JP3278270B2

JP3278270B2 - 彩色表示装置

Info

Publication number: JP3278270B2
Application number: JP30814293A
Authority: JP
Inventors: ジェージャンセンピーター
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 2002-04-30
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: TW240307B; DE69324551T2; DE69324551D1; EP0601666A1; JPH06319148A; KR100283707B1; EP0601666B1; KR940017820A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、順次走査の異なる色帯
域光を提供する照明系、単一の光弁、前記順次走査の異
なる色帯域光を前記光弁の面を横切って指向させる光学
系および色帯域光で照明した前記光弁の各部分をアドレ
スして、当該部分が当該色帯域光の色の情報を提供する
とともに当該色帯域光を当該情報により変調する光弁駆
動電子回路を備えるとともに、前記照明系に、白色光
源、当該白色光を赤、緑、青の各色帯域光ビームに分離
する色選択副次系および赤、緑、青の前記色帯域光ビー
ムを順次に走査する手段を備えた光弁手段を有する彩色
表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】かかる表示装置は、欧州特許公開公報Ｅ
Ｐ−Ａ０４９２７２１号により知られている。投写テレ
ビジョン（ＰＴＶ）および映像彩色表示系、特に背面投
写表示系は、投写方法が、非投写式表示よりも大きく、
安く、さらに、多くの場合、明るさやコントラストでも
優れているので、大型スクリーン表示、すなわち、斜め
４０インチもしくはそれ以上の大画面表示を行なう慣用
の方法になっている。直視型陰極線管（ＣＲＴ）表示系
では、非投写表示技術が特に９インチ乃至３０インチの
色彩表示では主流である。数量および金額の点で、この
種表示装置の大手市場は家庭用市場である。家庭用設計
の要点は、大きさ、価格、明るさ、コントラストおよび
多少落ちるが解像度である。直視型陰極線管式表示装置
の大型のものは、大きく、重く、高価となるから、４０
インチ以上の大型のものでは、家庭用投写表示装置が主
流である。

【０００３】家庭用投写技術では画像の赤、緑、青の各
部分用に３本の小型白黒陰極線管と３個の投写レンズと
を用いた投写系が主流をなしている。この投写系では、
少なくとも２本の陰極線管の画像ラスタを歪ませて複合
投写画像を重ね合わせるのに複雑な電子回路を用いてい
る。重ね合わせ画像を得るための電子回路の調整そのも
のも、時間がかかる長い処理過程である。工場で調整済
みの投写系の画像重ね合わせの質を維持することも問題
点として残っている。

【０００４】陰極線管式投写系は、安定な高圧電源を必
要とするので、Ｘ線の発生を避けるための注意が附随的
に要求される。陰極線管および投写レンズは、安価な構
成要素ではないので、３個ずつ必要とするのも投写系の
価格を実質的に増大させる。３本の陰極線管と３個の投
写レンズを用いた投写テレビジョン系では、水平方向の
視覚によって画像の色が変化する「色ずれ」と称する現
象が生ずる傾向もある。この色ずれは、特殊な投写スク
リーンの設計によって部分的に調整することができる。
しかしながら、かかるスクリーンの設計は、スクリーン
の歪みや厚さの製品許容度が酷しい。したがって、色ず
れ制御の必要がなければ、光の最良分布が得られる投写
スクリーンの設計製作は著しく容易となる。

【０００５】直視型に対する投写系の利点と、以下に詳
述するいくつかの不利な点とに鑑みて、技術者は、投写
表示系設計の代案を求めて来た。その結果として、３個
のマトリックス・アドレス式の小型光弁パネル、最も普
通には、陰極線管の替わりの薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）配列式液晶表示（ＬＣＤ）パネルを用いた特許およ
び製品が出されている。これらの投写系は、３個の液晶
パネルからの光が、ダイクロイック・ミラー（３色分離
鏡）と同様に周知のダイクロイック・フィルタを用いて
結合されると、単一の投写レンズしか要しなくなる。画
像の重ね合わせは、２個のパネルの精密調整によって達
成される。この種の投写系で最も興味を引くのは、前面
投写に用いる際の密集性と優れたコントラストとであ
る。しかしながら、ＬＣＤパネルは高価な構成要素であ
るから、結局、ＬＣＤ投写装置はＣＲＴ型投写装置より
高価につくことになる。

【０００６】各原色の変調にそれぞれ別個の副画素を用
いた特別の光弁パネルを使用する「単一パネル」設計も
周知である。かかる色彩パネル技術には三つの制限があ
り、その第一は副画素を必要とすることが有効な画像解
像度を制限することである。その第二は、白色光が各副
画素に当るが、それぞれの副画素が設計されている色の
光のみが役立って、残りの色光は無駄になることであ
る。したがって、２／３損失の効率となる。マスクと形
跡とが付随した副画素が存在するが故に、所定の多色解
像能力の低下によって効率の更なる損失が生ずる。その
第三は、副画素の使用の故に、技術面ではパネルの解像
度が低下し、あるいは、パネルの価格が高騰することで
ある。

【０００７】欧州特許公報第０４９２７２１号には、上
述した制限のない単一パネル彩色表示装置を開示してあ
る。この表示装置は、順次走査の異なる色帯域光を提供
する照明系、単一の光弁、前記順次走査の異なる色帯域
光を前記光弁の面を横切って指向させる光学系および色
帯域光で照明した前記光弁の各部分をアドレスして、当
該部分が当該色帯域光の色の情報を提供するとともに当
該色帯域光を当該情報により変調する光弁駆動電子回路
を備えている。

【０００８】この照明系においては、強力な白色光源、
例えばアーク灯の光を集光し、ダイクロイック・フィル
タを用いて三原色、すなわち、赤、緑、青の色光に分離
する。この色別光は、縦方向には狭く、横方向には広く
隣接配置した３光源を形成することになる。走査光学系
は、三原色それぞれの色帯域を透過性光弁パネルの背面
に位置させるのに用いる。この走査光学系は、ＬＣＤパ
ネルを横切って照明の帯域を移動させる。ある原色光の
帯状領域がパネルの活動領域の「頂上」を超えて通過す
ると、その原色光の帯状領域がパネルの「底」に再び現
われる。したがって、パネルの全面に亘り３原色光の連
続走査が行なわれる。

【０００９】各色光がパネル上の所定行の画素群を通過
するに先立ち、その行は、その色光に対する適切な情報
によってアドレスされている。このことは、パネルの各
行が、表示すべき映像信号の各フィールド毎に３回アド
レスされることを意味する。このアドレスは、パネルの
行列配置に対する余分のアドレス線を用いるとともに、
複数の水平行を並列に書くか、３本の別々の行を順次に
各フィールド毎に３回ずつ書くことによって達成され
る。個別の行にそれぞれ書込む情報は、表示すべき画像
のその部分の色内容に適したものでなければならない。

【００１０】ＬＣＤパネルからの光は、色修正投写レン
ズによって投写される。その代わりに、本発明は直視形
式にも適用することができる。従来の投写スクリーン
は、この投写系にも使用することができる。その場合、
もしくは、背面投写系においては、「色ずれ」を修正し
てない設計のスクリーンも使用可能である。

【００１１】使用し得る赤、緑、青の各色光の大部分を
単一の光弁パネルを介して同時に使用するのが、欧州特
許公報第０４９２７２１号記載の表示装置の重要な特徴
である。その光学的効率は、少なくとも、同じパネル技
術を用いた３パネル投写系の効率と同程度である。単一
パネルの使用により画像の機械的な重ね合わせの必要が
なくなり、投写系の経費も低減される。さらに、光ビー
ム結合用ダイクロイック・フィルタも必要でなくなるの
で、経費の更なる節約となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した色帯域走査系
は、比較的高屈折率ガラスの４側面プリズムを用いてい
る。しかしながら、この用法に十分な大きさのガラス・
プリズムは、比較的重く、回転の慣性の量が大きく、し
たがって、回転駆動に比較的強力なモータを必要とす
る。

【００１３】さらに、異なる色帯域は、プリズムに対す
る位置が異なる。かかる相対位置の相違は色の重なり
や隣接色帯域間の過大な間隙を生じ易い。このことは、
かかる不均一性の補償や光弁の適切なアドレスが困難で
あるから、色純度を阻害し易いことになる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光弁面
の各色毎の同一走査を行なう色帯域走査系を提供し、色
純度を維持することにある。

【００１５】この目的達成のために、本発明による表示
装置は、前記走査する手段に、互いに同軸に配置して、
それぞれ互いに３０度だけ回転角がずれた第１，第２お
よび第３のプリズム、並びに、当該第１，第２および第
３のプリズムを回転させる手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１６】

【実施例】以下に図面を参照して実施例につき本発明を
詳細に説明する。図１は、欧州特許公報第０４９２７２
１号記載の単一パネル彩色投影映像表示装置の光学系の
概略構成を示すものであり、光源筺１０、光源白色光を
赤、緑、青の各原色光に分離するダイクロイック・ミラ
ー系１２、ＲＧＢ各原色帯域を走査する回転プリズム１
４、リレーレンズ１６，１８、映像信号を印加した光弁
２０および投写レンズ２２を備えている。光源筺１０に
は、クセノン・アーク灯のような任意の適切な強力ラン
プ２４および楕円反射鏡２５を備えてある。ランプ出力
光は、可視スぺクトルの光は反射するが、赤外線は通過
させる「冷たい」反射鏡２６に指向される。反対鏡２６
は、ランプ２４からの光ビームを反射角９０度で反射さ
せて一連のレンズ群（図示せず）に指向させ、光ビーム
を変形させて開口２８を介して光源筺１０から取出した
一般に均一な方形断面光ビームの形にする。光源筺１０
には、紫外線を吸収してランプ２４を冷却する構成要素
も含まれている。アークランプ２４は、そのアーク長を
短くして集束を容易にするとともに輝度を増大させるの
が好適である。

【００１７】図２に詳細に示すように、光源筺１０の開
口２８から現われた光ビーム３０が三色分離反射鏡（ダ
イクロイック・ミラー）系１２に指向される。ダイクロ
イック・ミラー系１２は、白色光ビーム３０を赤、緑、
青の三原色光ビームに分離する役をする。ダイクロイッ
ク・ミラー系１２は、中央に位置して互いに直交する反
射鏡３２，３４を含み、白色光ビーム３０の緑色光成分
のみを通過させ、赤色光成分を図の上方に反射させると
ともに、青色光成分を図の下方に反射させて、反射鏡３
６，３８に向わせる。色分離性の上向き反射鏡３６は、
入射光の赤色光成分のみを反射させ、下向き反対鏡３８
は、入射光の青色光成分のみを反射させるように構成配
置してある。したがって、反対鏡３２，３４，３６およ
び３８の反射系は、白色光ビーム３０を、縦に並べた形
の三原色光ビームに分離する役をする。縦に並べた３方
形開口４２，４４，４６を設けた垂直開口板４０も、赤
色光ビームを最上にし、緑色光ビームを中央にし、青色
光ビームを最下にして開口群に現われる三原色光ビーム
Ｒ，Ｇ，Ｂを方形断面にする役をしている。

【００１８】開口板４０を離れた後に、赤、緑、青の三
原色光ビームは、回転プリズム集合体１４の形態の光学
的走査機構に入射する。プリズム集合体１４は、例え
ば、断面が方形で平坦な等面積の４側面を有し、映像信
号に同期して駆動するモータ（図示せず）により中心横
軸の周りに回転して光ビームを光弁２０の方に向わせる
プリズム部材５０を備えている。回転プリズム部材５０
の作用により、赤、緑、青の三原色光帯域を、屈折によ
り、下方もしくは上方に順次に走査させる。順次走査の
三原色光帯域Ｒ，Ｇ，Ｂは、リレーレンズ１６，１８に
より光弁２０の方に向かわせる。レンズ１６および１８
は、開口４２，４４，４６からの光に光弁２０上で像を
結ばせる４×１比の変形結像系を構成している。このよ
うに、方形作動面の透過性ＬＣＤからなる光弁２０は、
順次走査の赤、緑、青三原色方形色帯域光を受入れる。
ＬＣＤパネル５２は、その各部分に入射する所望の入力
映像情報のそれぞれの色に応じて入射光を変調する。し
たがって、映像変調の順次色帯域光が、投写レンズ組合
わせ体２２により、投写スクリーンのような適切な観視
面上に投写される。

【００１９】光学系の走査の直線性は、回転プリズムの
面を、図２の点線面６２に示すように、円筒凹面とする
ことによって、かなりの程度改善することができる。そ
の凹面の好適な曲率半径は、プリズムの隣接光学面間の
長さが２．４インチの場合に１０インチの程度である。
最高の投写機特性を得るには、凹面の使用が好適であ
る。かかる円筒凹面は、直接製作すなわち研磨、もしく
は、普通のプリズムの四面に平面・凹面円筒レンズを接
着することによって達成することができる。かかる凹面
のレンズでは屈折率を特に高くする必要はないが、塊の
プリズムでは、その屈折率を高くしてＮ＞１．６にする
必要がある。屈折率が低すぎると、低過ぎないときにあ
る面に入射する光線が隣接面に入射するようになる。そ
のようになると、総合内部反射（ＴＩＲ）の現象が生
じ、光線の最終方向がその光線が有用となる適正な方向
ではなくなる。

【００２０】この表示装置用の電子技術では、それぞれ
分離した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の各画像
信号を当業者に周知の適切な入力信号源、すなわち、放
送、ケーブル、直接の信号源から取出す。しかしなが
ら、順次の色帯域光によって光弁２０を駆動するために
は、ある映像信号処理が必要である。並列のＲＧＢ信号
は、例えば、緑信号が赤信号より１／３フィールド遅
れ、青信号が緑信号より１／３フィールド遅れた直列信
号列に直列化しなければならない。しかる後に、その直
列信号列を処理して、列駆動器および光弁２０の幾何学
的配置に順応させる。例えば、列駆動器が４個の場合に
は、４個の並列映像信号に変換する。この信号処理に
は、ＬＣＤ表示装置の駆動に通常使用するのとは異なる
能様で光弁の駆動器を使用する。しかしながら、従来と
同じ個数および同じ型の駆動器を用いても、光弁の構成
配置を、従来の映像表示装置に用いるものから根本的に
変化させる必要はないようにする。

【００２１】図３には、本発明によって使用し得る薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）ＬＣＤ行列に対する行駆動器お
よび列駆動器の概略構成配置を示す。この種の表示装置
について周知のように、行駆動器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の中
の一つによって、共通のゲート線を介し、同時にオンと
なるある一行のＴＦＴ全部によって各行が順次にアドレ
スされる。ある行の個々の画素は、図３に示すように配
置した一連の列駆動器によって駆動される。ＬＣＤ行列
群は、駆動器１と３とが奇数番の列の画素群に接続さ
れ、駆動器２と４とが偶数番の列の画素群に接続される
ように構成配置してある。基本的にはメモリ素子からな
る列駆動器は、入力映像信号を標本化してそれぞれのメ
モリセルにその標本値を蓄積する。

【００２２】標準単色動作においては、列駆動器群が時
系列に負荷され、映像ライン期間の前半においては駆動
器１が奇数番画素全部を受入れ、駆動器２が偶数番画素
全部を受入れる。駆動器３と４とは、ライン期間の後半
においてそれぞれの標本値を蓄積する。映像ラインが完
全に書込まれると、各駆動器の出力端が可動状態にな
り、同時に、対応する行が活性化され、その結果、パネ
ル上の特定の画素行に映像情報が「一斉負荷」される。
ＬＣＤ行列群全体が映像フレーム当り１回だけ映像ライ
ン１，２，３，４，----，４７８，４７９，４８０の順
に、このようにして再プログラムされる。

【００２３】現在の装置では、ＬＣＤ行列群をプログラ
ムするのに異った手順が必要である。三原色赤、緑、青
帯域をパネルの全面に亘り縦に走査する。１映像フレー
ムの期間中、この手順では、各行を、最初は赤、次に
緑、最後に青の帯域光で照明する。特定行のプログラム
は、例えば、緑の標本値を、緑帯域光がその行に達する
前で赤帯域光が通過した後に負荷するようにして行な
う。三原色帯域光全部が任意の一時にパネルを照明して
いるのであるから、正規の１映像ラインの期間中に３行
をプログラムしなければならない。列駆動器装置は一時
に１行以上の独立したプログラムを許されないのである
から、この動作は時系列で行なわなければならない。

【００２４】等間隔色帯域光で厳密に直線的に、しか
も、過分なしに、フレーム当り現下と４５０行を走査す
る場合にはＬＣＤパネルのプログラムは、Ｒ＝赤、Ｇ＝
緑、Ｂ＝青、（××）＝行数として、つぎの時系列で行
なう。Ｒ（１），Ｇ（１５１），Ｂ（３０１），Ｒ（２），Ｇ
（１５２），Ｂ（３０２），Ｒ（３），--- ，Ｒ（１５
０），Ｇ（３００），Ｂ（４５０），Ｒ（１５１），Ｇ
（３０１），Ｂ（１）---- プログラムは、色帯域光がパネル上を移動するにつれ
て、色帯域光を追跡するようになっている。上述の数値
も、赤の映像情報が１５０ラインすなわち１フレームの
１／３だけ緑より遅れ、その緑が青より１フレームの１
／３だけ遅れていることを示している。

【００２５】図４には、ＲＧＢ信号群に対する信号処理
の態様を模式的に示す。各原色信号は、信号処理がディ
ジタル形式で行なわれるようにＡ／Ｄ変換器６２，６４
および６６に入力される。ついで、Ｒ信号を第１遅延線
６８に入力して、その赤信号Ｒを時間τ₁だけ遅延させ
る。Ｇ信号は第１遅延線７０に入力して時間τ₂だけ遅
延させ、Ｂ信号は第１遅延線７２に入力して時間τ₃だ
け遅延させる。遅延時間τ₁，τ₂およびτ₃は、パネ
ル上における各原色帯域光の位置および走査速度に応じ
て選定する。走査の動作が完全に直線的でない限り、こ
れらの遅延時間は、１映像フレームの期間中に、絶対的
にも相対的にも変化することになる。

【００２６】ついで、ＲＧＢ信号群はスイッチ７４に達
し、遅延回路６８，７０，７２の各出力信号を順次に選
択して、スイッチ７４の出力信号が、例えば、前述した
手順における映像ライン上の画素群からなる直列信号の
列となるようにする。ついで、以下に述べるように、Ｒ
ＧＢ信号群は、直列化した遅延信号列を光弁に印加する
ためのスイッチ機構に入力される。

【００２７】フィールド・レートの効果的な３倍増は、
現在の列駆動器の速度能力を超えている。したがって、
総合レートの１／４のデータ・レートをそれぞれ呈する
それぞれ独立した４個の並列信号を用いて列駆動器をプ
ログラムするのに、付加的な分解と緩衝とを用いる。

【００２８】上述した映像信号時系列をスイッチ７６に
導いて、その映像信号時系列を第１および第２の時系列
７０，８０に分離する。スイッチ７６は、各ライン周期
の第１および第２の半期に相当する半分ずつに映像信号
時系列を分割する速度で動作する。ついで、スイッチ７
６の出力端を線７８によりスイッチ８２に接続し、その
スイッチ８２は映像信号時系列を奇数番と偶数番との画
素群に分割する速度で動作する。奇数番画素群は、バッ
ファ・メモリ８４に導いて、１ライン周期の１／４に相
当する１２０画素分の標本値を保持し、ついで、バッフ
ァ・メモリ８４の出力信号をＤ／Ａ変換器８６に導き、
その出力信号を、今度は、図３に示したように列駆動器
１に導く。偶数番画素群は、バッファ・メモリ８８およ
びＤ／Ａ変換器９０に導き、ついで、図３の列駆動器２
に導く。線８０によって運んだ映像ラインの第２半期の
標本値群は、奇数番・偶数番分離用スイッチ９２により
同時に処理して、奇数番画素群を、バッファ・メモリ９
４およびＤ／Ａ変換器９６を介して列駆動器３に導くと
ともに、偶数番画素群を、バッファ・メモリ９８および
Ｄ／Ａ変換器１００を介して列駆動器４に導く。

【００２９】図２につき前述したように、三原色信号
は、開口板４０から、縦に並べた開口４２，４４，４６
を介して現われる。しかしながら、図２に示したよう
に、中央の緑色帯域信号のみが回転プリズム１４の回転
軸上に位置し、上側の赤色帯域信号および下側の青色帯
域信号は離軸している。かかる縦配列により、色帯域信
号が異なれば、プリズムに対するそれぞれの相対的位置
が変化している。かかる動作により、色帯域信号の重な
りや隣接色帯域信号間の過大な間隙が生ずる。これによ
り、かかる不均一性を補償して光弁を適切にアドレスす
るのが困難となるから、色純度が阻害される。この問題
は、光弁の全面に亘り、各色帯域毎に同じ走査を行なう
本発明による走査系を用いることによつて回避すること
ができ、色純度を維持することができる。

【００３０】この走査系を図５、図６および図７に示
す。単一の４側面回転プリズム１４を相互に密接した３
個の狭幅プリズム１１０，１１２および１１４に置き換
えてある。各プリズム１１０，１２０および１１２は、
それぞれ単一色についてのみ動作し、回転軸の周りに回
転するように同軸に、隣接プリズムとは３０度ずつずら
して取付けてある。図７に示すように、投写用ランプか
らの入力白色光は、３個のダイクロイック・ミラー１１
６，１１８および１２０により三原色に分離される。か
かる入力白色光は、まず、プリズム１１０の前に設けた
反射鏡１１６に入射する。反射鏡１１６は、青色光のみ
をプリズム１１０の方に反射させるとともに、他の色光
を通過させる。反射鏡１１６を通過した光は、つぎに、
緑色光のみをプリズム１１２の方に反射させる反射鏡１
１８に入射する。最後に、ダイクロイック・ミラー１１
８を通過した光は、ダイクロイック・ミラー１２０に入
射して、赤色光のみをプリズム１１４の方に反射させ
る。各プリズム１１０，１１２，１１４は、先行プリズ
ムより回転位相が３０度ずつ進んでいるので、各出力光
は、図６に示すように、赤色光の上側帯域、緑色光の中
央帯域および青色光の下側帯域よりなって、連続した走
査が行なわれる。プリズム群のかかる構成配置により、
各原色毎の各走査が均一に行なわれる。プリズム１１
０，１１２および１１４は、別個にガラスを用いて製作
して互いに接着するか、ＰＭＭＡのような光学的プラス
チックを用いて単一体として塑製することができる。か
かるプラスチック・プリズムは、ガラス・プリズムより
軽く、塑製可能であり、低価格の量産ができる。しか
も、その上に、プラスチック・プリズムは、光学ガラス
・プリズムに用いる伝統的な研磨方法によるよりも複雑
な形状に塑製することができる。

【００３１】図６に示したように、三原色帯域光は、適
切に積重ねた垂直方向位置を占めているが、水平方向に
は互いにずれている。出力光を最大限に使用するために
は、各色帯域光を水平方向に巧みに調整する必要があ
る。水平方向の位置調整は、プリズム１１０，１１２お
よび１１４の出力側にそれぞれ位置した修正レンズ１２
４，１２６および１２８の助けによって達成される。図
７に示したように、修正レンズ１２４および１２６は、
外側の光ビームを内側に偏向させてＬＣＤパネル１３０
すなわち伝送光学素子に向かわせ、中央の光ビームはレ
ンズ２８により焦点は結ばせるが、偏向されないままに
する役をしている。均一な垂直方向の走査と同様の水平
方向の走査は、かかる構成配置によって達成される。こ
れにより、光を最大限に使用するとともに、表示系の光
学的効率を増大させる。

【００３２】走査の均一性に加えて、走査の直線性も、
４個以上の側面を有する走査用プリズムの使用によって
達成され、かかるプリズムを図８および図９に示す。こ
れらのプリズムは、６側面（図８）もしくは８側面（図
９）を有している。図５，８および９のプリズムにそれ
ぞれ対応する曲線ａ，ｂおよびｃにより図１０に示すよ
うに、多側面プリズムは、最大直線性に近づき始める走
査誤差を低減させ、完全な直線性は完全に平坦な線によ
って示される。図１０において、垂直軸は、グラフの最
上点を８％とする直線性からのずれ量を表わし、水平軸
は、各プリズム面５０の走査における点０から頂点まで
の回転を表わしている。光弁は、これらのプリズムによ
って発生した付加的な色帯域光を収容するように再プロ
グラムする。その上に、これらの多重走査プリズムは、
光弁の全面に亘る色帯域光の極めて精密な走査のための
３プリズム密接配置にも使用することができる。

【００３３】幾多の他の構成要素を上述した光学系に置
き換え得ることに留意すべきである。光弁の全面に亘り
順次の赤，緑および青の原色帯域光を設ける構成要素の
他の配置は、本発明と組合わせて利用することができ
る。例えば、単一の白色光源以外に、適切に彩色した
赤，緑，青の三原色光源を走査機構と組合わせて利用す
ることができる。同様に、ダイクロイック・ミラー系１
２および回転プリズム５０を、例えば、彩色フィルタ群
の回転車もしくは回転ドラムによって置換することがで
きる。タイクロイック・ミラー系１２は屈折プリズムに
よって置換することができ、回転プリズム５０は多側面
多面体ミラー系によって置換することができる。走査の
方向は、垂直のみならず、水平もしくは適切な光弁信号
処理を伴った斜め方向とすることもできる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、透過性もしくは反射性ＬＣ
Ｄ、強誘電体素子、変形可能反射鏡など、任意の種類の
従来周知の電子光弁とともに利用し得ることにも留意す
べきである。加うるに、光路は、前述したように真直ぐ
にすることも、屈曲させて稠密な構成配置にすることも
できる。また、光弁は、直視系にも利用することができ
る。ある応用例では、３色帯域系よりも２色帯域系を用
いることができる。光弁に対する特別な要求は、ＬＣＤ
の各画素が、種々の地点で、一時に赤，緑，青の画素と
なるに十分な、標準速度の３倍以上の切換え速度を有し
ていることである。ＬＣＤの応答時間を高速化する技術
には、パネルの加熱、低粘度液晶材料、高コントラスト
材料、液晶層の薄層化などが含まれ、これらの技術の組
合わせも用いられる。

【００３５】本発明は、好適実施例について以上に説明
したが、幾多の変形や変更も、本発明の主旨と範囲とか
ら逸脱しない限り、当業者が容易に理解し得るように許
される。かかる変形や変更は、本発明の請求範囲の視界
内にあるものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単一パネル色帯域走査型投写表示装置の光学系
を示す側面図である。

【図２】その光学系の色分離走査機構を示す側面図であ
る。

【図３】光弁の駆動素子群を示す線図である。

【図４】光弁駆動用映像信号処理装置を示すブロック線
図である。

【図５】走査の均一性を改良した本発明による光学系を
示す側面図である。

【図６】走査の均一性を改良した本発明による光学系を
示す正面図である。

【図７】三色分離鏡の入力系および出力修正系を付加し
た図５および図６の走査光学系を示す上面図である。

【図８】走査用プリズムの他の構成例を示す断面図であ
る。

【図９】走査用プリズムのさらに他の構成例を示す断面
図である。

【図１０】４側面、６側面および８側面の各プリズムに
関する走査誤差を示す特性曲線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ１, 5621 ＢＡＥｉｎｄｈｏｖｅｎ，ＴｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (56)参考文献特開平４−316296（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/31 G02F 1/13 505 G09G 3/18 H04N 5/74

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】順次走査の異なる色帯域光を提供する照
明系、単一の光弁、前記順次走査の異なる色帯域光を前
記光弁の面を横切って指向させる光学系および色帯域光
で照明した前記光弁の各部分をアドレスして、当該部分
が当該色帯域光の色の情報を提供するとともに当該色帯
域光を当該情報により変調する光弁駆動電子回路を備え
るとともに、前記照明系に、白色光源、当該白色光を
赤、緑、青の各色帯域光ビームに分離する色選択副次系
および赤、緑、青の前記色帯域光ビームを順次に走査す
る手段を備えた光弁手段を有する彩色表示装置におい
て、前記走査する手段に、互いに同軸に配置して、それ
ぞれ互いに３０度だけ回転角がずれた第１，第２および
第３のプリズム、並びに、当該第１，第２および第３の
プリズムを回転させる手段を備えたことを特徴とする彩
色表示装置。
【請求項２】前記第１、第２および第３のプリズム
が、それぞれ４側面を有していることを特徴とする請求
項１記載の彩色表示装置。
【請求項３】前記光弁の面上において前記色帯域光ビ
ームを水平方向にオフセットする光学手段を追加して備
えた請求項１または２記載の彩色表示装置。
【請求項４】前記色選択副次系が三色分離鏡系を備え
たことを特徴とする請求項１，２または３記載の彩色表
示装置。
【請求項５】前記光弁が透過性液晶素子を備えたこと
を特徴とする請求項１，２，３または４記載の彩色表示
装置。
【請求項６】前記第１、第２および第３のプリズムが
光学プラスチックよりなることを特徴とする請求項１，
２，３，４または５記載の彩色表示装置。
【請求項７】前記第１、第２および第３のプリズムを
単一の塑製によって形成したことを特徴とする請求項
１，２，３，４，５または６記載の彩色表示装置。