JP2805868B2 - Projection type liquid crystal display - Google Patents
Projection type liquid crystal displayInfo
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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、液晶パネルによって形成される画像をス
クリーンに投写して、表示画像を得る投写形液晶表示装
置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type liquid crystal display device which obtains a display image by projecting an image formed by a liquid crystal panel on a screen.
第４図は例えば特開昭62−28721号公報に示された投
写形液晶表示装置の光路図である。図において、（1
R）、（1G）、（1B）は白色光を発する光源、（2R）、
（2G）、（2B）は投写レンズ、（３）はスクリーン（4
R）、（4G）、（4B）は画像を形成する液晶パネル、（5
R）、（5G）、（5B）は光源（1R）、（1G）、（1B）の
白色光を、投写する画像の色成分の光に変換する色フィ
ルターであり、ここで添字（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）は投
写する画像のそれぞれ赤、緑、青成分に対応している。FIG. 4 is an optical path diagram of a projection type liquid crystal display device disclosed in, for example, JP-A-62-28721. In the figure, (1
R), (1G), and (1B) are light sources that emit white light, (2R),
(2G) and (2B) are projection lenses, (3) is a screen (4
(R), (4G), (4B) are liquid crystal panels that form images, (5
R), (5G), and (5B) are color filters that convert white light of the light sources (1R), (1G), and (1B) into light of color components of the projected image, where the subscript (R) is used. , (G) and (B) correspond to the red, green and blue components of the projected image, respectively.
次に動作について説明する。赤の液晶パネル（4R）に
は表示する画像の赤成分に対応する情報が液晶パネル
（4R）上での透過率分布として設定される。光源（1R）
から発せられた白色光は、赤成分の色フィルター（5R）
により赤色光に変換され、液晶パネル（4R）に入射す
る。液晶パネル（4R）を透過した光は液晶パネル（4R）
に設定された透過率分布に対応した強度分布をもつ光と
なり、この光が投写レンズ（2R）により、スクリーン
（３）に投写される。同時に表示される画像の緑成分、
青成分に対応する情報についても、赤成分の場合と同様
にスクリーン（３）に投写される。この場合、対応する
各色成分の同一部分はスクリーン（３）上の同一位置に
投写されるため、加法混色により物体の色がスクリーン
（３）に再現される。このように再現された画像を、観
察者はこの表示装置が透過形である場合にはスクリーン
（３）に対して投写側の反対側から観察し、この表示装
置が反射形である場合にはスクリーン（３）に対して投
写側から観察する。Next, the operation will be described. In the red liquid crystal panel (4R), information corresponding to the red component of the image to be displayed is set as a transmittance distribution on the liquid crystal panel (4R). Light source (1R)
The white light emitted from the red component color filter (5R)
The light is converted into red light by this and enters the liquid crystal panel (4R). Light transmitted through the liquid crystal panel (4R) is the liquid crystal panel (4R)
The light having an intensity distribution corresponding to the transmittance distribution set in (1) is projected on the screen (3) by the projection lens (2R). Green component of the image displayed at the same time,
The information corresponding to the blue component is also projected on the screen (3) as in the case of the red component. In this case, since the same part of each corresponding color component is projected at the same position on the screen (3), the color of the object is reproduced on the screen (3) by additive color mixture. The observer observes the image reproduced in this way from the side opposite to the projection side with respect to the screen (3) when the display device is a transmission type, and observes the image when the display device is a reflection type. Observe from the projection side with respect to the screen (3).
従来の投写形液晶表示装置は以上のように構成され、
スクリーンに画像が表示されるため、スクリーンは投写
された全ての色を再現する必要があり、スクリーンの色
は白色、あるいはそれに近い反射率、または透過率が大
きい材料とする必要があった。このため、上記液晶表示
装置の観察側からスクリーン面に外光が入射した場合、
観察側に反射される反射光の強度が大きく、スクリーン
の反射輝度が大きくなり、そのためスクリーンに表示さ
れた画像のコントラストが著しく低下し、画質が大きく
損なわれるなどの問題点があった。The conventional projection type liquid crystal display device is configured as described above,
Since an image is displayed on the screen, the screen needs to reproduce all the projected colors, and the color of the screen must be white or a material having a high reflectance or transmittance close to white. For this reason, when external light enters the screen surface from the observation side of the liquid crystal display device,
There has been a problem that the intensity of the reflected light reflected on the observation side is large, and the reflection luminance of the screen is large, so that the contrast of the image displayed on the screen is significantly reduced, and the image quality is greatly impaired.
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、外光がスクリーン面に入射しても、画像の
コントラストがほとんど低下せず、高画質を維持できる
投写形液晶表示装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a projection-type liquid crystal display device that can maintain high image quality without substantially reducing image contrast even when external light is incident on a screen surface. The purpose is to gain.
この発明に係る投写形液晶表示装置は、画素が配置さ
れた液晶パネルによって形成される画素を、スクリーン
上に投写して表示画像を得る投写形液晶表示装置におい
て、前記液晶パネルの画素に対応する前記スクリーンの
位置の観察者側に、所定の色フィルターのフィルター画
素を配置し、隣接するフィルター画素間に低反射率のマ
スクを配置したものである。A projection-type liquid crystal display device according to the present invention is a projection-type liquid crystal display device that obtains a display image by projecting pixels formed by a liquid crystal panel on which pixels are arranged, corresponding to the pixels of the liquid crystal panel. A filter pixel of a predetermined color filter is arranged on the observer side of the screen position, and a mask having a low reflectance is arranged between adjacent filter pixels.
本発明の投写形液晶表示装置においては、液晶パネル
の画素と、スクリーンに設けられる色フィルターとが対
応位置に設けられているため、液晶パネルの表示画素を
スクリーン上に投写したとき、投写された液晶パネルの
画素と色フィルターの位置が一致する。このため投写さ
れた画像は色フィルターにより着色され、着色画像が観
察される。このとき色フィルターのマスク部の反射率を
低くすることにより、観察側からスクリーンに入射する
外光の反射を抑えられ、高画質が得られる。In the projection type liquid crystal display device of the present invention, since the pixels of the liquid crystal panel and the color filters provided on the screen are provided at the corresponding positions, when the display pixels of the liquid crystal panel are projected on the screen, the projection is performed. The positions of the pixels on the liquid crystal panel and the color filters match. For this reason, the projected image is colored by the color filter, and the colored image is observed. At this time, by lowering the reflectance of the mask portion of the color filter, reflection of external light entering the screen from the observation side can be suppressed, and high image quality can be obtained.
以下、この発明の実施例を図について説明する。第１
図は実施例の投写形液晶表示装置を示す光路図、第２図
は液晶パネルの正面図、第３図は色フィルターの正面図
である。図において、（１）は白色光を発する光源、
（2c）は光源（１）からの光を平行光にするコリメーシ
ョンレンズで、光源（１）に対向して配置されている。
（2p）は投写レンズで、スクリーン（３）に対向して配
置されている。（４）は表示画像を形成する液晶パネル
で、コリメーションレンズ（2c）と投写レンズ（2p）の
間に配置されている。（５）はスクリーン（３）に投写
された画像に所定の着色を行う色フィルターで、スクリ
ーン（３）の画像の観察者（６）側に配置されている。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First
FIG. 2 is an optical path diagram showing the projection type liquid crystal display device of the embodiment, FIG. 2 is a front view of a liquid crystal panel, and FIG. 3 is a front view of a color filter. In the figure, (1) is a light source that emits white light,
(2c) is a collimation lens that converts the light from the light source (1) into parallel light, and is arranged to face the light source (1).
(2p) is a projection lens, which is arranged to face the screen (3). (4) is a liquid crystal panel for forming a display image, which is arranged between the collimation lens (2c) and the projection lens (2p). (5) is a color filter for performing a predetermined coloring on the image projected on the screen (3), and is disposed on the viewer (6) side of the image on the screen (3).
第２図において、液晶パネル（４）は、多数の液晶画
像（７）がマトリックス状に均一に分散して配置され、
全体で表示画像を形成するようになっている。また液晶
画素（７）はそれぞれ赤、緑、青成分の輝度情報を表示
する液晶単色画素（7R）、（7G）、（7B）が隣接してモ
ザイク状に配置されている。In FIG. 2, a liquid crystal panel (4) has a large number of liquid crystal images (7) arranged uniformly dispersed in a matrix.
A display image is formed as a whole. In the liquid crystal pixel (7), liquid crystal single color pixels (7R), (7G), and (7B) for displaying luminance information of red, green, and blue components are adjacently arranged in a mosaic shape.
第３図において、（８）は色フィルター（５）上に配
置されたフィルター画素、（8R）、（8G）、（8B）はフ
ィルター画素（８）を構成し、それぞれ表示画素の赤、
緑、青成分の情報を着色して表示するフィルター単色画
素であり、それぞれ赤、緑、青に着色されている。これ
らのフィルター画素（８）、フィルター単色画素（8
R）、（8G）、（8B）は、それぞれ液晶パネル（４）の
各液晶画素（７）、液晶単色画素（7R）、（7G）、（7
B）に対応する位置に配置されている。（９）は色フィ
ルター（５）上において、隣接するフィルター画素
（８）間に形成されたマスク部であり、光が透過しない
ように、黒色に着色されている。In FIG. 3, (8) constitutes a filter pixel arranged on the color filter (5), (8R), (8G), and (8B) constitute a filter pixel (8).
These are filter single-color pixels for coloring and displaying information of green and blue components, and are colored red, green, and blue, respectively. These filter pixels (8) and filter single color pixels (8
R), (8G), and (8B) are the liquid crystal pixels (7), liquid crystal monochrome pixels (7R), (7G), (7
B) It is arranged at the position corresponding to. (9) is a mask portion formed between adjacent filter pixels (8) on the color filter (5), and is colored black so as not to transmit light.
次に動作を説明する。まず液晶パネル（４）に表示画
像の情報が設定される。この表示画像の情報の設定は、
表示画像を微小な要素に分散し、その要素の色を再現す
るために必要な赤、緑、青の光の強度を求め、これらの
光の強度に対応した透過率をそれぞれ液晶単色画素（7
R）、（7G）、（7B）に設定することにより行われる。
そして光源（１）から発せられた白色光は、コリメーシ
ョンレンズ（2c）より平行光となり、液晶パネル（４）
に入射する。上記のように、液晶パネル（４）には液晶
単色画素（7R）、（7G）、（7B）の透過率として表示画
像の情報が設定されているので、平行光は液晶パネル
（４）の透過率分布に応じた光強度分布となって、投写
レンズ（2p）によりスクリーン（３）に拡大投写され
る。色フィルター（５）はスクリーン（３）の観察者
（６）側に配置されており、スクリーン（３）に投写さ
れた画像がスクリーン（３）および色フィルター（５）
を透過して、観察者（６）側から観察される。ここで液
晶画素（７）のスクリーン（３）における投写像は、対
応するフィルター画素（８）の位置に一致するように投
写レンズ（2p）の焦点距離や投写距離（投写レンズ（2
p）とスクリーン（３）との距離）などの投写条件が選
定される。例えば、特定の位置の液晶画素（7a）のスク
リーン（３）上での像と、これに対応する位置のフィル
ター画素（8a）は、観察者（６）側から見たとき同一位
置にあり、上記透過率分布に応じた液晶単色画素（7
R）、（7G）、（7B）の光強度分布は、それぞれ対応す
る位置のフィルター単色画素（8R）、（8G）、（8B）に
より着色され、画像が観察者（６）側に表示される。ス
クリーン（３）から所定の距離だけ離れた観察者（６）
の位置からこの画像を観察すれば、上記の着色された単
色画素は加法混色し、画像として観察できる。Next, the operation will be described. First, display image information is set on the liquid crystal panel (4). This display image information setting is
The display image is dispersed into minute elements, and the intensities of red, green, and blue light necessary to reproduce the color of the elements are obtained, and the transmittance corresponding to the intensities of these lights is determined by the liquid crystal single color pixel (7
R), (7G), and (7B).
Then, the white light emitted from the light source (1) becomes parallel light from the collimation lens (2c), and the liquid crystal panel (4)
Incident on. As described above, the information of the display image is set in the liquid crystal panel (4) as the transmittance of the liquid crystal single-color pixels (7R), (7G), and (7B). The light intensity distribution according to the transmittance distribution is enlarged and projected on the screen (3) by the projection lens (2p). The color filter (5) is arranged on the viewer (6) side of the screen (3), and the image projected on the screen (3) is used for the screen (3) and the color filter (5).
And is observed from the observer (6) side. Here, the projected image of the liquid crystal pixel (7) on the screen (3) matches the focal length or the projection distance (projection lens (2p) of the projection lens (2p) so as to match the position of the corresponding filter pixel (8).
Projection conditions such as the distance between p) and the screen (3)) are selected. For example, the image of the liquid crystal pixel (7a) at a specific position on the screen (3) and the filter pixel (8a) at the corresponding position are at the same position when viewed from the observer (6) side. The liquid crystal monochromatic pixel (7
The light intensity distributions of (R), (7G), and (7B) are colored by the filter single-color pixels (8R), (8G), and (8B) at the corresponding positions, and the image is displayed on the observer (6) side. You. An observer (6) at a predetermined distance from the screen (3)
By observing this image from the position, the colored single-color pixels can be mixed as an additive color and observed as an image.
このとき、観察者（６）側からスクリーン（３）に向
かって外光が入射しても、色フィルター（５）のマスク
部（９）の反射率が非常に低く、さらに色フィルター
（５）の反射率も低いため、外光による反射輝度の上昇
はほとんどなく、コントラストの高い、高画質の画像が
得られる。At this time, even if external light enters the screen (3) from the observer (6) side, the reflectance of the mask portion (9) of the color filter (5) is very low, and the color filter (5) Has a low reflectance, the reflection luminance hardly increases due to external light, and a high-contrast, high-quality image can be obtained.
また、液晶パネル（４）においては、第２図に示すよ
うに、製造上液晶パネル（４）の全領域を液晶画素
（７）が占有することはなく、透過率が制御されない部
分が存在する。この部分に対応する色フィルター（５）
上の位置をマスク部（９）として、反射率を非常に低く
設定すれば（この実施例では、黒色に着色している）、
外光による反射輝度の上昇はさらに低く抑えられ、コン
トラストの高い、高画質の画像が得られる。Further, in the liquid crystal panel (4), as shown in FIG. 2, the entire area of the liquid crystal panel (4) is not occupied by the liquid crystal pixels (7) in production, and there is a portion where the transmittance is not controlled. . Color filter corresponding to this part (5)
If the upper position is set as a mask portion (9) and the reflectance is set to be very low (in this embodiment, the portion is colored black),
The increase in reflection luminance due to external light is further suppressed, and a high-contrast, high-quality image can be obtained.
なお、上記実施例では、スクリーン（３）に対して投
写側が観察者（６）側と反対側にある場合を述べたが、
投写側と観察者（６）側が同じ側であっても、色フィル
ター（５）が観察側（６）側に配置されていれば上記実
施例と同様の効果を奏する。In the above embodiment, the case where the projection side is on the opposite side to the observer (6) side with respect to the screen (3) has been described.
Even if the projection side and the observer (6) are on the same side, the same effects as in the above embodiment can be obtained if the color filter (5) is arranged on the observation side (6).
また、液晶画素（７）およびフィルター画素（８）が
単色画素をストライプ状に配置して構成され、液晶画素
（７）およびフィルター画素（８）が格子状に配置され
ている場合について述べたが、他の画素配列、例えば単
色画素を三角形状に配列するデルタ配列でもよい。Also, a case has been described in which the liquid crystal pixel (7) and the filter pixel (8) are configured by arranging monochromatic pixels in a stripe shape, and the liquid crystal pixel (7) and the filter pixel (8) are arranged in a lattice shape. Alternatively, another pixel arrangement, for example, a delta arrangement in which monochrome pixels are arranged in a triangular shape may be used.
以上のように、この発明によれば、液晶パネルの画素
に対応するスクリーンの位置の観察者側に、所定の色フ
ィルターのフィルター画素を配置し、隣接するフィルタ
ー画素間に低反射率のマスクを配置したので、外光によ
るコントラストの低下が非常に低く抑えられ、高画質の
表示画素が得られる効果がある。As described above, according to the present invention, filter pixels of a predetermined color filter are arranged on the viewer side at a screen position corresponding to pixels of a liquid crystal panel, and a mask having a low reflectance is provided between adjacent filter pixels. With the arrangement, the reduction in contrast due to external light is suppressed to a very low level, and there is an effect that a display pixel with high image quality can be obtained.
第１図はこの発明の一実施例の投写形液晶表示装置を示
す光路図、第２図は液晶パネルの正面図、第３図は色フ
ィルターの正面図、第４図は従来の投写形液晶表示装置
を示す光路図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（３）
はスクリーン、（４）は液晶パネル、（５）は色フィル
ター、（６）は観察者、（７）は液晶画素、（８）はフ
ィルター画素である。1 is an optical path diagram showing a projection type liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a liquid crystal panel, FIG. 3 is a front view of a color filter, and FIG. FIG. 3 is an optical path diagram showing a display device. In the respective drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and (3)
Is a screen, (4) is a liquid crystal panel, (5) is a color filter, (6) is a viewer, (7) is a liquid crystal pixel, and (8) is a filter pixel.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ (72)発明者 小林 春海 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三 菱電機株式会社生活システム研究所内 (56)参考文献 特開 平１−108596（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−151583（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H04N 9/31 H04N 9/31 C (72) Inventor Harumi Kobayashi 2-14-40 Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Electric Corporation (56) References JP-A-1-108596 (JP, A) JP-A-62-151583 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1 / 1335
Claims (1)
される画像を、スクリーン上に投写して表示画像を得る
投写形液晶表示装置において、前記液晶パネルの画素に
対応する前記スクリーンの位置の観察者側に、所定の色
フィルターのフィルター画素を配置し、隣接するフィル
ター画素間に低反射率のマスクを配置したことを特徴と
する投写形液晶表示装置。1. A projection type liquid crystal display device for obtaining a display image by projecting an image formed by a liquid crystal panel on which pixels are arranged on a screen, and observing a position of the screen corresponding to a pixel of the liquid crystal panel. A projection type liquid crystal display device, wherein filter pixels of a predetermined color filter are arranged on a user side, and a mask having a low reflectance is arranged between adjacent filter pixels.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1193079A JP2805868B2 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Projection type liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1193079A JP2805868B2 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Projection type liquid crystal display |
Publications (2)
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| JPH0356932A JPH0356932A (en) | 1991-03-12 |
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Family
ID=16301869
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Country Status (1)
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| US6693748B1 (en) | 1999-03-31 | 2004-02-17 | Rohm Co., Ltd. | Lens array unit, method of manufacturing lens array unit, and optical device using the lens array unit |
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Also Published As
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| JPH0356932A (en) | 1991-03-12 |
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