JP2000147696A

JP2000147696A - プロジェクター

Info

Publication number: JP2000147696A
Application number: JP32022298A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oishi; 哲大石; Hiroki Yoshikawa; 博樹吉川; Hideo Tanide; 秀雄谷出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】回転色分離円盤が１回転して赤、青、緑の３色
を順次表示し、一巡して１フィールドの映像を構成して
いるため、ランプ光源の利用効率が悪かった。【解決手段】ランプの光を複数の所定の波長域を持つ
光束に分離し、分離された複数の光束は、複数の領域に
分割された表示素子面上に順次照射され、表示素子は各
々複数の光束が照射される領域毎にこの波長域の光を変
調し、変調された光はスクリーン上に拡大投写される。
プロジェクターをこのように構成することによって、ラ
ンプから出射される光の利用効率が向上し、より輝度の
高い映像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はランプの光を所定の
波長域を持つ光束に分離し、分離した光束を表示素子に
照射し、表示素子で光を映像に対応して変調し、変調し
た光をスクリーンに拡大投写して映像を得るプロジェク
ター関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプロジェクタについて図９〜図１
１を用いて説明する。図９は従来のプロジェクターの要
部構成図を示す模式図であり、また、図１０は従来の回
転色分離円盤の上面図である。図９のプロジェクターに
おいては、メタルハライドランプ等を用いたランプの光
源１より出射した照射光は、ガラスなどの耐熱性材料に
反射膜を形成して形成された集光用反射鏡２によって反
射されて前方に進められ、照射光２８として回転色分離
円盤２９に入射される。この回転色分離円盤２９は照射
光２８を色分離するために、この照射光２８を所定の波
長域を持つ光束に分離する。回転色分離円盤２９は、図
１０に示すように、所定の波長域ごとに３分割した赤色
透過領域２９Ｒ、緑色透過領域２９Ｇ、青色透過領域２
９Ｂに分かれており、各々は、多層の誘電体薄膜などよ
りなるフィルターで構成されている。この回転色分離円
盤２９は、中心Ｏを回転軸としてモーター３０で回転さ
れる。回転色分離円盤２９が回転すると、入射する照射
光２８は、回転色分離円盤２９の入射位置の波長域に対
応する色を透過して表示素子１１に照射される。表示素
子１１は、表示素子駆動回路３１により、照射した光束
の色に対応した映像を表示面に表示する。表示素子１１
に照射された光は、表示面の映像で変調されて、表示素
子１１から出射し、投写レンズ１２などで、拡大投写さ
れる。回転色分離円盤２９が１回転すると、赤、緑、青
の３色が順次表示され、一巡で映像の１フィールドが構
成され、観視者にカラー映像を提供する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
プロジェクターの表示素子１１上の映像の状態を図１１
（ａ）〜図１１（ｄ）を用いて説明する。図１１（ａ）
〜図１１（ｃ）はそれぞれ１フィールドの間に回転色分
離円盤の赤色透過領域、緑色透過領域、青色透過領域を
透過した表示素子上の映像を示す模式図であり、図１１
（ｄ）はこれらの画面を合成した時の表示素子上の映像
を示す模式図である。このプロジェクターにおいて、回
転色分離円盤が１回転すると、図１１（ａ）〜図１１
（ｃ）に示す様に、赤色（Ｒ）の映像３２、緑色（Ｇ）
の映像３３、青色（Ｂ）の映像３４の３色が順次表示さ
れる。これらの色の映像が一巡して１フィールドの映像
３５が構成される。そのため、たとえば、赤色の色映像
を表示しているときは、回転色分離円盤２９は赤色だけ
を透過し、他の色は吸収または反射しているため映像と
して有効に使用されない。したがって、ランプ等の光源
１からの照射光２８の約２／３は無駄になるため、映像
の明るさは暗かった。

【０００４】本発明の目的は、かかる問題を軽減して、
明るい映像が得られるプロジェクターを提供するにあ
る。本発明の他の目的は光源からの光を有効に利用する
ことができるプロジェクターを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、本発明によるプロジェクターは、光源と、前記
光源の光を異なった波長域を有する複数の光束に分離す
る手段と、前記複数の光束の各々が照射される複数の領
域を有し、前記照射された光を映像に応じて変調して出
射する表示素子と、前記各領域に前記複数の光束が順次
照射されるように前記分離手段を移動させる手段とを備
える。

【０００６】前記光束を分離する手段は複数の異なった
波長域の光束得ることができる複数のフィルタを有する
円盤を複数設けた円盤群から構成される。前記移動手段
は前記円盤群を同時に回転させる手段である。また、前
記光束を分離する手段は間隔を置いて配置され、それぞ
れ異なった波長域の光を反射する複数のフィルタから構
成される。また、前記移動手段は前記複数のフィルタか
ら反射される光束の出射角を変化させるように前記各フ
ィルタを移動させる手段である。このプロジェクターに
おいて、前記表示素子は透過型表示素子である。また
は、前記表示素子は反射形表示素子である。

【０００７】また、前記表示素子はｎ分割された領域を
有する表示面を備え、前記分離手段はｎ個の異なった波
長域の光束を反射するｎ（正の整数）枚の円盤を間隔を
開けて重ねた円盤群を備え、各円盤から反射された異な
った波長域の光束を前記表示面に出射するように構成さ
れ、各円盤から得られる光束の波長域を変化させるため
前記移動手段は前記円盤群を回転させる手段である。

【０００８】また、前記表示素子はｎ分割された領域を
有する表示面を備え、前記分離手段はｎ（正の整数）個
の異なった波長域の光束を反射するｎ−１枚の円盤を間
隔を開けて重ねた円盤群を備え、前記ｎ−１枚の円盤か
ら反射された光束と、前記円盤群の内、光が最後に通過
する円盤を透過した光束とを前記表示面の各領域に照射
するように構成され、各円盤から得られる光束の波長域
を変化させるための前記移動手段は前記円盤群を回転さ
せる手段である。前記各領域に前記複数の光束の全てが
照射される期間は１フィールドの整数倍である。

【０００９】本発明の目的を達成するために、本発明に
よるプロジェクターは、ランプの光源を複数の異なった
波長域を持つ光束に順次分離し、分離した光束を表示素
子の光照射面のほぼ全面に順次照射して表示素子で光を
映像に対応して変調し、変調した光をスクリーンに拡大
投写して映像を得るプロジェクターにおいて、前記光源
から異なった波長域を持つ複数の光束をほぼ同時に分離
し、前記分離した光束を前記表示素子の光照射面を前記
複数の光束の数と同数の領域に分けた各領域に照射する
と共に前記複数の光束を前記各領域に順次照射し、前記
表示素子は各々の複数の光束が照射される領域毎に、前
記波長域の光が照射される期間、前記波長域の光を映像
に対応して変調する。

【００１０】また、前記異なった波長域を持つ複数の光
束をほぼ同時に分離する手段は、分離する波長域の光の
数をｎとすると、ｎ枚の略円盤の周をｎ分割し、各分割
部分に所定の波長域の光を反射する色分離機能を持た
せ、前記ｎ枚の略円盤を一定間隔に積み重ねて円盤群を
形成し、前記円盤群の１枚目の円盤からｎ枚目の円盤に
かけて光を所定の波長域の光束に順次選択反射させるよ
うに各円盤の周位置を合わせ、前記円板群の１枚目の円
盤に前記ランプの光を約４５度の入射角で照射し、前記
各円盤から得られる１からｎの所定の波長域を持つ光を
前記表示素子の前記各領域に照射し、また、前記円盤群
を回転させて、前記表示素子の前記各領域に円盤を分割
した波長域の順に異なった波長域の光を照射するように
配置した。

【００１１】また、前記異なった波長域を持つ複数の光
束をほぼ同時に分離する手段は、分離する波長域の光の
数をｎとすると、ｎ−１枚の略円盤の周をｎ分割し、各
分割部分に所定の波長域の光を反射する色分離機能を持
たせ、前記ｎ−１枚の略円盤を一定間隔に積み重ねて円
盤群を形成し、前記円盤群の１枚目の円盤からｎ−１枚
目の円盤にかけて異なった波長域の光束を順次選択反射
させてえられた複数の光束と、ｎ−１枚目を通過して前
記光束とは異なった波長域の光束とが得られるように前
記各円盤の周位置を合わせ、前記円板群の１枚目の円盤
に前記ランプの光を約４５度の入射角で照射し、前記円
盤群から得られた１からｎの所定の波長域を持つ光を前
記表示素子の前記各領域に照射し、前記円盤群を回転さ
せて、前記表示素子の前記各領域に照射される光が円盤
を分割して得られた波長域の前記光束の順に照射するよ
うに配置した。これらのプロジェクターにおいて、前記
複数の光束を前記表示素子の前記各領域に照射し、前記
各領域に前記複数の光束全てが照射される期間が映像を
得る１フィールドの正の整数倍であることが望ましい。

【００１２】また、前記異なった波長域を持つ複数の光
束をほぼ同時に分離する手段は、分離する波長域の光の
数をｎとすると、ｎ枚の所定の波長域の光を反射する色
分離フィルターを所定間隔で重ね、前記ｎ枚のフィルタ
ーによって前記異なった波長域の複数の光束を得、前記
得られた光束を前記表示素子に向けて反射させるように
配置し、すべての異なった波長域の光束を持つ光が前記
表示素子の前記各領域に照射されるように一定時間毎に
前記各フィルターの配置角度を変えるようにする。前記
各領域に前記複数の光束の全てが照射される期間は映像
を得る１フィールドの正の整数倍である。これらのプロ
ジェクターにおいて、前記複数の異なった波長域は、赤
色光、青色光、緑色光の３種類の波長域であって、前記
表示素子の光束を照射する前記領域は、１辺が表示素子
の表示面の長辺を略３等分した辺であり、他の一辺が表
示素子の表示面の短辺である。

【００１３】本発明によるプロジェクターは、ランプか
ら出射する光の利用が、従来技術による場合の時間的に
直列な色分離でなく、時間的に並列な色分離をしている
ため、光の利用効率が従来より改善され、明るい映像が
得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、幾つかの実施例を用い、図面を参照して説明する。
図１は本発明によるプロジェクターの第１の実施例の要
部構成を示す模式図である。図１において、１はランプ
の光源、２はガラスなどの耐熱性材料に反射膜を形成し
た集光用反射鏡、３、４は光源１からの照射光１５を所
定の波長域に分離する回転色分離円盤、５は回転色分離
円盤３、４の中心を軸として回転させる駆動用モータ
ー、６、８は反射ミラー、７、９、１０はレンズ等によ
り照射光１５を表示素子に集光して照射する照射光学
系、１１は表示素子、１２は投写レンズ、１３はスクリ
ーン、１４は表示素子を駆動する表示素子駆動回路であ
る。

【００１５】図のプロジェクターにおいて、メタルハラ
イドランプ等を用いたランプの光源１より出射した照射
光１５は集光用反射鏡２によって反射され、照射光１５
として前方に進められる。照射光１５は色分離のため、
回転色分離円盤３に入射され、ここで所定の波長域を持
つ光束に分離される。すなわち、回転色分離円盤３で一
部反射された第１の光束１７はミラー６で反射され、レ
ンズ等で構成される照射光学系７により、表示素子１１
の上部域に照射される。回転色分離円盤３を透過した光
束は別の回転色分離円盤４に入射され、回転色分離円盤
４で一部反射された第２の光束１８はミラー８で反射さ
れ、レンズ等で構成される照射光学系９により、表示素
子１１の中央部域に照射される。さらに、回転色分離円
盤４を透過した第３の光束１９はレンズ等で構成される
照射光学系１０により、表示素子１１の下部域に照射さ
れる。表示素子１１に照射された光は表示面の映像で変
調されて、表示素子１１から出射される。この出射光は
投写レンズ１２等によって、スクリーン１３に拡大投写
され、観視者にカラー映像を提供する。

【００１６】次に、図２〜図５を用いて、回転色分離円
盤３，４の機能と映像が表示される原理について説明す
る。図２は本発明によるプロジェクタにおいて、照射光
を所定の波長域に分離する原理を説明するための模式図
であり、図３は本発明によるプロジェクターの回転色分
離円盤の一実施例を示す上面図である。図４（ａ）〜図
４（ｄ）は１フィールド間の表示素子上の映像を示す模
式図であり、図４（ｄ）はこれらの画面を合成した時の
表示素子上の映像を示す模式図である。また、図５は表
示素子上に照射される光の時間毎の推移を示す特性図で
あり、横軸に時間ｔを示し、縦軸に表示素子の入射位置
Ｐを示す。

【００１７】図２、図３ににおいて、回転色分離円盤
３、４は、円盤の回転位置により反射する波長域を変え
ている。回転色分離円盤３は、約１／３に分割されてお
り、赤色に相当する波長域を選択的に反射し、他の波長
域の概略の光を透過するように構成されている赤反射領
域３Ｒと、青色に相当する波長域を選択的に反射し、他
の波長域の光の概略を透過するように構成されている青
反射領域３Ｂと、緑色に相当する波長域を選択的に反射
し、他の波長域の光の概略を透過するように構成されて
いる緑反射領域３Ｇとを有するフィルタから構成されて
いる。また、回転色分離円盤４は、約１／３に分かれて
おり、緑色に相当する波長域を選択的に反射し、残りの
光の概略を透過するように構成されている緑反射領域４
Ｇと、赤色に相当する波長域を選択的に反射し、残りの
光の概略を透過するように構成されている赤反射領域４
Ｒと、青色に相当する波長域を選択的に反射し、残りの
光の概略を透過するように構成されている青反射領域４
Ｂとから構成されている。

【００１８】したがって、モーター５によって、図２中
の矢印方向に回転色分離円盤３、４を回転させると、照
射光１５は回転色分離円盤３に入射される。赤反射領域
３Ｒで反射された第１の光束１７はミラー６で反射さ
れ、照射光学系７により、表示素子１１の上部域２０に
赤色を照射する。回転色分離円盤３を透過した光束１６
は回転色分離円盤４に入射される。緑反射領域４Ｇで反
射された第２の光束１８はミラー８で反射され、照射光
学系９により、表示素子１１の中央部域２１に緑色を照
射する。さらに、回転色分離円盤４の緑反射領域４Ｇを
透過した第３の光束１９は、照射光学系１０により、表
示素子１１の下部域２２に青色を照射する。したがっ
て、表示素子１１の上部域２０、中央部域２１、下部域
２２にはそれぞれ赤、緑、青の光が照射される。したが
って、図４（ａ）に示すように、表示素子１１の映像
は、上部域２０に赤色の映像２０Ｒが表示され、中央部
域２１に緑色の映像２１Ｇが表示され、下部域２２に青
色の映像２２Ｂが表示されるように制御される。したが
って、このように制御された表示素子に、先に説明した
上から順に赤、緑、青の光を照射して、表示素子１１の
映像で光を変調し、スクリーン１３に拡大投写すること
にり、スクリーン１３には上からから順に赤、緑、青の
映像が表示される。

【００１９】次に、モーター５によって、更に図２中の
矢印方向に回転色分離円盤３、４を回転させると、照射
光１５は回転色分離円盤３の次の領域に入射される。円
盤３の青反射領域３Ｂで反射された第１の光束１７はミ
ラー６で反射され、照射光学系７により、表示素子１１
の上部域２０に青色を照射する。回転色分離円盤３を透
過した光束１６は別の回転色分離円盤４に入射され、赤
反射領域４Ｒで反射した第２の光束１８はミラー８で反
射され、照射光学系９により、表示素子１１の中央部域
２１に赤色を照射する。さらに、回転色分離円盤４の赤
反射領域４Ｒを透過した第３の光束１９は照射光学系１
０により、表示素子１１の下部域２２に緑色を照射す
る。したがって、表示素子１１の上部域２０、中央部域
２１、下部域２２にはそれぞれ青、赤、緑の光が照射さ
れる。したがって、表示素子１１上の映像は、図４
（ｂ）に示すように、表示素子１１の上部域２０には青
色の映像２０Ｂが表示され、中央部域２１には赤色の映
像２１Ｒが表示され、下部域２２には緑色の映像２２Ｇ
が表示されるように制御される。このように制御された
表示素子１１に、先に説明した上から順に青、赤、緑の
光を照射して、表示素子１１の映像で光を変調し、スク
リーン１３に上から順に青、赤、緑の映像を表示する。

【００２０】同様にモーター５によって、更に図２中の
矢印方向に回転色分離円盤３、４を回転させると、図４
（ｃ）に示すように、表示素子１１の映像は、上部域２
０から順に緑の映像２０Ｇ、青の映像２１Ｂ、赤の映像
２２Ｒになるため、表示素子１１で緑、青、赤の光を変
調することによって、スクリーン１３に上から順に緑、
青、赤の映像が表示される。

【００２１】以上が映像の１フィールドに相当し、表示
素子１１の上部、中央部、下部の各領域の映像はいづれ
も赤、青、緑の映像が表示されるため、観視者には、図
４（ｄ）に示す全色の映像を提供できる。

【００２２】以上述べた表示素子１１上の各領域２０、
２１、２２に照射される光色の変化は図５のように表わ
すことができる。図は、図４（ａ）の表示時には上部領
域２０には赤色の光が、中央領域２１には緑色の光が、
下部領域２２には青色の光が照射されることを示してい
る。同様に、図４（ｂ）の表示時には、各領域２０，２
１，２２にはそれぞれ青、赤、緑色の光が表示素子１１
に照射され、図４（ｃ）の表示時にはそれぞれ緑、青、
赤色の光が表示素子１１に照射されることを示してい
る。

【００２３】本発明によるプロジェクターは、ランプの
光源１から出射する光の利用が、従来技術による場合の
時間的に直列な色分離でなく、時間的に並列な色分離を
しているため、光の利用効率が従来より改善され、明る
い映像（高輝度の映像）が得られる。

【００２４】以上の実施例は、ランプの光源１の光を３
色に分離するときに、フィルターの波長域を３種類に分
割した回転色分離円盤が２枚で色分離している。これ
は、３色以外であっても同様に分離でき、ランプ光源１
の光を分離する波長域の光の数をｎとすると、ｎ−１枚
の略円盤の周をｎ分割し、各分割部分に所定の波長域の
光を反射する色分離機能を持たせ、ｎ−１枚の略円盤を
一定間隔に積み重ねて円盤群を形成し、この円盤群の１
枚目の円盤からｎ−１枚目の円盤にかけて光を所定の波
長域の光束に順次選択反射させることによって得られる
光束と、ｎ−１枚目を通過して所定の波長域に選択され
て得られる光束とによりｎ個の所定の波長域の光を得る
ことができる。この円盤群を回転させて、この円板群の
１枚目の円盤にランプ光源１の光を約４５度の入射角で
照射し、この円盤群から得る１からｎの所定の波長域を
持つ光を表示素子の所定領域に照射する。また、この円
盤群を回転させて、表示素子の所定領域に照射される光
が円盤を分割した波長域の順に異なる波長域の光を照射
するように配置する。このプロジェクターにおいても実
施例で詳述したように、ランプから出射する光の利用
が、従来技術による場合の時間的に直列な色分離でな
く、時間的に並列な色分離をしているため、光の利用効
率が従来より向上し、明るい映像が得られることは言う
までもない。

【００２５】また、以上の色分離では、最終段の回転色
分離円盤を透過した光束を用いていたが、回転色分離円
盤を１枚増やして、最終段の回転色分離円盤を反射した
光束を用いても同様の効果がある。

【００２６】以下、図６、図７を用いて本発明によるプ
ロジェクターの第２の実施例について説明する。図６は
本発明によるプロジェクターの第２の実施例の要部構成
の一実施例を示す模式図である。図７（ａ）〜図７
（ｃ）は図６に示すプロジェクターの色分離のメカニズ
ムを説明するための模式図である。第２の実施例は第１
の実施例に比べて色分離方法が異なる。図において、２
４、２５、２６は、所定の波長域の光を反射するフィル
ターで、２４が赤反射フィルター、２５が緑反射フィル
ター、２６が青反射フィルターとする。その他の部材名
称と番号は第1の実施例と同じである。

【００２７】プロジェクターは、メタルハライドランプ
等を用いたランプの光源１より出射した照射光はガラス
などの耐熱性材料に反射膜を形成した集光用反射鏡２に
よって前方に進められる。照射光は赤反射フィルター２
４、緑反射フィルター２５、青反射フィルター２６に入
射され、各々赤色、緑色、青色の光束を反射する。各フ
ィルター２４、２５，２６は、反射した光が表示素子１
１を３分割した領域に照射するように配設される。表示
素子１１に照射した光は、表示面の映像で変調されて、
表示素子１１から出射される。この出射光は投写レンズ
１２等で、スクリーン１３上に拡大投写され、観視者に
映像を提供する。

【００２８】各フィルター２４〜２６は、各々が反射す
る角度を変える機能（これは、電磁気、モーターなどの
駆動力で角度を駆動する機能であってどのような機構で
あっても良く、特に図示しない。）を有している。図７
（ａ）に示すように、映像の１フィールドを３分割した
第１の期間は、赤反射フィルター２４で表示素子１１の
上部領域に赤色２４Ｒの光束を照射し、赤反射フィルタ
ー２４を透過した光は、緑反射フィルター２５で反射さ
れ、更に赤反射フィルター２４を透過して表示素子１１
の中央部領域に緑色２５Ｇの光束を照射し、同様に青反
射フィルター２６が表示素子１１の下部領域に青色２６
Ｂの光束を照射する。第２の期間は、図７（ｂ）に示す
ように、表示素子１１の上部領域から順に、青色２６
Ｂ、赤色２４Ｒ、緑色２５Ｇとなるように、各フィルタ
ー２４〜２６の反射角度を制御する。第３の期間は、図
７（ｃ）に示すように、表示素子１１の上部領域から順
に、緑色２５Ｇ、青色２６Ｂ、赤色２４Ｒとなるよう
に、各フィルター２４〜２５の反射角度を制御する。

【００２９】以上の表示素子に照射された光は第１の実
施例で説明したと同様に、表示素子１１の表示面の映像
で変調され、表示素子１１から出射した光は投写レンズ
１２などで、スクリーン１３に拡大投写され、観視者に
映像を提供する。上記第１〜第３の期間は映像の１フィ
ールドに相当し、表示素子１１の上部、中央部、下部領
域の映像はいづれも赤、青、緑の映像を１フィールド期
間内で表示しており、観視者には、第１の実施例で説明
したように全色の映像を提供できる。以上のように、本
発明による第２の実施例のプロジェクターは、従来技術
のように時間的に直列な色分離でなく、時間的に並列な
色分離をしているため、ランプ光源から出射する光の利
用効率が従来より改善されるため、明るい映像が得られ
る。

【００３０】以上の実施例では、ランプの光を３色に分
離するときに、波長域が異なるを３個のフィルターを用
いたが、３色分離に限定されるものではない。ランプ光
源の光を複数の波長域を持つ複数の光束に分離する手段
は、分離する波長域の光の数をｎとすると、ｎ枚の所定
の波長域の光を反射する色分離フィルターを所定間隔で
重ね、これらフィルターに入射する光を1枚目のフィル
ターから順次ｎ枚目のフィルターまで所定波長域の光を
選択して表示素子に向けて反射させるように配置し、す
べての所定波長域を持つ光が表示素子の所定領域に照射
されるように一定時間毎にフィルターの配置角度を変え
るようにすれば、同様の効果があることは言うまでもな
い。

【００３１】以下、図８を用いて本発明によるプロジェ
クターの第３の実施例について説明する。図８は本発明
によるプロジェクターの第３の実施例の要部構成を示す
模式図である。図８の実施例は、第２の実施例に比較し
て、表示素子１１が反射型に代わった点が異なる。図に
おいて、２７は反射型表示素子であり、その他の部材の
名称と番号は第２の実施例と同じである。このプロジェ
クターにおいては、メタルハライドランプ等を用いたラ
ンプの光源１より出射した照射光はガラスなどの耐熱性
材料に反射膜を形成した集光用反射鏡２によって前方に
進められる。

【００３２】照射光は赤反射フィルター２４、緑反射フ
ィルター２５、青反射フィルター２６に入射され、各々
赤色、緑色、青色の光束が反射される。各フィルター
は、反射した光が表示素子２７を３分割した領域に照射
されるように配設される。表示素子２７に照射された光
は、表示面の映像で変調されて、表示素子２７から反射
され、投写レンズ１２などで、スクリーン１３上に拡大
投写され、観視者に映像を提供する。この構成におい
て、各部の機能や動作は、表示素子２７で反射する以外
は第２の実施例と同様なので、詳細な説明は省略する。

【００３３】以上のように構成された第３の実施例のプ
ロジェクターにおいても、ランプ光源から出射される光
は従来技術による場合のように時間的に直列に色分離さ
れるのでなく、時間的に並列に色分離されているため、
光の利用効率が従来より改善され、明るい映像が得られ
る。

【００３４】また、第１の実施例で説明した回転色分離
円盤による色分離方式を反射型表示素子に用いた場合で
も、本実施例と同様に、反射型表示素子に入射される光
は時間的に並列に色分離されるため、光の利用効率が従
来より改善され、明るい映像が得られる。

【００３５】なお、本発明に用いる表示素子は、光を変
調するものであればどのような素子を用いてもよい。こ
のような素子としては、例えば、映像情報メディア学会
誌（Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４，ｐ４１７）に記載されて
いる光の偏光特性を変えて透過率をコントロールするも
のや、多数の微小な鏡で光を反射させて変調するなどの
表示素子がある。光を変調する表示素子を用いることに
よって、実施例にて詳述した効果が得られることは説明
するまでもない。

【００３６】また、スクリーンは、反射した映像光を観
視する反射型スクリーンであっても、透過した映像光を
観視する透過型スクリーンであっても良く、投写レンズ
から出射してスクリーンに至る経路に例えば光路を折り
曲げるミラーや映像光を観視方向に集光するレンズなど
を介在させても、本発明の効果を損なうものでないこと
は明らかである。

【００３７】また、実施例では、本発明の理解を容易に
するために、主要な光学部品を図示するにとどめたが、
ランプの光の強度分布を平均化するための光学部品と
か、投写レンズへの集光性能を上げるコンデンサーレン
ズなどの光学部材があっても同様の効果を得ることがで
きることは説明するまでもない。

【００３８】また、実施例では、表示素子の表示面を上
下方向を３分割して光を照射したが、上下に限るもので
はなく、表示素子の表示面の長辺方向を略３等分して光
を照射させても効果は何ら変わらない。

【００３９】また、色分離した光を表示素子の所定の領
域に照射する場合に、その集光方法によっては、隣り合
う領域の光が領域の境で混色し、投写した映像の品位を
悪くする。このような場合は、例えば、混色部分の表示
素子の映像を灰色調にするとか、混色部分の明るさを混
色領域の近傍の明るさに合わせるなど予め表示素子の駆
動を設定することで表示素子の混色部分を目立たなくす
ることができる。

【００４０】以上述べたように、本発明によれば、ラン
プの光を複数の所定の波長域を持つ光束に分離し、分離
した複数の光束は、表示素子の光照射面を複数の光束の
数に分けた領域に順次照射される。表示素子は、各々の
複数の光束が照射される領域毎にその波長域の光に対応
して変調し、変調した光をスクリーン上に拡大投写して
映像を得るようにプロジェクターを構成した。

【００４１】ここで、複数の所定の波長域を持つ光束に
分離ために、複数枚の略円盤の周を分割し、各分割部分
に所定の波長域の光を反射する色分離機能を持たせ、略
円盤を一定間隔に積み重ねて円盤群を形成し、この円盤
群を回転させて１枚目の円盤から最終段の円盤にかけて
光を所定の波長域の光束に順次選択反射させる。また
は、所定の波長域の光を反射する複数枚の色分離フィル
ターを所定間隔で重ねてこのフィルターに入射する光を
1枚目フィルターから順次ｎ枚目フィルターまで所定波
長域の光を選択して表示素子に向けて反射させている。
このように構成することによって、光の利用効率を向上
させることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によるプロジ
ェクターによれば、ランプ光源から出射する光は従来技
術のように時間的に直列に色分離されるのではでなく、
時間的に並列に色分離されるので、光の利用効率が向上
し、明るい映像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプロジェクターの第１の実施例の
要部構成を示す模式図である。

【図２】本発明によるプロジェクタにおいて、照射光を
所定の波長域に分離する原理を説明するための模式図で
ある。

【図３】本発明によるプロジェクターの回転色分離円盤
の一実施例を示す上面図である。

【図４】１フィールド間の表示素子上の映像を示す模式
図及びこれらの画面を合成した時の表示素子上の映像を
示す模式図である。

【図５】表示素子上に照射される光の時間毎の推移を示
す特性図である。

【図６】本発明によるプロジェクターの第２の実施例の
要部構成の一実施例を示す模式図である。

【図７】図６に示すプロジェクターの色分離のメカニズ
ムを説明するための模式図である。

【図８】本発明によるプロジェクターの第３の実施例の
要部構成を示す模式図である。

【図９】従来のプロジェクターの要部構成図を示す模式
図である。

【図１０】従来の回転色分離円盤の上面図である。

【図１１】１フィールドの間に回転色分離円盤の赤色透
過領域、緑色透過領域、青色透過領域を透過した表示素
子上の映像及びこれらの画面を合成した時の表示素子上
の映像を示す模式図である。

【符号の説明】

１…ランプの光源、２…集光用反射鏡、３、４、２９…
回転色分離円盤、５、３０…駆動用モーター、６、８…
反射ミラー、７、９、１０…照射光学系、１１、２７…
表示素子、１２…投写レンズ、１３…スクリーン、１
４、３１…表示素子駆動回路、１５、１６、１７、１
８、１９、２８…光束、２４、２５、２６…フィルタ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷出秀雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内Ｆターム(参考） 2H048 AA01 AA12 AA19 AA26 FA01 FA15 FA22 2H059 AA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源の光を異なった波長域を
有する複数の光束に分離する手段と、前記複数の光束の
各々が照射される複数の領域を有し、前記照射された光
を映像に応じて変調して出射する表示素子と、前記各領
域に前記複数の光束が順次照射されるように前記分離手
段を移動させる手段とを備えることを特徴とするプロジ
ェクター。
【請求項２】請求項１記載のプロジェクターにおいて、
前記光束を分離する手段は複数の異なった波長域の光束
得ることができる複数のフィルタを有する円盤を複数設
けた円盤群から構成されることを特徴とするプロジェク
ター。
【請求項３】請求項２記載のプロジェクターにおいて、
前記移動手段は前記円盤群を同時に回転させる手段であ
ることを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】請求項１記載のプロジェクターにおいて、
前記光束を分離する手段は間隔を置いて配置され、それ
ぞれ異なった波長域の光を反射する複数のフィルタから
構成されることを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】請求項４記載のプロジェクターにおいて、
前記移動手段は前記複数のフィルタから反射される光束
の出射角を変化させるように前記各フィルタを移動させ
る手段であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】請求項１記載のプロジェクターにおいて、
前記表示素子は透過型表示素子であることを特徴とする
プロジェクター。
【請求項７】請求項１記載のプロジェクターにおいて、
前記表示素子は反射形表示素子であることを特徴とする
プロジェクター。
【請求項８】請求項１記載のプロジェクターにおいて、
前記表示素子はｎ分割された領域を有する表示面を備
え、前記分離手段はｎ個の異なった波長域の光束を反射
するｎ（正の整数）枚の円盤を間隔を開けて重ねた円盤
群を備え、各円盤から反射された異なった波長域の光束
を前記表示面に出射するように構成され、各円盤から得
られる光束の波長域を変化させるため前記移動手段は前
記円盤群を回転させる手段であることを特徴とするプロ
ジェクター。
【請求項９】請求項１記載のプロジェクターにおいて、
前記表示素子はｎ分割された領域を有する表示面を備
え、前記分離手段はｎ（正の整数）個の異なった波長域
の光束を反射するｎ−１枚の円盤を間隔を開けて重ねた
円盤群を備え、前記ｎ−１枚の円盤から反射された光束
と、前記円盤群の内、光が最後に通過する円盤を透過し
た光束とを前記表示面の各領域に照射するように構成さ
れ、各円盤から得られる光束の波長域を変化させるため
の前記移動手段は前記円盤群を回転させる手段であるこ
とを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】請求項１記載のプロジェクターにおい
て、前記各領域に前記複数の光束の全てが照射される期
間は１フィールドの整数倍であることを特徴とするプロ
ジェクター。
【請求項１１】ランプの光源を複数の異なった波長域を
持つ光束に順次分離し、分離した光束を表示素子の光照
射面のほぼ全面に順次照射して表示素子で光を映像に対
応して変調し、変調した光をスクリーンに拡大投写して
映像を得るプロジェクターにおいて、前記光源から異なった波長域を持つ複数の光束をほぼ同
時に分離し、前記分離した光束を前記表示素子の光照射
面を前記複数の光束の数と同数の領域に分けた各領域に
照射すると共に前記複数の光束を前記各領域に順次照射
し、前記表示素子は各々の複数の光束が照射される領域
毎に、前記波長域の光が照射される期間、前記波長域の
光を映像に対応して変調することを特徴とするプロジェ
クター。
【請求項１２】請求項１１記載ののプロジェクターにお
いて、前記異なった波長域を持つ複数の光束をほぼ同時
に分離する手段は、分離する波長域の光の数をｎとする
と、ｎ枚の略円盤の周をｎ分割し、各分割部分に所定の
波長域の光を反射する色分離機能を持たせ、前記ｎ枚の
略円盤を一定間隔に積み重ねて円盤群を形成し、前記円
盤群の１枚目の円盤からｎ枚目の円盤にかけて光を所定
の波長域の光束に順次選択反射させるように各円盤の周
位置を合わせ、前記円板群の１枚目の円盤に前記ランプ
の光を約４５度の入射角で照射し、前記各円盤から得ら
れる１からｎの所定の波長域を持つ光を前記表示素子の
前記各領域に照射し、また、前記円盤群を回転させて、
前記表示素子の前記各領域に円盤を分割した波長域の順
に異なった波長域の光を照射するように配置したことを
特徴とするプロジェクター。
【請求項１３】請求項１１記載のプロジェクターにおい
て、前記異なった波長域を持つ複数の光束をほぼ同時に
分離する手段は、分離する波長域の光の数をｎとする
と、ｎ−１枚の略円盤の周をｎ分割し、各分割部分に所
定の波長域の光を反射する色分離機能を持たせ、前記ｎ
−１枚の略円盤を一定間隔に積み重ねて円盤群を形成
し、前記円盤群の１枚目の円盤からｎ−１枚目の円盤に
かけて異なった波長域の光束を順次選択反射させてえら
れた複数の光束と、ｎ−１枚目を通過して前記光束とは
異なった波長域の光束とが得られるように前記各円盤の
周位置を合わせ、前記円板群の１枚目の円盤に前記ラン
プの光を約４５度の入射角で照射し、前記円盤群から得
られた１からｎの所定の波長域を持つ光を前記表示素子
の前記各領域に照射し、前記円盤群を回転させて、前記
表示素子の前記各領域に照射される光が円盤を分割して
得られた波長域の前記光束の順に照射するように配置し
たことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１４】請求項１２または１３記載のプロジェク
ターにおいて、前記複数の光束を前記表示素子の前記各
領域に照射し、前記各領域に前記複数の光束全てが照射
される期間が映像を得る１フィールドの正の整数倍であ
ることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１５】請求項１１記載のプロジェクターにおい
て、前記異なった波長域を持つ複数の光束をほぼ同時に
分離する手段は、分離する波長域の光の数をｎとする
と、ｎ枚の所定の波長域の光を反射する色分離フィルタ
ーを所定間隔で重ね、前記ｎ枚のフィルターによって前
記異なった波長域の複数の光束を得、前記得られた光束
を前記表示素子に向けて反射させるように配置し、すべ
ての異なった波長域の光束を持つ光が前記表示素子の前
記各領域に照射されるように一定時間毎に前記各フィル
ターの配置角度を変えるようにすることを特徴とするプ
ロジェクター。
【請求項１６】請求項１５に記載のプロジェクターにお
いて、前記各領域に前記複数の光束の全てが照射される
期間は映像を得る１フィールドの正の整数倍であること
を特徴とするプロジェクター。
【請求項１７】請求項１１、１２、１３、１４、１５、
または１６記載のプロジェクターにおいて、前記複数の
異なった波長域は、赤色光、青色光、緑色光の３種類の
波長域であって、前記表示素子の光束を照射する前記領
域は、１辺が表示素子の表示面の長辺を略３等分した辺
であり、他の一辺が表示素子の表示面の短辺であること
を特徴とするプロジェクター。