カラーフィルターおよびそれを用いた液晶ビデオプロジェクター

【目的】本発明は、特定の波長（波長帯）の光のみを透過し、必要な光の透過効率が高く、十分な耐久性を有しかつ安価で容易に作成可能なことを最も主要な目的としている。
【構成】本発明は、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が透光部に集光するように配設されたスリットとを備えたことを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターおよびそれを用いた液晶ビデオプロジェクターに係り、特に特定の波長（波長帯）の光のみを透過し、かつ必要な光の透過効率が高く、しかも十分な耐久性を有するカラーフィルターおよびそれを用いた液晶ビデオプロジェクターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば液晶を用いたビデオプロジェクター（以下、液晶ビデオプロジェクターと称する）においては、要求される特定の波長（波長帯）の光のみを透過するためのカラーフィルターが多く用いられてきている。
【０００３】図６は、この種の従来の液晶ビデオプロジェクターの構成例を示す概要図である。図６において、図示しない電球等の光源から発した照明光（白色光）１が、集光レンズ２を通ってカラーフィルター３を照明し、このカラーフィルター３と液晶パネル４を通過した光は、投影レンズ５によって図示しないスクリーン上に投影されて、カラーフィルター３と液晶パネル４で作られたカラー画像が、スクリーン上に結像するようになっている。
【０００４】ここで、カラーフィルター３は、通常、図７R>７にその構成例を示すように、液晶パネル４のドットに対応させた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の小さなドットで構成されるマトリックス状になっている。
【０００５】ところで、このような液晶ビデオプロジェクターに用いられるカラーフィルターにおいては、品質面、および製造工程面で、次のような問題がある。
【０００６】まず、品質面では、カラーのビデオプロジェクターは、投影像が明るく色がよいことが要求されることから、これに用いられるカラーフィルターとしては、以下のようなことが求められる。
【０００７】（ａ）要求される特定の波長（波長帯）の光のみを透過すること。
【０００８】（ｂ）必要な光の透過効率がなるべく高いこと。
【０００９】（ｃ）強い光源で照らし続けても大丈夫なだけの十分な耐久性を有すること。
【００１０】しかしながら、これらの条件を全て満たすようなカラーフィルターを作成することは、それに用いる染料等の制限から非常に困難である。
【００１１】一方、製造工程面では、従来の方法では、カラーフィルターが赤、緑、青の３つの色の小さなドットで構成されていることから、小さなドットのパターンの着色工程を３回繰り返す必要があり、作成にかなり手間がかかる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来のカラーフィルターにおいては、特定の波長（波長帯）の光のみを透過し、光の透過効率が高く、十分な耐久性を有するカラーフィルターを作成することが非常に困難であり、しかも作成にかなり手間がかかるという問題があった。
【００１３】本発明は上述のような問題を解決するために成されたもので、特定の波長（波長帯）の光のみを透過し、かつ必要な光の透過効率が高く、しかも十分な耐久性を有する安価で容易に作成可能なカラーフィルターおよびそれを用いた液晶ビデオプロジェクターを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、まず、請求項１に記載の発明では、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が透光部に集光するように配設されたスリットとを備えて構成している。
【００１５】一方、請求項２に記載の発明では、液晶パネルを通過した照明光を、投影レンズによってスクリーン上に投影することにより、液晶パネルで作られたカラー画像をスクリーン上に結像するようにした液晶ビデオプロジェクターにおいて、液晶パネルの前または後ろに密着して配設され、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が透光部に集光するように、液晶パネルと投影レンズとの間の空間中に配設されたスリットとより成るカラーフィルターを備えて構成している。
【００１６】
【作用】従って、本発明のカラーフィルターおよびそれを用いた液晶ビデオプロジェクターにおいては、カラーフィルターをホログラムを用いて構成することにより、ホログラムの回折光の角度で色の中心波長を定められるため、空間周波数の調節で任意の波長を選択することができる。
【００１７】また、ホログラムパネルにブレーズド格子等を用いることにより、ほぼ１００％の回折効率が得られるため、光の利用効率を著しく高めることができる。
【００１８】さらに、ホログラムの材料は、透明な樹脂であれば何でも構わないため、耐久性が極めてよい。
【００１９】さらにまた、カラーフィルターに透過型の単純なホログラムを用いることにより、エンボス成型や射出成型によって簡単に複製を行なえるため、安価でかつ容易に作成することができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明によるカラーフィルターを適用した液晶ビデオプロジェクターの全体構成例を示す概要図であり、図６と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００２２】すなわち、本実施例の液晶ビデオプロジェクターは、図１に示すように、図６における集光レンズ２およびカラーフィルター３を省略し、これに代えてホログラムパネル６およびスリット７を備えて構成したものである。
【００２３】ここで、ホログラムパネル６は、前記液晶パネル４の前に密着して配設され、前述したカラーフィルター３における、赤、緑、青のそれぞれの色のフィルターに対応した部分が、図２に示すようなそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラム６Ｒ、６Ｇ、６Ｂからなるものである。
【００２４】すなわち、ホログラムパネル６のそれぞれの色に対応したホログラム６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは、例えば赤色のホログラム６Ｒは、図３に示すように、赤色レーザー光で照射した時に、回折光がスリット７上に集光するようなもので、緑色、青色のホログラム６Ｇ、６Ｂも、それぞれ緑色、青色のレーザー光で照射した時に、回折光がそれぞれスリット７上に集光するようなものである。
【００２５】また、スリット７は、透光部７ａを有し、ホログラムパネル６からの各色に対応したそれぞの回折光が透光部７ａに集光するように、液晶パネル４と投影レンズ５との間の空間中に配設されているものである。すなわち、ホログラムパネル６の中の各６Ｒ、６Ｇ、６Ｂホログラムに対応した色の単色光（レーザー光）で再生した時に、回折光がスリット７の透光部７ａの位置に集光するような関係にあればよい。
【００２６】次に、以上のように構成した本実施例の液晶ビデオプロジェクターの作用について、図４および図５R>５を用いて説明する。
【００２７】図１において、図示しない電球等の光源から発した照明光（白色光）１は、ホログラムパネル６を照明し、このホログラムパネル６と液晶パネル４を通過した光は、スリット７を通過し、投影レンズ５によって図示しないスクリーン上に結像される。
【００２８】すなわち、ホログラムパネル６に白色光が照明されると、赤、緑、青のそれぞれの色に対応したホログラム６Ｒ、６Ｇ、６Ｂからの回折光は、虹色の直線上に広がり、例えば赤色に対応したホログラム６Ｒは、図４に示すように広がって、赤の回折光のみがスリット７を通過する。
【００２９】赤、緑、青のそれぞれの色に対応したホログラム６Ｒ、６Ｇ、６Ｂからの回折光は、図５に示すように、それぞれ赤、緑、青の成分のみがスリット７を通過して投影レンズ５に届く。これにより、各ドットはスクリーン上にそれぞれ赤、緑、青の色のドットとして結像されて、カラーの画像が表現されるため、カラーフィルターとして作用する。
【００３０】上述したように、本実施例では、液晶パネル４を通過した照明光１を、投影レンズ５によってスクリーン上に投影することにより、液晶パネル４で作られたカラー画像をスクリーン上に結像するようにした液晶ビデオプロジェクターにおいて、液晶パネル４の前に密着して配設され、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラム６Ｒ、６Ｇ、６Ｂからなるホログラムパネル６と、透光部７ａを有し、ホログラムパネル６からの各色に対応したそれぞの回折光が透光部７ａに集光するように、液晶パネル４と投影レンズ５との間の空間中に配設されたスリット７とより成るカラーフィルターを備えて構成するようにしたものである。
【００３１】従って、次のような効果が得られるものである。
【００３２】（ａ）カラーフィルターをホログラムを用いて構成することにより、ホログラムの回折光の角度で色の中心波長を定められるため、空間周波数の調節で任意の波長を選択する、すなわち特定の波長（波長帯）の光のみを透過することが可能となる。
【００３３】（ｂ）ホログラムパネル６に、ブレーズド格子、深溝グレーティング等のホログラムを用いることにより、特定の色の光を１００％利用できる、すなわちほぼ１００％の回折効率が得られるため、光の利用効率を著しく高めて、明るい画像を得ることが可能となる。
【００３４】（ｃ）ホログラムの材料は、透明な樹脂であれば何でも構わない、すなわちエンボスホログラムやインジェクションホログラム等で使っている樹脂（例えば、塩ビ板、透明プラスチック、ＵＶ硬化樹脂等）ため、材質さえ選べば耐久性が極めてよい。また、ホログラムの形状のみで色が定まるため、変色等の現象が起きることはない。
【００３５】（ｄ）本実施例で用いるホログラムは、透過型の単純なホログラムであり、表面レリーフ型のホログラムとして作成しておくことにより、エンボス成型や射出成型によって簡単に複製を行なうことができるため、従来のカラーフィルターよりも極めて安価にかつ容易に作成することが可能となる。
【００３６】尚、上記実施例では、ホログラムパネル６を液晶パネル４の前に密着して配設する場合について説明したが、これに限らずホログラムパネル６を液晶パネル４の後に密着して配設するようにしてもよい。
【００３７】また、上記実施例において、スリット７を配設する位置としては、液晶パネル４と投影レンズ５との間の空間中であればどこでもよいが、投影レンズ５に近い位置に配設するほうが好ましい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が透光部に集光するように配設されたスリットとを備えて構成し、また液晶パネルを通過した照明光を、投影レンズによってスクリーン上に投影することにより、液晶パネルで作られたカラー画像をスクリーン上に結像するようにした液晶ビデオプロジェクターにおいて、液晶パネルの前または後ろに密着して配設され、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が透光部に集光するように、液晶パネルと投影レンズとの間の空間中に配設されたスリットとより成るカラーフィルターを備えて構成したので、特定の波長（波長帯）の光のみを透過し、かつ必要な光の透過効率が高く、しかも十分な耐久性を有する安価で容易に作成可能なカラーフィルターおよびそれを用いた液晶ビデオプロジェクターが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラーフィルターを適用した液晶ビデオプロジェクターの一実施例を示す概要図。
【図２】同実施例におけるホログラムパネルの構成例を示す概要図。
【図３】同実施例におけるホログラムパネルの働きを説明するための概要図。
【図４】同実施例における作用を説明するための概要図。
【図５】同実施例における作用を説明するための概要図。
【図６】従来の液晶ビデオプロジェクターの構成例を示す概要図。
【図７】図６におけるカラーフィルターの構成例を示す概要図。
【符号の説明】
１…照明光（白色光）、４…液晶パネル、５…投影レンズ、６…ホログラムパネル、６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ…赤、緑、青のホログラム、７…スリット、７ａ…透光部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、前記ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が前記透光部に集光するように配設されたスリットと、を備えて成ることを特徴とするカラーフィルター。
【請求項２】液晶パネルを通過した照明光を、投影レンズによってスクリーン上に投影することにより、前記液晶パネルで作られたカラー画像を前記スクリーン上に結像するようにした液晶ビデオプロジェクターにおいて、前記液晶パネルの前または後ろに密着して配設され、赤、緑、青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログラムからなるホログラムパネルと、透光部を有し、前記ホログラムパネルからの各色に対応したそれぞの回折光が前記透光部に集光するように、前記液晶パネルと投影レンズとの間の空間中に配設されたスリットとより成るカラーフィルターを備えたことを特徴とする液晶ビデオプロジェクター。

【図１】