JP3054586B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents

ディスプレイ装置

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JP3054586B2
JP3054586B2 JP7297069A JP29706995A JP3054586B2 JP 3054586 B2 JP3054586 B2 JP 3054586B2 JP 7297069 A JP7297069 A JP 7297069A JP 29706995 A JP29706995 A JP 29706995A JP 3054586 B2 JP3054586 B2 JP 3054586B2
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健 増谷
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光を複数の色成
分に分離し、時分割で出射する色分離手段とそれを用い
たカラー映像の表示に適したディスプレイ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】投写型ディスプレイ装置とし、液晶パネ
ル板の一面側から光を照射して、その透過光をそれぞれ
赤色、緑色及び青色のカラーフィルタを通し、投射レン
ズで拡大してスクリーン上に結像させる液晶方式の投写
型ディスプレイ装置が知られている。
【0003】しかしながら、上記ディスプレイ装置にお
いては、液晶パネル板を用いているため、光の透過率が
低く、表示映像を高輝度化するという点でまだまだ不十
分である。特に、画素の寸法を小さくして解像度を上げ
る場合には、開口率が小さくなり、光の利用率が一層悪
くなるという問題があった。
【0004】そこで、微小ミラー・アレイを画素に応じ
て平面状に配置し、各々のミラー素子の反射を利用した
鏡面反射型光変調器を映像源に用いてカラー映像を拡大
投影するプロジェクタ装置が提案されている。
【0005】上記プロジェクタ装置の構成を図7に示
す。図7に示すプロジェクタ装置は、映像源として鏡面
反射型光変調器6を1個用いたものであり、この1個の
鏡面反射型光変調器6を使ってカラー表示を実現するた
めに、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の画像を時
分割で表示する。そして、光源1からでた光は高速で回
転、例えば、60Hzで回転する円盤型のカラーフィル
タ9を通って、鏡面反射型光変調器6に与えられる。こ
の円盤型カラーフィルタ9を回転させることで、白色光
の光がR、G、Bの3原色に分離される。このカラーフ
ィルタ9で色分離された各色の光が時分割で画像が表示
される鏡面反射型光変調器6に与えられ、鏡面反射型光
変調器6のミラー素子で反射した光が投射レンズ7に入
射され、拡大されてスクリーン8上に映像が表示され
る。このように、このプロジェクタ装置は、各色が時分
割で出射され、各色の光が鏡面反射型光変調器6に照射
されたときに対応する映像を表示し、投射レンズ7から
スクリーン8上に結像されるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
プロジェクタ装置においては、3原色に色を分離する色
分離装置として、円盤型カラーフィルタを用いて、この
カラーフィルタを高速回転させて色を分離している。こ
のため、この装置においては、カラーフィルタを高速回
転させるためのモーターなどの機構部品を必要とするの
で、動作が不安定になりやすいとともに、消費電力も多
くなるという問題があった。
【0007】この発明は、上記の事情を鑑みてなされた
ものであり、安定した動作で、光を複数の色成分に分離
し、時分割で出射することができる色分離装置を提供
し、更にそれを用いたディスプレイ装置を提供すること
を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明のディスプレイ
装置は、光源と、この光源からの光の進行方向を時分割
で複数の異なる方向に出射する光出射手段と、この光出
射手段からの光を入射するカラーフィルタと、このカラ
ーフィルタからの光を合成する光合成手段と、この光合
成手段からの光を映像データに応じて時分割で変調する
映像変調手段とを備えている。
【0009】この発明によれば、時分割で光出射手段を
動作させることにより、光の進行方向が変わり、複数の
カラーフィルタの方向に時分割で光が出射される。
【0010】分離された光はカラーフィルタを通過した
後、再び合成されて、時分割で出射される。これによ
り、安定した動作で、光を複数の色成分に分離し、時分
割で出射することができる。そして、時分割で出射され
た光は映像データに応じて時分割で変調されて、映像が
表示される。
【0011】前記カラーフィルタをダイクロイックミラ
ーで構成することができる。
【0012】また、この発明において、カラーフィルタ
としてダイクロイックミラーを用いれば、それぞれ必要
な光のみ透過し、不必要な光は反射して光源に戻り、光
源のリフレクタで反射されて再利用され、出射光を明る
くすることができる。
【0013】前記光出射手段として、微小ミラー・アレ
イを用いると良い。
【0014】微小ミラー・アレイはトランジスタのオン
/オフ制御で容易に光の反射方向を変化させることがで
き、安定した動作と、低消費電力化が図れる。
【0015】
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図1は、この発明の第
1の実施の形態の原理を示す模式図である。
【0017】図1に示す第1の実施の形態は、光源1よ
り出射される光を3色に分離する例であり、光源1と、
この光源からの光の進行方向を時分割で2方向に反射し
て出射する光出射手段21、22を備える。この光出射
手段21、22は、上(up)と、下(down)の2
方向に安定状態を有するように構成されており、光出射
手段21がdownの状態の時には、光源1からの光を
ミラー41の方向に出射し、ミラー41から第3のカラ
ーフィルタ33にその光が入射される。
【0018】また、光出射手段21がupの状態の時に
は、光源1からの光が光出射手段22の方向に出射す
る。光出射手段22は、upの状態の時には、光源1か
らの光を第1のカラーフィルタ31の方向に出射し、d
ownの状態の時には、第2のカラーフィルタ32に出
射する。
【0019】第1のカラーフィルタ31からの光はミラ
ー42からダイクロイックミラー51、52を通り、ま
た第2のフィルタ32からの光はダイクロイックミラー
51で反射され、そして、ダイクロイックミラー52を
通り、更に、第3のフィルタ33からの光はダイクロイ
ックミラー52で反射され、それぞれ出射光として合成
して出力される。
【0020】上記したように、光の進行方向を時分割で
2方向に出射する光出射手段21、22の出射方向をu
p、downとすると、それぞれ図2に示すようタイム
シーケンスで動作させれば、3つのカラーフィルタ3
1、32、33の方向に時分割で均等に光が出射され
る。
【0021】分離された光はカラーフィルタ31、3
2、33を通過した後、ミラー42及びダイクロイック
ミラー51、52により再び合成されて、時分割で出射
される。
【0022】上記光出射手段21、22は、upと、d
ownの2方向に安定状態を有するように構成できる装
置であればよく、このような装置としては、微小ミラー
・アレイを用いることができる。この微小ミラー・アレ
イは可動の微小ミラー素子をアレイ状に配置したもので
あり、ミラーを動かす為の電極やトランジスタがミラー
の下に配置されている。そしてトランジスタのオン/オ
フ制御により、ミラーの傾きを変化させるものである。
図3に、光出射手段21、22として微小ミラー・アレ
イを用いたこの発明の第2の実施の形態を示す。
【0023】図3は、この発明の第2の実施の形態を示
す模式図であり、光源1より出射される光をR、G、B
の3色に分離する例である。
【0024】ランプ及びリフレクタからなる光源1と、
この光源1からの光の進行方向を時分割で2方向に反射
して出射する光出射手段としての微小ミラー・アレイ2
1、22を備える。この微小ミラー・アレイ21、22
は、upと、downの2方向に安定状態を有するよう
に構成されており、微小ミラー・アレイ21がdown
の状態の時には、光源1からの光をミラー41の方向に
出射し、ミラー41から青色(B)のカラーフィルタ3
Bにその光が入射される。
【0025】また、微小ミラー・アレイ21がupの状
態の時には、光源1からの光が微小ミラー・アレイ22
の方向に出射する。微小ミラー・アレイ22は、upの
状態の時には、光源1からの光を緑色(G)のカラーフ
ィルタ3Gの方向に出射し、downの状態の時には、
赤色(R)のカラーフィルタ3Rに出射する。
【0026】カラーフィルタ3Gからの光はミラー42
からダイクロイックミラー51、52を通り、またフィ
ルタ3Rからの光はダイクロイックミラー51で反射さ
れ、そして、ダイクロイックミラー52を通り、更に、
フィルタ3Bからの光はダイクロイックミラー52で反
射され、それぞれ出射光として合成して出力される。な
お、ダイクロイックミラー51は赤色(R)のみを反射
しそれ以外の光を透過する性質のもので、ダイクロイッ
クミラー52は青色(B)のみを反射しそれ以外の光を
透過する性質のものである。
【0027】上述したように、光の進行方向を時分割で
2方向に出射する微小ミラー・アレイ21、22の出射
方向をup、downとすると、微小ミラー・アレイ2
1、22をそれぞれ図4のようなタイムシーケンスで動
作させれば、3つのカラーフィルタ3G、3R、3Bの
方向に時分割で均等に光が出射される。
【0028】分離された光はカラーフィルタ3G、3
R、3Bを通過した後、ミラー42及びダイクロイック
ミラー51、52により再び合成されて、時分割で出射
される。
【0029】また、この発明においてカラーフィルタ3
R、3G、3Bとしてダイクロイックミラーを用いれ
ば、それぞれ必要な光のみ透過し、不必要な光は反射し
て光源1に戻り、光源のリフレクタで反射されて再利用
される。この効果により出射光が明るくなる。
【0030】図5は、この発明の第3の実施の形態の原
理を示す模式図である。図5に示す実施の形態では、光
源1より出射される光を3色に分離する例で、光出射手
段23は、3方向に安定状態を有するように構成されい
る。この光出射手段23としては、3方向に安定状態を
有する微小ミラーアレイを用いることができる。
【0031】この第3の実施の形態は、図5に示すよう
に、光源1と、光の進行方向を時分割で3方向に出射す
る光出射手段23と、カラーフィルタ31、32、33
と、ミラー41、42及びダイクロイックミラー51、
52より構成される光を合成する手段よりなる。光源1
からでた光は、光を分離する光出射手段23により時分
割で各カラーフィルタ31、32、33の方向に選択さ
れて出射される。
【0032】分離された光はそれぞれカラーフィルタ3
1、32、33を通過した後、ミラー41、42及びダ
イクロイックミラー51、52により再び合成されて、
時分割で出射される。
【0033】図6は、図3に示すこの発明の第2の実施
の形態の色分離装置と映像源として鏡面反射型光変調器
を用いたディスプレイ装置である。色分離装置から出射
された光の色に対応する映像を鏡面反射型光変調器6に
表示するようになっている。この1個の鏡面反射型光変
調器6を使ってカラー表示を実現するために、鏡面反射
型光変調器6では、赤(R)、緑(G)、青(B)の3
色の画像を時分割で表示する。そして、光源1からでた
光は微小ミラー・アレイ21、22で時分割的にカラー
フィルタ3G、3R、3Bを通り、3原色に分離され
る。このカラーフィルタ3G、3R、3Bで色分離され
た各色の光がミラー42、及びダイクロイックミラー5
1、52で合成され、時分割で画像が表示される鏡面反
射型光変調器6に与えられる。そして、色分離されて出
射された色に対応する映像を変調する鏡面反射型光変調
器6のミラー素子で反射した光が投射レンズ7に入射さ
れ、拡大されてスクリーン8上に映像が表示される。こ
のように、各色が時分割で出射され、各色の光が鏡面反
射型光変調器6に照射されたときに対応する映像を表示
し、投射レンズ7からスクリーン8上に結像されるよう
になっている。
【0034】なお、上記実施の形態のいずれにおいて
も、微小ミラー・アレイ21、22の制御は、図4に示
すタイムシーケンス以外にも考えられ、特に限定するも
のではない。
【0035】また、上記の実施の形態においては、映像
源として鏡面反射型光変調器を用いたが、映像源として
は時分割で映像が表示できるものであればよく、鏡面反
射型光変調器に限定するものではない。
【0036】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明による
色分離装置は、モーター等による機械的な動作部分がな
いため、動作が安定で、光を複数の色成分に分離し、時
分割で出射することができる。
【0037】また、微小ミラー・アレイを光出射手段と
して用いた場合には、トランジスタのオン/オフ制御に
より光の出射方向を偏向できるので、安定した動作と低
消費電力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の原理を示す模式
図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態の原理における光
の進行方向を時分割で複数の方向に出射する光出射手段
の動作のタイムシーケンスである。
【図3】この発明の第2の実施の形態の原理を示す模式
図である。
【図4】この発明の第2の実施の形態の原理における光
の進行方向を時分割で複数の方向に出射する光出射手段
の動作のタイムシーケンスである。
【図5】この発明の第3の実施の形態の原理を示す模式
図である。
【図6】この発明の色分離手段を用いたディスプレイ装
置の原理を示す模式図である。
【図7】従来のディスプレイ装置の原理を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
1 光源 21、22 光出射手段(微小ミラー・アレイ) 31、32、33、3R、3G、3B カラーフィルタ 41、42 ミラー 51、52 ダイクロイックミラー 6 鏡面反射型光変調器 7 投射レンズ 8 スクリーン 9 カラーフィルタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、この光源からの光の進行方向を
    時分割で複数の異なる方向に出射する光出射手段と、こ
    の光出射手段からの光を入射するカラーフィルタと、こ
    のカラーフィルタからの光を合成する光合成手段と、こ
    の光合成手段からの光を映像データに応じて時分割で変
    調する映像変調手段とを備えていることを特徴とするデ
    ィスプレイ装置。
  2. 【請求項2】 前記カラーフィルタをダイクロイックミ
    ラーで構成したことを特徴とする請求項1に記載のディ
    スプレイ装置。
  3. 【請求項3】 前記光出射手段が微小ミラー・アレイで
    あることを特徴とする請求項1または2に記載のディス
    プレイ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878533B1 (ko) * 2002-08-31 2009-01-13 삼성전자주식회사 단판식 칼라 화상 표시장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100878533B1 (ko) * 2002-08-31 2009-01-13 삼성전자주식회사 단판식 칼라 화상 표시장치

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