JPH01157688A - 投写型カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像形成のための液晶ライトバルブを複数枚
用い、投写して画像表示を行なう投写型カラー表示装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、液晶ライトバルブを用いた投写型カラー表示装置
は、白色の再現性を高めるために投写光源にはＣＩＥ表
色系のＣ光源等が望ましいとされていた。そのなめ、Ｃ
光源に近いキセノンランプ等が投写光源として用いられ
ていた。まな安価なものにはハロゲンランプ等が用いら
れていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前述の技術では、平坦なスペク１〜ルを有する投
写光源であるため、光の三原色への色分離を行なうグイ
クロイックミラー系の特性によって表示可能な色の範囲
か限定されてしまう。従って表示画像は、色純度が低く
色再現性の乏しい画像となってしまうという問題点を有
する。

そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、赤・緑・青に対応する波長領
域に発光ピークを持つメタルハライドランプ等の放電灯
を投写光源とすることで、明るく色純度の高い、色再現
性に優れた投写型カラー表示装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の投写型カラー表示装置は、画像形成のための三
枚の液晶ライトバルブと、光の三原色への色分離を行な
うダイクロイックミラー系と、カラー画像合成のための
ダイクロイックプリズムと、投写光源及び投写レンズか
らなる投写型カラー表示装置において、前記投写光源は
、赤・緑・青の波長領域に発光ピークを有するメタルハ
ライドランプ等の放電灯を用いたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明の上記の構成によれば、表示画像の色再現性は、
光の三原色への色分離を行なうダイクロイックミラー系
の特性によらず、投写光源の発光ピーク波長により決定
されるため、非常に色純度が高く、色再現性の優れた画
像となる。

〔実　施　例〕

以下本発明による一実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明の投写型カラー表示装置の構成図であ
る。投写光源１はＮａ−Ｔｌ−Ｉｎ系のメタルハライド
ランプて、Ｎ　ａ　（５８つ［、、ｍ＋　）　　・Ｔ１
．（５３５ｔ、、＋）　・Ｉｎ　＜４５１−［、、］）
の強い線スペクトルを組み台わぜなものである。この三
波長域発光型メタルハライドランプの発光スペクトルの
一例の特性を示したものが第２図である。

赤・緑・青のそれぞれの波長領域に鋭いピーク発光をし
ていることがわかる。メタルハライドランプの発光金属
は、ハロゲン化物として封入されているか、赤・緑・青
の波長領域に鋭い発光ピークを持つ金属として、前記金
属の他に、Ｃｓ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｈｇ、Ｓｃ、Ｄｙ等が発
光金属として用いることが可能である。これらの金属を
組み合わせ用いることで、赤・緑・青の波長領域に鋭い
発光ピークを持つメタルハライドランプが実現可能で、
投写光源１として用いられる。

投写光源１より出射される光は、球面リフレクタ２と集
光ランプ３により集光される。集光レンズ３は、口径比
の大きなレンズを用いて投写光源１との立体角を大きく
とることで集光効率を高め、投写光源１を集光レンズ３
の焦点位置で、かつ球面リフレクタ３の中心に配置する
ことで、非常に明るい光束を得ることができる。また、
他の集光方向として、パラボラリフレクタや楕円リフレ
クタ等を用いても同様である。

こうして集光された光は、熱線カットフィルター４によ
り、赤外域の熱線をカットし、可視光のみが三原色への
色分離を行なうダイクロイックミラー系に入射する。

ダイクロイックミラー系において、青色反射ダイクロイ
ックミラー５により青色光（おおむね５００［ｎ。］以
下の波長成分）を反射し、次に緑色反射ダイクロイック
ミラー６により緑色光（おおむね５００　［ｎ。、から
５９０〔。工、の波長成分）を反射し、透過光を赤色光
（おおむね５９０　［ｎｍ１以上の波長成分）として色
分離を行なう。第３図は、ダイクロイックミラーの分光
特性図で、実線が青色反射ダイクロイックミラー５の特
性で、点線が緑色反射ダイクロイックミラー６の特性を
示している。また色分離には他のダイクロイックミラー
の組み合わせでも、三原色への色分離は可能である。

−四　　　− こうして光の三原色に色分離された各色光は、それぞれ
］、　ＯＯ［ｎ。］程度の帯域をもつが、投写光源１は
発光ピークをそれぞれの波長域でもつために、各色光は
非常に色純度の高い三原色となる。

この各色をＣ，１，Ｅ、色度図にプロプ１〜すると、第
４図の実線て示した色再現性を持つ。投写光源１にキセ
ノンランプを用いた場合には、分光特性が平坦であるた
めに、ダイクロイックミラー系の色分離特性の特性から
各色光はそれぞれ１００　［Ｔ１１程度の広帯域の特性
を持ち、第４図の点線で示した色再現性しか持たない。

つまり色純度が低く、白っぽい色光となるのである。

次に、この発光ピークを持つ各色光は、反射ミラー７に
より、それぞれ光路を曲げ、赤色光は赤色変調液晶ライ
トバルブ８Ｒ５緑色光は緑色変調液晶ライトバルブ８Ｇ
、青色光は青色変調液晶ライトバルブ８Ｂにそれぞれ入
射する。

各色相の液晶ライトバルブには、各色相の信号電圧が印
加され、電圧の大きさによって各色ごとに画像を形成す
る。この液晶ライトバルブは、入射光の透過率の制御を
行なうシャッターの機能を果たすため、アクティブマト
リクス液晶パネルや時分割駆動液晶パネルのみならす、
信号電圧に応じ透過率を可変できる液晶パネルであれは
よい。

さらには、機械式、電磁式等により透過率の制御可能な
バルブで置き換えることも可能である。

各色相の液晶ライトバルブで変調された各色光は、ダイ
クロイックプリズム９に入射する。ダイクロイックプリ
ズム９は、赤色反射面１０と青色反射面１２が互いに直
交するように構成されている。これは、直角プリズムの
直角を挾んだ２つの面にそれぞれの特性を持った誘電体
多層膜を真空蒸着したものを、直角部分を中心にして４
個貼り合わせたものである。赤色反射面１０は、おおむ
ね５９０［イｍ１以上の波長成分を反射し、青色反射面
１１は、おおむね５００［。ｍｌ以下の波長成分を反射
するため、緑色光（おおむね５００　［＋１゜］から５
９０〔９ｏ］の波長成分）は透過する。

タイクロイックプリズム９で合成された画像は、投写レ
ンズ１２により拡大投写される。投写レンズ１２はＦ値
の小さなレンズを用いることで明るい画像表示が可能と
なる。

スクリーン上に表示される画像は、ＣＲ’Ｆ等に代表さ
れる並置加法混色と異なり、本来の加法混色によって色
表現が行なわれるため、非常に彩度の高いカラー画像表
示が行なわれる。

さらには、赤色、緑色、青色の各色光はそれぞれ発光ピ
ークを持つ色純度の高い色光であるため、スクリーン上
に表示される画像は、色純度が高く色再現性の優れたも
のとなる。

また本発明は、三波長領域発光型メタルハライドランプ
に限るものではなく、三波長領域に鋭い発光ピークを持
つ放電灯全てについて有効である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれは、光の三原色への色
分離を行なうダイクロイックミラー系の特性たけに色純
度、色再現性が依存することなく投写光源の狭帯域発光
特性により、従来表現できなかった表色が可能となると
いう効果を有する。

また本発明は、投写型カラー表示装置の分野において、
優れた色再現性、色純度を得られる点で特に有効である
。

加えて、投写光源としては、赤・緑・青の波長領域に発
光ピークを有するものであれば本発明は有効であり、前
記実施例以外の投写光源であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の投写型カラー表示装置の一実施例を
示す構成図である。 第２図は、三波長域発光型メタルハライドランプの発光
スペクトルの一例を示す特性図である。 ■は任意スケールの強度である。 第３図は、青色反射ダイクロイックミラー及び緑色反射
ダイクロイックミラーの分光特性図で、実線が青色反射
ダイクロイックミラーの特性で、点線が緑色反射ダイク
ロイックミラーの特性である。 第４図は、Ｃ，１，Ｅ、の色度図で、実線か本発明の三
波長域発光型メタルハライドランプによ一　　８　− る表色範囲を示し、点線がキセノンランプによる表色範
囲である。 １・・・投写光源 ５・・・青色反射ダイクロイックミラー６・・・緑色反
射ダイクロイックミラー８Ｒ・・赤色変調液晶ライトバ
ルブ ８Ｇ・・緑色変調液晶ライ１〜バルブ ８Ｂ・・青色変調液晶ライトバルブ ９・・・タイクロイックプリズム １０・・・赤色反射面 １１・・・青色反射面 １２・・・投写レンズ 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 ＠＠新Ｔ −一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　画像形成のための三枚の液晶ライトバルブと、光の三
   原色への色分離を行なうダイクロイックミラー系と、カ
   ラー画像合成のためのダイクロイックプリズムと、投写
   光源及び投写レンズからなる投写型カラー表示装置にお
   いて、前記投写光源は、赤・緑・青の波長領域に発光ピ
   ークを有するメタルハライドランプ等の放電灯を用いた
   ことを特徴とする投写型カラー表示装置。