JP2512889B2 - 投写式液晶表示装置 - Google Patents
投写式液晶表示装置Info
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- JP2512889B2 JP2512889B2 JP7061067A JP6106795A JP2512889B2 JP 2512889 B2 JP2512889 B2 JP 2512889B2 JP 7061067 A JP7061067 A JP 7061067A JP 6106795 A JP6106795 A JP 6106795A JP 2512889 B2 JP2512889 B2 JP 2512889B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投写式液晶表示装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、投写式液晶表示装置として、特開
昭６０−２９１６号公報に開示されたものがある。これ
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素を形成した３枚の液晶パネルを用
い、各液晶パネルのそれぞれに光源を設け、各液晶パネ
ルを透過した光をダイクロイックミラ―を用いて合成し
てスクリ―ン上に画像を表示するものである。
昭６０−２９１６号公報に開示されたものがある。これ
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素を形成した３枚の液晶パネルを用
い、各液晶パネルのそれぞれに光源を設け、各液晶パネ
ルを透過した光をダイクロイックミラ―を用いて合成し
てスクリ―ン上に画像を表示するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のものでは、３つ
の光源を必要とし、光の利用効率が悪いものであるし、
ランプの劣化によるばらつきが生じ、画質が低下する欠
点があった。また全体の構成が大型になる欠点があっ
た。
の光源を必要とし、光の利用効率が悪いものであるし、
ランプの劣化によるばらつきが生じ、画質が低下する欠
点があった。また全体の構成が大型になる欠点があっ
た。
【０００４】本発明は光源が一つですみしかも小型化が
可能な投写式液晶表示装置を提供するものである。
可能な投写式液晶表示装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
を直交する２系統の略平行な光線に分割する光学系と、
１系統の光線を他系統の光線と同じ方向になるように直
角に反射する第１の反射光学系と、上記１系統の光線の
光路に設けた第１の液晶パネルと、赤、緑、青の各波長
帯の光のうち所望の第１の波長帯の光を直角に反射し、
第２の波長帯の光を透過させることにより、上記他系統
の光線を反射光と透過光に分割する第１のダイクロイッ
クミラ―と、この第１のダイクロイックミラ―からの反
射光の光路に設けた第２の液晶パネルと、上記第１の波
長帯の光を直角に反射し、上記第３の波長帯の光を透過
させることにより、上記第１の液晶パネルの透過光と第
２の液晶パネルの透過光を合成する第２のダイクロイッ
クミラ―と、上記第１のダイクロイックミラ―からの透
過光を直角に反射させる第２の反射光学系と、上記第１
のダイクロイックミラ―からの透過光の光路に設けた第
３の液晶パネルと、上記第３の液晶パネルの透過光と上
記第２のダイクロイックミラ―からの合成光を合成する
第３のダイクロイックミラ―と、この第３のダイクロイ
ックミラ―によって合成された上記第１、第２、第３の
波長帯の合成光を投写する投写光学系とにより構成する
ことによって上記目的を達成するようにしたものであ
る。
を直交する２系統の略平行な光線に分割する光学系と、
１系統の光線を他系統の光線と同じ方向になるように直
角に反射する第１の反射光学系と、上記１系統の光線の
光路に設けた第１の液晶パネルと、赤、緑、青の各波長
帯の光のうち所望の第１の波長帯の光を直角に反射し、
第２の波長帯の光を透過させることにより、上記他系統
の光線を反射光と透過光に分割する第１のダイクロイッ
クミラ―と、この第１のダイクロイックミラ―からの反
射光の光路に設けた第２の液晶パネルと、上記第１の波
長帯の光を直角に反射し、上記第３の波長帯の光を透過
させることにより、上記第１の液晶パネルの透過光と第
２の液晶パネルの透過光を合成する第２のダイクロイッ
クミラ―と、上記第１のダイクロイックミラ―からの透
過光を直角に反射させる第２の反射光学系と、上記第１
のダイクロイックミラ―からの透過光の光路に設けた第
３の液晶パネルと、上記第３の液晶パネルの透過光と上
記第２のダイクロイックミラ―からの合成光を合成する
第３のダイクロイックミラ―と、この第３のダイクロイ
ックミラ―によって合成された上記第１、第２、第３の
波長帯の合成光を投写する投写光学系とにより構成する
ことによって上記目的を達成するようにしたものであ
る。
【０００６】
【実施例】図１において、１はハロゲンランプあるいは
キセノンランプ等の光源、２，２はコ―ルドミラ―、
３，３は光源からの光を直交する２方向の光に分割する
コンデンサレンズ、４，４は防熱フィルタである。５，
５は反射ミラ―、６はＲ（赤）の第１の液晶パネル、７
はＧ（緑）の第３の液晶パネル、８はＢ（青）の第２の
液晶パネルである。本例では、液晶パネル６，７，８と
して、ポジタイプのＴＮ型液晶を用いており、それぞれ
図２のように互いに直交する偏光軸を有した２枚の偏光
板９，１０を用い、Ｂ反射の第２のダイクロイックミラ
―１１およびＧ反射の第３のダイクロイックミラ―１２
にＰ波偏光の光が入射されるように構成してある。１３
〜１３は平行光線をθ（０≦θ≦５°）だけ収束させる
凸レンズ、１４はＢ反射の第１のダイクロイックミラ
―、１５は投写レンズ系である。
キセノンランプ等の光源、２，２はコ―ルドミラ―、
３，３は光源からの光を直交する２方向の光に分割する
コンデンサレンズ、４，４は防熱フィルタである。５，
５は反射ミラ―、６はＲ（赤）の第１の液晶パネル、７
はＧ（緑）の第３の液晶パネル、８はＢ（青）の第２の
液晶パネルである。本例では、液晶パネル６，７，８と
して、ポジタイプのＴＮ型液晶を用いており、それぞれ
図２のように互いに直交する偏光軸を有した２枚の偏光
板９，１０を用い、Ｂ反射の第２のダイクロイックミラ
―１１およびＧ反射の第３のダイクロイックミラ―１２
にＰ波偏光の光が入射されるように構成してある。１３
〜１３は平行光線をθ（０≦θ≦５°）だけ収束させる
凸レンズ、１４はＢ反射の第１のダイクロイックミラ
―、１５は投写レンズ系である。
【０００７】以上の構成において、光源１からの光は直
接あるいはコ―ルドミラ―２，２によって反射されてコ
ンデンサレンズ３，３に入射され、平行光線となって２
方向に生じる。この平行光線は防熱フィルタ４，４を介
して反射ミラ―５で反射され液晶パネル６に供給され
る。液晶パネル６を透過した光は凸レンズ１３によって
θだけ収束してダイクロイックミラ―１１に供給され
る。
接あるいはコ―ルドミラ―２，２によって反射されてコ
ンデンサレンズ３，３に入射され、平行光線となって２
方向に生じる。この平行光線は防熱フィルタ４，４を介
して反射ミラ―５で反射され液晶パネル６に供給され
る。液晶パネル６を透過した光は凸レンズ１３によって
θだけ収束してダイクロイックミラ―１１に供給され
る。
【０００８】一方、ダイクロイックミラ―１４によって
Ｂの光が反射され、液晶パネル８および凸レンズ１３を
介してダイクロイックミラ―１１に供給される。このダ
イクロイックミラ―１１によって、液晶パネル６，７を
透過した光が合成されダイクロイックミラ―１２に供給
される。
Ｂの光が反射され、液晶パネル８および凸レンズ１３を
介してダイクロイックミラ―１１に供給される。このダ
イクロイックミラ―１１によって、液晶パネル６，７を
透過した光が合成されダイクロイックミラ―１２に供給
される。
【０００９】またダイクロイックミラ―１４を透過した
光は液晶パネル７および凸レンズ１３を透過し、ミラ―
５によって反射される。この反射光はダイクロイックミ
ラ―１２に供給され、ダイクロイックミラ―１１からの
光と合成されて投写レンズ系１５に供給される。
光は液晶パネル７および凸レンズ１３を透過し、ミラ―
５によって反射される。この反射光はダイクロイックミ
ラ―１２に供給され、ダイクロイックミラ―１１からの
光と合成されて投写レンズ系１５に供給される。
【００１０】ところで、液晶パネル６〜８の後方にはそ
れぞれ凸レンズを設けてあり、平行光線をθだけ収束さ
せており、これによって投写レンズ系の口径を小さくす
ることができしかも収差を小さくすることができるので
ある。
れぞれ凸レンズを設けてあり、平行光線をθだけ収束さ
せており、これによって投写レンズ系の口径を小さくす
ることができしかも収差を小さくすることができるので
ある。
【００１１】但し、θを５°以上にすると、画面に色シ
ェ―ディングが発生し易くなり、画質を低下させること
になってしまう。
ェ―ディングが発生し易くなり、画質を低下させること
になってしまう。
【００１２】本例では、ダイクロイックミラ―１１，１
２にはＰ波偏光された光が入射されるように構成してあ
るが、これは以下の理由による。本出願人の実験による
と、液晶パネルにＴＮ（ツイストネマティック）型液晶
を用いた直線偏光の場合には、ダイクロイックミラ―に
入射される光の光軸によっては多重反射によるゴ―スト
画像が発生してしまうとともに色純度の悪い画像になっ
てしまうことが判明した。つまり、Ｐ波偏光で入射させ
れば問題はないのであるが、Ｓ波偏光で入射させると上
記欠点が発生してしまうのである。これは、Ｐ波とＳ波
とでは図３に示すようにガラスの表面反射率が異なるこ
とと、図４のようにダイクロイックミラ―の分光特性が
Ｐ波とＳ波とで異なることに起因するものである。
２にはＰ波偏光された光が入射されるように構成してあ
るが、これは以下の理由による。本出願人の実験による
と、液晶パネルにＴＮ（ツイストネマティック）型液晶
を用いた直線偏光の場合には、ダイクロイックミラ―に
入射される光の光軸によっては多重反射によるゴ―スト
画像が発生してしまうとともに色純度の悪い画像になっ
てしまうことが判明した。つまり、Ｐ波偏光で入射させ
れば問題はないのであるが、Ｓ波偏光で入射させると上
記欠点が発生してしまうのである。これは、Ｐ波とＳ波
とでは図３に示すようにガラスの表面反射率が異なるこ
とと、図４のようにダイクロイックミラ―の分光特性が
Ｐ波とＳ波とで異なることに起因するものである。
【００１３】図３からわかるように、入射角が４５°近
傍においては、Ｐ波はほとんど反射されないが、Ｓ波で
は反射がみられる。このことは、図５において、ダイク
ロイックミラ―１６にＳ波で入射した場合に、不要な波
長の光のうち、多層薄膜１７を透過し後ガラスと空気と
の境界面で反射された光ｋが大きいことを意味してい
る。これは透過光ｊにも当てはまり、反射光Ｋとｋおよ
び透過光Ｊとｊが、ガラスの板厚をｔとしたとき２ｔだ
け横にずれて投写レンズ系に入射してしまう。投写レン
ズでは１０〜１００倍程度に拡大されるため、通常の３
ｍｍ程度の厚さのミラ―を用いると、上記のずれが目に
つき、ゴ―スト画像となって投写されてしまうのであ
る。
傍においては、Ｐ波はほとんど反射されないが、Ｓ波で
は反射がみられる。このことは、図５において、ダイク
ロイックミラ―１６にＳ波で入射した場合に、不要な波
長の光のうち、多層薄膜１７を透過し後ガラスと空気と
の境界面で反射された光ｋが大きいことを意味してい
る。これは透過光ｊにも当てはまり、反射光Ｋとｋおよ
び透過光Ｊとｊが、ガラスの板厚をｔとしたとき２ｔだ
け横にずれて投写レンズ系に入射してしまう。投写レン
ズでは１０〜１００倍程度に拡大されるため、通常の３
ｍｍ程度の厚さのミラ―を用いると、上記のずれが目に
つき、ゴ―スト画像となって投写されてしまうのであ
る。
【００１４】また図４においては、４５°入射のＧ反射
ダイクロイックミラ―の分光特性を示してあり、Ｐ波に
おいては、反射する光の波長の範囲が狭いのに対し、Ｓ
波ではその範囲が広いことがわかる。つまり、Ｓ波を入
射させると、Ｇだけでなく、ＲおよびＢに近い範囲の光
まで反射してしまい、色純度が悪化してしまうのであ
る。
ダイクロイックミラ―の分光特性を示してあり、Ｐ波に
おいては、反射する光の波長の範囲が狭いのに対し、Ｓ
波ではその範囲が広いことがわかる。つまり、Ｓ波を入
射させると、Ｇだけでなく、ＲおよびＢに近い範囲の光
まで反射してしまい、色純度が悪化してしまうのであ
る。
【００１５】そこで本例においては、ダイクロイックミ
ラ―１１，１２にはＰ波偏光の光が入射されるように構
成してある。そのため不要な波長の光の反射はほとんど
なく、しかも図５における反射光ｊ，ｋもほとんどなく
なる。したがって画面にゴ―ストが現れることはなくな
り、しかも不要な波長の光の反射がなくなるため色純度
の良好な画像が得られるのである。
ラ―１１，１２にはＰ波偏光の光が入射されるように構
成してある。そのため不要な波長の光の反射はほとんど
なく、しかも図５における反射光ｊ，ｋもほとんどなく
なる。したがって画面にゴ―ストが現れることはなくな
り、しかも不要な波長の光の反射がなくなるため色純度
の良好な画像が得られるのである。
【００１６】ところで光源１は熱をもつため、空冷が必
要になるものであるが、本例の構成によれば、図面前方
あるいは後方からファンを回すことによって風が抜け、
効率良く冷却することができるものである。
要になるものであるが、本例の構成によれば、図面前方
あるいは後方からファンを回すことによって風が抜け、
効率良く冷却することができるものである。
【００１７】ところで上記の例において、光源としてハ
ロゲンランプを用いた場合に、その配光特性に応じてラ
ンプの向きを調整してある。すなわち図１のようにラン
プのフィラメントの配線方向がＲの液晶パネル６側に向
くように配置してある。これは以下の理由によるもので
ある。
ロゲンランプを用いた場合に、その配光特性に応じてラ
ンプの向きを調整してある。すなわち図１のようにラン
プのフィラメントの配線方向がＲの液晶パネル６側に向
くように配置してある。これは以下の理由によるもので
ある。
【００１８】ハロゲンランプの放射スペクトル分布は図
６のように、Ｒ，Ｇ，ＢのうちではＲにおいて最も強く
なっている。
６のように、Ｒ，Ｇ，ＢのうちではＲにおいて最も強く
なっている。
【００１９】一方、ハロゲンランプのフィラメントの配
線方向と光強度との関係は図７のように、配線方向に弱
くなっている。
線方向と光強度との関係は図７のように、配線方向に弱
くなっている。
【００２０】そこでＲ，Ｇ，Ｂの光強度のバランスをと
るために、Ｒ側への光強度がＧ，Ｂ側に比べて弱くなる
ように、フィラメントの配線方向がＲの液晶パネル側に
向くように配置したものである。
るために、Ｒ側への光強度がＧ，Ｂ側に比べて弱くなる
ように、フィラメントの配線方向がＲの液晶パネル側に
向くように配置したものである。
【００２１】ところで、図１の例を２組用いることによ
って、立体画像の表示装置を構成する場合には、図８の
ように、投写レンズ１８，１９の前に、各組のＧ反射の
ダイクロイックミラ―１２、１２を同図示のように設け
るようにすればよい。
って、立体画像の表示装置を構成する場合には、図８の
ように、投写レンズ１８，１９の前に、各組のＧ反射の
ダイクロイックミラ―１２、１２を同図示のように設け
るようにすればよい。
【００２２】但し、各ダイクロイックミラ―に入射され
る光はＰ波のみとするものである。なお偏光板の位置に
ついては、液晶パネルの両面になくてもよく、投写レン
ズの手前あるいはスクリ―ンの前面に配置するようにし
ても同様の効果を得ることができる。
る光はＰ波のみとするものである。なお偏光板の位置に
ついては、液晶パネルの両面になくてもよく、投写レン
ズの手前あるいはスクリ―ンの前面に配置するようにし
ても同様の効果を得ることができる。
【００２３】また上記の実施例では、ＴＮ型液晶パネル
としてポジタイプのものを用いたが、ネガタイプのもの
を用いてもよい。この場合には、２枚の偏光板として偏
光軸が平行なものを用いるものである。
としてポジタイプのものを用いたが、ネガタイプのもの
を用いてもよい。この場合には、２枚の偏光板として偏
光軸が平行なものを用いるものである。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、光源が一つですむた
め、これが劣化しても色むらを生じることがなく、構成
的にもコスト的にも有利であり、光源の調整も容易であ
る。しかも３枚の液晶パネルと３枚のダイクロイックミ
ラ―と２つの反射光学系により、全体をコンパクトにま
とめることができ、構成の小型化が実現できる。
め、これが劣化しても色むらを生じることがなく、構成
的にもコスト的にも有利であり、光源の調整も容易であ
る。しかも３枚の液晶パネルと３枚のダイクロイックミ
ラ―と２つの反射光学系により、全体をコンパクトにま
とめることができ、構成の小型化が実現できる。
【００２５】また光源の光を直交する２系統に分割して
使用するため、光源の空冷が容易に行え、光の利用効率
も上昇するものである。
使用するため、光源の空冷が容易に行え、光の利用効率
も上昇するものである。
【図１】本発明の一実施例を示した説明図。
【図２】図１の一部を摘出して示した斜視図。
【図３】ガラスの表面反射率を示した特性図。
【図４】４５°入射のＧ反射ダイクロイックミラ―の分
光特性を示した特性図。
光特性を示した特性図。
【図５】ダイクロイックミラ―による反射光を示した説
明図。
明図。
【図６】ハロゲンランプの放射スペクトル分布を示した
特性図。
特性図。
【図７】ハロゲンランプの配光特性を示した特性図。
【図８】立体画像表示装置を構成する際の投写レンズと
その手前のダイクロイックミラ―とを示した説明図。
その手前のダイクロイックミラ―とを示した説明図。
１ 光源 ２，２ コ―ルドミラ― ３，３ コンデンサレンズ ５，５ 反射ミラ― ６，７，８ 液晶パネル １０ ダイクロイックミラ― １１ 凸レンズ １１，１２，１４ ダイクロイックミラ― １５ 投写レンズ系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 智明 東京都墨田区太平四丁目１番１号 株式 会社精工舎内 (56)参考文献 特公 平７−92561（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】 光源からの光を直交する２系統の略平行
な光線に分割する光学系と、 １系統の光線を他系統の光線と同じ方向になるように直
角に反射する第１の反射光学系と、 上記１系統の光線の光路に設けた第１の液晶パネルと、 赤、緑、青の各波長帯の光のうち所望の第１の波長帯の
光を直角に反射し、第２の波長帯の光を透過させること
により、上記他系統の光線を反射光と透過光に分割する
第１のダイクロイックミラ―と、 この第１のダイクロイックミラ―からの反射光の光路に
設けた第２の液晶パネルと、 上記第１の波長帯の光を直角に反射し、上記第３の波長
帯の光を透過させることにより、上記第１の液晶パネル
の透過光と第２の液晶パネルの透過光を合成する第２の
ダイクロイックミラ―と、 上記第１のダイクロイックミラ―からの透過光を直角に
反射させる第２の反射光学系と、 上記第１のダイクロイックミラ―からの透過光の光路に
設けた第３の液晶パネルと、 上記第３の液晶パネルの透過光と上記第２のダイクロイ
ックミラ―からの合成光を合成する第３のダイクロイッ
クミラ―と、 この第３のダイクロイックミラ―によって合成された上
記第１、第２、第３の波長帯の合成光を投写する投写光
学系とからなる投写式液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7061067A JP2512889B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 投写式液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7061067A JP2512889B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 投写式液晶表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61159935A Division JPH0792561B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 投写式液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862567A JPH0862567A (ja) | 1996-03-08 |
| JP2512889B2 true JP2512889B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=13160442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7061067A Expired - Fee Related JP2512889B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 投写式液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512889B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP7061067A patent/JP2512889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0862567A (ja) | 1996-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |