JP2005128349A - Liquid crystal panel and projector - Google Patents

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Kiichi Kamiyanagi
喜一 上柳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal panel and a projector which have high reliability and aim at cost reduction by reducing the number of positions for assembling and adjusting. <P>SOLUTION: The projector 1 is equipped with an LED array 2 which emits three color light rays of red, green, blue 2r, 2g, 2b, the liquid crystal panel 3A which has liquid crystal spacial light modulators 30R, 30G, 30B modulating the three color light rays 2r, 2g, 2b emitted from the LED array 2 with image signals corresponding to the respective colors and outputting three color image light rays of red, green, blue 3r, 3g, 3b, reflection prisms 4R, 4G respectively reflecting the red image light ray 3r and the green image light ray 3g, a synthesis prism 5 synthesizing three color image light rays 3r, 3g, 3b, and a projection lens 6 enlarging and projecting a color image light ray 5a obtained by the synthesis with the synthesis prism 5 on a screen 7. The respective liquid crystal spacial light modulators 30R, 30G, 30B of the liquid crystal panel 3A are preliminarily aligned and attached to a common frame body 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、3つの液晶空間光変調器を有する液晶パネル、およびそれを用いたプロジェクタに関し、特に、組立て調整個所を減らすことにより、信頼性が高く、低コスト化を図った液晶パネルおよびプロジェクタに関する。   The present invention relates to a liquid crystal panel having three liquid crystal spatial light modulators and a projector using the same, and more particularly, to a liquid crystal panel and a projector that are highly reliable and reduce costs by reducing the number of assembly and adjustment points. .

液晶空間光変調器を用いたプロジェクタは、低価格で大画面のディスプレイを実現できる装置として、大画面TVや討議・プレゼンテーション用ディスプレイとして活用されつつある(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。   Projectors using liquid crystal spatial light modulators are being used as large-screen TVs and discussion / presentation displays as devices that can realize large-screen displays at low prices (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patents). Reference 3 and Patent Document 4).

図6は、その特許文献1に記載された従来のプロジェクタを示す。このプロジェクタ1は、平行な白色光10aを出射する白色光源10と、白色光源10から出射された白色光10aを赤色光2r、緑色光2g、青色光2bに分離するダイクロイック分離プリズム11と、赤色光2rを液晶空間光変調器30Rに入射させる反射ミラー13R,14Rと、緑色光2gを液晶空間光変調器30Gに入射させる反射ミラー13G,14Gと、赤色光2r、緑色光2g、青色光2bを各色に応じた画像信号で変調する液晶空間光変調器30R,30G,30Bと、各液晶空間光変調器30R,30G,30Bによって変調された赤色画像光3r,緑色画像光3g,青色画像光3bを合成する合成プリズム5と、合成プリズム5の合成によって得られたカラー画像光5aをスクリーン7に拡大投影する投影レンズ6とを備える。   FIG. 6 shows a conventional projector described in Patent Document 1. The projector 1 includes a white light source 10 that emits parallel white light 10a, a dichroic separation prism 11 that separates the white light 10a emitted from the white light source 10 into red light 2r, green light 2g, and blue light 2b; Reflective mirrors 13R and 14R that allow light 2r to enter the liquid crystal spatial light modulator 30R, reflective mirrors 13G and 14G that allow green light 2g to enter the liquid crystal spatial light modulator 30G, red light 2r, green light 2g, and blue light 2b Liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B that modulate the image light with image signals corresponding to the respective colors, and red image light 3r, green image light 3g, and blue image light modulated by the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B. A combining prism 5 for combining 3b, and a projection lens 6 for enlarging and projecting the color image light 5a obtained by combining the combining prism 5 on the screen 7. Provided.

各液晶空間光変調器30R,30G,30Bは、スクリーン7上に投影される画像にぼけが発生しないように、投影レンズ6までの光学距離が等しく、かつ、それぞれの位置が投影レンズ6の物点となるように合成プリズム5の周囲に配置されている。この場合、各液晶空間光変調器30R,30G,30Bにおける1画素のサイズが20〜30μmであるため、各液晶空間光変調器30R,30G,30Bは、1μm程度の精度でそれぞれの画素の位置合せを行っている。このような構成により、カラー画像光5aがスクリーン7に拡大投影され、家庭などでぼけの少ない大画面のカラー映像を楽しむことができる。
特開昭62−125791号公報(第7図) 特開2000−292763号公報(第1図) 特開2000−298309号公報(第1図) 特開2002−40389号公報(第1図)
Each of the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B has the same optical distance to the projection lens 6 so that the image projected on the screen 7 is not blurred, and each position is the object of the projection lens 6. It arrange | positions around the synthetic | combination prism 5 so that it may become a point. In this case, since the size of one pixel in each of the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B is 20 to 30 μm, each of the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B has a position of each pixel with an accuracy of about 1 μm. Aligning. With such a configuration, the color image light 5a is enlarged and projected on the screen 7, and a large screen color image with little blur can be enjoyed at home or the like.
JP 62-125791 A (FIG. 7) JP 2000-292663 A (FIG. 1) JP 2000-298309 A (FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 2002-40389 (FIG. 1)

しかし、従来のプロジェクタによると、各液晶空間光変調器30R,30G,30Bを合成プリズム5に対して高精度に3次元的に位置合せを行っているため、大掛かりな組立て装置が必要となり、組立てに時間を要している。また、白色光源10から出射された白色光10aを赤、緑、青の平行光に分解した後、それらを各液晶空間光変調器30R,30G,30Bに入射させるために複数の反射ミラーが必要となることから、それらの高精度の位置・角度調整にも多大の工数を要している。従って、これがプロジェクタの低コスト化を難しくしている大きな要因となっている。   However, according to the conventional projector, each of the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B is three-dimensionally aligned with the combining prism 5 with high accuracy, so that a large-scale assembly device is required. It takes time to. Further, after separating the white light 10a emitted from the white light source 10 into red, green, and blue parallel lights, a plurality of reflecting mirrors are required to make them incident on the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B. Therefore, a great amount of man-hours are required for the highly accurate position / angle adjustment. Therefore, this is a major factor that makes it difficult to reduce the cost of the projector.

従って、本発明の目的は、組立て調整個所を減らすことにより、信頼性が高く、低コスト化を図った液晶パネルおよびプロジェクタを提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal panel and a projector that are highly reliable and cost-effective by reducing the number of assembly adjustment points.

第1の発明は、上記目的を達成するため、赤、緑、青の3色光を各色に応じた画像信号でそれぞれ変調する3つの液晶空間光変調器を有する液晶パネルにおいて、前記3つの液晶空間光変調器は、同一平面上に配置されたことを特徴とする液晶パネルを提供する。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal panel having three liquid crystal spatial light modulators for modulating three color lights of red, green and blue with image signals corresponding to the respective colors. The light modulator provides a liquid crystal panel that is arranged on the same plane.

第2の発明は、上記目的を達成するため、赤、緑、青の3色光を出射する光源と、前記3色光を各色に応じた画像信号で変調する3つの液晶空間光変調器と、前記3つの液晶空間光変調器によって変調された前記3色光を合成する合成光学系と、前記合成光学系の合成によって得られたカラー画像光をスクリーンに拡大投影する投影レンズとを備え、前記3つの液晶空間光変調器は、同一平面上に配置されたことを特徴とするプロジェクタを提供する。   In order to achieve the above object, the second invention provides a light source that emits light of three colors of red, green, and blue, three liquid crystal spatial light modulators that modulate the three-color light with an image signal corresponding to each color, A synthesis optical system for synthesizing the three color lights modulated by three liquid crystal spatial light modulators, and a projection lens for enlarging and projecting color image light obtained by the synthesis of the synthesis optical system on a screen. The liquid crystal spatial light modulator provides a projector characterized by being arranged on the same plane.

上記第1および第2の発明によれば、3色光を変調する3つの液晶空間光変調器を同一平面上に配置することにより、組立て工数の大幅な低減が可能となる。   According to the first and second aspects of the invention, the number of assembling steps can be greatly reduced by arranging the three liquid crystal spatial light modulators for modulating three-color light on the same plane.

本発明によれば、3つの液晶空間光変調器を同一平面上に配置することにより、3つの液晶空間光変調器の位置調整が容易となるので、従来のプロジェクタに比べて組立て調整個所を減らすことができ、これにより信頼性が高く、低コスト化が図れる。   According to the present invention, since the three liquid crystal spatial light modulators are arranged on the same plane, the positions of the three liquid crystal spatial light modulators can be easily adjusted. Thus, the reliability is high and the cost can be reduced.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係るプロジェクタの主要部を示す。このプロジェクタ1は、図1(a)に示すように、平行な赤色光2r、緑色光2g、青色光2bの3色光を出射するLEDアレイ2と、LEDアレイ2から出射された3色光を各色に応じた画像信号で変調して赤色画像光3r、緑色画像光3g、青色画像光3bの3色画像光を出力する液晶空間光変調器30R,30G,30Bを有する液晶パネル3Aと、赤色画像光3rを反射する反射プリズム4Rと、緑色画像光3gを反射する反射プリズム4Gと、赤色画像光3r、緑色画像光3g、青色画像光3bの3色画像光を合成する合成プリズム5と、合成プリズム5の合成によって得られたカラー画像光5aをスクリーン7に拡大投影する投影レンズ6とを備える。   FIG. 1 shows a main part of a projector according to a first embodiment of the invention. As shown in FIG. 1A, the projector 1 includes an LED array 2 that emits three colors of parallel red light 2r, green light 2g, and blue light 2b, and three-color light emitted from the LED array 2 for each color. A liquid crystal panel 3A having liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B that output three-color image light of red image light 3r, green image light 3g, and blue image light 3b after being modulated with an image signal corresponding to A reflecting prism 4R that reflects the light 3r, a reflecting prism 4G that reflects the green image light 3g, a combining prism 5 that combines the three-color image light of the red image light 3r, the green image light 3g, and the blue image light 3b; And a projection lens 6 for enlarging and projecting color image light 5a obtained by combining the prisms 5 onto a screen 7.

LEDアレイ2は、図1(a)に示すように、それぞれ2次元状に配置された複数の赤色LED20R、緑色LED20Gおよび青色LED20Bを有する。また、LEDアレイ2は、一つのLEDの周辺を示す図1(b)に示すように、基板21と、基板21の表面に2次元状に形成された複数のカップ状の凹部21aと、各凹部21aの底面に配置された複数のLED20R,20G,20Bと、各凹部21aおよびLED20R,20G,20Bを封止するとともに、LED20R,20G,20Bの発光光をほぼ平行光に整形する複数の樹脂モールドレンズ22とを備える。なお、複数の樹脂モールドレンズ22の代りにマイクロレンズアレイ等を用いてもよい。   As shown in FIG. 1A, the LED array 2 includes a plurality of red LEDs 20R, green LEDs 20G, and blue LEDs 20B that are two-dimensionally arranged. The LED array 2 includes a substrate 21, a plurality of cup-shaped recesses 21a formed two-dimensionally on the surface of the substrate 21, as shown in FIG. A plurality of LEDs 20R, 20G, and 20B disposed on the bottom surface of the recess 21a, and a plurality of resins that seal the recesses 21a and the LEDs 20R, 20G, and 20B, and shape the emitted light of the LEDs 20R, 20G, and 20B into substantially parallel light A mold lens 22. A microlens array or the like may be used instead of the plurality of resin mold lenses 22.

液晶パネル3Aの各液晶空間光変調器30R,30G,30Bは、複数の画素がマトリクス状の配列され、共通の保持体としての枠体8に予め位置合せして取り付けられている。   In each of the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B of the liquid crystal panel 3A, a plurality of pixels are arranged in a matrix and attached in advance to a frame 8 as a common holding body.

赤色用の反射プリズム4Rは、直角プリズムの斜辺に赤色光2rを反射する干渉膜(ダイクロイック膜)を成膜し、それらを2つ組み合わせたものである。また、緑色用の反射プリズム4Gは、直角プリズムの斜辺に緑色光2gを反射する干渉膜を成膜し、それらを2つ組み合わせたものである。   The red reflecting prism 4R is formed by forming an interference film (dichroic film) that reflects the red light 2r on the hypotenuse of a right-angle prism and combining them. The green reflecting prism 4G is formed by forming an interference film reflecting the green light 2g on the hypotenuse of a right-angle prism and combining them.

合成プリズム5は、直角プリズムの直角を挟む2辺にそれぞれ赤色光2rを反射し、他の色の光を透過させる干渉膜と緑色光2gを反射し、他の色の光を透過させる干渉膜とを成膜し、それらを4つ組み合わせたものである。   The combining prism 5 reflects the red light 2r on the two sides sandwiching the right angle of the right-angle prism, and transmits an interference film that transmits the other color light and an interference film that reflects the green light 2g and transmits the other color light. Are combined and four of them are combined.

赤色用の反射プリズム4Rと、緑色用の反射プリズム4Gと、合成プリズム5とは、光学接着剤によって互いに接合され、同一平面上に配置されている。   The red reflecting prism 4R, the green reflecting prism 4G, and the combining prism 5 are joined to each other by an optical adhesive and arranged on the same plane.

次に、以上のように構成された第1の実施の形態に係るプロジェクタ1の動作を説明する。LEDアレイ2の赤色LED20R,緑色LED20G,青色LED20Bから平行な赤色光2r、緑色光2g、青色光2bを出射すると、液晶パネル3Aの液晶空間光変調器30R,30G,30Bは、LEDアレイ2から出射された赤色光2r、緑色光2g、青色光2bを各色に応じた画像信号で変調する。赤色用の液晶空間光変調器30Rによって変調された赤色画像光3rは、反射プリズム4Rで反射して合成プリズム5に入射し、緑色用の液晶空間光変調器30Gによって変調された緑色画像光3gは、反射プリズム4Gで反射して合成プリズム5に入射し、青色用の液晶空間光変調器30Bによって変調された青色画像光3bは、そのまま合成プリズム5に入射する。合成プリズム5は、赤色画像光3r、緑色画像光3gおよび青色画像光3bを合成し、投影レンズ6は合成プリズム4の合成によって得られたカラー画像光5aをスクリーン7に拡大投影する。   Next, the operation of the projector 1 according to the first embodiment configured as described above will be described. When parallel red light 2r, green light 2g, and blue light 2b are emitted from the red LED 20R, green LED 20G, and blue LED 20B of the LED array 2, the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B of the liquid crystal panel 3A are emitted from the LED array 2. The emitted red light 2r, green light 2g, and blue light 2b are modulated with an image signal corresponding to each color. The red image light 3r modulated by the red liquid crystal spatial light modulator 30R is reflected by the reflecting prism 4R and incident on the combining prism 5, and the green image light 3g modulated by the green liquid crystal spatial light modulator 30G. Is reflected by the reflecting prism 4G and enters the combining prism 5, and the blue image light 3b modulated by the blue liquid crystal spatial light modulator 30B enters the combining prism 5 as it is. The combining prism 5 combines the red image light 3r, the green image light 3g, and the blue image light 3b, and the projection lens 6 enlarges and projects the color image light 5a obtained by combining the combining prism 4 onto the screen 7.

この第1の実施の形態によれば、3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bは、同一平面上に配置されるため、比較的簡単な組立て装置(図略)によって高精度の位置合せを行うことが可能となる。また、2つの反射プリズム4R,4Gと合成プリズム5は、光学接着剤によって表面が同一面となるように接合されているので、位置調整が不要となる。このようにプリズム4R,4Gと液晶空間光変調器30R,30G,30Bの1次元的な組立てにより、赤、青、緑の変調光の位置・角度合せを可能とすることにより、従来のプロジェクタに比べて組立て調整個所を減らすことができ、組立て工数の大幅な低減が可能となる。これにより、信頼性が高く、低コストのプロジェクタを提供することができる。   According to the first embodiment, since the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B are arranged on the same plane, highly accurate alignment is performed by a relatively simple assembly device (not shown). Can be performed. Further, since the two reflecting prisms 4R and 4G and the combining prism 5 are joined so as to have the same surface by an optical adhesive, position adjustment is not necessary. As described above, the one-dimensional assembly of the prisms 4R and 4G and the liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B enables the position and angle of the red, blue, and green modulated light to be adjusted. Compared to the number of assembly adjustment points, the number of assembling steps can be greatly reduced. Thereby, a projector with high reliability and low cost can be provided.

図2は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶パネルを示し、同図(a)は、平面図、同図(b)は、要部断面図である。この液晶パネル3Bは、図2(b)に示すように、コモン電極32Aを有するガラス,サファイア等からなる後方透明基板31Aと、信号線33、走査線、TFT(Thin Film Transistor)34、絶縁膜35、画素電極32B、図2(a)に示す信号線駆動回路37R,37G,37Bおよび走査線駆動回路38R,38G,38B等を有するガラス,サファイア等からなる前方透明基板31Bとの間に、高分子分散型液晶等からなる液晶層36を挟んだ構造を有し、これらは薄膜プレセスにより形成される。画素電極32Bは、前方透明基板31B上にマトリクス状に配置されており、これらの画素電極32Bに対応して液晶層36にマトリクス状に形成された画素からなる液晶空間光変調素子39R,39G,39Bと、液晶空間光変調素子39R,39G,39Bを駆動する信号線駆動回路37R,37G,37Bおよび走査線駆動回路38R,38G,38Bにより液晶空間光変調素子30R,30G,30Bを構成している。TFT34のゲートは走査線に接続され、ドレインは信号線33に接続され、ソースは画素電極32Bに接続されている。信号線駆動回路37は、画像信号を信号線33群を介してTFT34のドレインに与え、走査線駆動回路38は、ゲートパルスを走査線群を介してTFT34のゲートに時系列的に与えるものである。   2A and 2B show a liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view, and FIG. As shown in FIG. 2B, the liquid crystal panel 3B includes a rear transparent substrate 31A made of glass, sapphire or the like having a common electrode 32A, a signal line 33, a scanning line, a TFT (Thin Film Transistor) 34, an insulating film. 35, between the pixel electrode 32B, the front transparent substrate 31B made of glass, sapphire or the like having the signal line drive circuits 37R, 37G, 37B and the scanning line drive circuits 38R, 38G, 38B shown in FIG. It has a structure in which a liquid crystal layer 36 made of polymer dispersed liquid crystal or the like is sandwiched, and these are formed by a thin film process. The pixel electrodes 32B are arranged in a matrix on the front transparent substrate 31B, and the liquid crystal spatial light modulators 39R, 39G, and the like, which are formed of pixels formed in a matrix on the liquid crystal layer 36 corresponding to the pixel electrodes 32B. The liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B are configured by 39B, the signal line drive circuits 37R, 37G, and 37B that drive the liquid crystal spatial light modulators 39R, 39G, and 39B and the scanning line drive circuits 38R, 38G, and 38B. Yes. The gate of the TFT 34 is connected to the scanning line, the drain is connected to the signal line 33, and the source is connected to the pixel electrode 32B. The signal line driving circuit 37 applies an image signal to the drain of the TFT 34 via the signal line 33 group, and the scanning line driving circuit 38 applies a gate pulse to the gate of the TFT 34 via the scanning line group in time series. is there.

この第2の実施の形態によれば、液晶層36の画素の相対位置は、薄膜プロセスにおけるマスクアライナの精度で決まるため、1μm以下の精度で設定することが可能となる。また、現在では、液晶空間光変調素子39R,39G,39Bの作製歩留まりは90%を超えているため、このように一体化しても、大幅に歩留まりを下げることはなく、低コスト化を図ることができる。また、このように3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bを同一平面上に配置した場合、それらを透過した赤色光2r、緑色光2g、緑色光2bの平行光の間隔は、それらの変調器30R,30G,30Bの配置により予め設定されていて調節できないため、反射プリズム4R,4Gと合成プリズム5を高精度で作製する必要がある。現在のプリズム作製技術では、反射面の角度10分以内、長さ精度1μm以下で量産することが十分可能であり、本実施の形態で求められる作製精度を十分満たせるものである。また、たまたま作製精度が不十分な場合、入射光2r、2g、2bの角度を後方の反射プリズム4R,4Gを調整することで合せることも可能である。また、本実施の形態では、3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bから投影レンズ6に至る光学距離が、反射プリズム4R,4Gの分だけ異なり、赤色光2rと緑色光2gの光路が長くなり、赤色画像光3r、緑色画像光3g、青色画像光3bで若干回折の程度が異なるが、赤、緑、青の3色光をそれぞれ高精度に平行光に整形することにより、その回折による画像のぼけは無視できる程度になる。   According to the second embodiment, since the relative position of the pixel of the liquid crystal layer 36 is determined by the accuracy of the mask aligner in the thin film process, it can be set with an accuracy of 1 μm or less. At present, the production yield of the liquid crystal spatial light modulators 39R, 39G, and 39B exceeds 90%. Therefore, even if they are integrated in this way, the yield is not significantly reduced and the cost is reduced. Can do. In addition, when the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B are arranged on the same plane in this way, the intervals between the parallel lights of the red light 2r, the green light 2g, and the green light 2b that have passed through them are Since it is preset and cannot be adjusted depending on the arrangement of the modulators 30R, 30G, and 30B, it is necessary to manufacture the reflecting prisms 4R and 4G and the combining prism 5 with high accuracy. With the current prism manufacturing technique, mass production is possible with an angle of the reflecting surface within 10 minutes and a length accuracy of 1 μm or less, and the manufacturing accuracy required in this embodiment can be sufficiently satisfied. Also, if the production accuracy happens to be insufficient, the angles of the incident light 2r, 2g, 2b can be adjusted by adjusting the rear reflecting prisms 4R, 4G. In the present embodiment, the optical distances from the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, 30B to the projection lens 6 are different by the reflecting prisms 4R, 4G, and the optical paths of the red light 2r and the green light 2g are different. The length of the diffraction is slightly different between the red image light 3r, the green image light 3g, and the blue image light 3b. However, the red, green, and blue three-color lights are shaped into parallel lights with high accuracy, respectively. Image blur is negligible.

図3は、本発明の第3の実施の形態に係るプロジェクタを示す。この第3の実施の形態に係るプロジェクタ1は、第1の実施の形態において、3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bから投影レンズ6に至る光学距離が等しくなるように屈折率(反射プリズム4R,4Gよりも高い屈折率)、および厚さが設定された透光性部材としてのガラススペーサ9Aを青色用の液晶空間光変調器30Bと合成プリズム5との間に配置したものである。この第3の実施の形態によれば、3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bから投影レンズ6に至る光学距離を一致させることができるので、各色の光学距離が異なることによる画像のぼけを防ぐことができる。   FIG. 3 shows a projector according to a third embodiment of the present invention. The projector 1 according to the third embodiment has a refractive index (reflective) so that the optical distances from the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B to the projection lens 6 are equal in the first embodiment. A glass spacer 9A as a translucent member having a refractive index higher than that of the prisms 4R and 4G and a thickness is disposed between the blue liquid crystal spatial light modulator 30B and the combining prism 5. . According to the third embodiment, since the optical distances from the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B to the projection lens 6 can be matched, image blur due to different optical distances of the respective colors. Can be prevented.

図4は、本発明の第4の実施の形態に係るプロジェクタを示す。この第4の実施の形態に係るプロジェクタ1は、第1の実施の形態において、3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bのそれぞれの位置が投影レンズ6の物点となるように、緑色用の液晶空間光変調器30Gと合成プリズム5との間にリレーレンズ9Bを挿入したものである。この第4の実施の形態によれば、3つの液晶空間光変調器30R,30G,30Bを投影レンズ6の物点位置に揃えることができるので、画像のぼけを防ぐことができる。   FIG. 4 shows a projector according to a fourth embodiment of the invention. The projector 1 according to the fourth embodiment has a green color so that the positions of the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B are the object points of the projection lens 6 in the first embodiment. A relay lens 9B is inserted between the liquid crystal spatial light modulator 30G for use and the combining prism 5. According to the fourth embodiment, since the three liquid crystal spatial light modulators 30R, 30G, and 30B can be aligned with the object point position of the projection lens 6, blurring of the image can be prevented.

図5は、本発明の第5の実施の形態に係るプロジェクタを示す。この第5の実施の形態に係るプロジェクタ1は、第1の実施の形態とは、光源側が異なるものであり、平行な白色光10aを出射する白色光源10と、白色光源10から出射された白色光10aを赤色光2r、緑色光2g、青色光2bに分離して青色光2bを青色用の液晶空間光変調器30Bに入射するダイクロイック分離プリズム11と、赤色光2rを赤色用の液晶空間光変調器30Rに入射する反射プリズム12Rと、緑色光2gを緑色用の液晶空間光変調器30Gに入射する反射プリズム12Gとを備える。   FIG. 5 shows a projector according to a fifth embodiment of the invention. The projector 1 according to the fifth embodiment is different from the first embodiment on the light source side, and a white light source 10 that emits parallel white light 10 a and a white light emitted from the white light source 10. The dichroic separation prism 11 that separates the light 10a into red light 2r, green light 2g, and blue light 2b and enters the blue light 2b into the blue liquid crystal spatial light modulator 30B, and the red light 2r into the liquid crystal spatial light for red A reflecting prism 12R that enters the modulator 30R and a reflecting prism 12G that enters the green light 2g into the green liquid crystal spatial light modulator 30G are provided.

ダイクロイック分離プリズム11は、直角プリズムの直角を挟む2辺にそれぞれ赤色光2rを反射し、他の色の光を透過させる干渉膜と緑色光2gを反射し、他の色の光を透過させる干渉膜とを成膜し、それらを4つ組み合わせたものである。   The dichroic separation prism 11 reflects the red light 2r on two sides sandwiching the right angle of the right-angle prism, reflects the interference film that transmits the other color light, and reflects the green light 2g, and the interference that transmits the other color light. A film is formed, and four of them are combined.

反射プリズム12Rは、直角プリズムの斜辺に赤色光2rを反射する干渉膜を成膜し、それらを2つ組み合わせたものである。また、反射プリズム12Gは、直角プリズムの斜辺に緑色光2gを反射する干渉膜を成膜し、それらを2つ組み合わせたものである。   The reflecting prism 12R is formed by forming an interference film that reflects the red light 2r on the hypotenuse of a right-angle prism and combining them. The reflecting prism 12G is formed by forming an interference film that reflects the green light 2g on the hypotenuse of a right-angle prism and combining them.

ダイクロイック分離プリズム11と反射プリズム12R,12Gは、光学接着剤によって表面が同一面となるように接合されている。   The dichroic separating prism 11 and the reflecting prisms 12R and 12G are joined so as to have the same surface by an optical adhesive.

この第5の実施の形態によれば、白色光源10の出力光を赤、青、緑に分解するためのダイクロイック分離プリズム11と反射プリズム12R,12Gを一体化したので、白色光源10と投影レンズ6を除いた総ての光学系の一体化が可能となり、さらに信頼性が高く、組立てコストの安いプロジェクタを提供することが可能となる。   According to the fifth embodiment, since the dichroic separation prism 11 and the reflecting prisms 12R and 12G for separating the output light of the white light source 10 into red, blue and green are integrated, the white light source 10 and the projection lens are integrated. All the optical systems except 6 can be integrated, and it is possible to provide a projector with higher reliability and lower assembly cost.

なお、上記各実施の形態では、光源としてLEDアレイを用いたが、面発光型半導体レーザや端面発光型半導体レーザを用いてもよい。これにより、光源の電気的効率が上げられ、使用電力を下げられる。また、この場合は光源と液晶空間光変調器等を含めて一体化してもよい。これにより、さらに組立て調整個所が減り、信頼性の高いプロジェクタを提供することが可能となる。   In each of the above embodiments, the LED array is used as the light source. However, a surface emitting semiconductor laser or an edge emitting semiconductor laser may be used. As a result, the electrical efficiency of the light source can be increased and the power used can be reduced. In this case, the light source and the liquid crystal spatial light modulator may be integrated. As a result, the number of parts required for assembly and adjustment can be reduced, and a highly reliable projector can be provided.

また、上記各実施の形態では、透過型の液晶空間光変調器について説明したが、反射型の液晶空間光変調器にも透過型と同様に本発明を適用することができる。   In each of the above embodiments, the transmissive liquid crystal spatial light modulator has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective liquid crystal spatial light modulator as in the transmissive type.

また、反射プリズムの代りに反射ミラーを用い、合成プリズムの代りにX字状に配置したダイクロイックミラーを用いてもよい。これにより、ミラーの組立て調整が必要となるが、3つの液晶空間光変調器の組立て調整を減らすことができるとともに、部品コストを下げることができる。   Alternatively, a reflecting mirror may be used instead of the reflecting prism, and a dichroic mirror arranged in an X shape may be used instead of the combining prism. As a result, the assembly adjustment of the mirror is required, but the assembly adjustment of the three liquid crystal spatial light modulators can be reduced and the component cost can be reduced.

(a)は、本発明の第1の実施の形態に係るプロジェクタの主要部を示す図、(b)は、LEDアレイの要部断面図である。(A) is a figure which shows the principal part of the projector which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is principal part sectional drawing of an LED array. (a)は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶パネルの平面図、(b)は、その要部断面図である。(A) is a top view of the liquid crystal panel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (b) is the principal part sectional drawing. 本発明の第3の実施の形態に係るプロジェクタを示す図である。It is a figure which shows the projector which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係るプロジェクタを示す図である。It is a figure which shows the projector which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態に係るプロジェクタを示す図である。It is a figure which shows the projector which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 従来のプロジェクタを示す図である。It is a figure which shows the conventional projector.

符号の説明Explanation of symbols

1 プロジェクタ
2 LEDアレイ
2b 青色光
2g 緑色光
2r 赤色光
3A,3B 液晶パネル
3b 青色画像光
3g 緑色画像光
3r 赤色画像光
4R,4G 反射プリズム
5 合成プリズム
5a カラー画像光
6 投影レンズ
7 スクリーン
8 枠体
9A ガラススペーサ
9B リレーレンズ
10 白色光源
10a 白色光
11 ダイクロイック分離プリズム
12R,12G 反射プリズム
13R,13G,14R,14G 反射ミラー
20R 赤色LED
20G 緑色LED
20B 青色LED
21 基板
21a 凹部
22 樹脂モールドレンズ
30R,30G,30B 液晶空間光変調器
31A 後方透明基板
31B 前方透明基板
32A コモン電極
32B 画素電極
33 信号線
34 TFT
35 絶縁膜
36 液晶層
37R,37G,37B 信号線駆動回路
38R,38G,38B 走査線駆動回路
39R,39G,39B 液晶空間光変調素子

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 2 LED array 2b Blue light 2g Green light 2r Red light 3A, 3B Liquid crystal panel 3b Blue image light 3g Green image light 3r Red image light 4R, 4G Reflective prism 5 Synthetic prism 5a Color image light 6 Projection lens 7 Screen 8 Frame Body 9A Glass spacer 9B Relay lens 10 White light source 10a White light 11 Dichroic separation prisms 12R, 12G Reflective prisms 13R, 13G, 14R, 14G Reflective mirror 20R Red LED
20G green LED
20B Blue LED
21 Substrate 21a Recess 22 Resin mold lens 30R, 30G, 30B Liquid crystal spatial light modulator 31A Rear transparent substrate 31B Front transparent substrate 32A Common electrode 32B Pixel electrode 33 Signal line 34 TFT
35 Insulating film 36 Liquid crystal layer 37R, 37G, 37B Signal line drive circuit 38R, 38G, 38B Scan line drive circuit 39R, 39G, 39B Liquid crystal spatial light modulator

Claims (9)

赤、緑、青の3色光を各色に応じた画像信号でそれぞれ変調する3つの液晶空間光変調器を有する液晶パネルにおいて、
前記3つの液晶空間光変調器は、同一平面上に配置されたことを特徴とする液晶パネル。
In a liquid crystal panel having three liquid crystal spatial light modulators for modulating red, green, and blue light with image signals corresponding to the respective colors,
The liquid crystal panel, wherein the three liquid crystal spatial light modulators are arranged on the same plane.
前記3つの液晶空間光変調器は、共通の保持体に保持されたことを特徴とする請求項1記載の液晶パネル。   The liquid crystal panel according to claim 1, wherein the three liquid crystal spatial light modulators are held by a common holder. 前記3つの液晶空間光変調器は、共通の透明基板上に形成されたことを特徴とする請求項1記載の液晶パネル。   The liquid crystal panel according to claim 1, wherein the three liquid crystal spatial light modulators are formed on a common transparent substrate. 赤、緑、青の3色光を出射する光源と、
前記3色光を各色に応じた画像信号で変調する3つの液晶空間光変調器と、
前記3つの液晶空間光変調器によって変調された前記3色光を合成する合成光学系と、
前記合成光学系の合成によって得られたカラー画像光をスクリーンに拡大投影する投影レンズとを備え、
前記3つの液晶空間光変調器は、同一平面上に配置されたことを特徴とするプロジェクタ。
A light source that emits red, green, and blue light;
Three liquid crystal spatial light modulators for modulating the three-color light with an image signal corresponding to each color;
A combining optical system for combining the three color lights modulated by the three liquid crystal spatial light modulators;
A projection lens for enlarging and projecting color image light obtained by the synthesis of the synthesis optical system on a screen,
The projector according to claim 3, wherein the three liquid crystal spatial light modulators are arranged on the same plane.
前記3つの液晶空間光変調器は、前記投影レンズまでの光学距離が等しくなるように屈折率および厚さが設定された透光性部材が、少なくとも1つの前記液晶空間光変調器と前記投影レンズとの間に配置されたことを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ。   The three liquid crystal spatial light modulators include at least one liquid crystal spatial light modulator and the projection lens, each of which has a refractive index and a thickness that are set so that an optical distance to the projection lens is equal. The projector according to claim 4, wherein the projector is disposed between the two. 前記3つの液晶空間光変調器は、それぞれの位置が前記投影レンズの物点となるように少なくとも1つの前記液晶空間光変調器と前記投影レンズとの間にリレーレンズが配置されたことを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ。   In the three liquid crystal spatial light modulators, a relay lens is disposed between at least one of the liquid crystal spatial light modulator and the projection lens so that each position is an object point of the projection lens. The projector according to claim 4. 前記合成光学系は、前記3色光のうち2色光をそれぞれ反射する2つの反射プリズムと、前記3色光のうち残りの1色光と前記2色光とを合成する合成プリズムとを備え、前記2つの反射プリズム、および前記合成プリズムは、同一平面上に配置されたことを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ。   The combining optical system includes two reflecting prisms that respectively reflect two-color light of the three-color light, and a combining prism that combines the remaining one-color light of the three-color light and the two-color light. The projector according to claim 4, wherein the prism and the combining prism are arranged on the same plane. 前記光源は、白色光を出射する白色光源と、白色光を前記3色光に分離する分離プリズムと、前記3色光のうち前記分離プリズムで反射された2色光をそれぞれ反射する2つの反射プリズムとを備え、前記分離プリズム、および前記2つの反射プリズムは、同一平面上に配置されたことを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ。   The light source includes: a white light source that emits white light; a separation prism that separates white light into the three-color light; and two reflection prisms that respectively reflect two-color light reflected by the separation prism among the three-color light. The projector according to claim 4, wherein the separating prism and the two reflecting prisms are arranged on the same plane. 前記光源は、前記3色光を出射する複数の発光ダイオードあるいは半導体レーザを有する光源アレイと、前記光源アレイから出射された前記3色光を平行光に整形する整形光学系とを備えたことを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ。

The light source includes a light source array having a plurality of light emitting diodes or semiconductor lasers that emit the three-color light, and a shaping optical system that shapes the three-color light emitted from the light source array into parallel light. The projector according to claim 4.

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003914A (en) * 2005-06-24 2007-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Light emission module, and light source unit for projection type display apparatus using the same
JP2008225292A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display device, projection display device using the same, and each driving method
JP2008249815A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display element, projection display device using the same, and respective driving methods
WO2012014798A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 ソニー株式会社 Light source unit, illumination device, and display device
CN114173104A (en) * 2021-12-16 2022-03-11 杨小剑 Micro LED display projection touch screen system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113327U (en) * 1985-12-30 1987-07-18
JPH02210325A (en) * 1989-12-08 1990-08-21 Casio Comput Co Ltd Liquid crystal projector
JP2000131649A (en) * 1998-10-29 2000-05-12 Fuji Photo Optical Co Ltd Reflection type projection optical system
JP2004212652A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Toshiba Corp Projection type display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113327U (en) * 1985-12-30 1987-07-18
JPH02210325A (en) * 1989-12-08 1990-08-21 Casio Comput Co Ltd Liquid crystal projector
JP2000131649A (en) * 1998-10-29 2000-05-12 Fuji Photo Optical Co Ltd Reflection type projection optical system
JP2004212652A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Toshiba Corp Projection type display device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003914A (en) * 2005-06-24 2007-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Light emission module, and light source unit for projection type display apparatus using the same
JP2008225292A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display device, projection display device using the same, and each driving method
JP2008249815A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display element, projection display device using the same, and respective driving methods
WO2012014798A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 ソニー株式会社 Light source unit, illumination device, and display device
CN102696157A (en) * 2010-07-30 2012-09-26 索尼公司 Light source unit, illumination device, and display device
JP5978997B2 (en) * 2010-07-30 2016-08-24 ソニー株式会社 Light source unit, lighting device and display device
US9735550B2 (en) 2010-07-30 2017-08-15 Sony Corporation Light source unit, illuminator, and display
CN114173104A (en) * 2021-12-16 2022-03-11 杨小剑 Micro LED display projection touch screen system

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