JP3050923B2 - Video projector - Google Patents
Video projectorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はテレビ映像などを表示す
るためのビデオプロジェクターに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video projector for displaying television images and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ビデオプロジェクターは家庭で手
軽に大画面の映像を楽しめるディスプレイとして注目を
あびている。特に液晶を用いたビデオプロジェクター
は、セットサイズが小型でかつ軽量であることから盛ん
に開発されている。2. Description of the Related Art In recent years, a video projector has attracted attention as a display for easily enjoying a large-screen image at home. In particular, video projectors using liquid crystals are being actively developed because their set size is small and lightweight.
【０００３】以下に図面を参照しながら上述した従来の
ビデオプロジェクターの１例について説明する。図６は
従来、提案された高解像度のビデオプロジェクターの構
成図を示すものである。図６において、１は光源、２は
コリメータレンズ、３は偏光ビームスプリッタ、４はネ
マチック液晶を用いた液晶ライトバルブ、５は投映レン
ズ、６はスクリーンである。An example of the above-mentioned conventional video projector will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 shows a configuration diagram of a conventionally proposed high-resolution video projector. 6, reference numeral 1 denotes a light source, 2 denotes a collimator lens, 3 denotes a polarization beam splitter, 4 denotes a liquid crystal light valve using a nematic liquid crystal, 5 denotes a projection lens, and 6 denotes a screen.
【０００４】以上のように構成されたビデオプロジェク
ターについて、以下にその動作について説明する。ま
ず、光源１から発せられた光はコリメータレンズ２で比
較的平行光に近い光束となり、偏光ビームスプリッタ３
に入射する。そしてこの偏光ビームスプリッタ３に入射
した光は、直行する２つの直線偏光光に分離され、その
うちの一方向の直線偏光光だけが液晶ライトバルブ４に
到達する。このネマチック液晶を用いた液晶ライトバル
ブ４は直線偏光光の偏光度を変調することができ、変調
を加えた光が液晶ライトバルブ４を反射し、さらに偏光
ビームスプリッタ３を透過して投映レンズ５にいたる。
この投映レンズ５はスクリーン６に液晶ライトバルブ４
で変調された画像を結像させる。The operation of the video projector configured as described above will be described below. First, the light emitted from the light source 1 is converted into a light flux that is relatively close to parallel light by the collimator lens 2, and the polarization beam splitter 3
Incident on. The light incident on the polarizing beam splitter 3 is separated into two orthogonal linearly polarized lights, and only the linearly polarized light in one direction reaches the liquid crystal light valve 4. The liquid crystal light valve 4 using the nematic liquid crystal can modulate the degree of polarization of the linearly polarized light, and the modulated light reflects on the liquid crystal light valve 4 and further passes through the polarization beam splitter 3 to project the projection lens 5. Up to
The projection lens 5 has a liquid crystal light valve 4
The image modulated by is formed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来構成では、直線偏光光の偏光度を変調するネマ
チック液晶を用いた液晶ライトバルブ４を採用してお
り、偏光ビームスプリッタ３により、入射した光を直行
する２つの直線偏光光に分離し、そのうちの一方方向の
直線偏光光だけを液晶ライトバルブ４に到達させる構成
であるため、他方の直線偏光光は捨てられることとな
る。すなわち、光源から発せられる光のうち半分の光し
か利用していないこととなり、光利用効率が悪いという
問題点を有していた。このことは画像からみれば暗い映
像となってしまう。However, in the above-mentioned conventional configuration, a liquid crystal light valve 4 using a nematic liquid crystal for modulating the degree of polarization of linearly polarized light is employed. Since the light is split into two orthogonal linearly polarized lights and only the linearly polarized light in one direction reaches the liquid crystal light valve 4, the other linearly polarized light is discarded. That is, only half of the light emitted from the light source is used, and there is a problem that the light use efficiency is poor. This results in a dark image when viewed from the image.
【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、光利
用効率の良い、言い換えれば明るい画面の得られるビデ
オプロジェクターを提供することを目的とするものであ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a video projector having a high light use efficiency, that is, a bright screen.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の第１の手段は、光の散乱状態で変調する高
分子分散型液晶を用いた反射型液晶ライトバルブを備え
たものである。In order to solve the above problem, a first means of the present invention is to provide a reflection type liquid crystal light valve using a polymer dispersed liquid crystal which modulates in a light scattering state. It is.
【０００８】また、本発明の第２の手段は、第１の手段
において、反射型の液晶ライトバルブを複数個設けると
ともに、各液晶ライトバルブに異なるスペクトル波長分
布を持った光を入射し、各液晶ライトバルブからの反射
光を合成して多色映像をスクリーン上に結像する光学系
を設けたものである。A second means of the present invention is the first means, wherein a plurality of reflective liquid crystal light valves are provided, and light having a different spectral wavelength distribution is incident on each liquid crystal light valve. An optical system for synthesizing reflected light from a liquid crystal light valve to form a multicolor image on a screen is provided.
【０００９】さらに、本発明の第３の手段は、上記第１
または第２の手段において、絵素電極を、スイッチ素子
を入射光からさえぎるように配置したものである。ま
た、本発明の第４の手段は、上記第１または第２の手段
において、アクティブマトリクスアレーは各絵素電極が
それぞれ少なくとも２つの絵素スイッチ素子によって駆
動され、前記各絵素スイッチ素子はそれが不良のとき、
絵素電極あるいはアクティブマトリクスアレーから電気
的に分離できるように構成したものである。Further, a third means of the present invention is the above-mentioned first means.
Alternatively, in the second means, the picture element electrode is arranged so as to block the switch element from incident light. According to a fourth aspect of the present invention, in the above-mentioned first or second aspect, in the active matrix array, each of the picture element electrodes is driven by at least two picture element switch elements, and each of the picture element switch elements is Is bad,
It is configured so that it can be electrically separated from picture element electrodes or active matrix arrays.
【００１０】また、本発明の第５の手段は、上記第１ま
たは第２の手段において、アクティブマトリクスアレー
は不良の絵素スイッチ素子をレーザートリミングで電気
的に分離するための領域を有し、かつ第２の基板はトリ
ミング用レーザーの波長に対して透明である構成とした
ものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the active matrix array has a region for electrically separating defective pixel switch elements by laser trimming, The second substrate is configured to be transparent to the wavelength of the trimming laser.
【００１１】[0011]
【作用】上記第１の手段の構成により、高分子分散型液
晶を用いた反射型液晶ライトバルブを備えているため、
従来のネマチック液晶を用いた場合と違って偏光光を用
いる必要がない。よって光を偏光光に分離する際、光量
の半分を捨ててしまっている従来の方式に比べて２倍明
るい画面を創出できる。According to the structure of the first means, a reflection type liquid crystal light valve using polymer dispersed liquid crystal is provided.
Unlike the case where a conventional nematic liquid crystal is used, there is no need to use polarized light. Therefore, when separating light into polarized light, a screen that is twice as bright as the conventional method in which half of the light amount is discarded can be created.
【００１２】ここで、高分子分散型液晶は、高分子と液
晶物質あるいは高分子と高分子液晶と液晶物質が互いに
分散した物質である。たとえばスポンジ状の高分子フィ
ルムの空隙に液晶物質が存在するような物や高分子層中
に液滴のように液晶物質が分散するような物あるいは流
動性のある高分子の中に液晶物質がエマルジョン的に分
散した物などである。なお高分子と高分子液晶と液晶物
質の存在割合はいくらであってもよい。Here, the polymer-dispersed liquid crystal is a material in which a polymer and a liquid crystal material or a polymer, a polymer liquid crystal and a liquid crystal material are mutually dispersed. For example, a liquid crystal substance is present in a substance in which a liquid crystal substance is present in the voids of a sponge-like polymer film, a substance in which a liquid crystal substance is dispersed like droplets in a polymer layer, or a liquid polymer. Emulsion-dispersed materials and the like. The proportion of the polymer, the liquid crystal polymer, and the liquid crystal substance may be any value.
【００１３】この高分子分散型液晶は通常白濁してお
り、これに光が入射すると光は高分子分散型液晶層中で
散乱をおこす。ところがこの高分子分散型液晶層に電界
をかけるとこの電界の強さに応じて高分子分散型液晶層
中の液晶物質が電界の方向に並び始める。電界を大きく
かけたときこの液晶物質がほとんどこの電界方向に規則
的に並ぶので高分子分散型液晶はほとんど透明になり、
入射した光は高分子分散型液晶層をほとんど散乱するこ
となく通過する。すなわち高分子分散型液晶層に印加し
た電界の強さによって光の散乱状態または光の透過量を
制御することができる。これは動作原理的に通常の液晶
ライトバルブと似た点もあるが、通常の液晶ライトバル
ブは偏光光を変調するのに対して高分子分散型液晶を用
いた液晶ライトバルブは光に偏光光という制限がない点
が大きな特徴である。The polymer-dispersed liquid crystal is usually cloudy, and when light enters the light, the light is scattered in the polymer-dispersed liquid crystal layer. However, when an electric field is applied to the polymer-dispersed liquid crystal layer, liquid crystal substances in the polymer-dispersed liquid crystal layer start to line up in the direction of the electric field according to the strength of the electric field. When a large electric field is applied, the liquid crystal materials are almost regularly arranged in the direction of the electric field, so that the polymer dispersed liquid crystal becomes almost transparent.
The incident light passes through the polymer-dispersed liquid crystal layer with almost no scattering. That is, the scattering state of light or the amount of transmitted light can be controlled by the intensity of the electric field applied to the polymer-dispersed liquid crystal layer. This is similar in operation principle to ordinary liquid crystal light valves, but ordinary liquid crystal light valves modulate polarized light, whereas liquid crystal light valves using polymer dispersed liquid crystals convert polarized light into light. A major feature is that there is no restriction.
【００１４】また高分子分散型液晶を用いるライトバル
ブは、透過型より反射型が適している。まず、第一に、
反射型ライトバルブは、隣接絵素電極間を電気的に分離
するための僅かな隙間を除いた全ての領域をすべて絵素
電極として有効に活用できる。したがって、透過型液晶
ライトバルブに比較して、反射型ライトバルブは、開口
率を大幅に高めることができるので絵素密度を高くする
ことができる。絵素密度が高いと、同じ情報量を表示す
るのに必要なライトバルブの面積が小さくてすむので、
ライトバルブおよび光学系のコストが軽減されるという
大きな効果がもたらされる。また絵素密度が高い、すな
わち高開口率であることと、高分子分散型液晶を用いる
こととがあいまって、光源の利用効率の高いビデオプロ
ジェクターを実現することができる。また、本発明のラ
イトバルブは反射型のため、入射した光は高分子分散型
液晶層を往復する。そのため透過型にくらべて散乱の度
合が２倍となりコントラストが増大する。また透過型と
同じコントラストでよければ高分子分散型液晶層の厚み
が半分でよく液晶層の応答性が向上する。A reflection type is more suitable for a light valve using a polymer dispersed liquid crystal than a transmission type. First of all,
The reflection type light valve can effectively utilize all areas except for a small gap for electrically separating adjacent picture element electrodes as picture element electrodes. Therefore, as compared with the transmissive liquid crystal light valve, the reflective light valve can greatly increase the aperture ratio, and can increase the pixel density. A higher pixel density requires a smaller light valve area to display the same amount of information,
There is a great effect that the cost of the light valve and the optical system is reduced. In addition, the combination of the high pixel density, that is, the high aperture ratio, and the use of the polymer-dispersed liquid crystal make it possible to realize a video projector with high light source utilization efficiency. Further, since the light valve of the present invention is of a reflection type, the incident light reciprocates in the polymer dispersed liquid crystal layer. Therefore, the degree of scattering is doubled as compared with the transmission type, and the contrast is increased. If the contrast is the same as that of the transmission type, the thickness of the polymer-dispersed liquid crystal layer is reduced to half and the response of the liquid crystal layer is improved.
【００１５】また、第２の手段の構成により、明るい多
色映像の画面を得ることができる。また、従来のもの
は、絵素スイッチ素子を備えた基板と液晶層を挟んで対
向側にある基板に光の遮蔽部を設け、これの陰となる位
置に絵素スイッチ素子を配置していたが、高分子分散型
液晶を用いた場合光の散乱を利用するため遮光層の陰が
安定に存在できないので従来法では遮光ができない。し
かし、第３の手段により、本発明のライトバルブでは絵
素電極が絵素スイッチ素子を投射用光源からの強力な光
から遮蔽するようにしたので、強力な光が絵素スイッチ
素子に入射してこの絵素スイッチ素子の光電導を誘起し
て画質を劣化させるという不具合が防止される。According to the configuration of the second means, a bright multicolor image screen can be obtained. In the conventional device, a light shielding portion is provided on a substrate provided with a pixel switch element and a substrate on the opposite side of the liquid crystal layer with the liquid crystal layer interposed therebetween, and the pixel switch element is disposed in a position behind the light shielding portion. However, in the case of using a polymer-dispersed liquid crystal, light is not scattered by the conventional method because the shadow of the light-shielding layer cannot be stably present because light is scattered. However, according to the third means, in the light valve of the present invention, the picture element electrode shields the picture element switching element from strong light from the projection light source, so that strong light enters the picture element switching element. The disadvantage that the image quality is degraded by inducing the photoconduction of the lever switch element is prevented.
【００１６】さらに、第４の手段により、ライトバルブ
を、各絵素電極を２つ以上の絵素スイッチ素子で駆動す
る、いわゆる冗長性をもったアクティブマトリックス駆
動方式に発展させたため、歩留りが向上するという利点
がある。つまり、アクティブマトリックス液晶ライトバ
ルブは絵素毎にスイッチ素子を含むのでその製造工程が
かなり複雑になり歩留りの悪いことが欠点として指摘さ
れているが上記のような冗長性を持たせることによって
これを軽減することが可能である。しかも、透過型の液
晶ライトバルブでは絵素スイッチ素子を増やすことは開
口率のさらなる低下につながるため高い絵素密度が要求
されるビデオプロジェクター用のライトバルブとしては
実用性が乏しいかったが、本発明の反射型液晶ライトバ
ルブでは開口率をほとんど低下させることなく冗長性を
高めるための絵素スイッチ素子を増やすことが可能であ
る。Further, the fourth means has developed a so-called redundant active matrix drive system in which the light valves are driven by two or more picture element switch elements, so that the yield is improved. There is an advantage of doing so. In other words, it has been pointed out that the active matrix liquid crystal light valve includes a switching element for each picture element, so that the manufacturing process is considerably complicated and the yield is low as a drawback. It is possible to reduce. Moreover, in a transmissive liquid crystal light valve, increasing the number of pixel switch elements leads to a further decrease in the aperture ratio, so that it is not practical as a light valve for video projectors that require a high pixel density. In the reflection type liquid crystal light valve of the present invention, it is possible to increase the number of pixel switch elements for increasing the redundancy without substantially lowering the aperture ratio.
【００１７】また、第５の手段により、アレー工程をす
べて終了し液晶を注入して完成したパネルの段階でもト
リミングが可能になり、実用上便利である。Further, the fifth means makes it possible to perform trimming even at the stage of a panel completed by completing the array process and injecting liquid crystal, which is practically convenient.
【００１８】[0018]
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 実施例１ 本発明のビデオプロジェクターは、図１に示すように、
投写用光源11、レンズ12、ミラーバーシステム13、反射
型ライトバルブ14、投映レンズ15を備えており、光源11
から発せられた光は、レンズ12で光束制御された後、ミ
ラーバーシステム13に入射するようになっている。ミラ
ーバーシステム13は、反射部と透過部とがマトリクス状
あるいはストライプ状あるいは任意に配置されており、
反射部にあたった光を液晶ライトバルブ14にほぼ垂直に
入射する。液晶ライトバルブ14は入射光の散乱状態を絵
素毎に独立に変調したうえでこれを反射する。液晶ライ
トバルブ14からの反射光は再びミラーバーシステム13に
入射するが、その光の変調の程度に応じてミラーバーシ
ステム13を通過して投映レンズ15に到達する。すなわち
散乱がほとんどなければ透過部をほとんどの光が通過す
るが、散乱が大きければ透過部をそれて反射部にあたる
光が多くなって、通過する光が減少する。したがってス
クリーン16には液晶ライトバルブ14で輝度変調された映
像が結像する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Embodiment 1 As shown in FIG.
A projection light source 11, a lens 12, a mirror bar system 13, a reflective light valve 14, and a projection lens 15 are provided.
The light emitted from is controlled by a lens 12 to be incident on a mirror bar system 13. In the mirror bar system 13, the reflection part and the transmission part are arranged in a matrix or a stripe or arbitrarily,
The light hitting the reflecting portion is incident on the liquid crystal light valve 14 almost vertically. The liquid crystal light valve 14 modulates the scattering state of the incident light independently for each picture element and reflects it. The reflected light from the liquid crystal light valve 14 enters the mirror bar system 13 again, passes through the mirror bar system 13 and reaches the projection lens 15 according to the degree of modulation of the light. That is, most of the light passes through the transmitting portion if there is little scattering, but if the scattering is large, more light passes through the transmitting portion and hits the reflecting portion, and the light passing therethrough decreases. Therefore, an image whose brightness has been modulated by the liquid crystal light valve 14 is formed on the screen 16.
【００１９】図２は本発明の液晶ライトバルブのマトリ
ックスアレー部の等価回路であり、Ｘi-1 、Ｘi 、Ｘ
i+1 （以下Ｘi と略す）は走査線Ｙj-1 、Ｙj 、Ｙj+1
（以下Ｙi と略す）は信号線Ｃi-1 ，j-1 、Ｃi ，
j-1 、Ｃi-1 ，j 、Ｃi ，j （以下Ｃijと略す）は絵素
電極と対向電極で構成される容量を示してる。Ｓi-1 ，
j-1、Ｓi ，j-1 、Ｓi-1 ，j 、Ｓi ，j （以下Ｓijと
略す）およびＴi-1 ，j-1 、Ｔi ，j-1 、Ｔi-1 ，j 、
Ｔi ，j （以下Ｔijと略す）は絵素スイッチ素子で、薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）よりなる。この実施例では各
絵素電極Ｃijは二つのＴＦＴ、すなわち補助ＴＦＴであ
る絵素スイッチ素子Ｓijおよび主ＴＦＴである絵素スイ
ッチ素子Ｔijによって駆動される。このＴＦＴは絵素電
極あたり１個でもかまわないのであるが、このように２
個設けることにより冗長度をもたせることがてきるので
歩留り向上に効果がある。すなわち、製造工程において
一方のＴＦＴに短絡不良が発生してもそのＴＦＴをアレ
ー回路から分離してやれば絵素電極Ｃijには他方のＴＦ
Ｔから必要な信号が供給されるので表示上では不良にな
らない。また二つのＴＦＴは相隣合う別々の走査線で制
御するように構成してあるので、どのＴＦＴが不良であ
るかを判別することが可能である。不良のＴＦＴをアレ
ー回路から分離するにはＴＦＴの三つの端子の内、少な
くとも二つをレーザートリミングで切断してやればよ
い。この場合に、切断を容易に実行できるように、マス
ク設計の段階でトリミングする部分を設けて置くことが
望ましい。なお、レーザートリミングはアレー制作工程
の途中で実施することもできるが、後述する第二の基板
の材料として加工用レーザーの波長（たとえばＹＡＧレ
ーザーであれば１μｍ）に対して透明な材料（たとえば
ガラス基板）を用いれば、アレー工程をすべて終了し液
晶を注入して完成したパネルの段階でもトリミングが可
能になり、実用上便利である。FIG. 2 is an equivalent circuit of a matrix array section of the liquid crystal light valve of the present invention, wherein X i -1 , X i , X
i + 1 (hereinafter X i abbreviated as) the scanning line Y j-1, Y j, Y j + 1
(Hereinafter abbreviated as Y i ) are signal lines C i−1 , j−1 , C i ,
j−1 , C i−1 , j , C i , j (hereinafter abbreviated as C ij ) indicate capacitances composed of picture element electrodes and counter electrodes. S i-1 ,
j−1 , S i , j−1 , S i−1 , j , S i , j (hereinafter abbreviated as S ij ) and T i−1 , j−1 , T i , j−1 , T i−1 , J ,
T i , j (hereinafter abbreviated as T ij ) is a picture element switching element, which is composed of a thin film transistor (TFT). In this embodiment, each pixel electrode C ij is driven by two TFTs, that is, a pixel switch element S ij which is an auxiliary TFT and a pixel switch element T ij which is a main TFT. The number of TFTs may be one per pixel electrode.
Providing a plurality of pieces can provide redundancy, which is effective in improving the yield. That is, the other to the pixel electrode C ij do it by separating one of the TFT even failure occurs shorted TFT in the manufacturing process from the array circuit TF
Since a necessary signal is supplied from T, the display does not become defective. In addition, since the two TFTs are configured to be controlled by adjacent scanning lines, it is possible to determine which TFT is defective. To isolate a defective TFT from the array circuit, at least two of the three terminals of the TFT may be cut by laser trimming. In this case, it is desirable to provide a portion to be trimmed in the mask design stage so that the cutting can be easily performed. The laser trimming can be performed in the course of the array production process. However, as a material of the second substrate described later, a material (for example, glass) transparent to the wavelength of the processing laser (for example, 1 μm in the case of a YAG laser). If a substrate is used, trimming is possible even at the stage of a panel completed by completing the array process and injecting liquid crystal, which is practically convenient.
【００２０】図３は本発明の液晶ライトバルブの概念を
示す断面図で、透明電極21を有する第１の基板22と、絵
素電極23走査線28などを含んだ第２の基板24との間に高
分子分散型液晶層25が挟まれている。絵素電極23は絶縁
膜26を介してスルーホール31によって絵素スイッチ素子
であるＴＦＴ27のドレインと接続されている。絵素電極
23は第１の基板22側から入射した光がＴＦＴ27に照射さ
れないようにＴＦＴ27の部分を覆って形成されており、
またその表面は鏡面反射面になっている。図４は液晶ラ
イトバルブの平面図を簡単に示したもので、絵素電極は
省略している。コンタクトホールは絵素スイッチ素子
（ＴＦＴ）Ｓij、Ｔijのドレインと絵素電極とを接続す
るスルーホール31で構成されている。図４の斜線部は先
に述べたレーザートリミングを適用する位置を示してい
る。FIG. 3 is a sectional view showing the concept of the liquid crystal light valve of the present invention, in which a first substrate 22 having a transparent electrode 21 and a second substrate 24 including picture element electrodes 23 and scanning lines 28 are shown. The polymer dispersed liquid crystal layer 25 is interposed between them. The picture element electrode 23 is connected to the drain of a TFT 27 serving as a picture element switching element via a through hole 31 via an insulating film 26. Picture element electrode
23 is formed so as to cover the portion of the TFT 27 so that light incident from the first substrate 22 side is not irradiated on the TFT 27,
The surface is a specular reflection surface. FIG. 4 is a simplified plan view of the liquid crystal light valve, and picture element electrodes are omitted. The contact hole is constituted by a through hole 31 connecting the drains of the picture element switch elements (TFTs) S ij and T ij to the picture element electrodes. The hatched portion in FIG. 4 indicates a position where the above-described laser trimming is applied.
【００２１】実施例２ 図５は反射型の液晶ライトバルブを３枚用いてフルカラ
ー映像を得るビデオプロジェクターを示した本発明の他
の実施例である。Ｒ，Ｇ，Ｂ三色のスペクトルを含む光
源41の光はレンズ42で制御された光束となり、ダイクロ
イックプリズム43にてＲＧＢ各成分に分解されてそのＲ
成分はミラー44,45 を経由して第１のミラーバーシステ
ム46に入射する。Ｂ成分はミラー47,48 を経由して第２
のミラーバーシステム49へまたＧ成分は直接第３のミラ
ーバーシステム50へ入射する。各ミラーバーシステム4
6,49,50に入射した各成分の光は実施例１で述べたよう
に各ライトバルブ51,52,53で変調を受けたのちにダイク
リックミラー54で合成され、投映レンズ55でスクリーン
56上に結像される。なお、各ライトバルブ51,52,53は実
施例１で説明したものと同じである。Embodiment 2 FIG. 5 shows another embodiment of the present invention showing a video projector for obtaining a full-color image using three reflective liquid crystal light valves. The light of the light source 41 including the three colors of R, G, and B becomes a light flux controlled by a lens 42, is decomposed into RGB components by a dichroic prism 43, and
The components enter a first mirror bar system 46 via mirrors 44,45. The B component passes through mirrors 47 and 48
And the G component directly enters the third mirror bar system 50. Each mirror bar system 4
The light of each component incident on 6, 49, 50 is modulated by each light valve 51, 52, 53 as described in the first embodiment, and then synthesized by a dichroic mirror 54.
Imaged on 56. The light valves 51, 52, 53 are the same as those described in the first embodiment.
【００２２】上記各実施例では絵素スイッチとして三端
子素子であるＴＦＴを用いた例を示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、たとえばダイオードリン
グ、ＭＩＭなどの非直線三端子素子も含まれる。ただ、
ビデオプロジェクター用のアクティブマトリックス方式
液晶ライトバルブでは、各絵素の面積を小さくすること
が望まれておりしたがって各絵素の容量は小さくなる。
したがって、これに用いる絵素スイッチのオフ抵抗は十
分大きく、またそのオフ時の容量が十分小さくとれるも
のがより好ましい。In each of the above embodiments, an example in which a TFT which is a three-terminal element is used as a pixel switch has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a non-linear three-terminal such as a diode ring or MIM is used. Elements are also included. However,
In an active matrix type liquid crystal light valve for a video projector, it is desired to reduce the area of each picture element, so that the capacity of each picture element is reduced.
Therefore, it is more preferable that the off-resistance of the picture element switch used for this is sufficiently large and the off-state capacitance can be sufficiently small.
【００２３】また、各実施例でミラーバーシステムとし
たものはハーフミラーであっても構わない。この場合、
ミラーバーシステムと比べれば光の利用効率は低くなる
が、より安価になる。The mirror bar system in each embodiment may be a half mirror. in this case,
Compared to the mirror bar system, the light use efficiency is lower, but the cost is lower.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
分子分散型液晶を用いた反射型ライトバルブを採用した
ので、高画質、高解像度の低価格ビデオプロジェクター
を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, since a reflection type light valve using a polymer dispersed liquid crystal is employed, a low-cost video projector with high image quality and high resolution can be provided.
【００２５】また、反射型の液晶ライトバルブを複数個
設けるとともに、各液晶ライトバルブからの反射光を合
成する光学系をそれぞれ設けることにより、明るい多色
映像の画面を得ることができ、また、絵素電極によりス
イッチ素子を入射光から遮ぎるようにしたので、別途遮
蔽用部材などを用いることなく、光電導の誘起による画
質の劣化を防止できる。By providing a plurality of reflective liquid crystal light valves and providing optical systems for synthesizing the reflected light from each liquid crystal light valve, a bright multicolor image screen can be obtained. Since the switch element is shielded from incident light by the picture element electrode, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the induction of photoelectric conduction without using a separate shielding member or the like.
【００２６】さらに、各絵素電極を少なくとも２つの絵
素スイッチによって駆動するようにしたので、製造時の
歩留りを向上でき、しかもライトバルブは反射型である
ため、開口率を低下させることはほとんどない。Furthermore, since each picture element electrode is driven by at least two picture element switches, the yield during manufacturing can be improved. In addition, since the light valve is of a reflective type, the aperture ratio is hardly reduced. Absent.
【００２７】また、第２の基板をトリミング用レーザー
の波長に対して透明とし、レーザートリミングで不良の
絵素スイッチ素子を分離するようにしたことにより、ア
レー工程をすべて終了した後でもトリミングが可能とな
り、便利である。Further, the second substrate is transparent to the wavelength of the laser for trimming, and the defective pixel switch element is separated by laser trimming, so that trimming can be performed even after all array processes are completed. It is convenient.
【図１】本発明の一実施例に係るビデオプロジェクター
の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a video projector according to an embodiment of the present invention.
【図２】同ビデオプロジェクターの等価回路の一例を示
す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the video projector.
【図３】同ビデオプロジェクターの等価回路の断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view of an equivalent circuit of the video projector.
【図４】同ビデオプロジェクターの等価回路の平面図で
ある。FIG. 4 is a plan view of an equivalent circuit of the video projector.
【図５】本発明の他の実施例に係るカラービデオプロジ
ェクターの概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a color video projector according to another embodiment of the present invention.
【図６】従来のビデオプロジェクターの概略構成を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional video projector.
11,41 光源 12,42 レンズ 13,46,49,50 ミラーバーシステム 14,51,52,53 反射型ライトバルブ 15,55 投映レンズ 16,56 スクリーン 21 透明電極 22 第１の基板 23 絵素電極 24 第２の基板 25 高分子分散型液晶層 27、Ｓi-1 ，j-1 、Ｓi-1 ，j 、Ｓi ，j-1 、Ｓi ，
j 、Ｔi-1 ，j-1 、Ｔi- 1 ，j 、Ｔi ，j-1 、Ｔi ，j 絵素スイッチ素子（ＴＦＴ） 28、Ｘi-1 、Ｘi 、Ｘi+1 走査線 Ｙj-1 、Ｙj 、Ｙj+1 信号線 Ｃi-1 ，j-1 、Ｃi-1 ，j 、Ｃi ，j-1 、Ｃi ，j 絵素容量11,41 Light source 12,42 Lens 13,46,49,50 Mirror bar system 14,51,52,53 Reflective light valve 15,55 Projection lens 16,56 Screen 21 Transparent electrode 22 First substrate 23 Pixel electrode 24 Second substrate 25 Polymer-dispersed liquid crystal layer 27, Si-1 , j-1 , Si-1 , j , Si , j-1 , Si ,
j , T i−1 , j−1 , T i− 1 , j , T i , j−1 , T i , j picture element switch element (TFT) 28, X i−1 , X i , X i + 1 Scanning lines Y j−1 , Y j , Y j + 1 Signal lines C i−1 , j−1 , C i−1 , j , C i , j−1 , C i , j picture element capacity
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−228887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−99751（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−188111（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225319（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211418（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09F 9/00 360 G02F 1/13 500 G09F 9/35 G09F 13/04 H04N 5/74 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-228887 (JP, A) JP-A-50-99751 (JP, A) JP-A-4-188111 (JP, A) JP-A-Heisei 4- 225319 (JP, A) JP-A-2-212418 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G09F 9/00 360 G02F 1/13 500 G09F 9/35 G09F 13 / 04 H04N 5/74
Claims (5)
光源と、前記光源からの光を前記液晶ライトバルブに入
射させ、かつ前記液晶ライトバルブから反射した光像を
スクリーンに結像させる光学系とを有するビデオプロジ
ェクターであって、前記液晶ライトバルブは、可視光を
透過する電極を含む第１の基板と、絵素スイッチ素子と
走査線とこれらの走査線および絵素スイッチ素子で駆動
されるマトリクス状に配置された絵素電極を含むアクテ
ィブマトリクスアレーとが形成された第２の基板と、前
記第１の基板と前記第２の基板の間に挟まれ、入射光の
散乱状態を変調する高分子分散型液晶層とを備え、前記
絵素電極は電気液晶層を通して入射する入射光を反射す
る反射面を有しているビデオプロジェクター。1. A liquid crystal light valve of a reflection type, a light source for projection, and an optical element for causing light from the light source to enter the liquid crystal light valve and forming a light image reflected from the liquid crystal light valve on a screen. A liquid crystal light valve, wherein the liquid crystal light valve is driven by a first substrate including an electrode that transmits visible light, a pixel switch element, a scan line, and the scan line and the pixel switch element. A second substrate on which an active matrix array including picture element electrodes arranged in a matrix is formed, and interposed between the first substrate and the second substrate to modulate a scattering state of incident light. A video projector, comprising: a polymer-dispersed liquid crystal layer; and a pixel electrode having a reflection surface for reflecting incident light incident through the electric liquid crystal layer.
るとともに、各液晶ライトバルブに異なるスペクトル波
長分布を持った光を入射し、各液晶ライトバルブからの
反射光を合成して多色映像をスクリーン上に結像する光
学系を有する請求項１記載のビデオプロジェクター。2. A light source having a plurality of reflective liquid crystal light valves, light having a different spectral wavelength distribution being incident on each liquid crystal light valve, and combining reflected light from each liquid crystal light valve to form a multicolor image. The video projector according to claim 1, further comprising an optical system that forms an image on a screen.
さえぎるように配置されている請求項１または２記載の
ビデオプロジェクター。3. The video projector according to claim 1, wherein the picture element electrode is arranged so as to block the switch element from incident light.
極がそれぞれ少なくとも２つの絵素スイッチ素子によっ
て駆動され、前記各絵素スイッチ素子はそれが不良のと
き、絵素電極あるいはアクティブマトリクスアレーから
電気的に分離できるように構成されている請求項１また
は２記載のビデオプロジェクター。4. An active matrix array in which each pixel electrode is driven by at least two pixel switch elements, and each of said pixel switch elements is electrically disconnected from the pixel electrode or the active matrix array when it is defective. 3. The video projector according to claim 1, wherein the video projector is configured to be separable.
素スイッチ素子をレーザートリミングで電気的に分離す
るための領域を有し、かつ第２の基板はトリミング用レ
ーザーの波長に対し透明である請求項１または２記載の
ビデオプロジェクター。5. The active matrix array has a region for electrically separating defective pixel switch elements by laser trimming, and the second substrate is transparent to a wavelength of the trimming laser. Or the video projector according to 2.
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|---|---|---|---|
| JP2407606A JP3050923B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Video projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407606A JP3050923B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Video projector |
Publications (2)
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| JPH04225388A JPH04225388A (en) | 1992-08-14 |
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Family Applications (1)
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| JP2407606A Expired - Fee Related JP3050923B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Video projector |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1990
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| JPH04225388A (en) | 1992-08-14 |
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