JPH0521571U - 画像投映装置の色補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源に起因するスクリーン面での画像の色む
らをなくし、画像の周辺部まで良好な色調を得ることを
可能にする画像投映装置の色補正装置を提供すること。 【構成】 光源からの光束を光透過型の画像パネルを透
過させてスクリーン面に投映する画像投映装置であっ
て、上記光源によるスクリーン面における分光分布が不
均一な画像投映装置において、この画像投映装置の光学
系光路内に、光源によるスクリーン面における不均一な
分光分布を補正する光学フィルターを設けた画像投映装
置の色補正装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、画像投映装置の色補正装置に関し、さらに詳言すれば、発光部から 所定の距離における空間分光分布が不均一な光源に起因するスクリーン面での色 調変化を補正する画像投映装置の色補正装置に関する。

【０００２】

【従来技術およびその間題点】

近年、様々な分野における映像メディアの増加、さらにＡＶ機器（ビデオデッ キ、ビデオカメラ、レーザーディスクプレーヤーなど）の低価格化によって、一 般家庭でのＡＶ機器の普及率は目覚ましい増加傾向を示している。またこれに伴 って、一般家庭用テレビは大型画面のものが主流となってきている。現在、一般 家庭用ブラウン管テレビで最大のものは４０インチ程度である。しかしながら、 劇場スクリーン感覚で映像を満喫するためには４０インチ程度の画面サイズでは 物足りなく、それ以上の大型画面に対するニーズが近年特に増加している。そこ で、このニーズに応えるべく登場したのが小型・軽量で手軽に大画面画像が得ら れる液晶プロジェクターである。この液晶プロジェクターは、光源から出される 白色光をダイクロイック波長選択ミラーで、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）３原 色に分光し、これら各色に対応させた３枚の光シャッタとして働く液晶パネルを 通過させた上で、この３つの単色映像を合成してフルカラー映像とし、スクリー ン面に拡大投映する。

【０００３】 最近では、この液晶プロジェクターに使用される光源として、明るく鮮明な映 像を実現するために、高輝度・高色温度で点光源に近似したメタルハライドラン プが主流となりつつある。しかしながら、メタルハライドランプは、そのアーク の中心部と周辺部とでは分光分布が異なり、中心部から周辺部に行くにしたがっ て赤色成分が増加する特性を有し、この特性がそのままスクリーン中央から周辺 にかけての色特性（色調）変化となって表われることが知られている。それゆえ 、このランプを液晶プロジェクターの光源として用いると、スクリーン面に投映 された画像の色特性にもその影響が及び、スクリーン周辺の画像のほうが中心部 の画像よりも赤味を帯びてしまう。

【０００４】

【考案の目的】

本考案は、上述した従来の問題に鑑みてなされたもので、光源に起因するスク リーン面での画像の色むらをなくし、画像の周辺部まで良好な色調を得ることを 可能にする画像投映装置の色補正装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【考案の概要】

本考案は、光源からの光束を光透過型の画像パネルを透過させてスクリーン面 に投映する画像投映装置であって、上記スクリーン面における分光分布が不均一 な画像投映装置において、この画像投映装置の光学系光路内に、スクリーン面に おける不均一な分光分布を補正する光学フィルターを設けたことを特徴としてい る。 さらに本考案は、発光部から所定の距離における空間分光分布が不均一な光源 と、この光源からの光束を透過させる光透過型の画像パネルと、該光束を投映す る投映レンズとを備えた画像投映装置において、この画像投映装置の光学系光路 内に、上記光源の発光部からの所定の距離における不均一な空間分光分布を補正 する光学フィルターを設けたことを特徴としている。 これらの構成によると、光源に起因するスクリーン面での画像の色むらをなく し、画像の周辺部まで良好な色調を得ることができる。

【０００６】 光源がメタルハライドランプの場合、そのアークの中心部から周辺部に行くに したがって赤色成分が増加する特性を有しているので、中心部から周辺部に行く につれて赤色光の透過率が下がるように設計された光学フィルターを設けること によって、スクリーン面での画像は良好な色調を得ることができる。

【０００７】 光源の発光部から所定の距離における各点での分光分布の違い、もしくは光源 によるスクリーン面の各点における分光分布の違いは、画像パネル面の各点の分 光分布を測定しても、またスクリーン面での各点の分光分布を測定しても知るこ とができる。そこで、スクリーン面での各点においての異なる分光分布を補正す るための光学フィルターは、光学系の任意の位置に設けることは可能であるが、 最終的に画像の良悪を評価されるスクリーン面と共役な画像パネルに隣接させて 設けたほうが評価ならびに設計が容易になる。

【０００８】

【実施例】

以下図示実施例に基づいて本考案を説明する。図３には、従来の液晶プロジェ クターの光学系の概要を示してある。光源１１から照射された白色光は、コール ドミラー１３により、赤外光成分を除く可視光成分が反射される。コールドミラ ー１３で反射された可視光は、第１のダイクロイックミラー１５において、三原 色の内の一つの原色光（例えば青色光）が反射され、他の２つの原色光が透過さ れる。

【０００９】 第１のダイクロイックミラー１５で反射された青色光は、全反射ミラー１７で 反射され、コンデンサレンズ２１および透光型の第１の液晶パネル２３を透過す る。そして、第３、第４のダイクロイックミラー３５、４７を透過し、投映レン ズ４９により所定位置（例えばスクリーン面）に第１の液晶パネル２３の像を結 像する。

【００１０】 一方、第１のダイクロイックミラー１５を透過した他の原色光（緑色光および 赤色光）は、第２のダイクロイックミラー２５で一方の原色光（例えば緑色光） が反射され、仙方の原色（例えば赤色光）が透過する。第２のダイクロイックミ ラー２５で反射された緑色光は、コンデンサレンズ３１および透光型の第２の液 晶パネル３３を透過する。そして、上記第３のダイクロイックミラー３５で反射 され、第４のダイクロイックミラー４７を透過し、投映レンズ４９により、上記 所定位置に第１の液晶パネル２３の像に重ねて第２の液晶パネル３３の像を結像 する。

【００１１】 第２のダイクロイックミラー２５を透過した赤色光は、コンデンサレンズ４１ および透過型の第３の液晶パネル４３を透過する。そして、全反射ミラー４５で 反射され、上記第４のダイクロイックミラー４７で反射され、投映レンズ４９に より、上記所定位置に第１の液晶パネル２３および第２の液晶パネル３３の像に 重ねて第３の液晶パネル４３の像を結像する。

【００１２】 以上の液晶プロジェクターは、投映像を３原色に分解して３個の液晶パネルに よりそれぞれの成分の像を形成し、対応する３原色で投映して重ね合わせている 。

【００１３】 ここで、上記の光源１１がメタルハライドランプである場合のスクリーン面で の分光分布状況を図４に示す。図４（ａ）はスクリーンを示しており、図４（ｂ ）は、図４（ａ）のスクリーン面上ａ〜ｄ点におけるスペクトルの分光分布図で ある。この結果、約６００ｎｍ〜７００ｎｍでの相対照度がスクリーン面の放射 方向で増加する傾向が見られる。このことから、スクリーンに投映された画像の 中心から放射方向にスペクトルの赤色成分が増大しているのが分かる。

【００１４】 図１は、本考案の画像投映装置の色補正装置を適用する液晶プロジェクターの 光学系構成図を示す。ここに示す液晶プロジェクターの光学系は、基本的には上 述した従来例の図３に示した液晶プロジェクターの光学系と同一であり、両図中 の同一部材には同一符号が付してある。図１において、図３で示した光学系と異 なる部分は、赤色光が透過するコンデンサレンズ４１と第３の液晶パネル４３と の間に位置し、該液晶パネル４３に隣接して設けられたサーキュラーグラディエ ントダイクロイックフィルター６０（光学フィルター）が設けられている点であ る。

【００１５】 上述したように、光源１１にメタルハライドランプを使用する場合、該ランプ の発光特性によってスクリーン面での画像の色調は、画像の中心から周辺部に行 くにつれて赤味が増加する。本考案は、該メタルハライドランプの発光特性に対 応させて、中心から周辺部に行くにつれて赤色成分の透過率が低下するように設 計されたサーキュラーグラディエントダイクロイックフィルター６０を上記光学 系の赤色光の光路内に設置することによりスクリーン面での、特にスクリーン周 辺部での画像の色調を改善したことに特徴がある。

【００１６】 サーキュラーグラディエントダイクロイックフィルター６０を設計するにあた って、光源１１のスクリーン面での分光分布の違いを測定する場合、スクリーン 面における分光分布を測定しても、また液晶パネル面における分光分布を測定し てもよい。サーキュラーグラディエントダイクロイックフィルター６０は、光学 系の任意の位置に設置可能であるが、最終的に画像の良悪を評価されるスクリー ン面と共役な液晶パネルに隣接させて設置するほうが設計が容易となり、またサ ーキュラーグラディエントダイクロイックフィルター６０を液晶プロジェクター 内にコンパクトに設置するために有利である。図２は、サーキュラーグラディエ ントダイクロイックフィルター６０を液晶パネル４３とコンデンサレンズ４１の 間に設置した場合のスクリーン面における分光分布状況の実験結果を示す。図２ （ｂ）が示す結果から、スクリーン面の放射方向で増加傾向が見られた約６００ ｎｍ〜７００ｎｍのスペクトルの相対照度が明らかに改善されたのが分かる。

【００１７】 本実施例では、光源にメタルハライドランプを使用したが、発光部から所定の 距離における空間分光分布が不均一な光源であればどのような光源でもよい。

【００１８】 さらに、本実施例で使用したメタルハライドランプ以外の、異なった発光特性 を持った光源を使用する場合、その光源の発光特性に対応させた光学フィルター を設計、設置することは言うまでもない。

【００１９】

【考案の効果】

以上の通り本考案によれば、光源に起因するスクリーン面での画像の色むらを 光学フィルターによって補正することで、画像の周辺まで良好な色調を得ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の色補正装置を適用する液晶プロジェク
ターの光学系の構成を示す図である。

【図２】図１の、スクリーン面での画像の分光分布を示
す図である。

【図３】従来の液晶プロジェクターの光学系の構成を示
す図である。

【図４】図３の、光源がメタルハライドランプである場
合でのスクリーン面での画像の分光分布を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ 光源 １３ コールドミラー １５ 第１のダイクロイックミラー １７ 全反射ミラー ２１ コンデンサレンズ ２３ 第１の液晶パネル（画像パネル） ２５ 第２のダイクロイックミラー ３１ コンデンサレンズ ３３ 第２の液晶パネル（画像パネル） ３５ 第３のダイクロイックミラー ４１ コンデンサレンズ ４３ 第３の液晶パネル（画像パネル） ４５ 全反射ミラー ４７ 第４のダイクロイックミラー ４９ 投映レンズ ６０ サーキュラーグラディエントダイクロイックフィ
ルター（光学フィルター）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 飯塚 隆之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光束を光透過型の画像パネル
   を透過させてスクリーン面に投映する画像投映装置であ
   って、上記スクリーン面における分光分布が不均一な画
   像投映装置において、 上記画像投映装置の光学系光路内に、スクリーン面にお
   ける不均一な分光分布を補正する光学フィルターを設け
   たことを特徴とする画像投映装置の色補正装置。
2. 【請求項２】 発光部から所定の距離における空間分光
   分布が不均一な光源と；上記光源からの光束を透過させ
   る光透過型の画像パネルと；該光束を投映する投映レン
   ズと；を備えた画像投映装置において、 上記画像投映装置の光学系光路内に、上記光源の発光部
   からの所定の距離における不均一な空間分光分布を補正
   する光学フィルターを設けたことを特徴とする画像投映
   装置の色補正装置。
3. 【請求項３】 光源としてのメタルハライドランプと；
   上記メタルハライドランプからの光束を透過させる光透
   過型の画像パネルと；該光束を投映する投映レンズと；
   を備えた画像投映装置において、 上記画像投映装置の光学系光路内に、その中心部から周
   辺部に行くにつれて赤色光の透過率が低下する光学フィ
   ルターを設けたことを特徴とする画像投映装置の色補正
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   光学フィルターは、画像パネルに隣接して設けられる画
   像投映装置の色補正装置。