JP2669063B2 - 液晶投射ディスプレイ - Google Patents
液晶投射ディスプレイInfo
- Publication number
- JP2669063B2 JP2669063B2 JP1194963A JP19496389A JP2669063B2 JP 2669063 B2 JP2669063 B2 JP 2669063B2 JP 1194963 A JP1194963 A JP 1194963A JP 19496389 A JP19496389 A JP 19496389A JP 2669063 B2 JP2669063 B2 JP 2669063B2
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- JP
- Japan
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- light
- liquid crystal
- microlens array
- light source
- crystal display
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は液晶表示素子を用いた投射ディスプレイに
関する。
関する。
近年、大画面で高精細度のテレビジョンの実現が望ま
れている。これを実現する装置としては、現在、CRTプ
ロジェクションがあるが、装置として大がかりで高価格
になるために現在、家庭用に普及するには至っていな
い。低価格で大画面のディスプレイを実現する装置とし
ては、液晶TVを投射する方式がある。この方式について
は、例えば雑誌「プロシーディング・オブ・ザ・エス・
アイ・デー（Proceeding of the S.I.D）」1982年、375
〜378頁に記載の論文「エルシーデー・フル・カラー・
ビデオ・プロジェクタ（LCD Full−Color Video Proje
ctor）」に詳しく述べられている。この論文によれば、
第３図に示すような液晶TVに投射光を入射して表示した
画像を拡大投影することによって大画面の表示が可能に
なる。第３図において、光源25からの白色光はレンズ26
を通過した後、ダイクロックミラー29、30によって赤色
・青色・緑色の３色に分解され、おのおのの光は反射鏡
27,28,31,32を経て３個の液晶TV（液晶表示素子）21,2
2,23に導かれる。各液晶TVを通過した光は合成プリズム
24で一つに合成され投射レンズ33でスクリーン上に拡大
投射される。
れている。これを実現する装置としては、現在、CRTプ
ロジェクションがあるが、装置として大がかりで高価格
になるために現在、家庭用に普及するには至っていな
い。低価格で大画面のディスプレイを実現する装置とし
ては、液晶TVを投射する方式がある。この方式について
は、例えば雑誌「プロシーディング・オブ・ザ・エス・
アイ・デー（Proceeding of the S.I.D）」1982年、375
〜378頁に記載の論文「エルシーデー・フル・カラー・
ビデオ・プロジェクタ（LCD Full−Color Video Proje
ctor）」に詳しく述べられている。この論文によれば、
第３図に示すような液晶TVに投射光を入射して表示した
画像を拡大投影することによって大画面の表示が可能に
なる。第３図において、光源25からの白色光はレンズ26
を通過した後、ダイクロックミラー29、30によって赤色
・青色・緑色の３色に分解され、おのおのの光は反射鏡
27,28,31,32を経て３個の液晶TV（液晶表示素子）21,2
2,23に導かれる。各液晶TVを通過した光は合成プリズム
24で一つに合成され投射レンズ33でスクリーン上に拡大
投射される。
液晶TVを投射するディスプレイでは光源としてハロゲ
ンランプやキセノンランプなどの白色光源が用いられる
が、CRTプロジェクションに用いられるCRTに比べ発光効
率が低いために、高輝度を得るためには光源の消費電力
が高く、装置の放熱の問題が生じでいた。特に、白色光
源では赤外光を含むために、赤外光を遮断する光学フィ
ルタを用いるが十分でなく、投射光で液晶TVの表示性能
を著しく害していた。また、白色光を赤色，緑色，青
色、に分解する光学系を必要とし、装置の小型化、低価
格化の妨げとなっていた。このために、白色光源とカラ
ーフィルタ付の単板液晶TVを用いた簡易や液晶投射ディ
スプレイがあるが、カラーフィルタを透過する光量は必
然的に1/3以下となり、高輝度の投影が不可能であっ
た。
ンランプやキセノンランプなどの白色光源が用いられる
が、CRTプロジェクションに用いられるCRTに比べ発光効
率が低いために、高輝度を得るためには光源の消費電力
が高く、装置の放熱の問題が生じでいた。特に、白色光
源では赤外光を含むために、赤外光を遮断する光学フィ
ルタを用いるが十分でなく、投射光で液晶TVの表示性能
を著しく害していた。また、白色光を赤色，緑色，青
色、に分解する光学系を必要とし、装置の小型化、低価
格化の妨げとなっていた。このために、白色光源とカラ
ーフィルタ付の単板液晶TVを用いた簡易や液晶投射ディ
スプレイがあるが、カラーフィルタを透過する光量は必
然的に1/3以下となり、高輝度の投影が不可能であっ
た。
この発明の目的は上記の欠点をなくし、高輝度で低消
費電力が可能な小型液晶投射ディスプレイを提供すると
ころにある。
費電力が可能な小型液晶投射ディスプレイを提供すると
ころにある。
本発明の液晶投射ディスプレイは、液晶表示素子面に
配置されたマイクロレンズアレイに対し、白色光源から
の光をダイクロイックビームスプリッタで分光・分離し
た各々異なる可視光領域の光を各々異なる方向から多重
化して入射させ、前記マイクロレンズアレイにより前記
液晶表示素子の各画素へ前記異なる可視光領域の光ごと
に結像させることを特徴とする。
配置されたマイクロレンズアレイに対し、白色光源から
の光をダイクロイックビームスプリッタで分光・分離し
た各々異なる可視光領域の光を各々異なる方向から多重
化して入射させ、前記マイクロレンズアレイにより前記
液晶表示素子の各画素へ前記異なる可視光領域の光ごと
に結像させることを特徴とする。
また本発明の液晶投射ディスプレイは、白色光源と、
ダイクロイックビームスプリッタと、面上にマイクロレ
ンズアレイが配置された液晶表示素子と、前記白色光源
の光を前記ダイクロイックビームスプリッタで分光・分
離した各々異なる可視光領域の光を各々異なる方向から
多重化して入射させる光学系とを有し、前記マイクロレ
ンズアレイにより前記液晶表示素子の各画素へ前記異な
る可視光領域の光ごとに結像させることを特徴とする。
ダイクロイックビームスプリッタと、面上にマイクロレ
ンズアレイが配置された液晶表示素子と、前記白色光源
の光を前記ダイクロイックビームスプリッタで分光・分
離した各々異なる可視光領域の光を各々異なる方向から
多重化して入射させる光学系とを有し、前記マイクロレ
ンズアレイにより前記液晶表示素子の各画素へ前記異な
る可視光領域の光ごとに結像させることを特徴とする。
さらに本発明の液晶投射ディスプレイは、白色光源
と、ダイクロイックビームスプリッタと、面上にマイク
ロレンズアレイが配置された液晶表示素子と、前記白色
光源の光を前記ダイクロイックビームスプリッタで分光
・分離した各々異なる可視光領域の光を各々異なる方向
から多重化して入射させるレンズとを有し、前記マイク
ロレンズアレイにより前記液晶表示素子の各画素へ前記
異なる可視光領域の光ごとに結像させることを特徴とす
る。
と、ダイクロイックビームスプリッタと、面上にマイク
ロレンズアレイが配置された液晶表示素子と、前記白色
光源の光を前記ダイクロイックビームスプリッタで分光
・分離した各々異なる可視光領域の光を各々異なる方向
から多重化して入射させるレンズとを有し、前記マイク
ロレンズアレイにより前記液晶表示素子の各画素へ前記
異なる可視光領域の光ごとに結像させることを特徴とす
る。
この発明では、液晶表示素子面に配置されたマイクロ
レンズアレイに対し、白色光源からの光をダイクロイッ
クビームスプリッタで分光・分離した各々異なる可視光
領域の光を各々異なる方向から多重化して入射させ、前
記マイクロレンズアレイにより前記液晶表示素子の各画
素へ前記異なる可視光領域の光ごとに結像させることで
光源からの光量を損失することなく変調し、投射するこ
とができる。このため、簡易な構成による、小形、低価
格な低消費電力の液晶プロジュクタが実現できる。
レンズアレイに対し、白色光源からの光をダイクロイッ
クビームスプリッタで分光・分離した各々異なる可視光
領域の光を各々異なる方向から多重化して入射させ、前
記マイクロレンズアレイにより前記液晶表示素子の各画
素へ前記異なる可視光領域の光ごとに結像させることで
光源からの光量を損失することなく変調し、投射するこ
とができる。このため、簡易な構成による、小形、低価
格な低消費電力の液晶プロジュクタが実現できる。
第１図にこの発明による液晶投射ディスプレイの実施
例を示す。赤色光源１、緑色光源２、青色光源３からの
各赤色光4,緑色光5,青色光５がレンズ７によってほぼ平
行光になり、マイクロレンズアレイ８で液晶表示素子で
ある液晶TV9上に結像される。液晶TV9によって各３色光
は画像信号で変調され、レンズ10によって拡大投射され
る。この場合の、液晶TVでの各色の光線の光路を第２図
に示す。マイクロレンズアレイ８を透過した光は、赤色
光４が赤色画素9aに、緑色光５が緑色光9bに、青色光６
が青色画素9cに結像、集光する。液晶TV9は片方の透明
基板10に透明電極11、ブラックマトリクス13、配向膜14
を構成し、もう片方の透明基板18に薄膜トランジスタア
レイ17、配向膜16を設け、これらの透明基板10,18で液
晶をはさんだ構造をもつ。液晶TV9は各画素9a,9b,9cの
光透過率を画像信号の各色信号に応じて変化させ、これ
ら画素を透過する各色光4,5,6を強度変調する。液晶TV
を透過した光はこれら画素を拡大投射するレンズによっ
てスクリーン上に結像される。マイクロレンズアレイ８
の配列ピッチと液晶TV9のカラー３画素単位毎のピッチ
を等しく取れば、液晶TV9の全ての画素に対して、上記
関係をとることができる。
例を示す。赤色光源１、緑色光源２、青色光源３からの
各赤色光4,緑色光5,青色光５がレンズ７によってほぼ平
行光になり、マイクロレンズアレイ８で液晶表示素子で
ある液晶TV9上に結像される。液晶TV9によって各３色光
は画像信号で変調され、レンズ10によって拡大投射され
る。この場合の、液晶TVでの各色の光線の光路を第２図
に示す。マイクロレンズアレイ８を透過した光は、赤色
光４が赤色画素9aに、緑色光５が緑色光9bに、青色光６
が青色画素9cに結像、集光する。液晶TV9は片方の透明
基板10に透明電極11、ブラックマトリクス13、配向膜14
を構成し、もう片方の透明基板18に薄膜トランジスタア
レイ17、配向膜16を設け、これらの透明基板10,18で液
晶をはさんだ構造をもつ。液晶TV9は各画素9a,9b,9cの
光透過率を画像信号の各色信号に応じて変化させ、これ
ら画素を透過する各色光4,5,6を強度変調する。液晶TV
を透過した光はこれら画素を拡大投射するレンズによっ
てスクリーン上に結像される。マイクロレンズアレイ８
の配列ピッチと液晶TV9のカラー３画素単位毎のピッチ
を等しく取れば、液晶TV9の全ての画素に対して、上記
関係をとることができる。
光源としては、単色の発光が可能なCRT方式光源管
や、蛍光灯式光源管を用いることができる。第４図はCR
T方式光源管の例を示し、ヒータ50,カソード49,第１グ
リッド44,第２グリッド43,第３グリッド42,過集束レン
ズ48をガラスバルブ46内に有している。このガラスバル
ブ46の正面内側には蛍光面41が形成されており、ガラス
バルブはベース45に取り付けられている。このようなCR
T方式光源管では、カソード49からの電子ビーム47が、
過集束レンズ48で集束され、蛍光面41に照射され可視光
が発光される。電子ビームから蛍光へのエネルギー変換
率が高いために高照度の光源が得られる。また、第５図
に示すような白色光源54をダイクロイックプリズム51で
３色光に分解し、反射体52,53で２色光を折り返し、赤
色光，緑色光，青色光を得るような３色光源であっても
良い。
や、蛍光灯式光源管を用いることができる。第４図はCR
T方式光源管の例を示し、ヒータ50,カソード49,第１グ
リッド44,第２グリッド43,第３グリッド42,過集束レン
ズ48をガラスバルブ46内に有している。このガラスバル
ブ46の正面内側には蛍光面41が形成されており、ガラス
バルブはベース45に取り付けられている。このようなCR
T方式光源管では、カソード49からの電子ビーム47が、
過集束レンズ48で集束され、蛍光面41に照射され可視光
が発光される。電子ビームから蛍光へのエネルギー変換
率が高いために高照度の光源が得られる。また、第５図
に示すような白色光源54をダイクロイックプリズム51で
３色光に分解し、反射体52,53で２色光を折り返し、赤
色光，緑色光，青色光を得るような３色光源であっても
良い。
マイクロレンズアレイ８は第２図に示した様な球面形
状を持つレンズの他にガラス板にイオンを拡散させて屈
折率分布を持たせたマイクロレンズアレイでも良い。
状を持つレンズの他にガラス板にイオンを拡散させて屈
折率分布を持たせたマイクロレンズアレイでも良い。
また、液晶TV9は、従来の液晶TVと同じ様に各色の画
素にカラーフィルタが構成されているものを用いても、
本発明の効果は同様に得られる。各画素が透明なものに
比べて透過率は低下するものの、各色の彩度が向上する
効果が期待できる。また、投射光学系で液晶TVの後方に
マイクロレンズアレイ８と同ピッチのマイクロレンズア
レイを置き、投射効率を高めることも可能である。
素にカラーフィルタが構成されているものを用いても、
本発明の効果は同様に得られる。各画素が透明なものに
比べて透過率は低下するものの、各色の彩度が向上する
効果が期待できる。また、投射光学系で液晶TVの後方に
マイクロレンズアレイ８と同ピッチのマイクロレンズア
レイを置き、投射効率を高めることも可能である。
このように、各色の光源からの光は各色に対応する液
晶TVの各画素に個別に導かれるために、光の損失がな
く、単板の液晶TVを用いることができるので小形で、高
輝度、低消費電力、低コストが液晶プロジェクションが
得られる。
晶TVの各画素に個別に導かれるために、光の損失がな
く、単板の液晶TVを用いることができるので小形で、高
輝度、低消費電力、低コストが液晶プロジェクションが
得られる。
第１図は本発明による一実施例を示す図、第２図は本発
明の実施例における光学系の詳細を示す図、第３図は従
来の液晶プロジェクターを示す図、第４図，第５図は本
発明に用いる光源の一例を示す図である。 1,2,3……光源、7,10……レンズ、８……マイクロレン
ズアレイ、９……液晶TV。
明の実施例における光学系の詳細を示す図、第３図は従
来の液晶プロジェクターを示す図、第４図，第５図は本
発明に用いる光源の一例を示す図である。 1,2,3……光源、7,10……レンズ、８……マイクロレン
ズアレイ、９……液晶TV。
Claims (3)
- 【請求項１】液晶表示素子面に配置されたマイクロレン
ズアレイに対し、白色光源からの光をダイクロイックビ
ームスプリッタで分光・分離した各々異なる可視光領域
の光を各々異なる方向から多重化して入射させ、前記マ
イクロレンズアレイにより前記液晶表示素子の各画素へ
前記異なる可視光領域の光ごとに結像させることを特徴
とする液晶投射ディスプレイ。 - 【請求項２】白色光源と、ダイクロイックビームスプリ
ッタと、面上にマイクロレンズアレイが配置された液晶
表示素子と、前記白色光源の光を前記ダイクロイックビ
ームスプリッタで分光・分離した各々異なる可視光領域
の光を各々異なる方向から多重化して入射させる光学系
とを有し、前記マイクロレンズアレイにより前記液晶表
示素子の各画素へ前記異なる可視光領域の光ごとに結像
させることを特徴とする液晶投射ディスプレイ。 - 【請求項３】白色光源と、ダイクロイックビームスプリ
ッタと、面上にマイクロレンズアレイが配置された液晶
表示素子と、前記白色光源の光を前記ダイクロイックビ
ームスプリッタで分光・分離した各々異なる可視光領域
の光を各々異なる方向から多重化して入射させるレンズ
とを有し、前記マイクロレンズアレイにより前記液晶表
示素子の各画素へ前記異なる可視光領域の光ごとに結像
させることを特徴とする液晶投射ディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194963A JP2669063B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 液晶投射ディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194963A JP2669063B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 液晶投射ディスプレイ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9088954A Division JP2947214B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 液晶投射ディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356922A JPH0356922A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2669063B2 true JP2669063B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16333245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194963A Expired - Lifetime JP2669063B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 液晶投射ディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669063B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2622185B2 (ja) * | 1990-06-28 | 1997-06-18 | シャープ株式会社 | カラー液晶表示装置 |
| GB9309777D0 (en) * | 1993-05-11 | 1993-06-23 | Secretary Fo State For Defence | Spartial light modulators |
| GB2278480A (en) * | 1993-05-25 | 1994-11-30 | Sharp Kk | Optical apparatus |
| JPH08234184A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Nec Corp | カラー液晶投影表示装置 |
| US5719706A (en) * | 1995-03-15 | 1998-02-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Illuminating apparatus, projection lens, and display apparatus including the illumination apparatus and the projection lens |
| JP2001092419A (ja) | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Canon Inc | 表示装置 |
| JP2008299279A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51120694U (ja) * | 1975-03-27 | 1976-09-30 | ||
| JPS60264039A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-27 | Nec Home Electronics Ltd | 冷陰極放電灯 |
| JPH0766123B2 (ja) * | 1985-03-14 | 1995-07-19 | セイコーエプソン株式会社 | カラ−表示体 |
| JP2526817B2 (ja) * | 1985-12-25 | 1996-08-21 | カシオ計算機株式会社 | カラ−液晶プロジエクタ |
| JPS63118125A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1194963A patent/JP2669063B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356922A (ja) | 1991-03-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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