JP2002006298A - 投射型カラー画像表示装置 - Google Patents
投射型カラー画像表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 投射レンズの製造コストを上昇させることな
く、投射レンズの倍率の色収差に起因する色ずれを軽減
した投射型カラー画像表示装置を提供する。 【解決手段】 合成プリズム１５には、像の大きさが最
も大きくなる緑色画像を表示する液晶パネル１４ｂと対
峙する面に、補正レンズ２１が設けられている。補正レ
ンズ２１は、液晶パネル１４ｂ側に凹面を向けた平凹レ
ンズであり、合成プリズム１５の入射面に、ハイブリッ
ド成形法により一体成形される。液晶パネル１４ｂに表
示された緑色画像は、負の屈折力を有する補正レンズ２
１を通過することで縮小され、赤色画像，及び青色画像
と同じ大きさでスクリーン１９に結像される。
く、投射レンズの倍率の色収差に起因する色ずれを軽減
した投射型カラー画像表示装置を提供する。 【解決手段】 合成プリズム１５には、像の大きさが最
も大きくなる緑色画像を表示する液晶パネル１４ｂと対
峙する面に、補正レンズ２１が設けられている。補正レ
ンズ２１は、液晶パネル１４ｂ側に凹面を向けた平凹レ
ンズであり、合成プリズム１５の入射面に、ハイブリッ
ド成形法により一体成形される。液晶パネル１４ｂに表
示された緑色画像は、負の屈折力を有する補正レンズ２
１を通過することで縮小され、赤色画像，及び青色画像
と同じ大きさでスクリーン１９に結像される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３つの透過型液晶
パネルに形成された３つの画像の色光を合成してスクリ
ーンに投射する投射型カラー画像表示装置に関するもの
である。
パネルに形成された３つの画像の色光を合成してスクリ
ーンに投射する投射型カラー画像表示装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】投射型のカラー画像表示装置には様々な
方式のものがあるが、一般的に実用されているものとし
ては、光源から放出された白色光を赤色光，青色光，緑
色光の３つの色光に分解し、各色光を３つの透過型液晶
パネルに入射させて対応する色の画像を表示させるとと
もに、これら３つの画像の色光を光学的に合成してスク
リーンに投射するようにしたものが挙げられる。透過型
液晶パネルは、画素ごとに配列されたライトバルブを備
え、個々のライトバルブの透過率を調整することで画像
の濃度をコントロールすることができる。
方式のものがあるが、一般的に実用されているものとし
ては、光源から放出された白色光を赤色光，青色光，緑
色光の３つの色光に分解し、各色光を３つの透過型液晶
パネルに入射させて対応する色の画像を表示させるとと
もに、これら３つの画像の色光を光学的に合成してスク
リーンに投射するようにしたものが挙げられる。透過型
液晶パネルは、画素ごとに配列されたライトバルブを備
え、個々のライトバルブの透過率を調整することで画像
の濃度をコントロールすることができる。
【０００３】図８は、投射型カラー画像表示装置の一般
的な光学的構成を示すものである。投射型カラー画像表
示装置は、光源用のランプ１１から放出された白色光を
赤色光，青色光，緑色光の３つの色光に分解する２つの
ダイクロイックミラー１２，１３と、３つの透過型の液
晶パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、液晶パネル１４ａ
〜１４ｃに表示された３つの画像の色光を合成する合成
プリズム１５と、合成画像をスクリーン（図示せず）上
に投射するための投射レンズ１６と、反射鏡１７とから
構成されている。第１ダイクロイックミラー１２は、白
色光中の赤色光を透過させ、青色光と緑色光とを垂直な
方向に反射する。また、第２ダイクロイックミラー１３
は、青色光と緑色光との合成光の光路上に配置され、緑
色光を透過させて青色光を垂直な方向に反射する。３つ
の液晶パネル１４ａ〜１４ｃは、ダイクロイックミラー
１２，１３によって分解された３つの色光の光路上に１
つずつ配置され、画素ごとに透過光量を調節することで
赤色画像，青色画像，緑色画像を形成する。
的な光学的構成を示すものである。投射型カラー画像表
示装置は、光源用のランプ１１から放出された白色光を
赤色光，青色光，緑色光の３つの色光に分解する２つの
ダイクロイックミラー１２，１３と、３つの透過型の液
晶パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、液晶パネル１４ａ
〜１４ｃに表示された３つの画像の色光を合成する合成
プリズム１５と、合成画像をスクリーン（図示せず）上
に投射するための投射レンズ１６と、反射鏡１７とから
構成されている。第１ダイクロイックミラー１２は、白
色光中の赤色光を透過させ、青色光と緑色光とを垂直な
方向に反射する。また、第２ダイクロイックミラー１３
は、青色光と緑色光との合成光の光路上に配置され、緑
色光を透過させて青色光を垂直な方向に反射する。３つ
の液晶パネル１４ａ〜１４ｃは、ダイクロイックミラー
１２，１３によって分解された３つの色光の光路上に１
つずつ配置され、画素ごとに透過光量を調節することで
赤色画像，青色画像，緑色画像を形成する。
【０００４】合成プリズム１５は、４つの直角プリズム
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組み合わせて構成さ
れている。直角プリズム１５ａ〜１５ｄのそれぞれの側
面にはダイクロイックコーティングが施されており、こ
れにより合成器１５には、交叉した２面のダイクロイッ
ク面１５ｅ，１５ｆが形成される。
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組み合わせて構成さ
れている。直角プリズム１５ａ〜１５ｄのそれぞれの側
面にはダイクロイックコーティングが施されており、こ
れにより合成器１５には、交叉した２面のダイクロイッ
ク面１５ｅ，１５ｆが形成される。
【０００５】反射鏡１７は赤色光及び緑色光の光路内に
合計３個配置され、液晶パネル１４ａ〜１４ｃが合成プ
リズム１５の３方の周面と対峙するように光路を折り曲
げている。液晶パネル１４ａ〜１４ｃに形成された３つ
の画像の色光は、合成プリズム１５を通過することによ
り合成され、この合成画像光が投射レンズ１６側に射出
される。
合計３個配置され、液晶パネル１４ａ〜１４ｃが合成プ
リズム１５の３方の周面と対峙するように光路を折り曲
げている。液晶パネル１４ａ〜１４ｃに形成された３つ
の画像の色光は、合成プリズム１５を通過することによ
り合成され、この合成画像光が投射レンズ１６側に射出
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、液晶パネル
１４ａ〜１４ｃに形成された赤色画像，青色画像，緑色
画像の各色光は、それぞれの波長が異なっているので、
投射レンズ１６の倍率の色収差により、スクリーン上に
結像される赤色，青色，緑色の各画像の大きさに差異が
生じ、カラー画像に色ずれを生じてしまう。倍率の色収
差は、光の波長の大きさによってガラス（レンズ）での
屈折率が異なるために、近軸光線以外の光線による像の
位置及び大きさが波長によって異なってしまうものであ
る。
１４ａ〜１４ｃに形成された赤色画像，青色画像，緑色
画像の各色光は、それぞれの波長が異なっているので、
投射レンズ１６の倍率の色収差により、スクリーン上に
結像される赤色，青色，緑色の各画像の大きさに差異が
生じ、カラー画像に色ずれを生じてしまう。倍率の色収
差は、光の波長の大きさによってガラス（レンズ）での
屈折率が異なるために、近軸光線以外の光線による像の
位置及び大きさが波長によって異なってしまうものであ
る。
【０００７】スクリーン上での色ずれを解消するため
に、液晶パネル１４ａ〜１４ｃのそれぞれを光軸上で変
位させ、各液晶パネル１４ａ〜１４ｃの物体距離を調整
することで、各色の画像の大きさを調整する方法があ
る。しかし、この方法では、投影倍率が大きくなるほど
液晶パネル１４ａ〜１４ｃの各変位量も大きくなるた
め、スクリーン上の画像にピントぼけが生じ、鮮鋭なカ
ラー画像を得ることができなくなる。
に、液晶パネル１４ａ〜１４ｃのそれぞれを光軸上で変
位させ、各液晶パネル１４ａ〜１４ｃの物体距離を調整
することで、各色の画像の大きさを調整する方法があ
る。しかし、この方法では、投影倍率が大きくなるほど
液晶パネル１４ａ〜１４ｃの各変位量も大きくなるた
め、スクリーン上の画像にピントぼけが生じ、鮮鋭なカ
ラー画像を得ることができなくなる。
【０００８】そこで、一般的には、投射レンズの倍率の
色収差を光学的に補正する方法がとられている。しか
し、投射レンズの倍率の色収差を効果的に補正するため
に、その材料として高価な異常分散ガラスを用いてお
り、投射レンズの高コスト化の原因となっている。
色収差を光学的に補正する方法がとられている。しか
し、投射レンズの倍率の色収差を効果的に補正するため
に、その材料として高価な異常分散ガラスを用いてお
り、投射レンズの高コスト化の原因となっている。
【０００９】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、投射レンズの製造コストを上昇させることなく、
投射レンズの倍率の色収差に起因する色ずれを軽減した
投射型カラー画像表示装置を提供することを目的とす
る。
ので、投射レンズの製造コストを上昇させることなく、
投射レンズの倍率の色収差に起因する色ずれを軽減した
投射型カラー画像表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の投射型カラー画像表示装置は、３つの色光
が入射する合成プリズムの３つの入射面のうちの少なく
とも１つに、スクリーン上での画像の大きさが他の色光
の画像と同じになるように該色光の画像の大きさを補正
する樹脂製の補正レンズを、ハイブリッド成形法により
一体成形するものである。
に、本発明の投射型カラー画像表示装置は、３つの色光
が入射する合成プリズムの３つの入射面のうちの少なく
とも１つに、スクリーン上での画像の大きさが他の色光
の画像と同じになるように該色光の画像の大きさを補正
する樹脂製の補正レンズを、ハイブリッド成形法により
一体成形するものである。
【００１１】請求項２記載の投射型カラー画像表示装置
は、第１ないし第３の透過型液晶パネルのうちの少なく
とも１つの表示面に、スクリーン上での画像の大きさが
他の色光の画像と同じになるように該透過型液晶パネル
からの色光の画像の大きさを補正する樹脂製の補正レン
ズを、ハイブリッド成形法により一体成形するものであ
る。
は、第１ないし第３の透過型液晶パネルのうちの少なく
とも１つの表示面に、スクリーン上での画像の大きさが
他の色光の画像と同じになるように該透過型液晶パネル
からの色光の画像の大きさを補正する樹脂製の補正レン
ズを、ハイブリッド成形法により一体成形するものであ
る。
【００１２】請求項３記載の投射型カラー画像表示装置
は、３つの色光のうちの少なくとも１つの光路中に配置
された透明な平行平板の表面に、スクリーン上での画像
の大きさが他の色光の画像と同じになるように該色光の
画像の大きさを補正する樹脂製の補正レンズを、ハイブ
リッド成形法によって一体成形するものである。
は、３つの色光のうちの少なくとも１つの光路中に配置
された透明な平行平板の表面に、スクリーン上での画像
の大きさが他の色光の画像と同じになるように該色光の
画像の大きさを補正する樹脂製の補正レンズを、ハイブ
リッド成形法によって一体成形するものである。
【００１３】請求項４記載の投射型カラー画像表示装置
は、補正レンズを、紫外線硬化樹脂により成形するもの
である。
は、補正レンズを、紫外線硬化樹脂により成形するもの
である。
【００１４】請求項５記載の投射型カラー画像表示装置
は、最も薄い部分での厚みが１ｍｍ以下となるように、
補正レンズを成形するものである。
は、最も薄い部分での厚みが１ｍｍ以下となるように、
補正レンズを成形するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の投射型カラー画
像表示装置の光学的構成を示すもので、図８に示した投
射型カラー画像表示装置と同じ部材には、共通の符号を
付してある。本発明の投射型カラー画像表示装置は、白
色光を放出する３つの光源１１と、３つのフィルタ１８
ａ，１８ｂ，１８ｃと、３つの透過型液晶パネル（以
下、単に液晶パネルとする）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
と、合成プリズム１５と、投射レンズ１６とから構成さ
れている。フィルタ１８ａは、対応する光源１１から放
出された白色光中の赤色成分光のみを透過させ、液晶パ
ネル１４ａに入射させる。また、フィルタ１８ｂは白色
光中の緑色成分光を、フィルタ１８ｃは白色光中の青色
成分光をそれぞれ透過させ、液晶パネル１４ｂ，１４ｃ
に入射させる。
像表示装置の光学的構成を示すもので、図８に示した投
射型カラー画像表示装置と同じ部材には、共通の符号を
付してある。本発明の投射型カラー画像表示装置は、白
色光を放出する３つの光源１１と、３つのフィルタ１８
ａ，１８ｂ，１８ｃと、３つの透過型液晶パネル（以
下、単に液晶パネルとする）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
と、合成プリズム１５と、投射レンズ１６とから構成さ
れている。フィルタ１８ａは、対応する光源１１から放
出された白色光中の赤色成分光のみを透過させ、液晶パ
ネル１４ａに入射させる。また、フィルタ１８ｂは白色
光中の緑色成分光を、フィルタ１８ｃは白色光中の青色
成分光をそれぞれ透過させ、液晶パネル１４ｂ，１４ｃ
に入射させる。
【００１６】合成プリズム１５は、側面にダイクロイッ
クコーティングが施された４つの直角プリズム１５ａ，
１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組み合わせてなり、直角プリ
ズム１５ａ，１５ｂ，１５ｃ側の周面が入射面に、直角
プリズム１５ｄ側の周面が射出面となっている。３つの
液晶パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、赤色画像，緑色
画像，青色画像を表示し、合成プリズム１５の３方の入
射面に対峙するように配置される。液晶パネル１４ａ〜
１４ｃに表示された３つの画像の色光は、合成プリズム
１５を通過することにより合成され、この合成画像光が
射出面から射出される。
クコーティングが施された４つの直角プリズム１５ａ，
１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組み合わせてなり、直角プリ
ズム１５ａ，１５ｂ，１５ｃ側の周面が入射面に、直角
プリズム１５ｄ側の周面が射出面となっている。３つの
液晶パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、赤色画像，緑色
画像，青色画像を表示し、合成プリズム１５の３方の入
射面に対峙するように配置される。液晶パネル１４ａ〜
１４ｃに表示された３つの画像の色光は、合成プリズム
１５を通過することにより合成され、この合成画像光が
射出面から射出される。
【００１７】投射レンズ１６は、合成プリズム１５から
の合成画像光をスクリーン１９上に投射する。この投射
レンズ１６は、緑色画像の色光に対する屈折力が、赤色
画像及び青色画像の各色光に対する屈折力と大きく異な
り、緑色画像を他の２画像よりも大きく結像させるよう
な倍率の色収差をもっている。
の合成画像光をスクリーン１９上に投射する。この投射
レンズ１６は、緑色画像の色光に対する屈折力が、赤色
画像及び青色画像の各色光に対する屈折力と大きく異な
り、緑色画像を他の２画像よりも大きく結像させるよう
な倍率の色収差をもっている。
【００１８】合成プリズム１５には、像の大きさが最も
大きくなる緑色画像の色光の入射面に、樹脂製の補正レ
ンズ２１が設けられている。補正レンズ２１は、液晶パ
ネル１４ｂ側に凹面を向けた平凹レンズであり、ハイブ
リッド成形法によって合成プリズム１５の入射面に一体
成形される。本実施形態においては、補正レンズ２１
は、紫外線硬化性を有する樹脂を用いて成形し、中心部
の厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が７５００ｍｍの球面状
に構成している。
大きくなる緑色画像の色光の入射面に、樹脂製の補正レ
ンズ２１が設けられている。補正レンズ２１は、液晶パ
ネル１４ｂ側に凹面を向けた平凹レンズであり、ハイブ
リッド成形法によって合成プリズム１５の入射面に一体
成形される。本実施形態においては、補正レンズ２１
は、紫外線硬化性を有する樹脂を用いて成形し、中心部
の厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が７５００ｍｍの球面状
に構成している。
【００１９】図２は、補正レンズ２１の成形方法を示す
ものである。同図（Ａ）に示すように、金型５０の上面
には、合成プリズム１５の、補正レンズ２１を成形しよ
うとする面を下向きにして嵌め込むための凹部５１が形
成されている。この凹部５１の底面には、補正レンズ２
１と同形の成形溝５２が形成されている。補正レンズ２
１を成形する際には、同図（Ｂ）に示すように、金型５
０内に合成プリズム１５をセットし、成形溝５２内に成
形用の紫外線硬化樹脂を注入する。この後、合成プリズ
ム１５の上方から紫外線を照射すると、合成プリズム１
５を透過した紫外線によって樹脂が硬化する。これによ
り、合成プリズム１５の表面に樹脂製の補正レンズ２１
が一体に成形される。なお、上記のような方法によって
成形する補正レンズは、成形のしやすさを考慮すると、
最も薄い部分での厚みを１ｍｍ以下にするのが好まし
い。
ものである。同図（Ａ）に示すように、金型５０の上面
には、合成プリズム１５の、補正レンズ２１を成形しよ
うとする面を下向きにして嵌め込むための凹部５１が形
成されている。この凹部５１の底面には、補正レンズ２
１と同形の成形溝５２が形成されている。補正レンズ２
１を成形する際には、同図（Ｂ）に示すように、金型５
０内に合成プリズム１５をセットし、成形溝５２内に成
形用の紫外線硬化樹脂を注入する。この後、合成プリズ
ム１５の上方から紫外線を照射すると、合成プリズム１
５を透過した紫外線によって樹脂が硬化する。これによ
り、合成プリズム１５の表面に樹脂製の補正レンズ２１
が一体に成形される。なお、上記のような方法によって
成形する補正レンズは、成形のしやすさを考慮すると、
最も薄い部分での厚みを１ｍｍ以下にするのが好まし
い。
【００２０】前述したように、緑色画像は、その像の大
きさが赤色画像，青色画像に比べて大きくなる。この緑
色画像の色光は、負の屈折力を有する補正レンズ２１を
通過することで、緑色画像が縮小される。これにより、
投射レンズ１６によってスクリーン１９上に結像される
赤色画像，緑色画像，青色画像の各大きさが同じにな
り、色ずれのない良好なカラー画像が得られる。
きさが赤色画像，青色画像に比べて大きくなる。この緑
色画像の色光は、負の屈折力を有する補正レンズ２１を
通過することで、緑色画像が縮小される。これにより、
投射レンズ１６によってスクリーン１９上に結像される
赤色画像，緑色画像，青色画像の各大きさが同じにな
り、色ずれのない良好なカラー画像が得られる。
【００２１】本発明では、合成プリズムの入射面に直接
補正レンズを成形するので、補正レンズの厚さを極めて
薄く構成することができる。これにより、補正レンズを
配置した色光の光路長が変わらないので、補正レンズを
設けなかった色光の光路中に光路長補正用の平行平板を
設ける必要がなくなり、装置コストの低減に寄与するこ
とができる。また、いかなる形状のレンズ面であって
も、金型の成形溝の形状を変更することで容易に成形す
ることができるので、補正レンズの曲面形状は非球面で
あってもよい。
補正レンズを成形するので、補正レンズの厚さを極めて
薄く構成することができる。これにより、補正レンズを
配置した色光の光路長が変わらないので、補正レンズを
設けなかった色光の光路中に光路長補正用の平行平板を
設ける必要がなくなり、装置コストの低減に寄与するこ
とができる。また、いかなる形状のレンズ面であって
も、金型の成形溝の形状を変更することで容易に成形す
ることができるので、補正レンズの曲面形状は非球面で
あってもよい。
【００２２】上記実施形態では、合成プリズム１５の１
入射面に、像を縮小する作用を有する補正レンズ２１を
設けたが、図３に示すように、赤色画像，及び青色画像
の各色光の入射面に、それぞれ像を拡大する作用を有す
る補正レンズ２６，２７を設けることも可能である。補
正レンズ２６，２７は、いずれも凸面を液晶パネル１４
ａ，１４ｃ側に向けた平凸レンズに構成され、赤色画
像，及び青色画像の大きさが、緑色画像と同じ大きさに
なるように拡大する。補正レンズ２６は、厚さが最も薄
くなる周縁部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が７６０
０ｍｍに構成されている。また、補正レンズ２７は、周
縁部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が７７００ｍｍに
構成されている。
入射面に、像を縮小する作用を有する補正レンズ２１を
設けたが、図３に示すように、赤色画像，及び青色画像
の各色光の入射面に、それぞれ像を拡大する作用を有す
る補正レンズ２６，２７を設けることも可能である。補
正レンズ２６，２７は、いずれも凸面を液晶パネル１４
ａ，１４ｃ側に向けた平凸レンズに構成され、赤色画
像，及び青色画像の大きさが、緑色画像と同じ大きさに
なるように拡大する。補正レンズ２６は、厚さが最も薄
くなる周縁部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が７６０
０ｍｍに構成されている。また、補正レンズ２７は、周
縁部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が７７００ｍｍに
構成されている。
【００２３】液晶パネル１４ａ，１４ｃに表示された赤
色画像，及び青色画像の各色光は、全体として正の屈折
力を有する補正レンズ板２６，２７を通過することで、
各像の大きさが拡大される。これにより、投射レンズ１
６によってスクリーン１９上に結像される赤色画像，緑
色画像，青色画像の各大きさが同じになり、色ずれのな
い良好なカラー画像が得られる。
色画像，及び青色画像の各色光は、全体として正の屈折
力を有する補正レンズ板２６，２７を通過することで、
各像の大きさが拡大される。これにより、投射レンズ１
６によってスクリーン１９上に結像される赤色画像，緑
色画像，青色画像の各大きさが同じになり、色ずれのな
い良好なカラー画像が得られる。
【００２４】図４は、本発明の投射型カラー画像表示装
置の別の光学的構成を示すものである。この実施形態で
は、緑色画像を表示する液晶パネル１４ｂの表示面に、
補正レンズ３１を一体成形するものである。補正レンズ
３１は、凹面を合成プリズム１５側に向けた平凹レンズ
からなり、中心部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が１
１００ｍｍに構成されている。この実施形態において
も、図１に示した補正レンズ２１と同様の方法によって
液晶パネル１４ｂの表示面に補正レンズ３１を一体成形
することにより、厚さが極めて薄い補正レンズ３１を容
易に成形することができる。
置の別の光学的構成を示すものである。この実施形態で
は、緑色画像を表示する液晶パネル１４ｂの表示面に、
補正レンズ３１を一体成形するものである。補正レンズ
３１は、凹面を合成プリズム１５側に向けた平凹レンズ
からなり、中心部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が１
１００ｍｍに構成されている。この実施形態において
も、図１に示した補正レンズ２１と同様の方法によって
液晶パネル１４ｂの表示面に補正レンズ３１を一体成形
することにより、厚さが極めて薄い補正レンズ３１を容
易に成形することができる。
【００２５】液晶パネル１４ｂに表示された緑色画像の
色光は、負の屈折力を有する補正レンズ３１を通過する
ことで、像の大きさが縮小される。これにより、投射レ
ンズ１６によってスクリーン１９上に結像される赤色画
像，緑色画像，青色画像の各大きさが同じになり、色ず
れのない良好なカラー画像が得られる。
色光は、負の屈折力を有する補正レンズ３１を通過する
ことで、像の大きさが縮小される。これにより、投射レ
ンズ１６によってスクリーン１９上に結像される赤色画
像，緑色画像，青色画像の各大きさが同じになり、色ず
れのない良好なカラー画像が得られる。
【００２６】図５に示すように、赤色画像，及び青色画
像を表示する液晶パネル１４ａ，１４ｃの各表示面に、
像を拡大する作用を有する補正レンズ３５，３６を一体
成形することも可能である。補正レンズ３５，３６は、
いずれも凸面を合成プリズム１５側に向けた平凸レンズ
からなる。補正レンズ３５は、厚さが最も薄くなる周縁
部での厚さが０．３ｍｍ、曲率半径が９００ｍｍに構成
されている。また、補正レンズ３６は、周縁部での厚さ
が０．３ｍｍ、曲率半径が９５０ｍｍに構成されてい
る。
像を表示する液晶パネル１４ａ，１４ｃの各表示面に、
像を拡大する作用を有する補正レンズ３５，３６を一体
成形することも可能である。補正レンズ３５，３６は、
いずれも凸面を合成プリズム１５側に向けた平凸レンズ
からなる。補正レンズ３５は、厚さが最も薄くなる周縁
部での厚さが０．３ｍｍ、曲率半径が９００ｍｍに構成
されている。また、補正レンズ３６は、周縁部での厚さ
が０．３ｍｍ、曲率半径が９５０ｍｍに構成されてい
る。
【００２７】液晶パネル１４ａ，１４ｃに表示された赤
色画像，及び青色画像の各色光は、正の屈折力を有する
補正レンズ３５，３６を通過することで、各像の大きさ
が拡大される。これにより、投射レンズ１６によってス
クリーン１９上に結像される赤色画像，緑色画像，青色
画像の各大きさが同じになり、色ずれのない良好なカラ
ー画像が得られる。
色画像，及び青色画像の各色光は、正の屈折力を有する
補正レンズ３５，３６を通過することで、各像の大きさ
が拡大される。これにより、投射レンズ１６によってス
クリーン１９上に結像される赤色画像，緑色画像，青色
画像の各大きさが同じになり、色ずれのない良好なカラ
ー画像が得られる。
【００２８】図６は、本発明の投射型カラー画像表示装
置のさらに別の光学的構成を示すものである。この実施
形態では、合成プリズム１５と各液晶パネル１４ａ，１
４ｂ，１４ｃとの間に、それぞれ偏光基板４１，４２，
４３が設けられている。偏光基板４１は、透明な平行平
板４１ａの液晶パネル１４ａ側の面に、偏光板４１ｂを
設けた構成となっている。なお、合成プリズム１５と液
晶パネル１４ｂ，１４ｃとの間に設けられた偏光基板４
２，４３も、偏光基板４１と同じ構成であるので、符号
のみを付してある。
置のさらに別の光学的構成を示すものである。この実施
形態では、合成プリズム１５と各液晶パネル１４ａ，１
４ｂ，１４ｃとの間に、それぞれ偏光基板４１，４２，
４３が設けられている。偏光基板４１は、透明な平行平
板４１ａの液晶パネル１４ａ側の面に、偏光板４１ｂを
設けた構成となっている。なお、合成プリズム１５と液
晶パネル１４ｂ，１４ｃとの間に設けられた偏光基板４
２，４３も、偏光基板４１と同じ構成であるので、符号
のみを付してある。
【００２９】緑色画像を表示する液晶パネル１４ｂと合
成プリズム１５との間に設けられた偏光基板４２には、
平行平板４２ａの合成プリズム１５側の面に、補正レン
ズ４５が一体成形されている。補正レンズ４５は、凹面
を合成プリズム１５側に向けた平凹レンズからなり、図
１に示した補正レンズ２１と同様の方法によって平行平
板４２ａの表面に一体成形される。この補正レンズ４５
は、中心部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が６４００
ｍｍに構成されている。
成プリズム１５との間に設けられた偏光基板４２には、
平行平板４２ａの合成プリズム１５側の面に、補正レン
ズ４５が一体成形されている。補正レンズ４５は、凹面
を合成プリズム１５側に向けた平凹レンズからなり、図
１に示した補正レンズ２１と同様の方法によって平行平
板４２ａの表面に一体成形される。この補正レンズ４５
は、中心部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が６４００
ｍｍに構成されている。
【００３０】液晶パネル１４ｂに表示された緑色画像の
色光は、負の屈折力を有する補正レンズ４５を通過する
ことで、像の大きさが縮小される。これにより、投射レ
ンズ１６によってスクリーン１９上に結像される赤色画
像，緑色画像，青色画像のそれぞれの大きさが同じにな
り、色ずれのない良好なカラー画像が得られる。
色光は、負の屈折力を有する補正レンズ４５を通過する
ことで、像の大きさが縮小される。これにより、投射レ
ンズ１６によってスクリーン１９上に結像される赤色画
像，緑色画像，青色画像のそれぞれの大きさが同じにな
り、色ずれのない良好なカラー画像が得られる。
【００３１】図７に示すように、赤色画像，及び青色画
像を表示する液晶パネル１４ａ，１４ｃと、合成プリズ
ム１５との間に設けられた偏光基板４１，４３に、像を
拡大する作用を有する補正レンズ４６，４７を一体成形
してもよい。補正レンズ４６，４７は、いずれも凸面を
合成プリズム１５側に向けた平凸レンズからなり、平行
平板４１ａ，４３ａの合成プリズム１５側の面に一体成
形される。補正レンズ４６は、厚さが最も薄くなる周縁
部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が６５００ｍｍに構
成されている。また、補正レンズ４７は、周縁部での厚
さが０．２ｍｍ、曲率半径が６６００ｍｍに構成されて
いる。
像を表示する液晶パネル１４ａ，１４ｃと、合成プリズ
ム１５との間に設けられた偏光基板４１，４３に、像を
拡大する作用を有する補正レンズ４６，４７を一体成形
してもよい。補正レンズ４６，４７は、いずれも凸面を
合成プリズム１５側に向けた平凸レンズからなり、平行
平板４１ａ，４３ａの合成プリズム１５側の面に一体成
形される。補正レンズ４６は、厚さが最も薄くなる周縁
部での厚さが０．２ｍｍ、曲率半径が６５００ｍｍに構
成されている。また、補正レンズ４７は、周縁部での厚
さが０．２ｍｍ、曲率半径が６６００ｍｍに構成されて
いる。
【００３２】液晶パネル１４ａ，１４ｃに表示された赤
色画像，及び青色画像の各色光は、正の屈折力を有する
補正レンズ４６，４７を通過することで、各像の大きさ
が拡大される。これにより、投射レンズ１６によってス
クリーン１９上に結像される赤色画像，緑色画像，青色
画像の各大きさが同じになり、色ずれのない良好なカラ
ー画像が得られる。
色画像，及び青色画像の各色光は、正の屈折力を有する
補正レンズ４６，４７を通過することで、各像の大きさ
が拡大される。これにより、投射レンズ１６によってス
クリーン１９上に結像される赤色画像，緑色画像，青色
画像の各大きさが同じになり、色ずれのない良好なカラ
ー画像が得られる。
【００３３】なお、上記実施形態ではいずれも、スクリ
ーン上での像の大きさが特に大きくなる緑色画像の大き
さを基準に考えて、この緑色画像の大きさを縮小する補
正レンズか、緑色画像以外の画像の大きさを拡大する補
正レンズのいずれかを設ける例について説明したが、本
発明では、各色光の画像が全て同じ大きさでスクリーン
上に結像されればよいので、画像の大きさを縮小する補
正レンズと拡大する補正レンズとを適宜に組み合わせて
用いればよい。
ーン上での像の大きさが特に大きくなる緑色画像の大き
さを基準に考えて、この緑色画像の大きさを縮小する補
正レンズか、緑色画像以外の画像の大きさを拡大する補
正レンズのいずれかを設ける例について説明したが、本
発明では、各色光の画像が全て同じ大きさでスクリーン
上に結像されればよいので、画像の大きさを縮小する補
正レンズと拡大する補正レンズとを適宜に組み合わせて
用いればよい。
【００３４】また、上記実施形態ではいずれも、３つの
液晶パネルのそれぞれに専用の光源を設けたが、図８に
示したように、１つの光源から放出された白色光を赤色
光，青色光，緑色光の３つの色光に分解し、それぞれの
色光を３つの液晶パネルに入射させるようにしたカラー
画像表示装置にも、もちろん本発明を適用することがで
きる。
液晶パネルのそれぞれに専用の光源を設けたが、図８に
示したように、１つの光源から放出された白色光を赤色
光，青色光，緑色光の３つの色光に分解し、それぞれの
色光を３つの液晶パネルに入射させるようにしたカラー
画像表示装置にも、もちろん本発明を適用することがで
きる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明の投射型カラー画
像表示装置によれば、３つの画像の色光の少なくとも１
つの光路中に、スクリーン上での画像の大きさが他の色
光の画像と同じになるように該色光の画像の大きさを補
正する樹脂製の補正レンズを設けるので、投射レンズの
倍率の色収差を光学的に補正しなくても、スクリー上に
色ずれのない良好なカラー画像を結像させることができ
る。これにより、投射レンズの材料として高価な異常分
散ガラスを用いる必要がなくなり、投射レンズの高コス
ト化を抑えることができる。
像表示装置によれば、３つの画像の色光の少なくとも１
つの光路中に、スクリーン上での画像の大きさが他の色
光の画像と同じになるように該色光の画像の大きさを補
正する樹脂製の補正レンズを設けるので、投射レンズの
倍率の色収差を光学的に補正しなくても、スクリー上に
色ずれのない良好なカラー画像を結像させることができ
る。これにより、投射レンズの材料として高価な異常分
散ガラスを用いる必要がなくなり、投射レンズの高コス
ト化を抑えることができる。
【００３６】また、補正レンズを、合成プリズムの入射
面，透過型液晶パネルの表示面，あるいは色光の光路中
に配置された平行平板等に一体成形することで、極めて
薄い補正レンズを構成することができるので、この補正
レンズを設けても光路長が変わることがない。これによ
り、従来より一般に用いられている光路長補正用の平行
平板を特別に設けなくても、３つの色光の光路長が同じ
長さとなり、各色画像のピントずれを生じることなく、
色ずれを補正した良好なカラー画像を結像させることが
できる。
面，透過型液晶パネルの表示面，あるいは色光の光路中
に配置された平行平板等に一体成形することで、極めて
薄い補正レンズを構成することができるので、この補正
レンズを設けても光路長が変わることがない。これによ
り、従来より一般に用いられている光路長補正用の平行
平板を特別に設けなくても、３つの色光の光路長が同じ
長さとなり、各色画像のピントずれを生じることなく、
色ずれを補正した良好なカラー画像を結像させることが
できる。
【図１】本発明の投射型カラー画像表示装置の光学的構
成を示す概略図である。
成を示す概略図である。
【図２】図１に示した補正レンズの成形方法を示す説明
図である。
図である。
【図３】図１の投射型カラー画像表示装置における補正
レンズの別の配置例を示す概略図である。
レンズの別の配置例を示す概略図である。
【図４】本発明の投射型カラー画像表示装置の別の光学
的構成を示す概略図である。
的構成を示す概略図である。
【図５】図４の投射型カラー画像表示装置における補正
レンズ板の別の配置例を示す概略図である。
レンズ板の別の配置例を示す概略図である。
【図６】本発明の投射型カラー画像表示装置のさらに別
の光学的構成を示す概略図である。
の光学的構成を示す概略図である。
【図７】図６の投射型カラー画像表示装置における補正
レンズの別の配置例を示す概略図である。
レンズの別の配置例を示す概略図である。
【図８】従来の投射型カラー画像表示装置の光学的構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
１１ 光源 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 透過型液晶パネル １５ 合成プリズム １６ 投射レンズ １９ スクリーン ２１，２６，２７，３１，３５，３６，４５，４６，４
７ 補正レンズ ４１，４２，４３ 偏光基板 ４１ａ，４２ａ，４３ａ 平行平板
７ 補正レンズ ４１，４２，４３ 偏光基板 ４１ａ，４２ａ，４３ａ 平行平板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA12 HA18 HA23 HA24 HA28 MA20 2H091 FA05X FA08X FA08Z FA21X FA26X FA41Z FB04 LA15 LA30 MA07
Claims (5)
- 【請求項１】 赤色光，青色光，緑色光を入射して対応
する色の画像を表示する第１ないし第３の透過型液晶パ
ネルと、各透過型液晶パネルに形成されたそれぞれの画
像の色光を合成する合成プリズムと、合成プリズムから
の色光をスクリーンに投射する投射レンズとを備えた投
射型カラー画像表示装置において、 前記３つの色光が入射する前記合成プリズムの３つの入
射面のうちの少なくとも１つに、スクリーン上での画像
の大きさが他の色光の画像と同じになるように該色光の
画像の大きさを補正する樹脂製の補正レンズを、ハイブ
リッド成形法により一体成形したことを特徴とする投射
型カラー画像表示装置。 - 【請求項２】 赤色光，青色光，緑色光を入射して対応
する色の画像を表示する第１ないし第３の透過型液晶パ
ネルと、各透過型液晶パネルに形成されたそれぞれの画
像の色光を合成する合成プリズムと、合成プリズムから
の色光をスクリーンに投射する投射レンズとを備えた投
射型カラー画像表示装置において、 前記第１ないし第３の透過型液晶パネルのうちの少なく
とも１つの表示面に、スクリーン上での画像の大きさが
他の色光の画像と同じになるように該透過型液晶パネル
からの色光の画像の大きさを補正する樹脂製の補正レン
ズを、ハイブリッド成形法により一体成形したことを特
徴とする投射型カラー画像表示装置。 - 【請求項３】 赤色光，青色光，緑色光を入射して対応
する色の画像を表示する第１ないし第３の透過型液晶パ
ネルと、各透過型液晶パネルに形成されたそれぞれの画
像の色光を合成する合成プリズムと、合成プリズムから
の色光をスクリーンに投射する投射レンズとを備えた投
射型カラー画像表示装置において、 前記３つの色光のうちの少なくとも１つの光路中に配置
された透明な平行平板の表面に、スクリーン上での画像
の大きさが他の色光の画像と同じになるように該色光の
画像の大きさを補正する樹脂製の補正レンズを、ハイブ
リッド成形法によって一体成形したことを特徴とする投
射型カラー画像表示装置。 - 【請求項４】 前記補正レンズは、紫外線硬化樹脂から
なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
載の投射型カラー画像表示装置。 - 【請求項５】 前記補正レンズは、最も薄い部分での厚
みが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし
４のいずれかに記載の投射型カラー画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191897A JP2002006298A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 投射型カラー画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191897A JP2002006298A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 投射型カラー画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006298A true JP2002006298A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18691113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000191897A Pending JP2002006298A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 投射型カラー画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002006298A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004040366A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Seiko Epson Corporation | プロジェクタ |
| JP2005283663A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Canon Inc | 表示光学系および画像投射装置 |
| US7267443B2 (en) | 2004-03-17 | 2007-09-11 | Seiko Epson Corporation | Light-modulating projector |
| JP2008139389A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射型表示装置 |
| JP2013045649A (ja) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Yazaki Corp | バックライト |
| JP5621779B2 (ja) * | 2009-10-02 | 2014-11-12 | Nok株式会社 | 密封装置 |
| US11630309B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-04-18 | Seiko Epson Corporation | Image light generation module and image display device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000206450A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Seiko Epson Corp | 投写型表示装置および光選択プリズム |
| JP2001066695A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-16 | Fuji Photo Optical Co Ltd | プロジェクタ装置 |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000191897A patent/JP2002006298A/ja active Pending
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| US7156521B2 (en) | 2002-10-31 | 2007-01-02 | Seiko Epson Corporation | Projector for compensating chromatic aberration of magnification |
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| US11630309B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-04-18 | Seiko Epson Corporation | Image light generation module and image display device |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100609 |
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| A02 | Decision of refusal |
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