JPH08152594A - Liquid crystal projector - Google Patents

Liquid crystal projector

Info

Publication number
JPH08152594A
JPH08152594A JP31565594A JP31565594A JPH08152594A JP H08152594 A JPH08152594 A JP H08152594A JP 31565594 A JP31565594 A JP 31565594A JP 31565594 A JP31565594 A JP 31565594A JP H08152594 A JPH08152594 A JP H08152594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
crystal display
display element
hologram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31565594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakuni Iwanaga
正国 岩永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP31565594A priority Critical patent/JPH08152594A/en
Publication of JPH08152594A publication Critical patent/JPH08152594A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE: To suppress the incidence angle of a projection lens to be small, to prevent a decrease in contrast, and to nearly equalize lightness of each wavelength component. CONSTITUTION: The light from a light source is split by holography 13 into wavelength components of red, green, and blue, which are converged and made incident on respective color filters R, G, and B of the color filter 18 of a liquid crystal display element 14 almost at a right angle, and the diffusion of projection light projected from the liquid crystal cell 17 of the liquid crystal display element 14 is corrected to a nearly constant direction by a diffusion correcting element 15 to reduce the divergence of the light made incident on a projection lens and suppress the incidence angle of the projection lens to be small; even if the angles of incidence of the respective wavelength components made incident on the liquid crystal display element 14 have differences, the diffusion is corrected into a nearly constant direction by the diffusion correcting element 15, thereby making small the differences in incidence angle among the wavelength components made incident on the projection lens, preventing the decrease in contrast, and nearly equalizing the lightness of each wavelength component.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、カラー画像を拡大投
影する液晶プロジェクタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal projector for enlarging and projecting a color image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶プロジェクタは、光源からの
光を液晶表示素子の背面に照射し、液晶表示素子に表示
されたカラー画像を投影レンズで拡大投影するようにな
っている。この液晶プロジェクタでは、液晶表示素子が
液晶セルとカラーフィルタとからなり、光の入射側にカ
ラーフィルタが配置され、光源からの光がホログラムに
よって赤、緑、青の3色の波長成分に分光されてカラー
フィルタの各対応する色フィルタに集光され、各色フィ
ルタを透過した各波長成分の光が液晶セルの各対応する
画素に入射する。この場合、液晶セルに封入された液晶
の光学特性の向上、および見かけの開口率を大きくする
ために、光源からの光をカラーフィルタになるべく垂直
に近い状態で入射させる必要がある。その一例を図8に
示す。この液晶プロジェクタでは、光源からの平行光を
ホログラム1に所定の入射角をもって入射させることに
より、このホログラム1で赤、緑、青の3色の波長成分
の光に分光するとともに、分光された各波長成分の光を
カラーフィルタ2の各色フィルタR、G、Bに向けて集
光させてほぼ垂直に入射させている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal projector irradiates a back surface of a liquid crystal display element with light from a light source and magnifies and projects a color image displayed on the liquid crystal display element by a projection lens. In this liquid crystal projector, the liquid crystal display element is composed of a liquid crystal cell and a color filter, a color filter is arranged on the light incident side, and the light from the light source is dispersed into three wavelength components of red, green and blue by the hologram. The light of each wavelength component, which is condensed by each corresponding color filter of the color filter and has passed through each color filter, is incident on each corresponding pixel of the liquid crystal cell. In this case, in order to improve the optical characteristics of the liquid crystal enclosed in the liquid crystal cell and to increase the apparent aperture ratio, it is necessary to allow the light from the light source to enter the color filter as vertically as possible. An example thereof is shown in FIG. In this liquid crystal projector, parallel light from a light source is incident on the hologram 1 at a predetermined incident angle, so that the hologram 1 splits light into wavelength components of three colors of red, green, and blue, and each of the split light components is split. The light of the wavelength component is condensed toward the respective color filters R, G, B of the color filter 2 and is made incident substantially vertically.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶プロジェクタでは、ホログラム1によって分光
された各波長成分の光がホログラム1によってカラーフ
ィルタ2の各色フィルタR、G、Bに集光されているた
め、カラーフィルタ2およびその出射側に配置された液
晶セル3を透過すると、その透過光が拡散方向に出射さ
れることになり、このため投影レンズの取り込み角が大
きくなり、これに伴って投影レンズが大きくなってしま
うという問題があり、またカラーフィルタ2に入射する
各波長成分での入射角の差が大きいと、コントラストが
低下し、かつ各波長成分での明るさの違いが生じるとい
う問題もある。この発明の課題は、投影レンズの取り込
み角を小さく抑え、コントラストの低下を防ぎ、各波長
成分での明るさをほぼ均一にすることができるようにす
ることである。
However, in such a liquid crystal projector, the light of each wavelength component dispersed by the hologram 1 is condensed by the hologram 1 on each color filter R, G, B of the color filter 2. Therefore, when the light passes through the color filter 2 and the liquid crystal cell 3 arranged on the emission side, the transmitted light is emitted in the diffusion direction, which increases the take-in angle of the projection lens and the projection angle accordingly. There is a problem that the lens becomes large, and if there is a large difference in the incident angle between the wavelength components incident on the color filter 2, the contrast is lowered and there is a difference in brightness between the wavelength components. There is also. It is an object of the present invention to suppress the capture angle of the projection lens, prevent the contrast from decreasing, and make the brightness of each wavelength component substantially uniform.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
光源からの光を液晶表示素子の背面に照射し、液晶表示
素子に表示された画像を投影レンズでカラー画像として
拡大投影する液晶プロジェクタにおいて、光源と液晶表
示素子との間に配置され、光源からの光を特定の波長成
分に分光するとともに、液晶表示素子の各対応する色の
画素に集光させて液晶表示素子の入射面にほぼ垂直に入
射させるホログラムと、液晶表示素子に配置され、ホロ
グラムによって集光された各波長成分の光の拡散をそれ
ぞれほぼ一定方向に補正する拡散補正素子とを備えたこ
とを特徴とするものである。この場合、請求項4に記載
の如く、液晶表示素子が液晶セルのみからなっている場
合には、液晶セルの出射側に拡散補正素子を配置するこ
とが望ましく、また請求項5および6に記載の如く、液
晶表示素子が液晶セルとカラーフィルタとからなってい
る場合には、必ずしも液晶セルの出射側に拡散補正素子
を配置する必要はなく、液晶セルの入射側に配置された
カラーフィルタと液晶セルの間に拡散補正素子を配置し
てもよい。
According to the first aspect of the present invention,
A liquid crystal projector that irradiates light from a light source on the back surface of a liquid crystal display element and magnifies and projects an image displayed on the liquid crystal display element as a color image with a projection lens. And a hologram that disperses the light into a specific wavelength component and focuses it on the pixels of the corresponding color of the liquid crystal display element to make it enter the incident surface of the liquid crystal display element almost perpendicularly. And a diffusion correction element that corrects the diffusion of the light of each wavelength component condensed by the light source in a substantially constant direction. In this case, as described in claim 4, when the liquid crystal display element is composed of only the liquid crystal cell, it is desirable to dispose the diffusion correction element on the exit side of the liquid crystal cell. As described above, when the liquid crystal display element is composed of the liquid crystal cell and the color filter, it is not always necessary to dispose the diffusion correction element on the exit side of the liquid crystal cell, and the diffusion filter is disposed on the incident side of the liquid crystal cell. A diffusion correction element may be arranged between the liquid crystal cells.

【0005】請求項7記載の発明は、光源からの光を液
晶表示素子の背面に照射し、液晶表示素子に表示された
画像を投影レンズでカラー画像として拡大投影する液晶
プロジェクタにおいて、光源と液晶表示素子との間に配
置され、光源からの光を特定の波長成分に分光するとと
もに液晶表示素子の各対応する色の画素に向けて集光さ
せるホログラムと、このホログラムと液晶表示素子との
間に配置され、ホログラムで分光されて集光された各波
長成分の光をそれぞれほぼ一定方向に屈折させて液晶表
示素子の入射面にほぼ垂直に入射させる屈折素子とを備
えたことを特徴とするものである。この場合、請求項8
および9に記載の如く、屈折素子は、液晶表示素子の赤
用、緑用、青用の3色の画素からなる単位画素に対応す
る単位プリズムレンズ、または液晶表示素子の各画素に
それぞれ対応するマイクロプリズムレンズが多数配列さ
れた構造であることが望ましく、しかも請求項10に記
載の如く、マイクロプリズムレンズの入射面はホログラ
ムで分光された各波長成分に応じて液晶表示素子の各画
素ごとに異なる角度の傾斜面に形成されていることが望
ましい。
According to a seventh aspect of the present invention, in a liquid crystal projector for irradiating the back surface of a liquid crystal display element with light from a light source, and enlarging and projecting an image displayed on the liquid crystal display element as a color image with a projection lens, the light source and the liquid crystal display. Between the hologram and the liquid crystal display element, a hologram that is arranged between the hologram and the liquid crystal display element, is disposed between the hologram and the liquid crystal display element, and splits the light from the light source into specific wavelength components and condenses the light toward the pixels of each corresponding color of the liquid crystal display element. And a refraction element for refracting the light of each wavelength component dispersed and condensed by the hologram in a substantially constant direction and making the light incident substantially perpendicularly to the incident surface of the liquid crystal display element. It is a thing. In this case, claim 8
As described in 9 and 9, the refraction element corresponds to a unit prism lens corresponding to a unit pixel composed of three color pixels for red, green, and blue of the liquid crystal display element, or each pixel of the liquid crystal display element. It is desirable to have a structure in which a large number of microprism lenses are arranged. Further, as described in claim 10, the incident surface of the microprism lenses is arranged for each pixel of the liquid crystal display element according to each wavelength component dispersed by the hologram. It is desirable that the inclined surfaces are formed at different angles.

【0006】[0006]

【作用】請求項1記載の発明によれば、光源からの光が
ホログラムに入射すると、このホログラムによって入射
光が特定の波長成分に分光されて液晶表示素子の各対応
する色の画素に集光されてほぼ垂直に入射し、この入射
光が液晶表示素子の各対応する色の画素を透過して出射
する際に、その出射光が拡散方向に出射されるが、拡散
補正素子によってほぼ一定方向に拡散が補正されること
になる。このため、投影レンズに入射する光の拡がりが
小さくなり、投影レンズの取り込み角を小さく抑えるこ
とができ、これにより投影レンズを小さく形成すること
ができるとともに、液晶表示素子に入射する各波長成分
での入射角に差が生じても、拡散補正素子によってほぼ
一定方向に拡散が補正されるので、投影レンズに入射す
る各波長成分での入射角の差が小さくなり、これにより
コントラストの低下を防ぎ、各波長成分での明るさをほ
ぼ均一にすることができる。この場合、請求項5および
6に記載の如く、液晶セルの入射側に配置されたカラー
フィルタと液晶セルの間に拡散補正素子を配置した場合
には、カラーフィルタの各色フィルタを透過した各波長
成分の光の拡散が拡散補正素子によってほぼ一定方向に
補正されるため、液晶セルに入射する光の拡がりを小さ
くすることができ、各波長成分の光を液晶セルの各画素
に垂直に近い状態で入射させることができ、これにより
液晶の光学特性の向上が図れるとともに、見かけの開口
率を大きくすることができる。
According to the invention described in claim 1, when the light from the light source is incident on the hologram, the incident light is dispersed into a specific wavelength component by the hologram and is condensed on each pixel of the corresponding color of the liquid crystal display element. When the incident light passes through the pixels of the corresponding color of the liquid crystal display element and is emitted, the emitted light is emitted in the diffusing direction. The diffusion will be corrected. Therefore, the spread of the light incident on the projection lens becomes small, and the acceptance angle of the projection lens can be suppressed to a small value. Therefore, the projection lens can be made small and each wavelength component incident on the liquid crystal display element can be made smaller. Even if there is a difference in the incident angle, the diffusion correction element corrects the diffusion in a substantially constant direction, so the difference in the incident angle between the wavelength components incident on the projection lens becomes small, and this prevents a decrease in contrast. The brightness in each wavelength component can be made substantially uniform. In this case, as described in claims 5 and 6, when the diffusion correction element is arranged between the color filter arranged on the incident side of the liquid crystal cell and the liquid crystal cell, each wavelength transmitted through each color filter of the color filter. Since the diffusion of the component light is corrected in a substantially constant direction by the diffusion correction element, it is possible to reduce the spread of the light incident on the liquid crystal cell, and the light of each wavelength component is almost perpendicular to each pixel of the liquid crystal cell. It is possible to improve the optical characteristics of the liquid crystal and increase the apparent aperture ratio.

【0007】請求項7記載の発明によれば、光源からの
光がホログラムに入射すると、このホログラムによって
入射光が特定の波長成分に分光されて液晶表示素子の各
対応する色の画素に向けて集光されるが、ホログラムと
液晶表示素子との間に配置された屈折素子により、各波
長成分の光がほぼ一定方向に屈折されて液晶表示素子の
各対応する色の画素にほぼ垂直に入射することになる。
このため、液晶の光学特性が向上するとともに、見かけ
の開口率を大きくすることができるほか、液晶表示素子
からほぼ垂直に光が出射されるため、投影レンズに入射
する光の拡がりを小さくでき、投影レンズの取り込み角
を小さく抑えることができ、これにより投影レンズを小
さく形成することができるとともに、液晶表示素子に入
射する各波長成分での入射角の差が小さくなり、これに
よりコントラストの低下を防ぎ、各色の波長成分での明
るさをほぼ均一にすることができる。この場合、請求項
9および10に記載の如く、屈折素子として、液晶表示
素子の各画素にそれぞれ対応するマイクロプリズムレン
ズを配列したものを用い、各マイクロプリズムレンズの
入射面をホログラムで分光された各波長成分に応じて液
晶表示素子の各画素ごとに異なる角度の傾斜面に形成す
れば、各波長成分の光をそれぞれ液晶表示素子の各画素
に極めて垂直に近い状態で入射させることができる。
According to the invention described in claim 7, when the light from the light source is incident on the hologram, the incident light is dispersed into a specific wavelength component by the hologram and directed to the pixels of the corresponding colors of the liquid crystal display element. The light is condensed, but the light of each wavelength component is refracted in a substantially constant direction by the refraction element arranged between the hologram and the liquid crystal display element, and is incident on the pixel of each corresponding color of the liquid crystal display element substantially vertically. Will be done.
Therefore, the optical characteristics of the liquid crystal are improved, the apparent aperture ratio can be increased, and since the light is emitted almost vertically from the liquid crystal display element, the spread of the light incident on the projection lens can be reduced, The capture angle of the projection lens can be suppressed to a small value, which allows the projection lens to be formed small and the difference in the incident angle between the respective wavelength components incident on the liquid crystal display element to be reduced, thereby lowering the contrast. It is possible to prevent and make the brightness of the wavelength components of each color substantially uniform. In this case, as described in claims 9 and 10, as the refraction element, one in which microprism lenses corresponding to each pixel of the liquid crystal display element are arranged is used, and the incident surface of each microprism lens is dispersed by a hologram. If each pixel of the liquid crystal display element is formed on an inclined surface having a different angle according to each wavelength component, the light of each wavelength component can be made to enter each pixel of the liquid crystal display element in a state of being extremely vertical.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

[第1実施例]以下、図1〜図3を参照して、この発明
の液晶プロジェクタの第1実施例について説明する。図
1は液晶プロジェクタの全体構成図である。この図にお
いて、10は光源であり、放物面を有するリフレクタ1
1の焦点位置に配置されている。リフレクタ11は光源
10から発生した光を光軸12に平行な光線として反射
するものである。このリフレクタ11の反射側にはホロ
グラム13が配置されている。このホログラム13の入
射側には、光源10側から平行な光線が後述する所定の
入射角をもって入射する。また、ホログラム13の出射
側には液晶表示素子14が所定間隔離れて平行に配置さ
れている。この液晶表示素子14の出射面には、光の拡
散を補正する拡散補正素子15が配置されている。この
拡散補正素子15の出射側には、液晶表示素子14に表
示された画像を拡大投影する投影レンズ16が配置され
ている。
[First Embodiment] A first embodiment of the liquid crystal projector of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a liquid crystal projector. In this figure, 10 is a light source, and a reflector 1 having a parabolic surface.
It is arranged at a focal position of 1. The reflector 11 reflects the light generated from the light source 10 as a light beam parallel to the optical axis 12. A hologram 13 is arranged on the reflection side of the reflector 11. On the incident side of the hologram 13, parallel light rays are incident from the light source 10 side at a predetermined incident angle described later. A liquid crystal display element 14 is arranged in parallel on the exit side of the hologram 13 with a predetermined distance. A diffusion correction element 15 for correcting the diffusion of light is arranged on the emission surface of the liquid crystal display element 14. A projection lens 16 for enlarging and projecting the image displayed on the liquid crystal display element 14 is arranged on the exit side of the diffusion correction element 15.

【0009】液晶表示素子14は、液晶セル17とカラ
ーフィルタ18とからなり、液晶セル17の入射面にカ
ラーフィルタ18が配置された構造になっている。液晶
セル17は、一対の透明な電極基板間に液晶をシール材
により封入したものであり、多数の画素がドットマトリ
ックス状に配列された構造になっている。なお、この液
晶セル17の入射側および出射側には、それぞれ偏光板
(図示せず)が設けられている。カラーフィルタ18
は、赤、緑、青の3色の各色フィルタR、G、Bが液晶
セル17の各画素に対応して配列形成されているととも
に、図3に示すように各色フィルタR、G、B間にブラ
ックマトリックスBMが設けられた構造になっている。
The liquid crystal display element 14 is composed of a liquid crystal cell 17 and a color filter 18, and has a structure in which the color filter 18 is arranged on the incident surface of the liquid crystal cell 17. The liquid crystal cell 17 is one in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent electrode substrates with a sealing material, and has a structure in which a large number of pixels are arranged in a dot matrix. A polarizing plate (not shown) is provided on each of the incident side and the emitting side of the liquid crystal cell 17. Color filter 18
Is formed by arranging three color filters R, G, B of three colors of red, green, and blue corresponding to each pixel of the liquid crystal cell 17, and as shown in FIG. It has a structure in which a black matrix BM is provided.

【0010】ホログラム13は、回折効率の波長依存性
がないか、もしくは少ないもので、1つの回折格子でい
ずれの波長も回折するとともに波長に応じて異なる回折
角で回折するものである。このホログラム13は、図2
に示すように、出射光をカラーフィルタ18にほぼ垂直
に入射させるために、入射光の入射角が所定角度に設定
されている。また、このホログラム13は、所定の入射
角で入射した光を赤、緑、青の3種類の波長成分の光に
分光するとともに、分光された各波長成分の光をカラー
フィルタ18の各対応する色フィルタR、G、Bに集光
させるものであり、図3に示すように、カラーフィルタ
18の3色の色フィルタR、G、Bからなる単位フィル
タに対応する単位ホログラム13aが多数配列され、各
単位ホログラム13aの回折格子が均一なピッチdで形
成された構造になっている。
The hologram 13 has no or little wavelength dependence of diffraction efficiency, and one diffraction grating diffracts any wavelength and diffracts at different diffraction angles depending on the wavelength. This hologram 13 is shown in FIG.
As shown in, the incident angle of the incident light is set to a predetermined angle so that the emitted light is incident on the color filter 18 substantially vertically. In addition, the hologram 13 splits light incident at a predetermined incident angle into light of three types of wavelength components of red, green, and blue, and the dispersed light of each wavelength component corresponds to each of the color filters 18. The light is focused on the color filters R, G, B, and as shown in FIG. 3, a large number of unit holograms 13a corresponding to the unit filters including the three color filters R, G, B of the color filter 18 are arranged. The diffraction grating of each unit hologram 13a has a structure formed at a uniform pitch d.

【0011】すなわち、ホログラム13に入射する光の
入射角とホログラム7との関係は、ホログラム13の法
線19に対する入射角をθ、ホログラム13からの出射
角をψ、赤、緑、青の波長をλ、ホログラム13の回折
格子のピッチをdとすると、 sinθ+sinψ=λ/d …………(1) の条件を満足している。このホログラム13では、入射
角θで入射した光が赤、緑、青の各波長成分に分光さ
れ、分光された赤波長成分の光がほぼ垂直にカラーフィ
ルタ18の赤色フィルタRに集光され、緑波長成分の光
がほぼ垂直に緑色フィルタGに集光され、青波長成分の
光がほぼ垂直に青色フィルタBに集光される。なお、こ
の実施例では、緑波長成分の光を基準光とし、この緑波
長成分の光の一部が緑色フィルタGに垂直に入射するよ
うに、ホログラム13の各単位ホログラム13aが形成
されている。
That is, the relationship between the incident angle of the light incident on the hologram 13 and the hologram 7 is that the incident angle with respect to the normal line 19 of the hologram 13 is θ, the outgoing angle from the hologram 13 is ψ, the wavelengths of red, green and blue. Where λ and the pitch of the diffraction grating of the hologram 13 are d, the condition of sin θ + sin ψ = λ / d (1) is satisfied. In the hologram 13, the light incident at the incident angle θ is split into red, green, and blue wavelength components, and the split red wavelength component light is condensed almost vertically on the red filter R of the color filter 18, Light of the green wavelength component is condensed almost vertically on the green filter G, and light of the blue wavelength component is condensed almost vertically on the blue filter B. In this embodiment, each unit hologram 13a of the hologram 13 is formed so that the light of the green wavelength component is used as the reference light and a part of the light of the green wavelength component is vertically incident on the green filter G. .

【0012】液晶セル17の出射面に配置された拡散補
正素子15は、カラーフィルタ18の3色の色フィルタ
R、G、Bからなる単位フィルタに対応する単位レンズ
15aをドットマトリックス状に多数配列したレンズア
レイである。各単位レンズ15aは、それぞれ液晶セル
17を透過した各波長成分の光の拡散をほぼ一定方向に
補正して投影レンズ16に入射させる構造になってい
る。
In the diffusion correction element 15 arranged on the exit surface of the liquid crystal cell 17, a large number of unit lenses 15a corresponding to the unit filters composed of the three color filters R, G and B of the color filter 18 are arranged in a dot matrix. It is a lens array. Each unit lens 15a has a structure in which the diffusion of light of each wavelength component transmitted through the liquid crystal cell 17 is corrected in a substantially constant direction and is incident on the projection lens 16.

【0013】このような液晶プロジェクタでは、図1に
示すように、光源10からの光がリフレクタ11で光軸
12に平行な光線としてホログラム13に所定の入射角
をもって入射すると、このホログラム13によって赤、
緑、青の各波長成分の光に分光されてカラーフィルタ1
8の各対応する色フィルタR、G、Bに集光されてほぼ
垂直に入射する。すなわち、分光された光のうち赤波長
成分の光はカラーフィルタ18の赤色フィルタRに集光
され、緑波長成分の光は緑色フィルタGに集光され、青
波長成分の光は青色フィルタBに集光される。そして、
各色フィルタR、G、Bを透過した各波長成分の光はそ
れぞれ液晶セル17の各画素にそれぞれ入射し、各画素
を透過した光が拡散補正素子15に入射する。拡散補正
素子15に入射した光は、この拡散補正素子15の各単
位レンズ15aによって拡散方向が抑えられてほぼ一定
方向に出射される。この出射光は投影レンズ16により
スクリーン(図示せず)に拡大照射される。これによ
り、液晶セル17に表示された画像がカラー画像として
スクリーンに拡大投影されることになる。
In such a liquid crystal projector, as shown in FIG. 1, when the light from the light source 10 is incident on the hologram 13 as a light beam parallel to the optical axis 12 at a predetermined incident angle by the reflector 11, the hologram 13 produces red light. ,
Color filter 1 is split into light of each wavelength component of green and blue.
The light is focused on the corresponding color filters R, G, B of 8 and is incident almost vertically. That is, of the split light, the light of the red wavelength component is focused on the red filter R of the color filter 18, the light of the green wavelength component is focused on the green filter G, and the light of the blue wavelength component is focused on the blue filter B. Collected. And
The light of each wavelength component transmitted through each color filter R, G, B is incident on each pixel of the liquid crystal cell 17, and the light transmitted through each pixel is incident on the diffusion correction element 15. The light incident on the diffusion correction element 15 is emitted in a substantially constant direction with its diffusion direction suppressed by each unit lens 15a of the diffusion correction element 15. The emitted light is enlarged and irradiated onto a screen (not shown) by the projection lens 16. As a result, the image displayed on the liquid crystal cell 17 is enlarged and projected as a color image on the screen.

【0014】このように、この液晶プロジェクタでは、
カラーフィルタ18および液晶セル17を透過した各波
長成分の光が拡散補正素子15の各単位レンズ15aに
よって拡散方向が抑えられてほぼ一定方向に出射される
ので、投影レンズ16に入射する光の拡がりが小さくな
り、投影レンズ16の取り込み角を小さく抑えることが
でき、投影レンズ16を小さく形成することができると
ともに、投影レンズ16に入射する各波長成分での光の
入射角の差が小さくなるため、コントラストの低下を防
ぐことができるとともに、各波長成分での明るさをほぼ
均一にすることができる。
Thus, in this liquid crystal projector,
The light of each wavelength component that has passed through the color filter 18 and the liquid crystal cell 17 is emitted in a substantially constant direction with its diffusion direction suppressed by each unit lens 15a of the diffusion correction element 15, so that the light incident on the projection lens 16 is spread. Is small, the acceptance angle of the projection lens 16 can be suppressed to be small, the projection lens 16 can be formed small, and the difference in the incident angle of light between the wavelength components incident on the projection lens 16 becomes small. In addition, it is possible to prevent a decrease in contrast and to make the brightness of each wavelength component substantially uniform.

【0015】また、この液晶プロジェクタでは、ホログ
ラム13によって赤、緑、青の各波長成分の光に分光さ
れてカラーフィルタ18の各対応する色フィルタR、
G、Bに集光されるので、カラーフィルタ18の各色フ
ィルタR、G、Bにその補色成分の光が入射することが
なく、このため各色フィルタR、G、Bによる光の損失
を防ぐことができるとともに、色純度の向上も図ること
ができ、しかもカラーフィルタ18のブラックマトリッ
クスBMに光が照射されることがないため、ブラックマ
トリックスBMでの光の損失を防ぐことができ、光源1
0からの光の利用効率を向上させることができる。
Further, in this liquid crystal projector, the hologram 13 disperses the light of the respective wavelength components of red, green and blue into the corresponding color filters R of the color filter 18.
Since the light is condensed on G and B, the light of the complementary color component does not enter the respective color filters R, G, B of the color filter 18, and therefore the loss of light by the respective color filters R, G, B is prevented. In addition, the color purity can be improved, and since the black matrix BM of the color filter 18 is not irradiated with light, loss of light in the black matrix BM can be prevented and the light source 1
The utilization efficiency of light from 0 can be improved.

【0016】なお、上記第1実施例では、液晶セル17
とカラーフィルタ18とで液晶表示素子14を構成した
場合について述べたが、これに限らず、液晶セル17の
みで液晶表示素子を構成してもよい。この場合には、ホ
ログラム13によって光源10からの光を赤、緑、青の
各波長成分の光に分光し、分光された各波長成分の光を
液晶セル17の赤用、緑用、青用の各画素に集光させる
ことにより、カラーフィルタ18がなくても、カラー画
像を得ることができる。
In the first embodiment, the liquid crystal cell 17
Although the case where the liquid crystal display element 14 is configured by the color filter 18 and the color filter 18 has been described, the present invention is not limited to this, and the liquid crystal display element may be configured only by the liquid crystal cell 17. In this case, the hologram 13 disperses the light from the light source 10 into light of each wavelength component of red, green, and blue, and the separated light of each wavelength component is used for red, green, and blue of the liquid crystal cell 17. By condensing the light on each pixel, a color image can be obtained without the color filter 18.

【0017】[第2実施例]次に、図4を参照して、こ
の発明の液晶プロジェクタの第2実施例について説明す
る。なお、図1〜図3に示された第1実施例と同一部分
には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。この液
晶プロジェクタでは、液晶表示素子14を構成する液晶
セル17とカラーフィルタ18との間、つまりカラーフ
ィルタ18の出射面に拡散補正素子20を配置した構造
になっている。この拡散補正素子20は、カラーフィル
タ18の赤、緑、青の各色フィルタR、G、Bに対応す
るマイクロレンズ20aをドットマトリック状に配列し
たレンズアレイである。各マイクロレンズ20aは、第
1実施例の単位レンズ15aの機能とほぼ同様に、それ
ぞれカラーフィルタ18の各色フィルタR、G、Bを透
過した各波長成分ごとの光の拡散を一定方向に補正し、
投影レンズ16にほぼ均一に入射させる構造になってい
る。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the liquid crystal projector of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. This liquid crystal projector has a structure in which a diffusion correction element 20 is arranged between the liquid crystal cell 17 and the color filter 18 that form the liquid crystal display element 14, that is, on the emission surface of the color filter 18. The diffusion correction element 20 is a lens array in which microlenses 20a corresponding to the red, green, and blue color filters R, G, B of the color filter 18 are arranged in a dot matrix. Similar to the function of the unit lens 15a of the first embodiment, each microlens 20a corrects the diffusion of light for each wavelength component transmitted through each color filter R, G, B of the color filter 18 in a fixed direction. ,
The projection lens 16 has a structure in which the light enters the projection lens 16 almost uniformly.

【0018】このような液晶プロジェクタでは、拡散補
正素子20の各マイクロレンズ20aが各色フィルタ
R、G、Bに対応しているので、各色フィルタR、G、
Bを透過した各波長成分ごとの光の拡散を一定方向に補
正することができ、このため第1実施例のものよりも、
投影レンズ16に入射する光の拡がりを小さくすること
ができ、投影レンズ16の取り込み角をより一層小さく
抑えることができるとともに、第1実施例のものより
も、投影レンズ16に入射する各波長成分の光の入射角
の差が小さくなるため、より一層、コントラストの低下
を防ぐことができるとともに、各波長成分での明るさを
均一にすることができる。また、この液晶プロジェクタ
では、第1実施例と同様、カラーフィルタ18の各色フ
ィルタR、G、Bにその補色成分の光が入射することが
なく、このため各色フィルタR、G、Bによる光の損失
を防ぐことができるとともに、色純度の向上も図ること
ができ、しかもカラーフィルタ18のブラックマトリッ
クスBMに光が照射されることがないため、ブラックマ
トリックスBMでの光の損失を防ぐことができ、光源1
0からの光の利用効率を向上させることができる。
In such a liquid crystal projector, since each microlens 20a of the diffusion correction element 20 corresponds to each color filter R, G, B, each color filter R, G,
It is possible to correct the diffusion of the light for each wavelength component that has passed through B in a fixed direction, and therefore, as compared with the first embodiment,
The spread of the light incident on the projection lens 16 can be reduced, the acceptance angle of the projection lens 16 can be further reduced, and each wavelength component incident on the projection lens 16 can be smaller than that of the first embodiment. Since the difference in the incident angle of the light becomes smaller, it is possible to further prevent the contrast from being lowered and to make the brightness in each wavelength component uniform. Also, in this liquid crystal projector, as in the first embodiment, the light of the complementary color component does not enter the respective color filters R, G, B of the color filter 18, and therefore the light of the respective color filters R, G, B is not generated. It is possible to prevent the loss and improve the color purity, and since the black matrix BM of the color filter 18 is not irradiated with light, it is possible to prevent the loss of light in the black matrix BM. , Light source 1
The utilization efficiency of light from 0 can be improved.

【0019】[第3実施例]次に、図5を参照して、こ
の発明の液晶プロジェクタの第3実施例について説明す
る。この場合にも、図1〜図3に示された第1実施例と
同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略す
る。この液晶プロジェクタでは、光源10からの光をリ
フレクタ11を介して平行光としてホログラム13に垂
直に入射させるとともに、液晶表示素子14を液晶セル
17のみで構成し、この液晶セル17とホログラム13
との間、つまり液晶セル17の入射面側に屈折素子21
を配置した構造になっている。この屈折素子21は、液
晶セル17の赤用、緑用、青用の各画素17R、17
G、17Bからなる単位画素に対応する単位プリズムレ
ンズ21aをドットマトリックス状に多数配列したプリ
ズムレンズアレイである。各単位プリズムレンズ21a
は、それぞれホログラム13で分光された赤、緑、青の
各波長成分の光が液晶セル17の各対応する色の画素に
向けて集光される際に、各波長成分の光をほぼ一定方向
に屈折させて液晶セル17の各対応する色の画素17
R、17G、17Bにほぼ垂直に入射させる構造になっ
ている。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the liquid crystal projector of the present invention will be described with reference to FIG. Also in this case, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In this liquid crystal projector, the light from the light source 10 is made incident on the hologram 13 as parallel light through the reflector 11 vertically, and the liquid crystal display element 14 is composed of only the liquid crystal cell 17, and the liquid crystal cell 17 and the hologram 13 are arranged.
, That is, on the incident surface side of the liquid crystal cell 17,
It has a structure in which is arranged. The refraction element 21 includes pixels 17R, 17 for red, green, and blue of the liquid crystal cell 17, respectively.
This is a prism lens array in which a large number of unit prism lenses 21a corresponding to the unit pixels of G and 17B are arranged in a dot matrix. Each unit prism lens 21a
Means that when the lights of the respective wavelength components of red, green, and blue which are respectively separated by the hologram 13 are condensed toward the pixels of the corresponding colors of the liquid crystal cell 17, the lights of the respective wavelength components are directed in a substantially constant direction. Pixels 17 of each corresponding color of liquid crystal cell 17
The structure is such that the light is made to enter the R, 17G, and 17B substantially vertically.

【0020】このような液晶プロジェクタでは、ホログ
ラム13で赤、緑、青の各波長成分の光に分光されて液
晶セル17の各対応する色の画素17R、17G、17
Bに向けて集光される光は、液晶セル17の入射面側に
配置された屈折素子21によって拡散が抑えられてほぼ
一定方向に屈折されて液晶セル17の各対応する色の画
素にほぼ垂直に入射するので、液晶の光学特性が向上す
るとともに、見かけの開口率を大きくすることができる
ほか、液晶セル17から光がほぼ垂直に出射されるた
め、投影レンズ16に入射する光の拡がりが小さくな
り、投影レンズ16の取り込み角を小さく抑えることが
でき、これにより投影レンズ16を小さく形成すること
ができるとともに、液晶セル17に入射する各波長成分
での入射角の差が小さくなるため、コントラストの低下
を防ぎ、各色の波長成分での明るさをほぼ均一にするこ
とができる。また、この液晶プロジェクタでは、ホログ
ラム13で分光された赤、緑、青の各波長成分の光を液
晶セル17の各対応する色の画素17R、17G、17
Bに入射させているので、カラーフィルタ18がなくて
も、カラー画像をスクリーンに拡大投影することができ
る。
In such a liquid crystal projector, the hologram 13 disperses the light of each wavelength component of red, green and blue into pixels 17R, 17G and 17 of the corresponding colors of the liquid crystal cell 17.
The light condensed toward B is suppressed from being diffused by the refraction element 21 disposed on the incident surface side of the liquid crystal cell 17 and refracted in a substantially constant direction, and is substantially distributed to the pixels of each corresponding color of the liquid crystal cell 17. Since the light is incident vertically, the optical characteristics of the liquid crystal are improved, the apparent aperture ratio can be increased, and since the light is emitted almost vertically from the liquid crystal cell 17, the spread of the light incident on the projection lens 16 is increased. Is small, the acceptance angle of the projection lens 16 can be suppressed to a small value, and thus the projection lens 16 can be formed small, and the difference in the incident angle between the respective wavelength components incident on the liquid crystal cell 17 becomes small. It is possible to prevent a decrease in contrast and make the brightness of wavelength components of each color substantially uniform. In addition, in this liquid crystal projector, the light of each wavelength component of red, green, and blue, which is separated by the hologram 13, is divided into pixels 17R, 17G, 17 of the corresponding colors of the liquid crystal cell 17.
Since it is incident on B, a color image can be enlarged and projected on the screen without the color filter 18.

【0021】[第4実施例]次に、図6を参照して、こ
の発明の液晶プロジェクタの第4実施例について説明す
る。この場合にも、図1〜図3に示された第1実施例と
同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略す
る。この液晶プロジェクタでは、光源10からの光をリ
フレクタ11を介して平行光としてホログラム13に垂
直に入射させるとともに、液晶表示素子14を液晶セル
17のみで構成し、この液晶セル17とホログラム13
との間、つまり液晶セル17の入射面側に屈折素子22
を配置した構造になっている。この屈折素子22は、液
晶セル17の赤用、緑用、青用の各画素17R、17
G、17Bにそれぞれ対応するマイクロプリズムレンズ
22aをドットマトリックス状に多数配列したプリズム
レンズアレイである。各マイクロプリズムレンズ22a
は、それぞれホログラム13で分光された赤、緑、青の
各波長成分の光が液晶セル17の各対応する赤用、緑
用、青用の各画素17R、17G、17Bに向けて集光
される際に、各波長成分の光をそれぞれほぼ一定方向に
屈折させて液晶セル17の各対応する色の画素17R、
17G、17Bにほぼ垂直に入射させる構造になってい
る。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the liquid crystal projector of the present invention will be described with reference to FIG. Also in this case, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In this liquid crystal projector, the light from the light source 10 is made incident on the hologram 13 as parallel light through the reflector 11 vertically, and the liquid crystal display element 14 is composed of only the liquid crystal cell 17, and the liquid crystal cell 17 and the hologram 13 are arranged.
, That is, on the incident surface side of the liquid crystal cell 17,
It has a structure in which is arranged. The refraction element 22 includes pixels 17R and 17R for red, green and blue of the liquid crystal cell 17, respectively.
This is a prism lens array in which a large number of micro prism lenses 22a corresponding to G and 17B are arranged in a dot matrix. Each micro prism lens 22a
Are the lights of the respective wavelength components of red, green, and blue, which are respectively separated by the hologram 13, are condensed toward the corresponding pixels 17R, 17G, and 17B for red, green, and blue of the liquid crystal cell 17, respectively. At this time, the light of each wavelength component is refracted in a substantially constant direction, and the pixel 17R of each corresponding color of the liquid crystal cell 17 is
The structure is such that the light is made to enter the 17G and 17B substantially vertically.

【0022】このような液晶プロジェクタでは、ホログ
ラム13で赤、緑、青の各波長成分の光に分光されて液
晶セル17の各対応する色の画素17R、17G、17
Bに向けて集光される光は、液晶セル17の入射面側に
配置された屈折素子22の各マイクロプリズムレンズ2
2aによってそれぞれほぼ一定方向に屈折されて液晶セ
ル17の各対応する色の画素17R、17G、17Bに
それぞれほぼ垂直に入射するので、第3実施例のものよ
りも、液晶の光学特性を向上させることができるととも
に、見かけの開口率を大きくすることができるほか、液
晶セル17から出射される光の拡がりを小さく抑えるこ
とができ、このため投影レンズ16に入射する光の拡が
りが小さくなり、投影レンズ16の取り込み角を小さく
抑えることができるとともに、液晶セル17に入射する
各波長成分での入射角の差を第3実施例のものよりも小
さくすることができ、これによりコントラストを向上さ
せることができ、かつ各色の波長成分での明るさをほぼ
均一にすることができる。また、この液晶プロジェクタ
では、ホログラム13で分光された赤、緑、青の各波長
成分の光を液晶セル17の各対応する色の画素17R、
17G、17Bに入射させているので、カラーフィルタ
18がなくても、カラー画像をスクリーンに拡大投影す
ることができる。
In such a liquid crystal projector, pixels 17R, 17G and 17 of corresponding colors of the liquid crystal cell 17 are split into light beams of red, green and blue wavelength components by the hologram 13.
The light condensed toward B is the micro prism lens 2 of the refraction element 22 arranged on the incident surface side of the liquid crystal cell 17.
The light is refracted in a substantially constant direction by 2a and is incident on the pixels 17R, 17G, and 17B of the corresponding colors of the liquid crystal cell 17 substantially vertically, so that the optical characteristics of the liquid crystal are improved as compared with the third embodiment. In addition to being able to increase the apparent aperture ratio, it is possible to suppress the spread of the light emitted from the liquid crystal cell 17 to be small, which reduces the spread of the light incident on the projection lens 16 The taking-in angle of the lens 16 can be suppressed to be small, and the difference in incident angle between the respective wavelength components incident on the liquid crystal cell 17 can be made smaller than that of the third embodiment, thereby improving the contrast. In addition, the brightness of the wavelength components of each color can be made substantially uniform. Further, in this liquid crystal projector, the light of each wavelength component of red, green, and blue, which has been spectrally separated by the hologram 13, is supplied to the pixel 17R of each corresponding color of the liquid crystal cell 17,
Since the light is incident on 17G and 17B, a color image can be enlarged and projected on the screen without the color filter 18.

【0023】[第5実施例]次に、図7を参照して、こ
の発明の液晶プロジェクタの第5実施例について説明す
る。この場合にも、図1〜図3に示された第1実施例と
同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略す
る。この液晶プロジェクタでは、光源10からの光をリ
フレクタ11を介して平行光としてホログラム13に垂
直に入射させるとともに、液晶表示素子14を液晶セル
17のみで構成し、この液晶セル17とホログラム13
との間、つまり液晶セル17の入射面側に屈折素子23
を配置した構造になっている。この屈折素子23は、液
晶セル17の赤用、緑用、青用の各画素17R、17
G、17Bにそれぞれ対応するマイクロプリズムレンズ
23aをドットマトリックス状に多数配列したプリズム
レンズアレイである。各マイクロプリズムレンズ23a
は、それぞれホログラム13で分光された赤、緑、青の
各波長成分の光が液晶セル117の各対応する赤用、緑
用、青用の各画素17R、17G、17Bに向けて集光
される際に、各波長成分の光をそれぞれほぼ一定方向に
屈折させて液晶セル17の各対応する色の画素17R、
17G、17Bに垂直に近い状態で入射させるものであ
る。この場合、各マイクロプリズムレンズ23aの入射
面は、ホログラム13で分光された赤、緑、青の各波長
成分に応じて液晶セル117の各対応する色の画素17
R、17G、17Bごとにそれぞれ異なる角度の傾斜面
に形成されている。すなわち、赤用の画素17Rに対応
する赤用のマイクロプリズムレンズ23aの入射面は、
最も傾斜角度が大きく、緑用の画素17Gに対応する緑
用のマイクロプリズムレンズ23aの入射面は、赤用の
マイクロプリズムレンズ23aの入射面の傾斜角度より
も少し小さい傾斜角度で形成され、青用の画素17Bに
対応する緑用のマイクロプリズムレンズ23aの入射面
は、緑用のマイクロプリズムレンズ23aの入射面の傾
斜角度よりもさらに小さい傾斜角度で形成されている。
[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the liquid crystal projector of the present invention will be described with reference to FIG. Also in this case, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In this liquid crystal projector, the light from the light source 10 is made incident on the hologram 13 as parallel light through the reflector 11 vertically, and the liquid crystal display element 14 is composed of only the liquid crystal cell 17, and the liquid crystal cell 17 and the hologram 13 are arranged.
, That is, on the incident surface side of the liquid crystal cell 17,
It has a structure in which is arranged. The refraction element 23 includes pixels 17R, 17 for red, green, and blue of the liquid crystal cell 17, respectively.
This is a prism lens array in which a large number of micro prism lenses 23a corresponding to G and 17B are arranged in a dot matrix. Each micro prism lens 23a
Is the light of the respective wavelength components of red, green, and blue, which are respectively separated by the hologram 13, are condensed toward the corresponding pixels 17R, 17G, and 17B for red, green, and blue of the liquid crystal cell 117. At this time, the light of each wavelength component is refracted in a substantially constant direction, and the pixel 17R of each corresponding color of the liquid crystal cell 17 is
The light is incident on 17G and 17B in a state close to vertical. In this case, the incident surface of each micro-prism lens 23 a has a pixel 17 of a corresponding color of the liquid crystal cell 117 according to each wavelength component of red, green and blue separated by the hologram 13.
R, 17G, and 17B are formed on the inclined surfaces having different angles. That is, the incident surface of the red micro-prism lens 23a corresponding to the red pixel 17R is
The incident surface of the green micro-prism lens 23a corresponding to the green pixel 17G has the largest inclination angle, and is formed with an inclination angle slightly smaller than the inclination angle of the incident surface of the red micro-prism lens 23a. The incident surface of the green micro-prism lens 23a corresponding to the green pixel 17B is formed with an inclination angle smaller than the inclination angle of the incident surface of the green micro-prism lens 23a.

【0024】このような液晶プロジェクタでは、液晶セ
ル17の入射面側に配置された屈折素子23の各マイク
ロプリズムレンズ23aが液晶セル17の各画素画素1
7R、17G、17Bに対応して形成されているととも
に、各マイクロプリズムレンズ23aの入射面がホログ
ラム13で分光された赤、緑、青の各波長成分に応じて
液晶セル117の各対応する色の画素17R、17G、
17Bごとにそれぞれ異なる角度の傾斜面に形成されて
いるので、ホログラム13で赤、緑、青の各波長成分の
光に分光されて液晶セル17の各対応する色の画素17
R、17G、17Bに向けて集光される光を屈折素子2
3の各マイクロプリズムレンズ23aでそれぞれ一定方
向に屈折させて液晶セル17の各対応する色の画素17
R、17G、17Bにそれぞれ垂直に近い状態で入射さ
せることができる。このため、第4実施例のものより
も、液晶の光学特性を向上させることができるととも
に、見かけの開口率を大きくすることができるほか、液
晶セル17から出射される光の拡がりを小さく抑えるこ
とができ、このため投影レンズ16に入射する光の拡が
りが小さくなり、投影レンズ16の取り込み角を小さく
抑えることができるとともに、液晶セル17に入射する
各波長成分での入射角の差を第4実施例のものよりも小
さくすることができ、より一層、コントラストを向上さ
せることができ、かつ各色の波長成分での明るさをほぼ
均一にすることができる。また、この液晶プロジェクタ
では、ホログラム13で分光された赤、緑、青の各波長
成分の光を液晶セル17の各対応する色の画素17R、
17G、17Bに入射させているので、カラーフィルタ
18がなくても、カラー画像をスクリーンに拡大投影す
ることができる。
In such a liquid crystal projector, each micro-prism lens 23a of the refraction element 23 arranged on the incident surface side of the liquid crystal cell 17 has each pixel pixel 1 of the liquid crystal cell 17.
7R, 17G, and 17B, and the incident surface of each microprism lens 23a corresponds to each color of the liquid crystal cell 117 according to each wavelength component of red, green, and blue dispersed by the hologram 13. Pixels 17R, 17G,
Each of the pixels 17B is formed on an inclined surface having a different angle, so that the hologram 13 splits the light into wavelength components of red, green, and blue, and the pixels 17 of the corresponding color of the liquid crystal cell 17 are dispersed.
The refraction element 2 reflects the light condensed toward R, 17G, and 17B.
Each of the micro prism lenses 23a of No. 3 refracts the light in a certain direction to make the pixel 17 of each corresponding color of the liquid crystal cell 17
It is possible to make the light incident on R, 17G, and 17B in a nearly vertical state. Therefore, the optical characteristics of the liquid crystal can be improved, the apparent aperture ratio can be increased, and the spread of the light emitted from the liquid crystal cell 17 can be suppressed to be smaller than that of the fourth embodiment. Therefore, the spread of the light incident on the projection lens 16 is reduced, the capture angle of the projection lens 16 can be suppressed to be small, and the difference in the incident angle between the respective wavelength components incident on the liquid crystal cell 17 can be reduced to the fourth value. It can be made smaller than that of the embodiment, the contrast can be further improved, and the brightness in the wavelength component of each color can be made substantially uniform. Further, in this liquid crystal projector, the light of each wavelength component of red, green, and blue, which has been spectrally separated by the hologram 13, is supplied to the pixel 17R of each corresponding color of the liquid crystal cell 17,
Since the light is incident on 17G and 17B, a color image can be enlarged and projected on the screen without the color filter 18.

【0025】なお、上記第3〜第5実施例では、液晶表
示素子14を液晶セル17のみで構成した場合について
述べたが、これに限らず、第1実施例と同様に液晶セル
17とカラーフィルタ18とで構成してもよい。このよ
うにカラーフィルタ18を用いれば、色純度の向上を図
ることができる。しかも、カラーフィルタ18を用いて
も、第1実施例と同様、カラーフィルタ18の各色フィ
ルタR、G、BおよびブラックマトリックスBMによる
光の損失が少なく、光源10からの光の利用効率を向上
させることができる。
In the third to fifth embodiments described above, the case where the liquid crystal display element 14 is composed of only the liquid crystal cell 17 has been described, but the present invention is not limited to this. You may comprise with the filter 18. By using the color filter 18 in this way, the color purity can be improved. Moreover, even if the color filter 18 is used, the loss of light due to the color filters R, G, B and the black matrix BM of the color filter 18 is small, and the utilization efficiency of the light from the light source 10 is improved, as in the first embodiment. be able to.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、光源からの光をホログラによって特定の波
長成分に分光して液晶表示素子の各対応する色の画素に
集光されてほぼ垂直に入射させた上、液晶表示素子の各
画素から出射する出射光の拡散を拡散補正素子によって
抑えてほぼ一定方向に補正することにより、投影レンズ
に入射する光の拡がりを小さくし、投影レンズの取り込
み角を小さく抑えることができるとともに、液晶表示素
子に入射する各波長成分での入射角に差が生じても、拡
散補正素子によってほぼ一定方向に拡散が補正されるの
で、投影レンズに入射する各波長成分での入射角の差を
小さくでき、これによりコントラストの低下を防ぎ、各
波長成分での明るさをほぼ均一にすることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the light from the light source is separated into specific wavelength components by the hologra and is condensed on the pixels of the corresponding colors of the liquid crystal display element. The light emitted from each pixel of the liquid crystal display element is suppressed by the diffusion correction element and corrected in a substantially constant direction to reduce the spread of the light incident on the projection lens. The projection angle of the projection lens can be kept small, and even if there is a difference in the incident angle of each wavelength component incident on the liquid crystal display element, the diffusion correction element corrects the diffusion in a substantially constant direction. It is possible to reduce the difference in the incident angle between the respective wavelength components incident on the light source, thereby preventing the deterioration of the contrast and making the brightness of the respective wavelength components substantially uniform.

【0027】請求項7記載の発明によれば、光源からの
光をホログラによって特定の波長成分に分光して液晶表
示素子の各対応する色の画素に向けて集光する際に、ホ
ログラクと液晶表示素子との間に配置された屈折素子に
より、液晶表示素子の各対応する色の画素に向けてほぼ
一定方向に屈折して液晶表示素子の各対応する色の画素
にほぼ垂直に入射させるので、液晶の光学特性が向上す
るとともに、見かけの開口率を大きくすることができる
ほか、液晶表示素子からほぼ垂直に光が出射されるた
め、投影レンズに入射する光の拡がりを小さくでき、投
影レンズの取り込み角を小さく抑えることができるとと
もに、液晶表示素子に入射する各波長成分での入射角の
差を小さくでき、これによりコントラストの低下を防
ぎ、各色の波長成分での明るさをほぼ均一にすることが
できる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the light from the light source is separated into specific wavelength components by the hologra and condensed toward the pixels of the corresponding colors of the liquid crystal display element, the holograc and the liquid crystal are collected. The refraction element disposed between the display element and the liquid crystal display element refracts the light in a substantially constant direction toward the corresponding color pixel to cause the liquid crystal display element to enter the corresponding color pixel substantially vertically. In addition to improving the optical characteristics of the liquid crystal, it is possible to increase the apparent aperture ratio, and since the light is emitted almost vertically from the liquid crystal display element, it is possible to reduce the spread of the light incident on the projection lens. The angle of capture of light can be kept small, and the difference in the angle of incidence between the respective wavelength components that enter the liquid crystal display element can be reduced. It can be made substantially uniform brightness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の液晶プロジェクタの第1実施例を示
す全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a liquid crystal projector of the present invention.

【図2】図1の要部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図3】図1のホログラムとカラーフィルタの対応関係
を示す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing a correspondence relationship between the hologram of FIG. 1 and a color filter.

【図4】この発明の液晶プロジェクタの第2実施例の要
部拡大図。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of a second embodiment of the liquid crystal projector of the present invention.

【図5】この発明の液晶プロジェクタの第3実施例の要
部拡大図。
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a third embodiment of the liquid crystal projector of the present invention.

【図6】この発明の液晶プロジェクタの第4実施例の要
部拡大図。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part of a fourth embodiment of the liquid crystal projector of the present invention.

【図7】この発明の液晶プロジェクタの第5実施例の要
部拡大図。
FIG. 7 is an enlarged view of an essential part of a fifth embodiment of the liquid crystal projector of the present invention.

【図8】従来のホログラムと液晶表示素子との光路状態
を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an optical path state between a conventional hologram and a liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光源 13 ホログラム 13a 単位ホログラム 14 液晶表示素子 15 拡散補正素子 15a 単位レンズ 16 投影レンズ 17 液晶セル 17R 赤用の画素 17G 緑用の画素 17B 青用の画素 18 カラーフィルタ R 赤色フィルタ G 緑色フィルタ B 青色フィルタ 20 拡散補正素子 20a マイクロレンズ 21、22、23 屈折素子 21a 単位プリズムレンズ 22a、23a マイクロプリズムレンズ 10 Light Source 13 Hologram 13a Unit Hologram 14 Liquid Crystal Display Element 15 Diffusion Correction Element 15a Unit Lens 16 Projection Lens 17 Liquid Crystal Cell 17R Red Pixel 17G Green Pixel 17B Blue Pixel 18 Color Filter R Red Filter G Green Filter B Blue Filter 20 Diffusion correction element 20a Microlens 21, 22, 23 Refraction element 21a Unit prism lens 22a, 23a Microprism lens

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光を液晶表示素子の背面に照
射し、前記液晶表示素子に表示された画像を投影レンズ
でカラー画像として拡大投影する液晶プロジェクタにお
いて、 前記光源と前記液晶表示素子との間に配置され、前記光
源からの光を特定の波長成分に分光するとともに前記液
晶表示素子の各対応する色の画素に集光させて前記液晶
表示素子の入射面にほぼ垂直に入射させるホログラム
と、 前記液晶表示素子に配置され、前記ホログラムによって
集光された各波長成分の光の拡散をそれぞれほぼ一定方
向に補正する拡散補正素子と、 を備えたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
1. A liquid crystal projector for irradiating a back surface of a liquid crystal display element with light from a light source, and enlarging and projecting an image displayed on the liquid crystal display element as a color image by a projection lens, the light source and the liquid crystal display element. A hologram that is disposed between the light sources and splits the light from the light source into specific wavelength components and focuses the light on pixels of corresponding colors of the liquid crystal display element to make the light incident substantially perpendicularly to the incident surface of the liquid crystal display element. And a diffusion correction element which is disposed in the liquid crystal display element and corrects diffusion of light of each wavelength component condensed by the hologram in a substantially constant direction, respectively.
【請求項2】 前記拡散補正素子は、前記液晶表示素子
の赤用、緑用、青用の3色の画素からなる単位画素に対
応する単位レンズが多数配列された構造であることを特
徴とする請求項1記載の液晶プロジェクタ。
2. The diffusion correction element has a structure in which a large number of unit lenses corresponding to a unit pixel composed of red, green and blue color pixels of the liquid crystal display element are arranged. The liquid crystal projector according to claim 1.
【請求項3】 前記拡散補正素子は、前記液晶表示素子
の各画素にそれぞれ対応するマイクロレンズが多数配列
された構造であることを特徴とする請求項1記載の液晶
プロジェクタ。
3. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the diffusion correction element has a structure in which a large number of microlenses corresponding to respective pixels of the liquid crystal display element are arranged.
【請求項4】 前記液晶表示素子は液晶セルのみからな
り、この液晶セルの出射側に前記拡散補正素子が配置さ
れていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載の液晶プロジェクタ。
4. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is composed of only a liquid crystal cell, and the diffusion correction element is arranged on the exit side of the liquid crystal cell. .
【請求項5】 前記液晶表示素子は、液晶セルとカラー
フィルタとからなることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の液晶プロジェクタ。
5. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the liquid crystal display element includes a liquid crystal cell and a color filter.
【請求項6】 前記液晶セルと前記カラーフィルタとの
間に前記拡散補正素子が設けられていることを特徴とす
る請求項5記載の液晶プロジェクタ。
6. The liquid crystal projector according to claim 5, wherein the diffusion correction element is provided between the liquid crystal cell and the color filter.
【請求項7】 光源からの光を液晶表示素子の背面に照
射し、前記液晶表示素子に表示された画像を投影レンズ
でカラー画像として拡大投影する液晶プロジェクタにお
いて、 前記光源と前記液晶表示素子との間に配置され、前記光
源からの光を特定の波長成分に分光するとともに前記液
晶表示素子の各対応する色の画素に向けて集光させるホ
ログラムと、 前記ホログラムと前記液晶表示素子との間に配置され、
前記ホログラムで分光されて集光された各波長成分の光
をそれぞれほぼ一定方向に屈折させて前記液晶表示素子
の入射面にほぼ垂直に入射させる屈折素子と、 を備えたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
7. A liquid crystal projector for irradiating the back surface of a liquid crystal display element with light from a light source, and enlarging and projecting an image displayed on the liquid crystal display element as a color image by a projection lens, comprising: the light source and the liquid crystal display element. Between the hologram and the liquid crystal display element, the hologram being disposed between the hologram element and the hologram element for separating the light from the light source into specific wavelength components and condensing the light toward the pixels of each corresponding color of the liquid crystal display element. Placed in
A liquid crystal device, comprising: a refraction element that refracts light of each wavelength component separated and condensed by the hologram in a substantially constant direction and makes the light incident substantially perpendicularly to an incident surface of the liquid crystal display element. projector.
【請求項8】 前記屈折素子は、前記液晶表示素子の赤
用、緑用、青用の3色の画素からなる単位画素に対応す
る単位プリズムレンズが多数配列された構造であること
を特徴とする請求項7記載の液晶プロジェクタ。
8. The refraction element has a structure in which a large number of unit prism lenses corresponding to a unit pixel composed of red, green, and blue pixels of the liquid crystal display element are arranged. The liquid crystal projector according to claim 7.
【請求項9】 前記屈折素子は、前記液晶表示素子の各
画素にそれぞれ対応するマイクロプリズムレンズが多数
配列された構造であることを特徴とする請求項7記載の
液晶プロジェクタ。
9. The liquid crystal projector according to claim 7, wherein the refraction element has a structure in which a large number of micro-prism lenses corresponding to respective pixels of the liquid crystal display element are arranged.
【請求項10】 前記マイクロプリズムレンズの入射面
は、前記ホログラムで分光された各波長成分に応じて前
記液晶表示素子の各画素ごとに異なる角度の傾斜面に形
成されていることを特徴とする請求項9記載の液晶プロ
ジェクタ。
10. The incident surface of the micro prism lens is formed as an inclined surface having a different angle for each pixel of the liquid crystal display element according to each wavelength component dispersed by the hologram. The liquid crystal projector according to claim 9.
【請求項11】 前記液晶表示素子は、液晶セルのみ、
または液晶セルとカラーフィルタとからなることを特徴
とする請求項7〜10記載の液晶プロジェクタ。
11. The liquid crystal display device comprises a liquid crystal cell only,
Alternatively, the liquid crystal projector according to claim 7, comprising a liquid crystal cell and a color filter.
JP31565594A 1994-11-25 1994-11-25 Liquid crystal projector Pending JPH08152594A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31565594A JPH08152594A (en) 1994-11-25 1994-11-25 Liquid crystal projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31565594A JPH08152594A (en) 1994-11-25 1994-11-25 Liquid crystal projector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08152594A true JPH08152594A (en) 1996-06-11

Family

ID=18067991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31565594A Pending JPH08152594A (en) 1994-11-25 1994-11-25 Liquid crystal projector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08152594A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0825462A1 (en) * 1996-08-21 1998-02-25 Sony Corporation Holographic optical element process for its production and projection liquid crystal display apparatus using the element
US7166962B2 (en) 2004-04-09 2007-01-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Plasma display panel with improved brightness and contrast
JP2010009016A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Ind Technol Res Inst Composite light dividing device and imaging apparatus using the same
CN107357059A (en) * 2017-08-24 2017-11-17 深圳市华星光电技术有限公司 Array base palte, colored filter substrate and liquid crystal panel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0825462A1 (en) * 1996-08-21 1998-02-25 Sony Corporation Holographic optical element process for its production and projection liquid crystal display apparatus using the element
US6256123B1 (en) 1996-08-21 2001-07-03 Sony Corporation Projection liquid crystal display apparatus, process for producing holographic optical element for use in the display apparatus and holographic optical element produced by the method
US7166962B2 (en) 2004-04-09 2007-01-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Plasma display panel with improved brightness and contrast
JP2010009016A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Ind Technol Res Inst Composite light dividing device and imaging apparatus using the same
CN107357059A (en) * 2017-08-24 2017-11-17 深圳市华星光电技术有限公司 Array base palte, colored filter substrate and liquid crystal panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5098184A (en) Optical illumination system and projection apparatus comprising such a system
US5184248A (en) Image projection apparatus
US5909316A (en) Single plate projection type color liquid crystal display device
US6680762B2 (en) Projection liquid crystal display apparatus wherein overall focal point of the lens is shifted to increase effective aperture ratio
KR100250846B1 (en) Image projection apparatus
US7198376B2 (en) Illumination optical unit liquid crystal projector and production method of liquid crystal projector
JP3821622B2 (en) Projection display
KR100353321B1 (en) Optical unit and projection display device
JP3746905B2 (en) Image projector
JPH08152594A (en) Liquid crystal projector
JPH09160034A (en) Liquid crystal projector
JP2803675B2 (en) LCD projection display
JPH10111486A (en) Display device, liquid crystal panel for display device, and projection type display device
JPH08152615A (en) Liquid crystal display device
JPH0973133A (en) Transmission type screen
JPH09292821A (en) Prism sheet assembling structure for hologram illumination
JP4534443B2 (en) Optical unit and projection display device
JPH09105899A (en) Projection type display device
JP3930981B2 (en) Optical unit and projection display device
US6088076A (en) Liquid crystal display apparatus using holographic optical element
JP3543552B2 (en) Projection display device
JP3365101B2 (en) Liquid crystal display
JPH08160378A (en) Liquid crystal projector
JPH08152631A (en) Liquid crystal display device
JPH08152627A (en) Liquid crystal display device