JPH04131815A - 投写型表示装置 - Google Patents
投写型表示装置Info
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- JPH04131815A JPH04131815A JP2253251A JP25325190A JPH04131815A JP H04131815 A JPH04131815 A JP H04131815A JP 2253251 A JP2253251 A JP 2253251A JP 25325190 A JP25325190 A JP 25325190A JP H04131815 A JPH04131815 A JP H04131815A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3158—Modulator illumination systems for controlling the spectrum
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
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。
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
本発明はライトバルブ上に形成される画像を照明光で照
射し、投写レンズによりスクリーン上に投写する投写型
表示装置に関する。
射し、投写レンズによりスクリーン上に投写する投写型
表示装置に関する。
従来の技術
大画面の画像を得るために、映像信号に応じた光学像を
形成する小型のライトバルブに、光源からの光を照射し
、投写レンズによりその光学像をスクリーン上に投写拡
大する方法が知られている。
形成する小型のライトバルブに、光源からの光を照射し
、投写レンズによりその光学像をスクリーン上に投写拡
大する方法が知られている。
近年ライトバルブに液晶パネルを用いた投写型表示装置
が注目されている。従来の投写型表示装置（たとえば、
テレビジョン学会技術報告資料ＣＥ′８９−１７、ｐｐ
５５〜６０）は、ランプと、ランプからの放射光を集光
する集光光学系と、３枚のダイクロイックミラーから構
成される色分離光学系と、３枚のフィールドレンズと、
３枚のアクティブマトリックス方式の液晶パネルと、３
本の投写レンズと、スクリーンから構成されている。
が注目されている。従来の投写型表示装置（たとえば、
テレビジョン学会技術報告資料ＣＥ′８９−１７、ｐｐ
５５〜６０）は、ランプと、ランプからの放射光を集光
する集光光学系と、３枚のダイクロイックミラーから構
成される色分離光学系と、３枚のフィールドレンズと、
３枚のアクティブマトリックス方式の液晶パネルと、３
本の投写レンズと、スクリーンから構成されている。
３本の投写レンズを用いるために、色合成光学手段が不
要となり、投写レンズの広角化が容易となる。したがっ
て、コンパクトな投写型表示装置が構成できるという特
徴を有している。
要となり、投写レンズの広角化が容易となる。したがっ
て、コンパクトな投写型表示装置が構成できるという特
徴を有している。
発明が解決しようとする課題
光源からの光は自然光であるが、液晶パネルは偏光板に
より直線偏光化して利用する。液晶パネルの液晶セル壁
面の液晶分子配向方向とダイクロイックミラーのｐ偏光
方向とのなす角度が略４５度の場合には、ダイクロイン
クミラーのｐ偏光成分とＳ偏光成分の平均値成分の色光
が利用される。
より直線偏光化して利用する。液晶パネルの液晶セル壁
面の液晶分子配向方向とダイクロイックミラーのｐ偏光
方向とのなす角度が略４５度の場合には、ダイクロイン
クミラーのｐ偏光成分とＳ偏光成分の平均値成分の色光
が利用される。
ダイクロイックミラーの分光透過率特性の透過率１０％
の波長と透過率９０％の波長の差を傾斜幅とすると、ｐ
偏光、Ｓ偏光成分の分光透過率特性の傾斜幅に比べて、
平均値成分の傾斜幅は大きくなる。この傾斜幅が大きい
と、ダイクロイックミラーの分光透過率特性の入射角依
存や膜厚不均一による投写画像の色むらが大きくなると
いう課題がある。また、ダイクロインクミラーの分光透
過率特性に微小なバラツキがある場合には、投写画像の
明るさと色度が変化するという１題を有する。
の波長と透過率９０％の波長の差を傾斜幅とすると、ｐ
偏光、Ｓ偏光成分の分光透過率特性の傾斜幅に比べて、
平均値成分の傾斜幅は大きくなる。この傾斜幅が大きい
と、ダイクロイックミラーの分光透過率特性の入射角依
存や膜厚不均一による投写画像の色むらが大きくなると
いう課題がある。また、ダイクロインクミラーの分光透
過率特性に微小なバラツキがある場合には、投写画像の
明るさと色度が変化するという１題を有する。
本発明は上記課題を解決し、投写画像の色むらがなく、
色再現範囲の調整が容易な投写型表示装置を提供するの
を目的とする。
色再現範囲の調整が容易な投写型表示装置を提供するの
を目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明の第１の投写型表示
装置は、光源と、前記光源からの白色光を青、緑、赤の
色成分の光に分離する色分離光学手段と、前記色分離光
学手段からの出射光を受け偏光方向の方位を変換する１
／２波長板と、前記１／２波長板からの出射光を受け映
像信号に応じた光学像が形成される３つのライトバルブ
と、前記ライトバルブからの出射光を受け前記光学像を
スクリーン上に投写する３本の投写レンズとを備えたも
のである。
装置は、光源と、前記光源からの白色光を青、緑、赤の
色成分の光に分離する色分離光学手段と、前記色分離光
学手段からの出射光を受け偏光方向の方位を変換する１
／２波長板と、前記１／２波長板からの出射光を受け映
像信号に応じた光学像が形成される３つのライトバルブ
と、前記ライトバルブからの出射光を受け前記光学像を
スクリーン上に投写する３本の投写レンズとを備えたも
のである。
本発明の第２の投写型表示装置は、光源と、前記光源か
らの白色光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離
光学手段と、前記色分離光学手段からの各色光が入射し
映像信号に応じた光学像が形成される３つのライトバル
ブと、前記ライトバルブから出射する青、緑、赤の色成
分の光を合成する色合成光学手段と、前記色合成手段か
らの出射光を受け前記光学像をスクリーン上に投写する
投写レンズと、偏光方向の方位を変換させる１／２波長
板とを備えたものである。
らの白色光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離
光学手段と、前記色分離光学手段からの各色光が入射し
映像信号に応じた光学像が形成される３つのライトバル
ブと、前記ライトバルブから出射する青、緑、赤の色成
分の光を合成する色合成光学手段と、前記色合成手段か
らの出射光を受け前記光学像をスクリーン上に投写する
投写レンズと、偏光方向の方位を変換させる１／２波長
板とを備えたものである。
本発明の第３の投写型表示装置は光源と、前記光源から
の白色光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離光
学手段と、前記色分離光学手段からの各色光が入射する
１／２波長板を備えたフィールドレンズと、前記フィー
ルドレンズからの出射光を受け映像信号に応じた光学像
が形成される３つのライトバルブと、前記光学像をスク
リーン上に投写する投写レンズと、前記フィールドレン
ズを回転する手段とを備え、前記フィールドレンズを回
転することにより投写画像の明るさ１色度を調整するよ
うに構成したものである。
の白色光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離光
学手段と、前記色分離光学手段からの各色光が入射する
１／２波長板を備えたフィールドレンズと、前記フィー
ルドレンズからの出射光を受け映像信号に応じた光学像
が形成される３つのライトバルブと、前記光学像をスク
リーン上に投写する投写レンズと、前記フィールドレン
ズを回転する手段とを備え、前記フィールドレンズを回
転することにより投写画像の明るさ１色度を調整するよ
うに構成したものである。
作用
本発明は上記した構成によって、１／２波長板により、
色分離光学系から出射するＰ偏光成分またはＳ偏光成分
の色光を液晶パネルが利用する偏光方向の方位に変換さ
せ、液晶パネルに入射する色光の分光分布の傾斜幅を小
さくする。したがって、ダイクロイックミラーの分光透
過率特性の入射角依存や膜厚不均一による投写画像の色
むらを低減できる。１／２波長板を回転させる手段を備
えることにより、液晶パネルが利用する色光の分光分布
特性を制御できるため、投写画像の明るさと色度の調整
が可能となる。さらに、Ｌ／２波長板を備えたフィール
ドレンズを備えるために、境界面での表面反射損失を低
減し、光学系の全透過率を向上させる。
色分離光学系から出射するＰ偏光成分またはＳ偏光成分
の色光を液晶パネルが利用する偏光方向の方位に変換さ
せ、液晶パネルに入射する色光の分光分布の傾斜幅を小
さくする。したがって、ダイクロイックミラーの分光透
過率特性の入射角依存や膜厚不均一による投写画像の色
むらを低減できる。１／２波長板を回転させる手段を備
えることにより、液晶パネルが利用する色光の分光分布
特性を制御できるため、投写画像の明るさと色度の調整
が可能となる。さらに、Ｌ／２波長板を備えたフィール
ドレンズを備えるために、境界面での表面反射損失を低
減し、光学系の全透過率を向上させる。
実施例
以下本発明の第１の実施例の投写型表示装置について図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の投写型表示装置の構成を示した
もので、ライトバルブとして液晶パネルを用いている。
もので、ライトバルブとして液晶パネルを用いている。
１はランプ、２は放物面鏡、３はランプｌと放物面鏡２
か１ら構成される光源、４は紫外線・赤外線カットフィ
ルタ、５，６．７はダイクロイックミラー、８はダイク
ロイックミラー５〜７から構成される色分離光学手段、
９Ｂ。
か１ら構成される光源、４は紫外線・赤外線カットフィ
ルタ、５，６．７はダイクロイックミラー、８はダイク
ロイックミラー５〜７から構成される色分離光学手段、
９Ｂ。
９Ｇ ９Ｒはフィールドレンズ、１０．１１１２は１
／２波長板、１３．１５は偏光板、１４は各絵素毎にス
イッチング素子を備える液晶セル、１６Ｂ ’１６Ｇ
、１６Ｒは液晶セル１４と偏光板１１３．１５から構成
される液晶パネル、１７Ｂ１７Ｇ、１７Ｒは投写レンズ
、１８はスクリーンである。
／２波長板、１３．１５は偏光板、１４は各絵素毎にス
イッチング素子を備える液晶セル、１６Ｂ ’１６Ｇ
、１６Ｒは液晶セル１４と偏光板１１３．１５から構成
される液晶パネル、１７Ｂ１７Ｇ、１７Ｒは投写レンズ
、１８はスクリーンである。
以上のような構成要素よりなり、つぎにその相互の関連
と動作について説明する。
と動作について説明する。
メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ等のランプ１から放射される光は放物面鏡２により、
略平行光に変換される。光源３からの略平行光は、紫外
線・赤外線カットフィルタ４により、前面に紫外線・赤
外線が透過しないようにした後、色分離光学手段８に入
射する０色分離光学手段８は、青反射のダイクロイ、ク
ミラー５、緑反射のダイクロイックミラー６、赤反射の
グイクロインクミラー７によって光源からの白色光を青
、緑、赤の色光に分離する。色分離光学手段８によって
分離された青、緑、赤の各色光は、フィールドレンズ９
Ｂ、９Ｇ、９−Ｒに入射スる。
プ等のランプ１から放射される光は放物面鏡２により、
略平行光に変換される。光源３からの略平行光は、紫外
線・赤外線カットフィルタ４により、前面に紫外線・赤
外線が透過しないようにした後、色分離光学手段８に入
射する０色分離光学手段８は、青反射のダイクロイ、ク
ミラー５、緑反射のダイクロイックミラー６、赤反射の
グイクロインクミラー７によって光源からの白色光を青
、緑、赤の色光に分離する。色分離光学手段８によって
分離された青、緑、赤の各色光は、フィールドレンズ９
Ｂ、９Ｇ、９−Ｒに入射スる。
フィールドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒは液晶パネル１６Ｂ
１６Ｇ １６Ｒの周辺部を透過する光を投写レン
ズ１７Ｂ、１７Ｇ、１”ｌＲに入射させるためのもので
、平面側を液晶パネル１６Ｂ。
１６Ｇ １６Ｒの周辺部を透過する光を投写レン
ズ１７Ｂ、１７Ｇ、１”ｌＲに入射させるためのもので
、平面側を液晶パネル１６Ｂ。
１６Ｇ、１６Ｒに同けた平凸レンズである。フィールド
レンズからの出射光は１／２波長板１０゜１１１２に入
射する。
レンズからの出射光は１／２波長板１０゜１１１２に入
射する。
１／２波長板は、一般に円偏光、楕円偏光の逆転、直線
偏光の方位変換などに利用される。１／２波長板１０．
１１．１２は液晶パネルが利用する直線偏光の色光の分
光分布を制御するよう配置される。１／２波長板には無
機光学単結晶波長板、延伸樹脂フィルム波長板、薄膜波
長板などがある。
偏光の方位変換などに利用される。１／２波長板１０．
１１．１２は液晶パネルが利用する直線偏光の色光の分
光分布を制御するよう配置される。１／２波長板には無
機光学単結晶波長板、延伸樹脂フィルム波長板、薄膜波
長板などがある。
波長板の二つの固有偏光の方向を中性軸とする。
３枚の１／２波長板１０，１１．１２の波長設定は入射
する色光の波長に応じて、投写画像の青。
する色光の波長に応じて、投写画像の青。
緑、赤の色度の主波長で設定するのが望ましいが、コス
ト低下を図るために、３枚とも５５０ｎｍ付近で波長設
定を行なった１／２波長板を用いてもよい。無機光学単
結晶波長板は製作コストが高いため、安価な延伸樹脂フ
ィルムで構成された波長板が実用的である。延伸樹脂フ
ィルムの１／２波長板には片面に粘着剤が塗布され、平
板ガラスに貼付される。平板ガラスに回転機構を設ける
ことにより、１／２波長板の中性軸を回転させる。
ト低下を図るために、３枚とも５５０ｎｍ付近で波長設
定を行なった１／２波長板を用いてもよい。無機光学単
結晶波長板は製作コストが高いため、安価な延伸樹脂フ
ィルムで構成された波長板が実用的である。延伸樹脂フ
ィルムの１／２波長板には片面に粘着剤が塗布され、平
板ガラスに貼付される。平板ガラスに回転機構を設ける
ことにより、１／２波長板の中性軸を回転させる。
１／２波長板１０．１１．１２には強力な光が入射する
ため、熱により樹脂フィルムの劣化が問題となるため冷
却に注意する必要がある。しかしながら、冷却の手段を
設けない場合には耐熱性の高い薄膜波長板を用いてもよ
い、薄膜波長板は斜方蒸着した薄膜が膜面に垂直に入射
する光線に対して複屈折を生しることを利用したもので
ある。斜方蒸着膜は膜厚、すなわち蒸着時間によって任
意にリタデーションの設定ができる。また、他の光学多
層膜と同様な成膜であるため大面積化も容易である。
ため、熱により樹脂フィルムの劣化が問題となるため冷
却に注意する必要がある。しかしながら、冷却の手段を
設けない場合には耐熱性の高い薄膜波長板を用いてもよ
い、薄膜波長板は斜方蒸着した薄膜が膜面に垂直に入射
する光線に対して複屈折を生しることを利用したもので
ある。斜方蒸着膜は膜厚、すなわち蒸着時間によって任
意にリタデーションの設定ができる。また、他の光学多
層膜と同様な成膜であるため大面積化も容易である。
１／２波長板１０．１１．１２から出射した光は、同一
平面上に配置した透過型の３つの液晶）＜ネル１６Ｂ、
１６Ｇ、１６Ｒに入射する。液晶ノ々ネル１６Ｂ、１６
Ｇ、１６Ｒはツイストネマチ・ツクモードの液晶セル１
４の両側に偏光板１３１５を平行ニコルに配置して構成
される。液晶／＜ネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒはアクテ
ィブマトリックス方式であって、映像信号に応じて透過
率の変化として光学像が形成される。液晶パネル１６Ｂ
、１６Ｇ、１６Ｒで形成された光学像は、光軸を互いに
平行に配置した３本の投写レンズ１７Ｂ １７０．１
’７Ｈにより、スクリーン１８上に拡大投写され、青、
緑、赤の投写画像はスクリーン１８上で合成される。ス
クリーン１８上で３つの液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１
６Ｒで形成される画像を合成するために、−３つの液晶
パネル１６Ｂ １６０．１６Ｈの中央部以外の２枚の
液晶バフル１６Ｂ、１６Ｒを投写レンズ１７Ｂ１７Ｒの
光軸に対して平面上の位Ｉと傾きを微動させて、青、緑
、赤の投写画像をスクリーン１８上で重ね合せている。
平面上に配置した透過型の３つの液晶）＜ネル１６Ｂ、
１６Ｇ、１６Ｒに入射する。液晶ノ々ネル１６Ｂ、１６
Ｇ、１６Ｒはツイストネマチ・ツクモードの液晶セル１
４の両側に偏光板１３１５を平行ニコルに配置して構成
される。液晶／＜ネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒはアクテ
ィブマトリックス方式であって、映像信号に応じて透過
率の変化として光学像が形成される。液晶パネル１６Ｂ
、１６Ｇ、１６Ｒで形成された光学像は、光軸を互いに
平行に配置した３本の投写レンズ１７Ｂ １７０．１
’７Ｈにより、スクリーン１８上に拡大投写され、青、
緑、赤の投写画像はスクリーン１８上で合成される。ス
クリーン１８上で３つの液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１
６Ｒで形成される画像を合成するために、−３つの液晶
パネル１６Ｂ １６０．１６Ｈの中央部以外の２枚の
液晶バフル１６Ｂ、１６Ｒを投写レンズ１７Ｂ１７Ｒの
光軸に対して平面上の位Ｉと傾きを微動させて、青、緑
、赤の投写画像をスクリーン１８上で重ね合せている。
第２図にダイクロインクミラー５．１／２波長板１０、
偏光板１３，１５、液晶セル１４の偏光方向の状態を示
す。ここで、液晶セル１４の入射光側及び出射光側壁面
の分子配向方向はＸ方向に対して略４５度の状態にある
。入射光側の偏光板１３の偏光軸とＸ方向とのなす角度
をθ（鋭角）とすると、１／２波長板は中性軸と偏光板
１３の偏光軸とのなす角度がθ／２となるように配置す
る。１／２波長板１０はＸ方向すなわち、ｐ偏光成分の
色光が入射側の偏光板１３を透過するように偏光方向の
方位を変換させ、液晶セル１４にｐ偏光成分の色光を入
射させる。したがって、液晶パネル１６Ｂはダイクロイ
ックミラーのｐ偏光成分の色光を利用して光学像を形成
する。さらに、１／２波長板を回転させることにより、
偏光方向の方位が連続的に制御できるため、液晶パネル
が利用する色光の分光分布特性がｐ偏光成分からＳ偏光
成分の範囲で制御できる。
偏光板１３，１５、液晶セル１４の偏光方向の状態を示
す。ここで、液晶セル１４の入射光側及び出射光側壁面
の分子配向方向はＸ方向に対して略４５度の状態にある
。入射光側の偏光板１３の偏光軸とＸ方向とのなす角度
をθ（鋭角）とすると、１／２波長板は中性軸と偏光板
１３の偏光軸とのなす角度がθ／２となるように配置す
る。１／２波長板１０はＸ方向すなわち、ｐ偏光成分の
色光が入射側の偏光板１３を透過するように偏光方向の
方位を変換させ、液晶セル１４にｐ偏光成分の色光を入
射させる。したがって、液晶パネル１６Ｂはダイクロイ
ックミラーのｐ偏光成分の色光を利用して光学像を形成
する。さらに、１／２波長板を回転させることにより、
偏光方向の方位が連続的に制御できるため、液晶パネル
が利用する色光の分光分布特性がｐ偏光成分からＳ偏光
成分の範囲で制御できる。
偏光板１３と１／２波長板１０は分離して示しているが
、粘着剤により偏光板１３を１／２波長板１０に密着さ
せてもよい。この場合、偏光板１３と１／２波長板１０
，１１．１２とは一体化され、偏光＠１３の偏光軸と１
／２波長板１０の中性軸の位置合わせ精度が高くなる。
、粘着剤により偏光板１３を１／２波長板１０に密着さ
せてもよい。この場合、偏光板１３と１／２波長板１０
，１１．１２とは一体化され、偏光＠１３の偏光軸と１
／２波長板１０の中性軸の位置合わせ精度が高くなる。
１／２波長板に回転機構を付加すれば、偏光板１３の回
転による投写画像のコントラスト調整が可能となる。
転による投写画像のコントラスト調整が可能となる。
また、１／２波長板と空気、空気と偏光板の境界面にお
ける屈折率の差による光の表面反射損失が低減し、光の
透過率が向上する。
ける屈折率の差による光の表面反射損失が低減し、光の
透過率が向上する。
第３図にダイクロイックミラー５の分光透過率特性を示
す、ここで、実線はｐ偏光成分、−点鎖線はＳ偏光成分
、破線はｐ偏光とＳ偏光の平均値成分の特性である。透
過率が１０％となる波長と９０％となる波長の差である
傾斜幅Δλはｐ偏光成分のΔλ１より平均値成分のΔλ
２が大きい。
す、ここで、実線はｐ偏光成分、−点鎖線はＳ偏光成分
、破線はｐ偏光とＳ偏光の平均値成分の特性である。透
過率が１０％となる波長と９０％となる波長の差である
傾斜幅Δλはｐ偏光成分のΔλ１より平均値成分のΔλ
２が大きい。
光１１ｊ３からの光は完全な平行光でないためにダイク
ロイックミラー５に入射する光の入射角はダイクロイッ
クミラーの場所によって変わり、分光透過率特性が短波
長あるいは長波長側にシフトする。
ロイックミラー５に入射する光の入射角はダイクロイッ
クミラーの場所によって変わり、分光透過率特性が短波
長あるいは長波長側にシフトする。
このため、液晶パネル１６Ｂ上に照射される色光の明る
さ、色度が液晶パネル１６Ｂ面内で変化し、投写画像の
色むらとなる。同様にダイクロインクミラーの膜厚が不
均一な場合も投写画像に色むらを生じる。ダイクロイン
クミラー５の傾斜幅Δλが大きい程液晶パネル１６Ｂ面
上での照明光の明るさ１色度の変化は大きい。１／２波
長板１０の中性軸の方向設定によりｐ偏光成分の分光特
性の色光が偏光板１３を透過するよう制御できるため、
Ｐ偏光、Ｓ偏光の平均値成分の色光より傾斜幅Δλが小
さ（なり、投写画像の色むらを低減できる。また、１／
２波長板１０を回転させることにより、液晶パネル１６
Ｂはｐ偏光成分からＳ偏光成分の範囲の色光が利用でき
るために、投写画像の色度と明るさが調整できる。した
がって、ダイクロイックミラー５の分光透過率特性にバ
ラツキがあっても、１／２波長板１０でそのバラツキを
補正できる。ダイクロイックミラー６．７についても、
１／２波長板１１．１２は同様な作用を有する。青、緑
、赤の各投写画像の明るさ２色度の微調整が可能となる
ため、白バランス調整が容易となる。
さ、色度が液晶パネル１６Ｂ面内で変化し、投写画像の
色むらとなる。同様にダイクロインクミラーの膜厚が不
均一な場合も投写画像に色むらを生じる。ダイクロイン
クミラー５の傾斜幅Δλが大きい程液晶パネル１６Ｂ面
上での照明光の明るさ１色度の変化は大きい。１／２波
長板１０の中性軸の方向設定によりｐ偏光成分の分光特
性の色光が偏光板１３を透過するよう制御できるため、
Ｐ偏光、Ｓ偏光の平均値成分の色光より傾斜幅Δλが小
さ（なり、投写画像の色むらを低減できる。また、１／
２波長板１０を回転させることにより、液晶パネル１６
Ｂはｐ偏光成分からＳ偏光成分の範囲の色光が利用でき
るために、投写画像の色度と明るさが調整できる。した
がって、ダイクロイックミラー５の分光透過率特性にバ
ラツキがあっても、１／２波長板１０でそのバラツキを
補正できる。ダイクロイックミラー６．７についても、
１／２波長板１１．１２は同様な作用を有する。青、緑
、赤の各投写画像の明るさ２色度の微調整が可能となる
ため、白バランス調整が容易となる。
１／２波長板１０，１１．１２には広帯域の光が入射す
るため、１／２波長板の設定波長の公差は非常にゆるい
。青、緑、赤の色光が入射する１０．１１．１２の１／
２波長板に設定波長が５５０ｎｍ付近である同一の１／
２波長板を用いても、傾斜幅が若干大きくなり、明るさ
１色度調整範囲が多少変化するだけで大きな問題はない
。
るため、１／２波長板の設定波長の公差は非常にゆるい
。青、緑、赤の色光が入射する１０．１１．１２の１／
２波長板に設定波長が５５０ｎｍ付近である同一の１／
２波長板を用いても、傾斜幅が若干大きくなり、明るさ
１色度調整範囲が多少変化するだけで大きな問題はない
。
１／２波長板１０，１１．’１２はｐ偏光成分の色光が
偏光板１３を透過するように配置したが、Ｓ偏光成分の
色光が透過するようにしてもよい。
偏光板１３を透過するように配置したが、Ｓ偏光成分の
色光が透過するようにしてもよい。
以下本発明の第２の実施例の投写型表示装置について図
面を参照しながら説明する。第４図に本発明の第２の実
施例における投写型表示装置の構成を示す。光Ｂ３、青
反射のダイクロイックミラー５、緑反射のダイクロイッ
クミラー６から構成される色分離光学手段８′、フィー
ルドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒ１１／２波長板１０，１１
゜１２、液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒは第１圀と
同様の構成である。第１図と異なるのは、ミラー２５．
２６を用いていることと、ダイクロイックミラー２２．
２３から構成される色合成手段２４を配置し１本の投写
レンズを用いている点である。
面を参照しながら説明する。第４図に本発明の第２の実
施例における投写型表示装置の構成を示す。光Ｂ３、青
反射のダイクロイックミラー５、緑反射のダイクロイッ
クミラー６から構成される色分離光学手段８′、フィー
ルドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒ１１／２波長板１０，１１
゜１２、液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒは第１圀と
同様の構成である。第１図と異なるのは、ミラー２５．
２６を用いていることと、ダイクロイックミラー２２．
２３から構成される色合成手段２４を配置し１本の投写
レンズを用いている点である。
以上のような構成において、つぎにその動作を説明する
と、光＃３からの略平行光は、紫外線・赤外線カットフ
ィルタ４により、前面に紫外線・赤外線が透過しないよ
うにした後、色分離光学手段８′に入射する。色分離光
学手段８′は、青反射のダイクロイックミラー５、緑反
射のダイクロインクミラー６によって光源からの白色光
を青。
と、光＃３からの略平行光は、紫外線・赤外線カットフ
ィルタ４により、前面に紫外線・赤外線が透過しないよ
うにした後、色分離光学手段８′に入射する。色分離光
学手段８′は、青反射のダイクロイックミラー５、緑反
射のダイクロインクミラー６によって光源からの白色光
を青。
緑、赤の色光に分離する０色分離光学手段８′によって
分離された青、緑、赤の各色光は、フィールドレンズ９
Ｂ、９Ｇ、９Ｒを通過後、１／２波長板１０．１１．１
２に入射する。１／２波長板１０．１１．１２は液晶パ
ネルが利用する色光の分光分布を制御する。液晶パネル
１６Ｂ １６０１６Ｒは１／２波長板１０，１１．１
２から出射した光を受けて映像信号に応じた光学像を形
成する。液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒから出射し
た光は緑反射のダイクロインクミラー２２、赤反射のダ
イクロイックミラー２３から構成される色合成手段２４
により各色光が合成された後、投写レンズ２１によって
拡大投写される。第１の実施例と同様に１／２波長板の
中性軸の方向設定によりｐ偏光成分の分光特性の色光が
偏光板１３を透過するよう制御できるため、ρ偏光、Ｓ
偏光の平均値成分の色光より傾斜幅Δλが小さくなり、
投写画像の色むらを低減できる。また、ｌ／２波長板１
０，１１．１２を回転させることにより、液晶パネル１
６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒはｐ偏光成分からＳ偏光成分の範
囲の色光が利用できるために、投写画像の明るさや色度
が調整できる。また、偏光板１３と１／２波長板１０，
１１．１２を一体化すれば、偏光板１３の回転による投
写画像のコントラストが調整できる。
分離された青、緑、赤の各色光は、フィールドレンズ９
Ｂ、９Ｇ、９Ｒを通過後、１／２波長板１０．１１．１
２に入射する。１／２波長板１０．１１．１２は液晶パ
ネルが利用する色光の分光分布を制御する。液晶パネル
１６Ｂ １６０１６Ｒは１／２波長板１０，１１．１
２から出射した光を受けて映像信号に応じた光学像を形
成する。液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒから出射し
た光は緑反射のダイクロインクミラー２２、赤反射のダ
イクロイックミラー２３から構成される色合成手段２４
により各色光が合成された後、投写レンズ２１によって
拡大投写される。第１の実施例と同様に１／２波長板の
中性軸の方向設定によりｐ偏光成分の分光特性の色光が
偏光板１３を透過するよう制御できるため、ρ偏光、Ｓ
偏光の平均値成分の色光より傾斜幅Δλが小さくなり、
投写画像の色むらを低減できる。また、ｌ／２波長板１
０，１１．１２を回転させることにより、液晶パネル１
６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒはｐ偏光成分からＳ偏光成分の範
囲の色光が利用できるために、投写画像の明るさや色度
が調整できる。また、偏光板１３と１／２波長板１０，
１１．１２を一体化すれば、偏光板１３の回転による投
写画像のコントラストが調整できる。
１／２波長板１０，１．１．１２は液晶パネル１６Ｂ、
１６０．１６Ｒと色合成光学手段２４の間に配置しても
よい、液晶パネルから出射した直線偏光の光は、１／２
波長板により偏光方向の方位がダイクロインクミラー２
２．２３のＰ偏光方向あるいはＳ偏光方向に変換されて
、ダイクロイックミラー２２．２３に入射する。したが
って、１／２波長板１０，１１．１２を色分解光学手段
８′と液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒの間に配置し
た場合と同様な効果を有する。
１６０．１６Ｒと色合成光学手段２４の間に配置しても
よい、液晶パネルから出射した直線偏光の光は、１／２
波長板により偏光方向の方位がダイクロインクミラー２
２．２３のＰ偏光方向あるいはＳ偏光方向に変換されて
、ダイクロイックミラー２２．２３に入射する。したが
って、１／２波長板１０，１１．１２を色分解光学手段
８′と液晶パネル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒの間に配置し
た場合と同様な効果を有する。
以下本発明の第３の実施例について図面を参照しながら
説明する。第５図に本発明の第３の実施例における投写
型表示装置の構成を示す、第１の実施例の投写型表示装
置の構成と異なるのはフィールドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９
Ｒに１／２波長板１０．１１．１２を密着させ、フィー
ルドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒが回転する手段を備えてい
る点である。
説明する。第５図に本発明の第３の実施例における投写
型表示装置の構成を示す、第１の実施例の投写型表示装
置の構成と異なるのはフィールドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９
Ｒに１／２波長板１０．１１．１２を密着させ、フィー
ルドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒが回転する手段を備えてい
る点である。
フィールドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒは平面側を液晶パネ
ル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒに向けた平凸レンズである。
ル１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒに向けた平凸レンズである。
１／２波長板１０，１１．１２は片面に粘着剤が塗布さ
れ、フィールドレンズ９８９Ｇ、９Ｒの平面側に密着さ
れる。フィールドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒの外周部は円
または円弧状であり、回転機構の付加を容易にする。
れ、フィールドレンズ９８９Ｇ、９Ｒの平面側に密着さ
れる。フィールドレンズ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒの外周部は円
または円弧状であり、回転機構の付加を容易にする。
フィールドレンズに１／２波長板を密着させることによ
り、フィールドレンズと空気、空気と１／２波長板の表
面反射損失を減じ、光の透過率が向上する。また、１／
２波長板１０．１１゜１２の支持機構が不要となる。
り、フィールドレンズと空気、空気と１／２波長板の表
面反射損失を減じ、光の透過率が向上する。また、１／
２波長板１０．１１゜１２の支持機構が不要となる。
偏光板１３と１／２波長板１０，１１．１２とフィール
ドレンズ９Ｂ、９Ｇ、、９Ｒを一体化すれば、偏光板１
３の回転による投写画像のコントラスト調整が可能とな
る。また、境界面での表面反射損失を低減できる。
ドレンズ９Ｂ、９Ｇ、、９Ｒを一体化すれば、偏光板１
３の回転による投写画像のコントラスト調整が可能とな
る。また、境界面での表面反射損失を低減できる。
第２の実施例で示した投写型表示装置においてもフィー
ルドレンズに１／２波長板を密着すれば同様な効果を示
す。
ルドレンズに１／２波長板を密着すれば同様な効果を示
す。
上記実施例において、ライトバルブに液晶パネルを用い
た例を示したが、電気光学効果など複屈折性、旋光性の
変化として映像信号に応じた光学像を形成するライトバ
ルブを用いてもよい。
た例を示したが、電気光学効果など複屈折性、旋光性の
変化として映像信号に応じた光学像を形成するライトバ
ルブを用いてもよい。
発明の効果
以上のように本発明によれば、１／２波長板を備えてい
るために、液晶パネルが利用する色光の分光分布の傾斜
幅を小さくでき、ダイクロイックミラーの分光ｉ３通率
特性の入射角依存や膜厚不均一による投写画像の色むら
を低減できる。１／２波長板を回転させる手段を備える
ことにより、液晶パネルが利用する色光の分光分布特性
を調整できるため、投写画像の明るさや色再現範囲の調
整が可能となるなど、非常に大きな効果がある。
るために、液晶パネルが利用する色光の分光分布の傾斜
幅を小さくでき、ダイクロイックミラーの分光ｉ３通率
特性の入射角依存や膜厚不均一による投写画像の色むら
を低減できる。１／２波長板を回転させる手段を備える
ことにより、液晶パネルが利用する色光の分光分布特性
を調整できるため、投写画像の明るさや色再現範囲の調
整が可能となるなど、非常に大きな効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の投写型表示装置の構成
図、第２図は１／２波長板、液晶パ享ルの偏光方向の状
態を示す説明図、第３図はダイクロイックミラーの分光
透過率特性図、第４図は本発明の第２の実施例の投写型
表示装置の構成図、第５図は本発明の第３の実施例の投
写型表示装置の構成図である。 １・・・・・・ランプ、２・・・・・・放物面積、３・
・・・・・光源、４・・・・・・紫外線・熱線カットフ
ィルタ、５．６，７２２．２３・・・・・・ダイクロイ
ックミラー、８８′・・・・・・色分離光学手段、９Ｂ
、９Ｇ、９Ｒ・・・・・・フィールドレンズ、１０，１
１．１２・・・・・・１／２波長板、１３．１４・・・
・・・偏光板、１４・・・・・・液晶セル、１６Ｂ、１
６Ｇ、１６Ｒ・・・・・・液晶パネル、１７Ｂ１７Ｇ、
１７Ｒ，２１・・・・・・投写レンズ、１８・・・・・
・スクリーン、２４・・・・・・色合成光学手段、２５
．２６＋＋＋＋＋＋Ｑフー 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名第３図 Ａへ１ 浅 ＆ ［ｒ＋ｙｒ＋１
図、第２図は１／２波長板、液晶パ享ルの偏光方向の状
態を示す説明図、第３図はダイクロイックミラーの分光
透過率特性図、第４図は本発明の第２の実施例の投写型
表示装置の構成図、第５図は本発明の第３の実施例の投
写型表示装置の構成図である。 １・・・・・・ランプ、２・・・・・・放物面積、３・
・・・・・光源、４・・・・・・紫外線・熱線カットフ
ィルタ、５．６，７２２．２３・・・・・・ダイクロイ
ックミラー、８８′・・・・・・色分離光学手段、９Ｂ
、９Ｇ、９Ｒ・・・・・・フィールドレンズ、１０，１
１．１２・・・・・・１／２波長板、１３．１４・・・
・・・偏光板、１４・・・・・・液晶セル、１６Ｂ、１
６Ｇ、１６Ｒ・・・・・・液晶パネル、１７Ｂ１７Ｇ、
１７Ｒ，２１・・・・・・投写レンズ、１８・・・・・
・スクリーン、２４・・・・・・色合成光学手段、２５
．２６＋＋＋＋＋＋Ｑフー 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名第３図 Ａへ１ 浅 ＆ ［ｒ＋ｙｒ＋１
Claims (8)
- （１）光源と、前記光源からの白色光を青、緑、赤の色
成分の光に分離する色分離光学手段と、前記色分離光学
手段からの出射光を受け偏光方向の方位を変換させる１
／２波長板と、前記１／２波長板からの出射光を受け映
像信号に応じた光学像が形成される３つのライトバルブ
と、前記ライトバルブからの出射光を受け前記光学像を
スクリーン上に投写する３本の投写レンズとを備えた投
写型表示装置。 - （２）光源と、前記光源からの白色光を青、緑、赤の色
成分の光に分離する色分離光学手段と、前記色分離光学
手段からの各色光が入射し映像信号に応じた光学像が形
成される３つのライトバルブと、前記ライトバルブから
出射する青、緑、赤の色成分の光を合成する色合成光学
手段と、前記色合成光学手段からの出射光を受け前記光
学像をスクリーン上に投写する投写レンズと、偏光方向
の方位を変換させる１／２波長板とを備えた投写型表示
装置。 - （３）光源と、前記光源からの白色光を青、緑、赤の色
成分の光に分離する色分離光学手段と、前記色分離光学
手段からの各色光が入射する１／２波長板を備えたフィ
ールドレンズと、前記フィールドレンズからの出射光を
受け映像信号に応じた光学像が形成される３つのライト
バルブと、前記光学像をスクリーン上に投写する投写レ
ンズと、前記フィールドレンズを回転する手段とを備え
、前記フィールドレンズを回転することにより投写画像
の明るさ、色度を調整するようにした投写型表示装置。 - （４）１／２波長板が回転する手段を備えた請求項１ま
たは３記載の投写型表示装置。 - （５）１／２波長板が延伸樹脂フィルムで構成された請
求項（１）ないし（３）のいずれかに記載の投写型表示
装置。 - （６）１／２波長板が薄膜で構成された請求項（１）な
いし（３）のいずれかに記載の投写型表示装置。 - （７）１／２波長板に偏光板を備えた請求項（１）ない
し（３）のいずれかに記載の投写型表示装置。 - （８）フィールドレンズは平凸レンズで、その平面に１
／２波長板を密着した請求項（３）記載の投写型表示装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253251A JPH07113709B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 投写型表示装置 |
| US07/760,355 US5164821A (en) | 1990-09-21 | 1991-09-16 | Image projection system |
| EP91308606A EP0477028B1 (en) | 1990-09-21 | 1991-09-20 | Image projection system |
| DE69123112T DE69123112T2 (de) | 1990-09-21 | 1991-09-20 | Bildprojektionssystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253251A JPH07113709B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 投写型表示装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317341A Division JPH09171158A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 投写型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131815A true JPH04131815A (ja) | 1992-05-06 |
| JPH07113709B2 JPH07113709B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=17248672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253251A Expired - Lifetime JPH07113709B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 投写型表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164821A (ja) |
| EP (1) | EP0477028B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07113709B2 (ja) |
| DE (1) | DE69123112T2 (ja) |
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| JP2009294300A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fujinon Corp | 投射型表示装置 |
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| JPH09159983A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 投写型表示装置及びマルチビジョン投写型表示装置 |
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