JPH04291292A - 投射型カラー表示装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次元配置された複数
の透過光変調型光学素子からなる画像再生装置による画
像を投射拡大して表示する方式のカラー画像表示装置に
係り、とくに液晶素子を用いた投射型カラーテレビジョ
ン受像機に好適な投射型カラー表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画面サイズが、例えば対角４０インチ以
上の大型画面を実現するための、一方法として、小型の
画面を光学的に拡大して投影する投射型表示装置が従来
から用いられてきた。

【０００３】このとき、光学的に拡大すべき、小型の原
画面を作るためのライトバルブとして、小型の液晶素子
がよく用いられている。すなわち、光源からの光を液晶
素子を用いて強度変調し、この強度変調された光を投射
レンズを用いて光学的に拡大してスクリーン上に投影す
ることにより大画面表示を実現しているのである。

【０００４】このような液晶投影型表示装置の従来技術
については、“ＳＩＤ９０　　ＤＩＧＥＳＴ”の第２２
７頁から第２３０頁において論じられており、以下、こ
の従来技術について、図１１を用いて説明する。

【０００５】図１１において、１００、１０１、１０２
は赤、青、緑の各色画像に対応する画像信号によつて駆
動される３個の小型の液晶素子で、この装置は、これら
の液晶素子１００、１０１、１０２を中心に、光源側の
光学系と投射レンズ側の光学系に分けられる。

【０００６】まず、光源側の光学系は、メタルハライド
・ランプの光源１０３と反射鏡１０４、それに２枚のダ
イクロイック・フイルタ１０５、１０６とで構成され、
反射鏡１０４によりほぼ平行光にされた光源１０３から
の光は、２枚のダイクロイック・フイルタ１０５、１０
６により赤、青、緑の３色の光に分解され、それぞれ各
色に対応する液晶素子１００、１０１、１０２に照射さ
れる。この際、鏡１０７を用いて光路を曲げている。

【０００７】次に、各液晶素子１００、１０１、１０２
を透過した光は２枚のダイクロイック・フイルタ１０８
、１０９と鏡１１０を用いて合成され、投射レンズ１１
１によりスクリーン１２０に投影され、拡大されたカラ
ー画像を再生するのである。なお、このとき、明るさを
確保するために、各液晶素子１００、１０１、１０２の
光源側にレンズ１１２、１１３、１１４が配置され、ス
クリーン１２０を除いた光学系はカバー１１５によつて
覆われている。

【０００８】一方、他の従来技術としては、特開平１−
１９５７８２号に記載の液晶表示装置があり、この従来
技術においては、光源として、メタルハライド・ランプ
のような放電管の代りに、ブラウン管を用いていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、光源
の寿命や、必要とする光量の確保の点について配慮がさ
れておらず、以下に説明するように、装置の小形化や保
守の点で問題があった。

【００１０】まず、上記従来技術は、光源としてメタル
ハライド・ランプなどの光源を用いており、高輝度の光
を発生することができるが、白色光であるため、カラー
画像を表示するためには、白色光をダイクロイック・フ
イルタを用いて分解、合成する必要がある。このために
、光学系が大型化すると共に、光学系が複雑で調整が難
しく、光軸調整用の機構、部品が必要であり、重量も増
加する。

【００１１】また、メタルハライド・ランプの寿命は２
０００時間程度に過ぎず、従って、例えば１日６時間使
用したとすると、約１年でランプ寿命に達してしまう。 このため、使用期間中にランプ交換が必須であり、かつ
交換頻度も年１回程度必要である。

【００１２】ところが、メタルハライド・ランプは高価
であり、かつ取扱いや交換には専門的技術が必要であり
、ユーザが自由に行なうことは困難である。

【００１３】また、従来装置では、明るいカラー画像を
得るためには、必ず３原色の各色毎に別の液晶素子を用
いる必要があり、このため、位置調整機構も含め光学系
や装置の大形化、複雑化が不可避であった。

【００１４】また、上記従来技術のうち、ブラウン管を
用いた液晶表示装置においては、それが解決しようとす
る課題は、従来の液晶表示装置の遅い応答を補完するこ
とであり、従って、そこで用いられるブラウン管も通常
のテレビジヨン受像機に用いられるもので、光源用のブ
ラウン管として不充分なものであり、明るい画像を得る
ことは困難であった。

【００１５】更に、この従来技術では、そこで用いられ
ている液晶表示素子が１素子の場合だけであるが、投射
型表示装置においては、光変調用に小型の液晶表示素子
が用いられるため、１素子でカラー画像を再生するため
には、１画素の面積が非常に小さくなり、したがつて開
口率の低下を招き、光の利用効率が低下し、明るい画像
を得ることは困難であった。

【００１６】本発明の第１の目的は、光源交換頻度が少
なく、実質的に光源の交換が不要な投射型カラー表示装
置を提供することにある。

【００１７】本発明の第２の目的は、光の利用効率が高
く、高輝度の液晶投射型カラー表示装置を提供すること
にある。

【００１８】本発明の第３の目的は、小型化された液晶
投射型カラー表示装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記、第１の目的を達成
するために、光源として、最大強度波長領域を異にする
複数本の単色光陰極線管を用いたものである。

【００２０】また、上記第２の目的を達成するため、光
の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３種の
画像を独立に再生する光学系を用いてカラー画像を再生
するようにしたものである。

【００２１】第３の目的を達成するためには、従来の光
源の発生する多色光を光学的に分解して用いるのではな
く、選択的に発光波長を決めることができる光源を用い
ることが重要であることから、この条件を満足させる光
源として陰極線管（ＣＲＴ）を用いたものである。

【００２２】

【作用】ＣＲＴは、電子線による蛍光体の発光を利用す
るもので、このため、管面に塗布した蛍光体層を電子線
によりラスター走査して発光させるようになっているも
のであり、一般的にいって、その寿命は１００００時間
以上あり、メタルハライド・ランプの寿命の５倍から１
０倍以上になる。

【００２３】また、ＣＲＴは寿命近くなつても、ランプ
のように失灯することが無く、投射型カラー表示装置の
使用可能時間を飛躍的に延ばすことができる。

【００２４】さらに、ＣＲＴは、蛍光体材料を適切に選
択することによつて、ＲＧＢ各色の光を単独にかつ高効
率に発光することができ、従って、優れたカラー再生を
容易に得ることができる。

【００２５】ところで、一般に画像表示用に用いられる
ＣＲＴの場合、管面輝度を高くするためには、電子線の
電流を大きくすることが必要であるが、電流を大きくす
ると電子線のビーム径が大きくなり、解像度の低下を引
き起こす。即ち、一般的なＣＲＴでは、管面輝度と解像
度は、トレードオフの関係にある。しかして、ＣＲＴを
、投射型表示装置の光源として用いる場合には、解像度
は液晶表示素子よって決まり、電子線のビーム径を大き
くしても解像度の低下にはつながらないから、電子線の
電流を充分に増加させ、これにより高輝度を容易に実現
できる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明による投射型カラー表示装置に
ついて、図示の実施例により詳細に説明する。

【００２７】図１は、本発明の一実施例で、この実施例
による投射型カラー表示装置は、３枚の液晶素子１、４
、６と、平面状光源として働く３本のＣＲＴ２、６、８
、それにダイクロイック・プリズム１０と、投射レンズ
１１それに制御系１３とで構成されているもので、さら
に付帯設備としてスクリーン１２が有る。

【００２８】赤色用の液晶素子１は、制御系１３から供
給される赤色画像の画像信号により制御され、液晶素子
１に充分に接近して設置されている赤色用ＣＲＴ２の螢
光面が発した赤色光３を強度変調し、赤色画像を再生す
る。

【００２９】同様に、緑色用の液晶素子４は、この液晶
素子４に充分に接近して設置されている緑色用ＣＲＴ５
の螢光面が発した緑色光６を緑色画像の画像信号に従っ
て強度変調し、さらに青色用の液晶素子７は、青色画像
の画像信号に従って、この液晶素子７に充分に接近して
設置された青色用ＣＲＴ８の螢光面が発した青色光９を
強度変調し、それぞれ緑色と青色の画像を再生する。

【００３０】強度変調された赤色光３は、ダイクロイッ
ク・プリズム１０の干渉膜１０ａにより反射されて投射
レンズ１１に入射し、強度変調された緑色光６は、ダイ
クロイック・プリズム１０を透過して投射レンズ１１に
入射し、さらに強度変調された青色光９は、ダイクロイ
ック・プリズム１０の干渉膜１０ｂにより反射されて投
射レンズ１１に入射する。

【００３１】この結果、赤色光３、緑色光６、青色光９
の三色の光は合成され、投射レンズ１１によつてスクリ
ーン１２上に投射され、カラー画像がスクリーン１２上
に表示されることになる。

【００３２】このとき、各液晶素子１、４、７とＣＲＴ
２、５、８は充分に接近して設置されているが、各ＣＲ
Ｔ２、５、８が発した光が更に効率よく投射レンズ１１
に入射するように、赤色用ＣＲＴ２の管面上には赤色用
干渉膜１０１が、緑色用ＣＲＴ５の管面上には緑色用干
渉膜１０２が、そして青色用ＣＲＴ８の管面上には青色
用干渉膜１０３がそれぞれ膜付けされている。

【００３３】従って、この実施例によれば、光の利用効
率が高く、充分な輝度の明るいカラー画像を容易に再生
することができる。

【００３４】次に、この実施例では、各色光を変調する
液晶素子１、４、７として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ
）と組み合わせた分散型液晶素子が用いられている。そ
こで、この分散型液晶素子の構成と原理について、図２
により説明する。

【００３５】分散型液晶素子は、この図２に示すように
、透明電極２１ａを有する透明基板２０ａと、これに対
向する、やはり透明電極２１ｂを有する透明基板２０ｂ
の間に、多数の液晶粒２３ａを含む液晶層２３をサンド
イッチ状に積層して挾み込んで構成されているもので、
透明電極２１ａ、２１ｂには、信号源２４とスイツチ２
５が接続されている。

【００３６】そして、スイツチ２５がオフで、液晶層２
３に電界が掛っていないときには、多数の液晶粒２３ａ
の各液晶粒毎の配向方向がランダムであるため、このと
きには、液晶層２３に入射した光は、図示のように散乱
されてしまい、液晶素子は不透明状態を保つ。

【００３７】しかして、スイツチ２５がオンされると、
信号源２４による電界が透明電極２１ａ、２１ｂを介し
て液晶層２３に印加され、そして、この電界が或る電圧
Ｖ１以上になると、液晶層２３内の各液晶粒内の液晶分
子は全て電界方向に並び、このために、入射光はそのま
ま透過するようになり、液晶素子は透明状態化する。

【００３８】すなわち、この分散型液晶素子は、信号電
圧の有無により不透明状態と透明状態を切換わり、ライ
トバルブ（光弁）機能を果たす。さらに、印加する電圧
をＶ１より低い値で制御すると、散乱の程度が制御でき
、この結果、信号源２４として画像信号によつて変調さ
れた電圧を用いることにより中間調も表示することがで
き、画像再生装置として機能することになる。

【００３９】そして、この分散型液晶素子は、偏光板を
用いる必要が無いため、光の利用効率が高いという特徴
がある。

【００４０】更に、この実施例では、上記したように、
赤色用ＣＲＴ２の管面上には赤色用干渉膜１０１が、緑
色用ＣＲＴ５の管面上には緑色用干渉膜１０２が、そし
て青色用ＣＲＴ８の管面上には青色用干渉膜１０３がそ
れぞれ膜付けされており、この結果、各ＣＲＴの前面ガ
ラス部にコリメータ・レンズ効果が与えられ、発生した
光が無駄に拡散することがなく、効率が大きく向上され
ている。

【００４１】そこで、図３を用いて、各ＣＲＴの管面上
に膜付けされた干渉膜の作用について説明する。図３（
ａ）に示すように、ＣＲＴの管面（発光面）３０の内側
には蛍光面３１が設けてあるが、蛍光面３１とは反対の
表面には干渉膜３２が膜付けされている。蛍光面３１に
電子ビーム３３が照射されると、蛍光面３１は特定波長
の蛍光を発光する。赤色用ＣＲＴの場合は赤色波長域の
光が主に発光し、緑色用ＣＲＴの場合は緑色波長域の光
が主に発光する。そして青色用ＣＲＴの場合は、青色波
長域の光が主に発光するが、これらの光は、螢光面３１
から広い角度範囲に渡って発光する。

【００４２】干渉膜３２は、管面３０を構成する硝子材
料とは屈折率を異にする誘電体の多層蒸着膜で構成され
、特定波長の光に対して、その透過特性について入射角
度依存性を持たせることができる。

【００４３】そこで、蛍光面３１に垂直方向に発光した
光３４は、干渉膜３２をほとんど損失なく透過するが、
しかして、蛍光面３１から、その面に垂直な方向に対し
て、或る角度θ方向に発光した光３５は干渉膜３２によ
つて反射されてしまうようにできる。

【００４４】このときの角度θと干渉膜３２を透過する
光量の関係を図３（ｂ）に示す。広い角度範囲に渡つて
発光した光は、干渉膜によつて狭い角度範囲のみの光に
なり、従って、各液晶素子１、４、７に有効に入射され
、損失を最小限に抑えることができ、輝度の高いカラー
画像が得られることになる。

【００４５】従って、この実施例によれば、光源として
陰極線管を用いたことにより、充分な長寿命化が実現で
き、また、各色毎に独立した陰極線管を用いるために、
光源光を各色に分解する光学系が不要になり、光学系の
小型化が実現できる。

【００４６】さらに、この実施例では、各ＣＲＴ２、５
、８の電子ビーム電流を制御することにより、各色毎の
発光強度が独立に制御出来るため、色調整を極めて容易
に行なうことができる。

【００４７】なお、この本実施例では、分散型液晶素子
を用いているが、ツイステツド・ネマチツク型液晶素子
あるいはスーパーツイステツド・ネマチツク型液晶素子
も同様に用いることができる。また、各色の配置関係も
一例に過ぎず、その変更は任意であり、勿論、ダイクロ
イック・プリズムに代え、ダイクロイック・ミラーの組
合せでも光を合成することができるのは言うまでもない
。

【００４８】次に、図４により、制御系１３の回路構成
について説明する。放送電波、ビデオ・デツキ、ビデオ
・デイスク、或いは、その他の任意の信号源から入力さ
れた映像信号１４は、先ず色復調回路１５に入力して、
三原色である赤、緑、青の各色信号に変換される。変換
されたそれぞれの色信号は、デジタル・データとして各
フレームメモリ１７、１８、１９によりフレーム毎に記
憶される。

【００４９】また、映像信号１４は、同期分離回路１６
にも入力され、各信号の同期を取るための基準同期信号
が分離され、さらに、同期信号発生回路２０により、同
期信号が発生される。

【００５０】赤色用液晶素子１を制御する信号回路２３
には、同期信号発生回路２０により制御されたフレーム
メモリ１７から赤色画像信号データが入力される。そこ
で赤色用液晶素子１は、信号回路２３、及び走査回路２
４により制御され、赤色画像を再生する。

【００５１】また、同期信号発生回路２０が発生した同
期信号は、同期制御回路２１により水平、垂直走査信号
に変換され、さらにビーム制御回路２２を経由して、赤
色用液晶素子１に隣接して設置されている赤色用ＣＲＴ
２に供給され、赤色用液晶素子１の赤色画像の再生状態
に同期してラスター状の発光を制御し、赤色平面光源と
して働かせる。

【００５２】同様に、緑色用液晶素子４は信号回路２７
及び走査回路２８により制御され、緑色画像を再生し、
同時に緑色用ＣＲＴ５は緑色用液晶素子４の緑色画像の
再生状態に同期して発光が制御され、さらに青色用液晶
素子７は信号回路２５及び走査回路２６により制御され
、青色画像を再生し、同時に青色用ＣＲＴ８は青色用液
晶素子７の青色画像の再生状態に同期して制御される。

【００５３】従って、この制御系１３により、三原色に
対応して、各色の画像を独立に再生する３枚の液晶素子
１、４、７と、三原色に対応した各色の光を発光する３
本のＣＲＴ２、５、８がそれぞれ同期を取りながら制御
され、スクリーン１２上にカラー画像が再生されること
になる。

【００５４】ところで、この実施例におけるＣＲＴ２、
５、８の発光は、電子ビームがラスター状に蛍光面上を
走査することによつて行われる。従って、液晶素子１、
４、７上の画素に対応するＣＲＴ上の発光点が発光する
のは、１フレームの間で１回に過ぎない。

【００５５】一方、ＴＦＴを用いた液晶素子では、線順
次走査方式で走査されるが、画素の情報は、次に選択さ
れ、書き替えられるまで保持される。しかして、通常の
ＣＲＴを用いた画像再生装置では、その螢光面上の発光
点が、画像情報そのものを示しているが、本実施例にお
けるＣＲＴは、光源としてのみ用いられる。

【００５６】そこで、この実施例では、電子ビームの電
流を増加させ、１回の走査で発光する面積を増加し、総
輝度の向上を実現しており、これを、ＣＲＴの発光状態
を中心にして、図５を用いて説明する。

【００５７】まず、この図５の（ａ）は、液晶素子の画
素の一部を拡大して示したもので、これに対応するＣＲ
Ｔの電子ビームは、図中左から右に、上から下にａ、ｂ
、ｃと走査される。

【００５８】ここで、画素ピッチＰは、例えば２インチ
対角の液晶素子の場合、約６４μｍになる。そこで、Ｃ
ＲＴの電子ビームの電流を増加させ、電子ビーム径を画
素ピツチの２倍の約１２０μｍにする。

【００５９】そして、このようにして、対応する液晶素
子の画素の大きさに対して電子ビーム径を大きくすると
、ＣＲＴの螢光面での発光点は広がり、各瞬時で複数ラ
インの画素に同時にまたがって照射されることになる。

【００６０】そこで、いま、図の斜線を引いた画素に注
目してみると、この画素を選択する走査信号は、図５（
ｂ）に示すように、１フレームの間に１回である。しか
して、画素の透過率は、図５（ｃ）に示すように、新た
な選択信号が次に印加されるまでの間、保持される。一
方、ＣＲＴの発光部は、上から下にａ、ｂ、ｃと走査さ
れ移動する。この結果、斜線を引いた画素の上は、図５
（ｄ）に示すように、前後３回発光部が通過し、透過光
量はａ、ｂ、ｃのそれぞれだけによる場合よりも約２倍
に増加し、従って、この実施例によれば、極めて明るい
表示画面が容易に得られ、小型、高輝度、長寿命の投射
型カラー表示装置を実現できる。

【００６１】ところで、このようなＴＦＴ駆動方式の液
晶素子は、現在のところ、その歩留りの点から比較的コ
スト高であると言われている。

【００６２】そこで、この液晶素子の使用個数を減らし
、コスト高となるのが抑えられると共に、より小型化が
可能な本発明の一実施例について以下に説明する。

【００６３】図６は本発明の他の一実施例で、この実施
例は、１枚の液晶素子４０と３本のＣＲＴ４１、４３、
４３、ダイクロイック・プリズム１０、投射レンズ１１
、それに制御系２３とで構成され、さらに付帯設備とし
てスクリーン１２を有するものである。

【００６４】赤色用ＣＲＴ２が発生した赤色光３は、ダ
イクロイック・プリズム１０の赤色用反射膜１０ａによ
り反射され、液晶素子１によつて強度変調された後、投
射レンズ１１に入射する。

【００６５】同様に、緑色用ＣＲＴ５が発生した緑色光
６はダイクロイック・プリズム１０を透過し、液晶素子
１によつて強度変調された後、投射レンズ１１に入射さ
れ、さらに青色用ＣＲＴ８が発生した青色光９はダイク
ロイック・プリズム１０の青色用反射膜１０ｂにより反
射され、液晶素子１によつて強度変調された後、投射レ
ンズ１１に入射する。

【００６６】以上のようにして、３本のＣＲＴ２、５、
８で発光された三原色の光を、１枚の液晶素子１によつ
て強度変調し、投射レンズ１１によりカラー画像をスク
リーン１２上に表示するのである。

【００６７】この実施例では、各ＣＲＴ２、５、８と液
晶素子１の間にダイクロイック・プリズム１０が配置さ
れている。このため、各ＣＲＴが発した光が効率よく投
射レンズに入射されるようにすることが重要である。

【００６８】そこで、この実施例でも、赤色用ＣＲＴ２
の管面上に赤色用干渉膜１０１を、緑色用ＣＲＴ５の管
面上には緑色用干渉膜１０２を、そして青色用ＣＲＴ８
の管面上には青色用干渉膜１０３がそれぞれ膜付けされ
ており、これにより、図３で説明したように、各ＣＲＴ
が発した光が効率よく投射レンズに入射するようにして
ある。

【００６９】ところで、この実施例でも、３本のＣＲＴ
２、５、８と液晶素子１は制御系２３により制御される
。そこで、図７により、この制御系２３について説明す
る。放送電波、ビデオ・デツキ、ビデオ・デイスク、或
いは、その他の任意の信号源から入力された映像信号１
４は、先ず色復調回路１５に入力され、三原色である赤
、緑、青の各色信号に変換される。変換されたそれぞれ
の色信号は、デジタル・データとして各フレームメモリ
１７、１８、１９によりフレーム毎に記憶される。

【００７０】また、映像信号１４は、同期分離回路１６
にも入力され、各信号の同期を取るための基準同期信号
が分離され、さらに、同期信号発生回路５７により、同
期信号が発生される。

【００７１】このとき、この同期信号発生回路５７から
発生される同期信号の周波数は、入力した映像信号１４
の同期信号周波数の３倍の周波数とする。

【００７２】第１のフレームでは、液晶素子１を制御す
る信号回路６０には、同期信号発生回路５７によって制
御されているフレームメモリ１７から赤色画像信号デー
タが入力される。そこで、液晶素子１は、信号回路６０
、及び走査回路６１により制御され、赤色画像を再生す
る。

【００７３】また、同時に、同期信号発生回路５７が発
生した同期信号は、同期制御回路５８により水平、垂直
走査信号に変換され、さらにビーム制御回路５９を経由
して赤色用ＣＲＴ２に供給され、このＣＲＴ２を液晶素
子１の赤色画像の再生状態に同期して制御する。

【００７４】次に、第２のフレームでは、液晶素子１を
制御する信号回路６０には、同期信号発生回路５７によ
って制御されているフレームメモリ１８から緑色画像信
号データが入力される。そこで液晶素子１は、信号回路
６０、及び走査回路６１により制御され、緑色画像を再
生する。

【００７５】また、同期信号発生回路５７が発生した同
期信号は、同期制御回路５８により水平、垂直走査信号
に変換され、さらにビーム制御回路５９を経由して緑色
用ＣＲＴ５に供給され、このＣＲＴ５を液晶素子１の緑
色画像の再生状態に同期して制御する。

【００７６】さらに第３のフレームでは、液晶素子１を
制御する信号回路６０には、同期信号発生回路５７によ
り制御されているフレームメモリ９から青色画像信号デ
ータが入力される。そこで液晶素子１は、信号回路６０
、及び走査回路６１により制御され、青色画像を再生す
る。

【００７７】同時に同期信号発生回路５７が発生した同
期信号は、同期制御回路５８により水平、垂直走査信号
に変換され、さらにビーム制御回路５９を経由して青色
用ＣＲＴ８に供給され、ことＣＲＴ８を液晶素子１の青
色画像の再生状態に同期して制御する。

【００７８】次に、この制御系２３による制御の結果、
三原色に対応する各色の画像を再生する１枚の液晶素子
１と、同じく三原色に対応する各色の光を発光する３本
のＣＲＴ２、５、８が、同期して制御される状態を図８
を用いて説明する。なお、この図８は、左から、液晶素
子１の再生画像、赤色用ＣＲＴ２の発光状態、緑色用Ｃ
ＲＴ５の発光状態、青色用ＣＲＴ８の発光状態のそれぞ
れが、上から下に、■〜■で示すように、順次時系列的
に並べて示したものであり、■の後は再び■に戻る。従
って、この実施例では、１フレーム期間で、赤、緑、青
の各色の画像が順次表示される、いわゆる面順次方式の
カラー再生が行なわれることになる。

【００７９】■　　まず、液晶素子１に上方のラインか
ら赤色用の画像が順次再生される。そして、この液晶素
子１の赤色用の画像再生状態に同期して、赤色用ＣＲＴ
２の上方のラインから赤色光が順次発光され、赤色画像
が表示される。しかして、このときには、発光している
赤色用ＣＲＴ２上のラインに対応する、緑色用及び青色
用ＣＲＴ５、８上のラインは発光していない。

【００８０】■　　液晶素子１では、さらに下方のライ
ンに向かって赤色画像が再生されてゆき、やがて全面で
赤色画像が再生される。

【００８１】■　　次に、液晶素子１の上方のラインで
は、緑色用の画像が再生し始まり、この液晶素子１によ
る緑色用画像の再生状態に同期して、緑色用ＣＲＴ５の
上方のラインから緑色光が順次発光される。

【００８２】■　　ここで緑色用ＣＲＴ５は全面で発光
し、緑色の画像が液晶素子１の全面で再生される。

【００８３】■　　ここでは、液晶素子の上方のライン
で青色用の画像が再生し始まり、この液晶素子１の青色
画像再生状態に同期して、青色用ＣＲＴ８の上方のライ
ンから青色光が順次発光される。

【００８４】■　　ここで、青色画像が液晶素子１全面
で再生され、ＲＧＢの面順次による１フレーム分の画像
が表示されることになる。

【００８５】次の状態で、■に戻る。

【００８６】従って、この実施例によれば、面順次方式
で三原色に対応する各色の画像を再生する１枚の液晶素
子１と、三原色に対応する各色の光を発光する３本のＣ
ＲＴ２、５、８が順次、同期を取りながら制御され、カ
ラー画像がスクリーン１２上に投影され、拡大された画
像が再生されることになる。

【００８７】次に、この実施例における液晶素子の画素
の透過率変化とＣＲＴの発光状態の関係について、図９
により説明する。

【００８８】この図９は、通常の画像信号の１フレーム
期間を示したもので、液晶素子１に加えられる走査信号
の１フレーム期間は、図の（ａ）に示すように、通常の
画像信号（例えば、ビデオ信号）の１フレーム期間（１
／３０秒）の更に１／３の１／９０秒である。

【００８９】そして、この液晶素子１には、第１のフレ
ームで赤色画像の画像信号が加えられ、以下順次、緑色
画像信号、青色画像信号が加えられる。そして、この液
晶素子１の或る画素の透過率は、加えられる画像信号に
したがって変化する。即ち、例えば図の（ｂ）に示すよ
うに、第１のフレームでは、赤色の画像信号により赤色
画像に対応する透過率になり、第２のフレームでは、緑
色画像信号により緑色画像に対応する透過率になる。そ
して、第３のフレームでは、青色画像信号により青色画
像に対応する透過率になる。さらに、図示されていない
が、次のフレームでは、次の画面の、再び赤色の画像に
対応する透過率になるのである。

【００９０】また、第１のフレームでは、液晶素子１に
供給された赤色画像信号に同期して赤色ＣＲＴ２の電子
ビームを走査し、図の（ｃ）に示すように発光させる。 以下、第２のフレームでは、液晶素子１に加えられる緑
色画像信号に同期して緑色ＣＲＴ５の電子ビームを走査
し、図の（ｄ）に示すように発光させ、第３のフレーム
では、液晶素子１に加えられる青色画像信号に同期して
青色ＣＲＴ８の電子ビームを走査し、図の（ｅ）に示す
ように発光させるのである。

【００９１】従って、この図６の実施例によれば、液晶
素子が１枚のみですみ、ローコストで、より小型の投射
型カラー表示装置を実現することができる。

【００９２】ところで、以上の実施例では、ＣＲＴの螢
光面で発光された光を効率良く液晶素子に入射させるた
め、各ＣＲＴの管面に干渉膜１０１、１０２、１０３を
設けているが、この光の損失を防ぐための他の実施例に
ついて、図１０により説明する。

【００９３】この図１０は、各ＣＲＴおける管面の断面
構造を示したもので、ＣＲＴの管面３０の、蛍光面３１
とは反対側に、レンズ面１１２を形成したものである。 このレンズ面１１２により、電子ビーム３３が蛍光面３
１に入射されることによる発光３４は、図示のように拡
散せず効率よく液晶素子に到達し、有効に利用すること
ができる。

【００９４】このレンズ面１１２は、複数の小さなレン
ズがアレイ状に並んだ、いわゆるレンチキュラーレンズ
であり、各レンズの焦点の位置は、上記蛍光面３１に一
致するようにしてある。

【００９５】なお、このレンズ面１１２は、管面３０を
レンズ状に加工してもよく、またシート状のレンズアレ
イを別に作成し、これを管面３０に張り合わせて形成す
るようにしても良い。

【００９６】この実施例によれば、加工費が少なくてす
み、更にローコストの投射型カラー表示装置を得ること
ができる。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、光源として、光の３原
色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などの最大強度
波長領域を異にする複数本の単色光陰極線管を用いたの
で、その寿命は１００００時間以上あり、光源の保守の
問題が無く、充分に実用性が高い投射型カラー表示装置
を容易に提供することができる。

【００９８】また、ＣＲＴは寿命近くなつても、ランプ
のように失灯することが無く、従って、本発明によれば
、使用可能時間が飛躍的に長い投射型カラー表示装置を
容易に提供することができる。

【００９９】さらに、ＣＲＴは、蛍光体材料を適切に選
択することによつて、ＲＧＢ各色の光を単独にかつ高効
率に発光することができ、従って、本発明によれば、優
れたカラー再生特性の表示装置を容易に得ることができ
る。

【０１００】ところで、一般に画像表示用に用いられる
ＣＲＴの場合、管面輝度を高くするためには、電子線の
電流を大きくすることが必要であるが、電流を大きくす
ると電子線のビーム径が大きくなり、解像度の低下を引
き起こす。即ち、一般的なＣＲＴでは、管面輝度と解像
度は、トレードオフの関係にある。しかして、ＣＲＴを
、投射型表示装置の光源として用いる場合には、解像度
は液晶表示素子よって決まり、電子線のビーム径を大き
くしても解像度の低下にはつながらない。

【０１０１】従って、本発明によれば、電子線の電流を
充分に増加させ、これにより高輝度で高分解能の投射型
カラー表示装置を容易に実現できる。

【０１０２】ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投射型カラー表示装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における分散型液晶素子の動
作説明図である。

【図３】本発明の一実施例で使用されている干渉膜の説
明図である。

【図４】本発明の一実施例における制御系を示すブロッ
ク図である。

【図５】本発明の一実施例の動作説明図である。

【図６】本発明による投射型カラー表示装置の他の一実
施例を示すブロック図である。

【図７】本発明の他の一実施例における制御系を示すブ
ロック図である。

【図８】本発明の他の一実施例の動作説明図である。

【図９】本発明の他の一実施例の動作説明図である。

【図１０】本発明の一実施例における陰極線管の管面構
成の説明図である。

【図１１】投射型カラー表示装置の従来例を示す構成図
である。

【符号の説明】

１　　液晶素子（Ｒ） ２　　ＣＲＴ（陰極線管）（Ｒ） ３　　赤色光 ４　　液晶素子（Ｇ） ５　　ＣＲＴ（陰極線管）（Ｇ） ６　　緑色光 ７　　液晶素子（Ｂ） ８　　ＣＲＴ（陰極線管）（Ｂ） ９　　青色光 １０　　ダイクロイック・プリズム １０ａ　　赤色用反射膜（干渉膜） １０ｂ　　青色用反射膜（干渉膜） １１　　投射レンズ １２　　スクリーン １３　　制御系

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　二次元配置された複数の透過光変調型
   光学素子からなる画像再生装置と、該画像再生装置の画
   像再生面とほぼ同じ大きさの発光面を有する平面光源装
   置と、上記画像再生装置の画像再生面を一方の焦点面と
   する投射光学系とを備えた投射型カラー表示装置におい
   て、上記平面光源装置が、それぞれ最大強度波長領域を
   異にする複数本の単色光陰極線管で構成されていること
   を特徴とする投射型カラー表示装置。
2. 【請求項２】　　請求項１の発明において、上記画像再
   生装置が、薄膜トランジスタ駆動方式の分散型液晶表示
   装置で構成されていることを特徴とする投射型カラー表
   示装置。
3. 【請求項３】　　請求項１の発明において、上記画像再
   生装置が上記副数本の単色光陰極線管毎に独立して組合
   わせ配置され、同時方式によるカラー表示が与えられる
   ように構成したことを特徴とする投射型カラー表示装置
   。
4. 【請求項４】　　請求項１の発明において、上記画像再
   生装置が上記副数本の単色光陰極線管の全てに共通に配
   置され、順次方式によるカラー表示が与えられるように
   構成したことを特徴とする投射型カラー表示装置。