きる新規なカラー画像投影装置の提供を目的とする（請
求項１〜７）。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のカラー画像投
影装置は「３原色の各色成分画像を共通の投影レンズに
より投影面上に結像投影してカラー投影画像を形成する
装置」であって、光源と、色分解手段と、３つの透過型
画像表示体と、色合成手段と、投影レンズを有する。
影装置は「３原色の各色成分画像を共通の投影レンズに
より投影面上に結像投影してカラー投影画像を形成する
装置」であって、光源と、色分解手段と、３つの透過型
画像表示体と、色合成手段と、投影レンズを有する。
【００１０】「３原色」は、カラー画像を合成できる３
種の色であり、赤・緑・青でも良いし、マゼンタ・シア
ン・イエローでも良く、他の３色の組合せでも良い。
種の色であり、赤・緑・青でも良いし、マゼンタ・シア
ン・イエローでも良く、他の３色の組合せでも良い。
【００１１】「投影面」はカラー画像を結像・投影すべ
き面であり、スクリーン等である。
き面であり、スクリーン等である。
【００１２】「光源」は、上記３原色の色成分を含む光
を放射する。白色光源は光源として好適である。
を放射する。白色光源は光源として好適である。
【００１３】「色分解手段」は、光源から放射される光
を、上記３原色の各色成分に分解する手段である。
を、上記３原色の各色成分に分解する手段である。
【００１４】「透過型画像表示体」は、色分解手段によ
り色分解された各色成分光により表示されるべき色成分
画像を表示する表示体であり、各色成分ごとに設けられ
る。
り色分解された各色成分光により表示されるべき色成分
画像を表示する表示体であり、各色成分ごとに設けられ
る。
【００１５】「色合成手段」は、３つの透過型画像表示
体を透過した各色成分光を、共通の光路に合成する手段
である。
体を透過した各色成分光を、共通の光路に合成する手段
である。
【００１６】「投影レンズ」は、色合成手段により合成
された各色成分光を、投影面上に結像投影する。
された各色成分光を、投影面上に結像投影する。
【００１７】請求項１記載の発明のカラー画像投影装置
は、１以上の補正レンズと、１以上の透明平行平板とを
有する。
は、１以上の補正レンズと、１以上の透明平行平板とを
有する。
【００１８】１以上の「補正レンズ」は、色合成手段と
１以上の透過型画像表示体との間に配備され、投影像の
大きさを補正するレンズである。
１以上の透過型画像表示体との間に配備され、投影像の
大きさを補正するレンズである。
【００１９】１以上の「透明平行平板」は、色合成手段
と透過型画像表示体との間の３つの光路のうち「補正レ
ンズを配備されない光路」に配備され、光学距離の補正
を行う。
と透過型画像表示体との間の３つの光路のうち「補正レ
ンズを配備されない光路」に配備され、光学距離の補正
を行う。
【００２０】上記補正レンズおよび透明平行平板は、挿
脱可能および／または交換可能とすることができる（請
求項２）。
脱可能および／または交換可能とすることができる（請
求項２）。
【００２１】補正レンズは、カラー画像投影装置内の定
位値に配備してもよいが、これを、「光軸方向へ移動可
能」としてもよい（請求項３）。
位値に配備してもよいが、これを、「光軸方向へ移動可
能」としてもよい（請求項３）。
【００２２】上記補正レンズは正レンズとすることも負
レンズとすることもでき、正レンズとする場合には、そ
の形態を「平凸レンズ」とすることができ、負レンズと
する場合には「平凹レンズ」とすることができる（請求
項４）。
レンズとすることもでき、正レンズとする場合には、そ
の形態を「平凸レンズ」とすることができ、負レンズと
する場合には「平凹レンズ」とすることができる（請求
項４）。
【００２３】請求項４記載のカラー画像投影装置のよう
に、補正レンズを「平凸もしくは平凹」の形状にする場
合には、色合成手段を「ダイクロイックプリズム」と
し、補正レンズと透明平行平板をダイクロイックプリズ
ムの入射面に接合することができる（請求項５）。勿
論、この場合、補正レンズはその平面側をダイクロイッ
クプリズムの入射面に接合するのである。
に、補正レンズを「平凸もしくは平凹」の形状にする場
合には、色合成手段を「ダイクロイックプリズム」と
し、補正レンズと透明平行平板をダイクロイックプリズ
ムの入射面に接合することができる（請求項５）。勿
論、この場合、補正レンズはその平面側をダイクロイッ
クプリズムの入射面に接合するのである。
【００２４】請求項６記載の発明のカラー画像投影装置
は、色合成手段として「ダイクロイックプリズム」を用
い、このダイクロイックプリズムの入射面の１以上に、
「投影レンズにおける倍率色収差による、各色成分画像
の投影像相互の大きさを補正するための曲面」を形成し
たことを特徴とする。
は、色合成手段として「ダイクロイックプリズム」を用
い、このダイクロイックプリズムの入射面の１以上に、
「投影レンズにおける倍率色収差による、各色成分画像
の投影像相互の大きさを補正するための曲面」を形成し
たことを特徴とする。
【００２５】上記請求項１〜５記載のカラー画像投影装
置において、補正レンズのパワー：Ｐと、補正したい像
の大きさの誤差（縮小側（透過型画像表示体側）におけ
る基準色に対する倍率色収差）：Δｈとの比：Ｐ／Δ
ｈ、および請求項６記載のカラー画像投影装置におい
て、ダイクロイックプリズムの入射面に形成された曲面
のパワー：Ｐと、補正したい像の大きさの誤差（縮小側
（透過型画像表示体側）における基準色に対する倍率色
収差）：Δｈとの比：Ｐ／Δｈは「２．５×１０~3＜Ｐ
／Δｈ＜５×１０~2」の範囲にあることが好ましい（請
求項７）。勿論、パワー：Ｐは焦点距離の逆数である。
置において、補正レンズのパワー：Ｐと、補正したい像
の大きさの誤差（縮小側（透過型画像表示体側）におけ
る基準色に対する倍率色収差）：Δｈとの比：Ｐ／Δ
ｈ、および請求項６記載のカラー画像投影装置におい
て、ダイクロイックプリズムの入射面に形成された曲面
のパワー：Ｐと、補正したい像の大きさの誤差（縮小側
（透過型画像表示体側）における基準色に対する倍率色
収差）：Δｈとの比：Ｐ／Δｈは「２．５×１０~3＜Ｐ
／Δｈ＜５×１０~2」の範囲にあることが好ましい（請
求項７）。勿論、パワー：Ｐは焦点距離の逆数である。
【００２６】
【作用】上記のように、この発明では、倍率色収差によ
る各色成分画像の投影像相互の大きさを調整するため
に、パワーを持った屈折面を用いる。
る各色成分画像の投影像相互の大きさを調整するため
に、パワーを持った屈折面を用いる。
【００２７】例えば、３原色の色成分画像のうち、赤成
分画像の投影像の大きさが、他の２つの色成分画像（緑
成分画像および青成分画像）の投影像の大きさに対し
て、小さい（大きい）ときには、正（負）のパワーを持
つ屈折面を用いることにより、赤成分画像の投影像を拡
大（縮小）する。
分画像の投影像の大きさが、他の２つの色成分画像（緑
成分画像および青成分画像）の投影像の大きさに対し
て、小さい（大きい）ときには、正（負）のパワーを持
つ屈折面を用いることにより、赤成分画像の投影像を拡
大（縮小）する。
【００２８】補正レンズを用いる場合、補正レンズを赤
成分画像の物体側光路中に配備し、赤成分画像の投影像
が投影面上に合焦的に結像するようにすると、他の２つ
の色成分画像（緑成分画像および青成分画像）の投影像
の合焦位置は、赤成分画像の投影像の結像面からずれる
ので、他の２つの色成分画像の物体側光路中に透明平行
平板を挿入して光学距離を補正し、各色成分画像の投影
像が同一面に結像するようにするのである。
成分画像の物体側光路中に配備し、赤成分画像の投影像
が投影面上に合焦的に結像するようにすると、他の２つ
の色成分画像（緑成分画像および青成分画像）の投影像
の合焦位置は、赤成分画像の投影像の結像面からずれる
ので、他の２つの色成分画像の物体側光路中に透明平行
平板を挿入して光学距離を補正し、各色成分画像の投影
像が同一面に結像するようにするのである。
【００２９】請求項７の発明における条件式「２．５×
１０~3＜Ｐ／Δｈ＜５×１０~2」の下限を超えると、補
正レンズもしくは曲面のパワーが弱すぎて、十分な補正
を実現できない、無理に補正を行おうとすると、透過型
画像表示装置と補正レンズもしくは曲面との距離を大き
くする必要があり、カラー画像投影装置が大型化するの
で好ましくない。また上限を超えると、パワーが強すぎ
て他の収差に影響し、投影カラー画像の像質低下をもた
らしてしまう。
１０~3＜Ｐ／Δｈ＜５×１０~2」の下限を超えると、補
正レンズもしくは曲面のパワーが弱すぎて、十分な補正
を実現できない、無理に補正を行おうとすると、透過型
画像表示装置と補正レンズもしくは曲面との距離を大き
くする必要があり、カラー画像投影装置が大型化するの
で好ましくない。また上限を超えると、パワーが強すぎ
て他の収差に影響し、投影カラー画像の像質低下をもた
らしてしまう。
【００３０】仮りに、Δｈ＝＋０．０１とすると、Ｐの
範囲の適値域は「２．５×１０~5＜Ｐ＜５×１０~4」の
範囲であり、補正レンズを屈折率：１．５の硝材で平凸
レンズとして形成する場合だと、凸面の曲率範囲の範囲
は１，０００〜２０，０００の範囲になる。
範囲の適値域は「２．５×１０~5＜Ｐ＜５×１０~4」の
範囲であり、補正レンズを屈折率：１．５の硝材で平凸
レンズとして形成する場合だと、凸面の曲率範囲の範囲
は１，０００〜２０，０００の範囲になる。
【００３１】
【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。
【００３２】図１において、光源１からは「３原色の色
成分を含む光」が放射される。放射された光は、先ず赤
外線フィルタ２により赤外成分を除去され、ダイクロイ
ックミラー３に入射する。ダイクロイックミラー３は、
赤成分光と緑成分光とを透過させ、青成分光を反射させ
る。
成分を含む光」が放射される。放射された光は、先ず赤
外線フィルタ２により赤外成分を除去され、ダイクロイ
ックミラー３に入射する。ダイクロイックミラー３は、
赤成分光と緑成分光とを透過させ、青成分光を反射させ
る。
【００３３】ダイクロイックミラー３を透過した赤成分
光と緑成分光とはダイクロイックミラー４に入射する。
ダイクロイックミラー４は赤成分光を透過させ、緑成分
光を反射する。このようにして、光源１からの光はダイ
クロイックミラー３と４とにより、赤・緑・青の各色成
分光に「色分解」される。
光と緑成分光とはダイクロイックミラー４に入射する。
ダイクロイックミラー４は赤成分光を透過させ、緑成分
光を反射する。このようにして、光源１からの光はダイ
クロイックミラー３と４とにより、赤・緑・青の各色成
分光に「色分解」される。
【００３４】赤成分光は、赤成分用の透過型画像表示体
である液晶パネル１１を透過し、凸レンズである補正レ
ンズ２１を透過し、ミラー５に入射して反射され、ダイ
クロイックミラー８に入射する。
である液晶パネル１１を透過し、凸レンズである補正レ
ンズ２１を透過し、ミラー５に入射して反射され、ダイ
クロイックミラー８に入射する。
【００３５】緑成分光は、ダイクロイックミラー４によ
り反射されたのち、緑成分用の透過型画像表示体である
液晶パネル１０と「透明平行平板」である平板ガラス２
２を順次透過し、ダイクロイックミラー７に入射する。
り反射されたのち、緑成分用の透過型画像表示体である
液晶パネル１０と「透明平行平板」である平板ガラス２
２を順次透過し、ダイクロイックミラー７に入射する。
【００３６】青成分光は、ミラー６により反射されたの
ち、青成分用の透過型画像表示体である液晶パネル９と
平板ガラス２３とを順次透過し、ダイクロイックミラー
７に入射する。
ち、青成分用の透過型画像表示体である液晶パネル９と
平板ガラス２３とを順次透過し、ダイクロイックミラー
７に入射する。
【００３７】ダイクロイックミラー７は青成分光を透過
させ、緑成分光を反射するので、ダイクロイックミラー
７により青成分光と緑成分光とが共通の光路に合成され
る。
させ、緑成分光を反射するので、ダイクロイックミラー
７により青成分光と緑成分光とが共通の光路に合成され
る。
【００３８】合成された青成分光と緑成分光とはダイク
ロイックミラー８に入射してこれを透過し、ダイクロイ
ックミラー８により反射された赤成分光と共通の光路に
合成される。
ロイックミラー８に入射してこれを透過し、ダイクロイ
ックミラー８により反射された赤成分光と共通の光路に
合成される。
【００３９】この実施例において、ダイクロイックミラ
ー３，４とミラー６とは「色分解手段」を構成し、ミラ
ー５とダイクロイックミラー７，８とは「色合成手段」
を構成する。
ー３，４とミラー６とは「色分解手段」を構成し、ミラ
ー５とダイクロイックミラー７，８とは「色合成手段」
を構成する。
【００４０】色合成された光は共通の投影レンズ１２に
入射し、投影面であるスクリーン１３上に拡大投影さ
れ、液晶パネル１１，１０，９に表示された赤・緑・青
の、各「色成分画像」の拡大投影像により「カラー画
像」が合成的に形成される。
入射し、投影面であるスクリーン１３上に拡大投影さ
れ、液晶パネル１１，１０，９に表示された赤・緑・青
の、各「色成分画像」の拡大投影像により「カラー画
像」が合成的に形成される。
【００４１】この実施例は、投影レンズ１２の倍率色収
差の影響により、赤成分画像の投影像の大きさが、緑・
青成分画像の投影像（これらは略等しい大きさを有す
る）に比して小さくなる場合であり、補正レンズ２１に
より「赤成分画像の投影像の大きさ」を拡大して色ずれ
を補正するとともに、透明平行平板である平板ガラス２
２，２３により緑・青成分画像の投影像のピントずれを
補償している。
差の影響により、赤成分画像の投影像の大きさが、緑・
青成分画像の投影像（これらは略等しい大きさを有す
る）に比して小さくなる場合であり、補正レンズ２１に
より「赤成分画像の投影像の大きさ」を拡大して色ずれ
を補正するとともに、透明平行平板である平板ガラス２
２，２３により緑・青成分画像の投影像のピントずれを
補償している。
【００４２】補正レンズ２１のパワーは以下のようにし
て適正に設定することができる。先ず、液晶パネル９
（青成分画像用），１０（緑成分画像用），１１（赤成
分画像用）と色合成手段との間に、「同じ厚さの平板ガ
ラス（この場合、平板ガラス２２，２３と同じもの）」
を配備し、投影レンズ１２によりスクリーン１３上にカ
ラー画像を結像投影させる。
て適正に設定することができる。先ず、液晶パネル９
（青成分画像用），１０（緑成分画像用），１１（赤成
分画像用）と色合成手段との間に、「同じ厚さの平板ガ
ラス（この場合、平板ガラス２２，２３と同じもの）」
を配備し、投影レンズ１２によりスクリーン１３上にカ
ラー画像を結像投影させる。
【００４３】この状態で、上述のように投影レンズ１２
の倍率色収差の影響により、赤成分画像の投影像の大き
さが緑・青成分画像の投影像よりも小さくなる場合に
は、赤成分画像を表示する液晶パネル１１と色合成手段
との間に配備された平板ガラスに正のパワーを与える
（正の屈折面を形成する）ことにより、赤成分画像の投
影像の大きさを増大させればよい。
の倍率色収差の影響により、赤成分画像の投影像の大き
さが緑・青成分画像の投影像よりも小さくなる場合に
は、赤成分画像を表示する液晶パネル１１と色合成手段
との間に配備された平板ガラスに正のパワーを与える
（正の屈折面を形成する）ことにより、赤成分画像の投
影像の大きさを増大させればよい。
【００４４】逆に、赤成分画像の投影像の大きさが緑・
青成分画像の投影像よりも大きくなる場合には、液晶パ
ネル１１と色合成手段との間に配備された平板ガラスに
負のパワーを与える（負の屈折面を形成する）ことによ
り、赤成分画像の投影像の大きさを縮小すればよい。
青成分画像の投影像よりも大きくなる場合には、液晶パ
ネル１１と色合成手段との間に配備された平板ガラスに
負のパワーを与える（負の屈折面を形成する）ことによ
り、赤成分画像の投影像の大きさを縮小すればよい。
【００４５】このように、平板ガラスに屈折面を形成す
ることにより正または負のパワーを与えたものが「補正
レンズ」である。勿論、与えるべき正または負のパワー
の大きさによっては、補正レンズを、他の平板ガラスの
材質と異なる屈折率の材質で形成しても良い。
ることにより正または負のパワーを与えたものが「補正
レンズ」である。勿論、与えるべき正または負のパワー
の大きさによっては、補正レンズを、他の平板ガラスの
材質と異なる屈折率の材質で形成しても良い。
【００４６】倍率色収差による色ずれ量は、本来小さい
ものであり、補正レンズに与えられるべき正または負の
パワーも小さい。
ものであり、補正レンズに与えられるべき正または負の
パワーも小さい。
【００４７】従って、補正レンズにより投影面上におけ
る赤成分画像の倍率変化がΔＭ（＜＜１）であるとする
と、投影面と共役関係にある物体側（液晶パネル１１
側）の面と、液晶パネル１１との光軸上のずれは、投影
レンズ１２の投影倍率をＭとしておよそ（ΔＭ/Ｍ）2の
オーダーであり、Ｍ＞＞１であることを考慮すると、実
質的に無視され得る大きさである。
る赤成分画像の倍率変化がΔＭ（＜＜１）であるとする
と、投影面と共役関係にある物体側（液晶パネル１１
側）の面と、液晶パネル１１との光軸上のずれは、投影
レンズ１２の投影倍率をＭとしておよそ（ΔＭ/Ｍ）2の
オーダーであり、Ｍ＞＞１であることを考慮すると、実
質的に無視され得る大きさである。
【００４８】従って、平板ガラスを補正レンズに置き換
えたことによる投影像のピントずれは実質的に発生しな
い。
えたことによる投影像のピントずれは実質的に発生しな
い。
【００４９】補正レンズの位置は固定的でも良いが、補
正レンズの位置を光軸上で調整できるようにすると（請
求項３）、補正レンズの光軸上の位置により投影像の大
きさを調整できるので、発生した倍率色収差に応じて補
正レンズを位置調整することにより補正量を調整し、各
色成分画像の投影像のピントずれを生じることなく色ず
れを補正できる。
正レンズの位置を光軸上で調整できるようにすると（請
求項３）、補正レンズの光軸上の位置により投影像の大
きさを調整できるので、発生した倍率色収差に応じて補
正レンズを位置調整することにより補正量を調整し、各
色成分画像の投影像のピントずれを生じることなく色ず
れを補正できる。
【００５０】また投影レンズがズームレンズであって、
倍率に応じて倍率色収差が変化する場合にも、補正レン
ズの位置調整で容易に対処できる。
倍率に応じて倍率色収差が変化する場合にも、補正レン
ズの位置調整で容易に対処できる。
【００５１】図１の実施例において、補正レンズ２１、
平板ガラス２２，２３として、パワー、厚さのそれぞれ
異なるものを複数種用意し、これらを挿脱・交換可能と
する（請求項２）ことにより、色ずれの程度に応じて適
正な補正レンズと平板ガラスを組み合わせることによ
り、各色成分画像の投影像のピントをずらすことなく、
簡便に色ずれを補正できる。
平板ガラス２２，２３として、パワー、厚さのそれぞれ
異なるものを複数種用意し、これらを挿脱・交換可能と
する（請求項２）ことにより、色ずれの程度に応じて適
正な補正レンズと平板ガラスを組み合わせることによ
り、各色成分画像の投影像のピントをずらすことなく、
簡便に色ずれを補正できる。
【００５２】図２は別実施例を示している。光源１から
は放射された「３原色の色成分を含む光」は赤外線フィ
ルタ２により赤外成分を除去され、ダイクロイックミラ
ー３，４により、赤・緑・青の各色成分光に色分解され
る。
は放射された「３原色の色成分を含む光」は赤外線フィ
ルタ２により赤外成分を除去され、ダイクロイックミラ
ー３，４により、赤・緑・青の各色成分光に色分解され
る。
【００５３】赤成分光はミラー５，８’に反射され、赤
成分用の透過型画像表示体である液晶パネル１１と補正
レンズである正レンズ２４を透過し、色光合成手段３０
に入射する。
成分用の透過型画像表示体である液晶パネル１１と補正
レンズである正レンズ２４を透過し、色光合成手段３０
に入射する。
【００５４】緑成分光は、緑成分用の透過型画像表示体
である液晶パネル１０と平板ガラス２５を透過し、色光
合成手段３０に入射する。青成分光はミラー６に反射さ
れると、青成分用の透過型画像表示体である液晶パネル
９と補正レンズである負レンズ２６とを透過し、色光合
成手段３０に入射する。
である液晶パネル１０と平板ガラス２５を透過し、色光
合成手段３０に入射する。青成分光はミラー６に反射さ
れると、青成分用の透過型画像表示体である液晶パネル
９と補正レンズである負レンズ２６とを透過し、色光合
成手段３０に入射する。
【００５５】色光合成手段３０は「クロス型のダイクロ
イックプリズム」で、赤成分光および青成分光を反射
し、緑成分光を透過させる。従って、色光合成手段３０
に互いに異なる方向から入射した赤・緑・青の各色成分
光は互いに共通の光路に合成され、投影レンズ１２に入
射する。投射レンズ１２は投影面であるスクリーン１３
上にカラー画像を結像投影する。
イックプリズム」で、赤成分光および青成分光を反射
し、緑成分光を透過させる。従って、色光合成手段３０
に互いに異なる方向から入射した赤・緑・青の各色成分
光は互いに共通の光路に合成され、投影レンズ１２に入
射する。投射レンズ１２は投影面であるスクリーン１３
上にカラー画像を結像投影する。
【００５６】この実施例では、赤成分画像の投影像が正
レンズ２４により拡大され、青成分画像の投影像が負レ
ンズ２６により縮小されて、緑成分画像の投影像に大き
さを合わせられることにより「色ずれ」が補正されてい
る。緑成分画像の結像における物体側の光学距離は平板
ガラス２５により補正されている。
レンズ２４により拡大され、青成分画像の投影像が負レ
ンズ２６により縮小されて、緑成分画像の投影像に大き
さを合わせられることにより「色ずれ」が補正されてい
る。緑成分画像の結像における物体側の光学距離は平板
ガラス２５により補正されている。
【００５７】図３は他の実施例を示している。
【００５８】この実施例に於いては、色合成手段として
Ｌ字型のダイクロイックプリズム３１が用いられ、赤成
分画像の色ずれを補正する補正レンズ（正レンズ）２７
と、青成分画像の色ずれを補正する補正レンズ（負レン
ズ）２９は、それぞれ平凸および平凹レンズ（請求項
４）で、緑成分画像の結像における物体側の光学距離を
補正する「透明平行平板」である平板ガラス２８と共
に、ダイクロイックプリズム３１の各入射面に接合され
ている（請求項５）。
Ｌ字型のダイクロイックプリズム３１が用いられ、赤成
分画像の色ずれを補正する補正レンズ（正レンズ）２７
と、青成分画像の色ずれを補正する補正レンズ（負レン
ズ）２９は、それぞれ平凸および平凹レンズ（請求項
４）で、緑成分画像の結像における物体側の光学距離を
補正する「透明平行平板」である平板ガラス２８と共
に、ダイクロイックプリズム３１の各入射面に接合され
ている（請求項５）。
【００５９】この実施例においては、赤成分画像の投影
像が補正レンズ２７により拡大され、青成分画像の投影
像が補正レンズ２９により縮小されて、緑成分画像の投
影像に大きさを合わせられることにより、色ずれが補正
されている。緑成分画像の結像における物体側の光学距
離は平板ガラス２８により補正されている。
像が補正レンズ２７により拡大され、青成分画像の投影
像が補正レンズ２９により縮小されて、緑成分画像の投
影像に大きさを合わせられることにより、色ずれが補正
されている。緑成分画像の結像における物体側の光学距
離は平板ガラス２８により補正されている。
【００６０】なお、平板ガラス２８とダイクロイックプ
リズム３１の材質が同じである場合には、平板ガラス２
８に相当する部分をダイクロイックプリズム３１の一部
として形成することもできる。
リズム３１の材質が同じである場合には、平板ガラス２
８に相当する部分をダイクロイックプリズム３１の一部
として形成することもできる。
【００６１】図４は請求項６記載の発明の実施例を示し
ている。
ている。
【００６２】この実施例では、色合成手段としてクロス
型のダイクロイックプリズム３２が用いられている。
型のダイクロイックプリズム３２が用いられている。
【００６３】ダイクロイックプリズム３２は、赤成分光
の入射する入射面（赤成分画像を表示する液晶パネル１
１に近接対向する面）を凸の屈折面に形成され、青成分
光の入射面（青成分画像を表示する液晶パネル９に近接
対向する面）を凹の屈折面に形成されている。
の入射する入射面（赤成分画像を表示する液晶パネル１
１に近接対向する面）を凸の屈折面に形成され、青成分
光の入射面（青成分画像を表示する液晶パネル９に近接
対向する面）を凹の屈折面に形成されている。
【００６４】この実施例では、赤成分画像の投影像がダ
イクロイックプリズム３２の入射面の凸面により拡大さ
れ、青成分画像の投影像がダイクロイックプリズム３２
の入射面の凹面により縮小されて、緑成分画像の投影像
に大きさを合わせられることにより、色ずれが補正され
ている。
イクロイックプリズム３２の入射面の凸面により拡大さ
れ、青成分画像の投影像がダイクロイックプリズム３２
の入射面の凹面により縮小されて、緑成分画像の投影像
に大きさを合わせられることにより、色ずれが補正され
ている。
【００６５】即ち、上記のような補正が得られるよう
に、上記凸面・凹面の曲率半径（パワー）が決定される
のである。
に、上記凸面・凹面の曲率半径（パワー）が決定される
のである。
【００６６】なお、カラー画像投影装置においては一般
に、投影像が台形型に歪まないように、投影レンズ光軸
に対して透過型画像表示体をずらして配置することが多
いが、このような場合、図１〜３の実施例においては、
図５に示すように、補正レンズ２４０の光軸ＡＸＣは投
影レンズ１２の光軸ＡＸ０に合わせる必要はなく、色合
成手段３００の光軸ＡＸに合わせるか、透過型画像表示
体１１０の中心軸ＣＣに合わせればよい。
に、投影像が台形型に歪まないように、投影レンズ光軸
に対して透過型画像表示体をずらして配置することが多
いが、このような場合、図１〜３の実施例においては、
図５に示すように、補正レンズ２４０の光軸ＡＸＣは投
影レンズ１２の光軸ＡＸ０に合わせる必要はなく、色合
成手段３００の光軸ＡＸに合わせるか、透過型画像表示
体１１０の中心軸ＣＣに合わせればよい。
【００６７】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規なカラー画像投影装置を提供できる（請求項１〜
８）。この発明は上記の如き構成となっているから、投
影面上における各色成分画像の投影像のピントのずれを
生じることなく「色ずれ」を調整でき、鮮明なカラー画
像を投影表示できる。
ば新規なカラー画像投影装置を提供できる（請求項１〜
８）。この発明は上記の如き構成となっているから、投
影面上における各色成分画像の投影像のピントのずれを
生じることなく「色ずれ」を調整でき、鮮明なカラー画
像を投影表示できる。
【００６８】請求項２，３記載の発明では、色ずれに応
じて適正な補正が可能である。請求項４記載の発明で
は、補正レンズの片面のみにレンズ面形成すればよいか
ら補正レンズのコストを低減できる。
じて適正な補正が可能である。請求項４記載の発明で
は、補正レンズの片面のみにレンズ面形成すればよいか
ら補正レンズのコストを低減できる。
【００６９】請求項５記載の発明は補正レンズや透明平
行平板を専用の支持部材で支持する必要がなく、カラー
画像投影装置を簡素化・低コスト化できる。
行平板を専用の支持部材で支持する必要がなく、カラー
画像投影装置を簡素化・低コスト化できる。
【００７０】請求項６記載の発明によれば、ダイクロイ
ックプリズムに色合成手段と色ずれ補正の機能を持たせ
るので、補正レンズや透明平行平板を用いる必要が無
い。
ックプリズムに色合成手段と色ずれ補正の機能を持たせ
るので、補正レンズや透明平行平板を用いる必要が無
い。
【図１】請求項１記載の発明の１実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】別実施例を示す図である。
【図３】請求項５記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】請求項６記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】投影像の台形状の歪みを防止するときの光学配
置を説明するための図である。
置を説明するための図である。
【符号の説明】 １ 光源 ３，４ ダイクロイックミラー ９，１０，１１ 液晶パネル（透過型画像表示体） ５ ミラー ６ ミラー（ダイクロイックミラー２，３と色分解
手段を構成する） ７，８ ダイクロイックミラー（ミラー５と色合成
手段を構成する） １２ 投影レンズ １３ 投影面 １１ 補正レンズ ２２，２３ 平板ガラス（透明平行平板）
手段を構成する） ７，８ ダイクロイックミラー（ミラー５と色合成
手段を構成する） １２ 投影レンズ １３ 投影面 １１ 補正レンズ ２２，２３ 平板ガラス（透明平行平板）
Claims (7)
- 【請求項１】３原色の色成分を含む光を放射する光源
と、 この光源からの光を３原色の各色成分に分解する色分解
手段と、 色分解された各色成分光により表示されるべき色成分画
像を表示する３つの透過型画像表示体と、 これら３つの透過型画像表示体を透過した各色成分光
を、共通の光路に合成する色合成手段と、 この色合成手段により合成された各色成分光を、投影面
上に結像投影する投影レンズと、 上記色合成手段と１以上の透過型画像表示体との間に配
備され、投影像の大きさを補正する１以上の補正レンズ
と、 上記色合成手段と透過型画像表示体との間の３つの光路
のうち、上記補正レンズを配備されない光路に配備され
る光学距離補正用の透明平行平板とを有することを特徴
とするカラー画像投影装置。 - 【請求項２】請求項１記載のカラー画像投影装置におい
て、 補正レンズおよび透明平行平板が、挿脱可能および／ま
たは交換可能であることを特徴とするカラー画像投影装
置。 - 【請求項３】請求項１または２記載のカラー画像投影装
置において、 補正レンズが、光軸方向へ移動可能であることを特徴と
するカラー画像投影装置。 - 【請求項４】請求項１または２または３記載のカラー画
像投影装置において、 補正レンズが、平凸レンズまたは平凹レンズであること
を特徴とするカラー画像投影装置。 - 【請求項５】請求項４記載のカラー画像投影装置におい
て、 色合成手段がダイクロイックプリズムであって、補正レ
ンズと透明平行平板が上記ダイクロイックプリズムの入
射面に接合されていることを特徴とするカラー画像投影
装置。 - 【請求項６】３原色の色成分を含む光を放射する光源
と、 この光源からの光を３原色の各色成分に分解する色分解
手段と、 色分解された各色成分光により表示されるべき色成分画
像を表示する３つの透過型画像表示体と、 これら３つの透過型画像表示体を透過した各色成分光
を、共通の光路に合成する色合成手段と、 この色合成手段により合成された各色成分光を、投影面
上に結像投影する投影レンズとを有し、 上記色合成手段としてダイクロイックプリズムを用い、 このダイクロイックプリズムの入射面の１以上に、上記
投影レンズにおける倍率色収差による、各色成分画像の
投影像相互の大きさを補正するための曲面を形成したこ
とを特徴とするカラー画像投影装置。 - 【請求項７】請求項１または２または３または４または
５または６記載のカラー画像投影装置において、 補正レンズ、またはダイクロイックプリズムの入射面に
形成された曲面のパワー：Ｐと補正したい像の大きさの
誤差（縮小側における基準色に対する倍率色収差）：Δ
ｈが、条件： ２．５×１０~3＜Ｐ／Δｈ＜５×１０~2 を満足することを特徴とするカラー画像投影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205497A JPH0869062A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | カラー画像投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205497A JPH0869062A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | カラー画像投影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869062A true JPH0869062A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16507843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6205497A Pending JPH0869062A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | カラー画像投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0869062A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439724B1 (en) | 1999-06-03 | 2002-08-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color projector |
| JP2005227695A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Seiko Epson Corp | 光学表示装置及び投射型表示装置 |
| JP2006047968A (ja) * | 2004-04-30 | 2006-02-16 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射表示装置 |
| JP2006343692A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射表示装置 |
| JP2007057848A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Sharp Corp | 倍率色収差補正方法及びプロジェクタ |
| CN100405211C (zh) * | 2003-07-16 | 2008-07-23 | 精工爱普生株式会社 | 投影机 |
| US11086135B2 (en) | 2018-06-29 | 2021-08-10 | Seiko Epson Corporation | Optical module and head-mounted display apparatus |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP6205497A patent/JPH0869062A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439724B1 (en) | 1999-06-03 | 2002-08-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color projector |
| KR100601608B1 (ko) * | 1999-06-03 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 칼라 프로젝트장치 |
| CN100405211C (zh) * | 2003-07-16 | 2008-07-23 | 精工爱普生株式会社 | 投影机 |
| JP2005227695A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Seiko Epson Corp | 光学表示装置及び投射型表示装置 |
| JP2006047968A (ja) * | 2004-04-30 | 2006-02-16 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射表示装置 |
| JP2006343692A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射表示装置 |
| JP2007057848A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Sharp Corp | 倍率色収差補正方法及びプロジェクタ |
| US11086135B2 (en) | 2018-06-29 | 2021-08-10 | Seiko Epson Corporation | Optical module and head-mounted display apparatus |
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