JPH0514249B2 - - Google Patents

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JPH0514249B2
JPH0514249B2 JP59221556A JP22155684A JPH0514249B2 JP H0514249 B2 JPH0514249 B2 JP H0514249B2 JP 59221556 A JP59221556 A JP 59221556A JP 22155684 A JP22155684 A JP 22155684A JP H0514249 B2 JPH0514249 B2 JP H0514249B2
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JP
Japan
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light
color light
liquid crystal
dichroic optical
light components
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JP59221556A
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JPS6199118A (ja
Inventor
Tomio Sonehara
Shuji Ariga
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPS6199118A publication Critical patent/JPS6199118A/ja
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Priority to US07/338,521 priority patent/US4904061A/en
Priority to US07/424,025 priority patent/US5075798A/en
Priority to US07/424,021 priority patent/US5073013A/en
Priority to US07/652,476 priority patent/US5241407A/en
Publication of JPH0514249B2 publication Critical patent/JPH0514249B2/ja
Priority to US08/522,044 priority patent/USRE36725E/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数枚の像形成用ライトバルブを用い
た反射型カラー表示装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の反射型カラー表示装置は、特開昭58−
150937に開示されているように、反射型ライトバ
ルブとダイクロイツクミラーによつて単色の画像
を合成するものであつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来技術では以下の問題点を有する。
第1に反射型のライトバルブであり、ライトバ
ルブ表面の反射がコントラストの低下を招く。第
2にライトバルブが陰極線管(CRT)の光によ
つて制御されるため、大かがりな装置となる。第
3にダイクロイツクミラーは優れた偏光分離性能
を持たなくてはならなかつた。
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、コントラストに
優れ、光源光の利用効率の高いコンパクトな投射
型カラー表示装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明に係る投写型表示装置は、光源と、光源
からの光を受けて3つの色光成分に分離する第1
のダイクロイツク光学要素群と、第1のダイクロ
イツク光学要素群からの3つの色光成分をそれぞ
れ変調する3枚の液晶パネルと、液晶パネルの入
射側に設けられ特定の偏光軸の光を透過させる透
過軸を有する偏光手段と、変調された3つの色光
成分を受けてそれらを合成する第2のダイクロイ
ツク光学要素群と、前記合成された色光成分を投
射するための投射光学手段とを有する。
そして、第1のダイクロイツク光学要素群に含
まれる複数のダイクロイツク光学要素のすべてを
透過する色光成分を変調する液晶パネルの入射側
に設けられた偏光手段の透過軸は、第1のダイク
ロイツク光学要素群から出射する3つの色光成分
の光軸が規定する平面に対してほぼ水平となるよ
うに配置し、また、第1のダイクロイツク光学要
素群に含まれる複数のダイクロイツク光学要素で
少なくとも1回は反射される色光成分を変調する
液晶パネルの入射側に設けられた偏光手段の透過
軸は、平面に対してほぼ垂直となるように配置す
る。
[作用] 本発明においては、第1のダイクロイツク光学
要素群により複数の色光成分(赤、緑、青)が生
成され、それは偏光手段を介して液晶パネルに入
射し、色光成分に対応した液晶パネルによりそれ
ぞれ変調される。変調された色光成分は第2のダ
イクロイツク光学要素群により合成され、そし
て、合成された光は投射光学手段により投射され
てスクリーンに結像する。
ところで、第1のダイクロイツク光学要素群に
より複数の色光成分(赤、緑、青)が生成される
が、例えば緑光は水平方向の偏光成分が多く、赤
光及び青光は垂直方向の偏光成分が多いので、
(後述する第1図参照)、緑光の光学系の偏光手段
の透過軸を上述のように水平に配置し、赤光及び
青光の光学系の偏光手段の透過軸を上述のように
垂直方向に配置している。このため、透過率が良
く、明るいコントラストの優れた画像が得られ
る。
〔実施例〕
第1図は本発明によるフルカラー投射型表示装
置の照明構造を示すものである。青光を反射する
ダイクロイツクミラー(Bミラー)2と赤光を反
射するダイクロイツクミラー(Rミラー)1をク
ロス状に組み合わせ、入射光束の分離と合成を行
なつている。3は光束の方向を曲げるためのミラ
ーである。4は赤、緑、青に対応した画像を形成
する透過型ライトバルブである。ここではアクテ
イブマトリクス(薄膜トランジスタマトリクス
等)駆動による液晶パネルを用いた。
第2図は投射光学系を含む全体の構成図であ
る。簡単のため緑色だけを描いてある。また照明
系、結像系は厳密な記述ではない。照明系として
は、ケーラー照明、クリテイカル照明などを採用
することができる。5はコンデンサーレンズ、6
は投射レンズ、7は光源、9はスクリーンであ
る。
次に作用を説明する。第1図及び第2図に示す
ように光源7は白色光(例えばハロゲンランプ)
を発し、コンデンサーレンズ5により集光され
る。ダイクロイツクミラー1,2に入射した白色
光8は、ダイクロイツクミラーにより赤(R)、緑
(G)、青(B)光に分解される。分離された色光は、ミ
ラー3によつて方向を曲げられ、透過形ライトバ
ルブ4に入射する。ライトバルブはスクリーン9
に入射レンズ6によつて結像する位置に置かれて
いる。ライトバルブは各色光に対応した画像を形
成する。この場合は赤、緑、青のビデオ信号を各
液晶パネルに供給し、単色の動画像を形成した。
駆動及び液晶パネルの詳細は日経エレクトロニク
スNo.351(1984)P.211に記載したものに準じてい
る。
また各色の液晶パネルは表示画像がスクリーン
上で合致するように、位置合せがされている。こ
のため第1図では、Gパネル像に対しRパネル像
と、Bパネル像は左右鏡像関係にある。
ダイクロイツクミラーは色光の分離合成機能が
あればよいが、誘電体薄膜の反射には必ず偏光作
用が生じる。つまり第1図では赤光、青光は垂直
方向の偏光成分が多く、緑光は水平方向の偏光成
分が多い。このため偏光板を使用する電気光学効
果モードでは偏光板の方向を適宜調整する必要が
ある場合がある。例えばTN(90°ツイストしたネ
マチツク液晶)液晶表示モードを使用した場合、
最も有効に光束を利用するためには、第1図でR
パネルとBパネルの入射側偏光板の透過軸を垂直
に、Gパネルの透過軸は水平にするとよい。ま
た、ホワイトバランス調整、つまり各色の強度調
整を偏光板の方位設定で行なうこともできる。
こうして透過型ライトバルブによつて画像変調
された色光は、再びダイクロイツクミラー群に入
射する。第1図に示すように可逆的に赤、緑、青
光は合成され、投射レンズ6によつてスクリーン
9上に投射、結像する。
ダイクロイツクミラーは第1図以外の配置も用
いることができる。第3図はその構成例である。
この場合も第2図と同様、ライトバルブ4は各色
共、投射レンズ6に対し光学的に等距離な結像位
置になければならない。
また第2図、第3図に示すように投射レンズが
1つで済み、投射倍率や投射距離を変える場合
に、各色画像間のコンバーゼンス調整が不要であ
る利点もある。
以上は透過型ライトバルブとして液晶パネルを
用いたが、電気光学効果を用いたライトバルブで
あれば、PLZT等の透光性セラミツクなども用い
ることができる。さらにここでは、赤、緑、青の
3色分離合成の例を挙げたが、2色もしくはさら
に多色であつても有効である。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明は次の効果を持つもの
である。
(イ) 偏光板の偏光軸に水平な透過光がダイクロイ
ツク光学要素群を透過する場合は、該ダイクロ
イツク光学要素群への入射光と該ダイクロイツ
ク光学要素群からの反射光とにより得られる平
面に平行な偏光軸をもつた偏光の透過率が最大
となり、前記平面に垂直な偏光軸をもつた偏光
の透過率が最小となる効果を持つ。さらに、偏
光板の偏光軸に垂直な透過光が該ダイクロイツ
ク光学要素群で反射する場合は、該ダイクロイ
ツク光学要素群への入射光と該ダイクロイツク
光学要素群からの反射光とにより得られる平面
に垂直な偏光軸をもつた偏光の反射率が最大と
なり、前記平面に平行な偏光軸をもつた偏光の
反射率が最小となる。従つて、偏光板を透過し
た該液晶パネルからのカラー画像を最大に有効
利用することができる。
即ち、明るい、コントラストの優れた画像が
得られる。
(ロ) 小型で、コンパクトの投射型表示装置が可能
となる。
(ハ) ダイクロイツク光学要素群は高精度の偏光分
離性能を持たなくてもよい。
(ニ) 投射光学系から出射された画像はスクリーン
までのいかなる距離においても正常な画像を写
し出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるフルカラー投射型表示装
置の照明構造を示す図である。第2図は第1図の
照明構造を用いた投射型表示装置の構成図であ
る。第3図は本発明による構成の別な例を示す図
である。 1……赤反射ダイクロイツクミラー、2……青
反射ダイクロイツクミラー、3……ミラー、4…
…透過型ライトバルブ、5……コンデンサーレン
ズ、6……投射レンズ、7……光源、9……スク
リーン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光源と、前記光源からの光を受けて3つの色
    光成分に分離する第1のダイクロイツク光学要素
    群と、前記第1のダイクロイツク光学要素群から
    の3つの色光成分をそれぞれ変調する3枚の液晶
    パネルと、前記液晶パネルの入射側に設けられ特
    定の偏光軸の光を透過させる透過軸を有する偏光
    手段と、前記変調された3つの色光成分を受けて
    それらを合成する第2のダイクロイツク光学要素
    群と、前記合成された色光成分を投射するための
    投射光学手段を有し、 前記第1のダイクロイツク光学要素群に含まれ
    る複数のダイクロイツク光学要素のすべてを透過
    する色光成分を変調する液晶パネルの入射側に設
    けられた偏光手段の透過軸は、前記第1のダイク
    ロイツク光学要素群から出射する3つの色光成分
    の光軸が規定する平面に対してほぼ水平となるよ
    うに配置し、 前記第1のダイクロイツク光学要素群に含まれ
    る複数のダイクロイツク光学要素で少なくとも1
    回は反射される色光成分を変調する液晶パネルの
    入射側に設けられた偏光手段の透過軸は、前記平
    面に対してほぼ垂直となるように配置してなるこ
    とを特徴とする投射型表示装置。
JP59221556A 1984-10-22 1984-10-22 投射型表示装置 Granted JPS6199118A (ja)

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US07/233,869 US4850685A (en) 1984-10-22 1988-08-18 Projection-type color display device
US07/338,521 US4904061A (en) 1984-10-22 1989-04-14 Projection-type liquid crystal display device with even color
US07/424,025 US5075798A (en) 1984-10-22 1989-10-19 Projection-type display device
US07/424,021 US5073013A (en) 1984-10-22 1989-10-19 Projection-type display device
US07/652,476 US5241407A (en) 1984-10-22 1991-02-08 Projection-type display device
US08/522,044 USRE36725E (en) 1984-10-22 1995-08-31 Projection-type display device

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JPS6199118A JPS6199118A (ja) 1986-05-17
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