(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色領域の画像を出力する赤色光出力手段，緑色領域の画像を出力する緑色光出力手段および青色領域の画像を出力する青色光出力手段からの各色を合成して画像を形成する３板式色合成システムにおいて、
前記赤色光出力手段，緑色光出力手段および青色光出力手段の光軸が交叉する位置に回転ミラーを配置し、
所定の速度で前記回転ミラーを回転させ、１つの光軸に向けて各色光出力手段からの光が合成されるように前記各色光出力手段の光を反射させることを特徴とする３板式プロジェクタ色合成システム。
【請求項２】
前記赤色光出力手段と前記緑色光出力手段の光軸の角度差は略９０度有し、前記緑色光出力手段と青色光出力手段の光軸の角度差は略９０度有し、３色が合成される光軸と前記赤色光出力手段および青色光出力手段の光軸の角度差は９０度有することを特徴とする請求項１記載の３板式プロジェクタ色合成システム。
【請求項３】
前記回転ミラーは秒速７０回以上で回転し、入射光に対し４５度になったとき反射率が最大になるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の３板式プロジェクタ色合成システム。
【請求項４】
前記回転ミラーは両面に反射面を有することを特徴とする請求項１，２または３記載の３板式プロジェクタ色合成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３板式液晶パネルの赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）を合成して画像を形成する液晶プロジェクタ色合成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタにおいて各液晶パネルから出力される光を合成するシステムは、クロスダイクロプリズム方式やミラーによる色分離合成方式が用いられている。
前者のクロスダイクロイックプリズムは高価であり、システムの製造価格が高くなるという問題があった。また、後者のミラーによる色分離合成方式は投影レンズのバックフォーカスが長く、撮影レンズのｆナンバーが暗くなるという問題を有している。これを解決するためにはレンズを大形化してｆナンバーを明るくしなければならず前者と同様価格が上昇するという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記諸問題を解決するもので、光学性能を落とすことなく小型化，低価格化を実現できる液晶プロジェクタ色合成システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明による３板式プロジェクタ色合成システムは、赤色領域の画像を出力する赤色光出力手段，緑色領域の画像を出力する緑色光出力手段および青色領域の画像を出力する青色光出力手段からの各色を合成して画像を形成する３板式色合成システムにおいて、前記赤色光出力手段，緑色光出力手段および青色光出力手段の光軸が交叉する位置に回転ミラーを配置し、所定の速度で前記回転ミラーを回転させ、１つの光軸に向けて各色光出力手段からの光が合成されるように前記各色光出力手段の光を反射させるように構成されている。
前記赤色光出力手段と前記緑色光出力手段の光軸の角度差は略９０度有し、前記緑色光出力手段と青色光出力手段の光軸の角度差は略９０度有し、３色が合成される光軸と前記赤色光出力手段および青色光出力手段の光軸の角度差は９０度有している。
前記回転ミラーは秒速７０回以上で回転し、入射光に対し４５度になったとき反射率が最大になるように構成されている。
前記回転ミラーは両面に反射面を有している。
【０００５】
【作用】
上記構成によれば、光学性能を落とすことなく光合成機構の小型化、低価格化を実現できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明による３板式プロジェクタ色合成システムの実施の形態を示す概略図である。
この実施の形態は赤色光出力手段，緑色光出力手段および青色光出力手段として赤色成分を透過させる液晶パネル（Ｒ）４，液晶パネル（Ｇ）５および液晶パネル（Ｂ）６を用いている。各液晶パネルは図示しない画像制御信号により駆動され、各液晶パネルの裏面から入射した光のうち、各液晶パネル対応の色領域の光を通過させる。
【０００７】
液晶パネル（Ｒ）４と液晶パネル（Ｇ）５の光軸は９０度差になるように配置され、さらに液晶パネル（Ｇ）５と液晶パネル（Ｂ）６の光軸も９０度差になるように配置されている。各液晶パネルからの光軸が交叉する位置に回転するミラー３が配置されている。液晶パネル（Ｇ）５の光軸の出力側方向に各液晶パネルからの光が合成されて送出される。ミラー３は両面に反射面を有している。
【０００８】
ミラー３が光軸Ｂに対し４５度時計方向に回転したとき、液晶パネル（Ｒ）４からの光の反射率が最大になり、反射光は投影レンズ２に入射する。さらに回転して光軸Ｂに対しミラー３が９０度になったとき、液晶パネル（Ｇ）５から出力される光はミラー３に邪魔されずに投影レンズに達する光が最大になる。さらに４５度回転したとき、液晶パネル（Ｂ）６からの光の反射率が最大になり、反射光は投影レンズ２に入射する。各液晶パネルからの光がそれぞれ投影レンズ２に入射しているとき、他の液晶パネルからの光は投影レンズ２以外の方向に反射され投影レンズ２には入射しない。投影レンズ２で合成された光による像はスクリーン１上に拡大投射される。
【０００９】
図２は、ミラーの回転機構の詳細を説明するための図である。
両面に反射面を有するミラー３の左端と右端がそれぞれホルダ１０ａ，１０ｂにより保持されている。ホルダ１０ａ，１０ｂは、軸９ａ，９ｂに固定され、軸９ａ，９ｂは軸受け８ａ，８ｂに取り付けられている。
軸９ａの端部にギヤ１１ａが固定され、減速ギヤ列１１によりモータ１２の回転がミラー３に伝達される。スクリーン１上にちらつきのない画像を得るためミラー３は７０回／秒以上で回転させるのが良い。また、ミラー３のブレが画像品質の低下になるためミラー３が円滑に回転するように軸９ａと９ｂの軸合わせの精度を確保している。
なお、モータ１２の回転速度を小さくできるならば、減速ギヤ列を介することなく直結も可能である。
【００１０】
図３は、スクリーン投影開始時のミラー回転数と画像を出力するタイミングを示す波形図である。
（ａ）において、投影開始とともにミラーの回転数が上昇し、所定時間後に回転数は所定の回転数に達し一定となる。画像データは（ｂ）に示すようにミラー回転数が所定値に達して回転が安定した後に出力される。すなわち、ミラーの回転数が一定に達した時点で各液晶パネルに画像制御信号が印加される。
【００１１】
図４は、回転角度と使用するミラーの反射率の関係を説明するための図である。ミラーの反射特性は、ミラーの光軸に対し入射光が４５度になったとき最大になるもので、４５度以外のときは反射率が低下する特性（偏光特性など）を有するものを使用する。図４に示す波形の最大値は急峻となっている。
以上の実施の形態は液晶パネルによる例を示したが、他の各色光出力手段を用いても同様に適用できる。また、光の３原色を合成する場合を説明したが、合成する光は光の３原色に限らず他の色の光でもよく、同じ波長帯の光でもよい。また、変形例として３つの光ではなく２つの光をミラーの回転により合成することも可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、赤色領域の画像を出力する赤色光出力手段，緑色領域の画像を出力する緑色光出力手段および青色領域の画像を出力する青色光出力手段からの各色を合成して画像を形成する３板式色合成システムにおいて、赤色光出力手段，緑色光出力手段および青色光出力手段の光軸が交叉する位置に回転ミラーを配置し、所定の速度で回転ミラーを回転させ、１つの光軸に向けて各色光出力手段からの光が合成されるように各色光出力手段の光を反射させている。
したがって、光学特性を落とすことなく光合成システムを小型にでき、例えば液晶パネルによる光学合成システムに適用すれば、安価な液晶プロジェクタを実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による３板式プロジェクタ色合成システムの実施の形態を示す概略図である。
【図２】ミラーの回転機構の詳細を説明するための図である。
【図３】スクリーン投影開始時のミラー回転数と画像を出力するタイミングを説明するための波形図である。
【図４】回転角度と使用するミラーの反射率の関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１…スクリーン
２…投影レンズ
３…ミラー
４…液晶パネル（Ｒ）
５…液晶パネル（Ｇ）
６…液晶パネル（Ｂ）
８ａ，８ｂ…軸受け
９ａ，９ｂ…軸
１０ａ，１０ｂ…ホルダ
１１…減速ギヤ列
１２…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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