JPH07175017A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輝度の低下を抑えて光源による色ムラの発生
を解消可能とした液晶プロジェクタを提供することを目
的とする。 【構成】 光源１より発せられた光を色分離し、各色に
対応したコンデンサレンズ１１，１２，４３及び液晶パ
ネル１４，１５，１６を透過させた後、色合成して画像
表示を行う色分離合成方式の液晶プロジェクタにおい
て、ある単色光路におけるコンデンサレンズ４３のｆ値
を最適ｆ値に対して意図的に変動させてなるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源より発せられた光
を色分離し、各色に対応したコンデンサレンズ及び液晶
パネルを透過させた後、色合成して画像表示を行う色分
離合成方式の液晶プロジェクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の色分離合成方式の液晶プ
ロジェクタを、図３乃至図６とともに説明する。

【０００３】従来の液晶プロジェクタは、図３に示すよ
うに、光源であるメタルハライドランプ１と、該メタル
ハライドランプ１より発せられた光から紫外線及び赤外
線をカットするＵＶ／ＩＲミラー２と、緑色光Ｇのみ反
射し，青色光Ｂ及び赤色光Ｒを透過させる色分離ミラー
３と、青色光Ｂのみを反射し，赤色光Ｒを透過させる色
分離ミラー４と、上記色分離ミラー３にて反射された緑
色光Ｇを反射する全反射ミラー５と、上記色分離ミラー
４を透過した赤色光Ｒを反射する全反射ミラー６とを備
えている。

【０００４】また、色分離ミラー４にて反射された青色
光Ｂを反射するとともに，全反射ミラー５にて全反射さ
れた緑色光Ｇを透過させる色合成ミラー７と、色分離ミ
ラー６にて反射された赤色光Ｒを反射するするととも
に，上記色合成ミラー７を反射，透過した緑色光Ｇ及び
青色光Ｂを透過させる色合成ミラー８と、該色合成ミラ
ー８にて合成された光をスクリーン（図示せず）に投射
するための投射レンズ９とを備えている。

【０００５】さらに、各色Ｇ，Ｂ，Ｒの光路、即ち全反
射ミラー５の後段，色分離ミラー４の後段，全反射ミラ
ー６の後段には、それぞれ各色光を投射レンズ９の瞳位
置に集光するためのコンデンサレンズ１１，１２，１３
及び表示すべき画像に従って各色光の透過，遮断を行う
液晶パネル１４，１５，１６を備えている。

【０００６】ここで、上記構成におけるメタルハライド
ランプ１は、図４に示すように、高圧水銀蒸気に複数の
金属ハロゲン化物を混入した混合気が封入された石英ガ
ラス管球２１内に、リード端子２２に接続された電極２
３及び口金部２４に接続された電極２５を有している。

【０００７】そして、リード端子２２及び口金部２４を
点灯回路（図示せず）に接続することにより、電極２
３，２５間で高圧放電が起こり、その放電の熱エネルギ
ーによって石英ガラス管球１内の水銀の蒸気圧が高まっ
て発光する。ここで、電極２３，２５間はある程度の距
離があるため、アーク２６は楕円球状となって発光して
いる。

【０００８】アーク２６を図４における切断面２７で切
断したときの断面は、図５に示すように、アーク中心部
２６ａが最も高温で、周辺になる程温度が低くなってお
り、アーク中心部２６ａでは水銀による発光となり、通
常緑色の光なる。一方、アーク周辺部２６ｂでは金属ハ
ロゲン化物による発光となり、赤色の光となって見え
る。

【０００９】また、上記構成におけるコンデンサレンズ
１１，１２，１３のｆ値（焦点距離）は、光学ユニット
の大きさによる赤色Ｒ，緑色Ｇ，青色Ｂの各光路長、使
用する投射レンズ９のＦナンバー及び有効径等により決
定されるが、最適ｆ値として出射光が投射レンズ９の瞳
に最も効率良く（スクリーン上で明るくなるよう）集光
するように決められ、各Ｇ，Ｂ，Ｒ用コンデンサレンズ
１１，１２，１３のそれぞれのｆ値は等しくなる。

【００１０】上記のように構成してなる液晶プロジェク
タにおいて、メタルハライドランプ１より発せられた光
はＵＶ／ＩＲミラー２を透過し、色分離ミラー３にて青
色光Ｂ及び赤色光Ｒを透過させて緑色光Ｇのみ反射され
る。該色分離ミラー３にて反射された緑色光Ｇは、全反
射ミラー５で反射され、コンデンサレンズ１１にて投射
レンズ９の瞳に集光される。該コンデンサレンズ１１に
て集光された光は、Ｇ用液晶パネル１４にて透過，遮断
された後、色合成ミラー７，８にて青色光Ｂ，赤色光Ｒ
のそれぞれと合成され、投射レンズ９よりスクリーン
（図示せず）へ投影される。

【００１１】同様に、色分離ミラー３を透過した青色光
Ｂは色分離ミラー４にて反射され、コンデンサレンズ１
２及びＢ用液晶パネル１５を介して、色合成ミラー７に
て緑色光Ｇと合成される。また、色分離ミラー４を透過
した赤色光Ｒは全反射ミラー６で反射され、コンデンサ
レンズ１３及びＲ用液晶パネル１６を介して、色合成ミ
ラー８にて緑色光Ｇ及び青色光Ｂと合成される。

【００１２】ここで、赤色Ｒ，緑色Ｇ，青色Ｂの単色表
示をしたときのスクリーン面照度分布を図６に示す。図
６中、実線３１は緑色Ｇ及び青色Ｂの照度分布、点線３
２は赤色Ｒの照度分布、破線３３は赤色Ｒ，緑色Ｇ，青
色Ｂの３色合成の照度分布を示している。すなわち、赤
色Ｒの照度分布は、緑色Ｇ及び青色Ｂに比べて周辺にて
大きくなっており、そのため、スクリーン上の中心部３
４では緑色Ｇが強く表れ、その周辺部３５では赤色Ｒが
強く表れることとなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶プ
ロジェクタにおいては、メタルハライドランプの発光ア
ーク部において、その場所によって発光色が異なるた
め、スクリーン上での各色の照度分布も異なることとな
り、表示画像に色ムラが生じてしまうという問題があっ
た。

【００１４】また、メタルハライドランプに発生する発
光色の色ムラを低減するために、石英ガラス管球表面を
スリガラス状に加工（フロスト加工）して光を拡散させ
るものも提案されているが、この方法においては、光源
全光束が低減するので高輝度化ができないという問題が
あった。

【００１５】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、輝度の低下を抑えて光源による色ムラの発
生を解消可能とした液晶プロジェクタを提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明にかかる液晶プロジェクタは、光源より発
せられた光を色分離し、各色に対応したコンデンサレン
ズ及び液晶パネルを透過させた後、色合成して画像表示
を行う色分離合成方式の液晶プロジェクタにおいて、あ
る単色光路におけるコンデンサレンズのｆ値を最適ｆ値
に対して意図的に変動させてなるものである。

【００１７】

【作用】本発明にかかる液晶プロジェクタでは、ある単
色光路におけるコンデンサレンズのｆ値を最適ｆ値に対
して意図的に所定量だけ変動させることにより、特定の
色に対する照度分布を変化させ、周辺光量比をコントロ
ールして、スクリーン上に表示される色ムラを目立たな
くすることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の液晶プロジェクタの一実施例
を、図１及び図２とともに説明するが、上述した従来例
と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００１９】本実施例の液晶プロジェクタは、図１に示
すように、上述した従来の液晶プロジェクタの構成にお
いて、投射レンズ９の瞳に対して最適に集光されるよう
設定された最適ｆ値を有する緑色Ｇ及び青色Ｂ用コンデ
ンサレンズ１１，１２（図１（ａ）参照）に対して、最
適ｆ値より所定量だけ大きくずらしたｆ値を有する赤色
Ｒ用コンデンサレンズ４３（図１（ｂ）参照）を備えて
なる。

【００２０】尚、赤色Ｒコンデンサレンズ４３の最適ｆ
値に対してずらす量は、例えば、液晶パネルから投射レ
ンズ瞳までの距離Ｌ＝４００ｍｍの場合で、最適コンデ
ンサレンズｆ値ｆ₁＝４００ｍｍに対して、赤色Ｒコン
デンサレンズｆ値ｆ₂＝２５０ｍｍのときに色ムラを抑
えることができる。

【００２１】緑色Ｇ及び青色Ｂ用コンデンサレンズ１
１，１２にて集光された光における、液晶パネル１４，
１５の中央及び周辺部から拡散する光は、それぞれα，
βの拡散角度を有し、投射レンズ９有効径に対して十分
に取り込まれる。このときのスクリーン面での照度分布
は、図２（ａ）に示すとおりとなる。

【００２２】一方、赤色Ｒコンデンサレンズ４３にて集
光された光における、液晶パネル１６の中央及び周辺部
から拡散する光は、それぞれα´，β´の拡散角度をも
って拡散する。ここで、周辺部から拡散する光の主軸４
１の傾きは、ｆ値を最適ｆ値に設定したときの周辺部か
ら拡散する光の主軸４２の傾きに比べて緩やかになるた
め、投射レンズ９の有効径の外側にてケラレ（画像の欠
け）が生じ（図１（ｂ）中、斜線部分にて示す）、その
結果、スクリーン面の照度分布の中心部分に対する周辺
光量比を意図的に低下させることができる（図２（ｂ）
参照）。

【００２３】また、液晶パネル１６とＲ用コンデンサレ
ンズ４３との間の距離がある程度大きい場合を考える
と、このＲ用コンデンサレンズ４３のｆ値の変動に伴
い、液晶パネル１６面の照度分布も変化することとな
る。そして、変化した液晶パネル１６面の照度分布がそ
のまま投射レンズ９を通してスクリーン面に画像として
表示されるため、結果として、赤色Ｒ光のみの照度分布
をコントロールすることができる。

【００２４】上述したように、本実施例の液晶プロジェ
クタでは、赤色Ｒ光路のコンデンサレンズ４３において
のみ、そのｆ値を最適ｆ値から意図的にずらすことによ
り、スクリーン上での赤色の照度分布を、他の青色及び
緑色と同様になるようにコントロールすることができ、
メタルハライドランプ１の発光アーク部の光色分布を原
因とする表示画像の色ムラを抑えることができる。

【００２５】尚、上述した本発明の一実施例において
は、説明を簡単にするために、赤色の照度分布のみが他
の青色及び緑色に対してずれている場合について説明し
たが、使用する光源ランプのアーク部にて生じる色ムラ
がどうような分布になっているかにより、適宜各色光路
のコンデンサレンズのｆ値を最適ｆ値から所定量だけず
らして、各色におけるスクリーン上の照度分布を均一と
して色ムラが生じるのを解消すればよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明にかかる液晶プロジェクタは、上
記のような構成としているので、ある単色光路における
コンデンサレンズのｆ値を最適ｆ値に対して意図的に変
動させることにより、特定の色に対する照度分布を変化
させ、周辺光量比をコントロールして、スクリーン上に
表示される色ムラを目立たなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶プロジェクタの一実施例における
コンデンサレンズ，液晶パネル及び投射レンズの関係を
示す概略説明図である。

【図２】本発明の液晶プロジェクタの一実施例における
スクリーン面の照度分布を示す概略説明図である。

【図３】従来の液晶プロジェクタを示す概略説明図であ
る。

【図４】従来の液晶プロジェクタにおけるメタルハライ
ドランプを示す概略説明図である。

【図５】従来の液晶プロジェクタにおけるメタルハライ
ドランプの発光アーク部を示す断面概略説明図である。

【図６】従来の液晶プロジェクタにおけるスクリーン面
の照度分布を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ メタルハライドランプ ９ 投射レンズ １１ Ｇ用コンデンサレンズ １２ Ｂ用コンデンサレンズ １４ Ｇ用液晶パネル １５ Ｂ用液晶パネル １６ Ｒ用液晶パネル ４１ 光の主軸 ４２ 光の主軸 ４３ Ｒ用コンデンサレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源より発せられた光を色分離し、各色
   に対応したコンデンサレンズ及び液晶パネルを透過させ
   た後、色合成して画像表示を行う色分離合成方式の液晶
   プロジェクタにおいて、 ある単色光路におけるコンデンサレンズのｆ値を最適ｆ
   値に対して変動させたことを特徴とする液晶プロジェク
   タ。