JPH02187739A

JPH02187739A - 投写型カラー表示装置

Info

Publication number: JPH02187739A
Application number: JP1007416A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Nagaoka; 長岡　義禮; Masahiko Tsuruta; 鶴田　雅彦
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、複数枚の像形成用ライトバルブを用いた投写
型カラー表示装置にかかるものであり、特に、その投影
画像周辺部の色ムラ補正に関するものである。

［従来の技術］所定の光源からの光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）。

青（Ｂ）の三原色に分離するとともに、これらの各光を
赤、緑、青用の各液晶ライトバルブに入射して画像を形
成し、更に赤、緑、青各画像を合成して投影する投写型
カラー表示装置（液晶プロジェクタ）は、テレビジョン
などのＣＲＴプロジェクタと比較して、（１）ユニットの小型軽量化が実現できる。

（２）スクリーンサイズが自由に選べる。

（３）鮮明なカラー画像が得られる。

（４）高輝度の画像が得られる。

（５）低価格化が図れる。

などの好ましい利点がある。

ところで、従来のこのような投写型カラー表示装置とし
ては、例えば、第４図又は第５図に示すものがある。こ
れらのうち、第４図に示すものは、特開昭６２−１２５
７９１号公報に開示されているものである。

同図において、リフレクタ１０付きのハロゲンランプ１
２から放射された光は、コンデンサレンズ１４によって
コリメートされ、平行光がダイクロイックミラー１６に
入射する。このダイクロイックミラー１６で、入射光が
赤、緑、青の三原色の光に分離される。

これらの分離光のうち、赤色光は、反射ミラー１８．２
０によって順に反射され、赤色用液晶ライトバルブ２２
に入射する。そして、ここで赤色の映像が形成される。

次に、緑色光は、直接緑色用液晶ライトバルブ２４に入
射し、ここで緑色の映像が形成される。また、青色光は
、反射ミラー２６．２８によって順に反射され、青色用
液晶ライトバルブ３０に入射する。そして、ここで青色
の映像が形成される。

次【こ、赤、緑、青の液晶ライトバルブ２２゜２４．３
０によって各々形成された赤、緑、青の各映像は、色合
成用グイクロイツクブリズノ、３２によって合成され、
合成されたカラー映像は、投写レンズ３４によってスク
リーン３６に写し出される。

次に、第５図に示す従来例について説明する。

同図ニおいて、ハロゲンランプなどの光源３８から放射
さｎた光は、フィルタ４０によって赤外綿がカットされ
る。これによって、光源３８からの熱が前面に伝わりに
く（なる。

フィルタ４０を透過した光は、青色ダイクロイックミラ
ー４２に入射し、ここで青色光が分離される。分離され
た青色光は、反射ミラー４４によって反射され、青色用
液晶ライトバルブ４６に入射する。そして、ここで、青
色の映像が形成される。

次に、青色ダイクロイックミラー４２を透過した光は、
緑色グイクロイックミラー４８に入射し、ここで緑色光
が分離される。分離された緑色光は、緑色用液晶ライト
バルブ５０に入射する。

ここで、緑色の映像が形成される。

次に、緑色グイクロイックミラー４８を透過した赤色光
は、反射ミラー５２．５４によって順に反射され、赤色
用液晶ライトバルブ５６に入射する。そして、ここで、
赤色の映像が形成される。

次に、青、緑、赤の液晶ライトバルブ４６゜５０．５６
によって各々形成された青、緑、赤の各映像は、色合成
用グイクロイックプリズム５８によって合成され、合成
されたカラー映像は、投写レンズ６０によってスクリー
ン６２に写し出される。

［発明が解決しようとする課題］ところで、以上のような従来の投写型カラー表示装置で
は、赤、緑、青各色の光の光路長について、次のような
関係がある。なお、ダイクロイックミラー及び反射ミラ
ーの各間は等間隔とする。

まず、第４図の従来例では、コンデンサＬ／　〉ズ１４
から液晶ライトバルブ２２，２４．３０間で、各光の光
路が異なる。赤、青の光に１）いては、ダイクロイック
ミラー１６で色分離された後、いずれも２枚の反射ミラ
ーによる反射を受けて゛液晶ライトバルブ２２．３０に
入射するようになっており、両者の光路長は等しい。こ
れに対し、緑の光は、ダイクロイックミラー１６を透過
した後、直接液晶ライトバルブ２４に入射する。

従って、赤、緑、青各光の光路長には、赤＝青、赤〉緑
、青〉緑の関係がある。

次に、第５図の従来例では、青色ダイクロイックミラー
４２から液晶ライトバルブ４６，５０゜５６間で、各光
の光路が異なる。青、緑の光については、青色ダイクロ
イックミラー４２を反射ないし透過した後、反射ミラー
４４または緑色グイクロイックミラー４８のいずれかで
一度反射されて液晶ラーｒトバルブ４６．’５０に入射
するようになっており、両者の光路長はほぼ等しい。こ
れに対し、赤の光は、緑色グイクロイックミラー４８を
透過した後、更に２枚の反射ミラー５２゜５４に反射さ
れて液晶ライトバルブ５６に入射する。従って、赤、緑
、青各光の光路長には、青＝緑、青く赤、緑く赤の関係がある。

改に、光源から出力された光の輝度分布について考察し
てみる。まず、一般に光源からの距離が近いところでは
、リフレクタを用いて平行光線に近づけても、第６図（
Ａｌに示すグラフＬａのように中心部が明る（周辺部が
暗い輝度分布となる。

これに対し、光源からの距離が離れると、光束の平行度
が向上して、同図（Ｂ）に示すグラフＬｂのように全体
的に均一な輝度分布となる。

なお、光源とりフレフタの構成によっては、以上の関係
が逆になり、光源に近いところで均一な輝度分布となり
、光源から離れたところで中心部が明る（周辺部が暗い
輝度分布となることもある。

従って、上述したように、赤、緑、青の各光間で光路差
があると、投影される画像の輝度分布は、同図（Ｃ）に
示すようにＬａ、Ｌｂとが合成されたものとなる。なお
、各色の光は、それぞれ予め定められた白色光の明るさ
の比（赤、青、緑の比）よりずれている場合があるが、
液晶ライトバルブの印加電圧を調整することにより簡単
に補正可能である。

例えば、第４図の従来例では、グラフＬａが緑の光の輝
度分布となり、グラフＬｂが赤、青の光の輝度分布とな
る。このため、投影画像の周辺部では、赤、青の光が緑
の光よりも強（なり、この輝度分布の不均一によって結
果的に色ムラが生ずることとなる。また、第５図の従来
例においては、グラフＬａが縁、青の光の輝度分布とな
り、グラフＬｂが赤の光の輝度分布となる。このため、
投影画像の周辺部では、赤の光が緑、青の光よりも強く
なり、同様にこの輝度分布の不均一によって色ムラが生
ずることとなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、光源から
ライトバルブに至るまでの路光の光路長の違いに伴なう
輝度分布の不均一によって生ずる画像の周辺部における
色ムラの発生を良好に防止することができる投写型カラ
ー表示装置を提供することを、その目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段］本発明は、所定の光源から放射された光を必要な原色光
に分離するとともに、各画像形成手段に各々入射して各
原色光の画像を形成し、その後これらの画像を合成して
投写する投写型カラー表示装置において、前記分離され
た原色光の光路中に、各原色光の画像の輝度分布差に対
応して透過特性が設定された透過光量調節部材を必要に
応じて設けたことを特徴とするものである。

［イ乍用］本発明によれば、分離された各原色光は、必要に応じて
設けられた透過光量調節部材による透過光ｉ　ａ　ｉ１
８を受ける。調節量は、各原色光の画像の輝度分布差に
応じて設定されている。このため、合成される各原色光
の画像の輝度分布は、略一致することになる。

［実施例］以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しなが
ら説明する。なお、上述した従来例と同一・の構成部分
には、同一の符号を用いることとする。この実施例は、
上述した第５図の従来例に本発明を適用したものである
。

第１図には、本発明の一実施例の主要部が示されており
、第２図には、側面が示されている。これらの図におい
て、光源３８の光放射側には、赤−外線カット用のフィ
ルタ４０が配置されている。

このフィルタ４０の光透過側には、青色ダイクロイック
ミラー４２が設けられており、この青色ダイクロイック
ミラー４２の光反射側であって青色用液晶ライトバルブ
４６の入射側には、反射ミラー４４が配置されている。

次に、青色ダイクロイックミラー４２の光透過側には、
緑色グイクロイックミラー４８が設けられている。この
緑色グイクロイックミラー４８の光反射側には、緑色用
液晶ライトバルブ５０が配置されており、緑色グイクロ
イックミラー４８の光透過側には、反射ミラー５２．５
４を介して赤色用液晶ライトバルブ５６が配置されてい
る。

各液晶ライトバルブ４６，５０．５６は、色合成用グイ
クロイックプリズム５８の入射側に各々配置されており
、その合成画像出力側には、投写レンズ６０．スクリー
ン６２が各々配置されている。

次に、反射ミラー５２．５４間であって、赤色光の光軸
上には、画像周辺部の赤色光の光量を抑制して輝度を低
下させる透過光量抑制部材６４が設けられている。この
透過光量抑制部材６４は、例えば、赤色光路な構成する
ハウジング（図示せず）の一部に、第３図（Ａｌ　に示
すような棒状マスク板を設けることによって構成される
。

次に、上記実施例の全体的作用について説明する。ハロ
ゲンランプなどの光源３８から放射された光は、フィル
タ４０によって赤外線がカットされる。これによって、
光源３８からの熱が前面に伝わりにくくなる。

ここで、緑色の映像が形成される。

次に、緑色グイクロイックミラー４８を透過した赤色光
は、反射ミラー５２．５４によって順に反射され、赤色
用液晶ライトバルブ５６に入射する。このとき、赤色光
は、透過光量調節部材６４によって、その画像周辺部の
光量が低減される。すなわち、赤色光の分布は、第６図
（Ｂ）のグラフＬｂからグラフＬｃに変化し、この分布
の赤色光に基づいて、赤色用液晶ライトバルブ５６で赤
色の映像が形成される。

第６図ｆＡｌ　に示したように、青色、緑色の画像の輝
度分布は、グラフＬａで表わされる。また、赤色の画像
の輝度分布は、上述したように、グラフＬｃで表わされ
る。これらを比較すると、同図（Ｃｉ　に示すように、
分布は画像周辺部においても良好に近似するようになる
。従って、スクリーン６２上における輝度分布の不均一
による画像周辺部の色ムラは、効果的に低減されること
となる。

次に、第３図を参照しながら、透過光量調節部材６４の
他の構成について説明する。まず、」二連した同図（Ａ
ｌ　に示すものでは、枠体内側の境界がはっきりしすぎ
る。そこで、境界をぼかして自然な感じを与えるため、
同図（Ｃ１、＋Ｄ）に示すように、枠体の内側を波形形
状とする。

次に、画像周辺における色ムラの程度は徐々に変化する
。そこで、枠体内側の境界部分の光透過率を徐々に変化
させてより自然なものとするため、同図ＩＥＩ　に示す
ように、内側から外（ｊｌｌに向かって透過率を徐々に
減少させる。この例において、同図（Ｆｌ　に示すよう
に、枠体に多数の小穴を明けるようにすると、透過量調
整を簡単且つ効果的に行なうことができる。

次に、光源が球状であることに対応して、色ムラをより
自然に防止するため、同図（Ｇｌ　、　［Ｈｌに示すよ
うに、窓部分を楕円ないし多角形状とする。

また、形状を枠体とするのではなく、同図ｆＢ）に示す
ように中央付近の光透過率を略１００％とする板状とし
てもよい。このようにすれば、周辺部を同図に示す他の
いずれの構成とするも自由である。その他、必要に応じ
て、適宜の構成としてよい。

次に、上述した第４図の従来例に本発明を適用する場合
には、赤色光と青色光の両光路中に透過光量調節部材を
設けるようにする。

更に、上述したように、光源とりフレフタの構成によっ
ては各色の輝度分布が逆となり、光源に近いところでは
画像全体でフラットな分布となり、光源から遠いところ
、では画像中央で輝度が高くなる分布となる場合がある
。このような場合には、前記実施例において、緑色光お
よび青色光の光路中に透過光量調節部材を設けるように
する。

また、場合によっては、赤、緑、青の各光路長が各々相
違するような場合も考えられる。このときには、光路長
の相違に対応して光量調整を行なうようにする。

いずれにしても、画像周辺部の輝度が高い色光の光路中
に透過光量調整部材を設けることにより、最終的にスク
リーン上で各色光の輝度分布が同一となるようにすれば
よい。

なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、透過光量調整部材のａ［！置位置は、必
要に応じて適宜設定して良い。

また、透過光量調整部材を、光路中に存在する他の構成
部材と一体に形成するようにしてもよい。

また、上記実施例では、適当なフィルタ手段などを利用
して、画像全体にわたる光量調整を行ない、画像全体に
おける輝度分布調整を行なうようにしてもよい。

また、各色光の光路中に設けられている反射ミラーなど
の光学素子による輝度分布への影響なども考慮して、透
過光量調整部材の光量調整特性を決定するようにしても
よい。

［発明の効果］以上説明したように１本発明によれば、各色光の光路長
差等によって生ずる輝度分布差を、透過光量調整部材に
よ−）で調整することとしたので、合成画像の色ムラが
良好に低減されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部を示す斜視図、第２
図は前記実施例の側面図、第３図は透過光量調整部材の
種々の例を示す説明図、第４図および第５図は各々従来
装置を示す構成図、第６図は光路長差によって生ずる各
色光の輝度分布を示すグラフである。３８・・・光源、４０・・・フィルタ、４２．４８・・
・青色グイクロイックミラー　４４．５２．５４・・・
反射ミラー　４６，５０．５６・・・液晶ライトバルブ
（画像形成手段）、６０・・・投写レンズ、６２・・・
スクリーン、６４・・・透過光量調節部材。特許出願人　　日本ビクター株式会社代表者　　垣　木　邦　夫な手続補正書（方式）平成元年６月ノΩ日

Claims

【特許請求の範囲】所定の光源から放射された光を必要な原色光に分離する
とともに、各画像形成手段に各々入射して各原色光の画
像を形成し、その後これらの画像を合成して投写する投
写型カラー表示装置において、前記分離された原色光の光路中に、各原色光の画像の輝
度分布に対応して透過特性が設定された透過光量調節部
材を必要に応じて設けたことを特徴とする投写型カラー
表示装置。