JPH0642125B2 - プロジェクション装置 - Google Patents
プロジェクション装置Info
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- JPH0642125B2 JPH0642125B2 JP63251196A JP25119688A JPH0642125B2 JP H0642125 B2 JPH0642125 B2 JP H0642125B2 JP 63251196 A JP63251196 A JP 63251196A JP 25119688 A JP25119688 A JP 25119688A JP H0642125 B2 JPH0642125 B2 JP H0642125B2
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- light
- simple matrix
- crystal panel
- matrix liquid
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、3枚の液晶パネルによって、再生すべきカラ
ー画像の加法3原色(赤・緑・青)の各色光成分をそれ
ぞれ独立に制御し、それらの各色光成分を加色混合させ
ることによってカラー画像を再生するようにしたプロジ
ェクション装置に関する。
ー画像の加法3原色(赤・緑・青)の各色光成分をそれ
ぞれ独立に制御し、それらの各色光成分を加色混合させ
ることによってカラー画像を再生するようにしたプロジ
ェクション装置に関する。
従来の技術 従来のプロジェクション装置では、3原色のそれぞれに
専用のブラウン管を用い、それらによって再生された画
像をレンズでスクリーン上に投影するようにしていた。
専用のブラウン管を用い、それらによって再生された画
像をレンズでスクリーン上に投影するようにしていた。
これに代わって、上記ブラウン管を液晶パネルに置き換
えたものが近年開発されている。この場合の液晶パネル
としては、少なくともドットマトリクス状に配列された
多数の絵素電極とそれに印加された電圧に応じて光を変
調する液晶層を構成要素として含み、各絵素にそれと対
応する映像信号を印加することにより、中間調を含む任
意の単色映像を表示させるものが一般的である。
えたものが近年開発されている。この場合の液晶パネル
としては、少なくともドットマトリクス状に配列された
多数の絵素電極とそれに印加された電圧に応じて光を変
調する液晶層を構成要素として含み、各絵素にそれと対
応する映像信号を印加することにより、中間調を含む任
意の単色映像を表示させるものが一般的である。
液晶パネルの動作モードには、ツイステッド・ネマテイ
ック(TN)、ゲスト・ホスト(GH)、ダイナミック
・スキャッタリング・モード(DSM)、複屈折(DA
PまたはECBなど)、相転移など多くのモードがあ
る。
ック(TN)、ゲスト・ホスト(GH)、ダイナミック
・スキャッタリング・モード(DSM)、複屈折(DA
PまたはECBなど)、相転移など多くのモードがあ
る。
液晶パネルの個々の絵素を別個に制御する為には通常次
の3方式のいずれかが用いられる。
の3方式のいずれかが用いられる。
(1)単純マトリクス方式 2枚の基板のそれぞれにストライプ状の行電極・列電極
を設け、それらが直交するように貼り合わせてパネルを
構成する。行電極には順次行選択信号が印加され、列電
極には行選択信号と同期して画像信号が印加される。行
電極と列電極の交点が絵素となり、両電極に挟まれた部
分の液晶がその電位差に応答して光学特性を変える。た
だし、液晶が実効値に応答する素子であることから、一
般のTNモードやGHモードに電圧平均化法を適用する
駆動ではクロストークの発生が問題となり、走査ライン
数をあまり大きく設定することができない。
を設け、それらが直交するように貼り合わせてパネルを
構成する。行電極には順次行選択信号が印加され、列電
極には行選択信号と同期して画像信号が印加される。行
電極と列電極の交点が絵素となり、両電極に挟まれた部
分の液晶がその電位差に応答して光学特性を変える。た
だし、液晶が実効値に応答する素子であることから、一
般のTNモードやGHモードに電圧平均化法を適用する
駆動ではクロストークの発生が問題となり、走査ライン
数をあまり大きく設定することができない。
(2)非線形素子の付加 各絵素にバリスタ、MIM(Metal/Insulator/Metal)な
どの非線形素子を付加し、クロストークを抑制する方式
である。
どの非線形素子を付加し、クロストークを抑制する方式
である。
(3)スイッチング素子の付加 各絵素にスイッチング・トランジスタを付加し、個別に
駆動する方式である。選択期間中に駆動電圧が印加さ
れ、蓄積コンデンサに充電され、それが非選択期間中に
も保持される。なお、液晶自体も容量性の負荷であり、
その時定数が駆動の繰り返し周期に比べて充分大きい場
合には、蓄積コンデンサは省略することができる スイッチング・トランジスタとしては薄膜トランジスタ
(TFT)またはシリコン・ウエーハ上に形成されたM
OS−FETなどが用いられる。
駆動する方式である。選択期間中に駆動電圧が印加さ
れ、蓄積コンデンサに充電され、それが非選択期間中に
も保持される。なお、液晶自体も容量性の負荷であり、
その時定数が駆動の繰り返し周期に比べて充分大きい場
合には、蓄積コンデンサは省略することができる スイッチング・トランジスタとしては薄膜トランジスタ
(TFT)またはシリコン・ウエーハ上に形成されたM
OS−FETなどが用いられる。
既に開発され商品化されているプロジェクション装置で
は、液晶パネルとして上記した3方式のうち、(3)の
スイッチング素子を付加したものが用いられている。
は、液晶パネルとして上記した3方式のうち、(3)の
スイッチング素子を付加したものが用いられている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、(3)の方式の液晶パネルは(2)の方
式の液晶パネルと同様に、量産化が困難でコストが高い
という問題点がある。
式の液晶パネルと同様に、量産化が困難でコストが高い
という問題点がある。
これに対して、(1)の単純マトリクス方式の液晶パネ
ルの場合には、量産化が容易でコストを低くすることが
できる半面、前記したように一般のTNモードやGHモ
ードによる駆動では、クロストークの発生が問題とな
り、走査ライン数が増加すると表示コントラストが低下
してしまうという問題点があった。
ルの場合には、量産化が容易でコストを低くすることが
できる半面、前記したように一般のTNモードやGHモ
ードによる駆動では、クロストークの発生が問題とな
り、走査ライン数が増加すると表示コントラストが低下
してしまうという問題点があった。
したがって、本発明の目的は、量産化が容易でコストも
低減でき良好な表示コントラストの得られる液晶パネル
を用いたプロジェクション装置を提供することを目的と
する。
低減でき良好な表示コントラストの得られる液晶パネル
を用いたプロジェクション装置を提供することを目的と
する。
課題を解決するための手段 本発明は、3枚の液晶パネルによって、再生すべきカラ
ー画像の赤・緑・青の各色光成分をそれぞれ独立に制御
し、それらの各色光成分を加色混合させることによって
カラー画像を再生するようにしたプロジェクション装置
において、 前記各液晶パネルとして、その液晶分子のねじれ角度φ
が210゜≦φ≦300゜であるスーパ・ツイステッド
・ネマチック型の単純マトリクス液晶パネルを用いたこ
とを特徴とするプロジェクション装置である。
ー画像の赤・緑・青の各色光成分をそれぞれ独立に制御
し、それらの各色光成分を加色混合させることによって
カラー画像を再生するようにしたプロジェクション装置
において、 前記各液晶パネルとして、その液晶分子のねじれ角度φ
が210゜≦φ≦300゜であるスーパ・ツイステッド
・ネマチック型の単純マトリクス液晶パネルを用いたこ
とを特徴とするプロジェクション装置である。
作 用 本発明に従えば、3枚の各液晶パネルとしてスーパ・ツ
イステッド・ネマチック型の単純マトリクス液晶パネル
が用いられているので、表示コントラストが向上され
る。
イステッド・ネマチック型の単純マトリクス液晶パネル
が用いられているので、表示コントラストが向上され
る。
実施例 第1図は、本発明の一実施例であるプロジェクション装
置の光学系を示す構成図である。
置の光学系を示す構成図である。
第1図において、コンデンサレンズ1は光源2から照射
される光を集光して平行光線とするためのレンズであ
り、その平行光線はダイクロイックミラー3aに当てら
れる。
される光を集光して平行光線とするためのレンズであ
り、その平行光線はダイクロイックミラー3aに当てら
れる。
光源2としては白熱電球、ハロゲンランプ、キセノンラ
ンプなどが用いられるが、光源2のスペクトルは必ずし
も連続スペクトルである必要はなく、赤・緑・青の輝線
スペクトルを発する蛍光管または放電管であってもよ
い。この場合、輝線スペクトルの中心波長は、赤色光が
620nm、緑色光が550nm、青色光が450nm
付近であることが、プロジェクション装置の色再現範囲
の観点およびNTSC方式のテレビジョン信号との互換
性の観点から望ましい。
ンプなどが用いられるが、光源2のスペクトルは必ずし
も連続スペクトルである必要はなく、赤・緑・青の輝線
スペクトルを発する蛍光管または放電管であってもよ
い。この場合、輝線スペクトルの中心波長は、赤色光が
620nm、緑色光が550nm、青色光が450nm
付近であることが、プロジェクション装置の色再現範囲
の観点およびNTSC方式のテレビジョン信号との互換
性の観点から望ましい。
ダイクロイックミラー3aは屈折率の異なる複数の薄膜
を積層して形成され、干渉効果によって特定の波長域の
光だけを反射し他の光を透過させる機能を持つ。ここで
は、コンデンサレンズ1を経て照射される光源2からの
光のうち、青色光を選択的に反射し、他の光を透過する
機能を持つ。ダイクロイックミラー3aで反射された青
色光はミラー4aによって反射され、その反射光の光路
の途中には第1の単純マトリクス液晶パネル5aが設け
られており、この単純マトリクス液晶パネル5aを透過
した青色光はミラー4bで反射され、さらにダイクロイ
ックミラー3bで反射される。このダイクロイックミラ
ー3bは、上記したダイクロイックミラー3aと同様に
青色光を選択的に反射する機能を持つ。ダイクロイック
ミラー3bで反射された光は投影レンズ6によって集光
され、その光がスクリーン7上に投影される。
を積層して形成され、干渉効果によって特定の波長域の
光だけを反射し他の光を透過させる機能を持つ。ここで
は、コンデンサレンズ1を経て照射される光源2からの
光のうち、青色光を選択的に反射し、他の光を透過する
機能を持つ。ダイクロイックミラー3aで反射された青
色光はミラー4aによって反射され、その反射光の光路
の途中には第1の単純マトリクス液晶パネル5aが設け
られており、この単純マトリクス液晶パネル5aを透過
した青色光はミラー4bで反射され、さらにダイクロイ
ックミラー3bで反射される。このダイクロイックミラ
ー3bは、上記したダイクロイックミラー3aと同様に
青色光を選択的に反射する機能を持つ。ダイクロイック
ミラー3bで反射された光は投影レンズ6によって集光
され、その光がスクリーン7上に投影される。
一方、ダイクロイックミラー3aを透過する光の光路の
途中には、赤色光を選択的に反射し他の光を透過する機
能を持つ別のダイクロイックミラー3cが設けられてお
り、このダイクロイックミラー3cで反射された赤色光
はさらにミラー4c,4dによって反射される。ミラー
4dによって反射される赤色光の光路の途中には、第2
の単純マトリクス液晶パネル5bが設けられており、こ
の単純マトリクス液晶パネル5bを透過した赤色光は、
上記したダイクロイックミラー3cと同様に赤色光を選
択的に反射し、他の光を透過する機能を持つ別のダイク
ロイックミラー3dによって反射される。ダイクロイッ
クミラー3dで反射された赤色光は、ダイクロイックミ
ラー3bを透過し投影レンズ6によって集光されてスク
リーン7上に投影される。
途中には、赤色光を選択的に反射し他の光を透過する機
能を持つ別のダイクロイックミラー3cが設けられてお
り、このダイクロイックミラー3cで反射された赤色光
はさらにミラー4c,4dによって反射される。ミラー
4dによって反射される赤色光の光路の途中には、第2
の単純マトリクス液晶パネル5bが設けられており、こ
の単純マトリクス液晶パネル5bを透過した赤色光は、
上記したダイクロイックミラー3cと同様に赤色光を選
択的に反射し、他の光を透過する機能を持つ別のダイク
ロイックミラー3dによって反射される。ダイクロイッ
クミラー3dで反射された赤色光は、ダイクロイックミ
ラー3bを透過し投影レンズ6によって集光されてスク
リーン7上に投影される。
また、ダイクロイックミラー3cを透過する緑色光の光
路の途中には、第3の単純マトリクス液晶パネル5cが
設けられており、この単純マトリクス液晶パネル5cを
透過した緑色光は、ダイクロイックミラー3d,3bを
透過し、投影レンズ6によって集光されてスクリーン7
上に投影される。
路の途中には、第3の単純マトリクス液晶パネル5cが
設けられており、この単純マトリクス液晶パネル5cを
透過した緑色光は、ダイクロイックミラー3d,3bを
透過し、投影レンズ6によって集光されてスクリーン7
上に投影される。
第2図は、上記した単純マトリクス液晶パネル5a,5
b,5cの構成を膜式的に示す縦断面図である。
b,5cの構成を膜式的に示す縦断面図である。
第2図において、一方のガラス基板8と他方のガラス基
板9との相互に対向する面には、酸化インジウムから成
る透明電極10,11がそれぞれパターン化して形成さ
れ、これらの透明電極10,11は互いに直交するよう
に配列されている。各透明電極10,11の表面にはポ
リイミド系高分子被膜から成る配向膜12,13がそれ
ぞれ形成され、さらに、その表面は布で一定方向にラビ
ング処理が施される。
板9との相互に対向する面には、酸化インジウムから成
る透明電極10,11がそれぞれパターン化して形成さ
れ、これらの透明電極10,11は互いに直交するよう
に配列されている。各透明電極10,11の表面にはポ
リイミド系高分子被膜から成る配向膜12,13がそれ
ぞれ形成され、さらに、その表面は布で一定方向にラビ
ング処理が施される。
これらのガラス基板8,9の間には液晶層14が介在さ
せられ、図示しないシール部材によって封止される。さ
らにガラス基板8およびガラス基板9の相互に反対側の
表面にはそれぞれ偏光板15および偏光板16が設けら
れている。この単純マトリクス液晶パネル5a,5b,
5cにおいて、上記した2枚の透明電極10,11が直
交する液晶層14の各部分は画素を構成する。
せられ、図示しないシール部材によって封止される。さ
らにガラス基板8およびガラス基板9の相互に反対側の
表面にはそれぞれ偏光板15および偏光板16が設けら
れている。この単純マトリクス液晶パネル5a,5b,
5cにおいて、上記した2枚の透明電極10,11が直
交する液晶層14の各部分は画素を構成する。
第3図は、上記した単純マトリクス液晶パネル5a,5
b,5cにおけるラビング角度と、液晶分子のねじれ角
度の関係を示す図である。
b,5cにおけるラビング角度と、液晶分子のねじれ角
度の関係を示す図である。
第3図において、一方のガラス基板8のラビング方向1
7(すなわち、ガラス基板8上の液晶分子の長軸方向)
と、他方のガラス基板9のラビング方向18とのなす角
φが液晶分子のねじれ角度であり、一方のガラス基板8
のラビング方向17に対して偏光板15の偏光軸方向は
角度βだけ、また他方のガラス基板9のラビング方向1
8に対して偏光板16の偏光軸方向は角度αだけ偏らせ
てある。
7(すなわち、ガラス基板8上の液晶分子の長軸方向)
と、他方のガラス基板9のラビング方向18とのなす角
φが液晶分子のねじれ角度であり、一方のガラス基板8
のラビング方向17に対して偏光板15の偏光軸方向は
角度βだけ、また他方のガラス基板9のラビング方向1
8に対して偏光板16の偏光軸方向は角度αだけ偏らせ
てある。
この実施例では、液晶分子のねじれ角度φは270゜に
設定されている。すなわち、この場合の単純マトリクス
液晶パネル5a,5b,5cは、スーパ・ツイステッド
・ネマチック(以下、STNと称する)型である。この
ときの液晶には、ねじれ角度φが270゜になるように
光学性物質としてS−811(メルク社製)が1.27
wt%添加されている。また、このときの液晶層14の
層厚dは6.7μmに設定され、配向膜12,13とし
てポリイミド系高分子膜が用いられている。この実施例
に用いたPCH系の液晶の組成を第1表に示す。
設定されている。すなわち、この場合の単純マトリクス
液晶パネル5a,5b,5cは、スーパ・ツイステッド
・ネマチック(以下、STNと称する)型である。この
ときの液晶には、ねじれ角度φが270゜になるように
光学性物質としてS−811(メルク社製)が1.27
wt%添加されている。また、このときの液晶層14の
層厚dは6.7μmに設定され、配向膜12,13とし
てポリイミド系高分子膜が用いられている。この実施例
に用いたPCH系の液晶の組成を第1表に示す。
いま、このときの液晶分子の螺旋ピッチをpとすると、
d/pは約0.65となる。第1表に示したネマチック
液晶の屈折率異方性Δnは、波長がλ=550nmの光
に対して0.12となるので、液晶層14の層厚dをd
=6.7μmとした本実施例では、Δn.d=0.80
μmとなる。なお、一方の偏光板15および他方の偏光
板16の偏光軸の設定角度β,γはそれぞれβ=45
゜、γ=45゜と設定されている。
d/pは約0.65となる。第1表に示したネマチック
液晶の屈折率異方性Δnは、波長がλ=550nmの光
に対して0.12となるので、液晶層14の層厚dをd
=6.7μmとした本実施例では、Δn.d=0.80
μmとなる。なお、一方の偏光板15および他方の偏光
板16の偏光軸の設定角度β,γはそれぞれβ=45
゜、γ=45゜と設定されている。
以上の設定条件を、たとえば緑色光を透過させる単純マ
トリクス液晶パネル5cに適用することにより、そのの
単純マトリクス液晶パネル5cの光透過率特性は、第4
図に示すようになる。第4図において曲線Aは、第2図
の2枚の透明電極10,11間に非選択電圧波形を印加
したときの透過率特性であり、また曲線Bは透明電極1
0,11間に選択電圧波形を印加したときの光透過率特
性を示す。第4図から明らかなように、この単純マトリ
クス液晶パネル5cは、特に緑色光に対して充分な光ス
イッチ機能を持つことになる。
トリクス液晶パネル5cに適用することにより、そのの
単純マトリクス液晶パネル5cの光透過率特性は、第4
図に示すようになる。第4図において曲線Aは、第2図
の2枚の透明電極10,11間に非選択電圧波形を印加
したときの透過率特性であり、また曲線Bは透明電極1
0,11間に選択電圧波形を印加したときの光透過率特
性を示す。第4図から明らかなように、この単純マトリ
クス液晶パネル5cは、特に緑色光に対して充分な光ス
イッチ機能を持つことになる。
なお、Δn・dの値は、その下限が極端に小さくなる
と、もはや光は液晶分子のねじれ方向に沿って伝播する
ことができなくなり、光シャッタ素子としての機能が損
なわれる一方、Δn・dの値が大きくなり過ぎると、単
純マトリクス液晶パネル5a,5b,5cを透過する可
視光内に不要なスペクトルが現われることになる。そこ
で、良好なカラー表示特性を得るためにはΔn・dの実
用的な範囲として、 0.3μm≦Δn・d≦1.6μm …(1) に設定するのが望ましい。この結果は、PCH系以外の
他の液晶を用いた場合でも同様である。
と、もはや光は液晶分子のねじれ方向に沿って伝播する
ことができなくなり、光シャッタ素子としての機能が損
なわれる一方、Δn・dの値が大きくなり過ぎると、単
純マトリクス液晶パネル5a,5b,5cを透過する可
視光内に不要なスペクトルが現われることになる。そこ
で、良好なカラー表示特性を得るためにはΔn・dの実
用的な範囲として、 0.3μm≦Δn・d≦1.6μm …(1) に設定するのが望ましい。この結果は、PCH系以外の
他の液晶を用いた場合でも同様である。
また、このプロジェクション装置によって再生されるカ
ラー画像の表示コントラストを良くする観点から、2枚
の偏光板15,16の偏光軸の設定角度β,γの実用的
な範囲として、 β=50゜±20゜ かつ、 γ=45゜±20゜ …(2) に設定することが望ましい。
ラー画像の表示コントラストを良くする観点から、2枚
の偏光板15,16の偏光軸の設定角度β,γの実用的
な範囲として、 β=50゜±20゜ かつ、 γ=45゜±20゜ …(2) に設定することが望ましい。
また、表示コントラストを良くするためには、液晶分子
のねじれ角度φをできるだけ大きくすることが望ましい
が、あまり大きくすると電圧印加時に液晶分子の配向が
乱れてドメインが発生し、このため光が散乱してコント
ラスト比が低下するという問題が生やすい。そこで、ね
じれ角度φの実用的な範囲として、 210゜≦φ≦300゜ …(3) に設定するのが望ましい。
のねじれ角度φをできるだけ大きくすることが望ましい
が、あまり大きくすると電圧印加時に液晶分子の配向が
乱れてドメインが発生し、このため光が散乱してコント
ラスト比が低下するという問題が生やすい。そこで、ね
じれ角度φの実用的な範囲として、 210゜≦φ≦300゜ …(3) に設定するのが望ましい。
この結果は、PCH系以外の他の液晶を用いた場合でも
同様である。また、透過率特性の波長依存性について
も、β,γの値を上記した範囲内に設定すれば実用上全
く問題がないことが、本件発明者らの実験によって確認
されている。
同様である。また、透過率特性の波長依存性について
も、β,γの値を上記した範囲内に設定すれば実用上全
く問題がないことが、本件発明者らの実験によって確認
されている。
上記説明では、緑色光を透過させる単純マトリクス液晶
パネル5cについての設定条件について言及したが、他
の2つの単純マトリクス液晶パネル5a,5bについて
も、それらを透過させる光の波長に応てΔn・dが第1
式の範囲内に設定され、その他の条件は単純マトリクス
液晶パネル5cと同様に設定される。なお、各単純マト
リクス液晶パネル5a,5b,5cは、それぞれ青・赤
・緑の色光の透過を制御できるだけでよく、必ずしも各
単純マトリクス液晶パネル5a,5b,5c自体に着色
手段として、カラーフィルタを内蔵させたり塗料を液晶
中に含ませるなどする必要はない。
パネル5cについての設定条件について言及したが、他
の2つの単純マトリクス液晶パネル5a,5bについて
も、それらを透過させる光の波長に応てΔn・dが第1
式の範囲内に設定され、その他の条件は単純マトリクス
液晶パネル5cと同様に設定される。なお、各単純マト
リクス液晶パネル5a,5b,5cは、それぞれ青・赤
・緑の色光の透過を制御できるだけでよく、必ずしも各
単純マトリクス液晶パネル5a,5b,5c自体に着色
手段として、カラーフィルタを内蔵させたり塗料を液晶
中に含ませるなどする必要はない。
このように、諸条件を設定される3枚の単純マトリクス
液晶パネル5a,5b,5cを含む第1図に示すプロジ
ェクション装置の概略の動作は以下のようにして行われ
る。
液晶パネル5a,5b,5cを含む第1図に示すプロジ
ェクション装置の概略の動作は以下のようにして行われ
る。
光源2から照射される光は、コンデンサレンズ1で集光
されて平行光線とされ、ダイクロイックミラー3aに当
てられる。その光のうち、青色光はダイクロイックミラ
ー3aで反射され、他の色光はダイクロイックミラー3
aを透過する。ダイクロイックミラー3aで反射された
青色光は、さらにミラー4aで反射され第1の単純マト
リクス液晶パネル5aに照射される。
されて平行光線とされ、ダイクロイックミラー3aに当
てられる。その光のうち、青色光はダイクロイックミラ
ー3aで反射され、他の色光はダイクロイックミラー3
aを透過する。ダイクロイックミラー3aで反射された
青色光は、さらにミラー4aで反射され第1の単純マト
リクス液晶パネル5aに照射される。
この単純マトリクス液晶パネル5aでは再生すべきカラ
ー画像の青色光成分に応じた印加電圧が第2図に示す透
明電極10,11を通じて液晶層14からなる各画素に
印加されて、各画素部分の光透過率が変化する。単純マ
トリクス液晶パネル5aを透過した青色光は、ミラー4
bおよびダイクロイックミラー3bで反射され、投影レ
ンズ6によって集光されスクリーン7上に投影される。
すなわち、第1の単純マトリクス液晶パネル5aを透過
した青色光は、再生すべきカラー画像のうち青色光成分
の画像をスクリーン7上に結像する。
ー画像の青色光成分に応じた印加電圧が第2図に示す透
明電極10,11を通じて液晶層14からなる各画素に
印加されて、各画素部分の光透過率が変化する。単純マ
トリクス液晶パネル5aを透過した青色光は、ミラー4
bおよびダイクロイックミラー3bで反射され、投影レ
ンズ6によって集光されスクリーン7上に投影される。
すなわち、第1の単純マトリクス液晶パネル5aを透過
した青色光は、再生すべきカラー画像のうち青色光成分
の画像をスクリーン7上に結像する。
一方、ダイクロイックミラー3aを透過した光のうち、
赤色光は次のダイクロイックミラー3cで反射され、さ
らにミラー4c,4dで反射されて第2の単純マトリク
ス液晶パネル5bに照射される。この単純マトリクス液
晶パネル5bでは、先の単純マトリクス液晶パネル5a
と同期して再生すべきカラー画像の赤色光成分に応じた
印加電圧がその透明電極10,11を通じて各画素に印
加され、それによって各画素部分の光透過率が変化す
る。
赤色光は次のダイクロイックミラー3cで反射され、さ
らにミラー4c,4dで反射されて第2の単純マトリク
ス液晶パネル5bに照射される。この単純マトリクス液
晶パネル5bでは、先の単純マトリクス液晶パネル5a
と同期して再生すべきカラー画像の赤色光成分に応じた
印加電圧がその透明電極10,11を通じて各画素に印
加され、それによって各画素部分の光透過率が変化す
る。
この単純マトリクス液晶パネル5bを透過した赤色光は
ダイクロイックミラー3dで反射され、次のダイクロイ
ックミラー3bを透過し投影レンズ6によって集光さ
れ、スクリーン7上に投影される。すなわち、第2の単
純マトリクス液晶パネル5bを透過した赤色光は、再生
すべきカラー画像のうち赤色成分の画像をスクリーン7
上に結像する。
ダイクロイックミラー3dで反射され、次のダイクロイ
ックミラー3bを透過し投影レンズ6によって集光さ
れ、スクリーン7上に投影される。すなわち、第2の単
純マトリクス液晶パネル5bを透過した赤色光は、再生
すべきカラー画像のうち赤色成分の画像をスクリーン7
上に結像する。
さらに、ダイクロイックミラー3cを透過した緑色光は
第3の単純マトリクス液晶パネル5cに照射される。こ
の単純マトリクス液晶パネル5cでは、先の第1および
第2の単純マトリクス液晶パネル5a,5bと同期して
再生すべきカラー画像の緑色光成分に応じた印加電圧
が、その透明電極10,11を通じて各画素に印加さ
れ、それによって各画素部分の光透過率が変化する。こ
の単純マトリクス液晶パネル5cを透過した緑色光は、
さらに次のダイクロイックミラー3d,3bを透過し、
投影レンズ6によって集光されたスクリーン7上に投影
される。すなわち、第3の単純マトリクス液晶パネル5
cを透過した緑色光は、再生すべきカラー画像のうち緑
色光成分の画像をスクリーン7上に結像する。
第3の単純マトリクス液晶パネル5cに照射される。こ
の単純マトリクス液晶パネル5cでは、先の第1および
第2の単純マトリクス液晶パネル5a,5bと同期して
再生すべきカラー画像の緑色光成分に応じた印加電圧
が、その透明電極10,11を通じて各画素に印加さ
れ、それによって各画素部分の光透過率が変化する。こ
の単純マトリクス液晶パネル5cを透過した緑色光は、
さらに次のダイクロイックミラー3d,3bを透過し、
投影レンズ6によって集光されたスクリーン7上に投影
される。すなわち、第3の単純マトリクス液晶パネル5
cを透過した緑色光は、再生すべきカラー画像のうち緑
色光成分の画像をスクリーン7上に結像する。
このようにして、スクリーン7上では赤・青・緑の画像
が重なって加色混合され、カラー画像が再生される。
が重なって加色混合され、カラー画像が再生される。
このプロジェクション装置の場合、単一の光源2の各波
長の光を有効に利用できるので、吸収フィルタによって
必要な波長域の光だけを透過させる方式のものに比べて
光の利用効率が高くなる。
長の光を有効に利用できるので、吸収フィルタによって
必要な波長域の光だけを透過させる方式のものに比べて
光の利用効率が高くなる。
また、ブラウン管を用いた従来のプロジェクション装置
に比べて設置場所の自由度が増し、たとえば天井に投影
したり、天井から吊り下げて壁面に投影したりすること
が可能になる。また、投影距離を変えたり投影レンズを
交換することによって、画面サイズを自由に変更するこ
ともできる。
に比べて設置場所の自由度が増し、たとえば天井に投影
したり、天井から吊り下げて壁面に投影したりすること
が可能になる。また、投影距離を変えたり投影レンズを
交換することによって、画面サイズを自由に変更するこ
ともできる。
なお、上記実施例において、光源2として白色光源を用
いる場合には、その白色光源を有効に利用し、かつNT
SC方式のテレビジョン信号との互換性を満足させるた
めには、各単純マトリクス液晶パネル5a,5b,5c
によって制御される赤・青・緑の各色光の波長域は、赤
のピーク波長をλR、緑のピーク波長をλG、青のピー
ク波長をλBとすると、 赤:600nm≦λR≦650nm かつ、半値幅が50nm以下、 緑:520nm≦λG≦570nm かつ、半値幅が50nm以下、 責:420nm≦λB≦470nm かつ、半値幅が50nm以下、 とするのが最適であることが、本件発明者らの実験によ
って確かめられている。
いる場合には、その白色光源を有効に利用し、かつNT
SC方式のテレビジョン信号との互換性を満足させるた
めには、各単純マトリクス液晶パネル5a,5b,5c
によって制御される赤・青・緑の各色光の波長域は、赤
のピーク波長をλR、緑のピーク波長をλG、青のピー
ク波長をλBとすると、 赤:600nm≦λR≦650nm かつ、半値幅が50nm以下、 緑:520nm≦λG≦570nm かつ、半値幅が50nm以下、 責:420nm≦λB≦470nm かつ、半値幅が50nm以下、 とするのが最適であることが、本件発明者らの実験によ
って確かめられている。
また、上記実施例において、各単純マトリクス液晶パネ
ル5a,5b,5cでの表示コントラストを最大に設定
すれば、それだけプロジェクション装置自体についても
色再現性、色純度、表示コントラストなどの表示特性を
向上させることができる。そのためには、各単純マトリ
クス液晶パネル5a,5b,5cにおけるそれぞれの液
晶の屈折率異方性ΔnR(単純マトリクス液晶パネル5
bにおける液晶)、ΔnG(単純マトリクス液晶パネル
5cにおける液晶)、ΔnB(単純マトリクス液晶パネ
ル5aにおける液晶)および液晶層dR(単純マトリク
ス液晶パネル5bにおける液晶)、dG(単純マトリク
ス液晶パネル5cにおける液晶)、dB(単純マトリク
ス液晶パネル5aにおける液晶)を以下のように最適化
すればよい。
ル5a,5b,5cでの表示コントラストを最大に設定
すれば、それだけプロジェクション装置自体についても
色再現性、色純度、表示コントラストなどの表示特性を
向上させることができる。そのためには、各単純マトリ
クス液晶パネル5a,5b,5cにおけるそれぞれの液
晶の屈折率異方性ΔnR(単純マトリクス液晶パネル5
bにおける液晶)、ΔnG(単純マトリクス液晶パネル
5cにおける液晶)、ΔnB(単純マトリクス液晶パネ
ル5aにおける液晶)および液晶層dR(単純マトリク
ス液晶パネル5bにおける液晶)、dG(単純マトリク
ス液晶パネル5cにおける液晶)、dB(単純マトリク
ス液晶パネル5aにおける液晶)を以下のように最適化
すればよい。
すなわち、本件発明者らが別の機会〔第12回液晶討論
会講演予稿集3連F12(1986年)〕で開示したよ
うに、液晶パネルの表示コントラストはΔn・d/λ
(λは制御される光の波長)に左右されることから、 ΔnR・dR/λR=ΔnG・dG/λG =ΔnB・dB/λB =C …(4) として、このCの値を調節することによって表示コント
ラストを最大にすればよい。
会講演予稿集3連F12(1986年)〕で開示したよ
うに、液晶パネルの表示コントラストはΔn・d/λ
(λは制御される光の波長)に左右されることから、 ΔnR・dR/λR=ΔnG・dG/λG =ΔnB・dB/λB =C …(4) として、このCの値を調節することによって表示コント
ラストを最大にすればよい。
上記実施例の場合について、本件発明者らが験した結果
では、C=1.4のとき最大の表示コントラストが得ら
れた。このことから、C=1.4の値となるように、各
単純マトリクス液晶パネル5a,5b,5cの屈折率異
方性ΔnR,ΔnG,ΔnBまたは液晶層厚dR,
dG,dBを調節すればよいことになる。
では、C=1.4のとき最大の表示コントラストが得ら
れた。このことから、C=1.4の値となるように、各
単純マトリクス液晶パネル5a,5b,5cの屈折率異
方性ΔnR,ΔnG,ΔnBまたは液晶層厚dR,
dG,dBを調節すればよいことになる。
第5図は、このような条件のもとでの各単純マトリクス
液晶パネル5a,5b,5cの光透過率特性を示したも
のである。そのうち、第5図(1)は赤色光(同図に実
線で示すようにそのピーク波長λRは620nmで、半
値幅は50nm以下)を制御する単純マトリクス液晶パ
ネル5bの光透過率特性を破線で示し、第5図(2)は
緑色光(同図に実線で示すようにそのピーク波長λGは
550nmで、半値幅は50nm以下)を制御する単純
マトリクス液晶パネル5cの光透過率特性を破線で示
し、第5図(3)は青色光(同図に実線で示すようにそ
のピーク波長λBは450nmで、半値幅は50nm以
下)を制御する単純マトリクス液晶パネル5aの光透過
率特性を破線で示す。また、第5図(1)〜(3)にお
いて、破線A1〜A3はそれぞれ非選択電圧波形を印加
したときの光透過率特性であり、破線B1〜B3はそれ
ぞれ選択電圧波形を印加したときの光透過性特性であ
る。
液晶パネル5a,5b,5cの光透過率特性を示したも
のである。そのうち、第5図(1)は赤色光(同図に実
線で示すようにそのピーク波長λRは620nmで、半
値幅は50nm以下)を制御する単純マトリクス液晶パ
ネル5bの光透過率特性を破線で示し、第5図(2)は
緑色光(同図に実線で示すようにそのピーク波長λGは
550nmで、半値幅は50nm以下)を制御する単純
マトリクス液晶パネル5cの光透過率特性を破線で示
し、第5図(3)は青色光(同図に実線で示すようにそ
のピーク波長λBは450nmで、半値幅は50nm以
下)を制御する単純マトリクス液晶パネル5aの光透過
率特性を破線で示す。また、第5図(1)〜(3)にお
いて、破線A1〜A3はそれぞれ非選択電圧波形を印加
したときの光透過率特性であり、破線B1〜B3はそれ
ぞれ選択電圧波形を印加したときの光透過性特性であ
る。
発明の効果 以上のように、本発明のプロジェクション装置によれ
ば、スーパ・ツイステッド・ネマチック型の単純マトリ
クス液晶パネルによって、3枚の各液晶パネルを構成し
ているので、量産化が容易でコストも低減でき、表示コ
ントラストの良好なカラー画像を再生することができ
る。
ば、スーパ・ツイステッド・ネマチック型の単純マトリ
クス液晶パネルによって、3枚の各液晶パネルを構成し
ているので、量産化が容易でコストも低減でき、表示コ
ントラストの良好なカラー画像を再生することができ
る。
第1図は本発明の一実施例であるプロジェクション装置
の光学系を示す構成図、第2図はその単純マトリクス液
晶パネルの縦断面図、第3図はその単純マトリクス液晶
パネルにおけるラビング角度と液晶分子のねじれ角度の
関係を示す説明図、第4図は緑色光を制御する単純マト
リクス液晶パネルの光透過率特性を示すグラフ、第5図
は最適条件のもとでの各単純マトリクス液晶パネルの光
透過率特性を示すグラフである。 1……コンデンサレンズ、2……光源、3a,3b,3
c,3d……ダイクロイックミラー、4a,4b,4
c,4d……ミラー、5a,5b,5c……単純マトリ
クス液晶パネル、6……投影レンズ、7……スクリーン
の光学系を示す構成図、第2図はその単純マトリクス液
晶パネルの縦断面図、第3図はその単純マトリクス液晶
パネルにおけるラビング角度と液晶分子のねじれ角度の
関係を示す説明図、第4図は緑色光を制御する単純マト
リクス液晶パネルの光透過率特性を示すグラフ、第5図
は最適条件のもとでの各単純マトリクス液晶パネルの光
透過率特性を示すグラフである。 1……コンデンサレンズ、2……光源、3a,3b,3
c,3d……ダイクロイックミラー、4a,4b,4
c,4d……ミラー、5a,5b,5c……単純マトリ
クス液晶パネル、6……投影レンズ、7……スクリーン
Claims (1)
- 【請求項1】3枚の液晶パネルによって、再生すべきカ
ラー画像の赤・緑・青の各色光成分をそれぞれ独立に制
御し、それらの各色光成分を加色混合させることによっ
てカラー画像を再生するようにしたプロジェクション装
置において、 前記各液晶パネルとして、その液晶分子のねじれ角度φ
が210゜≦φ≦300゜であるスーパ・ツイステッド
・ネマチック型の単純マトリクス液晶パネルを用いたこ
とを特徴とするプロジェクション装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63251196A JPH0642125B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | プロジェクション装置 |
DE68919985T DE68919985T2 (de) | 1988-10-04 | 1989-09-30 | Farbbildprojektionsgerät mit auf reduziertes Übersprechen zwischen Bildpunkten ausgelegten Flüssigkristall-Lichtventilen. |
EP89118160A EP0363767B1 (en) | 1988-10-04 | 1989-09-30 | Colour image projection apparatus having liquid crystal light valves designed for reduced crosstalk between picture elements |
US07/415,711 US5054910A (en) | 1988-10-04 | 1989-10-02 | Projection apparatus |
KR1019890014270A KR920006167B1 (ko) | 1988-10-04 | 1989-10-04 | 투영장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63251196A JPH0642125B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | プロジェクション装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0297992A JPH0297992A (ja) | 1990-04-10 |
JPH0642125B2 true JPH0642125B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17219113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63251196A Expired - Lifetime JPH0642125B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | プロジェクション装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5054910A (ja) |
EP (1) | EP0363767B1 (ja) |
JP (1) | JPH0642125B2 (ja) |
KR (1) | KR920006167B1 (ja) |
DE (1) | DE68919985T2 (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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NL9002808A (nl) * | 1990-12-19 | 1992-07-16 | Philips Nv | Inrichting ten behoeve van projectieweergave. |
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GB9208076D0 (en) * | 1992-04-03 | 1992-05-27 | Rank Brimar Ltd | Spatial light modulator system |
DE69433600T2 (de) * | 1993-03-16 | 2005-02-03 | Seiko Epson Corp. | Projektionsanzeigevorrichtung |
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-
1988
- 1988-10-04 JP JP63251196A patent/JPH0642125B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-30 DE DE68919985T patent/DE68919985T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-30 EP EP89118160A patent/EP0363767B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-02 US US07/415,711 patent/US5054910A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-04 KR KR1019890014270A patent/KR920006167B1/ko not_active IP Right Cessation
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JPS60107020A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-06-12 | ビ−ビ−シ− アクチエンゲゼルシヤフト ブラウン ボヴエリ ウント コムパニ− | 液晶デイスプレイ |
JPS61102892A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-21 | Sony Corp | 投写型表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0297992A (ja) | 1990-04-10 |
US5054910A (en) | 1991-10-08 |
EP0363767B1 (en) | 1994-12-14 |
KR900007237A (ko) | 1990-05-09 |
DE68919985T2 (de) | 1995-05-04 |
EP0363767A1 (en) | 1990-04-18 |
DE68919985D1 (de) | 1995-01-26 |
KR920006167B1 (ko) | 1992-07-31 |
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