JP2508517B2

JP2508517B2 - 投写型カラ−画像表示装置

Info

Publication number: JP2508517B2
Application number: JP61283508A
Authority: JP
Inventors: 順平中村; 啓森; 正臼井; 洋堀内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPS63136893A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、赤色光、緑色光、青色光の各色毎に液晶パ
ネルを使用した投写型カラー画像表示装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、光源からの光を赤色光、緑色光、青色光に
３分割し、この３分割した夫々の光を各色毎に別の液晶
パネルを介して合成し、この合成した光を投写する投写
型カラー画像表示装置において、光源からの光を集束光
とし、赤色光、緑色光、青色光に３分割してから合成す
るまでの光路長のうち赤色光の光路長を一番短かくした
ことにより、高輝度で色バランスの良いカラー画像が得
られる投写型カラー画像表示装置が安価に構成できるよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕従来、映像信号に基づく画像をスクリーン上に投射し
て拡大画像を得る投写型カラー画像表示装置として種々
のものが提案されている。例えば、螢光面を有する陰極
線管（CRT）を用いてその螢光面上に映像信号に応じた
画像を得、この画像を投写光学系によってスクリーンに
拡大投写するCRT型のものが広く実用に供されており、
他の方式のものは構成が大がかりになる。扱いが難しい
等の難点があって、極めて限られた用途にのみ実用化さ
れているにすぎない。

ところで、この一般的な実用に最も適しているCRT型
のものにあっては、CRT上に得た画像をスクリーン上に
投写するので、スクリーン上で高輝度、かつ高解像度の
画像を得ることに限界があるという欠点がある。即ち、
スクリーン上に投写された画像の輝度を増大するために
は、CRT上の画像の輝度を増大しなければならず、CRT上
の画像の輝度を増大すべくCRTの螢光面を走査する電子
ビーム電流を増大すると、CRTの螢光面上の電子ビーム
の径が増大し、CRT上の画像の解像度の低下を来すこと
になり、結局、CRT上の画像の輝度の増大と解像度の向
上を両立させることが困難で、その結果、スクリーン上
に高輝度で高解像度の画像を得ることが困難となるので
ある。

この問題点を解決するために、例えば液晶パネルを使
用した投写型カラー画像表示装置が提案されている（特
開昭61-13885号公報）。

この表示装置は、キセノンランプ等の光源から光をレ
ンズにより平行光線とした後、ダイクロイックミラーに
より赤色光、緑色光及び青色光に３分割し、分割した夫
々の光路に液晶パネルを配置する。そして、夫々の光路
の液晶パネルに投写する映像の赤色画像、緑色画像及び
青色画像を形成させて、各光路の光線を赤色像光、緑色
像光及び青色像光にした後、夫々の像光をダイクロイッ
クミラーにより合成し、合成光を投写レンズを介してス
クリーンに拡大投写させるものである。

このように構成したことにより、光源の明るさに対応
した高輝度な画像が得られると共に、光源ではない液晶
パネルにより解像度が決まるため高輝度であっても高解
像度の画像が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の液晶パネルを使用した表示装置の
場合には、光源として第３図Ａに示す如く赤Ｒ、緑Ｇ、
青Ｂの各色で略均一な光量が得られるキセノンランプを
使用する必要があった。ところが、キセノンランプは光
源自体が高価であると共に大型の電源が必要で、表示装
置が高価になってしまう不都合があった。

このため、光源として安価で高輝度なタングステンラ
ンプやハロゲンランプを使用することが考えられるが、
このタングステンランプやハロゲンランプは第３図Ｂに
示す如く赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの各色で光量が大きく異なる
ため、夫々の色に光を３分割した後合成して得られるカ
ラー像光は色のバランスが崩れ、赤色が強いために色温
度が低い光となってしまう。この色のバランスを補正す
るためには、色温度補正フィルタを使用すればよいが、
色温度補正フィルタを設けるとそれだけ構成が複雑にな
ると共に光源からの光の輝度をこのフィルタで落とすこ
とになるため光の利用率が悪い不都合があった。

本発明は之等の点に鑑み、タングステンランプ等の色
バランスの悪い光源が色温度補正フィルタを使用するこ
となく、また使用したとしても光量を効率よく使用でき
るこの種のカラー画像表示装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の投写型カラー画像表示装置は、例えば第１図
に示す如く、光源（１）からの光を赤色光、緑色光、青
色光に３分割し、この３分割した夫々の光を各色毎に別
の液晶パネル（5R）、（5G）、（5B）を介して合成し、
この合成した光を投写する投写型カラー画像表示装置に
おいて、光源（１）からの光を集束光とし、赤色光、緑
色光、青色光に３分割してから合成するまでの光路長の
うち赤色光の光路長を一番短かくしたものである。

〔作用〕

本発明の投写型カラー画像表示装置は、第２図に示す
ように光源（１）からの光を集束光としたことで光路長
が長い方がより集束した光となって光量が増す。このた
め、赤色光の光路長を一番短かくしたことにより、液晶
パネル（5R）、（5G）、（5B）で赤色光は緑色、青色に
比べて集束してない光を使用することになり、赤色光の
光量が落ち、緑色光及び青色光の光量が相対的に増加
し、合成した光の色温度が上昇し、良好な色バランスの
カラー画像が表示される。

〔実施例〕

以下、本発明の投写型カラー画像表示装置の一実施例
を、第１図及び第２図を参照して説明しよう。

本例の表示装置は、光源から投写レンズまでの光路を
第１図に示す如く構成する。この第１図において、（1
0）は表示装置本体を示し、この表示装置本体（10）内
に光源から投写レンズまでの光路構成部品が配置され
る。即ち、この本体（10）内に、光源としてのハロゲン
ランプ（１）が設置してあり、このハロゲンランプ
（１）の後方には反射鏡（２）が配置してあり、ハロゲ
ンランプ（１）の前方にはコンデンサレンズ（３）が配
置してあり、ハロゲンランプ（１）が発する光がコンデ
ンサレンズ（３）に入射するようにしてある。このコン
デンサレンズ（３）は、ハロゲンランプ（１）からの入
射光を集束光として出射させるようにＦ値を比較的小さ
く選定してある。そして、このコンデンサレンズ（３）
のハロゲンランプ（１）とは反対側には分割用ダイクロ
イックミラー（４）が配置してある。この分割用ダイク
ロイックミラー（４）は、緑反射面（4G）及び青反射面
（4B）を有し、入射した光を３原色に分解して、緑色
光、青色光を夫々別の側面に屈折させて出射させると共
に、赤色光を屈折させずに直進させる。そして、この分
割用ダイクロイックミラー（４）の赤色光出力側には赤
色画像形成用の液晶パネル（5R）と合成用ダイクロイッ
クミラー（７）とが連続して配置してあり、赤色光が液
晶パネル（5R）を介して合成用ダイクロイックミラー
（７）に入射する様にしてある。また、分割用ダイクロ
イックミラー（４）の一方の側面から出射した緑色光
は、第１及び第２の反射ミラー（6a）及び（6b）によ
り、屈折させて合成用ダイクロイックミラー（７）の一
方の側面に入射する様にしてあり、分割用ダイクロイッ
クミラー（４）の他方の側面から出射した青色光は、第
３及び第４の反射ミラー（6c）及び（6d）により屈折さ
せて、合成用ダイクロイックミラー（７）の他方の側面
に入射する様にしてある。そして、この合成用ダイクロ
イックミラー（７）の緑色光及び青色光入射部には、夫
々緑色及び青色画像形成用の液晶パネル（5G）及び（5
B）が配置してある。そして、合成用ダイクロイックミ
ラー（７）の緑反射面（7G）及び青反射面（7B）とによ
り赤色光、緑色光及び青色光が合成され、この合成用ダ
イクロイックミラー（７）から合成光が出射される。そ
して、この合成用ダイクロイックミラー（７）の合成光
出射部に投写レンズ（８）を配置し、合成光が投写レン
ズ（８）から拡大投写されるようにしてある。

本例の画像表示装置は、以上のようにして表示装置本
体（10）内にハロゲンランプ（１）から投写レンズ
（８）までの光路を構成したことにより、ハロゲンラン
プ（１）からの光は分割用のダイクロイックミラー
（４）により三原色に分けられ、この分けられた夫々の
色が合成ダイクロイックミラー（７）で合成され、この
合成光が投写レンズ（８）からスクリーン（図示せず）
に投写される。そして、合成用ダイクロイックミラー
（７）の三原色入射側の各面には、各色の画像形成用の
液晶パネル（5R）、（5G）及び（5B）が近接して配置し
てあるため、この液晶パネル（5R）、（5G）及び（5B）
に各色の画像を駆動回路（図示せず）により形成させる
ことで、各面に入射する光は赤色像光、緑色像光及び青
色像光となる。そして、合成用ダイクロイックミラー
（７）でこの三原色の像光が合成されてカラー像光とな
り、投写レンズ（８）からこのカラー像光がスクリーン
に投写される。

以上のようにしてなる本例の投写型カラー画像表示装
置によると、ハロゲンランプ（１）から投写レンズ
（８）までの光路を第１図に示す如く構成したことによ
り、夫々の色の液晶パネル（5R）、（5G）及び（5B）ま
での距離は第２図に示す如く赤色光の光路が緑色光及び
青色光に比べ短かく、緑色光と青色光の光路が同じ長さ
となる。このため、光源として赤色の光量が他の色より
も多いハロゲンランプ（１）を使用しても、光が徐々に
集束して行くため、緑色光及び青色光の光路の長さによ
り緑色及び青色の液晶パネル（5G）及び（5B）の画面部
（5a）には赤色の液晶パネル（5R）画面部（5a）よりも
集束した光が入射する。この光が集束している状態は平
行又は発散しているよりも光量が増した状態であるの
で、赤色の液晶パネル（5R）への入射光は他の色に比べ
集束していない光量が落ちた状態となり、緑色及び青色
の液晶パネル（5G）及び（5B）への入射光の光量は、赤
色の液晶パネル（5R）の入射光の光量に比べ相対的に増
加した状態となる。このため、光源としてハロゲンラン
プ（１）の特性より赤色の光量が強く色温度が低くて
も、緑色及び青色の光量が相対的に増加して色温度が上
昇し、色バンラスの良い良好なカラー像光が合成用ダイ
クロイックミラーで得られ、スクリーンに色バランスの
良い画像が表示される。このため、光源として色温度の
低いハロゲンランプを使用しても色温度補正フィルタが
必要なくそれだけ構成が簡単になると共に、補正フィル
タによる光量のロスもないため表示画像の輝度が高くな
る。また、色温度補正フィルタを使用したとしても、従
来のような強い補正を行なう必要はない。即ち、本例の
構成の場合には、青色光と緑色光の光量差については補
正されないが、実際には３原色の中で最も目立つ色であ
る赤色光を適正なレベルに補正することで、カラー画像
を表示する上で色バランスが実用上差し支えない程度に
補正され、ほぼ良好な色バランスのカラー画像が得られ
る。また、仮に色温度補正フィルタを使用して完全に色
バランスを補正する場合でも、青色光と緑色光の光量差
を補正するだけで良いので、弱い補正を行う色温度補正
フィルタを使用すれば良く、色温度補正フィルタの使用
による光の利用率の低下を防ぐことができる。また、光
源として安価なハロゲンランプが使用できるため、それ
だけ安価に表示装置を構成できる。

なお、上述実施例では光源としてハロゲンランプを使
用したが、タングステンランプ等他の色温度の低いラン
プを使用しても良い。また、光を集束させるのにコンデ
ンサレンズ（３）を使用したが、反射鏡（２）の曲率で
集束させるようにしてもよい。さらに、本発明は上述実
施例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなくその他
種々の構成が取り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の投写型カラー画像表示装置は、ハロゲンラン
プのように各色の光量が不均一で色温度の低いランプを
使用しても光路の違いで光量がほぼ均一化されて色バラ
ンスが実用上問題のない程度に良くなり、色温度補正用
のフィルタが不要となり、高輝度で色バランスの良いカ
ラー画像が得られる表示装置が安価に構成できる利益が
ある。また、色温度補正が必要であっても、補正量は少
なくて済み、光利用率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の投写型カラー画像表示装置の一実施例
を示す構成図、第２図及び第３図は夫々第１図例の説明
に供する線図である。（１）はハロゲンランプ、（３）はコンデンサレンズ、
（４）は分割用ダイクロイックミラー、（5R）、（5G）
及び（5B）は夫々液晶パネル、（７）は合成用ダイクロ
イックミラーである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を分光手段により赤色光、緑
色光、青色光に３分割し、該３分割した夫々の光を各色
毎に別の液晶パネルを介して合成手段に供給して合成
し、該合成した光を投与する投写型カラー画像表示装置
において、上記光源として、赤色光成分の光量が、緑色成分の光量
よりも多いと共に青色成分の光量よりも多い発光状態の
光源を使用し、上記光源からの光を集束手段により集束光としてから上
記分光手段に供給し、上記分光手段により赤色光、緑色光、青色光に３分割し
てから上記各色の液晶パネルまでの光路長のうち赤色光
の光路長を一番短かくするようにしたことを特徴とする投写型カラー画像表示装置。