JPH08334727A

JPH08334727A - フルカラー投射装置

Info

Publication number: JPH08334727A
Application number: JP7140888A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shimomura; 英明下村; Tetsuo Hattori; 徹夫服部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、Ｒ，Ｇ，Ｂ用の各光変調素子から
の出射光を３色合成用ダイクロイックミラーに４５度未
満の入射角にて入射するように配置することにより非点
収差の少ない投射装置を提供することを目的とする。【構成】フルカラー投射装置の読出し光学系が、Ｒ、
Ｇ、Ｂ用各変調素子１Ｒ、１Ｇ，１Ｂから出射された各
色投射光を３色合成用ダイクロイックミラー６、７に４
５度未満の入射角にて入射させ、３色合成を行い投射レ
ンズ８にてスクリーン９に投射する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶ライトバルブを用い
て、画像をスクリーンに拡大投影する投射型表示装置、
特にシュリーレン光学系のフルカラーの投射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０に従来のシュリーレン光学系のフ
ルカラー投射装置の構成模式図（ＩＰＣ国際特許公開番
号ＷＯ９１／０２４２９の図４に示されている）を示
す。光源は例えばキセノンランプ、ハロゲンランプある
いはメタルハライドランプと、該ランプ１０４の背部に
配設される楕円あるいは球面鏡からなる凹面鏡１０５か
らなり、該光源から発せられる白色光は集光レンズ１０
６、赤外線カットフィルター１０７、紫外線カットフィ
ルター１０８、可視光フィルター１０８’を通り、反射
ミラー１０９により光路の方向を変換し、レンズ１０
６’を経由して三色分離光学系に入射される。三色分離
光学系は青色反射ダイクロイックミラー１２４と赤色反
射ダイクロイックミラー１２５によって構成される。

【０００３】ミラー１０９により反射された入射光１１
２はまずダイクロイックミラー１２４にて青色のみ図の
上部に入射光軸に略直角で反射され読みだし光１１３Ｂ
として空間光変調素子１０１Ｂに入射される。ダイクロ
イックミラー１２４を通過した光はダイクロイックミラ
ー１２５により赤色のみ入射軸に略直角に図の下側に反
射され、読みだし光１１２Ｒとして赤色光用空間光変調
素子１０１Ｒに入射される。ダイクロイックミラー１２
５を通過した緑色光は読みだし光１１２Ｇとして緑色光
用空間光変調素子に入射される。各色用の空間光変調素
子は各色用の入力線１１１Ｂ、１１１Ｒ、１１１Ｇから
の電気信号にて各色用ブラウン管１０３Ｂ、１０３Ｒ、
１０３Ｇに書き込まれる。

【０００４】各色用ブラウン管上の画像はファイバープ
レート１０２により各色用空間光変調素子に信号として
書き込まれる。該書き込みにより各色用空間光変調素子
１０１Ｂ、１０１Ｒ、１０１Ｇに入射する各書き込み光
を変調させて反射、出射した各色投射光は入射光軸と異
なる光軸で１１３Ｂ、１１３Ｇ、１１３Ｇとして各ダイ
クロイックミラーに戻っていき、三色合成される。三色
合成された投射光１１３はレンズ１０６’にて集光され
投射レンズ１０６”にてスクリーン１１４に投射され
る。この構成図から理解できるように、各色用空間光変
調素子への入射光軸と該空間光変調素子からの投射光の
光軸は異なっており、いわゆるシュリーレン光学系の投
射装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシュリ
ーレン光学系投射装置においては、投射像の非点収差が
大きいという問題があった。本発明は、以上の課題に鑑
みて、Ｒ，Ｇ，Ｂ用の各光変調素子からの出射光を３色
合成用ダイクロイックミラーに４５度未満の入射角にて
入射するように配置することにより非点収差の少ない投
射装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らはシュリーレ
ン光学系投射装置を鋭意研究し、非点収差が大きい原因
が三色合成に使用するダイクロイックミラーにある事を
見いだした。つまり、図１０の従来例において、レンズ
１０６’と１０６”から構成される投射レンズに対し、
各変調素子上の点とスクリーン上の像は共役関係にあ
る。各色用変調素子と投射レンズの間には三色合成用ダ
イクロイックミラーが存在する。緑色用変調素子１０１
Ｇからの投射光はダイクロイックミラー１２５、１２４
を透過する。

【０００７】赤色用変調素子１０１Ｒからの投射光はダ
イクロイックミラー１２５を反射し、ダイクロイックミ
ラー１２４を透過する。青色用変調素子１０１Ｂから出
射された投射光はダイクロイックミラー１２４を反射す
る。各色投射光ともダイクロイックミラーに反射、透過
の場合にも入射角は略４５度である。該投射光はこれら
ダイクロイックミラーにて三色合成され、投射レンズを
構成するレンズ１０６’に入射される。ダイクロイック
ミラー１２４、１２５は透明なガラス板面上に所定色反
射膜を形成したものであり、光が透過する際には該ガラ
スにて屈折される。

【０００８】このように従来例の場合、緑色投射光は２
枚のダイクロイックミラーを透過し、赤色投射光はダイ
クロイックミラーを１枚透過する。このダイクロイック
ミラーを透過の際、子午的光束と球欠的光束の光路長の
差が発生し、投射像に非点収差を発生させている事が判
明した。これら三色合成用のダイクロイックミラーは各
色用変調素子を使用し、単独の投射レンズを使用したフ
ルカラー投射装置には不可欠であり、なくすわけにはい
かない。

【０００９】本発明者らは以上の点を鑑みて、各色変調
素子より出射される投射光を４５度未満の入射角で入射
させる構造を採用した。つまり従来例では略平行な各変
調素子への入射光はダイクロイックミラーに略４５度で
入射し、変調素子へ向かう反射光は反射則から略４５度
で反射する。すなわち、入射光はダイクロイックミラー
への入射光に対し、略垂直に反射されて変調素子に略垂
直に入射する。それに対し、本発明では代表的にはダイ
クロイックミラーには略３０度の入射角度で入射し、反
射光はダイクロイックミラーへの入射光に対し略６０度
の角度を形成して反射し、変調素子に略垂直に入射する
ようにする。

【００１０】又別手段として、少なくとも一つのダイク
ロイックミラーへの変調素子からの投射光の入射光軸を
他のダイクロイックミラーへの他の変調素子からの入射
光軸とが略直角になるようにダイクロイックミラーと変
調素子を配置する構成にする。すなわち、互いに垂直な
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を仮定して、Ｘ軸に略平行に入射光が
進入しているとするとダイクロイックミラーによって一
色はＹ軸に略平行に、他色はＺ軸に略平行に、残りはＸ
軸に略平行に進行する様に各ダイクロイックミラーを配
置することにする。

【００１１】さらに、前手段の構成と本手段を併せた手
段として、同様にＸ軸に略平行な光はダイクロイックミ
ラーにてＸ−Ｙ面に略平行に入射光と略６０度に角度を
なすように反射させ、略垂直に変調光学素子に入射させ
る。該ダイクロイックミラーを透過した光は次のダイク
ロイックミラーにてＸ−Ｚ平面に略平行に入射光と略６
０度の角度を成すように各ダイクロイックミラーを配置
する。各変調光学素子から出射された投射光は、シュリ
ーレン光学系のため上記の入射光とは異なる光学系とは
いえ、略同じ光学系でダイクロイックミラーを透過ある
いは該ミラーにて反射される。

【００１２】

【作用】投射光学光学系に対し、ダイクロイックミラー
を入射角０度にて入射させた場合には非点収差の問題は
発生しない。変調光学素子上の一点からでた光束を子午
的光束と球欠的光束にわけて考えると、例えば４５度入
射でダイクロイックミラーに入射したとすると、各光束
によってダイクロイックミラーを構成するガラス基板へ
の入射角が異なる事となり、該ミラー基板を透過する光
路長が異なることとなる。その結果、結像点が子午的光
束と球欠的光束とで異なることになり非点収差が発生し
てしまう。各変調光学素子を入射した投射光はダイクロ
イックミラーに入射角を４５度未満に設定されることに
より、上記子午的光束と球欠的光束の光路差を小さくす
ることができ。非点収差を小さくすることができる。

【００１３】又、互いに垂直なＸ、Ｙ、Ｚ３軸を想定し
て、それぞれ３軸に平行な軸に略垂直に変調素子を配置
した手段においては、Ｘ軸に垂直な変調素子から出射さ
れた投射光は複数のダイクロイックミラーを透過する事
になるが、それぞれのダイクロイックミラーにおいて子
午的光束と球欠的光束の関係がミラーの配置により互い
に逆の関係になるため、この色の両光束の光路長の差を
小さくする事ができる。

【００１４】さらに、前記の両方法のダイクロイックミ
ラーによる色合成法の特徴を合わせ持った方法、即ち各
色用変調光学素子から出射された投射光が合成用ダイク
ロイックミラーに４５度未満の入射角で入射し、且つ合
成光と各変調素子から合成ダイクロイックミラーへの入
射する投射光の光軸の成す平面が互いに略直交するよう
にダイクロイックミラーを配置することにより、前記両
方法の両光路差を減らすことができる機能の相乗によ
り、更に両光束の光路長を小さくする事ができる。

【００１５】

【実施例】本発明を実施例を用いて説明する。図１は本
発明の第１の実施例である。キセノンランプ、ハロゲン
ランプあるいはメタルハライドランプ３と該ランプの背
面に配設された楕円鏡あるいは球面鏡からなる凹面鏡２
からなる光源から出射された白色光は、集光レンズ４に
よって、図示しない赤外光カットフィルター、紫外光カ
ットフィルターを透過し、微小ミラー５に集光、反射さ
れる。該ミラーにて反射、方向を変換した光源光はレン
ズ４’にて略平行光に整形され、三色分離光学系に入射
される。

【００１６】三色分離はダイクロイックミラー６、７に
て行う。ダイクロイックミラー６、７は入射光に対し略
３０度の入射角に設定、配置されており、ダイクロイッ
クミラー６では入射面にて青色が反射の法則にて反射さ
れ、青色用変調光学素子１Ｂに読みだし光として略垂直
に入射される。ダイクロイックミラー６を透過した入射
光はミラー６と同様に入射角略３０度にて入射するよう
に配置されたダイクロイックミラー７に入射し、反射し
た赤色光は赤色光用変調光学素子１Ｒに読みだし光とし
て略垂直に入射される。ミラー７を透過した緑光は緑用
変調光学素子１Ｇに読みだし光として略垂直に入射す
る。

【００１７】ここで変調光学素子を図２を用いて説明す
る。本発明にて使用される変調光学素子１Ｂ、１Ｒ、１
Ｇの断面図を図２に示す。基本構造は変調光学素子１
Ｂ、１Ｒ、１Ｇとも同じであるので１Ｂ用を示す。図２
の左側（書き込み光側）から透明ガラス基板１１、透明
導電体（ＩＴＯ）膜１２、水素化非晶質シリコン膜から
なる光導電体膜１３、ＣｄＴｅ膜からなる遮光層１４、
誘電体多層膜ミラー層１４、透明な樹脂マトリクス中に
液晶が分散され閉じこめられた液晶複合体層膜１６、透
明導電体（ＩＴＯ）膜１７、透明ガラス基板１８であ
る。

【００１８】尚、変調光学素子１を説明する図２は該素
子を構成する各部材の厚みについては実際の寸法に比例
していないことをつけ加えておく。ＩＴＯ膜１２と１７
の間には常時交流電圧が印加されている。書き込み光が
存在しないときは、光導電体層１３のインピーダンスは
高く、そのために液晶複合体層膜１６には電圧はほとん
ど印加されず、該膜中の樹脂マトリクスの中に閉じこめ
られた液晶分子はそれぞれ勝手なランダム方向を向いて
いる。

【００１９】この時液晶の屈折率と樹脂マトリクスの屈
折率が異なることになり、該素子に右側から入射した読
みだし光は勝手な方向を向いた液晶分子からなる液晶と
マトリクス樹脂の屈折率の違いにより散乱される。一方
書き込み光が左側から入射しているときは、該入射光に
より光導電体膜１６のインピーダンスが低下し、電圧が
液晶複合体層１５に印加される事になり、印加される電
界によって液晶中の液晶分子が電界方向に配列する。

【００２０】液晶分子が配列したときの液晶の屈折率と
マトリクス樹脂の屈折率は略一致することになり、読み
だし光からみて透明になる。この状態の時に変調光学素
子１Ｂに入射した青色読みだし光は透明な液晶複合層１
６を通過し、青色用誘電体ミラー層１６にて反射され、
再度液晶複合層１６を通過、出射される。遮光層１４は
入射読みだし光のうち誘電体ミラー層１５の通過光を吸
収し、となりの光導電体層１３に悪い影響を与えないた
めに存在する。

【００２１】実際の映像の場合には、書き込み光は変調
光学素子に部分的に入射される事になり、該素子の書き
込み光入射部分に対応する光導電体層１３の部分のみイ
ンピーダンスが変化し、その部分のみ液晶複合層が透明
になる。その結果透明になった箇所のみ読みだし光は反
射出射され、他の箇所は散乱反射される。以上が変調光
学素子１Ｂの機能である。他の１Ｒ、１Ｂの場合には反
射用誘電体ミラーが赤色用、緑色用に作製されている点
が異なるが、上記のように基本構造は１Ｂと同じであ
る。

【００２２】尚、液晶分子が電界に沿って配列したとき
に、樹脂マトリクスとインピーダンスが異なるように、
液晶分子がランダム配向しているときに、該インピーダ
ンスが略一致するようにする液晶と樹脂マトリクスの組
み合わせも可能であるが、上記変調素子にて説明した屈
折率の組み合わせの方が好ましい。変調光学素子に書き
込む方法については、詳しく説明しないがＣＲＴ画像を
リレーレンズにて変調光学素子にて書き込んでもよい
し、透過型液晶素子画像を投射し、透過光をリレーレン
ズで書き込んでも良い。

【００２３】各色用変調光学素子にて変調されて反射、
出射した各色の投射光はシュリーレン光学系にて入射光
と異なる光学系で三色合成光学系に入射する。変調光学
素子１Ｇを出射した投射光はダイクロイックミラー７に
て、変調光学素子１Ｒを出射した投射光と２色合成さ
れ、該合成光はダイクロイックミラー６にて変調光学素
子１Ｂから出射された投射光と３色合成される。該３色
合成光はレンズ４’にてアパーチャー８を経由して集光
され、レンズ４”にてスクリーン１０に投射される。各
色毎に見てみると、変調光学素子１Ｒからの投射光はダ
イクロイックミラー７にて反射され、ダイクロイックミ
ラー６のガラス基板を透過、投射レンズ系にてスクリー
ンに投射される。

【００２４】変調光学素子１Ｇからの投射光は、ダイク
ロイックミラー７と６の両ミラーを透過する。変調光学
素子１Ｂからの投射光はダイクロイックミラー６にて反
射されるのみでミラーの透過は無い。図３には変調素子
１Ｒの１点から出射された光束のうちの、子午的光束と
球欠的光束がダイクロイックミラーを所定の入射角を有
して入射、透過し投射レンズで投射されたときの非点収
差発生を定性的に示している。

【００２５】さらに、各光束のダイクロイックミラー透
過時の光路差について説明する。図４は、（Ａ）は子午
的光束に平行な方向から見た図、（Ｂ）は球欠的光束に
平行な方向からみた図である。つまり、球欠的光束はダ
イクロイックミラーに垂直に入射するのに対し、子午的
光束は所定の入射角を所有して入射するため両者間に光
路差が発生する事が理解できる。これら図３、図４の説
明によりダイクロイックミラーへの入射角が４５度より
小さくするにしたがって子午的光束と球欠的光束との光
路差が小さくなる事が理解できる。前記したように入射
角ゼロにすれば両光路差は無くなるが、非現実的であり
実現は不可能である。本実施例では入射角を３０度に
し、この場合における非点収差を比べた結果である。こ
のように非点収差を４５度入射に比して減らす事ができ
る。

【００２６】図５、図６は、ダイクロイックミラーに入
射角３０度と入射角４５度の時のＭＴＦ曲線である。空
間周波数０．５ｍｍ／本であり、実線はＭ方向（子午的
光束）、破線はＳ方向（球欠的光束）である。横軸は画
像位置、縦軸はＭＴＦ値である。入射角３０度と４５度
での子午的光束と球欠的光束との光路差、すなわち非点
収差は、入射角３０度の時の方が広い画像位置において
小さいことが示されている。

【００２７】図７はシュリーレン光学系の投射装置の第
２の実施例である。光源は例えばキセノンランプ、ハロ
ゲンランプあるいはメタルハライドランプからなるラン
プと該ランプ２３の背後に配設された楕円鏡または球面
鏡からなる凹面ミラー２２からなり、該光源から出射さ
れた光源光は図示しない赤外光カットフィルター、紫外
カットフィルターを経由してレンズ２４、２４’にて構
成された整形光学系にて略平行光に整形され、青色反射
ダイクロイックミラー２５に入射角略３０度にて入射
し、青色は反射法則に従って反射、青色光用変調光学素
子２１Ｂに略垂直に読みだし光として入射する。

【００２８】ダイクロイックミラー２５を透過した光は
入射角略３０度にて赤色反射ダイクロイックミラー２６
に入射、赤色光は反射法則に従い反射され、赤色光用変
調光学素子２１Ｒに略垂直にて読みだし光として入射す
る。ダイクロイックミラー２６を透過した光は入射角略
３０度に設定された緑反射用ダイクロイックミラー２７
にて反射され、緑色用変調光学素子２１Ｇに略垂直に入
射する。ダイクロイックミラー２７のみは入射角４５度
であってもかまわない。

【００２９】各色用変調光学素子にて変調されて反射、
出射した投射光は入射光と異なる光学系でダイクロイッ
クミラー２５、２６、２７に略３０度の入射角で入射、
反射されて３色合成される。該３色合成光はレンズ２
４’にてアパーチャー２８を経由して微小ミラー２９に
集光、反射される。ミラー２９にて方向を変えた投射光
はレンズ２４”にてスクリーン上に投射される。このシ
ュリーレン光学系を採用すると、光源光が直接微小ミラ
ーに集光されず、各変調素子にて変調されて光量が減少
した状態で微小ミラー２９に集光されるためミラーの寿
命が向上する。

【００３０】ダイクロイックミラー２５、２６の機能に
付いては前実施例と同様である。ダイクロイックミラー
２７については緑光を反射させる機能のみを使用するた
め、入射角は上記したように他のダイクロイックミラー
２５、２６と異なって大きい入射角度で入射させてもか
まわない。各変調素子からの出射光がダイクロイックミ
ラーを透過する際に子午的光束と球欠的光束とで光路差
が発生し、そのためスクリーン上に発生する非点収差
が、投射光が透過するダイクロイックミラーの入射角を
小さくする事によって減少する事ができる点は同様であ
る。

【００３１】図８は第３の実施例であり、本実施例の投
射装置の斜視構成図は従来例（図１０）で変調光学素子
１０１Ｇより変調されて出射された緑投射光はダイクロ
イックミラー１２５、１２４と２個のダイクロイックミ
ラーを透過するため、ダイクロイックミラー１２４の一
個のみを通過する赤色投射光に比して非点収差が大きく
なる点を鑑みてなされたシュリーレン系光学系の投射装
置である。

【００３２】ランプ３３（図示せず）と該ミラーの背後
に配置された凹面反射ミラー３２から構成される光源か
ら出射された光源光はレンズ３４にて微小ミラー３５に
集光、反射されて方向を変え、レンズ３４’にて整形さ
れ略平行光になる。この略平行光の進行方向をＸ軸とす
る。もちろんシュリーレン光学系のため正確にＸ軸に平
行というわけではない。

【００３３】青色反射ダイクロイックミラー３６はミラ
ー面がＺ軸に平行（Ｘ−Ｙ面に垂直に）に、且つＸ軸、
Ｙ軸と略４５度を形成するように配置される。赤色反射
用ダイクロイックミラー３７はＹ軸に平行（Ｘ−Ｚ面に
垂直）に且つＸ軸、Ｚ軸と略４５度を形成するように配
置される。レンズ３４’にて略平行光に整形された入射
光はダイクロイックミラー３６にて青色光が反射されＹ
軸と略平行に進み、青色用変調光学素子３１Ｂに略垂直
に読みだし光として入射する。

【００３４】ダイクロイックミラー３６を透過した入射
光は赤色光反射ダイクロイックミラー３７に入射角略４
５度にて入射し、反射光はＺ軸に略平行に進行し、赤色
光用変調光学素子３１Ｒに略垂直に入射する。ミラー３
７を通過した緑色入射光は緑色光用変調光学素子３１に
略垂直に入射する。各色用変調光学素子に入射した各色
光は各素子にて変調作用を受け、投射光として入射光と
異なる光学系で投射光として出射される。各素子を出射
した投射光はダイクロイックミラー３７、３６にて三色
合成を受けレンズ３４’を経由、図示しないアパーチャ
ーを経由してレンズ３４”にてスクリーン３９に投射さ
れる。

【００３５】この実施例におけるダイクロイックミラー
３６、３７の構成の場合の各変調光学素子から出射され
る投射光を考えてみる。変調光学素子３１Ｂからの青色
投射光はダイクロイックミラー３６にて反射投射される
ので非点収差に関係する要素は存在しない。赤色光用変
調光学素子３１Ｒからの赤色投射光はダイクロイックミ
ラー３７にて反射され、ダイクロイックミラー３６を透
過する。この際従来例と同様な非点収差を発生させる光
路差が子午的光束と球欠的光束間に発生する。緑色光用
変調光学素子３１Ｇを出射した緑色投射光はダイクロイ
ックミラー３７、３６を透過する。

【００３６】従来例の場合のダイクロイックミラーが平
行に配置されている場合には子午的光束と球欠的光束の
光路差は互いに増長される配置であるが、本実施例の配
置の場合互いの光束が相補する関係にあるため、両光束
の光路差を最小限にする事ができる。本実施例において
もシュリーレン光学系を第２の実施例における光学系、
つまり、光源光を直接ミラー上に集光させないで、三色
合成された投射光をミラー上に集光させる光学系が使用
できることはいうまでもない。

【００３７】図９は第４の投射装置の実施例であり、第
１の実施例と第３の実施例の投射装置の３色合成系の特
徴を合体させ、さらなる批点収差の改良を行った例であ
る。ランプ４３（図示せず）と凹面鏡４２からなる光源
から出射された光はレンズ４４にて微笑ミラー４５上に
集光され、方向を変えた光はレンズ４４’にて略平行光
に整形され三色分離光学系に入射される。

【００３８】三色分離光学系を構成する青色光反射用ダ
イクロイックミラー４６はＸ−Ｙ平面に垂直に、且つ入
射角が略３０度に配置される。赤色光反射ダイクロイッ
クミラー４７はＸ−Ｚ平面に垂直に、且つ入射角が略３
０度になるように配置される。ダイクロイックミラー４
６に入射した入射光は、Ｘ−Ｙ平面に平行に反射法則に
従い反射されて青色用変調光学素子４１Ｂに略垂直に読
みだし光として入射される。ダイクロイックミラー４６
を透過した入射光はダイクロイックミラー４７に入射、
Ｘ−Ｚ面に平行に反射法則に従って反射され、赤色用変
調光学素子４１Ｒに略垂直に入射される。ミラー４７を
透過した緑色光は緑色光用変調光学素子に略垂直に入射
する。各変調素子にて変調を受けた各色投射光は入射光
とは異なる光学系で反射、投射光として出射される。

【００３９】各色投射光はダイクロイックミラーに入射
し、３色合成されてレンズ４４’、４４”にてスクリー
ン４９に投射される。尚、レンズ４４’にて集光される
投射光は集光直前にて図示しないアパーチャーを通る。
変調素子４１Ｂから出射される青色投射光は、ダイクロ
イックミラー４６にて反射されるのみであるため、ダイ
クロイックミラーを原因とする非点収差は発生しない。

【００４０】赤色用変調光学素子４１を出射した赤色投
射光はダイクロイックミラー４７にて反射、ダイクロイ
ックミラー４６を透過する。緑色光用変調光学素子４１
Ｇを出射した投射光はダイクロイックミラー４７と４６
を透過する。４１Ｂによる赤色投射光はミラー４６に略
３０度にて入射、透過することにより、子午的光束と球
欠的光束の光路長差を少なくすることができる。緑色光
はミラー４７、４６に入射角３０度に入射する事とミラ
ー４７と４６が両光束に対して相補的に配置されている
ことによる両効果を得る事ができ、非点収差を上記の実
施例よりも少なくする事ができる。尚、本実施例におい
ても光源光を直接ミラー上に集光させないで、三色合成
された投射光をミラー上に集光させる光学系が使用でき
る事はいうまでもない。

【００４１】

【発明の効果】シュリーレン光学系の投射装置におい
て、３色用各変調素子からの各色の投射光を合成するダ
イクロイックミラーを、各色とも入射角を４５度未満に
設定する事により、又は３色用変調光学素子からの出射
投射光が略直交するようにダイクロイックミラーを配置
する事により、さらに両方法を採用することにより、ダ
イクロイックミラーを透過して投射レンズにてスクリー
ンに投射像の非点収差を減らす事ができ、シャープなフ
ルカラーの投射像を投射する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る投射装置の第１の実施例を説明
する構成図。

【図２】本発明で使用する変調光学素子の構成を示す
断面図。

【図３】ダイクロイックミラーを透過する事により非
点収差が発生する事を説明する図。

【図４】ダイクロイックミラーを透過する事により非
点収差が発生する事を説明する図。

【図５】ダイクロイックミラーへの入射角３０度のＭ
ＴＦ曲線図

【図６】ダイクロイックミラーへの入射角４５度のＭ
ＴＦ曲線図

【図７】本発明に係る投射装置の第２の実施例を説明
する構成図。

【図８】本発明に係る投射装置の第３の実施例の構成
を説明する斜視図。

【図９】本発明に係る投射装置の第４の実施例の構成
を説明する斜視図。

【図１０】従来の投射装置を説明する構成図。

【符号の説明】

１変調光学素子１１、１８透明基板１２、１７透明導電体膜１３光導電体膜１４遮光層１５誘電体反射ミラー層１６液晶複合体層膜１Ｂ、２１Ｂ、３１Ｂ、４１Ｂ青色用変調光学素子１Ｒ、２１Ｒ、３１Ｒ、４１Ｒ赤色用変調光学素子１Ｇ、２１Ｇ、３１Ｇ、４１Ｇ緑色用変調光学素子２、２２、３２、４２光源用凹面鏡３、２３、３３、４３光源用ランプ４、２４、３４、４４集光レンズ４’、２４’、３４’、４４’ レンズ４”、２４”、３４”、４４” レンズ５、２９、３５、４５微小ミラー６、２５、３６、４６青色反射ダイクロイックミラー７、２６、３７、４７赤色反射ダイクロイックミラー８、２８アパーチャー９、３０、３９、４９スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から光変調素子に入射する読みだし
光が構成する読み出し光学系と該光変調素子から出射さ
れる投射光の構成する投射光学系が異なる、いわゆるシ
ュリーレン光学系投射装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂ用光変
調素子から出射された各色投射光を３色合成用ダイクロ
イックミラーに４５度未満の入射角にて入射させ、３色
合成を行い投射レンズにてスクリーンに投射する事を特
徴とするフルカラー投射装置。
【請求項２】光源から光変調素子に入射する読みだし
光が構成する読み出し光学系と該光変調素子から出射さ
れる投射光の構成する投射光学系が異なる、いわゆるシ
ュリーレン光学系投射装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂ用光変
調素子から出射された各色投射光が３色合成用ダイクロ
イックミラーに入射する光軸がそれぞれ略直角になるよ
うに３色合成用ダイクロイックミラーが配置され、３色
合成された合成光を投射レンズにてスクリーンに投射す
ることを特徴とするフルカラー投射装置。
【請求項３】光源から光変調素子に入射する読みだし
光が構成する読み出し光学系と該光変調素子から出射さ
れる投射光の構成する投射光学系が異なる、いわゆるシ
ュリーレン光学系投射装置において、Ｒ、Ｇ，Ｂ用光変
調素子から出射された各色投射光が３色合成用ダイクロ
イックミラーに４５度未満の入射角で入射するように、
且つ、各色光変調素子から３色合成ダイクロイックミラ
ーへ入射する光軸と３色合成光の光軸とのなす平面が互
いに略直角になるように３色合成ダイクロイックミラー
が配置され、該ダイクロイックミラーによって合成され
た合成光を投射レンズにてスクリーンに投射することを
特徴とするフルカラー投射装置。