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JP2002006298A - Projection color picture display device - Google Patents

Projection color picture display device

Info

Publication number
JP2002006298A
JP2002006298A JP2000191897A JP2000191897A JP2002006298A JP 2002006298 A JP2002006298 A JP 2002006298A JP 2000191897 A JP2000191897 A JP 2000191897A JP 2000191897 A JP2000191897 A JP 2000191897A JP 2002006298 A JP2002006298 A JP 2002006298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
color
light
liquid crystal
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000191897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Sakai
俊彦 坂井
Takeshi Nakayama
豪 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cosina Co Ltd
Original Assignee
Cosina Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cosina Co Ltd filed Critical Cosina Co Ltd
Priority to JP2000191897A priority Critical patent/JP2002006298A/en
Publication of JP2002006298A publication Critical patent/JP2002006298A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection color picture display device having reduced color slippage caused by chromatic aberration due to magnification of a projection lens without increasing a manufacturing cost of the projection lens. SOLUTION: A synthetic prism 15 is provided with a correction lens 21 on its surface confronted with a liquid crystal panel 14b displaying a green image exhibiting a maximized image size. The correction lens 21 is a plano-concave lens with its recessing face placed opposite to the liquid crystal panel 14b side and integrally formed on an incident plane of the synthetic prism 15 by hybrid molding. The green image displayed on the liquid crystal panel 14b is reduced due to transmission through the correction lens 21 having negative refraction and is image formed on a screen 19 with the same size as those of a red image and a blue image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type color image display device which combines three color lights of three images formed on three transmission type liquid crystal panels and projects it on a screen.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art There are various types of projection-type color image display devices. Generally, white light emitted from a light source is converted into red light, blue light, and green light. The three color lights are divided into three color lights, and each color light is made incident on three transmission type liquid crystal panels to display an image of a corresponding color, and the color lights of these three images are optically combined and projected on a screen. What was done. The transmissive liquid crystal panel includes light valves arranged for each pixel, and the density of an image can be controlled by adjusting the transmittance of each light valve.

【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。
FIG. 8 shows a general optical configuration of a projection type color image display device. The projection type color image display device includes two dichroic mirrors 12 and 13 for decomposing white light emitted from a light source lamp 11 into three color lights of red light, blue light and green light, and three transmission liquid crystals. Panels 14a, 14b, 14c and liquid crystal panel 14a
14C, a combining prism 15 for combining the color lights of the three images displayed on the screens 14 to 14c, a projection lens 16 for projecting the combined image on a screen (not shown), and a reflecting mirror 17. The first dichroic mirror 12 transmits red light in white light and reflects blue light and green light in a vertical direction. Also, the second dichroic mirror 13
Is disposed on the optical path of the combined light of the blue light and the green light, transmits the green light, and reflects the blue light in a vertical direction. The three liquid crystal panels 14a to 14c are arranged on the optical paths of the three color lights separated by the dichroic mirrors 12 and 13, respectively.
A red image, a blue image, and a green image are formed by adjusting the amount of transmitted light for each pixel.

【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。
The combining prism 15 is constituted by combining four right-angle prisms 15a, 15b, 15c and 15d. Each side surface of the right-angle prisms 15a to 15d is provided with a dichroic coating, so that the combiner 15 is formed with two intersecting dichroic surfaces 15e and 15f.

【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。
[0005] A total of three reflecting mirrors 17 are arranged in the optical path of red light and green light, and the optical path is bent so that the liquid crystal panels 14 a to 14 c face the three peripheral surfaces of the combining prism 15. The color lights of the three images formed on the liquid crystal panels 14a to 14c are combined by passing through the combining prism 15, and the combined image light is emitted to the projection lens 16 side.

【0006】[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。
However, the red, blue, and green color lights formed on the liquid crystal panels 14a to 14c have different wavelengths.
Due to the chromatic aberration of magnification of the projection lens 16, the sizes of the red, blue, and green images formed on the screen are different from each other, and a color shift occurs in the color image. In the chromatic aberration of magnification, since the refractive index of the glass (lens) differs depending on the magnitude of the wavelength of light, the position and size of an image formed by light other than paraxial rays differ depending on the wavelength.

【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。
In order to eliminate the color shift on the screen, each of the liquid crystal panels 14a to 14c is displaced on the optical axis and the object distance of each of the liquid crystal panels 14a to 14c is adjusted, so that the size of the image of each color is adjusted. There is a way to adjust it. However, in this method, since the amount of displacement of each of the liquid crystal panels 14a to 14c increases as the projection magnification increases, the image on the screen becomes out of focus, and a sharp color image cannot be obtained.

【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。
Therefore, a method of optically correcting the chromatic aberration of magnification of the projection lens is generally adopted. However, in order to effectively correct the chromatic aberration of magnification of the projection lens, expensive anomalous dispersion glass is used as the material thereof, which causes an increase in the cost of the projection lens.

【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。
[0009] The present invention has been made in view of the above circumstances, without increasing the manufacturing cost of the projection lens.
It is an object of the present invention to provide a projection type color image display device in which a color shift caused by a chromatic aberration of magnification of a projection lens is reduced.

【0010】[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。
In order to achieve the above object, a projection type color image display device according to the present invention comprises a screen provided on at least one of three incident surfaces of a combining prism on which three color lights are incident. A resin correction lens for correcting the size of the image of the color light so that the size of the image above becomes the same as the image of the other color light is integrally molded by a hybrid molding method.

【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。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a projection type color image display device, wherein at least one of the first to third transmission type liquid crystal panels has an image size of another color light on the screen. A resin correction lens for correcting the size of an image of color light from the transmission type liquid crystal panel in the same manner as described above is integrally molded by a hybrid molding method.

【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。
According to a third aspect of the present invention, in the projection type color image display device, the size of the image on the screen is different from the size of the image on the screen by a transparent parallel plate disposed in at least one optical path of the three color lights. A resin correction lens for correcting the size of the color light image so as to be the same as the color light image is integrally molded by a hybrid molding method.

【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。
According to a fourth aspect of the present invention, in the projection type color image display device, the correction lens is formed of an ultraviolet curable resin.

【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。
According to a fifth aspect of the present invention, in the projection type color image display device, the thickness at the thinnest portion is 1 mm or less.
This is to form a correction lens.

【0015】[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。
FIG. 1 shows an optical configuration of a projection type color image display device according to the present invention. The same members as those of the projection type color image display device shown in FIG. It is attached. The projection type color image display device of the present invention includes three light sources 11 for emitting white light and three filters 18.
a, 18b, 18c and three transmissive liquid crystal panels (hereinafter simply referred to as liquid crystal panels) 14a, 14b, 14c
, A combining prism 15 and a projection lens 16. The filter 18a transmits only the red component light in the white light emitted from the corresponding light source 11, and makes the red component light incident on the liquid crystal panel 14a. The filter 18b transmits green component light in white light, and the filter 18c transmits blue component light in white light.
Incident on

【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。
The synthesizing prism 15 is composed of four right-angle prisms 15a each having a dichroic coating on the side surface.
15b, 15c, and 15d are combined, and the peripheral surface on the right-angle prism 15a, 15b, and 15c side is an incident surface, and the peripheral surface on the right-angle prism 15d side is an exit surface. The three liquid crystal panels 14a, 14b, and 14c display a red image, a green image, and a blue image, and are arranged so as to face three incident surfaces of the combining prism 15. Liquid crystal panels 14a-
The color lights of the three images displayed on 14c are combined by passing through the combining prism 15, and the combined image light is emitted from the exit surface.

【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。
The projection lens 16 projects the combined image light from the combining prism 15 onto a screen 19. The projection lens 16 has a chromatic aberration of magnification such that the refracting power for the color light of the green image is significantly different from the refracting power for the respective color lights of the red image and the blue image, and the green image is formed larger than the other two images. .

【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。
The synthesizing prism 15 is provided with a correction lens 21 made of resin on the incident surface of the color light of the green image where the image size is the largest. The correction lens 21 is a plano-concave lens having a concave surface facing the liquid crystal panel 14b, and is integrally formed on the incident surface of the synthetic prism 15 by a hybrid molding method. In the present embodiment, the correction lens 21
Is molded using a resin having ultraviolet curability, and is formed into a spherical shape having a thickness of 0.2 mm at a central portion and a radius of curvature of 7500 mm.

【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。
FIG. 2 shows a method of forming the correction lens 21. As shown in FIG. 3A, a concave portion 51 is formed on the upper surface of the mold 50 for fitting the synthetic prism 15 with the surface on which the correction lens 21 is to be formed facing downward. The correction lens 2 is provided on the bottom surface of the concave portion 51.
A molding groove 52 having the same shape as 1 is formed. Correction lens 2
1 is formed, as shown in FIG.
The synthetic prism 15 is set in the mold 0 and an ultraviolet curing resin for molding is injected into the molding groove 52. Thereafter, when ultraviolet rays are irradiated from above the combining prism 15, the combining prism 1
The resin is cured by the ultraviolet light transmitted through the resin 5. Thereby, the correction lens 21 made of resin is provided on the surface of the synthetic prism 15.
Are integrally formed. In addition, the correction lens molded by the above method, considering the ease of molding,
It is preferable that the thickness at the thinnest part is 1 mm or less.

【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。
As described above, the size of a green image is larger than that of a red image and a blue image. The green image is reduced by passing the color light of the green image through the correction lens 21 having negative refractive power. This allows
The red image, the green image, and the blue image formed on the screen 19 by the projection lens 16 have the same size, and a good color image without color shift can be obtained.

【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。
In the present invention, since the correction lens is formed directly on the entrance surface of the combining prism, the thickness of the correction lens can be made extremely thin. As a result, the optical path length of the color light on which the correction lens is arranged does not change, so that it is not necessary to provide a parallel flat plate for correcting the optical path length in the optical path of the color light without the correction lens, thereby contributing to a reduction in apparatus cost. it can. In addition, since the lens surface of any shape can be easily formed by changing the shape of the molding groove of the mold, the curved surface shape of the correction lens may be an aspherical surface.

【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。
In the above embodiment, one of the combining prisms 15
Although the correction lens 21 having the function of reducing the image is provided on the incident surface, as shown in FIG. 3, the correction lens having the function of enlarging the image is formed on each of the light incident surfaces of the red image and the blue image. It is also possible to provide 26 and 27. Each of the correction lenses 26 and 27 has a convex surface formed on the liquid crystal panel 14.
a, a convex lens directed to the 14c side, and enlarges the size of the red image and the blue image so that they are the same size as the green image. The correction lens 26 has a thickness of 0.2 mm at the peripheral edge where the thickness is the smallest, and has a radius of curvature of 760.
It is configured to be 0 mm. The correction lens 27 has a thickness of 0.2 mm at the peripheral edge and a radius of curvature of 7700 mm.

【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。
Each color light of the red image and the blue image displayed on the liquid crystal panels 14a and 14c passes through the correction lens plates 26 and 27 having a positive refractive power as a whole.
The size of each image is enlarged. Thereby, the projection lens 1
6, the size of each of the red image, green image, and blue image formed on the screen 19 becomes the same, and a good color image without color shift can be obtained.

【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。
FIG. 4 shows another optical configuration of the projection type color image display device of the present invention. In this embodiment, the display surface of the liquid crystal panel 14b that displays a green image is
The correction lens 31 is integrally formed. The correction lens 31 is a plano-concave lens having a concave surface facing the synthetic prism 15 side, has a thickness at the center of 0.2 mm, and has a radius of curvature of 1.
It is configured to be 100 mm. Also in this embodiment, by forming the correction lens 31 integrally with the display surface of the liquid crystal panel 14b by the same method as the correction lens 21 shown in FIG. 1, the correction lens 31 having an extremely small thickness can be easily formed. Can be.

【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。
The color light of the green image displayed on the liquid crystal panel 14b passes through the correction lens 31 having a negative refractive power, so that the size of the image is reduced. As a result, the red image, the green image, and the blue image formed on the screen 19 by the projection lens 16 have the same size, and a good color image without color shift can be obtained.

【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。
As shown in FIG. 5, on each display surface of the liquid crystal panels 14a and 14c for displaying a red image and a blue image,
It is also possible to integrally form the correction lenses 35 and 36 having the function of enlarging an image. The correction lenses 35 and 36
Each of them is composed of a plano-convex lens having a convex surface facing the synthesis prism 15 side. The correction lens 35 is configured to have a thickness of 0.3 mm at a peripheral portion where the thickness is the thinnest and a radius of curvature of 900 mm. The correction lens 36 has a thickness at the peripheral portion of 0.3 mm and a radius of curvature of 950 mm.

【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。
Each color light of the red image and the blue image displayed on the liquid crystal panels 14a and 14c passes through the correction lenses 35 and 36 having positive refractive power, so that the size of each image is enlarged. As a result, the red image, the green image, and the blue image formed on the screen 19 by the projection lens 16 have the same size, and a good color image without color shift can be obtained.

【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。
FIG. 6 shows still another optical configuration of the projection type color image display device of the present invention. In this embodiment, the combining prism 15 and each liquid crystal panel 14a, 1
4b and 14c, between the polarizing substrates 41, 42,
43 are provided. The polarizing substrate 41 has a configuration in which a polarizing plate 41b is provided on the surface of the transparent parallel flat plate 41a on the liquid crystal panel 14a side. The polarizing substrate 4 provided between the combining prism 15 and the liquid crystal panels 14b and 14c.
2 and 43 have the same configuration as the polarizing substrate 41, and therefore, are denoted only by reference numerals.

【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。
A polarizing substrate 42 provided between the liquid crystal panel 14b for displaying a green image and the combining prism 15 has:
A correction lens 45 is integrally formed on the surface of the parallel plate 42a on the side of the synthesis prism 15. The correction lens 45 is a plano-concave lens whose concave surface faces the synthetic prism 15 side, and is integrally formed on the surface of the parallel flat plate 42a by the same method as the correction lens 21 shown in FIG. This correction lens 45
Has a thickness of 0.2 mm at the center and a radius of curvature of 6400
mm.

【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。
The color light of the green image displayed on the liquid crystal panel 14b passes through the correction lens 45 having a negative refractive power, so that the size of the image is reduced. As a result, the red image, the green image, and the blue image formed on the screen 19 by the projection lens 16 have the same size, and a good color image without color shift can be obtained.

【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。
As shown in FIG. 7, polarizing plates 41 and 43 provided between the liquid crystal panels 14a and 14c for displaying red and blue images and the synthesizing prism 15 have a function of enlarging the images. The correction lenses 46 and 47 may be integrally formed. Each of the correction lenses 46 and 47 is a plano-convex lens having a convex surface facing the composite prism 15 side, and is formed integrally with the surfaces of the parallel plates 41a and 43a on the composite prism 15 side. The correction lens 46 is configured to have a thickness of 0.2 mm at the peripheral edge where the thickness is the thinnest and a radius of curvature of 6500 mm. The correction lens 47 has a thickness at the peripheral edge of 0.2 mm and a radius of curvature of 6600 mm.

【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。
Each color light of the red image and the blue image displayed on the liquid crystal panels 14a and 14c passes through the correction lenses 46 and 47 having positive refractive power, so that the size of each image is enlarged. As a result, the red image, the green image, and the blue image formed on the screen 19 by the projection lens 16 have the same size, and a good color image without color shift can be obtained.

【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。
In each of the above-described embodiments, a correction lens for reducing the size of the green image or a correction lens for reducing the size of the green image is used based on the size of the green image in which the size of the image on the screen is particularly large. Although an example in which any of the correction lenses for enlarging the size of the image other than the above is provided has been described, in the present invention, since the images of the respective color lights only need to be formed on the screen with the same size, A correction lens for reducing the size and a correction lens for expanding the size may be used in an appropriate combination.

【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。
In each of the above embodiments, a dedicated light source is provided for each of the three liquid crystal panels. However, as shown in FIG. 8, white light emitted from one light source is converted to red light and blue light. Of course, the present invention can also be applied to a color image display device in which three color lights of green light and green light are decomposed and each of the color lights enters three liquid crystal panels.

【0035】[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。
As described above, according to the projection type color image display device of the present invention, at least one of the color lights of three images is provided.
In one optical path, a resin correction lens for correcting the size of the image of the color light so that the size of the image on the screen is the same as the image of the other color light is provided, so that the chromatic aberration of magnification of the projection lens is provided. A good color image without color shift can be formed on a screen without optically correcting the color. This eliminates the need to use expensive anomalous dispersion glass as a material for the projection lens, and can suppress an increase in the cost of the projection lens.

【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。
In addition, an extremely thin correction lens is formed by integrally molding the correction lens on the entrance surface of the synthetic prism, the display surface of the transmission type liquid crystal panel, or a parallel flat plate disposed in the optical path of the color light. Therefore, even if this correction lens is provided, the optical path length does not change. Thereby, the optical path lengths of the three color lights become the same length without specially providing a parallel plate for optical path length correction which has been generally used conventionally, without causing a defocus of each color image.
A good color image with corrected color shift can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical configuration of a projection type color image display device of the present invention.

【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。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of forming the correction lens shown in FIG.

【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。
FIG. 3 is a schematic diagram showing another arrangement example of a correction lens in the projection type color image display device of FIG.

【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。
FIG. 4 is a schematic diagram showing another optical configuration of the projection type color image display device of the present invention.

【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。
5 is a schematic view showing another example of the arrangement of the correction lens plate in the projection type color image display device of FIG.

【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。
FIG. 6 is a schematic diagram showing still another optical configuration of the projection type color image display device of the present invention.

【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。
FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the arrangement of the correction lenses in the projection type color image display device of FIG.

【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。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an optical configuration of a conventional projection type color image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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
Reference Signs List 11 light source 14a, 14b, 14c transmissive liquid crystal panel 15 synthetic prism 16 projection lens 19 screen 21, 26, 27, 31, 35, 36, 45, 46, 4
7 Correction lens 41, 42, 43 Polarizing substrate 41a, 42a, 43a Parallel plate

───────────────────────────────────────────────────── 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  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H088 EA12 HA18 HA23 HA24 HA28 MA20 2H091 FA05X FA08X FA08Z FA21X FA26X FA41Z FB04 LA15 LA30 MA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A first to a third transmissive liquid crystal panel for displaying an image of a corresponding color upon incidence of red light, blue light, and green light, and an image of each image formed on each transmissive liquid crystal panel. In a projection type color image display device provided with a combining prism for combining color lights and a projection lens for projecting the color light from the combining prism onto a screen, of the three incident surfaces of the combining prism on which the three color lights enter. In at least one, a resin correction lens for correcting the size of the image of the color light so that the size of the image on the screen is the same as the image of the other color light is integrally molded by a hybrid molding method. A projection type color image display device characterized by the above-mentioned.
【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。
2. A first to a third transmissive liquid crystal panel for displaying an image of a corresponding color upon incidence of red light, blue light and green light, and an image of each image formed on each transmissive liquid crystal panel. A projection type color image display device comprising: a combining prism for combining color light; and a projection lens for projecting the color light from the combining prism onto a screen, wherein at least one of the first to third transmission type liquid crystal panels is displayed. On the surface, a resin correction lens for correcting the size of the color light image from the transmission type liquid crystal panel so that the size of the image on the screen is the same as the image of the other color light, by a hybrid molding method A projection type color image display device characterized by being integrally formed.
【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。
3. A first to third transmissive liquid crystal panel for displaying an image of a corresponding color upon incidence of red light, blue light, and green light, and an image of each image formed on each transmissive liquid crystal panel. In a projection type color image display device including a combining prism for combining color lights and a projection lens for projecting the color light from the combining prism onto a screen, a transparent color light disposed in at least one optical path of the three color lights On the surface of the parallel plate, a resin correction lens for correcting the size of the image of the color light so that the size of the image on the screen becomes the same as the image of the other color light was integrally molded by a hybrid molding method. A projection type color image display device characterized by the above-mentioned.
【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。
4. The projection type color image display device according to claim 1, wherein the correction lens is made of an ultraviolet curable resin.
【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。
5. The projection type color image display device according to claim 1, wherein the correction lens has a thickness at a thinnest portion of 1 mm or less.
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