JPH08234184A - カラー液晶投影表示装置 - Google Patents
カラー液晶投影表示装置Info
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- JPH08234184A JPH08234184A JP7038255A JP3825595A JPH08234184A JP H08234184 A JPH08234184 A JP H08234184A JP 7038255 A JP7038255 A JP 7038255A JP 3825595 A JP3825595 A JP 3825595A JP H08234184 A JPH08234184 A JP H08234184A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光量損失を少なくして光利用効率の良い明るい
カラー画像を投影する。 【構成】液晶表示素子5は、R,G,B画素がアレイ状
にそれぞれ2次元配列され、列方向の一組のR,G,B
画素5a,5b,5cによりカラー表示を行うように構
成されている。ビームコンプレッサ3は、シリンドリカ
ルレンズがアレイ状に複数形成された凸レンズ3aおよ
び凹レンズ3bを有し、凸レンズ3aの各シリンドリカ
ルレンズのサイズは、液晶表示素子の列方向の3画素分
(一組のR,G,B画素分)と同等であり、入射光束1
1の3画素分を1画素分に縮小する。色分解光学素子4
は、ビームスプリッタと全反射プリズムとで構成され、
縮小された光束12を受けてR,G,Bの3原色のアレ
イ状の3光束に拡大して色分解し、液晶表示素子5の一
組のR,G,B画素5a,5b,5cをそれぞれ照射す
る。
カラー画像を投影する。 【構成】液晶表示素子5は、R,G,B画素がアレイ状
にそれぞれ2次元配列され、列方向の一組のR,G,B
画素5a,5b,5cによりカラー表示を行うように構
成されている。ビームコンプレッサ3は、シリンドリカ
ルレンズがアレイ状に複数形成された凸レンズ3aおよ
び凹レンズ3bを有し、凸レンズ3aの各シリンドリカ
ルレンズのサイズは、液晶表示素子の列方向の3画素分
(一組のR,G,B画素分)と同等であり、入射光束1
1の3画素分を1画素分に縮小する。色分解光学素子4
は、ビームスプリッタと全反射プリズムとで構成され、
縮小された光束12を受けてR,G,Bの3原色のアレ
イ状の3光束に拡大して色分解し、液晶表示素子5の一
組のR,G,B画素5a,5b,5cをそれぞれ照射す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶投影表示装置
に関し、特に色フィルターを使用しない単板式のカラー
液晶投影表示装置に関する。
に関し、特に色フィルターを使用しない単板式のカラー
液晶投影表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶投影表示装置には、赤
(R),緑(G),青(B)の3枚の液晶表示素子を用
いる3板式と、1枚の液晶表示素子を用いる単板式とが
ある。3板式のカラー液晶投影表示装置は、3原色に対
応する3枚の液晶表示素子を使用し、プリズムやダイク
ロイックミラーによりに合成する方式であり、光利用効
率は良いが装置は大きくなる。一方、単板式は、1枚の
液晶表示素子を用いるので装置を小型化できるという利
点がある。
(R),緑(G),青(B)の3枚の液晶表示素子を用
いる3板式と、1枚の液晶表示素子を用いる単板式とが
ある。3板式のカラー液晶投影表示装置は、3原色に対
応する3枚の液晶表示素子を使用し、プリズムやダイク
ロイックミラーによりに合成する方式であり、光利用効
率は良いが装置は大きくなる。一方、単板式は、1枚の
液晶表示素子を用いるので装置を小型化できるという利
点がある。
【0003】従来の単板式のカラー液晶投影表示装置
は、例えば図6に示すように、光源61の光を集光光学
系62により集光し、色フィルター63を有する液晶表
示素子64に照射し、投影レンズ65によりスクリーン
66に拡大投影するのが一般によく知られている。ま
た、特開昭62−293222号および293223号
公報によって開示されているように、R,G,B画素が
2次元配置された1枚の液晶表示素子を用い、光源から
の光を回折格子を介してR,G,B画素に照射すること
により、色フィルターを用いないで光利用効率を向上さ
せるようにしたものがある。
は、例えば図6に示すように、光源61の光を集光光学
系62により集光し、色フィルター63を有する液晶表
示素子64に照射し、投影レンズ65によりスクリーン
66に拡大投影するのが一般によく知られている。ま
た、特開昭62−293222号および293223号
公報によって開示されているように、R,G,B画素が
2次元配置された1枚の液晶表示素子を用い、光源から
の光を回折格子を介してR,G,B画素に照射すること
により、色フィルターを用いないで光利用効率を向上さ
せるようにしたものがある。
【0004】他の例としては、特開昭61−21032
8号公報および特開平4−60538号公報によって開
示されているように、光源からの光をプリズムやダイク
ロイックミラーにより色分解し、液晶表示素子のR,
G,B画素にそれぞれ照射するようにしたものがある。
8号公報および特開平4−60538号公報によって開
示されているように、光源からの光をプリズムやダイク
ロイックミラーにより色分解し、液晶表示素子のR,
G,B画素にそれぞれ照射するようにしたものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
昭62−293222号および293223号公報に記
載されている回折格子による回折では、0次、±1次、
±2次…の順で光強度が弱くなる。このため、R,G,
B画素にそれぞれ入射する光量に大きな差が生じるので
光量補正が必要となり、光利用効率が低下する。また、
R,G,B光が各画素にそれぞれ入射するように回折格
子を設定できたとしても、クロストークが必ず発生する
ので、色再現性が悪くなるという問題点がある。
昭62−293222号および293223号公報に記
載されている回折格子による回折では、0次、±1次、
±2次…の順で光強度が弱くなる。このため、R,G,
B画素にそれぞれ入射する光量に大きな差が生じるので
光量補正が必要となり、光利用効率が低下する。また、
R,G,B光が各画素にそれぞれ入射するように回折格
子を設定できたとしても、クロストークが必ず発生する
ので、色再現性が悪くなるという問題点がある。
【0006】上述した特開昭61−210328号公報
に記載されているダイクロイックミラーによる色分解で
は、テーパー状の反射光路によって複数回反射させてい
るために光損失が大きく実用的ではない。また、特開平
4−60538号公報に記載されているダイクロイック
ミラーによる色分解では、マイクロレンズアレイによっ
て液晶表示素子のR,G,B画素に集光しているが、マ
イクロレンズアレイを高精度に作製することが困難であ
るためにクロストークが発生し易いという問題点があ
る。
に記載されているダイクロイックミラーによる色分解で
は、テーパー状の反射光路によって複数回反射させてい
るために光損失が大きく実用的ではない。また、特開平
4−60538号公報に記載されているダイクロイック
ミラーによる色分解では、マイクロレンズアレイによっ
て液晶表示素子のR,G,B画素に集光しているが、マ
イクロレンズアレイを高精度に作製することが困難であ
るためにクロストークが発生し易いという問題点があ
る。
【0007】本発明の目的は、色再現性がよく、光量損
失を少なくして光利用効率の良い明るいカラー画像を投
影表示できるカラー液晶投影表示装置を提供することに
ある。
失を少なくして光利用効率の良い明るいカラー画像を投
影表示できるカラー液晶投影表示装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はカラー液晶投影
表示装置は、R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ配列
されて列方向のR,G,B画素が一組となってカラー表
示を行う液晶表示素子と、前記一組のR,G,B画素に
対応してアレイ状に形成されたシリンドリカルレンズに
より前記液晶表示素子の照明光束を縮小するビームコン
プレッサと、このビームコンプレッサによって縮小され
た光束を受けて赤,緑,青の3原色の光束に色分解して
前記一組のR,G,B画素にそれぞれ出射する色分解光
学素子とを備える。また、前記ビームコンプレッサは、
前記一組のR,G,B画素分(3画素分)の照明光束を
1画素分の光束に縮小し、前記色分解光学素子は、前記
縮小された光束を3倍の光束に拡大して3原色に色分解
する構成である。
表示装置は、R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ配列
されて列方向のR,G,B画素が一組となってカラー表
示を行う液晶表示素子と、前記一組のR,G,B画素に
対応してアレイ状に形成されたシリンドリカルレンズに
より前記液晶表示素子の照明光束を縮小するビームコン
プレッサと、このビームコンプレッサによって縮小され
た光束を受けて赤,緑,青の3原色の光束に色分解して
前記一組のR,G,B画素にそれぞれ出射する色分解光
学素子とを備える。また、前記ビームコンプレッサは、
前記一組のR,G,B画素分(3画素分)の照明光束を
1画素分の光束に縮小し、前記色分解光学素子は、前記
縮小された光束を3倍の光束に拡大して3原色に色分解
する構成である。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0010】図1および図2は本発明の一実施例を示す
図である。図1において、光源1からの照明光束10は
集光光学系2により集光され、集光された光束11はビ
ームコンプレッサ3により縮小された後、色分解光学素
子4によりR,G,Bの3原色に色分解されて液晶表示
素子5に照射され、投影レンズ6によりスクリーン7に
拡大投影される。
図である。図1において、光源1からの照明光束10は
集光光学系2により集光され、集光された光束11はビ
ームコンプレッサ3により縮小された後、色分解光学素
子4によりR,G,Bの3原色に色分解されて液晶表示
素子5に照射され、投影レンズ6によりスクリーン7に
拡大投影される。
【0011】ところで、液晶表示素子5は、図2に示す
ように、R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ2次元配
列され、列方向の一組のR,G,B画素5a,5b,5
cによりカラー表示を行う。
ように、R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ2次元配
列され、列方向の一組のR,G,B画素5a,5b,5
cによりカラー表示を行う。
【0012】また、図2において、ビームコンプレッサ
3は、例えば図3に示すように、シリンドリカルレンズ
がアレイ状に複数形成された凸レンズ3aおよび凹レン
ズ3bにより構成されている。このレンズ3a,3bの
各シリンドリカルレンズは、液晶表示素子の列方向の画
素に対応して形成され、凸レンズ3aの各シリンドリカ
ルレンズのサイズは、液晶表示素子の列方向の3画素分
(一組のR,G,B画素分)のサイズと同等である。こ
の凸レンズと凹レンズとにより、入射光束11の3画素
分をアレイ状に1画素のサイズに縮小して出射する。な
お、このような凸レンズ3aおよび凹レンズ3bは、例
えば、レンチキュラー板やフレネルレンズを作成すると
きに用いられるエンボス加工や成形加工によって容易に
作製できる。
3は、例えば図3に示すように、シリンドリカルレンズ
がアレイ状に複数形成された凸レンズ3aおよび凹レン
ズ3bにより構成されている。このレンズ3a,3bの
各シリンドリカルレンズは、液晶表示素子の列方向の画
素に対応して形成され、凸レンズ3aの各シリンドリカ
ルレンズのサイズは、液晶表示素子の列方向の3画素分
(一組のR,G,B画素分)のサイズと同等である。こ
の凸レンズと凹レンズとにより、入射光束11の3画素
分をアレイ状に1画素のサイズに縮小して出射する。な
お、このような凸レンズ3aおよび凹レンズ3bは、例
えば、レンチキュラー板やフレネルレンズを作成すると
きに用いられるエンボス加工や成形加工によって容易に
作製できる。
【0013】色分解光学素子4は、図3に示したビーム
コンプレッサ3のレンズと同様に、液晶表示素子5の列
方向のR,G,B画素に対応して横長のアレイ状に形成
されている。入射面に入射する光束12のサイズは画素
のサイズと同等であり、出射面からのR,G,B光束1
3の各サイズは画素のサイズと同等になっている。
コンプレッサ3のレンズと同様に、液晶表示素子5の列
方向のR,G,B画素に対応して横長のアレイ状に形成
されている。入射面に入射する光束12のサイズは画素
のサイズと同等であり、出射面からのR,G,B光束1
3の各サイズは画素のサイズと同等になっている。
【0014】色分解光学素子4は、例えば図4に示すよ
うに、ビームスプリッタ4aと全反射プリズム4b,4
cとで構成されている。ビームスプリッタ4aは直交す
る2つの反射面x,yを有しており、反射面xは赤色
(R)を反射して緑色(G)および青色(B)を透過
し、また、反射面yは青色(B)を反射して緑色(G)
および赤色(R)を透過する。ビームスプリッタ4aの
反射面x,yでそれぞれ反射された赤色および青色光束
は、全反射プリズム4a,4bによりそれぞれ反射され
てR光束およびB光束として出射される。また、ビーム
スプリッタ4aを透過した緑色光束はG光束として出射
される。
うに、ビームスプリッタ4aと全反射プリズム4b,4
cとで構成されている。ビームスプリッタ4aは直交す
る2つの反射面x,yを有しており、反射面xは赤色
(R)を反射して緑色(G)および青色(B)を透過
し、また、反射面yは青色(B)を反射して緑色(G)
および赤色(R)を透過する。ビームスプリッタ4aの
反射面x,yでそれぞれ反射された赤色および青色光束
は、全反射プリズム4a,4bによりそれぞれ反射され
てR光束およびB光束として出射される。また、ビーム
スプリッタ4aを透過した緑色光束はG光束として出射
される。
【0015】このようにして、ビームコンプレッサによ
って3画素分が1画素分に縮小された光束12は、色分
解光学素子4によって3倍に拡大されてR,G,B光束
に色分解され、液晶表示素子の対応する各R,G,B画
素にそれぞれ確実に入射するので、色再現性よく、光量
損失を少なくできる。
って3画素分が1画素分に縮小された光束12は、色分
解光学素子4によって3倍に拡大されてR,G,B光束
に色分解され、液晶表示素子の対応する各R,G,B画
素にそれぞれ確実に入射するので、色再現性よく、光量
損失を少なくできる。
【0016】図5は色分解光学素子の他の例を示す図で
ある。この色分解光学素子41は、反射面xを有するプ
リズム41aと、反射面yを有するプリズム41bとで
構成され、図2に示した色分解光学素子4と同様に、液
晶表示素子の列方向の画素に対応して横長のアレイ状に
形成されている。ここで、プリズム41aの反射面xが
赤色を反射して緑色および青色を透過し、また、プリズ
ム41bの反射面yが青色を反射して緑色を透過するよ
うにしておけば、入射光束12をR,G,Bの3原色に
色分解できる。
ある。この色分解光学素子41は、反射面xを有するプ
リズム41aと、反射面yを有するプリズム41bとで
構成され、図2に示した色分解光学素子4と同様に、液
晶表示素子の列方向の画素に対応して横長のアレイ状に
形成されている。ここで、プリズム41aの反射面xが
赤色を反射して緑色および青色を透過し、また、プリズ
ム41bの反射面yが青色を反射して緑色を透過するよ
うにしておけば、入射光束12をR,G,Bの3原色に
色分解できる。
【0017】なお、上述した色分解光学素子は、例えば
成形加工した後、反射面に蒸着によりダイクロイックミ
ラー加工を施し、アレイ状に組立てて作製することがで
きる。
成形加工した後、反射面に蒸着によりダイクロイックミ
ラー加工を施し、アレイ状に組立てて作製することがで
きる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ2次元配列され、
列方向のR,G,B画素が一組となってカラー表示を行
う液晶表示素子を使用し、液晶表示素子を照射する光束
をアレイ状に3画素分を1画素分に縮小し、縮小された
光束をR,G,Bの3原色に3倍に拡大して色分解し、
このR,G,B光束を液晶表示素子のR,G,B画素に
それぞれ入射させることにより、色再現性がよく、光量
損失を少なくして光利用効率の良い明るいカラー画像を
投影表示できる。
R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ2次元配列され、
列方向のR,G,B画素が一組となってカラー表示を行
う液晶表示素子を使用し、液晶表示素子を照射する光束
をアレイ状に3画素分を1画素分に縮小し、縮小された
光束をR,G,Bの3原色に3倍に拡大して色分解し、
このR,G,B光束を液晶表示素子のR,G,B画素に
それぞれ入射させることにより、色再現性がよく、光量
損失を少なくして光利用効率の良い明るいカラー画像を
投影表示できる。
【図1】本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【図2】図1に示したビームコンプレッサ3,色分解光
学素子4および液晶表示素子5を模式的に示す断面図で
ある。
学素子4および液晶表示素子5を模式的に示す断面図で
ある。
【図3】図1に示したビームコンプレッサ3の斜視図で
ある。
ある。
【図4】図1に示した色分解光学素子4の一例を示す断
面図である。
面図である。
【図5】色分解光学素子の他の例を示す断面図である。
【図6】従来のカラー液晶投影表示装置を示す全体構成
図である。
図である。
3 ビームコンプレッサ 3a 凸レンズ 3b 凹レンズ 4,41 色分解光学素子 4a ビームスプリッタ 4b,4c 全反射プリズム 5 液晶表示素子 5a,5b,5c R,G,B画素 11,12,13 光束 41a,41b 反射面を有するプリズム
Claims (2)
- 【請求項1】 R,G,B画素がアレイ状にそれぞれ配
列されて列方向のR,G,B画素が一組となってカラー
表示を行う液晶表示素子と、前記一組のR,G,B画素
に対応してアレイ状に形成されたシリンドリカルレンズ
により前記液晶表示素子の照明光束を縮小するビームコ
ンプレッサと、このビームコンプレッサによって縮小さ
れた光束を受けて赤,緑,青の3原色の光束に色分解し
て前記一組のR,G,B画素にそれぞれ出射する色分解
光学素子とを備えることを特徴とするカラー液晶投影表
示装置。 - 【請求項2】 前記ビームコンプレッサは、前記一組の
R,G,B画素分(3画素分)の照明光束を1画素分の
光束に縮小し、前記色分解光学素子は、前記縮小された
光束を3倍の光束に拡大して3原色に色分解することを
特徴とする請求項1記載のカラー液晶投影表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7038255A JPH08234184A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | カラー液晶投影表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7038255A JPH08234184A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | カラー液晶投影表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08234184A true JPH08234184A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12520214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7038255A Pending JPH08234184A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | カラー液晶投影表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08234184A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007328218A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスプレイ装置 |
CN107664869A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-02-06 | 范永浩 | 节能液晶显示器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60146590A (ja) * | 1984-01-10 | 1985-08-02 | Citizen Watch Co Ltd | 多色画像表示装置 |
JPS61210328A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-18 | Seiko Epson Corp | カラ−表示体 |
JPS62150317A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-04 | Casio Comput Co Ltd | カラ−液晶プロジエクタ |
JPH0351880A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶プロジェクタ |
JPH0356922A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Nec Corp | 液晶投射ディスプレイ |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP7038255A patent/JPH08234184A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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A02 | Decision of refusal |
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