JP2562300B2 - 投写型カラ−表示装置 - Google Patents

投写型カラ−表示装置

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JP2562300B2
JP2562300B2 JP61102503A JP10250386A JP2562300B2 JP 2562300 B2 JP2562300 B2 JP 2562300B2 JP 61102503 A JP61102503 A JP 61102503A JP 10250386 A JP10250386 A JP 10250386A JP 2562300 B2 JP2562300 B2 JP 2562300B2
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light
color
light valve
optical path
projection
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武志 小野
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Seiko Epson Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は投写型カラー表示装置の構成に関する。
〔発明の概要〕
本発明は投写型カラー表示装置において、光源からの
光を集光して白色平行光となし、ダイクロイックミラー
により白色光を光の3原色に分解して、レンズにより液
晶パネルの画像表示部に光を効率よく集光することによ
り明るい映像を得ることができるようにするとともに、
液晶パネルの入光側に配置したレンズにより、液晶パネ
ルの画像表示部を透過した光が投写レンズ効率よく入光
するようにしたことにより暗い投写レンズでも明るい投
写映像を得ることができる。
さらには、ダイクロイックミラーにより3色の画像を
合成して投写映像を得るので、映像の周辺部に色ずれの
ない鮮明な投写映像を得ることができるようにしたもの
である。
〔従来の技術〕
従来の投写型カラー表示装置の例を第6図を参照して
説明すると、赤色・緑色・青色の螢光体を塗布したブラ
ウン管による赤色投写管100R・緑色搭写管100G・青色投
写管100Bの映像を3本の投写レンズ101でスクリーン102
に投写して合成映像を得る方法が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の従来技術ではスクリーンに表示される
映像の周辺部では投写レンズの位置差により色ずれが発
生するという問題点を有し、また明るい映像を得ようと
すれば、サイズの大きな投写管と口径比の大きな明るい
レンズを必要とし、装置が大型になるという問題点を有
する。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、小型の装置でありながら明る
い投写映像を得ることができ、色ずれのない鮮明な映像
が得られる投写型カラー表示装置を提供するところにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の投写型カラー表示装置は,光源と,該光源か
らの光を赤,青,緑の色光に分離する色分離手段と,前
記赤の色光を変調する第1のライトバルブと,前記緑の
色光を変調する第2のライトバルブと,前記青の色光を
変調する第3のライトバルブと,前記第1のライトバル
ブと前記第2のライトバルブと前記第3のライトバルブ
とで変調された3つの色光を合成する色合成手段と,前
記色合成手段で合成された光を投写するための投写光学
手段とからなる投写型カラー表示装置において,前記光
源から各ライトバルブまでの各光路のうち,その光路長
が他の光路長より長い光路のその光路上に,その光路に
おける色光の損失を低減するためのレンズが配置されて
なることを特徴とする。
また,光源と,該光源からの光を赤,青,緑の色光に
分離する色分離手段と,前記赤の色光を変調する第1の
ライトバルブと,前記緑の色光を変調する第2のライト
バルブと,前記青の色光を変調する第3のライトバルブ
と,前記第1のライトバルブと前記第2のライトバルブ
と前記第3のライトバルブとで変調された3つの色光を
合成する色合成手段と,前記色合成手段で合成された光
を投写するための投写光学手段とからなる投写型カラー
表示装置において,前記光源から各ライトバルブまでの
各光路のうち,その光路長が他の光路長より長い光路の
その光路上に,第1のレンズが配置されてなり,前記色
合成手段はダイクロイックプリズムからなり,前記第1
のライトバルブと前記色分離手段との間,前記第2のラ
イトバルブと前記色分離手段との間及び前記第3のライ
トバルブと前記色分離手段との間にはそれぞれ第2のレ
ンズが配置されてなることを特徴とする。
また,光源と,該光源からの光を赤,青,緑の色光に
分離する色分離手段と,前記赤の色光を変調する第1の
ライトバルブと,前記緑の色光を変調する第2のライト
バルブと,前記青の色光を変調する第3のライトバルブ
と,前記第1のライトバルブと前記第2のライトバルブ
と前記第3のライトバルブとで変調された3つの色光を
合成する色合成手段と,前記色合成手段で合成された光
を投写するための投写光学手段とからなる投写型カラー
表示装置において,前記光源から各ライトバルブまでの
各光路のうち,その光路長が他の光路長より長い光路の
その光路上に,第1のレンズが配置されてなり,前記色
合成手段はダイクロイックプリズムからなり,前記第1
のライトバルブと前記色分離手段との間,前記第2のラ
イトバルブと前記色分離手段との間及び前記第3のライ
トバルブと前記色分離手段との間にはそれぞれ第2のレ
ンズが配置されてなり,前記投写光学手段が投写レンズ
からなり,前記第2のレンズの焦点が前記透写レンズの
内部または近傍になるように設定されたことを特徴とす
る。
〔実施例〕
以下、本発明による一実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図は投写型カラー表示の斜視図であり、キャビネ
ット10には後述する光源を冷却するための吸気口11と外
部機器との接続をする端子やスイッチ類をまとめた操作
パネル12がある。投写レンズ20はキャビネット10より露
出して固定されているが、キャビネット10内に収容され
てもよい。
第2図は投写型カラー表示装置の上断面図、第3図は
投写型カラー表示装置の側断面図であり、本発明の構成
を説明するものである。
ハロゲンランプ等による光源21より発した白色光は、
後方に行く光を前方に反射するリフレクター22と集光レ
ンズ23により集光する。
集光レンズ23は焦点距離の短かいレンズをもちいて、
光源21との立体角を大きくすることにより集光効率を上
げている。
光源21は集光レンズ23の焦点位置に置くことにより集
光レンズにより集光された光は平行光となり吸熱フィル
ター24にて熱線を減少させてから色分解をおこなう。
色分解はダイクロイックミラーでおこない、赤反射ダ
イクロイックミラー25は光の赤の波長成分のみ反射し、
青反射ダイクロイックミラー26は光の青の波長成分のみ
反射する。赤反射ダイクロイックミラー25と青反射ダイ
クロイックミラーを通過した光は緑色成分の光となる。
緑色成分の光は直接に緑色表示液晶パネル31Gを照明
するが、赤色および青色成分の光は焦点距離の長い第一
のレンズ27により赤色表示液晶パネル31Rおよび青色表
示液晶パネル31Bの表示画素部32の部分のみを照明する
ように集光される。反射鏡28,29はダイクロイックミラ
ーを通過した光を液晶パネルまで導光するためのもので
ある。また緑色成分の光は赤色成分および青色成分の光
のように光路が長くなく損失が少ないので集光のための
レンズは用いていない。
第2のレンズ30は焦点が投写レンズ20の内部または近
傍となるようにすることにより液晶パネルの表示画素部
32を透過した光が効率よく投写レンズ20に入光するた
め、口径比の小さな暗い投写レンズでも明るい映像を得
ることができる。
ダイクロイックプリズム33は直角プリズムの斜面にダ
イクロイックミラーと同等の性能をもつ赤色反射層、青
色反射層を蒸着したものを4個貼り合わせて使用する。
赤色表示液晶パネル31R、緑色表示液晶パネル31G、青
色表示液晶パネル31Bによる映像はダイクロイックプリ
ズムの反斜面を反射または透過して合成映像を得ること
ができる。
回路部34はテレビジョン回路や液晶パネルの駆動回路
および電源等であり、冷却ファン35は光源21より発生す
る熱を外部に排気するものである。
第4図は液晶パネルの断面図、第5図は液晶パネルの
等価回路図であり、液晶パネルを説明するものである。
石英基板40にはマトリクス状に透明な画素電極44が形
成され、画素電極44は1個または2個の薄膜トランジス
タ43が接続されている。
ゲート線41は薄膜トランジスタ43のゲートに接続さ
れ、マトリクス状の薄膜トランジスタ43の一行を選択す
るものである。
ソース線42は薄膜トランジスタ43のソースに接続さ
れ、画像信号に応じた電気量を薄膜トランジスタ43を介
して画素電極44と対向電極46とで構成される容量に書き
込むものである。
ガラス基板45には透明な対向電極46が形成され、画素
電極と対似する開口部49以外は不透明な庶光層48で庶光
する。通常、照明光はガラス基板45側より入光し、石英
基板40側に出光するようにすると、薄膜トランジスタ43
の光による影響をおさえることができる。50は偏光板で
ある。
薄膜トランジスタ43を一画素ごとにアクティブ素子と
して配置することにより、表示データーを薄膜トランジ
スタ43がONしたとき、画素電極44と対向電極46で構成す
る容量に書き込み薄膜トランジスタ43がOFFしていると
きは表示データーが電荷の形で容量に蓄積されてメモリ
ー作用をなしているので、コントラスト特性の良好な表
示をおこなうことができる。
さらには薄膜トランジスタをマトリクス状に集積した
液晶パネルにて表示をおこなうので,コントラスト特性
の良好な映像を得ることができ,表示部の小型化ととも
に装置全体の小型化もできる。
〔発明の効果〕
第1に「光源から各ライトバルブまでの各光路のう
ち,その光路長が他の光路長より長い光路のその光路上
に,その光路における色光の損失を低減するためのレン
ズが配置されてなる」ので,各色光がほぼ均一にライト
バルブに達することになり,色合成された画像の色バラ
ンスが良好となる。第2に「光源から各ライトバルブま
での各光路のうち,その光路長が他の光路長より長い光
路のその光路上に,第1のレンズが配置されてなり,前
記色合成手段はダイクロイックプリズムからなり,前記
第1のライトバルブと前記色分離手段との間,前記第2
のライトバルブと前記色分離手段との間及び前記第3の
ライトバルブと前記色分離手段との間にはそれぞれ第2
のレンズが配置されてなる」ので,第1のレンズにより
各色光がほぼ均一にライトバルブに達するとともに,第
2のレンズによりライトバルブの表示部を透過した色光
を投写光学手段に効率よく入光させることができる。よ
って,色づれがなく鮮明で明るい画像を得ることができ
る。第3に「前記色合成手段はダイクロイックプリズム
からなり・・・前記投写光学手段が投写レンズからな
り,前記第2のレンズの焦点が前記投写レンズの内部ま
たは近傍になるように設定された」ので,ダイクロイッ
クプリズムによる色合成により画像の周辺部にまで色ず
れがなく且つ鮮明な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は投写型カラー表示装置の斜視図。 第2図は投写型カラー表示装置の上断面図。 第3図は投写型カラー表示装置の側断面図。 第4図は液晶パネルの断面図。 第5図は液晶パネルの等価回路図。 第6図は従来例を示す図である。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と,該光源からの光を赤,青,緑の色
    光に分離する色分離手段と,前記赤の色光を変調する第
    1のライトバルブと,前記緑の色光を変調する第2のラ
    イトバルブと,前記青の色光を変調する第3のライトバ
    ルブと,前記第1のライトバルブと前記第2のライトバ
    ルブと前記第3のライトバルブとで変調された3つの色
    光を合成する色合成手段と,前記色合成手段で合成され
    た光を投写するための投写光学手段とからなる投写型カ
    ラー表示装置において, 前記光源から各ライトバルブまでの各光路のうち,その
    光路長が他の光路長より長い光路のその光路上に,その
    光路における色光の損失を低減するためのレンズが配置
    されてなることを特徴とする投写型カラー表示装置。
  2. 【請求項2】光源と,該光源からの光を赤,青,緑の色
    光に分離する色分離手段と,前記赤の色光を変調する第
    1のライトバルブと,前記緑の色光を変調する第2のラ
    イトバルブと,前記青の色光を変調する第3のライトバ
    ルブと,前記第1のライトバルブと前記第2のライトバ
    ルブと前記第3のライトバルブとで変調された3つの色
    光を合成する色合成手段と,前記色合成手段で合成され
    た光を投写するための投写光学手段とからなる投写型カ
    ラー表示装置において, 前記光源から各ライトバルブまでの各光路のうち,その
    光路長が他の光路長より長い光路のその光路上に,第1
    のレンズが配置されてなり, 前記色合成手段はダイクロイックプリズムからなり, 前記第1のライトバルブと前記色分離手段との間,前記
    第2のライトバルブと前記色分離手段との間及び前記第
    3のライトバルブと前記色分離手段との間にはそれぞれ
    第2のレンズが配置されてなることを特徴とする投写型
    カラー表示装置。
  3. 【請求項3】光源と,該光源からの光を赤,青,緑の色
    光に分離する色分離手段と,前記赤の色光を変調する第
    1のライトバルブと,前記緑の色光を変調する第2のラ
    イトバルブと,前記青の色光を変調する第3のライトバ
    ルブと,前記第1のライトバルブと前記第2のライトバ
    ルブと前記第3のライトバルブとで変調された3つの色
    光を合成する色合成手段と,前記色合成手段で合成され
    た光を投写するための投写光学手段とからなる投写型カ
    ラー表示装置において, 前記光源から各ライトバルブまでの各光路のうち,その
    光路長が他の光路長より長い光路のその光路上に,第1
    のレンズが配置されてなり, 前記色合成手段はダイクロイックプリズムからなり, 前記第1のライトバルブと前記色分離手段との間,前記
    第2のライトバルブと前記色分離手段との間及び前記第
    3のライトバルブと前記色分離手段との間にはそれぞれ
    第2のレンズが配置されてなり, 前記投写光学手段が投写レンズからなり,前記第2のレ
    ンズの焦点が前記透写レンズの内部または近傍になるよ
    うに設定されたことを特徴とする投写型カラー表示装
    置。
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