JP4045005B2 - Color image projector - Google Patents
Color image projector Download PDFInfo
- Publication number
- JP4045005B2 JP4045005B2 JP06331598A JP6331598A JP4045005B2 JP 4045005 B2 JP4045005 B2 JP 4045005B2 JP 06331598 A JP06331598 A JP 06331598A JP 6331598 A JP6331598 A JP 6331598A JP 4045005 B2 JP4045005 B2 JP 4045005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical system
- projection
- liquid crystal
- display panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 151
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 61
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 51
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 35
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 25
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 210000003644 lens cell Anatomy 0.000 description 6
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 4
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる色の光からなる複数の光学画像を合成して投影する小型のカラー画像投影装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、透過型LCD(liquid crystal display)よりも効率の高い反射型LCDが注目されている。反射型LCDは、反射型LCDの表面から入射した照明光を入射角とは逆符号でほぼ同じ反射角を持つ正反射の投影光を射出する。
【0003】
この反射型LCDを用いた表示光学系として、従来、反射型LCDに対してほぼ垂直方向から照明し、垂直方向に投影光が射出するようにし、この投影光が投影光学系を介して像を形成するように構成されたものが提案されている。図8に、この光学系の具体例(従来例1)を示す。
【0004】
図8は、光学系の水平断面図である。同図において、51は光源、52は光源51に連結され、光源51からの光を反射して集光するリフレクター、54はリフレクター52の前部に配設され、後述の反射型LCDを効率よく、むらなく照明するための照明光学系、55、56は特定の色の光のみを反射し残りの色の光を透過するダイクロイックミラー、57、58、59は偏光ビームスプリッタ、60、61、62はそれぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光学画像を形成する反射型LCDパネル、63はクロスダイクロイックプリズム、64は投影光学系である。
【0005】
光源51及び、光源51からの光を反射するリフレクター52からでた照明光は、照明光学系53を通過してダイクロイックミラー55によりBの光が反射され、ダイクロイックミラー56によりGの光が反射され、3色の光に分離される。分離されたR、G、Bの光は、それぞれ偏光ビームスプリッタ57、58、59に入射し、ここでS偏光光束のみが反射され反射された光が反射型LCDパネル60、61、62に垂直入射する。
【0006】
垂直に入射した照明光は、反射型LCDパネル60、61、62で画素ごとに選択的にP偏光に変換されて正反射される。反射型LCDパネル60、61、62で垂直に正反射された投影光は偏光ビームスプリッタ57、58、59で反射せずに透過し、クロスダイクロイックプリズム63に入射する。クロスダイクロイックプリズム63で3色の投影光が合成され、投影光学系64によってスクリーン上に結像される。
【0007】
また、特開昭63−292892号公報では、反射型LCDに垂直でない照明光が入射する構成の光学系(従来例2)が提案されている。該公報の光学系では、反射型LCDの近傍にフレネルレンズが配置されている。このフレネルレンズにより、反射型LCDにおける照明光の入射角と投影光の反射角がパネルの領域に応じて異なるようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
反射型LCDは、正反射特性を持っている。このため、従来例1のように、照明光が反射型LCDパネル60、61、62に垂直に入射する場合は、これを垂直に反射して投影光を形成するため、照明光と投影光が進行方向を逆にしただけのほぼ同じ光路を辿ることになる。よって、照明光の光路と投影光の光路を分離するための偏光分離プリズム57、58、59を配置する必要があり大きなガラスブロックと多層の薄膜処理によるコストアップにつながる。
【0009】
さらに、3色の投影光を合成するためのダイクロイックプリズム63も必要となるために、結果的にレンズバックには2つのプリズム63、58(または57または59)を挿入する必要があるためにレンズバックの長さが非常に長くなった。レンズバックの長さが長くなると、その分だけレンズ枚数が増えたり収差補正を困難にしたりと投影光学系にかかる負担が大きくなる。
【0010】
また、反射型LCDパネル60、61、62の正反射特性に合わせるため、投影光学系64はテレセントリック光学系でなければならず、テレセントリック光学系にするためにもレンズ枚数が増えたり収差補正を困難にしたりする。上記理由と合わせると、テレセントリック光学系で長いレンズバックを持たせようとすると、非常に多くのレンズ枚数が必要であり、光学系が大型化する。
【0011】
偏光ビームスプリッタ等を用いることなく簡単な構成で照明光と投影光を分離できるようにするためには、反射型LCDに対して斜め方向から照明すればよい。このようにすれば、照明光と投影光の光路が異なる。しかしながら、このようにした場合、正反射特性から投影光も斜め方向に射出する。斜め方向に射出した投影光に対して反射型LCDと共役でかつ良好な像を形成する投影光学系を構成することは非常に困難である。
【0012】
従来例2においては、クロスダイクロイックプリズムで色の分解合成を行っているが、投影光学系の瞳が近くテレセントリックから大きく離れているために、クロスダイクロイック面における入射角が大きくかつ軸外の光束と軸上の光束での角度が大きく異なるので十分な色の分離を行えずに光量のロス及び投影面での色むらが発生する。
【0013】
このように、テレセントリック光学系から大きくはずれた光学系にクロスダイクロイックプリズムを用いると、ダイクロイック面の入射光に対する角度依存性により発生する色むらを除去することができないので好ましくない。また、良好な像を形成するためには、その投影光学系や照明光学系の構成が重要となってくるが、従来例2においてはこれらの具体的な構成が示されていない。
【0014】
本発明は、上記問題点に鑑み、照明光と投影光を分離するための部材を用いることなく、かつ投影面での色むらを低減させた、コンパクトで低コストのカラー画像投影装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の画素に分割された反射型液晶表示パネルを有する同一構成の複数の表示手段と、前記表示手段に与える照明光を形成する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光を複数の色の光に分解して各色の光を対応する前記表示手段に与えるとともに前記複数の表示手段で形成された複数の色の投影光を合成する色分解合成手段と、前記色分解合成手段で合成された投影光を投影して投影面に結像させる投影光学系とを有するカラー画像投影装置において、前記色分解合成手段から照明光を前記反射型液晶表示パネルに対して斜めに出射させることにより、照明光と投影光とを分離させる構成になっており、前記色分解合成手段と前記反射型液晶表示パネルとの間に反射角変換光学系を有し、前記反射角変換光学系は、前記反射角変換光学系に入射する照明光が前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角と、前記反射角変換光学系から出射する投影光が前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角とが、対応する前記反射型液晶表示パネルの領域によって異なるようにし、前記反射型液晶表示パネルの中心部で、前記反射角変換光学系に入射する照明光の前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角が、前記反射角変換光学系から出射する投影光の前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角よりも大きくなっており、前記色分解合成手段は特定の色の光のみを反射し残りの色の光を透過する複数のダイクロイックコート面を備え、該ダイクロイックコート面の法線と前記投影光学系の光軸とのなす角度が35゜以下であり、前記投影光学系の焦点距離をf、前記反射型表示パネル上の最軸外光線の像高をy、前記投影光学系に入射する前記投影光の最軸外光線の主光線と軸上主光線がなす角度をθとすると、
2<(y/tanθ)/f<10を満たし、前記照明光学系と前記投影光学系の光軸を含む平面と、各色の投影光の軸上主光線を含む平面とは直交する構成とする。
【0016】
反射角変換光学系は、例えば複数の前記各反射型液晶表示パネル近傍に配置したコンデンサーレンズで構成することができる。該コンデンサーレンズの光軸は対応する反射型液晶表示パネルから出射される投影光の内、合成後に前記投影光学系の光軸を光路とする投影光の合成前の光路に対して偏心していて、該偏心方向への前記反射型液晶表示パネルの像高をHとしたとき、前記コンデンサーレンズの光軸は0.3H〜2.0H平行に偏心しているものとする。前記色分解合成手段としては、例えば、色分解合成プリズムや色分解合成ミラーで構成することができる。また、反射型液晶表示パネルは、前記反射角変換光学系による像面の傾きを補正するため、対応する反射型液晶表示パネル出射される投影光のうち、合成後に前記投影光学系の光軸を光路とする投影光の合成前の光路に対して、垂直より傾いていることが好ましい。その反射型表示パネルの傾き角度は、条件式:2°<|傾き角度|<8°を満足することが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〈第1の実施形態〉
図1は、本発明の実施形態のカラー画像投影装置の投影光学系の光軸を含む垂直断面図である。図2は、投影光学系の光軸を含む水平断面図である。1は光源、2は光源1を取り囲むように配置され、光源1からの光をほぼ平行にする例えば放物面形状をしたリフレクター、3は光源1及びリフレクター2から入射する光の不要な波長域をカットするIR-UVカットフィルターである。
【0018】
4は複数のレンズセル4aがマトリックス状に配置された第1のレンズアレイである。第1のレンズアレイ4は、後述する第2のレンズアレイ、コンデンサーレンズの光学作用により、反射型LEDパネルに対して共役関係となる位置に配置されている。5はS偏光光束のみを反射するダイクロイックミラー面5aと全反射ミラー面5bを有する偏光分離プリズムである。
【0019】
6は複数のレンズセル6aがマトリックス状に配置された第2のレンズアレイである。第2のレンズアレイ6は、第1のレンズアレイ4、リフレクター2の光学作用により光源1と共役関係となる位置に設けられている。第2のレンズアレイ6のレンズセル6aの密度は、第1のレンズアレイ4よりも横方向に倍になっている。
【0020】
尚、図示はしないが、第2のレンズアレイ6のP偏光光束に対応するレンズセル6aの入射面には、P偏光光束をS偏光光束に変換する半波長板が設けられている。これにより第2のレンズアレイ6から出る光は全てS偏光となる。
【0021】
7は、3つの6面体のプリズム7a、7b、7cから形成される色分解合成プリズムである。3つのプリズム7a、7b、7cは、プリズム7aとプリズム7bにより接合面7dが、プリズム7bとプリズム7cにより接合面7eが形成されるように接合されている。各面の角度等の詳細は後述する。
【0022】
接合面7dには、可視光の内、略510nm以下の波長(B)の光を反射し、その他の波長の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着(ダイクロイックコート)され、接合面7eには、可視光の内、略580nm以上の波長(R)の光を反射し、その他の波長の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着されている。
【0023】
8、9、10は偏心したコンデンサーレンズ、11、12、13はそれぞれR、G、Bの電気画像を光学画像に変換する長方形の反射型LCDパネルである。反射型LCDパネル12を例に挙げていうと、矢印20が短辺方向、矢印21が長辺方向である。照明光学系の光軸と投影光学系の光軸を含む平面と反射型LCDパネル11、12、13の短辺方向20が平行である場合は、照明光と投影光の分離角度を小さくできるので好ましい。逆に、長辺方向21と平行になると分離角度を大きくするために偏心したコンデンサーレンズ8、9、10のパワーを強くする必要があるので投影光学系の収差補正が困難になり好ましくない。
【0024】
各反射型LCDパネル11、12、13は、入射光の内、各画素毎に選択的に偏光面を回転させ、あるいは回転させずに反射する。そして、不図示の偏光板で回転された光のうちP偏光成分のみを透過して投影光を形成する。14はプリズム7からの投影光を不図示のスクリーン上に結像させる非テレセントリックな光学系である投影光学系である。15は、投影光学系14に設けられた絞りである。
【0025】
上記構成において、1〜6までの構成を特許請求の範囲でいうところの照明光学系、7の構成を同じく色分解合成手段、8〜10の構成を同じく反射角変換光学系、11〜13の構成と上記不図示の偏光板を同じく表示手段とする。
【0026】
上記構成において、光源1から放射されたランダム偏光の光束は、一部は光源1から直接、残りはリフレクタ2から反射され、IR-UVカットフィルター3で不要成分をカットされた後、第1のレンズアレイ4に入射される。第1のレンズアレイ4では複数の光束に分離され、偏光分離プリズム5に入射されダイクロイック面5aでS偏光が反射され、全反射面5bでP偏光が反射されることによりS偏光とP偏光に分離される。S偏光は直接第2のレンズアレイ6に入射され、P偏光は入射面で不図示の半波長板によりS偏光に偏光された後、第2のレンズアレイ6に入射され、光源像を結像される。
【0027】
この光源像を二次光源として、第2のレンズアレイ6から複数の光束が出射され、色分解合成プリズム7の面7fに斜め上方から入射する。プリズム7に入射された光束は接合面7dでBの光束が反射され、接合面7eでRの光束が反射され、残りのGの光束はコンデンサーレンズ9を介して反射型LCDパネル12に与えられる。接合面7dで反射されたBの光束は、面7fへの入射角度が大きいのでここで全反射をおこしコンデンサーレンズ8を介して反射型LCDパネル11に与えられる。接合面7eで反射されたRの光束は、コンデンサーレンズ10を介して反射型LCDパネル13に与えられる。
【0028】
反射型LCDパネル11、12、13で生成されたR、G、Bの各色の光学画像を形成する投影光は、それぞれコンデンサーレンズ8、9、10を介して色分解合成プリズム7に入射する。Bの投影光は面7f、接合面7dで反射され、面7fに対する入射角がほぼ0゜となって面7fを透過する。Gの投影光はそのまま面7fを透過する。Rの投影光は接合面7eで反射された後、面7fを透過する。結果的に、3色の投影光が合成されて、色分解合成プリズム7から出射される。この合成された投影光は投影光学系14により不図示のスクリーン上に結像される。
【0029】
上記のように、本実施形態においては、半波長板を第2のレンズアレイのP偏光に対応するレンズセル6aの入射面に設ける構成とし照明光としてS偏光光束のみを用いるようにしたが、半波長板をS偏光に対応するレンズセル6aの入射面に設ける構成とし照明光としてP偏光光束のみを用いるようにしてもよい。
【0030】
反射型LCDパネル11、12、13を均一にけられなく照明するためには、第2のレンズアレイ6にできる第1のレンズアレイ4の光源像と投影光学系14の絞り15が共役の関係にあることが必要となるが、上記構成では第2のレンズアレイ6が絞り15のほぼ上にきているので、その関係を維持している。
【0031】
このように、第2のレンズアレイ6を絞り15のほぼ上に位置するようにするには、投影光学系14の射出瞳距離とコンデンサーレンズ8、9、10の焦点距離をほぼ等しくするとよい。逆に、絞り15から遠く離れて位置するようにするには、コンデンサーレンズ8、9、10の焦点距離を長くすると、反射型LCDパネル11、12、13から第2のレンズアレイ6の間の距離を長くすることができる。また、投影光学系14の絞り15と共役な位置に第2レンズアレイ6を直接配置してもよいが、ここに第2のレンズアレイ6と共役な像を結ぶように光学系を配置するようにしてもよい。
【0032】
上記のように、本実施形態においては、色分解合成手段として2つのダイクロイックコート面7d、7eを有する色分解合成プリズムが用いられる。一般に、ダイクロイックコート面はその入射角により選択的に透過される波長域が変化する。その変化の度合いは、設計入射角が大きいほど角度による特性波長域の変化の割合が大きい。よって、本実施形態のように軸上と軸外の主光線角度が大きい非テレセントリックな光学系においては、ダイクロイックコート面に入射する軸上の主光線の角度が35゜以下(条件式1とする)であるようにする。
【0033】
また、本実施形態は、非テレセントリックな光学系であるので、ダイクロイックコート面7d、7eへの入射角が35゜以下であっても、軸上光と軸外光の特性の差が若干生じる。これを解決する方法として、ダイクロイックコート面が場所ごと、例えば図2のダイクロイックコート面7eの上側から下側の間を特性が少しずつ変化するようにした傾斜コーティングが知られている。傾斜コーティングを用いる場合、傾斜コーティングをするダイクロイックコート面は、反射型LCDパネルに近い方がよい。反射型LCDパネルに近い方のダイクロイックコート面7eでは、軸上光と軸外光の通過する場所が面7e上で異なるので、軸上光と軸外光の入射角の違いによるコートの特性の差をキャンセルするような傾斜コーティングとする。通常、特性の差による色むらを感じやすいのはRとGの光なので、RとGの光の分離を面7eで行うのがよい。
【0034】
ダイクロイックコート面に入射する軸上の主光線の角度が35゜を超えると、入射角度が大きくなり表示面での色むらが大きくなる。さらに、31゜以下(条件式1′とする)であるとより色むらの少ない表示を得ることができる。
【0035】
上記のように、本実施形態においては、反射角変換光学系として、偏心したコンデンサーレンズ8、9、10を各反射型LCDパネル8、9、10の直前に配置している。コンデンサーレンズ8、9、10が反射型LCDパネル8、9、10から大きく離れると長いレンズバックが必要になり、投影光学系14の性能を維持するのも困難になるので好ましくない。
【0036】
反射型LCDパネル11、12、13のコンデンサーレンズ8、9、10の偏心方向の像高(反射型LCDパネルの辺の長さ)をHとしたとき、コンデンサーレンズ8、9、10はコンデンサーレンズ8、9、10のレンズ光軸αが投影光学系14のレンズ光軸βから0.3H〜2.0H(条件式2とする)平行に偏心しているものであるとする。
【0037】
尚、コンデンサーレンズ8、10の偏心量は、上記βの代わりにそれぞれ合成後に投影光学系のレンズ光軸βを光路とする合成前の投影光の光路β′、β″を用いて上記と同様に扱う。Gの投影光に関しては、レンズ光軸βを光路とする合成前の投影光の光路はレンズ光軸β上にある。β、β′、β″は図2中に示してある。
【0038】
偏心量が0.3H以下であると、偏心量が少ないため、照明光と投影光を分離するためにはコンデンサーレンズのパワーを強くする必要が生じ、投影光学系の性能を劣化させてしまう。2.0H以上であると、偏心量が多いため、コンデンサーレンズの径が大きくなりコスト高になってしまう。さらに、変心量は0.4H〜1.0H(条件式2′とする)である方が好ましい。
【0039】
図3に、コンデンサーレンズ8、9、10及び反射型LCDパネル11、1213の光路イメージ図を示す。コンデンサーレンズ8、9、10のレンズ光軸を一点鎖線αで示す。図3において、右上からの照明光は、偏心したコンデンサーレンズ8、9、10を透過して反射型LCDパネル11、12、13の中央部P、左部P′、右部P″に入射し、反射されて再度コンデンサーレンズ8、9、10を逆に通過して、同図の上方へと向かう。
【0040】
反射型LCDパネル11、12、13の各領域における照明光の入射角、投影光の反射角は、コンデンサーレンズ8、9、10に入射する直前の照明光、コンデンサーレンズ8、9、10から出射直後の投影光で考える。同図に示すように、反射型LCDパネル11、12、13の中央部Pにおいては、表面に対して入射角21.9゜、反射角−5.0゜で、コンデンサーレンズ8、9、10に照明光p1、投影光p2が出入りする。
【0041】
同図の反射型LCDパネル11、12、13の左部P′においては、表面に対して入射角25.2゜、反射角1.7゜で、コンデンサーレンズ8、9、10に照明光p1′、投影光p2′が出入りする。このように、コンデンサーレンズ8、9、10は、照明光の反射型LCDパネル11、12、13に対する入射角と、投影光の反射型LCDパネル11、12、13に対する反射角とが、対応する反射型表示パネル11、12、13の領域によって異なるようにする。
【0042】
従って、反射型LCDパネル11、12、13の各素子に入射、反射する光線の角度はほぼ一定でありながら、投影光学系14を非テレセントリック光学系とすることが可能となり、投影光学系14のレンズ径を小さくし、レンズ枚数を少なくしてコストダウンと小型化を図ることができる。また、各LCD素子は一定の角度に対する入射、反射特性を最適にすることができる。本実施形態は、上記のようにLCD素子に対する入射、反射角度は反射型LCDパネル11、12、13の全領域でほぼ等しくすることができるので好ましい。
【0043】
上記のように、本実施形態では投影光学系14を非テレセントリック光学系とすることが可能となる。しかし、投影光学系の射出瞳距離が小さすぎると色分解合成プリズム7を挿入するためのレンズバックを確保することが難しくなる。従って、投影光学系14の射出瞳距離を適切に保つための以下の条件を満たすこととする。
【0044】
焦点距離をf、反射型表示パネル11、12、13上の最外軸光線の像高(反射型表示パネルの対角線の半分の値となる)をy、投影光学系に入射する投影光の最外軸光線の主光線と軸上主光線がなす角度をθとしたときに、(y/tanθ)/fが2〜10(条件式3とする)となる。(y/tanθ)/fが前記下限を超えると十分なレンズバックを確保するのが困難になり、上限を超えると投影光学系のレンズ枚数が増えるのでコスト高になる。
【0045】
また、反射型LCDパネル11、12、13は偏心したコンデンサーレンズ8、9、10による像面の傾きを補正するため、投影光学系のレンズ光軸βまたは光路β′、β″に対して、垂直より若干傾いている。この傾きは、小さすぎると傾きを補正しきれず、大きすぎると大きな歪曲が発生するため2゜<|傾き角度|<8゜(条件式4とする)が望ましい。
【0046】
以下に、本実施形態におけるコンストラクションデータを示す。データ中対応する各面は図1中に図示する。データ中で*印をつけた面は非球面であり、非球面係数及び非球面を表す式も続いて示す。また、偏心したレンズの偏心量や位置等も別途示す。光学系の構成要素の位置関係は、図1に示すように紙面に平行で投影光学系14の光軸β方向であるX軸と、それと直角をなすY軸及び紙面に垂直のZ軸が示す3次元座標により表される。
【0047】
第13面(r13)、第14面(r14)を持つレンズが偏心したコンデンサーレンズ9である。尚、図1には図示しないが、コンデンサーレンズ8、10もコンデンサーレンズ9と同様に、第13面、第14面を有する構成となっている。
【0048】
また、図4にこの投影光学系14の収差図を示す。同図の球面収差図において、実線(d)はd線における球面収差を表し、破線(SC)は正弦条件を表している。また、非点収差図において、実線(DS)と破線(DM)は、それぞれサジタル光束とメリディオナル光束の非点収差を表している。ここでは簡便のためにコンデンサーレンズの偏心をなくして軸対称の状態での収差を示した。
【0049】
【0050】
〔第4面(*r4)の非球面係数〕
ε= 0.01640437
A= 0.926527×10-5
B=−0.143572×10-7
C= 0.531059×10-10
D=−0.715979×10-13
【0051】
この式において、
r=(y2+z2)1/2
ε:2次曲面パラメータ
c:曲率(曲率半径crの逆数)
【0052】
〔反射型LCDパネルの大きさ〕
長辺:35.84mm
短辺(Hの値):21.5mm
【0053】
〔投影光学系の焦点距離(f)〕
28.6mm
{(y/tanθ)/f=3.53となるので条件式3を満たす}
【0054】
〔第13面(r13)の平行偏心〕
13.907900mm(y軸方向に)
(13.907900=0.647Hとなるので条件式2′を満たす)
【0055】
〔像面(r15)の傾き偏心〕
5.341089゜
(条件式4を満たす)
【0056】
〔ダイクロイックコート面の軸上主光線となす角度〕
7d面:27.9゜(条件式1′を満たす)
7e面:32.1゜(条件式1を満たす)
【0057】
上記実施形態においては、色分解合成手段として上記図2に示した色分解合成プリズム7を用いたが、これ以外の構成のものでも本発明を達成できる。以下、第2〜第4の実施形態として色分解合成手段の他の例を示す。
【0058】
〈第2の実施形態〉
図5は、本実施形態の色分解合成手段とそれに対応させて配置したコンデンサーレンズ8、9、10と反射型LCDパネル11、12、13を含む図2に対応する図である。色分解合成手段として、2つの6面体プリズム72a、72cと1つの5面体プリズム72bの3つのプリズム72a、72b、72cからなる色分解合成プリズム72が用いられる。2つのプリズム72b、72cは、プリズム72bとプリズム72cにより接合面72eが形成されるように接合されている。プリズム72a、72bは、わずかな空気の層をおいて配置されている。隔たれたプリズム面のうち、プリズム72a側を面72d、プリズム72b側を面72gとする。
【0059】
面72dには、Bの光束のみを反射しその他の色の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着され、接合面72eには、Rの光束のみを反射しその他の色の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着されている。面72d、接合面72eの軸上主光線となす角度はそれぞれ27.9゜、12.4゜でともに条件式1′を満たす。
【0060】
面72fから入射した照明光のうちBの光束は面72dで反射され、面72fで全反射されたのち対応する反射型LCDパネル11に入射する。Rの光束は接合面72eで反射され、面72gで全反射されたのち対応する反射型LCDパネル13に入射する。Gの光束は色分解合成プリズム72の全ての面を透過して対応する反射型LCDパネル12に入射する。投影光については照明光の逆をたどれば説明がつくので、説明を省略する。
【0061】
〈第3の実施形態〉
図6は、本実施形態の色分解合成手段とそれに対応させて配置したコンデンサーレンズ8、9、10と反射型LCDパネル11、12、13を含む図2に対応する図である。色分解合成手段として、2つの6面体プリズム73a、73dと2つの5面体プリズム73b、73cの4つのプリズム73a、73b、73c、73dからなる色分解合成プリズム73が用いられる。4つのプリズム73a、73b、73c、73dは、プリズム73aとプリズム73bにより接合面73eが、プリズム73cとプリズム73dにより接合面73fが形成されるように接合されている。プリズム73bとプリズム73cは、わずかな空気の層をおいて配置されている。隔たれたプリズム面のうち、プリズム73c側の面を面73gとする。
【0062】
接合面73eには、Bの光束のみを反射しその他の色の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着され、接合面73fには、Rの光束のみを反射しその他の色の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着されている。接合面73e、接合面73fの軸上主光線となす角度はそれぞれ27.9゜、27.9゜でともに条件式1′を満たす。
【0063】
面73hから入射した照明光のうちBの光束は接合面73eで反射され、面73hで全反射されたのち対応する反射型LCDパネル11に入射する。Rの光束は接合面73fで反射され、面73gで全反射されたのち対応する反射型LCDパネル13に入射する。Gの光束は色分解合成プリズム73の全ての面を透過して対応する反射型LCDパネル12に入射する。投影光については照明光の逆をたどれば説明がつくので、説明を省略する。
【0064】
〈第4の実施形態〉
図7は、本実施形態の色分解合成手段とそれに対応させて配置したコンデンサーレンズ8、9、10と反射型LCDパネル11、12、13を含む図2に対応する図である。色分解合成手段は、2つのダイクロイックミラー74a、74bからなる色分解合成ミラー74である。2つのダイクロイックミラー74a、74bの照明光の入射する面にはダイクロイック多層膜が蒸着されている。
【0065】
ダイクロイックミラー74aには、Bの光束のみを反射しその他の色の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着され、ダイクロイックミラー74bには、Rの光束のみを反射しその他の色の光束を透過するダイクロイック多層膜が蒸着されている。ダイクロイックミラー74a、74bの軸上主光線となす角度はそれぞれ30゜、30゜でともに条件式1′を満たす。
【0066】
照明光のうちBの光束はダイクロイックミラー74aで反射され、対応する反射型LCDパネル11に入射する。Rの光束はダイクロイックミラー74bで反射され、対応する反射型LCDパネル13に入射する。Gの光束は2つのダイクロイックミラー74a、74bを透過して対応する反射型LCDパネル12に入射する。投影光については照明光の逆をたどれば説明がつくので、説明を省略する。
【0067】
【発明の効果】
本発明のカラー画像投影装置によると、照明光と投影光が異なった角度で入射反射を行うので、照明光と投影光を分離するための偏光分離プリズム等が必要なく、また投影光学系も非テレセントリック光学系であるために少ないレンズ枚数で実現することが可能となっている。従って、装置全体の大きさをコンパクトにでき、かつ光学部品及びそれを保持する部品の点数を大幅に削減できるので安価な構成を達成できる。
【0068】
また、本発明では、ダイクロイックコート面への照明光の入射角度が35゜以下になる構成としたので、色むらのない良質が画像を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態のカラー画像投影装置の垂直断面図。
【図2】 本発明の第1の実施形態のカラー画像投影装置の水平断面図。
【図3】 コンデンサーレンズ及び反射型LCDパネルの光路イメージ図。
【図4】 第1の実施形態における投影光学系の収差図。
【図5】 第2の実施形態の色分解合成プリズムの構成を示す水平断面図。
【図6】 第3の実施形態の色分解合成プリズムの構成を示す水平断面図。
【図7】 第4の実施形態の色分解合成ミラーの構成を示す水平断面図。
【図8】 従来例のカラー画像投影装置の水平断面図。
【符号の説明】
1 光源
2 リフレクター
4 第1のレンズアレイ
5 偏光分離プリズム
6 第2のレンズアレイ
7、72、73 色分解合成プリズム
8、9、10 コンデンサーレンズ
11、12、13 反射型LCDパネル
14 投影光学系
74 色分解合成ミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compact color image projection apparatus that synthesizes and projects a plurality of optical images composed of light of different colors.
[0002]
[Prior art]
Recently, a reflective LCD having higher efficiency than a transmissive LCD (liquid crystal display) has attracted attention. The reflective LCD emits specularly reflected projection light having a substantially same reflection angle as the incident angle of the illumination light incident from the surface of the reflective LCD.
[0003]
As a display optical system using this reflective LCD, conventionally, the reflective LCD is illuminated from a substantially vertical direction so that projection light is emitted in the vertical direction, and this projected light displays an image through the projection optical system. What has been configured to form has been proposed. FIG. 8 shows a specific example (conventional example 1) of this optical system.
[0004]
FIG. 8 is a horizontal sectional view of the optical system. In the figure, 51 is a light source, 52 is connected to the
[0005]
The illumination light from the
[0006]
The vertically incident illumination light is selectively converted into P-polarized light for each pixel by the
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 63-292892 proposes an optical system (conventional example 2) in which illumination light that is not perpendicular to the reflective LCD is incident. In the optical system of this publication, a Fresnel lens is disposed in the vicinity of the reflective LCD. With this Fresnel lens, the incident angle of illumination light and the reflection angle of projection light in the reflective LCD are made different depending on the area of the panel.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The reflective LCD has regular reflection characteristics. For this reason, as in the conventional example 1, when the illumination light is vertically incident on the
[0009]
Further, since the dichroic prism 63 for synthesizing the projection lights of the three colors is also required, as a result, it is necessary to insert two prisms 63, 58 (or 57 or 59) into the lens back. The length of the back became very long. When the length of the lens back is increased, the burden on the projection optical system is increased such that the number of lenses is increased by that amount and aberration correction is difficult.
[0010]
In addition, the projection
[0011]
In order to be able to separate illumination light and projection light with a simple configuration without using a polarization beam splitter or the like, the reflective LCD may be illuminated from an oblique direction. If it does in this way, the optical path of illumination light and projection light will differ. However, in this case, the projection light is also emitted in an oblique direction due to the regular reflection characteristics. It is very difficult to construct a projection optical system that forms a good image conjugate with a reflective LCD for projection light emitted in an oblique direction.
[0012]
In Conventional Example 2, color separation / synthesis is performed by a cross dichroic prism. However, since the pupil of the projection optical system is close and far away from telecentricity, the incident angle on the cross dichroic surface is large and off-axis light flux Since the angle of the luminous flux on the axis is greatly different, sufficient color separation cannot be performed, and a loss of light amount and uneven color on the projection surface occur.
[0013]
As described above, if a cross dichroic prism is used in an optical system largely deviated from the telecentric optical system, it is not preferable because color unevenness generated due to the angular dependence of incident light on the dichroic surface cannot be removed. Further, in order to form a good image, the configurations of the projection optical system and the illumination optical system are important. However, in the conventional example 2, these specific configurations are not shown.
[0014]
In view of the above problems, the present invention provides a compact and low-cost color image projection apparatus that does not use a member for separating illumination light and projection light and reduces color unevenness on the projection surface. For the purpose.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is divided into a plurality of pixels.Having a reflective liquid crystal display panelA plurality of display means having the same configuration, an illumination optical system for forming illumination light to be given to the display means, and the display corresponding to each color light by decomposing the illumination light from the illumination optical system into light of a plurality of colors And a color separation / combination means for combining the projection lights of a plurality of colors formed by the plurality of display means, and a projection for projecting the projection light combined by the color separation / synthesis means to form an image on a projection plane. In a color image projection apparatus having an optical system, illumination light is reflected from the color separation / synthesis unit.liquid crystalIllumination light and projection light are separated by emitting light obliquely to the display panel, and the color separation / synthesis means and the reflection typeliquid crystalBetween the display panelA reflection angle conversion optical system, and the reflection angle conversion optical system includes an angle formed by illumination light incident on the reflection angle conversion optical system with respect to a normal line of the reflective liquid crystal display panel, and the reflection angle conversion optical system. The angle formed by the projection light emitted from the system with respect to the normal line of the reflective liquid crystal display panel differs depending on the area of the corresponding reflective liquid crystal display panel, and at the center of the reflective liquid crystal display panel, The angle formed with respect to the normal line of the reflection type liquid crystal display panel of the illumination light incident on the reflection angle conversion optical system is the normal line of the reflection type liquid crystal display panel of the projection light emitted from the reflection angle conversion optical system. It ’s bigger than the angle it makes,The color separation / synthesis unit includes a plurality of dichroic coating surfaces that reflect only light of a specific color and transmit light of the remaining colors, and the dichroic coating surfaceNormalAnd the optical axis of the projection optical system is 35 ° or less, the focal length of the projection optical system is f, the image height of the off-axis light beam on the reflective display panel is y, and the projection optical system If the angle formed by the principal ray of the most off-axis ray and the axial principal ray of the projection light incident on is θ,
2 <(Y / tan θ)/ F <10, a plane including the optical axis of the illumination optical system and the projection optical system;Plane containing the axial principal ray of the projection light of each colorAnd are orthogonal to each other.
[0016]
AntiThe angle conversion optical system includes, for example, a plurality of each of the reflection typesliquid crystalIt can be composed of a condenser lens arranged in the vicinity of the display panel. The optical axis of the condenser lens is a corresponding reflective typeliquid crystalOf the projection light emitted from the display panel, the reflection type is decentered with respect to the optical path before synthesis of the projection light having the optical axis of the projection optical system as an optical path after synthesis,liquid crystalWhen the image height of the display panel is H, the optical axis of the condenser lens is decentered in parallel from 0.3H to 2.0H. The color separation / combination means can be constituted by, for example, a color separation / synthesis prism or a color separation / synthesis mirror. Reflective typeliquid crystalThe display panel corresponds to correct the inclination of the image plane by the reflection angle conversion optical system.ReflectiveOf the projection light emitted from the liquid crystal display panel, it is preferable that the light is tilted from the vertical with respect to the optical path before synthesis of the projection light having the optical axis of the projection optical system as the optical path after synthesis. The tilt angle of the reflective display panel preferably satisfies the conditional expression: 2 ° <| tilt angle | <8 °.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a vertical sectional view including an optical axis of a projection optical system of a color image projector according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a horizontal sectional view including the optical axis of the projection optical system. 1 is a light source, 2 is arranged so as to surround the
[0018]
Reference numeral 4 denotes a first lens array in which a plurality of lens cells 4a are arranged in a matrix. The first lens array 4 is arranged at a position having a conjugate relationship with the reflective LED panel by the optical action of a second lens array and a condenser lens described later. Reference numeral 5 denotes a polarization separation prism having a
[0019]
Reference numeral 6 denotes a second lens array in which a plurality of
[0020]
Although not shown, a half-wave plate for converting the P-polarized light beam into the S-polarized light beam is provided on the incident surface of the
[0021]
[0022]
A dichroic multilayer film that reflects light having a wavelength (B) of about 510 nm or less of visible light and transmits light beams of other wavelengths is deposited (dichroic coating) on the
[0023]
[0024]
Each
[0025]
In the above configuration, the illumination optical system in the
[0026]
In the above configuration, a part of the randomly polarized light beam radiated from the
[0027]
Using this light source image as a secondary light source, a plurality of light beams are emitted from the second lens array 6 and incident on the surface 7f of the color separation /
[0028]
Projection lights that form optical images of R, G, and B colors generated by the
[0029]
As described above, in the present embodiment, the half-wave plate is provided on the incident surface of the
[0030]
In order to uniformly illuminate the
[0031]
In this way, in order to position the second lens array 6 substantially above the
[0032]
As described above, in the present embodiment, a color separation / combination prism having two dichroic coat surfaces 7d and 7e is used as the color separation / combination means. In general, the wavelength range of the dichroic coated surface that is selectively transmitted varies depending on the incident angle. The degree of the change is such that the greater the design incident angle, the greater the rate of change in the characteristic wavelength range due to the angle. Therefore, in the non-telecentric optical system having a large on-axis and off-axis chief ray angle as in this embodiment, the angle of the chief ray on the axis incident on the dichroic coat surface is 35 ° or less (conditional expression 1). ).
[0033]
In addition, since the present embodiment is a non-telecentric optical system, even if the incident angle to the dichroic
[0034]
When the angle of the principal ray on the axis incident on the dichroic coat surface exceeds 35 °, the incident angle increases and the color unevenness on the display surface increases. Further, when the angle is 31 ° or less (
[0035]
As described above, in the present embodiment, as the reflection angle conversion optical system, the decentered
[0036]
When the image height (the length of the side of the reflective LCD panel) of the
[0037]
The decentering amounts of the
[0038]
If the amount of decentering is 0.3H or less, the amount of decentering is small, so that it is necessary to increase the power of the condenser lens in order to separate the illumination light and the projection light, which degrades the performance of the projection optical system. If it is 2.0H or more, since the amount of eccentricity is large, the diameter of the condenser lens is increased and the cost is increased. Furthermore, the amount of eccentricity is preferably 0.4H to 1.0H (conditional expression 2 ').
[0039]
FIG. 3 shows an optical path image diagram of the
[0040]
The incident angle of the illumination light and the reflection angle of the projection light in each region of the
[0041]
In the left part P ′ of the
[0042]
Accordingly, it is possible to make the projection optical system 14 a non-telecentric optical system while the angles of light rays incident and reflected on the elements of the
[0043]
As described above, in the present embodiment, the projection
[0044]
The focal length is f, the image height of the outermost axial ray on the
[0045]
The
[0046]
The construction data in this embodiment is shown below. The corresponding surfaces in the data are illustrated in FIG. The surface marked with * in the data is an aspheric surface, and the formulas representing the aspheric coefficient and the aspheric surface are also shown below. In addition, the amount and position of the eccentric lens are also shown separately. As shown in FIG. 1, the positional relationship of the components of the optical system is indicated by an X axis parallel to the paper surface and in the direction of the optical axis β of the projection
[0047]
This is a
[0048]
FIG. 4 shows aberration diagrams of the projection
[0049]
[0050]
[Aspherical coefficient of the 4th surface (* r4)]
ε = 0.0140437
A = 0.926527 × 10-Five
B = −0.143572 × 10-7
C = 0.531059 × 10-Ten
D = −0.7159979 × 10-13
[0051]
In this formula:
r = (y2+ Z2)1/2
ε: quadric surface parameter
c: curvature (reciprocal of radius of curvature cr)
[0052]
[Size of reflective LCD panel]
Long side: 35.84mm
Short side (value of H): 21.5mm
[0053]
[Focal distance of projection optical system (f)]
28.6mm
{(y / tan θ)Since /f=3.53, Conditional Expression 3 is satisfied}
[0054]
[Parallel eccentricity of the 13th surface (r13)]
13.907900mm (in the y-axis direction)
(13.907900 = 0.647H, so
[0055]
[Eccentric eccentricity of image plane (r15)]
5.341089 °
(Condition condition 4 is satisfied)
[0056]
[Angle formed with the axial principal ray of the dichroic coating surface]
7d surface: 27.9 ° (
7e surface: 32.1 ° (satisfies conditional expression 1)
[0057]
In the above-described embodiment, the color separation /
[0058]
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 2 including the color separation / combination means of the present embodiment and the
[0059]
A dichroic multilayer film that reflects only the B light beam and transmits the light beams of other colors is deposited on the
[0060]
Of the illumination light incident from the
[0061]
<Third Embodiment>
Figure6FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 including the color separation / combination means of the present embodiment,
[0062]
A dichroic multilayer film that reflects only the B light beam and transmits the other color light beams is deposited on the bonding surface 73e, and the dichroic that reflects only the R light beam and transmits the other color light beams is deposited on the
[0063]
Of the illumination light incident from the
[0064]
<Fourth Embodiment>
Figure7FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 including the color separation / combination means of the present embodiment,
[0065]
The
[0066]
Of the illumination light, the B light flux is reflected by the
[0067]
【The invention's effect】
According to the color image projection apparatus of the present invention, since the illumination light and the projection light are incident and reflected at different angles, there is no need for a polarization separation prism or the like for separating the illumination light and the projection light, and the projection optical system is also non-existent. Since it is a telecentric optical system, it can be realized with a small number of lenses. Therefore, the size of the entire apparatus can be reduced, and the number of optical components and components for holding them can be greatly reduced, so that an inexpensive configuration can be achieved.
[0068]
In the present invention, since the incident angle of the illumination light to the dichroic coat surface is 35 ° or less, it is possible to display an image with high quality without color unevenness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a color image projector according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a horizontal sectional view of the color image projection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an optical path image diagram of a condenser lens and a reflective LCD panel.
FIG. 4 is an aberration diagram of the projection optical system in the first embodiment.
FIG. 5 is a horizontal sectional view illustrating a configuration of a color separation / combination prism according to a second embodiment.
FIG. 6 is a horizontal sectional view showing a configuration of a color separation / combination prism according to a third embodiment.
FIG. 7 is a horizontal sectional view showing a configuration of a color separation / synthesis mirror according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a horizontal sectional view of a conventional color image projector.
[Explanation of symbols]
1 Light source
2 reflector
4 First lens array
5 Polarization separation prism
6 Second lens array
7, 72, 73 Color separation / combination prism
8, 9, 10 condenser lens
11, 12, 13 Reflective LCD panel
14 Projection optical system
74 Color separation / synthesis mirror
Claims (6)
前記色分解合成手段から照明光を前記反射型液晶表示パネルに対して斜めに出射させることにより、照明光と投影光とを分離させる構成になっており、
前記色分解合成手段と前記反射型液晶表示パネルとの間に反射角変換光学系を有し、
前記反射角変換光学系は、前記反射角変換光学系に入射する照明光が前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角と、前記反射角変換光学系から出射する投影光が前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角とが、対応する前記反射型液晶表示パネルの領域によって異なるようにし、
前記反射型液晶表示パネルの中心部で、前記反射角変換光学系に入射する照明光の前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角が、前記反射角変換光学系から出射する投影光の前記反射型液晶表示パネルの法線に対してなす角よりも大きくなっており、
前記色分解合成手段は特定の色の光のみを反射し残りの色の光を透過する複数のダイクロイックコート面を備え、該ダイクロイックコート面の法線と前記投影光学系の光軸とのなす角度が35゜以下であり、
前記投影光学系の焦点距離をf、前記反射型表示パネル上の最軸外光線の像高をy、前記投影光学系に入射する前記投影光の最軸外光線の主光線と軸上主光線がなす角度をθとすると、
2<(y/tanθ)/f<10を満たし、
前記照明光学系と前記投影光学系の光軸を含む平面と、各色の投影光の軸上主光線を含む平面とは直交することを特徴とするカラー画像投影装置。A plurality of display means having the same configuration having a reflective liquid crystal display panel divided into a plurality of pixels, an illumination optical system for forming illumination light to be given to the display means, and illumination light from the illumination optical system in a plurality of colors And the color separation / combination means for synthesizing the projection light of the plurality of colors formed by the plurality of display means and the color separation / combination means. A color image projection apparatus having a projection optical system that projects the projected light and forms an image on a projection surface,
The illumination light and the projection light are separated from each other by emitting the illumination light obliquely with respect to the reflective liquid crystal display panel from the color separation / synthesis unit.
A reflection angle conversion optical system between the color separation / synthesis unit and the reflective liquid crystal display panel ;
The reflection angle conversion optical system includes an angle formed by illumination light incident on the reflection angle conversion optical system with respect to a normal line of the reflective liquid crystal display panel, and projection light emitted from the reflection angle conversion optical system reflects the reflection light. The angle formed with respect to the normal line of the liquid crystal display panel differs depending on the area of the corresponding reflective liquid crystal display panel,
Projection light emitted from the reflection angle conversion optical system at an angle formed with respect to the normal line of the reflection type liquid crystal display panel by illumination light incident on the reflection angle conversion optical system at the center of the reflection type liquid crystal display panel Is larger than an angle formed with respect to the normal line of the reflective liquid crystal display panel.
The color separation / synthesis unit includes a plurality of dichroic coating surfaces that reflect only light of a specific color and transmit light of the remaining colors, and an angle formed between a normal line of the dichroic coating surface and the optical axis of the projection optical system Is 35 ° or less,
The focal length of the projection optical system is f, the image height of the most off-axis ray on the reflective display panel is y, the principal ray of the most off-axis ray of the projection light incident on the projection optical system and the principal ray on the axis. If the angle formed by is θ,
2 < (y / tan θ) / f <10 is satisfied,
A color image projection apparatus, wherein a plane including optical axes of the illumination optical system and the projection optical system is orthogonal to a plane including axial principal rays of projection light of each color .
該色分解合成プリズムは、第1のプリズムに形成された、第1の波長域、第2の波長域、第3の波長域の光共に垂直入射近傍では透過し、所定の角度以上では第1の波長域の光に対し反射する照明光入射面と、第1のプリズムと第2のプリズムの接合面に形成された第1の波長域の光を反射する第1のダイクロイックコート面と、第2のプリズムと第3のプリズムの接合面に形成された第2の波長域の光を反射する第2のダイクロイックコート面と、第1から第3のプリズムに形成された第1から第3の波長域に対応する第1から第3の反射型液晶表示パネルに照明光を導く射出面とを有し、
前記照明光のうち第1の波長域の光は前記照明光入射面に垂直入射近傍で入射し透過し、第1のダイクロイックコート面で反射され、前記照明光入射面に所定の角度以上で入射し反射され、第1のプリズムの前記射出面を透過して第1の反射型液晶表示パネルに導かれ、
前記照明光のうち第2の波長域の光は第1のプリズムの全ての面を透過し、前記第2のダイクロイックコート面で反射され、第2のプリズムの前記射出面を透過して第2の反射型液晶表示パネルに導かれ、
前記照明光のうち第3の波長域の光は第1のプリズム、第2のプリズムの全ての面を透過し、第3のプリズムの前記射出面を透過して第3の反射型液晶表示パネルに導かれることを特徴とする請求項1または2に記載のカラー画像投影装置。The color separation / combination means is a first to third prism that separates the illumination light into light in the first to third wavelength ranges and combines projection light composed of light in the first to third wavelength ranges. Formed color separation and synthesis prism,
The color separation / combination prism transmits the light in the first wavelength range, the second wavelength range, and the third wavelength range formed in the first prism in the vicinity of normal incidence, and the first wavelength above a predetermined angle. An illumination light incident surface that reflects light in the wavelength range of the first prism, a first dichroic coat surface that reflects light in the first wavelength range formed on the joint surface of the first prism and the second prism, A second dichroic coat surface that reflects light in the second wavelength band formed on the joint surface of the second prism and the third prism, and first to third prisms formed on the first to third prisms. An exit surface for guiding illumination light to the first to third reflective liquid crystal display panels corresponding to the wavelength region,
Of the illumination light, light in the first wavelength range is incident on and transmitted through the illumination light incident surface in the vicinity of normal incidence, reflected by the first dichroic coat surface, and incident on the illumination light incident surface at a predetermined angle or more. And reflected through the exit surface of the first prism and led to the first reflective liquid crystal display panel,
Of the illumination light, light in the second wavelength band is transmitted through all surfaces of the first prism, reflected by the second dichroic coat surface, transmitted through the exit surface of the second prism, and second. Led to reflective LCD display panel,
Of the illumination light, the light in the third wavelength band passes through all the surfaces of the first prism and the second prism, and passes through the exit surface of the third prism, so as to pass through the third reflective liquid crystal display panel. The color image projection apparatus according to claim 1, wherein the color image projection apparatus is guided by the following.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06331598A JP4045005B2 (en) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Color image projector |
| US09/259,134 US6193376B1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-26 | Display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06331598A JP4045005B2 (en) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Color image projector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258547A JPH11258547A (en) | 1999-09-24 |
| JP4045005B2 true JP4045005B2 (en) | 2008-02-13 |
Family
ID=13225734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06331598A Expired - Fee Related JP4045005B2 (en) | 1998-02-27 | 1998-03-13 | Color image projector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4045005B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002169090A (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Nitto Kogaku Kk | Projecting lens system and projecting device |
| JP2002296539A (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Projection type display device |
| CA2645135C (en) * | 2001-10-01 | 2011-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection type display apparatus, rear projector, and multi-vision system |
| JP3562513B2 (en) * | 2002-01-25 | 2004-09-08 | ソニー株式会社 | Image display device |
| JP4470903B2 (en) * | 2002-03-22 | 2010-06-02 | セイコーエプソン株式会社 | projector |
| JP2004078159A (en) * | 2002-06-20 | 2004-03-11 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Projection display device |
| CN109579994A (en) * | 2018-12-31 | 2019-04-05 | 苏州大学 | Fast illuminated spectrum imaging method and its system based on micro reflector array |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP06331598A patent/JP4045005B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11258547A (en) | 1999-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3471001B2 (en) | Illumination optical system and projection display device using the same | |
| JP3347676B2 (en) | Illumination device and projection display device using the same | |
| JPH08304739A (en) | Polarization illumination device and projection display device | |
| CN100472315C (en) | projection display device | |
| JP6830222B2 (en) | Head-up display | |
| JP3687353B2 (en) | Projection optical system | |
| JP5206067B2 (en) | Projection device and image display device | |
| JP2000221446A (en) | Display optical system | |
| US7648244B2 (en) | Illuminating unit and projection-type image display apparatus employing the same | |
| JP4045005B2 (en) | Color image projector | |
| US6478430B2 (en) | Illumination apparatus and projection apparatus | |
| CN100434968C (en) | projection display device | |
| US6123424A (en) | Optical system for use in an image projector | |
| JP2000338448A (en) | Projection type picture display device | |
| JP5830218B2 (en) | Image display device | |
| JP3486608B2 (en) | Projection display device | |
| JP3591026B2 (en) | Illumination device and projection display device using the same | |
| CN222394242U (en) | Display device and near-to-eye display apparatus | |
| JPH11249069A (en) | Display optical system | |
| JP2000241917A (en) | Illumination device and projection device having the same | |
| JP2001075053A (en) | Display device of rear surface projecting type | |
| JP2021121842A (en) | Image-forming optical system, image display device, and imaging device | |
| JP2000131648A (en) | Projector | |
| CN100403155C (en) | Lens combined color optical projector | |
| JP2000121996A (en) | Image projector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050804 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050816 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050818 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051014 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051108 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071010 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |