JPH0996787A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0996787A
JPH0996787A JP7253709A JP25370995A JPH0996787A JP H0996787 A JPH0996787 A JP H0996787A JP 7253709 A JP7253709 A JP 7253709A JP 25370995 A JP25370995 A JP 25370995A JP H0996787 A JPH0996787 A JP H0996787A
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JP
Japan
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liquid crystal
dichroic mirror
display device
crystal display
light
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Pending
Application number
JP7253709A
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English (en)
Inventor
Eimei Miyashita
栄明 宮下
Hiroki Koba
弘樹 木場
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の液晶表示装置は、安価で小型な構成
で非点収差の影響を低減する液晶表示装置を得ることを
課題とするものである。 【解決手段】 光源1からの白色光はダイクロイックミ
ラー4、5により3原色光に分離される。分離された各
原色光は、液晶パネル8、14、16により映像信号に
応じて強度変調され、各原色光は薄型ダイクロイックミ
ラー9a、10aにより合成される。ここで、薄型ダイ
クロイックミラー9a、10aは、非点収差の影響を受
けない程度の厚さに形成されているため、光が合成され
る際非点収差の影響をうけることはない。そして、合成
された光は、投写レンズ11によりスクリーンに拡大表
示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術利用分野】本発明は、例えば液晶プ
ロジェクタ等に用いられる液晶表示装置に係り、特にR
GB用の各液晶パネルの画素を投写画像上で一致させる
ようにした液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶表示装置として大画面の画像
表示ができる投写型液晶表示装置が知られている。この
投写型液晶表示装置では、光源から放射された光を液晶
パネル上に照射し、この液晶パネルに映像信号を対応す
る光学像を形成させることにより照射光の強度変調を行
って透過させ、その透過光を投写レンズに入射させて前
記光学像をスクリーンに拡大投写するように構成されて
いる。
【0003】このような投写型液晶表示装置において、
フルカラー画像の表示を行う場合、光源からの光は、U
V/IRカットフィルタを通過した後、色分離用ダイク
ロイックミラーにより各原色光に分離される。
【0004】分離された各原色光は、それぞれRGBの
各原色光に対応する3枚の液晶パネルに入射され、映像
信号に対応する光学像によって強度変調された後、色合
成用ダイクロイックミラーにより各原色光が合成され、
この合成光が投写レンズを介してスクリーン上に拡大表
示される。
【0005】ところで、近年液晶表示装置の高精細化・
高輝度に伴い、投写レンズの口径(明るい)が大きなレ
ンズが採用されるようになってきた。この結果、光源か
らの光は、投写レンズの光路に挿入されているダイクロ
イックミラーの板厚の影響を受け、非点収差が大きくな
り、解像力が低下することが避けられなかった。
【0006】つまり、この非点収差は、ダイクロイック
ミラーの厚さに比例して発生するため、その影響を少な
くするにはミラーの板厚を薄くする必要がある。しかし
ながら、板厚を薄くした際のダイクロイックミラーの強
度的な問題、及び従来のダイクロイックミラー基板の研
磨方法若しくはダイクロイックコーティングにおける平
面精度の確保の問題により、最低でも板厚が1〜1.5
ミリ程度が必要とされ、必然的に非点収差が発生してし
まう。
【0007】従って、ダイクロイックミラーの板厚によ
り非点収差が発生すると、スクリーン上における縦縞と
横縞のピントが合う位置が相違するため、縦縞と横縞の
中間にピントを合わせなければならない。この結果、画
面にフレアーが発生したり、解像力が低下することが避
けられなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この対策とし
て、図2a、bに示すように光路に補償板20を挿入し
て非点収差を除去する技術が提案されているが、補償板
を光路中に配置するために、色分離用ダイクロイックミ
ラーと液晶パネルとの間に大きなスペースが要求され、
投写レンズのバックフォーカスが長くなるという欠点が
ある。
【0009】また、ダイクロイックミラーを透過するこ
とにより発生する非点収差を補正する技術が、特開平6
−18840号公報にも記載されている。
【0010】この技術は、図3に示す如く、ダイクロイ
ックミラーの少なくとも1枚を楔状に形成し、この楔状
のダイクロイックミラーにより非点収差を補正してい
る。
【0011】しかしながら、楔状のダイクロイックミラ
ーは、プリズムと同様に複雑且つ多数の製作工程が必要
となり、製造コストが高くなるため安価な民生機器用に
適さないという欠点を有する。
【0012】本発明の液晶表示装置は、上述の欠点に鑑
みなされたものであり、安価で小型な構成で非点収差の
影響を低減することができる液晶表示装置を得ることを
目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、白色光を放射
する光源と、前記光源の出力光を波長領域に応じて復数
の色成分に分離する色分離手段と、映像信号に応じた光
学像が形成され前記色分離手段からの色成分の出力光が
照射され、その照射光を強度変調し、透過させる複数の
液晶パネルと、前記各液晶パネルからの各色成分の透過
光を1つに合成する色合成手段と、前記色合成手段から
の出力光を受け、前記光学像をスクリーンに投写する投
写レンズを備えた液晶表示装置において、前記色合成手
段は非点収差の影響を受けない程度の板厚の薄型ダイク
ロイックミラーにて構成するとともに、該薄型ダイクロ
イックミラーの外周部は補強枠にて補強されていること
を特徴とする液晶表示装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の一実施例について説明する。
【0015】図1は、本発明液晶表示装置のブロック図
であり、特徴とする点は、色合成用ダイクロイックミラ
ー9、10を薄型ガラス板9a、10aにて形成すると
ともに、薄型ガラス板の外周部を補強枠9b、10bに
て補強する構成とした点である。
【0016】尚、図1は本発明液晶表示装置の全体ブロ
ック図である。
【0017】図1において、光源1から放射され、リフ
レクタ2で一方向に収束された光束は、フィルタ3を通
過することにより熱線及び紫外線がカットされ、さら
に、G反射ダイクロイックミラー4とR反射ダイクロイ
ックミラー5とによってR、G、B3原色に分光され
る。
【0018】リフレクタ2の光軸延長線上には、順にフ
ィルタ3、G反射ダイクロイックミラー4、R反射ダイ
クロイックミラー5、B用コンデンサレンズ15、B用
液晶パネル16及び全反射ミラー17が配置されてい
る。
【0019】上記フィルタ3は、光源1から放射された
光のうち熱線(赤外線及び遠赤外線)と紫外線とをカッ
トし、いわゆる可視光線を透過させるように構成されて
いる。
【0020】G反射ダイクロイックミラー4は、リフレ
クタ2の光軸延長線上に対して例えば45°傾斜させて
配置され、この可視光のうちG成分(緑成分)のみをリ
フレクタ2の光軸延長線上に対して直角の方向に反射
し、他のR成分(赤成分)及びB成分(青成分)は透過
させるように構成されている。
【0021】G反射ダイクロイックミラー4で反射され
る反射光の光軸上には、反射ミラー6が該光軸に対して
例えば45°傾斜して配置され、このG反射ダイクロイ
ックミラー4で反射されるG成分が、G反射ダイクロイ
ックミラー4を透過したR成分(赤成分)及びB成分
(青成分)と並行に進むようにしている。
【0022】この反射ミラー6の反射光軸上には、G用
コンデンサレンズ7、G用液晶パネル8、R反射ダイク
ロイックミラーアッシ9、RG反射ダイクロイックミラ
ーアッシ10、投写レンズ11、及びスクリーン12が
配置されている。
【0023】R反射ダイクロイックミラー5は、リフレ
クタ2の光軸延長線に対して例えば45°傾斜させて配
置され、G反射ダイクロイックミラー4を透過してきた
光のうちR成分のみをリフレクタ2の光軸延長線上に対
して直角の方向に反射し、B成分は透過させるように構
成されている。
【0024】R反射ダイクロイックミラー5の反射光軸
上には、R用コンデンサレンズ13、R用液晶パネル1
4が配置され、R反射ダイクロイックミラー5の反射光
と反射ミラー6の反射光軸との交点に上記R反射ダイク
ロイックミラーアッシ9を透過するG成分の光学像とこ
れにより反射されるR成分の光学像とが合成されて、R
G反射ダイクロイックミラーアッシ10、投写レンズ1
1及びスクリーン12に向かうように構成されている。
【0025】全反射ミラー17は、リフレクタ2の光軸
延長線に対して例えば45°傾斜させて配置され、G反
射ダイクロイックミラー4及びR反射ダイクロイックミ
ラー5を透過し、その後B用コンデンサレンズ15、及
びB用液晶パネル16を透過し、B用液晶パネル16で
形成されたB成分の光学像をリフレクタ2の光軸延長線
に対して、直角の方向にRG反射ダイクロイックミラー
アッシ10に向けて反射するように構成されている。
【0026】ところで、R反射ダイクロイックミラーア
ッシ9及びRG反射ダイクロイックミラーアッシ10
は、図4に示す如く、非点収差の影響を受けない程度の
板厚の薄型ダイクロイックミラー9a、10aと薄型ダ
イクロイックミラー9a、10aを補強するための補強
枠9b、10bとから構成されている。
【0027】次に、図5及び図6を用いてR反射ダイク
ロイックミラーアッシ9またはRG反射ダイクロイック
ミラーアッシ10の製造方法について説明する。
【0028】図5において、通常の板厚を有するダイク
ロイックミラー基板は研磨機により0.5mmの厚さに
まで研磨され、ダイクロイックコーティングが施された
後、接着治具に固定される。この接着治具は、金属また
は樹脂にて製造されたベース22と、ガラスまたは金属
にて製造され、その上面が高精度に研磨加工された鏡面
ベース21と、鏡面ベース21の内部に形成された少な
くとも5つ以上のミラー吸着口25と、ベース22と鏡
面ベース21との対向面に形成されたエアー注入口23
と、エアー排気口24とから構成されている。
【0029】そして、接着治具上に上述の薄型ダイクロ
イックミラーを配置した状態で、エアー排気口24から
適度なエアーを排気することにより、薄型ダイクロイッ
クミラーは研磨時に発生する反り等は補正され、鏡面ベ
ースと同じ高精度に接着治具上に保持される。
【0030】次に、この状態で、図6に示す如く、補強
枠を、その接着面に接着剤を塗布した状態で薄型ダイク
ロイックミラーに接着固定する。
【0031】その後、薄型ダイクロイックミラーと補強
枠とが完全に接着されると、エアー排気口24のバルブ
を閉じるとともに、エアー注入口23のバルブを開くこ
とにより、補強枠が接着された薄型ダイクロイックミラ
ーが解放され、ダイクロイックミラーアッシが完成す
る。
【0032】また、ダイクロイックミラーアッシは別の
方法によっても製造可能である。
【0033】以下、図7及び図8を用いてダイクロイッ
クミラーアッシの別の製造方法について説明する。
【0034】図7において、ダイクロイッミラーの接着
面を通常の板厚まで研磨して平面精度を維持し、この状
態で補強枠を接着剤により接着またはガラスにより溶着
する。
【0035】このようにして構成されたダイクロイック
アッシは、2個を1組として、図8に示す如く、補強枠
が相対向するように低融点合金、焼石膏等からなる充填
剤により貼り合わせられる。
【0036】この張り合わせられたダイクロイックミラ
ーアッシは、研磨装置にて精度良くダイクロイックミラ
ーの板厚が非点収差の影響を与えない程度までそれぞれ
の面を研磨する。
【0037】そして、先ほどの充填剤の除去及び洗浄を
行った後に、研磨した面にダイクロイックコーティング
を行うことにより、ダイクロイックミラーアッシが完成
する。
【0038】尚、補強枠9b、10bの開口形状は、図
4では長方形であったが、R反射ダイクロイックミラー
アッシ9またはRG反射ダイクロイックミラーアッシ1
0を通過する光束が楕円光束である点を考慮すると、図
9に示す如く、開口形状を楕円形状としてもよい。この
ように、開口を楕円形状とすることにより、枠幅が太く
なり、ダイクロイックミラーアッシの強度が向上する。
【0039】また、図10は、補強枠9b、10bの他
の実施例であり、この補強枠においては薄型ダイクロイ
ックミラーとの接着面に幅1mm、深さ0.5mm程度
の溝を形成している。このような構成にすることによ
り、余分な接着剤が溝の内部に流れ込むため、薄型ダイ
クロイックミラーと補強枠との接着層の厚さが均一にな
り、環境変化に対する信頼性が向上する。
【0040】次に、図11を用いてMTF(Modul
ation TransformFunction)シ
ュミレーションを用いて本発明液晶表示装置と従来の液
晶表示装置との比較を行う。
【0041】尚、図11aは従来の液晶表示装置(板厚
1.5mmのダイクロイックミラーを使用)におけるM
TFシュミレーションであり、図11bは本発明の液晶
表示装置(板厚0.5mmの薄型ダイクロイックミラー
を使用)におけるMTFシュミレーションである。
【0042】図11より明らかなように、図11aにお
いては、垂直方向における焦点位置と水平方向における
焦点位置が大きく相違している。このため、投写レンズ
の焦点位置を垂直方向における焦点位置と水平方向にお
ける焦点位置の中間に定めた場合、垂直方向のMTFが
70%から40%に低下する。
【0043】これに対し、図11bでは垂直宝庫におけ
る焦点位置と水平方向における焦点位置の差は従来の1
/3程度に減少する。このため、投写レンズの焦点位置
を垂直方向の焦点位置と水平方向の焦点位置の中間に定
めても垂直方向のMTFは70%から64%に減少する
だけに留まり、鮮明な映像を得ることができる。
【0044】尚、図12はダイクロイックミラーの板厚
とMTFとの関係を示す図であり、ダイクロイックミラ
ーの板厚が大きくなるに従い、MTFが減少し、特にダ
イクロイックミラーの板厚が0.5mmを越えたあたり
からMTFは極端に減少する。
【0045】
【発明の効果】本発明は、板厚の薄いダイクロイックミ
ラーを構成することにより、装置を大型化することな
く、ダイクロイックミラーを透過する光束の非点収差の
影響を小さく補正でき、その結果フレアーの発生、及び
コンバージェンスずれによる解像度の低下を抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明液晶表示装置のブロック図である。
【図2】従来の液晶表示装置のブロック図である。
【図3】従来の液晶表示装置のブロック図である。
【図4】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイック
ミラーアッシの第1の実施例である。
【図5】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイック
ミラーアッシの第1の製造方法を説明するための図であ
る。
【図6】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイック
ミラーアッシの第1の製造方法を説明するための図であ
る。
【図7】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイック
ミラーアッシの第2の製造方法を説明するための図であ
る。
【図8】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイック
ミラーアッシの第2の製造方法を説明するための図であ
る。
【図9】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイック
ミラーアッシの第2の実施例である。
【図10】本発明液晶表示装置に使用するダイクロイッ
クミラーアッシの第2の実施例である。
【図11】本発明液晶表示装置と従来の液晶表示装置の
MTFシミュレーションである。
【図12】ダイクロイックミラーとMTFとの関係を示
す図である。
【符号の説明】
1 光源 4 G反射ダイクロイックミラー 5 R反射ダイクロイックミラー 6 反射ミラー 7 G用コンデンサレンズ 8 G用液晶パネル 9 R反射ダイクロイックミラーアッシ 9a R反射薄型ダイクロイックミラー 9b 補強枠 10 B反射ダイクロイックミラーアッシ 10a B反射薄型ダイクロイックミラー 10b 補強枠 11 投写レンズ 12 スクリーン 13 R用コンデンサレンズ 14 R用液晶パネル 15 B用コンデンサレンズ 16 B用液晶パネル 17 全反射ミラー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白色光を放射する光源と、前記光源の出
    力光を波長領域に応じて復数の色成分に分離する色分離
    手段と、映像信号に応じた光学像が形成され前記色分離
    手段からの色成分の出力光が照射され、その照射光を強
    度変調し、透過させる複数の液晶パネルと、前記各液晶
    パネルからの各色成分の透過光を1つに合成する色合成
    手段と、前記色合成手段からの出力光を受け、前記光学
    像をスクリーンに投写する投写レンズを備えた液晶表示
    装置において、前記色合成手段は非点収差の影響を受け
    ない程度の板厚の薄型ダイクロイックミラーにて構成す
    るとともに、該薄型ダイクロイックミラーの外周部は補
    強枠にて補強されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 前記薄型ダイクロイックミラーの板厚
    は、0.5mm以下にて構成されるとともに、前記薄型
    ダイクロイックミラーと前記補強枠とはガラスにて溶着
    または接着剤にて接着されていることを特徴とする請求
    項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記補強枠の開口は、円形または楕円形
    状となっていることを特徴とする請求項1記載の液晶表
    示装置。
  4. 【請求項4】 前記補強枠は、接着剤を充填するための
    溝が形成されていることを特徴とする請求項1乃至2記
    載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記薄型ダイクロイックミラーと前記補
    強枠とは、略同じ膨張率を有する材料にて形成されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
JP7253709A 1995-09-29 1995-09-29 液晶表示装置 Pending JPH0996787A (ja)

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Cited By (4)

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JP2006242414A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Seiko Epson Corp 冷却ユニットの製造方法、冷却ユニット、光学装置、並びにプロジェクタ
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