JPH03103842A - 投写型液晶表示装置 - 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１ 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う投写型液晶表示装置に関
する。

［従来の技術１ 従来、複数枚の液晶ライトバルブを用いた投写型液晶表
示装置は、投写光源の白色光の三原色への色分離に２枚
のダイクロイックミラーを組み合わせて用い、青色光と
緑色光を反射で、残りの赤色光を透過で三原色を取り出
し、かつ青色光と赤色光はＳ偏光成分、緑色光はＰ偏光
成分を使用するものがあった。

［発明が解決しようとする課題　　　　　］しかし、前
述の従来技術では、投写光源は理想的な点光源にはなら
ず、集光しても拡散傾向となり、ダイクロイックミラー
へ光が入射するときに正確に４５度で入射しないので、
ダイクロイックミラーの角度依存性から入射角度に応じ
て、反射・透過共に色ムラが生じる。特にＰ偏光成分は
角度依存性が高く、また緑色光は人間の視感度の一番高
い波長領域（人間の目が最も感度の高い波長領域）のた
め特に色ムラを感じてしまう。その色ムラのある色光が
液晶ライトバルブで変調されダイクロイックプリズムで
合成され、スクリーン上では色ムラがそのまま表示され
てしまうといった問題点を有する。

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スクリーン上において色ムラの無
い高画質な画像表示を行う投写型液晶表示装置を提供す
るところにある。

【課題を解決するための手段１ 本発明の投写型液晶表示装置は、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うグ
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、光源及び投写レンズからなる投
写型液晶表示装置において、緑色光の光路内に、狭帯域
のグリーンフィルターを設けたことを特徴とする。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は、本発明の投写型液晶表示装置の平面図である
。

ハロゲンランプ，キセノンランプ，メタルハライドラン
プ等の光源１より出射される白色光は、パラボラリフレ
クタ−２により集光され、熱線カットフィルター３に入
射し、可視光のみとなりダイクロイックミラ一系に入射
する。ここで集光手段として楕円ミラーや球面ミラーと
集光レンズとの組合せを用いて集光してもよい。しかし
ここで光源１は点光源ではないので完全な平行光とはな
らず、拡散方向の光の強度が大きい。

こうして、集光された光は色分離のダイクロイックミラ
一系に入射する。色分離のダイクロイツクミラ一系は、
青色反射グイクロイックミラ−４、緑色反射ダイクロイ
ックミラ−５及び反射ミラー６から構成されている。第
２図（ａ）は青色反射ダイクロイックミラ−４の波長特
性図で、第２図（ｂ）は緑色反射ダイクロイックミラ−
５の波長特性図である。それぞれ実線はＳ偏光成分で、
点線はＰ偏光成分である。横軸に波長、縦軸に透過率を
とってあり、入射角は４５度の特性である。

以後波長を数値で表す場合は、透過率５０％の数値とす
る。

まず青色反射ダイクロイックミラ−４は青色光（概ね５
　０　０　［ｎｍ］以下のＳ偏光成分の波長領域及び４
　８　０　［ｎｍｌ以下のＰ偏光成分の波長領域）を反
射し、残りの黄色光を透過する。次に緑色反射グイクロ
イックミラ−５は緑色光（概ね５　０　０　［ｎｍｌか
ら５　９　０　［ｎｍ］のＳ偏光成分の波長領域及び５
１０　［ｎｍｌから５　８　０　（ｎｍｌのＰ偏光成分
の波長領域）を反射し、残りの赤色光（概ね５　９　０
　［ｎｍｌ以上のＳ偏光成分の波長領域及び５　８　０
　（ｎｍｌ以上のＰ偏光成分の波長領域）を透過する。

この色分離において、前述したように光源１からの光は
平行光でなく拡散傾向の特性であるため、第１図の光路
図のＡとＢでは、Ａでの入射角は４５度より小さくなり
Ｂでの入射角は４５度より大きくなる。第３図（ａ）は
青色反射ダイクロイックミラ−４の角度依存性を表す特
性図で、第３図（ｂ）は緑色反射グイクロイックミラ−
５の角度依存性を表す特性図である。それぞれ実線がＳ
偏光特性、点線がＰ偏光特性である。この図からわかる
ように入射角度が変わると波長選択特性が変わり、かつ
その変化はＰ偏光成分の方が大きい。

反射光は入射角度が大きくなると短波長側にシフトし、
入射角度が小さくなると長波長側にシフトする。つまり
緑の色光に関して、光路Ａ側では黄色っぽい緑色光が液
晶ライトバルブに入射し、光路Ｂ側では青緑色っぽい緑
色光が入射する。

本発明では緑色変調液晶ライトバルブ８Ｇの手前にグリ
ーンフィルター６を設けているため、光路Ａ及び光路Ｂ
において同一の波長領域に変換され、緑色変調液晶ライ
トバルブ８Ｇに緑色光が入射する。また緑色変調液晶ラ
イトバルブ８Ｇとダイクロイックプリズムの間にグリー
ンフィルター６が設置されても効果は同様である。

グリーンフィルター６は、顔料や染料を含有したガラス
フィルターで、波長に対する角度依存性はない。また角
度依存性の無いフィルターであればフィルム状のものや
その他であっても構わない。

さらには、ダイクロイックフィルターであっても入射角
がＯ度となり、角度依存性が小さくなるので使用も可能
である。波長選択特性は５　１　Ｄ　［ｎｍｌから５　
６　０　［ｎｍｌを透過するフィルターであればＮＴＳ
ＣＯ色度にほぼ等しくなるように色度を設定することが
できる。

色分離された各色光は、反射ミラー７によりそれぞれ方
向を変えそれぞれ各色変調用の液晶ライトバルブ８Ｒ，
８Ｇ，８Ｂに入射する。

各色変調用の液晶ライトバルブ８Ｒ，　　８Ｇ，　　８
Ｂはアクティブマトリクス液晶パネルを用い、各色用の
信号電圧を印加し、電圧の大きさによって各色ごとに透
過率を制御し画像を形成する。ここで液晶ライトバルブ
８Ｒ．８Ｇ，８Ｂは、入射光の透過率の制御を行うシャ
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ず、信号電圧に
より透過率を可変する液晶パネルであればよい。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。

液晶ライトバルブ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂはノーマリー黒のモ
ード（電圧を印加すると透過する）であるので、光の入
射側と出射側では同一の偏光軸を持った偏光素子（図示
せず）を用いている。青色変調液晶ライトバルブ８Ｂと
赤色変調液晶ライトバルブ８ＲはＳ偏光（図面に対して
平行方向）に対応し、緑色変調液晶ライトバルブ８Ｇは
Ｐ偏光（図面に対して垂直方向）に対応している。

液晶ライトバルブ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにより変調された各
色光は、ダイクロイックプリズム９に入射し、合威され
、投写レンズ１２によりスクリーンに拡大投写し、カラ
ー画像表示を行う。

グイクロイックプｒノズム９は、赤色反射面１０と青色
反射面１１を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挟んだ両面に、誘電体多層膜
を蒸着したもので、直角部分を中心にして４個張り合わ
せたものである。

赤色反射面１０の分光特性は、Ｓ偏光成分のうち青色の
波長領域を透週し、赤色の波長領域を反射し、かつＰ偏
光成分の青緑色の波長領域を透過する（第４図の実線が
Ｓ偏光特性で、破線がＰ偏光特性である）。青色反射面
１１の分光特性は、Ｓ偏光成分のうち赤色の波長領域を
透過し、青色の波長領域を反射し、かつＰ偏光成分の黄
色の波長領域を透過する（第４図の一点鎖線がＳ偏光特
性で、二点鎖線がＰ偏光特性である）。

投写レンズ１２は、Ｆ値の小さなレンズを用いることで
明るい画像表示が行える。

本実施例においては、ダイクロイツクミラーの角度依存
性が最も大きく、視感度の高いＰ偏光成分の緑色光につ
いてのみ着目し、グリーンフィルター６を挿入すること
によって緑色光の色ムラを無くし高画質化をはかつてい
るが、偏光成分によらずまた色にもよらずそれぞれの３
原色に対して、レッドフィルター　グリーンフィルター
　ブルーフィルターを挿入することにより、本発明の効
果が各色に対して生じ、さらに色ムラの無い高画質な画
像表示が行えることは言うまでもない。

また色分離の順番を変えても、液晶パネルのモードが変
わっても、さらには色合成においてダイクロイックプリ
ズムの他にグイクロイックミラーによる色合成において
も、本発明は有効である。

［発明の効果Ｊ 以上述べたように本発明によれば、緑色光の光路内に狭
帯域のグリーンフィルターを設けることにより、緑色変
調液晶ライトバルブに色ムラの無い緑色光を入射させる
ことができ、スクリーン上において色ムラの無い高画質
の画像を表示することができる。

さらには、フィルターを挿入し、原色の波長帯域を狭め
ることによって、色純度が上がり、色再現性が大きくな
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の投写型液晶表示装置の一実施例を示す
平面図である。 第２図（ａ）は青色反射ダイクロイックミラーの波長特
性図で、第２図（ｂ）は緑色反射ダイクロイックミラー
の波長特性図である。 第３図（ａ）は青色反射ダイクロイックミラーの角度依
存性を示す特性図で、第３図（ｂ）は緑色反射ダイクロ
イックミラーの角度依存性を示す特性図である。 第４図はグイクロイックプリズムの赤反射面及び青反射
面の波長特性図である。 １１・・青色反射面 １２・・投写レンズ 以上

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、光源及び
   投写レンズからなる投写型液晶表示装置において、緑色
   光の光路内に、狭帯域のグリーンフィルターを設けたこ
   とを特徴とする投写型液晶表示装置。