JP2005352251A - Color image display apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive and bright color image display apparatus which hardly causes color breakup without degrading the resolution of a displayed image. <P>SOLUTION: The color image display apparatus is equipped with: a light source means 10 which emits, in time series, first illumination light including first and second wavelength bands and second illumination light including second and third wavelength bands; a polarization converting element 20 which converts the first and second illumination light into illumination light of linearly polarized light in a specified direction; a first polarizing plane rotating element 40 which rotates the polarizing plane of the illumination light by a predetermined angle; a wavelength selective reflecting element 50 which transmits illumination light in the second wavelength band in the first and second illumination light and reflects illumination light in the first and third wavelength bands; a second polarizing plane rotating element 60 which rotates the polarizing plane of the illumination light in the second wavelength band by a predetermined angle; and a reflecting plane 64 which reflects illumination light in the second wavelength band. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、偏光制御を利用したカラー画像表示装置、特に液晶カラー画像表示装置に関する。   The present invention relates to a color image display device using polarization control, and more particularly to a liquid crystal color image display device.

従来、液晶プロジェクタに使用される偏光制御型の液晶ライトバルブには、透過型と反射型があり、それぞれに3板方式,2板方式あるいは単板方式のプロジェクタが用いられている。
3板方式は、主に白色光源を光の3原色(赤、緑、青)の波長帯域に分離する2枚のダイクロイックミラーあるいはクロスプリズムにより分離された各原色光をそれぞれの色光に対応した液晶ライトバルブにて各色の画像信号に基づいた変調を行う。そして、3原色の変調光をクロスプリズムにて合成してカラー画像を生成し、投影レンズにて拡大投影するという構成である。液晶ライトバルブが透過型であるか反射型であるかにより構成が更に異なるが、いずれにせよ3板構成を採ると高色再現性と高解像度とが得られる反面、構成が複雑で且つ高価な装置となるのが一般的である。
Conventionally, polarization control type liquid crystal light valves used in liquid crystal projectors include a transmission type and a reflection type, and a three-plate type, a two-plate type or a single-plate type projector is used for each.
The three-plate method is mainly a liquid crystal that corresponds to each color light separated by two dichroic mirrors or cross prisms that separate the white light source into the wavelength bands of the three primary colors (red, green, blue) of light. The light valve performs modulation based on the image signal of each color. Then, the three primary colors of modulated light are combined by a cross prism to generate a color image and enlarged and projected by a projection lens. The configuration differs depending on whether the liquid crystal light valve is a transmission type or a reflection type, but in any case, a three-plate configuration can provide high color reproducibility and high resolution, but the configuration is complicated and expensive. It is common to be a device.

一方、2板方式は、光の3原色の内、2つの色光を1つの液晶ライトバルブにて変調し、もう1つの色光をもう1つの液晶ライトバルブにて変調を行うもので、1つの液晶ライトバルブにて2つの色光を変調する構成は種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1に記載の反射型液晶ライトバルブを使用した2板方式液晶プロジェクタの構成では、赤色光と青色光とを1つの液晶ライトバルブにて変調する。そして、もう1つの液晶ライトバルブで緑色光を変調するというものであり、赤色光と青色光とは時分割で交互に切り替えるカラーホイール等のカラー調整バルブが液晶ライトバルブ前面、あるいは光源光の出射直後の位置に設けられている。この構成で特に光源光の出射直後の位置にカラーホイールが設けられている場合には、そのカラーホイールのカラーフィルタにて透過する光は赤色光と緑色光とが混合された黄色光と、青色光と緑色光とが混合されたシアン色光の2色の中間色となる。この2板式の構成は、白色光源から2色を互いに直交した直線偏光光として生成する手段と偏光ビームスプリッタにて分離した2色とをそれぞれに対応する液晶ライトバルブにて各色の画像信号に基づいた変調を行う。この2つの変調光が再度偏光ビームスプリッタにて合成されて投影レンズにて拡大投影するという構成であり、3板方式の構成に比べて簡単であり、その分、安価な装置にできるというメリットがある。   On the other hand, in the two-plate method, two color lights among the three primary colors of light are modulated by one liquid crystal light valve, and the other color light is modulated by another liquid crystal light valve. Various configurations for modulating two colored lights with a light valve have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the configuration of the two-plate liquid crystal projector using the reflective liquid crystal light valve described in Patent Document 1, red light and blue light are modulated by one liquid crystal light valve. The other liquid crystal light valve modulates green light, and a color adjustment valve such as a color wheel that switches between red light and blue light in a time-division manner is the front of the liquid crystal light valve or emits light source light. It is provided at the position immediately after. In this configuration, particularly when a color wheel is provided at a position immediately after the emission of the light source light, the light transmitted through the color filter of the color wheel is yellow light in which red light and green light are mixed, and blue light. It becomes an intermediate color of two colors of cyan light in which light and green light are mixed. This two-plate configuration is based on the image signal of each color by means of a liquid crystal light valve corresponding to means for generating two colors from a white light source as linearly polarized light orthogonal to each other and two colors separated by a polarizing beam splitter. Modulation. The two modulated lights are combined again by the polarization beam splitter and are magnified and projected by the projection lens, which is simpler than the three-plate system and has the merit that it can be made inexpensive. is there.

さらに、単板方式は光の3原色の変調を1つの液晶ライトバルブで受け持つことになり、その為の構成が種々提案されている。
第1の構成としては白色光源とカラーホイールからなる構成であり、時分割で光の3原色を変調する面順次方式である。この方式は変調する色光の切替周波数を上げないと色割れが発生してしまうという欠点があるが、解像度自体は液晶ライトバルブが持っている画素数をフルに出力できる為、高解像度化には適している。色割れを低減する為の方法も色々と提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この特許文献2に記載の表示装置では、カラーホイールのフィルタ色を光の3原色である赤、緑、青の他に2つの原色を混色した中間色も使用している。これにより、画像の白色部分で発生する色割れの低減を行っている。
Further, the single plate system is responsible for modulation of the three primary colors of light with one liquid crystal light valve, and various configurations have been proposed.
The first configuration is a configuration comprising a white light source and a color wheel, and is a frame sequential method that modulates the three primary colors of light in a time-sharing manner. This method has the disadvantage that color breakup will occur unless the switching frequency of the color light to be modulated is raised, but the resolution itself can output the full number of pixels of the liquid crystal light valve, so high resolution can be achieved. Are suitable. Various methods for reducing color breakup have been proposed (see, for example, Patent Document 2). In the display device described in Patent Document 2, an intermediate color obtained by mixing two primary colors in addition to the three primary colors of light, red, green, and blue, is used as the filter color of the color wheel. As a result, color breakup occurring in the white portion of the image is reduced.

単板方式のもう1つの構成としては、液晶ライトバルブの3つの画素に赤、緑、青の3原色のそれぞれを割り振る方式があり、解像度、明るさ共にそれだけで1/3に落ちてしまうという欠点はあるが、構成自体は最も簡単であり、安価な装置とするには向いている。   Another configuration of the single plate method is a method in which each of the three primary colors of red, green, and blue is assigned to the three pixels of the liquid crystal light valve, and the resolution and brightness are reduced to 1/3 by itself. Although there are drawbacks, the structure itself is the simplest and suitable for an inexpensive device.

また、1つの液晶ライトバルブで複数色の変調を偏光制御により行うものも提案されている(例えば、特許文献3参照。)。この特許文献3に記載の色生成装置は、液晶が3層の積層構造からなり、液晶層の間にそれぞれ色光分離用のダイクロイックミラーを挟むことで最上位層の液晶層が赤色、中間層の液晶層が青色、最下位層の液晶層が緑色をON/OFF制御するよう機能する。これら3つの液晶層はそれぞれλ/4(ここでλは波長を意味する)の位相差を生じる厚さからなり、ダイクロイックミラーにより反射された各色光が各液晶層を往復することでλ/2の位相差、つまり90度偏光を回す作用をする。これにより、赤色光、青色光、緑色光の偏光を0度あるいは90度の2つの状態に独立して制御することが可能となる。
特許第3057232号公報 特開2003−241714号公報 特開2001−166273号公報
A liquid crystal light valve that modulates a plurality of colors by polarization control has also been proposed (see, for example, Patent Document 3). The color generation device described in Patent Document 3 has a laminated structure of three layers of liquid crystal, and a dichroic mirror for color light separation is sandwiched between the liquid crystal layers, so that the uppermost liquid crystal layer is red and the intermediate layer is The liquid crystal layer functions to turn on / off the blue color, and the lowermost liquid crystal layer controls the green color. Each of these three liquid crystal layers has a thickness that produces a phase difference of λ / 4 (where λ means a wavelength), and each color light reflected by the dichroic mirror reciprocates through each liquid crystal layer to λ / 2. Phase difference, that is, the action of rotating 90-degree polarized light. As a result, the polarization of red light, blue light, and green light can be independently controlled in two states of 0 degree or 90 degrees.
Japanese Patent No. 3057232 JP 2003-241714 A JP 2001-166273 A

しかしながら、上記従来技術は、液晶ライトバルブが2次元平面的に配列した画素から成っているという前提のもとに構成されたものである。このため、1つの液晶ライトバルブの平面内にある1画素は基本的に単色光の変調を行うことしかできず、高解像度で明るく、かつ小型で安価にするのは困難である。そこで、1つの液晶ライトバルブにて複数色の変調を独立に制御することで単板方式の小型で安価、かつ多板方式の高解像度で明るいという両方の特性を有したプロジェクタの構成が考えられる。しかしながら、上記色生成装置は光源としての3原色を発生させるためのみの構成であり、中間調表示を制御できるライトバルブとはなってはおらず、このままでは表示素子として機能できるものになっていない。   However, the above prior art is configured on the premise that the liquid crystal light valve is composed of pixels arranged in a two-dimensional plane. For this reason, one pixel in the plane of one liquid crystal light valve can basically only modulate monochromatic light, and it is difficult to make it high-resolution, bright, small, and inexpensive. Therefore, it is conceivable to construct a projector having both the characteristics of a single-panel type small and inexpensive, multi-plate type high resolution and bright by independently controlling the modulation of multiple colors with a single liquid crystal light valve. . However, the color generation device is only configured to generate the three primary colors as the light source, and is not a light valve that can control halftone display, and cannot function as a display element as it is.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、表示画像の解像度を落さずに、かつ色割れの発生が少ない安価で明るいカラー画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive and bright color image display device that does not reduce the resolution of a display image and that causes less color breakup. To do.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のカラー画像表示装置は、入力された画像信号に応じたカラー画像を観察者に対して表示するカラー画像表示装置において、第1及び第2の波長帯域を含んだ第1の照明光と、第2及び第3の波長帯域を含んだ第2の照明光とを時系列に射出する光源手段と、該光源手段が射出した第1及び第2の照明光を所定方向の直線偏光の照明光に変換する偏光変換素子と、該偏光変換素子にて変換された所定方向の直線偏光の照明光に対して所定角度偏光面を回転させる第1の偏光面回転素子と、該第1の偏光面回転素子により所定角度偏光面が回転した前記第1及び第2の照明光のうち第2の波長帯域の照明光を透過し、第1及び第3の波長帯域の照明光を反射する波長選択反射素子と、該波長選択反射素子にて透過した第2の波長帯域の照明光に対して所定角度偏光面を回転させる第2の偏光面回転素子と、該第2の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した第2の波長帯域の照明光を反射する反射面とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The color image display device of the present invention is a color image display device that displays a color image corresponding to an input image signal to an observer, and includes first illumination light including first and second wavelength bands, and Light source means for emitting second illumination light including the second and third wavelength bands in time series, and first and second illumination light emitted by the light source means for linearly polarized illumination in a predetermined direction A polarization conversion element that converts light, a first polarization plane rotation element that rotates a polarization plane by a predetermined angle with respect to linearly polarized illumination light in a predetermined direction converted by the polarization conversion element, and the first polarization Wavelength selection that transmits the illumination light in the second wavelength band and reflects the illumination light in the first and third wavelength bands among the first and second illumination lights whose plane of polarization is rotated by the surface rotation element. A reflection element and an illumination of the second wavelength band transmitted by the wavelength selective reflection element; A second polarization plane rotating element that rotates the polarization plane at a predetermined angle with respect to the light, and a reflection plane that reflects the illumination light of the second wavelength band whose polarization plane is rotated by the second polarization plane rotation element It is characterized by providing.

この発明では、光源手段により第1の照明光と第2の照明光とが時系列に照射され、これら照明光は、第1の偏光面回転素子を通過すると共に所定角度偏光面を回転させられる。そして、波長選択反射素子により、反射する第1及び第3の波長帯域と透過する第2の波長帯域とを分離する。これにより、第1及び第3の波長帯域は再び第1の偏光面回転素子を通過し、偏光変換素子に向かう。また、波長選択反射素子を透過した第2の波長帯域の照明光は第2の偏光面回転素子を通過すると共に所定角度偏光面を回転させられる。さらに、第2の波長帯域の照明光は、反射面によって反射し、再び第2の偏光面回転素子,波長選択反射素子,第1の偏光面回転素子を順に通過して偏光変換素子に向かう。したがって、簡単な構成に第1,第2の偏光面回転素子を用いることで、表示画像の解像度を落さずに、かつ色割れの発生が少ない安価で明るいカラー画像を表示させることが可能になる。   In the present invention, the first illumination light and the second illumination light are irradiated in time series by the light source means, and these illumination lights pass through the first polarization plane rotating element and rotate the polarization plane by a predetermined angle. . Then, the first and third wavelength bands to be reflected and the second wavelength band to be transmitted are separated by the wavelength selective reflection element. As a result, the first and third wavelength bands again pass through the first polarization plane rotation element and travel toward the polarization conversion element. In addition, the illumination light in the second wavelength band that has passed through the wavelength selective reflection element passes through the second polarization plane rotating element and is rotated by a predetermined angle. Furthermore, the illumination light in the second wavelength band is reflected by the reflection surface, and again passes through the second polarization plane rotation element, the wavelength selective reflection element, and the first polarization plane rotation element in this order and travels toward the polarization conversion element. Therefore, by using the first and second polarization plane rotating elements in a simple configuration, it is possible to display an inexpensive and bright color image with little color breakup without reducing the resolution of the display image. Become.

また、本発明のカラー画像表示装置は、少なくとも前記第1の偏光面回転素子と前記波長選択反射素子と前記第2の偏光面回転素子と前記反射面とは、層状に一体に構成されていることを特徴とする。   In the color image display device of the present invention, at least the first polarization plane rotation element, the wavelength selective reflection element, the second polarization plane rotation element, and the reflection plane are integrally formed in a layered manner. It is characterized by that.

この発明では、一体に構成されているため、第1の偏光面回転素子を透過し、第2の偏光面回転素子に向かった照明光の光量を損失ことなく利用することができ、さらに明るいカラー画像を表示させることが可能になる。   In the present invention, since it is integrally formed, the amount of illumination light transmitted through the first polarization plane rotation element and directed toward the second polarization plane rotation element can be used without loss, and a brighter color can be obtained. An image can be displayed.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記波長選択反射素子で反射された前記第1及び前記第3の波長帯域の照明光は、前記第1の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した第1の反射光となり、
前記反射面で反射された前記第2の波長帯域の照明光は、前記第2の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した後に前記波長選択反射素子を透過し前記第1の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した第2の反射光となり、前記カラー画像は、前記第1の反射光と前記第2の反射光との少なくとも一方を合成したものであることを特徴とする。
In the color image display device of the present invention, the illumination light of the first and third wavelength bands reflected by the wavelength selective reflection element has a polarization plane of a predetermined angle by the first polarization plane rotation element. The rotated first reflected light becomes
The illumination light of the second wavelength band reflected by the reflection surface is transmitted through the wavelength selective reflection element after the polarization plane is rotated by a predetermined angle by the second polarization plane rotation element, and then the first polarization plane. A second reflected light whose polarization plane is rotated by a predetermined angle by a rotating element is formed, and the color image is a combination of at least one of the first reflected light and the second reflected light. To do.

この発明では、第1及び第3の波長帯域の照明光が波長選択反射素子により反射して、第1の反射光として偏光変換素子に向かい、第2の波長帯域の照明光が反射面で反射して、第2の反射光として偏光変換素子に向かう。したがって、この第1の反射光と第2の反射光との少なくとも一方を合成して画像を表示することができる。   In this invention, the illumination light in the first and third wavelength bands is reflected by the wavelength selective reflection element, and is directed to the polarization conversion element as the first reflected light, and the illumination light in the second wavelength band is reflected by the reflection surface. Then, it goes to the polarization conversion element as the second reflected light. Therefore, an image can be displayed by combining at least one of the first reflected light and the second reflected light.

また、本発明のカラー画像表示装置は、入力された画像信号に応じて画素毎に前記第1の偏光面回転素子及び前記第2の偏光面回転素子の偏光面回転角度を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
この発明では、制御手段を備えることにより、入力された画像信号に応じて正確に第1の偏光面回転素子及び第2の偏光面回転素子の偏光面回転角度を制御することが可能になる。
The color image display device according to the present invention further includes a control unit that controls a polarization plane rotation angle of the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element for each pixel in accordance with an input image signal. It is characterized by providing.
In the present invention, by providing the control means, it is possible to accurately control the polarization plane rotation angles of the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element in accordance with the input image signal.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記第1の照明光に含まれる前記第1及び前記第2の波長帯域とは、青色及び緑色の波長帯域であり、前記第2の照明光に含まれる前記第2及び前記第3の波長帯域とは緑色及び赤色の波長帯域であり、前記波長選択反射素子は、青色及び赤色の波長帯域の照明光を反射し、緑色の波長帯域の照明光を透過することを特徴とする。   In the color image display device of the present invention, the first and second wavelength bands included in the first illumination light are blue and green wavelength bands, and are included in the second illumination light. The second and third wavelength bands are green and red wavelength bands, and the wavelength selective reflection element reflects illumination light in the blue and red wavelength bands and emits illumination light in the green wavelength band. It is characterized by being transparent.

この発明では、光源手段により第1の照明光と第2の照明光とを時系列に射出しているので、緑色光が赤色光あるいは青色光にくらべて2倍の時間投影されることになる。したがって、緑色光の光量が赤色光あるいは青色光の光量に比べて多いことになり、この緑色光の光量マージンを利用して赤色光と青色光とを必要以上に落とすことなくホワイトバランスを得ることが可能になる。   In the present invention, since the first illumination light and the second illumination light are emitted in time series by the light source means, the green light is projected twice as long as the red light or the blue light. . Therefore, the amount of green light is greater than the amount of red or blue light. Using this green light amount margin, white balance can be obtained without dropping red light and blue light more than necessary. Is possible.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記偏光変換素子は偏光ビームスプリッタで構成され、前記第1の偏光面回転素子及び前記第2の偏光面回転素子は液晶素子で構成されていることを特徴とする。   In the color image display device of the present invention, the polarization conversion element is configured by a polarization beam splitter, and the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element are configured by liquid crystal elements. Features.

この発明では、偏光ビームスプリッタにより必要な偏光成分のみを得ることができるため、第1及び第2の照明光を効率良く変調することが可能になる。また、第1及び第2の偏光面回転素子が液晶素子で構成されているため、液晶素子に印加する電圧を変化させ液晶素子の複屈折性を利用することにより、高精度な位相差制御が可能になる。   In this invention, since only a necessary polarization component can be obtained by the polarization beam splitter, the first and second illumination lights can be efficiently modulated. In addition, since the first and second polarization plane rotation elements are composed of liquid crystal elements, high-precision phase difference control can be performed by changing the voltage applied to the liquid crystal elements and utilizing the birefringence of the liquid crystal elements. It becomes possible.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記第1及び前記第2の波長帯域の照明光を前記第1の偏光面回転素子にて所定角度偏光面を回転させる制御を行うと共に、前記第2の波長帯域の照明光を前記第2の偏光面回転素子にて回転させる偏光角度を、前記第1の偏光面回転素子にて回転する前記第2の波長帯域の照明光の偏光角度量に基づいて行う偏光面回転制御手段を備えることを特徴とする。   In the color image display device of the present invention, the illumination light in the first and second wavelength bands is controlled to rotate the polarization plane by a predetermined angle by the first polarization plane rotation element, and the second The polarization angle for rotating the illumination light in the wavelength band by the second polarization plane rotation element is based on the polarization angle amount of the illumination light in the second wavelength band rotated by the first polarization plane rotation element. And a polarization plane rotation control means.

この発明では、偏光面回転制御手段を備えることにより、第1の偏光面回転素子及び第2の偏光面回転素子の所定角度偏光面を回転させることができるので、高精度に位相制御を行うことが可能になる。   In this invention, since the polarization plane rotation control means is provided, the polarization planes of the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element can be rotated at a predetermined angle, so that the phase control is performed with high accuracy. Is possible.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記偏光面回転制御手段は、前記第2の波長帯域の照明光の変調量と、前記第1あるいは第3の波長帯域の照明光の変調量とにより決定される前記第1の偏光面回転素子での前記第2の波長帯域の照明光の偏光角度に対応する変調量を入力として前記第2の偏光面回転素子の偏光角度に対応する変調量を出力する変換テーブルを備えることを特徴とする。   Further, in the color image display device of the present invention, the polarization plane rotation control means includes a modulation amount of the illumination light in the second wavelength band and a modulation amount of the illumination light in the first or third wavelength band. The modulation amount corresponding to the polarization angle of the second polarization plane rotating element is input with the modulation amount corresponding to the polarization angle of the illumination light of the second wavelength band in the first polarization plane rotating element determined. A conversion table for output is provided.

この発明では、第2の波長帯域の照明光は第1の偏光面回転素子の状態に応じて第2の偏光面回転素子にて偏光を制御するため、第1あるいは第3の波長帯域の照明光の変調量に依存することとなる。したがって、変換テーブルを備えることにより、第1の偏光面回転素子及び第2の偏光面回転素子の位相制御を高精度かつ高速に行うことが可能になる。   In the present invention, the illumination light in the second wavelength band is controlled by the second polarization plane rotation element in accordance with the state of the first polarization plane rotation element. It depends on the amount of light modulation. Therefore, by providing the conversion table, the phase control of the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element can be performed with high accuracy and high speed.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記偏光面回転制御手段は、前記第1の照明光と前記第2の照明光とに含まれる前記第2の波長帯域の照明光のそれぞれの変調量を前記第1の照明光の変調後の輝度レベルと前記第2の照明光の変調後の輝度レベルとが略同一となるように決定する第2波長帯域変調量算出手段を有することを特徴とする。   In the color image display device according to the present invention, the polarization plane rotation control unit may modulate each of the illumination light of the second wavelength band included in the first illumination light and the second illumination light. And a second wavelength band modulation amount calculating means for determining so that a luminance level after modulation of the first illumination light and a luminance level after modulation of the second illumination light are substantially the same. To do.

この発明では、第2波長帯域変調量算出手段により第1の照明光の変調後の輝度レベルと第2の照明光の変調後の輝度レベルとが略同一となるように決定するため、輝度差によるフリッカや色割れの低減が図れることになる。   In this invention, since the second wavelength band modulation amount calculating means determines that the luminance level after modulation of the first illumination light and the luminance level after modulation of the second illumination light are substantially the same, the luminance difference Flickers and color breaks due to this can be reduced.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記第1の偏光面回転素子は前記第1あるいは第3の波長帯域の照明光の偏光角度を最大90度回転させ、前記第2の偏光面回転素子は前記第2の波長帯域の照明光の偏光角度を最大180度回転させることを特徴とする。
この発明では、第1,第2,第3の波長帯域の照明光の変調量を最大限に利用することができるため、より多くの色範囲を実現することができる。
In the color image display device of the present invention, the first polarization plane rotation element rotates the polarization angle of illumination light in the first or third wavelength band by 90 degrees at the maximum, and the second polarization plane rotation element. Is characterized in that the polarization angle of the illumination light in the second wavelength band is rotated up to 180 degrees.
In the present invention, since the modulation amount of the illumination light in the first, second, and third wavelength bands can be utilized to the maximum extent, more color ranges can be realized.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記光源手段は、少なくとも白色光源とカラーホイールから構成されていることを特徴とする。
この発明では、白色光源から照射された第1の照明光及び第2の照明光がカラーホールに照射させると、カラーホイールのカラーに応じて白色光源からの光を分離することが可能になる。
The color image display device of the present invention is characterized in that the light source means includes at least a white light source and a color wheel.
In this invention, when the 1st illumination light and 2nd illumination light irradiated from the white light source are irradiated to a color hole, it becomes possible to isolate | separate the light from a white light source according to the color of a color wheel.

また、本発明のカラー画像表示装置は、前記光源手段は、少なくとも青色,赤色,緑色の3原色を独立に発光するLEDから構成されていることを特徴とする。
この発明では、光源手段から青色,赤色,緑色の3色のLEDを発光させることにより、緑色LEDの最大光量引き上げに緑色LEDの個数をむやみに増やす必要が無くなり、光源部の小型化、高輝度化が図れるという効果が得られる。
In the color image display device of the present invention, the light source means is composed of LEDs that independently emit at least three primary colors of blue, red, and green.
In the present invention, by emitting light of three colors of blue, red and green from the light source means, it is not necessary to increase the number of green LEDs unnecessarily in order to increase the maximum light quantity of the green LED. The effect that can be achieved is obtained.

本発明においては以下の効果を奏する。
本発明に係るカラー画像表示装置によれば、単板式という安価な構成に第1の照明光と第2の照明光とを時系列に射出する光源手段を備えることにより、白領域の境界付近での色付き領域が小さく、さらに、色付きと白領域との輝度差も小さいため、色割れを低減させることができる。
The present invention has the following effects.
According to the color image display apparatus of the present invention, the light source means for emitting the first illumination light and the second illumination light in time series is provided in an inexpensive configuration of a single plate type, so that it is near the boundary of the white region. Since the colored region is small and the luminance difference between the colored region and the white region is also small, color breakup can be reduced.

次に、本発明の第1実施形態について、図1から図12を参照して説明する。
本実施形態に係る液晶プロジェクタ(カラー画像表示装置)1は、図1に示すように、光源(光源手段)10と、光源10から照射された光を直線偏光に変換する偏光ビームスプリッタ(偏光変換素子,以下PBSと略す)20と、PBS20の偏光分離面20aにおいて反射した光の偏光方向を制御する2層積層反射型液晶ライトバルブ30と、光源10及び2層積層反射型液晶ライトバルブ30を制御する信号処理部70とを備えている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a liquid crystal projector (color image display device) 1 according to this embodiment includes a light source (light source means) 10 and a polarization beam splitter (polarization conversion) that converts light emitted from the light source 10 into linearly polarized light. Element, hereinafter referred to as PBS) 20, a two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 that controls the polarization direction of light reflected on the polarization separation surface 20 a of the PBS 20, a light source 10, and a two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30. And a signal processing unit 70 to be controlled.

光源10は、白色光を照射する白色ランプ11と、白色ランプ11からの光を均一拡散光にするインテグレータレンズ12と、インテグレータレンズ12を透過した光を平行光にするテレセントリック光学系13と、カラーホイール14とを備えている。   The light source 10 includes a white lamp 11 that emits white light, an integrator lens 12 that converts the light from the white lamp 11 into uniform diffused light, a telecentric optical system 13 that converts the light transmitted through the integrator lens 12 into parallel light, and a color And a wheel 14.

カラーホイール14は、単板構成として液晶プロジェクタを構成する場合のものであり、光源10を2つの色光(シアン色光と黄色光)に分けて1フレーム期間を複数のフィールドの面順次表示とするための色光を発生させるものである。このカラーホイール14は、図2に示すような第1フィールド(シアン色のカラーフィルタ)14aと第2フィールド(黄色のカラーフィルタ14b)とが中心を通る線分を境に1つずつ配された1フレーム2フィールド構成となっている。このカラーホイール14は、第1フィールド14aが赤色の波長を反射し、赤色の波長より短い波長を透過するフィルタであり、第2フィールド14bが青色の波長を反射し、青色の波長より長い波長を透過するフィルタであり、これらの特性を有するフィルタとしてダイクロイック膜を使用できる。これらにより、光源10は、第1及び第2の波長帯域を含んだ第1の照明光(例えば、シアン色光)と、第2及び第3の波長帯域を含んだ第2の照明光(例えば、黄色光)とを時系列に射出するようになっている。なお、第1の照明光に含まれる第1の波長帯域とは青色での波長帯域であり、第2の波長帯域とは緑色の波長帯域であり、第2の照明光に含まれる第2の波長帯域とは緑色の波長帯域であり、第3の波長帯域とは赤色の波長帯域である。   The color wheel 14 is used when a liquid crystal projector is configured as a single plate configuration, and the light source 10 is divided into two color lights (cyan color light and yellow light), and one frame period is displayed in a field sequential manner in a plurality of fields. The color light is generated. The color wheel 14 is arranged one by one with a first line (cyan color filter) 14a and a second field (yellow color filter 14b) as shown in FIG. One frame has two fields. The color wheel 14 is a filter in which the first field 14a reflects a red wavelength and transmits a wavelength shorter than the red wavelength, and the second field 14b reflects a blue wavelength and emits a wavelength longer than the blue wavelength. It is a permeable filter, and a dichroic film can be used as a filter having these characteristics. Accordingly, the light source 10 includes the first illumination light (for example, cyan light) including the first and second wavelength bands and the second illumination light (for example, cyan light) including the second and third wavelength bands (for example, Yellow light) is emitted in time series. The first wavelength band included in the first illumination light is the blue wavelength band, the second wavelength band is the green wavelength band, and the second wavelength band included in the second illumination light is the second wavelength band. The wavelength band is a green wavelength band, and the third wavelength band is a red wavelength band.

PBS20は、光源10が射出したシアン色光及び黄色光を所定方向の直線偏光の照明光に変換するものである。すなわち、PBS20では、入射した各色光のS偏光成分が2つのプリズムに挟まれた多層膜にて反射されて、2層積層反射型液晶ライトバルブ30に入射されるようになっており、色光のP偏光成分は多層膜をそのまま通過し、外部に捨てられるようになっている。   The PBS 20 converts cyan light and yellow light emitted from the light source 10 into linearly polarized illumination light in a predetermined direction. That is, in the PBS 20, the S-polarized component of each incident color light is reflected by the multilayer film sandwiched between the two prisms and is incident on the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30. The P-polarized light component passes through the multilayer film as it is and is discarded outside.

2層積層反射型液晶ライトバルブ30は、上位層に、PBS20にて変換された所定方向の直線偏光の照明光に対して所定角度偏光面を回転させる透過型液晶パネル(第1の偏光面回転素子)40と、透過型液晶パネル40により所定角度偏光面が回転したシアン色光及び黄色光のうち緑色の波長帯域の照明光を透過し、赤色及び青色の波長帯域の照明光を反射する干渉フィルタ膜(波長選択反射素子)50と、下位層に、干渉フィルタ膜50にて透過した緑色の波長帯域の照明光に対して所定角度偏光面を回転させる反射型液晶パネル(第2の偏光面回転素子)60とを備えている。なお、図1に示す立体構造の2層積層反射型液晶ライトバルブ30は、その1画素のみを模式的に表現しているが、画像表示素子であるので画素が2次元的に複数配列して構成されているものである。また、透過型液晶パネル40と干渉フィルタ膜50と反射型液晶パネル60と後述する反射膜(反射面)64とは、層状に一体で構成されている。   The two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 has a transmissive liquid crystal panel (first polarization plane rotation) that rotates a polarization plane at a predetermined angle with respect to linearly polarized illumination light in a predetermined direction converted by the PBS 20 in an upper layer. Element) 40 and an interference filter that transmits illumination light in the green wavelength band and reflects illumination light in the red and blue wavelength bands among cyan light and yellow light whose polarization plane is rotated by a predetermined angle by the transmissive liquid crystal panel 40. A reflective liquid crystal panel (second polarization plane rotation) that rotates the polarization plane by a predetermined angle with respect to the illumination light in the green wavelength band that is transmitted through the interference filter film 50 and the film (wavelength selective reflection element) 50 Element) 60. The two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 having a three-dimensional structure shown in FIG. 1 schematically represents only one pixel, but since it is an image display element, a plurality of pixels are arranged two-dimensionally. It is configured. The transmissive liquid crystal panel 40, the interference filter film 50, the reflective liquid crystal panel 60, and a reflective film (reflective surface) 64, which will be described later, are integrally formed in layers.

干渉フィルタ膜50は、透過型液晶パネル40と反射型液晶パネル60との間に配されており、緑色の波長帯域の照明光のみを透過し、それ以外の波長を反射するようになっている。すなわち、本実施形態では、青色及び赤色の波長帯域の照明光を反射するようになっている。   The interference filter film 50 is disposed between the transmissive liquid crystal panel 40 and the reflective liquid crystal panel 60, and transmits only the illumination light in the green wavelength band and reflects other wavelengths. . That is, in this embodiment, the illumination light in the blue and red wavelength bands is reflected.

透過型液晶パネル40の各画素は、第1の透明電極42がパターニングされたPBS20側の第1の透明基板41と、これに対向した位置に配され第2の透明電極44がパターニングされた反射型液晶パネル60側の第2の透明基板43と、これらの間に設けられた上位液晶層45と、不図示の液晶駆動用スイッチング素子とで形成されている。このスイッチング素子としては、酸化亜鉛化合物等の透明トランジスタを使用し、第1の透明電極42と第1の透明基板41との間、あるいは第2の透明電極44と第2の透明基板43との間に積層することで開口率を向上させ、下位層の反射型液晶パネル60に十分な光を供給することができる構成になっている。   Each pixel of the transmissive liquid crystal panel 40 includes a first transparent substrate 41 on the PBS 20 side on which the first transparent electrode 42 is patterned, and a reflection on which the second transparent electrode 44 is patterned in a position facing the first transparent substrate 41. The second transparent substrate 43 on the side of the liquid crystal panel 60, the upper liquid crystal layer 45 provided therebetween, and a liquid crystal driving switching element (not shown). As this switching element, a transparent transistor such as a zinc oxide compound is used. Between the first transparent electrode 42 and the first transparent substrate 41 or between the second transparent electrode 44 and the second transparent substrate 43. The aperture ratio is improved by laminating between them, and sufficient light can be supplied to the reflective liquid crystal panel 60 of the lower layer.

反射型液晶パネル60の各画素は、透過型液晶パネル40側から第3の透明基板61,この第3の透明基板61にパターニングされた第3の透明電極62,下位液晶層63,反射型液晶パネル60にて所定角度偏光面が回転した緑色の波長帯域の照明光を反射する反射膜64の順番に積層されており、不図示の液晶駆動用スイッチング素子が反射膜64の下部に形成されている。   Each pixel of the reflective liquid crystal panel 60 includes a third transparent substrate 61 from the transmissive liquid crystal panel 40 side, a third transparent electrode 62 patterned on the third transparent substrate 61, a lower liquid crystal layer 63, and a reflective liquid crystal. A reflective film 64 that reflects illumination light in the green wavelength band whose polarization plane is rotated by a predetermined angle on the panel 60 is laminated in this order, and a liquid crystal driving switching element (not shown) is formed below the reflective film 64. Yes.

また、各液晶層45,63は、共に複屈折モードで駆動され、上位液晶層45は最大λR/4の位相差を生じる厚さに、下位液晶層63は最大λG/2の位相差を生じる厚さを有している。ここでλRは赤色光の波長を、λGは緑色光の波長をそれぞれ示す。 The liquid crystal layers 45 and 63 are both driven in a birefringence mode, the upper liquid crystal layer 45 has a thickness that produces a phase difference of maximum λ R / 4, and the lower liquid crystal layer 63 has a phase difference of maximum λ G / 2. Has a thickness that produces Here, λ R represents the wavelength of red light, and λ G represents the wavelength of green light.

さらに、透過型液晶パネル45及び反射型液晶パネル63には、入力された画像信号に応じて画素毎に偏光面回転角度を制御する信号処理部70が設けられている。
信号処理部70は、図3のブロック図に示すように、フレーム単位にRGBデジタル画像信号として格納可能なフレームメモリ71に接続された画像信号入力部72と、この画像信号入力部72に入力された画像信号に応じて画素毎に透過型液晶パネル40及び反射型液晶パネル60の偏光面回転角度を制御する表示素子駆動制御部(制御手段)81を有する表示素子偏光面回転制御部(偏光面回転制御手段)80と、表示素子偏光面回転制御部80から入力された同期信号に基づいて光源10を制御する光源駆動制御部73とを備えている。
Further, the transmissive liquid crystal panel 45 and the reflective liquid crystal panel 63 are provided with a signal processing unit 70 that controls the polarization plane rotation angle for each pixel in accordance with the input image signal.
As shown in the block diagram of FIG. 3, the signal processing unit 70 is input to an image signal input unit 72 connected to a frame memory 71 that can be stored as an RGB digital image signal in units of frames, and the image signal input unit 72. Display element polarization plane rotation control unit (polarization plane) having a display element drive control unit (control means) 81 for controlling the polarization plane rotation angle of the transmissive liquid crystal panel 40 and the reflection type liquid crystal panel 60 for each pixel according to the received image signal. Rotation control means) 80, and a light source drive control unit 73 that controls the light source 10 based on a synchronization signal input from the display element polarization plane rotation control unit 80.

表示素子偏光面回転制御部80は、図4(a)に示すような、上位液晶層45における変調量(階調値)と印加電圧とのR用変換テーブル(赤色用変換テーブル)82及びB用変換テーブル(青色用変換テーブル)83と、第1フィールド14aの緑色変調量G及び第2フィールド14bの緑色変調量Gを算出するG算出部(第2波長帯域変調算出手段)84と、図4(b)に示すような、下位液晶層63における変調量(階調値)と印加電圧とのG用変換テーブル(G用変換テーブル)85及びG用変換テーブル(G用変換テーブル)86とを備えている。これにより、赤色光及び青色光の照明光を透過型反射パネル40にて所定角度偏光面を回転させる制御を行うと共に、緑色光の波長帯域の照明光を反射型液晶パネル60にて回転させる偏光角度を、透過型反射パネル40にて回転する緑色光の波長帯域の照明光の偏光角度量に基づいて行うようになっている。すなわち、各変換テーブル82,83,85,86の値に基づいて2層積層反射型液晶バルブ30を制御するようになっている。 As shown in FIG. 4A, the display element polarization plane rotation control unit 80 converts an R conversion table (red conversion table) 82 between the modulation amount (gradation value) and the applied voltage in the upper liquid crystal layer 45 and B. Conversion table (blue conversion table) 83 and a G 1 G 2 calculating unit (second wavelength band modulation calculating means) for calculating the green modulation amount G 1 of the first field 14 a and the green modulation amount G 2 of the second field 14 b. ) and 84, as shown in FIG. 4 (b), the lower liquid crystal layer modulation amount in 63 (gradation value) and G 1 conversion table (G 1 conversion table) 85 and G 2 conversion table between the applied voltage and a (G 2 conversion table) 86. Accordingly, the polarization light for rotating the illumination light in the wavelength band of the green light by the reflective liquid crystal panel 60 is controlled while the illumination light of the red light and the blue light is controlled to rotate the polarization plane by a predetermined angle by the transmission type reflection panel 40. The angle is determined based on the amount of polarization angle of illumination light in the wavelength band of green light that is rotated by the transmissive reflective panel 40. That is, the two-layer laminated reflective liquid crystal bulb 30 is controlled based on the values of the conversion tables 82, 83, 85, 86.

ここで、図4(a)は赤色光及び青色光の変調量とその印加電圧の変換テーブルであり、画像の各色が8ビット階調である場合に256通りの印加電圧を赤色光及び青色光でそれぞれ独立に持つ必要がある。これは、変調量に対応する位相差が波長依存性を持つためである。図4(b)は、緑色光の変調量とその印加電圧の変換テーブルであり、緑色光は上位液晶層45の状態に応じて下位液晶層63にて偏光を制御する為、赤色光、或いは青色光の変調量に依存することとなり、画像の各色が8ビット階調である場合にのべ256×256=65536通りの印加電圧を赤色光、青色光それぞれ独立に持つ必要がある。これも上位液晶層45の位相差の波長依存性による。   Here, FIG. 4A is a conversion table of modulation amounts of red light and blue light and applied voltages thereof. When each color of the image has an 8-bit gradation, 256 applied voltages are converted into red light and blue light. It is necessary to have each independently. This is because the phase difference corresponding to the modulation amount has wavelength dependency. FIG. 4B is a conversion table of the modulation amount of green light and its applied voltage. Since the green light controls the polarization in the lower liquid crystal layer 63 according to the state of the upper liquid crystal layer 45, the red light or This depends on the modulation amount of the blue light, and when each color of the image has an 8-bit gradation, it is necessary to have a total of 256 × 256 = 65536 applied voltages independently for the red light and the blue light. This is also due to the wavelength dependence of the retardation of the upper liquid crystal layer 45.

表示素子駆動制御部81は、赤色光、あるいは青色光が上位液晶層45を往復する間に、位相差が所定量となるように、第1,第2の透明基板41,43を介して一対の第1,第2の透明電極42,44に印加する電圧を制御するようになっている。さらに、表示素子駆動制御部81は、緑色光が上位液晶層45と下位液晶層63とを往復する間に位相差が所定量となるように、第3の透明基板61を介して一対の第3の透明電極62に印加する電圧を制御するようになっている。このように、表示素子駆動制御部81が、上位液晶層45と下位液晶層63とを制御することで、一度に2つの波長帯域の偏光方向を自由に制御することができる。   The display element drive control unit 81 is paired via the first and second transparent substrates 41 and 43 so that the phase difference becomes a predetermined amount while red light or blue light reciprocates the upper liquid crystal layer 45. The voltage applied to the first and second transparent electrodes 42 and 44 is controlled. Further, the display element drive control unit 81 has a pair of first through the third transparent substrate 61 so that the phase difference becomes a predetermined amount while the green light reciprocates between the upper liquid crystal layer 45 and the lower liquid crystal layer 63. The voltage applied to the third transparent electrode 62 is controlled. In this way, the display element drive control unit 81 can freely control the polarization directions of the two wavelength bands at a time by controlling the upper liquid crystal layer 45 and the lower liquid crystal layer 63.

特に緑色光は上位液晶層45を往復する間に生じる位相差により偏光方向が回転させられるので、緑色光が画像信号の変調量に対するターゲット位相差を得る為には下位液晶層63により上位液晶層45の位相差を補償する必要が発生する。この補償量込みの下位液晶層63による位相差制御量は、以下の通りとなる。
DfGu>DfG時は、DfGlG−(DfGu−DfG) ・・・式1)
DfGu≦DfG時は、DfGl=DfG−DfGu ・・・式2)
ここで、DfGは緑色の画像信号の変調量に対応したターゲット位相差(0≦DfG≦λG/2)であり、DfGuは緑色光が上位液晶層45を往復する間にずれる位相差(0≦DfGu≦λG/2+δ)であり、DfGlは緑色光が下位液晶層63を往復する間にずれる位相差(0≦DfGl≦λG)である。上記DfGuは、上位液晶層45がターゲットとする赤色光、あるいは青色光の画像信号の変調量に対するターゲット位相差に応じて変化する。
In particular, since the polarization direction of green light is rotated by the phase difference that occurs while reciprocating through the upper liquid crystal layer 45, the lower liquid crystal layer 63 uses the upper liquid crystal layer to obtain the target phase difference with respect to the modulation amount of the image signal. It is necessary to compensate for the 45 phase difference. The phase difference control amount by the lower liquid crystal layer 63 including this compensation amount is as follows.
When Df Gu > Df G , Df Gl = λ G − (Df Gu −Df G ) Equation 1)
When Df Gu ≦ Df G , Df Gl = Df G −Df Gu ( Formula 2)
Here, Df G is a target phase difference (0 ≦ Df G ≦ λ G / 2) corresponding to the modulation amount of the green image signal, and Df Gu is shifted while green light reciprocates through the upper liquid crystal layer 45. The phase difference (0 ≦ Df Gu ≦ λ G / 2 + δ) is satisfied, and Df Gl is a phase difference (0 ≦ Df Gl ≦ λ G ) that shifts while green light reciprocates through the lower liquid crystal layer 63. The Df Gu changes according to the target phase difference with respect to the modulation amount of the red or blue light image signal targeted by the upper liquid crystal layer 45.

さらに、δは上位液晶層45により生じる位相差の波長依存性を考慮したずれ量を表す。ここで、位相差の波長依存性とは、図5に示すように、液晶のディレクタ方向とその方向と直交する方向での複屈折性(該2つの方向での光(常光と異常光)の速度が異なり、周波数は変化しないという現象)により、液晶層内を進む常光と異常光との位相差が長波長光より短波長光側でより大きくなる現象であり、df≦dfG≦dfとなる。ここでdfは赤色光の位相差、dfは緑色光の位相差、dfBは青色光の位相差を示す。 Further, δ represents a shift amount considering the wavelength dependence of the phase difference caused by the upper liquid crystal layer 45. Here, as shown in FIG. 5, the wavelength dependence of the phase difference means the direction of the director of the liquid crystal and the birefringence in the direction orthogonal to the direction (light (ordinary light and extraordinary light) in the two directions). This is a phenomenon in which the phase difference between the ordinary light and the extraordinary light traveling in the liquid crystal layer becomes larger on the short wavelength light side than on the long wavelength light due to the difference in speed and the frequency does not change, and df R ≦ df G ≦ df B. Here, df R represents the phase difference of red light, df G represents the phase difference of green light, and df B represents the phase difference of blue light.

つまり、上位液晶層45では画像信号に基づいた変調量に対応する赤色光、あるいは青色光がターゲットの位相差DfR、DfBとなるように、表示素子駆動制御部81により電圧の印加を制御することになる。しかしながら、この電圧における緑色光の位相差DfGuはDfR=DfB=0となる場合を除いてDfR、DfBとは等しくならず、緑色光のターゲット位相差Dfを得るためには、そのずれ量δR(DfR)、δB(DfB)も考慮して下位液晶層63による位相差を制御することになる。ここでδR(DfR)はDfR、δ(DfB)はDfの関数を意味する。
DfGu=DfRR(DfR )あるいはDfGu=Df(Df)となる。したがって式1)、式2)は以下のように表せる。
DfGu>DfG時は、DfGl G−{DfRR(DfR)−DfG}・・照明光が黄色光の場合
あるいは
DfGlG−{DfBB(DfB)−DfG}・・照明光がシアン色光の場合
DfGu≦DfG時は、DfGl=DfG−{DfRR(DfR)}・・照明光が黄色光の場合
あるいは
DfGl=DfG−{DfBB(DfB)・・照明光がシアン色光の場合
と表せる。
That is, in the upper liquid crystal layer 45, the display element drive control unit 81 controls the application of the voltage so that the red light or the blue light corresponding to the modulation amount based on the image signal becomes the target phase differences Df R and Df B. Will do. However, the phase difference Df Gu of green light at this voltage is not equal to Df R and Df B except when Df R = Df B = 0, and in order to obtain the target phase difference Df G of green light The phase difference by the lower liquid crystal layer 63 is controlled in consideration of the deviation amounts Δ R (Df R ) and Δ B (Df B ). Here, δ R (Df R ) means a function of Df R , and δ B (Df B ) means a function of Df B.
Df Gu = Df R + δ R (Df R ) or Df Gu = Df B + δ B (Df B ). Therefore, Formula 1) and Formula 2) can be expressed as follows.
When Df Gu > Df G , Df Gl = λ G − {Df R + δ R (Df R ) −Df G }.
Df Gl = λ G − {Df B + δ B (Df B ) −Df G } ・ ・ When the illumination light is cyan light
When Df Gu ≦ Df G , Df Gl = Df G − {Df R + δ R (Df R )}.
Df Gl = Df G − {Df B + δ B (Df B ) ·· This can be expressed as the case where the illumination light is cyan light.

また、各変換テーブル82,83,85,86は、緑色光の波長帯域の照明光の変調量と、赤色光あるいは青色光の波長帯域の照明光の変調量とにより決定される透過型液晶パネル40での緑色光の波長帯域の照明光の偏光角度に対応する変調量を入力として反射型液晶パネル60の偏光角度に対応する変調量を出力するものである。   Also, each conversion table 82, 83, 85, 86 is a transmissive liquid crystal panel determined by the amount of modulation of illumination light in the wavelength band of green light and the amount of modulation of illumination light in the wavelength band of red light or blue light. The modulation amount corresponding to the polarization angle of illumination light in the wavelength band of green light at 40 is input, and the modulation amount corresponding to the polarization angle of the reflective liquid crystal panel 60 is output.

また、G算出部84は、シアン色光と黄色光とに含まれる緑色の照明光のそれぞれの変調量をシアン色光の変量後の輝度レベルと黄色光の変調後の輝度レベルとが略同一となるように決定するものである。すなわち、カラーホイール14が1回転で形成されるフレーム画像のフィールド間での輝度差をできるだけ発生させないように、緑色の各フィールドへの配分量を以下に示すように割り振ることで、フリッカ低減が図れる。以下に、2フィールドで1フレームを構成する場合の各フィールドへの緑色光の配分方法を説明する。
まず輝度Lと3原色R0、G0、B0との関係は次のように表現できる。
L=uR0+vG0+wB0;u、v、wは定数
In addition, the G 1 G 2 calculating unit 84 determines that the modulation level of the green illumination light included in the cyan light and the yellow light is approximately equal to the luminance level after changing the cyan color light and the luminance level after modulating the yellow light. It is determined to be the same. In other words, flicker reduction can be achieved by allocating the distribution amount to each green field as shown below so that the luminance difference between the fields of the frame image formed by one rotation of the color wheel 14 is not generated as much as possible. . Hereinafter, a method of distributing green light to each field when one frame is composed of two fields will be described.
First, the relationship between the luminance L and the three primary colors R 0 , G 0 , B 0 can be expressed as follows.
L = uR 0 + vG 0 + wB 0 ; u, v, w are constants

1フレームの第1フィールドが黄色の照明光、第2フィールドがシアン色の照明光とし、所定の1画素の階調値が(R,G,B)とすると、第1フィールドでの黄色の照明光及び第2フィールドでのシアン色の照明光の変調光Y、Cyはそれぞれ次の通りとなる。ここでγr、γg、γbは各R,G、Bのガンマ補正値である。
Y =Rγr+G1 γg ・・・式3)
Cy=G2 γg+Bγb ・・・式4)
ここでGγg=G1 γg+G2 γg ・・・式5)
If the first field of one frame is yellow illumination light, the second field is cyan illumination light, and the gradation value of one predetermined pixel is (R, G, B), the yellow illumination in the first field The modulated lights Y and Cy of the cyan illumination light in the light and the second field are as follows. Here, γr, γg, and γb are gamma correction values of R, G, and B, respectively.
Y = R γr + G 1 γg ... Equation 3)
Cy = G 2 γg + B γb Equation 4)
Where G γg = G 1 γg + G 2 γg Equation 5)

上記YとCyの輝度レベルL、LCyは式3)と式4)から次の通りとなる。
=uRγr+vG1 γg ・・・式6)
Cy=vG2 γg+wBγb ・・・式7)
各フィールドの輝度レベルを平均輝度レベル(L+LCy)/2とするには、式5)と式6)と式7)から
G1={Gγg/2+(wBγb−uRγr)/(2v)}1/γg ・・・式8)
G2={Gγg/2+(uRγr−wBγb)/(2v)}1/γg ・・・式9)
但し、G1≧0且つG2≧0の条件を満足しない場合には、
G1={Gγg/2}1/γg ・・・式10)
G2={Gγg/2}1/γg ・・・式11)
とする。
The luminance levels L Y and L Cy of Y and Cy are as follows from the equations 3) and 4).
L Y = uR γr + vG 1 γg Equation 6)
L Cy = vG 2 γg + wB γb ··· formula 7)
In order to set the luminance level of each field to the average luminance level (L Y + L Cy ) / 2, from Equation 5), Equation 6) and Equation 7)
G 1 = {G γg / 2 + (wB γb -uR γr) / (2v)} 1 / γg ··· Equation 8)
G 2 = {G γg / 2 + (uR γr -wB γb) / (2v)} 1 / γg ··· Equation 9)
However, if the conditions of G 1 ≧ 0 and G 2 ≧ 0 are not satisfied,
G 1 = {G γg / 2} 1 / γg Equation 10)
G 2 = {G γg / 2} 1 / γg Equation 11)
And

ここで第1フィールド14aの緑色変調量G1と第2フィールド14bの緑色変調量G2とは上記計算式により整数値として算出された256通りあれば良く、図4(b)にある変換テーブルの形態をそのまま利用できる。また、上記例ではフィールド間での輝度レベル変動を低減する駆動制御における緑色光の配分方法を示したが、フリッカ低減よりも上記G1、G2の算出処理の低減に重きをおく場合にはフィールド毎に緑色光の光量を半分ずつにすることで対応できる。これは、上記式10)、式11)のみを利用することで可能であり、これらの計算式は256通りのテーブルで置き換え可能である。 Here the green modulation amount of the first field 14a G 1 and the green modulation amount G 2 of the second field 14b may if 256 calculated as an integer value by the above equation, in Figure 4 (b) conversion table The form can be used as it is. In the above example, the green light distribution method in the drive control for reducing the luminance level variation between the fields has been described. However, when the above-mentioned calculation of G 1 and G 2 is more important than the flicker reduction, This can be done by halving the amount of green light for each field. This is possible by using only the above formulas 10) and 11), and these calculation formulas can be replaced with 256 different tables.

次に、以上の構成からなる本実施形態に係る液晶プロジェクタ1の動作について、以下に説明する。なお、説明を簡単にする為に液晶層の複屈折性により生じる位相差の波長依存性を考慮せず、どの波長も表示素子駆動制御部81により同一電圧が印加された液晶層を通過する場合は同じ位相差となるものとする。   Next, the operation of the liquid crystal projector 1 according to the present embodiment configured as described above will be described below. For simplicity of explanation, the wavelength dependence of the phase difference caused by the birefringence of the liquid crystal layer is not taken into consideration, and any wavelength passes through the liquid crystal layer to which the same voltage is applied by the display element drive control unit 81. Shall have the same phase difference.

白色ランプ11から照射した光は、インテグレータレンズ12及びテレセン光学系13を介してカラーホイール14に入射する。そして、カラーホイール14の第1フィールド14aを通過した青色光と緑色光とを含んだシアン色光がPBS20に入射すると、PBS20において直線偏光(S偏光)となり、S偏光となった青色光と緑色光とを含むシアン色光が2層積層反射型ライトバルブ30に入射する。このとき、図6は、シアン色光に含まれる青色光の変調量を所定中間値n(8ビット階調時で127)とした場合にシアン色光に含まれるもう1色である緑色光の変調量を最大値(8ビット階調時で255)とする例を示している。ここで青色光の変調量が所定中間値n(=127)の場合にはPBS20に入射する時点で位相差λB/4の円偏光が必要であるものとする。
また、詳細な信号処理部70の動作について後述する。
The light emitted from the white lamp 11 enters the color wheel 14 via the integrator lens 12 and the telecentric optical system 13. When cyan light including blue light and green light that has passed through the first field 14a of the color wheel 14 enters the PBS 20, it becomes linearly polarized light (S-polarized light) in the PBS 20, and blue light and green light that have become S-polarized light. Cyan light containing the light enters the two-layer laminated reflective light valve 30. At this time, FIG. 6 shows the modulation amount of green light, which is another color included in cyan light, when the modulation amount of blue light included in cyan light is a predetermined intermediate value n (127 at the time of 8-bit gradation). In this example, the maximum value is 255 (at the time of 8-bit gradation, 255). Here, when the modulation amount of the blue light is a predetermined intermediate value n (= 127), it is assumed that circularly polarized light having a phase difference of λ B / 4 is required at the time of entering the PBS 20.
The detailed operation of the signal processing unit 70 will be described later.

2層積層反射型ライトバルブ30にシアン色光の直線偏光(S偏光)が入射されて下位層の反射型液晶パネル60の反射膜64に到達するまでの往路における偏光状態の模式図は、図6に示すようになる。PBS20から入射光として直線偏光(S偏光)のシアン色光は液晶のディレクタ方向(上位、下位の液晶層のディレクタ方向は同一とする)と所定角度を持って入射する。そして、変調量が所定中間値nとなる所定電圧V=V(n)が印加された上位液晶層45を通過することでλ/8の位相差を生じた楕円偏光となる。さらに、干渉フィルタ膜50にてシアン色光の内の緑色光のみが透過し、楕円偏光となっている緑色光は変調量が255となる所定電圧V2=V(255,n,B)(ここで255は緑色光の変調量、nは青色光の変調量、Bは上位層にて偏光制御される色光種別)が印加された下位液晶層63の反射膜64上にて位相差が更にλ/8加えられ、λ/8+λ/8=λ/4の円偏光となる。 A schematic diagram of the polarization state in the forward path from the time when the linearly polarized light (S-polarized light) of cyan light is incident on the two-layer laminated reflective light valve 30 and reaches the reflective film 64 of the reflective liquid crystal panel 60 of the lower layer is shown in FIG. As shown. Linearly polarized (S-polarized) cyan light as incident light is incident from the PBS 20 at a predetermined angle with the director direction of the liquid crystal (the director directions of the upper and lower liquid crystal layers are the same). Then, it passes through the upper liquid crystal layer 45 to which a predetermined voltage V 1 = V B (n) having a modulation amount of a predetermined intermediate value n is applied, and becomes elliptically polarized light having a phase difference of λ / 8. Further, only green light of cyan light is transmitted through the interference filter film 50, and the green light which is elliptically polarized light has a predetermined voltage V 2 = V G (255, n, B) (the modulation amount is 255) ( Here, 255 is the modulation amount of green light, n is the modulation amount of blue light, and B is a color light type whose polarization is controlled in the upper layer). λ / 8 is added to obtain circularly polarized light of λ / 8 + λ / 8 = λ / 4.

さらに、2層積層反射型ライトバルブ30の干渉フィルタ膜50からの第1の反射光及び反射膜64からの第2の反射光が出射するまでの復路における偏光状態の模式図は、図7及び図8に示すようになる。
まず、干渉フィルタ膜50により反射される位相差λ/8の楕円偏光の青色光は、図7に示すように、再度上位液晶層45をPBS20に向かって透過し、往復でλ/4の円偏光となる。そして、PBS20にてP偏光成分が投影レンズ21側に透過され、青色光に対する所定の変調が行われる。ここで、所定の変調はλ/4の円偏光により、P偏光成分とS偏光成分が半分ずつとなるのでPBS20では直線偏光時の光量の半分である所定中間値n(=127)となる。
Furthermore, the schematic diagram of the polarization state in the return path until the first reflected light from the interference filter film 50 and the second reflected light from the reflective film 64 of the two-layer laminated reflective light valve 30 are emitted is shown in FIG. As shown in FIG.
First, elliptically polarized blue light having a phase difference of λ / 8 reflected by the interference filter film 50 is transmitted again through the upper liquid crystal layer 45 toward the PBS 20 as shown in FIG. It becomes polarized light. Then, the P-polarized component is transmitted to the projection lens 21 side by the PBS 20, and predetermined modulation is performed on the blue light. Here, since the predetermined modulation is λ / 4 circularly polarized light, the P-polarized component and the S-polarized component are halved, so the PBS 20 has a predetermined intermediate value n (= 127) which is half of the light amount in linearly polarized light.

一方、反射膜64で反射される位相差λ/4の円偏光の緑色光は、図8に示すように、PBS20に向かった光路で下位液晶層63を透過すると位相差が3λ/8の楕円偏光となる。そして、干渉フィルタ膜50を透過し、上位液晶層45を通過することで更にλ/8の位相差が加わり、合計λ/2となって90度偏光方向が回転した直線偏光(P偏光)となる。これにより、2層積層反射型液晶ライトバルブ30から出射されるこの直線偏光(P偏光)の緑色光はPBS20を全て透過し投影レンズ21側に達することとなる。最終的に、PBS20から出射される光は所定変調量となった上記青色光と最大変調量となった緑色光が合成された色光として投影レンズ21にて投射され、スクリーン(図示略)上に投影される。   On the other hand, circularly polarized green light having a phase difference of λ / 4 reflected by the reflective film 64 passes through the lower liquid crystal layer 63 along the optical path toward the PBS 20, as shown in FIG. It becomes polarized light. Then, by passing through the interference filter film 50 and passing through the upper liquid crystal layer 45, a phase difference of λ / 8 is further added, and a total of λ / 2 is obtained. Become. As a result, all of the linearly polarized (P-polarized) green light emitted from the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 passes through the PBS 20 and reaches the projection lens 21 side. Finally, the light emitted from the PBS 20 is projected by the projection lens 21 as a color light obtained by combining the blue light having the predetermined modulation amount and the green light having the maximum modulation amount, and is projected on the screen (not shown). Projected.

続いて、シアン色光を入射した場合の例で、そのシアン色光に含まれる青色光の変調量を図6と同じ量としながら、シアン色光に含まれるもう1色の緑色光のみ最小値とする例を、図9から図11に示す。
まず、2層積層反射型ライトバルブ30にシアン色光の直線偏光(S偏光)が入射されて下位層の反射型液晶パネル60の反射膜64に到達するまでの往路における偏光状態の模式図は、図9に示すようになる。PBS20から入射光として直線偏光(S偏光)のシアン色光が液晶のディレクタ方向と所定角度を持って入射する。そして、変調量が所定中間値nとなる所定電圧V=V(n)が印加された上位液晶層45を通過することでλ/8の位相差を生じた楕円偏光となる。さらに、干渉フィルタ膜50にてシアン色光の内の緑色光のみが透過し、楕円偏光となっている緑色光は変調量が0となる所定電圧V2=V(0,n,B)(ここで0は緑色光の変調量、nは青色光の変調量、Bは上位層にて偏光制御される色光種別)が印加された下位液晶層63の反射膜64上にて位相差が3λ/8加えられ、λ/8+3λ/8=λ/2となり、直線偏光(P偏光)となる。
Subsequently, an example in which cyan light is incident, and the modulation amount of blue light included in the cyan light is the same as that in FIG. 6, and only the other color green light included in the cyan light is minimized. Is shown in FIGS.
First, a schematic diagram of the polarization state in the forward path from the time when the linearly polarized light (S-polarized light) of cyan light is incident on the two-layer laminated reflective light valve 30 and reaches the reflective film 64 of the reflective liquid crystal panel 60 of the lower layer, As shown in FIG. Linearly polarized (S-polarized) cyan light is incident as an incident light from the PBS 20 at a predetermined angle with the director direction of the liquid crystal. Then, it passes through the upper liquid crystal layer 45 to which a predetermined voltage V 1 = V B (n) having a modulation amount of a predetermined intermediate value n is applied, and becomes elliptically polarized light having a phase difference of λ / 8. Furthermore, the interference filter film 50 transmits only green light of cyan light, and the green light which is elliptically polarized light has a predetermined voltage V 2 = V G (0, n, B) (the modulation amount is 0). Here, 0 is the modulation amount of the green light, n is the modulation amount of the blue light, and B is the color light type whose polarization is controlled in the upper layer). / 8 is added, so that λ / 8 + 3λ / 8 = λ / 2, and linearly polarized light (P-polarized light) is obtained.

さらに、2層積層反射型ライトバルブ30の干渉フィルタ膜50からの第1の反射光及び反射膜64からの第2の反射光が出射するまでの復路における偏光状態の模式図は、図10及び図11に示すようになる。
まず、干渉フィルタ膜50により反射された位相差λ/8の楕円偏光の青色光は、図10に示すように、再度上位液晶層45をPBS20に向かって透過し、往復でλ/4の円偏光となる。そして、PBS20にてP偏光成分のみが投影レンズ21側に透過され、青色光に対する所定の変調が行われる。
Furthermore, the schematic diagram of the polarization state in the return path until the first reflected light from the interference filter film 50 and the second reflected light from the reflective film 64 of the two-layer laminated reflective light valve 30 are emitted is shown in FIGS. As shown in FIG.
First, the elliptically polarized blue light having the phase difference λ / 8 reflected by the interference filter film 50 is transmitted again through the upper liquid crystal layer 45 toward the PBS 20 as shown in FIG. It becomes polarized light. Then, only the P-polarized light component is transmitted to the projection lens 21 side by the PBS 20, and predetermined modulation is performed on the blue light.

一方、反射膜64で反射される位相差λ/2の直線偏光の緑色光は、図11に示すように、PBS20に向かった光路で下位液晶層63を透過すると位相差が3λ/8加わり、λ/2+3λ/8=7λ/8の円偏光となる。そして、干渉フィルタ膜50を透過して上位液晶層45を通過することで更にλ/8位相差が増加し、合計λとなって180度偏光方向が回転した直線偏光(S偏光)となる。これにより、PBS20ではP偏光成分のみが投影レンズ21側に透過するので、2層積層反射型液晶ライトバルブ30から出射されたこの直線偏光(S偏光)の緑色光は全て投影レンズ21へは到達しないこととなる。最終的に、PBS20から出射される光は所定変調量となった上記青色光のみとなり、投影レンズ21にて投影され、スクリーン(図示略)上に投影される。   On the other hand, the linearly polarized green light having the phase difference λ / 2 reflected by the reflective film 64 is added with a phase difference of 3λ / 8 when transmitted through the lower liquid crystal layer 63 along the optical path toward the PBS 20, as shown in FIG. Circularly polarized light of λ / 2 + 3λ / 8 = 7λ / 8 is obtained. Then, by passing through the interference filter film 50 and passing through the upper liquid crystal layer 45, the λ / 8 phase difference is further increased, and becomes a total λ, and becomes linearly polarized light (S-polarized light) whose polarization direction is rotated by 180 degrees. As a result, only the P-polarized light component is transmitted to the projection lens 21 side in the PBS 20, so all the linearly polarized (S-polarized) green light emitted from the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 reaches the projection lens 21. Will not. Finally, the light emitted from the PBS 20 is only the blue light having a predetermined modulation amount, and is projected by the projection lens 21 and projected onto a screen (not shown).

さらに、光源10のカラーホイール14の第2フィールド14bにて赤色光及び緑色光を含んだ黄色光がPBS20にて直線偏光(S偏光)となり2層積層反射型液晶ライトバルブ30に入射する場合には、上述した表示素子駆動制御部81により2層積層反射型ライトバルブ30に印加する電圧を制御する方法と同様にして、表示素子駆動制御部81により、上位液晶層45にて赤色光を、上位液晶層45及び下位液晶層63にて緑色光の位相差をそれぞれ制御することで赤色光と緑色光の変調を独立制御できる。   Further, when yellow light including red light and green light becomes linearly polarized light (S-polarized light) in the PBS 20 in the second field 14 b of the color wheel 14 of the light source 10 and enters the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30. Is similar to the method of controlling the voltage applied to the two-layer laminated reflective light valve 30 by the display element drive control unit 81 described above, and the display element drive control unit 81 emits red light in the upper liquid crystal layer 45. The modulation of red light and green light can be independently controlled by controlling the phase difference of green light in the upper liquid crystal layer 45 and the lower liquid crystal layer 63, respectively.

この場合の液晶への印加電圧は、赤色光の変調量がn、緑色光の変調量がmの場合には、上位液晶層45でV=V(n)(ここでnは変調量)、下位液晶層63でV=V(m,n,R)(ここでmは緑色光の変調量、nは赤色光の変調量、Rは上位層にて偏光制御される色光種別)とすることとなる。さらに、上記変調量以外の任意の変調量においても同様にして表示素子駆動制御部81により制御することができる。 In this case, when the modulation amount of red light is n and the modulation amount of green light is m, the applied voltage to the liquid crystal is V 1 = V R (n) (where n is the modulation amount) in the upper liquid crystal layer 45. ), V 2 = V G (m, n, R) in the lower liquid crystal layer 63 (where m is the modulation amount of the green light, n is the modulation amount of the red light, and R is the color light type whose polarization is controlled in the upper layer) ). Further, the display element drive control unit 81 can similarly control any modulation amount other than the modulation amount.

次に、信号処理部70の詳細な動作について、図3に示すブロック図を参照して説明する。
まず、画像信号入力部72に入力された例えばNTSC等のアナログ画像信号や地上波デジタル等のデジタル画像信号が、画像信号入力部72に含まれる画像処理エンジンによりデコード処理されてフレームメモリ71に一時格納される。フレームメモリ71からの各画素のR、G、B値それぞれは、表示素子偏光面回転制御部80に入力される。
Next, the detailed operation of the signal processing unit 70 will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
First, an analog image signal such as NTSC or a digital image signal such as terrestrial digital input to the image signal input unit 72 is decoded by an image processing engine included in the image signal input unit 72 and temporarily stored in the frame memory 71. Stored. The R, G, and B values of each pixel from the frame memory 71 are input to the display element polarization plane rotation control unit 80.

そして、R用変換テーブル82にはフレームメモリ71からR値が入力され、図4(a)の照明光が黄色の場合の変換テーブルにより印加電圧値に変換され、表示素子駆動制御部81に出力される。同様に、B用変換テーブル83にはフレームメモリ71からB値が入力され、図4(a)の照明光がシアン色の場合の変換テーブルにより印加電圧値に変換され、表示素子駆動制御部81に出力される。   The R value is input to the R conversion table 82 from the frame memory 71, converted into an applied voltage value by the conversion table when the illumination light in FIG. 4A is yellow, and output to the display element drive control unit 81. Is done. Similarly, the B value is input to the B conversion table 83 from the frame memory 71, converted into an applied voltage value by the conversion table when the illumination light in FIG. 4A is cyan, and the display element drive control unit 81. Is output.

一方、G値はR、B値と共にG12算出部84に入力され、上記式8)〜式11)に基づいて算出されたG1及びG2がG1用変換テーブル85及びG2用変換テーブル86に出力される。そして、G1用変換テーブル85にはフレームメモリ71からのR値とG12算出部84から出力されたG1値が入力され、図4(b)の照明光が黄色の場合の変換テーブルにより印加電圧値に変換され、表示素子駆動制御部81に出力される。 On the other hand, G value R, are input with B values G 1 G 2 calculating unit 84, the formula 8) to Formula 11) G 1 is calculated based on the and G 2 is G 1 conversion table 85 and G 2 Is output to the conversion table 86. The R value from the frame memory 71 and the G 1 value output from the G 1 G 2 calculation unit 84 are input to the G 1 conversion table 85, and conversion when the illumination light in FIG. 4B is yellow is performed. The applied voltage value is converted by the table and output to the display element drive control unit 81.

同様に、G2用変換テーブル86にはフレームメモリ71からのB値とG12算出部84から出力されたG2値が入力され、図4(b)の照明光がシアン色の場合の変換テーブルにより印加電圧値に変換され、表示素子駆動制御部81に出力される。 Similarly, the B value from the frame memory 71 and the G 2 value output from the G 1 G 2 calculation unit 84 are input to the G 2 conversion table 86, and the illumination light in FIG. 4B is cyan. Is converted into an applied voltage value by the conversion table and output to the display element drive control unit 81.

そして、表示素子駆動制御部81には、入力されたR、B、G1、G2に対する印加電圧値が第1フィールド(RとG1)、第2フィールド(BとG2)というフィールド単位で不図示のメモリに格納される。このフィールド毎の各画素に対応する印加電圧値に基づいて2層積層型液晶ライトバルブ30の透過型液晶パネル40にはRあるいはBの印加電圧が、反射型液晶パネル60にはG1或いはG2の印加電圧がそれぞれ駆動制御される。さらに、表示素子駆動制御部81では2層積層型液晶ライトバルブ30への駆動制御を行うフィールド番号(第1か第2か)とその駆動タイミングを同期信号として光源駆動制御部73に出力する。そして、光源駆動制御部73は入力された同期信号に基づいてカラーホイール14の回転制御を行い、光源部10からの色光(黄色とシアン色)と2層積層型液晶ライトバルブ30が表示する色光に対応したフィールド画像との同期をとるように制御される。 Then, the display device drive control unit 81, the input R, B, G 1, G applied voltage value for the 2 first field (R and G 1), the field units of the second field (B and G 2) Are stored in a memory (not shown). Based on the applied voltage value corresponding to each pixel for each field, an applied voltage of R or B is applied to the transmissive liquid crystal panel 40 of the two-layer stacked liquid crystal light valve 30, and G 1 or G is applied to the reflective liquid crystal panel 60. Each of the two applied voltages is driven and controlled. Further, the display element drive control unit 81 outputs a field number (first or second) for performing drive control to the two-layer stacked liquid crystal light valve 30 and its drive timing to the light source drive control unit 73 as a synchronization signal. The light source drive control unit 73 controls the rotation of the color wheel 14 based on the input synchronization signal, and the color light (yellow and cyan) from the light source unit 10 and the color light displayed by the two-layer stacked liquid crystal light valve 30. Control is performed so as to synchronize with the field image corresponding to.

本実施形態に係る液晶プロジェクタ1によれば、表示素子駆動制御部81により、透過型液晶パネル40及び反射型液晶パネル60の偏光面回転角度を制御する。したがって、偏光制御では、緑色光は2層積層反射型液晶ライトバルブ30の上下層を通ることによる光量損失が上位層のみを通る赤色光、青色光よりも大きくなるが、2つの中間色(シアンと黄色)からなるカラーホイールでは緑色光が、赤色光あるいは青色光に比べて2倍の時間スクリーンに投影されることによって、緑色光の光量は上記光量損失を考慮に入れても赤色光及び青色光よりも多いこととなる。この緑色光の光量マージンを利用して赤色光及び青色光の光量を必要以上に落すこと無くカラーバランス(ホワイトバランス)を取ることが可能であり、従来の原色カラーホイールを使った単板プロジェクタより明るいプロジェクタを構成することが可能となる。
また、透過型液晶パネル40及び反射型液晶パネル60は液晶素子により構成されているため、印加する電圧を制御することで、透過型液晶パネル40及び反射型液晶パネル60の偏光面回転角度を容易に変化させることができる。
According to the liquid crystal projector 1 according to the present embodiment, the display element drive control unit 81 controls the polarization plane rotation angles of the transmissive liquid crystal panel 40 and the reflective liquid crystal panel 60. Therefore, in the polarization control, the light quantity loss due to the green light passing through the upper and lower layers of the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 is larger than the red light and blue light passing through only the upper layer, but two intermediate colors (cyan and Yellow), the green light is projected onto the screen twice as long as the red light or blue light, so that the amount of green light is red and blue even if the above light loss is taken into account. Will be more. Using this green light amount margin, it is possible to achieve color balance (white balance) without reducing the amount of red and blue light more than necessary. Compared with a single-plate projector using a conventional primary color wheel A bright projector can be configured.
Further, since the transmissive liquid crystal panel 40 and the reflective liquid crystal panel 60 are constituted by liquid crystal elements, the polarization plane rotation angle of the transmissive liquid crystal panel 40 and the reflective liquid crystal panel 60 can be easily controlled by controlling the applied voltage. Can be changed.

また、信号処理部70を設けることにより、2層積層反射型液晶ライトバルブ30を単板構成とした液晶プロジェクタ1を実現することができる。
さらに、液晶プロジェクタ1には、中間色のみで構成されたカラーホイール14を用いることが可能となるため、原色フィルタを用いる通常の単板プロジェクタの場合に比べて画像の白色領域で目立って発生する色割れ現象を低減することができるという利点がある。
Further, by providing the signal processing unit 70, it is possible to realize the liquid crystal projector 1 in which the two-layer laminated reflection type liquid crystal light valve 30 has a single plate configuration.
Furthermore, since the liquid crystal projector 1 can use the color wheel 14 composed of only intermediate colors, the color generated conspicuously in the white region of the image as compared with a normal single-plate projector using a primary color filter. There is an advantage that the cracking phenomenon can be reduced.

なお、上述した色割れ現象とは、面順次プロジェクタにて表示した白領域を観察する観察者の観察位置が高速に移動した場合に白領域の境界にて色が付く現象であり、図12を用いてこの色割れ現象を説明する。図12(a)は、3原色(赤、緑、青)のカラーホイールを用いた従来の単板プロジェクタの場合であり、スクリーン上に白領域を投影する場合には、赤→緑→青のフィールドが全て最大変調量となって1フレームを構成している。1フレーム期間に観察位置が移動しなければ、この領域は全て白と認識されるが、観察位置が1フレーム期間に所定量移動した場合、図12(b)のような網膜上の結像位置を基準に考えると白領域を構成する3つのフィールドの位置が相対的に移動することになる。これにより、白領域の境界部分では3原色が重なり合わない領域が発生し、本来の白領域が青、シアン、白、黄、赤といった領域を持った画像として観察されてしまう。   Note that the above-described color breakup phenomenon is a phenomenon in which a color is added at the boundary of the white region when the observation position of the observer who observes the white region displayed by the surface sequential projector moves at high speed. This color breakup phenomenon will be explained using this. FIG. 12A shows the case of a conventional single-plate projector using three primary color (red, green, and blue) color wheels. When a white area is projected on a screen, red → green → blue. All fields constitute the maximum modulation amount and constitute one frame. If the observation position does not move during one frame period, this area is all recognized as white. However, if the observation position moves by a predetermined amount during one frame period, the imaging position on the retina as shown in FIG. As a reference, the positions of the three fields constituting the white area move relatively. As a result, a region where the three primary colors do not overlap occurs at the boundary portion of the white region, and the original white region is observed as an image having regions such as blue, cyan, white, yellow, and red.

一方、図12(c)は本発明のシアン色及び黄色の2色のカラーホイール14と2層積層反射型ライトバルブ30とを用いた場合であり、上記同様の白領域は黄→シアンのフィールドが全て最大変調量となって1フレームを構成することになる。上記同様、観察位置が移動しなければ白領域は全て白と認識されるが、観察位置が移動した場合には図12(d)のような網膜上の結像位置を基準にした場合に白領域の境界付近で色付きが発生し、黄→白→シアンとなる。   On the other hand, FIG. 12C shows the case where the two color wheels 14 of cyan and yellow according to the present invention and the two-layer laminated reflection type light valve 30 are used, and the white region similar to the above is a yellow → cyan field. All constitute the maximum modulation amount and constitute one frame. As described above, if the observation position does not move, the white area is all recognized as white. However, when the observation position moves, the white area is white when the image formation position on the retina as shown in FIG. Coloring occurs near the boundary of the region, and changes from yellow to white to cyan.

図12(a)及び図12(b)に示す3原色(赤、緑、青)のカラーホイール、あるいは図12(c)及び図12(d)シアン色及び黄色の2色のカラーホイール14のどちらを用いた場合も色割れは発生するが、シアン色及び黄色の2色のカラーホイール14の色付き領域は、上記3原色カラーホイールの場合に比べて半分と小さく、さらに、色付き領域と白領域との輝度差も小さい。このため、色割れとして観察される頻度が低減することになる。ここで、上記黄色及びシアン色は、赤と緑との比率及び青と緑との比率により決まる色であり、一般的な黄色、あるいはシアン色であるとは限らない。あくまで、赤と緑、あるいは青と緑との混色を黄色、あるいはシアン色と表現した。   The three primary colors (red, green, blue) color wheel shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b) or the two color wheels 14 of cyan and yellow shown in FIGS. 12 (c) and 12 (d). In both cases, color breakup occurs, but the colored area of the cyan and yellow color wheel 14 is half that of the three primary color wheel, and the colored area and the white area. The difference in brightness is small. For this reason, the frequency observed as color breakage will decrease. Here, the yellow and cyan colors are colors determined by the ratio of red and green and the ratio of blue and green, and are not necessarily general yellow or cyan. To the last, the color mixture of red and green or blue and green was expressed as yellow or cyan.

次に、本発明に係る第2実施形態について、図13を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係る液晶プロジェクタ1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る液晶プロジェクタ90において、第1実施形態と異なる点は、光源91の構成である。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those of the liquid crystal projector 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The liquid crystal projector 90 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the light source 91.

光源91からの出射光は、第1実施形態と同様に赤色光と緑色光の混合色である黄色光と、緑色光と青色光の混合色であるシアン色の2色からなり、時分割で赤色LED92と緑色LED93あるいは緑色LED93と青色LED94とを同時点灯させるようにLED発光が制御されている。また、テレセントリック光学系95はLEDからの拡散光をロッドインテグレータ等で均一な光とした後に略平行光とするための光学系である。   Light emitted from the light source 91 is composed of two colors, yellow light, which is a mixed color of red light and green light, and cyan, which is a mixed color of green light and blue light, as in the first embodiment. The LED emission is controlled so that the red LED 92 and the green LED 93 or the green LED 93 and the blue LED 94 are turned on simultaneously. The telecentric optical system 95 is an optical system for making the diffused light from the LED uniform light by using a rod integrator or the like and then making it substantially parallel light.

次に、以上の構成からなる本実施形態に係る液晶プロジェクタ90の動作について、以下に説明する。
第1実施形態と同様に、光源駆動制御部73が、入力された同期信号に基づいて光源91を制御する。そして、光源91がLEDの点灯制御を赤色LED92,緑色LED93,青色LED94で独立に行い、光源91からの色光(黄色とシアン色)と2層積層反射型ライトバルブ30が表示する色光に対応したフィールド画像との同期をとるように制御されている。
Next, the operation of the liquid crystal projector 90 according to the present embodiment configured as described above will be described below.
Similar to the first embodiment, the light source drive control unit 73 controls the light source 91 based on the input synchronization signal. The light source 91 controls the lighting of the LEDs independently by the red LED 92, the green LED 93, and the blue LED 94, and corresponds to the color light (yellow and cyan) from the light source 91 and the color light displayed by the two-layer laminated reflective light valve 30. It is controlled to synchronize with the field image.

本実施形態に係る液晶プロジェクタ90によれば、2層積層反射型液晶ライトバルブ30の場合は、面順次構成を取りながら緑色光を常時点灯させることができるので、赤色光と青色光に比べて緑色光の平均光量を稼ぐことができる。また、3原色からなるLEDにおいては、カラーバランスを取る為に緑色光の光量を赤色光及び青色光の光量よりも所定比率で多くする必要があり、LEDプロジェクタの明るさは緑色LEDの最大光量で規定されることになる。従来の表示素子で単板構成としたのでは緑色LEDの最大光量を稼ぐ為に赤色LED及び青色LEDに比べてより多くの緑色LEDにて光源を構成しなくてはならず、光源部が大きくなるという欠点がある。しかしながら、上記した液晶プロジェクタ90によれば、緑色LEDの最大光量引き上げに緑色LEDの個数をむやみに増やす必要が無くなり、光源部の小型化、高輝度化が図れるという効果が得られる。   According to the liquid crystal projector 90 according to the present embodiment, in the case of the two-layer laminated reflection type liquid crystal light valve 30, green light can be constantly lit while taking a surface sequential structure, and therefore, compared with red light and blue light. You can earn an average amount of green light. In addition, in an LED consisting of three primary colors, it is necessary to increase the amount of green light at a predetermined ratio to the amount of red light and blue light in order to achieve color balance, and the brightness of the LED projector is the maximum light amount of the green LED. It will be specified in. If the conventional display element is configured as a single plate, the light source must be composed of more green LEDs than the red LEDs and blue LEDs in order to obtain the maximum light quantity of the green LEDs, and the light source section is large. There is a drawback of becoming. However, according to the above-described liquid crystal projector 90, it is not necessary to increase the number of green LEDs unnecessarily in order to increase the maximum light quantity of the green LEDs, and the effect that the light source unit can be reduced in size and brightness can be achieved.

なお、3種類のLEDは赤色光、緑色光、青色光の光量を独立して微調整できるので、2層積層反射型液晶ライトバルブ30における赤色光あるいは青色光に対して緑色光の光路が長いことによる光量損失やその他の製造ばらつき等を光源側にて補償することができるのは言うまでも無い。   Since the three types of LEDs can finely adjust the light amounts of red light, green light, and blue light independently, the light path of green light is long with respect to red light or blue light in the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30. Needless to say, the light source can compensate for the loss of light quantity and other manufacturing variations.

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、光源10に不図示のPS偏光変換素子を追加した構成であっても良い。この構成では、PBS20に入射される光をS偏光成分のみの直線偏光光にすることが可能になり、上記PBS20にてP偏光成分の光源101からの入射光を無駄に捨てることが無くなり、より明るいプロジェクタを作ることができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, a configuration in which a PS polarization conversion element (not shown) is added to the light source 10 may be used. In this configuration, the light incident on the PBS 20 can be converted into linearly polarized light having only the S-polarized component, and the incident light from the light source 101 having the P-polarized component is not wasted in the PBS 20, and more A bright projector can be made.

また、2層積層反射型ライトバルブ30の動作の説明において、液晶層の複屈折性により生じる位相差の波長依存性を考慮しなかったが、この位相差の波長依存性を考慮して各色光の位相差の制御を行っても良い。この場合には、その補正量を各色光の変調量と印加電圧との変換テーブルに予め含めることにより、高精度な位相差制御が可能となる。   Further, in the description of the operation of the two-layer laminated reflection type light valve 30, the wavelength dependence of the phase difference caused by the birefringence of the liquid crystal layer was not taken into consideration. The phase difference may be controlled. In this case, the correction amount is included in the conversion table between the modulation amount of each color light and the applied voltage in advance, thereby enabling highly accurate phase difference control.

また、カラーホイール14としては、図14に示すような、2層積層反射型液晶ライトバルブ30の駆動速度を速くできる場合、シアン色のカラーフィルタ14aと、黄色のカラーフィルタ14bとがカラーホイール15の中心対称に2つずつ配された1フレーム4フィールド構成とすることもできる。この構成の場合はフィールド間の輝度差によるフリッカや上記色割れの更なる低減が図れることになる。   Further, as the color wheel 14, when the driving speed of the two-layer laminated reflective liquid crystal light valve 30 as shown in FIG. 14 can be increased, the cyan color filter 14 a and the yellow color filter 14 b include the color wheel 15. It is also possible to adopt a 1-frame 4-field configuration in which two frames are arranged symmetrically. In the case of this configuration, flicker due to a luminance difference between fields and the above color breakup can be further reduced.

本発明の第1実施形態に係るカラー画像表示装置を示す平面図である。1 is a plan view showing a color image display device according to a first embodiment of the present invention. 図1のカラー画像表示装置のカラーホールを示す平面図である。It is a top view which shows the color hole of the color image display apparatus of FIG. 図1のカラー画像表示装置の信号処理部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the signal processing part of the color image display apparatus of FIG. 図1のカラー画像表示装置の変換テーブルであり、(a)は赤色及び青色における階調値と印加電圧との関係を示し、(b)は緑色における階調値と印加電圧との関係を示す。2 is a conversion table of the color image display device of FIG. 1, in which (a) shows the relationship between gradation values and applied voltage in red and blue, and (b) shows the relationship between gradation values and applied voltage in green. . 図1のカラー画像表示装置の液晶層のディレクタ方向と入射光の偏光方向との関係を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between a director direction of a liquid crystal layer and a polarization direction of incident light in the color image display device of FIG. 1. 図1の2層積層反射型液晶ライトバルブでの入射光が往路における偏光状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the polarization state in the outward path | route of the incident light in the two-layer lamination | stacking reflection type liquid crystal light valve of FIG. 図1の2層積層反射型液晶ライトバルブでの入射光が複路における偏光状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the polarization state in the incident light in the two-layer lamination | stacking reflection type liquid crystal light valve of FIG. 図1の2層積層反射型液晶ライトバルブでの入射光が複路における偏光状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the polarization state in the incident light in the two-layer lamination | stacking reflection type liquid crystal light valve of FIG. 図1の2層積層反射型液晶ライトバルブでの入射光の往路における別の偏光状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another polarization state in the outward path | route of the incident light in the two-layer lamination | stacking reflection type liquid crystal light valve of FIG. 図1の2層積層反射型液晶ライトバルブでの入射光の複路における別の偏光状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another polarization state in the double path | route of incident light in the two-layer lamination | stacking reflection type liquid crystal light valve of FIG. 図1の2層積層反射型液晶ライトバルブでの入射光の複路における別の偏光状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another polarization state in the double path | route of the incident light in the two-layer lamination | stacking reflection type liquid crystal light valve of FIG. 白色領域で発生する色割れ現象を説明する模式図であり、(a)及び(b)は3原色(赤、緑、青)のカラーホイールを用いた場合を示し、(c)及び(d)は図1のカラー画像表示装置のカラーホールを用いた場合を示す。It is a schematic diagram explaining the color breaking phenomenon which generate | occur | produces in a white area | region, (a) and (b) shows the case where the color wheel of three primary colors (red, green, blue) is used, (c) and (d) Shows a case where a color hole of the color image display device of FIG. 1 is used. 本発明の第2実施形態に係るカラー画像表示装置を示す平面図である。It is a top view which shows the color image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1及び第2実施形態のカラー画像表示装置のカラーホイールの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the color wheel of the color image display apparatus of 1st and 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶プロジェクタ(カラー画像表示装置)
10 光源(光源手段)
20 偏光ビームスプリッタ,PBS(偏光変換素子)
40 透過型液晶パネル(第1の偏光面回転素子)
50 干渉フィルタ膜(波長選択反射素子)
60 反射型液晶パネル(第2の偏光面回転素子)
64 反射膜(反射面)
80 表示素子偏光面回転制御部(偏光面回転制御手段)
81 表示素子駆動制御部(制御手段)
82 R用変換テーブル(赤色用変換テーブル)
83 B用変換テーブル(青色用変換テーブル)
84 G算出部(第2波長帯域変調算出手段)
85 G用変換テーブル(G用変換テーブル)
86 G用変換テーブル(G用変換テーブル)

1 Liquid crystal projector (color image display device)
10 Light source (light source means)
20 Polarizing beam splitter, PBS (polarization conversion element)
40 Transmission type liquid crystal panel (first polarization plane rotating element)
50 Interference filter film (wavelength selective reflection element)
60 Reflective liquid crystal panel (second polarization plane rotation element)
64 Reflective film (reflective surface)
80 Display element polarization plane rotation control unit (polarization plane rotation control means)
81 Display element drive control unit (control means)
82 R conversion table (red conversion table)
83 B conversion table (blue conversion table)
84 G 1 G 2 calculation section (second wavelength band modulation calculation means)
85 G 1 conversion table (G 1 conversion table)
86 G 2 conversion table (G 2 conversion table)

Claims (12)

入力された画像信号に応じたカラー画像を観察者に対して表示するカラー画像表示装置において、
第1及び第2の波長帯域を含んだ第1の照明光と、第2及び第3の波長帯域を含んだ第2の照明光とを時系列に射出する光源手段と、
該光源手段が射出した第1及び第2の照明光を所定方向の直線偏光の照明光に変換する偏光変換素子と、
該偏光変換素子にて変換された所定方向の直線偏光の照明光に対して所定角度偏光面を回転させる第1の偏光面回転素子と、
該第1の偏光面回転素子により所定角度偏光面が回転した前記第1及び第2の照明光のうち第2の波長帯域の照明光を透過し、第1及び第3の波長帯域の照明光を反射する波長選択反射素子と、
該波長選択反射素子にて透過した第2の波長帯域の照明光に対して所定角度偏光面を回転させる第2の偏光面回転素子と、
該第2の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した第2の波長帯域の照明光を反射する反射面とを備えることを特徴とするカラー画像表示装置。
In a color image display device that displays a color image corresponding to an input image signal to an observer,
Light source means for emitting first illumination light including the first and second wavelength bands and second illumination light including the second and third wavelength bands in time series;
A polarization conversion element that converts the first and second illumination light emitted by the light source means into linearly polarized illumination light in a predetermined direction;
A first polarization plane rotation element that rotates a polarization plane at a predetermined angle with respect to linearly polarized illumination light in a predetermined direction converted by the polarization conversion element;
Of the first and second illumination light whose polarization plane is rotated by a predetermined angle by the first polarization plane rotation element, the illumination light of the second wavelength band is transmitted, and the illumination light of the first and third wavelength bands is transmitted. A wavelength selective reflection element that reflects
A second polarization plane rotating element that rotates the polarization plane by a predetermined angle with respect to the illumination light of the second wavelength band transmitted by the wavelength selective reflection element;
A color image display device comprising: a reflection surface that reflects illumination light in a second wavelength band whose polarization plane is rotated by a predetermined angle by the second polarization plane rotation element.
少なくとも前記第1の偏光面回転素子と前記波長選択反射素子と前記第2の偏光面回転素子と前記反射面とは、層状に一体に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像表示装置。   The at least said 1st polarization plane rotation element, the said wavelength selection reflection element, the said 2nd polarization plane rotation element, and the said reflection surface are comprised integrally in the layer form, It is characterized by the above-mentioned. Color image display device. 前記波長選択反射素子で反射された前記第1及び前記第3の波長帯域の照明光は、
前記第1の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した第1の反射光となり、
前記反射面で反射された前記第2の波長帯域の照明光は、
前記第2の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した後に前記波長選択反射素子を透過し前記第1の偏光面回転素子にて所定角度偏光面が回転した第2の反射光となり、
前記カラー画像は、前記第1の反射光と前記第2の反射光との少なくとも一方を合成したものであることを特徴とする請求項1記載のカラー画像表示装置。
The illumination light in the first and third wavelength bands reflected by the wavelength selective reflection element is
It becomes the first reflected light whose polarization plane is rotated by a predetermined angle by the first polarization plane rotation element,
The illumination light of the second wavelength band reflected by the reflecting surface is
The second polarization plane rotation element rotates the polarization plane by a predetermined angle and then passes through the wavelength selective reflection element to become the second reflected light having the polarization plane rotated by the first polarization plane rotation element.
The color image display device according to claim 1, wherein the color image is a combination of at least one of the first reflected light and the second reflected light.
入力された画像信号に応じて画素毎に前記第1の偏光面回転素子及び前記第2の偏光面回転素子の偏光面回転角度を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像表示装置。   2. The control unit according to claim 1, further comprising a control unit that controls a polarization plane rotation angle of the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element for each pixel in accordance with an input image signal. Color image display device. 前記第1の照明光に含まれる前記第1及び前記第2の波長帯域とは、青色及び緑色の波長帯域であり、
前記第2の照明光に含まれる前記第2及び前記第3の波長帯域とは緑色及び赤色の波長帯域であり、
前記波長選択反射素子は、青色及び赤色の波長帯域の照明光を反射し、緑色の波長帯域の照明光を透過することを特徴とする請求項1のカラー画像表示装置。
The first and second wavelength bands included in the first illumination light are blue and green wavelength bands,
The second and third wavelength bands included in the second illumination light are green and red wavelength bands,
2. The color image display device according to claim 1, wherein the wavelength selective reflection element reflects illumination light in a blue and red wavelength band and transmits illumination light in a green wavelength band.
前記偏光変換素子は偏光ビームスプリッタで構成され、
前記第1の偏光面回転素子及び前記第2の偏光面回転素子は液晶素子で構成されていることを特徴とする請求項1記載のカラー画像表示装置。
The polarization conversion element is composed of a polarization beam splitter,
2. The color image display device according to claim 1, wherein the first polarization plane rotation element and the second polarization plane rotation element are constituted by liquid crystal elements.
前記第1及び前記第2の波長帯域の照明光を前記第1の偏光面回転素子にて所定角度偏光面を回転させる制御を行うと共に、前記第2の波長帯域の照明光を前記第2の偏光面回転素子にて回転させる偏光角度を、前記第1の偏光面回転素子にて回転する前記第2の波長帯域の照明光の偏光角度量に基づいて行う偏光面回転制御手段を備えることを特徴とする請求項1記載のカラー画像表示装置。   The illumination light in the first and second wavelength bands is controlled to rotate the polarization plane at a predetermined angle by the first polarization plane rotating element, and the illumination light in the second wavelength band is changed to the second wavelength band. A polarization plane rotation control unit configured to perform a polarization angle rotated by the polarization plane rotation element based on a polarization angle amount of the illumination light of the second wavelength band rotated by the first polarization plane rotation element. The color image display device according to claim 1, wherein: 前記偏光面回転制御手段は、前記第2の波長帯域の照明光の変調量と、前記第1あるいは第3の波長帯域の照明光の変調量とにより決定される前記第1の偏光面回転素子での前記第2の波長帯域の照明光の偏光角度に対応する変調量を入力として前記第2の偏光面回転素子の偏光角度に対応する変調量を出力する変換テーブルを備えることを特徴とする請求項7記載のカラー画像表示装置。   The polarization plane rotation control means includes the first polarization plane rotation element determined by the modulation amount of the illumination light in the second wavelength band and the modulation amount of the illumination light in the first or third wavelength band. And a conversion table for outputting the modulation amount corresponding to the polarization angle of the second polarization plane rotation element, with the modulation amount corresponding to the polarization angle of the illumination light in the second wavelength band at The color image display device according to claim 7. 前記偏光面回転制御手段は、前記第1の照明光と前記第2の照明光とに含まれる前記第2の波長帯域の照明光のそれぞれの変調量を前記第1の照明光の変調後の輝度レベルと前記第2の照明光の変調後の輝度レベルとが略同一となるように決定する第2波長帯域変調量算出手段を有することを特徴とする請求項7記載のカラー画像表示装置。   The polarization plane rotation control means calculates the amount of modulation of the illumination light in the second wavelength band included in the first illumination light and the second illumination light after the modulation of the first illumination light. 8. The color image display device according to claim 7, further comprising second wavelength band modulation amount calculating means for determining the luminance level and the luminance level after modulation of the second illumination light to be substantially the same. 前記第1の偏光面回転素子は前記第1あるいは第3の波長帯域の照明光の偏光角度を最大90度回転させ、前記第2の偏光面回転素子は前記第2の波長帯域の照明光の偏光角度を最大180度回転させることを特徴とする請求項1記載のカラー画像表示装置。   The first polarization plane rotation element rotates the polarization angle of the illumination light of the first or third wavelength band by a maximum of 90 degrees, and the second polarization plane rotation element transmits the illumination light of the second wavelength band. 2. The color image display device according to claim 1, wherein the polarization angle is rotated up to 180 degrees. 前記光源手段は、少なくとも白色光源とカラーホイールから構成されていることを特徴とする請求項1記載のカラー画像表示装置。   2. A color image display device according to claim 1, wherein the light source means comprises at least a white light source and a color wheel. 前記光源手段は、少なくとも青色,赤色,緑色の3原色を独立に発光するLEDから構成されていることを特徴とする請求項1記載のカラー画像表示装置。   2. The color image display device according to claim 1, wherein the light source means is composed of LEDs that independently emit at least three primary colors of blue, red, and green.
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JP2012198400A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Seiko Epson Corp Display device and projector

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