JP3887910B2 - 液晶プロジェクタ用光学フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【本発明の属する技術分野】
ダイクロイックプリズムを使用した液晶プロジェクタにおいて、迷光による特性劣化を防止する光学フィルタに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来技術による液晶プロジェクタ装置の光学系の概念図を示す。メタルハライドランプ、ハロゲンランプなどの光源Ｌより、白色光は出射され、リレーレンズ系１で平行光線として出射される。ダイクロイックミラー２はその表面にブルー（以下Ｂと云う）を反射し、レッド（以下Ｒと云う）およびグリーン（以下Ｇと云う）を透過するフィルタが形成されている。ダイクロイックミラー３はその表面にＲを反射し、ＢおよびＧを透過するフィルタが形成されている。４、５、６、および７は一般的ミラーであり反射特性は光の波長に依存しない。
Ｒ光はダイクロイックミラー３で分離反射され、さらにミラー４、５で全反射されＲ用液晶パネル８に入射する。Ｒ用液晶パネルは与えられた映像信号に基づき光変調し出射面側よりＲの変調光を出射し、屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリズム11a,11b,11c,11d を相互に合わせたことにより構成され全体として四角柱状のダイクロイックプリズムを形成している、ダイクロイックプリズム１１のＲ入射面に入射する。
Ｂ光はダイクロイックミラー２で分離反射され、さらにミラー６、７で全反射されＢ用液晶パネル１０に入射する。Ｂ用液晶パネルは与えられた映像信号に基づき光変調し出射面側よりＢの変調光を出射し、前記ダイクロイックプリズム１１のＢ入射面に入射する。
Ｇ光はダイクロイックミラー２および３で共に分離透過され、Ｇ用液晶パネル９に入射する。Ｇ用液晶パネルは与えられた映像信号に基づき光変調し出射面側よりＧの変調光を出射し、前記ダイクロイックプリズム１１のＧ入射面に入射する。
ダイクロイックプリズム１１の四角形の対角を結ぶ面には、前記ダイクロイックミラー２、３と同様に光フィルタが形成されており、各色毎に選択的に反射および透過を行い、Ｒ、Ｇ、およびＢ光は合成されＲＧＢ出射光として出射光面より出射される。ＲＧＢ出射光は投射光学系１２によりスクリーンＳに拡大投射される。
【０００３】
前記ダイクロイックプリズム１１によるＲＧＢの合成には、以下に述べる問題点がある。Ｒ色を例にして、図１を用いて説明する。ダイクロイックプリズム１１の個別プリズム面a1とd1には前記ダイクロイックミラー３と同様のフィルタが形成され、又a2とb2には前記ダイクロイックミラー２と同様のフィルタが形成されている。ＲＧＢの各光変調された出射光はダイクロイックプリズム１１で合成されるが、個別プリズム面のフィルタ特性は完全では無く、数％のＢおよびＧ光がフィルタを透過し、迷光ｂ、ｇとして、Ｒ用液晶パネル８の出射光面に逆入射する。
一般的に液晶プロジェクタに用いる液晶パネルは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと云う）もしくは多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いている。特にＴＦＴの場合、パネルの出射光側から光を当てると、光学反応により抵抗値が下がる光電効果が生じ、コントラストが低下する。結果として合成されたＲＧＢ出射光は色純度が悪くなると言う問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題点に鑑み、各色の液晶パネルの出射光側パネル面に入射する迷光を遮蔽する光学フィルタの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
光源から出射された白色光をダイクロイックミラー等で３原色に分解し、各色毎に設けられた液晶パネルで与えられた映像信号に基づき光変調し、各色毎の液晶パネルより出射した光を、屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリズムを相互に合わせたことにより構成され全体として四角柱状のダイクロイックプリズムで合成し、スクリーンに投射する投射型液晶プロジェクタにおいて、色毎の液晶パネルの出射光側のパネル面上の液晶を駆動するトランジスタにダイクロイックプリズムの各色入射面より出射される当該色以外の迷光を遮断する、ブラックシャドウ膜を形成する。
さらに、ブラックシャドウ膜は、
液晶を駆動するトランジスタと該トランジスタが形成されるパネル面との間、もしくは、該トランジスタが形成されるパネル面の裏面に、該トランジスタと略同外形形状で、形成する。
【０００６】
さらに、ブラックシャドウ膜を、
シルクスクリーン印刷手段で形成する、
パネル面に予め形成された黒色感光をフォトエッチング法で必要部以外を取除いて形成する、
パネル面に金属薄膜を蒸着法により形成する、
パネル面に無電解メッキ法により形成する、
もしくは、ブラックシャドウ膜が予め印刷された透明フィルムを前記パネル面に貼着することにより形成する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタの実施例の配置図、図２は本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の部分断面図、図３は本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の出射光面より見た部分拡大平面図である。
図１の光学系および迷光ｇ、ｂの発生過程は、従来技術の項で既に説明しているので説明を省略する。また色毎の動作原理は共通であるため、Ｒ光用パネルを代表例として説明する。
【０００８】
図２において、８はＲ用液晶パネル、８ａは入射光側ガラス基板、８ｂは共通電極、８ｃは入射光側のブラックマトリックスパターン、８ｄは液晶層である。８ｅはＴＦＴ、8SはＴＦＴのソース端子で、透明ＩＴＯ膜（酸化インジューム膜）のソース電極８ｆに接続されている。8DはＴＦＴのドレイン端子で信号電圧が供給されている。8GはＴＦＴのソース端子ゲートで、信号が供給され時のみＯＮ状態になり、ドレインの信号電圧がソースに供給される。ＯＦＦ時には、ソース電極８ｆと共通電極８ｂ間の容量にチャージされている電荷により液晶層は駆動される。８ａ１は出射光側ガラス基板で外面に本発明によるブラックシャドウ膜ＢＳが形成されている。
図３はＴＦＴの平面状の配置と本発明によるブラックシャドウ膜ＢＳの関係を表している。８Ｘはゲート信号駆動動パターン、８Ｙはドレイン信号駆動パターンである。ブラックシャドウ膜ＢＳは、ガラス基板を挟んで対称面にＴＦＴの外形形状より若干大きく形成されるか、もしくは、ガラス基板とＴＦＴ形成面の間にＴＦＴと略同一形状で形成されている。
【０００９】
図１において、迷光ｇ、ｂは液晶パネルの出射光面に垂直に入射する。ブラックシャドウ膜ＢＳは、ＴＦＴ８ｅの直下で該ＴＦＴと略同寸法に形成されており、ＴＦＴ裏面のＲ出射光側より入射する迷光ｇ、ｂは黒体に吸収され、結果として、迷光ｇ、ｂがＴＦＴ８ｅに入射するのを遮蔽する。一方該ブラックシャドウ膜ＢＳはＲ出射光の開口部より外れた位置にあるのでＲ出射光を妨げることはない。ＴＦＴ８ｅの入射光側のブラックマトリックスパターン８ｃは、Ｒ入射光に対しては有効な働きをするが、出射光側かの迷光に対しては何ら寄与しない。
【００１０】
さらに、ブラックシャドウ膜ＢＳの形成方法について説明する。本実施例のブラックシャドウ膜ＢＳは、液晶パネルの外側ガラス面に遮光だけの目的で形成し、液晶パネルの電気的特性には無関係に形成可能であるため、目的用途ににより種々の形成方法が選択出来る。第一はシルクスクリーンを用いて、黒体を印刷する方法が簡便である。
【００１１】
第二の形成方法は、液晶パネルの外側ガラス面に黒色感光材を塗布し、写真フィルム等を用いて露光した後、非感光部を除去するエッチング手段により生成する。
【００１２】
第三の形成方法は、液晶パネルの外側ガラス面に不透明金属薄膜を蒸着法により生成する方法で、液晶パネルの製作手段と類似の工程で製作が可能である。
【００１３】
第四の形成方法は、液晶パネルの外側ガラス面に無電解メッキで金属皮膜をメッキする方法で、この方法では比較的厚い金属皮膜の形成が可能である。
【００１４】
第五の形成方法は、ブラックシャドウ膜が予め印刷された透明フィルムをパネル面に貼着することにより形成する方法で、この方法は印刷を別の工程で予め行うので安価に製作することが出来る。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明した形態で実施され、以下の述べる効果を奏する。
液晶パネルの出射光側のパネル面上にある液晶を駆動するトランジスタにダイクロイックプリズムの各色入射面より出射される当該色以外の迷光を遮断する、ブラックシャドウ膜を形成したことにより、ＴＦＴ裏面からの迷光は遮光され、ＴＦＴに迷光が入射しない光学フィルタの提供が出来た。
さらに、ブラックシャドウ膜の形成に対し、五種類の形成方法を選択可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタの実施例の配置図である。
【図２】本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の部分断面図である。
【図３】本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の出射光面より見た部分拡大平面図である。
【図４】従来技術による液晶プロジェクタ装置の光学系の概念図である。
【符号の説明】
Ｓ スクリーン
Ｌ 光源
ＢＳ ブラックシャドウ膜
g 、b 、r 迷光
１ リレーレンズ系
２、３ ダイクロイックミラー
４、５、６、７ ミラー
８、９、１０ 液晶パネル
１１ ダイクロイックプリズム
１２ 投射光学系
【本発明の属する技術分野】
ダイクロイックプリズムを使用した液晶プロジェクタにおいて、迷光による特性劣化を防止する光学フィルタに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来技術による液晶プロジェクタ装置の光学系の概念図を示す。メタルハライドランプ、ハロゲンランプなどの光源Ｌより、白色光は出射され、リレーレンズ系１で平行光線として出射される。ダイクロイックミラー２はその表面にブルー（以下Ｂと云う）を反射し、レッド（以下Ｒと云う）およびグリーン（以下Ｇと云う）を透過するフィルタが形成されている。ダイクロイックミラー３はその表面にＲを反射し、ＢおよびＧを透過するフィルタが形成されている。４、５、６、および７は一般的ミラーであり反射特性は光の波長に依存しない。
Ｒ光はダイクロイックミラー３で分離反射され、さらにミラー４、５で全反射されＲ用液晶パネル８に入射する。Ｒ用液晶パネルは与えられた映像信号に基づき光変調し出射面側よりＲの変調光を出射し、屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリズム11a,11b,11c,11d を相互に合わせたことにより構成され全体として四角柱状のダイクロイックプリズムを形成している、ダイクロイックプリズム１１のＲ入射面に入射する。
Ｂ光はダイクロイックミラー２で分離反射され、さらにミラー６、７で全反射されＢ用液晶パネル１０に入射する。Ｂ用液晶パネルは与えられた映像信号に基づき光変調し出射面側よりＢの変調光を出射し、前記ダイクロイックプリズム１１のＢ入射面に入射する。
Ｇ光はダイクロイックミラー２および３で共に分離透過され、Ｇ用液晶パネル９に入射する。Ｇ用液晶パネルは与えられた映像信号に基づき光変調し出射面側よりＧの変調光を出射し、前記ダイクロイックプリズム１１のＧ入射面に入射する。
ダイクロイックプリズム１１の四角形の対角を結ぶ面には、前記ダイクロイックミラー２、３と同様に光フィルタが形成されており、各色毎に選択的に反射および透過を行い、Ｒ、Ｇ、およびＢ光は合成されＲＧＢ出射光として出射光面より出射される。ＲＧＢ出射光は投射光学系１２によりスクリーンＳに拡大投射される。
【０００３】
前記ダイクロイックプリズム１１によるＲＧＢの合成には、以下に述べる問題点がある。Ｒ色を例にして、図１を用いて説明する。ダイクロイックプリズム１１の個別プリズム面a1とd1には前記ダイクロイックミラー３と同様のフィルタが形成され、又a2とb2には前記ダイクロイックミラー２と同様のフィルタが形成されている。ＲＧＢの各光変調された出射光はダイクロイックプリズム１１で合成されるが、個別プリズム面のフィルタ特性は完全では無く、数％のＢおよびＧ光がフィルタを透過し、迷光ｂ、ｇとして、Ｒ用液晶パネル８の出射光面に逆入射する。
一般的に液晶プロジェクタに用いる液晶パネルは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと云う）もしくは多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いている。特にＴＦＴの場合、パネルの出射光側から光を当てると、光学反応により抵抗値が下がる光電効果が生じ、コントラストが低下する。結果として合成されたＲＧＢ出射光は色純度が悪くなると言う問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題点に鑑み、各色の液晶パネルの出射光側パネル面に入射する迷光を遮蔽する光学フィルタの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
光源から出射された白色光をダイクロイックミラー等で３原色に分解し、各色毎に設けられた液晶パネルで与えられた映像信号に基づき光変調し、各色毎の液晶パネルより出射した光を、屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリズムを相互に合わせたことにより構成され全体として四角柱状のダイクロイックプリズムで合成し、スクリーンに投射する投射型液晶プロジェクタにおいて、色毎の液晶パネルの出射光側のパネル面上の液晶を駆動するトランジスタにダイクロイックプリズムの各色入射面より出射される当該色以外の迷光を遮断する、ブラックシャドウ膜を形成する。
さらに、ブラックシャドウ膜は、
液晶を駆動するトランジスタと該トランジスタが形成されるパネル面との間、もしくは、該トランジスタが形成されるパネル面の裏面に、該トランジスタと略同外形形状で、形成する。
【０００６】
さらに、ブラックシャドウ膜を、
シルクスクリーン印刷手段で形成する、
パネル面に予め形成された黒色感光をフォトエッチング法で必要部以外を取除いて形成する、
パネル面に金属薄膜を蒸着法により形成する、
パネル面に無電解メッキ法により形成する、
もしくは、ブラックシャドウ膜が予め印刷された透明フィルムを前記パネル面に貼着することにより形成する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタの実施例の配置図、図２は本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の部分断面図、図３は本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の出射光面より見た部分拡大平面図である。
図１の光学系および迷光ｇ、ｂの発生過程は、従来技術の項で既に説明しているので説明を省略する。また色毎の動作原理は共通であるため、Ｒ光用パネルを代表例として説明する。
【０００８】
図２において、８はＲ用液晶パネル、８ａは入射光側ガラス基板、８ｂは共通電極、８ｃは入射光側のブラックマトリックスパターン、８ｄは液晶層である。８ｅはＴＦＴ、8SはＴＦＴのソース端子で、透明ＩＴＯ膜（酸化インジューム膜）のソース電極８ｆに接続されている。8DはＴＦＴのドレイン端子で信号電圧が供給されている。8GはＴＦＴのソース端子ゲートで、信号が供給され時のみＯＮ状態になり、ドレインの信号電圧がソースに供給される。ＯＦＦ時には、ソース電極８ｆと共通電極８ｂ間の容量にチャージされている電荷により液晶層は駆動される。８ａ１は出射光側ガラス基板で外面に本発明によるブラックシャドウ膜ＢＳが形成されている。
図３はＴＦＴの平面状の配置と本発明によるブラックシャドウ膜ＢＳの関係を表している。８Ｘはゲート信号駆動動パターン、８Ｙはドレイン信号駆動パターンである。ブラックシャドウ膜ＢＳは、ガラス基板を挟んで対称面にＴＦＴの外形形状より若干大きく形成されるか、もしくは、ガラス基板とＴＦＴ形成面の間にＴＦＴと略同一形状で形成されている。
【０００９】
図１において、迷光ｇ、ｂは液晶パネルの出射光面に垂直に入射する。ブラックシャドウ膜ＢＳは、ＴＦＴ８ｅの直下で該ＴＦＴと略同寸法に形成されており、ＴＦＴ裏面のＲ出射光側より入射する迷光ｇ、ｂは黒体に吸収され、結果として、迷光ｇ、ｂがＴＦＴ８ｅに入射するのを遮蔽する。一方該ブラックシャドウ膜ＢＳはＲ出射光の開口部より外れた位置にあるのでＲ出射光を妨げることはない。ＴＦＴ８ｅの入射光側のブラックマトリックスパターン８ｃは、Ｒ入射光に対しては有効な働きをするが、出射光側かの迷光に対しては何ら寄与しない。
【００１０】
さらに、ブラックシャドウ膜ＢＳの形成方法について説明する。本実施例のブラックシャドウ膜ＢＳは、液晶パネルの外側ガラス面に遮光だけの目的で形成し、液晶パネルの電気的特性には無関係に形成可能であるため、目的用途ににより種々の形成方法が選択出来る。第一はシルクスクリーンを用いて、黒体を印刷する方法が簡便である。
【００１１】
第二の形成方法は、液晶パネルの外側ガラス面に黒色感光材を塗布し、写真フィルム等を用いて露光した後、非感光部を除去するエッチング手段により生成する。
【００１２】
第三の形成方法は、液晶パネルの外側ガラス面に不透明金属薄膜を蒸着法により生成する方法で、液晶パネルの製作手段と類似の工程で製作が可能である。
【００１３】
第四の形成方法は、液晶パネルの外側ガラス面に無電解メッキで金属皮膜をメッキする方法で、この方法では比較的厚い金属皮膜の形成が可能である。
【００１４】
第五の形成方法は、ブラックシャドウ膜が予め印刷された透明フィルムをパネル面に貼着することにより形成する方法で、この方法は印刷を別の工程で予め行うので安価に製作することが出来る。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明した形態で実施され、以下の述べる効果を奏する。
液晶パネルの出射光側のパネル面上にある液晶を駆動するトランジスタにダイクロイックプリズムの各色入射面より出射される当該色以外の迷光を遮断する、ブラックシャドウ膜を形成したことにより、ＴＦＴ裏面からの迷光は遮光され、ＴＦＴに迷光が入射しない光学フィルタの提供が出来た。
さらに、ブラックシャドウ膜の形成に対し、五種類の形成方法を選択可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタの実施例の配置図である。
【図２】本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の部分断面図である。
【図３】本発明による液晶プロジェクタ用光学フィルタを形成した液晶パネルの実施例の出射光面より見た部分拡大平面図である。
【図４】従来技術による液晶プロジェクタ装置の光学系の概念図である。
【符号の説明】
Ｓ スクリーン
Ｌ 光源
ＢＳ ブラックシャドウ膜
g 、b 、r 迷光
１ リレーレンズ系
２、３ ダイクロイックミラー
４、５、６、７ ミラー
８、９、１０ 液晶パネル
１１ ダイクロイックプリズム
１２ 投射光学系
Claims (2)
- 光源から出射された白色光をダイクロイックミラー等で３原色に分解し、各色毎に設けられた液晶パネルで与えられた映像信号に基づき光変調し、前記各色毎の液晶パネルより出射した光を、屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリズムを相互に合わせたことにより構成され全体として四角柱状のダイクロイックプリズムで合成し、スクリーンに投射する投射型液晶プロジェクタにおいて、前記色毎の液晶パネルの出射光側のパネル面上に、液晶を駆動するトランジスタに前記ダイクロイックプリズムの各色入射光面より出射される当該色以外の迷光を遮断する、ブラックシャドウ膜を形成し、前記ブラックシャドウ膜を、前記液晶を駆動するトランジスタと該トランジスタが形成される前記パネル面との間に、該トランジスタの外形形状と略同形状で、形成したことを特徴とする液晶プロジェクタ用光学フィルタ。
- 光源から出射された白色光をダイクロイックミラー等で３原色に分解し、各色毎に設けられた液晶パネルで与えられた映像信号に基づき光変調し、前記各色毎の液晶パネルより出射した光を、屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリズムを相互に合わせたことにより構成され全体として四角柱状のダイクロイックプリズムで合成し、スクリーンに投射する投射型液晶プロジェクタにおいて、前記色毎の液晶パネルの出射光側のパネル面上に、液晶を駆動するトランジスタに前記ダイクロイックプリズムの各色入射光面より出射される当該色以外の迷光を遮断する、ブラックシャドウ膜を形成し、前記ブラックシャドウ膜を、前記液晶を駆動するトランジスタが形成される前記パネル面の裏面に、該トランジスタの外形形状より若干大きめの形状で、形成することを特徴とする液晶プロジェクタ用光学フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25520597A JP3887910B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 液晶プロジェクタ用光学フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25520597A JP3887910B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 液晶プロジェクタ用光学フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1195185A JPH1195185A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3887910B2 true JP3887910B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=17275491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25520597A Expired - Fee Related JP3887910B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 液晶プロジェクタ用光学フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3887910B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004012007A1 (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Seiko Epson Corporation | プリズム構造体およびプロジェクタ |
| JP4232742B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2009-03-04 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25520597A patent/JP3887910B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1195185A (ja) | 1999-04-09 |
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