JP2001194737A

JP2001194737A - 液晶プロジェクタ

Info

Publication number: JP2001194737A
Application number: JP2000003166A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Muroya; 宏明室屋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】３板式と単板式の特徴を組み合わせることに
より、両者の長所を生かすとともに、両者の欠点を緩和
する。【解決手段】３色光源１００から出射されたＲ、Ｇ、
Ｂの各色成分光は、Ｒ光とＢ光が第１液晶表示装置１１
０に入射され、この第１液晶表示装置１１０によってそ
れぞれ変調される。また、Ｇ光は第２液晶表示装置１２
０に入射され、この第２液晶表示装置１２０によって変
調される。第１液晶表示装置１１０は、マイクロレンズ
２３０の１つのレンズ面２３０Ａに２つの撮像画素に対
応して設け、Ｒ、Ｂの２色成分光を各画素に導く。ま
た、第２液晶表示装置１２０は、マイクロレンズ３３０
の１つのレンズ面３３０Ａに１つの撮像画素に対応して
設け、Ｇ色成分光を各画素に導く。第１液晶表示装置１
１０と第２液晶表示装置１２０とによって２板式の液晶
プロジェクタを構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置を用
いてスクリーンにカラー画像表示を行う液晶プロジェク
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、単板式の液晶プロジェクタと
３板式の液晶プロジェクタが知られている。単板式の液
晶プロジェクタは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３色成分光に対応する３組の液晶画素を互いに
隣接した状態で１つの液晶パネルに設け、マイクロレン
ズを介して各色成分光をそれぞれに対応する液晶画素に
導くことにより、各色成分光を液晶画素によって変調す
ることにより、１枚の液晶パネルで３色成分光のカラー
画像を得るようにしたものである。

【０００３】図６は、単板式の液晶プロジェクタの構成
例を示す断面図であり、図６（Ａ）は液晶プロジェクタ
の全体構成、図６（Ｂ）は液晶パネルとマイクロレンズ
の内部構成を示している。図６（Ａ）において、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３色成分光は、それぞれ光源２４から出射さ
れ、ミラー２６Ａ〜２６Ｃを介して液晶パネル３０に供
給される。また、液晶パネル３０から出た光は、投写レ
ンズ２８を通してスクリーン（図示せず）に投写され
る。図６（Ｂ）において、液晶パネル３０は、ＴＦＴ３
８を設けた透明基板３２とマイクロレンズ４０を設けた
透明基板４２との間に液晶２２を封入したものである。
なお、各基板３２、４２には、透明電極３４、４４や配
向膜３６、４６が設けられている。

【０００４】また、マイクロレンズ４０の１つのレンズ
面４０Ａは、３つの撮像画素に対応しており、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３色成分光を各画素に導くようになっている。すな
わち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分光は、矢線Ｒ及びＲ’、Ｇ
及びＧ’、Ｂ及びＢ’で示すように、それぞれの入射角
度をもって、ほぼ平行光の状態で１つのレンズ面４０Ａ
に入射される。そして、このレンズ面４０Ａで集光、屈
折され、各色成分に対応する撮像画素に分配され、液晶
パネル３０から出射される。

【０００５】一方、３板式の液晶プロジェクタは、現在
主流となっているものである。図７は、３板式の液晶プ
ロジェクタの構成例を示す断面図である。この図７に示
す液晶プロジェクタは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分光に対応
する液晶画素を個別に設けた３つの液晶パネル１０Ｒ、
１０Ｇ、１０Ｂを有し、各色成分光を各液晶パネル１０
Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂによって変調し、各液晶パネル１０
Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂからの光をダイクロイックプリズム
１２によって合成することにより、３色成分光のカラー
画像を得るようにしたものである。Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成
分光は、それぞれ光源１４から出射され、ミラー１６Ａ
〜１６Ｅを介して各液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ
に供給される。また、ダイクロイックプリズム１２から
出た光は、投写レンズ１８を通してスクリーン（図示せ
ず）に投写される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５は、上述のような
３板式の液晶プロジェクタと単板式の液晶プロジェクタ
の特徴をまとめて示す一覧表である。３板式の液晶プロ
ジェクタは、明るさ、色純度の点で優れているが、光学
系の構造が複雑で、なおかつ液晶パネルを３枚使用する
ので高価になる。また、部品点数も多くなるので重くな
ってしまう。一方、単板式は、光学系が単純であるが、
隣接する画素との混色があり、色純度（鮮やかさ）に欠
ける。また、液晶パネルも高精細（画素数が３倍）にな
るため、製造歩留が悪く、液晶パネルの単価が高くな
る。また、マイクロレンズと画素の整合や、マイクロレ
ンズの性能により混色が起きやすくなる。さらに、開口
率が低下して、液晶パネルの透過率が低下する。

【０００７】そこで本発明の目的は、３板式と単板式の
特徴を組み合わせることにより、両者の長所を生かすと
ともに、両者の欠点を緩和できる液晶プロジェクタを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、複数の色成分光を複数の液晶表示装置を通し
て変調し、前記液晶表示装置によって表示したカラー画
像をスクリーンに投写する液晶プロジェクタにおいて、
複数の色成分光を透過する第１液晶表示装置と、１つの
色成分光を透過する第２液晶表示装置とを有し、前記第
１液晶表示装置は、複数の色成分光に対応する複数の液
晶画素が互いに隣接して設けられた液晶パネルと、前記
複数の色成分光に対応する複数の液晶画素毎に１つのレ
ンズ面を設けたマイクロレンズとを有し、前記複数の色
成分光をマイクロレンズの１つのレンズ面を通して各色
成分光に対応する液晶画素に入射させ、各液晶画素を通
して前記スクリーンに投写するようにしたことを特徴と
する。

【０００９】本発明の液晶プロジェクタでは、複数の色
成分光を透過する第１液晶表示装置と、１つの色成分光
を透過する第２液晶表示装置との組み合わせによって色
成分光を変調する。第１液晶表示装置では、複数の色成
分光をマイクロレンズの１つのレンズ面を通して各色成
分光に対応する液晶画素に入射させ、各液晶画素で各色
成分光を変調するものである。第２液晶表示装置では、
１つの色成分光をマイクロレンズの１つのレンズ面を通
して１つの液晶画素に入射させ、この色成分光を変調す
るものである。

【００１０】したがって、全体の色成分光を第１液晶表
示装置と第２液晶表示装置で分担して処理できるため、
全ての色成分光を別々の液晶表示装置で処理する構成
（従来の３板式）に比べて液晶表示装置（液晶パネル）
の数を減らすことができ、部品点数の削減や構成の簡素
化を図ることができる。また、全ての色成分光を１つの
液晶表示装置で処理する構成（従来の単板式）に比べ
て、１つの液晶表示装置（液晶パネル）を高精細に構成
する必要がなく、１つの液晶表示装置の歩留やコストを
抑制でき、また、開口率の低下を軽減できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶プロジェ
クタの実施の形態について説明する。図１は、本発明の
実施の形態による液晶プロジェクタの全体構成を示す断
面図である。また、図２は、図１に示す液晶プロジェク
タに設けられる第１液晶表示装置の構造を示す断面図で
あり、図３は、図１に示す液晶プロジェクタに設けられ
る第２液晶表示装置の構造を示す断面図である。また、
図４は、図１に示す液晶プロジェクタに設けられる各ミ
ラーの各色成分光に対する機能を説明する一覧表であ
る。

【００１２】図１において、３色光源１００から出射さ
れたＲ、Ｇ、Ｂの各色成分光は、Ｒ光とＢ光が第１液晶
表示装置１１０に入射され、この第１液晶表示装置１１
０によってそれぞれ変調される。また、Ｇ光は第２液晶
表示装置１２０に入射され、この第２液晶表示装置１２
０によって変調される。すなわち、第１液晶表示装置１
１０と第２液晶表示装置１２０とによって２板式の液晶
プロジェクタを構成している。なお、一般にこの種の液
晶プロジェクタでは、Ｇ光が最も大きい照度を要求され
るため、このＧ光を独立して第２液晶表示装置１２０で
処理するようにし、残りのＲ光とＢ光を第１液晶表示装
置１１０で処理するようにしたものである。

【００１３】図４に示すように、Ｒ光は、ミラー１３０
Ｂを透過し、ミラー１３０Ｃで反射することにより、第
１液晶表示装置１１０に入射される。また、Ｂ光は、ミ
ラー１３０Ｂ、１３０Ｃを透過し、ミラー１３０Ｄで反
射することにより、第１液晶表示装置１１０に入射され
る。また、第１液晶表示装置１１０から出射されたＲ光
及びＢ光は、ミラー１３０Ｅを透過して投写レンズ１４
０に送られ、この投写レンズ１４０を透過してスクリー
ン（図示せず）に投影される。一方、Ｇ光は、ミラー１
３０Ｂ、１３０Ａで反射することにより、第２液晶表示
装置１２０に入射される。そして、第２液晶表示装置１
２０から出射されたＧ光は、ミラー１３０Ｅで反射して
投写レンズ１４０に送られ、この投写レンズ１４０を透
過してスクリーン（図示せず）に投影される。

【００１４】次に、第１液晶表示装置１１０の構造を説
明する。図２において、液晶パネル２００は、ＴＦＴ２
１０を設けた透明基板２２０とマイクロレンズ２３０を
設けた透明基板２４０との間に液晶２５０を封入したも
のである。なお、各基板２２０、２４０には、透明電極
２２２、２４２や配向膜２２４、２４４が設けられてい
る。また、マイクロレンズ２３０の１つのレンズ面２３
０Ａは、２つの撮像画素に対応しており、Ｒ、Ｂの２色
成分光を各画素に導くようになっている。すなわち、
Ｒ、Ｂの２色成分光は、矢線Ｒ及びＲ’、Ｂ及びＢ’で
示すように、それぞれの入射角度をもって、ほぼ平行光
の状態で１つのレンズ面２３０Ａに入射される。そし
て、このレンズ面２３０Ａで集光、屈折され、各色成分
に対応する撮像画素に分配され、液晶パネル２００から
出射される。このような第１液晶表示装置１１０は、各
ミラーの角度を適宜調整することにより、Ｒ光とＢ光の
パネル入射角度を最適化することで、色の混色を抑える
ことができる。

【００１５】次に、第２液晶表示装置１２０の構造を説
明する。図３において、液晶パネル３００は、ＴＦＴ３
１０を設けた透明基板３２０とマイクロレンズ３３０を
設けた透明基板３４０との間に液晶３５０を封入したも
のである。なお、各基板３２０、３４０には、透明電極
３２２、３４２や配向膜３２４、３４４が設けられてい
る。また、マイクロレンズ３３０の１つのレンズ面３３
０Ａは、１つの撮像画素に対応しており、Ｇ色成分光を
各画素に導くようになっている。すなわち、Ｇ色成分光
は、矢線Ｇ及びＧ’で示すように、一定の入射角度をも
って、ほぼ平行光の状態でレンズ面３３０Ａに入射され
る。そして、このレンズ面３３０Ａで集光されて１つの
撮像画素に入射され、液晶パネル３００から出射され
る。このような第２液晶表示装置１２０は、１つの画素
に対して１つのマイクロレンズ３３０のレンズ面３３０
Ａを設けることにより、入射光の効率を向上することが
できる。

【００１６】以上のような本形態の液晶プロジェクタで
は、３板式と比較して、液晶パネルの数を１枚減らすこ
とができ、また、ダイクロイックプリズムが不要となる
という点で、安価、軽量な構成を得ることができる。ま
た、光学系もコンパクトになる。また、単板式と比較し
て、明るく、色純度を高めることが可能となる。

【００１７】なお、以上のような液晶プロジェクタのよ
うにＲ、Ｇ、Ｂの３色成分光を個別に入力する構成では
なく、単色光を内部に設けた色分解フィルタによって各
色成分に分解して液晶パネルに供給する構成のものもあ
るが、この場合には、内部の色分解フィルタを通す分だ
け光の利用効率が低下し、この点で本形態で示す構成の
ものが有利である。また、以上の例では、液晶パネルの
透明基板にマイクロレンズを内蔵した構成のものを用い
たが、液晶パネルとは別体のマイクロレンズを設けたも
のであってもよい。また、第２液晶表示装置１２０につ
いては、マイクロレンズをもたない安価な構成のものを
用いてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶プロジ
ェクタでは、複数の色成分光を透過する第１液晶表示装
置と、１つの色成分光を透過する第２液晶表示装置とを
有し、第１液晶表示装置は、複数の色成分光に対応する
複数の液晶画素が互いに隣接して設けられた液晶パネル
と、複数の色成分光に対応する複数の液晶画素毎に１つ
のレンズ面を設けたマイクロレンズとを有し、複数の色
成分光をマイクロレンズの１つのレンズ面を通して各色
成分光に対応する液晶画素に入射させ、各液晶画素を通
して前記スクリーンに投写するようにした。

【００１９】したがって、全体の色成分光を第１液晶表
示装置と第２液晶表示装置で分担して処理できるため、
全ての色成分光を別々の液晶表示装置で処理する構成
（従来の３板式）に比べて液晶表示装置（液晶パネル）
の数を減らすことができ、部品点数の削減や構成の簡素
化を図ることができる効果がある。また、全ての色成分
光を１つの液晶表示装置で処理する構成（従来の単板
式）に比べて、１つの液晶表示装置（液晶パネル）を高
精細に構成する必要がなく、１つの液晶表示装置の歩留
やコストを抑制でき、また、開口率の低下を軽減できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による液晶プロジェクタの
構成を示す断面図である。

【図２】図１に示す液晶プロジェクタに設けられる第１
液晶表示装置の構造を示す断面図である。

【図３】図１に示す液晶プロジェクタに設けられる第２
液晶表示装置の構造を示す断面図である。

【図４】図１に示す液晶プロジェクタに設けられる各ミ
ラーの各色成分光に対する機能を説明する一覧表であ
る。

【図５】従来の３板式の液晶プロジェクタと単板式の液
晶プロジェクタの特徴をまとめて示す一覧表である。

【図６】従来の単板式の液晶プロジェクタの構成例を示
す断面図であり、（Ａ）は液晶プロジェクタの全体構
成、（Ｂ）は液晶パネルとマイクロレンズの内部構成を
示す。

【図７】従来の３板式の液晶プロジェクタの構成例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１００……３色光源、１１０……第１液晶表示装置、１
２０……第２液晶表示装置、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３
０Ｃ、１３０Ｄ、１３０Ｅ……ミラー、１４０……投写
レンズ、２００、３００……液晶パネル、２１０、３１
０……ＴＦＴ、２２０、２４０、３２０、３４０……透
明基板、２２２、２４２、３２２、３４２……透明電
極、２２４、２４４、３２４、３４４……配向膜、２３
０、３３０……マイクロレンズ、２３０Ａ、３３０Ａ…
…レンズ面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の色成分光を複数の液晶表示装置を
通して変調し、前記液晶表示装置によって表示したカラ
ー画像をスクリーンに投写する液晶プロジェクタにおい
て、複数の色成分光を透過する第１液晶表示装置と、１つの
色成分光を透過する第２液晶表示装置とを有し、前記第１液晶表示装置は、複数の色成分光に対応する複
数の液晶画素が互いに隣接して設けられた液晶パネル
と、前記複数の色成分光に対応する複数の液晶画素毎に
１つのレンズ面を設けたマイクロレンズとを有し、前記複数の色成分光をマイクロレンズの１つのレンズ面
を通して各色成分光に対応する液晶画素に入射させ、各
液晶画素を通して前記スクリーンに投写するようにし
た、ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】前記複数の色成分光は赤、緑、青の３色
成分光であり、前記第１液晶表示装置は、前記３色成分
光のうちの２つの色成分光を透過し、前記第２液晶表示
装置は、前記３色成分光のうちの残りの１つの色成分光
を透過することを特徴とする請求項１記載の液晶プロジ
ェクタ。
【請求項３】前記２つの色成分光は、赤、青の色成分
光であり、前記１つの色成分光は、緑の色成分光である
ことを特徴とする請求項２記載の液晶プロジェクタ。
【請求項４】前記赤、青の２色成分光を第１液晶表示
装置に供給する反射光学系を有することを特徴とする請
求項３記載の液晶プロジェクタ。
【請求項５】前記マイクロレンズが液晶パネルの透明
基板内に内蔵されていることを特徴とする請求項１記載
の液晶プロジェクタ。
【請求項６】前記第２液晶表示装置は、１つの色成分
光に対応する液晶画素が設けられた液晶パネルと、１つ
の液晶画素毎に１つのレンズ面を設けたマイクロレンズ
とを有することを特徴とする請求項１記載の液晶プロジ
ェクタ。
【請求項７】前記第２液晶表示装置は、１つの色成分
光に対応する液晶画素が設けられた液晶パネルを有し、
マイクロレンズをもたないもの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。