JP2600440B2 - 投写形カラー表示装置 - Google Patents

投写形カラー表示装置

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JP2600440B2
JP2600440B2 JP2131024A JP13102490A JP2600440B2 JP 2600440 B2 JP2600440 B2 JP 2600440B2 JP 2131024 A JP2131024 A JP 2131024A JP 13102490 A JP13102490 A JP 13102490A JP 2600440 B2 JP2600440 B2 JP 2600440B2
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chromaticity
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成 明道
雅夫 狩野
春海 沢田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は投写形カラー表示装置,特にその白色輝
度,色純度の向上に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の投写形カラー表示装置は,例えば特開平1−15
5793号公報に示されるように,投写光源からの光を,カ
ラーフイルタにより,色分解を行い,その分解された各
色光に対し液晶ライトバルブにより表示画像に対応した
輝度変化を与え,それぞれの色光を投写レンズによりス
クリーンに投写して画像を得ていた。
そして,その投写光源として,第7図に示すように,
赤,緑,青の波長領域に発光ピークを有する分光エネル
ギー分布をもつものを用いることにより,カラーフイル
タにより色分解されたあとでも鋭い発光ピークを各色に
持たせ,色純度の高い3原色が得られるようにしてい
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし,このような分光エネルギー分布をつ投写光源
を使用した場合,原色の色度の色純度は向上するが,こ
の色度は投写光源に封入された物質に依存し,この色度
の原色が画像を表示するのに適当な原色でない場合色度
を修正することが非常に困難であつた。
また,この従来の投写形カラー表示装置で白色を表示
する場合,上記液晶ライトバルブによる各色の透過率を
最大にしてスクリーンに投写することが最も効率よく,
高輝度にできるのであるが,各3原色の輝度を加法混色
して,白色として適当な色度となる考慮がなされていな
いため,例えばテレビで表示される白色を表現する場
合,液晶ライトバルブの透過率を赤,緑,青の各色毎に
調整して下げる必要があり,非常に煩雑でかつ白色の輝
度も大幅に低下してしまうという問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので,白色を適切な色度で,かつ効率よく高輝度
が得られるとともに色調節が容易な投写形カラー表示装
置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る投写形カラー表示装置は,投写光450n
mから650nmの波長帯域に含まれるエネルギーにおける,4
50nmから500nmの波長帯域に含まれるエネルギーF1,500n
mから550nmの波長帯域に含まれるエネルギーF2,および,
550nmから600nmの波長帯域に含まれるエネルギーF3の割
合が所定の関係を有する分光エネルギー分布を有する投
写光源を備えたものである。
〔作用〕
この発明においては550nmから600nmの波長帯域に含ま
れるエネルギーの割合で緑の原色点の,CIE 1930 xy色
度の,y座標の最小値が規定され,450nmから500nmの波長
帯域に含まれるエネルギーの割合で青原色の輝度が規定
され,500nmから550nmの波長帯域に含まれるエネルギー
の割合で緑原色の輝度が規定され,これらの割合によつ
て高効率で適切な色度の白色を得ることができる。
〔実施例〕
以下,この発明の一実施例を図について説明する。
第1図において,(1)は投写光源,(2)はこの投
写光源(1)からの光(3)をそれぞれ赤,緑,青の各
色光(4R),(4G),(4B)に分解する色分解手段であ
り,色フイルタ,あるいはダイクロイツクミラー等で構
成される。この色分解手段(2)をダイクロイツクミラ
ーで構成したときの分光透過率の一例を第2図に示し,
(5R)は赤,(5G)は緑,(5B)は青の各ダイクロイツ
クミラーの透過特性をそれぞれ示す。(6R),(6G),
(6B)は色分解手段(2)からの各色光(4R),(4
G),(4B)を表示する画像に応じて空間的に輝度変調
し,各色の成分画像を形成する制御素子としての液晶表
示素子であり,(6R)は赤色成分画像(7R)を形成する
液晶表示素子,(6G)は緑色成分画像(7G)を形成する
液晶表示素子,(6B)は青色成分画像(7B)を形成する
液晶表示素子である。(8)はこの液晶表示素子(6
R),(6G),(6B)からの各色成分画像(7R),(7
G),(7B)をスクリーンに向けて拡大投写する投写レ
ンズである。
次に,動作を述べる。
投写光源(1)から照射された光(3)は色分解手段
(2)に入射し,赤,緑,青の色光(4R),(4G),
(4B)に分解される。分解された色光(4R),(4G),
(4B)は液晶表示素子(6R),(6G),(6B)に入射
し,ここで表示画像に対応した空間的な輝度変調を受
け,それぞれ赤色・緑色・青色成分画像(7R),(7
G),(7B)となつて,投写レンズ(8)に入射する。
投写レンズ(8)は成分画像(7R),(7G),(7B)
を,スクリーン上で合成・拡大投写し,カラー画像が得
られる。
ここで,この発明においては上記投写光源(1)は所
定の分光エネルギー分布をもつように構成されている。
その分光エネルギー分布とは,第3図に示すように投写
光源(1)からの投写光(3)の中で450nmから650nmの
波長帯域に含まれるエネルギーを100とし,450nmから500
nmの波長帯域に含まれるエネルギーをF1,500nmから550n
mの波長帯域に含まれるエネルギーをF2,500nmから600nm
の波長帯域に含まれるエネルギーをF3とするとき, F3≦25 F1≧0.14×F3+24.7 F1≦0.21×F3+27.2 F2≧−0.60×F3+41.9 F2≦−0.53×F3+43.0 なる関係を有するような分光エネルギー分布である。こ
のような分光エネルギー分布の投写光源は分光測定をし
ながら封入物質を調節することにより実現される。
この投写形カラー表示装置はおもにテレビ画像を表示
するものであり,上記分光エネルギー分布は,テレビ画
像の白色の色度を適切にかつ高効率に表示でき,また各
色の調節が容易に行えるような分光エネルギー分布を求
めた結果得られたものである。すなわち,スクリーンに
表示される白色の色度の中心軸をテレビの標準的な白
(色温度9300K+27MPCD,CIE 1960 UCS色度 u=0.18
2,v=0.302)とし,また,白色の色度の許容範囲をCIE
1960 UCS色度で半径0.0065の円内(以下,これを白
色領域と呼ぶ)という条件を満足する分光エネルギー分
布となるように上記F1,F2,F3を設定すれば,各色光の透
過率を下げて調節することなく適切な白色の色度を高効
率高輝度に得ることができる。
さらに,この投写光源(2)の分光エネルギー分布を
特定する条件として,スクリーンに投写された白の色度
が上記の白色領域に含まれる条件のほかに,スクリーン
に表示された緑の色度のy座標の値(yg)(CIE 1931
色度図による)が0.65以上となる条件を加えた。これ
は,表示される緑の純度が赤および青に比べて投写光源
(2)の分光エネルギー分布に依存して大きく変化した
ため,この緑を含む表示画像の色調節のし易さ,色再現
性等の画質面から条件として追加するものである。
なお,第3図に示す領域のうちF1,F2,F3,F4以外の領
域,すなわち400nmより短い波長帯域と600nmより長い波
長帯域は表示画像の色度に大きい影響を与えるものでは
ない。
以下,上述のような条件を満たすF1,F2,F3の分光エネ
ルギー分布を求める。
第4図はエネルギーF1,F2,F3を変化させたときの,エ
ネルギーF3に対する色度座標ygの値を示し,上記の白色
および緑色の色度に関する条件を満足するもののみをプ
ロツトしたものである。この第4図から,F3が緑の色度
のy座標を決定していることがわかり,F3が25以下であ
ればygが0.65以上という条件を満足することがわかる。
第5図はエネルギーF1,F2,F3を変化させたときの,エ
ネルギーF3とF2の関係を示し,上記白色,緑色の色度に
関する条件を満足するもののみプロツトしたものであ
る。この第5図からF3とF2はトレードオフの関係にあ
り,上記条件を満たすF2とF3の関係は, F2=−0.53×F3+43.0 および F2=−0.60×F3+41.9 の範囲内であることがわかる。第4図からF3が25以下で
なければ緑の条件を保持できないことが示されたが,第
5図にみるようにこのF3が小さいときにはF2が増加する
ことにより,白色の色度を所定範囲内に保つようにして
いることがわかり,F2は緑の輝度を規定していることが
わかる。
第6図はエネルギーF1,F2,F3を変化させたときのエネ
ルギーF3とF1の関係を示し,上記白色,緑色の色度に関
する条件を満足するもののみプロットとしたものであ
る。この第6図から,上記条件を満たすF1とF3の関係
は, F1=0.21×F3+27.2 および F1=0.14×F3+24.7 の範囲内であることがわかる。F3が増加することは緑お
よび一部赤の輝度が増加することを意味するが,第6図
からスクリーンに表示される白の色度を上記白色領域に
位置させるためにはF3の輝度の増加に伴つてF1が増加す
る必要があることがわかり,このF1は青の輝度を規定し
ていることがわかる。
このような分光エネルギー分布の投写光源を用いるこ
とにより,各色光の透過率をそれぞれ落として調節する
ようなことなしで,適切な色度の白色を高効率,高輝度
に得られ,また緑の純度を保つて色再現性がよく色調節
の容易なものが実現される。
なお,上記説明では,液晶表示素子(6R),(6G),
(6B)からの赤色成分画像(7R),緑色成分画像(7
G),青色成分画像(7B)を別々の投写レンズ(8)で
拡大投写する場合を述べたが,上記成分画像をダイクロ
イツクミラー等で合成した後,一つの投写レンズで拡大
投写する場合も同様の効果を奏するものである。
〔発明の効果〕
以上述べたように,この発明によれば投写光中450nm
から650nmの波長帯域に含まれるエネルギーにおける,45
0nmから500nmの波長帯域に含まれるエネルギーF1,500nm
から550nmの波長帯域に含まれるエネルギーF2,および,5
50nmから600nmの波長帯域に含まれるエネルギーF3の割
合が所定の関係を有する分光エネルギー分布を有す投写
光源を備えたので,スクリーンに表示される適切な色度
の白色を高効率で再現し,かつ緑の純度を適切に保つこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による投写形カラー表示装
置の構成を示すブロツク図,第2図はその色分解手段に
おける分光透過率を示す特性図,第3図は投写光中のエ
ネルギーF1,F2,F3の範囲を示す説明図,第4図は所定条
件下のエネルギーF3と緑のy座標との関係を示す特性
図。第5図は所定条件下のエネルギーF3とF2の関係を示
す特性図,第6図は所定条件下のエネルギーF3とF1の関
係を示す特性図,第7図は従来の投写形カラー表示装置
の投写光源の分光エネルギー分布を示す特性図である。 図において,(1)は投写光源,(3)は色分解手段,
(6R)(6G)(6B)は液晶表示素子,(8)は投写レン
ズである。 なお,各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】投写光源と,この投写光源からの光をそれ
    ぞれ赤,緑,青の色光に分解する色分解手段と,この色
    分解手段からの各色光を表示画像に応じて輝度変調する
    制御素子と,この制御素子からの各色光を投写する投写
    レンズとからなり,上記投写光源を,その投写光の450n
    mから650nmの波長帯域に含まれるエネルギーを100とし,
    450nmから500nmの波長帯域に含まれるエネルギーをF1,5
    00nmから550nmの波長帯域に含まれるエネルギーをF2,55
    0nmから600nmの波長帯域に含まれるエネルギーをF3とす
    るとき, F3≦25 F1≧0.14×F3+24.7 F1≦0.21×F3+27.2 F2≧−0.60×F3+41.9 F2≦−0.53×F3+43.0 なる関係を満足する分光エネルギー分布を有する構成と
    したことを特徴とする投写形カラー表示装置。
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JPH0426295A JPH0426295A (ja) 1992-01-29
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