JPH10206813A - Liquid crystal projector and driving method therefor - Google Patents

Liquid crystal projector and driving method therefor

Info

Publication number
JPH10206813A
JPH10206813A JP9006416A JP641697A JPH10206813A JP H10206813 A JPH10206813 A JP H10206813A JP 9006416 A JP9006416 A JP 9006416A JP 641697 A JP641697 A JP 641697A JP H10206813 A JPH10206813 A JP H10206813A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal panel
light
pixel
panel
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
JP9006416A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimoto Ishikawa
善元 石川
Tetsuo Sugano
哲男 菅野
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.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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 International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Priority to JP9006416A priority Critical patent/JPH10206813A/en
Publication of JPH10206813A publication Critical patent/JPH10206813A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H04N9/3117Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing two or more colours simultaneously, e.g. by creating scrolling colour bands

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a liquid crystal projector system in which resolution and luminance are satisfactory by moving incident positions of luminous fluxes of a liquid crystal panel by the amount equivalent to an integer multiple of the pitch of a pixel. SOLUTION: Positions of light beams passing through a lens array 7 on the light incident surface of a liquid crystal panel 9 are moved by the amount equivalent to the integer multiple of the pitch of the pixel. For this purpose, a moving mechanism 27 is connected to the lens array 7 and a control circuit 29 controlling the moving mechanism 27 is provided in order to control the liquid crystal panel 9. Then, the moving mechanism 27 moves the lens array 7 in parallel with the light incident surface of the panel 9 according to the position control signal generated from the control circuit 29 by the amount equivalent to the integer multiple of the pitch of the pixel of the panel 9. Since the lens array 7 is moved by the moving mechanism 27 by the amount equivalent to the integer multiple of the pitch of the pixel of the liquid crystal panel 9, a certain pixel becomes the pixel of a red color light (R), the pixel of a green color light (G) and the pixel of a blue color light (B) from time to time. Thus, three-primary colors can be expressed with one pixel just as in the case of a color sequential system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は液晶セルを光学的
変調手段として用いたプロジェクタ(液晶プロジェク
タ)に関するものである。本願発明は特に、液晶パネル
を一枚のみ用いカラー表示を行う液晶プロジェクタ(単
板式液晶プロジェクタ)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector (liquid crystal projector) using a liquid crystal cell as an optical modulator. The present invention particularly relates to a liquid crystal projector (single-panel liquid crystal projector) that performs color display using only one liquid crystal panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョン等の画像を投影して拡大表
示する装置としては長年の間CRT方式が用いられてき
た。これに対して液晶プロジェクタを用いてかかる画像
を表示する方式がある(液晶プロジェクタ方式)。液晶
プロジェクタ方式はCRT方式と比べて、色の再現範囲
が広く、小型化・軽量化が容易であり、コンバージェン
スの調整等が不要である、等の優れた特性を有してい
る。
2. Description of the Related Art A CRT system has been used for many years as an apparatus for projecting and enlarging an image on a television or the like. On the other hand, there is a method of displaying such an image using a liquid crystal projector (a liquid crystal projector method). The liquid crystal projector system has excellent characteristics such as a wide color reproduction range, easy downsizing and weight reduction, and no need for convergence adjustment or the like, as compared with the CRT system.

【0003】一方において、液晶プロジェクタ方式はC
RT方式に比べて輝度が小さい、動画表示特性が劣ると
いう表示特性上の欠点の他に、コストが高いという商業
的な欠点があった。しかし、液晶プロジェクタ方式によ
れば画面上で均一な輝度が得られる、画面のちらつきが
少ない等の表示特性上の利点があることも否めない。こ
のような両方式の比較の中で、最も問題視されるのが液
晶プロジェクタ方式のコストであった。コストの問題は
液晶プロジェクタの輝度を向上させることとも関連す
る。つまり、液晶素子自体は発光しないので、別途光源
を設ける必要があるが、高輝度の光源はそれだけコスト
も高く、また、大型化するので液晶プロジェクタ方式の
利点を生かせなくなる。
On the other hand, the liquid crystal projector system is C
In addition to the drawbacks in display characteristics such as lower luminance and inferior moving image display characteristics as compared with the RT method, there are commercial drawbacks such as higher cost. However, according to the liquid crystal projector system, it is undeniable that there are advantages in display characteristics, such as uniform brightness on the screen and less flicker on the screen. Among the two types of comparison, the most problematic one is the cost of the liquid crystal projector system. Cost issues are also associated with improving the brightness of liquid crystal projectors. In other words, since the liquid crystal element itself does not emit light, it is necessary to provide a separate light source. However, a high-luminance light source is correspondingly expensive and large, so that the advantages of the liquid crystal projector system cannot be utilized.

【0004】これに加えて、液晶素子自体のコストも問
題となっている。液晶プロジェクタ方式でカラー表示を
行う際に液晶パネルを3枚使用する方式がある(三板
式)。この方式は3枚の液晶パネルのそれぞれに赤色光
(R)、緑色光(G)、青色光(B)を入射し、これら
の液晶パネルによって変調された光を光学的に重ね合わ
せて一つの画像を得るという方式である。しかし、この
方式によれば液晶パネルを3枚使用することから深刻な
コストの問題を生じるし、また、液晶プロジェクタ方式
の本来的な利点である小型・軽量性を犠牲にすることに
なりかねない。
[0004] In addition, the cost of the liquid crystal element itself is also a problem. There is a method of using three liquid crystal panels when performing color display by a liquid crystal projector method (three-panel method). In this method, red light (R), green light (G), and blue light (B) are incident on each of three liquid crystal panels, and light modulated by these liquid crystal panels is optically superimposed on one liquid crystal panel. This is a method of obtaining an image. However, this method causes serious cost problems due to the use of three liquid crystal panels, and may sacrifice the small size and light weight, which is an inherent advantage of the liquid crystal projector method. .

【0005】そこで、近年では一枚の液晶パネルのみを
用いてカラー表示を行う方式(単板式)が主流になりつ
つある。単板式の液晶表示装置、あるいは、液晶プロジ
ェクタの代表的なものは特開昭59−230383号公
報に開示されているように、いわゆるモザイク状、スト
ライプ状等の3原色カラーフィルタパターンを備えた液
晶表示パネルに、光学系により白色光を照射する構造を
とる。しかし、この方式によれば、光が全てカラーフィ
ルタを通過するので、白色光源から出射される光のうち
のおよそ三分の一しか利用しないことになる。そこで、
単板式で三板式なみの輝度を得るためには、3倍以上明
るい光源を使用する必要があるが、装置の大型化、重量
化、高コスト化を引き起こすという問題があった。液晶
プロジェクタ方式にとってこのような光利用効率の低下
は輝度の面のみならず、コスト等の面でも致命的であ
る。
Therefore, in recent years, a system (single-plate system) for performing color display using only one liquid crystal panel is becoming mainstream. As a typical single-panel type liquid crystal display device or liquid crystal projector, as disclosed in JP-A-59-230383, a liquid crystal having a so-called mosaic or stripe color filter pattern of three primary colors is used. The display panel is configured to emit white light by an optical system. However, according to this method, since all the light passes through the color filter, only about one third of the light emitted from the white light source is used. Therefore,
In order to obtain the same brightness as a single-panel type, it is necessary to use a light source three times or more brighter, but there is a problem that the apparatus becomes large, heavy, and expensive. For the liquid crystal projector system, such a decrease in light use efficiency is fatal not only in terms of luminance but also in terms of cost and the like.

【0006】上述した輝度(光利用効率)の問題を解決
した単板式の液晶プロジェクタ方式が特開平4−605
38号公報に開示されている。この方式ではカラーフィ
ルタを除去することに成功し、カラーフィルターによる
光の吸収を皆無にしている。この方式によれば、光の進
行方向に対して微妙に異なった角度で配置された複数の
ダイクロイックミラーに白色光を照射して、R、G、B
の光束に分割し、これらR、G、Bの光束をマイクロレ
ンズアレイを介して光束ごとに異なる位置で液晶パネル
の光入射面に入射するものである(新単板方式)。本願
発明は新単板方式に係わる液晶プロジェクタを基礎とし
て、これを改良した発明である。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-605 discloses a single-panel type liquid crystal projector which solves the above-mentioned problem of luminance (light use efficiency).
No. 38 discloses this. In this method, the color filter was successfully removed, and the light absorption by the color filter was completely eliminated. According to this method, a plurality of dichroic mirrors arranged at slightly different angles with respect to the traveling direction of light are irradiated with white light, and R, G, B
And the R, G, and B light beams enter the light incident surface of the liquid crystal panel at different positions for each of the light beams via the microlens array (new single-panel system). The present invention is an improved invention based on a new single-panel liquid crystal projector.

【0007】新単板方式の液晶プロジェクタについて図
3を用いて詳しく説明する。白色光は光源1から発せら
れ、コンデンサレンズ3によって略平行な光線とされ
る。白色光はその後角度が微妙に異なる3つのダイクロ
イックミラー5によって方向を変えて液晶パネル9の位
置する方向に反射される。ダイクロイックミラー5は白
色光をR、G、Bの各色に分離するとともに、分離した
各色光を微妙に異なった方向を有する3つの方向に反射
する機能を有する。例えば、Rに係わるダイクロイック
ミラー5Rは図中θ=44.5°に配置され、Gに係わ
るダイクロイックミラー5Gはθ=45°に配置され、
Bに係わるダイクロイックミラー5Bはθ=45.5°
に配置されている。これらのダイクロイックミラー5で
分解された光はレンズアレイ7を介して、液晶パネル9
の光入射面の法線に対して微妙に異なった角度(例え
ば、−1°、0°、1°)で入射する。
The new single-panel liquid crystal projector will be described in detail with reference to FIG. White light is emitted from the light source 1 and is converted into substantially parallel light by the condenser lens 3. The white light is then reflected by the three dichroic mirrors 5 whose angles are slightly different from each other in the direction in which the liquid crystal panel 9 is located. The dichroic mirror 5 has a function of separating white light into R, G, and B colors, and reflecting the separated color lights in three directions having slightly different directions. For example, the dichroic mirror 5R related to R is arranged at θ = 44.5 ° in the figure, the dichroic mirror 5G related to G is arranged at θ = 45 °,
The dichroic mirror 5B related to B is θ = 45.5 °
Are located in The light decomposed by these dichroic mirrors 5 passes through a lens array 7 to a liquid crystal panel 9.
At a slightly different angle (for example, -1 °, 0 °, 1 °) with respect to the normal to the light incident surface of

【0008】この詳細を示すために図3の点線部20の
拡大図を図4に示す。液晶パネル9に対して入射する複
数の色ごとの光束に分離された白色光は液晶パネルのセ
ルピッチの略3倍のピッチの凹凸を有するレンズアレイ
7を通過する。レンズアレイ7の焦点は液晶パネル9の
光入射面にあわせてあり、液晶パネル9の光入射面上で
複数の光束は焦点を結び、それぞれB、G、Rの順に縞
を作る。この縞の位置に対応して液晶パネルの一つの画
素を形成すると、画素ごとに透過率を制御することによ
り、一枚の液晶パネルでカラー表示を行うことが可能と
なる。
FIG. 4 is an enlarged view of the dotted line portion 20 in FIG. 3 to show the details. The white light, which is incident on the liquid crystal panel 9 and is divided into light beams of a plurality of colors, passes through a lens array 7 having irregularities with a pitch approximately three times the cell pitch of the liquid crystal panel. The focal point of the lens array 7 is adjusted to the light incident surface of the liquid crystal panel 9, and a plurality of light beams are focused on the light incident surface of the liquid crystal panel 9 to form stripes in the order of B, G, and R, respectively. When one pixel of the liquid crystal panel is formed corresponding to the position of the stripe, it is possible to perform color display with one liquid crystal panel by controlling the transmittance for each pixel.

【0009】図3に戻ると、このように液晶パネル9で
画素ごとに変調を受けた光は液晶パネルを制御された透
過率で透過し、フィールドレンズ11によって収束を受
けた後に、投射レンズ13によって拡大されてスクリー
ン15に投影される。
Returning to FIG. 3, the light that has been modulated for each pixel in the liquid crystal panel 9 passes through the liquid crystal panel at a controlled transmittance, and is converged by the field lens 11 before being projected by the projection lens 13. And projected on the screen 15.

【0010】かかる新単板方式はカラー表示を行うに際
してカラーフィルタを除去することにより高輝度を実現
できるという点で画期的なものである。しかし、単板式
と同様に液晶パネルの3つの画素によって一つのカラー
画素を構成するために、三板式に比べて液晶パネル自体
の解像度を3倍に高めなければならないという問題があ
った。例えば、新単板方式ではVGAの横640ドッ
ト、縦480ドットのカラー表示には92万セルを有す
る液晶パネルが必要であるが、このような液晶パネルは
極めて高価となる上に、薄膜トランジスタ(TFT)や
配線の占める割合が高くなるために開口率が低くなり、
投射画面が暗くなる。この問題を解決しようとすると、
パネルの大型化を図ることになるが、レンズ、ミラーの
周辺部品の大型化により、軽量・小型という液晶プロジ
ェクタ本来の利点を殺してしまうことになる。
[0010] Such a new single-panel system is epoch-making in that high luminance can be realized by removing a color filter when performing color display. However, in order to form one color pixel by three pixels of the liquid crystal panel as in the single-panel type, there is a problem that the resolution of the liquid crystal panel itself must be tripled as compared with the three-panel type. For example, in the new single-panel system, a liquid crystal panel having 920,000 cells is required for VGA color display of 640 dots in width and 480 dots in height, but such a liquid crystal panel is extremely expensive and has a thin film transistor (TFT). ) And the proportion of wiring is high, so the aperture ratio is low,
The projection screen becomes dark. When trying to solve this problem,
Although the size of the panel is increased, the peripheral components of the lens and the mirror are increased in size.

【0011】新単板方式のこのような欠点を解消するた
めに、解像度を上げることなく、一枚の液晶パネルでカ
ラー表示を実現する方法としては、近年開発された強誘
電性液晶などの高速応答性液晶材料を用いた液晶パネル
を用いた図5のような構造のものが考えられる。この方
式はダイクロイックミラーを複数用いることによって色
を分離するのではなく、回転カラーフィルタ17に白色
光を通過させることによって色を分離し、液晶パネル9
の一画素を順次R、G、B各色に使用する方式(色順次
方式)である。この方式では液晶パネル一画素で一つの
カラー画素を目の残像による錯覚を利用して作り出すの
で、新単板方式のような解像度の問題は生じない。な
お、図3において説明した他の構成部品については基本
的には同様の機能を有するので、同一の付番を付した。
In order to eliminate such disadvantages of the new single-panel system, a method of realizing color display with a single liquid crystal panel without increasing the resolution has been developed by using a recently developed ferroelectric liquid crystal or the like. A structure as shown in FIG. 5 using a liquid crystal panel using a responsive liquid crystal material can be considered. This method does not separate colors by using a plurality of dichroic mirrors, but separates colors by passing white light through a rotating color filter 17.
Is a method of sequentially using one pixel for each of R, G, and B colors (color sequential method). In this method, one color pixel is formed by one pixel of the liquid crystal panel by using an illusion caused by an afterimage of an eye, so that the resolution problem unlike the new single panel method does not occur. The other components described with reference to FIG. 3 have basically the same functions, and thus are assigned the same numbers.

【0012】確かに色順次方式によれば、新単板方式に
比べて解像度が向上し、また、装置の大型化、高コスト
化の問題は少ない。しかし、色の分離のためにカラーフ
ィルタを用いているので、旧単板方式の欠点である輝度
が低いという問題を抱えることになる。
Certainly, according to the color sequential system, the resolution is improved as compared with the new single-plate system, and there are few problems of an increase in size and cost of the apparatus. However, since a color filter is used for color separation, there is a problem that the luminance is low, which is a drawback of the old single plate system.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、現在知
られている液晶プロジェクタの各方式は解像度、輝度の
いずれかの点で問題があり、これらを全て満たす方式は
知られていない。本願発明では新単板方式を基本としつ
つ、色順次方式の利点を取り入れ、これら両方式を融合
して、解像度、輝度が良好な液晶プロジェクタ方式を考
案することを課題とする。より具体的に言うと、本願発
明の第一の目的は新単板方式の液晶プロジェクタにおい
て一つの画素で複数の色を順次表現できるようにして、
高解像度を有する液晶プロジェクタを提供することであ
る。また、本願発明の第ニの目的は色順次方式の液晶プ
ロジェクタにおいてカラーフィルタを除去し、輝度の高
い液晶プロジェクタを提供することである。本願発明の
第三の目的は高輝度、高解像度を実現しつつ、液晶プロ
ジェクタ方式の利点である小型・軽量性を損なわない液
晶プロジェクタを提供することである。
As described above, each of the currently known liquid crystal projector systems has a problem in either resolution or luminance, and a system which satisfies all of them is not known. It is an object of the present invention to devise a liquid crystal projector system having good resolution and luminance by incorporating the advantages of the color sequential system while incorporating the new single-panel system as a base, and combining these two systems. More specifically, a first object of the present invention is to enable a plurality of colors to be sequentially expressed by one pixel in a new single-panel liquid crystal projector,
An object of the present invention is to provide a liquid crystal projector having a high resolution. A second object of the present invention is to provide a liquid crystal projector with high luminance by removing a color filter in a color sequential type liquid crystal projector. A third object of the present invention is to provide a liquid crystal projector which realizes high brightness and high resolution and does not impair the small size and light weight which are advantages of the liquid crystal projector system.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願発明の上述した課題
は、白色光を発する光源と、白色光を複数の色の光束に
分解し、光束を異なった角度で反射する分離反射機構
と、光束に光学的な変調を与える液晶パネルと、光束を
液晶パネルのそれぞれの画素に収束して入射するレンズ
機構と、液晶パネルから出射した光束を拡大投影する機
構と、光束の液晶パネルの入射位置を画素のピッチの整
数倍分移動する移動機構と、を有する液晶プロジェクタ
によって解決することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light source that emits white light, a separating / reflecting mechanism that separates white light into light beams of a plurality of colors, and reflects the light beams at different angles. A liquid crystal panel that applies optical modulation to the liquid crystal panel, a lens mechanism that focuses the light beam on each pixel of the liquid crystal panel, and a mechanism that enlarges and projects the light beam emitted from the liquid crystal panel. The problem can be solved by a liquid crystal projector having a moving mechanism that moves by an integral multiple of the pixel pitch.

【0015】このときに、移動機構として好適な例はレ
ンズ機構と接続され、レンズ機構を液晶パネルの光入射
面と平行な方向に移動する作用を有するものである。ま
た、移動機構はそれぞれの画素に出現する色が時間的に
均等になるように制御して光束の液晶パネル上への入射
位置を移動することが望ましい。この移動機構の位置は
移動機構に接続された制御回路から発せられる位置制御
信号によって規定され、液晶パネルの画素ごとの透過率
は制御回路から発せられる透過率制御信号によって規定
される。制御回路は位置制御信号と透過率制御信号とを
同期することによってまとまりのある画像を作り出す。
At this time, a preferred example of the moving mechanism is connected to a lens mechanism, and has an action of moving the lens mechanism in a direction parallel to the light incident surface of the liquid crystal panel. Further, it is desirable that the movement mechanism controls the color appearing in each pixel so as to be temporally uniform to move the position where the light flux enters the liquid crystal panel. The position of the moving mechanism is defined by a position control signal issued from a control circuit connected to the moving mechanism, and the transmittance for each pixel of the liquid crystal panel is defined by a transmittance control signal issued from the control circuit. The control circuit creates a coherent image by synchronizing the position control signal and the transmittance control signal.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本願発明の一つの実施の形態を図
1に示す。従来技術で説明した構成要素のうち、本願発
明の実施の形態においても同一の機能を有するものにつ
いては同一の付番を付している。本願発明の基本的な構
造は新単板方式と同一である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows one embodiment of the present invention. Of the components described in the related art, those having the same function in the embodiment of the present invention are given the same reference numerals. The basic structure of the present invention is the same as that of the new single plate system.

【0017】つまり、光源1から発せられた白色光がコ
ンデンサレンズ3によって略平行な光線とされ、その
後、角度が微妙に異なる3つのダイクロイックミラー5
によって白色光は複数の色の光束に分離され、それぞれ
の光束は異なった方向で液晶パネル9の位置する方向に
反射される。ダイクロイックミラー5で分離された光は
レンズアレイ7を介して、液晶パネル9に対して微妙に
異なった角度(例えば、−1°、0°、1°)で入射す
る。液晶パネル9に対して入射する分離された白色光は
液晶パネルのセルピッチの略3倍のピッチの凹凸を有す
るレンズアレイ7を通過することによって液晶パネル9
上で焦点を結び、それぞれB、G、Rの順に縞を作る。
この縞の位置に対応して液晶パネルの一つの画素を形成
し、画素ごとに透過率を制御することにより、一枚の液
晶パネルでカラー表示を行うことが可能となる。そし
て、液晶パネル9で画素ごとに変調を受けた光は液晶パ
ネルを制御された透過率で透過し、フィールドレンズ1
1によって収束を受けた後に、投射レンズ13によって
拡大されてスクリーン15に投影される。以上の点につ
いては、新単板方式をそのまま踏襲したものである。
That is, the white light emitted from the light source 1 is converted into substantially parallel light by the condenser lens 3, and thereafter, the three dichroic mirrors 5 whose angles are slightly different from each other are obtained.
As a result, white light is separated into light beams of a plurality of colors, and each light beam is reflected in a different direction in the direction in which the liquid crystal panel 9 is located. The light separated by the dichroic mirror 5 enters the liquid crystal panel 9 via the lens array 7 at slightly different angles (for example, -1 °, 0 °, 1 °). The separated white light incident on the liquid crystal panel 9 passes through the lens array 7 having irregularities with a pitch approximately three times as large as the cell pitch of the liquid crystal panel.
Focus on the above and make stripes in the order of B, G, R respectively.
By forming one pixel of the liquid crystal panel corresponding to the position of the stripe and controlling the transmittance for each pixel, it is possible to perform color display with one liquid crystal panel. Light modulated by the liquid crystal panel 9 for each pixel passes through the liquid crystal panel at a controlled transmittance, and the field lens 1
After being converged by 1, it is enlarged by the projection lens 13 and projected on the screen 15. These points are based on the new veneer method.

【0018】しかし、本願発明ではレンズアレイ7を通
過した光の液晶パネル9の光入射面上の位置を画素のピ
ッチの整数倍分移動させる点が異なる。本願発明の実施
の形態においてはこのためにレンズアレイ7に対して移
動機構27を接続し、移動機構27と液晶パネル9を制
御するために制御回路29を設けた。移動機構27は制
御回路29から発せられる位置制御信号に従って、レン
ズアレイ7を液晶パネル9の光入射面と平行に液晶パネ
ル9の画素のピッチの整数倍移動する機能を有する。移
動機構27の具体的な実施の態様としては例えば、リニ
アステッピングモータによる駆動、ボイスコイルモータ
と位置センサーとの組み合わせによる駆動などが考えら
れる。レンズアレイ7は移動機構27によって液晶パネ
ル9の画素のピッチの整数倍移動するので、ある画素が
時刻によってRの画素になったり、Gの画素になった
り、Bの画素になったりする。従って、一つの画素で色
順次方式と同様に、3原色を表現することが可能となる
ので新単板方式の欠点である解像度の問題が解消される
とともに、カラーフィルタを全く用いることなくこれを
実現するので色順次方式のように輝度を犠牲にしない。
当該画素の隣の画素は同様に、Gの画素として作用する
時刻から始まり、Bの画素、Rの画素というように順次
色調を変える。そして、このような画素単位の色調の変
化と同期して制御回路29からは画素ごとの透過率を変
化させるべく透過率制御信号が液晶パネル9に対して供
給される。従って、液晶プロジェクタ全体として一つの
まとまりのある画像を表示することが可能となる。
However, the present invention is different in that the position of the light passing through the lens array 7 on the light incident surface of the liquid crystal panel 9 is moved by an integral multiple of the pixel pitch. In the embodiment of the present invention, a moving mechanism 27 is connected to the lens array 7 for this purpose, and a control circuit 29 is provided to control the moving mechanism 27 and the liquid crystal panel 9. The moving mechanism 27 has a function of moving the lens array 7 in parallel with the light incident surface of the liquid crystal panel 9 by an integral multiple of the pixel pitch of the liquid crystal panel 9 in accordance with a position control signal issued from the control circuit 29. As specific embodiments of the moving mechanism 27, for example, driving by a linear stepping motor, driving by a combination of a voice coil motor and a position sensor, and the like can be considered. Since the lens array 7 is moved by an integral multiple of the pitch of the pixels of the liquid crystal panel 9 by the moving mechanism 27, a certain pixel becomes an R pixel, a G pixel, or a B pixel depending on the time. Therefore, the three primary colors can be expressed by one pixel in the same manner as in the color sequential system, so that the resolution problem, which is a drawback of the new single-chip system, is solved, and this can be achieved without using a color filter at all. Since it is realized, luminance is not sacrificed unlike the color sequential method.
Similarly, the color of the pixel next to the pixel starts at the time when the pixel functions as a G pixel, and sequentially changes color tones such as a B pixel and an R pixel. Then, a transmittance control signal is supplied to the liquid crystal panel 9 from the control circuit 29 to change the transmittance of each pixel in synchronization with the change of the color tone of each pixel. Therefore, it is possible to display one coherent image as the whole liquid crystal projector.

【0019】本願発明の実施の態様の作用について図2
を用いて説明する。まず、図2(b)に示すように、あ
る時刻t1でレンズアレイ7のある領域30を通過する
光が縞を構成する3つの画素31、32、33がそれぞ
れB、G、Rの状態にあると仮定する。その後、時刻t
2においてレンズアレイ7が左方向に1画素分移動した
場合を図2(a)に示す。このとき、レンズアレイ7の
領域30を通過した光束のうちGに係わるものは画素3
1を照射し、Rに係わるものは画素32を照射する。ま
た、レンズアレイ7の領域30を通過した光束のうちB
に係わるものは図2(b)では表示されていなかった画
素31に隣接する画素35を照射することになる。ま
た、画素33はレンズアレイ7の領域30の右隣の領域
40を通過する光束のうちBに係わるものによって照射
される。従って、画素31、32、33に着目すれば、
これらの画素は図2(b)の左からB、G、Rの状態の
配列から図2(a)の左からG、R、Bの状態の配列へ
と変化したことになる。
FIG. 2 shows the operation of the embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2 (b), each of the three pixels 31, 32, and 33 B that light passing through the region 30 of the lens array 7 at a certain time t 1 constitutes a stripe, G, R-state Suppose that Then, at time t
The case where the lens array 7 is moved one pixel to the left in 2 shown in FIG. 2 (a). At this time, of the luminous fluxes that have passed through the area 30 of the lens array 7,
1 is illuminated, and those related to R illuminate the pixel 32. Also, of the luminous flux passing through the area 30 of the lens array 7, B
2 irradiates a pixel 35 adjacent to the pixel 31 which is not displayed in FIG. 2B. The pixel 33 is illuminated by a light flux passing through the area 40 on the right side of the area 30 of the lens array 7 relating to B. Therefore, if attention is paid to the pixels 31, 32, and 33,
These pixels have changed from the arrangement of the states of B, G, and R from the left of FIG. 2B to the arrangement of G, R, and B from the left of FIG. 2A.

【0020】同様に時刻t3においてレンズアレイ7を
右方向に1画素分移動した場合を図2(c)に示す。こ
のとき、レンズアレイ7の領域30を通過した光束のう
ちBに係わるものは画素32を照射し、Gに係わるもの
は画素33を照射する。また、レンズアレイ7の領域3
0を通過した光束のうちRに係わるものは図2(b)で
は表示されていなかった画素33に隣接する画素36を
照射することになる。また、画素31はレンズアレイ7
の領域30の左隣の領域50を通過する光束のうちRに
係わるものによって照射される。従って、画素31、3
2、33に着目すれば、これらの画素は図2(b)の左
からB、G、Rの状態の配列から図2(c)の左から
R、B、Gの状態の配列へと変化したことになる。
Similarly, FIG. 2C shows a case where the lens array 7 is moved rightward by one pixel at time t 3 . At this time, of the luminous fluxes that have passed through the area 30 of the lens array 7, those associated with B illuminate the pixel 32, and those associated with G illuminate the pixel 33. The area 3 of the lens array 7
Of the luminous fluxes that have passed through 0, those associated with R illuminate the pixels 36 adjacent to the pixels 33 that were not displayed in FIG. 2B. In addition, the pixel 31 is the lens array 7
Of the light beam passing through the region 50 on the left of the region 30 of the region 30 is irradiated with R. Therefore, the pixels 31, 3
Focusing on 2, 33, these pixels change from the arrangement of B, G, and R states from the left in FIG. 2B to the arrangement of R, B, and G states from the left in FIG. 2C. It will be done.

【0021】図2(b)に示したレンズアレイ7の位置
を0と仮定して、図2(a)に示したレンズアレイ7の
位置を左方向を負として−1とし、また、図2(c)に
示したレンズアレイ7の位置を右方向を正として1とす
る。そうすると、例えば0→−1→1→0→−1→1・
・・と繰返しレンズアレイ7を移動することによって、
画素31はB→G→R→B→G→Rと変化する。同様
に、画素32はG→R→B→G→R→Bと変化し、画素
33はR→B→G→R→B→Gと変化することになる。
そして、このような各時刻t1〜t3における各画素の色
の変化に対応して各画素に所望の電位を付与し、透過率
を制御することで1画素がカラーの1画素であるような
カラー画像を再現することができる。一つの画素に出現
する色を順次変えてカラー表示を行うという点は色順次
方式と同様の特徴を有する。
Assuming that the position of the lens array 7 shown in FIG. 2B is 0, the position of the lens array 7 shown in FIG. The position of the lens array 7 shown in FIG. Then, for example, 0 → -1 → 1 → 0 → -1 → 1.
.. by repeatedly moving the lens array 7,
The pixel 31 changes in the order of B → G → R → B → G → R. Similarly, the pixel 32 changes as G → R → B → G → R → B, and the pixel 33 changes as R → B → G → R → B → G.
Then, as such in each pixel in response to a change in color of each pixel at each time t 1 ~t 3 to impart a desired potential, 1 pixel by controlling the transmittance is 1 pixel color Color images can be reproduced. The point that color display is performed by sequentially changing the color appearing in one pixel has the same feature as the color sequential method.

【0022】レンズアレイ7の動かし方としては時間的
な平均をとった場合に各画素に均等にR、G、Bが表れ
るようにすることが好ましい。R、G、Bを均等に出現
させる他の移動のパターンとしては例えば、レンズアレ
イ7の位置を上述したように定義して、0→1→2→3
→4→5→5→4→3→2→1→0・・・というパター
ンも考えうる。
As a method of moving the lens array 7, it is preferable that R, G, and B appear uniformly in each pixel when a time average is taken. As another movement pattern for causing R, G, and B to appear evenly, for example, the position of the lens array 7 is defined as described above, and 0 → 1 → 2 → 3
A pattern of → 4 → 5 → 5 → 4 → 3 → 2 → 1 → 0...

【0023】もっとも、動画表示特性を重視するような
場合は必ずしもR、G、Bが均等に出現することにこだ
わる必要もない。例えば0→−1→0→1→0→−1→
0→1・・・と繰返しレンズアレイ7を移動することも
可能である。この場合は、例えば画素31はB→G→B
→R→B→G→B→Rと変化し、Bを表示する時間が
R、Gを表示する時間に比べて2倍となる。従って、画
質の点では劣るが、一つの駆動ごとのレンズアレイ7の
移動距離が短くなるので、より応答性のよい動画表示が
可能となる。
However, when importance is placed on the moving image display characteristics, it is not always necessary to stick to the appearance of R, G, and B evenly. For example, 0 → -1 → 0 → 1 → 0 → -1 →
It is also possible to move the lens array 7 repeatedly as 0 → 1. In this case, for example, the pixel 31 is B → G → B
→ R → B → G → B → R, and the time to display B is twice as long as the time to display R and G. Therefore, although the image quality is inferior, the moving distance of the lens array 7 for each drive becomes shorter, so that a more responsive moving image can be displayed.

【0024】また、以上の説明ではレンズアレイを移動
することによって光束の液晶パネルに対する入射位置を
変えたが、他の方法もとることも可能である。例えば、
レンズアレイを静止しておき液晶パネルを動かす方法、
レンズアレイと液晶パネルを両方同時に動かす方法、ダ
イクロイックミラーを全体的に傾け反射方向をずらす方
法、ダイクロイックミラーとレンズアレイとの間にガル
バノミラー、可変形状プリズム等を挿入し光束を偏向さ
せる方法等が考えられる。つまり、結果として光束の液
晶パネル上への入射位置を画素ピッチの整数倍分移動す
る手段であれば本願発明の趣旨は達成可能である。
In the above description, the incident position of the light beam on the liquid crystal panel is changed by moving the lens array. However, other methods can be used. For example,
How to move the LCD panel while keeping the lens array stationary,
A method of moving both the lens array and the liquid crystal panel simultaneously, a method of tilting the dichroic mirror as a whole and shifting the reflection direction, and a method of inserting a galvano mirror, a deformable prism, etc. between the dichroic mirror and the lens array to deflect the light beam, etc. Conceivable. In other words, as long as the means for moving the incident position of the light beam on the liquid crystal panel by an integral multiple of the pixel pitch, the purpose of the present invention can be achieved.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、本願発明によれば新単板
方式を基本としつつ、色順次方式の利点を取り入れてい
るので、解像度、輝度において優れた液晶プロジェクタ
を提供することが可能である。
As described above, according to the present invention, a liquid crystal projector excellent in resolution and brightness can be provided because the advantages of the color sequential system are adopted while the new single-panel system is basically used. is there.

【0026】より具体的に言うと、本願発明は色順次方
式の液晶プロジェクタを基調としつつ、カラーフィルタ
を除去し、その代わりにダイクロイックミラーによる色
分離を行っているので、色順次方式の液晶プロジェクタ
の欠点である輝度の低さを解消した液晶プロジェクタを
提供することができる。
More specifically, the present invention is based on a color-sequential type liquid crystal projector while removing a color filter and performing color separation by a dichroic mirror instead. It is possible to provide a liquid crystal projector in which the low brightness which is a drawback of the above is eliminated.

【0027】また、本願発明は新単板方式の液晶プロジ
ェクタを基調としつつ、一つの画素で3つの色を順次表
現できるようにするために、回転形のカラーフィルタを
用いる代わりに、レンズアレイを液晶パネルの表面と平
行な方向に移動する。従って、新単板方式の液晶プロジ
ェクタの欠点である解像度の低さを解消した液晶プロジ
ェクタを提供することができる。
Further, the present invention is based on a new single-panel type liquid crystal projector and uses a lens array instead of using a rotary color filter so that three colors can be sequentially expressed by one pixel. It moves in a direction parallel to the surface of the liquid crystal panel. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal projector that has solved the problem of low resolution, which is a disadvantage of the new single-panel liquid crystal projector.

【0028】さらに、本願発明では単一の液晶パネルを
用いて高輝度、高解像度のカラー表示を実現しているの
で、CRT方式に比べた場合の液晶プロジェクタ方式の
本来の利点である小型・軽量性を損なわないカラー表示
装置を提供することができる。
Further, in the present invention, a high-brightness, high-resolution color display is realized by using a single liquid crystal panel. A color display device that does not impair the performance can be provided.

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

【図1】本願発明の一つの実施の態様を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the present invention.

【図2】本願発明の実施の態様に係わるレンズアレイと
液晶パネルの画素との位置関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship between a lens array and pixels of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来の新単板方式に係わる液晶プロジェクタの
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional liquid crystal projector according to a new single-panel system.

【図4】新単板方式に係わる液晶プロジェクタのレンズ
アレイと液晶パネルの画素との位置関係を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between a lens array of a liquid crystal projector and pixels of a liquid crystal panel according to a new single panel system.

【図5】従来の色順次方式に係わる液晶プロジェクタの
模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a liquid crystal projector according to a conventional color sequential system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 3 コンデンサレンズ 5 ダイクロイックミラー 7 レンズアレイ 9 液晶パネル 11 フィールドレンズ 13 投射レンズ 15 スクリーン 27 レンズアレイ移動機構 29 制御回路 31、32、33 液晶パネル上の画素 Reference Signs List 1 light source 3 condenser lens 5 dichroic mirror 7 lens array 9 liquid crystal panel 11 field lens 13 projection lens 15 screen 27 lens array moving mechanism 29 control circuit 31, 32, 33 pixels on liquid crystal panel

フロントページの続き (72)発明者 菅野 哲男 神奈川県藤沢市藤沢1031 株式会社アプテ ィ内Continued on the front page (72) Inventor Tetsuo Kanno 1031 Fujisawa, Fujisawa-shi, Kanagawa Prefecture Apty Inc.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】白色光を発する光源と、 前記白色光を複数の色の光束に分解し、前記光束を異な
った角度で反射する分離反射機構と、 前記光束に光学的な変調を与える液晶パネルと、 前記光束を前記液晶パネルのそれぞれの画素に収束して
入射するレンズ機構と、 前記液晶パネルから出射した前記光束を拡大投影する機
構と、 前記光束の前記液晶パネルの入射位置を前記画素のピッ
チの整数倍分移動する移動機構と、 を有する液晶プロジェクタ。
A light source that emits white light; a separation / reflection mechanism that separates the white light into light beams of a plurality of colors and reflects the light beams at different angles; and a liquid crystal panel that optically modulates the light beams. A lens mechanism for converging and entering the light flux into each pixel of the liquid crystal panel; a mechanism for enlarging and projecting the light flux emitted from the liquid crystal panel; and an incident position of the light flux on the liquid crystal panel for the pixel. A liquid crystal projector comprising: a moving mechanism that moves by an integral multiple of the pitch;
【請求項2】前記移動機構は前記レンズ機構と接続さ
れ、前記レンズ機構を前記液晶パネルの光入射面と平行
な方向に移動する、請求項1の液晶プロジェクタ。
2. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein said moving mechanism is connected to said lens mechanism, and moves said lens mechanism in a direction parallel to a light incident surface of said liquid crystal panel.
【請求項3】前記移動機構は前記画素に出現する前記色
が時間的に均等になるように制御して前記入射位置を移
動する、請求項1の液晶プロジェクタ。
3. The liquid crystal projector according to claim 1, wherein the moving mechanism moves the incident position by controlling the colors appearing in the pixels to be temporally uniform.
【請求項4】白色光を発する光源と、前記白色光を複数
の色の光束に分解し、前記光束を異なった角度で反射す
る分離反射機構と、前記光束を収束するレンズ機構と、
前記レンズ機構によって収束された光束に光学的な変調
を与える液晶パネルと、前記液晶パネルから出射した前
記光束を拡大投影する機構と、を具備する液晶プロジェ
クタの駆動方法であって、前記レンズ機構を前記液晶パ
ネルの光入射面と平行な方向に移動して、前記液晶パネ
ルの画素に時間的に均等に前記複数の色が出現するよう
にする、液晶プロジェクタの駆動方法。
4. A light source that emits white light, a separating / reflecting mechanism that separates the white light into light beams of a plurality of colors and reflects the light beams at different angles, and a lens mechanism that converges the light beams.
A method of driving a liquid crystal projector, comprising: a liquid crystal panel for optically modulating a light beam converged by the lens mechanism; and a mechanism for enlarging and projecting the light beam emitted from the liquid crystal panel. A method of driving a liquid crystal projector, wherein the method moves in a direction parallel to a light incident surface of the liquid crystal panel so that the plurality of colors appear evenly and temporally in pixels of the liquid crystal panel.
【請求項5】前記光束の前記液晶パネル上への入射位置
を前記液晶パネルに係わる画素のピッチの整数倍の距離
分、一回の駆動で移動する、請求項4の液晶プロジェク
タの駆動方法。
5. The driving method for a liquid crystal projector according to claim 4, wherein the position of incidence of the light beam on the liquid crystal panel is moved by a single drive by a distance that is an integral multiple of a pitch of pixels related to the liquid crystal panel.
JP9006416A 1997-01-17 1997-01-17 Liquid crystal projector and driving method therefor Pending JPH10206813A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9006416A JPH10206813A (en) 1997-01-17 1997-01-17 Liquid crystal projector and driving method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9006416A JPH10206813A (en) 1997-01-17 1997-01-17 Liquid crystal projector and driving method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10206813A true JPH10206813A (en) 1998-08-07

Family

ID=11637776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9006416A Pending JPH10206813A (en) 1997-01-17 1997-01-17 Liquid crystal projector and driving method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10206813A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005004223A (en) * 2003-06-13 2005-01-06 Samsung Electronics Co Ltd Highly efficient projection system and color image forming method
JP2005352392A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Ricoh Co Ltd Microlens array, spatial optical modulation device, and projector apparatus
US7046309B2 (en) 2001-11-19 2006-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Single panel type video display
JP2006189700A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Toppan Printing Co Ltd Projector and rear projection type display apparatus
KR100636089B1 (en) * 1999-05-11 2006-10-19 삼성전자주식회사 Reflection type color projector
JP2007509367A (en) * 2003-10-16 2007-04-12 トムソン ライセンシング Color projection system with pixel shift
JP2008517345A (en) * 2004-10-20 2008-05-22 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. Pixelated color management display

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100636089B1 (en) * 1999-05-11 2006-10-19 삼성전자주식회사 Reflection type color projector
US7046309B2 (en) 2001-11-19 2006-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Single panel type video display
JP2005004223A (en) * 2003-06-13 2005-01-06 Samsung Electronics Co Ltd Highly efficient projection system and color image forming method
JP2007509367A (en) * 2003-10-16 2007-04-12 トムソン ライセンシング Color projection system with pixel shift
JP4839218B2 (en) * 2003-10-16 2011-12-21 トムソン ライセンシング Pixel shift color projection system
JP2005352392A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Ricoh Co Ltd Microlens array, spatial optical modulation device, and projector apparatus
JP2008517345A (en) * 2004-10-20 2008-05-22 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. Pixelated color management display
JP2006189700A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Toppan Printing Co Ltd Projector and rear projection type display apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4123295B2 (en) Illumination apparatus, projection display apparatus, and driving method thereof
US7185990B2 (en) Projection display apparatus
US7401927B2 (en) Method of illumination and display apparatus
US6508554B2 (en) Projection-type image display apparatus
KR100424766B1 (en) Apparatus for projection image
JPH10260375A (en) Liquid crystal projector and its driving method
JP2002122808A (en) Projection type display device
JPH10206813A (en) Liquid crystal projector and driving method therefor
JP2005043854A (en) Projection image display apparatus
JP3972708B2 (en) Illumination apparatus, projection display apparatus, and driving method thereof
KR100590266B1 (en) Projection System having Three Color Wheel
JP2000147696A (en) Projector
JPH0695063A (en) Control method of projection display device
JPH07168147A (en) Projector device
JP2006349713A (en) Projector
JP2001356287A (en) Color image display device and projection type image display device
JPH0695062A (en) Control method of projection type display device
JP2002341436A (en) Projection type display device
JP3089171B2 (en) Color liquid crystal display
JPH08304753A (en) Liquid crystal projector
JP2001100147A (en) Projection type display device
JP2000298254A (en) Projection-type display device
JPH08327965A (en) Projector device
JPH08313864A (en) Projector device
JP2008122767A (en) Projection type display device