JPH10133144A - 画像表示装置 - Google Patents
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- JPH10133144A JPH10133144A JP8291411A JP29141196A JPH10133144A JP H10133144 A JPH10133144 A JP H10133144A JP 8291411 A JP8291411 A JP 8291411A JP 29141196 A JP29141196 A JP 29141196A JP H10133144 A JPH10133144 A JP H10133144A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶パネル1枚からなる単板式の画像表示装
置において小型、軽量でかつ高輝度化を実現できる画像
表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 第一の色信号用の画素の入射側に備えら
れた第一の波長の光のみを透過する第一のフィルター8
と、第2の色信号用の画素の入射側に備えられた第2の
波長の光のみを透過する第2のフィルター14と、画像
表示装置の画素の3倍の大きさからなる第1のマイクロ
レンズ3を備えたマイクロレンズアレイと第1のマイク
ロレンズ3からの光が透過する部分以外の部分において
少なくとも第2、第3の波長の光を反射する特性を備え
た反射層2と、第1のマイクロレンズ3と第1のフィル
ター8間に設けられた第2のマイクロレンズ7と、第1
と第2の色信号用の画素間、第2と第3の色信号用の画
素間の光路上に設けられたマイクロレンズと、照明手段
と、投写光学系からなる。
置において小型、軽量でかつ高輝度化を実現できる画像
表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 第一の色信号用の画素の入射側に備えら
れた第一の波長の光のみを透過する第一のフィルター8
と、第2の色信号用の画素の入射側に備えられた第2の
波長の光のみを透過する第2のフィルター14と、画像
表示装置の画素の3倍の大きさからなる第1のマイクロ
レンズ3を備えたマイクロレンズアレイと第1のマイク
ロレンズ3からの光が透過する部分以外の部分において
少なくとも第2、第3の波長の光を反射する特性を備え
た反射層2と、第1のマイクロレンズ3と第1のフィル
ター8間に設けられた第2のマイクロレンズ7と、第1
と第2の色信号用の画素間、第2と第3の色信号用の画
素間の光路上に設けられたマイクロレンズと、照明手段
と、投写光学系からなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光源からの光を制御
することにより投写画像を得るライトバルブ方式の投写
型画像表示装置において、特に一つの画像表示装置で
青、緑、赤の三色の投写画像を制御することでカラー画
像を得られる画像表示装置に関するものである。
することにより投写画像を得るライトバルブ方式の投写
型画像表示装置において、特に一つの画像表示装置で
青、緑、赤の三色の投写画像を制御することでカラー画
像を得られる画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からのCRTによる投写型画像表示
装置に代わり、小型、軽量、設置性、価格の面から液晶
パネルを用いた投写型画像表示装置が市場に受け入れら
れつつある。この液晶パネルを用いた投写型画像表示装
置は大きく2種に大別できる。
装置に代わり、小型、軽量、設置性、価格の面から液晶
パネルを用いた投写型画像表示装置が市場に受け入れら
れつつある。この液晶パネルを用いた投写型画像表示装
置は大きく2種に大別できる。
【0003】一方は1つの液晶パネルに一つ一つの画素
に対応したカラーフィルターを用いて波長選択を行うこ
とでカラー画像を得る単板式。もう一方は光源からの光
をダイクロイックミラーであらかじめ青、緑、赤の波長
選択を行い、それぞれの色に応じた画像を表示する液晶
パネルにその光を透過せしめることでカラー画像を得る
3板式である。
に対応したカラーフィルターを用いて波長選択を行うこ
とでカラー画像を得る単板式。もう一方は光源からの光
をダイクロイックミラーであらかじめ青、緑、赤の波長
選択を行い、それぞれの色に応じた画像を表示する液晶
パネルにその光を透過せしめることでカラー画像を得る
3板式である。
【0004】前者は安価で小型化な商品を提供できるこ
とから現在市場での台数ではこの方式が優位にある。し
かしカラーフィルターで波長選択を行う際に光利用率が
悪く、後者に比べて3分の一から4分の一である。
とから現在市場での台数ではこの方式が優位にある。し
かしカラーフィルターで波長選択を行う際に光利用率が
悪く、後者に比べて3分の一から4分の一である。
【0005】またカラーフィルターは熱吸収が大きく液
晶パネルに悪影響を与えることから高輝度化が困難であ
る。更に同じ液晶パネルを後者と同じものとしたときに
は解像度は3分の一になってしまうことから業務用など
の高性能を要求される用途には不向きである。後者はダ
イクロイックミラーによる色分解により光利用効率はよ
く、解像度も先に述べたように高く実現することが可能
であることから高画質化が要求される用途に用いられて
いる。
晶パネルに悪影響を与えることから高輝度化が困難であ
る。更に同じ液晶パネルを後者と同じものとしたときに
は解像度は3分の一になってしまうことから業務用など
の高性能を要求される用途には不向きである。後者はダ
イクロイックミラーによる色分解により光利用効率はよ
く、解像度も先に述べたように高く実現することが可能
であることから高画質化が要求される用途に用いられて
いる。
【0006】しかしながら装置の構造が複雑になり、前
者に比べ大きく、高価になることから家庭用には用いら
れにくいものである。
者に比べ大きく、高価になることから家庭用には用いら
れにくいものである。
【0007】従来の技術においても単板式で光利用効率
を上げて、高輝度化を実現する手段として図6に示した
特開平8−15686公報が開示されている。
を上げて、高輝度化を実現する手段として図6に示した
特開平8−15686公報が開示されている。
【0008】これによれば画像表示装置である液晶パネ
ルに入射する光をあらかじめダイクロイックミラーで3
原色に分離し、これをマイクロレンズにより各画素有効
部に導くことで従来第1の色信号により制御される画素
開口部に入射した光の内、第2、第3の色光はカラーフ
ィルターで吸収されて有効に活用できなかったが、これ
によればあらかじめ色分離を行った光を画素開口部に入
射せしめるので光利用率の改善はある程度認められる。
ルに入射する光をあらかじめダイクロイックミラーで3
原色に分離し、これをマイクロレンズにより各画素有効
部に導くことで従来第1の色信号により制御される画素
開口部に入射した光の内、第2、第3の色光はカラーフ
ィルターで吸収されて有効に活用できなかったが、これ
によればあらかじめ色分離を行った光を画素開口部に入
射せしめるので光利用率の改善はある程度認められる。
【0009】しかしながら、ダイクロイックミラーで3
原色に分離を行うことから装置の色分離系の形状が大き
くなってしまい、カラーフィルター方式の単板の小型軽
量と言う面においての長所は損なわれてしまっている。
原色に分離を行うことから装置の色分離系の形状が大き
くなってしまい、カラーフィルター方式の単板の小型軽
量と言う面においての長所は損なわれてしまっている。
【0010】これに対して単板式でありながら光利用効
率を前者のように改善し、しかも小型軽量を実現する手
段として特開平7−146011公報(図7)が開示さ
れている。これは本願同様に画像表示装置の入射側に各
色毎に必要な色光だけを透過するダイクロイックフィル
ターを用いて必要な光を各画素毎に選択使用するもので
ある。これは3原色の内、第1のダイクロイックフィル
ターは第1の色光を透過し画像表示装置の画素に導く。
不要光は反射し、隣合った画素に入射せしめここで第2
のダイクロイックフィルターで第2の色光を透過し画像
表示装置の画素に導き、第3の色光は反射し隣合った画
素に入射せしめられる。この様な構成を取ることで小型
軽量の従来からの単板式の長所はそのままに光利用率の
向上を図ることが出来る。
率を前者のように改善し、しかも小型軽量を実現する手
段として特開平7−146011公報(図7)が開示さ
れている。これは本願同様に画像表示装置の入射側に各
色毎に必要な色光だけを透過するダイクロイックフィル
ターを用いて必要な光を各画素毎に選択使用するもので
ある。これは3原色の内、第1のダイクロイックフィル
ターは第1の色光を透過し画像表示装置の画素に導く。
不要光は反射し、隣合った画素に入射せしめここで第2
のダイクロイックフィルターで第2の色光を透過し画像
表示装置の画素に導き、第3の色光は反射し隣合った画
素に入射せしめられる。この様な構成を取ることで小型
軽量の従来からの単板式の長所はそのままに光利用率の
向上を図ることが出来る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの構成
ではダイクロイックフィルター、反射層、マイクロレン
ズの位置関係とマイクロレンズの大きさ、マイクロレン
ズから画素に入射する光線の幅、有効画素開口幅を考え
合わせると入射光は平行であり、しかも反射層に設けら
れた開口部が大きくなり第1のダイクロイックフィルタ
ーで反射された光を必ずしも有効に利用できないことか
ら光利用率は必ずしも良いとは言えない。また投写レン
ズに対して斜めに透過光が入射することから従来からあ
る縦に3原色のストライプ構造を持つ液晶パネルは使え
なかった。
ではダイクロイックフィルター、反射層、マイクロレン
ズの位置関係とマイクロレンズの大きさ、マイクロレン
ズから画素に入射する光線の幅、有効画素開口幅を考え
合わせると入射光は平行であり、しかも反射層に設けら
れた開口部が大きくなり第1のダイクロイックフィルタ
ーで反射された光を必ずしも有効に利用できないことか
ら光利用率は必ずしも良いとは言えない。また投写レン
ズに対して斜めに透過光が入射することから従来からあ
る縦に3原色のストライプ構造を持つ液晶パネルは使え
なかった。
【0012】本発明は上記課題を解決するもので、大き
さは小型のまま光利用率を3板式なみに改善し、高画質
化を実現することが可能な画像表示装置を提供すること
を目的とするものである。
さは小型のまま光利用率を3板式なみに改善し、高画質
化を実現することが可能な画像表示装置を提供すること
を目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の投写型画像表示装置は大きく以下に示す2つ
の構成を有する。 1)光源からの光を第1の色信号、第2の色信号、第3
の色信号に応じて独立して駆動できる多数の画素構造か
らなり、各画素の入射側にはそれぞれの色信号に応じた
光を透過し不要光を反射する特性を有するフィルターを
備えた透過型画像表示装置の3画素分に相当する面積を
照明する光を第1のレンズで透過型画像表示装置の入射
側に設けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光を
第2のレンズにより第1の色信号に対応する画素上に有
効に集光することで第1の色信号に対応する画素を透過
した第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写
され、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィルタ
ーで反射された光は前記反射面で反射され第2の色信号
に対応する画素上に第3のレンズにより集光され、第2
の色信号に対応する画素を透過した第2の色光は変調さ
れた後、投写レンズで拡大投写され、第2の色信号に対
応する画素の入射側のフィルターで反射された光は前記
反射面で反射され第3の色信号に対応する画素上に第4
のレンズにより集光される。第3の色信号に対応する画
素を透過した第3の色光は変調された後、投写レンズで
拡大投写されるよう構成される。 2)光源からの光を第1の色信号、第2の色信号、第3
の色信号に応じて独立して駆動できる多数の画素構造か
らなり、各画素の入射側にはそれぞれの色信号に応じた
光を透過し不要光を反射する特性を有するフィルターを
備えた反射型画像表示装置の3画素分に相当する面積を
照明する光を第1のレンズで反射型画像表示装置の入射
側に設けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光を
第2のレンズにより第1の色信号に対応する画素上に有
効に集光することで第1の色信号に対応する画素で反射
された第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大投
写され、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィル
ターで反射された光は前記反射面のうち第1の色光のみ
を透過する部分で反射され第2の色信号に対応する画素
上に第3のレンズにより集光され、第2の色信号に対応
する画素で反射された第2の色光は変調された後、投写
レンズで拡大投写され、第2の色信号に対応する画素の
入射側のフィルターで反射された光は前記反射面のうち
第2の色光を透過、第3の色光を反射する部分で反射さ
れ第3の色信号に対応する画素上に第4のレンズにより
集光される。第3の色信号に対応する画素で反射された
第3の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写され
るよう構成される。
に本発明の投写型画像表示装置は大きく以下に示す2つ
の構成を有する。 1)光源からの光を第1の色信号、第2の色信号、第3
の色信号に応じて独立して駆動できる多数の画素構造か
らなり、各画素の入射側にはそれぞれの色信号に応じた
光を透過し不要光を反射する特性を有するフィルターを
備えた透過型画像表示装置の3画素分に相当する面積を
照明する光を第1のレンズで透過型画像表示装置の入射
側に設けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光を
第2のレンズにより第1の色信号に対応する画素上に有
効に集光することで第1の色信号に対応する画素を透過
した第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写
され、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィルタ
ーで反射された光は前記反射面で反射され第2の色信号
に対応する画素上に第3のレンズにより集光され、第2
の色信号に対応する画素を透過した第2の色光は変調さ
れた後、投写レンズで拡大投写され、第2の色信号に対
応する画素の入射側のフィルターで反射された光は前記
反射面で反射され第3の色信号に対応する画素上に第4
のレンズにより集光される。第3の色信号に対応する画
素を透過した第3の色光は変調された後、投写レンズで
拡大投写されるよう構成される。 2)光源からの光を第1の色信号、第2の色信号、第3
の色信号に応じて独立して駆動できる多数の画素構造か
らなり、各画素の入射側にはそれぞれの色信号に応じた
光を透過し不要光を反射する特性を有するフィルターを
備えた反射型画像表示装置の3画素分に相当する面積を
照明する光を第1のレンズで反射型画像表示装置の入射
側に設けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光を
第2のレンズにより第1の色信号に対応する画素上に有
効に集光することで第1の色信号に対応する画素で反射
された第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大投
写され、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィル
ターで反射された光は前記反射面のうち第1の色光のみ
を透過する部分で反射され第2の色信号に対応する画素
上に第3のレンズにより集光され、第2の色信号に対応
する画素で反射された第2の色光は変調された後、投写
レンズで拡大投写され、第2の色信号に対応する画素の
入射側のフィルターで反射された光は前記反射面のうち
第2の色光を透過、第3の色光を反射する部分で反射さ
れ第3の色信号に対応する画素上に第4のレンズにより
集光される。第3の色信号に対応する画素で反射された
第3の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写され
るよう構成される。
【0014】これにより、投写レンズに対しその光軸に
対し平行に透過光を導くことで、実用性を改善すること
が可能であり、また装置の大きさは小型のまま光利用率
を3板式並に改善し、高画質化を実現するものである。
対し平行に透過光を導くことで、実用性を改善すること
が可能であり、また装置の大きさは小型のまま光利用率
を3板式並に改善し、高画質化を実現するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明は、1つの液晶パネルの複
数の色信号により駆動される1つ1つの画素に対応した
カラーフィルターにより波長選択を行いカラー画像を得
る単板式の画像表示装置において、光源の光を第1のレ
ンズでの入射側に設けられた反射面の開口部に集光し、
この光を第2のレンズにより第1の色信号に対応する画
素上に有効に集光されることで第1の色信号に対応する
画素を透過した第1の色光は変調された後、投写レンズ
で拡大投写され、第1の色信号に対応する画素の入射側
のフィルターで反射された光は前記反射面で反射され第
2の色信号に対応する画素上に第3のレンズにより集光
され、第2の色信号に対応する画素を透過した第2の色
光は変調された後、投写レンズで拡大投写され、第2の
色信号に対応する画素の入射側のフィルターで反射され
た光は前記反射面で反射され第3の色信号に対応する画
素上に第4のレンズにより集光され、第3の色信号に対
応する画素を透過した第3の色光は変調された後、投写
レンズで拡大投写されることを特徴とするものであり、
照明手段からの第1、第2、第3の波長を含む光は入射
側に設けられた3画素分に相当する面積からなる第1の
レンズに入射する。
数の色信号により駆動される1つ1つの画素に対応した
カラーフィルターにより波長選択を行いカラー画像を得
る単板式の画像表示装置において、光源の光を第1のレ
ンズでの入射側に設けられた反射面の開口部に集光し、
この光を第2のレンズにより第1の色信号に対応する画
素上に有効に集光されることで第1の色信号に対応する
画素を透過した第1の色光は変調された後、投写レンズ
で拡大投写され、第1の色信号に対応する画素の入射側
のフィルターで反射された光は前記反射面で反射され第
2の色信号に対応する画素上に第3のレンズにより集光
され、第2の色信号に対応する画素を透過した第2の色
光は変調された後、投写レンズで拡大投写され、第2の
色信号に対応する画素の入射側のフィルターで反射され
た光は前記反射面で反射され第3の色信号に対応する画
素上に第4のレンズにより集光され、第3の色信号に対
応する画素を透過した第3の色光は変調された後、投写
レンズで拡大投写されることを特徴とするものであり、
照明手段からの第1、第2、第3の波長を含む光は入射
側に設けられた3画素分に相当する面積からなる第1の
レンズに入射する。
【0016】第1のレンズに入射した光は入射面側に光
学的距離を持って備えられ、少なくとも第2、第3の波
長の光を反射する特性の反射面上に設けられた第1の色
信号により制御される画素数と同じ数からなる微小開口
部に入射するよう集光される。
学的距離を持って備えられ、少なくとも第2、第3の波
長の光を反射する特性の反射面上に設けられた第1の色
信号により制御される画素数と同じ数からなる微小開口
部に入射するよう集光される。
【0017】ここで集光される光はこの微小開口部の位
置、あるいはその近傍に設けられた第2のレンズにより
前記画像表示素子の第1の色信号に対応する画素の入射
側開口部に有効に集光せしめられる。この入射面には第
1の色光を透過し、第2、第3の色光を反射する特性を
持つ第1のフィルターが備えられていることから、照明
手段からの光の内、第1の色光は前記第1の色信号に対
応する画素を透過した後、外部からの信号に応じて変調
され、投写レンズで拡大投写される。
置、あるいはその近傍に設けられた第2のレンズにより
前記画像表示素子の第1の色信号に対応する画素の入射
側開口部に有効に集光せしめられる。この入射面には第
1の色光を透過し、第2、第3の色光を反射する特性を
持つ第1のフィルターが備えられていることから、照明
手段からの光の内、第1の色光は前記第1の色信号に対
応する画素を透過した後、外部からの信号に応じて変調
され、投写レンズで拡大投写される。
【0018】前記第1のフィルターにより反射された光
は前記第1のフィルターの入射面の法線に対し角度を持
って入射していることから、先の第2のレンズに戻らず
に前記微小開口部を備えた反射面に入射するがここで入
射した光は反射され、前記画像表示素子の第2の色信号
に対応する画素の入射側開口部に入射せしめられる。
は前記第1のフィルターの入射面の法線に対し角度を持
って入射していることから、先の第2のレンズに戻らず
に前記微小開口部を備えた反射面に入射するがここで入
射した光は反射され、前記画像表示素子の第2の色信号
に対応する画素の入射側開口部に入射せしめられる。
【0019】この際開口部に有効に入射するよう第3の
レンズが途中の光路上に設けられている。この入射面に
は第2の色光を透過し、第3の色光を反射する特性を持
つ第2のフィルターが備えられていることから、照明手
段からの光の内、第2の色光は前記第2の色信号に対応
する画素を透過した後、外部からの信号に応じて変調さ
れ、投写レンズで拡大投写される。前記第2のフィルタ
ーにより反射された光も前記第2のフィルターの入射面
の法線に対し角度を持って入射していることから、先の
第3のレンズに戻らずに前記微小開口部を備えた反射面
に入射するがここで再度反射され、前記画像表示素子の
第3の色信号に対応する画素の入射側開口部に入射せし
められる。
レンズが途中の光路上に設けられている。この入射面に
は第2の色光を透過し、第3の色光を反射する特性を持
つ第2のフィルターが備えられていることから、照明手
段からの光の内、第2の色光は前記第2の色信号に対応
する画素を透過した後、外部からの信号に応じて変調さ
れ、投写レンズで拡大投写される。前記第2のフィルタ
ーにより反射された光も前記第2のフィルターの入射面
の法線に対し角度を持って入射していることから、先の
第3のレンズに戻らずに前記微小開口部を備えた反射面
に入射するがここで再度反射され、前記画像表示素子の
第3の色信号に対応する画素の入射側開口部に入射せし
められる。
【0020】この際開口部に有効に入射するよう第4の
レンズが途中の光路上に設けられている。このようにし
て照明手段からの光の内、第3の色光は前記第3の色信
号に対応する画素を透過した後、外部からの信号に応じ
て変調され、投写レンズで拡大投写される。
レンズが途中の光路上に設けられている。このようにし
て照明手段からの光の内、第3の色光は前記第3の色信
号に対応する画素を透過した後、外部からの信号に応じ
て変調され、投写レンズで拡大投写される。
【0021】このようにしてスクリーン上に第1、第
2、第3の波長の光による拡大投写画像を得られる。
2、第3の波長の光による拡大投写画像を得られる。
【0022】本発明によれば透過型画像表示装置が1枚
だけの構成であっても、従来の吸収型のカラーフィルタ
ーを用いずにダイクロイックコートで色分解を行うこと
が可能となり、カラーの画像を従来単板方式の装置に比
べて約3倍以上の光利用効率を図れることから高輝度化
を実現でき、同時に小型の装置を提供できる。
だけの構成であっても、従来の吸収型のカラーフィルタ
ーを用いずにダイクロイックコートで色分解を行うこと
が可能となり、カラーの画像を従来単板方式の装置に比
べて約3倍以上の光利用効率を図れることから高輝度化
を実現でき、同時に小型の装置を提供できる。
【0023】本発明は、1つの液晶パネルの複数の色信
号により駆動される1つ1つの画素に対応したカラーフ
ィルターにより波長選択を行いカラー画像を得る単板式
の画像表示装置において、光源の光を第1のレンズで入
射側に設けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光
を第2のレンズにより第1の色信号に対応する画素上に
有効に集光することで第1の色信号に対応する画素で反
射された第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大
投写され、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィ
ルターで反射された光は前記反射面のうち第1の色光の
みを透過する部分で反射され第2の色信号に対応する画
素上に第3のレンズにより集光され、第2の色信号に対
応する画素で反射された第2の色光は変調された後、投
写レンズで拡大投写され、第2の色信号に対応する画素
の入射側のフィルターで反射された光は前記反射面のう
ち第2の色光を透過、第3の色光を反射する部分で反射
され第3の色信号に対応する画素上に第4のレンズによ
り集光され、第3の色信号に対応する画素で反射された
第3の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写され
ることを特徴とするものであり、照明手段からの第1、
第2、第3の波長を含む光は入射側に設けられた3画素
分に相当する面積からなる第1のレンズに入射する。第
1のレンズに入射した光は反射型画像表示装置の入射面
側に光学的距離を持って備えられ、ある波長の光を透過
し、他を反射する特性の反射面上に設けられた第1の色
信号により制御される画素数と同じ数からなる微小開口
部に入射するよう集光される。
号により駆動される1つ1つの画素に対応したカラーフ
ィルターにより波長選択を行いカラー画像を得る単板式
の画像表示装置において、光源の光を第1のレンズで入
射側に設けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光
を第2のレンズにより第1の色信号に対応する画素上に
有効に集光することで第1の色信号に対応する画素で反
射された第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大
投写され、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィ
ルターで反射された光は前記反射面のうち第1の色光の
みを透過する部分で反射され第2の色信号に対応する画
素上に第3のレンズにより集光され、第2の色信号に対
応する画素で反射された第2の色光は変調された後、投
写レンズで拡大投写され、第2の色信号に対応する画素
の入射側のフィルターで反射された光は前記反射面のう
ち第2の色光を透過、第3の色光を反射する部分で反射
され第3の色信号に対応する画素上に第4のレンズによ
り集光され、第3の色信号に対応する画素で反射された
第3の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写され
ることを特徴とするものであり、照明手段からの第1、
第2、第3の波長を含む光は入射側に設けられた3画素
分に相当する面積からなる第1のレンズに入射する。第
1のレンズに入射した光は反射型画像表示装置の入射面
側に光学的距離を持って備えられ、ある波長の光を透過
し、他を反射する特性の反射面上に設けられた第1の色
信号により制御される画素数と同じ数からなる微小開口
部に入射するよう集光される。
【0024】ここで集光される光はこの微小開口部位
置、あるいはその近傍に設けられた第2のレンズにより
前記画像表示素子の第1の色信号に対応する画素の入射
側開口部に有効に集光せしめられる。この入射面には第
1の色光を透過し、第2、第3の色光を反射する特性を
持つ第1のフィルターが備えられていることから、照明
手段からの光の内、第1の色光は前記第1のフィルター
を透過、外部からの信号に応じて変調された後、画像表
示素子内で反射され再度第1のフィルター、前記微小開
口部を備えた反射面の第1の色光を透過し第2、第3の
色光を反射する特性を備えた位置を透過した後、投写レ
ンズで拡大投写される。前記第1のフィルターにより反
射された第2、第3の色光は前記第1のフィルターの入
射面の法線に対し角度を持って入射していることから、
先の第2のレンズに戻らずに前記微小開口部を備えた反
射面の第2、第3の色光を反射する特性を持つ位置に入
射し反射され、前記画像表示素子の第2の色信号に対応
する画素の入射側開口部に入射せしめられる。
置、あるいはその近傍に設けられた第2のレンズにより
前記画像表示素子の第1の色信号に対応する画素の入射
側開口部に有効に集光せしめられる。この入射面には第
1の色光を透過し、第2、第3の色光を反射する特性を
持つ第1のフィルターが備えられていることから、照明
手段からの光の内、第1の色光は前記第1のフィルター
を透過、外部からの信号に応じて変調された後、画像表
示素子内で反射され再度第1のフィルター、前記微小開
口部を備えた反射面の第1の色光を透過し第2、第3の
色光を反射する特性を備えた位置を透過した後、投写レ
ンズで拡大投写される。前記第1のフィルターにより反
射された第2、第3の色光は前記第1のフィルターの入
射面の法線に対し角度を持って入射していることから、
先の第2のレンズに戻らずに前記微小開口部を備えた反
射面の第2、第3の色光を反射する特性を持つ位置に入
射し反射され、前記画像表示素子の第2の色信号に対応
する画素の入射側開口部に入射せしめられる。
【0025】この際開口部に有効に入射するよう第3の
レンズが途中の光路上に設けられている。この入射面に
は第2の色光を透過し、第3の色光を反射する特性を持
つ第2のフィルターが備えられていることから、照明手
段からの光の内、第2の色光は前記第2のフィルターを
透過、外部からの信号に応じて変調された後、画像表示
素子内で反射され再度第2のフィルター、前記微小開口
部を備えた反射面の第2の色光を透過し第3の色光を反
射する特性を備えた位置を透過した後、投写レンズで拡
大投写される。前記第2のフィルターにより反射された
第3の色光は前記第2のフィルターの入射面の法線に対
し角度を持って入射していることから、前記微小開口部
を備えた反射面の第3の色光を反射する特性を持つ位置
に入射し反射され、前記画像表示素子の第3の色信号に
対応する画素の入射側開口部に入射せしめられる。
レンズが途中の光路上に設けられている。この入射面に
は第2の色光を透過し、第3の色光を反射する特性を持
つ第2のフィルターが備えられていることから、照明手
段からの光の内、第2の色光は前記第2のフィルターを
透過、外部からの信号に応じて変調された後、画像表示
素子内で反射され再度第2のフィルター、前記微小開口
部を備えた反射面の第2の色光を透過し第3の色光を反
射する特性を備えた位置を透過した後、投写レンズで拡
大投写される。前記第2のフィルターにより反射された
第3の色光は前記第2のフィルターの入射面の法線に対
し角度を持って入射していることから、前記微小開口部
を備えた反射面の第3の色光を反射する特性を持つ位置
に入射し反射され、前記画像表示素子の第3の色信号に
対応する画素の入射側開口部に入射せしめられる。
【0026】この際開口部に有効に入射するよう第4の
レンズが途中の光路上に設けられている。入射側開口部
に入射した第3の色光は外部からの信号に応じて変調さ
れた後、画像表示素子内で反射され、前記微小開口部を
備えた反射面の第3の色光を透過する特性を備えた位置
を透過した後、投写レンズで拡大投写される。このよう
にしてスクリーン上に第1、第2、第3の波長の光によ
る拡大投写画像を得られる。
レンズが途中の光路上に設けられている。入射側開口部
に入射した第3の色光は外部からの信号に応じて変調さ
れた後、画像表示素子内で反射され、前記微小開口部を
備えた反射面の第3の色光を透過する特性を備えた位置
を透過した後、投写レンズで拡大投写される。このよう
にしてスクリーン上に第1、第2、第3の波長の光によ
る拡大投写画像を得られる。
【0027】本発明によれば液晶パネルが1枚だけの構
成であっても、従来の吸収型のカラーフィルターを用い
ずにダイクロイックコートで色分解を行うことが可能と
なり、カラーの画像を従来単板方式の装置に比べて約3
倍以上の光利用効率を図れることから高輝度化を実現で
き、同時に小型の装置を提供できる。
成であっても、従来の吸収型のカラーフィルターを用い
ずにダイクロイックコートで色分解を行うことが可能と
なり、カラーの画像を従来単板方式の装置に比べて約3
倍以上の光利用効率を図れることから高輝度化を実現で
き、同時に小型の装置を提供できる。
【0028】上記において照明光は画像表示装置に対し
て斜めに入射する必要がある。したがって、照明手段の
配置も画像表示装置の入射面に対し正面とすることは出
来ない。この構成を装置全体の大きさや意匠の関係上か
ら取りにくい場合は画像表示装置装置と照明手段の間に
偏芯した光学手段を配置することで解決できる。
て斜めに入射する必要がある。したがって、照明手段の
配置も画像表示装置の入射面に対し正面とすることは出
来ない。この構成を装置全体の大きさや意匠の関係上か
ら取りにくい場合は画像表示装置装置と照明手段の間に
偏芯した光学手段を配置することで解決できる。
【0029】更に、上記においては画像表示装置から射
出される光の光軸は画像表示面に対し斜めなることか
ら、画像表示装置の画像表示面に対しその中心軸を垂直
に持つ投写レンズに対し斜めに入射する事となる。よっ
て正面投射すれば表示画面上において明るさの分布に片
寄りが生じたり、画像表示面正面に対して表示画面位置
をずらして表示する軸ずらし投写が必要である。これら
に対しては投写レンズと画像表示装置の間に偏芯した光
学手段を配置することで解決できる。
出される光の光軸は画像表示面に対し斜めなることか
ら、画像表示装置の画像表示面に対しその中心軸を垂直
に持つ投写レンズに対し斜めに入射する事となる。よっ
て正面投射すれば表示画面上において明るさの分布に片
寄りが生じたり、画像表示面正面に対して表示画面位置
をずらして表示する軸ずらし投写が必要である。これら
に対しては投写レンズと画像表示装置の間に偏芯した光
学手段を配置することで解決できる。
【0030】また上記において、第3の色信号に対応す
る画像表示装置上の画素の入射側には、第1、第2の色
信号に対応する画像表示装置上の画素の入射側に設けら
れた色選択フィルターが設けられていないが、ここに第
3の色光のみを透過するフィルターを設け、この特性を
調整することで第3の色の色度を変えることが可能とな
る。
る画像表示装置上の画素の入射側には、第1、第2の色
信号に対応する画像表示装置上の画素の入射側に設けら
れた色選択フィルターが設けられていないが、ここに第
3の色光のみを透過するフィルターを設け、この特性を
調整することで第3の色の色度を変えることが可能とな
る。
【0031】以下に実施の形態をもって本発明について
説明する。 (実施の形態1)図1は実施の形態1の構成図である。
1は光源であり、ここから射出された光は反射鏡2によ
り一方向に制御されている。この光はマイクロレンズア
レイ上の第1のマイクロレンズ3により光軸4に対し斜
めに入射し集光された後、反射層5の開口部6に、ある
いはこの近傍に設けられた第2のマイクロレンズ7に集
光せしめられる。ここで第1のマイクロレンズ3は光軸
4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光軸とを含
む平面上について後述の画素ピッチの略3倍の大きさか
ら成っている。第2のマイクロレンズ7により第1のマ
イクロレンズ3に入射した光は前記開口部6を経て、液
晶パネル9の入射側ガラス上に設けられた第1のフィル
ター8に入射せしめられる。図1にあるように、第1の
フィルター8は液晶パネル9の第1の色信号に応じて駆
動されて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射す
る光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周期
で配置された画素10aの入射側に平行に備えられてお
り、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第1の波長の
光のみを透過し他を反射する特性を有するダイクロイッ
クコートからなる。
説明する。 (実施の形態1)図1は実施の形態1の構成図である。
1は光源であり、ここから射出された光は反射鏡2によ
り一方向に制御されている。この光はマイクロレンズア
レイ上の第1のマイクロレンズ3により光軸4に対し斜
めに入射し集光された後、反射層5の開口部6に、ある
いはこの近傍に設けられた第2のマイクロレンズ7に集
光せしめられる。ここで第1のマイクロレンズ3は光軸
4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光軸とを含
む平面上について後述の画素ピッチの略3倍の大きさか
ら成っている。第2のマイクロレンズ7により第1のマ
イクロレンズ3に入射した光は前記開口部6を経て、液
晶パネル9の入射側ガラス上に設けられた第1のフィル
ター8に入射せしめられる。図1にあるように、第1の
フィルター8は液晶パネル9の第1の色信号に応じて駆
動されて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射す
る光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周期
で配置された画素10aの入射側に平行に備えられてお
り、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第1の波長の
光のみを透過し他を反射する特性を有するダイクロイッ
クコートからなる。
【0032】第1のフィルター8を透過した第1の波長
の光は画素10aに入射しこれを透過して投写レンズ1
1によりスクリーン12上に拡大投写される。一方第1
のフィルター8で反射された第2、第3の波長光は反射
層5上、あるいはその近傍に設けられた第3のマイクロ
レンズ13により集光され、反射層5により反射され第
2のフィルター14部に入射、集光するよう構成されて
いる。第2のフィルター14は第1のフィルター8同様
に液晶パネル9の第2の色信号に応じて駆動されて光軸
4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光軸とを含
む平面上について画素ピッチの3倍の周期で配置された
画素10bの入射側に平行に備えられており、画素の大
きさにほぼ等しい幅からなり第3の波長の光反射する特
性を有するダイクロイックコートからなる。
の光は画素10aに入射しこれを透過して投写レンズ1
1によりスクリーン12上に拡大投写される。一方第1
のフィルター8で反射された第2、第3の波長光は反射
層5上、あるいはその近傍に設けられた第3のマイクロ
レンズ13により集光され、反射層5により反射され第
2のフィルター14部に入射、集光するよう構成されて
いる。第2のフィルター14は第1のフィルター8同様
に液晶パネル9の第2の色信号に応じて駆動されて光軸
4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光軸とを含
む平面上について画素ピッチの3倍の周期で配置された
画素10bの入射側に平行に備えられており、画素の大
きさにほぼ等しい幅からなり第3の波長の光反射する特
性を有するダイクロイックコートからなる。
【0033】第2のフィルター14を透過した第2の波
長の光は画素10bに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。第2の
フィルター14で反射された第3の波長の光は反射層5
上、あるいはその近傍に設けられた第4のマイクロレン
ズ15により集光され、反射層5により反射され第3の
フィルター16部に入射、集光するよう構成されてい
る。第4のマイクロレンズ15の裏面に設けられた反射
層5により反射され、液晶パネル9の第3の色信号に応
じて駆動されて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに
入射する光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍
の周期で配置された画素10cに入射する。画素10c
を透過した光は投写レンズ11によりスクリーン12上
に拡大投写される。
長の光は画素10bに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。第2の
フィルター14で反射された第3の波長の光は反射層5
上、あるいはその近傍に設けられた第4のマイクロレン
ズ15により集光され、反射層5により反射され第3の
フィルター16部に入射、集光するよう構成されてい
る。第4のマイクロレンズ15の裏面に設けられた反射
層5により反射され、液晶パネル9の第3の色信号に応
じて駆動されて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに
入射する光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍
の周期で配置された画素10cに入射する。画素10c
を透過した光は投写レンズ11によりスクリーン12上
に拡大投写される。
【0034】このように本実施の形態によれば単板によ
る投写型画像表示装置において色分解光学系が極めて小
型であることから単板型の特徴である装置全体の大きさ
はそのままに、従来のカラーフィルターを用いた物に比
べておよそ3倍程度の高輝度化が可能となる。
る投写型画像表示装置において色分解光学系が極めて小
型であることから単板型の特徴である装置全体の大きさ
はそのままに、従来のカラーフィルターを用いた物に比
べておよそ3倍程度の高輝度化が可能となる。
【0035】上記実施の形態において反射層5をフィル
ターにする事で、投写画像の色純度を調整することが可
能である。また第1のマイクロレンズ3、第2のマイク
ロレンズ7、第3のマイクロレンズ13、第4のマイク
ロレンズ15を本実施の形態では高屈折率の材料で両凸
あるいは平凸のような形状で図1では示したが、この形
状に関わり無くレンズとして集光作用を有すれば本発明
を満足することは言うまでもなく、さらに屈折率分布型
レンズとして平面でも対応できる。
ターにする事で、投写画像の色純度を調整することが可
能である。また第1のマイクロレンズ3、第2のマイク
ロレンズ7、第3のマイクロレンズ13、第4のマイク
ロレンズ15を本実施の形態では高屈折率の材料で両凸
あるいは平凸のような形状で図1では示したが、この形
状に関わり無くレンズとして集光作用を有すれば本発明
を満足することは言うまでもなく、さらに屈折率分布型
レンズとして平面でも対応できる。
【0036】また本実施の形態では第1のフィルター
8、第2のフィルター14と反射層5の間は空気、ある
いはガラスなど一様な屈折率を有する物質で成ってい
る。
8、第2のフィルター14と反射層5の間は空気、ある
いはガラスなど一様な屈折率を有する物質で成ってい
る。
【0037】上記実施の形態では液晶パネル9の第3の
色信号に応じて駆動される画素10cの入射面には第1
の色信号に応じて駆動される画素10a、第2の色信号
に応じて駆動される画素10bの様にフィルターを設け
ていないが、ここに第3の色信号に応じて駆動される画
素の入射側に平行に備えられており、画素の大きさにお
よそ等しい幅からなり第3の波長の光のみを透過し他を
反射するダイクロイックコートが配列されてなる第3の
フィルター16を設けることで第3の波長の光の色純度
の設定について自由度を改善できることは明かである。
色信号に応じて駆動される画素10cの入射面には第1
の色信号に応じて駆動される画素10a、第2の色信号
に応じて駆動される画素10bの様にフィルターを設け
ていないが、ここに第3の色信号に応じて駆動される画
素の入射側に平行に備えられており、画素の大きさにお
よそ等しい幅からなり第3の波長の光のみを透過し他を
反射するダイクロイックコートが配列されてなる第3の
フィルター16を設けることで第3の波長の光の色純度
の設定について自由度を改善できることは明かである。
【0038】本実施の形態では光源1からの光軸は前記
第1、第2のフィルターの入射面の法線である光軸4に
対し角度を持つように構成されていることから画像表示
部に対して傾いて光源部を配置せざるを得なかったが、
図2に示したように光源1からの光軸は前記第1、第2
のフィルターの入射面の法線である光軸4に対し角度を
持つように前記第1のマイクロレンズ17は前記開口部
6に対し、曲率中心をずらして配置することで同様の効
果を得ることが出来る。この際光源1の光軸と、前記光
軸4とを平行に配置することが出来ることから画像表示
部に対して光源部を傾けずに配置出来ることから装置全
体の構成の自由度を上げることが出来る。
第1、第2のフィルターの入射面の法線である光軸4に
対し角度を持つように構成されていることから画像表示
部に対して傾いて光源部を配置せざるを得なかったが、
図2に示したように光源1からの光軸は前記第1、第2
のフィルターの入射面の法線である光軸4に対し角度を
持つように前記第1のマイクロレンズ17は前記開口部
6に対し、曲率中心をずらして配置することで同様の効
果を得ることが出来る。この際光源1の光軸と、前記光
軸4とを平行に配置することが出来ることから画像表示
部に対して光源部を傾けずに配置出来ることから装置全
体の構成の自由度を上げることが出来る。
【0039】さらに図3にあるように前記光源1からの
光軸と光軸4とは平行で、先に示したマイクロレンズ1
7の偏芯を用いずに光源1からの光軸と液晶パネル9の
画像表示部中心の光軸18に対して偏芯したフレネルレ
ンズ19を第1のマイクロレンズ3の入射側に配置する
ことでも同様の効果を得ることが出来る。ここではフレ
ネルレンズとしたが間隔的な制約がなければ通常のレン
ズ形状等でも集光効果が有れば応用可能なことは言うま
でもない。また、図1、図2、図3の配置を合わせ持つ
ことでも構成可能なことは明かである。
光軸と光軸4とは平行で、先に示したマイクロレンズ1
7の偏芯を用いずに光源1からの光軸と液晶パネル9の
画像表示部中心の光軸18に対して偏芯したフレネルレ
ンズ19を第1のマイクロレンズ3の入射側に配置する
ことでも同様の効果を得ることが出来る。ここではフレ
ネルレンズとしたが間隔的な制約がなければ通常のレン
ズ形状等でも集光効果が有れば応用可能なことは言うま
でもない。また、図1、図2、図3の配置を合わせ持つ
ことでも構成可能なことは明かである。
【0040】また図3に併せて示したように液晶パネル
9と投写レンズ11の間に液晶パネル9の画像表示部中
心の光軸18に対して偏芯したフレネルレンズ20を液
晶パネル9の画素から出射された光の光軸は前記液晶パ
ネル9の表示面に対して略垂直になるよう配置すること
でも構成できる。このように構成することで投写レンズ
11をおよそ液晶パネル9の画像表示部中心を通る光軸
18近傍に配置することが出来ることから、投写レンズ
の設計、装置全体の配置に関して自由度を増すことが出
来る。ここでも照明系と同様に必ずしもフレネルレンズ
である必要はなく、偏芯して集光出来る構成を取れば問
題はない。
9と投写レンズ11の間に液晶パネル9の画像表示部中
心の光軸18に対して偏芯したフレネルレンズ20を液
晶パネル9の画素から出射された光の光軸は前記液晶パ
ネル9の表示面に対して略垂直になるよう配置すること
でも構成できる。このように構成することで投写レンズ
11をおよそ液晶パネル9の画像表示部中心を通る光軸
18近傍に配置することが出来ることから、投写レンズ
の設計、装置全体の配置に関して自由度を増すことが出
来る。ここでも照明系と同様に必ずしもフレネルレンズ
である必要はなく、偏芯して集光出来る構成を取れば問
題はない。
【0041】さらに照明光学系としては均一照明、照明
域の変換による光利用率の向上の必要性から図3にある
よう入射側レンズアレイ21、出射側レンズアレイ22
からなるインテグレータ照明系を採用しており、この際
入射側レンズアレイ21を構成するマイクロレンズ個々
の形状、出射側レンズアレイ22の外形形状は図にある
ように画素有効部形状と略相似形に構成することにより
液晶パネル9上の画素開口部への集光効率を上げること
が出来る。この時出射側レンズアレイ22に有効に光源
からの光が導かれれる様入射側レンズアレイ21のマイ
クロレンズは偏芯して構成されている。
域の変換による光利用率の向上の必要性から図3にある
よう入射側レンズアレイ21、出射側レンズアレイ22
からなるインテグレータ照明系を採用しており、この際
入射側レンズアレイ21を構成するマイクロレンズ個々
の形状、出射側レンズアレイ22の外形形状は図にある
ように画素有効部形状と略相似形に構成することにより
液晶パネル9上の画素開口部への集光効率を上げること
が出来る。この時出射側レンズアレイ22に有効に光源
からの光が導かれれる様入射側レンズアレイ21のマイ
クロレンズは偏芯して構成されている。
【0042】ここで照明系にインテグレータ照明系を用
いない場合で有っても、反射鏡2の開口形状を同様に画
素有効部形状と略相似形に構成することで液晶パネル9
上の画素開口部への集光効率を上げることが出来ること
は言うまでもない。
いない場合で有っても、反射鏡2の開口形状を同様に画
素有効部形状と略相似形に構成することで液晶パネル9
上の画素開口部への集光効率を上げることが出来ること
は言うまでもない。
【0043】(実施の形態2)図5は実施の形態2の構
成図である。23aは光源であり、ここから射出された
光は反射鏡24aにより一方向に制御されている。この
光はマイクロレンズアレイ上の第1のマイクロレンズ2
5の光軸26に対し入射角θをもって斜めに入射し集光
された後、反射層27の開口部28に、あるいはこの近
傍に設けられた第2のマイクロレンズ29に集光せしめ
られる。ここで第1のマイクロレンズ25は光軸26と
光源23aからの光軸に対し斜めに入射する光軸とを含
む平面上について後述の画素ピッチの略6倍の大きさか
ら成っている。これ以後は実施の形態1同様に、第2の
マイクロレンズ29により第1のマイクロレンズ25に
入射した光は前記開口部28を経て、液晶パネル30の
入射側ガラス上に設けられた第1のフィルター31に入
射せしめられる。図5にあるように、第1のフィルター
31は液晶パネル30の第1の色信号に応じて駆動され
て光軸26と光源23aからの光軸に対し斜めに入射す
る光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周期
で配置された画素32aの入射側に平行に備えられてお
り、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第一の波長の
光のみを透過し他を反射する特性を有するダイクロイッ
クコートからなる。
成図である。23aは光源であり、ここから射出された
光は反射鏡24aにより一方向に制御されている。この
光はマイクロレンズアレイ上の第1のマイクロレンズ2
5の光軸26に対し入射角θをもって斜めに入射し集光
された後、反射層27の開口部28に、あるいはこの近
傍に設けられた第2のマイクロレンズ29に集光せしめ
られる。ここで第1のマイクロレンズ25は光軸26と
光源23aからの光軸に対し斜めに入射する光軸とを含
む平面上について後述の画素ピッチの略6倍の大きさか
ら成っている。これ以後は実施の形態1同様に、第2の
マイクロレンズ29により第1のマイクロレンズ25に
入射した光は前記開口部28を経て、液晶パネル30の
入射側ガラス上に設けられた第1のフィルター31に入
射せしめられる。図5にあるように、第1のフィルター
31は液晶パネル30の第1の色信号に応じて駆動され
て光軸26と光源23aからの光軸に対し斜めに入射す
る光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周期
で配置された画素32aの入射側に平行に備えられてお
り、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第一の波長の
光のみを透過し他を反射する特性を有するダイクロイッ
クコートからなる。
【0044】第1のフィルター31を透過した第1の波
長の光は画素32aに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。一方第
1のフィルター31で反射された第2、第3の波長光は
反射層27上、あるいはその近傍に設けられた第3のマ
イクロレンズ33により集光され、反射層27により反
射され第2のフィルター34部に入射、集光するよう構
成されている。第2のフィルター34は第1のフィルタ
ー31同様に液晶パネル30の第2の色信号に応じて駆
動されて光軸26と光源23aからの光軸に対し斜めに
入射する光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍
の周期で配置された画素32bの入射側に平行に備えら
れており、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第3の
波長の光反射する特性を有するダイクロイックコートか
らなる。
長の光は画素32aに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。一方第
1のフィルター31で反射された第2、第3の波長光は
反射層27上、あるいはその近傍に設けられた第3のマ
イクロレンズ33により集光され、反射層27により反
射され第2のフィルター34部に入射、集光するよう構
成されている。第2のフィルター34は第1のフィルタ
ー31同様に液晶パネル30の第2の色信号に応じて駆
動されて光軸26と光源23aからの光軸に対し斜めに
入射する光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍
の周期で配置された画素32bの入射側に平行に備えら
れており、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第3の
波長の光反射する特性を有するダイクロイックコートか
らなる。
【0045】第2のフィルター34を透過した第2の波
長の光は画素32bに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。第2の
フィルター34で反射された第3の波長の光は反射層2
7上、あるいはその近傍に設けられた第4のマイクロレ
ンズ35により集光され、反射層27により反射され第
3のフィルター36部に入射、集光するよう構成されて
いる。第4のマイクロレンズ35の裏面に設けられた反
射層27により反射され、液晶パネル30の第3の色信
号に応じて駆動されて光軸26と光源23aからの光軸
に対し斜めに入射する光軸とを含む平面上について画素
ピッチの3倍の周期で配置された画素32cに入射す
る。画素32cを透過した光は投写レンズ11によりス
クリーン12上に拡大投写される。
長の光は画素32bに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。第2の
フィルター34で反射された第3の波長の光は反射層2
7上、あるいはその近傍に設けられた第4のマイクロレ
ンズ35により集光され、反射層27により反射され第
3のフィルター36部に入射、集光するよう構成されて
いる。第4のマイクロレンズ35の裏面に設けられた反
射層27により反射され、液晶パネル30の第3の色信
号に応じて駆動されて光軸26と光源23aからの光軸
に対し斜めに入射する光軸とを含む平面上について画素
ピッチの3倍の周期で配置された画素32cに入射す
る。画素32cを透過した光は投写レンズ11によりス
クリーン12上に拡大投写される。
【0046】更に23bは光源であり、ここから射出さ
れた光は反射鏡24bにより一方向に制御されている。
この光はマイクロレンズアレイ上の第1のマイクロレン
ズ25の光軸26に対し入射角−θをもって斜めに入射
し集光された後、反射層27の開口部28に、あるいは
この近傍に設けられた第2のマイクロレンズ29に集光
せしめられる。これ以下は前述と同様にして、この第2
のマイクロレンズ29により第1のマイクロレンズ25
に入射した光は前記開口部28を経て、第4のフィルタ
ー37に入射せしめられる。第4のフィルター37は液
晶パネル30の画素32cの入射側に備えられており、
第3の波長の光のみを透過し他を反射する特性を有する
ダイクロイックコートからなる。
れた光は反射鏡24bにより一方向に制御されている。
この光はマイクロレンズアレイ上の第1のマイクロレン
ズ25の光軸26に対し入射角−θをもって斜めに入射
し集光された後、反射層27の開口部28に、あるいは
この近傍に設けられた第2のマイクロレンズ29に集光
せしめられる。これ以下は前述と同様にして、この第2
のマイクロレンズ29により第1のマイクロレンズ25
に入射した光は前記開口部28を経て、第4のフィルタ
ー37に入射せしめられる。第4のフィルター37は液
晶パネル30の画素32cの入射側に備えられており、
第3の波長の光のみを透過し他を反射する特性を有する
ダイクロイックコートからなる。
【0047】第4のフィルター37を透過した第3の波
長の光は画素32cに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。一方第
4のフィルター37で反射された第1、第2の波長光は
第3のマイクロレンズ33により集光され、反射層27
により反射され第5のフィルター38部に入射、集光す
る。第5のフィルター38は液晶パネル30の画素32
bの入射側に備えられており、第1の波長の光を反射す
る特性を有するダイクロイックコートからなる。第5の
フィルター38を透過した第2の波長の光は画素32b
に入射しこれを透過して投写レンズ11によりスクリー
ン12上に拡大投写される。第5のフィルター38で反
射された第1の波長の光は第4のマイクロレンズ35に
より集光され、反射層27により反射され第6のフィル
ター39部に入射、集光する。
長の光は画素32cに入射しこれを透過して投写レンズ
11によりスクリーン12上に拡大投写される。一方第
4のフィルター37で反射された第1、第2の波長光は
第3のマイクロレンズ33により集光され、反射層27
により反射され第5のフィルター38部に入射、集光す
る。第5のフィルター38は液晶パネル30の画素32
bの入射側に備えられており、第1の波長の光を反射す
る特性を有するダイクロイックコートからなる。第5の
フィルター38を透過した第2の波長の光は画素32b
に入射しこれを透過して投写レンズ11によりスクリー
ン12上に拡大投写される。第5のフィルター38で反
射された第1の波長の光は第4のマイクロレンズ35に
より集光され、反射層27により反射され第6のフィル
ター39部に入射、集光する。
【0048】画素32cを透過した光は投写レンズ11
によりスクリーン12上に拡大投写される。
によりスクリーン12上に拡大投写される。
【0049】このように本実施の形態によれば前記実施
の形態同様に単板による投写型画像表示装置において装
置全体の大きさはそのままに、従来のカラーフィルター
を用いた物に比べておよそ3倍程度の高輝度化が可能と
なるだけでなく同じ光源を用いれば明るさを更に2倍に
する事が出来る。また同じ光源を用いた場合、実施の形
態1に比べて光源からの光量が上がる分、明るい画像が
得られることは言うまでもない。
の形態同様に単板による投写型画像表示装置において装
置全体の大きさはそのままに、従来のカラーフィルター
を用いた物に比べておよそ3倍程度の高輝度化が可能と
なるだけでなく同じ光源を用いれば明るさを更に2倍に
する事が出来る。また同じ光源を用いた場合、実施の形
態1に比べて光源からの光量が上がる分、明るい画像が
得られることは言うまでもない。
【0050】また、図6にあるように前記実施の形態の
2つの照明手段を光源1からの光を反射鏡24aにより
一方向に制御した後、偏光ビームスプリッター40によ
り光軸26に沿って液晶パネル30に有用な偏光方向の
光が反射される。前記偏光ビームスプリッター40を透
過した前記偏光方向の光と直交する方向の偏光方向の光
は平面鏡41により光軸42に沿って反射される。この
光路上には位相差板43が入射してきた光の偏光方向を
液晶パネル30に有用な偏光方向に変換するように設け
られて構成される照明手段に置き換えることで従来光源
からの光の偏光方向のうち片方の偏光方向の光だけしか
利用できなかったが、このように照明手段を構成するこ
とで光利用率をおよそ2倍に向上することが出来る。
2つの照明手段を光源1からの光を反射鏡24aにより
一方向に制御した後、偏光ビームスプリッター40によ
り光軸26に沿って液晶パネル30に有用な偏光方向の
光が反射される。前記偏光ビームスプリッター40を透
過した前記偏光方向の光と直交する方向の偏光方向の光
は平面鏡41により光軸42に沿って反射される。この
光路上には位相差板43が入射してきた光の偏光方向を
液晶パネル30に有用な偏光方向に変換するように設け
られて構成される照明手段に置き換えることで従来光源
からの光の偏光方向のうち片方の偏光方向の光だけしか
利用できなかったが、このように照明手段を構成するこ
とで光利用率をおよそ2倍に向上することが出来る。
【0051】上記実施の形態においても先の実施の形態
と同様に例において反射層27をフィルターにする事
で、投写画像の色純度を調整することが可能である。ま
た各マイクロレンズの形状材質についても同じことが言
える。
と同様に例において反射層27をフィルターにする事
で、投写画像の色純度を調整することが可能である。ま
た各マイクロレンズの形状材質についても同じことが言
える。
【0052】本実施の形態でも図3のように光源1から
の光軸は前記第1、第2のフィルターの入射面の法線で
ある光軸4に対し角度を持つように構成されていること
から画像表示部に対して傾いて光源部を配置せざるを得
なかったが、偏芯したフレネルレンズを第1のマイクロ
レンズ25の入射側に配置することでも実施の形態1と
同様の効果を得ることが出来る。ここではフレネルレン
ズとしたが間隔的な制約がなければ通常のレンズ形状等
でも集光効果が有れば応用可能なことは言うまでもな
い。
の光軸は前記第1、第2のフィルターの入射面の法線で
ある光軸4に対し角度を持つように構成されていること
から画像表示部に対して傾いて光源部を配置せざるを得
なかったが、偏芯したフレネルレンズを第1のマイクロ
レンズ25の入射側に配置することでも実施の形態1と
同様の効果を得ることが出来る。ここではフレネルレン
ズとしたが間隔的な制約がなければ通常のレンズ形状等
でも集光効果が有れば応用可能なことは言うまでもな
い。
【0053】さらに照明光学系についてのインテグレー
タ照明光学系、あるいは従来照明系での反射鏡開口部の
形状についても実施の形態1と同じことが言える。
タ照明光学系、あるいは従来照明系での反射鏡開口部の
形状についても実施の形態1と同じことが言える。
【0054】(実施の形態3)図7は実施の形態3の構
成図である。1は光源であり、ここから射出された光は
反射鏡2により一方向に制御されている。この光はマイ
クロレンズアレイ上の第1のマイクロレンズ3により光
軸4に対し斜めに入射し集光された後、ダイクロイック
ミラー44の開口部45に、あるいはこの近傍に設けら
れた第2のマイクロレンズ7に集光せしめられる。ここ
で第1のマイクロレンズ3は光軸4と光源1からの光軸
に対し斜めに入射する光軸とを含む平面上について後述
の画素ピッチの略3倍の大きさから成っている。第2の
マイクロレンズ7により第1のマイクロレンズ3に入射
した光は前記開口部6を経て、反射型液晶パネル46の
入射側ガラス上に設けられた第1のフィルター8に入射
せしめられる。図1にあるように、第1のフィルター8
は反射型液晶パネル46の第1の色信号に応じて駆動さ
れて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光
軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周期で配
置された画素47aの入射側に平行に備えられており、
画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第1の波長の光の
みを透過し他を反射する特性を有するダイクロイックコ
ートからなる。
成図である。1は光源であり、ここから射出された光は
反射鏡2により一方向に制御されている。この光はマイ
クロレンズアレイ上の第1のマイクロレンズ3により光
軸4に対し斜めに入射し集光された後、ダイクロイック
ミラー44の開口部45に、あるいはこの近傍に設けら
れた第2のマイクロレンズ7に集光せしめられる。ここ
で第1のマイクロレンズ3は光軸4と光源1からの光軸
に対し斜めに入射する光軸とを含む平面上について後述
の画素ピッチの略3倍の大きさから成っている。第2の
マイクロレンズ7により第1のマイクロレンズ3に入射
した光は前記開口部6を経て、反射型液晶パネル46の
入射側ガラス上に設けられた第1のフィルター8に入射
せしめられる。図1にあるように、第1のフィルター8
は反射型液晶パネル46の第1の色信号に応じて駆動さ
れて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光
軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周期で配
置された画素47aの入射側に平行に備えられており、
画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第1の波長の光の
みを透過し他を反射する特性を有するダイクロイックコ
ートからなる。
【0055】第1の波長の光は画素47aに入射しこれ
を透過して裏面に設けられた反射層48により反射さ
れ、再度パネルを透過して第1のフィルター8により反
射された第2、第3の波長光と共にダイクロイックミラ
ー44の内、第1の波長の光は透過する特性の49aに
入射する。ここでは第1の波長の光は透過し、第2、第
3の波長の光を反射する特性を備えていることから、反
射型液晶パネル46によって変調され反射された第一の
波長の光はここを透過して、マイクロレンズアレイを透
過して投写レンズ11によりスクリーン12上に拡大投
写される。第2、第3の波長光はダイクロイックミラー
44、あるいはその近傍に設けられた第3のマイクロレ
ンズ13により集光され、ダイクロイックミラー44に
より反射され第2のフィルター14部に入射、集光する
よう構成されている。
を透過して裏面に設けられた反射層48により反射さ
れ、再度パネルを透過して第1のフィルター8により反
射された第2、第3の波長光と共にダイクロイックミラ
ー44の内、第1の波長の光は透過する特性の49aに
入射する。ここでは第1の波長の光は透過し、第2、第
3の波長の光を反射する特性を備えていることから、反
射型液晶パネル46によって変調され反射された第一の
波長の光はここを透過して、マイクロレンズアレイを透
過して投写レンズ11によりスクリーン12上に拡大投
写される。第2、第3の波長光はダイクロイックミラー
44、あるいはその近傍に設けられた第3のマイクロレ
ンズ13により集光され、ダイクロイックミラー44に
より反射され第2のフィルター14部に入射、集光する
よう構成されている。
【0056】第2のフィルター14は第1のフィルター
8同様に反射型液晶パネル46の第2の色信号に応じて
駆動されて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射
する光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周
期で配置された画素47bの入射側に平行に備えられて
おり、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第2の波長
の光を透過し、第3の光を反射する特性を有するダイク
ロイックコートからなる。
8同様に反射型液晶パネル46の第2の色信号に応じて
駆動されて光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射
する光軸とを含む平面上について画素ピッチの3倍の周
期で配置された画素47bの入射側に平行に備えられて
おり、画素の大きさにほぼ等しい幅からなり第2の波長
の光を透過し、第3の光を反射する特性を有するダイク
ロイックコートからなる。
【0057】第2の波長の光は画素47bに入射しこれ
を透過して裏面に設けられた反射層48により反射さ
れ、再度パネルを透過して第2のフィルター14により
反射された第3の波長光と共にダイクロイックミラー4
4の内、第2の波長の光は透過する特性の49bに入射
する。ここでは第2の波長の光は透過し、第3の波長の
光を反射する特性を備えていることから反射型液晶パネ
ル46によって変調され反射された第2の波長の光はこ
こを透過して、マイクロレンズアレイを透過して投写レ
ンズ11によりスクリーン12上に拡大投写される。第
3の波長光はダイクロイックミラー44上、あるいはそ
の近傍に設けられた第4のマイクロレンズ15により集
光され、ダイクロイックミラー44により反射され、反
射型液晶パネル46の第3の色信号に応じて駆動されて
光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光軸と
を含む平面上について画素ピッチの3倍の周期で配置さ
れた画素47cに入射する。ここで第3の波長の光は画
素47cに入射しこれを透過して裏面に設けられた反射
層48により反射され、再度パネル、マイクロレンズア
レイを透過して投写レンズ11によりスクリーン12上
に拡大投写される。
を透過して裏面に設けられた反射層48により反射さ
れ、再度パネルを透過して第2のフィルター14により
反射された第3の波長光と共にダイクロイックミラー4
4の内、第2の波長の光は透過する特性の49bに入射
する。ここでは第2の波長の光は透過し、第3の波長の
光を反射する特性を備えていることから反射型液晶パネ
ル46によって変調され反射された第2の波長の光はこ
こを透過して、マイクロレンズアレイを透過して投写レ
ンズ11によりスクリーン12上に拡大投写される。第
3の波長光はダイクロイックミラー44上、あるいはそ
の近傍に設けられた第4のマイクロレンズ15により集
光され、ダイクロイックミラー44により反射され、反
射型液晶パネル46の第3の色信号に応じて駆動されて
光軸4と光源1からの光軸に対し斜めに入射する光軸と
を含む平面上について画素ピッチの3倍の周期で配置さ
れた画素47cに入射する。ここで第3の波長の光は画
素47cに入射しこれを透過して裏面に設けられた反射
層48により反射され、再度パネル、マイクロレンズア
レイを透過して投写レンズ11によりスクリーン12上
に拡大投写される。
【0058】このように本実施の形態によれば反射型の
液晶パネルを用いた場合においても実施の形態1、2同
様に単板による投写型画像表示装置において色分解光学
系が極めて小型であることから単板型の特徴である装置
全体の大きさはそのままに、従来のカラーフィルターを
用いた物に比べておよそ3倍程度の高輝度化が可能とな
る。
液晶パネルを用いた場合においても実施の形態1、2同
様に単板による投写型画像表示装置において色分解光学
系が極めて小型であることから単板型の特徴である装置
全体の大きさはそのままに、従来のカラーフィルターを
用いた物に比べておよそ3倍程度の高輝度化が可能とな
る。
【0059】本実施の形態においても先の実施の形態と
同様にまた第1のマイクロレンズ3、第2のマイクロレ
ンズ7、第3のマイクロレンズ13、第4のマイクロレ
ンズ15の形状に関わり無くレンズとして集光作用を有
すれば本発明を満足することは言うまでもなく、さらに
屈折率分布型レンズとして平面でも対応できる。また本
実施の形態でも第1のフィルター8、第2のフィルター
14とダイクロイックミラー44の間は空気、あるいは
ガラスなど一様な屈折率を有する物質で成っている。
同様にまた第1のマイクロレンズ3、第2のマイクロレ
ンズ7、第3のマイクロレンズ13、第4のマイクロレ
ンズ15の形状に関わり無くレンズとして集光作用を有
すれば本発明を満足することは言うまでもなく、さらに
屈折率分布型レンズとして平面でも対応できる。また本
実施の形態でも第1のフィルター8、第2のフィルター
14とダイクロイックミラー44の間は空気、あるいは
ガラスなど一様な屈折率を有する物質で成っている。
【0060】本実施の形態でも第3の色信号に応じて駆
動される画素47cの入射面に第3の波長の光を透過す
るダイクロイックコートが配列されてなる第3のフィル
ター16を設けることで第3の波長の光の色純度の設定
について自由度を改善できることは明かである。
動される画素47cの入射面に第3の波長の光を透過す
るダイクロイックコートが配列されてなる第3のフィル
ター16を設けることで第3の波長の光の色純度の設定
について自由度を改善できることは明かである。
【0061】また、本実施の形態でも実施の形態1と同
様に光源からの光を各フィルターに斜めに入射するた
め、第1のマイクロレンズ17は前記開口部6に対し、
曲率中心をずらして配置する。または偏芯したフレネル
レンズを第1のマイクロレンズ3の入射側に配置するこ
とも出来る。
様に光源からの光を各フィルターに斜めに入射するた
め、第1のマイクロレンズ17は前記開口部6に対し、
曲率中心をずらして配置する。または偏芯したフレネル
レンズを第1のマイクロレンズ3の入射側に配置するこ
とも出来る。
【0062】また第1のマイクロレンズ3と投写レンズ
11の間に反射型液晶パネル46の画像表示部中心の光
軸50に対して偏芯したフレネルレンズを第1のマイク
ロレンズ3から出射された光の光軸は前記反射型液晶パ
ネル46の表示面に対して略垂直になるよう配置するこ
とでも構成できる。このように構成することで投写レン
ズ11をおよそ反射型液晶パネル46の画像表示部中心
を通る光軸50近傍に配置することが出来ることから、
投写レンズの設計、装置全体の配置に関して自由度を増
すことが出来ることは言うまでもない。
11の間に反射型液晶パネル46の画像表示部中心の光
軸50に対して偏芯したフレネルレンズを第1のマイク
ロレンズ3から出射された光の光軸は前記反射型液晶パ
ネル46の表示面に対して略垂直になるよう配置するこ
とでも構成できる。このように構成することで投写レン
ズ11をおよそ反射型液晶パネル46の画像表示部中心
を通る光軸50近傍に配置することが出来ることから、
投写レンズの設計、装置全体の配置に関して自由度を増
すことが出来ることは言うまでもない。
【0063】さらに照明光学系についてのインテグレー
タ照明光学系、あるいは従来照明系での反射鏡開口部の
形状についても実施の形態1と同じことが言える。
タ照明光学系、あるいは従来照明系での反射鏡開口部の
形状についても実施の形態1と同じことが言える。
【0064】
【発明の効果】以上のように本実施の形態によれば液晶
パネルを1枚で構成される単板による投写型画像表示装
置において3板式に比べ構造が簡単に構成できることか
ら可能となる装置の小型、軽量という特徴はそのまま
に、従来の単板による投写型画像表示装置においてカラ
ーフィルターを用いた物に比べておよそ3倍程度の光利
用率向上から高輝度化が可能となる。同時に装置内での
光吸収が大幅に減少することから耐熱性が向上すること
で光源の出力向上にも対応でき、更なる高輝度化が出来
る。特にマイクロレンズを効果的に配置し、各画素への
集光効率が上げられることから同じ光源を使用してもよ
り明るい画像を得ることが出来る。
パネルを1枚で構成される単板による投写型画像表示装
置において3板式に比べ構造が簡単に構成できることか
ら可能となる装置の小型、軽量という特徴はそのまま
に、従来の単板による投写型画像表示装置においてカラ
ーフィルターを用いた物に比べておよそ3倍程度の光利
用率向上から高輝度化が可能となる。同時に装置内での
光吸収が大幅に減少することから耐熱性が向上すること
で光源の出力向上にも対応でき、更なる高輝度化が出来
る。特にマイクロレンズを効果的に配置し、各画素への
集光効率が上げられることから同じ光源を使用してもよ
り明るい画像を得ることが出来る。
【図1】実施の形態1による画像表示装置の構成図
【図2】実施の形態1による画像表示装置の応用例の構
成図
成図
【図3】実施の形態1による画像表示装置の応用例の構
成図
成図
【図4】実施の形態1による画像表示装置の応用例の構
成の斜視図
成の斜視図
【図5】実施の形態2による画像表示装置の構成図
【図6】実施の形態2による画像表示装置の応用例を示
す図
す図
【図7】実施の形態3による画像表示装置の構成図
【図8】従来の画像表示装置の構成図
【図9】従来の画像表示装置の構成図
1,23a,23b,100 光源 2,24a,24b,101 反射鏡 3,25 第1のマイクロレンズ 4,26 光軸 5,27,48 反射層 6,28,45 開口部 7,29 第2のマイクロレンズ 8,31 第1のフィルター 9,30 液晶パネル 10a,32a,47a 第1の色信号に応じて駆動さ
れる画素 10b,32b,47b 第2の色信号に応じて駆動さ
れる画素 10c,32c,47c 第3の色信号に応じて駆動さ
れる画素 11 投写レンズ 12 スクリーン 13,33 第3のマイクロレンズ 14,34 第2のフィルター 15,35 第4のマイクロレンズ 16,36 第3のフィルター 17 偏芯した第1のマイクロレンズ 18 液晶パネル10の画像表示部中心の光軸 19 偏芯した照明用フレネルレンズ 20 偏芯した投写用フレネルレンズ 21 入射側レンズアレイ 22 出射側レンズアレイ 37 第4のフィルター 38 第5のフィルター 39 第6のフィルター 40 偏光ビームスプリッター 41 平面鏡 42 光軸 43 位相差板 44 ダイクロイックミラー 46 反射型液晶パネル 49a 第1の波長の光は透過する特性のダイクロイッ
クコート面 49b 第2の波長の光は透過する特性のダイクロイッ
クコート面 49c 第3の波長の光は透過する特性のダイクロイッ
クコート面 50 反射型液晶パネルの画像表示部中心を通る光軸 102 入射側偏光板 103 カラーフィルターを用いた従来の液晶パネル 104 出射側偏光板 105 液晶パネルユニット 106 カラーフィルター 107 第1の波長の光だけを反射する特性の色分解ダ
イクロイックミラー 108,113 全反射ミラー 109 モノクロ液晶パネル 110 第2の波長の光だけを反射する特性の色合成ダ
イクロイックミラー 111 第3の波長の光だけを反射する特性の色合成ダ
イクロイックミラー 112 第2の波長の光だけを反射する特性の色分解ダ
イクロイックミラー
れる画素 10b,32b,47b 第2の色信号に応じて駆動さ
れる画素 10c,32c,47c 第3の色信号に応じて駆動さ
れる画素 11 投写レンズ 12 スクリーン 13,33 第3のマイクロレンズ 14,34 第2のフィルター 15,35 第4のマイクロレンズ 16,36 第3のフィルター 17 偏芯した第1のマイクロレンズ 18 液晶パネル10の画像表示部中心の光軸 19 偏芯した照明用フレネルレンズ 20 偏芯した投写用フレネルレンズ 21 入射側レンズアレイ 22 出射側レンズアレイ 37 第4のフィルター 38 第5のフィルター 39 第6のフィルター 40 偏光ビームスプリッター 41 平面鏡 42 光軸 43 位相差板 44 ダイクロイックミラー 46 反射型液晶パネル 49a 第1の波長の光は透過する特性のダイクロイッ
クコート面 49b 第2の波長の光は透過する特性のダイクロイッ
クコート面 49c 第3の波長の光は透過する特性のダイクロイッ
クコート面 50 反射型液晶パネルの画像表示部中心を通る光軸 102 入射側偏光板 103 カラーフィルターを用いた従来の液晶パネル 104 出射側偏光板 105 液晶パネルユニット 106 カラーフィルター 107 第1の波長の光だけを反射する特性の色分解ダ
イクロイックミラー 108,113 全反射ミラー 109 モノクロ液晶パネル 110 第2の波長の光だけを反射する特性の色合成ダ
イクロイックミラー 111 第3の波長の光だけを反射する特性の色合成ダ
イクロイックミラー 112 第2の波長の光だけを反射する特性の色分解ダ
イクロイックミラー
Claims (13)
- 【請求項1】 1つの液晶パネルの複数の色信号により
駆動される1つ1つの画素に対応したカラーフィルター
により波長選択を行いカラー画像を得る単板式の画像表
示装置において、光源の光を第1のレンズで入射側に設
けられた反射面の開口部に集光し、この光を第2のレン
ズにより第1の色信号に対応する画素上に有効に集光さ
れることで第1の色信号に対応する画素を透過した第1
の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写され、第
1の色信号に対応する画素の入射側のフィルターで反射
された光は前記反射面で反射され第2の色信号に対応す
る画素上に第3のレンズにより集光され、第2の色信号
に対応する画素を透過した第2の色光は変調された後、
投写レンズで拡大投写され、第2の色信号に対応する画
素の入射側のフィルターで反射された光は前記反射面で
反射され第3の色信号に対応する画素上に第4のレンズ
により集光され、第3の色信号に対応する画素を透過し
た第3の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写さ
れることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項2】 光源からの光を第1の色信号、第2の色
信号、および第3の色信号に応じて独立して駆動可能な
多数の画素と、 前記第1の色信号に応じて駆動される画素の入射側に平
行に配置され、第1の波長の光のみを透過し他を反射す
るダイクロイックコートが配列されてなる第1のフィル
ターと、 前記第2の色信号に応じて駆動される画素の入射側に平
行に配置され、第3の波長の光を反射するダイクロイッ
クコートが配列されてなる第2のフィルターと、 前記第1、第2のフィルターの入射側に配置される第1
のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイと前記
第1、第2のフィルターと前記マイクロレンズアレイの
間に配置される前記マイクロレンズからの光が透過する
部分以外の部分において少なくとも第2、第3の波長の
光を反射する特性を備えた反射層と、 前記第1マイクロレンズにより集光され、前記反射層を
透過する光を前記第1のフィルター上に集光するよう前
記第1のマイクロレンズと前記第1、第2のフィルター
との間に配置される第2のマイクロレンズと前記第1の
フィルターにより反射された光が前記反射層により反射
せしめられ前記第2のフィルター上に集光するよう前記
反射層と前記第1、第2のフィルターとの間に設けられ
た第3のマイクロレンズと前記第2のフィルターにより
反射された光が前記反射層により反射せしめられ前記第
3の色信号に応じて駆動される画素の開口部に集光する
よう前記反射層と前記第1、第2のフィルターとの間に
配置される第4のマイクロレンズと前記第1、第2、第
3の波長の色光を含む光源からの光を制御する照明手段
と、 画像を拡大投写する投写光学系とを備え、 前記照明手段からの光は前記第1、第2のフィルターの
入射面の法線に対しある角度を持って入射することを特
徴とする画像表示装置。 - 【請求項3】 光源からの光を第1の色信号、第2の色
信号、および第3の色信号に応じて独立して駆動可能な
多数の画素と、 前記第1の色信号に応じて駆動される画素の入射側に平
行に配置され、第1の波長の光のみを透過し他を反射す
るダイクロイックコートが配列されてなる第1のフィル
ターと、 前記第2の色信号に応じて駆動される画素の入射側に平
行に配置され、第3の波長の光を反射するダイクロイッ
クコートが配列されてなる第2のフィルターと、 前記第1、第2のフィルターの入射側に配置される第1
のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイと前記
第1、第2のフィルターと前記マイクロレンズアレイの
間に配置される前記マイクロレンズからの光が透過する
部分以外の部分において少なくとも第1、第2、第3の
波長の光を反射する特性を備えた反射層と、 前記第1マイクロレンズにより集光され、前記反射層を
透過する光を前記第1のフィルター上に集光するよう前
記第1のマイクロレンズと前記第1、第2のフィルター
との間に配置される第2のマイクロレンズと前記第1の
フィルターにより反射された光が前記反射層により反射
せしめられ前記第2のフィルター上に集光するよう前記
反射層と前記第1、第2のフィルターとの間に配置され
る第3のマイクロレンズと前記第2のフィルターにより
反射された光が前記反射層により反射せしめられ前記第
3の色信号に応じて駆動される画素の開口部に集光する
よう前記反射層と前記第1、第2のフィルターとの間に
配置される第4のマイクロレンズと前記第1のマイクロ
レンズの光軸に対し前記第1のフィルターと対称の位置
で前記第3の色信号に応じて駆動される画素の入射側に
平行に配置され、前記第3の波長の光を透過し他を反射
するダイクロイックコートが配列されてなる第3のフィ
ルターと、 前記第1のマイクロレンズの光軸に対し前記第2のフィ
ルターと対称の位置で前記第2の色信号に応じて駆動さ
れる画素の入射側に平行に配置され、前記第2の波長の
光を透過し他を反射するダイクロイックコートが配列さ
れてなる第4のフィルターと前記第1マイクロレンズに
より集光され、前記反射層を透過する光を前記第3のフ
ィルター上に集光するよう前記第1のマイクロレンズと
前記第3、第4のフィルターとの間に配置された第5の
マイクロレンズと前記第3のフィルターにより反射され
た光が前記反射層により反射せしめられ前記第4のフィ
ルター上に集光するよう前記反射層と前記第3、第4の
フィルターとの間に配置される第6のマイクロレンズと
前記第4のフィルターにより反射された光が前記反射層
により反射せしめられ前記第1の色信号に応じて駆動さ
れる画素の開口部に集光するよう前記反射層と前記第
3、第4のフィルターとの間に設けられた第7のマイク
ロレンズと前記マイクロレンズアレイに対して入射角θ
を持って入射する第1の光路と、同様に入射角−θを持
って入射する第2の光路とにより第1、第2、第3の波
長を含む光を生じる光源からの光を前記マイクロレンズ
アレイに入射するよう制御する照明手段と、 画像を拡大投写する投写光学系とを備え、 前記照明手段からの光は前記第1、第2、第3、第4の
フィルターの入射面の法線に対し角度を持って入射する
ことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項4】 1つの液晶パネルの複数の色信号により
駆動される1つ1つの画素に対応したカラーフィルター
により波長選択を行いカラー画像を得る単板式の画像表
示装置において、光源の光を第1のレンズで入射側に設
けられた反射面の開口部に集光せしめ、この光を第2の
レンズにより第1の色信号に対応する画素上に有効に集
光することで第1の色信号に対応する画素で反射された
第1の色光は変調された後、投写レンズで拡大投写さ
れ、第1の色信号に対応する画素の入射側のフィルター
で反射された光は前記反射面のうち第1の色光のみを透
過する部分で反射され第2の色信号に対応する画素上に
第3のレンズにより集光され、第2の色信号に対応する
画素で反射された第2の色光は変調された後、投写レン
ズで拡大投写され、第2の色信号に対応する画素の入射
側のフィルターで反射された光は前記反射面のうち第2
の色光を透過、第3の色光を反射する部分で反射され第
3の色信号に対応する画素上に第4のレンズにより集光
され、第3の色信号に対応する画素で反射された第3の
色光は変調された後、投写レンズで拡大投写されること
を特徴とする画像表示装置。 - 【請求項5】 光源からの光を第1の色信号、第2の色
信号、および第3の色信号に応じて独立して駆動可能な
多数の画素と、 前記第1の色信号に応じて駆動される画素の入射側に平
行に配置され、第1の波長の光のみを透過し他を反射す
るダイクロイックコートが配列されてなる第1のフィル
ターと、 前記第2の色信号に応じて駆動される画素の入射側に平
行に配置され、前記第3の波長の光のみを反射するダイ
クロイックコートが配列されてなる第2のフィルター
と、 前記画素の前面に配置され第1のマイクロレンズを備え
たマイクロレンズアレイと前記第1の色信号に応じて駆
動される画素により反射された光の光路と前記第1のフ
ィルターにより反射された光の光路とを含む位置と前記
マイクロレンズアレイの間に備えられ、第2、第3の波
長の光を反射する特性を備えた第1のミラーと、 前記第2の色信号に応じて駆動される画素により反射さ
れた光の光路と前記第2のフィルターにより反射された
光の光路とを含む位置と前記マイクロレンズアレイの間
に備えられ、第3の波長の光を反射する特性を備えた第
2のミラーと、 前記第1マイクロレンズにより集光された光を前記第1
のフィルター上に集光するよう前記第1のマイクロレン
ズと前記第1、第2のフィルターとの間に配置される第
2のマイクロレンズと前記第1のフィルターにより反射
された光が前記第1のミラーにより反射せしめられ前記
第2のフィルター上に集光するよう前記第1のミラーと
前記第1、第2のフィルターとの間に配置される第3の
マイクロレンズと前記第2のフィルターにより反射され
た光が前記第2のミラーにより反射せしめられ前記第3
の色信号に応じて駆動される画素の有効部に集光するよ
う前記第2のミラーと前記第1、第2のフィルターとの
間に配置される第4のマイクロレンズと前記第1、第
2、第3の波長の色光を含む光源からの光を制御する照
明手段と、 画像を拡大投写する投写光学系とからなり、 前記照明手段からの光は前記第1、第2のフィルターの
入射面の法線に対し角度を持って入射することを特徴と
する画像表示装置。 - 【請求項6】 照明手段はその光軸が第1、第2のフィ
ルターの入射面の法線に対し角度を持つよう配置されて
いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
画像表示装置。 - 【請求項7】 照明手段からの光軸が第1、第2のフィ
ルターの入射面の法線に対し角度を持つよう第1のマイ
クロレンズはその開口に対し、曲率中心をずらして配置
されていることを特徴とする請求項1、2、4、5のい
ずれかに記載の画像表示装置。 - 【請求項8】 照明手段からの光軸が第1、第2のフィ
ルターの入射面の法線に対し角度を持つよう、照明手段
と画素を結ぶ光軸に対し曲率中心をずらして集光手段が
配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
かに記載の画像表示装置。 - 【請求項9】 画素から出射された光の光軸は画素に対
して略垂直になるよう前記画素と投写光学系の間に偏芯
光学手段が設けられていることを特徴とする請求項1、
2、4、5のいずれかに記載の記載の画像表示装置。 - 【請求項10】 第3の色信号に応じて駆動される画素
の入射側に平行に配置されており、第3の波長の光のみ
を透過し他を反射するダイクロイックコートが配列され
てなる第3のフィルターを設けたことを特徴とする請求
項2記載の画像表示装置。 - 【請求項11】 照明手段は光源の光は偏光方向により
2種に分離された後、片方の光は入射角θを持ってマイ
クロレンズアレイ上のマイクロレンズに入射する第1の
光路を取り、他方の光は偏光変換手段により偏光方向を
90度変換された後に第1の光路と同様に入射角−θを
持って入射する第2の光路とするよう構成されているこ
とを特徴とする請求項3記載の画像表示装置。 - 【請求項12】 照明手段の第1マイクロレンズから見
た有効開口部形状は画素有効部形状と略相似形であるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像表
示装置。 - 【請求項13】 偏芯光学手段は投写光学系の光軸に対
してその光軸を偏芯して備えられたフレネルレンズから
なることを特徴とする請求項9記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8291411A JPH10133144A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8291411A JPH10133144A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | 画像表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10133144A true JPH10133144A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17768551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8291411A Pending JPH10133144A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10133144A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110161789A (zh) * | 2015-08-04 | 2019-08-23 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 投影*** |
WO2021246001A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表示装置、ヘッドアップディスプレイ、および移動体 |
CN114690280A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 苏州晶方光电科技有限公司 | 彩色微透镜阵列、其制造方法及投影*** |
-
1996
- 1996-11-01 JP JP8291411A patent/JPH10133144A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110161789A (zh) * | 2015-08-04 | 2019-08-23 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 投影*** |
CN110161789B (zh) * | 2015-08-04 | 2021-02-02 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 投影*** |
WO2021246001A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表示装置、ヘッドアップディスプレイ、および移動体 |
EP4163713A4 (en) * | 2020-06-04 | 2023-12-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | DISPLAY DEVICE, HEAD-UP DISPLAY AND MOVING OBJECT |
CN114690280A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 苏州晶方光电科技有限公司 | 彩色微透镜阵列、其制造方法及投影*** |
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