JPH10228062A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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Publication number
JPH10228062A
JPH10228062A JP9029239A JP2923997A JPH10228062A JP H10228062 A JPH10228062 A JP H10228062A JP 9029239 A JP9029239 A JP 9029239A JP 2923997 A JP2923997 A JP 2923997A JP H10228062 A JPH10228062 A JP H10228062A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal panel
light
white
projection lens
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Application number
JP9029239A
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English (en)
Inventor
Yoichi Okabe
洋一 岡部
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源とマイクロレンズアレイ付液晶パネルと
の間に光源からの白色照明光を3光路に分岐して相互に
異なる3方向の分岐した白色照明光をマイクロレンズア
レイ付液晶パネルに照射する分岐手段を設け、液晶パネ
ルの出射側にRGB分光手段を配置し、安価で、画質の
良い、明るいカラー画像を拡大投写することのできる液
晶プロジェクタを提供する。 【解決手段】 光源11と、分岐手段12と、マイクロ
レンズアレイ付液晶パネル13と、色フィルタ14と、
投写レンズ15とを順に配置して備えた液晶プロジェク
タ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの照明光
で照射された液晶パネル面上の画像を投写レンズにより
スクリーン上に拡大投写する液晶プロジェクタに関す
る。
【0002】
【従来の技術】本発明に関連した従来の技術例として特
開平4−60538号公報に開示されたカラー液晶表示
装置があり、図4にこのカラー液晶表示装置の概略構成
図を示す。図4において、カラー液晶表示装置50は、
白色光源51、球面鏡52、コンデンサレンズ53、ダ
イクロイックミラー54(R,G,B)、マイクロレン
ズアレイ55、液晶表示素子56、フィールドレンズ5
7、投写レンズ58、スクリーン59とを備える。
【0003】球面鏡52は、白色光源51から放射され
た白色光を反射して光の利用効率を高めるため、白色光
源51の背面に配置されている。コンデンサレンズ53
は、白色光源51から放射された白色光を平行な白色光
束にし、この平行な白色光束をコンデンサレンズ53の
前方に配置されたダイクロイックミラー54(R,G,
B)に出射する。
【0004】3種類のダイクロイックミラー54(R,
G,B)は、入射する光軸に対して相互に数度づつ異な
る角度に配置され、コンデンサレンズ53からの平行な
白色光束からそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の
光束を選択的に、しかも相互に異なる角度で反射し、反
射した3種類のR、G、Bの色光束をそれぞれ相互に異
なる方向でマイクロレンズアレイ55に出射する。
【0005】マイクロレンズアレイ55は、液晶表示素
子56と一体的に付設されていてダイクロイックミラー
54(R,G,B)から相互に異なる方向から入射する
3種類のR、G、Bの色光束をそれぞれ異なる液晶表示
素子56の画素開口部に集光する。
【0006】液晶表示素子56は、図示しない外部から
のカラー画像信号に基づいて各画素開口部の透過率を変
調し、各画素開口部を通過した色光束をフィールドレン
ズ57を介して投写レンズ58に出射する。
【0007】投写レンズ58は、液晶表示素子56で形
成されたカラー画像をスクリーン59に拡大投写する。
【0008】このように、カラー液晶表示装置50は、
R、G、Bの三原色を選択的に反射する3枚のダイクロ
イックミラーと、相互に異なる方向より入射される複数
の色光束を変調してカラー画像を形成する液晶表示素子
とを備え、光源の光を無駄なく利用することができるの
で、小型化が可能となり、さらに明るいカラー映像をス
クリーン上に拡大投写することができるとしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−60538号公報に開示されたカラー液晶表示装置
には、分光手段として3枚のダイクロイックミラーを用
い、光軸に対して相互に微小に異なる所定の角度で高精
度に設置する必要があるので、コスト高になるという課
題がある。
【0010】また、特開平4−60538号公報に開示
されたカラー液晶表示装置には、コンデンサレンズから
ダイクロイックミラーに入射する白色光の平行度によっ
て色相が大きく影響されるので、白色光源からの放射さ
れた白色光を平行度の良い白色光束にしてダイクロイッ
クミラーに出射するコンデンサレンズが要求されるの
で、コスト高になるという課題がある。
【0011】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、光源と
マイクロレンズアレイ付液晶パネルとの間に光源からの
白色照明光を3光路に分岐して相互に異なる3方向の分
岐した白色照明光をマイクロレンズアレイ付液晶パネル
に照射する分岐手段を設け、液晶パネルの出射側にRG
B分光手段を配置し、安価で、画質の良い、明るいカラ
ー画像を拡大投写することのできる液晶プロジェクタを
提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る液晶プロジェクタは、光源と投写レンズ
との間に、光源からの平行な白色照明光束を3光路に分
岐し、3光路に分岐した白色照明光束を相互に異なる3
方向から共通のマイクロレンズアレイ付液晶パネルに出
射する分岐手段と、スクリーン上に拡大投写されるカラ
ー映像の3原色画素群に対応する画素開口部群を有する
液晶パネル、およびこの液晶パネルに付設されていて分
岐手段からの相互に異なる3方向の白色照明光束を液晶
パネルの各々異なる画素開口部群に出射するマイクロレ
ンズアレイとでなるマイクロレンズアレイ付液晶パネル
と、マイクロレンズアレイ付液晶パネルの各画素開口部
を通過した相互に異なる3方向の各々の白色光束から相
互に異なる3原色のRGB光束を透過して得られる3原
色の分光出力を投写レンズに出射する3原色RGBの色
吸収フィルタと、を順に配置して備えたことを特徴とす
る。
【0013】本発明に係る液晶プロジェクタは、光源と
投写レンズとの間に、光源からの平行な白色照明光束を
3光路に分岐し、3光路に分岐した白色照明光束を相互
に異なる3方向から共通のマイクロレンズアレイ付液晶
パネルに出射する分岐手段と、スクリーン上に拡大投写
されるカラー映像の3原色画素群に対応する画素開口部
群を有する液晶パネル、およびこの液晶パネルに付設さ
れていて分岐手段からの相互に異なる3方向の白色照明
光束を液晶パネルの各々異なる画素開口部群に出射する
マイクロレンズアレイとでなるマイクロレンズアレイ付
液晶パネルと、マイクロレンズアレイ付液晶パネルの各
画素開口部を通過した相互に異なる3方向の各々の白色
光束から相互に異なる3原色のRGB光束を透過して得
られる3原色の分光出力を投写レンズに出射する3原色
RGBの色吸収フィルタと、を順に配置して備えたの
で、平行度の良い白色光束を出射するコンデンサレンズ
を必要とせず、色吸収フィルタ面積をマイクロレンズア
レイ付液晶パネル面積の3倍にすることができ、分光手
段として色吸収フィルタの耐光性および耐熱性を向上さ
せることができる。
【0014】また、本発明に係る液晶プロジェクタは、
光源と投写レンズとの間に、光源からの平行な白色照明
光を3光路に分岐し、3光路に分岐した白色照明光を相
互に異なる3方向から共通のマイクロレンズアレイ付液
晶パネルに出射する分岐手段と、スクリーン上に拡大投
写されるカラー映像の3原色画素群に対応する画素開口
部群を有する液晶パネルと、この液晶パネルに付設され
ていて分岐手段からの相互に異なる3方向の白色照明光
束を液晶パネルの各々異なる画素開口部群に出射するマ
イクロレンズアレイとでなるマイクロレンズアレイ付液
晶パネルと、マイクロレンズアレイ付液晶パネルの各画
素開口部を通過した相互に異なる3方向の各々の白色光
束に対して略垂直に配置し、相互に異なる3原色のRG
B光束を透過して得られる分光出力を投写レンズに出射
する3枚のダイクロイックミラーと、を順に配置して備
えたことを特徴とする。
【0015】本発明に係る液晶プロジェクタは、光源と
投写レンズとの間に、光源からの平行な白色照明光を3
光路に分岐し、3光路に分岐した白色照明光を相互に異
なる3方向から共通のマイクロレンズアレイ付液晶パネ
ルに出射する分岐手段と、スクリーン上に拡大投写され
るカラー映像の3原色画素群に対応する画素開口部群を
有する液晶パネルと、この液晶パネルに付設されていて
分岐手段からの相互に異なる3方向の白色照明光束を液
晶パネルの各々異なる画素開口部群に出射するマイクロ
レンズアレイとでなるマイクロレンズアレイ付液晶パネ
ルと、マイクロレンズアレイ付液晶パネルの各画素開口
部を通過した相互に異なる3方向の各々の白色光束に対
して略垂直に配置し、相互に異なる3原色のRGB光束
を透過して得られる分光出力を投写レンズに出射する3
枚のダイクロイックミラーと、を順に配置して備えたの
で、平行度の良い白色光束を出射するコンデンサレンズ
を必要とせず、分光手段としての3枚のダイクロイック
ミラーの設置精度が従来例のような高い精度が要求され
ず、大出力光源を用いてマイクロレンズアレイ付液晶パ
ネルの耐光性の限界値までマイクロレンズアレイ付液晶
パネルに明るい白色照明光を照射することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。図1は本発明に係る液晶プロ
ジェクタの第1の実施形態の説明図である。図1におい
て、液晶プロジェクタ1は、光源11と、分岐手段12
と、マイクロレンズアレイ付液晶パネル13と、色フィ
ルタ14と、投写レンズ15とを順に配置して備えてい
る。
【0017】分岐手段12は、反射鏡、あるいは反射プ
リズム等で構成されていて、光源11から出射した平行
な白色照明光束11-1を3光路に分岐し、3光路に分岐
した平行な白色照明光束(12-1,12-2,12-3)を
相互に異なる3方向から共通のマイクロレンズアレイ付
液晶パネル13に出射する。
【0018】マイクロレンズアレイ付液晶パネル13
は、図2に示すように、マイクロレンズアレイ13Mと
液晶パネル13Lとから成り、マイクロレンズアレイ1
3Mは液晶パネル13Lの3つの画素開口部に1個の割
合で分岐手段12側に付設されている。
【0019】マイクロレンズアレイ13Mは、分岐手段
12からマイクロレンズアレイ13Mに3方向から入射
した白色照明光束(12-1,12-2,12-3)を入射方
向に応じてスクリーン上に拡大投写されるカラー映像の
3原色RGB画素群に対応する液晶パネル13Lの画素
開口部に出射する。
【0020】液晶パネル13Lの画素開口部群(R(1)
〜R(n))はスクリーン上に拡大投写されるカラー映像
の原色R画素群に対応し、液晶パネル13Lの画素開口
部群(G(1)〜G(n))はスクリーン上のカラー映像の原
色G画素群に対応し、また液晶パネル13Lの画素開口
部群(B(1)〜B(n))はスクリーン上のカラー映像の原
色B画素群に対応している。
【0021】図2によれば、マイクロレンズアレイ13
M(i)は、分岐手段12からマイクロレンズアレイ13
M(i)に入射した白色照明光12-1(i)を液晶パネル13
Lの画素開口部R(i)に、白色照明光12-2(i)を液晶パ
ネル13Lの画素開口部G(i)に、白色照明光12-3(i)
を液晶パネル13Lの画素開口部B(i)に出射する。
【0022】マイクロレンズアレイ13Mの代わりに3
画素に1個の割合で穴を開けた遮光板(ブラウン管のシ
ャドウマスクに類似)等を用いて、3方向から入射した
白色照明光束(12-1,12-2,12-3)を入射方向に
応じてスクリーン上に拡大投写されるカラー映像の3原
色RGB画素群に対応する液晶パネル13Lの画素開口
部群に出射するようにしてもよい。
【0023】液晶パネル13Lは、液晶パネル13Lに
入力されるカラー映像信号で画素開口部群(R(1),G
(1),B(1),〜,R(n),G(n),B(n))の透過率を変
調して画像を形成した白色光束(13-1,13-2,13
-3)を色吸収フィルタ14に出射する。
【0024】液晶パネル13Lは、液晶パネル13Lの
画素開口部群(R(1)〜R(n))を透過した白色光束13
-1と、画素開口部群(G(1)〜G(n))を透過した白色光
束13-2と、画素開口部群(B(1)〜B(n))を透過した
白色光束13-3とを色吸収フィルタ14の位置で空間的
に分離するよう相互に異なる方向に出射する。
【0025】色吸収フィルタ14は、R,G,Bの各透
過フィルタを1枚づつ平行に並べたものである。色吸収
フィルタ14のR透過フィルタにはマイクロレンズアレ
イ付液晶パネル13の画素開口部群(R(1)〜R(n))を
透過した白色光束13-1が入射され、G透過フィルタに
は画素開口部群(G(1)〜G(n))を透過した白色光束1
3-2が入射され、またB透過フィルタには画素開口部群
(B(1)〜B(n))を透過した白色光束13-3が入射され
る。
【0026】色吸収フィルタ14のR透過フィルタは、
入射した白色光束13-1から原色R画像を透過した分光
出力14-Rを投写レンズ15に出射する。同様に、色吸
収フィルタ14のG透過フィルタは入射した白色光束1
3-2から原色G画像を透過した分光出力14-Gを、B透
過フィルタは入射した白色光束13-3から原色B画像を
透過した分光出力14-Bを投写レンズ15に出射する。
【0027】投写レンズ15は、マイクロレンズアレイ
付液晶パネル13上の画素開口部とスクリーン16とが
互いに結像関係となるように配置されており、色吸収フ
ィルタ14からの3つの分光出力(14-R,14-G,1
4-B)をスクリーン16に拡大投写してカラー画像を合
成する。
【0028】このように、液晶プロジェクタ1は、光源
11、分岐手段12、マイクロレンズアレイ付液晶パネ
ル13、投写レンズ15とを順に配置して備えたので、
平行度の良い白色光束を出射するコンデンサレンズを必
要とせず、色吸収フィルタ面積をマイクロレンズアレイ
付液晶パネル面積の3倍にすることができ、分光手段と
してダイクロイックミラーより安価な色吸収フィルタの
耐光性および耐熱性を向上させることができ、所定の分
光特性を維持しながら透過光量を増加させることができ
る。
【0029】図3は本発明に係る液晶プロジェクタの第
2の実施形態の説明図である。図3において、液晶プロ
ジェクタ3は、光源21と投写レンズ25との間に、分
岐手段22と、マイクロレンズアレイ付液晶パネル23
と、ダイクロイックミラー(24R,24G,24B)
とを順に配置したものである。
【0030】液晶プロジェクタ3は、図1に示した液晶
プロジェクタ1の分光手段である色吸収フィルタ14の
代わりに色吸収フィルタ14よりも耐光性の優れたダイ
クロイックミラー(24R,24G,24B)を配置し
て、より明るいカラー映像をスクリーン上に拡大投写す
ることを可能にするものである。液晶プロジェクタ3の
光源21、分光手段22、マイクロレンズアレイ付液晶
パネル23および投写レンズ25の動作は、既に述べた
液晶プロジェクタ1の光源11、分光手段12、マイク
ロレンズアレイ付液晶パネル13および投写レンズ15
と同じであるので、これらの説明を省略する。
【0031】ダイクロイックミラー24Rは、マイクロ
レンズアレイ付液晶パネル13の画素開口部群(図2:
R(1)〜R(n))を透過した白色光束23-1の出射方向に
対して垂直に配置され、白色光束23-1から原色R光の
みを透過した分光出力24-Rを投写レンズ25に出射す
る。
【0032】同様に、ダイクロイックミラー24Gは画
素開口部群(図2:G(1)〜G(n))を透過した白色光束
23-2の出射方向に対して垂直に配置され、白色光束2
3-2から原色G光のみを透過した分光出力24-Gを、ダ
イクロイックミラー24Bは、画素開口部群(図2:B
(1)〜B(n))を透過した白色光束23-3の出射方向に対
して垂直に配置され、白色光束23-3から原色B光のみ
を透過した分光出力24-Bを投写レンズ25に出射す
る。
【0033】投写レンズ25は、マイクロレンズアレイ
付液晶パネル23上の画素開口部とスクリーン26とが
互いに結像関係となるように配置されており、ダイクロ
イックミラー24(R,G,B)からの3つの分光出力
(24-R,24-G,24-B)をスクリーン26に拡大投
写してカラー画像を合成する。
【0034】このように、液晶プロジェクタ3は、光源
21、分岐手段22、マイクロレンズアレイ付液晶パネ
ル23、耐光性の優れたダイクロイックミラー24
(R,G,B)、投写レンズ25とを順に配置して備え
たので、平行度の良い白色光束を出射するコンデンサレ
ンズを必要とせず、分光手段としての3枚のダイクロイ
ックミラーの設置精度が従来例のような高い精度が要求
されず、大出力光源を用いてマイクロレンズアレイ付液
晶パネルの耐光性の限界値までマイクロレンズアレイ付
液晶パネルに明るい白色照明光を照射することができ
る。
【0035】なお、本発明は上記の実施形態に限定され
るものではない。
【0036】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。本発明に係る液晶プロジェクタは、光源と投写レ
ンズとの間に、光源からの平行な白色照明光束を3光路
に分岐し、3光路に分岐した白色照明光束を相互に異な
る3方向から共通のマイクロレンズアレイ付液晶パネル
に出射する分岐手段と、スクリーン上に拡大投写される
カラー映像の3原色画素群に対応する画素開口部群を有
する液晶パネルと、この液晶パネルに付設されていて分
岐手段からの相互に異なる3方向の白色照明光束を液晶
パネルの各々異なる画素開口部群に出射するマイクロレ
ンズアレイとでなるマイクロレンズアレイ付液晶パネル
と、マイクロレンズアレイ付液晶パネルの各画素開口部
を通過した相互に異なる3方向の各々の白色光束から相
互に異なる3原色のRGB光束を透過して得られる3原
色の分光出力を投写レンズに出射する3原色RGBの色
吸収フィルタと、を順に配置して備え、平行度の良い白
色光束を出射するコンデンサレンズを必要としないの
で、安価にすることができ、さらに分光手段としての色
吸収フィルタ面積をマイクロレンズアレイ付液晶パネル
面積の3倍にしてダイクロイックミラーより安価な色吸
収フィルタの耐光性および耐熱性を向上させることがで
きるので、所定の分光特性を維持しながら透過光量を増
加させ、明るいカラー映像をスクリーン上に拡大投写す
ることができる。
【0037】また、本発明に係る液晶プロジェクタは、
光源と投写レンズとの間に、光源からの平行な白色照明
光を3光路に分岐し、3光路に分岐した白色照明光を相
互に異なる3方向から共通のマイクロレンズアレイ付液
晶パネルに出射する分岐手段と、スクリーン上に拡大投
写されるカラー映像の3原色画素群に対応する画素開口
部群を有する液晶パネルと、この液晶パネルに付設され
ていて分岐手段からの相互に異なる3方向の白色照明光
束を液晶パネルの各々異なる画素開口部群に出射するマ
イクロレンズアレイとでなるマイクロレンズアレイ付液
晶パネルと、マイクロレンズアレイ付液晶パネルの各画
素開口部を通過した相互に異なる3方向の各々の白色光
束に対して略垂直に配置し、相互に異なる3原色のRG
B光束を透過して得られる分光出力を投写レンズに出射
する耐光性に優れた3枚のダイクロイックミラーとを順
に配置して備え、平行度の良い白色光束を出射するコン
デンサレンズを必要とせず、分光手段としての3枚のダ
イクロイックミラーの設置精度が従来例のような高い精
度が要求されないので、安価にすることができ、また、
分光手段として耐光性の優れた3枚のダイクロイックミ
ラーを使用し、大出力光源を用いてマイクロレンズアレ
イ付液晶パネルの耐光性の限界値までマイクロレンズア
レイ付液晶パネルに明るい白色照明光を照射することが
できるので、安定性の良い、より明るいカラー映像をス
クリーン上に拡大投写することができる。
【0038】よって、本発明は、経済的で、画質の良
い、明るいカラー映像をスクリーン上に拡大投写するこ
とのできる液晶プロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶プロジェクタの第1の実施形
態の説明図
【図2】マイクロレンズアレイ付液晶パネルの説明図
【図3】本発明に係る液晶プロジェクタの第2の実施形
態の説明図
【図4】従来のカラー液晶表示装置の概略構成図。
【符号の説明】
1,3…液晶プロジェクタ、11,21,51…光源、
11-1,12-1,12-2,12-3,12-1(i),12-2
(i),12-3(i),21-1,22-1,22-2,22-3…白
色照明光束、13-1,13-2,13-3,13-1(i),1
3-2(i),13-3(i),23-1,23-2,23-3…白色
光束、13,23,56…マイクロレンズアレイ付液
晶、13L…液晶パネル、13M,13M(i),55…
マイクロレンズアレイ、14…色吸収フィルタ、14-
R,14-G,14-B,24-R,24-G,24-B…分光出
力、15,25,58…投写レンズ、16,26,59
…スクリーン、24R,24G,24B,54R,54
G,54B…ダイクロイックミラー、50…カラー液晶
表示装置、52…球面鏡、53…コンデンサレンズ、フ
ィールドレンズ57、R(1)〜R(n),G(1)〜G(n),B
(1)〜B(n)…画素開口部群。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの照明光で照射されたマイクロ
    レンズアレイ付液晶パネル面上の画像を投写レンズによ
    りスクリーン上に拡大投写する液晶プロジェクタにおい
    て、 前記光源と前記投写レンズとの間に、 前記光源からの平行な白色照明光束を3光路に分岐して
    得られる白色照明光束を相互に異なる3方向から共通の
    前記マイクロレンズアレイ付液晶パネルに出射する分岐
    手段と、 前記分岐手段から入射した白色照明光束から3原色R、
    G、Bの各画像の輝度成分を有する3つの白色光の画像
    を形成し、この画像の白色光束を相互に異なる3方向に
    出射する前記マイクロレンズアレイ付液晶パネルと、 前記マイクロレンズアレイ付液晶パネルからの相互に異
    なる3方向の白色光束から3原色R、G、Bの色光に分
    光して得られる分光出力を投写レンズに出射する色吸収
    フィルタと、を順に配置して備えたことを特徴とする液
    晶プロジェクタ。
  2. 【請求項2】 光源からの照明光で照射されたマイクロ
    レンズアレイ付液晶パネル面上の画像を投写レンズによ
    りスクリーン上に拡大投写する液晶プロジェクタにおい
    て、 前記光源と前記投写レンズとの間に、 前記光源からの平行な白色照明光束を3光路に分岐して
    得られる白色照明光束を相互に異なる3方向から共通の
    前記マイクロレンズアレイ付液晶パネルに出射する分岐
    手段と、 前記分岐手段から入射した白色照明光束から3原色R、
    G、Bの各画像の輝度成分を有する3つの白色光の画像
    を形成し、この画像の白色光束を相互に異なる3方向に
    出射する前記マイクロレンズアレイ付液晶パネルと、 前記マイクロレンズアレイ付液晶パネルからの相互に異
    なる3方向の白色光束の各々に対して垂直に配置して3
    原色R、G、Bの色光に分光して得られる分光出力を投
    写レンズに出射する3枚のダイクロイックミラーと、を
    順に配置して備えたことを特徴とする液晶プロジェク
    タ。
JP9029239A 1997-02-13 1997-02-13 液晶プロジェクタ Pending JPH10228062A (ja)

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JP9029239A Pending JPH10228062A (ja) 1997-02-13 1997-02-13 液晶プロジェクタ

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JP (1) JPH10228062A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000089364A (ja) * 1998-09-09 2000-03-31 Seiko Epson Corp 光変調装置およびこの光変調装置を利用した投写型表示装置
KR100474460B1 (ko) * 2002-04-02 2005-03-08 삼성전자주식회사 영상 투사 장치

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