JPH03132746A - Projection type liquid crystal display device - Google Patents
Projection type liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
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う投写型液晶表示装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a projection type liquid crystal display device that uses a plurality of liquid crystal light valves for image formation and displays images by projecting the images.
[従来の技術]
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
緑色光を入射角45度の反射で、残りの赤色光を透過で
三原色を取り出し、変調・合成・投写して画像表示を行
っていた。[Prior Art] Conventionally, a projection type liquid crystal display device using a plurality of liquid crystal light valves uses a combination of two dichroic mirrors to separate the white light from the projection light source into three primary colors, and separates blue light and green light. was reflected at an incident angle of 45 degrees, and the remaining red light was transmitted to extract the three primary colors, which were then modulated, combined, and projected to display an image.
[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。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。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional technology, the projection light source does not become an ideal point light source, and even if the light is focused, it tends to diffuse, and when the light enters the dichroic mirror, it cannot be accurately detected. Since it is not incident at 45 degrees,
Due to the angular dependence of dichroic mirrors, color unevenness occurs in both reflection and transmission depending on the incident angle. The problem is that the uneven colored light is modulated by a liquid crystal light valve and synthesized by a dichroic prism, and the uneven color is displayed as is on the screen.
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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to provide a projection type liquid crystal display device that displays high-quality images without color unevenness on a screen.
[課題を解決するための手段]
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、前記ダイクロイックミラー
系は波長選択特性が異なるダイクロイックミラーを組み
合わせたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The projection type liquid crystal display device of the present invention includes three liquid crystal light valves for image formation, a dichroic mirror system for separating light into three primary colors, and a color image composition. A projection type liquid crystal display device comprising a dichroic prism, a light source, and a projection lens, characterized in that the dichroic mirror system is a combination of dichroic mirrors having different wavelength selection characteristics.
[作用]
拡散傾向のある光源からの光を入射角の大きな部分と入
射角の小さな部分で波長選択特性の異なるダイクロイッ
クミラーを用い、反射光及び出射光の波長特性を揃えて
やることで色ムラの無い色光を液晶ライトバルブに入射
させることが可能となる。[Operation] By using a dichroic mirror that has different wavelength selection characteristics for the large incident angle part and the small incident angle part of light from a light source that tends to diffuse, the wavelength characteristics of reflected light and emitted light are made to be the same, thereby eliminating color unevenness. This makes it possible to allow color-free light to enter the liquid crystal light valve.
[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。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の投写型液晶表示装置の平面図である
。FIG. 1 is a plan view of a projection type liquid crystal display device of the present invention.
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ー系に入射
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。White light emitted from a light source 1 such as a halogen lamp, a xenon lamp, or a metal halide lamp is collected by a parabolic reflector 2, enters a heat ray cut filter 3, becomes only visible light, and enters a dichroic mirror system. Here, a combination of an elliptical mirror or a spherical mirror and a condensing lens may be used as the condensing means. However, since the light source 1 is not a point light source, the light is not completely parallel, and the intensity of the light in the direction of diffusion is high.
こうして、集光された光は色分離のダイクロイックミラ
ー系に入射する。色分離のダイクロイックミラー系は、
青色反射ダイクロイックミラー4、緑色反射ダイクロイ
ックミラー5及び反射ミラー6から構成されている。青
色反射ダイクロイックミラー4は青色反射ダイクロイッ
クミラー4A及び青色反射ダイクロイックミラー4Bの
2種類からなり、緑色反射ダイクロイックミラー5は緑
色反射ダイクロイックミラー5A及び緑色反射ダイクロ
イックミラー5Bの2種類からなる。In this way, the focused light enters a dichroic mirror system for color separation. The dichroic mirror system for color separation is
It is composed of a blue reflective dichroic mirror 4, a green reflective dichroic mirror 5, and a reflective mirror 6. The blue reflective dichroic mirror 4 consists of two types, a blue reflective dichroic mirror 4A and a blue reflective dichroic mirror 4B, and the green reflective dichroic mirror 5 consists of two types, a green reflective dichroic mirror 5A and a green reflective dichroic mirror 5B.
第2図(a)は青色反射ダイクロイックミラー4の波長
特性図で、実線は青色反射ダイクロイックミラー4A、
点線は青色反射ダイクロイックミラー4BのS偏光の特
性である。第2図(b)は緑色反射ダイクロイックミラ
ー5の波長特性図で、実線は緑色反射ダイクロイックミ
ラー5A、点線は緑色反射ダイクロイックミラー5Bの
P偏光の特性である。それぞれ横軸に波長、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。FIG. 2(a) is a wavelength characteristic diagram of the blue reflective dichroic mirror 4, where the solid lines indicate the blue reflective dichroic mirror 4A,
The dotted line is the characteristic of S-polarized light of the blue reflective dichroic mirror 4B. FIG. 2(b) is a wavelength characteristic diagram of the green reflective dichroic mirror 5, where the solid line is the characteristic of the P polarized light of the green reflective dichroic mirror 5A, and the dotted line is the characteristic of the P polarized light of the green reflective dichroic mirror 5B. In each case, the horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the transmittance, and the incident angle is 45 degrees. Hereinafter, when the wavelength is expressed numerically, it is assumed that the transmittance is 50%.
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
の光路Aと光路Bでは、光路Aでの入射角は45度より
小さくなり光路Bでの入射角は45度より大きくなる。In this color separation, as mentioned above, the light from light source 1 is not parallel light but has a tendency to diffuse, so between optical path A and optical path B in the optical path diagram of Fig. As a result, the angle of incidence on optical path B becomes larger than 45 degrees.
第3図(a)は一般的な青色反射ダイクロイックミラー
(500[nm1)の角度依存性を表す特性図で、第3
図(b)は−般的な緑色反射ダイクロイックミラー(5
90[nIfi])の角度依存性を表す特性図である。Figure 3(a) is a characteristic diagram showing the angle dependence of a general blue reflective dichroic mirror (500 [nm1).
Figure (b) shows a general green reflective dichroic mirror (5
90 [nIfi]). FIG.
この図かられかるように入射角度が変わると波長選択特
性が変わる。反射光は入射角度が大きくなると短波長側
にシフトし、入射角度がホさくなると長波長側にシフト
する。透過光は反射光に対応し、それぞれシフトする。As can be seen from this figure, when the incident angle changes, the wavelength selection characteristics change. When the angle of incidence increases, the reflected light shifts to the short wavelength side, and when the angle of incidence decreases, it shifts to the long wavelength side. The transmitted light corresponds to the reflected light and is shifted respectively.
つまり緑色光に関して言えば、光路A側では黄色っぽい
緑色光が緑色変調液晶ライトバルブ7Gに入射し、光路
B側では青緑色っぽい緑色光が入射することになる。In other words, regarding green light, yellowish green light is incident on the green modulation liquid crystal light valve 7G on the optical path A side, and bluish greenish light is incident on the optical path B side.
本発明においては、光源1から角度を持って出射する光
束と、ダイクロイックミラーの角度依存性を考慮した、
光路A側と光路B側で波長特性をシフトした2種類のダ
イクロイックミラーを用いている。 (第2図(a)及
び第2図(b)参照)そのため、光路A側及び光路B側
での反射光及び透過光の波長特性がほぼ等しくなる。In the present invention, the light flux emitted from the light source 1 at an angle and the angle dependence of the dichroic mirror are taken into consideration.
Two types of dichroic mirrors with shifted wavelength characteristics are used on the optical path A side and the optical path B side. (See FIGS. 2(a) and 2(b)) Therefore, the wavelength characteristics of the reflected light and the transmitted light on the optical path A side and the optical path B side are approximately equal.
本実施例では、拡散角度が±5度とした場合で、青色反
射ダイクロイックミラー4Aは505 [nml、青色
反射ダイクロイックミラー4Bは495 [nmlとし
、緑色反射ダイクロイックミラー5Aは588 [nm
l、緑色反射ダイクロイックミラー5Bは569 [n
mlの組合せで、スクリーン上の色ムラが最小となった
。またスクリーン上に表示される三原色の色度は、組み
合わせた2種類のダイクロイックミラーの波長特性のほ
ぼ平均値で決まる。青色光は概ね500 [nml以下
の波長領域、緑色光は概ね510 [no+Jから58
0 [n@Jの波長領域、赤色光は概ね590 [nm
1以上の波長領域となる。なお光源1より出射される光
の拡散角度はランプとりフレフタ−により異なり、装置
から士装置で、光源1に対応して2種類のダイクロイッ
クミラーを組み合わせて用いることで、色ムラをなくす
ことが可能である。In this example, when the diffusion angle is ±5 degrees, the blue reflective dichroic mirror 4A has a density of 505 [nml, the blue reflective dichroic mirror 4B has a density of 495 [nml], and the green reflective dichroic mirror 5A has a density of 588 [nml].
l, green reflective dichroic mirror 5B is 569 [n
ml combination, the color unevenness on the screen was minimized. Furthermore, the chromaticity of the three primary colors displayed on the screen is determined by approximately the average value of the wavelength characteristics of the two types of dichroic mirrors combined. Blue light is approximately 500 [nml or less wavelength region, green light is approximately 510 [no+J to 58]
0 [n@J wavelength range, red light is approximately 590 [nm
1 or more wavelength regions. Note that the diffusion angle of the light emitted from light source 1 differs depending on the lamp handle, and by using a combination of two types of dichroic mirrors corresponding to light source 1 from one device to another, it is possible to eliminate color unevenness. It is.
こうして色ムラの無い色光が各色の変調液晶ライトバル
ブに入射することになる。色分離された各色光は、反射
ミラー6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7 R。In this way, color light without color unevenness is incident on the modulation liquid crystal light valve of each color. The separated color lights each change their direction by a reflecting mirror 6, and are sent to a liquid crystal light valve 7R for modulating each color.
7G、7Bに入射する。Injects into 7G and 7B.
各色変調用の液晶ライトパルプ7R,7G、 7B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。ここで液晶ライトパルプ7R
,7G、7B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。The liquid crystal light pulps 7R, 7G, and 7B for modulating each color use an active matrix liquid crystal panel, apply a signal voltage for each color, and control the transmittance for each color depending on the magnitude of the voltage to form an image. Here LCD Light Pulp 7R
, 7G, and 7B perform the function of a shutter that controls the transmittance of incident light, so they can be used not only as an active matrix liquid crystal panel or a time-division drive liquid crystal panel, but also as long as they are liquid crystal panels whose transmittance is varied by a signal voltage. . Furthermore, it is also possible to replace it with a valve whose transmittance can be controlled mechanically, electromagnetically, or the like.
液晶ライトパルプ7R,7G、7Bはノーマリ−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7Bと
赤色変調液晶ライトバルブ7R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7Gは
P偏光(図面に対して垂直方向)に対応している。これ
は、色分離のグイクロイックミラー系の波長分離特性と
、色合成のグイクロイックプリズム80波長合成特性を
重ねることなく、色光の減衰を最小限とし、明るい画像
表示を行うためである。Since the liquid crystal light pulps 7R, 7G, and 7B are in a normally black mode (transmits when a voltage is applied), polarizing elements (not shown) with the same polarization axis are used on the light input and output sides. ing. The blue modulation liquid crystal light valve 7B and the red modulation liquid crystal light valve 7R correspond to S-polarized light (direction parallel to the drawing), and the green modulation liquid crystal light valve 7G corresponds to P-polarization (direction perpendicular to the drawing). . This is to minimize the attenuation of colored light and display a bright image without overlapping the wavelength separation characteristics of the guichroic mirror system for color separation and the 80 wavelength synthesis characteristics of the guichroic prism for color synthesis.
液晶ライトパルプ7R,7G、7Bにより変調された各
色光は、ダイクロイックプリズム8に入射し、合成され
、投写レンズ11によりスクリーンに拡大投写し、カラ
ー画像表示を行う。The colored lights modulated by the liquid crystal light pulps 7R, 7G, and 7B enter the dichroic prism 8, are combined, and are enlarged and projected onto a screen by the projection lens 11 to display a color image.
ダイクロイックプリズム8は、赤色反射面9と青色反射
面10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。The dichroic prism 8 is configured such that the red reflective surface 9 and the blue reflective surface 10 are orthogonal to each other. This is a rectangular prism with dielectric multilayer films deposited on both sides of the right angle, and four films are pasted together around the right angle.
赤色反射面9の分光特性は、S偏光成分のうち青色の波
長領域を透過し、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1
0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)。The spectral characteristics of the red reflective surface 9 are such that it transmits the blue wavelength region of the S-polarized light component, reflects the red wavelength region, and transmits the blue-green wavelength region of the P-polarized light component (the solid line in FIG. S
The dashed line is the P polarization characteristic). Blue reflective surface 1
The spectral characteristics of 0 transmit the red wavelength region of the S-polarized light component, reflect the blue wavelength region, and transmit the yellow wavelength region of the P-polarized light component (the dashed line in Figure 4 indicates the S-polarized light characteristic The two-dot chain line is the P polarization characteristic).
投写レンズ11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。The projection lens 11 can display a bright image by using a lens with a small F value.
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、また偏光特性がS偏光、P偏光のどちらであって
も、本発明を用いれば色ムラの無い画像表示が可能であ
るのは言うまでもない。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ダイクロイックミラーによる色
合成方式においても、本発明は有効である。Even if the order of color separation is changed, the mode of the liquid crystal panel is changed, or the polarization characteristics are S-polarized or P-polarized, the present invention enables image display without color unevenness. Needless to say. Furthermore, the present invention is also effective in color synthesis systems using dichroic mirrors in addition to dichroic prisms.
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、入射角に応じて波長
選択特性を変えた2種類のダイクロイックミラーを組み
合わせて色分離を行うことにより、色ムラの無い色光を
各色変調液晶ライトバルブに入射することが可能となり
、スクリーン上で色ムラの無い高画質の画像表示が行え
るといった効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by performing color separation by combining two types of dichroic mirrors with different wavelength selection characteristics depending on the incident angle, color light without color unevenness can be modulated for each color. This allows the light to enter the liquid crystal light valve, which has the effect of allowing high-quality image display without color unevenness on the screen.
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図はダ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。
1・・・光源
4・・・青色反射ダイクロイックミラー4A・・青色反
射ダイクロイックミラーA第1FIII
4 B ・
5 ・
A
B
R
G
B
8 ・
11 ・
青色反射ダイクロイックミラーB
緑色反射ダイクロイックミラー
緑色反射ダイクロイックミラーA
緑色反射ダイクロイックミラーB
赤色変調液晶ライトバルブ
緑色変調液晶ライトバルブ
青色変調液晶ライトバルブ
ダイクロイックプリズム
投写レンズ
以上FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a projection type liquid crystal display device of the present invention. FIG. 2(a) is a wavelength characteristic diagram of a blue reflective dichroic mirror, and FIG. 2(b) is a wavelength characteristic diagram of a green reflective dichroic mirror. FIG. 3(a) is a characteristic diagram showing the angular dependence of the blue reflecting dichroic mirror, and FIG. 3(b) is a characteristic diagram showing the angular dependence of the green reflecting dichroic mirror. FIG. 4 is a wavelength characteristic diagram of the red reflecting surface and the blue reflecting surface of the dichroic prism. 1... Light source 4... Blue reflective dichroic mirror 4A... Blue reflective dichroic mirror A 1st FIII 4 B ・ 5 ・ A B R G B 8 ・ 11 ・ Blue reflective dichroic mirror B Green reflective dichroic mirror Green reflective dichroic mirror A Green reflective dichroic mirror B Red modulation liquid crystal light valve Green modulation liquid crystal light valve Blue modulation liquid crystal light valve Dichroic prism projection lens or higher
Claims (1)
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、前記
ダイクロイックミラー系は波長選択特性が異なるダイク
ロイックミラーを組み合わせたことを特徴とする投写型
液晶表示装置。In a projection type liquid crystal display device consisting of three liquid crystal light valves for image formation, a dichroic mirror system for separating light into three primary colors, a dichroic prism for color image synthesis, a light source and a projection lens, A projection type liquid crystal display device, wherein the dichroic mirror system is a combination of dichroic mirrors having different wavelength selection characteristics.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1271973A JPH03132746A (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Projection type liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1271973A JPH03132746A (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Projection type liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03132746A true JPH03132746A (en) | 1991-06-06 |
Family
ID=17507384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1271973A Pending JPH03132746A (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Projection type liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03132746A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111988588A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 上海汽车集团股份有限公司 | Image processing method and system |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1271973A patent/JPH03132746A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111988588A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 上海汽车集团股份有限公司 | Image processing method and system |
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