JP3278827B2 - 液晶表示装置及び液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶表示装置及び液晶プロジェクタ

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JP3278827B2 JP00878193A JP878193A JP3278827B2 JP 3278827 B2 JP3278827 B2 JP 3278827B2 JP 00878193 A JP00878193 A JP 00878193A JP 878193 A JP878193 A JP 878193A JP 3278827 B2 JP3278827 B2 JP 3278827B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置及び液晶プ
ロジェクタに係り、特に３原色の画素が規則的に配列さ
れた光透過型の液晶パネルを照明し、その透過したカラ
ー画像を表示又は投影する液晶表示装置及び液晶プロジ
ェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の液晶パネルを一枚使用す
る単板の液晶プロジェクタにおいては、照明用の光源は
主にコスト低減及び小型化のため、ハロゲンランプが使
用されている。ハロゲンランプの分光エネルギ分布は、
図４に示すように赤色（Ｒ）側の成分が多く、青色
（Ｂ）側の成分が少ない。一般に、ハロゲンランプの色
温度としては、３０００°Ｋ〜３４００°Ｋであり、液
晶プロジェクタの光源として使用する場合には、図５に
示すような特性をもった色温度フィルタを挿入し、色温
度を４０００°Ｋ〜５０００°Ｋ程度に高めるようにし
ている。
【０００３】しかし、色温度フィルタを挿入した場合に
は、明るさが低下するという問題がある。そこで、図６
に示すような液晶パネル１を用いた液晶表示装置が提案
されている（特開平４−１７９９２１号）。この液晶表
示装置は、液晶パネル１のＲ，Ｇ，Ｂ画素の色別の面積
比を、光源の分光エネルギ比と反比例するように設定
し、各画素から出射されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光エネル
ギが均一となるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
晶表示装置は、単に液晶パネル１のＲ画素及びＧ画素の
面積（実際のカラーフィルタ部分）の一部を遮光するこ
とにより各色別の面積比を設定しており、これでは色温
度フィルタを挿入した場合と同様に、光源からの光が無
駄になる。また、液晶パネルそのものも特殊なものとな
り、コストアップの原因になる。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、光源の光を有効に利用でき、かつ光源の分光エ
ネルギ分布にかかわらず色再現性のよい液晶表示装置及
び液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、３原色の画素が規則的に配列されるととも
に、各ラインごとに画素が半ピッチずれて配列された光
透過型の液晶パネルと、該液晶パネルを照明する光源と
を有する液晶表示装置において、前記光源からの照明光
を前記液晶パネルの２色以上の画素にそれぞれ集光させ
るマイクロレンズアレーであって、前記光源の分光エネ
ルギ分布に対応するように前記２色以上の画素への集光
度が色別に異なるように、色別にレンズ径が異なるよう
に形成されたマイクロレンズアレーを備え、前記光源の
特性を補完するようにしたことを特徴としている。
【０００７】また、上記液晶表示装置の代わりに、液晶
プロジェクタに前記マイクロレンズアレーを適用したこ
とを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明によれば、マイクロレンズアレーは、光
源からの照明光を液晶パネルの３原色全ての画素に、又
は３原色のうちの特定の２色の画素に集光させるが、光
源の分光エネルギの分布特性が補正できるように、各色
の画素毎に入射光量が異なるように集光させる。このよ
うに、光を遮光せずに各色の画素毎の入射光量を異なら
せたため、光源の光を有効に利用することができ、かつ
光源の分光エネルギ分布にかかわらず良好な色を再現す
ることができる。
【０００９】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る液晶表示
装置及び液晶プロジェクタの好ましい実施例を詳述す
る。先ず、本発明を原理的に説明する。図７に示すよう
に、マイクロレンズアレー２によって照明光を液晶パネ
ルの各画素毎に集光させ、表示を明るくするようにした
液晶表示装置は公知である（特開平４−３０１４０号公
報）。尚、同図に示すように、マイクロレンズアレー２
の各画素に対応するレンズの大きさは同じであり、各画
素毎に入射する光量は同じである。
【００１０】本発明はマイクロレンズアレーを用いて照
明光を液晶パネルの各画素毎に集光させるとともに、そ
の集光度（入射光量）を各色の画素別に異ならせるよう
にしている。図１は本発明に係る液晶表示装置及び液晶
プロジェクタに適用される液晶パネルの一実施例を示す
要部平面図である。
【００１１】この液晶パネルは、３原色の画素（モザイ
ク状カラーフィルタが設けられたＲ，Ｇ，Ｂ画素）が規
則的に配列された光透過型の液晶パネルである。この液
晶パネルの図示しない光源側に、マイクロレンズアレー
１０が配設されている。このマイクロレンズアレー１０
は、図１に示すようにＲ画素，Ｇ画素，Ｂ画素の各色別
に、レンズ径が異なるレンズ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが
形成されている。即ち、光源としてハロゲンランプを使
用した場合には、図４に示すようにハロゲンランプの分
光エネルギ分布は、Ｒ側の成分が多く、Ｂ側の成分が少
ない。従って、前記マイクロレンズアレー１０は、Ｒ画
素，Ｇ画素，及びＢ画素に対応するレンズ１０Ｒ，１０
Ｇ，１０Ｂの順に、レンズ径が大きくなるように（即
ち、Ｒ画素の集光度は小さく、Ｂ画素の集光度は大きく
なるように）形成され、光源の分光エネルギの特性を実
質的に補正するようにしている。尚、図１に示すマイク
ロレンズアレー１０によれば、Ｒ画素，Ｇ画素，Ｂ画素
に入射する光量比は、１：1.４：2.３となる。
【００１２】図２は本発明に係る液晶表示装置及び液晶
プロジェクタに適用される液晶パネルの他の実施例を示
す要部平面図である。同図に示すマイクロレンズアレー
２０は、Ｒ画素に対応する位置にはレンズが形成されて
いず、Ｇ画素及びＢ画素に対応する位置のみに照明光を
集光させるレンズ２０Ｇ及びレンズ２０Ｂが形成されて
いる。尚、このマイクロレンズアレー２０のＢ画素に対
応するレンズ２０Ｂは、Ｇ画素に対応するレンズ２０Ｇ
よりも大きくなるように形成されており、これによりＲ
画素，Ｇ画素，Ｂ画素に入射する光量比は、１：３：５
となる。
【００１３】図３は本発明に係る液晶プロジェクタの一
実施例を示す概略図である。この液晶プロジェクタは、
主としてミラー付きのハロゲンランプ３０、集光レンズ
３２、偏光板３４、マイクロレンズアレー３６、液晶パ
ネル３８、及び投影レンズ４０から構成されている。そ
して、上記マイクロレンズアレー３６は、図１又は図２
に示すように液晶パネル３８のＲ画素，Ｇ画素，Ｂ画素
への集光度が色別に異なるように形成され、これにより
光源のエネルギを無駄にせず、ハロゲンランプ３０の分
光エネルギの特性を実質的に補正するようにしている。
【００１４】尚、光源としてはハロゲンランプに限ら
ず、他の分光エネルギ特性をもつ光源に対しても適用で
きる。但し、マイクロレンズアレーの各レンズの大きさ
は、使用する光源の分光エネルギ特性に対応して設計す
る必要がある。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る液晶表
示装置及び液晶プロジェクタによれば、マイクロレンズ
アレーによって光源の分光エネルギの分布特性が補正で
きるように各画素の色別に入射光量を異ならせて集光さ
せるようにしたため、光源の光を有効に利用でき、かつ
光源の分光エネルギ分布にかかわらず良好な色を再現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る液晶表示装置及び液晶プロ
ジェクタに適用される液晶パネルの一実施例を示す要部
平面図である。
【図２】図２は本発明に係る液晶表示装置及び液晶プロ
ジェクタに適用される液晶パネルの他の実施例を示す要
部平面図である。
【図３】図３は本発明に係る液晶プロジェクタの一実施
例を示す概略図である。
【図４】図４はハロゲンランプの分光エネルギ分布等を
示すグラフである。
【図５】図５はハロゲンランプの色温度を補正するため
の色温度フィルタの特性を示すグラフである。
【図６】図６は従来の液晶パネルを用いた液晶表示装置
の要部概略図である。
【図７】図７は従来のマイクロレンズアレーを用いた液
晶表示装置を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１０、２０、３６…マイクロレンズアレー ３０…ハロゲンランプ ３２…集光レンズ ３８…液晶パネル ４０…投影レンズ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３原色の画素が規則的に配列されるとと
    もに、各ラインごとに画素が半ピッチずれて配列された
    光透過型の液晶パネルと、該液晶パネルを照明する光源
    とを有する液晶表示装置において、 前記光源からの照明光を前記液晶パネルの２色以上の画
    素にそれぞれ集光させるマイクロレンズアレーであっ
    て、前記光源の分光エネルギ分布に対応するように前記
    ２色以上の画素への集光度が色別に異なるように、色別
    にレンズ径が異なるように形成されたマイクロレンズア
    レーを備え、前記光源の特性を補完するようにしたこと
    を特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 ３原色の画素が規則的に配列されるとと
    もに、各ラインごとに画素が半ピッチずれて配列され、
    映像信号に基づいて画像を表示する光透過型の液晶パネ
    ルと、該液晶パネルを照明する光源と、前記液晶パネル
    を透過した画像光を拡大投影する投影レンズとを有する
    液晶プロジェクタにおいて、 前記光源からの照明光を前記液晶パネルの２色以上の画
    素にそれぞれ集光させるマイクロレンズアレーであっ
    て、前記光源の分光エネルギ分布に対応するように前記
    ２色以上の画素への集光度が色別に異なるように、色別
    にレンズ径が異なるように形成されたマイクロレンズア
    レーを備え、前記光源の特性を補完するようにしたこと
    を特徴とする液晶プロジェクタ。
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