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 |
|---|---|---|---|---|
| US5235446A (en) * | 1989-02-09 | 1993-08-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Projection type liquid crystal display apparatus with pixels of one panel |
| NL9002808A (nl) * | 1990-12-19 | 1992-07-16 | Philips Nv | Inrichting ten behoeve van projectieweergave. |
| US5140466A (en) * | 1990-12-20 | 1992-08-18 | Hughes Aircraft Company | Optical multiplexer |
| US5317436A (en) * | 1990-12-31 | 1994-05-31 | Kopin Corporation | A slide assembly for projector with active matrix moveably mounted to housing |
| US5666175A (en) * | 1990-12-31 | 1997-09-09 | Kopin Corporation | Optical systems for displays |
| US5396304A (en) * | 1990-12-31 | 1995-03-07 | Kopin Corporation | Slide projector mountable light valve display |
| GB2252173A (en) * | 1991-01-25 | 1992-07-29 | Rank Brimar Ltd | Colour optical output system |
| EP0568603B1 (en) * | 1991-01-25 | 1999-04-07 | Digital Projection Limited | Color optical output system |
| US5184175A (en) * | 1991-06-21 | 1993-02-02 | Eastman Kodak Company | System and method for reproducing an image |
| 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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| US5664859A (en) * | 1994-01-03 | 1997-09-09 | Kopin Corporation | Projection display docking system |
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| US5630659A (en) * | 1994-09-28 | 1997-05-20 | Kopin Corporation | Compact high resolution light valve projector |
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| US4989954A (en) * | 1987-10-09 | 1991-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection type liquid cyrstal display device |
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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
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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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Legal Events
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