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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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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991207 |