JP3327153B2 - Projection display device - Google Patents
Projection display deviceInfo
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- JP3327153B2 JP3327153B2 JP35413096A JP35413096A JP3327153B2 JP 3327153 B2 JP3327153 B2 JP 3327153B2 JP 35413096 A JP35413096 A JP 35413096A JP 35413096 A JP35413096 A JP 35413096A JP 3327153 B2 JP3327153 B2 JP 3327153B2
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- Optical Filters (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光束を
液晶パネル等の光変調手段によって画像情報に応じて変
調し、変調後の光束を投射面上に投射する投射型表示装
置に関するものであり、さらに詳しくは、2組の光変調
手段を備えた投射型表示装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device which modulates a light beam from a light source according to image information by a light modulating means such as a liquid crystal panel and projects the modulated light beam on a projection surface. In particular, the present invention relates to a projection display device having two sets of light modulation means.
【0002】[0002]
【従来の技術】光変調手段である液晶パネルを用いてカ
ラー画像を投射表示する投射型表示装置としては各種の
ものが知られている。このなかで特に普及しているもの
が3枚の液晶パネルを用いた3板式と呼ばれる方式と、
1枚の液晶パネルを用いた単板式と呼ばれる方式の投射
型表示装置である。2. Description of the Related Art Various types of projection display devices for projecting and displaying a color image by using a liquid crystal panel as a light modulating means are known. Among these, the most popular one is a three-panel system using three liquid crystal panels.
This is a projection type display device of a type called a single-panel type using one liquid crystal panel.
【0003】図7には、一般的に使用されている3板式
の投射型液晶表示装置の光学系の概略構成を示してあ
る。この図において、1は光源ランプであり、ここから
の光は反射ミラー2によって反射されて平行光束となっ
て色分離光学系11の側に出射される。色分離光学系1
1は、ダイクロイックミラー111、112と、ミラー
113を備えている。ダイクロイックミラー111は、
赤色光束Rを透過するが、緑および青色光束G、Bを反
射するものであり、他方のダイクロイックミラー112
は緑色光束Gを反射するが、青色光束Bを透過するもの
である。これらの2枚のダイクロイックミラー111、
112によって白色光束Wは、赤、緑、青の各色光束
R、G、Bに分離される。FIG. 7 shows a schematic configuration of an optical system of a commonly used three-panel projection type liquid crystal display device. In this drawing, reference numeral 1 denotes a light source lamp, and light from the light source lamp is reflected by a reflection mirror 2 to be emitted as a parallel light beam to the color separation optical system 11 side. Color separation optical system 1
1 includes dichroic mirrors 111 and 112 and a mirror 113. The dichroic mirror 111 is
The dichroic mirror 112 transmits the red light flux R but reflects the green and blue light fluxes G and B.
Reflects the green light flux G but transmits the blue light flux B. These two dichroic mirrors 111,
The white light beam W is separated into red, green, and blue light beams R, G, and B by 112.
【0004】分離された後の各色光束はそれぞれ入射側
偏光板53、54、55を透過して直線偏光になってか
ら各色に対応する3枚の液晶パネル63、64、65に
入射する。各液晶パネル63、64、65は、それらの
出射面に出射側偏光板73、74、75が光学的に密着
した状態で貼り付けられた構成となっている。これらの
液晶パネル63、64、65は、与えられた画像情報に
基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の各色の光
束R、G、Bは、出射側偏光板73、74、75をそれ
ぞれ通過した後に、ダイクロイックミラー121、12
2と、ミラー123を備えた色合成光学系12に入射し
て、1つの変調光束に合成される。合成された変調光束
は投射レンズ光学系10を介して、スクリーン等の投射
面13上に拡大投射される。なお、色合成光学系として
は、ダイクロイックミラーの代わりにダイクロイックプ
リズムを用いたプリズム光学系を用いた構成のものも知
られている。After being separated, the light beams of the respective colors pass through the incident-side polarizing plates 53, 54, and 55, become linearly polarized light, and then enter three liquid crystal panels 63, 64, and 65 corresponding to the respective colors. Each of the liquid crystal panels 63, 64, and 65 has a configuration in which emission-side polarizing plates 73, 74, and 75 are stuck to their emission surfaces in an optically close contact state. These liquid crystal panels 63, 64, 65 modulate the incident light beam based on the given image information. The modulated light beams R, G, and B of the respective colors pass through the output-side polarizing plates 73, 74, and 75, respectively, and then enter dichroic mirrors 121 and 12 respectively.
2 and enters the color synthesizing optical system 12 having the mirror 123 and is synthesized into one modulated light beam. The synthesized modulated light beam is enlarged and projected on a projection surface 13 such as a screen via the projection lens optical system 10. As a color synthesizing optical system, one having a configuration using a prism optical system using a dichroic prism instead of a dichroic mirror is also known.
【0005】3板式の投射型表示装置は、光の利用効率
が高いので明るく、解像度の高い高品位の映像を得るこ
とができるという利点を有している。この反面、3枚の
液晶パネルを駆動するので、回路系と光学系が複雑とな
り、投射型表示装置を構成する部品点数が必然的に多く
なる。この結果、投射型表示装置の外形及び重量が大き
くなり、また製造価格も高騰するという欠点がある。[0005] The three-panel projection display device has the advantage that it is possible to obtain a bright, high-resolution, high-definition image because of its high light use efficiency. On the other hand, since three liquid crystal panels are driven, a circuit system and an optical system are complicated, and the number of components constituting the projection display device is inevitably increased. As a result, there are drawbacks in that the outer shape and weight of the projection type display device are increased, and the manufacturing cost is also increased.
【0006】図8には、一般的に使用されている単板式
の投射型表示装置の光学系の概略構成を示してあり、図
7における各部分に対応する部分には同一の符号を付し
てある。この図に示すように、光源ランプ1から出射し
て反射ミラー2によって平行光束として反射された白色
光束Wは、入射側偏光板56を透過して直線偏光となっ
てから赤、緑、青(R、G、B)のカラーフィルタを備
えた液晶パネル66に入射する。液晶パネル66の出射
面には出射側偏光板76が光学的に密着した状態で貼り
付けられている。この液晶パネル66は、与えられた画
像情報に基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の
光束は、出射側偏光板76を通過した後に、投射レンズ
光学系10を介してスクリーン13上に拡大投射され
る。FIG. 8 shows a schematic configuration of an optical system of a generally used single-panel projection display device, and portions corresponding to those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. It is. As shown in this figure, a white light beam W emitted from the light source lamp 1 and reflected by the reflection mirror 2 as a parallel light beam is transmitted through the incident-side polarizing plate 56 to become linearly polarized light, and then red, green, and blue ( R, G, and B) are incident on a liquid crystal panel 66 having color filters. An emission-side polarizing plate 76 is attached to the emission surface of the liquid crystal panel 66 in an optically close contact state. The liquid crystal panel 66 modulates the incident light beam based on the given image information. The light beam after the modulation passes through the exit-side polarizing plate 76 and is enlarged and projected on the screen 13 via the projection lens optical system 10.
【0007】単板式の投射型表示装置は、前述した3板
式の投射型表示装置とは逆に、部品点数が少なく、小型
軽量で廉価な投射型液晶表示装置を実現できるという利
点を有するが、液晶パネルがR、G、Bのカラーフィル
タを備えているので、液晶パネルに入射する光量のう
ち、約3分の2はカラーフィルタに吸収され、残りの3
分の1しか利用できない。このため、投射型表示装置に
よる投射画像が暗くなってしまうという欠点がある。こ
の欠点を解消するためには、より大きな光量を液晶パネ
ルに入射させれば良いが、このようにすると、発熱及び
消費電力の増大等といった新たな弊害が発生してしま
う。The single-panel projection display device has the advantage that, unlike the three-panel projection display device described above, a small-sized, light-weight and inexpensive projection-type liquid crystal display device with a small number of components can be realized. Since the liquid crystal panel has R, G, and B color filters, about two-thirds of the amount of light incident on the liquid crystal panel is absorbed by the color filters, and the remaining three.
Only one in one is available. For this reason, there is a disadvantage that a projected image by the projection display device becomes dark. To solve this drawback, a larger amount of light may be incident on the liquid crystal panel. However, in this case, new adverse effects such as heat generation and increased power consumption occur.
【0008】一方、投射型表示装置としては上記の3板
式および単板式の中間の特徴を備えた2板式の投射型表
示装置も知られている。図9には、この形式の投射型表
示装置の光学系の概略構成を示してあり、この図におい
ても、上記の図7および図8における各部分に対応する
部分には同一の符号を付してある。この図に示すよう
に、光源ランプ1からの光束は反射ミラー2を介して偏
光ビームスプリッタ3に入射して、偏光軸が互いに略直
交するP偏光光束とS偏光光束に分離される。On the other hand, as a projection type display device, a two-plate type projection type display device having an intermediate feature between the above-mentioned three-panel type and single-panel type is also known. FIG. 9 shows a schematic configuration of an optical system of a projection type display apparatus of this type. In this figure as well, parts corresponding to the respective parts in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals. It is. As shown in this figure, a light beam from a light source lamp 1 enters a polarizing beam splitter 3 via a reflection mirror 2, and is separated into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam whose polarization axes are substantially orthogonal to each other.
【0009】P偏光光束は、入射側偏光板58を透過し
て輝度確保用液晶パネル68に入射する。液晶パネル6
8はその出射面には出射側偏光板78が光学的に密着し
た状態に貼り付けられた構成となっており、入射した光
束に対して、与えられた画像情報に対応した変調を施こ
す。出射側偏光板78を透過した光束は反射ミラー8に
より反射されて偏光ビームスプリッタ9に入射される。
なお、入射側偏光板は偏光ビームスプリッタ3の偏光光
束が直線偏光になっていれば無くてもよいが、実際には
充分なコントラスト比が得られる程の直線偏光にはなっ
ていないので、当該入射側偏光板を配置する構成が一般
的に採用されている。The P-polarized light beam passes through the incident side polarizing plate 58 and enters the luminance securing liquid crystal panel 68. LCD panel 6
Reference numeral 8 denotes a configuration in which an emission-side polarizing plate 78 is attached to the emission surface in an optically intimate state, and modulates an incident light beam according to given image information. The light beam transmitted through the output side polarizing plate 78 is reflected by the reflection mirror 8 and is incident on the polarization beam splitter 9.
The incident side polarizing plate may be omitted if the polarized light beam of the polarizing beam splitter 3 is not linearly polarized light. However, since the polarized light beam is not linearly polarized enough to obtain a sufficient contrast ratio, A configuration in which an incident side polarizing plate is disposed is generally employed.
【0010】一方、S偏光光束はミラー4を介して入射
側偏光板57を透過して、R、G、Bのカラーフィルタ
を備えた液晶パネル67に入射する。液晶パネル67は
その出射面に出射側偏光板77が光学的に密着した状態
に貼り付けられた構成となっており、入射光束に対し
て、与えられた画像情報に基づいた変調を施す。On the other hand, the S-polarized light beam passes through the incident side polarizing plate 57 via the mirror 4 and is incident on a liquid crystal panel 67 having R, G, and B color filters. The liquid crystal panel 67 has a configuration in which a light-exiting-side polarizing plate 77 is adhered to the light-exiting surface in a state of being in optical contact with the light-exiting surface, and modulates an incident light beam based on given image information.
【0011】各液晶パネル67、68から出射される2
つの変調光束は偏光ビームスプリッタ9で1つの変調光
束に合成された後に、投射レンズ光学系10を介してス
クリーン13上に拡大投射される。The light emitted from each of the liquid crystal panels 67 and 68
The two modulated light beams are combined into one modulated light beam by the polarization beam splitter 9, and then enlarged and projected on the screen 13 via the projection lens optical system 10.
【0012】反射型の液晶パネルを用いてこのような2
板式の投射型表示装置を構成した例は、例えば、特開平
3−139638号公報に開示されている。Using a reflection type liquid crystal panel, such a 2
An example of a plate-type projection display device is disclosed in, for example, JP-A-3-139938.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】このような構成となっ
ている2板式の投射型表示装置においては、S偏光光束
はカラー表示用としてR、G、Bのカラーフィルタを有
する液晶パネルに入射し、P偏光光束は輝度確保用とし
て白黒表示パネルに入射している。さらには、光源から
の光を偏光ビームスプリッタでP偏光光束とS偏光光束
に分離し、それぞれの偏光方向の光をそれらに合った偏
光軸の偏光板を有する液晶パネルに入射させることによ
り、入射側偏光板に吸収される光量を極力少なくし光の
利用効率を高めている。また、部品点数も3板式に比べ
ると少ないので、小型軽量で廉価で明るい表示が得られ
る投射型表示装置を実現できる。In a two-panel projection display device having such a structure, an S-polarized light beam enters a liquid crystal panel having R, G, and B color filters for color display. , P-polarized light is incident on a black-and-white display panel to ensure luminance. Further, the light from the light source is separated into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam by a polarizing beam splitter, and the light in each polarization direction is made incident on a liquid crystal panel having a polarizing plate with a polarization axis suitable for them. The amount of light absorbed by the side polarizer is reduced as much as possible to increase the light use efficiency. Further, since the number of parts is smaller than that of the three-panel type, it is possible to realize a projection type display device which is small, lightweight, inexpensive and can provide a bright display.
【0014】しかしながら、2板式の投射型表示装置に
おいて、2枚の液晶パネルのうち、カラー表示に寄与す
るのはR、G、Bのカラーフィルタを備えた液晶パネル
のみである。従って、投射画像の色純度の点は単板式の
投射型表示装置と同一である。そのために、もう一方の
輝度確保用液晶パネルを用いて光源光量の利用効率を高
めて投射画像の輝度を上げることは可能であるが、一定
の水準の色純度を確保しようとした場合には、輝度用の
映像の光量を大幅に抑える必要がある。換言すると、輝
度確保用液晶パネルを配置したことによる利点を有効に
活用できていないのが現状であり、従って、従来の2板
式の投射型液晶表示装置では、実際には本来期待される
程の明るさを備えた投射画像は得られていない。However, in the two-panel projection display device, of the two liquid crystal panels, only the liquid crystal panel having R, G, and B color filters contributes to color display. Therefore, the color purity of the projected image is the same as that of the single-panel projection display device. For this reason, it is possible to increase the use efficiency of the light source light amount to increase the luminance of the projected image by using the other luminance securing liquid crystal panel, but if an attempt is made to secure a certain level of color purity, It is necessary to greatly reduce the amount of light of the image for luminance. In other words, at present, the advantage of arranging the liquid crystal panel for securing the brightness cannot be effectively utilized. Therefore, in the conventional two-panel projection type liquid crystal display device, it is actually as much as expected. No projected image with brightness has been obtained.
【0015】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、投射
画像の色純度を確保しつつ、その明るさを高めることの
可能な2板式の投射型表示装置を提案することにある。An object of the present invention is to provide a two-panel projection display device capable of increasing the brightness while ensuring the color purity of a projected image in view of the above points.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の投射型表示装置は、第1の偏光光束を変
調すると共に、赤色光を透過する赤色光透過領域、緑色
光を透過する緑色光透過領域、および青色光を透過する
青色光透過領域を備えた第1のカラーフィルタ層を有す
る第1の光変調手段と、前記第1の偏光光束の偏光軸と
互いに略直交する偏光軸を有する第2の偏光光束を変調
すると共に、シアン光を透過するシアン光透過領域、マ
ゼンタ光を透過するマゼンタ光透過領域、およびイエロ
ー光を透過するイエロー光透過領域を備えた第2のカラ
ーフィルタ層を有する第2の光変調手段と、前記第1お
よび第2の光変調手段から出射される変調光束を合成し
て得られる合成画像を投射する投射光学手段とを備え、
前記赤色光透過領域、緑色光透過領域、および青色光透
過領域のそれぞれを透過した色光が、前記シアン光透過
領域、マゼンタ光透過領域、およびイエロー光透過領域
のそれぞれを透過した色光と、前記合成画像上で重なり
合うように、これらの領域が前記第1および第2のカラ
ーフィルタ層に形成されていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a projection display device according to the present invention modulates a first polarized light beam, and transmits a red light transmitting region that transmits red light and a green light. A first light modulating unit having a first color filter layer having a green light transmitting region transmitting a blue light and a blue light transmitting region transmitting a blue light; and a polarization axis of the first polarized light beam being substantially orthogonal to each other. A second polarized light beam having a polarization axis, and a second light transmitting region that transmits cyan light, a magenta light transmitting region that transmits magenta light, and a second light transmitting region that transmits yellow light. A second light modulating means having a color filter layer, and projection optical means for projecting a combined image obtained by combining modulated light beams emitted from the first and second light modulating means,
The color light transmitted through each of the red light transmitting region, the green light transmitting region, and the blue light transmitting region is combined with the color light transmitted through each of the cyan light transmitting region, the magenta light transmitting region, and the yellow light transmitting region, and These regions are formed in the first and second color filter layers so as to overlap on an image.
【0017】この構成を備えた投射型表示装置において
は、2組の光変調手段の双方を用いて、投射画像の輝度
を確保すると共に色再現性を確保している。従って、従
来の2板式の投射型表示装置に比べて、色純度が高く、
しかも明るい投射画像を得ることができる。In the projection type display device having this configuration, the luminance of the projected image and the color reproducibility are ensured by using both of the two sets of light modulating means. Therefore, compared to the conventional two-panel projection display device, the color purity is high,
Moreover, a bright projected image can be obtained.
【0018】典型的な本発明の構成においては、前記第
1のカラーフィルタ層は、赤色光のみを透過する赤色光
透過領域、緑色光のみを透過する緑色光透過領域、およ
び青色光のみを透過する青色光透過領域を備えており、
同様に、前記第2のカラーフィルタ層は、シアン光のみ
を透過するシアン光透過領域、マゼンタ光のみを透過す
るマゼンタ光透過領域、およびイエロー光のみを透過す
るイエロー光透過領域を備えている。In a typical structure of the present invention, the first color filter layer has a red light transmitting region transmitting only red light, a green light transmitting region transmitting only green light, and transmitting only blue light. Blue light transmitting area,
Similarly, the second color filter layer includes a cyan light transmitting region that transmits only cyan light, a magenta light transmitting region that transmits only magenta light, and a yellow light transmitting region that transmits only yellow light.
【0019】この場合、前記赤色光透過領域、緑色光透
過領域、および青色光透過領域のそれぞれを透過した色
光が、前記シアン光透過領域、マゼンタ光透過領域、お
よびイエロー光透過領域のそれぞれを透過した色光と、
前記合成画像上で重なり合うように、これらの領域が前
記第1および第2のカラーフィルタ層に形成された構成
を採用すればよい。In this case, the color light transmitted through each of the red light transmitting area, the green light transmitting area, and the blue light transmitting area transmits through each of the cyan light transmitting area, the magenta light transmitting area, and the yellow light transmitting area. Color light and
What is necessary is just to employ | adopt the structure which these areas were formed in the said 1st and 2nd color filter layers so that it may overlap on the said composite image.
【0020】また、投射型表示装置は、上記構成に加え
て、光源と、前記光源から出射する光束を前記第1の偏
光光束と前記第2の偏光光束に分離する偏光分離手段
と、前記第1および第2の光変調手段から出射される変
調光束を合成する光合成手段とを有する構成が採用され
る。Further, in addition to the above configuration, the projection type display apparatus further comprises a light source, a polarization separating means for separating a light beam emitted from the light source into the first polarized light beam and the second polarized light beam, A configuration including light combining means for combining modulated light beams emitted from the first and second light modulation means is employed.
【0021】ここで、前記第1および第2の光変調手段
としては光透過型のものだけでなく、光反射型のものも
使用することができる。Here, as the first and second light modulating means, not only a light transmitting type but also a light reflecting type can be used.
【0022】光反射型の光変調手段を用いる場合には、
前記偏光分離手段および前記光合成手段を、プリズム合
成体からなる共用の偏光ビームスプリッタから構成する
ことができる。すなわち、当該偏光ビームスプリッタの
4つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第1および
第2の反射型光変調手段、並びに前記投射手段を対向配
置すればよい。この構成の光学系では、前記光源から出
射した光がまず前記偏光ビームスプリッタでS偏光光束
およびP偏光光束に分離され、それぞれの光束が分離方
向に配置されている第1および第2の反射型光変調手段
に入射して、画像情報に対応した変調が施されると共
に、カラーフィルタ層を介して所定の色光のみが、画素
毎に偏光軸が直交する方向に変換あるいは入射した偏光
軸のままに制御された状態で反射される。各反射型光変
調手段から出力された変調光束は、再度、偏光ビームス
プリッタに入射して合成された後に、投射手段に向けて
出射され、この投射手段を介して投射面上に拡大投射さ
れる。When using a light reflection type light modulation means,
The polarization splitting means and the light combining means can be constituted by a common polarizing beam splitter made of a prism composite. That is, the light source, the first and second reflection-type light modulation units, and the projection unit may be arranged to face each other on the four outer surfaces of the polarization beam splitter. In the optical system having this configuration, the light emitted from the light source is first split by the polarizing beam splitter into an S-polarized light beam and a P-polarized light beam, and the first and second reflection type light beams are arranged in the separation direction. The light enters the light modulating means and is modulated according to the image information, and only predetermined color light is converted through the color filter layer in the direction in which the polarization axis is orthogonal to each other, or remains as it is in the polarization axis. Is reflected in a controlled state. The modulated light flux output from each reflection-type light modulating means is again incident on the polarizing beam splitter and synthesized, and then emitted toward the projecting means, and is enlarged and projected on the projection surface via the projecting means. .
【0023】このように反射型光変調手段を用いた場合
には、前記偏光分離手段および前記光合成手段を共通光
学素子を用いて構成できるので、光学系を簡素化でき
る。When the reflection type light modulating means is used as described above, the polarization separating means and the light synthesizing means can be constituted by using a common optical element, so that the optical system can be simplified.
【0024】次に、前記赤色光透過領域、緑色光透過領
域、および青色光透過領域を、前記第1の光変調手段を
形成している各画素に対して一定のパターンで割り当て
ればよく、同様に、前記シアン光透過領域、マゼンタ光
透過領域、およびイエロー光透過領域を、前記第2の光
変調手段を構成している各画素に対して一定のパターン
で割り当てればよい。Next, the red light transmitting area, the green light transmitting area, and the blue light transmitting area may be assigned to each pixel forming the first light modulating means in a fixed pattern. Similarly, the cyan light transmitting area, the magenta light transmitting area, and the yellow light transmitting area may be allocated to each pixel constituting the second light modulating means in a fixed pattern.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】図1には、本発明を適用した2板
式の投射型表示装置の光学系の主要構成を示してあり、
図7〜図9における各部分に対応する部分には同一の符
号を付してある。FIG. 1 shows a main configuration of an optical system of a two-panel projection display apparatus to which the present invention is applied.
Parts corresponding to the respective parts in FIGS. 7 to 9 are denoted by the same reference numerals.
【0026】この図に示すように、2板式の投射型表示
装置100では、光源ランプ1からの光は反射ミラー2
を介して白色平行光束Wとなって、偏光分離手段である
偏光ビームスプリッタ3に入射して、P偏光光束とS偏
光光束に分離される。P偏光光束は、入射側偏光板52
を透過して、赤(R)、緑(G)および青(B)のカラ
ーフィルタ層を備えた第1の光変調手段としての第1の
液晶パネル62に入射する。第1の液晶パネル62は、
その出射面には出射側偏光板72が光学的に密着した状
態で貼り付けられた構成となっており、与えられた画像
情報に基づき、入射したP偏光光束に対して変調を施
す。As shown in FIG. 1, in the two-panel projection display device 100, light from the light source lamp 1 is reflected by the reflection mirror 2
, And is incident on the polarization beam splitter 3, which is a polarization splitting means, to be split into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam. The P-polarized light beam enters the incident-side polarizing plate 52.
And enters a first liquid crystal panel 62 as first light modulating means having red (R), green (G) and blue (B) color filter layers. The first liquid crystal panel 62
An exit side polarizing plate 72 is attached to the exit surface in an optically close contact state, and modulates an incident P-polarized light beam based on given image information.
【0027】これに対して、S偏光光束はミラー4を介
して入射側偏光板51を透過して、シアン(C)、イエ
ロー(Y)、マゼンタ(M)のカラーフィルタ層を備え
た第2の光変調手段としての第2の液晶パネル61に入
射する。この第2の液晶パネル61は、その出射面に出
射側偏光板71が光学的に密着した状態に貼り付けられ
た構成となっており、与えられた画像情報に基づき、入
射したS偏光光束に対して変調を施す。On the other hand, the S-polarized light beam passes through the incident side polarizing plate 51 via the mirror 4 and is provided with a second color filter layer having cyan (C), yellow (Y), and magenta (M) color filters. To the second liquid crystal panel 61 as a light modulating means. The second liquid crystal panel 61 has a configuration in which an emission-side polarizing plate 71 is stuck on the emission surface in an optically intimate contact state. Modulation is applied to the signal.
【0028】第1および第2の液晶パネル62、61か
ら出射した変調光束は、光合成手段としての偏光ビーム
スプリッタ9で1つの変調光束に合成されて合成画像を
形成する。この合成画像は、投射光学手段である投射レ
ンズ光学系10を介してスクリーン等の投射面13上に
拡大投射される。なお、第1の液晶パネル62の側にS
偏光光束を入射させ、第2の液晶パネル61の側にP偏
光光束を入射させるように光学系を構成してもよい。ま
た、入射側偏光板51、52は偏光ビームスプリッタ3
の偏光分離特性が良ければ無くてもよい。The modulated light beams emitted from the first and second liquid crystal panels 62 and 61 are combined into one modulated light beam by a polarization beam splitter 9 as a light combining means to form a combined image. This composite image is enlarged and projected on a projection surface 13 such as a screen via a projection lens optical system 10 as projection optical means. Note that the first liquid crystal panel 62 has S
The optical system may be configured so that the polarized light beam is incident and the P-polarized light beam is incident on the second liquid crystal panel 61 side. In addition, the incident side polarizing plates 51 and 52 are the polarizing beam splitter 3.
May be omitted as long as the polarization separation characteristics are good.
【0029】次に、図2を参照して、上記の第1および
第2の液晶パネル62、61におけるカラーフィルタ層
の各色の配列状態、並びにこれら2枚の液晶パネル6
1、62によって合成される画像について説明する。Next, referring to FIG. 2, the arrangement state of each color of the color filter layer in the first and second liquid crystal panels 62 and 61, and the two liquid crystal panels 6
The images synthesized by the images 1 and 62 will be described.
【0030】図2(A)は第1の液晶パネル62の第1
のカラーフィルタ層における各色の配列状態を示してあ
る。この第1のカラーフィルタ層620は、赤色光のみ
を透過する赤色光透過領域R、緑色光のみを透過する緑
色光透過領域G、および青色光のみを透過する青色光透
過領域Bが、第1の液晶パネル62の各画素に対応した
位置に形成されている。本例では、画素配列の行方向に
向けて、領域R、G、Bがこの順序で繰り返し形成され
ている。なお、領域R、G、Bの配列形態は、各領域の
出現頻度および密度が実質的に同一となるような配列形
態であれば良く、本例の配列状態に限定されるものでは
ない。FIG. 2A shows the first liquid crystal panel 62 of the first type.
3 shows an arrangement state of each color in the color filter layer. The first color filter layer 620 includes a red light transmitting region R that transmits only red light, a green light transmitting region G that transmits only green light, and a blue light transmitting region B that transmits only blue light. The liquid crystal panel 62 is formed at a position corresponding to each pixel. In this example, regions R, G, and B are repeatedly formed in this order in the row direction of the pixel array. The arrangement form of the regions R, G, and B may be any arrangement form in which the appearance frequency and density of each region are substantially the same, and are not limited to the arrangement state of this example.
【0031】これに対して、図2(B)に示すように、
第2の液晶パネル61の第2のカラーフィルタ層610
における各色の配列も、この第2の液晶パネル61の各
画に対応した位置に、シアン光のみを透過するシアン光
透過領域C、マゼンタ光のみを透過するマゼンタ光透過
領域M、およびイエロー光のみを透過するイエロー光透
過領域Yが形成されている。さらに、これらの各領域
C、M、Yの配列も、画素配列の行方向に向けて、領域
C、M、Yがこの順序で繰り返された状態となってい
る。これに加えて、第1のカラーフィルタ層の領域R、
G、Bに対して、補色関係にある領域C、M、Yが対応
する位置に配列されている。すなわち、偏光ビームスプ
リッタ9を介して得られる合成画像上において、第1の
液晶パネル62の第1のカラーフィルタ層の領域Rを透
過した赤色光の照射領域に、第2の液晶パネル61の第
2のカラーフィルタ層における補色関係にある領域Cを
透過したシアン光の照射領域が重畳する配置関係となっ
ている。同様に、偏光ビームスプリッタ9を介して得ら
れる合成画像上において、第1の液晶パネル62の第1
のカラーフィルタ層の領域G、Bを透過した緑色、青色
の各色光の照射領域に、第2の液晶パネル61の第2の
カラーフィルタ層における補色関係にある領域M、Yを
透過したマゼンタ、イエローの各色光の照射領域が重畳
する配置関係となっている。On the other hand, as shown in FIG.
Second color filter layer 610 of second liquid crystal panel 61
Are arranged at positions corresponding to the respective images of the second liquid crystal panel 61, a cyan light transmitting area C transmitting only cyan light, a magenta light transmitting area M transmitting only magenta light, and only yellow light. Is formed in a yellow light transmitting region Y that transmits light. Further, the arrangement of these areas C, M, and Y is also in a state where the areas C, M, and Y are repeated in this order in the row direction of the pixel array. In addition to this, the region R of the first color filter layer,
With respect to G and B, regions C, M and Y having a complementary color relationship are arranged at corresponding positions. That is, on the composite image obtained through the polarization beam splitter 9, the second liquid crystal panel 61 is irradiated with the red light that has passed through the first color filter layer region R of the first liquid crystal panel 62. In the second color filter layer, the irradiation area of the cyan light transmitted through the area C having the complementary color relationship is superposed. Similarly, on the composite image obtained through the polarizing beam splitter 9, the first liquid crystal panel 62
Magenta that has passed through the regions M and Y in the second color filter layer of the second liquid crystal panel 61 that are in a complementary color relationship to the irradiation regions of the green and blue lights that have passed through the regions G and B of the color filter layer. The arrangement is such that the irradiation areas of the yellow light beams overlap.
【0032】従って、図2(A)に示す第1のカラーフ
ィルタ層の各領域R、G、Bの配列関係は、第1の液晶
パネル62の各画素が全て表示状態の場合に得られる画
像を表しており、同様に、図2(B)に示す第2のカラ
ーフィルタ層の各領域C、M、Yの配列関係は、第2の
液晶パネル61の各画素が全て表示状態の場合に得られ
る画像を表している。この結果、これらの画像を合成す
ることによって得られる合成画像、すなわち、偏光ビー
ムスプリッタ9を介して得られる合成画像は、図2
(C)に示すように、各画素領域は、補色関係にある色
光が重畳して、全て白表示領域Wとなる。なお、図2で
はモザイク型の色配列において説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、ストライプ型、デルタ型等
の色配列を用いてもよい。Therefore, the arrangement relationship between the respective regions R, G, and B of the first color filter layer shown in FIG. 2A indicates that the image obtained when all the pixels of the first liquid crystal panel 62 are in the display state. Similarly, the arrangement relationship between the respective regions C, M, and Y of the second color filter layer shown in FIG. 2B is such that all the pixels of the second liquid crystal panel 61 are in the display state. The resulting image is shown. As a result, a synthesized image obtained by synthesizing these images, that is, a synthesized image obtained via the polarizing beam splitter 9 is shown in FIG.
As shown in (C), in each of the pixel regions, color light having a complementary color relationship is superimposed, and all become white display regions W. Although FIG. 2 illustrates the mosaic type color arrangement, the present invention is not limited to this, and a stripe type, delta type, or other color arrangement may be used.
【0033】次に、カラー表示を行う場合の動作を説明
する。例えば赤の表示を行う場合には、第1の液晶パネ
ル62の赤色光透過領域Rの画素を表示させ、第2の液
晶パネル61の側ではイエロー透過領域Yおよびマゼン
タ透過領域Mの画素を表示させる。すなわち、図2に示
す第1および第2の液晶パネル62、61の場合には、
行方向に配列された3つの画素によって、投射画像の単
位画素の表示が行われる。従って、図3(C)に示すよ
うに、投射画像の単位画素Uに赤の表示を行う場合に
は、図3(A)に示すように、当該単位画素Uに対応し
ている第1の液晶パネル62における3個の画素領域6
2−1〜62−3におけるR領域62−1のみを表示さ
せる。これに対して、図3(B)に示すように、当該単
位画素Uに対応している第2の液晶パネル61における
3個の画素領域61−1〜61−3の側では、赤色成分
を有する領域M、Yを表示させる。Next, the operation for performing color display will be described. For example, when displaying red, the pixels in the red light transmission region R of the first liquid crystal panel 62 are displayed, and the pixels in the yellow transmission region Y and the magenta transmission region M are displayed on the second liquid crystal panel 61 side. Let it. That is, in the case of the first and second liquid crystal panels 62 and 61 shown in FIG.
The unit pixels of the projected image are displayed by the three pixels arranged in the row direction. Therefore, as shown in FIG. 3C, when displaying red in the unit pixel U of the projection image, the first pixel corresponding to the unit pixel U is displayed as shown in FIG. Three pixel regions 6 in liquid crystal panel 62
Only the R region 62-1 in 2-1 to 62-3 is displayed. On the other hand, as shown in FIG. 3B, on the side of the three pixel regions 61-1 to 61-3 in the second liquid crystal panel 61 corresponding to the unit pixel U, the red component is Are displayed.
【0034】このようにして得られる図3(C)の合成
画像の単位画素Uの部分においては、当該部分の光量と
波長との関係が図4(A)のグラフによって模式的に表
される状態となる。このグラフに示すように、赤色の波
長帯域の光量は、第1の液晶パネル62の領域Rを通過
した光量と、第2の液晶パネル61の領域M、Yを通過
した光量との和となる。従って、当該単位画素Uの輝度
の3倍の光量からなる色純度で赤色表示が行われる。In the unit pixel U of the composite image of FIG. 3C obtained in this way, the relationship between the light amount and the wavelength of the unit is schematically represented by the graph of FIG. State. As shown in this graph, the light amount in the red wavelength band is the sum of the light amount passing through the region R of the first liquid crystal panel 62 and the light amount passing through the regions M and Y of the second liquid crystal panel 61. . Therefore, red display is performed with color purity that is three times the amount of luminance of the unit pixel U.
【0035】これに対して、図9に示す従来の2板式の
投射型表示装置では、液晶パネル67はカラー表示用で
あり、ここを介して得られる各色の光量は光源光量の1
/6であり、他方の輝度確保用液晶パネル68を介して
得られる光量は光源光量の1/2である。従って、例え
ば、赤表示を行った場合に、合成画像の単位画素Uにお
ける全体の輝度および色純度の関係は図4(B)に示す
ようになる。図4(A)および(B)のグラフを比較す
ると分かるように、本発明による投射型表示装置では投
射画像の全体の輝度は低下するが、高い色純度の表示が
できる。On the other hand, in the conventional two-panel type projection display apparatus shown in FIG. 9, the liquid crystal panel 67 is for color display, and the light quantity of each color obtained through this is one light source light quantity.
/ 6, and the amount of light obtained through the other liquid crystal panel 68 for ensuring luminance is の of the light source light amount. Therefore, for example, when red display is performed, the relationship between the overall luminance and color purity in the unit pixel U of the composite image is as shown in FIG. As can be seen by comparing the graphs of FIGS. 4A and 4B, the projection display device according to the present invention can display with high color purity although the overall brightness of the projected image is reduced.
【0036】ここで、前述したように、従来の2板式の
投射型表示装置では、色純度を確保するために、輝度確
保用液晶パネルを介して得られる白黒画像の光量を低下
させており、本発明による投射型表示装置と同程度の色
純度を確保するためには、輝度確保用液晶パネルを介し
て得られる白黒画像の光量を少なくとも1/3以下に低
下させる必要があり、この結果、得られる合成画像は極
めて輝度が低いものとなってしまう。しかしながら、本
発明による投射型表示装置によれば、色純度を確保しつ
つ、しかも明るい投射画像を形成することが可能であ
る。なお、以上の説明では、赤色の表示における第1お
よび第2の液晶パネルでの表示方法を説明したが、緑色
の表示の場合は、画素領域62−2と画素領域61−
1、61−3を表示させる。また、青色の表示の場合
は、画素領域61−3と、画素領域61−1、61−2
を表示させることにより、同様な効果が得られる。Here, as described above, in the conventional two-panel projection display device, in order to secure color purity, the amount of light of a black-and-white image obtained through a luminance securing liquid crystal panel is reduced. In order to ensure the same level of color purity as the projection type display device according to the present invention, it is necessary to reduce the amount of light of a black-and-white image obtained through the luminance securing liquid crystal panel to at least 1/3 or less. The resulting composite image has extremely low luminance. However, according to the projection display device of the present invention, it is possible to form a bright projection image while ensuring color purity. In the above description, the display method on the first and second liquid crystal panels for the red display has been described. However, in the case of the green display, the pixel regions 62-2 and 61-
1 and 61-3 are displayed. In the case of blue display, the pixel area 61-3 and the pixel areas 61-1 and 61-2 are used.
The same effect can be obtained by displaying.
【0037】なお、図5には、本発明による投射型表示
装置100の色再現範囲のグラフを示してある。このグ
ラフにおいて、破線で示す領域P1は、RGBカラーフ
ィルタ層を備えた第1の液晶パネルの色再現範囲であ
る。一点鎖線で示す領域P2は、CMYカラーフィルタ
層を備えた第2の液晶パネルの色再現範囲である。ま
た、太い実線で示す領域(P1+P2)は、2枚の液晶
パネルによる合成画像において最大光量が得られるよう
にした場合の色再現範囲である。最大光量の表示を行う
際には色純度が低下するが、従来の単板式の投射型表示
装置の3倍の明るさの表示が可能である。また、CYM
カラーフィルタ層を備えた第2の液晶パネルを透過して
得られる画像の光量を抑制することにより、RGBカラ
ーフィルタ層を備えた第1の液晶パネルを介して得られ
るカラー画像によって色純度の高い投射画像を得ること
ができ、必要に応じて、明るさおよび色純度を任意に調
整することが可能である。FIG. 5 is a graph showing the color reproduction range of the projection display device 100 according to the present invention. In this graph, a region P1 indicated by a broken line is a color reproduction range of the first liquid crystal panel including the RGB color filter layers. A region P2 indicated by a chain line is a color reproduction range of the second liquid crystal panel including the CMY color filter layers. A region (P1 + P2) indicated by a thick solid line is a color reproduction range when the maximum amount of light is obtained in a composite image formed by two liquid crystal panels. When the display of the maximum light quantity is performed, the color purity is reduced, but it is possible to display three times the brightness of the conventional single-panel projection display device. Also, CYM
By suppressing the amount of light of an image obtained by transmitting through the second liquid crystal panel having the color filter layer, high color purity can be obtained by the color image obtained through the first liquid crystal panel having the RGB color filter layer. A projection image can be obtained, and the brightness and the color purity can be arbitrarily adjusted as needed.
【0038】次に、図6は、本発明を適用した2板式の
投射型表示装置の別の実施例の光学系を示す概略構成図
である。この図に示す例は、第1および第2の液晶パネ
ルとして反射型液晶パネルを用いた構成となっている。
本例の投射型表示装置200において、光源ランプ1か
らの出射光は反射ミラー2で反射されて平行光束Wとな
って偏光分離手段として機能する偏光ビームスプリッタ
3に入射する。偏光ビームスプリッタ3は2個のプリズ
ムを貼り合わせたプリズム合成体からなる四角柱形状を
しており、その貼り合わせ面が多層誘電体膜からなる偏
光分離膜30となっている。光源ランプ1の側からの平
行光束Wは、偏光ビームスプリッタ3の外側面31から
直角に入射し、偏光分離膜30において、そのP偏光光
のみが透過し、S偏光光は反射される。P偏光光透過側
の偏光ビームスプリッタ3の外側面33には第1の反射
型液晶パネル62Aが対向配置されている。また、S偏
光光の反射側の偏光ビームスプリッタ3の外側面32に
は第2の反射型液晶パネル61Aが対向配置されてい
る。次に動作を説明するが、以下の動作説明では反射型
液晶パネルの液晶が垂直配向された状態であることを前
提にして説明する。FIG. 6 is a schematic structural view showing an optical system of another embodiment of a two-panel projection display apparatus to which the present invention is applied. The example shown in this figure has a configuration in which a reflective liquid crystal panel is used as the first and second liquid crystal panels.
In the projection display device 200 of the present embodiment, light emitted from the light source lamp 1 is reflected by the reflection mirror 2 to become a parallel light beam W and enters the polarization beam splitter 3 functioning as polarization separation means. The polarization beam splitter 3 has a quadrangular prism shape made of a prism composite in which two prisms are bonded, and the bonding surface is a polarization separation film 30 made of a multilayer dielectric film. The parallel light beam W from the side of the light source lamp 1 enters the polarizing beam splitter 3 at a right angle from the outer surface 31, and only the P-polarized light is transmitted and the S-polarized light is reflected by the polarization splitting film 30. A first reflection type liquid crystal panel 62A is opposed to the outer surface 33 of the polarization beam splitter 3 on the P-polarized light transmission side. Further, a second reflection type liquid crystal panel 61A is opposed to the outer surface 32 of the polarization beam splitter 3 on the reflection side of the S-polarized light. Next, the operation will be described. In the following description of the operation, it is assumed that the liquid crystal of the reflective liquid crystal panel is in a vertically aligned state.
【0039】第1の反射型液晶パネル62Aは、RGB
のカラーフィルタ層を備えた液晶セル62aと、その背
面に配置された全反射ミラー62bから構成されてい
る。そして、液晶セルの各画素に対応した位置には、図
2(A)を参照して説明したのと同様な配列状態で各色
の透過領域R、G、Bが形成されている。この構成の第
1の反射型液晶パネル62Aに入射したP偏光光は、液
晶セル62aの駆動状態にある画素領域を通過する間に
偏光方向が45度回転させられ、しかる後に全反射ミラ
ー62bで反射されて再度、駆動状態にある画素領域を
通過する間に、再び偏光方向が45度回転させられる。
この結果、第1の反射型液晶パネル62Aに入射したP
偏光光はS偏光光となって当該第1の反射型液晶パネル
62Aから出射する。一方、駆動状態ではない画素領域
を通過する場合は、入射したP偏光光はそのままP偏光
光として出射される。なお、反射型液晶パネルの原理は
公知であるので、その説明は本明細書では省略する。The first reflection type liquid crystal panel 62A is composed of RGB
And a total reflection mirror 62b disposed on the back of the liquid crystal cell 62a. Then, at the positions corresponding to the respective pixels of the liquid crystal cell, the transmission regions R, G, and B of the respective colors are formed in the same arrangement as described with reference to FIG. The polarization direction of the P-polarized light that has entered the first reflective liquid crystal panel 62A having this configuration is rotated by 45 degrees while passing through the pixel region in the driving state of the liquid crystal cell 62a. While being reflected and passing through the driven pixel region again, the polarization direction is rotated again by 45 degrees.
As a result, P incident on the first reflection type liquid crystal panel 62A.
The polarized light is emitted as S-polarized light from the first reflective liquid crystal panel 62A. On the other hand, when the light passes through the pixel region that is not in the driving state, the incident P-polarized light is emitted as it is as P-polarized light. Since the principle of the reflection type liquid crystal panel is known, the description thereof is omitted in this specification.
【0040】同様に、第2に反射型液晶パネル61A
は、CMYのカラーフィルタ層を備えた液晶セル61a
と、その背面に配置された全反射ミラー61bから構成
されている。そして、液晶セルの各画素に対応した位置
には、図2(B)を参照して説明したのと同様な配列状
態で各色の透過領域C、M、Yが形成されている。この
構成の第2の反射型液晶パネル61Aに入射したS偏光
光は、液晶セル61aの駆動状態にある画素領域を通過
する間に偏光方向が45度回転させられ、しかる後に全
反射ミラー61bで反射されて、再度、駆動状態にある
同一画素領域を通過する間に、再び偏光方向が45度回
転させられる。この結果、第1の反射型液晶パネル61
Aに入射したS偏光光はP偏光光となって当該第2の反
射型液晶パネル61Aから出射する。一方、駆動状態で
はない画素領域を通過する場合は、入射したS偏光光は
そのままS偏光光として出射される。Similarly, second, the reflection type liquid crystal panel 61A
Is a liquid crystal cell 61a having a CMY color filter layer.
And a total reflection mirror 61b disposed on the back surface thereof. Then, at the positions corresponding to the respective pixels of the liquid crystal cell, the transmission regions C, M, and Y of the respective colors are formed in the same arrangement state as described with reference to FIG. The polarization direction of the S-polarized light incident on the second reflective liquid crystal panel 61A having this configuration is rotated by 45 degrees while passing through the pixel region in the driving state of the liquid crystal cell 61a. While being reflected and again passing through the same pixel region in the driven state, the polarization direction is again rotated by 45 degrees. As a result, the first reflective liquid crystal panel 61
The S-polarized light incident on A becomes P-polarized light and exits from the second reflective liquid crystal panel 61A. On the other hand, when the light passes through the pixel region that is not in the driving state, the incident S-polarized light is emitted as it is as S-polarized light.
【0041】このように液晶パネル61A、62Aから
出射したP偏光光およびS偏光光は、再び、偏光ビーム
スプリッタ3に入射して、偏光分離膜30を介して、合
成されて、その出射面である側面34から合成画像光束
として出射される。つまり、液晶パネル62Aから出射
された光束のうち、各画素領域のS偏光成分は投射レン
ズ系10側に反射され、液晶パネル62Bから出射され
た光束のうち、各画素領域のP偏光成分は投射レンズ1
0側に透過する。結果として、偏光ビームスプリッタの
外側面34に出射された光の成分により合成画像が形成
される。従って、当該偏光ビームスプリッタ3は偏光分
離手段として機能すると共に、光合成手段としても機能
する共通の光学素子である。この偏光ビームスプリッタ
3からの出射光は投射手段である投射光学系10を介し
てスクリーン等の投射面13上に拡大投射される。The P-polarized light and the S-polarized light emitted from the liquid crystal panels 61A and 62A in this manner enter the polarization beam splitter 3 again, are combined through the polarization separation film 30, and are combined at the emission surface. The light is emitted from a certain side surface 34 as a combined image light beam. In other words, of the light beam emitted from the liquid crystal panel 62A, the S-polarized light component of each pixel region is reflected toward the projection lens system 10, and the P-polarized light component of each pixel region of the light beam emitted from the liquid crystal panel 62B is projected. Lens 1
Transmits to the 0 side. As a result, a composite image is formed by the components of the light emitted to the outer surface 34 of the polarizing beam splitter. Therefore, the polarization beam splitter 3 is a common optical element that functions as a polarization splitting unit and also functions as a light combining unit. The light emitted from the polarization beam splitter 3 is enlarged and projected on a projection surface 13 such as a screen via a projection optical system 10 as a projection unit.
【0042】このように、反射型液晶パネルを用いた2
板式の投射型表示装置100においても、前述の投射型
表示装置100と同様な作用効果を得ることができる。
これに加えて、反射型の液晶パネルを用いた場合には、
光学系を小型でコンパクトに構成できるという利点も得
られる。なお、上記の反射型液晶パネルは、液晶セルの
裏面に全反射ミラーが配置された構成のものであるが、
反射型液晶パネルとしては、画素電極自体がアルミニウ
ム等の金属で形成され、画素電極自体で入射光を反射さ
せる構造のものがあり、本発明においてこの構造の反射
型液晶パネルを用いても同様な作用効果を得ることがで
きる。As described above, the reflection type liquid crystal panel 2
In the plate-type projection display device 100, the same operation and effect as those of the above-described projection display device 100 can be obtained.
In addition, when a reflective liquid crystal panel is used,
Another advantage is that the optical system can be made compact and compact. The above-mentioned reflection type liquid crystal panel has a configuration in which a total reflection mirror is arranged on the back surface of the liquid crystal cell.
As the reflective liquid crystal panel, there is a reflective liquid crystal panel in which the pixel electrode itself is formed of a metal such as aluminum, and the incident light is reflected by the pixel electrode itself. The operation and effect can be obtained.
【0043】一方、以上の各実施例において、液晶パネ
ルは入射する偏光光の偏光軸の回転角を画像情報に基づ
いて制御するものであるが、本発明において、光変調手
段はこれに限られるものではなく、PLZTやミラー型
ライトバルブ等の各種のライトバルブを光変調手段とし
て用いることもできる。On the other hand, in each of the above embodiments, the liquid crystal panel controls the rotation angle of the polarization axis of the incident polarized light based on the image information, but in the present invention, the light modulating means is limited to this. Instead, various light valves such as a PLZT and a mirror type light valve can be used as the light modulating means.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の投射型表
示装置では、第1のカラーフィルタ層を備えた第1の光
変調手段と、第2のカラーフィルタ層を備えた第2の光
変調手段とを備え、第1および第2のカラーフィルタ層
の対応する領域の色が相互に補色関係となるように設定
されている。従って、双方の光変調手段の対応する領域
を駆動することにより、補色関係の色が重畳された白色
表示を行うことができる。また、双方の光変調手段を介
して得られる色光束を利用して各色の表示を行うことが
できる。このように、双方の光変調手段を用いて、投射
画像の輝度および色純度を調整できるので、従来の2板
式の投射型表示装置に比べて、色純度が高くし、しかも
明るい投射画像を形成することができる。As described above, in the projection type display device of the present invention, the first light modulating means having the first color filter layer and the second light modulating means having the second color filter layer are provided. And a modulating unit, wherein the colors of the corresponding regions of the first and second color filter layers are set so as to have a complementary color relationship with each other. Therefore, by driving the corresponding areas of both light modulating means, white display in which complementary colors are superimposed can be performed. In addition, each color can be displayed using the color light flux obtained through both light modulating means. As described above, since the brightness and color purity of the projected image can be adjusted using both the light modulating means, the color purity is increased and a bright projected image is formed as compared with the conventional two-panel projection display device. can do.
【図1】本発明を適用した2板式の投射型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a two-panel projection display device to which the present invention is applied.
【図2】(A)〜(C)は、それぞれ、図1の投射型表
示装置における第1の液晶パネルによって形成されるカ
ラー画像を示す説明図、第2の液晶パネルによって形成
されるカラー画像を示す説明図、およびこれらのカラー
画像の合成画像を示す説明図である。FIGS. 2A to 2C are explanatory views showing a color image formed by a first liquid crystal panel in the projection type display device of FIG. 1, and a color image formed by a second liquid crystal panel, respectively. And an explanatory diagram showing a composite image of these color images.
【図3】(A)〜(C)は、それぞれ、図1の投射型表
示装置における第1の液晶パネルの3つの画素によって
形成されるカラー画像の説明図、第2の液晶パネルの対
応する3つの画素によって形成されるカラー画像の説明
図、およびこれらのカラー画像の合成画像の説明図であ
る。FIGS. 3A to 3C are explanatory views of a color image formed by three pixels of a first liquid crystal panel in the projection display device of FIG. 1, and correspond to a second liquid crystal panel, respectively. FIG. 3 is an explanatory diagram of a color image formed by three pixels and an explanatory diagram of a composite image of these color images.
【図4】(A)は図1の投射型表示装置により得られる
合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示すグラ
フ、(B)は従来の2板式の投射型表示装置によって得
られる合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示
すグラフである。4A is a graph conceptually showing a relationship between a light amount and a wavelength of a composite image obtained by the projection display device of FIG. 1, and FIG. 4B is a composite image obtained by a conventional two-panel projection display device; 4 is a graph conceptually showing a relationship between a light amount and a wavelength of an image.
【図5】図1の投射型表示装置の色再現範囲を示すグラ
フである。FIG. 5 is a graph showing a color reproduction range of the projection display device of FIG.
【図6】本発明を適用した反射型の液晶パネルを備えた
投射型表示装置の光学系を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a projection display device including a reflective liquid crystal panel to which the present invention is applied.
【図7】従来の3板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a conventional three-panel projection display device.
【図8】従来の単板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a conventional single-panel projection display device.
【図9】従来の2板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a conventional two-panel projection display device.
1 光源ランプ 2 反射ミラー 3 偏光ビームスプリッタ 4 ミラー 61 第2の液晶パネル 62 第1の液晶パネル 61A 第2の反射型液晶パネル 62A 第1の反射型液晶パネル 9 偏光ビームスプリッタ 10 投射レンズ光学系 13 投射面 100、200 投射型表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source lamp 2 Reflection mirror 3 Polarization beam splitter 4 Mirror 61 2nd liquid crystal panel 62 1st liquid crystal panel 61A 2nd reflection type liquid crystal panel 62A 1st reflection type liquid crystal panel 9 Polarization beam splitter 10 Projection lens optical system 13 Projection surface 100, 200 Projection type display device
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02F 1/1347 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02F 1/1347
Claims (6)
光を透過する赤色光透過領域、緑色光を透過する緑色光
透過領域、および青色光を透過する青色光透過領域を備
えた第1のカラーフィルタ層を有する第1の光変調手段
と、 前記第1の偏光光束の偏光軸と互いに略直交する偏光軸
を有する第2の偏光光束を変調すると共に、シアン光を
透過するシアン光透過領域、マゼンタ光を透過するマゼ
ンタ光透過領域、およびイエロー光を透過するイエロー
光透過領域を備えた第2のカラーフィルタ層を有する第
2の光変調手段と、 前記第1および第2の光変調手段から出射される変調光
束を合成して得られる合成画像を投射する投射光学手段
とを備え、 前記赤色光透過領域、緑色光透過領域、および青色光透
過領域のそれぞれを透過した色光が、前記シアン光透過
領域、マゼンタ光透過領域、およびイエロー光透過領域
のそれぞれを透過した色光と、前記合成画像上で重なり
合うように、これらの領域が前記第1および第2のカラ
ーフィルタ層に形成されていることを特徴とする投射型
表示装置。A first light-transmitting region that modulates a first polarized light beam and that transmits a red light, a green light-transmitting region that transmits a green light, and a blue light-transmitting region that transmits a blue light; A first light modulating means having a color filter layer, a second polarized light flux having a polarization axis substantially orthogonal to a polarization axis of the first polarized light flux, and a cyan light transmission transmitting cyan light. A second light modulating means having a second color filter layer having an area, a magenta light transmitting area transmitting magenta light, and a yellow light transmitting area transmitting yellow light; and the first and second light modulations. Projection optical means for projecting a combined image obtained by combining modulated light fluxes emitted from the means, the red light transmitting area, the green light transmitting area, and the color light transmitted through each of the blue light transmitting area, These regions are formed in the first and second color filter layers so that the color light transmitted through each of the cyan light transmission region, the magenta light transmission region, and the yellow light transmission region overlaps on the composite image. A projection type display device characterized in that:
ら出射する光束を前記第1の偏光光束と前記第2の偏光
光束に分離する偏光分離手段と、前記第1および第2の
光変調手段から出射される変調光束を合成する光合成手
段とを有することを特徴とする投射型表示装置。2. A light source according to claim 1, further comprising: a light source; polarization separating means for separating a light beam emitted from the light source into the first polarized light beam and the second polarized light beam; and the first and second light modulations. A light combining means for combining modulated light beams emitted from the means.
よび第2の光変調手段は透過型光変調手段であることを
特徴とする投射型表示装置。3. The projection display device according to claim 1, wherein the first and second light modulating means are transmission light modulating means.
おいて、前記第1および第2の光変調手段は反射型光変
調手段であることを特徴とする投射型表示装置。4. The projection display according to claim 1, wherein said first and second light modulating means are reflection type light modulating means.
よび前記光合成手段は、プリズム合成体からなる共用の
偏光ビームスプリッタであり、当該偏光ビームスプリッ
タの4つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第1お
よび第2の反射型光変調手段、並びに前記投射光学手段
が対向配置されていることを特徴とする投射型表示装
置。5. The polarization beam splitting means and the light combining means according to claim 4, wherein the polarization beam splitter is a common polarizing beam splitter made of a prism composite, and the light source and the light source are provided on four outer surfaces of the polarizing beam splitter, respectively. A projection-type display device, wherein first and second reflection-type light modulation means and the projection optical means are arranged to face each other.
おいて、前記赤色光透過領域、緑色光透過領域、および
青色光透過領域は、前記第1の光変調手段の各画素に対
して一定のパターンで割り当てられており、前記シアン
光透過領域、マゼンタ光透過領域、およびイエロー光透
過領域は、前記第2の光変調手段の各画素に対して一定
のパターンで割り当てられていることを特徴とする投射
型表示装置。6. The pixel according to claim 3, wherein the red light transmitting region, the green light transmitting region, and the blue light transmitting region are arranged with respect to each pixel of the first light modulating means. The cyan light transmitting area, the magenta light transmitting area, and the yellow light transmitting area are allocated in a fixed pattern to each pixel of the second light modulating means. Characteristic projection display device.
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