JPH1164848A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コート特性の管理が容易でかつ部品点数を増
加させることなく、画面の色ムラを抑制する。 【解決手段】 フィールドレンズ１３，１４，１５の各
焦点距離ｆｌがそれぞれ、通常の設定距離Ｌより長い
｛（Ｄ＋ｄ）・Ｌ｝／Ｄ≦ｆｌ≦（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−
ｄ）の範囲内に設定されているため、第１レンズアレイ
４の開口部のエネルギー中心からの光束ａは平行光とな
ってダイクロイックプリズム１９に入射し、ダイクロイ
ックコート面１９ｂ，１９ｃによって受ける作用は液晶
パネル１７の一方端部のＡ点からの光束と他方端部のＢ
点からの光束とでほぼ同一となって、投影画面での色ム
ラの発生を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラー映像
表示用の投影装置などに用いられ、ダイクロイックミラ
ーを用いた光束分割方式または光混合方式の光学画像投
射用の液晶プロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液晶プロジェクタは、大
画像を表示させる手段として、映像信号に応じて照明光
を輝度変調して得た液晶パネルからの光学画像を投影レ
ンズによりスクリーン上に拡大投写させるようになって
いる。

【０００３】このような液晶プロジェクタについて、図
８を参照しながらその構成を説明する。

【０００４】図８において、照明光学系５１から照射さ
れる光は、ダイクロイックミラー５２，５３によりＲ
（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３色の波長帯に色分
離される。

【０００５】つまり、ダイクロイックミラー５２で反射
されたＲ色の波長帯の光束は、全反射ミラー５４により
反射されて、フィールドレンズ５５を透過した後に、Ｒ
色用の液晶パネル５６に照明する。また、Ｇ色とＢ色の
波長帯の光束は、ダイクロイックミラー５２を透過し、
そのＧ色の波長帯の光束は、ダイクロイックミラー５３
により反射されて、フィールドレンズ５７を透過した後
にＧ色の液晶パネル５８に照射する。また、Ｂ色の波長
帯の光束は、ダイクロイックミラー５３を透過し、２つ
のレンズ５９，６０及び２つの全反射ミラー６１，６２
により構成されるリレー光学系に導かれた後、フィール
ドレンズ６３を透過して、液晶パネル６４に照射する。

【０００６】さらに、３つの各色用の液晶パネル５６，
５８，６４の各々により形成された各色用の光学画像は
ダイクロイックプリズム６５により画像合成される。

【０００７】つまり、液晶パネル５６により形成された
Ｒ色の光学画像は、ダイクロイックプリズム６５の入射
光としてその内部を透過直進し、第１のダイクロイック
コート面６５ａで４５度の入射角に対して直角に反射
し、投影レンズ６６に向けて射出する。また、液晶パネ
ル５８により形成されたＧ色の光学画像は、ダイクロイ
ックプリズム６５の入射光としてその内部を透過直進
し、第１および第２のダイクロイックコート面６５ａ，
６５ｂで反射することなく更に透過直進し、投影レンズ
６６に向けて射出する。また、液晶パネル６４により形
成されたＢ色の光学画像も、ダイクロイックプリズム６
５の入射光としてその内部を透過直進し、第２のダイク
ロイックコート面６５ｂで４５度の入射角に対して直角
に反射し、投影レンズ６６に向けて射出する。

【０００８】このように、３つの各色用の液晶パネル５
６，５８，６４の各々により形成された各色の光学画像
は、光軸および光学画像の方向が一致した状態でダイク
ロイックプリズム６５内で画像合成された後に、投影レ
ンズ６６に向けて射出される。この合成光学画像は、投
影レンズ６６によりスクリーン上に拡大投影される。

【０００９】この照明光学系５１として第１レンズアレ
イおよび第２レンズアレイを有するオプティカルインテ
グレータを使用する場合、第１レンズアレイは、光源光
を入射させて第１レンズアレイの複数レンズでその光源
光を複数の光束に分割し、この第１レンズアレイからの
複数光束のそれぞれを各色毎の液晶パネル５６，５８，
６４の各表示面にそれぞれ第２レンズアレイで重ねて照
射するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の液晶プロジェクタでは、第１および第２のダイク
ロイックコート面６５ａ，６５ｂに入射される光束のそ
れぞれは、必ずしも完全に平行なものではなく、色ムラ
の原因になる。

【００１１】図９では、以下の説明を簡略化するため
に、図８の構成を、フィールドレンズ５７と、Ｇ色用の
液晶パネル５８に光束を導く第２レンズアレイ７２との
間に第１および第２のダイクロイックミラー５２，５３
を模式的に介在させて第２レンズアレイ７２からの光束
を、第１および第２のダイクロイックミラー５２，５３
を共に透過させる構成としている。

【００１２】図９に示すように、第１レンズアレイ７１
の複数のレンズによって第２レンズアレイ７２の近傍に
形成される複数の二次光源像７３からの光束の角度分布
を一定の範囲内に設定してＧ色用の液晶パネル５８をフ
ィールドレンズ５７を介してテレセントリックに照明し
ている。つまり、第２レンズアレイ７２とフィールドレ
ンズ５７の距離をＬとすると、フィールドレンズ５７の
焦点距離ｆｌはテレセントリックに照明するために距離
Ｌに設定されているが、第１レンズアレイ７１の開口位
置でのａ点からの、投影画像に最も寄与している光エネ
ルギーの強度分布の中心である最も強い光束ａ１が、液
晶パネル５８の表示面に対して垂直に入射、即ちダイク
ロイックプリズム６５のダイクロイックコート面６５
ｂ，６５ｃに４５度で入射すべきところ、その最も強い
光束ａ１は収束光としてダイクロイックプリズム６５に
入射することになる。つまり、液晶パネル５８の両端部
のＡ点とＢ点との位置では、投影画像に最も寄与してい
る光エネルギー中心の最も強い光束ａ１が、ダイクロイ
ックコート面６５ａ，６５ｂに４５度±αで入射するこ
とになる。このため、ダイクロイックコート面６５ａ，
６５ｂのカットオフ値の入射角依存性によって、ダイク
ロイックコート面６５ａ，６５ｂでカットオフされる波
長がシフトして異なり、よって、投影された画像のＡ点
に対応する場所と、Ｂ点に対応する場所とではその色調
が異なることになって投影画像に色ムラが発生してしま
う。

【００１３】つまり、図４は、ダイクロイックコート面
６５ａ，６５ｂの分光特性図である。ダイクロイックコ
ート面６５ａ，６５ｂのそれぞれのカットオフ値は、図
９に示すような入射角依存性を有している。そのため、
ダイクロイックコート面６５ａの全てを入射角４５度に
対して５８０ｎｍのカットオフ値に設定すると、入射角
がシフトした分だけそのカットオフ値もシフトして、図
１０に示すように、画面両端部（左右）の間で、色ムラ
の原因となる投影光の分光分布の変曲点のずれが発生す
ることになって、投影画面において色ムラが発生するこ
とになる。

【００１４】これを解決するために、液晶プロジェクタ
として、分光特性の異なるコートをした特願平８−２９
０８４３号「液晶プロジェクタ」では、上記したような
光の入射角のズレによる波長範囲のズレを補正するよう
に、ダイクロイックミラーのダイクロイックコート面に
おける一方側にある半面の分光特性が、残る他方側にあ
る半面の分光特性と異なるように構成している。このよ
うな分光特性の異なるコートを用いた方法ではコート特
性の管理が難しいという問題を有していた。

【００１５】また、膜厚分布コートを用いた特開平４−
１４２５３０号公報「投射型液晶表示装置」では、画像
合成用のダイクロイックプリズムの誘電体多層膜コート
の波長選択特性を、投射レンズへの主光線の傾きに応じ
て変化させることで、各位置における波長選択特性を等
しくして投影画像の色ムラを生じさせないというもので
あった。このような膜厚分布コートを用いた方法におい
てもコート特性の管理が難しいという問題を有してい
た。

【００１６】さらに、新たにトリミングフィルタを設け
た特開平４−２２３４５６号公報「投射型液晶表示装
置」では、所定の波長において選択的に透過または反射
させるダイクロイックミラーと、画像合成用のダイクロ
イックプリズムから構成された第１の光学素子と、この
第１の光学素子への入射光の入射角度が変動してもその
透過光または反射光の波長帯域を一定範囲内に含まれる
ように第１の光学素子への入射光の入射角度の変動に対
応する光の波長帯域をカットする第２の光学素子として
のトリミングフィルタとを備えている。これによって、
第１の光学素子への入射光の入射角度が変動しても、第
２の光学素子の透過光または反射光がその波長帯域を一
定範囲内に含むように光の波長帯域をカットするため、
色分解、色合成においてスクリーン上で投影画像に色ム
ラのない、純度の高い色を再現することができる。とこ
ろが、このようなトリミングフィルタを新たに設けた方
法では、新たなるコート面が必要となって部品点数が増
えると共にコート管理も増えて難しくなるばかりかコス
トアップになるという問題を有していた。

【００１７】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、コート特性の管理が容易でかつ部品点数を増加させ
ることなく、投影画像の色ムラを抑制することができる
液晶プロジェクタを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶プロジェク
タは、光源光を分割した複数光束のそれぞれを、複数の
色光に色分離した後に液晶パネルの表示面上に重ねて照
射し、各色毎の透過式液晶パネルの各表示面をそれぞれ
透過した各色毎の画像を光学画像合成手段で合成する液
晶プロジェクタにおいて、光源光の光エネルギー強度分
布における最も強い光束が、光学画像合成手段に所定の
入射角度で入射させるレンズ手段を光学画像合成手段へ
の光路上流側に配設したことを特徴とするものである。

【００１９】この構成により、光源光の光エネルギー強
度分布における最も強い光束を、光学画像合成手段に所
定の入射角度で入射させるので、投影画像に最も寄与し
ている光エネルギーの強度分布の中心である最も強い光
束が、光学画像合成手段のコート面に４５度で入射する
ようにレンズ手段の焦点距離を設定すれば、コート面の
カットオフ値の入射角依存性の影響を受けないことで、
投影画像の色ムラが抑制可能となる。この場合に、従来
のようなコート特性の管理の困難さや部品点数を増加は
ない。

【００２０】また、本発明の液晶プロジェクタは、各色
毎の表示画像をそれぞれ形成する各色毎の透過式液晶パ
ネルと、この各色毎の液晶パネルの各表示面をそれぞれ
透過した各色毎の画像を合成する光学画像合成手段と、
光源光を分割した複数光束のそれぞれを、液晶パネルの
表示面上に重ねて照射するオプティカルインテグレータ
と、このオプティカルインテグレータからの光を複数の
色光に色分離する色分離光学系と、この色分離光学系で
色分離された各色毎の色光をそれぞれ各色毎の液晶パネ
ルを介して光学画像合成手段にそれぞれ照射させるフィ
ールドレンズとを備え、各色用のフィールドレンズのう
ち少なくとも１つのフィールドレンズの焦点距離ｆｌ
が、オプティカルインテグレータの中心光軸近傍に形成
される複数の二次光源像の色合成される方向の離間寸法
をｄ、被照明領域の色合成される方向の寸法をＤ、前記
オプティカルインテグレータとフィールドレンズ間距離
をＬとしたとき、 ｛（Ｄ＋ｄ）／Ｄ｝・Ｌ≦ｆｌ≦｛Ｄ／（Ｄ−ｄ）｝・
Ｌ の条件式を満足することを特徴とするものである。

【００２１】この構成により、フィールドレンズの焦点
距離ｆｌが通常の設定距離Ｌより長い｛（Ｄ＋ｄ）・
Ｌ｝／Ｄ≦ｆｌ≦（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）の範囲内に設
定されているので、第１レンズアレイの開口部の最も大
きく画像表示に寄与するエネルギー中心からの光束は平
行光となってダイクロイックプリズムに入射し、ダイク
ロイックコート面によって受ける作用は液晶パネルの両
端部の図３に示すＡ点からの光束とＢ点からの光束とで
はほぼ同一とするなって、従来のようにコート特性の管
理や色ムラ防止用のカットフィルタなど部品点数を増加
させることなく、投影画面の両端部での色ムラの発生は
容易に抑制されることになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶プロジェ
クタの実施形態について図面を参照して説明するが、本
発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。

【００２３】（実施形態１）図１は本発明の実施形態１
の液晶プロジェクタの構成図である。

【００２４】図１において、この液晶プロジェクタ１は
光源光の光路上に、光源光を反射させるリフレクタ２
と、このリフレクタ２の前方開口部に配設され赤外線領
域および紫外線領域の光をカットすると共に可視領域の
光を通過させるＩＲ−ＵＶカットフィルタ３と、複数の
レンズが２次元状に配列されオプティカルインテグレー
タを構成する第１レンズアレイ４および第２レンズアレ
イ５と、Ｒ色光の波長帯域を透過させ他は反射させるＲ
色通過ダイクロイックミラー６と、Ｂ色光の波長帯域を
透過させ他は反射させるＢ色通過ダイクロイックミラー
７と、光源光の光路を９０度だけ方向変換させる折り返
しミラー８，９，１０と、コンデンサレンズ１１と、リ
レーレンズ１２と、Ｒ色側のフィールドレンズ１３と、
Ｇ色側のフィールドレンズ１４と、Ｂ色側のフィールド
レンズ１５と、Ｒ色光表示画像用の透過式液晶パネル１
６と、Ｇ色光表示画像用の透過式液晶パネル１７、Ｂ色
光表示画像用の透過式液晶パネル１８と、各色画像合成
用の光学画像合成手段としてのダイクロイックプリズム
１９と、この合成光学画像をスクリーン上に投影させる
投影レンズ２０とを備えている。

【００２５】この光源光の光源２１には白色光を照射す
るメタルハライドランプの他、キセノンランプやハロゲ
ンランプなどが用いられ、リフレクタ２はその内面が方
物面反射鏡からなり、その方物面反射鏡の焦点位置に置
かれたメタルハライドランプからの光源光をその内面で
反射させて平行光としてＩＲ−ＵＶカットフィルタ３に
出射させるようになっている。

【００２６】また、この第１レンズアレイ４は、光源光
を入射させて複数の光束にする２次元状に配列された複
数レンズを有している。また、第２レンズアレイ５は、
この第１レンズアレイ４からの複数光束のそれぞれを、
各色毎の液晶パネル１６，１７，１８の各表示面上にそ
れぞれ重ねて照射することによって、各色毎の液晶パネ
ル１６，１７，１８の各表示面の中央部とその周囲にお
いて輝度差をなくして輝度の均一化を図ることができる
ようになっている。

【００２７】さらに、これらのＲ色通過ダイクロイック
ミラー６とＢ色通過ダイクロイックミラー７は色分離光
学系を構成しており、Ｒ（赤）色波長帯域のＲ色光は波
長５８０ｎｍのカットオフ値を有するＲ色通過ダイクロ
イックミラー６を通過することで得られるようになって
いる。また、Ｇ（緑）色波長帯域のＧ色光はＲ色通過ダ
イクロイックミラー６で反射され、さらに、波長５１０
ｎｍのカットオフ値を有するＢ色通過ダイクロイックミ
ラー７で反射されることで得られるようになっている。
さらに、Ｂ（青）色波長帯域のＢ色光はＢ色通過ダイク
ロイックミラー７を通過することで得られるようになっ
ている。これによって、この第２レンズアレイ５からの
照射光をＲＧＢの三原色にそれぞれ色分離して各色光を
得ることができる。

【００２８】さらに、これらのコンデンサレンズ１１お
よびリレーレンズ１２はリレー光学系を構成しており、
光経路の長いＢ色光の照度を保持しながらＢ色用の液晶
パネル１８に導くためのものである。

【００２９】さらに、各色光毎のフィールドレンズ１
３，１４，１５はそれぞれ、これらのＲ通過ダイクロイ
ックミラー６とＢ通過ダイクロイックミラー７で色分離
された各色毎の色光をそれぞれ、各色毎の液晶パネル１
６，１７，１８の各表示面にそれぞれテレセントリック
に照射させるようになっている。

【００３０】さらに、各色光毎の液晶パネル１６，１
７，１８はそれぞれ、各色毎の映像信号によって照明色
光を輝度変調して得られた各色毎の画像光をそれぞれ出
射するようになっている。

【００３１】さらに、ダイクロイックプリズム１９は、
各色光毎のフィールドレンズ１３，１４，１５でそれぞ
れテレセントリックに照射された各色毎の各色光が、各
色毎の液晶パネル１６，１７，１８の各表示面をそれぞ
れ透過して得た各色毎の画像光を合成するようになって
いる。

【００３２】このダイクロイックプリズム１９には、図
２に示すように、立方体または直方体をなす接合された
４個の直角プリズム１９ａを有している。その接合部に
は、前述したＢ色の光学画像を４５度の入射角に対して
直角に反射し、Ｒ色およびＧ色の光学画像を透過させる
第１のダイクロイックコート面１９ｂと、前述したＲ色
の光学画像を４５度の入射角に対して直角に反射し、Ｇ
色およびＢ色の光学画像を透過させる第２のダイクロイ
ックコート面１９ｃとが形成されている。この第１のダ
イクロイックコート面１９ｂにおいて、（Ａ）および
（Ｂ）の部分のカットオフ値は５１０ｎｍである。ま
た、第２のダイクロイックコート面１９ｃにおいて、
（Ｃ）および（Ｄ）の部分のカットオフ値は５８０ｎｍ
である。

【００３３】ここで、本発明の構成を以下に説明する
が、その説明を簡略化するために、図３ではその一例と
してフィールドレンズ１４と、Ｇ色用の液晶パネル１７
に光束を導く第２レンズアレイ５との間にダイクロイッ
クミラー６，７を介在させて第２レンズアレイ５からの
光束をダイクロイックミラー６，７を共に透過させたと
仮定した場合について示している。

【００３４】ここで、各色用のフィールドレンズ１３，
１４，１５の焦点距離ｆｌはそれぞれ、第２レンズアレ
イ５の中心光軸近傍に形成される複数の二次光源像５ａ
の配列ピッチ、つまりこれらの複数の二次光源像５ａの
互いに重ね合わされて色合成される方向の離間寸法を
ｄ、その色合成される方向に対応する方向の被照明領域
の寸法をＤ、例えばフィールドレンズ１４で考えると、
第２レンズアレイ５とフィールドレンズ１４との間の距
離をＬとしたとき、下記の条件式（１）をそれぞれ満足
するように構成されている。

【００３５】このとき、これらのフィールドレンズ１
３，１４，１５の焦点距離ｆｌはそれぞれ、下記の条件
式（１）を満足するように構成するが、フィールドレン
ズ１５の光路の途中にはリレー系があるので、フィール
ドレンズ１５の焦点距離ｆｌはフィールドレンズ１３，
１４の焦点距離ｆｌよりも長く異なっている。このフィ
ールドレンズ１５については、フィールドレンズ１５を
出射後の光束のふるまいが、フィールドレンズ１３，１
４を出射後の光束のふるまいとほぼ同じになるようにそ
の焦点距離ｆｌを設定することになる。つまり、フィー
ルドレンズ１５の焦点距離ｆｌは、リレー系込みの系
で、下記の条件式（１）を満足するようにする。

【００３６】 ｛（Ｄ＋ｄ）・Ｌ｝／Ｄ≦ｆｌ≦（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）・・・・（１） つまり、第１レンズアレイ４の開口部の光強度エネルギ
ー中心の光束ａがダイクロイックプリズム１９のダイク
ロイックコート面１９ｂ，１９ｃに４５度で入射するよ
うに設定する。各色毎の液晶表示パネル１６，１７，１
８の各表示面に対してそれぞれ、フィールドレンズ１
３，１４，１５からの各色の出射光が垂直方向に入射す
ると共に、互いの光束が平行光となるようにフィールド
レンズ１３，１４，１５の各焦点距離ｆｌをそれぞれ設
定する。

【００３７】例えばフィールドレンズ１４の焦点距離ｆ
ｌが（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）のとき、第１レンズアレイ
４の開口部のエネルギー中心からの光束ａは平行光とな
ってダイクロイックプリズム１９に入射される。このと
き、ダイクロイックコート面１９ｂ，１９ｃによって受
ける作用は液晶パネル１７のＡ点からの光束とＢ点から
の光束とではほぼ同一となって、投影画面での色ムラの
発生が抑制され得る。このようにして、液晶パネル１７
をテレセントリックに照明するためのフィールドレンズ
１４の焦点距離ｆｌを長くし、ダイクロイックプリズム
１９のダイクロ面による画面の色ムラを軽減することが
できる。

【００３８】ところが、このフィールドレンズ１４の焦
点距離ｆｌが（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）の場合には、光束
の角度分布がテレセントリック照明から多少ずれてお
り、投影レンズ２０の光学特性によっては照明光が多少
ケラれて光量ロスとなるため、フィールドレンズ１４の
焦点距離ｆｌは（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）よりも短いこと
が必要である。したがって、実際には、光束の角度分布
がテレセントリックであるｆｌ＝Ｌからｆｌ＝（Ｄ・
Ｌ）／（Ｄ−ｄ）の間でフィールドレンズ１３，１４，
１５の各焦点距離ｆｌをそれぞれ設定することが必要と
なる。

【００３９】しかし、フィールドレンズ１４の焦点ｆｌ
は｛（Ｄ＋ｄ）・Ｌ｝／Ｄより長くしないと色ムラの発
生を抑制するという効果が小さい。したがって、フィー
ルドレンズ１３，１４，１５の各焦点距離ｆｌがそれぞ
れ上記条件式（１）をそれぞれ満足するように構成する
ことになる。

【００４０】上記構成により、まず、光源光を第１レン
ズアレイ４で複数の光束に分割して、第２レンズアレイ
５で各色毎の透過式液晶パネル１６，１７，１８の各表
示面上にそれぞれ重ねて照射する。

【００４１】このとき、この第２レンズアレイ５からの
複数の光束をＲＧＢの３色光にそれぞれ色分離光学系と
してのダイクロイックミラー６，７で色分離した後、色
分離された各色毎の色光をそれぞれ各色毎のフィールド
レンズ１３，１４，１５をそれぞれ介して各色毎の液晶
パネル１６，１７，１８にそれぞれ照射する。

【００４２】次に、これらの各色毎の液晶パネル１６，
１７，１８の各表示面をそれぞれ透過した各色毎の画像
をダイクロイックプリズム１９で合成して、投影レンズ
２０によりスクリーン上に拡大投写する。

【００４３】このとき、光源光の光エネルギー強度分布
における最も強い光束を、ダイクロイックプリズム１９
に所定の入射角度で入射させているために、投影画像に
最も寄与している光エネルギーの強度分布の中心である
最も強い光束が、ダイクロイックプリズム１９のコート
面に４５度の入射角度で入射するようにフィールドレン
ズ１３，１４，１５の焦点距離ｆｌを設定すれば、その
コート面のカットオフ値の入射角依存性の影響を受けな
いことで、従来のようなコート特性の管理の困難さや部
品点数の増加なく、投影画像の色ムラを抑制することが
できる。

【００４４】つまり、フィールドレンズ１３，１４，１
５の焦点距離ｆｌが通常の設定距離Ｌより長い｛（Ｄ＋
ｄ）・Ｌ｝／Ｄ≦ｆｌ≦（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）の範囲
内に設定されているため、ダイクロ面による入射角度差
が軽減されて、第１レンズアレイ４の開口部のエネルギ
ー中心からの光束ａは略平行光となってダイクロイック
プリズム１９に入射し、ダイクロイックコート面１９
ｂ，１９ｃによって受ける作用は液晶パネル１７のＡ点
からの光束とＢ点からの光束とでほぼ同一となって、従
来のようにコート特性の管理や色ムラ防止用のカットフ
ィルタなど部品点数を増加させることなく、投影画面で
の色ムラの発生を抑制することができる。

【００４５】（実施形態２）本実施形態２では、図５に
示すように、光束の角度分布をテレセントリックにする
ために、ダイクロイックプリズム１９の出射側に凸レン
ズ３１を配設したものである。この場合、テレセントリ
ックな投影レンズ２０とのマッチングがよいという効果
がある。このテレセントリックな凸レンズ３１は、その
レンズ光軸と垂直方向にシフトさせ、投影画面位置を移
動させる場合であっても最適な照明条件を保つことがで
きるようになるという効果を奏することになる。

【００４６】（実施形態３）本実施形態３では、図６に
示すように、例えばフィールドレンズ１４とダイクロイ
ックプリズム１９の間に凹レンズ３２を追加する場合で
ある。この場合には、２枚のフィールドレンズ１４と凹
レンズ３２をレンズ合成した光学系で焦点距離を設定す
ればよいことになってレンズの製造がより容易になって
コスト的にも有利なものとなる。また、液晶パネル１７
の出射側に凹レンズ３２を配置すれば、液晶パネル１７
内は、光束の角度分布がよりテレセントリックとなって
いる。このことは、入射角度特性の厳しい液晶パネル１
７を用いる場合に有効であるという効果を奏する。

【００４７】（実施形態４）本実施形態４では、図７に
示すように、第２レンズアレイ５のレンズ機能を分離さ
せて重ね合わせレンズ３３と共に用いる場合である。こ
の場合には、フィールドレンズ１４と重ね合わせレンズ
３３を合成した光学系で設定すればよいことになって、
レンズの製造がより容易でコスト的にも有利なものとな
る。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源光の
光エネルギー強度分布における最も強い光束を、光学画
像合成手段に所定の入射角度で入射させるため、投影画
像に最も寄与している光エネルギーの強度分布の中心で
ある最も強い光束が、光学画像合成手段の例えばコート
面に４５度で入射するようにレンズ手段の焦点距離を設
定すれば、コート面のカットオフ値の入射角依存性の影
響を受けないことで、従来のようなコート特性の管理の
困難さや部品点数の増加なく、投影画像の色ムラを抑制
することができる。

【００４９】また、フィールドレンズの焦点距離ｆｌが
通常の設定距離Ｌより長い｛（Ｄ＋ｄ）・Ｌ｝／Ｄ≦ｆ
ｌ≦（Ｄ・Ｌ）／（Ｄ−ｄ）の範囲内に設定されている
ため、第１レンズアレイの開口部のエネルギー中心から
の光束は平行光となってダイクロイックプリズムに入射
し、ダイクロイックコート面によって受ける作用は液晶
パネルの一方端部からの光束と他方端部からの光束とで
はほぼ同一となって、従来のようにコート特性の管理の
困難さや色ムラ防止用のカットフィルタなど部品点数を
増加させることなく、投影画面での色ムラの発生を容易
に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の液晶プロジェクタの構成
図である。

【図２】図１のダイクロイックプリズムの拡大図であ
る。

【図３】図１の液晶プロジェクタにおける要部光学系の
配列を示す説明図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）はダイクロイックプリズム
のダイクロイックコート面の入射角度特性を示す図であ
る。

【図５】本発明の実施形態２の液晶プロジェクタにおけ
る要部の構成図である。

【図６】本発明の実施形態３の液晶プロジェクタにおけ
る要部の構成図である。

【図７】本発明の実施形態４の液晶プロジェクタにおけ
る要部光学系の配列を示す説明図である。

【図８】従来の液晶プロジェクタの構成図である。

【図９】図８の液晶プロジェクタにおける要部光学系の
配列を示す説明図である。

【図１０】図８の液晶プロジェクタによる波長に対する
明るさを示す特性図である。

【符号の説明】

１ 液晶プロジェクタ ４ 第１レンズアレイ ５ 第２レンズアレイ ６ Ｒ色通過ダイクロイックミラー ７ Ｂ色通過ダイクロイックミラー ８，９，１０ 折り返しミラー １１ コンデンサレンズ １２ リレーレンズ １３，１４，１５ フィールドレンズ １６，１７，１８ 液晶パネル １９ ダイクロイックプリズム １９ａ 直角プリズム １９ｂ，１９ｃ ダイクロイックコート面 ２０ 投影レンズ ２１ 光源 ３１ 凸レンズ ３２ 凹レンズ ３３ 重ね合わせレンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源光を分割した複数光束のそれぞれ
   を、複数の色光に色分離した後に液晶パネルの表示面上
   に重ねて照射し、各色毎の透過式液晶パネルの各表示面
   をそれぞれ透過した各色毎の画像を光学画像合成手段で
   合成する液晶プロジェクタにおいて、 光源光の光エネルギー強度分布における最も強い光束
   が、前記光学画像合成手段に所定の入射角度で入射させ
   るレンズ手段を前記光学画像合成手段への光路上流側に
   配設したことを特徴とする液晶プロジェクタ。
2. 【請求項２】 各色毎の表示画像をそれぞれ形成する各
   色毎の透過式液晶パネルと、 この各色毎の液晶パネルの各表示面をそれぞれ透過した
   各色毎の画像を合成する光学画像合成手段と光源光を分
   割した複数光束のそれぞれを、前記液晶パネルの表示面
   上に重ねて照射するオプティカルインテグレータと、 このオプティカルインテグレータからの光を複数の色光
   に色分離する色分離光学系と、 この色分離光学系で色分離された各色毎の色光をそれぞ
   れ各色毎の前記液晶パネルを介して前記光学画像合成手
   段にそれぞれ照射させるフィールドレンズとを備え、 各色用のフィールドレンズのうち少なくとも１つのフィ
   ールドレンズの焦点距離ｆｌが、 前記オプティカルインテグレータの中心光軸近傍に形成
   される複数の二次光源像の色合成される方向の離間寸法
   をｄ、被照明領域の色合成される方向の寸法をＤ、前記
   オプティカルインテグレータとフィールドレンズ間距離
   をＬとしたとき、 ｛（Ｄ＋ｄ）／Ｄ｝・Ｌ≦ｆｌ≦｛Ｄ／（Ｄ−ｄ）｝・
   Ｌ の条件式を満足することを特徴とする液晶プロジェク
   タ。