JPH09218463A - 投写型カラー表示装置の製造方法 - Google Patents

投写型カラー表示装置の製造方法

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JPH09218463A
JPH09218463A JP8328109A JP32810996A JPH09218463A JP H09218463 A JPH09218463 A JP H09218463A JP 8328109 A JP8328109 A JP 8328109A JP 32810996 A JP32810996 A JP 32810996A JP H09218463 A JPH09218463 A JP H09218463A
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color display
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Fumitaka Yajima
章隆 矢島
Tomio Sonehara
富雄 曽根原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 色ずれやコントラストの劣下が起こらず、画
質が良好な状態でいつまでも投写が行なえる投写型カラ
ー表示装置を提供する。 【解決手段】 光源1より出射される白色光は、ダイク
ロイックミラー5,6により三原色に分離され、赤と青
の色光は、反射ミラー7により光路を曲げ、縁の色光は
そのままで液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに入射す
る。液晶ライトバルブ8R,8G,8Bは各色光を変調
して画像を形成し、これらの画像はダイクロイックプリ
ズム9で合成され、投写レンズ12を介して投写され
る。このダイクロイックプリズム9に、前述の液晶ライ
トバルブ8R,8G,8Bを接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚の画像形成
のためのライトバルブを用いた投写型カラー表示装置の
構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数枚の液晶ライトバルブを用い
た投写型カラー表示装置は、SID86ダイジェスト発
表番号20.4<1986年5月発表>に記載されるよ
うに、白色光を三原色の赤,緑,青の色光に分離し、そ
の色光を液晶ライトバルブで画像変調し、次に各色光を
合成し、投写レンズで投写するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、それぞれの液晶ライトバルブが投写レンズのバ
ックフォーカスの位置に必ずなくてはならず、また、1
個の表示画素は、赤,緑,青の三原色の加法混色により
表示されるので、それぞれの画素の位置が、三枚の液晶
ライトバルブをスクリーン上の画素が同じ位置になるよ
うに固定されなければならない。そのため、ネジ等の機
械的手法で微調整用の機構を持たざるをえず、また、振
動や熱等により画素がずれてしまい、色ズレやコントラ
ストが低下し、画質が低下するという問題点を有する。
さらには、ずれが生じるたびに何度も再調整を行なわな
くてはならず、非常にわずらわしいといった問題点を有
する。
【0004】そこで本発明は、このような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、機械的微調整用
の機構を必要とせず、位置ずれもなく、色ずれやコント
ラストの劣下が起こらず、画質が良好な状態でいつまで
も投写が行なえる投写型カラー表示装置を提供するとこ
ろにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の投写型カラー表
示装置は、画像形成のための三枚の液晶ライトバルブ
と、光の三原色への色分離及び色合成を行なうダイクロ
イックミラ一系と、投写光源と投写レンズからなる投写
型カラー表示装置において、色分離された三原色の色光
を変調する液晶ライトバルブと、変調された色光を合成
するダイクロイックプリズムを接着したことを特徴とす
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
沿って説明する。
【0007】図1は、本発明の投写型カラー表示装置の
平面図であり、光路図も同時に描かれている。
【0008】ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタル
ハライドランプ等の光源1より出射される白色光は、球
面リフレクタ2と集光レンズ3により集光される。集光
レンズ3は、口径比の大きな焦点距離の短いレンズを用
いて、光源1との立体角を大きくすることで集光効率を
高め、光源1を集光レンズ3の焦点位置に配置すること
で、平行光を得る。出射光は、吸熱フィルター4にて熱
線を減少させてから色分離を行う。
【0009】色分離は、ダイクロイックミラーで行い、
赤反射ダイクロイックミラー5は、45度で入射した白
色光の波長成分のみを反射し、青反射ダイクロイックミ
ラー6は、45度で入射した白色光の青の波長成分のみ
を反射する。赤反射ダイクロイックミラー5と青反射ダ
イクロイックミラー6を透過した光は、緑の波長成分の
光となる。図2は、それぞれのダイクロイックミラーの
分光図で、Aが赤反射ダイクロイックミラー5、Bが青
反射ダイクロイックミラー6の特性を示す。なお、後述
のダイクロイックプリズム9を用いて色分離してもかま
わない。
【0010】こうして、三原色に分離された色光のう
ち、赤と青の色光は、反射ミラー7により光路を曲げ、
縁の色光はそのままで液晶ライトバルブ8R,8G,8
Bに入射する。
【0011】次に液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに
ついて詳しく述べる。
【0012】液晶ライトバルブ8R,8G,8Bとし
て、本発明の実施例ではアクティブマトリクスの液晶パ
ネルを用いている。図3は液晶パネルの構造を示す断面
図、図4は液晶パネルの等価回路図であり、液晶パネル
を説明するものである。
【0013】石英ガラス基板20には、マトリクス状に
ITO膜等による透明な画素電極24が形成され、画素
電極24には1個ないしは2個の薄膜トランジスタ23
が接続されている。ゲート線21は薄膜トランジスタ2
3のゲートに接続され、マトリクス状の薄膜トランジス
タ23の1つの行を選択するものである。ソース線22
は薄膜トランジスタ23のソースに接続され、画像信号
に応じた電気量を薄膜トランジスタ23を介して、画素
電極24と対向電極26とで構成される容量に書き込む
ものである。
【0014】ガラス基板25には、やはりITO膜等に
よる透明な対向電極26が形成され、画素電極24と対
似する開口部29以外の部分は、ニッケル等の不透明な
金属等による遮光層28で遮光される。
【0015】一般に、透過型で液晶パネルを用いる場合
に、光がガラス基板25側から入光し、石英ガラス基板
20側に出光するようにすると、薄膜トランジスタ23
は、光の影響による性能劣下を押さえることができる。
30は偏光板である。
【0016】薄膜トランジスタ23を一画素ごとにアク
ティブ素子として配置することにより、表示データを薄
膜トランジスタ25がONした時、画素電極24と対向
電極26で構成される容量に書き込み、薄膜トランジス
タ23がOFFしている時は、表示データが電荷の形で
容量に蓄積されて、メモリー動作をしているので、コン
トラスト特性の良好な表示を行なうことができる。な
お、液晶パネルは、アクティブマトリクスに限定される
ものではなく、例えば、時分割駆動の単純マトリクスパ
ネルであってもかまわない。
【0017】ダイクロイックプリズム9は、直角二等辺
三角形の面を2つ持つ直角プリズムの直角をはさんだ両
面に、それぞれ赤色反射層10,青色反射層11を蒸着
したもので、これを4個直角部分を中心に貼り合わせた
ものである。赤色反射層10及ぴ青色反射層11の特性
は、ダイクロイックミラ一の特性とほぼ同様で、図2に
示された特性を持つ。
【0018】このダイクロイックプリズム9に、前述の
液晶ライトバルブ8R,8G,8Bを図1に示す様に接
着する。
【0019】接着方法としては、バルサム,エボキシ系
合成接着剤,ボリエステル系合成接着剤,紫外線硬化型
合成接着剤等により貼り合わせる。接着剤は高透過率で
屈折率は、貼り合わせる2つの物質の屈折率の値をこえ
ない値をとることによって、境界面においての光の反射
を減少させることができ、結果的に明るい画像を得るこ
とができる。ダイクロイックプリズム9の接着方法も同
様である。
【0020】アライメントとして、4個の直角プリズム
のサイズがそろっていることで、投写レンズ12から液
晶ライトバルブ8R,8G,8Bまでの距離が一定とな
り、投写レンズ12のバックフォーカスの位置に配置さ
れる。上下,左右の画素間の位置関係は、光源1の光を
当てたり、レーザー光により位置合わせを行う。液晶ラ
イトバルブ8R,8G,8Bのそれぞれの画素がスクリ
ーン上で重なり合うようにし、前述の方法で接着を行な
い固定することにより、以後、画素ずれによる色ズレ色
ムラ等が発生せず、メインテナンスも不用となる。また
従来では、アライメントのための機構を必要としていた
が、製造工程でアライメントをするだけでよいので、構
造は簡単になる。
【0021】液晶ライトバルブ8R,8G,8Bで画像
形成された各色光は、ダイクロイックプリズム9で、赤
光及び青光は反射し、緑光は透過して、フルカラー画像
が合成される。合成された画像は、ブラウン管等の並置
加法混色と異なり、本来の加法混色によって色表現され
るため、非常に彩度の高い画像表示が行なわれる。また
ミラーとプリズムの2回の波長選択が行なわれるため、
色純度の高い画像が得られる。
【0022】投写レンズ12は、口径比の大きなレンズ
を用いることで明るい画像表示が行なえる。
【0023】回路部14は、テレビジョン回路や、液晶
ライトバルブ8R,8G,8Bの駆動回路及び電源回路
等であり、冷却アァン13は、光源21より発生する熱
を外部に排出するものである。
【0024】次に、本発明の投写型カラー表示装置の他
の実施例の平面図を示したのが図5である。
【0025】全体の構成は、前述の実施例と同様である
が、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bの偏光板50を
とり、一枚は色分離のダイクロイックミラーの前に置
き、他の一枚は、ダイクロイックプリズム9の出光面
に、接着される。
【0026】接着方法も前述した方法と同様にすること
ができる。この場合には、偏光された白色光を色分離
し、画像変調し、合成する方法で、前述の実施例では偏
光板が6枚必要であるのを、2枚に減少することができ
る。
【0027】光の入射側の偏光板50では、光の透過量
が45%程度以下で、その他の光は吸収され熱となり、
液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに悪影響を及ぼし、
熱リークによるコントラスト悪化等により、画質か低下
する。しかし、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bから
分離した位置に配置することで、熱の影響を減少させる
ことができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば以下の
ような効果を有する。
【0029】液品ライトバルブをダイクロイックプリズ
ムに光学的に接着することで、アライメントのための微
調整用の機構を必要としなくなるし、微調整もいらなく
なり、構造が簡単になり、コストも下がり、メインテナ
ンスが不用となる。
【0030】また、光の境界面での反射が減少するの
で、明るく、コントラストの良い画像を得ることができ
る。
【0031】さらに、2番目の実施例では、上述の効果
の他ににも、偏光板を液晶パネルと分離することで、液
晶パネルの温度上昇が軽減され、熱リーク等の熱による
液晶パネルの劣下がなくなり、高画質の画像を得ること
かできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の投写型カラー表示装置の一実施例を示
す平面図である。
【図2】ダイクロイックミラー及びプリズムの分光透過
特性図である。
【図3】液晶ライトバルブの構造を示す断面図である。
【図4】液晶ライトバルブの等価回路図である。
【図5】本発明の投写型カラー表示装置の他の実施例を
示す平面図である。
【符号の説明】
5・・・赤反射ダイクロイックミラー 6・・・青反射ダイクロイックミラー 8R,8G,8B・・・液晶ライトバルブ 9・・・ダイクロイックプリズム 10・・・赤色反射層 11・・・青色反射層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年1月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 投写型カラー表示装置の製造方法
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚の画像形成
のためのライトバルブを用いた投写型カラー表示装置の
製造方法に関する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、それぞれの液晶ライトバルブが投写レンズのバ
ックフォーカスの位置に必ずなくてはならず、また、1
個の表示画素は、赤,緑,青の三原色の加法混色により
表示されるので、それぞれの画素の位置が、三枚の液晶
ライトバルブをスクリーン上の画素が同じ位置になるよ
うに固定されなければならない。そのため、ネジ等の機
械的手法で微調整用の機構を持たざるをえず、また、振
動や熱等により画素がずれてしまい、色ズレやコントラ
ストが低下し、画質が低下するという問題点を有する。
さらには、ずれが生じるたびに何度も再調整を行なわな
くてはならず、非常にわずらわしいといった問題点を有
する。そこで本発明は、このような問題点を解決するも
ので、その目的とするところは、機械的微調整用の機構
を必要とせず、位置ずれもなく、色ずれやコントラスト
の劣下が起こらず、画質が良好な状態でいつまでも投写
が行なえる投写型カラー表示装置の製造方法を提供する
ところにある。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、前記
光源からの光を複数色の色光に分離する色光分離手段
と、前記色光分離手段により分離されたそれぞれの色光
をそれぞれ変調する複数のライトバルブと、前記複数の
ライトバルブのそれぞれにより変調された色光を合成す
る色光合成手段とを有し、前記ライトバルブはマトリク
ス状に配置された複数の画素を有し、前記色光合成手段
は内部に選択反射膜を有するプリズムからなる投写型カ
ラー表示装置の製造方法であって、前記複数のライトバ
ルブのそれぞれの前記画素がスクリーン上で重なり合う
ようにアライメントを行った状態で、前記プリズムの面
に対して前記複数のライトバルブを固定することを特徴
とする。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば以下の
ような効果を有する。前記複数のライトバルブのそれぞ
れの前記画素がスクリーン上で重なり合うようにアライ
メントを行った状態で、前記プリズムの面に対して前記
複数のライトバルブを固定することにより、プリズムの
面にライトバルブを固定した後に微調整を行う必要がな
くなり、構造が簡単になり、コストも下がり、メインテ
ナンスが不用となる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成のための三枚の液晶ライトバル
    ブと、光の三原色への色分離及び色合成を行なうダイク
    ロイックミラー系と、投写光源と投写レンズからなる投
    写型カラー表示装置において、色分離された三原色の色
    光を変調する液晶ライトバルブと、変調された色光を合
    成するダイクロイックプリズムを接着したことを特徴と
    する投写型カラー表示装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6057894A (en) * 1997-10-15 2000-05-02 Sony Corporation Projection type liquid crystal display having a dichroic prism and polarizing and phase shifting properties

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JPS5010019A (ja) * 1973-05-23 1975-02-01
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