JPH04345157A - 投射型表示装置 - Google Patents

投射型表示装置

Info

Publication number
JPH04345157A
JPH04345157A JP3117773A JP11777391A JPH04345157A JP H04345157 A JPH04345157 A JP H04345157A JP 3117773 A JP3117773 A JP 3117773A JP 11777391 A JP11777391 A JP 11777391A JP H04345157 A JPH04345157 A JP H04345157A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
light
display element
mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3117773A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3158484B2 (ja
Inventor
Kazutake Kamihira
員丈 上平
Noboru Hagiwara
萩原　昇
Kiyoshi Masuda
清 増田
Tomoyoshi Nomura
野村　知義
Shigenobu Sakai
酒井　重信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP11777391A priority Critical patent/JP3158484B2/ja
Priority to EP92401394A priority patent/EP0519774B1/en
Priority to US07/886,142 priority patent/US5300966A/en
Priority to DE69215436T priority patent/DE69215436T2/de
Publication of JPH04345157A publication Critical patent/JPH04345157A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3158484B2 publication Critical patent/JP3158484B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
    • G02B27/1046—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with transmissive spatial light modulators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/143—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using macroscopically faceted or segmented reflective surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/28—Reflectors in projection beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/04—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with cameras or projectors providing touching or overlapping fields of view
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7441—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells
    • 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
    • H04N9/3147—Multi-projection systems
    • 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
    • H04N9/3164—Modulator illumination systems using multiple light sources

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、大画面表示技術に関し
、詳しくは高精細画像表示を行う投射型表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の代表的な投影表示装置を図１３に
示す。図１３において、２は液晶表示素子、３は投射レ
ンズ、５は光源、６はスクリーン、７は画信号線である
。液晶表示素子２に通常の液晶テレビと同様に画信号を
入力し画像を表示する。この液晶表示素子２に表示され
た画像を投射レンズ３によってスクリーン６上に投影表
示する。ここで、液晶自体は発光しないため、液晶表示
素子を後部から光源５で照射する。投影表示装置では表
示素子上に表示された画像を投射レンズにより拡大投影
するため大面積表示が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の投影表示装
置には解像度が低いという問題がある。投影画像の解像
度は液晶表示素子の画素数により決まる。液晶テレビの
ように液晶表示素子上に表示した画像を直接見る表示装
置では画面サイズが小さいため、現在の液晶表示素子の
画素数でも高精細な画像として見ることができる。しか
し、投影表示装置では液晶表示素子に表示された画像を
スクリーン上に拡大投影して見るためスクリーン上での
画素密度は低くなり、低解像度の画像となってしまう。 現在、高精細な液晶表示素子として、画素の高密度化あ
るいは表示エリアの大型化によるＨＤＴＶ用の多画素の
液晶表示素子が開発されつつあるが、画素を高密度化す
ると製造歩留まりが低下しコストが高くなる。さらに画
素の１辺は液晶の厚み以下にすることは困難であるとい
う技術的な限界もある。
【０００４】一方、パネルサイズを大きくしても製造歩
留まりが低下して、コストが高くなる。いずれにしても
液晶表示素子の画素数を現状以上に増加することは難し
く、したがって投影画像の高精細化も困難となってきて
いる。本発明は、上記の点を解決して、高精細な投影画
像を得る投射型表示装置を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では複数の全反射
ミラーとこのミラーの数または整数倍に等しい液晶表示
素子を使用する。ミラーは投射レンズに隣接した位置で
レンズとその焦点位置の間に配置する。光源から発し１
つの液晶表示素子で透過あるいは反射した光は、この液
晶表示素子に対応した１つのミラーで反射して投射レン
ズを通過し、スクリーン上に液晶表示素子に表示されて
いる画像を投影表示する。同様に他の全ての液晶表示素
子から発した光も各々に対応するミラーで反射して投射
レンズを通過しスクリーン上の同一エリアに各々の液晶
表示素子に表示されている画像を投影表示する。上記方
法により複数の液晶表示素子の画像を１本の投射レンズ
で投影表示するが、各液晶表示素子からの画像はスクリ
ーン上で画素ピッチのｎ（ｎは整数）分の１だけずらし
て表示するよう各々の液晶表示素子の位置およびミラー
の反射面の位置と角度を決めておく
【０００６】
【作用】上記の手段を用いてスクリーン上の同一エリア
に複数の液晶表示素子に表示されている画像を投影表示
すれば、スクリーン上での画素ピッチを従来の投射型表
示装置に比べ１／ｎと小さくできる。すなわち、画素密
度を従来法に比べ使用する液晶表示素子の数の倍数で高
められ、飛躍的な高密度化が実現できる。この結果、投
影表示画像の高解像度化、高精細化が、使用する個々の
液晶表示素子については高密度化や大面積化をすること
なく可能となる。
【０００７】
【実施例】
実施例１ 本発明の第１の実施例の構成を図１に示す。図１は投射
光学系を上部からみた断面図である。図において１は２
つの反射面をもつミラー、ＲＰ１，ＲＰ２はミラーの反
射面、２１，２２は液晶表示素子、３は投射レンズ、５
１，５２は光源、６はスクリーン、７１，７２はそれぞ
れ液晶表示素子２１および２２に画信号を送る画信号線
、ｍは投射レンズの光軸である。なお、図１では光源か
らの光の平行性を高めるために光源と液晶表示素子との
間に配置するレンズは省略した。本実施例では図１に示
すように投射レンズに隣接して３角柱状のミラーを配置
する。この３角柱のレンズ側の２つの側面が反射面とな
り、２つのミラーを一体形成している。ここで、３角柱
の頂点はレンズの光軸上に置く。また、光軸と反射面の
なす角度は任意とできるが、ここでは４５度とした場合
について説明する。
【０００８】液晶表示素子２１および２２は次の条件が
満たされる位置に配置することが好ましい。まず、いま
仮にスクリーン側からレンズの光軸に沿って入射する光
線を想定する。この光線はレンズを通過してミラーの頂
点付近の反射で２分割され、それぞれ光軸と直角方向に
進み２つの液晶表示素子に向かうが、これらの光線が液
晶表示素子の表示面の中心を通過するように液晶表示素
子２１および２２を配置する。このような条件で配置す
ることにより、２つの液晶表示素子に表示した画像の中
心をスクリーン上で光軸の延長線上に投影表示すること
が可能となる。
【０００９】図１に示すように上記本実施例の構成にお
いては、１つの液晶表示素子からの光を反射するミラー
１の反射面がレンズの光軸の上半分、あるいは下半分に
しか配置されていないが、スクリーン上にはそれぞれの
液晶表示素子に表示される画像の全体を投影表示するこ
とが可能である。
【００１０】以下、この原理を図２において説明する。 図２でＡおよびＢはそれぞれ液晶表示素子の両端に位置
する画素、Ａ′およびＢ′はそれぞれＡおよびＢがスク
リーン上に投影表示される位置、ａおよびｂはそれぞれ
画素ＡおよびＢから出た光を示す。なお、図２において
は、簡単のため１枚の液晶表示素子とそれに対応したミ
ラーの反射面のみを示している。液晶表示素子の画素Ａ
およびＢを出た光は図２の斜線部ａおよびｂに示すよう
にその進行方向にある範囲内で広がりをもつ。このうち
画素Ａから出た光の大部分はミラーの反射面で反射され
てレンズを通過しレンズの屈折作用でスクリーン上のＡ
′に集光する。一方、画素Ｂから出た光も一部分ではあ
るがミラーで反射されて同様にスクリーン上のＢ点に集
光する。すなわち、反射面はレンズの光軸の上半分にし
か位置していないにもかかわらず、液晶表示素子の全て
の画素からの光が反射面で反射されてスクリーン上の対
応する位置に集光するため、結局液晶表示素子に表示さ
れる画像の全体をスクリーン上に投影表示することが可
能となるのである。ただし、スクリーン上の位置によっ
て到達する光量が異なりり均一な明るさの画像を液晶表
示素子に表示してもスクリーン上では明暗分布が生じる
。この明暗分布を補正するため本実施例ではルックアッ
プテーブル方式で画素毎に信号値に係数を掛ける。すな
わち、スクリーン上で暗くなる画素に対しては大きな係
数を掛け、一方明るい画素に対しては小さな係数を掛け
る。
【００１１】つぎに２つの液晶表示素子への画像の表示
方法について説明する。まず、原画像を図３に示す方法
により２つの画像に分解する。すなわち１枚の画像を水
平方向に１画素おきに間引き、奇数列の画素からなる画
像と偶数列からなる画像に分解する。そして、例えば奇
数列からなる画像を液晶表示素子２１に表示し、偶数列
の画素からなる画像を液晶表示素子２２に表示する。そ
して、この２つの画像を上記原理によりスクリーン上の
同一エリアに投影表示する際、２つの画像を水平方向に
わずか画素ピッチの１／２だけずらして表示する。以下
、このような方法により高精細画像を投影表示できる原
理を説明する。
【００１２】通常投影表示装置に用いられている表示用
液晶パネルは液晶テレビで用いられている液晶パネルと
同様に２次元状に配列された多数の画素で構成されてお
り、ここに表示された画像をスクリーン上に投影表示す
る。ここで、１つの画素は、光を透過させる開口部、信
号線やゲート線と呼ばれる金属配線、またスイッチング
用の薄膜トランジスタ等で構成されているが、このうち
表示に寄与するのは開口部のみである。すなわち、１つ
の画素内には表示にとっては全く寄与できない無効領域
がある。図４はスクリーン上に投影表示された液晶表示
素子の各画素の開口部でａおよびｂは各々１つの液晶表
示素子によって投影された開口部を示す。上記の無効領
域のため１枚の液晶表示素子による投影では開口部が離
散的に投影されることになる。そして開口部が投影され
た領域は画信号に依存した明るさとなるが、無効領域は
常に黒のままである。したがって、上述のように２つに
分解した画像を画素ピッチの１／２だけずらして投影表
示すれば各々の液晶表示素子の無効領域が投影されてい
るスクリーン上の領域にもう一方の液晶表示素子の開口
領域が投影されｃに示すようにスクリーン上で高密度な
画素配列が実現でき、高精細な投影表示が可能となる。 なお、２つの液晶表示素子に表示されている画像は原画
像を１画素おきに間引いた画像であるため、上記方法で
スクリーン上で合成された画像は原画像の画素配列を再
現することは明らかである。 実施例２ 本発明の第２の実施例を図５に示す。図５において４１
および４２は曲面の反射ミラーである。本実施例では光
源からの光をこの曲面ミラーで反射させてから液晶表示
素子を通過させる。この曲面ミラーは、例えば液晶表示
素子２１の図における右端の画素を通過した光が実施例
１のようにミラー１の反射面が存在しないレンズ側に広
がらないように光をミラー１の反射面で集光させる機能
を有する。このため、実施例１のようにルックアップテ
ーブル方式の補正をすることなくスクリーン上で一様な
輝度を実現できる。さらに本実施例では光の利用効率が
高くなるため投影表示画像の輝度を高くすることができ
る。なお、上記曲面ミラーでの反射を除き、装置構成お
よび表示原理等は全て実施例１と同じである。 実施例３ 本発明の第３の実施例を図６に示す。本実施例では液晶
表示素子の全画素を通過した光が効率よくミラーの反射
面に向かうよう図６に示すように液晶表示素子の斜め後
方から光源により光を照射する。このような光源配置に
より実施例２と同様にルックアップテーブル方式の補正
をすることなくスクリーン上で一様な輝度を実現できる
。さらに本実施例でも光の利用効率が高くなるため投影
表示画像の輝度を高くすることができる。なお、上記光
源の配置方法を除き、装置構成および表示原理等は全て
実施例１と同じである。 実施例４ 本発明の第４の実施例を図７に示す。図７において１０
は４つの反射面をもつピラミッド状のミラー、２１〜２
４は液晶表示素子である。図７における右半分の図は本
実施例の概略構成であり、光源および光源から液晶表示
素子に至る導光系などは簡単のため省略したが、１枚の
液晶表示素子についての導光系の概略を図７における左
半分の図に示す。本実施例でも光源からの光を曲面ミラ
ーで反射させた後、液晶表示素子に入射させることによ
り液晶表示素子を通過した光がピラミッド状ミラーの反
射面に効率よく集光するようにしている。特に本実施例
で用いる曲面ミラーは図７の左半分の図に示すように平
行光を直角３角形の形状をもつミラー上に集光できるよ
うその形状を選んでいる。
【００１３】ピラミッド状ミラーは頂点が投射レンズの
光軸上に位置するよう配置する。４つの反射面と光軸の
なす角は任意にとることが可能であるが本実施例では４
５度とする。図８にて液晶表示素子２１〜２４を配置す
る位置を説明する。図８では簡単のため液晶表示素子２
１についてのみ示すが他の液晶表示素子についても同様
である。液晶表示素子２１は対応する反射面の底辺ｂ１
および投射レンズの光軸ｍにともに平行な平面Ｐ１内に
配置され、かつその対応する反射面を平面Ｐ１に投影し
た２等辺３角形（斜線で示す部分）の頂点Ｓに表示面の
中心を一致させ、かつ液晶表示素子の各辺と２等辺３角
形の２つの等辺が平行あるいは直角となるよう配置する
。このような配置は絶対的な条件ではないが、投影表示
画像の中心をレンズの光軸上に一致させることができ、
かつ液晶表示素子を通過した光を反射面で最も効率よく
反射させるための条件である。
【００１４】次に４つの液晶表示素子への画像の表示方
法について説明する。まず、原画像を実施例１と同様に
水平方向に１画素おきに間引き、奇数列の画素からなる
画像と偶数列からなる画像に分解する。つぎにこれらの
画像を垂直方向に１画素おきに間引き、奇数行の画素か
らなる画像と偶数行からなる画像にそれぞれ分解する。 上記方法で４つに分解された画像を４つの液晶表示素子
２１〜２４に表示する。そして、この４つの画像を上記
原理によりスクリーン上の同一エリアに投影表示する際
、４つの画像を水平方向および垂直方向にそれぞれ画素
ピッチの１／２だけずらして表示する。
【００１５】図９に本実施例でスクリーン上に投影表示
される画素配列を示す。（ａ）は１つの液晶表示素子か
らの投影表示であり従来の方法による場合と同じ画素配
列である。（ｂ）は４枚の液晶表示素子からの表示が合
成されたときの画素配列であり、水平方向、垂直方向と
もに４つの液晶表示素子からの画素が補完し合うように
表示でき上記方法で分解した画像をスクリーン上で合成
でき、しかも水平方向、垂直方向ともに２倍の画素密度
で高精細な投影表示が可能である。 実施例５ 本発明の第５の実施例を図１０に示す。図１０において
１１は内部が空で上部を切り取ったピラミッド状ミラー
で、２５〜２８は液晶表示素子である。図１０では光源
は省略したが各液晶表示素子ごとに後方から照射する。 ピラミッド状ミラー１１は前記実施例４で使用したピラ
ミッド状ミラーに比べ上部が欠けているが、レンズ３を
ピラミッド状ミラー１１に十分近付けて位置することに
より、２１〜２４で示される各液晶表示素子の全画素を
通過した光はそれぞれ対応した反射面で反射された後レ
ンズを通過でき、したがって各液晶表示素子に表示され
る画像全体をスクリーン上に投影表示することが可能で
ある。
【００１６】一方、２５〜２８で示される液晶表示素子
の全画素を通過した光はそれぞれ対応した反射面で反射
され、ピラミッド状ミラー１１の頂上付近の穴を通過し
た後レンズを通過し、したがって同様に各液晶表示素子
に表示される画像全体をスクリーン上に投影表示するこ
とが可能である。
【００１７】上記８つの液晶表示素子の画像をスクリー
ン上に投影表示する際、２１〜２４で示される液晶表示
素子については水平方向に画素ピッチの１／４ずれて画
像が投影表示されるように各液晶表示素子の位置を決め
る。一方、２５〜２８で示される液晶表示素子について
も水平方向に画素ピッチの１／４ずれて画像が投影表示
されるようにするが、さらに上記４つの液晶表示素子か
ら投影される画像に対して垂直方向に画素ピッチの１／
２ずれて投影表示されるように各液晶表示素子の位置を
決める。このような方法により投影画像の画素密度は従
来の方法に比べ水平方向には４倍に、垂直方向には２倍
とすることができ高精細な画像表示が可能となる。なお
、原画像を分解して８つの液晶表示素子に表示する方法
については説明を省略する。 実施例６ 本発明の第６の実施例を図１１に示す。図１１において
Ｈ１１，Ｈ１２はハーフミラーである。本実施例でも８
つの液晶表示素子を使用する。また、各液晶表示素子か
らの光を反射させてレンズに入射させるため実施例５と
同様の２つのタイプのピラミッド状ミラーを使用する。 図１１は断面図であるため液晶表示素子は４つ、またハ
ーフミラーや光源は上下の２つのみを描いている。本実
施例では光源の数を実施例５に比べ半分に減らし、１つ
の光源からの光をハーフミラーで分割して２つの液晶表
示素子に入射させている。これにより、装置の小型化が
可能となる。他の構成や表示方法については前記実施例
５と同様である。 実施例７ 本発明の第７の実施例を図１２に示す。図１２において
ＤＲ１およびＤＲ２は赤色光を反射し他の色の光は透過
させるダイクロイックミラー、ＤＢ１およびＤＢ２は青
色光を反射し他の色の光は透過させるダイクロイックミ
ラー、２１Ｒ　，２１Ｇ　，２１Ｂ　，２２Ｒ　，２２
Ｇ　，２２Ｂ　はいずれも同一表示面サイズ、同一画素
数のモノクロ用液晶表示素子、Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１
およびＨ２２はハーフミラーである。
【００１８】前記の実施例では液晶表示素子としてカラ
ー用とモノクロ用を使い分けることによりカラー画像お
よびモノクロ画像ともに表示することが可能であるが、
本実施例では特にカラー画像をより高精細に表示するた
め、原画像を前記実施例と同様に１画素おきに分解する
ほか、赤、緑、青の３色の成分にも分解し計６つの画像
に分解する。そして分解された６つの画像はそれぞれ別
々の６つのモノクロ液晶表示素子に表示する。光源は左
右の画像についてそれぞれ１つずつ設置する。
【００１９】光源を発した光がスクリーン上に達し高精
細なカラー画像が投影表示される過程を、光源５１から
発する光について説明する。光源５１から出た光はまず
ダイクロイックミラーＤＲ１で赤色光と他の光を分離す
る。ここで反射された赤色光はミラー４１Ｒ　で反射さ
れた後、液晶表示素子２１Ｒ　を透過し、ここで原画像
の右半分の赤色成分の画像情報を持つ光となり、さらに
ハーフミラーＨ１１を透過し、ハーフミラーＨ１２およ
びミラー１の反射面ＲＰ１で反射されたのち投射レンズ
により、スクリーンの右半分に赤成分画像を結像する。
【００２０】つぎにダイクロイックミラーＤＲ１を透過
した光のうち、青色光はダイクロイックミラーＤＢ１で
反射された後、液晶表示素子２１Ｂ　を透過して原画像
の右半分の青色成分の画像情報を持つ光となり、さらに
ハーフミラーＨ１１，Ｈ１２およびミラー１の反射面Ｒ
Ｐ１で反射されたのち投影レンズにより、スクリーンに
青成分画像を結像する。
【００２１】ダイクロイックミラーＤＢ１を透過した光
は緑成分の光であり、この光は液晶表示素子２１Ｇ　を
透過して緑色成分の画像情報を持つ光となり、ミラー４
１Ｇ　で反射し、さらにハーフミラーＨ１２を透過して
ミラー１の反射面ＲＰ１で反射された後、投射レンズに
より、スクリーンに青成分画像を結像する。以上により
スクリーンに３色成分の画像が投影されたカラー画像が
表示される。上記３つの液晶表示素子２１Ｒ　，２１Ｂ
　および２１Ｇ　は空間的に離れた位置に配置されるが
、その位置に関しては全ての液晶表示素子から投影され
る画像の大きさを等しくするため、全ての液晶表示素子
から投射レンズまでの光路長は等しくしておく必要があ
る。
【００２２】以上は光源５１から出た光がスクリーンに
カラー画像を投影表示するまでの説明であるが、光源５
２から出た光が液晶表示素子２２Ｒ　，２２Ｂ　，２２
Ｇ　等を透過してスクリーンにカラー画像を表示する過
程も同様である。ただし、このカラー画像は光源５１か
ら出た光が液晶表示素子２１Ｒ　，２１Ｂ　，２１Ｇ　
等を透過してスクリーンに表示されるカラー画像に対し
水平方向に画素ピッチの１／２だけずれた位置に表示さ
れるよう各液晶表示素子の位置を決める。
【００２３】以上の方法によって分解された６つの画像
がスクリーン上で再び１枚のカラー画像に合成される。 そして、この合成画像は従来の単板式投影表示法に比べ
６倍の解像度で表示することができる。以上においては
本発明の７つの実施例を示したにとどまり、本発明の精
神を脱することなしに、種々の変更が可能であることは
いうまでもない。例えば、上記実施例では３角柱やピラ
ミッド状の形状で複数のミラーを一体形成したが、個別
に形成して配置してもよい。また、上記実施例で使用し
た１体形成のミラーでは反射面数が高々「４」としてい
るが、さらに反射面数の多いミラーを用いればさらに高
精細化が可能である。実施例１では投影画像を水平方向
に画素ピッチの１／２ずらして水平方向の解像度を高め
たが、垂直方向にずらせば垂直方向の解像度を高めるこ
とが可能である。また、実施例２では曲面ミラーで光を
ミラーの反射面上に効率よく集光したが、レンズを用い
ても同様に可能である。また、実施例７では光の３色分
解に上述のダイクロイックミラーを使用したが、ダイク
ロイックプリズムを用いても同様に実施可能である。さ
らに、上記実施例では光源を複数個使用しているが、１
個の光源からの光をハーフミラー等のビームスプリッタ
を用いて複数の方向に分割することにより本発明を実施
することも可能である。さらに、上記実施例ではいずれ
も表示素子として液晶表示素子を使用したが、表示素子
の種類を問わず本発明が実施できることは本発明の原理
からして明らかである。なお、本発明は開口率の小さい
液晶表示素子を用いることにより高精細化の効果が大で
あるが、開口率の大きな液晶表示素子を用いても高精細
化は可能である。
【００２４】以上のように種々の変更が可能であること
を述べたが、本発明の主旨は複数の表示素子の表示画像
をそれぞれに対応したミラーで反射させた後、同一の１
本のレンズに入射させて投影表示することにより高精細
表示を可能にするものであり、この範囲内で種々の変更
が可能であることはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば従来
の方法に比べ非常に高精細な画像を投影表示することが
できる。この際、使用する個々の表示素子については高
密度化や大面積化などにより多画素化する必要が無いた
め、安価な表示素子を用いることができ装置を低コスト
で製造することが可能である。また、走査は表示素子毎
に行うため、例えばＮＴＳＣ等の現行方式での走査周波
数のままで高精細化を実現できる。さらに、実施例３な
どで述べた方法により光をミラーの反射面上に集光する
ことにより、光の利用効率を高められきわめて明るい画
像を投影表示することが可能である。また、使用する投
射レンズは１本であるため、複数の表示素子から投影さ
れる画像の位置合わせにおいて、レンズによる画像の歪
を考慮する必要がなく容易に位置調整を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の概略説明図である。
【図２】第１の実施例の投影原理図である。
【図３】第１の実施例で２つの液晶表示素子へ画像を表
示するために原画像を分解する方法を示す。
【図４】第１の実施例でスクリーン上に投影表示される
液晶表示素子の画素の開口部の配置図である。
【図５】本発明の第２の実施例の概略構成図である。
【図６】本発明の第３の実施例の概略構成図である。
【図７】本発明の第４の実施例の概略構成図である。
【図８】第４の実施例で液晶表示素子２１〜２４を配置
する位置を説明する図である。
【図９】第４の実施例でスクリーン上に投影表示される
画素配列を示す。
【図１０】本発明の第５の実施例の概略構成図である。
【図１１】本発明の第６の実施例の概略構成図である。
【図１２】本発明の第７の実施例の概略構成図である。
【図１３】従来の投影表示装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１　　２つの反射面をもつミラー １０　　４つの反射面をもつピラミッド状のミラーＲＰ
１，ＲＰ２　　ミラーの反射面 ２１〜２８　　液晶表示素子 ２１Ｒ　，２１Ｇ　，２１Ｂ　，２２Ｒ　，２２Ｇ　，
２２Ｂ　　　モノクロ液晶表示素子 ３　　投射レンズ ３１　　光源光の平行性を高めるレンズ４１，４２，４
３　　曲面ミラー ４１Ｇ　，４１Ｒ　，４２Ｇ　，４２Ｒ　　　ミラー５
，５１，５２　　光源 ６　　スクリーン ７，７１，７２　　液晶表示素子に画信号を送る信号線
ｍ　　投射レンズの光軸 ＤＲ１，ＤＲ２　　赤反射ダイクロイックミラーＤＢ１
，ＤＢ２　　青反射ダイクロイックミラーＨ，Ｈ１１，
Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２　　ハーフミラーＰ１〜Ｐ４　
　ピラミッド状ミラーの反射面Ｏ　　スクリーン上に投
影される画素の開口部Ｄ　　スクリーン上で投影される
開口部以外の無効領域ｂ１　　ピラミッド状ミラーの１
つの反射面の底辺Ｐ１０　　ピラミッド状ミラーの１つ
の反射面の底辺と光軸に平行な平面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　表示素子に表示された画像を投射光学
    系によりスクリーン上に拡大投影する投射型表示装置に
    おいて、光源から投射レンズに至る投射光学系が、複数
    の表示素子と、該表示素子毎に対応して設置し、表示素
    子で強度変調をうけた光を反射させて同一のレンズに入
    射させる複数のミラーであって、少なくとも複数のミラ
    ーのうちの１つが周辺を除いた面内で該レンズの光軸と
    交わらない複数のミラーとを含む光学部品から構成され
    ていることを特徴とする投射型表示装置。
JP11777391A 1991-05-23 1991-05-23 投射型表示装置 Expired - Fee Related JP3158484B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11777391A JP3158484B2 (ja) 1991-05-23 1991-05-23 投射型表示装置
EP92401394A EP0519774B1 (en) 1991-05-23 1992-05-21 Projector
US07/886,142 US5300966A (en) 1991-05-23 1992-05-21 Projector
DE69215436T DE69215436T2 (de) 1991-05-23 1992-05-21 Projektor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11777391A JP3158484B2 (ja) 1991-05-23 1991-05-23 投射型表示装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27186899A Division JP3369129B2 (ja) 1999-09-27 1999-09-27 投射型表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04345157A true JPH04345157A (ja) 1992-12-01
JP3158484B2 JP3158484B2 (ja) 2001-04-23

Family

ID=14719972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11777391A Expired - Fee Related JP3158484B2 (ja) 1991-05-23 1991-05-23 投射型表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5300966A (ja)
EP (1) EP0519774B1 (ja)
JP (1) JP3158484B2 (ja)
DE (1) DE69215436T2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076643A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び投写装置
JP2008076642A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び投写装置
JP2008525854A (ja) * 2005-01-26 2008-07-17 ビズー インベスト エイピーエス 擬似３次元画像を作成する表示装置
JP2013015869A (ja) * 2000-03-31 2013-01-24 Imax Corp 光投影システム

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153621A (en) * 1991-10-31 1992-10-06 Nview Corporation Optical system for projecting multiple images in adjoining relation without illuminance discontinuities
DE9203027U1 (ja) * 1992-03-07 1992-04-23 Kodak Ag, 7000 Stuttgart, De
JPH06311537A (ja) * 1993-04-26 1994-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置
KR970010480B1 (ko) * 1994-06-10 1997-06-26 엘지전자 주식회사 화상투사장치
US5793527A (en) * 1995-06-30 1998-08-11 Lucent Technologies Inc. High resolution viewing system
US5539483A (en) * 1995-06-30 1996-07-23 At&T Corp. Panoramic projection apparatus
CA2180188A1 (en) * 1995-07-27 1997-01-28 Vishvjit Singh Nalwa Method and apparatus for viewing with a virtual optical center
US5765934A (en) * 1995-08-04 1998-06-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Projection type display
US5743612A (en) * 1995-11-10 1998-04-28 Hitachi, Ltd Liquid crystal projector
US6115176A (en) * 1995-11-30 2000-09-05 Lucent Technologies Inc. Spherical viewing/projection apparatus
US5975703A (en) 1996-09-30 1999-11-02 Digital Optics International Image projection system
US5902030A (en) * 1998-05-29 1999-05-11 Blanchard; Randall D. System for displaying images from multiple projectors onto a common screen
US6144501A (en) * 1998-08-28 2000-11-07 Lucent Technologies Inc. Split mirrored panoramic image display
US6195204B1 (en) 1998-08-28 2001-02-27 Lucent Technologies Inc. Compact high resolution panoramic viewing system
US6141145A (en) * 1998-08-28 2000-10-31 Lucent Technologies Stereo panoramic viewing system
US6285365B1 (en) 1998-08-28 2001-09-04 Fullview, Inc. Icon referenced panoramic image display
JP2000171901A (ja) * 1998-09-28 2000-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明光学装置および投写型表示装置
US6196699B1 (en) * 1999-03-31 2001-03-06 Philips Electronics North America Corp. Dual lamp illumination system and projection system incorporating same
US6529262B1 (en) 1999-04-14 2003-03-04 Ball Semiconductor, Inc. System and method for performing lithography on a substrate
JP3821622B2 (ja) * 1999-12-08 2006-09-13 シャープ株式会社 投射型表示装置
DE60103524T2 (de) * 2000-03-15 2005-06-30 Imax Corp., Mississauga Verbesserungen an dmd-bildanzeigevorrichtungen
US6425669B1 (en) * 2000-05-24 2002-07-30 Ball Semiconductor, Inc. Maskless exposure system
US6509955B2 (en) 2000-05-25 2003-01-21 Ball Semiconductor, Inc. Lens system for maskless photolithography
US7193654B2 (en) * 2000-07-03 2007-03-20 Imax Corporation Equipment and techniques for invisible seaming of multiple projection displays
US6585380B2 (en) * 2000-07-19 2003-07-01 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Illumination apparatus and projector type display apparatus using the same
US6493867B1 (en) 2000-08-08 2002-12-10 Ball Semiconductor, Inc. Digital photolithography system for making smooth diagonal components
US6537738B1 (en) 2000-08-08 2003-03-25 Ball Semiconductor, Inc. System and method for making smooth diagonal components with a digital photolithography system
US6512625B2 (en) 2000-11-22 2003-01-28 Ball Semiconductor, Inc. Light modulation device and system
US6473237B2 (en) 2000-11-14 2002-10-29 Ball Semiconductor, Inc. Point array maskless lithography
US6433917B1 (en) 2000-11-22 2002-08-13 Ball Semiconductor, Inc. Light modulation device and system
US20030025979A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 Ball Semiconductor, Inc. Surface distortion compensated photolithography
US6870604B2 (en) * 2002-04-23 2005-03-22 Ball Semiconductor, Inc. High resolution point array
US7164961B2 (en) * 2002-06-14 2007-01-16 Disco Corporation Modified photolithography movement system
DE10245104B4 (de) * 2002-09-27 2008-08-07 Carl Zeiss Jena Gmbh Projektionsanordnung und Projektionsverfahren
CA2458871C (en) * 2002-10-10 2011-03-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lighting apparatus
US20060007406A1 (en) * 2002-10-21 2006-01-12 Sean Adkins Equipment, systems and methods for control of color in projection displays
JP4665402B2 (ja) * 2004-02-04 2011-04-06 セイコーエプソン株式会社 投射型表示装置および投射型表示装置の制御方法、並びに投射型表示装置の制御プログラム
US8251512B2 (en) * 2004-07-08 2012-08-28 Imax Corporation Equipment and methods for the display of high resolution images using multiple projection displays
CN1815348B (zh) * 2005-02-06 2011-04-13 精工爱普生株式会社 投影型显示装置
TWI303010B (en) * 2005-05-19 2008-11-11 Benq Corp Projector having a detachable light module
TWI285785B (en) * 2005-11-23 2007-08-21 Benq Corp Light source apparatus for optical projection system
US7604354B1 (en) * 2006-05-10 2009-10-20 Ligon Thomas R Three-dimensional projection apparatus using coaxial optical alignment
CN100495274C (zh) * 2007-07-19 2009-06-03 上海港机重工有限公司 大型工程车辆自动驾驶控制方法及系统
US8721149B2 (en) 2008-01-30 2014-05-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device having a tapered light guide
WO2009099547A2 (en) * 2008-01-30 2009-08-13 Digital Optics International, Llc Thin illumination system
US8545028B2 (en) * 2009-11-20 2013-10-01 Fishco Innovation Llc Projector system for animation of image cells
US8905578B2 (en) * 2011-09-26 2014-12-09 Projectdesign AG Laser array illumination for bright projectors
CN110703545B (zh) * 2018-07-09 2022-02-01 青岛海信激光显示股份有限公司 一种投影机
DE102021202716B4 (de) * 2021-03-19 2022-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Multiapertur-Projektor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055265A (en) * 1959-09-18 1962-09-25 Rowe E Carney Jr Motion picture camera for making panoramic pictures
US3450461A (en) * 1963-11-12 1969-06-17 Victor Company Of Japan Color picture projecting system
JPS5862625A (ja) * 1981-10-09 1983-04-14 Fujitsu Ltd 表示装置
US4552441A (en) * 1984-06-29 1985-11-12 International Business Machines Corporation Color display from a single light valve
US4864390A (en) * 1986-08-22 1989-09-05 North American Philips Corporation Display system with equal path lengths
US5097323A (en) * 1988-01-25 1992-03-17 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal projector
NL8801348A (nl) * 1988-05-26 1989-12-18 Philips Nv Belichtingsstelsel.
US5042921A (en) * 1988-10-25 1991-08-27 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
US4916485A (en) * 1989-07-18 1990-04-10 Parallex Company, Inc. Xenon optical system for cinematograph projection
US5153621A (en) * 1991-10-31 1992-10-06 Nview Corporation Optical system for projecting multiple images in adjoining relation without illuminance discontinuities

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013015869A (ja) * 2000-03-31 2013-01-24 Imax Corp 光投影システム
JP2008525854A (ja) * 2005-01-26 2008-07-17 ビズー インベスト エイピーエス 擬似３次元画像を作成する表示装置
JP2008076643A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び投写装置
JP2008076642A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び投写装置
JP4697104B2 (ja) * 2006-09-20 2011-06-08 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ

Also Published As

Publication number Publication date
JP3158484B2 (ja) 2001-04-23
EP0519774B1 (en) 1996-11-27
US5300966A (en) 1994-04-05
DE69215436T2 (de) 1997-06-26
EP0519774A1 (en) 1992-12-23
DE69215436D1 (de) 1997-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04345157A (ja) 投射型表示装置
US5555035A (en) Very high resolution light valve writing system based on tilting lower resolution flat panels
KR100223724B1 (ko) 칼라 표시 장치 및 그 어드레싱 회로
US6971748B2 (en) High-resolution display including pixel moving optical system
US6508554B2 (en) Projection-type image display apparatus
JPH05273516A (ja) イメージプロジェクションシステム
JPH1068997A (ja) 画像投射装置
JPH05100312A (ja) 投射型表示装置
JPH09500982A (ja) 液晶投射表示システム
US6919990B2 (en) Methods and systems for low loss separation and combination of light
JPS62194788A (ja) プロジエクタ
JP3369129B2 (ja) 投射型表示装置
US5264941A (en) Large screen display apparatus utilizing a transparent plate to display an image over an entire surface of a diffusing surface
JP2007293100A (ja) 背面投射型表示装置及びスクリーン
JP3085995B2 (ja) 高精細投射型表示装置
US7077528B1 (en) Digital projection display system with external light source
US6512502B2 (en) Lightvalve projection system in which red, green, and blue image subpixels are projected from two lightvalves and recombined using total reflection prisms
JPH11295652A (ja) 画像表示装置とそれを用いた投写型画像表示装置
JP2000047137A (ja) 反射型表示素子および投写型表示装置
JPH02239218A (ja) 形状補正レンズおよび形状補正レンズを用いた投射型ディスプレー装置
JP2723585B2 (ja) 投射型液晶表示装置
KR960016288B1 (ko) 화면 분할식 투사용 화상표시장치
JPH03132738A (ja) 背面投写型表示装置
JPH04253088A (ja) 液晶プロジェクタ
JP3236195B2 (ja) 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees