JPH09230301A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JPH09230301A JPH09230301A JP35413096A JP35413096A JPH09230301A JP H09230301 A JPH09230301 A JP H09230301A JP 35413096 A JP35413096 A JP 35413096A JP 35413096 A JP35413096 A JP 35413096A JP H09230301 A JPH09230301 A JP H09230301A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の２板式の投射型表示装置に比べて、色
純度が良く、しかも明るい投射画像を形成可能な２板式
の投射型表示装置を提案すること。 【解決手段】 投射型表示装置１００は、偏光ビームス
プリッタ３で分離されたＰ偏光光が、ＲＧＢのカラーフ
ィルタ層を備えた第１の液晶パネル６２に入射され、Ｓ
偏光光が、ＲＧＢとは補色関係にあるＣＭＹのカラーフ
ィルタ層を備えた第２の液晶パネル６１に入射される。
各液晶パネル６２、６１を介して形成されたカラー画像
は、偏光ビームスプリッタ９を介して合成されて合成画
像となり、投射レンス光学系１０を介して投射面１１上
に拡大投射される。２枚の液晶パネル６１、６２を用い
て、投射画像の輝度を確保すると共に、色再現性を確保
しているので、従来の２板式の投射型表示装置に比べ
て、色純度が高く、しかも明るい投射画像を得ることが
できる。
純度が良く、しかも明るい投射画像を形成可能な２板式
の投射型表示装置を提案すること。 【解決手段】 投射型表示装置１００は、偏光ビームス
プリッタ３で分離されたＰ偏光光が、ＲＧＢのカラーフ
ィルタ層を備えた第１の液晶パネル６２に入射され、Ｓ
偏光光が、ＲＧＢとは補色関係にあるＣＭＹのカラーフ
ィルタ層を備えた第２の液晶パネル６１に入射される。
各液晶パネル６２、６１を介して形成されたカラー画像
は、偏光ビームスプリッタ９を介して合成されて合成画
像となり、投射レンス光学系１０を介して投射面１１上
に拡大投射される。２枚の液晶パネル６１、６２を用い
て、投射画像の輝度を確保すると共に、色再現性を確保
しているので、従来の２板式の投射型表示装置に比べ
て、色純度が高く、しかも明るい投射画像を得ることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光束を
液晶パネル等の光変調手段によって画像情報に応じて変
調し、変調後の光束を投射面上に投射する投射型表示装
置に関するものであり、さらに詳しくは、２組の光変調
手段を備えた投射型表示装置に関するものである。
液晶パネル等の光変調手段によって画像情報に応じて変
調し、変調後の光束を投射面上に投射する投射型表示装
置に関するものであり、さらに詳しくは、２組の光変調
手段を備えた投射型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光変調手段である液晶パネルを用いてカ
ラー画像を投射表示する投射型表示装置としては各種の
ものが知られている。このなかで特に普及しているもの
が３枚の液晶パネルを用いた３板式と呼ばれる方式と、
１枚の液晶パネルを用いた単板式と呼ばれる方式の投射
型表示装置である。
ラー画像を投射表示する投射型表示装置としては各種の
ものが知られている。このなかで特に普及しているもの
が３枚の液晶パネルを用いた３板式と呼ばれる方式と、
１枚の液晶パネルを用いた単板式と呼ばれる方式の投射
型表示装置である。
【０００３】図７には、一般的に使用されている３板式
の投射型液晶表示装置の光学系の概略構成を示してあ
る。この図において、１は光源ランプであり、ここから
の光は反射ミラー２によって反射されて平行光束となっ
て色分離光学系１１の側に出射される。色分離光学系１
１は、ダイクロイックミラー１１１、１１２と、ミラー
１１３を備えている。ダイクロイックミラー１１１は、
赤色光束Ｒを透過するが、緑および青色光束Ｇ、Ｂを反
射するものであり、他方のダイクロイックミラー１１２
は緑色光束Ｇを反射するが、青色光束Ｂを透過するもの
である。これらの２枚のダイクロイックミラー１１１、
１１２によって白色光束Ｗは、赤、緑、青の各色光束
Ｒ、Ｇ、Ｂに分離される。
の投射型液晶表示装置の光学系の概略構成を示してあ
る。この図において、１は光源ランプであり、ここから
の光は反射ミラー２によって反射されて平行光束となっ
て色分離光学系１１の側に出射される。色分離光学系１
１は、ダイクロイックミラー１１１、１１２と、ミラー
１１３を備えている。ダイクロイックミラー１１１は、
赤色光束Ｒを透過するが、緑および青色光束Ｇ、Ｂを反
射するものであり、他方のダイクロイックミラー１１２
は緑色光束Ｇを反射するが、青色光束Ｂを透過するもの
である。これらの２枚のダイクロイックミラー１１１、
１１２によって白色光束Ｗは、赤、緑、青の各色光束
Ｒ、Ｇ、Ｂに分離される。
【０００４】分離された後の各色光束はそれぞれ入射側
偏光板５３、５４、５５を透過して直線偏光になってか
ら各色に対応する３枚の液晶パネル６３、６４、６５に
入射する。各液晶パネル６３、６４、６５は、それらの
出射面に出射側偏光板７３、７４、７５が光学的に密着
した状態で貼り付けられた構成となっている。これらの
液晶パネル６３、６４、６５は、与えられた画像情報に
基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の各色の光
束Ｒ、Ｇ、Ｂは、出射側偏光板７３、７４、７５をそれ
ぞれ通過した後に、ダイクロイックミラー１２１、１２
２と、ミラー１２３を備えた色合成光学系１２に入射し
て、１つの変調光束に合成される。合成された変調光束
は投射レンズ光学系１０を介して、スクリーン等の投射
面１３上に拡大投射される。なお、色合成光学系として
は、ダイクロイックミラーの代わりにダイクロイックプ
リズムを用いたプリズム光学系を用いた構成のものも知
られている。
偏光板５３、５４、５５を透過して直線偏光になってか
ら各色に対応する３枚の液晶パネル６３、６４、６５に
入射する。各液晶パネル６３、６４、６５は、それらの
出射面に出射側偏光板７３、７４、７５が光学的に密着
した状態で貼り付けられた構成となっている。これらの
液晶パネル６３、６４、６５は、与えられた画像情報に
基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の各色の光
束Ｒ、Ｇ、Ｂは、出射側偏光板７３、７４、７５をそれ
ぞれ通過した後に、ダイクロイックミラー１２１、１２
２と、ミラー１２３を備えた色合成光学系１２に入射し
て、１つの変調光束に合成される。合成された変調光束
は投射レンズ光学系１０を介して、スクリーン等の投射
面１３上に拡大投射される。なお、色合成光学系として
は、ダイクロイックミラーの代わりにダイクロイックプ
リズムを用いたプリズム光学系を用いた構成のものも知
られている。
【０００５】３板式の投射型表示装置は、光の利用効率
が高いので明るく、解像度の高い高品位の映像を得るこ
とができるという利点を有している。この反面、３枚の
液晶パネルを駆動するので、回路系と光学系が複雑とな
り、投射型表示装置を構成する部品点数が必然的に多く
なる。この結果、投射型表示装置の外形及び重量が大き
くなり、また製造価格も高騰するという欠点がある。
が高いので明るく、解像度の高い高品位の映像を得るこ
とができるという利点を有している。この反面、３枚の
液晶パネルを駆動するので、回路系と光学系が複雑とな
り、投射型表示装置を構成する部品点数が必然的に多く
なる。この結果、投射型表示装置の外形及び重量が大き
くなり、また製造価格も高騰するという欠点がある。
【０００６】図８には、一般的に使用されている単板式
の投射型表示装置の光学系の概略構成を示してあり、図
７における各部分に対応する部分には同一の符号を付し
てある。この図に示すように、光源ランプ１から出射し
て反射ミラー２によって平行光束として反射された白色
光束Ｗは、入射側偏光板５６を透過して直線偏光となっ
てから赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラーフィルタを備
えた液晶パネル６６に入射する。液晶パネル６６の出射
面には出射側偏光板７６が光学的に密着した状態で貼り
付けられている。この液晶パネル６６は、与えられた画
像情報に基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の
光束は、出射側偏光板７６を通過した後に、投射レンズ
光学系１０を介してスクリーン１３上に拡大投射され
る。
の投射型表示装置の光学系の概略構成を示してあり、図
７における各部分に対応する部分には同一の符号を付し
てある。この図に示すように、光源ランプ１から出射し
て反射ミラー２によって平行光束として反射された白色
光束Ｗは、入射側偏光板５６を透過して直線偏光となっ
てから赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラーフィルタを備
えた液晶パネル６６に入射する。液晶パネル６６の出射
面には出射側偏光板７６が光学的に密着した状態で貼り
付けられている。この液晶パネル６６は、与えられた画
像情報に基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の
光束は、出射側偏光板７６を通過した後に、投射レンズ
光学系１０を介してスクリーン１３上に拡大投射され
る。
【０００７】単板式の投射型表示装置は、前述した３板
式の投射型表示装置とは逆に、部品点数が少なく、小型
軽量で廉価な投射型液晶表示装置を実現できるという利
点を有するが、液晶パネルがＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィル
タを備えているので、液晶パネルに入射する光量のう
ち、約３分の２はカラーフィルタに吸収され、残りの３
分の１しか利用できない。このため、投射型表示装置に
よる投射画像が暗くなってしまうという欠点がある。こ
の欠点を解消するためには、より大きな光量を液晶パネ
ルに入射させれば良いが、このようにすると、発熱及び
消費電力の増大等といった新たな弊害が発生してしま
う。
式の投射型表示装置とは逆に、部品点数が少なく、小型
軽量で廉価な投射型液晶表示装置を実現できるという利
点を有するが、液晶パネルがＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィル
タを備えているので、液晶パネルに入射する光量のう
ち、約３分の２はカラーフィルタに吸収され、残りの３
分の１しか利用できない。このため、投射型表示装置に
よる投射画像が暗くなってしまうという欠点がある。こ
の欠点を解消するためには、より大きな光量を液晶パネ
ルに入射させれば良いが、このようにすると、発熱及び
消費電力の増大等といった新たな弊害が発生してしま
う。
【０００８】一方、投射型表示装置としては上記の３板
式および単板式の中間の特徴を備えた２板式の投射型表
示装置も知られている。図９には、この形式の投射型表
示装置の光学系の概略構成を示してあり、この図におい
ても、上記の図７および図８における各部分に対応する
部分には同一の符号を付してある。この図に示すよう
に、光源ランプ１からの光束は反射ミラー２を介して偏
光ビームスプリッタ３に入射して、偏光軸が互いに略直
交するＰ偏光光束とＳ偏光光束に分離される。
式および単板式の中間の特徴を備えた２板式の投射型表
示装置も知られている。図９には、この形式の投射型表
示装置の光学系の概略構成を示してあり、この図におい
ても、上記の図７および図８における各部分に対応する
部分には同一の符号を付してある。この図に示すよう
に、光源ランプ１からの光束は反射ミラー２を介して偏
光ビームスプリッタ３に入射して、偏光軸が互いに略直
交するＰ偏光光束とＳ偏光光束に分離される。
【０００９】Ｐ偏光光束は、入射側偏光板５８を透過し
て輝度確保用液晶パネル６８に入射する。液晶パネル６
８はその出射面には出射側偏光板７８が光学的に密着し
た状態に貼り付けられた構成となっており、入射した光
束に対して、与えられた画像情報に対応した変調を施こ
す。出射側偏光板７８を透過した光束は反射ミラー８に
より反射されて偏光ビームスプリッタ９に入射される。
なお、入射側偏光板は偏光ビームスプリッタ３の偏光光
束が直線偏光になっていれば無くてもよいが、実際には
充分なコントラスト比が得られる程の直線偏光にはなっ
ていないので、当該入射側偏光板を配置する構成が一般
的に採用されている。
て輝度確保用液晶パネル６８に入射する。液晶パネル６
８はその出射面には出射側偏光板７８が光学的に密着し
た状態に貼り付けられた構成となっており、入射した光
束に対して、与えられた画像情報に対応した変調を施こ
す。出射側偏光板７８を透過した光束は反射ミラー８に
より反射されて偏光ビームスプリッタ９に入射される。
なお、入射側偏光板は偏光ビームスプリッタ３の偏光光
束が直線偏光になっていれば無くてもよいが、実際には
充分なコントラスト比が得られる程の直線偏光にはなっ
ていないので、当該入射側偏光板を配置する構成が一般
的に採用されている。
【００１０】一方、Ｓ偏光光束はミラー４を介して入射
側偏光板５７を透過して、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ
を備えた液晶パネル６７に入射する。液晶パネル６７は
その出射面に出射側偏光板７７が光学的に密着した状態
に貼り付けられた構成となっており、入射光束に対し
て、与えられた画像情報に基づいた変調を施す。
側偏光板５７を透過して、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ
を備えた液晶パネル６７に入射する。液晶パネル６７は
その出射面に出射側偏光板７７が光学的に密着した状態
に貼り付けられた構成となっており、入射光束に対し
て、与えられた画像情報に基づいた変調を施す。
【００１１】各液晶パネル６７、６８から出射される２
つの変調光束は偏光ビームスプリッタ９で１つの変調光
束に合成された後に、投射レンズ光学系１０を介してス
クリーン１３上に拡大投射される。
つの変調光束は偏光ビームスプリッタ９で１つの変調光
束に合成された後に、投射レンズ光学系１０を介してス
クリーン１３上に拡大投射される。
【００１２】反射型の液晶パネルを用いてこのような２
板式の投射型表示装置を構成した例は、例えば、特開平
３−１３９６３８号公報に開示されている。
板式の投射型表示装置を構成した例は、例えば、特開平
３−１３９６３８号公報に開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】このような構成となっ
ている２板式の投射型表示装置においては、Ｓ偏光光束
はカラー表示用としてＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを有
する液晶パネルに入射し、Ｐ偏光光束は輝度確保用とし
て白黒表示パネルに入射している。さらには、光源から
の光を偏光ビームスプリッタでＰ偏光光束とＳ偏光光束
に分離し、それぞれの偏光方向の光をそれらに合った偏
光軸の偏光板を有する液晶パネルに入射させることによ
り、入射側偏光板に吸収される光量を極力少なくし光の
利用効率を高めている。また、部品点数も３板式に比べ
ると少ないので、小型軽量で廉価で明るい表示が得られ
る投射型表示装置を実現できる。
ている２板式の投射型表示装置においては、Ｓ偏光光束
はカラー表示用としてＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを有
する液晶パネルに入射し、Ｐ偏光光束は輝度確保用とし
て白黒表示パネルに入射している。さらには、光源から
の光を偏光ビームスプリッタでＰ偏光光束とＳ偏光光束
に分離し、それぞれの偏光方向の光をそれらに合った偏
光軸の偏光板を有する液晶パネルに入射させることによ
り、入射側偏光板に吸収される光量を極力少なくし光の
利用効率を高めている。また、部品点数も３板式に比べ
ると少ないので、小型軽量で廉価で明るい表示が得られ
る投射型表示装置を実現できる。
【００１４】しかしながら、２板式の投射型表示装置に
おいて、２枚の液晶パネルのうち、カラー表示に寄与す
るのはＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを備えた液晶パネル
のみである。従って、投射画像の色純度の点は単板式の
投射型表示装置と同一である。そのために、もう一方の
輝度確保用液晶パネルを用いて光源光量の利用効率を高
めて投射画像の輝度を上げることは可能であるが、一定
の水準の色純度を確保しようとした場合には、輝度用の
映像の光量を大幅に抑える必要がある。換言すると、輝
度確保用液晶パネルを配置したことによる利点を有効に
活用できていないのが現状であり、従って、従来の２板
式の投射型液晶表示装置では、実際には本来期待される
程の明るさを備えた投射画像は得られていない。
おいて、２枚の液晶パネルのうち、カラー表示に寄与す
るのはＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを備えた液晶パネル
のみである。従って、投射画像の色純度の点は単板式の
投射型表示装置と同一である。そのために、もう一方の
輝度確保用液晶パネルを用いて光源光量の利用効率を高
めて投射画像の輝度を上げることは可能であるが、一定
の水準の色純度を確保しようとした場合には、輝度用の
映像の光量を大幅に抑える必要がある。換言すると、輝
度確保用液晶パネルを配置したことによる利点を有効に
活用できていないのが現状であり、従って、従来の２板
式の投射型液晶表示装置では、実際には本来期待される
程の明るさを備えた投射画像は得られていない。
【００１５】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、投射
画像の色純度を確保しつつ、その明るさを高めることの
可能な２板式の投射型表示装置を提案することにある。
画像の色純度を確保しつつ、その明るさを高めることの
可能な２板式の投射型表示装置を提案することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の投射型表示装置は、第１の偏光光束を変
調すると共に、所定の色光のみが透過する第１のカラー
フィルタ層を備えた第１の光変調手段と、前記第１の偏
光光束の偏光軸と互いに略直交する偏光軸を有する第２
の偏光光束を変調すると共に、前記第１のカラーフィル
タ層を透過する前記色光に対して補色の関係にある色光
のみが透過する第２のカラーフィルタ層を備えた第２の
光変調手段と、前記第１および第２の光変調手段から出
射される変調光束を合成して得られる合成画像を投射す
る投射光学手段とを有する構成を採用している。
めに、本発明の投射型表示装置は、第１の偏光光束を変
調すると共に、所定の色光のみが透過する第１のカラー
フィルタ層を備えた第１の光変調手段と、前記第１の偏
光光束の偏光軸と互いに略直交する偏光軸を有する第２
の偏光光束を変調すると共に、前記第１のカラーフィル
タ層を透過する前記色光に対して補色の関係にある色光
のみが透過する第２のカラーフィルタ層を備えた第２の
光変調手段と、前記第１および第２の光変調手段から出
射される変調光束を合成して得られる合成画像を投射す
る投射光学手段とを有する構成を採用している。
【００１７】この構成を備えた投射型表示装置において
は、２組の光変調手段の双方を用いて、投射画像の輝度
を確保すると共に色再現性を確保している。従って、従
来の２板式の投射型表示装置に比べて、色純度が高く、
しかも明るい投射画像を得ることができる。
は、２組の光変調手段の双方を用いて、投射画像の輝度
を確保すると共に色再現性を確保している。従って、従
来の２板式の投射型表示装置に比べて、色純度が高く、
しかも明るい投射画像を得ることができる。
【００１８】典型的な本発明の構成においては、前記第
１のカラーフィルタ層は、赤色光のみを透過する赤色光
透過領域、緑色光のみを透過する緑色光透過領域、およ
び青色光のみを透過する青色光透過領域を備えており、
同様に、前記第２のカラーフィルタ層は、シアン光のみ
を透過するシアン光透過領域、マゼンタ光のみを透過す
るマゼンタ光透過領域、およびイエロー光のみを透過す
るイエロー光透過領域を備えている。
１のカラーフィルタ層は、赤色光のみを透過する赤色光
透過領域、緑色光のみを透過する緑色光透過領域、およ
び青色光のみを透過する青色光透過領域を備えており、
同様に、前記第２のカラーフィルタ層は、シアン光のみ
を透過するシアン光透過領域、マゼンタ光のみを透過す
るマゼンタ光透過領域、およびイエロー光のみを透過す
るイエロー光透過領域を備えている。
【００１９】この場合、前記赤色光透過領域、緑色光透
過領域、および青色光透過領域のそれぞれを透過した色
光が、前記シアン光透過領域、マゼンタ光透過領域、お
よびイエロー光透過領域のそれぞれを透過した色光と、
前記合成画像上で重なり合うように、これらの領域が前
記第１および第２のカラーフィルタ層に形成された構成
を採用すればよい。
過領域、および青色光透過領域のそれぞれを透過した色
光が、前記シアン光透過領域、マゼンタ光透過領域、お
よびイエロー光透過領域のそれぞれを透過した色光と、
前記合成画像上で重なり合うように、これらの領域が前
記第１および第２のカラーフィルタ層に形成された構成
を採用すればよい。
【００２０】また、投射型表示装置は、上記構成に加え
て、光源と、前記光源から出射する光束を前記第１の偏
光光束と前記第２の偏光光束に分離する偏光分離手段
と、前記第１および第２の光変調手段から出射される変
調光束を合成する光合成手段とを有する構成が採用され
る。
て、光源と、前記光源から出射する光束を前記第１の偏
光光束と前記第２の偏光光束に分離する偏光分離手段
と、前記第１および第２の光変調手段から出射される変
調光束を合成する光合成手段とを有する構成が採用され
る。
【００２１】ここで、前記第１および第２の光変調手段
としては光透過型のものだけでなく、光反射型のものも
使用することができる。
としては光透過型のものだけでなく、光反射型のものも
使用することができる。
【００２２】光反射型の光変調手段を用いる場合には、
前記偏光分離手段および前記光合成手段を、プリズム合
成体からなる共用の偏光ビームスプリッタから構成する
ことができる。すなわち、当該偏光ビームスプリッタの
４つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第１および
第２の反射型光変調手段、並びに前記投射手段を対向配
置すればよい。この構成の光学系では、前記光源から出
射した光がまず前記偏光ビームスプリッタでＳ偏光光束
およびＰ偏光光束に分離され、それぞれの光束が分離方
向に配置されている第１および第２の反射型光変調手段
に入射して、画像情報に対応した変調が施されると共
に、カラーフィルタ層を介して所定の色光のみが、画素
毎に偏光軸が直交する方向に変換あるいは入射した偏光
軸のままに制御された状態で反射される。各反射型光変
調手段から出力された変調光束は、再度、偏光ビームス
プリッタに入射して合成された後に、投射手段に向けて
出射され、この投射手段を介して投射面上に拡大投射さ
れる。
前記偏光分離手段および前記光合成手段を、プリズム合
成体からなる共用の偏光ビームスプリッタから構成する
ことができる。すなわち、当該偏光ビームスプリッタの
４つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第１および
第２の反射型光変調手段、並びに前記投射手段を対向配
置すればよい。この構成の光学系では、前記光源から出
射した光がまず前記偏光ビームスプリッタでＳ偏光光束
およびＰ偏光光束に分離され、それぞれの光束が分離方
向に配置されている第１および第２の反射型光変調手段
に入射して、画像情報に対応した変調が施されると共
に、カラーフィルタ層を介して所定の色光のみが、画素
毎に偏光軸が直交する方向に変換あるいは入射した偏光
軸のままに制御された状態で反射される。各反射型光変
調手段から出力された変調光束は、再度、偏光ビームス
プリッタに入射して合成された後に、投射手段に向けて
出射され、この投射手段を介して投射面上に拡大投射さ
れる。
【００２３】このように反射型光変調手段を用いた場合
には、前記偏光分離手段および前記光合成手段を共通光
学素子を用いて構成できるので、光学系を簡素化でき
る。
には、前記偏光分離手段および前記光合成手段を共通光
学素子を用いて構成できるので、光学系を簡素化でき
る。
【００２４】次に、前記赤色光透過領域、緑色光透過領
域、および青色光透過領域を、前記第１の光変調手段を
形成している各画素に対して一定のパターンで割り当て
ればよく、同様に、前記シアン光透過領域、マゼンタ光
透過領域、およびイエロー光透過領域を、前記第２の光
変調手段を構成している各画素に対して一定のパターン
で割り当てればよい。
域、および青色光透過領域を、前記第１の光変調手段を
形成している各画素に対して一定のパターンで割り当て
ればよく、同様に、前記シアン光透過領域、マゼンタ光
透過領域、およびイエロー光透過領域を、前記第２の光
変調手段を構成している各画素に対して一定のパターン
で割り当てればよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１には、本発明を適用した２板
式の投射型表示装置の光学系の主要構成を示してあり、
図７〜図９における各部分に対応する部分には同一の符
号を付してある。
式の投射型表示装置の光学系の主要構成を示してあり、
図７〜図９における各部分に対応する部分には同一の符
号を付してある。
【００２６】この図に示すように、２板式の投射型表示
装置１００では、光源ランプ１からの光は反射ミラー２
を介して白色平行光束Ｗとなって、偏光分離手段である
偏光ビームスプリッタ３に入射して、Ｐ偏光光束とＳ偏
光光束に分離される。Ｐ偏光光束は、入射側偏光板５２
を透過して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラ
ーフィルタ層を備えた第１の光変調手段としての第１の
液晶パネル６２に入射する。第１の液晶パネル６２は、
その出射面には出射側偏光板７２が光学的に密着した状
態で貼り付けられた構成となっており、与えられた画像
情報に基づき、入射したＰ偏光光束に対して変調を施
す。
装置１００では、光源ランプ１からの光は反射ミラー２
を介して白色平行光束Ｗとなって、偏光分離手段である
偏光ビームスプリッタ３に入射して、Ｐ偏光光束とＳ偏
光光束に分離される。Ｐ偏光光束は、入射側偏光板５２
を透過して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラ
ーフィルタ層を備えた第１の光変調手段としての第１の
液晶パネル６２に入射する。第１の液晶パネル６２は、
その出射面には出射側偏光板７２が光学的に密着した状
態で貼り付けられた構成となっており、与えられた画像
情報に基づき、入射したＰ偏光光束に対して変調を施
す。
【００２７】これに対して、Ｓ偏光光束はミラー４を介
して入射側偏光板５１を透過して、シアン（Ｃ）、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）のカラーフィルタ層を備え
た第２の光変調手段としての第２の液晶パネル６１に入
射する。この第２の液晶パネル６１は、その出射面に出
射側偏光板７１が光学的に密着した状態に貼り付けられ
た構成となっており、与えられた画像情報に基づき、入
射したＳ偏光光束に対して変調を施す。
して入射側偏光板５１を透過して、シアン（Ｃ）、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）のカラーフィルタ層を備え
た第２の光変調手段としての第２の液晶パネル６１に入
射する。この第２の液晶パネル６１は、その出射面に出
射側偏光板７１が光学的に密着した状態に貼り付けられ
た構成となっており、与えられた画像情報に基づき、入
射したＳ偏光光束に対して変調を施す。
【００２８】第１および第２の液晶パネル６２、６１か
ら出射した変調光束は、光合成手段としての偏光ビーム
スプリッタ９で１つの変調光束に合成されて合成画像を
形成する。この合成画像は、投射光学手段である投射レ
ンズ光学系１０を介してスクリーン等の投射面１３上に
拡大投射される。なお、第１の液晶パネル６２の側にＳ
偏光光束を入射させ、第２の液晶パネル６１の側にＰ偏
光光束を入射させるように光学系を構成してもよい。ま
た、入射側偏光板５１、５２は偏光ビームスプリッタ３
の偏光分離特性が良ければ無くてもよい。
ら出射した変調光束は、光合成手段としての偏光ビーム
スプリッタ９で１つの変調光束に合成されて合成画像を
形成する。この合成画像は、投射光学手段である投射レ
ンズ光学系１０を介してスクリーン等の投射面１３上に
拡大投射される。なお、第１の液晶パネル６２の側にＳ
偏光光束を入射させ、第２の液晶パネル６１の側にＰ偏
光光束を入射させるように光学系を構成してもよい。ま
た、入射側偏光板５１、５２は偏光ビームスプリッタ３
の偏光分離特性が良ければ無くてもよい。
【００２９】次に、図２を参照して、上記の第１および
第２の液晶パネル６２、６１におけるカラーフィルタ層
の各色の配列状態、並びにこれら２枚の液晶パネル６
１、６２によって合成される画像について説明する。
第２の液晶パネル６２、６１におけるカラーフィルタ層
の各色の配列状態、並びにこれら２枚の液晶パネル６
１、６２によって合成される画像について説明する。
【００３０】図２（Ａ）は第１の液晶パネル６２の第１
のカラーフィルタ層における各色の配列状態を示してあ
る。この第１のカラーフィルタ層６２０は、赤色光のみ
を透過する赤色光透過領域Ｒ、緑色光のみを透過する緑
色光透過領域Ｇ、および青色光のみを透過する青色光透
過領域Ｂが、第１の液晶パネル６２の各画素に対応した
位置に形成されている。本例では、画素配列の行方向に
向けて、領域Ｒ、Ｇ、Ｂがこの順序で繰り返し形成され
ている。なお、領域Ｒ、Ｇ、Ｂの配列形態は、各領域の
出現頻度および密度が実質的に同一となるような配列形
態であれば良く、本例の配列状態に限定されるものでは
ない。
のカラーフィルタ層における各色の配列状態を示してあ
る。この第１のカラーフィルタ層６２０は、赤色光のみ
を透過する赤色光透過領域Ｒ、緑色光のみを透過する緑
色光透過領域Ｇ、および青色光のみを透過する青色光透
過領域Ｂが、第１の液晶パネル６２の各画素に対応した
位置に形成されている。本例では、画素配列の行方向に
向けて、領域Ｒ、Ｇ、Ｂがこの順序で繰り返し形成され
ている。なお、領域Ｒ、Ｇ、Ｂの配列形態は、各領域の
出現頻度および密度が実質的に同一となるような配列形
態であれば良く、本例の配列状態に限定されるものでは
ない。
【００３１】これに対して、図２（Ｂ）に示すように、
第２の液晶パネル６１の第２のカラーフィルタ層６１０
における各色の配列も、この第２の液晶パネル６１の各
画に対応した位置に、シアン光のみを透過するシアン光
透過領域Ｃ、マゼンタ光のみを透過するマゼンタ光透過
領域Ｍ、およびイエロー光のみを透過するイエロー光透
過領域Ｙが形成されている。さらに、これらの各領域
Ｃ、Ｍ、Ｙの配列も、画素配列の行方向に向けて、領域
Ｃ、Ｍ、Ｙがこの順序で繰り返された状態となってい
る。これに加えて、第１のカラーフィルタ層の領域Ｒ、
Ｇ、Ｂに対して、補色関係にある領域Ｃ、Ｍ、Ｙが対応
する位置に配列されている。すなわち、偏光ビームスプ
リッタ９を介して得られる合成画像上において、第１の
液晶パネル６２の第１のカラーフィルタ層の領域Ｒを透
過した赤色光の照射領域に、第２の液晶パネル６１の第
２のカラーフィルタ層における補色関係にある領域Ｃを
透過したシアン光の照射領域が重畳する配置関係となっ
ている。同様に、偏光ビームスプリッタ９を介して得ら
れる合成画像上において、第１の液晶パネル６２の第１
のカラーフィルタ層の領域Ｇ、Ｂを透過した緑色、青色
の各色光の照射領域に、第２の液晶パネル６１の第２の
カラーフィルタ層における補色関係にある領域Ｍ、Ｙを
透過したマゼンタ、イエローの各色光の照射領域が重畳
する配置関係となっている。
第２の液晶パネル６１の第２のカラーフィルタ層６１０
における各色の配列も、この第２の液晶パネル６１の各
画に対応した位置に、シアン光のみを透過するシアン光
透過領域Ｃ、マゼンタ光のみを透過するマゼンタ光透過
領域Ｍ、およびイエロー光のみを透過するイエロー光透
過領域Ｙが形成されている。さらに、これらの各領域
Ｃ、Ｍ、Ｙの配列も、画素配列の行方向に向けて、領域
Ｃ、Ｍ、Ｙがこの順序で繰り返された状態となってい
る。これに加えて、第１のカラーフィルタ層の領域Ｒ、
Ｇ、Ｂに対して、補色関係にある領域Ｃ、Ｍ、Ｙが対応
する位置に配列されている。すなわち、偏光ビームスプ
リッタ９を介して得られる合成画像上において、第１の
液晶パネル６２の第１のカラーフィルタ層の領域Ｒを透
過した赤色光の照射領域に、第２の液晶パネル６１の第
２のカラーフィルタ層における補色関係にある領域Ｃを
透過したシアン光の照射領域が重畳する配置関係となっ
ている。同様に、偏光ビームスプリッタ９を介して得ら
れる合成画像上において、第１の液晶パネル６２の第１
のカラーフィルタ層の領域Ｇ、Ｂを透過した緑色、青色
の各色光の照射領域に、第２の液晶パネル６１の第２の
カラーフィルタ層における補色関係にある領域Ｍ、Ｙを
透過したマゼンタ、イエローの各色光の照射領域が重畳
する配置関係となっている。
【００３２】従って、図２（Ａ）に示す第１のカラーフ
ィルタ層の各領域Ｒ、Ｇ、Ｂの配列関係は、第１の液晶
パネル６２の各画素が全て表示状態の場合に得られる画
像を表しており、同様に、図２（Ｂ）に示す第２のカラ
ーフィルタ層の各領域Ｃ、Ｍ、Ｙの配列関係は、第２の
液晶パネル６１の各画素が全て表示状態の場合に得られ
る画像を表している。この結果、これらの画像を合成す
ることによって得られる合成画像、すなわち、偏光ビー
ムスプリッタ９を介して得られる合成画像は、図２
（Ｃ）に示すように、各画素領域は、補色関係にある色
光が重畳して、全て白表示領域Ｗとなる。なお、図２で
はモザイク型の色配列において説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、ストライプ型、デルタ型等
の色配列を用いてもよい。
ィルタ層の各領域Ｒ、Ｇ、Ｂの配列関係は、第１の液晶
パネル６２の各画素が全て表示状態の場合に得られる画
像を表しており、同様に、図２（Ｂ）に示す第２のカラ
ーフィルタ層の各領域Ｃ、Ｍ、Ｙの配列関係は、第２の
液晶パネル６１の各画素が全て表示状態の場合に得られ
る画像を表している。この結果、これらの画像を合成す
ることによって得られる合成画像、すなわち、偏光ビー
ムスプリッタ９を介して得られる合成画像は、図２
（Ｃ）に示すように、各画素領域は、補色関係にある色
光が重畳して、全て白表示領域Ｗとなる。なお、図２で
はモザイク型の色配列において説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、ストライプ型、デルタ型等
の色配列を用いてもよい。
【００３３】次に、カラー表示を行う場合の動作を説明
する。例えば赤の表示を行う場合には、第１の液晶パネ
ル６２の赤色光透過領域Ｒの画素を表示させ、第２の液
晶パネル６１の側ではイエロー透過領域Ｙおよびマゼン
タ透過領域Ｍの画素を表示させる。すなわち、図２に示
す第１および第２の液晶パネル６２、６１の場合には、
行方向に配列された３つの画素によって、投射画像の単
位画素の表示が行われる。従って、図３（Ｃ）に示すよ
うに、投射画像の単位画素Ｕに赤の表示を行う場合に
は、図３（Ａ）に示すように、当該単位画素Ｕに対応し
ている第１の液晶パネル６２における３個の画素領域６
２−１〜６２−３におけるＲ領域６２−１のみを表示さ
せる。これに対して、図３（Ｂ）に示すように、当該単
位画素Ｕに対応している第２の液晶パネル６１における
３個の画素領域６１−１〜６１−３の側では、赤色成分
を有する領域Ｍ、Ｙを表示させる。
する。例えば赤の表示を行う場合には、第１の液晶パネ
ル６２の赤色光透過領域Ｒの画素を表示させ、第２の液
晶パネル６１の側ではイエロー透過領域Ｙおよびマゼン
タ透過領域Ｍの画素を表示させる。すなわち、図２に示
す第１および第２の液晶パネル６２、６１の場合には、
行方向に配列された３つの画素によって、投射画像の単
位画素の表示が行われる。従って、図３（Ｃ）に示すよ
うに、投射画像の単位画素Ｕに赤の表示を行う場合に
は、図３（Ａ）に示すように、当該単位画素Ｕに対応し
ている第１の液晶パネル６２における３個の画素領域６
２−１〜６２−３におけるＲ領域６２−１のみを表示さ
せる。これに対して、図３（Ｂ）に示すように、当該単
位画素Ｕに対応している第２の液晶パネル６１における
３個の画素領域６１−１〜６１−３の側では、赤色成分
を有する領域Ｍ、Ｙを表示させる。
【００３４】このようにして得られる図３（Ｃ）の合成
画像の単位画素Ｕの部分においては、当該部分の光量と
波長との関係が図４（Ａ）のグラフによって模式的に表
される状態となる。このグラフに示すように、赤色の波
長帯域の光量は、第１の液晶パネル６２の領域Ｒを通過
した光量と、第２の液晶パネル６１の領域Ｍ、Ｙを通過
した光量との和となる。従って、当該単位画素Ｕの輝度
の３倍の光量からなる色純度で赤色表示が行われる。
画像の単位画素Ｕの部分においては、当該部分の光量と
波長との関係が図４（Ａ）のグラフによって模式的に表
される状態となる。このグラフに示すように、赤色の波
長帯域の光量は、第１の液晶パネル６２の領域Ｒを通過
した光量と、第２の液晶パネル６１の領域Ｍ、Ｙを通過
した光量との和となる。従って、当該単位画素Ｕの輝度
の３倍の光量からなる色純度で赤色表示が行われる。
【００３５】これに対して、図９に示す従来の２板式の
投射型表示装置では、液晶パネル６７はカラー表示用で
あり、ここを介して得られる各色の光量は光源光量の１
／６であり、他方の輝度確保用液晶パネル６８を介して
得られる光量は光源光量の１／２である。従って、例え
ば、赤表示を行った場合に、合成画像の単位画素Ｕにお
ける全体の輝度および色純度の関係は図４（Ｂ）に示す
ようになる。図４（Ａ）および（Ｂ）のグラフを比較す
ると分かるように、本発明による投射型表示装置では投
射画像の全体の輝度は低下するが、高い色純度の表示が
できる。
投射型表示装置では、液晶パネル６７はカラー表示用で
あり、ここを介して得られる各色の光量は光源光量の１
／６であり、他方の輝度確保用液晶パネル６８を介して
得られる光量は光源光量の１／２である。従って、例え
ば、赤表示を行った場合に、合成画像の単位画素Ｕにお
ける全体の輝度および色純度の関係は図４（Ｂ）に示す
ようになる。図４（Ａ）および（Ｂ）のグラフを比較す
ると分かるように、本発明による投射型表示装置では投
射画像の全体の輝度は低下するが、高い色純度の表示が
できる。
【００３６】ここで、前述したように、従来の２板式の
投射型表示装置では、色純度を確保するために、輝度確
保用液晶パネルを介して得られる白黒画像の光量を低下
させており、本発明による投射型表示装置と同程度の色
純度を確保するためには、輝度確保用液晶パネルを介し
て得られる白黒画像の光量を少なくとも１／３以下に低
下させる必要があり、この結果、得られる合成画像は極
めて輝度が低いものとなってしまう。しかしながら、本
発明による投射型表示装置によれば、色純度を確保しつ
つ、しかも明るい投射画像を形成することが可能であ
る。なお、以上の説明では、赤色の表示における第１お
よび第２の液晶パネルでの表示方法を説明したが、緑色
の表示の場合は、画素領域６２−２と画素領域６１−
１、６１−３を表示させる。また、青色の表示の場合
は、画素領域６１−３と、画素領域６１−１、６１−２
を表示させることにより、同様な効果が得られる。
投射型表示装置では、色純度を確保するために、輝度確
保用液晶パネルを介して得られる白黒画像の光量を低下
させており、本発明による投射型表示装置と同程度の色
純度を確保するためには、輝度確保用液晶パネルを介し
て得られる白黒画像の光量を少なくとも１／３以下に低
下させる必要があり、この結果、得られる合成画像は極
めて輝度が低いものとなってしまう。しかしながら、本
発明による投射型表示装置によれば、色純度を確保しつ
つ、しかも明るい投射画像を形成することが可能であ
る。なお、以上の説明では、赤色の表示における第１お
よび第２の液晶パネルでの表示方法を説明したが、緑色
の表示の場合は、画素領域６２−２と画素領域６１−
１、６１−３を表示させる。また、青色の表示の場合
は、画素領域６１−３と、画素領域６１−１、６１−２
を表示させることにより、同様な効果が得られる。
【００３７】なお、図５には、本発明による投射型表示
装置１００の色再現範囲のグラフを示してある。このグ
ラフにおいて、破線で示す領域Ｐ１は、ＲＧＢカラーフ
ィルタ層を備えた第１の液晶パネルの色再現範囲であ
る。一点鎖線で示す領域Ｐ２は、ＣＭＹカラーフィルタ
層を備えた第２の液晶パネルの色再現範囲である。ま
た、太い実線で示す領域（Ｐ１＋Ｐ２）は、２枚の液晶
パネルによる合成画像において最大光量が得られるよう
にした場合の色再現範囲である。最大光量の表示を行う
際には色純度が低下するが、従来の単板式の投射型表示
装置の３倍の明るさの表示が可能である。また、ＣＹＭ
カラーフィルタ層を備えた第２の液晶パネルを透過して
得られる画像の光量を抑制することにより、ＲＧＢカラ
ーフィルタ層を備えた第１の液晶パネルを介して得られ
るカラー画像によって色純度の高い投射画像を得ること
ができ、必要に応じて、明るさおよび色純度を任意に調
整することが可能である。
装置１００の色再現範囲のグラフを示してある。このグ
ラフにおいて、破線で示す領域Ｐ１は、ＲＧＢカラーフ
ィルタ層を備えた第１の液晶パネルの色再現範囲であ
る。一点鎖線で示す領域Ｐ２は、ＣＭＹカラーフィルタ
層を備えた第２の液晶パネルの色再現範囲である。ま
た、太い実線で示す領域（Ｐ１＋Ｐ２）は、２枚の液晶
パネルによる合成画像において最大光量が得られるよう
にした場合の色再現範囲である。最大光量の表示を行う
際には色純度が低下するが、従来の単板式の投射型表示
装置の３倍の明るさの表示が可能である。また、ＣＹＭ
カラーフィルタ層を備えた第２の液晶パネルを透過して
得られる画像の光量を抑制することにより、ＲＧＢカラ
ーフィルタ層を備えた第１の液晶パネルを介して得られ
るカラー画像によって色純度の高い投射画像を得ること
ができ、必要に応じて、明るさおよび色純度を任意に調
整することが可能である。
【００３８】次に、図６は、本発明を適用した２板式の
投射型表示装置の別の実施例の光学系を示す概略構成図
である。この図に示す例は、第１および第２の液晶パネ
ルとして反射型液晶パネルを用いた構成となっている。
本例の投射型表示装置２００において、光源ランプ１か
らの出射光は反射ミラー２で反射されて平行光束Ｗとな
って偏光分離手段として機能する偏光ビームスプリッタ
３に入射する。偏光ビームスプリッタ３は２個のプリズ
ムを貼り合わせたプリズム合成体からなる四角柱形状を
しており、その貼り合わせ面が多層誘電体膜からなる偏
光分離膜３０となっている。光源ランプ１の側からの平
行光束Ｗは、偏光ビームスプリッタ３の外側面３１から
直角に入射し、偏光分離膜３０において、そのＰ偏光光
のみが透過し、Ｓ偏光光は反射される。Ｐ偏光光透過側
の偏光ビームスプリッタ３の外側面３３には第１の反射
型液晶パネル６２Ａが対向配置されている。また、Ｓ偏
光光の反射側の偏光ビームスプリッタ３の外側面３２に
は第２の反射型液晶パネル６１Ａが対向配置されてい
る。次に動作を説明するが、以下の動作説明では反射型
液晶パネルの液晶が垂直配向された状態であることを前
提にして説明する。
投射型表示装置の別の実施例の光学系を示す概略構成図
である。この図に示す例は、第１および第２の液晶パネ
ルとして反射型液晶パネルを用いた構成となっている。
本例の投射型表示装置２００において、光源ランプ１か
らの出射光は反射ミラー２で反射されて平行光束Ｗとな
って偏光分離手段として機能する偏光ビームスプリッタ
３に入射する。偏光ビームスプリッタ３は２個のプリズ
ムを貼り合わせたプリズム合成体からなる四角柱形状を
しており、その貼り合わせ面が多層誘電体膜からなる偏
光分離膜３０となっている。光源ランプ１の側からの平
行光束Ｗは、偏光ビームスプリッタ３の外側面３１から
直角に入射し、偏光分離膜３０において、そのＰ偏光光
のみが透過し、Ｓ偏光光は反射される。Ｐ偏光光透過側
の偏光ビームスプリッタ３の外側面３３には第１の反射
型液晶パネル６２Ａが対向配置されている。また、Ｓ偏
光光の反射側の偏光ビームスプリッタ３の外側面３２に
は第２の反射型液晶パネル６１Ａが対向配置されてい
る。次に動作を説明するが、以下の動作説明では反射型
液晶パネルの液晶が垂直配向された状態であることを前
提にして説明する。
【００３９】第１の反射型液晶パネル６２Ａは、ＲＧＢ
のカラーフィルタ層を備えた液晶セル６２ａと、その背
面に配置された全反射ミラー６２ｂから構成されてい
る。そして、液晶セルの各画素に対応した位置には、図
２（Ａ）を参照して説明したのと同様な配列状態で各色
の透過領域Ｒ、Ｇ、Ｂが形成されている。この構成の第
１の反射型液晶パネル６２Ａに入射したＰ偏光光は、液
晶セル６２ａの駆動状態にある画素領域を通過する間に
偏光方向が４５度回転させられ、しかる後に全反射ミラ
ー６２ｂで反射されて再度、駆動状態にある画素領域を
通過する間に、再び偏光方向が４５度回転させられる。
この結果、第１の反射型液晶パネル６２Ａに入射したＰ
偏光光はＳ偏光光となって当該第１の反射型液晶パネル
６２Ａから出射する。一方、駆動状態ではない画素領域
を通過する場合は、入射したＰ偏光光はそのままＰ偏光
光として出射される。なお、反射型液晶パネルの原理は
公知であるので、その説明は本明細書では省略する。
のカラーフィルタ層を備えた液晶セル６２ａと、その背
面に配置された全反射ミラー６２ｂから構成されてい
る。そして、液晶セルの各画素に対応した位置には、図
２（Ａ）を参照して説明したのと同様な配列状態で各色
の透過領域Ｒ、Ｇ、Ｂが形成されている。この構成の第
１の反射型液晶パネル６２Ａに入射したＰ偏光光は、液
晶セル６２ａの駆動状態にある画素領域を通過する間に
偏光方向が４５度回転させられ、しかる後に全反射ミラ
ー６２ｂで反射されて再度、駆動状態にある画素領域を
通過する間に、再び偏光方向が４５度回転させられる。
この結果、第１の反射型液晶パネル６２Ａに入射したＰ
偏光光はＳ偏光光となって当該第１の反射型液晶パネル
６２Ａから出射する。一方、駆動状態ではない画素領域
を通過する場合は、入射したＰ偏光光はそのままＰ偏光
光として出射される。なお、反射型液晶パネルの原理は
公知であるので、その説明は本明細書では省略する。
【００４０】同様に、第２に反射型液晶パネル６１Ａ
は、ＣＭＹのカラーフィルタ層を備えた液晶セル６１ａ
と、その背面に配置された全反射ミラー６１ｂから構成
されている。そして、液晶セルの各画素に対応した位置
には、図２（Ｂ）を参照して説明したのと同様な配列状
態で各色の透過領域Ｃ、Ｍ、Ｙが形成されている。この
構成の第２の反射型液晶パネル６１Ａに入射したＳ偏光
光は、液晶セル６１ａの駆動状態にある画素領域を通過
する間に偏光方向が４５度回転させられ、しかる後に全
反射ミラー６１ｂで反射されて、再度、駆動状態にある
同一画素領域を通過する間に、再び偏光方向が４５度回
転させられる。この結果、第１の反射型液晶パネル６１
Ａに入射したＳ偏光光はＰ偏光光となって当該第２の反
射型液晶パネル６１Ａから出射する。一方、駆動状態で
はない画素領域を通過する場合は、入射したＳ偏光光は
そのままＳ偏光光として出射される。
は、ＣＭＹのカラーフィルタ層を備えた液晶セル６１ａ
と、その背面に配置された全反射ミラー６１ｂから構成
されている。そして、液晶セルの各画素に対応した位置
には、図２（Ｂ）を参照して説明したのと同様な配列状
態で各色の透過領域Ｃ、Ｍ、Ｙが形成されている。この
構成の第２の反射型液晶パネル６１Ａに入射したＳ偏光
光は、液晶セル６１ａの駆動状態にある画素領域を通過
する間に偏光方向が４５度回転させられ、しかる後に全
反射ミラー６１ｂで反射されて、再度、駆動状態にある
同一画素領域を通過する間に、再び偏光方向が４５度回
転させられる。この結果、第１の反射型液晶パネル６１
Ａに入射したＳ偏光光はＰ偏光光となって当該第２の反
射型液晶パネル６１Ａから出射する。一方、駆動状態で
はない画素領域を通過する場合は、入射したＳ偏光光は
そのままＳ偏光光として出射される。
【００４１】このように液晶パネル６１Ａ、６２Ａから
出射したＰ偏光光およびＳ偏光光は、再び、偏光ビーム
スプリッタ３に入射して、偏光分離膜３０を介して、合
成されて、その出射面である側面３４から合成画像光束
として出射される。つまり、液晶パネル６２Ａから出射
された光束のうち、各画素領域のＳ偏光成分は投射レン
ズ系１０側に反射され、液晶パネル６２Ｂから出射され
た光束のうち、各画素領域のＰ偏光成分は投射レンズ１
０側に透過する。結果として、偏光ビームスプリッタの
外側面３４に出射された光の成分により合成画像が形成
される。従って、当該偏光ビームスプリッタ３は偏光分
離手段として機能すると共に、光合成手段としても機能
する共通の光学素子である。この偏光ビームスプリッタ
３からの出射光は投射手段である投射光学系１０を介し
てスクリーン等の投射面１３上に拡大投射される。
出射したＰ偏光光およびＳ偏光光は、再び、偏光ビーム
スプリッタ３に入射して、偏光分離膜３０を介して、合
成されて、その出射面である側面３４から合成画像光束
として出射される。つまり、液晶パネル６２Ａから出射
された光束のうち、各画素領域のＳ偏光成分は投射レン
ズ系１０側に反射され、液晶パネル６２Ｂから出射され
た光束のうち、各画素領域のＰ偏光成分は投射レンズ１
０側に透過する。結果として、偏光ビームスプリッタの
外側面３４に出射された光の成分により合成画像が形成
される。従って、当該偏光ビームスプリッタ３は偏光分
離手段として機能すると共に、光合成手段としても機能
する共通の光学素子である。この偏光ビームスプリッタ
３からの出射光は投射手段である投射光学系１０を介し
てスクリーン等の投射面１３上に拡大投射される。
【００４２】このように、反射型液晶パネルを用いた２
板式の投射型表示装置１００においても、前述の投射型
表示装置１００と同様な作用効果を得ることができる。
これに加えて、反射型の液晶パネルを用いた場合には、
光学系を小型でコンパクトに構成できるという利点も得
られる。なお、上記の反射型液晶パネルは、液晶セルの
裏面に全反射ミラーが配置された構成のものであるが、
反射型液晶パネルとしては、画素電極自体がアルミニウ
ム等の金属で形成され、画素電極自体で入射光を反射さ
せる構造のものがあり、本発明においてこの構造の反射
型液晶パネルを用いても同様な作用効果を得ることがで
きる。
板式の投射型表示装置１００においても、前述の投射型
表示装置１００と同様な作用効果を得ることができる。
これに加えて、反射型の液晶パネルを用いた場合には、
光学系を小型でコンパクトに構成できるという利点も得
られる。なお、上記の反射型液晶パネルは、液晶セルの
裏面に全反射ミラーが配置された構成のものであるが、
反射型液晶パネルとしては、画素電極自体がアルミニウ
ム等の金属で形成され、画素電極自体で入射光を反射さ
せる構造のものがあり、本発明においてこの構造の反射
型液晶パネルを用いても同様な作用効果を得ることがで
きる。
【００４３】一方、以上の各実施例において、液晶パネ
ルは入射する偏光光の偏光軸の回転角を画像情報に基づ
いて制御するものであるが、本発明において、光変調手
段はこれに限られるものではなく、ＰＬＺＴやミラー型
ライトバルブ等の各種のライトバルブを光変調手段とし
て用いることもできる。
ルは入射する偏光光の偏光軸の回転角を画像情報に基づ
いて制御するものであるが、本発明において、光変調手
段はこれに限られるものではなく、ＰＬＺＴやミラー型
ライトバルブ等の各種のライトバルブを光変調手段とし
て用いることもできる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の投射型表
示装置では、第１のカラーフィルタ層を備えた第１の光
変調手段と、第２のカラーフィルタ層を備えた第２の光
変調手段とを備え、第１および第２のカラーフィルタ層
の対応する領域の色が相互に補色関係となるように設定
されている。従って、双方の光変調手段の対応する領域
を駆動することにより、補色関係の色が重畳された白色
表示を行うことができる。また、双方の光変調手段を介
して得られる色光束を利用して各色の表示を行うことが
できる。このように、双方の光変調手段を用いて、投射
画像の輝度および色純度を調整できるので、従来の２板
式の投射型表示装置に比べて、色純度が高くし、しかも
明るい投射画像を形成することができる。
示装置では、第１のカラーフィルタ層を備えた第１の光
変調手段と、第２のカラーフィルタ層を備えた第２の光
変調手段とを備え、第１および第２のカラーフィルタ層
の対応する領域の色が相互に補色関係となるように設定
されている。従って、双方の光変調手段の対応する領域
を駆動することにより、補色関係の色が重畳された白色
表示を行うことができる。また、双方の光変調手段を介
して得られる色光束を利用して各色の表示を行うことが
できる。このように、双方の光変調手段を用いて、投射
画像の輝度および色純度を調整できるので、従来の２板
式の投射型表示装置に比べて、色純度が高くし、しかも
明るい投射画像を形成することができる。
【図１】本発明を適用した２板式の投射型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。
学系を示す概略構成図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図１の投射型表
示装置における第１の液晶パネルによって形成されるカ
ラー画像を示す説明図、第２の液晶パネルによって形成
されるカラー画像を示す説明図、およびこれらのカラー
画像の合成画像を示す説明図である。
示装置における第１の液晶パネルによって形成されるカ
ラー画像を示す説明図、第２の液晶パネルによって形成
されるカラー画像を示す説明図、およびこれらのカラー
画像の合成画像を示す説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図１の投射型表
示装置における第１の液晶パネルの３つの画素によって
形成されるカラー画像の説明図、第２の液晶パネルの対
応する３つの画素によって形成されるカラー画像の説明
図、およびこれらのカラー画像の合成画像の説明図であ
る。
示装置における第１の液晶パネルの３つの画素によって
形成されるカラー画像の説明図、第２の液晶パネルの対
応する３つの画素によって形成されるカラー画像の説明
図、およびこれらのカラー画像の合成画像の説明図であ
る。
【図４】（Ａ）は図１の投射型表示装置により得られる
合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示すグラ
フ、（Ｂ）は従来の２板式の投射型表示装置によって得
られる合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示
すグラフである。
合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示すグラ
フ、（Ｂ）は従来の２板式の投射型表示装置によって得
られる合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示
すグラフである。
【図５】図１の投射型表示装置の色再現範囲を示すグラ
フである。
フである。
【図６】本発明を適用した反射型の液晶パネルを備えた
投射型表示装置の光学系を示す概略構成図である。
投射型表示装置の光学系を示す概略構成図である。
【図７】従来の３板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図８】従来の単板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図９】従来の２板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
１ 光源ランプ ２ 反射ミラー ３ 偏光ビームスプリッタ ４ ミラー ６１ 第２の液晶パネル ６２ 第１の液晶パネル ６１Ａ 第２の反射型液晶パネル ６２Ａ 第１の反射型液晶パネル ９ 偏光ビームスプリッタ １０ 投射レンズ光学系 １３ 投射面 １００、２００ 投射型表示装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｄ Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ
Claims (8)
- 【請求項１】 第１の偏光光束を変調すると共に、所定
の色光のみが透過する第１のカラーフィルタ層を備えた
第１の光変調手段と、 前記第１の偏光光束の偏光軸と互いに略直交する偏光軸
を有する第２の偏光光束を変調すると共に、前記第１の
カラーフィルタ層を透過する前記色光に対して補色の関
係にある色光のみが透過する第２のカラーフィルタ層を
備えた第２の光変調手段と、 前記第１および第２の光変調手段から出射される変調光
束を合成して得られる合成画像を投射する投射光学手段
とを有することを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記第１のカラーフ
ィルタ層は、赤色光のみを透過する赤色光透過領域、緑
色光のみを透過する緑色光透過領域、および青色光のみ
を透過する青色光透過領域を備えており、 前記第２のカラーフィルタ層は、シアン光のみを透過す
るシアン光透過領域、マゼンタ光のみを透過するマゼン
タ光透過領域、およびイエロー光のみを透過するイエロ
ー光透過領域を備えていることを特徴とする投射型表示
装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記赤色光透過領
域、緑色光透過領域、および青色光透過領域のそれぞれ
を透過した色光が、前記シアン光透過領域、マゼンタ光
透過領域、およびイエロー光透過領域のそれぞれを透過
した色光と、前記合成画像上で重なり合うように、これ
らの領域が前記第１および第２のカラーフィルタ層に形
成されていることを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のうちの何れかの項に
おいて、光源と、前記光源から出射する光束を前記第１
の偏光光束と前記第２の偏光光束に分離する偏光分離手
段と、前記第１および第２の光変調手段から出射される
変調光束を合成する光合成手段とを有することを特徴と
する投射型表示装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のうちの何れかの項に
おいて、前記第１および第２の光変調手段は透過型光変
調手段であることを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし４のうちの何れかの項に
おいて、前記第１および第２の光変調手段は反射型光変
調手段であることを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項７】 請求項６において、前記偏光分離手段お
よび前記光合成手段は、プリズム合成体からなる共用の
偏光ビームスプリッタであり、当該偏光ビームスプリッ
タの４つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第１お
よび第２の反射型光変調手段、並びに前記投射光学手段
が対向配置されていることを特徴とする投射型表示装
置。 - 【請求項８】 請求項５ないし７のうちの何れかの項に
おいて、前記赤色光透過領域、緑色光透過領域、および
青色光透過領域は、前記第１の光変調手段の各画素に対
して一定のパターンで割り当てられており、前記シアン
光透過領域、マゼンタ光透過領域、およびイエロー光透
過領域は、前記第２の光変調手段の各画素に対して一定
のパターンで割り当てられていることを特徴とする投射
型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35413096A JP3327153B2 (ja) | 1995-12-18 | 1996-12-18 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-329360 | 1995-12-18 | ||
| JP32936095 | 1995-12-18 | ||
| JP35413096A JP3327153B2 (ja) | 1995-12-18 | 1996-12-18 | 投射型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230301A true JPH09230301A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3327153B2 JP3327153B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=26573171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35413096A Expired - Fee Related JP3327153B2 (ja) | 1995-12-18 | 1996-12-18 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327153B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100407971B1 (ko) * | 2001-12-29 | 2003-12-01 | 엘지전자 주식회사 | 2판식 투사광학계 |
| JP2004205917A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射型表示装置 |
| US6771233B1 (en) | 1999-11-06 | 2004-08-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Projection display device using two liquid crystal display panels |
| EP1420597A3 (en) * | 2002-11-15 | 2005-01-12 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| JP2008015517A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Thomson Licensing | 投影器のための光学システム及び対応する投影器 |
| JP2008216643A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 投写型表示装置 |
| JP2008287252A (ja) * | 2001-06-11 | 2008-11-27 | Genoa Technologies Ltd | カラーディスプレイ用の装置、システム、および方法 |
| JP2009258741A (ja) * | 2006-09-29 | 2009-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 照明装置及び投写型映像表示装置 |
| US9196203B2 (en) | 2001-06-11 | 2015-11-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Device and system for a multi-color sequential LCD panel wherein the number of colors in a sequence of display colors is greater than the number of LED colors |
| US9430974B2 (en) | 2001-06-11 | 2016-08-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Multi-primary display with spectrally adapted back-illumination |
| WO2021210379A1 (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 画像表示装置、及び制御方法 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP35413096A patent/JP3327153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771233B1 (en) | 1999-11-06 | 2004-08-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Projection display device using two liquid crystal display panels |
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| US9851599B2 (en) | 2001-06-11 | 2017-12-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Color display device comprising at least six different primary colors |
| US9430974B2 (en) | 2001-06-11 | 2016-08-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Multi-primary display with spectrally adapted back-illumination |
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| US8885120B2 (en) | 2001-06-11 | 2014-11-11 | Genoa Color Technologies Ltd. | Liquid crystal display device using a color-sequential method wherein the number of different colored LEDs is less than the number of primary colors used in the display |
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| EP1420597A3 (en) * | 2002-11-15 | 2005-01-12 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| US6910777B2 (en) | 2002-11-15 | 2005-06-28 | Seiko Epson Corporation | Projector |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327153B2 (ja) | 2002-09-24 |
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