JPH05150212A - 液晶プロジエクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶の画素が粗くてもスクリーン上に拡大投
写して場合、横縞の発生を抑えることを目的とする。 【構成】 液晶プロジェクタにおいて、３枚の液晶パネ
ルＰＲ、ＰＧ及びＰＢを重ね合わせて投写像を作る場
合、液晶プロジェクタの１画素は、例えば上記液晶パネ
ルの画素ＰＢを開口部１０の基準となる位置に配し、少
なくとも一方向に直線状（すなわち横方向）に配列する
上記液晶パネルの画素ＰＢに対して直交方向である上下
（すなわち縦方向）にそれぞれをずらしている。この場
合、他の２枚の液晶パネルの各画素ＰＲ、ＰＧにおける
液晶パネルの画素ＰＲを上記液晶パネルの画素ＰＢに対
して上側へ、また、上記液晶パネルの画素ＰＧを下側へ
ずらして構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば白色光を３板式
のダイクロイックミラーで分光して各液晶パネルを透過
した光を合成して投写レンズを介してスクリーン上に結
像させるプロジェクタに用いて好適な液晶プロジェクタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶プロジェクタは、白色光を光
源として用いている。この白色光は、内蔵する３板式の
ダイクロイックミラーに照射して３原色ＲＧＢに分光さ
れる。ダイクロイックミラーにおいて選択反射や選択透
過された光線は、３原色用に設けられた各液晶パネルを
透過して例えばこの透過光を合成して１つの投写レンズ
を介してスクリーン上に結像させている。また、液晶プ
ロジェクタには、各原色の光線毎に投写レンズを介して
スクリーン上で投写拡大表示させるものもある。

【０００３】具体的に概略的な構成を示すと、液晶プロ
ジェクタは図４に示すように液晶プロジェクタ３０内に
収納された３枚のダイクロイックミラーを正確に重ね合
わせて光を合成して投写レンズ３１を介してスクリーン
３２上に拡大表示させている。この液晶プロジェクタ３
０は、拡大投写すると、スクリーン３２上に内蔵する液
晶パターンの像３３がそのまま拡大して表示されること
になる。

【０００４】図５は、液晶プロジェクタ３０に内蔵して
いる上記液晶パターンの像３３に対応する１枚の液晶パ
ネル３４を模式的に示している。図５（ａ）に示す上記
液晶パネル３４において例えば真ん中の行Ｌ２に位置す
る矩形状の各画素は行方向（横方向）に隣接する上下の
行Ｌ１、Ｌ３の画素に対して１／２ピッチだけシフトさ
せている。このため、行Ｌ２と行Ｌ３の画素において３
つの画素Ｐｘ₁ 、Ｐｘ₂ 、Ｐｘ₃ に着目すると、画素の
配列は三角形をなしていわゆるデルタ配列呼ばれる構成
を採っている。

【０００５】このデルタ配列は、液晶の画素の開口率が
現状で約５０％〜６０％と大きくないため、単に格子状
に各画素を配列すると液晶の各画素の境界が図４に示し
たスクリーン３２上に明瞭に見えてしまうから、直線的
に幅を有した縦（あるいは列）方向に並んだ縦縞が生じ
てしまう。この縦縞を目立たなくするため、この各画素
をデルタ配列を構成するように配することによって液晶
の各画素の境界は、交互にずれて縦方向に直線的に並ば
ず、縦縞の発生を抑制している。これによって液晶プロ
ジェクタは図４に示したスクリーン３２に表示する際に
縦縞を目立たなくさせている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶パネル
の開口部３５の開口率は、上述したように現状で約５０
％〜６０％と大きくない。図５（ａ）に示す液晶パネル
３４は、要部拡大すると図５（ｂ）に示すように各画素
間の隙間をブラックマトリックス３５と呼ばれる黒いマ
スクで覆って囲んでいる。

【０００７】また、液晶プロジェクタの画素数は、約９
万画素で構成されている。この画素数を走査線に換算す
ると、現行のＮＴＳＣ方式のテレビジョンの走査線５２
５本に対して上記液晶プロジェクタの画素数は約２３０
本であり、テレビジョンの走査線のハーフライン分しか
表示することができない。このため、液晶プロジェクタ
による投写（あるいは拡大）操作を行うと、水平解像度
の粗さから横方向に幅を有して直線的に配されるブラッ
クマトリックス３６の領域３６ｙが黒い横線として縞状
に目立ってしまう。

【０００８】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、水平
解像度を劣化させることなく、投写（あるいは拡大）操
作しても黒い横縞を目立たなく表示することのできる液
晶プロジェクタの提供を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶プロジ
ェクタは、各画素が少なくとも一方向に直線状に配列さ
れる３枚の３原色ＲＧＢの液晶パネルを透過した光を投
写レンズを介してスクリーン上に結像することでカラー
画像を得る液晶プロジェクタにおいて、３原色ＲＧＢ用
として各原色毎に設けられた３枚の液晶パネルの基準と
なる位置の第１の液晶パネルの画素に対して他の２枚の
第２及び第３の液晶パネルの各画素をの上記直線状の配
列方向に対して直交方向にずらして結像させることによ
り、上述した課題を解決する。

【００１０】ここで、上記液晶プロジェクタの各画素を
直線状の配列方向は、液晶プロジェクタのアスペクト比
において大きい値である横方向を示している。

【００１１】

【作用】本発明に係る液晶プロジェクタは、隣接する直
線状の配列方向、すなわち横方向に延設した画素間にス
トライプとして形成されたマスク部分を開口部の中心に
位置した第１の液晶パネル以外の画素を延設する配列方
向に対して直交方向にずらした他の液晶パネルの画素か
らの透過光をスクリーン上に投写して横方向に生じる横
縞の悪影響を改善している。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る液晶プロジェクタの一実
施例について図面を参照しながら説明する。

【００１３】本発明に係る液晶プロジェクタは、各画素
が少なくとも一方向に直線状に配列される３枚の３原色
ＲＧＢの液晶パネルを透過した光を投写レンズを介して
スクリーン上に結像することでカラー画像を得る液晶プ
ロジェクタにおいて、各液晶パネルを基本的に３原色Ｒ
ＧＢ用として各原色毎に設けられた３枚の液晶パネルの
基準となる位置の第１の液晶パネルの画素に対して他の
２枚の第２及び第３の液晶パネルの各画素を直線状の配
列方向に対して直交方向にずらして結像表示させる構成
をしている。

【００１４】より具体的な例として図１に示す液晶パネ
ルを参照しながら説明する。図１は、各画素が少なくと
も一方向に直線状に配列される３枚の３原色ＲＧＢの液
晶パネルの要部拡大した図を示している。本実施例にお
いて、開口部１０の中心に位置した第１の液晶パネルの
画素は、青色用の液晶パネルの画素ＰＢとしている。こ
の青色用の液晶パネルの画素ＰＢに対して他の２枚の第
２及び第３の液晶パネルの各画素を直線状の配列方向に
対して直交方向にずらしている。すなわち上記第２の液
晶パネルの画素は、赤色用の液晶パネルの画素ＰＲを用
いて上記液晶パネルの画素ＰＢに対して上側にずらし、
また、上記第３の液晶パネルの画素は、緑色用の液晶パ
ネルの画素ＰＧに設定して上記液晶パネルの画素ＰＢに
対して下側にずらしている。

【００１５】このように構成して液晶パネルを配置する
ことにより、開口部１０の中心に位置する液晶パネルの
画素ＰＢに対して隣接する画素間の隙間部分１１は液晶
パネルの画素ＰＲと液晶パネルの画素ＰＧで構成される
ことになる。この隙間部分１１は、従来、黒いマスク
（ブラックマトリックス）１２で遮光されていた部分に
相当している。本実施例では上記隙間部分１１を液晶パ
ネルの画素ＰＲと液晶パネルの画素ＰＧを透過した光が
スクリーン（図示せず）に投写されることになる。図５
（ｂ）に示した３原色の液晶パネルを正確に重ね合わせ
た液晶パネル３４の開口部３５の開口率に比して図１に
示す液晶パネルの開口部１０の開口率は小さくなるが、
上述した通り黒いマスク１２がなく、ずらして配設した
他の２枚の液晶パネルを介した透過光が照射されること
により、スクリーン上に投写される投写像の明るさは変
わらない。上述したように配設した液晶パネルのパター
ン像がそのまま表示した場合、解像度の影響を最小限に
抑えつつ従来、スクリーン上で液晶プロジェクタからの
投写した投写像で生じていた横縞を目立たなくさせて、
解像度はそのままに視覚的な画質の向上を図ることがで
きる。

【００１６】次に、この液晶パネルを用いた３板式液晶
プロジェクタについて図２に示す概略的な構成を参照し
ながら説明する。３板式液晶プロジェクタ２０は白色光
源であるメタルハライドランプ２１、コールドミラー２
２、ＵＶ／ＩＲフィルタ２３、３枚のダイクロイックミ
ラーＤ１、Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ及びＤ３、３枚の液晶パネル
ＰＲ’、ＰＧ’及びＰＢ’、ミラー２４、２５及び投写
レンズ２６で構成している。

【００１７】光源の光を効率よく投写レンズ２６を介し
てスクリーンに投写させるため、メタルハライドランプ
２１の背後に反射板２７を設けて光軸に対して４５°傾
けた上記コールドミラー２２に照射している。上記コー
ルドミラー２２は、上記メタルハライドランプ２１が発
する熱線を吸収するミラーである。上記コールドミラー
２２で反射した光は、上記ＵＶ／ＩＲフィルタ２３に対
して垂直に入射させ上記ＵＶ／ＩＲフィルタ２３を介し
た光軸に対して４５°傾けた赤色の波長の光を選択反射
するダイクロイックミラーＤ１で赤色の光を直角に反射
すると共に、青色及び緑色の光を選択透過している。上
記選択透過した青色及び緑色の光は、上記ダイクロイッ
クミラーＤ１に対して平行に配設された青色の波長の光
を選択反射するダイクロイックミラーＤ２ａで青色の光
を直角に反射すると共に、緑色の光を選択透過してい
る。このようにして３原色のＲＧＢに分光している。

【００１８】上記ダイクロイックミラーＤ２ａで選択反
射した青色の光は図１に示した場合を例にして青色用の
画素が液晶パネルＰＢを開口部の中央に位置するよう配
設した開口部に垂直に透過光を入射させ、上記ダイクロ
イックミラーＤ２ａに対して平行に配設した青色の波長
の光を選択反射するダイクロイックミラーＤ２ｂで青色
の光を直角に反射させている。

【００１９】また、上記ダイクロイックミラーＤ１で選
択反射された赤色の光をダイクロイックミラーＤ１に対
して平行に配設したミラー２４で直角に反射させてい
る。上記赤色の反射光は、前述したように赤色用の画素
ＰＢを開口部のより上側に配設させて液晶パネルＰＲ’
に赤色の波長の光を垂直に入射させ、上記液晶パネルＰ
Ｒを透過させる。上記赤色の透過光は、上記ダイクロイ
ックミラーＤ２ｂを選択透過して上記ダイクロイックミ
ラーＤ２ｂに対して平行に配設した緑色の光を選択反射
するダイクロイックミラーＤ３に供給する。また、上記
ダイクロイックミラーＤ２ｂで選択反射した青色の光も
ダイクロイックミラーＤ３に送られる。

【００２０】一方、ダイクロイックミラーＤ２ａを選択
透過した緑色の光は、緑色用の画素ＰＧを開口部のより
下側に配設させて液晶パネルＰＧ’に緑色の波長の光を
垂直に入射させ、透過させる。上記緑色の透過光は、上
記ダイクロイックミラーＤ２ａに対して平行に配設した
ミラー２５で直角に反射させて上記ダイクロイックミラ
ーＤ３に送っている。このダイクロイックミラーＤ３は
緑色の光を選択反射し、青色及び赤色の光を選択透過し
て３原色ＲＧＢの光を投写レンズ２６に供給する。投写
レンズ２６は上記３つの光がスクリーンで拡大して結像
されるように作用している。

【００２１】なお、本実施例は、青色の液晶パネルの画
素ＰＢを開口部中心に配設し、他の２つの液晶パネルの
各画素ＰＲ、ＰＧを延設する方向に対して直交方向にず
らす構成に限定されるものでなく、光源によってずらす
液晶パネルの組合せの構成を選択的に変えてもよい。例
えば上述した実施例で用いたメタルハライドランプ２１
は、図３に示す分光特性を有している。このメタルハラ
イドランプ２１を光源として用いた場合の液晶パネルの
配設の組合せは、光強度の強さが高い等の理由で選択さ
れるというより単にユーザの好みで決められることが多
い。また、これに対して色温度が低く、赤っぽい像が投
写されるハロゲンランプ等の場合は、青色と緑色の液晶
パネルの画素ＰＢ、ＰＧをそれぞれ直線状に延設する横
方向に対して直交方向にずらすことによって青色系の光
量が多くなることを利用して色補正を行うこともでき
る。

【００２２】また、上述した実施例において白色光を光
源として用いたが上記白色光源に限定されるものでな
く、液晶プロジェクタは３原色ＲＧＢの各成分の光を光
源として用いることもできる。この３つの光源を用いた
場合、液晶プロジェクタの構成は、液晶パネルの透過光
を波長依存して選択透過する色フィルタを上記ダイクロ
イックミラーの代わりに用いて上記色フィルタをスクリ
ーンに投写する投写レンズの前側、あるいは後側に配設
してもよい。

【００２３】このように構成して液晶プロジェクタから
の投写した投写像で生じていた横縞を目立たなくさせ
て、解像度はそのままに視覚的な画質の向上を図ってい
る。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の液晶プロジェクタによれば、各画素が少なくとも一
方向に直線状に配列される３枚の３原色ＲＧＢの液晶パ
ネルを透過した光を投写レンズを介してスクリーン上に
結像することでカラー画像を得る液晶プロジェクタにお
いて、３原色ＲＧＢ用として各原色毎に設けられた３枚
の液晶パネルの基準となる位置の第１の液晶パネルの画
素に対して他の２枚の第２及び第３の液晶パネルの各画
素をの上記直線状の配列方向に対して直交方向にずらし
て結像させることにより、縦縞に対しては従来のいわゆ
るデルタ配列で投写像を改善すると共に、たとえ、液晶
の画素が粗く解像度がそのままであっても、液晶パネル
の画素間のブラックマトリックスの影響で発生していた
網目模様の内、特に横縞模様の発生を軽減して目立たな
くさせ、視覚的な投写像の劣化を改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶プロジェクタにおける液晶パ
ネルの各画素の配列を示す一実施例の模式的な要部拡大
図である。

【図２】図１に示したブロック回路図の構成をより具体
的な構成で示した液晶プロジェクタのブロック図であ
る。

【図３】メタルハライドランプの分光特性を示す図であ
る。

【図４】液晶プロジェクタを用いてスクリーン上に投写
される投写像を示した模式的な図である。

【図５】従来の液晶パネルの画素の配列と液晶パネルに
用いられているブラックマトリックスをそれぞれ示す模
式的な要部拡大図である。

【符号の説明】

ＰＲ・・・・・・・・・・・・・赤色の液晶パネルの画
素 ＰＧ・・・・・・・・・・・・・緑色の液晶パネルの画
素 ＰＢ・・・・・・・・・・・・・青色の液晶パネルの画
素 １２・・・・・・・・・・・・・ブラックマトリックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｚ 8943−5Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各画素が少なくとも一方向に直線状に配
   列される３枚の３原色ＲＧＢの液晶パネルを透過した光
   を投写レンズを介してスクリーン上に結像することでカ
   ラー画像を得る液晶プロジェクタにおいて、 ３原色ＲＧＢ用として各原色毎に設けられた３枚の液晶
   パネルの基準となる位置の第１の液晶パネルの画素に対
   して他の２枚の第２及び第３の液晶パネルの各画素をの
   上記直線状の配列方向に対して直交方向にずらして結像
   させることを特徴とする液晶プロジェクタ。