JP2001083461A - 投影表示システム及び投影表示方法 - Google Patents
投影表示システム及び投影表示方法Info
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- Projection Apparatus (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光の利用効率が高く、明るい投影画像を得る
ことができ、また、投影画像の色温度を調整できるよう
にしたコンパクトな投影表示システム及び投影表示方法
を提供する。 【解決手段】 投影表示システムは、３つの色成分をも
つ非偏光光を発生する光源１１２を有する。また少なく
とも１つの色選択装置（回転色車１１４）が、第２色成
分及び第３色成分を互いに異なる時間で選択的に透過さ
せる。このシステムは少なくとも４つの光変調器（ＬＣ
Ｄ１３０，１３２，１４８，１５０）を有し、２つのＬ
ＣＤ１３０，１４８は第１色成分の各々の偏光状態に関
連する各々の画像を生成し、他の２つのＬＣＤ１３２，
１５０は回転色車１１４により透過された第２及び第３
色成分のうちの１方の色成分における各々の偏光状態に
関連する画像を生成する。このシステムは、又、画像を
投影するための投影レンズ１４０を有している。
ことができ、また、投影画像の色温度を調整できるよう
にしたコンパクトな投影表示システム及び投影表示方法
を提供する。 【解決手段】 投影表示システムは、３つの色成分をも
つ非偏光光を発生する光源１１２を有する。また少なく
とも１つの色選択装置（回転色車１１４）が、第２色成
分及び第３色成分を互いに異なる時間で選択的に透過さ
せる。このシステムは少なくとも４つの光変調器（ＬＣ
Ｄ１３０，１３２，１４８，１５０）を有し、２つのＬ
ＣＤ１３０，１４８は第１色成分の各々の偏光状態に関
連する各々の画像を生成し、他の２つのＬＣＤ１３２，
１５０は回転色車１１４により透過された第２及び第３
色成分のうちの１方の色成分における各々の偏光状態に
関連する画像を生成する。このシステムは、又、画像を
投影するための投影レンズ１４０を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射空間光変調器
を使用する投影表示システム、より詳細には、光の２つ
の偏光状態を用いて色画像を生成して投影表示するシス
テムに関する。
を使用する投影表示システム、より詳細には、光の２つ
の偏光状態を用いて色画像を生成して投影表示するシス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、液晶光バルブ（ＬＣＬＶ）とも
呼ばれる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル形状の３個
の反射型空間光変調器を有する従来の投影表示システム
の一例を示す概略図である。この従来技術のシステム
（全体を１０で示す）は、光源１２と、光を集めて液晶
ディスプレイによる光バルブに集中させる照明機構（全
体を１４で示す）と、偏光効果を用いて変調する光バル
ブに対し光を偏光させる偏光機構（全体を１６で示す）
と、照明光を３つの色バンドに分離して３個のカラー光
バルブを別々に照明する分割機構（全体を１８で示す）
と、各々の光バルブで反射した３つの光成分を再結合さ
せる再結合機構（全体を２０で示す）と、結合画像を画
面に投影する投影機構（全体を２２で示す）とから構成
されている。
呼ばれる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル形状の３個
の反射型空間光変調器を有する従来の投影表示システム
の一例を示す概略図である。この従来技術のシステム
（全体を１０で示す）は、光源１２と、光を集めて液晶
ディスプレイによる光バルブに集中させる照明機構（全
体を１４で示す）と、偏光効果を用いて変調する光バル
ブに対し光を偏光させる偏光機構（全体を１６で示す）
と、照明光を３つの色バンドに分離して３個のカラー光
バルブを別々に照明する分割機構（全体を１８で示す）
と、各々の光バルブで反射した３つの光成分を再結合さ
せる再結合機構（全体を２０で示す）と、結合画像を画
面に投影する投影機構（全体を２２で示す）とから構成
されている。
【０００３】ランプ２４とランプ反射鏡２６はこのシス
テムに用いる光を発生して集光する。第１群の直列配置
ダイクロイックフィルタ２８，３０は、ランプ２４から
の光を赤，緑，青の成分に分離するために使用される。
３つの光成分又は光路（チャンネル）は、各々、偏光ビ
ームスプリッター（ＰＢＳ）３２，３４，３６によって
偏光され、３個の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３８，４
０，４２を照射する。各々のＬＣＤは、反射光の偏光を
選択的に変更し、光の一部がＰＢＳ３２，３４，３６を
逆方向から通過する。第２群の直列配置ダイクロイック
フィルタ４４，４６は変調光を再結合し、投影レンズ４
８を通して３個のＬＣＤの全画像を画面に投影させる。
テムに用いる光を発生して集光する。第１群の直列配置
ダイクロイックフィルタ２８，３０は、ランプ２４から
の光を赤，緑，青の成分に分離するために使用される。
３つの光成分又は光路（チャンネル）は、各々、偏光ビ
ームスプリッター（ＰＢＳ）３２，３４，３６によって
偏光され、３個の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３８，４
０，４２を照射する。各々のＬＣＤは、反射光の偏光を
選択的に変更し、光の一部がＰＢＳ３２，３４，３６を
逆方向から通過する。第２群の直列配置ダイクロイック
フィルタ４４，４６は変調光を再結合し、投影レンズ４
８を通して３個のＬＣＤの全画像を画面に投影させる。
【０００４】図３に示す機能的構造は、投影表示システ
ム製品の実装にこれまで用いられてきたものである。し
かしながら、かようなシステムの１つの欠陥は、効率が
悪く、光源からの光の半分しか利用していないことであ
る。これは、ディスプレイの表示が暗くなりがちなの
で、特に問題であり、かようなディスプレイを用いて明
るい画像を生成することが望まれる。偏光変換器は、光
源からのランダムに偏光した光を単一偏光状態に変換し
て光学系の出力を改善するために使用されてきた。しか
しながら、かような偏光変換器は、効率が十分でなく、
偏光度が低下する作用によってコントラストに影響し、
複雑度が増し追加コストを要する。
ム製品の実装にこれまで用いられてきたものである。し
かしながら、かようなシステムの１つの欠陥は、効率が
悪く、光源からの光の半分しか利用していないことであ
る。これは、ディスプレイの表示が暗くなりがちなの
で、特に問題であり、かようなディスプレイを用いて明
るい画像を生成することが望まれる。偏光変換器は、光
源からのランダムに偏光した光を単一偏光状態に変換し
て光学系の出力を改善するために使用されてきた。しか
しながら、かような偏光変換器は、効率が十分でなく、
偏光度が低下する作用によってコントラストに影響し、
複雑度が増し追加コストを要する。
【０００５】かようなシステムのもう１つの欠点は、投
影画像の明るさを改善するために色バランスをしばしば
犠牲にすることである。カラーディスプレイの場合、画
質を決定する１つの要素に色温度がある。これは、白の
“白色度”によって示される主観的な評価である。写真
フィルム産業の調査によると、色温度の好みは、或る特
定の地理的パターンに従うものとされる。例えば、米国
人は青みがかった白を好み、一方、欧州人は“忠実な”
肌色の色調を提示するような色温度を好むようである。
カラー表示システムは、所与のマーケットにおいて好ま
れる色温度を提示できることが望まれる。従来、フィル
タ処理を追加して特定色成分の強度を低減して光源にお
ける不均衡を修正することにより、目的の色バランスを
達成してきた。しかしながら、従来の表示システムにお
いては、画像の明るさが既に問題であるので、より望ま
しい色温度を達成するために明るさをさらに低減させる
ことは、好ましくない場合が多い。
影画像の明るさを改善するために色バランスをしばしば
犠牲にすることである。カラーディスプレイの場合、画
質を決定する１つの要素に色温度がある。これは、白の
“白色度”によって示される主観的な評価である。写真
フィルム産業の調査によると、色温度の好みは、或る特
定の地理的パターンに従うものとされる。例えば、米国
人は青みがかった白を好み、一方、欧州人は“忠実な”
肌色の色調を提示するような色温度を好むようである。
カラー表示システムは、所与のマーケットにおいて好ま
れる色温度を提示できることが望まれる。従来、フィル
タ処理を追加して特定色成分の強度を低減して光源にお
ける不均衡を修正することにより、目的の色バランスを
達成してきた。しかしながら、従来の表示システムにお
いては、画像の明るさが既に問題であるので、より望ま
しい色温度を達成するために明るさをさらに低減させる
ことは、好ましくない場合が多い。
【０００６】従来技術の他の欠点は、図３に示した構造
が多数の構成品を含み複雑で、システムの物理的な寸法
も比較的大きいことである。このシステムの最も重大な
欠点は、投影レンズの背後に大きな作動距離を必要とす
ることである。フルカラー画像の提供を追求した従来技
術による投影表示システムは、これらの欠点に正しく対
処していない。
が多数の構成品を含み複雑で、システムの物理的な寸法
も比較的大きいことである。このシステムの最も重大な
欠点は、投影レンズの背後に大きな作動距離を必要とす
ることである。フルカラー画像の提供を追求した従来技
術による投影表示システムは、これらの欠点に正しく対
処していない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、両方の偏光状態の光が
効率よく投影表示システムを透過して明るい画像を生み
出し、偏光度の低下作用を受けることなく所望の色温度
を達成し、構成品の数が少なく、システムの物理的寸法
が小さく、投影レンズの後方作動距離が比較的短い、液
晶投影表示システムを提供することを目的とするもので
ある。
き実情に鑑みてなされたもので、両方の偏光状態の光が
効率よく投影表示システムを透過して明るい画像を生み
出し、偏光度の低下作用を受けることなく所望の色温度
を達成し、構成品の数が少なく、システムの物理的寸法
が小さく、投影レンズの後方作動距離が比較的短い、液
晶投影表示システムを提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の技術手段は、第１
の色成分と第２の色成分と第３の色成分を有する非偏光
光を発生する光源と、前記第２の色成分及び第３の色成
分を互いに異なる透過時間で選択的に透過させる少なく
とも１つの色選択装置と、前記第１の色成分の一方の偏
光状態の光について画像生成を行う第１の偏光変調器
と、前記第１の成分の他方の偏光状態の光について画像
生成を行う第２の偏光変調器と、前記第２の色成分と第
３の色成分の一方の偏光状態の光について画像生成を行
う第３の偏光変調器と、前記第２の色成分と第３の色成
分の他方の偏光状態の光について画像生成を行う第４の
偏光変調器と、各前記偏光変調器で生成された画像を投
影する投影レンズとを含んで成ることを特徴としたもの
である。
の色成分と第２の色成分と第３の色成分を有する非偏光
光を発生する光源と、前記第２の色成分及び第３の色成
分を互いに異なる透過時間で選択的に透過させる少なく
とも１つの色選択装置と、前記第１の色成分の一方の偏
光状態の光について画像生成を行う第１の偏光変調器
と、前記第１の成分の他方の偏光状態の光について画像
生成を行う第２の偏光変調器と、前記第２の色成分と第
３の色成分の一方の偏光状態の光について画像生成を行
う第３の偏光変調器と、前記第２の色成分と第３の色成
分の他方の偏光状態の光について画像生成を行う第４の
偏光変調器と、各前記偏光変調器で生成された画像を投
影する投影レンズとを含んで成ることを特徴としたもの
である。
【０００９】第２の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記第１ないし第３の色成分のうちの１つの色成分
の一部が、他の色成分の一部と重なることを特徴とした
ものである。
て、前記第１ないし第３の色成分のうちの１つの色成分
の一部が、他の色成分の一部と重なることを特徴とした
ものである。
【００１０】第３の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記第１ないし第３の色成分のうちの各色成分は、
他の色成分と重ならないことを特徴としたものである。
て、前記第１ないし第３の色成分のうちの各色成分は、
他の色成分と重ならないことを特徴としたものである。
【００１１】第４の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記色選択装置は、カラーホイールであることを特
徴としたものである。
て、前記色選択装置は、カラーホイールであることを特
徴としたものである。
【００１２】第５の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記色選択装置は、光学スイッチであることを特徴
としたものである。
て、前記色選択装置は、光学スイッチであることを特徴
としたものである。
【００１３】第６の技術手段は、第１の技術手段におい
て、特定の色成分の偏光方向を回転させる色成分選択回
転子をさらに含んでいることを特徴としたものである。
て、特定の色成分の偏光方向を回転させる色成分選択回
転子をさらに含んでいることを特徴としたものである。
【００１４】第７の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記色選択装置は、前記第２の色成分を第１時間の
間透過させるとともに、前記第３の色成分を第２時間の
間透過させ、前記第１時間が前記第２時間と異なってい
ることを特徴としたものである。
て、前記色選択装置は、前記第２の色成分を第１時間の
間透過させるとともに、前記第３の色成分を第２時間の
間透過させ、前記第１時間が前記第２時間と異なってい
ることを特徴としたものである。
【００１５】第８の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記色選択装置に同期した駆動電子装置（ドライブ
エレクトロニクス）をさらに含んでいることを特徴とし
たものである。
て、前記色選択装置に同期した駆動電子装置（ドライブ
エレクトロニクス）をさらに含んでいることを特徴とし
たものである。
【００１６】第９の技術手段は、第８の技術手段におい
て、前記駆動電子装置は、前記第及び第２偏光変調器の
対と前記第３及び第４の偏光変調器の対とを異なるフレ
ームレートで駆動することを特徴としたものである。
て、前記駆動電子装置は、前記第及び第２偏光変調器の
対と前記第３及び第４の偏光変調器の対とを異なるフレ
ームレートで駆動することを特徴としたものである。
【００１７】第１０の技術手段は、少なくとも第１の色
成分と第２の色成分を有する非偏光光を発生する光源
と、前記第２の色成分を異なる透過時間で選択的に透過
させる少なくとも１つの色選択装置と、前記第１の色成
分の一方の偏光状態の光について画像生成を行う第１の
偏光変調器と、前記第１の色成分の他方の偏光状態の光
について画像生成を行う第２の偏光変調器と、前記第２
の色成分の一方の偏光状態の光について画像生成を行う
第３の偏光変調器と、前記第２の色成分の他方の偏光状
態の光について画像生成を行う第４の偏光変調器と、各
前記偏光変調器で生成された画像を投影する投影レンズ
とを含んで成ることを特徴とする投影表示システム。
成分と第２の色成分を有する非偏光光を発生する光源
と、前記第２の色成分を異なる透過時間で選択的に透過
させる少なくとも１つの色選択装置と、前記第１の色成
分の一方の偏光状態の光について画像生成を行う第１の
偏光変調器と、前記第１の色成分の他方の偏光状態の光
について画像生成を行う第２の偏光変調器と、前記第２
の色成分の一方の偏光状態の光について画像生成を行う
第３の偏光変調器と、前記第２の色成分の他方の偏光状
態の光について画像生成を行う第４の偏光変調器と、各
前記偏光変調器で生成された画像を投影する投影レンズ
とを含んで成ることを特徴とする投影表示システム。
【００１８】第１１の技術手段は、第１０の技術手段に
おいて、前記色選択装置は、カラーホイールであること
を特徴としたものである。
おいて、前記色選択装置は、カラーホイールであること
を特徴としたものである。
【００１９】第１２の技術手段は、第１０の技術手段に
おいて、前記色選択装置は、光学スイッチであることを
特徴としたものである。
おいて、前記色選択装置は、光学スイッチであることを
特徴としたものである。
【００２０】第１３の技術手段は、第１０の技術手段に
おいて、特定の色成分の偏光方向を回転させる色成分選
択回転子をさらに含んでいることを特徴としたものであ
る。
おいて、特定の色成分の偏光方向を回転させる色成分選
択回転子をさらに含んでいることを特徴としたものであ
る。
【００２１】第１４の技術手段の発明は、少なくとも３
つの色成分を有する非偏光されていない光を発生する光
源と、異なる色成分を異なる透過時間で選択的に透過さ
せる１つの色選択装置と、第１偏光状態の光用の光路と
第２偏光状態の光用の光路とが設定され、各前記光路の
光が前記３つの色成分の各々の画像を生成する偏光セパ
レータと、該偏光セパレータが生成した画像を投影する
ための投影レンズとを含んで成ることを特徴としたもの
である。
つの色成分を有する非偏光されていない光を発生する光
源と、異なる色成分を異なる透過時間で選択的に透過さ
せる１つの色選択装置と、第１偏光状態の光用の光路と
第２偏光状態の光用の光路とが設定され、各前記光路の
光が前記３つの色成分の各々の画像を生成する偏光セパ
レータと、該偏光セパレータが生成した画像を投影する
ための投影レンズとを含んで成ることを特徴としたもの
である。
【００２２】第１５の技術手段は、第１４の技術手段に
おいて、前記色選択装置は、カラーホイールであること
を特徴としたものである。
おいて、前記色選択装置は、カラーホイールであること
を特徴としたものである。
【００２３】第１６の技術手段は、第１４の技術手段に
おいて、前記色選択装置は、光学スイッチであることを
特徴としたものである。
おいて、前記色選択装置は、光学スイッチであることを
特徴としたものである。
【００２４】第１７の技術手段は、第１４の技術手段に
おいて、各前記光路上に、特定の色成分の偏光方向を回
転させる色成分選択回転子がさらに設けられていること
を特徴としたものである。
おいて、各前記光路上に、特定の色成分の偏光方向を回
転させる色成分選択回転子がさらに設けられていること
を特徴としたものである。
【００２５】第１８の技術手段は、第１４の技術手段に
おいて、各前記光路上に、複数の偏光変調器がさらに設
けられていることを特徴としたものである。
おいて、各前記光路上に、複数の偏光変調器がさらに設
けられていることを特徴としたものである。
【００２６】第１９の技術手段は、少なくとも２つの偏
光状態を有するとともに、第１の色成分，第２の色成分
及び第３の色成分を有する光を発生するステップと、前
記第２の色成分及び第３の色成分を異なる透過時間で選
択的に透過させるステップと、前記第１の色成分の各々
の偏光状態の光について画像を生成し、前記第２の色成
分及び第３の色成分の各々の偏光状態の光について前記
第１の色成分とは異なる時間に画像を生成するステップ
と、前記画像を投影レンズより投影するステップとを含
んで成ることを特徴としたものである。
光状態を有するとともに、第１の色成分，第２の色成分
及び第３の色成分を有する光を発生するステップと、前
記第２の色成分及び第３の色成分を異なる透過時間で選
択的に透過させるステップと、前記第１の色成分の各々
の偏光状態の光について画像を生成し、前記第２の色成
分及び第３の色成分の各々の偏光状態の光について前記
第１の色成分とは異なる時間に画像を生成するステップ
と、前記画像を投影レンズより投影するステップとを含
んで成ることを特徴としたものである。
【００２７】第２０の技術手段は、第１９の技術手段に
おいて、前記各々の偏光成分のうち、第１の偏光状態の
光が第１の光路に沿って進行し、第２の偏光状態の光が
第２の光路に沿って進行することをことを特徴としたも
のである。
おいて、前記各々の偏光成分のうち、第１の偏光状態の
光が第１の光路に沿って進行し、第２の偏光状態の光が
第２の光路に沿って進行することをことを特徴としたも
のである。
【００２８】第２１の技術手段は、第１９の技術手段に
おいて、前記第１ないし第３の色成分のうち１つの色成
分を第１偏光状態から第２偏光状態に選択的に変換し、
他の色成分を前記第１偏光状態に維持するステップをさ
らに含むことを特徴としたものである。
おいて、前記第１ないし第３の色成分のうち１つの色成
分を第１偏光状態から第２偏光状態に選択的に変換し、
他の色成分を前記第１偏光状態に維持するステップをさ
らに含むことを特徴としたものである。
【００２９】第２２の技術手段は、第１９の技術手段に
おいて、１つのカラーホイールが前記第２の色成分及び
第３の色成分を選択的に透過させることを特徴としたも
のである。
おいて、１つのカラーホイールが前記第２の色成分及び
第３の色成分を選択的に透過させることを特徴としたも
のである。
【００３０】第２３の技術手段は、第１９の技術手段に
おいて、１つの光学スイッチが前記第２の色成分及び第
３の色成分を選択的に透過させることを特徴としたもの
である。
おいて、１つの光学スイッチが前記第２の色成分及び第
３の色成分を選択的に透過させることを特徴としたもの
である。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明は、従来技術の欠点を克服
するために、第１の実施形態として、少なくとも２つの
偏光状態を有し、少なくとも第１色成分と第２色成分と
第３色成分を含む光を発生する光源を含んで成る投影表
示システムを提供する。このシステムは、第２色成分と
第３色成分のどちらか１つを異なる透過時間で選択的に
透過させる少なくとも１つの色成分選択装置を有する。
このシステムは少なくとも４つの偏光変調器を有する。
その中の２つの偏光変調器は、各々、第１色成分の各偏
光状態に関する画像を生成する。他の２つの偏光変調器
は各々、色成分選択装置により伝送された第２色成分と
第３色成分のいずれかの色成分の各偏光状態に関する画
像を生成する。このシステムは、偏光変調器からの画像
を投影する投影レンズを有している。
するために、第１の実施形態として、少なくとも２つの
偏光状態を有し、少なくとも第１色成分と第２色成分と
第３色成分を含む光を発生する光源を含んで成る投影表
示システムを提供する。このシステムは、第２色成分と
第３色成分のどちらか１つを異なる透過時間で選択的に
透過させる少なくとも１つの色成分選択装置を有する。
このシステムは少なくとも４つの偏光変調器を有する。
その中の２つの偏光変調器は、各々、第１色成分の各偏
光状態に関する画像を生成する。他の２つの偏光変調器
は各々、色成分選択装置により伝送された第２色成分と
第３色成分のいずれかの色成分の各偏光状態に関する画
像を生成する。このシステムは、偏光変調器からの画像
を投影する投影レンズを有している。
【００３２】本発明の第２の実施形態による投影表示シ
ステムは、少なくとも３つの色成分を有する非偏光光を
発生する光源を含んで成る。色選択装置が異なる色成分
を異なる透過時間で選択的に伝送する。偏光分離器は、
第１偏光状態の光用の第１光路と第２偏光状態の光用の
第２光路を有している。各光路は３つの色成分の各成分
用の画像を生成する。投影レンズは画像を投影する。
ステムは、少なくとも３つの色成分を有する非偏光光を
発生する光源を含んで成る。色選択装置が異なる色成分
を異なる透過時間で選択的に伝送する。偏光分離器は、
第１偏光状態の光用の第１光路と第２偏光状態の光用の
第２光路を有している。各光路は３つの色成分の各成分
用の画像を生成する。投影レンズは画像を投影する。
【００３３】本発明の他の実施形態として、色画像を表
示する方法を提供する。先ず、少なくとも２つの偏光状
態と少なくとも３つの色成分を有する光を発生する。第
２及び第３色成分は、異なる透過時間で選択的に伝送す
る。第１色成分の各々の偏光状態に関する画像を生成す
る。第２及び第３色成分の各々の偏光状態に関する各々
の画像を各々異なる透過時間で生成する。画像は次に投
影レンズで投影する。
示する方法を提供する。先ず、少なくとも２つの偏光状
態と少なくとも３つの色成分を有する光を発生する。第
２及び第３色成分は、異なる透過時間で選択的に伝送す
る。第１色成分の各々の偏光状態に関する画像を生成す
る。第２及び第３色成分の各々の偏光状態に関する各々
の画像を各々異なる透過時間で生成する。画像は次に投
影レンズで投影する。
【００３４】本発明の種々な実施形態は、下記に挙げる
利点の中の１つ又はそれ以上を有する。投影表示システ
ムは、入射光の両偏光状態を利用することにより高い光
効率（即ち、より明るい出力）を得る利点を有する。か
ように、このシステムは、単一光源からの光伝送を改善
することによりより明るい投影画像を提供する。さら
に、このシステムは、偏光変調器により出光量に影響を
与えコントラストを減少させる偏光度の低下作用を生じ
ることがない。本発明の他の利点は、所望の色温度を必
ずしも有さない光源を使用できることである。これによ
り、熱、寸法、価格及び全光出力強度のような色温度以
外のファクタに基いて光源を選択できる。本発明のさら
なる他の利点は、色温度を異なる市場ごとに顧客の好み
に合わせられることである。一般に、所望の色温度は、
異なる色成分が投影ディスプレイシステムを介して伝送
する時間量を決定することにより達成できる。さらに、
このディスプレイシステムは、比較的小さい物理的寸法
を有し、比較的短い投影レンズの後方動作距離を持つよ
うに製作できる。
利点の中の１つ又はそれ以上を有する。投影表示システ
ムは、入射光の両偏光状態を利用することにより高い光
効率（即ち、より明るい出力）を得る利点を有する。か
ように、このシステムは、単一光源からの光伝送を改善
することによりより明るい投影画像を提供する。さら
に、このシステムは、偏光変調器により出光量に影響を
与えコントラストを減少させる偏光度の低下作用を生じ
ることがない。本発明の他の利点は、所望の色温度を必
ずしも有さない光源を使用できることである。これによ
り、熱、寸法、価格及び全光出力強度のような色温度以
外のファクタに基いて光源を選択できる。本発明のさら
なる他の利点は、色温度を異なる市場ごとに顧客の好み
に合わせられることである。一般に、所望の色温度は、
異なる色成分が投影ディスプレイシステムを介して伝送
する時間量を決定することにより達成できる。さらに、
このディスプレイシステムは、比較的小さい物理的寸法
を有し、比較的短い投影レンズの後方動作距離を持つよ
うに製作できる。
【００３５】本発明の上述及び他の目的、特徴及び利点
は、添付図面を参照し下述する本発明の説明を読めば容
易に理解されよう。
は、添付図面を参照し下述する本発明の説明を読めば容
易に理解されよう。
【００３６】（実施例１）本発明は、光源からの光の両
方の偏光状態を同時に利用し、２つの液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）で光の２つの色成分を時間により変調し、一
方で２つの追加ＬＣＤを光の第３色成分で照射すること
により、画像を再構築する。この発明の１つの利点は、
光源より発生した白色光（即ち、ランダム偏光光又は自
然光）における２つの偏光状態を使用して画像を生成す
ることである。光の両偏光状態を利用することにより、
システムの光効率が増大して、より明るい出力が得られ
る。
方の偏光状態を同時に利用し、２つの液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）で光の２つの色成分を時間により変調し、一
方で２つの追加ＬＣＤを光の第３色成分で照射すること
により、画像を再構築する。この発明の１つの利点は、
光源より発生した白色光（即ち、ランダム偏光光又は自
然光）における２つの偏光状態を使用して画像を生成す
ることである。光の両偏光状態を利用することにより、
システムの光効率が増大して、より明るい出力が得られ
る。
【００３７】図１は、本発明の投影表示システムの一実
施例を説明するための図で、図３と同様の機能を有する
要素には同じ参照番号を付けて示している。図１の投影
表示システムは、不規則に偏光した白色光を発する光源
１１２を有している。回転カラーホイール（rotating c
olor wheel）１１４は、異なる選択時間に異なる色成分
を透過させることにより、この白色光を異なる色成分に
分離する。ここで用いるように、色成分は、赤，青，緑
の光成分のような異なる色又はスペクトル帯域に関係す
る。色成分に関しては、要望に応じて任意の波長範囲の
組が用いられることは理解されよう。異なる色成分の波
長範囲は、互いに重なり合ってもよいし、重なり合わな
くてもよい。要望に応じて、任意数の色成分を同様に用
いることもできる。回転カラーホイール１１４は異なる
セグメントに分割されており、各セグメントは、異なる
色成分を透過し、フィルタ処理して、回転カラーホイー
ル１１４の回転に伴い、異なる色成分を異なる透過時間
で伝送する。
施例を説明するための図で、図３と同様の機能を有する
要素には同じ参照番号を付けて示している。図１の投影
表示システムは、不規則に偏光した白色光を発する光源
１１２を有している。回転カラーホイール（rotating c
olor wheel）１１４は、異なる選択時間に異なる色成分
を透過させることにより、この白色光を異なる色成分に
分離する。ここで用いるように、色成分は、赤，青，緑
の光成分のような異なる色又はスペクトル帯域に関係す
る。色成分に関しては、要望に応じて任意の波長範囲の
組が用いられることは理解されよう。異なる色成分の波
長範囲は、互いに重なり合ってもよいし、重なり合わな
くてもよい。要望に応じて、任意数の色成分を同様に用
いることもできる。回転カラーホイール１１４は異なる
セグメントに分割されており、各セグメントは、異なる
色成分を透過し、フィルタ処理して、回転カラーホイー
ル１１４の回転に伴い、異なる色成分を異なる透過時間
で伝送する。
【００３８】図１に示した実施例において、回転カラー
ホイール１１４は２つの異なるセグメント、即ち、黄色
（緑と赤）のセクション１１６とシアン（緑と青）のセ
クション１１８に分割されている。回転カラーホイール
１１４は、白色光が回転カラーホイール１１４を透過
し、緑色成分が両方の色セグメント１１６と１１８を常
に透過するように回転する。しかしながら、赤色成分は
回転カラーホイール１１４の黄色セグメント１１６のみ
を透過し、青色成分は回転カラーホイール１１４のシア
ンセグメント１１８のみを透過する。従って、回転カラ
ーホイール１１４は少なくとも２つの色成分を時間的に
変調する。回転カラーホイール１１４を通る出射光の偏
光は変化しない。
ホイール１１４は２つの異なるセグメント、即ち、黄色
（緑と赤）のセクション１１６とシアン（緑と青）のセ
クション１１８に分割されている。回転カラーホイール
１１４は、白色光が回転カラーホイール１１４を透過
し、緑色成分が両方の色セグメント１１６と１１８を常
に透過するように回転する。しかしながら、赤色成分は
回転カラーホイール１１４の黄色セグメント１１６のみ
を透過し、青色成分は回転カラーホイール１１４のシア
ンセグメント１１８のみを透過する。従って、回転カラ
ーホイール１１４は少なくとも２つの色成分を時間的に
変調する。回転カラーホイール１１４を通る出射光の偏
光は変化しない。
【００３９】回転カラーホイール１１４を透過する光は
次にセパレータ１２０に入る。この偏光分離器はランダ
ムに偏光した白色光を取り出して、その光の１つの偏光
成分が１つの光路に向かい、他の偏光成分をもう１つの
光路に向かうように分離する。異なる偏光状態は、好ま
しくは、“ｓ”及び“ｐ”の直交偏光状態のように互い
に９０度異なる方向であるが、望むならば、任意の他の
適当な角度又は関係を有する偏光としてもよい。また、
右及び左円偏光状態も使用できる。
次にセパレータ１２０に入る。この偏光分離器はランダ
ムに偏光した白色光を取り出して、その光の１つの偏光
成分が１つの光路に向かい、他の偏光成分をもう１つの
光路に向かうように分離する。異なる偏光状態は、好ま
しくは、“ｓ”及び“ｐ”の直交偏光状態のように互い
に９０度異なる方向であるが、望むならば、任意の他の
適当な角度又は関係を有する偏光としてもよい。また、
右及び左円偏光状態も使用できる。
【００４０】図１に示す実施例において、偏光ビームス
プリッタ１２２は、ｓ成分を反射し、ｐ成分を透過させ
て、入射光を２つの偏光成分に分割する。以下にｓ成分
の光路を説明する。偏光ビームスプリッタ１２２では、
ｓ偏光を有する全色成分が反射し、この反射光はｓ偏光
のみを透過する偏光子１２４を透過する。偏光子１２４
の機能は、偏光ビームスプリッタ１２２で偶然に反射し
た、所望の偏光成分を持たない光を除去することにより
システムのコントラストを改善することである。
プリッタ１２２は、ｓ成分を反射し、ｐ成分を透過させ
て、入射光を２つの偏光成分に分割する。以下にｓ成分
の光路を説明する。偏光ビームスプリッタ１２２では、
ｓ偏光を有する全色成分が反射し、この反射光はｓ偏光
のみを透過する偏光子１２４を透過する。偏光子１２４
の機能は、偏光ビームスプリッタ１２２で偶然に反射し
た、所望の偏光成分を持たない光を除去することにより
システムのコントラストを改善することである。
【００４１】偏光子１２４を透過した光は、次に、色成
分選択回転子１２６を通る。この色成分選択回転子１２
６は、回転カラーホイール１１４により時間変調された
２つの色成分に対応する色成分の偏光を回転させる。即
ち、色成分選択回転子は、特定波長域に対するλ／２波
長板として機能する。例えば、図２のシステムにおい
て、色成分選択回転子１２６は、赤／青回転子であり、
赤と青の色成分の偏光状態をｓ偏光状態からｐ偏光状態
に回転させる。光の特定の波長又は色成分のみを回転さ
せる色成分選択回転子は、コロラド州ボールダー市のカ
ラーリンク社又はマサチューセッツ州ケンブリッジ市の
ケンブリッジ・リサーチ・アンド・インスツルメンテー
ション社より入手できる。勿論、他の実施例において、
この色成分選択回転子１２６は、図１に示したような２
つの時間変調色成分ではなく、緑色成分のような単色成
分のみを回転させることも可能である。
分選択回転子１２６を通る。この色成分選択回転子１２
６は、回転カラーホイール１１４により時間変調された
２つの色成分に対応する色成分の偏光を回転させる。即
ち、色成分選択回転子は、特定波長域に対するλ／２波
長板として機能する。例えば、図２のシステムにおい
て、色成分選択回転子１２６は、赤／青回転子であり、
赤と青の色成分の偏光状態をｓ偏光状態からｐ偏光状態
に回転させる。光の特定の波長又は色成分のみを回転さ
せる色成分選択回転子は、コロラド州ボールダー市のカ
ラーリンク社又はマサチューセッツ州ケンブリッジ市の
ケンブリッジ・リサーチ・アンド・インスツルメンテー
ション社より入手できる。勿論、他の実施例において、
この色成分選択回転子１２６は、図１に示したような２
つの時間変調色成分ではなく、緑色成分のような単色成
分のみを回転させることも可能である。
【００４２】色成分選択回転子１２６を透過した３つの
色成分は、次に偏光ビームスプリッタ１２８に入射す
る。偏光ビームスプリッタ１２８は、ｓ偏光の光を再び
反射し、ｐ偏光光を透過させる。この時点で、図１の実
施例においては、緑色成分のみがｓ偏光状態であり、赤
と青の色成分はｐ偏光状態にある。偏光ビームスプリッ
タ１２８で反射した緑色光を、反射型ＬＣＤパネル１３
０を用いて結像させる。この反射した緑色成分はｐ偏光
状態であり、その後、偏光ビームスプリッタ１２８を透
過する。同様に、赤と青の色成分は、偏光ビームスプリ
ッタ１２８を透過して反射型ＬＣＤパネル１３２に入
り、青色及び赤色の画像を生成する。反射した青及び赤
の色成分画像は、ｓ偏光状態であり、その後、偏光ビー
ムスプリッタ１２８によって反射される。反射型ＬＣＤ
パネルは入射光の偏光状態を回転させるので、駆動電子
装置（ドライブエレクトロニクス）は、偏光変調により
グレーレベルを生成する。
色成分は、次に偏光ビームスプリッタ１２８に入射す
る。偏光ビームスプリッタ１２８は、ｓ偏光の光を再び
反射し、ｐ偏光光を透過させる。この時点で、図１の実
施例においては、緑色成分のみがｓ偏光状態であり、赤
と青の色成分はｐ偏光状態にある。偏光ビームスプリッ
タ１２８で反射した緑色光を、反射型ＬＣＤパネル１３
０を用いて結像させる。この反射した緑色成分はｐ偏光
状態であり、その後、偏光ビームスプリッタ１２８を透
過する。同様に、赤と青の色成分は、偏光ビームスプリ
ッタ１２８を透過して反射型ＬＣＤパネル１３２に入
り、青色及び赤色の画像を生成する。反射した青及び赤
の色成分画像は、ｓ偏光状態であり、その後、偏光ビー
ムスプリッタ１２８によって反射される。反射型ＬＣＤ
パネルは入射光の偏光状態を回転させるので、駆動電子
装置（ドライブエレクトロニクス）は、偏光変調により
グレーレベルを生成する。
【００４３】反射型ＬＣＤの駆動電子装置は回転カラー
ホイール１１４の回転速度に同期して、ＬＣＤパネルの
１つを（例えば、赤／青ＬＣＤパネル１３２）をもう１
つのＬＣＤパネル（例えば、緑のＬＣＤパネル１３０）
のフレームレートの２倍のフレームレートに多重させる
ように設定されている。すなわち、回転カラーホイール
１１４の１回転又は１サイクルの間に、駆動電子装置は
緑色成分画像を生成するＬＣＤパネル１３０を用いて単
一の画像を生成する。同一サイクル中に、駆動電子装置
は、赤色成分が回転カラーホイール１１４を透過する際
にＬＣＤパネル１３２を用いて赤色画像を生成し、青色
成分が回転カラーホイール１１４を透過する際にＬＣＤ
パネル１３２を用いて青色画像を生成する。
ホイール１１４の回転速度に同期して、ＬＣＤパネルの
１つを（例えば、赤／青ＬＣＤパネル１３２）をもう１
つのＬＣＤパネル（例えば、緑のＬＣＤパネル１３０）
のフレームレートの２倍のフレームレートに多重させる
ように設定されている。すなわち、回転カラーホイール
１１４の１回転又は１サイクルの間に、駆動電子装置は
緑色成分画像を生成するＬＣＤパネル１３０を用いて単
一の画像を生成する。同一サイクル中に、駆動電子装置
は、赤色成分が回転カラーホイール１１４を透過する際
にＬＣＤパネル１３２を用いて赤色画像を生成し、青色
成分が回転カラーホイール１１４を透過する際にＬＣＤ
パネル１３２を用いて青色画像を生成する。
【００４４】反射型ＬＣＤパネル１３０，１３２によっ
て生成された各々の画像は、もう１つの色成分選択回転
子１３４を透過する。この色成分選択回転子１３４は、
色成分選択回転子１２６と同様に、色成分が再び同一の
偏光状態となるように、変調色成分の偏光状態を回転さ
せる。そして色成分選択回転子から出射した光は、次に
アナライザ１３６を通過する。このアナライザは、偏光
子１２４と同様、もう１つの偏光フィルタであり、望ま
しくない偏光成分の光を除去するために使用するもので
あり、画像のコントラストの改善に有効である。３つの
色成分は、次に、偏光ビームスプリッタ１３８を透過し
て投影レンズ１４０に達し、この投影レンズ１４０が各
々の画像を投影する。
て生成された各々の画像は、もう１つの色成分選択回転
子１３４を透過する。この色成分選択回転子１３４は、
色成分選択回転子１２６と同様に、色成分が再び同一の
偏光状態となるように、変調色成分の偏光状態を回転さ
せる。そして色成分選択回転子から出射した光は、次に
アナライザ１３６を通過する。このアナライザは、偏光
子１２４と同様、もう１つの偏光フィルタであり、望ま
しくない偏光成分の光を除去するために使用するもので
あり、画像のコントラストの改善に有効である。３つの
色成分は、次に、偏光ビームスプリッタ１３８を透過し
て投影レンズ１４０に達し、この投影レンズ１４０が各
々の画像を投影する。
【００４５】偏光ビームスプリッタ１２２に戻り説明を
続ける。偏光ビームスプリッタ１２２を透過したｐ偏光
状態の光は、同様な光路上を進行する。３つの色成分は
偏光子１４２と色成分選択回転子１４４を通過し、その
際、光は、回転カラーホイール１１４を常時透過する色
成分が１つの偏光状態をもち、回転カラーホイール１１
４により変調された色成分がもう１つの偏光状態をもつ
ように分割される。すなわち、図１に示すように、緑色
成分はｐ偏光状態であり、赤と青の色成分はｓ偏光状態
である。偏光ビームスプリッタ１４６はｐ偏光状態の緑
色成分を透過させ、ｓ偏光状態の赤と青の色成分を反射
する。かように、緑色成分は透過して反射型ＬＣＤパネ
ル１４８に達し、赤と青の色成分は反射型ＬＣＤパネル
１５０の方向に反射する。反射型ＬＣＤパネル１４８，
１５０で反射した画像は、偏光ビームスプリッタ１４６
により、色成分回転子１５２とアナライザ１５４に向け
られ、その後、偏光ビームスプリッタ１３８に入射す
る。色成分回転子１５２では、変調色成分の偏光状態が
回転し、アナライザ１５４が所望の偏光状態でない光を
除去する。
続ける。偏光ビームスプリッタ１２２を透過したｐ偏光
状態の光は、同様な光路上を進行する。３つの色成分は
偏光子１４２と色成分選択回転子１４４を通過し、その
際、光は、回転カラーホイール１１４を常時透過する色
成分が１つの偏光状態をもち、回転カラーホイール１１
４により変調された色成分がもう１つの偏光状態をもつ
ように分割される。すなわち、図１に示すように、緑色
成分はｐ偏光状態であり、赤と青の色成分はｓ偏光状態
である。偏光ビームスプリッタ１４６はｐ偏光状態の緑
色成分を透過させ、ｓ偏光状態の赤と青の色成分を反射
する。かように、緑色成分は透過して反射型ＬＣＤパネ
ル１４８に達し、赤と青の色成分は反射型ＬＣＤパネル
１５０の方向に反射する。反射型ＬＣＤパネル１４８，
１５０で反射した画像は、偏光ビームスプリッタ１４６
により、色成分回転子１５２とアナライザ１５４に向け
られ、その後、偏光ビームスプリッタ１３８に入射す
る。色成分回転子１５２では、変調色成分の偏光状態が
回転し、アナライザ１５４が所望の偏光状態でない光を
除去する。
【００４６】セパレータ１２０の各光路上の光（各偏光
状態の光）には、全ての色情報（即ち、赤，青，緑の色
成分）が含まれている。セパレータ１２０の各光路で
は、画像を独立して生成できるが、２つの光路が共に２
つの偏光状態を利用するために、本発明はより明るい画
像を生成し、より高い偏光利用率を得ることができる。
状態の光）には、全ての色情報（即ち、赤，青，緑の色
成分）が含まれている。セパレータ１２０の各光路で
は、画像を独立して生成できるが、２つの光路が共に２
つの偏光状態を利用するために、本発明はより明るい画
像を生成し、より高い偏光利用率を得ることができる。
【００４７】（実施例２）図２は、本発明の投影表示シ
ステムの他の実施例を説明するための図で、１つの色成
分を絶えず透過しながら他の２つの色成分を変調する電
気的で非機械的な方法を提供する実施例を示すものであ
る。セパレータ１２０′の入力としてシアン（緑と青の
色成分）又は黄色（緑と赤の色成分）を透過させるため
に、実施例１の回転カラーホイールの使用に代えて、電
気的にアドレスできる偏光選択色フィルタスイッチ（以
下光学スイッチとする）１５６，１５８をセパレータ１
２０′に使用する。かような装置は、コロラド州ボール
ダー市のカラーリンク社、マサチューセッツ州ケンブリ
ッジ市のケンブリッジ・リサーチ・アンド・インスツル
メンテーション社及びコロラド州ロングモンド市ディス
プレイテク社より入手できる。セパレータ１２０'は、
光学スイッチ１５６，１５８の追加を除いて、図１のセ
パレータ１２０と同じ構成を有する。光学スイッチ１５
６，１５８は、各々、適当な直線偏光子を有し、異なる
時間に異なる色成分を選択的に透過させる。光学スイッ
チ１５６，１５８は、各々、ＬＣＤパネルと同期してお
り、ＬＣＤパネルによって生成される色成分画像に対応
する色成分を透過させる。
ステムの他の実施例を説明するための図で、１つの色成
分を絶えず透過しながら他の２つの色成分を変調する電
気的で非機械的な方法を提供する実施例を示すものであ
る。セパレータ１２０′の入力としてシアン（緑と青の
色成分）又は黄色（緑と赤の色成分）を透過させるため
に、実施例１の回転カラーホイールの使用に代えて、電
気的にアドレスできる偏光選択色フィルタスイッチ（以
下光学スイッチとする）１５６，１５８をセパレータ１
２０′に使用する。かような装置は、コロラド州ボール
ダー市のカラーリンク社、マサチューセッツ州ケンブリ
ッジ市のケンブリッジ・リサーチ・アンド・インスツル
メンテーション社及びコロラド州ロングモンド市ディス
プレイテク社より入手できる。セパレータ１２０'は、
光学スイッチ１５６，１５８の追加を除いて、図１のセ
パレータ１２０と同じ構成を有する。光学スイッチ１５
６，１５８は、各々、適当な直線偏光子を有し、異なる
時間に異なる色成分を選択的に透過させる。光学スイッ
チ１５６，１５８は、各々、ＬＣＤパネルと同期してお
り、ＬＣＤパネルによって生成される色成分画像に対応
する色成分を透過させる。
【００４８】図２に示す実施例においては、光学スイッ
チ１５６，１５８は黄色又はシアン波長の何れかを透過
させ、青／赤ＬＣＤパネル１３２，１５０が赤色情報を
表示する時は黄色（緑と赤の色成分）を透過させるよう
に同期し、青／赤ＬＣＤパネル１３２，１５０が青情報
を表示する時はシアン色（緑と青の色成分）を透過させ
るように切り替わる。かように、光学スイッチ１５６，
１５８は、緑色成分を連続透過し、赤と青の色成分を時
間変調する。
チ１５６，１５８は黄色又はシアン波長の何れかを透過
させ、青／赤ＬＣＤパネル１３２，１５０が赤色情報を
表示する時は黄色（緑と赤の色成分）を透過させるよう
に同期し、青／赤ＬＣＤパネル１３２，１５０が青情報
を表示する時はシアン色（緑と青の色成分）を透過させ
るように切り替わる。かように、光学スイッチ１５６，
１５８は、緑色成分を連続透過し、赤と青の色成分を時
間変調する。
【００４９】上述した各実施例の場合、青と赤の色成分
の変調選択並びに緑色成分の連続透過は、本発明を説明
するために選択したもので、色／波長の他の組み合わせ
も、この光学的方法に同様に適用できる。図１のような
機械的システムを使用するか、図２のような電気光学的
システムを使用するかは、性能条件と製品設計条件によ
り決定される。
の変調選択並びに緑色成分の連続透過は、本発明を説明
するために選択したもので、色／波長の他の組み合わせ
も、この光学的方法に同様に適用できる。図１のような
機械的システムを使用するか、図２のような電気光学的
システムを使用するかは、性能条件と製品設計条件によ
り決定される。
【００５０】本発明は、色温度の最適化と投影ディスプ
レイシステムの光効率の改善が得られる重要な利点を有
している。色バランスは、各色成分の他の色成分に対す
る相対的な透過時間を変化させることにより達成でき
る。かように、異なる色成分は、異なる時間長さの間表
示できる。１つの色成分が不足している光源の場合、シ
ステムは連続してその色成分を透過させながら、２つの
他の色成分を時間変調する。例えば、図１に示すシステ
ムにおいて、光源が緑色成分を欠いている場合、システ
ムは赤と青の色成分を変調する間中、緑色成分を連続的
に透過させる方法で、より快適な色温度を提供する。
レイシステムの光効率の改善が得られる重要な利点を有
している。色バランスは、各色成分の他の色成分に対す
る相対的な透過時間を変化させることにより達成でき
る。かように、異なる色成分は、異なる時間長さの間表
示できる。１つの色成分が不足している光源の場合、シ
ステムは連続してその色成分を透過させながら、２つの
他の色成分を時間変調する。例えば、図１に示すシステ
ムにおいて、光源が緑色成分を欠いている場合、システ
ムは赤と青の色成分を変調する間中、緑色成分を連続的
に透過させる方法で、より快適な色温度を提供する。
【００５１】さらに、回転カラーホイール１１４のセグ
メント１１６，１１８の面積を変化させることによる他
の調節法も実行可能である。例えば、青色成分に対する
赤色成分の量を増すことによって、より快適な色温度を
達成することが望まれる場合は、黄色セグメント１１６
の面積を増大し、シアンセグメント１１８の面積を減少
させ、かつ、ＬＣＤパネル１３２，１５０に対する駆動
電子装置を調整してＬＣＤパネルを種々の色成分の透過
に同期させる。かように、セグメントの相対面積を調節
することにより、色温度を調節することができる。さら
に、追加のフィルタセグメントを加えて、所定の時間に
おいて１色成分のみを透過させるか、又は光を出射させ
ないようにすることにより、色温度をさらに調節するこ
とも可能である。
メント１１６，１１８の面積を変化させることによる他
の調節法も実行可能である。例えば、青色成分に対する
赤色成分の量を増すことによって、より快適な色温度を
達成することが望まれる場合は、黄色セグメント１１６
の面積を増大し、シアンセグメント１１８の面積を減少
させ、かつ、ＬＣＤパネル１３２，１５０に対する駆動
電子装置を調整してＬＣＤパネルを種々の色成分の透過
に同期させる。かように、セグメントの相対面積を調節
することにより、色温度を調節することができる。さら
に、追加のフィルタセグメントを加えて、所定の時間に
おいて１色成分のみを透過させるか、又は光を出射させ
ないようにすることにより、色温度をさらに調節するこ
とも可能である。
【００５２】図２に示した実施形態において、色バラン
スは光学スイッチ１５６，１５８が１つ色成分を他の色
成分より長い時間透過させるように光学スイッチ１５
６，１５８に対する電気駆動装置を調節することにより
達成できる。例えば、光学スイッチ１５６，１５８が赤
色成分を青色成分より長い時間透過させる。ＬＣＤパネ
ル１３２，１５０に対する駆動電子装置を、赤と青の色
成分が透過中に赤と青の画像が生成されるように調節す
る。異なる色成分を透過させる相対時間量を調節し、Ｌ
ＣＤパネルの駆動電子装置を調節することにより、所望
の色バランスを得ることができる。
スは光学スイッチ１５６，１５８が１つ色成分を他の色
成分より長い時間透過させるように光学スイッチ１５
６，１５８に対する電気駆動装置を調節することにより
達成できる。例えば、光学スイッチ１５６，１５８が赤
色成分を青色成分より長い時間透過させる。ＬＣＤパネ
ル１３２，１５０に対する駆動電子装置を、赤と青の色
成分が透過中に赤と青の画像が生成されるように調節す
る。異なる色成分を透過させる相対時間量を調節し、Ｌ
ＣＤパネルの駆動電子装置を調節することにより、所望
の色バランスを得ることができる。
【００５３】なお、本明細書において採用した用語と表
現は、限定のためではなく説明のためのに用いたもので
あり、かような用語と表現の使用にあたって、図面を含
めた明細書に記載した特徴又は部分を表わす同等の用語
と表現を排除する意図は全くなく、本発明の範囲は、特
許請求範囲にのみ規定され制限されることを確認する。
現は、限定のためではなく説明のためのに用いたもので
あり、かような用語と表現の使用にあたって、図面を含
めた明細書に記載した特徴又は部分を表わす同等の用語
と表現を排除する意図は全くなく、本発明の範囲は、特
許請求範囲にのみ規定され制限されることを確認する。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、両方の偏光状態の光が効率よく投影表示シス
テムを透過して明るい画像を生み出し、偏光度の低下作
用を受けることなく所望の色温度を達成し、構成品の数
が少なく、システムの物理的寸法が小さく、投影レンズ
の後方作動距離が比較的短い、液晶投影表示システムを
得ることができる。
によれば、両方の偏光状態の光が効率よく投影表示シス
テムを透過して明るい画像を生み出し、偏光度の低下作
用を受けることなく所望の色温度を達成し、構成品の数
が少なく、システムの物理的寸法が小さく、投影レンズ
の後方作動距離が比較的短い、液晶投影表示システムを
得ることができる。
【図１】本発明による投影表示システムの一実施例を説
明するための概略図である。
明するための概略図である。
【図２】本発明による投影表示システムの他の実施例を
説明するための概略図である。
説明するための概略図である。
【図３】従来の投影表示システムの一例を説明するため
の概略図である。
の概略図である。
１０…投影表示システム、１２，１１２…光源、１４…
照明機構、１６…偏光機構、１８…分割機構、２０…再
結合機構、２２…投影機構、２４…ランプ、２６…反射
鏡、２８，３０，４４，４６…ダイクロイックフィル
タ、３２，３４，３６，１２２，１２８，１３８，１４
６…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、３８，４０，４
２，１３０，１３２，１４８，１５０…液晶ディスプレ
イ（ＬＣＤ）、４８、１４０…投影レンズ、１１４…回
転カラーホイール、１１６…黄色セグメント、１１８…
シアンセグメント、１２０，１２０′…セパレータ、１
２４，１４２…偏光子、１２６，１３４，１４４…色成
分選択回転子、１３６，１５４…アナライザ、１５６，
１５８…光学スイッチ。
照明機構、１６…偏光機構、１８…分割機構、２０…再
結合機構、２２…投影機構、２４…ランプ、２６…反射
鏡、２８，３０，４４，４６…ダイクロイックフィル
タ、３２，３４，３６，１２２，１２８，１３８，１４
６…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、３８，４０，４
２，１３０，１３２，１４８，１５０…液晶ディスプレ
イ（ＬＣＤ）、４８、１４０…投影レンズ、１１４…回
転カラーホイール、１１６…黄色セグメント、１１８…
シアンセグメント、１２０，１２０′…セパレータ、１
２４，１４２…偏光子、１２６，１３４，１４４…色成
分選択回転子、１３６，１５４…アナライザ、１５６，
１５８…光学スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/30 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｂ 9/31 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０
Claims (23)
- 【請求項１】 第１の色成分と第２の色成分と第３の色
成分を有する非偏光光を発生する光源と、前記第２の色
成分及び第３の色成分を互いに異なる透過時間で選択的
に透過させる少なくとも１つの色選択装置と、前記第１
の色成分の一方の偏光状態の光について画像生成を行う
第１の偏光変調器と、前記第１の成分の他方の偏光状態
の光について画像生成を行う第２の偏光変調器と、前記
第２の色成分と第３の色成分の一方の偏光状態の光につ
いて画像生成を行う第３の偏光変調器と、前記第２の色
成分と第３の色成分の他方の偏光状態の光について画像
生成を行う第４の偏光変調器と、各前記偏光変調器で生
成された画像を投影する投影レンズとを含んで成ること
を特徴とする投影表示システム。 - 【請求項２】 前記第１ないし第３の色成分のうちの１
つの色成分の一部が、他の色成分の一部と重なることを
特徴とする請求項１に記載の投影表示システム。 - 【請求項３】 前記第１ないし第３の色成分のうちの各
色成分は、他の色成分と重ならないことを特徴とする請
求項１に記載の投影表示システム。 - 【請求項４】 前記色選択装置は、カラーホイールであ
ることを特徴とする請求項１に記載の投影表示システ
ム。 - 【請求項５】 前記色選択装置は、光学スイッチである
ことを特徴とする請求項１に記載の投影表示システム。 - 【請求項６】 特定の色成分の偏光方向を回転させる色
成分選択回転子をさらに含んでいることを特徴とする請
求項１に記載の投影表示システム。 - 【請求項７】 前記色選択装置は、前記第２の色成分を
第１時間の間透過させるとともに、前記第３の色成分を
第２時間の間透過させ、前記第１時間が前記第２時間と
異なっていることを特徴とする請求項１に記載の投影表
示システム。 - 【請求項８】 前記色選択装置に同期した駆動電子装置
をさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載の
投影表示システム。 - 【請求項９】 前記駆動電子装置は、前記第１及び第２
偏光変調器の対と前記第３及び第４の偏光変調器の対と
を異なるフレームレートで駆動することを特徴とする請
求項８に記載の投影表示システム。 - 【請求項１０】 少なくとも第１の色成分と第２の色成
分を有する非偏光光を発生する光源と、前記第２の色成
分を異なる透過時間で選択的に透過させる少なくとも１
つの色選択装置と、前記第１の色成分の一方の偏光状態
の光について画像生成を行う第１の偏光変調器と、前記
第１の色成分の他方の偏光状態の光について画像生成を
行う第２の偏光変調器と、前記第２の色成分の一方の偏
光状態の光について画像生成を行う第３の偏光変調器
と、前記第２の色成分の他方の偏光状態の光について画
像生成を行う第４の偏光変調器と、各前記偏光変調器で
生成された画像を投影する投影レンズとを含んで成るこ
とを特徴とする投影表示システム。 - 【請求項１１】 前記色選択装置は、カラーホイールで
あることを特徴とする請求項１０に記載の投影表示シス
テム。 - 【請求項１２】 前記色選択装置は、光学スイッチであ
ることを特徴とする請求項１０に記載の投影表示システ
ム。 - 【請求項１３】 特定の色成分の偏光方向を回転させる
色成分選択回転子をさらに含んでいることを特徴とする
請求項１０に記載の投影表示システム。 - 【請求項１４】 少なくとも３つの色成分を有する非偏
光光を発生する光源と、異なる色成分を異なる透過時間
で選択的に透過させる１つの色選択装置と、第１偏光状
態の光用の光路と第２偏光状態の光用の光路とが設定さ
れ、各前記光路の光が前記３つの色成分の各々の画像を
生成する偏光セパレータと、該偏光セパレータが生成し
た画像を投影するための投影レンズとを含んで成ること
を特徴とする投影表示システム。 - 【請求項１５】 前記色選択装置は、カラーホイールで
あることを特徴とする請求項１４に記載の投影表示シス
テム。 - 【請求項１６】 前記色選択装置は、光学スイッチであ
ることを特徴とする請求項１４による投影表示システ
ム。 - 【請求項１７】 各前記光路上に、特定の色成分の偏光
方向を回転させる色成分選択回転子がさらに設けられて
いることを特徴とする請求項１４に記載の投影表示シス
テム。 - 【請求項１８】 各前記光路上に、複数の偏光変調器が
さらに設けられていることを特徴とする請求項１４に記
載の投影表示システム。 - 【請求項１９】 少なくとも２つの偏光状態を有すると
ともに、第１の色成分，第２の色成分及び第３の色成分
を有する光を発生するステップと、前記第２の色成分及
び第３の色成分を異なる透過時間で選択的に透過させる
ステップと、前記第１の色成分の各々の偏光状態の光に
ついて画像を生成し、前記第２の色成分及び第３の色成
分の各々の偏光状態の光について前記第１の色成分とは
異なる時間に画像を生成するステップと、前記画像を投
影レンズより投影するステップとを含んで成ることを特
徴とする投影表示方法。 - 【請求項２０】 前記各々の偏光成分のうち、第１の偏
光状態の光が第１の光路に沿って進行し、第２の偏光状
態の光が第２の光路に沿って進行することをことを特徴
とする請求項１９に記載の投影表示方法。 - 【請求項２１】 前記第１ないし第３の色成分のうち１
つの色成分を第１偏光状態から第２偏光状態に選択的に
変換し、他の色成分を前記第１偏光状態に維持するステ
ップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の
投影表示方法。 - 【請求項２２】 １つのカラーホイールが前記第２の色
成分及び第３の色成分を選択的に透過させることを特徴
とする請求項１９に記載の投影表示方法。 - 【請求項２３】 １つの光学スイッチが前記第２の色成
分及び第３の色成分を選択的に透過させることを特徴と
する請求項１９に記載の投影表示方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/366943 | 1999-08-04 | ||
| US09/366,943 US6309071B1 (en) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Liquid crystal projection display system |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083461A true JP2001083461A (ja) | 2001-03-30 |
| JP3625050B2 JP3625050B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=23445267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000215366A Expired - Fee Related JP3625050B2 (ja) | 1999-08-04 | 2000-07-17 | 投影表示システム及び投影表示方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6309071B1 (ja) |
| EP (1) | EP1081964B9 (ja) |
| JP (1) | JP3625050B2 (ja) |
| DE (1) | DE60043802D1 (ja) |
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