JP2002341436A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 解像度の低下が少なく、かつ明るさを保ちつ
つ映像の色バランスが良好な投写型表示装置を安価に提
供する。 【解決手段】 光源からの光を、赤、青、緑の三色光に
分離する色分離手段から出射される各色光を変調して、
各色光により形成される光学像を表示する赤色用、青色
用、緑色用の３枚の表示デバイスと、前記３枚の表示デ
バイスからの各々の出力光を合成する色合成部と、前記
色合成部からの出力光をスクリーン上に投写表示する投
写レンズと、前記３枚の表示デバイスが前記投写レンズ
の焦点の位置に配置されるよう調整するフォーカス調整
部とを有し、赤色用と青色用の表示デバイスの少なくと
もひとつの表示デバイスの画素数が、緑色用の表示デバ
イスの画素数より少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶素子等の画素を
マトリクス状に配置した表示デバイスを用いて、その表
示デバイスの形成する光学像を光学系によってスクリー
ン上に拡大投写して表示するよう構成した、投写型表示
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、投写型表示装置に用いられる表示
デバイスとしては、透過型液晶パネル、反射型液晶パネ
ル等があるが、最も一般的なものは、透過型液晶パネル
である。これらの液晶パネルを用いた投写型表示装置が
一般に液晶プロジェクターと呼ばれ、業務用や家庭用と
して実用化されている。例えば単板式の透過型液晶パネ
ルを用いた液晶プロジェクターは、光源からの白色光が
照射される１枚の液晶パネルの各画素上に赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの原色光（以下、３原色光と記
す。）のうちのいずれかの原色光を選択的に透過させる
カラーフィルターを設けている。透過型液晶パネルに平
面的にマトリクス状に配置された画素から、光の３原色
に対応するビデオ信号に基づき、それぞれの原色光がこ
のカラーフィルターにより選択的に透過され、液晶パネ
ルの出力光としてスクリーンに拡大投写される。単板式
の透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクターは、こ
のようにしてスクリーン上にカラー映像を表示すること
ができる。

【０００３】また、特許番号第２９７３４９４号に示さ
れているような、液晶パネルを２枚用いた２板式液晶プ
ロジェクターの提案も多数なされている。これに対し近
年、高輝度高解像度が実現できるために、３原色光にそ
れぞれ対応する３枚の液晶パネルを用いた３板式の液晶
プロジェクターも実用化されてきた。現在ではこの３板
式のものが主流となっており、特にＰＣ出力の高解像度
グラフィック画像の表示に対応できる３板式の液晶プロ
ジェクターは業務用として急速に普及しつつある。

【０００４】図６は、従来の３板式の液晶プロジェクタ
ーにおける光学系の構成を示す図である。以下、図６を
参照しながら従来の３板式の液晶プロジェクターの動作
について説明する。図６の従来例の構成において、光源
ランプ１としては、ハロゲンランプ、メタルハライドラ
ンプ、あるいは高圧水銀ランプ等の白色光を出射する光
源が用いられる。この光源ランプ１を出射した白色光Ｗ
は、所定の波長の光を選択的に透過あるいは反射する第
１のダイクロイックミラー２に入射する。この第１のダ
イクロイックミラー２では、青色光（以下Ｂ光という）
が透過され、黄色光（赤色光（以下Ｒ光）と緑色光（以
下Ｇ光）の合成光）が反射される。

【０００５】第１のダイクロイックミラー２を透過した
Ｂ光は、ガラス板の表面にアルミ蒸着膜を形成したミラ
ー５で反射され、集光レンズ７を通って液晶パネル１０
に入射する。そして、フォーカス調整手段である位置調
整機構２７により、液晶パネル１０が合成プリズム１３
を介して投写レンズ１４の焦点位置に配置されるように
調整される。この液晶パネル１０には、Ｂ光に対応する
ビデオ信号が入力され、このビデオ信号に基づき液晶パ
ネル１０の透過率が変調されることによって、青色の光
学像が形成される。

【０００６】また、第１のダイクロイックミラー２で反
射されたＲ光とＧ光は、第２のダイクロイックミラー３
により、Ｇ光が反射され、Ｒ光が透過される。第２のダ
イクロイックミラー３で反射されたＧ光は、集光レンズ
８を通って液晶パネル１１に入射する。そして、フォー
カス調整手段である位置調整機構２８により、液晶パネ
ル１１が合成プリズム１３を介して投写レンズ１４の焦
点位置に配置されるように調整される。この液晶パネル
１１には、Ｇ光に対応するビデオ信号が入力され、この
ビデオ信号に基づき液晶パネル１１の透過率が変調され
ることによって、緑色の光学像が形成される。

【０００７】さらに、第２のダイクロイックミラー３を
透過したＲ光は、ミラー４で反射され、さらにミラー６
で反射され、集光レンズ９を通って液晶パネル１２に入
射する。そして、フォーカス調整手段である位置調整機
構２９により、液晶パネル１２が合成プリズム１３を介
して投写レンズ１４の焦点位置に配置されるように調整
される。この液晶パネル１２には、Ｒ光に対応するビデ
オ信号が入力され、このビデオ信号に基づき液晶パネル
１２の透過率が制御されることによって、赤色の光学像
が形成される。

【０００８】液晶パネル１０、液晶パネル１１、及び液
晶パネル１２において形成された各色の光学像は、色合
成手段である合成プリズム１３で１つのカラー光学像に
合成され、投写レンズ１４によってカラー光学像が図示
しないスクリーン上に拡大投写される。

【０００９】位置調整機構２７、位置調整機構２８、及
び位置調整機構２９により、液晶パネル１０、液晶パネ
ル１１、及び液晶パネル１２がそれぞれ精度良く投写レ
ンズ１４の焦点位置に配置されることにより、３枚の液
晶パネルからの出力光に対応するスクリーン上の各色の
映像のフォーカスが合致してフルカラーの鮮明な画像が
得られる。従来の３板式の液晶プロジェクターにおいて
は、高解像度のＰＣ出力等の映像を忠実に投写するた
め、Ｒ、Ｇ、Ｂ各光像用の液晶パネル１０、液晶パネル
１１、及び液晶パネル１２にそれぞれ画素数の多い同じ
超高解像度液晶パネルを用いており、したがって３つの
液晶パネルにおける画素数は同一にしていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の３板
式の液晶プロジェクターは、３枚の超高解像度液晶パネ
ルを用いているため、単板式および２板式に比べ解像度
が高く、高輝度高画質である。しかしその反面、光源か
らの光を３色に分解し再び合成するために光学系の構成
が複雑になる。また、画素数の多い高価な液晶パネルを
３枚使用するために、その製造コストのコストアップが
避けられず、家庭用としては非常に高価格になってしま
うという問題があった。

【００１１】さらに、現在一般に用いられている光源ラ
ンプの波長分布は、人の眼の比視感度に対応した３原色
光の規格値を再現するには不適当であり、その波長分布
のままでは色バランスが悪く、色バランスをとるために
は過剰な原色光であるＧ光を光学フィルターで減光させ
る必要があった。一方、液晶プロジェクターは、表示映
像の明るいほどその商品価値が高いため、明るさ重視の
光学設計を行う必要があった。したがってもし明るさを
重視してＧ光の減光を少なくすると、Ｒ光及びＢ光の成
分がＧ光成分に対し相対的に少なくなってしまい、映像
の色バランスが悪くなってしまうという問題があった。

【００１２】本発明の目的は、高解像度で、かつ表示映
像の明るい、色バランスの良好な投写型表示装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の投写型表示装置
は、白色光を照射する光源、前記光源から照射される白
色光を、Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光の３原色光に分離する色分離
手段、前記色分離手段から出射される各原色光を変調し
て、各原色光の光学像を形成する赤色用、青色用、緑色
用の３枚の表示デバイス、前記３枚の表示デバイスから
の各々の出力光を合成する色合成手段、前記色合成手段
からの出力光をスクリーン上に拡大投写して表示するた
めの投写レンズ、及び前記スクリーン上の画像のフォー
カスを前記各原色光の光学像の間で合致させるように、
前記３枚の表示デバイスが前記投写レンズの焦点位置に
それぞれ配置されるように調整する、それぞれの表示デ
バイスに対するフォーカス調整手段を有し、前記赤色用
表示デバイス及び青色用表示デバイスの少なくとも一つ
の表示デバイスの画素数を、緑色用表示デバイスの画素
数より少なくしたことを特徴とする。

【００１４】例えばＧ光用に画素数の多い超高解像度グ
ラフィックパネル（８００×６００ドット）（以下、Ｓ
ＶＧＡパネルという）を用い、Ｒ光用とＢ光用とに高解
像度グラフィックパネル（６４０×４８０ドット）（以
下、ＶＧＡパネルという）を使用する構成とした場合の
作用について説明する。映像の解像度は輝度成分の解像
度で決まる。３原色光に対する人の眼の比視感度は、Ｒ
光：Ｇ光：Ｂ光に対して略３：６：１である。また、一
般的に同一サイズの液晶パネルでは、画素数の少ないパ
ネルは画素数の多いパネルに比べ、実施例の説明で後述
するようにそのパネル全体としての光の透過率が高く、
製造コストも安価である。

【００１５】それゆえ、ＶＧＡパネルを透過するＲ光及
びＢ光の光量はＳＶＧＡパネルを透過するＧ光の光量よ
り多くなり、比視感度の低いＲ光及びＢ光の輝度はＧ光
の輝度より高くなる。したがって、本発明によると、実
質的にはスクリーン上に投写される映像の解像度の低下
を生ずることなく所定の合成色彩画の輝度を維持したま
ま、ほぼＳＶＧＡパネルの解像度を維持できる。特にビ
デオ等の動画においては、劣化は認識されることはな
い。その結果、本発明の構成によれば、解像度の劣化は
少なく、かつＲ光及びＢ光の透過光量を多くできるため
に、明るさを犠牲にすることなく映像の色バランスを良
くした投写型表示装置を安価に提供できる。

【００１６】上記構成の投写型表示装置において、スク
リーン上に合成されて投写表示される画像の解像度が実
質的に低下しない範囲で、少なくとも一つの表示デバイ
スの調整位置を前記投写レンズの焦点位置からずらせて
調整することは実用上好ましい。画素数の異なる表示デ
バイスを用いるとき、周期的な画素配列が相互作用する
ことによってスクリーン上の投写画像にモアレ縞が生じ
ることが知られている。ところが画素数の異なる各表示
デバイスのうちの画像の解像度への影響の比較的少ない
原色光の画像の焦点を甘くしても全体の画質の低下への
影響は少ない。したがって、この方法により画像の相互
作用を緩和して、モアレ縞による画質低下を実質的に防
ぎうる。

【００１７】また、上記構成の投写型表示装置におい
て、前記３枚の表示デバイスからの出力光に対応するス
クリーン上の画像の大きさが合致する方向に、少なくと
も一つの表示デバイスの位置を前記投写レンズの焦点位
置よりずらせて調整するのが好ましい。同一サイズとい
えども画素数の異なる表示デバイスは、厳密には表示エ
リアの大きさが異なるために、スクリーン上に合成され
た各色間の投写画像の大きさが異なってしまうことがあ
る。３枚の表示デバイスからの出力光に対応するスクリ
ーン上の画像の大きさが合致する方向に、表示デバイス
の光軸上の位置を前記投写レンズの合焦位置よりずらせ
ることによって、投写画像のモアレ縞による画質低下を
防ぎながら、各色間の投写画像の大きさが異なることに
よる投写画像の画質低下を改善できる。

【００１８】本発明の他の観点による投写型表示装置
は、上記構成の投写型表示装置において、前記３枚の表
示デバイスのうち、少なくとも一つの表示デバイスと、
前記色合成手段との間の光路上に、光学的ローパスフィ
ルタを配置したことを特徴とする。この構成によれば、
画素数の異なる表示デバイスを用いるとき、その表示デ
バイスに入射する光を光学的ローパスフィルタにより適
度に散乱させ、その光成分による相互作用を抑制でき
る。その結果、全ての表示デバイスのスクリーン上の投
写画像の焦点を鮮明にした状態でモアレ縞の発生を防止
して、このモアレ縞による画質低下を防止することがで
きる。

【００１９】本発明のさらに他の観点による投写型表示
装置は、上記構成の投写型表示装置において、前記３枚
の表示デバイスのうち、少なくとも一つの表示デバイス
と、前記色合成手段との間の光路上に、前記表示デバイ
スからの出力光に対応するスクリーン上の画像の大きさ
を変化させる光学素子を配置したことを特徴とする。同
一サイズといえども画素数の異なる表示デバイスの表示
エリアの大きさが異なっていたり、異なるサイズの表示
デバイスを用いた構成の投写型表示装置において、スク
リーン上に合成された各色間の投写画像の大きさが異な
るため、特に周辺部において画質が低下することがあ
る。この構成によれば、光学素子によって全ての表示デ
バイスの表示エリアを同じ大きさにして、表示デバイス
の表示エリアの大きさが異なることによる画質劣化を防
止することができる。その結果、全ての表示デバイスの
スクリーン上の投写画像の焦点を鮮明にした状態で、各
色間の投写画像の大きさが異なることによる画質低下を
改善できる。

【００２０】本発明のさらに他の観点による投写型表示
装置は、上記構成の投写型表示装置において、前記３枚
の表示デバイスのそれぞれの表示画像の大きさを変える
拡大縮小回路を含む映像信号処理手段を備え、前記３枚
の表示デバイスに対応したそれぞれの拡大縮小回路のう
ち、少なくとも一つの表示デバイスに対応した拡大縮小
回路の拡大縮小率が、他の表示デバイスに対応する拡大
縮小回路の拡大縮小率と異なることを特徴とする。同一
サイズといえども画素数の異なる表示デバイスの表示エ
リアの大きさが異なっていたり、異なるサイズの表示デ
バイスを用いた構成の投写型表示装置において、スクリ
ーン上に合成された各色間の投写画像の大きさが異なる
ため、特に周辺部において画質が低下することがある。
この構成によれば、光学素子によって全ての表示デバイ
スの表示エリアを同じ大きさにして、表示デバイスの表
示エリアの大きさが異なることによる画質劣化を防止す
ることができる。その結果、全ての表示デバイスのスク
リーン上の投写画像の焦点を鮮明にした状態で、各色間
の投写画像の大きさが異なることによる画質低下を改善
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の投写型表示装置の
好適な実施例として３板式の液晶プロジェクターについ
て添付の図面を参照しつつ説明する。なお、従来例との
対比を明瞭にするため、従来例と同じ部分には同一符号
を付して説明する。

【００２２】《実施例１》図１は本発明の実施例１の３
板式の液晶プロジェクターにおける光学系の構成を示す
図である。図１において、光源ランプ１は、ハロゲンラ
ンプやメタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の白色
光を出射する光源が用いられる。この光源ランプ１を出
射した白色光Ｗは、所定の波長の光を選択的に透過ある
いは反射する第１のダイクロイックミラー２に入射さ
れ、Ｂ光が透過され、黄色光であるＲ光とＧ光とが反射
される。

【００２３】第１のダイクロイックミラー２を透過した
Ｂ光は、ガラス板の表面にアルミ蒸着膜を形成したミラ
ー５で反射され、集光レンズ７で集光され、液晶パネル
１０ａに入射する。この液晶パネル１０ａは、ＶＧＡパ
ネル（６４０×４８０ドット）であり、その位置がフォ
ーカス調整手段である位置調整機構２７で投写レンズ１
４の焦点位置に調整される。この液晶パネル１０ａに
は、青色光に対応する画像情報を有するビデオ信号が入
力され、そのビデオ信号により透過率が変調制御される
ことによって、青色の光学像が形成される。

【００２４】第１のダイクロイックミラー２で反射され
た黄色光は、第２のダイクロイックミラー３により、Ｇ
光が反射され、Ｒ光が透過される。反射したＧ光は、集
光レンズ８で集光され、液晶パネル１１に入射する。こ
の液晶パネル１１は、液晶パネル１０ａ、１２ａより画
素数の多いＳＶＧＡパネル（８００×６００ドット）で
あり、その位置が位置調整機構２８で投写レンズ１４の
焦点位置に調整される。この液晶パネル１１には、Ｇ光
に対応する画像情報を有するビデオ信号が入力され、そ
のビデオ信号により透過率が変調制御されることによっ
て、緑色の光学像が形成される。

【００２５】第２のダイクロイックミラー３を透過した
Ｒ光は、ミラー４で反射され、さらにミラー６で反射さ
れ、集光レンズ９で集光され、液晶パネル１２ａに入射
する。この液晶パネル１２ａは、ＶＧＡパネル（６４０
×４８０ドット）であり、その位置が位置調整機構２９
で投写レンズ１４の焦点位置に調整される。この液晶パ
ネル１２ａには、赤色光に対応する画像情報を有するビ
デオ信号が入力され、そのビデオ信号により透過率が変
調制御されることによって、赤色の光学像が形成され
る。

【００２６】各液晶パネル１０ａ、１１、１２ａで形成
された各色の光学像は、色合成手段である合成プリズム
１３で一つに合成されて、投写レンズ１４によってカラ
ー映像が図示しないスクリーン上に、焦点が合った状態
で拡大投影される。このとき、液晶パネル１０ａ、液晶
パネル１１、液晶パネル１２ａの位置が、それぞれ位置
調整機構２７、位置調整機構２８、位置調整機構２９に
より合成プリズム１３を介して精度良く投写レンズ１４
の焦点位置に調整される。このことにより、３原色光の
光学像を表示する３枚の液晶パネルからの出力光に基づ
くスクリーン上の赤色、青色、緑色の各映像の合焦点の
作用において全体的な焦点調整が得られる。

【００２７】本実施例１では、Ｇ光用の液晶パネル１１
に画素数の多いＳＶＧＡパネル（８００×６００ドッ
ト）を用い、Ｒ光用の液晶パネル１２ａとＢ光用の液晶
パネル１０ａにＶＧＡパネル（６４０×４８０ドット）
を使用している。映像の解像度は主として輝度成分の解
像度で決まる。人の眼のＲ光、Ｇ光、Ｂ光に対する視感
度、いわゆるＲＧＢ比視感度は、Ｒ光：Ｇ光：Ｂ光の比
が略３：６：１（０.３：０.６：０.１）である。 そ
れゆえ、３枚の液晶パネルを全てＳＶＧＡパネルで構成
する従来の３板式の液晶プロジェクターの水平解像度を
１．０とすると、本実施例１の３板式液晶プロジェクタ
ーの水平解像度は下式（１）で表される。

【００２８】 640÷800×０.３＋800÷800×０.６＋640÷800×０.１≒０.９２ （１）

【００２９】つまり、３枚の液晶パネルを全てＳＶＧＡ
パネルで構成する従来の３板式の液晶プロジェクターに
比べ解像度の低下は少なく、実施例１の構成でも実質的
にＳＶＧＡパネルの解像度を実現できる。特に、ビデオ
等の動画においては、解像度の低下は人の眼では認識で
きない。

【００３０】また、３枚の液晶パネルを全てＳＶＧＡパ
ネルで構成する従来の３板式の液晶プロジェクターで
は、映像の色バランスを良くするため過剰な原色光であ
るＧ光を光学フィルターで減光させて明るさを犠牲にし
ていた。液晶パネルにおいては、画素の表示部の面積が
なるべく大きくなるように、駆動回路の配線や駆動素子
であるＴＦＴトランジスタなどを配置する各画素間の枠
状の非表示部の幅は単位寸法当りの画素数にかかわらず
技術的に可能な限り狭くなるよう構成されている。すな
わち、図２の（ａ）に示すＶＧＡパネルの各画素５０ａ
間の非表示部の幅５１ａと、図２の（ｂ）に示すＳＶＧ
Ａパネルの各画素５０間の非表示部の幅５１とは実際上
同じ幅となっている。したがって、あるサイズのＶＧＡ
パネルの単位面積あたりの画素間の枠の幅の合計は、同
一サイズのＳＶＧＡパネルの単位面積あたりの画素間の
枠の幅の合計より少なく、それ故ＶＧＡパネルの単位面
積あたりの光の透過量は、同じ単位面積あたりのＳＶＧ
Ａのそれに比べて大きい。

【００３１】それゆえ、本実施例１の構成では、ある単
位面積のＶＧＡパネルを用いたＲ光用液晶パネル及びＢ
光用液晶パネルを透過するＲ光成分及びＢ光成分の光量
と、同じ単位面積のＳＶＧＡパネルを用いたＧ光用パネ
ルを透過するＧ光成分の光量とを実質的に同等にするこ
とができる。したがって、Ｇ光を減光させず,Ｒ光とＢ
光の光量を増加させて映像の色バランスを改善できる。
こうして、３枚の液晶パネルをＳＶＧＡパネルで構成す
る従来の３板式の液晶プロジェクターに対比して、本実
施例１の構成では、明るさを犠牲にすることなく映像の
色バランスを改善することができた。さらに、ＶＧＡパ
ネルは、同一サイズのＳＶＧＡパネルに比べ、画素数が
少ないため安価に製造できることは明らかである。

【００３２】以上説明したように、本実施例１の液晶プ
ロジェクターによれば、実質的に解像度の低下がなく、
かつ明るさを犠牲にせずに色バランスを良くできる投写
型表示装置を安価に提供することが可能である。

【００３３】上述した実施例１の液晶プロジェクターの
動作において、画素数の異なる液晶パネルを用いると、
周期的な画素配列が相互に干渉作用をすることによって
スクリーン上の投写画像にモアレ縞が生じるため、画質
が低下することがある。そこで、映像の解像度は輝度成
分の解像度で決まることを利用し、Ｂ光用の液晶パネル
１０ａ及びＲ光用の液晶パネル１２ａの位置を投写レン
ズ１４の焦点位置から実質的に解像度が劣化しない範囲
でずらせて配置するように、それぞれの位置調整機構２
７及び位置調整機構２９によリ調整する。その結果、フ
ォーカスが甘くなることにより、この干渉作用が低減さ
れ、モアレ縞の発生を防止することができる。Ｂ光及び
Ｒ光の比視感度は低いため、フォーカスが多少甘くなっ
ても実質的に解像度を低下させずにモアレ縞による画質
低下を防ぐことができる。

【００３４】このようにすることによって、本実施例１
の液晶プロジェクターによれば、モアレ縞による画質低
下を改善でき、かつ、解像度の低下の少ない、明るさを
犠牲にせずに色バランスを良くできる投写型表示装置を
安価に提供することが可能である。

【００３５】上述した実施例１の液晶プロジェクターの
動作において、同一サイズでも画素数の異なる液晶パネ
ルでは、厳密には表示エリアの大きさが僅かに異なって
くる。したがって、スクリーン上に合成された各色間の
投写画像の大きさが異なってくる。特に投写拡大率を大
きくした場合には、この表示エリアの大きさの差によっ
て周辺部の画質低下が目立つようになる。

【００３６】本実施例１の液晶プロジェクターは、Ｂ光
用の液晶パネル１０ａ及びＲ光用の液晶パネル１２ａと
して用いるＶＧＡパネルの表示エリアが、Ｇ光用の液晶
パネル１１として用いるＳＶＧＡパネルの表示エリアよ
り小さい。そこで、モアレ縞による画質低下を改善する
ため、Ｂ光用の液晶パネル１０ａ及びＲ光用の液晶パネ
ル１２ａの位置を位置調整機構２７及び位置調整機構２
９により投写レンズ１４の焦点位置からずらせて配置す
る際に、合成プリズム１３に近い方向にずらせる。これ
により、Ｒ光及びＢ光による投写画像の大きさをＧ光の
投写画像の大きさとを等しくすることができる。このよ
うにすることによって、本実施例１の液晶プロジェクタ
ーによれば、投写画像のモアレ縞による画質低下を防ぎ
ながら、各色間の投写画像の大きさが異なることによる
画質低下を改善できる。

【００３７】《実施例２》図３は、本発明の実施例２の
３板式の液晶プロジェクターの光学系の構成を示す図で
ある。図３に示す実施例２の３板式の液晶プロジェクタ
ーの光学系は、図１に示す実施例１のものに光学的ロー
パスフィルタ１５、１６を追加した点が異なるものであ
る。したがって、実施例１と同じ部分には同じ符号を付
し重複する説明を省略する。図３に示した実施例２の３
板式の液晶プロジェクターでは、液晶パネル１０ａ及び
液晶パネル１２ａと合成プリズム１３との間の光路上に
それぞれ光学的ローパスフィルタ１５及び光学的ローパ
スフィルタ１６を配置している。

【００３８】この光学的ローパスフィルタ１５、１６と
しては、例えば、２次元あるいは１次元の正弦波状回折
格子が用いられ、入射する光を適度に散乱させる機能を
有している。したがって、透過する光量の多いＶＧＡパ
ネルを用いた液晶パネル１０ａ及び液晶パネル１２ａを
それぞれ透過したＢ光及びＲ光が適度に散乱されるた
め、実質的に解像度を低下させずにモアレ縞による画質
低下を防ぐことができる。その結果、本実施例２の３板
式液晶プロジェクターによれば、実施例１で行った、Ｂ
光用の液晶パネル１０ａ及びＲ光用の液晶パネル１２ａ
の位置を投写レンズ１４の焦点位置からずらせてフォー
カスを甘くするということ、をしなくてもモアレ縞によ
る画質低下を改善できる。

【００３９】《実施例３》図４は、実施例３の３板式の
液晶プロジェクターの光学系の構成を示す図である。こ
の実施例３の３板式の液晶プロジェクターの光学系は、
実施例２のものの光学的ローパスフィルタの代わりに拡
大レンズ１７、１８を追加した点が異なるものである。
したがって、実施例２と同じ部分には同じ符号を付し重
複する説明を省略する。図４において、実施例３の３板
式の液晶プロジェクターは、液晶パネル１０ａ及び液晶
パネル１２ａと合成プリズム１３との間に、それぞれス
クリーンに投写される画像の大きさを変化させる凸レン
ズ１７及び凸レンズ１８を配置している。この凸レンズ
１７、１８は、それぞれ液晶パネル１０ａ及び液晶パネ
ル１２ａから入射された光学像を拡大し、スクリーン上
に表示される投写画像の大きさを大きくするものであ
る。

【００４０】前述の実施例１の液晶プロジェクターの動
作において説明したように、同一サイズといえども画素
数の異なる液晶パネルは、厳密には表示エリアの大きさ
が異なるため、スクリーン上に投写された各色の投写画
像の大きさが異なり、それにより色にじみ現象が生じて
画質が低下する。したがって、この実施例３では、表示
エリアの小さいＶＧＡパネルを用いた液晶パネル１０ａ
及び液晶パネル１２ａによるＢ光及びＲ光の光学像の大
きさを、それぞれ凸レンズ１７、１８により拡大してＳ
ＶＧＡパネルを用いたＧ光用液晶パネル１１の表示エリ
アと同一の大きさにして、合成プリズム１３で１つのカ
ラー画像に合成する。このようにして、スクリーン上に
投写される各色の投写画像の大きさを同一にして画質の
低下を防止している。

【００４１】また、この実施例３の液晶プロジェクター
の構成は、異なるサイズの液晶パネルを用いたものにも
適用できる。その結果、本実施例３の３板式の液晶プロ
ジェクターによれば、実施例１のようにＢ光用の液晶パ
ネル１０ａ及びＲ光用の液晶パネル１２ａの位置を投写
レンズ１４の焦点位置からずらせてフォーカスを甘くし
なくても、各色間の投写画像の大きさが異なることによ
る画質低下を防ぎうる。

【００４２】《実施例４》図５は、本発明の実施例４の
３板式の液晶プロジェクターにおける映像信号処理回路
の構成を示すブロック図である。実施例４の３板式の液
晶プロジェクターは、実施例１のものと光学系は同じ
で、映像信号処理回路の構成のみが異なるものである。
したがって、映像信号処理回路について説明する。図５
において、投写型表示装置である３板式の液晶プロジェ
クターに入力された入力映像信号は、Ａ／Ｄコンバータ
２０によりＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応したディジタル信号
に変換され、映像信号処理回路２４に入力される。

【００４３】映像信号処理回路２４は、一般的な機能と
して、投写する映像に対する水平方向，垂直方向の位置
調整、位相調整、水平方向のサイズ調整、キーストン補
正（台形歪み補正)等の画像調整機能、及び表示映像の
黒レベル、明るさ、コントラスト、γ補正等の数多くの
画質及び表示設定機能を有している。特に、本実施例４
の映像信号処理回路２４は、表示デバイスの画素数と入
力映像信号の画素数を合わせるための解像度変換機能、
及び投写画像の大きさを変えるズーム機能を実現するた
めの拡大縮小機能を有している。

【００４４】映像信号処理回路２４に入力されたＲ、
Ｇ、Ｂの各色の映像信号は、それぞれ拡大縮小回路２
１、拡大縮小回路２２、拡大縮小回路２３に印加され
る。それぞれの拡大縮小回路２１、２２、２３では、画
素数の異なる３原色用の各液晶パネル１０ａ、１１、１
２a上における各画像の表示エリアの大きさが同じにな
るようにするための拡大率縮小率で拡大あるいは縮小さ
れる。その後、こうして拡大あるいは縮小されたＲ、
Ｇ、Ｂの各色の映像信号は、Ｄ／Ａコンバータ２５でそ
れぞれアナログ信号に変換される。このアナログ信号
は、液晶駆動回路２６で反転処理やサンプルホールドさ
れ、それぞれ図１の液晶パネル１２ａ、液晶パネル１
１、液晶パネル１０ａに入力される。液晶駆動回路２６
で処理された映像信号で、液晶パネル１２ａ、液晶パネ
ル１１、液晶パネル１０ａの透過率が変調制御されるこ
とにより、各色の光学像が形成される。この各色の光学
像が、図外の合成プリズムで一つに合成されカラー映像
としてスクリーン上に投写される。

【００４５】ここで、本実施例４の液晶プロジェクター
の光学系は、図１に示す実施例１のものと同じ構成であ
る。すなわち、Ｇ光用の液晶パネル１１に画素数の多い
ＳＶＧＡパネル （８００×６００ドット）を用い、Ｒ
光用の液晶パネル１２ａとＢ光用の液晶パネル１０ａに
ＶＧＡパネル（６４０×４８０ドット）を使用してい
る。前述したように、同一サイズといえども画素数の異
なる液晶パネルは、厳密には表示エリアの大きさが異な
っているため、スクリーン上に合成された各色間の投写
画像の大きさが異なってしまう。

【００４６】本実施例の３板式の液晶プロジェクターで
は、Ｂ光用の液晶パネル１０ａ及びＲ光用の液晶パネル
１２ａの表示エリアが、Ｇ光用液晶パネル１１の表示エ
リアより小さくなっている。したがって、拡大縮小回路
２１と拡大縮小回路２３との拡大縮小率を、拡大縮小回
路２２の拡大縮小率より大きくして、それぞれＲ光及び
Ｂ光の表示エリアをＧ光用液晶パネルの表示エリアと同
じサイズにする。このことによって、３原色の投写画像
の大きさを合致させることができる。本実施例４の映像
処理回路を用いることにより、フォーカス位置と焦点位
置との関係をわざわざずらせなくても、３原色の表示エ
リアの大きさを同一にして鮮明な投写映像を得ることが
可能となる。

【００４７】つまり、本実施例４の３板式の液晶プロジ
ェクターの信号処理回路２４において、拡大縮小回路２
１、拡大縮小回路２２、拡大縮小回路２３の拡大縮小率
を制御することにより、各色間の投写画像の大きさが異
なることによる画質低下を改善できる。

【００４８】なお、実施例１〜４の表示デバイスとし
て、３枚の透過型液晶パネルを用いた投写型表示装置に
ついて説明したが、本発明はそれに限定されず、反射型
表示デバイスや例えばＰＤＰなどの自発光型表示パネル
のように、マトリクス状の画素により形成された表示デ
バイスであれば、本発明の効果が同様に得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上、実施例により詳細に説明したよう
に、本発明の投写型表示装置は、比視感度が高いため解
像度に大きく影響するＧ光の色像を高密度で高価なＳＶ
ＧＡパネルで構成し、逆に解像度への影響の少ないＲ光
とＢ光の色像は比較的低密度でより安価なＶＧＡパネル
で構成した。このことにより、解像度の低下を少なく保
ちつつ、安価で、明るさを犠牲にすることなく色バラン
スを良くできる投写型表示装置を提供することが可能で
ある。また、画素数の少ない各表示デバイスの位置をそ
れぞれの位置調整機構により投写レンズの焦点位置から
ずらせることにより、モアレ縞による画質低下と各色間
の投写画像の大きさが異なるための画質低下を改善でき
る。

【００５０】さらに、このモアレ縞による画質低下は、
光学的ローパスフィルタを用いても改善できる。また、
投写画像の大きさが異なることによる画質低下は、凸レ
ンズを用いたり、拡大縮小回路を用いることによっても
改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の投写型表示装置の光学系の
構成を示す図

【図２】（ａ）ＶＧＡパネルの画素構成を示す部分平面
図 （ｂ）ＳＶＧＡパネルの画素構成を示す部分平面図

【図３】本発明の実施例２の投写型表示装置の光学系の
構成を示す図

【図４】本発明の実施例３の投写型表示装置の光学系の
構成を示す図

【図５】本発明の実施例４の投写型表示装置の映像信号
処理回路の構成を示すブロック図

【図６】従来の投写型表示装置の光学系の構成を示す図

【符号の説明】

１ 光源ランプ ２ 第１のダイクロイックミラー ３ 第２のダイクロイックミラー ４、５、６ ミラー ７、８、９ 集光レンズ １０ａ、１２ａ ＶＳＡパネル １１ ＳＶＧＡパネル １３ 合成プリズム １４ 投写レンズ １５、１６ 光学的ローパスフィルタ １７、１８ 凸レンズ ２０ Ａ／Ｄコンバータ ２１、２２、２３ 拡大縮小回路 ２４ 映像信号処理回路 ２５ Ｄ／Ａコンバータ ２６ 液晶駆動回路 ２７、２８、２９ 位置調整機構 ５０、５０ａ 画素 ５１、５１ａ 間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA19 HA10 HA13 HA21 HA24 HA28 MA03 MA05 MA06 5C060 BA04 BC05 DA01 GA02 GB04 GB06 GB08 HB23 HB26 HC01 HC15 JA13 JB06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白色光を照射する光源、 前記光源から照射される白色光を、赤色光、青色光、緑
   色光の３原色光に分離する色分離手段、 前記色分離手段から出射される各原色光を変調して、各
   原色光の光学像を形成する赤色用、青色用、緑色用の３
   枚の表示デバイス、 前記３枚の表示デバイスからの各々の出力光を合成する
   色合成手段、 前記色合成手段からの出力光をスクリーン上に拡大投写
   して表示するための投写レンズ、 前記スクリーン上の画像のフォーカスを前記各原色光の
   光学像の間で合致させるように、前記３枚の表示デバイ
   スが前記投写レンズの焦点位置にそれぞれ配置されるよ
   うに調整する、それぞれの表示デバイスに対するフォー
   カス調整手段、 を有し、 前記赤色用表示デバイス及び青色用表示デバイスの少な
   くとも一つの表示デバイスの画素数を、緑色用表示デバ
   イスの画素数より少なくした、 ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】 合成され前記スクリーン上に投写表示さ
   れる画像の解像度が実質的に低下しない範囲で、少なく
   とも一つの表示デバイスの光軸上の位置を前記投写レン
   ズの焦点位置からずらして調整したことを特徴とする請
   求項１記載の投写型表示装置。
3. 【請求項３】 前記３枚の表示デバイスからそれぞれス
   クリーン上に投写表示される画像の大きさが合致する方
   向に、前記表示デバイスの位置を前記投写レンズの焦点
   位置からずらせて調整したことを特徴とする請求項２記
   載の投写型表示装置。
4. 【請求項４】 前記３枚の表示デバイスのうち、少なく
   とも一つの表示デバイスと、前記色合成手段との間の光
   路上に、光学的ローパスフィルタを配置したことを特徴
   とする請求項１記載の投写型表示装置。
5. 【請求項５】 前記３枚の表示デバイスのうち、少なく
   とも一つの表示デバイスと、前記色合成手段との間の光
   路上に、前記表示デバイスからの出力光に対応するスク
   リーン上の画像の大きさを変化させる光学素子を配置し
   たことを特徴とする請求項１記載の投写型表示装置。
6. 【請求項６】 前記３枚の表示デバイスのそれぞれの表
   示画像の大きさを変える拡大縮小回路を含む映像信号処
   理手段を備え、 前記３枚の表示デバイスに対応したそれぞれの拡大縮小
   回路のうち、少なくとも一つの表示デバイスに対応した
   拡大縮小回路の拡大縮小率を、他の表示デバイスに対応
   する拡大縮小回路の拡大縮小率と異ならしめたことを特
   徴とする請求項１記載の投写型表示装置。