JPH07287229A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

カラー液晶表示装置

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JPH07287229A
JPH07287229A JP7048246A JP4824695A JPH07287229A JP H07287229 A JPH07287229 A JP H07287229A JP 7048246 A JP7048246 A JP 7048246A JP 4824695 A JP4824695 A JP 4824695A JP H07287229 A JPH07287229 A JP H07287229A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
crystal display
display panel
fluxes
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Application number
JP7048246A
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English (en)
Inventor
Takaya Uchida
孝也 内田
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光エネルギーのロスを小さくして、光源の発光
エネルギーを上げることなく十分な輝度のカラー画像を
表示する。 【構成】光源ランプ2からの光を、プリズムアレイ8に
よって波長域が異なる赤、緑、青の光束R,G,Bに分
離し、これら赤、緑、青の光束R,G,Bをそれぞれ単
一の液晶表示パネル1の各画素表示部に入射させて、こ
の液晶表示パネル1にカラー画像を表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー表示を行なう
カラー液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置として、例えばドットマト
リックス型の液晶表示パネルを用い、この液晶表示パネ
ルをその背面側から照明して、この液晶表示パネルを出
射する光で画像(例えばテレビジョン画像等)を表示す
るものがある。
【0003】この種の液晶表示装置には、例えば、前記
液晶表示パネルを出射した画像光を投影レンズによりス
クリーン等の被投影面に拡大投影する液晶プロジェクタ
があり、この液晶プロジェクタによれば、小さな液晶表
示パネルの表示像を大きく拡大して見ることができる。
【0004】ところで、上記液晶表示装置には、白黒画
像を投影するものとカラー画像を投影するものとがあ
り、カラー画像を投影するカラー液晶表示装置として
は、従来、液晶表示パネルにカラー液晶表示パネルを用
いたものが知られている。
【0005】上記カラー液晶表示パネルは、その各画素
表示部に対応させて赤、緑、青の三色のカラーフィルタ
を交互に配設したもので、前記カラーフィルタは一般
に、液晶表示パネルのいずれか一方の基板の内面に設け
られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ラー液晶表示パネルは、光源からの光(白色光)をカラ
ーフィルタでの特定波長光の吸収により着色してカラー
画像を表示するものであるため、カラーフィルタにおい
て約70%以上の光エネルギーが吸収されてしまう。
【0007】このため、このカラー液晶表示パネルを使
用している従来のカラー液晶表示装置は、液晶表示パネ
ルを出射する光(カラー画像光)の輝度が大きく低下し
て表示がかなり暗くなってしまう。
【0008】したがって、従来のカラー液晶表示装置で
は、十分な輝度の表示を得るためにに、光源の発光エネ
ルギーを、白黒画像を表示する液晶表示装置の3倍以上
にしなければならないし、また、光源の発光エネルギー
を大きくすると、光源の発熱温度が高くなるだけでな
く、カラーフィルタでの光の吸収により液晶表示パネル
が発熱するため、液晶表示パネルの昇温を防ぐための厳
重な熱対策も必要となっていた。
【0009】この発明は上記のような実情にかんがみて
なされたものであって、その目的とするところは、光エ
ネルギーのロスを小さくして、光源の発光エネルギーを
上げることなく十分な輝度のカラー画像を表示すること
ができるカラー液晶表示装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明のカラー液晶表
示装置は、光源と、この光源からの光を波長域の異なる
複数種の光束に分離する光分離手段と、この光分離手段
で分離された前記複数種の光束がそれぞれ異なる領域に
入射される単一の液晶表示パネルとを具備したことを特
徴とするものである。
【0011】
【作用】この発明のカラー液晶表示装置は、光源からの
光を、光分離手段によって波長域が異なる複数種の光束
に分離し、これら複数種の光束を単一の液晶表示パネル
に入射させて、この液晶表示パネルにカラー画像を表示
させるものである。
【0012】このカラー液晶表示装置によれば、光源か
らの光を光分離手段によって分離して波長域が異なる複
数種の光束、つまり複数種の色の光束を得、これら各色
の光束を液晶表示パネルに入射させているため、前記液
晶表示パネルに光を着色するためのカラーフィルタを設
ける必要はなく、したがって、カラーフィルタにより着
色する場合のように特定波長光の吸収により光エネルギ
ーを大きくロスすることはないし、また、光源からの光
のほとんどが前記波長域が異なる複数種の光束となって
液晶表示パネルに入射するため、光源からの光を無駄な
く利用することができる。
【0013】このため、この発明のカラー液晶表示装置
によれば、光エネルギーのロスを小さくして、光源の発
光エネルギーを上げることなく十分な輝度のカラー画像
を表示することができるし、また、光源の発光エネルギ
ーを大きくする必要がないために、液晶表示パネルの発
熱も低く抑えることができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明をカラー液晶プロジェクタに
適用した一実施例を図面を参照して説明する。図1はカ
ラー液晶プロジェクタの全体構成図、図2はその要部の
拡大図、図3は光分離手段の拡大傾斜図である。
【0015】図1〜図3において、1はドットマトリッ
クス型の液晶表示パネルであり、この液晶表示パネル1
はカラーフィルタを有さないものである。なお、この液
晶表示パネルは、たとえば単純マトリックス方式のもの
であり、液晶をはさんで対向する一対の透明基板の一方
に内面には透明な走査電極が多数本互いに平行に形成さ
れ、他方の透明基板の内面には透明な信号電極が前記走
査電極と直交させて多数本互いに平行に形成されてい
る。
【0016】2は上記液晶表示パネル1を照明する白色
光源ランプ3であり、この光源ランプ2からの白色光A
はリフレクタ3によって反射され、さらに光束補正レン
ズ(凹レンズ)4により平行光とされて液晶表示パネル
1に向かう。
【0017】一方、5はリフレクタ3により反射され光
束補正レンズ(凹レンズ)4により平行光とされた白色
光Aを多数の平行なストライプ状光束(断面が細長い矩
形状の光束)a,aに分割する光束分割レンズ系であ
り、この光束分割レンズ系5は、光束分割レンズアレイ
6と、この光束分割レンズアレイ6によって分割された
各ストライプ状光束a,aを平行光束にする光束補正レ
ンズアレイ7とからなっている。
【0018】上記光束分割レンズアレイ6は、図3のよ
うに、多数の細長凸レンズ6a,6aを平行に連続させ
て配列形成したものであり、光源ランプ3からの光束分
割レンズアレイ6にその全面にわたって均一に入射する
白色光Aは、その各凸レンズ6a,6aを通ってこれら
凸レンズ6a,6aの集光作用により各凸レンズ6a,
6aの前方に集光され、多数のストライプ状光束a,a
に分割される。
【0019】また、上記光束補正レンズアレイ7は、図
3のように、多数の細長凹レンズ7a,7aを平行に連
続させて配列形成したものであり、上記光束分割レンズ
アレイ6により分割された各ストライプ状光束a,a
は、この光束補正レンズアレイ7の各凹レンズ7a,7
aを通ってこの各凹レンズ7a,7aにより平行な光束
に補正される。なお、光束分割レンズアレイ6の凸レン
ズ数と、光束補正レンズアレイ7の凹レンズ数は、それ
ぞれ、上記液晶表示パネル1の信号電極の本数の1/3
とされており、また、この光束分割レンズアレイ6と光
束補正レンズアレイ7は、その各レンズ6a,7aの長
さ方向が液晶表示パネル1の信号電極の長さ方向と平行
になるようにして配置されている。
【0020】さらに、8は、光源からの光を波長域が異
なる複数種の光束に分離するための光分離手段として設
けられたプリズムアレイであり、上記光束補正レンズア
レイ7により平行光束とされた各ストライプ状光束a,
aは、このプリズムアレイ8によって赤色領域の光と緑
色領域の光と青色領域の光との3つのストライプ光に分
けられる。
【0021】すなわち、このプリズムアレイ8は、光束
補正レンズアレイ7により平行光束とされた各ストライ
プ状光束a,aを、波長域が異なりかつ波長域ごとに異
なる方向を向いた複数種のストライプ光R,G,Bに分
離するものであり、このプリズムアレイ8は、図3のよ
うに、光束補正レンズアレイ7の凹レンズ数(液晶表示
パネル1の信号電極数の1/3)と同数の細長い光学プ
リズム8a,8aを上記各ストライプ状光束a,aに対
応させて平行に配列形成したものとされている。なお、
このプリズムアレイ8も、その各プリズム8a,8aの
長さ方向が液晶表示パネル1の信号電極の長さ方向と平
行になるようにして配置されている。
【0022】このプリズムアレイ8の各プリズム8a,
8aは、一般のプリズムと同様に、光分散効果によって
透過光をスペクトル分光するもので、この各プリズム8
a,8aを透過してスペクトル分光されたストライプ状
光束a,aは、大別して、赤の波長域の光(以下赤色光
という)Rと、緑の波長域の光(以下緑色光という)G
と、青の波長域の光(以下青色光という)Bとの三色の
ストライプ光に分けられる。なお、この赤色光Rと緑色
光Gと青色光Bは、白色光をスペクトル分光して得られ
たものであるから、この三色のストライプ光R,G,B
は、これをそのまま混合すれば白色光となる。
【0023】また、9は上記プリズムアレイ8の各プリ
ズム8a,8aを透過してスペクトル分光されたストラ
イプ状光束(赤、緑、青のストライプ光R,G,Bを含
む光束)a,aを平行光束に補正する光束補正レンズア
レイであり、この光束補正レンズアレイ9は、プリズム
アレイ8の各プリズム8a,8aを透過して広がりなが
ら進んでくる各ストライプ状光束a,aの縁部が互いに
接する直前の位置に設けられている。
【0024】この光束補正レンズアレイ9は、前記プリ
ズムアレイ8のプリスム数(液晶表示パネル1の信号電
極数の1/3)と同数の細長シリンドリカルレンズ9
a,9aをスペクトル分光された各ストライプ状光束
a,aに対応させて平行に配列形成したものとされてお
り、この光束補正レンズアレイ9も、その各シリンドリ
カルレンズ9a,9aの長さ方向が液晶表示パネル1の
信号電極の長さ方向と平行になるようにして配置されて
いる。
【0025】この光束補正レンズアレイ9の各シリンド
リカルレンズ9a,9aは、プリズムアレイ8の各プリ
ズム8a,8aによりスペクトル分光された各ストライ
プ状光束a,aを平行光に補正して、各ストライプ状光
束a,aの赤色光Rと緑色光Gと青色光Bとをそれぞれ
液晶表示パネル1の各列の画素表示部に向けて液晶表示
パネル1に入射させる。
【0026】すなわち、この液晶表示パネル1に入射す
る光束は、赤、緑、青のストライプ光R,G,Bが交互
に並んだ多数の光束であり、前記液晶表示パネル1は、
前記赤、緑、青の光束R,G,Bがそれぞれ入射される
多数の領域、つまり画素表示部を有している。
【0027】そして、上記液晶表示パネル1の各列の画
素表示部にそれぞれ、その列方向つまり信号電極の長さ
方向に沿うストライプ状の赤色光Rと緑色光Gと青色光
Bとが交互に並んだ光を入射させると、これら赤、緑、
青の光R,G,Bが液晶表示パネル1を透過して出射す
るため、液晶表示パネル1の表示像がカラー画像とな
る。
【0028】また、図1および図2において、10は液
晶表示パネル1を透過した光つまり液晶表示パネル1に
よって表示されたカラー画像光Bをスクリーン12面に
拡大投影する投影レンズである。
【0029】このカラー液晶プロジェクタは、白色光源
ランプ2からの白色光Aを、光束分割レンズ系5によっ
て多数のストライプ状光束a,aに分割し、その光をプ
リズムアレイ8からなる光分離手段により、波長域が異
なりかつ各波長域ごとに異なる方向を向いた、赤、緑、
青の多数の光束(ストライプ光)R,G,Bに分離し
て、これら多数の赤、緑、青の光束R,G,Bをそれぞ
れ光束補正レンズアレイ9により単一の液晶表示パネル
1の所定の領域(各画素表示部)に入射させ、この液晶
表示パネル1を出射した光、つまりカラー画像光を、投
影レンズ10により拡大投影してスクリーン11に表示
するものである。
【0030】このカラー液晶プロジェクタによれば、光
源ランプ2からの光を光分離手段によって分離して波長
域が異なる複数種の光束、つまり赤、緑、青の光束R,
G,Bを得、これら各色の光束R,G,Bを液晶表示パ
ネル1の異なる領域(画素表示部)にそれぞれ入射させ
ているため、前記液晶表示パネル1に光を着色するため
のカラーフィルタを設ける必要はなく、したがって、カ
ラーフィルタにより着色する場合のように、特定波長光
の吸収により光エネルギーを大きくロスすることはない
から、液晶表示パネル1の光透過率を高くすることがで
きるし、また、光源ランプ2からの光のほとんどが前記
赤、緑、青の光束R,G,Bとなって液晶表示パネル1
に入射するため、光源ランプ2からの光を無駄なく利用
することができる。
【0031】このため、上記カラー液晶プロジェクタに
よれば、光エネルギーのロスを小さくして、光源ランプ
2の発光エネルギーを上げることなく十分な輝度のカラ
ー画像をスクリーン11に投影することができるし、ま
た、光源ランプ2の発光エネルギーを大きくする必要が
ないために、液晶表示パネルの発熱も低く抑えられるか
ら、液晶表示パネルの昇温を防ぐための熱対策も簡単に
なる。
【0032】なお、上記実施例では、プリズムアレイ8
によりスペクトル分光し、光束補正レンズアレイ9によ
り平行光束に補正した赤、緑、青の光R,G,Bをその
まま液晶表示パネル1に入射させるようにしているが、
これら赤、緑、青の光R,G,Bは、反射板により方向
を変えて液晶表示パネル1に入射させるようにしてもよ
く、このようにすれば、液晶表示パネル1および投影レ
ンズ10の向きを任意に選んで、任意の向きに設けたス
クリーンにカラー画像を投影することができる。
【0033】また、上記実施例では、光源からの光を光
束分割レンズ系5により多数のストライプ状光束a,a
に分割して光分離手段(プリズムアレイ)8に入射させ
ているが、光源からの光はそのまま光分離手段に入射さ
せてもよく、また前記光分離手段は、光源からの光を波
長域が異なりかつ各波長域ごとに異なる方向を向いた複
数種の光束に分離するものであれば、上記実施例に限ら
れるものではないし、さらに、光分離手段で分離された
各波長域ごとに異なる方向を向いた複数種の光束をそれ
ぞれ液晶表示パネル1の所定の領域に入射させる光束補
正手段も、上述した光束補正レンズアレイ9に限られる
ものではない。
【0034】さらに、上記実施例では、光源からの光を
分離して得た各波長域の光R,G,Bを液晶表示パネル
1の各列の画素表示部、つまり各信号電極に向けて入射
させるようにしているが、この各波長域の光R,G,B
は、液晶表示パネル1の各行の画素表示部、つまり各走
査電極に向けて入射させるようにしてもよい。
【0035】また、この発明は、液晶表示パネル1を出
射した光をスクリーン11に投影表示するプロジェクタ
に限らず、前記液晶表示パネル1を出射した光を表示像
として見る非投影タイプのカラー液晶表示にも適用する
ことができる。
【0036】
【発明の効果】この発明のカラー液晶表示装置は、光源
からの光を、光分離手段によって波長域が異なる複数種
の光束に分離し、これら複数種の光束を単一の液晶表示
パネルに入射させて、この液晶表示パネルにカラー画像
を表示させるものであるから、光エネルギーのロスを小
さくして、光源の発光エネルギーを上げることなく十分
な輝度のカラー画像をスクリーン面に投影することがで
きるし、また、光源の発光エネルギーを大きくする必要
がないために、液晶表示パネルの発熱も低く抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明をカラー液晶プロジェクタに適用した
一実施例を示す全体構成図。
【図2】その要部の拡大図。
【図3】光分離手段の拡大傾斜図。
【符号の説明】
1…液晶表示パネル 2…光源ランプ 5…光束分割レンズ系 8…プリズムアレイ(光分離手段) 9…光束補正レンズアレイ A…白色光 a…ストライプ状光束 R…赤色光(赤の波長域の光) G…緑色光(緑の波長域の光) B…青色光(青の波長域の光) Z…カラー画像光
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 9/31 C B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、この光源からの光を波長域の異な
    る複数種の光束に分離する光分離手段と、この光分離手
    段で分離された前記複数種の光束がそれぞれ異なる領域
    に入射される単一の液晶表示パネルとを具備したことを
    特徴とするカラー液晶表示装置。
  2. 【請求項2】液晶表示パネルに入射する光束は、波長域
    の異なる複数種の光束が交互に並んだ多数の光束であ
    り、前記液晶表示パネルは、前記多数の光束がそれぞれ
    入射される多数の領域を有していることを特徴とする請
    求項1に記載のカラー液晶表示装置。
JP7048246A 1995-03-08 1995-03-08 カラー液晶表示装置 Pending JPH07287229A (ja)

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JP7048246A JPH07287229A (ja) 1995-03-08 1995-03-08 カラー液晶表示装置

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JP7048246A JPH07287229A (ja) 1995-03-08 1995-03-08 カラー液晶表示装置

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JP60295074A Division JP2526817B2 (ja) 1985-12-25 1985-12-25 カラ−液晶プロジエクタ

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JPH07287229A true JPH07287229A (ja) 1995-10-31

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ID=12798092

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