JPS61150487A - 液晶ビデオ・プロジエクタ - Google Patents

液晶ビデオ・プロジエクタ

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JPS61150487A
JPS61150487A JP59271726A JP27172684A JPS61150487A JP S61150487 A JPS61150487 A JP S61150487A JP 59271726 A JP59271726 A JP 59271726A JP 27172684 A JP27172684 A JP 27172684A JP S61150487 A JPS61150487 A JP S61150487A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
blue
red
matrix type
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JP59271726A
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English (en)
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Yasuhisa Oana
保久 ***
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は大画面の表示装置に係り、特に液晶ライトバル
ブとして透過型のマトリックス形液晶表示装置を用いた
液晶ビデオ・プロジェクタに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
テレビ画面の大型化はテレビが実用化されて以来の願望
である。従来、このようなテレビ画面の大型化装置とし
てCRTを用いたビデオ・プロジェクタがある。このビ
デオ・プロジェクタは明るい画面を得るために、カラー
画面の赤、緑、青の三原色専用のブラウン管とレンズを
使っていたが、画面の明るさの割には装置が大型化とな
り、また三原色専用の三本のブラウン管による投写映像
を良好に一致させることが難しく、そのためスクリーン
の大きさ或は画面の大きさを自由に変えられない不便さ
があった。
一方、他の従来例として液晶等の画像記録媒体に電子ビ
ーム走査、レーザ光走査等の画像書込み手段で画像を書
き込み、この書き込まれた画像をキセノンランプで投写
する方式が知られている。
この方式を用いる装置は、第4図、第5図に示すように
液晶ライトパルプ(2)、(4)、(50)、(52)
等の表示装置、画像書込み用レーザ光走査光学系(6)
(54)、画像投写用光学系(81(56)で構成され
ている。液晶ライトパルプ(2)、(4)、(50)、
(52)は、液晶層と画像書込み用レーザー光走査光学
系(6)。
(54)からのレーザー光を吸収して液晶層に伝達する
レーザー光吸収層とから成っており、液晶層の液晶は昇
温後の急冷によって光散乱性を示すスメクチック液晶が
用いられている。レーザ光で液晶に画像を書込むための
画像書込み用レーザ光走査光学系(6)は第4図に示す
ようにレーザー(10)、レーザ光変調器(12)、ス
イッチングミラー(14)、ミラー(16)、ffi調
されたレーザ光を走査して液晶ライトパルプ(2)、(
4)に画像を書込む几めのX−Y走査ミラー(18)、
(20)、及び畜込みレンズ(22)。
(24)で構成されている。さらに第4図で、液晶ライ
トパルプ(2) (4)に書込まれた画像をスクリーン
に投写する画像投写用光学系(8)は、キセノンランプ
(26)と投写レンズ(28)、グイクロックミラー 
(30)で構成されている。液晶ライトパルプを2個使
用し、投射光をダイクロツクミラー(ある波長領域の光
を反射し、他の波長領域の光は透過する鏡)で分けて各
液晶ライトパルプを照射するようにしているのは、表示
色を多色化するためである(但し、フルカラー化はでき
ない)。
また、第5図の画像書込み用レーザ光走査光学系(54
)はレーザ(58)、偏向システム(60)、光学レン
ズ(62)、光学スイッチ(64)で構成されている。
さらに画像投写用光学系(56)は、光源(66)、ダ
イクロツクミラー(68)、光学レンズ(70)、(7
2)、ミラー(74)、(76)、フィルター(78)
 、 (80)で構成されている。すなわち、第5図に
示す装置は、第4因に示す装置の画像書込み用レーザ走
査光学系(6)と画像投写用光学系(8)を逆にしたよ
うになっている。この場合も2個の液晶ライトパルプ(
50)。
(52)が用いられてf?シ、赤色、緑色、黄色、黒色
の4色表示が可能である。以上、従来例を第4図、第5
図に示したが、これらの装置は次のような問題点を有し
ている。先ず、これらの装置は出力の大きいガスレーザ
を必要とするため、重量、体積ともに非常に大規模とな
ってしまう。tfc、レーザー光走査の熱記録では1画
素当りの書込み時間が1oooxiooo画素で1秒程
度、2000X2000画素で5秒程度と非常に長く、
そのため1/30秒間で1画面というテレビ画像のよう
な動画を表示することはできないという問題があった。
また当然のことながら画像書込み中は何も表示できない
という問題もあった。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した従来装置の問題点を鑑みてなされた
もので、高輝度・大画面のテレビ画像(動画)をスクリ
ーン上に投写することのできる、小型・軽食・低価格の
液晶ビデオ・プロジェクタを提供することを目的とする
〔発明の概要〕
本発明は投写用光源から放射された光をダイクロツク・
ミラー等により青、緑、赤の光の三原色に分離する光学
系と、青、緑、赤の光路中だ設けられたそれぞれの光強
度変調用のアクティブ・マトリックスLCDと、変調さ
れtそれぞれの三原色を重合せ・合成する九めの光学系
と、合成像をスクリーンに投影するための投写し/ズか
ら成る液晶ビデオ・プロジェクタを得ることにある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、液晶への画像情報の書込みを電気的に
行なうことができ、また1画面当りの書込み時間が1/
30秒以下のアクティブ・マトリックス型の液晶表示パ
ネルを液晶ライト・パルプとしたことにより、テレビ画
像のスクリーン投影が可能になり、テレビ画像の大面積
化が実現できる。
スクリーン上の画面の明るさは、投写用光源の明るさを
変えることにより制御でき、高輝度化も実現できる。ま
た、アクティブ・マトリックスLCDは、高解像度化が
可能である。
すなわち本発明は従来不可能であった、大画面・高解像
度・高輝度を同時に満足し、更に、テレビ画像の表示を
可能にしたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第1
図は本発明による液晶ビデオグロジェクタの主要部を示
すものである。先ず、例えば200Wの白色光を発する
投写用光源(100)が設けられており、この投写用光
源(100)からの白色光は、例えばレンズ(102)
で平行光線にされ7’(後例えば撮像管等に用いられる
ダイクロツクミラー(104)によって青色、緑色、赤
色にそれぞれ分離される。
この場合、ダイクロツクミラー(104)は、青色成分
の光を反射するブルーミラー(106’)と赤色成分の
光を反射するレッドミラー(108)からなっている。
分離された青色光゛と赤色光はミラー(110) 。
(112)によって方向を制御され、青色光、緑色光、
赤色光がそれぞれ平行となるようにしである。さらにこ
れらの青色光、緑色光、赤色光の光路中には、各光軸に
垂直に外部からの電気信号によって駆動制御されるアク
ティブマトリックス形液晶表示装置(以下アクティブマ
トリックスLCDと称す)(114)、(116)、(
118)が設けられている。このアクティブマトリック
スLCD (114)、(116)、(118)は、例
えばツイストネマチック形液晶(以下TNi晶と称す)
及びマトリックス配列された薄膜トランジスタからなる
500X500画素で構成されている。
これらのアクティブ・マトリックスLCD (114)
 。
(116)、(118)は外部からの画像情報に基づく
電気信号によって任意の画素の液晶が駆動するようにな
っており、この駆動により各画素における液晶の光に対
する透過率が変化されるよってなっている。この場合、
青色光の光路中に設けられたアクティブ・マ) IJフ
ックスCD (114’)は、例えば外部からの画像信
号の中の青色の情報を持つビデオ信号が入力され、入射
する赤色光のコントラストを赤色の情報に応じて変調す
るように駆動する。同様に緑色光及び赤色光の光路中に
設けられたアクティブ・マトリックスLCD (116
)、(118)も、例えば画像信号の中の緑色及び赤色
の情報を持つ各ビデオ信号が入力されそれぞれの入射光
のコントラストを変調する。青色、緑色及び赤色の情報
を持つ各ビデオ信号により変調された液晶透過光(12
0)。
(122) 、 (124)は、再びミラー(126)
、(128)及びハーフ・ミラー(130)、(132
)等の光学的手段によって2次元的な画素配置が一致す
るように合成され、投写レンズ(134)によってスク
リー7 (136)上に投影される。本実施例で用いた
アクティブ・マトリックスLCD (114)、(11
6)、(118)の1画面当りの書込み時間はし6秒以
下であり、またTN液晶を用いているため透過光の階調
はアナログ的に制御できしかもコントラスト比は20:
1以上である。
従って、本実施例の液晶ビデオグロジェクタは、NTS
C方式で定められた全色相を持つ画像をTVレートで表
示し帰る。
次に上記実施例におけるアクティブ・マ) IJフック
スCD (114)、(116)、(118)を詳細に
説明する。
第2図は、TFT (Th1n  Film Tran
sistor )を用いたアクティブ・マトリックスL
CDの等価回路図である。1画素は、 TPTスイッチ
ング素子(140)、蓄積容1t(142)及びITO
(Indium Tin  0xide )を用いた透
明表示電極(144)から構成されている。
このアクティブ・マトリックスLCDは、例えば500
行×500列から成9、各画素は行方向にアドレス線(
146)で、列方向にはデータ線(148)で結ばれて
おり、各々の画素の選択は任意のアドレス線(146)
及びデータ線(148)に信・号を加えることによって
行なわれる。アドレス線(146) 、データ線(14
8)の駆動(信号の印加)はそれぞれアドレスドライバ
ー(150)、データドライバー(152)によって行
なわれる。これらアドレス・データの各ドライバー(1
50)、(152)は結晶シリコン、多結晶シリコ/或
いはアモルファス・シリコツ等テICを用いて構成して
良い。第3図はアクティブ・マトリックスLCDの縦断
面図である。透過形であるため、基板は透明ガラス板(
160)が用いられている。TPT領域には、透明ガラ
ス板(160)上に厚さ1500AのMoゲー) (1
62)が設けられ、このMoゲ−) (162)上には
厚さzoooXの二酸化ケイ素(5i02 )から成る
ゲート絶縁層(164)が形成されている。さらにMo
ゲー) (162)上には絶縁層(164)を介して厚
さ3000Aの非晶質シリコ;/ 4 (166)、さ
らにはAlから成るドレーン電極(168)及びソース
電極(170)が形成されている。また表示領域には、
透明ガラス板(160)上に接地用ITO透明電極(1
72)、ゲート絶縁層(164)、ITO表示用電極(
174)が順次形成されており、ソース電極(170)
が表示用電極(174) K接続されている。接地用及
び表示用のITO電極(172)、(174)の厚さは
約2000えである。TPT領域及び表示領域にはSi
Nから成るバシベーシ1ノ層(176)が形成されてお
り、さらにこの上には配向層(178)が塗布されてい
る。
基板部は以上により構成されている。一方、対向電極部
は透明ガラス板(180)下にITO共通対向藏極(1
82)及び配向層(184)が形成されている。このよ
うな基板部と対向電極部の間に厚さ約10μmのTV液
晶(186)が注入されアクティブ・マトリックスLC
Dが形成されている。第3図におけるMOゲー) (1
62)は第2図におけるアドレス線(146)に対応し
、同様にMドレーン電極(168)はデータ線に対応す
る。まt表示電極(174)は透明表示電極(144)
に対応している。向、アクティブ・マトリックスLCD
の両面側には偏光板(図示せず)が貼られている。
第1図に示す実施例では、従来方式に比べて光軸合せが
簡単であシ、また投写し/ズの位置を微調することによ
りあらゆる大きさのスクリーンにも自由にカラー動画を
表示することができる。尚、本実施例では、非晶質シリ
コンTPTを用いたアクティブ・マトリックス形LCD
を示し友が、これは単なるマトリックス形LCDで十分
良く、またTPTはMOSFET、或いは非晶質シリコ
ンルミnダイオード、MIM等のスイッチング素子を用
いたアクティブΦマトリックス形LCDでも同様のプロ
ジェクトが侮られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図及び第3図
は第1図の構成部分を説明する几めの図、第4図及び第
5図は従来例を示す図である。 100・・・投写用光源、102・・・レンズ、104
・・・ダイクロツクミラー、106・・・ブルーミラー
、108・・・レッドミラー、110,112,126
,128・・・ミラー、114,116゜118・・・
アクティブ・マトリックスLCD、  120,122
゜124・・・液晶透過光、130 、132・・・ハ
ーフ・ミラー、134・・・投写レンズ、136・・・
スクリーン。 代理人弁理士 則近憲佑 外1名 第  2  図 第3図 第  4  図 第  5  図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも赤、緑、青の3成分の光を発する光源
    と、該光源からの光を赤、緑、青の3成分に分離する光
    分離手段と、該光分離手段により分離された赤、緑、青
    の3成分の光の各光路中に挿入され、画像情報に応じて
    前記3成分の光を変調するマトリックス形液晶表示装置
    と、該マトリックス形液晶表示装置を透過した前記3成
    分の光を光学的に合成する光合成手段と、該光合成手段
    により合成された光を表示する表示手段とからなること
    を特徴とする液晶ビデオ・プロジェクタ。
  2. (2)前記光分離手段はダイクロックミラーからなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶ビデオ
    ・プロジェクタ。
  3. (3)前記マトリックス形液晶表示装置は、単位画素に
    スイッチング素子を備えたアクティブ・マトリックス形
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液
    晶ビデオ・プロジェクタ。
  4. (4)前記マトリックス形液晶表示装置は、前記画像情
    報のうちの前記マトリックス形液晶表示装置に入射する
    光の色成分に応じた情報により駆動されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の液晶ビデオ・プロジェ
    クタ。
  5. (5)前記マトリックス形液晶表示装置による光の変調
    は、前記マトリックス形液晶表示装置の光の透過率を可
    変することにより行なわれることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の液晶ビデオ・プロジェクタ。
JP59271726A 1984-12-25 1984-12-25 液晶ビデオ・プロジエクタ Pending JPS61150487A (ja)

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