JPH0255384A - 投写型表示装置 - Google Patents
投写型表示装置Info
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- JPH0255384A JPH0255384A JP63207683A JP20768388A JPH0255384A JP H0255384 A JPH0255384 A JP H0255384A JP 63207683 A JP63207683 A JP 63207683A JP 20768388 A JP20768388 A JP 20768388A JP H0255384 A JPH0255384 A JP H0255384A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数の画像形成用マトリクス型液晶表示素子
を用いた投写型表示装置に関する。
を用いた投写型表示装置に関する。
投写型表示装置の一種に液晶表示素子を用いたものがあ
る。その原理は第７図に示すように、光源１０２からの
白色光を赤、緑、青光に分離し、液晶表示素子１０１に
よりその各々の光量を制御した後、光学的に合成し投写
レンズ１０９によりスクリーン１１０上に画像情報を表
示する方法である。
る。その原理は第７図に示すように、光源１０２からの
白色光を赤、緑、青光に分離し、液晶表示素子１０１に
よりその各々の光量を制御した後、光学的に合成し投写
レンズ１０９によりスクリーン１１０上に画像情報を表
示する方法である。
液晶表示素子は受光型の素子であるため自ら発光するこ
とはなく、透過光量を制御して画像情報を表示する素子
である。一般に液晶表示素子は素子の前後に光吸収性の
偏光板をおく必要があることから、入射光の利用効率は
低く、暗い光学系であると言える。従って、液晶表示素
子を用いた投写型表示装置の光源としては非常に高輝度
なものが要求され、 １ｍにはハロゲン、キセノン、
メタルハライドなどのランプが使用される。中でもメタ
ルハライドランプは他のランプに比べて、■消費電力光
りの輝度が高い。
とはなく、透過光量を制御して画像情報を表示する素子
である。一般に液晶表示素子は素子の前後に光吸収性の
偏光板をおく必要があることから、入射光の利用効率は
低く、暗い光学系であると言える。従って、液晶表示素
子を用いた投写型表示装置の光源としては非常に高輝度
なものが要求され、 １ｍにはハロゲン、キセノン、
メタルハライドなどのランプが使用される。中でもメタ
ルハライドランプは他のランプに比べて、■消費電力光
りの輝度が高い。
■長寿命である。
■光スペクトルがｍ、ｎｔ的であるため、高効率で３原
色に分離できる。
色に分離できる。
等の優れた特徴を有している。
しかし、上記の光源、特にメタルハライドランプは一般
に色温度が低いために赤光及び緑光に比べて相対的に青
光の強度が弱いという欠点がある。
に色温度が低いために赤光及び緑光に比べて相対的に青
光の強度が弱いという欠点がある。
活性イオン種及びその組成比を変えることにより、青光
の強度を大きくすることは可能であるが、その場合には
、■ランプ寿命が短くなる。■消費電力角りの輝度が低
くなる、等の新たな問題を生じ本質的な改善にはならな
い。したがって、ランプ本体で色バランスを補正するこ
とは難しく、実際の使用に際しては映像表示時の色バラ
ンスをとるために、赤光、縁先の強度を落とさなければ
ならず、ランプ本来の優れた特徴を生かし切れていない
という問題点を有していた。
の強度を大きくすることは可能であるが、その場合には
、■ランプ寿命が短くなる。■消費電力角りの輝度が低
くなる、等の新たな問題を生じ本質的な改善にはならな
い。したがって、ランプ本体で色バランスを補正するこ
とは難しく、実際の使用に際しては映像表示時の色バラ
ンスをとるために、赤光、縁先の強度を落とさなければ
ならず、ランプ本来の優れた特徴を生かし切れていない
という問題点を有していた。
そこで本発明は以上のような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、メタルハライドランプを光源
として用いた場合にも、赤光、緑光の強度を落とすこと
なく全体の色バランスを保ち、鮮明な映像が得られる投
写型表示装置を提供することにある。
その目的とするところは、メタルハライドランプを光源
として用いた場合にも、赤光、緑光の強度を落とすこと
なく全体の色バランスを保ち、鮮明な映像が得られる投
写型表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明の投写型表示装置は、
画素がマトリクス状に配置された３枚のマトリクス型液
晶表示素子に、光の３原色である赤、緑、青光の各々を
照射し、該液晶表示素子からの透過光を光学的に合成し
、投写して画像情報を得る投写型表示装置において、青
光を透過させるマトリクス型表示素子の入射光側に、複
数のマイクロレンズより成るレンズアレイ体を設置した
ことを特徴とする。また、マイクロレンズと液晶表示素
子の画素とは１；１で対応するように設置されているこ
とを特徴とする。
画素がマトリクス状に配置された３枚のマトリクス型液
晶表示素子に、光の３原色である赤、緑、青光の各々を
照射し、該液晶表示素子からの透過光を光学的に合成し
、投写して画像情報を得る投写型表示装置において、青
光を透過させるマトリクス型表示素子の入射光側に、複
数のマイクロレンズより成るレンズアレイ体を設置した
ことを特徴とする。また、マイクロレンズと液晶表示素
子の画素とは１；１で対応するように設置されているこ
とを特徴とする。
上記の手段によれば、青光用液晶表示素子に入射する光
は複数のマイクロレンズより成るレンズアレイにより液
晶画素部分に集光される。従って、入射光の一部が液晶
画素部分に設けられた遮光性膜（一般に投写型表示装置
に多く使用される能動スイッチング素子を備えた液晶表
示素子は、強い光からスイッチング素子部分を保護する
ために、画素開口部以外は遮光性膜でおおわれている。
は複数のマイクロレンズより成るレンズアレイにより液
晶画素部分に集光される。従って、入射光の一部が液晶
画素部分に設けられた遮光性膜（一般に投写型表示装置
に多く使用される能動スイッチング素子を備えた液晶表
示素子は、強い光からスイッチング素子部分を保護する
ために、画素開口部以外は遮光性膜でおおわれている。
）により遮断されることもなく、はとんど全てが液晶画
素部を透過するため、非常に明るい液晶表示素子となる
。つまり、実質的に青光のスクリーンへの出射光量が増
加したことになり、赤光、緑光の強度を弱めずに全体の
色バランスをとることが可能となる。
素部を透過するため、非常に明るい液晶表示素子となる
。つまり、実質的に青光のスクリーンへの出射光量が増
加したことになり、赤光、緑光の強度を弱めずに全体の
色バランスをとることが可能となる。
以下、実施例に基付き本発明の詳細な説明する。
但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
。
。
［実施例１］
表面を光学研磨したガラス基板（ＢＫ−７，４０ｍｍＸ
３０ｍｍＸ １ｍｍ）の片面にイオン交換法を用いて
縦、横ともに１００μｍピッチで直径１００μｍ、焦点
距離３００μｍの分布屈折率型平板マイクロレンズを形
成した。第３図にレンズの配置状態を模式的に示す。こ
のレンズアレイ体では入射光の約７９％を集光する事が
可能である。
３０ｍｍＸ １ｍｍ）の片面にイオン交換法を用いて
縦、横ともに１００μｍピッチで直径１００μｍ、焦点
距離３００μｍの分布屈折率型平板マイクロレンズを形
成した。第３図にレンズの配置状態を模式的に示す。こ
のレンズアレイ体では入射光の約７９％を集光する事が
可能である。
第４図は投写型表示装置に用いられるＴＰＴ （薄膜ト
ランジスター）アクティブマトリクス型液晶表示素子の
概略平面図である。Ｘ、 Ｙマトワクス状信号線４０
１，４０２、薄膜トランジスター４０３、液晶画素部分
４０４から成っており、このトランジスターにより画素
電極間に電圧を印加し光の透過性を制御している。画素
ピッチはＸ、 Ｙ方向ともに１００μｍであり、又画
素開口部は５０Ｘ５０μｍ２である。ここで、ＴＰＴ素
子は外部からの光によりその動作特性に著しい影響を受
けるため、一般に液晶画素開口部以外は遮光性の薄膜に
より覆われている。そのため有効開口率は３０〜４０％
と低く、暗い光学系となっている。
ランジスター）アクティブマトリクス型液晶表示素子の
概略平面図である。Ｘ、 Ｙマトワクス状信号線４０
１，４０２、薄膜トランジスター４０３、液晶画素部分
４０４から成っており、このトランジスターにより画素
電極間に電圧を印加し光の透過性を制御している。画素
ピッチはＸ、 Ｙ方向ともに１００μｍであり、又画
素開口部は５０Ｘ５０μｍ２である。ここで、ＴＰＴ素
子は外部からの光によりその動作特性に著しい影響を受
けるため、一般に液晶画素開口部以外は遮光性の薄膜に
より覆われている。そのため有効開口率は３０〜４０％
と低く、暗い光学系となっている。
第１図は本発明の投写型表示装置の概略構成図である。
光１（１０２，メタルハライドランプ、オスラム社製Ｈ
Ｔ Ｉ ２５０Ｗ）からでた光は光分離用のダイクロイ
ックミラー１０５により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
光に分けられ、その各々はＴＦＴ型液晶表示素子１０１
に入射する。１１１が先に作製したレンズアレイ体であ
り、本装置の青光用液晶表示素子の光源側に画素とマイ
クロレンズが１：１に対応するように取り付けられてい
る。この場合、液晶表示素子の共通電極側の基板（第５
図、５１０）の厚みを薄くシて、マイクロレンズ５０２
と光学的に結合しやすい構造としている。このレンズア
レイ体をＴＦＴ型液晶表示素子に取り付けることにより
、青光の透過光量を理論的には約２倍に増加させること
が可能となる。これはマイクロレンズにより集められた
光が液晶表示素子の遮光層で光量を弱められることなく
、画素開口部４０４を通過するからである。ＴＦＴ型液
晶表示素子により透過光量を制御された後、各々の出射
光は光合成用のダイクロイヅクプリズム１０８により白
色光に合成され、投写レンズ１０９を通してスクリーン
１１０上に投影される。
Ｔ Ｉ ２５０Ｗ）からでた光は光分離用のダイクロイ
ックミラー１０５により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
光に分けられ、その各々はＴＦＴ型液晶表示素子１０１
に入射する。１１１が先に作製したレンズアレイ体であ
り、本装置の青光用液晶表示素子の光源側に画素とマイ
クロレンズが１：１に対応するように取り付けられてい
る。この場合、液晶表示素子の共通電極側の基板（第５
図、５１０）の厚みを薄くシて、マイクロレンズ５０２
と光学的に結合しやすい構造としている。このレンズア
レイ体をＴＦＴ型液晶表示素子に取り付けることにより
、青光の透過光量を理論的には約２倍に増加させること
が可能となる。これはマイクロレンズにより集められた
光が液晶表示素子の遮光層で光量を弱められることなく
、画素開口部４０４を通過するからである。ＴＦＴ型液
晶表示素子により透過光量を制御された後、各々の出射
光は光合成用のダイクロイヅクプリズム１０８により白
色光に合成され、投写レンズ１０９を通してスクリーン
１１０上に投影される。
上記構成により得られたスクリーン上における光のスペ
クトルを第２図に実線にて示す。図中には従来の同型の
投写型表示装置を用いた場合のスペクトルを併せて破線
にて示す。第２図よりレンズアレイを用いた本発明の場
合、赤光、緑光の強度は変化せず、青光の強度のみが約
１．７倍に増加していることがわかる。したがって、従
来のように、赤光、緑光の光強度を落とす事なく、全体
の色バランスを良好に保つことが可能である。
クトルを第２図に実線にて示す。図中には従来の同型の
投写型表示装置を用いた場合のスペクトルを併せて破線
にて示す。第２図よりレンズアレイを用いた本発明の場
合、赤光、緑光の強度は変化せず、青光の強度のみが約
１．７倍に増加していることがわかる。したがって、従
来のように、赤光、緑光の光強度を落とす事なく、全体
の色バランスを良好に保つことが可能である。
［実施例２］
実施例１と同様な方法により表面を光学研磨したガラス
基板の片面に、第６図に示すようなレンズ配置を有する
平板状レンズアレイを作製した。
基板の片面に、第６図に示すようなレンズ配置を有する
平板状レンズアレイを作製した。
このレンズアレイは一方向集光型のリニアレンチキュラ
ーレンズを縦方向のレンズピッチが１００μｍとなるよ
うに配列したもので、このレンズアレイ体により入射光
の約５０％を集光することが可能である。このレンズア
レイの特徴は、実施例１のレンズ体に比べて集光性能は
劣るものの、液晶画素開口部とのマツチング性に優れて
いる点にある。
ーレンズを縦方向のレンズピッチが１００μｍとなるよ
うに配列したもので、このレンズアレイ体により入射光
の約５０％を集光することが可能である。このレンズア
レイの特徴は、実施例１のレンズ体に比べて集光性能は
劣るものの、液晶画素開口部とのマツチング性に優れて
いる点にある。
実施例１と同様にこのレンズアレイ体を青光用液晶表示
素子の手前に組み込み投写型表示装置を構成した。その
結果、従来の同型の投写型表示装置に比べて青光の強度
のみが約１．４倍に増加し、スクリーン上における色バ
ランスの補正が容易に行えるようになった。
素子の手前に組み込み投写型表示装置を構成した。その
結果、従来の同型の投写型表示装置に比べて青光の強度
のみが約１．４倍に増加し、スクリーン上における色バ
ランスの補正が容易に行えるようになった。
以上の実施例では、いずれも青光用液晶表示素子の光源
側にレンズアレイ体を１枚のみ取り付けた構成としてい
るが、液晶表示素子の投写レンズ側にさらにもう１枚取
り付けて、出射光の広がり角を押さえるような構成とし
てもよい。さらに、投写型表示装置に用いた平板状レン
ズアレイの製法はイオン交換法に限定されることはなく
、電界移入法、光重合法等によっても作製可能である。
側にレンズアレイ体を１枚のみ取り付けた構成としてい
るが、液晶表示素子の投写レンズ側にさらにもう１枚取
り付けて、出射光の広がり角を押さえるような構成とし
てもよい。さらに、投写型表示装置に用いた平板状レン
ズアレイの製法はイオン交換法に限定されることはなく
、電界移入法、光重合法等によっても作製可能である。
また、レンズ形状は平板状である必要はなく凸型レンズ
でもよい。その場合には射出成形法やプレス成形法が用
いられる。さらに、液晶表示素子としてはＴＦＴ型に限
定されることはなく、ＭＩＭ型等の液晶表示素子も使用
可能である。
でもよい。その場合には射出成形法やプレス成形法が用
いられる。さらに、液晶表示素子としてはＴＦＴ型に限
定されることはなく、ＭＩＭ型等の液晶表示素子も使用
可能である。
以上説明したように、本発明の投写型表示装置はメタル
ハライドランプを主とする高輝度ランプの使用時に赤光
、緑光の強度を落とすことなく、青光のみの強度を増大
させ、全光量を落とすことなく色バランスを保つことが
可能である。したがって、従来の投写型表示装置のよう
に色バランスをとるために全光量を落としたり、また逆
に必要以上に明るい光源を採用する必要がなくなるため
、効率の良いバランスのとれた投写型表示装置とするこ
とが可能である。
ハライドランプを主とする高輝度ランプの使用時に赤光
、緑光の強度を落とすことなく、青光のみの強度を増大
させ、全光量を落とすことなく色バランスを保つことが
可能である。したがって、従来の投写型表示装置のよう
に色バランスをとるために全光量を落としたり、また逆
に必要以上に明るい光源を採用する必要がなくなるため
、効率の良いバランスのとれた投写型表示装置とするこ
とが可能である。
第１図は本発明の投写型表示装置の構成概略図。
第２図はスクリーン上における投影光のスペクトルを示
す図。 第３図は実施例１で用いたレンズアレイ中のマイクロレ
ンズの配置概略図。 第４図は実施例１で用いたＴＦＴ型液晶表示素子の画素
配置図。 第５図は実施例１で用いたレンズアレイを備えたＴＦＴ
型液晶表示素子の構造断面図。 第６図は実施例２で用いたレンズアレイ中のマイクロレ
ンズの概略斜視図。 第７図は従来の投写型表示装置の構成概略図。 ・光景補正用レンズアレイを 備えた液晶表示素子 ・・・ランプ ・・・リフレクタ− ・・・干渉フィルター ・・・ダイクロイックミラー １０１ ・ ・透明開口部 ・入射光 ・出射光 ・対向電極側透明基板 ・レンズ基板 ・埋め込み型リニアレンチ キュツーレンズ 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上櫛 雅誉（他１名）・・ライトガイ
ド ・・ζツー ・ダイクロイックプリズム ・・グロジェクションレンズ ・・スクリーン ・・レンズアレイ ３０１ ・ ・・円形マイクロレンズ ・・Ｘ信号線 ・・Ｘ信号線 ・スイッチング素子 ・・画素電極 ・・平板レンズアレイ ・マイクロレンズ ・・ＴＦＴ側透明基板 ・スイッチング素子 ・・画素電極 ・・遮光膜 ；ｍ！ ＣＪｌｍ） 第＋図
す図。 第３図は実施例１で用いたレンズアレイ中のマイクロレ
ンズの配置概略図。 第４図は実施例１で用いたＴＦＴ型液晶表示素子の画素
配置図。 第５図は実施例１で用いたレンズアレイを備えたＴＦＴ
型液晶表示素子の構造断面図。 第６図は実施例２で用いたレンズアレイ中のマイクロレ
ンズの概略斜視図。 第７図は従来の投写型表示装置の構成概略図。 ・光景補正用レンズアレイを 備えた液晶表示素子 ・・・ランプ ・・・リフレクタ− ・・・干渉フィルター ・・・ダイクロイックミラー １０１ ・ ・透明開口部 ・入射光 ・出射光 ・対向電極側透明基板 ・レンズ基板 ・埋め込み型リニアレンチ キュツーレンズ 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上櫛 雅誉（他１名）・・ライトガイ
ド ・・ζツー ・ダイクロイックプリズム ・・グロジェクションレンズ ・・スクリーン ・・レンズアレイ ３０１ ・ ・・円形マイクロレンズ ・・Ｘ信号線 ・・Ｘ信号線 ・スイッチング素子 ・・画素電極 ・・平板レンズアレイ ・マイクロレンズ ・・ＴＦＴ側透明基板 ・スイッチング素子 ・・画素電極 ・・遮光膜 ；ｍ！ ＣＪｌｍ） 第＋図
Claims (2)
- （１）画素がマトリクス状に配置された３枚のマトリク
ス型液晶表示素子に、光の３原色である赤、緑、青光の
各々を照射し、該液晶表示素子からの透過光を光学的に
合成し、投写して画像情報を得る投写型表示装置におい
て、青光を透過させるマトリクス型表示素子の入射光側
に、複数のマイクロレンズより成るレンズアレイ体を設
置したことを特徴とする投写型表示装置。 - （２）第１項記載のマイクロレンズは液晶表示素子の画
素と１：１で対応するように設置されていることを特徴
とする投写型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207683A JPH0255384A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 投写型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207683A JPH0255384A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 投写型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255384A true JPH0255384A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16543846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207683A Pending JPH0255384A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 投写型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0255384A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0351882A (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-06 | Sharp Corp | 投影形画像表示装置 |
| JPH03246517A (ja) * | 1990-02-24 | 1991-11-01 | Victor Co Of Japan Ltd | カラー液晶表示装置 |
| JPH0545648A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-02-26 | Nec Corp | 液晶表示装置 |
| JP2006113373A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Seiko Epson Corp | 電子機器 |
| US7123311B2 (en) | 2002-02-14 | 2006-10-17 | Seiko Epson Corporation | Projector with a micro lens array |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP63207683A patent/JPH0255384A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0351882A (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-06 | Sharp Corp | 投影形画像表示装置 |
| JPH03246517A (ja) * | 1990-02-24 | 1991-11-01 | Victor Co Of Japan Ltd | カラー液晶表示装置 |
| JPH0545648A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-02-26 | Nec Corp | 液晶表示装置 |
| US7123311B2 (en) | 2002-02-14 | 2006-10-17 | Seiko Epson Corporation | Projector with a micro lens array |
| JP2006113373A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Seiko Epson Corp | 電子機器 |
| JP4543870B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2010-09-15 | セイコーエプソン株式会社 | 電子機器 |
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