JP2599309B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents
液晶プロジェクタInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ドットマトリクス液晶表示パネルで形成さ
れた画像を投影レンズでスクリーン等に拡大投影する液
晶プロジェクタに関する。
れた画像を投影レンズでスクリーン等に拡大投影する液
晶プロジェクタに関する。
従来、上記のような液晶プロジェクタとして例えば第
11図に示すものがある。
11図に示すものがある。
図において、10は白色光源、20Bは青の光を選択的に
透過する青透過ダイクロイックフィルタ、20Gは緑の光
を反射して赤の光を透過する緑反射ダイクロイックフィ
ルタ、301〜303はミラー、40R,40G,40Bは集光レンズ、5
0R,50G,50Bはそれぞれ赤，緑，青の画像を形成するドッ
トマトリクス液晶表示パネル（以後、液晶表示パネルと
いう。）、60はＲプリズム60RとＧプリズム60GおよびＢ
プリズム60Bを組み合わせてダイクロイック面を形成す
る複合プリズム、70は投影レンズである。
透過する青透過ダイクロイックフィルタ、20Gは緑の光
を反射して赤の光を透過する緑反射ダイクロイックフィ
ルタ、301〜303はミラー、40R,40G,40Bは集光レンズ、5
0R,50G,50Bはそれぞれ赤，緑，青の画像を形成するドッ
トマトリクス液晶表示パネル（以後、液晶表示パネルと
いう。）、60はＲプリズム60RとＧプリズム60GおよびＢ
プリズム60Bを組み合わせてダイクロイック面を形成す
る複合プリズム、70は投影レンズである。
白色光源10からの白色光は青透過ダイクロイックフィ
ルタ20Bと緑反射ダイクロイックフィルタ20Gとによって
赤光Ｒと緑光Ｇおよび青光Ｂに分離され、各分離された
光はそれぞれ集光レンズ40R,40G,40Bを介して赤，緑，
青の各液晶表示パネル50R,50G,50Bの背面に照射され
る。
ルタ20Bと緑反射ダイクロイックフィルタ20Gとによって
赤光Ｒと緑光Ｇおよび青光Ｂに分離され、各分離された
光はそれぞれ集光レンズ40R,40G,40Bを介して赤，緑，
青の各液晶表示パネル50R,50G,50Bの背面に照射され
る。
各液晶表示パネル50R,50G,50Bは、赤，緑，青の各画
像信号に基づいて画素の光透過率を変調し、この液晶表
示パネル50R,50G,50Bを透過した光は、Ｒプリズム60R、
Ｇプリズム60GおよびＢプリズム60Bによるダイクロイッ
ク面で反射あるいは透過され、それぞれ投影レンズ70側
に向けられる。
像信号に基づいて画素の光透過率を変調し、この液晶表
示パネル50R,50G,50Bを透過した光は、Ｒプリズム60R、
Ｇプリズム60GおよびＢプリズム60Bによるダイクロイッ
ク面で反射あるいは透過され、それぞれ投影レンズ70側
に向けられる。
このとき、投影レンズ70側からは光学的に同じ位置に
赤，緑，青の画像が形成されることになり、赤，緑，青
の３色を合成したカラー画像が投影レンズ70によってス
クリーン80に投影される。
赤，緑，青の画像が形成されることになり、赤，緑，青
の３色を合成したカラー画像が投影レンズ70によってス
クリーン80に投影される。
また、従来の液晶プロジェクタの他の構成としては、
例えば第12図〜第14図に示すものがある。
例えば第12図〜第14図に示すものがある。
第12図のプロジェクタは上記同様に液晶表示パネルが
透過型のもので、白色光源51からの白色光はダイクロイ
ックフィルタ52,53によって赤光R,緑光G,青光Ｂの三色
に分離され、それぞれ赤，緑，青の各液晶表示パネル54
R,54G,54Bの背面に照射される。そして、透過光として
各液晶表示パネル54R,54G,54Bで形成された赤，緑，青
の画像が二枚のダイクロイック55,56で合成され、投影
レンズ57でカラー画像が投影される。
透過型のもので、白色光源51からの白色光はダイクロイ
ックフィルタ52,53によって赤光R,緑光G,青光Ｂの三色
に分離され、それぞれ赤，緑，青の各液晶表示パネル54
R,54G,54Bの背面に照射される。そして、透過光として
各液晶表示パネル54R,54G,54Bで形成された赤，緑，青
の画像が二枚のダイクロイック55,56で合成され、投影
レンズ57でカラー画像が投影される。
第13図のプロジェクタは液晶表示パネルが反射型のも
ので、白色光源61からの白色光はダイクロイックフィル
タ62,63で赤光R,緑光G,青光Ｂに分離され、各分離され
た光はそれぞれビームスプリッタ64R,64G,64Bを介して
赤，緑，青の各液晶表示パネル65R,65G,65Bの前面に直
角に照射される。各液晶表示パネル65R,65G,65Bは、
赤，緑，青の各画像信号に基づいて画素の反射率を変調
し、この液晶表示パネル65R,65G,65Bからの反射光はそ
れぞれ赤，緑，青の反射画像を形成する。そして、各画
素はダイクロイックプリズム66で合成され、投影レンズ
67でカラー画像が投影される。
ので、白色光源61からの白色光はダイクロイックフィル
タ62,63で赤光R,緑光G,青光Ｂに分離され、各分離され
た光はそれぞれビームスプリッタ64R,64G,64Bを介して
赤，緑，青の各液晶表示パネル65R,65G,65Bの前面に直
角に照射される。各液晶表示パネル65R,65G,65Bは、
赤，緑，青の各画像信号に基づいて画素の反射率を変調
し、この液晶表示パネル65R,65G,65Bからの反射光はそ
れぞれ赤，緑，青の反射画像を形成する。そして、各画
素はダイクロイックプリズム66で合成され、投影レンズ
67でカラー画像が投影される。
第14図のプロジェクタは液晶表示パネルが上記同様に
反射型のもので、白色光源71から各液晶表示パネル75R,
75G,75Bまでの光路長を一定にしたものである。
反射型のもので、白色光源71から各液晶表示パネル75R,
75G,75Bまでの光路長を一定にしたものである。
このプロジェクタも、ダイクロイックフィルタ72,73
で分離した赤光R,緑光G,青光Ｂをそれぞれビームスプリ
ッタ74R,74G,74Bを介して各液晶表示パネル75R,75G,75B
の前面に照射し、液晶表示パネル75R,75G,75Bによりそ
れぞれ赤，緑，青の各反射画像を形成する。そして、各
画像をダイクロイックミラー76,77で合成して、投影レ
ンズ78でカラー画像を投影するようになっている。
で分離した赤光R,緑光G,青光Ｂをそれぞれビームスプリ
ッタ74R,74G,74Bを介して各液晶表示パネル75R,75G,75B
の前面に照射し、液晶表示パネル75R,75G,75Bによりそ
れぞれ赤，緑，青の各反射画像を形成する。そして、各
画像をダイクロイックミラー76,77で合成して、投影レ
ンズ78でカラー画像を投影するようになっている。
しかしながら、上記のような従来の液晶プロジェクタ
にあっては、赤，緑，青の各画像を個別に生成し、その
後、合成するようにしているため、次のような問題があ
った。
にあっては、赤，緑，青の各画像を個別に生成し、その
後、合成するようにしているため、次のような問題があ
った。
すなわち、液晶表示パネルを３枚必要とするのでコス
ト高になるばかりか、３枚の液晶表示パネルついての各
画素レベルでの光学的な位置合わせなど、機械的なコン
バーゼンス調整が必要であった。なお、液晶表示パネル
が反射型のものでは、照射光をパネル面に直角に照射す
るためのビームスプリッタが３個必要であり、コストや
コンバーゼンス調整の点で特に問題があった。
ト高になるばかりか、３枚の液晶表示パネルついての各
画素レベルでの光学的な位置合わせなど、機械的なコン
バーゼンス調整が必要であった。なお、液晶表示パネル
が反射型のものでは、照射光をパネル面に直角に照射す
るためのビームスプリッタが３個必要であり、コストや
コンバーゼンス調整の点で特に問題があった。
また、液晶表示パネルと投影レンズとの間に画像合成
用の光学部材が必要となり、構造が複雑になるばかり
か、投影レンズから液晶表示パネル面までの距離が長く
なるので、レトロフォーカスタイプの投影レンズ等を使
用してバック・フォーカスを非常に長く確保しなければ
ならず、レンズ系も複雑となりコスト高になっていた。
用の光学部材が必要となり、構造が複雑になるばかり
か、投影レンズから液晶表示パネル面までの距離が長く
なるので、レトロフォーカスタイプの投影レンズ等を使
用してバック・フォーカスを非常に長く確保しなければ
ならず、レンズ系も複雑となりコスト高になっていた。
本発明は、一枚の液晶表示パネルを用いてカラー画像
を得ながら、機械的なコンバーゼンス調整が不要で、し
かも投影レンズとして、レトロフォーカスタイプなどバ
ック・フォーカスの長いものを必要としない液晶プロジ
ェクタを提供することを目的とする。
を得ながら、機械的なコンバーゼンス調整が不要で、し
かも投影レンズとして、レトロフォーカスタイプなどバ
ック・フォーカスの長いものを必要としない液晶プロジ
ェクタを提供することを目的とする。
本発明は、１の液晶表示パネルで赤，緑，青に対応す
る画像を時分割に切換て形成するとともに、この液晶表
示パネルに照射する赤，緑，青の３成分の光の各光路中
に配設した液晶シャッタで光を選択的に透過遮断し、上
記画像の切換と液晶シャッタの切換とを同期させて１の
液晶表示パネルで赤，緑，青の画像を順次形成すること
により、液晶表示パネルを１つにし、コンバーゼンス調
整を不要にするとともに空間的に画像の合成を行う光学
素子を省き、バック・フォーカスの長い投影レンズを不
要にした。
る画像を時分割に切換て形成するとともに、この液晶表
示パネルに照射する赤，緑，青の３成分の光の各光路中
に配設した液晶シャッタで光を選択的に透過遮断し、上
記画像の切換と液晶シャッタの切換とを同期させて１の
液晶表示パネルで赤，緑，青の画像を順次形成すること
により、液晶表示パネルを１つにし、コンバーゼンス調
整を不要にするとともに空間的に画像の合成を行う光学
素子を省き、バック・フォーカスの長い投影レンズを不
要にした。
第１図は本発明第１実施例の液晶プロジェクタの主要
部を示す図である。なお、以下の各実施例で同じ要素に
は同符号を付記してある。
部を示す図である。なお、以下の各実施例で同じ要素に
は同符号を付記してある。
図において、１は白色ランプ1aと回転放物面のリフレ
クタ1bを有する白色光源、２は赤反射ダイクロイック面
2Rと青反射ダイクロイック面2Bによって赤，緑，青の光
を分離するダイクロイックプリズム（光分離手段）、31
〜34はミラー、4R,4G,4Bは赤，緑，青の各光路LR,LG,LB
に配された液晶シャッタ、５は赤反射ダイクロイック面
5Rと青反射ダイクロイック面5Bによって赤，緑，青の各
光路LR,LG,LBを一方向の光軸Ｌに合成するダイクロイッ
クプリズム（光路合成手段）、６は集光レンズ、７は液
晶表示パネル（ドットマトリクス液晶表示パネル）、８
は画像を拡大投影する投影レンズ、Ａは液晶表示パネル
７における表示の制御と液晶シャッタ4R,4G,4Bの開閉の
切換制御を行う制御部、Ｂは図示しない回路から赤，
緑，青の各画像信号が順次書き込まれるフレームメモ
リ、Ｓはスクリーンである。なお、制御部Ａは液晶表示
パネル７に出力する赤，緑，青の各画像信号をフレーム
メモリＢから読み出す。
クタ1bを有する白色光源、２は赤反射ダイクロイック面
2Rと青反射ダイクロイック面2Bによって赤，緑，青の光
を分離するダイクロイックプリズム（光分離手段）、31
〜34はミラー、4R,4G,4Bは赤，緑，青の各光路LR,LG,LB
に配された液晶シャッタ、５は赤反射ダイクロイック面
5Rと青反射ダイクロイック面5Bによって赤，緑，青の各
光路LR,LG,LBを一方向の光軸Ｌに合成するダイクロイッ
クプリズム（光路合成手段）、６は集光レンズ、７は液
晶表示パネル（ドットマトリクス液晶表示パネル）、８
は画像を拡大投影する投影レンズ、Ａは液晶表示パネル
７における表示の制御と液晶シャッタ4R,4G,4Bの開閉の
切換制御を行う制御部、Ｂは図示しない回路から赤，
緑，青の各画像信号が順次書き込まれるフレームメモ
リ、Ｓはスクリーンである。なお、制御部Ａは液晶表示
パネル７に出力する赤，緑，青の各画像信号をフレーム
メモリＢから読み出す。
光源ランプ1aからの光はリフレクタ1bで平行光として
ダイクロイックプリズム２に向けて照射され、ダイクロ
イックプリズム２で赤，緑，青の光に分離されて光路
LR,LG、LBを通り、ダイクロイックプリズム５で再び一
本の光路Ｌに合成される。
ダイクロイックプリズム２に向けて照射され、ダイクロ
イックプリズム２で赤，緑，青の光に分離されて光路
LR,LG、LBを通り、ダイクロイックプリズム５で再び一
本の光路Ｌに合成される。
液晶表示パネル７は、制御部Ａから時分割で順次入力
される赤，緑，青の各画像信号毎に画素における光透過
率を変調し、背面に照射される光に対して赤，緑，青の
各画像に対応する透過光コントラストの画像を形成す
る。
される赤，緑，青の各画像信号毎に画素における光透過
率を変調し、背面に照射される光に対して赤，緑，青の
各画像に対応する透過光コントラストの画像を形成す
る。
各光路LR,LG,LBに配された液晶シャッタ4R,4G,4Bは制
御部Ａの制御により液晶表示パネル７に出力する画像信
号に同期して開閉され、赤の画像信号を出力するときに
は光路LRに配された液晶シャッタ4Rのみが透過状態にさ
れ、緑の画像信号を出力するときには光路LGに配された
液晶シャッタ4Gのみが透過状態にされ、さらに、青の画
像信号を出力するときには光路LBに配された液晶シャッ
タ4Bのみが透過状態にされる。
御部Ａの制御により液晶表示パネル７に出力する画像信
号に同期して開閉され、赤の画像信号を出力するときに
は光路LRに配された液晶シャッタ4Rのみが透過状態にさ
れ、緑の画像信号を出力するときには光路LGに配された
液晶シャッタ4Gのみが透過状態にされ、さらに、青の画
像信号を出力するときには光路LBに配された液晶シャッ
タ4Bのみが透過状態にされる。
なお、画像信号の切換と液晶シャッタ4R,4G,4Bの切換
の周波数は、肉眼の残像効果を利用して画像のちらつき
のない程度に設定されている。これによって、液晶表示
パネル７の背面には集光レンズ６を介して巡回的に赤，
緑，青の光が照射され、投影レンズ８によってスクリー
ンＳ上には、赤，緑，青の画像が順次切換て拡大投影さ
れ、スクリーンＳ上に視認される画像は、赤，緑，青が
合成されたカラー画像となる。
の周波数は、肉眼の残像効果を利用して画像のちらつき
のない程度に設定されている。これによって、液晶表示
パネル７の背面には集光レンズ６を介して巡回的に赤，
緑，青の光が照射され、投影レンズ８によってスクリー
ンＳ上には、赤，緑，青の画像が順次切換て拡大投影さ
れ、スクリーンＳ上に視認される画像は、赤，緑，青が
合成されたカラー画像となる。
なお、液晶シャッタ4R,4G,4Bは、光分離手段としての
ダイクロイックプリズム２と光路合成手段としてのダイ
クロイックプリズム５の間の光路LR,LG,LBの中に配され
ていれば良く、例えば、第２図に光学素子の位置関係を
示したように、液晶シャッタ4R,4Bをダイクロイックプ
リズム５の直前に配設するようにしてもよい。
ダイクロイックプリズム２と光路合成手段としてのダイ
クロイックプリズム５の間の光路LR,LG,LBの中に配され
ていれば良く、例えば、第２図に光学素子の位置関係を
示したように、液晶シャッタ4R,4Bをダイクロイックプ
リズム５の直前に配設するようにしてもよい。
第３図は本発明第２実施例の液晶プロジェクタを示す
図であり、上記第２図と同様に光学素子の位置関係を示
している。
図であり、上記第２図と同様に光学素子の位置関係を示
している。
白色光源１からの光は、青透過ダイクロイックフィル
タ21Bと緑反射ダイクロイックフィルタ21G（光分離手
段）とによって赤光Ｒと緑光Ｇおよび青光Ｂに分離さ
れ、光路LR,LG、LBを通って緑反射ダイクロイックフィ
ルタ22Gと赤透過ダイクロイックフィルタ22R（光路合成
手段）とによって再び１本の光路Ｌに合成される。
タ21Bと緑反射ダイクロイックフィルタ21G（光分離手
段）とによって赤光Ｒと緑光Ｇおよび青光Ｂに分離さ
れ、光路LR,LG、LBを通って緑反射ダイクロイックフィ
ルタ22Gと赤透過ダイクロイックフィルタ22R（光路合成
手段）とによって再び１本の光路Ｌに合成される。
各光路LR,LG、LB中に配設された液晶シャッタ4R,4G,4
Bは、第１実施例の場合と同様に制御部Ａの制御により
液晶表示パネル７の画像信号に同期して時分割に開閉さ
れ、液晶表示パネル７の背面に集光レンズ６を介して巡
回的に赤，緑，青の光が照射され、投影レンズ８によっ
てスクリーンＳに拡大されたカラー画像が得られる。
Bは、第１実施例の場合と同様に制御部Ａの制御により
液晶表示パネル７の画像信号に同期して時分割に開閉さ
れ、液晶表示パネル７の背面に集光レンズ６を介して巡
回的に赤，緑，青の光が照射され、投影レンズ８によっ
てスクリーンＳに拡大されたカラー画像が得られる。
この実施例のプロジェクタは液晶表示パネル７は第１
実施例と同様に透過型であるが、白色光源１から液晶表
示パネル７までの光路長を一定にしたものである。
実施例と同様に透過型であるが、白色光源１から液晶表
示パネル７までの光路長を一定にしたものである。
以上、第１実施例および第２実施例の液晶プロジェク
タは、１枚の液晶表示パネル７の前面には投影レンズ８
だけを配設するように構成されている。したがって、投
影レンズ８としては、従来のようなレトロフォーカスタ
イプのものを使用する必要がなくなり、より明るく安価
な投影レンズを使用することができる。
タは、１枚の液晶表示パネル７の前面には投影レンズ８
だけを配設するように構成されている。したがって、投
影レンズ８としては、従来のようなレトロフォーカスタ
イプのものを使用する必要がなくなり、より明るく安価
な投影レンズを使用することができる。
また、従来のプロジェクタのように三画像の合成を行
うときに必要な機械的なコンバーゼンス調整を必要とせ
ず簡単な構造になっている。
うときに必要な機械的なコンバーゼンス調整を必要とせ
ず簡単な構造になっている。
ところで、前記第11図〜第14図について説明した従来
のプロジェクタのように、投影レンズと液晶表示パネル
との間に光路の合成系があると、投影レンズとしてテレ
セントリック系のものを使用する必要がある。なお、テ
レセントリック系のレンズは、瞳位置が無限遠に設定さ
れたレンズ系であり例えば第９図に示したように主光線
ｌが光軸Ｌと平行になるものである。
のプロジェクタのように、投影レンズと液晶表示パネル
との間に光路の合成系があると、投影レンズとしてテレ
セントリック系のものを使用する必要がある。なお、テ
レセントリック系のレンズは、瞳位置が無限遠に設定さ
れたレンズ系であり例えば第９図に示したように主光線
ｌが光軸Ｌと平行になるものである。
すなわち、第10図（ａ）に示したように、投影レンズ
Ｒがテレセントリックでない場合は、液晶表示パネルＰ
から投影レンズＲを透過する光について、中心光束（光
軸付近）と周辺光束とで各主光線ｌのダイクロイックミ
ラーＭに対する入射角が大きく異なり、さらに各光束の
中心と周辺とで入射角が大きく異なる。このため、ダイ
クロイックミラーの透過特性の入射角依存性が大きく影
響し、最終的に得られる画像にカラーシェーディングが
生じてしまう。
Ｒがテレセントリックでない場合は、液晶表示パネルＰ
から投影レンズＲを透過する光について、中心光束（光
軸付近）と周辺光束とで各主光線ｌのダイクロイックミ
ラーＭに対する入射角が大きく異なり、さらに各光束の
中心と周辺とで入射角が大きく異なる。このため、ダイ
クロイックミラーの透過特性の入射角依存性が大きく影
響し、最終的に得られる画像にカラーシェーディングが
生じてしまう。
そこで、第10図（ｂ）に示したように、テレセントリ
ック系の投影レンズＲ′を用い、液晶表示パネルＰから
投影レンズＲ′を透過する光について、中心光束と周辺
光束とで各主光線ｌを光軸と平行にし、ダイクロイック
ミラーＭに対する光線の入射角を略同じにして、画像の
カラーシェーディングを防止する必要がある。
ック系の投影レンズＲ′を用い、液晶表示パネルＰから
投影レンズＲ′を透過する光について、中心光束と周辺
光束とで各主光線ｌを光軸と平行にし、ダイクロイック
ミラーＭに対する光線の入射角を略同じにして、画像の
カラーシェーディングを防止する必要がある。
これに対して、上記第１実施例および第２実施例の液
晶プロジェクタによれば、液晶パネル７と投影レンズ８
の間に光学系を必要としないので、投影レンズ８として
テレセントリック系のものを用いなくてもカラーシェー
ディングが生じることがない。
晶プロジェクタによれば、液晶パネル７と投影レンズ８
の間に光学系を必要としないので、投影レンズ８として
テレセントリック系のものを用いなくてもカラーシェー
ディングが生じることがない。
第４図は本発明第３実施例の液晶プロジェクタを示す
図である。
図である。
この実施例のプロジェクタは、白色光源１から光路合
成手段としてのダイクロイックプリズム５までの光学系
は前記第１実施例と同様であるが、反射型の液晶表示パ
ネル７′を用いるようにしている。
成手段としてのダイクロイックプリズム５までの光学系
は前記第１実施例と同様であるが、反射型の液晶表示パ
ネル７′を用いるようにしている。
この反射型の液晶表示パネル７′は、赤，緑，青の各
画像信号については前記各実施例と同様に制御部Ａから
時分割で順次入力されるが、各画像信号毎に画素におけ
る反射過率を変調することにより、前面に照射される光
に対して赤，緑，青の各画像に対応する反射光コントラ
ストの画像を形成する。
画像信号については前記各実施例と同様に制御部Ａから
時分割で順次入力されるが、各画像信号毎に画素におけ
る反射過率を変調することにより、前面に照射される光
に対して赤，緑，青の各画像に対応する反射光コントラ
ストの画像を形成する。
このため、集光レンズ６と液晶表示パネル７′との間
にはビームスプリッタ31が配設されており、ダイクロイ
ックプリズム５で一本に合成された光路Ｌは、ビームス
プリッタ31によって直角に曲げられて液晶表示パネル
７′の表面に直角に入射される。そして、液晶表示パネ
ル７′からの反射光（画像）は、ビームスプリッタ31を
透過して投影レンズ８′に向けられ、カラー画像が拡大
投影される。なお、投影レンズ８′は、前記のようなカ
ラーシェーディングを防止するためにテレセントリック
系のレンズになっている。
にはビームスプリッタ31が配設されており、ダイクロイ
ックプリズム５で一本に合成された光路Ｌは、ビームス
プリッタ31によって直角に曲げられて液晶表示パネル
７′の表面に直角に入射される。そして、液晶表示パネ
ル７′からの反射光（画像）は、ビームスプリッタ31を
透過して投影レンズ８′に向けられ、カラー画像が拡大
投影される。なお、投影レンズ８′は、前記のようなカ
ラーシェーディングを防止するためにテレセントリック
系のレンズになっている。
第５図は本発明第４実施例の液晶プロジェクタを示す
図であり、液晶表示パネルが反射型で、光源から液晶表
示パネルまでの距離を一定にしたものである。
図であり、液晶表示パネルが反射型で、光源から液晶表
示パネルまでの距離を一定にしたものである。
白色光源１からの光は、青透過ダイクロイックフィル
タ21Bと緑反射ダイクロイックフィルタ21G（光分離手
段）とによって赤光Ｒと緑光Ｇおよび青光Ｂに分離さ
れ、光路LR,LG、LBを通って緑反射ダイクロイックフィ
ルタ22Gと赤透過ダイクロイックフィルタ22R（光路合成
手段）とによって再び１本の光路Ｌに合成される。各光
路LR,LG、LB中に配設された液晶シャッタ4R,4G,4Bは、
前記各実施例の場合と同様に制御部Ａの制御により三色
の画像信号に同期して時分割に開閉される。また、光路
Ｌ以降の構成は前記第３実施例と同様になっており、集
光レンズ６と液晶表示パネル７′との間にはビームスプ
リッタ31が配設されている。
タ21Bと緑反射ダイクロイックフィルタ21G（光分離手
段）とによって赤光Ｒと緑光Ｇおよび青光Ｂに分離さ
れ、光路LR,LG、LBを通って緑反射ダイクロイックフィ
ルタ22Gと赤透過ダイクロイックフィルタ22R（光路合成
手段）とによって再び１本の光路Ｌに合成される。各光
路LR,LG、LB中に配設された液晶シャッタ4R,4G,4Bは、
前記各実施例の場合と同様に制御部Ａの制御により三色
の画像信号に同期して時分割に開閉される。また、光路
Ｌ以降の構成は前記第３実施例と同様になっており、集
光レンズ６と液晶表示パネル７′との間にはビームスプ
リッタ31が配設されている。
そして、光路Ｌはビームスプリッタ31によって直角に
曲げられて液晶表示パネル７′の表面に直角に入射さ
れ、液晶表示パネル７′からの反射光がビームスプリッ
タ31を透過し、投影レンズ８′によってカラー画像が拡
大投影される。
曲げられて液晶表示パネル７′の表面に直角に入射さ
れ、液晶表示パネル７′からの反射光がビームスプリッ
タ31を透過し、投影レンズ８′によってカラー画像が拡
大投影される。
以上、第３実施例および第４実施例において、１枚の
液晶表示パネル７′と投影レンズ８′との間には、１個
のビームスプリッタ31だけを配設するように構成されて
いる。したがって、前記第13図および第14図について説
明した従来のプロジェクタに比べて、投影レンズ８′か
ら液晶表示パネル７′までの距離が短くなり、従来のよ
うなレトロフォーカスタイプのものを使用する必要がな
くなり、バック・フォーカスが従来の二分の一ないし三
分の一以下のより明るく安価な投影レンズを使用するこ
とができる。
液晶表示パネル７′と投影レンズ８′との間には、１個
のビームスプリッタ31だけを配設するように構成されて
いる。したがって、前記第13図および第14図について説
明した従来のプロジェクタに比べて、投影レンズ８′か
ら液晶表示パネル７′までの距離が短くなり、従来のよ
うなレトロフォーカスタイプのものを使用する必要がな
くなり、バック・フォーカスが従来の二分の一ないし三
分の一以下のより明るく安価な投影レンズを使用するこ
とができる。
第６図および第７図は液晶表示パネルの各実施例を示
す図である。第６図は透過型の液晶表示パネル、第７図
は反射型の液晶表示パネルをそれぞれ示しているが、こ
れらの液晶表示パネル7,7′は、液晶の散乱効果を利用
した高分子分散型液晶表示パネルである。
す図である。第６図は透過型の液晶表示パネル、第７図
は反射型の液晶表示パネルをそれぞれ示しているが、こ
れらの液晶表示パネル7,7′は、液晶の散乱効果を利用
した高分子分散型液晶表示パネルである。
すなわち、第６図の透過型の場合、液晶表示パネル７
の発光する画素では光線が直進して透過され、発光しな
い画素では図の破線のように拡散される。また、第７図
の反射型の場合、液晶表示パネル７′の発光する画素で
は光線が直進して反射され、発光しない画素では図の破
線のように散乱される。
の発光する画素では光線が直進して透過され、発光しな
い画素では図の破線のように拡散される。また、第７図
の反射型の場合、液晶表示パネル７′の発光する画素で
は光線が直進して反射され、発光しない画素では図の破
線のように散乱される。
そして、それぞれ透過または反射と散乱とによって液
晶表示パネルでの画像が形成される。
晶表示パネルでの画像が形成される。
なお、前記第１実施例および第２実施例の液晶プロジ
ェクタで、上記のような高分子分散型液晶表示パネルを
用いる場合は、投影レンズ８として例えば第８図に示し
たようなテレセントリックに近い構成のものを用いる。
ェクタで、上記のような高分子分散型液晶表示パネルを
用いる場合は、投影レンズ８として例えば第８図に示し
たようなテレセントリックに近い構成のものを用いる。
すなわち、第８図のように、レンズ81の焦平面付近に
開口絞り82を設け、破線で示したような散乱光をカット
し、液晶表示パネル７からの光のうちパネル面に対して
略直角になる光線だけを画像の投影に利用するようにす
る。
開口絞り82を設け、破線で示したような散乱光をカット
し、液晶表示パネル７からの光のうちパネル面に対して
略直角になる光線だけを画像の投影に利用するようにす
る。
以上各実施例において、それぞれ１枚の液晶表示パネ
ル7,7′は実質的にカラー画像を形成することになり、
１枚の液晶パネルでカラー画像を得ることができる。こ
れは、１枚のカラー液晶パネルを使用するのに較べ、１
つの画素をR,G,Bの３色として使用するので、３倍の解
像度が得られる。また、従来のプロジェクタのように三
画像の合成を行うときに必要な機械的コンバーゼンス調
整を必要とせず簡単な構造になっている。
ル7,7′は実質的にカラー画像を形成することになり、
１枚の液晶パネルでカラー画像を得ることができる。こ
れは、１枚のカラー液晶パネルを使用するのに較べ、１
つの画素をR,G,Bの３色として使用するので、３倍の解
像度が得られる。また、従来のプロジェクタのように三
画像の合成を行うときに必要な機械的コンバーゼンス調
整を必要とせず簡単な構造になっている。
なお、上記の各実施例ではシャッタとして液晶シャッ
タを用いるようにしているが、メカシャッタ（機械的に
開閉されるシャッタ）等を用いるようにしてもよい。
タを用いるようにしているが、メカシャッタ（機械的に
開閉されるシャッタ）等を用いるようにしてもよい。
以上説明したように本発明によれば、透過型または反
射型の１の液晶表示パネルで赤，緑，青に対応する画像
を時分割に切換て形成するとともに、この液晶表示パネ
ルに照射する赤，緑，青の３成分の光の各光路中に配設
した液晶シャッタで光を選択的に透過遮断し、上記画像
の切換と液晶シャッタの切換とを同期させて１の液晶表
示パネルで赤，緑，青の画像を順次形成することによ
り、空間的に画像の合成を行う光学素子を省くようにし
たので、簡単な構造で、一枚の液晶表示パネルを用いて
カラー画像を得ながら、機械的なコンバーゼンス調整が
不要で、投影レンズとしてバック・フォーカスの長いも
のを必要としない液晶プロジェクタを得ることができ
る。また、光分離手段により予め赤色、青色、緑色に光
分離してこれをそれぞれの液晶シャッタに与えているの
で、各色光において所望の透過分離特性を得ることがで
き、良好なカラーバランスを得ることができる。
射型の１の液晶表示パネルで赤，緑，青に対応する画像
を時分割に切換て形成するとともに、この液晶表示パネ
ルに照射する赤，緑，青の３成分の光の各光路中に配設
した液晶シャッタで光を選択的に透過遮断し、上記画像
の切換と液晶シャッタの切換とを同期させて１の液晶表
示パネルで赤，緑，青の画像を順次形成することによ
り、空間的に画像の合成を行う光学素子を省くようにし
たので、簡単な構造で、一枚の液晶表示パネルを用いて
カラー画像を得ながら、機械的なコンバーゼンス調整が
不要で、投影レンズとしてバック・フォーカスの長いも
のを必要としない液晶プロジェクタを得ることができ
る。また、光分離手段により予め赤色、青色、緑色に光
分離してこれをそれぞれの液晶シャッタに与えているの
で、各色光において所望の透過分離特性を得ることがで
き、良好なカラーバランスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明第１実施例の液晶プロジェクタの主要部
を示す図、 第２図は本発明第１実施例における液晶シャッタの他の
配置例を示す図、 第３図は本発明第２実施例の液晶プロジェクタの光学素
子の関係を示す図、 第４図は本発明第３実施例の液晶プロジェクタの光学素
子の関係を示す図、 第５図は本発明第４実施例の液晶プロジェクタの光学素
子の関係を示す図、 第６図は実施例における透過型の高分子分散型液晶表示
パネルを示す図、 第７図は実施例における反射型の高分子分散型液晶表示
パネルを示す図、 第８図は実施例におけるテレセントリック系に近い構成
のレンズの一例を示す図、 第９図はテレセントリック系のレンズを説明する図、 第10図はテレセントリック系のレンズとテレセントリッ
ク系でないレンズの作用を比較して説明する図、 第11図は透過型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの一例を示す図、 第12図は透過型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの他の例を示す図、 第13図は反射型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの一例を示す図、 第14図は反射型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの他の例を示す図である。 １……白色光源、2,5……ダイクロイックプリズム、4R,
4G,4B……液晶シャッタ、7,7′……液晶表示パネル、8,
8′……投影レンズ、21B……青透過ダイクロイックフィ
ルタ、21G,22G……緑反射ダイクロイックフィルタ、22R
……赤透過ダイクロイックフィルタ。
を示す図、 第２図は本発明第１実施例における液晶シャッタの他の
配置例を示す図、 第３図は本発明第２実施例の液晶プロジェクタの光学素
子の関係を示す図、 第４図は本発明第３実施例の液晶プロジェクタの光学素
子の関係を示す図、 第５図は本発明第４実施例の液晶プロジェクタの光学素
子の関係を示す図、 第６図は実施例における透過型の高分子分散型液晶表示
パネルを示す図、 第７図は実施例における反射型の高分子分散型液晶表示
パネルを示す図、 第８図は実施例におけるテレセントリック系に近い構成
のレンズの一例を示す図、 第９図はテレセントリック系のレンズを説明する図、 第10図はテレセントリック系のレンズとテレセントリッ
ク系でないレンズの作用を比較して説明する図、 第11図は透過型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの一例を示す図、 第12図は透過型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの他の例を示す図、 第13図は反射型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの一例を示す図、 第14図は反射型の液晶表示パネルを用いた従来の液晶プ
ロジェクタの他の例を示す図である。 １……白色光源、2,5……ダイクロイックプリズム、4R,
4G,4B……液晶シャッタ、7,7′……液晶表示パネル、8,
8′……投影レンズ、21B……青透過ダイクロイックフィ
ルタ、21G,22G……緑反射ダイクロイックフィルタ、22R
……赤透過ダイクロイックフィルタ。
Claims (4)
- 【請求項１】入力される画像信号に対応して画素毎の透
過率を変調して画像を形成する１のドットマトリクス液
晶表示パネルと、 上記ドットマトリクス液晶表示パネルで形成された画像
を拡大投影する投影レンズと、 白色光源と、 該白色光源からの光を赤、緑、青の３成分に分離する光
分離手段と、 該光分離手段で分離された赤、緑、青の３成分の各光路
に配されて各光路の光を選択的に透過遮断する液晶シャ
ッタと、 該液晶シャッタを透過する光を上記ドットマトリクス液
晶表示パネルの背面に導く光路合成手段とを備え、 赤、緑、青の画像に対応する各画素信号を上記ドットマ
トリクス液晶表示パネルに順次時分割に入力してその透
過率を画素毎に変調するとともに、 この時分割入力の切換と上記液晶シャッタの透過遮断の
切換とを同期させ、赤または緑または青の画像に対応す
る各画像信号が上記ドットマトリクス液晶表示パネルに
入力されたときに該入力された画像信号に対応する１の
光路の光が透過し他の２つの光路が遮断するように上記
各液晶シャッタを駆動し、 赤、緑、青の画像を時分割で順次拡大投影するようにし
たことを特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項２】前記ドットマトリクス液晶表示パネルが、
散乱効果を利用した高分子分散型液晶表示パネルである
ことを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項３】入力される画像信号に対応して画素毎の反
射率を変調して画像を形成する１のドットマトリクス液
晶表示パネルと、 上記ドットマトリクス液晶表示パネルで形成された画像
を拡大投影する投影レンズと、 白色光源と、 該白色光源からの光を赤、緑、青の３成分に分離する光
分離手段と、 該光分離手段で分離された赤、緑、青の３成分に各光路
に配されて各光路の光を選択的に透過遮断する液晶シャ
ッタと、 該液晶シャッタを透過する光を上記ドットマトリクス液
晶表示パネルの前面に導く光路合成手段とを備え、 赤、緑、青の画像に対応する各画像信号を上記ドットマ
トリクス液晶表示パネルに順次時分割に入力してその反
射率を画素毎に変調するとともに、 この時分割入力の切換と上記液晶シャッタの透過遮断の
切換とを同期させ、赤または緑または青の画像に対応す
る各画像信号が上記ドットマトリクス液晶表示パネルに
入力されたときに該入力された画像信号に対応する１の
光路の光が透過し他の２つの光路が遮断するように上記
各液晶シャッタを駆動し、 赤、緑、青の画像を時分割で順次拡大投影するようにし
たことを特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項４】前記ドットマトリクス液晶表示パネルが、
散乱効果を利用した高分子分散型液晶表示パネルである
ことを特徴とする請求項３記載の液晶プロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2273325A JP2599309B2 (ja) | 1989-11-22 | 1990-10-15 | 液晶プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-301913 | 1989-11-22 | ||
| JP30191389 | 1989-11-22 | ||
| JP2273325A JP2599309B2 (ja) | 1989-11-22 | 1990-10-15 | 液晶プロジェクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03236696A JPH03236696A (ja) | 1991-10-22 |
| JP2599309B2 true JP2599309B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=26550615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2273325A Expired - Lifetime JP2599309B2 (ja) | 1989-11-22 | 1990-10-15 | 液晶プロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599309B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2268853A (en) * | 1992-07-09 | 1994-01-19 | Secr Defence | Colour television display projection device |
| JP2589071Y2 (ja) * | 1993-02-12 | 1999-01-20 | 池上通信機株式会社 | カラービューファインダ |
| US5398081A (en) * | 1993-06-07 | 1995-03-14 | Raychem Corporation | Apparatus for projecting colored images |
| US6429906B1 (en) | 1996-08-12 | 2002-08-06 | Nikon Corporation | Projection displays with divergent chief rays at beam splitter |
| GB9917973D0 (en) * | 1999-07-31 | 1999-09-29 | Thomson Training & Simulation | Image display apparatus |
| KR100357716B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 전자적으로 제어되는 컬러 스위치를 갖는 광투사 시스템 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628460B2 (ja) * | 1984-10-25 | 1994-04-13 | ソニー株式会社 | 投写型表示装置 |
| JPS63121824A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Seiko Epson Corp | 投射型カラ−表示装置 |
| JPH01238688A (ja) * | 1988-03-19 | 1989-09-22 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射型表示装置 |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2273325A patent/JP2599309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03236696A (ja) | 1991-10-22 |
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