JPH04338739A - Projection type liquid crystal display device - Google Patents
Projection type liquid crystal display deviceInfo
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- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成のための液晶
ライトバルブを複数枚用い、投写して画像表示を行う投
写型液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type liquid crystal display device that uses a plurality of liquid crystal light valves for image formation and displays images by projecting the images.
【０００２】0002
【従来の技術】従来、複数枚の液晶ライトバルブを用い
た投写型液晶表示装置は、スクリーン上で画像合成する
構成として、特開平２−２５００１５や特開平２−２５
００２６に示されるように、投写光源の白色光の色分離
に各色分離用のダイクロイックミラーを用い、青色光、
緑色光、赤色光の順番に三原色を４５度の反射で取り出
し、各色光を液晶ライトバルブで変調し、投写レンズで
拡大投写しスクリーン上で色合成をする構成が提案され
ていた。またカラー画像合成手段を有する構成としては
、２枚のダイクロイックミラーと１枚のミラーにより合
成する方式のものや、十字状に波長選択反射面を構成し
たダイクロイックプリズムを用いた方式がよく知られて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a projection type liquid crystal display device using a plurality of liquid crystal light valves has a configuration in which images are synthesized on a screen.
As shown in 0026, a dichroic mirror for each color separation is used to separate the white light of the projection light source, and blue light,
A proposed configuration involves extracting the three primary colors in the order of green light and red light through 45-degree reflection, modulating each color light with a liquid crystal light valve, enlarging it with a projection lens, and then combining the colors on a screen. Furthermore, as configurations having a color image composition means, there are well-known composition methods using two dichroic mirrors and one mirror, and a method using a dichroic prism with a cross-shaped wavelength-selective reflective surface. There is.
【０００３】0003
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、色分離を行う手段において、光源から液晶ライ
トバルブまでの距離が色によって異なるため、色ムラが
発生するといった問題点を有し、リレーレンズ等を用い
て補正した場合には構成が複雑になり大型化し、高価に
なる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned prior art, the distance from the light source to the liquid crystal light valve differs depending on the color in the color separation means, so there is a problem that color unevenness occurs. If a relay lens or the like is used for correction, the configuration becomes complicated, large in size, and expensive.
【０００４】カラー画像合成のための手段においては、
投写レンズのバックフォーカスが長くなり、投写レンズ
の大型化・高価格化を招く。[0004] In means for color image synthesis,
The back focus of the projection lens becomes longer, leading to larger and more expensive projection lenses.
【０００５】また液晶ライトバルブは偏光を用いるため
４５度反射のプリズムでは反射にはＳ偏光しか用いれな
かった。Furthermore, since liquid crystal light valves use polarized light, only S-polarized light can be used for reflection with a 45-degree reflection prism.
【０００６】そこで本発明はこ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スクリーン上におい
て高輝度で色ムラの無い高画質な画像表示を行い、小型
・軽量・低価格をも実現する投写型液晶表示装置を提供
するところにある。The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to display a high-quality image with high brightness and no color unevenness on the screen, and to achieve a compact, lightweight, and low-cost display. The purpose of the present invention is to provide a projection type liquid crystal display device that achieves this goal.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の投写型液晶表示
装置は、画像形成のための複数の液晶ライトバルブと、
光源と、光の色分離を行うための手段と、複数の投写レ
ンズからなる投写型液晶表示装置において、前記光の色
分離を行うための手段は、ケスタタイプのダイクロイッ
クプリズムであることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] A projection type liquid crystal display device of the present invention includes a plurality of liquid crystal light valves for image formation;
A projection type liquid crystal display device comprising a light source, a means for color-separating light, and a plurality of projection lenses, characterized in that the means for color-separating light is a cuest type dichroic prism. .
【０００８】本発明の投写型液晶表示装置は、画像形成
のための複数の液晶ライトバルブと、光の色分離を行う
ための手段と、カラー画像合成のための手段と、光源及
び投写レンズからなる投写型液晶表示装置において、前
記光の色分離を行うための手段またはカラー画像合成の
ための手段は、ケスタタイプのダイクロイックプリズム
であることを特徴とする。The projection type liquid crystal display device of the present invention includes a plurality of liquid crystal light valves for image formation, a means for color separation of light, a means for color image synthesis, and a light source and a projection lens. In the projection type liquid crystal display device, the means for color separation of the light or the means for color image synthesis is a custard type dichroic prism.
【０００９】本発明の投写型液晶表示装置は、前記画像
形成のための複数の液晶ライトバルブは、高分子分散型
液晶であることを特徴とする。The projection type liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the plurality of liquid crystal light valves for image formation are made of polymer dispersed liquid crystal.
【００１０】本発明の投写型液晶表示装置は、投写レン
ズの主光線に応じて波長選択反射特性を連続的に変化さ
せたケスタタイプのダイクロイックプリズムを用いたこ
とを特徴とする。The projection type liquid crystal display device of the present invention is characterized in that it uses a cuestal type dichroic prism whose wavelength selective reflection characteristics are continuously changed in accordance with the principal ray of the projection lens.
【００１１】[0011]
【実施例】（実施例１）以下、本発明の一実施例を図面
にしたがって説明する。[Embodiment] (Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１は、本発明の投写型液晶表示装置の平
面図である。点線で光線の軌跡を示す。FIG. 1 is a plan view of a projection type liquid crystal display device of the present invention. The dotted line shows the trajectory of the ray.
【００１３】ハロゲンランプ・キセノンランプ・メタル
ハライドランプ等の光源１より出射される白色光は、パ
ラボラリフレクター２により集光され、赤外及び紫外線
カットフィルター３に入射し、ほぼ平行な可視光のみが
取り出される。ここで集光手段として楕円ミラーや球面
ミラーと集光レンズとの組合せを用いて集光してもよい
。[0013] White light emitted from a light source 1 such as a halogen lamp, xenon lamp, or metal halide lamp is collected by a parabolic reflector 2 and enters an infrared and ultraviolet cut filter 3, where only approximately parallel visible light is extracted. It will be done. Here, a combination of an elliptical mirror or a spherical mirror and a condensing lens may be used as the condensing means.
【００１４】こうして、集光された光は色分離を行うた
めの手段である、色分離系４に入射する。この色分離系
４は、ケスタタイプのダイクロイックプリズムで構成さ
れている。ガラスやプラスチック等の透明な材質からな
る３つの三角柱と一つの四角柱から構成され、四角柱と
三角柱を赤反射面５をはさんで接着したものと、２つの
三角柱を青反射面７をはさんで接着したものを、空気層
６を保持して構成している。図１の平面図では頂角が６
０度になる。The thus focused light enters a color separation system 4, which is a means for color separation. This color separation system 4 is composed of a cuestal type dichroic prism. It is composed of three triangular prisms and one square prism made of transparent materials such as glass or plastic, and the square prism and triangular prism are glued together with a red reflective surface 5 in between, and the two triangular prisms are glued together with a blue reflective surface 7 in between. It is constructed by holding an air layer 6 by adhering it with a sandwich. In the plan view of Figure 1, the apex angle is 6
It becomes 0 degrees.
【００１５】まず色分離系４に入射した白色光は入射角
３０°で赤色反射面５に入射し、赤色光（概ね６００±
２０［ｎｍ］以上の波長領域）は反射し、青緑色光（概
ね６００±２０［ｎｍ］以下の波長領域）は透過する。
反射した赤色光は色分離系４の光入射面に６０°の入射
角で入射するため全反射となり方向を変える。透過した
青緑色光は一旦空気層５を通過し緑色反射面７に入射角
３０°で入射し、青色光（概ね５００±２０［ｎｍ］以
下の波長領域）は反射し、緑色光（概ね５００±２０か
ら６００±２０［ｎｍ］の波長領域）は透過する。反射
した青色光は空気層６との境界面に６０°の入射角で入
射するため全反射となり方向を変える。透過した緑色光
も同様に空気との境界面に６０°の入射角で入射するた
め全反射となり方向を変える。色分離系４の内部での光
路長は各色ともに等しくなる。First, the white light incident on the color separation system 4 is incident on the red reflective surface 5 at an incident angle of 30°, and the red light (approximately 600±
20 [nm] or more wavelength range) is reflected, and blue-green light (approximately 600±20 [nm] or less wavelength range) is transmitted. The reflected red light is incident on the light incidence surface of the color separation system 4 at an incident angle of 60°, so that it undergoes total internal reflection and changes direction. The transmitted blue-green light once passes through the air layer 5 and enters the green reflective surface 7 at an incident angle of 30°, and the blue light (wavelength range of approximately 500 ± 20 [nm] or less) is reflected, and the green light (approximately 500 ± 20 nm or less) is reflected. Wavelength range from ±20 to 600±20 [nm]) is transmitted. The reflected blue light is incident on the interface with the air layer 6 at an incident angle of 60°, so it undergoes total internal reflection and changes direction. Similarly, the transmitted green light also enters the interface with the air at an incident angle of 60°, so it undergoes total internal reflection and changes direction. The optical path length inside the color separation system 4 is equal for each color.
【００１６】図２（Ａ）に青色反射面７の波長特性を、
図２（Ｂ）に赤色反射面５の波長特性を示す。偏光成分
は実線がＳ偏光で、点線がＰ偏光の特性である。なお入
射角３０度の特性で、接着後の特性である。横軸に波長
、縦軸に透過率をとってある。光源１に用いるランプの
波長特性に応じて白バランスが最適になるように、色反
射面の特性を決めればよい。また色の分離の順番は自由
に選択が可能である。光の出射面には無反射コートが施
され、明るさを高めている。但し全反射をする面にはコ
ートを施さない。FIG. 2(A) shows the wavelength characteristics of the blue reflective surface 7.
FIG. 2(B) shows the wavelength characteristics of the red reflective surface 5. As for the polarized light components, the solid line is S polarized light, and the dotted line is P polarized light. Note that the characteristics are at an incident angle of 30 degrees, and are the characteristics after adhesion. The horizontal axis shows wavelength and the vertical axis shows transmittance. The characteristics of the color reflecting surface may be determined in accordance with the wavelength characteristics of the lamp used for the light source 1 so that the white balance is optimized. Furthermore, the order of color separation can be freely selected. The light emitting surface is coated with a non-reflective coating to increase brightness. However, no coating is applied to the surface that undergoes total reflection.
【００１７】入射角が３０度であるため、図のようにＳ
偏光とＰ偏光との差が小さく、色純度が高く、効率も高
く画像品質は高いものとなる。図２（Ｃ）には４５度入
射の青色反射面７の特性を比較のために示した。この特
性ではＰ偏光の反射率が悪く、青の輝度の低下と緑の色
純度の低下を引き起こす。プリズムのように蒸着面に対
して屈折率の高い媒質（屈折率が約１．５）より光が入
射した場合、波長分離特性は入射角度が大きくなるにつ
れ偏光作用を生ずる。Since the incident angle is 30 degrees, S
The difference between polarized light and P-polarized light is small, color purity is high, efficiency is high, and image quality is high. FIG. 2C shows the characteristics of the blue reflecting surface 7 at 45 degrees of incidence for comparison. With this characteristic, the reflectance of P-polarized light is poor, causing a decrease in the brightness of blue and a decrease in the color purity of green. When light is incident on the vapor deposition surface from a medium with a high refractive index (refractive index of approximately 1.5), such as a prism, the wavelength separation characteristic produces a polarization effect as the incident angle increases.
【００１８】一般に液晶は偏光素子を用いて偏光光を利
用して表示を行うが、本発明においてはＰ偏光でもＳ偏
光でもよく、後述する無偏光の場合であってもよいので
ある。Generally, liquid crystal displays using polarized light using a polarizing element, but in the present invention, it may be P-polarized light, S-polarized light, or non-polarized light as described later.
【００１９】こうして色分離された各色光は、それぞれ
各色変調用の液晶ライトバルブ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに入射
する。ここで各色光はほぼ平行光なので投写レンズ１０
の主光線の傾きに応じて集光レンズ８を各色変調用の液
晶ライトバルブ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの光の入射側に設置し
て、明るさの向上と照度ムラの減少を達成する。The color-separated light beams enter respective color modulation liquid crystal light valves 9R, 9G, and 9B. Here, each color light is almost parallel light, so the projection lens 10
A condenser lens 8 is installed on the light incident side of the liquid crystal light valves 9R, 9G, and 9B for each color modulation according to the inclination of the principal ray, thereby achieving improvement in brightness and reduction in illuminance unevenness.
【００２０】各色変調用の液晶ライトバルブ９Ｒ，９Ｇ
，９Ｂはアクティブマトリクス液晶パネルを用い、各色
用の信号電圧を印加し、電圧の大きさによって各色ごと
に透過率を制御し画像を形成する。ここで各色変調用の
液晶ライトバルブ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、入射光の透過率
の制御を行うシャッターの機能を果たすため、アクティ
ブマトリクス液晶パネルや時分割駆動液晶パネルのみな
らず、信号電圧により透過率を可変する液晶パネルであ
ればよい。さらには機械式、電磁式等により透過率の制
御可能なバルブで置き換えることも可能である。[0020] Liquid crystal light valves 9R and 9G for each color modulation
, 9B uses an active matrix liquid crystal panel, applies signal voltages for each color, controls transmittance for each color depending on the magnitude of the voltage, and forms an image. Here, the liquid crystal light valves 9R, 9G, and 9B for each color modulation function as shutters that control the transmittance of incident light. Any liquid crystal panel that can change the ratio may be used. Furthermore, it is also possible to replace it with a valve whose transmittance can be controlled mechanically, electromagnetically, or the like.
【００２１】本発明では光の散乱と透過により表示を行
う高分子分散型液晶を用いた。これは偏光作用を用いず
に表示ができるため明るい表示が可能となる。In the present invention, a polymer-dispersed liquid crystal that performs display by scattering and transmitting light is used. This allows display to be performed without using polarization, resulting in a bright display.
【００２２】この高分子分散型液晶はＰＤＬＣ（Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ−Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ）とよばれ、スポンジ状高分子の内部に不連
続な状態で液晶が存在し、その基本動作は、例えば日経
エレクトロニクス１９９０年６月１１日号１０２頁に示
されるように粒状の液晶の屈折率をスポンジ状高分子に
合わせておく。すると電圧が印加されないときは、界面
に沿って液晶分子が配向し光の入射方向の屈折率が異な
るため、反射を繰り返し光は散乱する。また電圧が印加
されるときは、液晶分子が光の入射方向に配向し屈折率
が等しくなるため光が透過する。This polymer dispersed liquid crystal is PDLC (Pol
ymer-Dispersed Liquid Cr
ystal), in which liquid crystal exists in a discontinuous state inside a sponge-like polymer, and its basic operation is, for example, the refraction of granular liquid crystal, as shown in Nikkei Electronics June 11, 1990 issue, page 102. Adjust the ratio to match that of the sponge-like polymer. Then, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned along the interface and the refractive index in the direction of light incidence is different, so the light is repeatedly reflected and scattered. Furthermore, when a voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of light incidence and the refractive index becomes equal, allowing light to pass through.
【００２３】また高分子分散型液晶はＰＮＬＣ（Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ）で置き換えてもよい。これは液晶層に高分子の
ネットワークを組んだ構造で、液晶が連続な状態で存在
し、液晶分子配向の不規則性を利用する。電圧印加しな
い状態では液晶分子の配向が不規則なため光は散乱し、
電圧印加状態では配向が均一となり光は透過する。[0023] Furthermore, the polymer dispersed liquid crystal is called PNLC (Pol
ymer-Network Liquid Crys
tal). This has a structure in which a polymer network is assembled in the liquid crystal layer, where the liquid crystal exists in a continuous state and takes advantage of the irregular orientation of the liquid crystal molecules. When no voltage is applied, the orientation of liquid crystal molecules is irregular, so light is scattered.
When a voltage is applied, the orientation is uniform and light is transmitted.
【００２４】こうして変調された各色光は、それぞれ投
写レンズ１０に入射しスクリーンに拡大投写され、スク
リーン上で合成される。投写レンズ１０はＦ値の小さな
レンズを用いることで明るい画像表示が行える。Each color light thus modulated enters the projection lens 10, is enlarged and projected onto the screen, and is combined on the screen. The projection lens 10 can display a bright image by using a lens with a small F value.
【００２５】（実施例２）図３は本発明の投写型表示装
置の平面図である。光源１、パラボラリフレクター２、
赤外及び紫外線カットフィルター３、色分離系４、集光
レンズ８、各色変調用の液晶ライトバルブ９Ｒ，９Ｇ，
９Ｂから構成された部分については画像変調されるとこ
ろまでは前述の実施例１と同様なので省略する。(Embodiment 2) FIG. 3 is a plan view of a projection type display device of the present invention. Light source 1, parabolic reflector 2,
Infrared and ultraviolet cut filter 3, color separation system 4, condenser lens 8, liquid crystal light valves 9R, 9G for modulating each color,
The portion consisting of 9B is the same as that of the first embodiment described above up to the point where the image is modulated, so a description thereof will be omitted.
【００２６】各色変調用の液晶ライトバルブ９Ｒ，９Ｇ
，９Ｂにより変調された各色光は、カラー画像合成のた
めの手段である色合成系１１に入射し、色分離系４と逆
な方法によって合成され、投写レンズ１０によりスクリ
ーンに拡大投写され、カラー画像表示が行われる。[0026] Liquid crystal light valves 9R and 9G for each color modulation
, 9B are incident on a color synthesis system 11, which is a means for color image synthesis, are synthesized in a manner opposite to that of the color separation system 4, and are enlarged and projected onto a screen by a projection lens 10. Image display is performed.
【００２７】色合成系１１は、色分離系４と全く同じ構
成のケスタタイプのダイクロイックプリズムで構成され
、赤色反射面５、空気層６、青色反射面７が構成されて
いる。The color synthesis system 11 is composed of a custard type dichroic prism having exactly the same structure as the color separation system 4, and includes a red reflective surface 5, an air layer 6, and a blue reflective surface 7.
【００２８】赤色変調液晶ライトバルブ９Ｒにより変調
された赤色光は、光の出射面で全反射し、赤色反射面５
に入射角３０度にて入射、反射をして色合成系１１を出
射し、投写レンズ１０に達する。また緑色変調液晶ライ
トバルブ９Ｇにより変調された緑色光は、全反射し、青
色反射面７及び赤色反射面５を透過し、色合成系１１を
出射し、投写レンズ１０に達する。また青色変調液晶ラ
イトバルブ９Ｂにより変調された青色光は、空気層で全
反射し、青色反射面７で反射、赤色反射面５を透過して
、色合成系１１を出射し、投写レンズ１０に達する。
やはり色合成系１１内部での各色の光路長は等しくなる
。The red light modulated by the red modulation liquid crystal light valve 9R is totally reflected by the light exit surface, and the red light is reflected by the red reflection surface 5.
The light enters at an incident angle of 30 degrees, is reflected, exits the color synthesis system 11, and reaches the projection lens 10. Further, the green light modulated by the green modulation liquid crystal light valve 9G is totally reflected, transmitted through the blue reflection surface 7 and the red reflection surface 5, exits the color synthesis system 11, and reaches the projection lens 10. Further, the blue light modulated by the blue modulation liquid crystal light valve 9B is totally reflected by the air layer, reflected by the blue reflection surface 7, transmitted through the red reflection surface 5, exits the color synthesis system 11, and enters the projection lens 10. reach Again, the optical path lengths of each color within the color synthesis system 11 are equal.
【００２９】このカラー画像合成においては、投写レン
ズ１０の主光線が平行でなく傾きを持つ場合であり、図
３の主光線は入射角３０度に対して大きい場所と小さい
場所がある。そのために選択反射波長が異なり、色ムラ
となって画像表示品質を低下させる。In this color image synthesis, the principal ray of the projection lens 10 is not parallel but has an inclination, and the principal ray in FIG. 3 has a large part and a small part with respect to the incident angle of 30 degrees. Therefore, the selective reflection wavelength differs, resulting in color unevenness and deteriorating image display quality.
【００３０】本発明においては、投写レンズ１０の主光
線の傾きと、ダイクロイックプリズムの角度依存性を考
慮し、ＡからＢまで波長選択特性を連続的に変化させた
ダイクロイックプリズムを用いた。主光線の傾きの異な
る場所においても反射光及び透過光の波長特性がほぼ等
しくなる。つまり光路Ａ部での入射角でも光路Ｂ部での
入射角でも、中心部と同じ波長特性で反射、透過が行な
われる。In the present invention, a dichroic prism whose wavelength selection characteristics are continuously changed from A to B is used in consideration of the inclination of the principal ray of the projection lens 10 and the angular dependence of the dichroic prism. Even at locations where the principal ray has a different slope, the wavelength characteristics of the reflected light and the transmitted light are approximately equal. In other words, reflection and transmission are performed with the same wavelength characteristics as at the center, whether at the incident angle at the optical path A section or at the incident angle at the optical path B section.
【００３１】なお投写レンズ１０の主光線最大傾角はレ
ンズ性能・サイズ・価格等の設計思想により異なるが、
一般に数度から十数度で角度が大きいほど小型・軽量・
安価となる。その角度とプリズム内の通過点に対応して
ダイクロイックプリズムの波長選択特性（光路Ａ部から
光路Ｂ部までの波長特性）を最適に選んでやれば、どん
な投写レンズ１０であっても色ムラをなくすことが可能
である。さらに、カラー画像合成の手段のみでなく色分
離の手段にも応用してやることができる。Note that the maximum inclination angle of the principal ray of the projection lens 10 varies depending on the design concept such as lens performance, size, price, etc.
In general, the larger the angle, the smaller and lighter the
It will be cheaper. If the wavelength selection characteristics of the dichroic prism (wavelength characteristics from optical path A section to optical path B section) are optimally selected in accordance with the angle and the passing point within the prism, color unevenness can be avoided no matter what projection lens 10 is used. It is possible to eliminate it. Furthermore, it can be applied not only to color image composition means but also to color separation means.
【００３２】このような波長選択特性は、蒸着源からの
距離を部分的に変化させ、つまり蒸着面が蒸着源に対し
て斜めになるように蒸着器にセットして、通常のダイク
ロイックミラーの誘電体多層膜コートと同様に蒸着を行
うことで作成される。このとき、蒸着源からの距離が変
わることで膜厚が変わり波長選択特性が変化し、さらに
その膜厚を蒸着面内で連続的にコントロールすることで
波長選択特性も連続的に変化する。Such wavelength selection characteristics can be obtained by partially changing the distance from the evaporation source, that is, by setting the evaporator so that the evaporation surface is oblique to the evaporation source, and by changing the dielectric strength of a normal dichroic mirror. It is created by vapor deposition in the same way as the body multilayer film coat. At this time, as the distance from the deposition source changes, the film thickness changes and the wavelength selection characteristics change, and furthermore, by continuously controlling the film thickness within the evaporation surface, the wavelength selection characteristics also change continuously.
【００３３】色合成系１１の光の入射面には無反射コー
トが施され、明るさを高めている。但し全反射をする面
にはコートを施さない。The light incident surface of the color synthesis system 11 is coated with a non-reflective coating to increase brightness. However, no coating is applied to the surface that undergoes total reflection.
【００３４】屈折率１．５程度のダイクロイックプリズ
ムが投写光学系の光路内に含まれるため、投写レンズ１
０のバックフォーカスが短くできるので小型・軽量で低
価格化が図れる。また非点収差については光軸に対して
回転対称となるためほとんど生じない。Since a dichroic prism with a refractive index of about 1.5 is included in the optical path of the projection optical system, the projection lens 1
Since the zero back focus can be shortened, the device can be made smaller, lighter, and lower in price. Furthermore, astigmatism hardly occurs because it is rotationally symmetrical with respect to the optical axis.
【００３５】（実施例３）図４は本発明の投写型液晶表
示装置の他の実施例の平面図である。光源１から出射し
た白色光は偏光ビームスプリッタ１２に入射し、Ｓ偏光
光のみが色分離系４かつ色合成系１１であるケスタタイ
プのダイクロイックプリズムに入射する。色分離につい
ては前述の実施例と同様であり、各色変調用の液晶ライ
トバルブ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが反射型であり、変調された
光（Ｐ偏光光）が反射する構成である。それぞれの変調
光は再び色分離系４を透過し、偏光ビームスプリッタ１
２を透過して投写レンズ１０に達し、画像を拡大投写す
る。(Embodiment 3) FIG. 4 is a plan view of another embodiment of the projection type liquid crystal display device of the present invention. The white light emitted from the light source 1 is incident on a polarizing beam splitter 12, and only the S-polarized light is incident on a Cuesta type dichroic prism, which is a color separation system 4 and a color synthesis system 11. Color separation is the same as in the previous embodiment, and the liquid crystal light valves 9R, 9G, and 9B for each color modulation are of a reflective type, and the configuration is such that the modulated light (P-polarized light) is reflected. Each modulated light passes through the color separation system 4 again, and then passes through the polarization beam splitter 1.
2 and reaches the projection lens 10, where the image is enlarged and projected.
【００３６】赤色反射面５及び青色反射面７に対して３
０度の入射角であり、偏光作用が少ないため、図３（Ａ
）及び（Ｃ）で示したように、色分離と合成が減衰なく
高効率でかつ色純度が高く行われる。3 for the red reflective surface 5 and the blue reflective surface 7
Since the incident angle is 0 degrees and there is little polarization effect,
) and (C), color separation and synthesis are performed with high efficiency and high color purity without attenuation.
【００３７】またシュリーレン光学系等により、無偏光
で表示をする高分子分散型液晶を用いた場合も同様に、
偏光作用がないことで、上述の効果が現われる。この場
合には主光線に角度がつくので、実施例２のように各色
反射面５，７の特性を連続的に変えることにより色ムラ
を生じさせない。Similarly, when using a polymer dispersed liquid crystal that displays non-polarized light using a schlieren optical system, etc.,
The above-mentioned effect appears due to the absence of polarizing action. In this case, since the principal ray is angled, color unevenness can be prevented by continuously changing the characteristics of the reflective surfaces 5 and 7 for each color as in the second embodiment.
【００３８】本実施例では第１及び第２の実施例の双方
の効果が得られる。In this embodiment, the effects of both the first and second embodiments can be obtained.
【００３９】本発明は、白色光を複数の色に分離し、そ
れぞれ変調し、合成、投写する投写型液晶表示装置全て
に有効であって、色の選択波長を変えても、色分離の順
番を変えても、また液晶パネルのモードが変わっても（
反射型も含む）、本発明を用いれば高輝度で色ムラの無
い画像表示が可能であるのは言うまでもない。The present invention is effective for all projection type liquid crystal display devices that separate white light into a plurality of colors, modulate each color, combine them, and project the colors, and even if the selected wavelength of the colors is changed, the order of color separation is Even if you change the mode of the LCD panel (
It goes without saying that by using the present invention, it is possible to display images with high brightness and no color unevenness.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、色分
離光学系にケスタタイプのダイクロイックプリズムを用
いたため、スクリーン上で色ムラの無い高画質の画像表
示が行える。As described above, according to the present invention, since a cuest type dichroic prism is used in the color separation optical system, high quality images without color unevenness can be displayed on the screen.
【００４１】またカラー画像合成のための手段にケスタ
タイプのダイクロイックプリズムを用いた場合、非点収
差を発生させないうえに、投写レンズのバックフォーカ
スを短くできるため投写レンズ及び本体の小型・軽量・
低価格化が図れるといった効果がある。加えて、色選択
反射面に対して３０度という入射角がとれるため、偏光
作用が少なく、効率が高くなる。Furthermore, when a cuesta type dichroic prism is used as a means for color image composition, astigmatism does not occur and the back focus of the projection lens can be shortened, so the projection lens and main body can be made smaller, lighter, and lighter.
This has the effect of lowering prices. In addition, since an incident angle of 30 degrees can be taken with respect to the color-selective reflective surface, the polarization effect is small and efficiency is high.
【００４２】偏光を用いないＰＤＬＣを用いるとさらに
効率が高くなり明るい投写画像表示が可能となる。[0042] If PDLC that does not use polarized light is used, the efficiency will be even higher and a brighter projected image display will be possible.
【００４３】投写レンズの主光線に合わせて波長選択反
射特性を変化させてやることで、色ムラをなくすと共に
投写レンズの小型軽量化が可能となる。By changing the wavelength selective reflection characteristics in accordance with the principal ray of the projection lens, color unevenness can be eliminated and the projection lens can be made smaller and lighter.
【００４４】これらの効果はハイビジョンやさらに高精
細な画像を表示する場合には、液晶ライトバルブのサイ
ズが大きくなると共に高密度化されるため特に効果は絶
大である。These effects are especially great when displaying high-definition or even higher-definition images because the size of the liquid crystal light valve becomes larger and the density becomes higher.
【００４５】また形状が特殊なため前面投写型の場合に
は奇抜なデザインも可能となり外形において従来にない
デザインの自由度も向上する。Furthermore, since the shape is special, in the case of a front projection type, an unusual design is possible, and the degree of freedom in designing the external shape is increased, which was not possible before.
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）は青色反射面の波長特性図で、（Ｂ）は
赤色反射面の波長特性図で、（Ｃ）は４５度入射の青色
反射面の波長特性図である。FIG. 2 (A) is a wavelength characteristic diagram of the blue reflective surface, (B) is a wavelength characteristic diagram of the red reflective surface, and (C) is a wavelength characteristic diagram of the blue reflective surface at 45 degrees of incidence.
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施例を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
１ 光源 ２ パラボラリフレクター ３ 赤外及び紫外線カットフィルター４ 色分離系 ５ 赤色反射面 ６ 空気層 ７ 青色反射面 ８ 集光レンズ ９Ｒ 赤色変調液晶ライトバルブ ９Ｇ 緑色変調液晶ライトバルブ ９Ｂ 青色変調液晶ライトバルブ １０ 投写レンズ １１ 色合成系 １２ 偏光ビームスプリッタ 1. Light source 2 Parabolic reflector 3 Infrared and ultraviolet cut filter 4 Color separation system 5 Red reflective surface 6 Air layer 7. Blue reflective surface 8 Condensing lens 9R Red modulation liquid crystal light valve 9G green modulation liquid crystal light valve 9B Blue modulation liquid crystal light valve 10 Projection lens 11 Color synthesis system 12 Polarizing beam splitter
Claims (4)
ルブと、光源と、光の色分離を行うための手段と、複数
の投写レンズからなる投写型液晶表示装置において、前
記光の色分離を行うための手段は、ケスタタイプのダイ
クロイックプリズムであることを特徴とする投写型液晶
表示装置。1. A projection type liquid crystal display device comprising a plurality of liquid crystal light valves for image formation, a light source, means for color separation of light, and a plurality of projection lenses, wherein the color separation of the light is performed. A projection type liquid crystal display device characterized in that the means for performing the display is a custard type dichroic prism.
ルブと、光の色分離を行うための手段と、カラー画像合
成のための手段と、光源及び投写レンズからなる投写型
液晶表示装置において、前記光の色分離を行うための手
段またはカラー画像合成のための手段は、ケスタタイプ
のダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求
項１記載の投写型液晶表示装置。2. A projection type liquid crystal display device comprising a plurality of liquid crystal light valves for image formation, means for color separation of light, means for color image synthesis, a light source, and a projection lens, 2. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the means for performing color separation of the light or the means for color image synthesis is a custard type dichroic prism.
トバルブは、高分子分散型液晶であることを特徴とする
請求項１または請求項２記載の投写型液晶表示装置。3. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of liquid crystal light valves for image formation are polymer dispersed liquid crystals.
反射特性を連続的に変化させたケスタタイプのダイクロ
イックプリズムを用いたことを特徴とする請求項１また
は請求項２または請求項３記載の投写型液晶表示装置。4. The projection according to claim 1, 2, or 3, characterized in that a Cuesta type dichroic prism is used whose wavelength selective reflection characteristics are continuously changed according to the chief ray of the projection lens. type liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111372A JPH04338739A (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Projection type liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111372A JPH04338739A (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Projection type liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338739A true JPH04338739A (en) | 1992-11-26 |
Family
ID=14559525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3111372A Pending JPH04338739A (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Projection type liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04338739A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385878B1 (en) * | 2000-10-26 | 2003-06-02 | 엘지전자 주식회사 | Optical System Of Liquid Crystal Projector using Kaster Prism |
| KR100457505B1 (en) * | 1997-12-22 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | Reflection type projector suppressing optical loss and preventing optical dispersion |
| US7331680B2 (en) | 2004-11-27 | 2008-02-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Illumination unit and projection type image display apparatus employing the same |
| CN100370308C (en) * | 2004-06-30 | 2008-02-20 | 北京万方同辉科技有限公司 | Color splitting mirror stack |
| CN100370307C (en) * | 2004-06-30 | 2008-02-20 | 北京万方同辉科技有限公司 | Light tuning method and device base on colour splitting mirror stack |
| WO2008140035A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Olympus Corp. | Projection type display device |
| JP2012027228A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Panasonic Corp | Color imaging optical system |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111372A patent/JPH04338739A/en active Pending
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