JPH0545726A - Optical system of liquid crystal projector - Google Patents
Optical system of liquid crystal projectorInfo
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- JPH0545726A JPH0545726A JP3232141A JP23214191A JPH0545726A JP H0545726 A JPH0545726 A JP H0545726A JP 3232141 A JP3232141 A JP 3232141A JP 23214191 A JP23214191 A JP 23214191A JP H0545726 A JPH0545726 A JP H0545726A
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- Liquid Crystal (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、照明光を効率よく液晶
表示パネルの各画素に集束させるための液晶プロジェク
タの光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system of a liquid crystal projector for efficiently focusing illumination light on each pixel of a liquid crystal display panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の投影型の画像表示装置に
おいて使用される液晶表示パネルは、画素と呼ばれる最
小の表示単位が規則的に配列されており、それらの画素
に夫々独立した駆動電圧を印加し、各画素を構成する液
晶の光学特性を変化させることによって画像や文字が表
示される。しかし、駆動電圧を供給するラインやTFT
(薄膜トランジスタ)を画素と画素の間に配設しなけれ
ばならないため画面中の画素(開口部)の占める割合
(開口率)は小さくなってしまう。従って、液晶表示パ
ネルの照明光の強さが同じ場合には、液晶表示パネルの
開口率が低いほど画素以外に入射した光はスクリーンに
到達しないため画面は暗くなる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid crystal display panel used in a projection type image display device of this type, a minimum display unit called a pixel is regularly arranged, and each pixel has an independent driving voltage. Is applied to change the optical characteristics of the liquid crystal forming each pixel, thereby displaying an image or a character. However, the line that supplies the drive voltage and the TFT
Since the (thin film transistor) must be provided between pixels, the ratio (aperture ratio) occupied by pixels (apertures) in the screen becomes small. Therefore, when the intensity of the illumination light of the liquid crystal display panel is the same, the lower the aperture ratio of the liquid crystal display panel, the light that enters the pixels other than the pixels does not reach the screen, and the screen becomes dark.
【0003】そこで、液晶表示パネルの開口率が低く画
面が暗くなるという問題を解決するため、液晶表示パネ
ルへの照明光を画素毎に集光させる手段として光軸に対
して回転対称に形成した(円形の)平板マイクロレンズ
を各画素に対向するように形成した平板マイクロレンズ
アレーを配置したものが知られている(例えば、特開平
3−136004号公報参照)。Therefore, in order to solve the problem that the liquid crystal display panel has a low aperture ratio and the screen is dark, the liquid crystal display panel is formed in a rotationally symmetrical manner with respect to the optical axis as a means for converging the illumination light for each pixel. It is known that a (circular) flat plate microlens array is arranged so as to face each pixel (see, for example, JP-A-3-136004).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた円
形の平板マイクロレンズアレーでは、製作工程(フォト
リソグラフィ、スパッタ、エッチング、イオン交換)が
長い上に高価な設備を必要とするためコストが高くなる
という問題点を有していた。また、液晶表示パネルの各
開口部の形状は四角或いは鍵形であるのに対し、平板マ
イクロレンズでは円形の集光になる。従って、全光が開
口部に入るように絞ると画素が分離するため解像度が劣
化したように見える。一方、開口部全体を覆うようにし
た場合には十分な集光が得られない等集光効率と画質が
両立しないという問題点を有していた。本発明は、従来
の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、低コストで照明光の
集光効率と画質が両立する液晶プロジェクタを提供しよ
うとするものである。The circular flat plate microlens array described in the prior art requires a long manufacturing process (photolithography, sputtering, etching, ion exchange) and requires expensive equipment, resulting in cost reduction. It had the problem of becoming expensive. Further, while the shape of each opening of the liquid crystal display panel is a square or a key, the flat microlens provides a circular light condensing. Therefore, if all the light is focused so as to enter the opening, the pixels are separated, and the resolution appears to be degraded. On the other hand, when the entire opening is covered, there is a problem in that the light-collecting efficiency and the image quality are not compatible, for example, sufficient light-collecting cannot be obtained. The present invention has been made in view of the above problems of the conventional technique, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal projector at a low cost, in which the illumination light condensing efficiency and the image quality are compatible with each other. To do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、液晶表示パネルに形成した複数の画素の夫々に
照明光を集束させて画像をスクリーンに投影する液晶プ
ロジェクタにおいて、前記複数の画素と同じ形状に像が
再生するように作製したホログラムを前記複数の画素に
対応するように配置し、前記照明光の照射によって前記
ホログラムによる実像を前記液晶表示パネルの各画素の
位置に再生するようにしたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid crystal projector for projecting an image on a screen by focusing illumination light on each of a plurality of pixels formed on a liquid crystal display panel. A hologram produced so that an image is reproduced in the same shape as a pixel is arranged so as to correspond to the plurality of pixels, and a real image by the hologram is reproduced at each pixel position of the liquid crystal display panel by irradiation of the illumination light. It was done like this.
【0006】[0006]
【作用】ホログラムに照明光を照射すると液晶表示パネ
ルに形成した複数の画素と同じ形状の実像が液晶表示パ
ネルに形成した複数の画素の位置に再生され、照明光が
表示パネルの画素開口と同一形状で集束して透過するの
で照明光の利用効率が高く、明るい画像が得られる。When the hologram is illuminated with illumination light, a real image having the same shape as the pixels formed on the liquid crystal display panel is reproduced at the positions of the pixels formed on the liquid crystal display panel, and the illumination light is the same as the pixel aperture of the display panel. Since the light is focused and transmitted in a shape, the utilization efficiency of illumination light is high and a bright image can be obtained.
【0007】[0007]
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図1は本発明に係る液晶プロジェクタの光学
系の構成図、図2はホログラムを作製するためのマスク
の平面図、図3はホログラム作製時の光学系の構成図で
ある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a configuration diagram of an optical system of a liquid crystal projector according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a mask for producing a hologram, and FIG. 3 is a configuration diagram of an optical system at the time of producing a hologram.
【0008】液晶プロジェクタの光学系は、図1に示す
ように透過型表示パネルである液晶表示パネル1と、液
晶表示パネル1の画素と同じ形状の像を再生するように
作製したホログラム2と、集光レンズ3と、照明光Rを
放射する白色光源4と、白色光源4から放射した光を液
晶表示パネル1に向うように反射させる反射鏡5と、投
影スクリーン6とから構成されている。なお、7は投影
レンズである。液晶表示パネル1は、2枚の透明基板1
a,1aの間に複数の画素1bを形成したものである。The optical system of the liquid crystal projector is, as shown in FIG. 1, a liquid crystal display panel 1 which is a transmissive display panel, and a hologram 2 which is formed so as to reproduce an image having the same shape as the pixels of the liquid crystal display panel 1. It is composed of a condenser lens 3, a white light source 4 that emits the illumination light R, a reflecting mirror 5 that reflects the light emitted from the white light source 4 toward the liquid crystal display panel 1, and a projection screen 6. In addition, 7 is a projection lens. The liquid crystal display panel 1 includes two transparent substrates 1
A plurality of pixels 1b are formed between a and 1a.
【0009】白色光再生が可能なホログラム(リップマ
ン・ホログラム)2を作製するには、まず図2に示すよ
うな液晶表示パネル1の複数の画素1bと同じ形状でそ
の部分10に高反射塗料を塗布したマスク11を用意す
る。次に、図3に示すように液晶プロジェクタの光学系
におけるホログラム2と液晶表示パネル1の位置関係と
同じになるようにホログラム2の位置にフィルム(又は
ガラス乾板)12を、液晶表示パネル1の位置にマスク
11を夫々配置し、フィルム12側の方からレーザ光1
3を広げてフィルム12と被写体であるマスク11を照
射する。In order to produce a hologram (Lippmann hologram) 2 capable of reproducing white light, first, a high reflection paint is applied to the portion 10 having the same shape as the plurality of pixels 1b of the liquid crystal display panel 1 as shown in FIG. The applied mask 11 is prepared. Next, as shown in FIG. 3, a film (or glass plate) 12 is placed at the position of the hologram 2 so that the hologram 2 and the liquid crystal display panel 1 in the optical system of the liquid crystal projector have the same positional relationship. The masks 11 are arranged at the respective positions, and the laser light 1 is applied from the film 12 side.
3 is unfolded and the film 12 and the mask 11 which is the subject are illuminated.
【0010】すると、直接フィルム12に照射したレー
ザ光13である参照光と、被写体であるマスク11から
の反射光である物体光との干渉で生じる干渉縞がフィル
ム12に記録される。このフィルム12を現像処理する
とホログラム2を得ることが出来る。Then, interference fringes are recorded on the film 12 due to interference between the reference light, which is the laser light 13 applied directly to the film 12, and the object light, which is the reflected light from the mask 11 that is the subject. The hologram 2 can be obtained by developing the film 12.
【0011】ホログラム2による像を再生する場合に
は、図1に示すように記録時のマスク11の位置に液晶
表示パネル1を配置し、記録時の参照光と同じ位置より
照明光Rとして白色光源4で照射すれば、ホログラム2
のすぐ後側で液晶表示パネル1の各画素1bの位置に画
素1bと同じ形状の実像が再生される。When reproducing the image by the hologram 2, the liquid crystal display panel 1 is arranged at the position of the mask 11 at the time of recording as shown in FIG. 1, and the illumination light R is white from the same position as the reference light at the time of recording. If illuminated by the light source 4, the hologram 2
A real image having the same shape as that of the pixel 1b is reproduced at the position of each pixel 1b of the liquid crystal display panel 1 immediately after the pixel.
【0012】従って、従来の平板マイクロレンズアレー
の代りにホログラム2を用いることによって照明光Rと
して白色光源4から放射した光は、全て液晶表示パネル
1の各画素1bの位置にホログラム2による像として画
素1bと同じ形状で再生されるので明るい画像が得られ
る。Therefore, by using the hologram 2 instead of the conventional flat plate microlens array, all the light emitted from the white light source 4 as the illumination light R is converted into an image by the hologram 2 at the position of each pixel 1b of the liquid crystal display panel 1. Since it is reproduced in the same shape as the pixel 1b, a bright image can be obtained.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
板マイクロレンズアレーを作製するのに比べ露光・現像
のみで工程が短く設備も比較的安価であるためコストの
低減が図れる。また、任意の形状に集光させることが出
来るので画素分離を起こさず集光効率と画質の両立が可
能となる。更に、平板マイクロレンズアレーでは一画素
一レンズであるため、レンズに傷や欠けがあるとその画
素は黒くつぶれてしまうが、本発明ではホログラムであ
るため一部が損傷してもある程度の画像が維持出来るの
で傷やほこり等の影響を受けにくい。As described above, according to the present invention, the cost can be reduced because the process is short and only the exposure and development are required and the equipment is relatively inexpensive as compared with the case of manufacturing the flat plate microlens array. Further, since the light can be condensed in an arbitrary shape, it is possible to achieve both the light condensing efficiency and the image quality without causing pixel separation. Further, since the flat-plate microlens array has one pixel for each lens, if the lens is scratched or chipped, the pixel will be crushed in black. Since it can be maintained, it is not easily affected by scratches and dust.
【図1】本発明に係る液晶プロジェクタの光学系の構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system of a liquid crystal projector according to the present invention.
【図2】ホログラムを作製するためのマスクの平面図FIG. 2 is a plan view of a mask for producing a hologram.
【図3】ホログラム作製時の光学系の構成図FIG. 3 is a block diagram of an optical system during hologram production.
1…液晶表示パネル、1b…画素、2…ホログラム、3
…集光レンズ、4…白色光源、5…反射鏡、6…投影ス
クリーン、7…投影レンズ、R…照明光。1 ... Liquid crystal display panel, 1b ... Pixel, 2 ... Hologram, 3
... condenser lens, 4 ... white light source, 5 ... reflecting mirror, 6 ... projection screen, 7 ... projection lens, R ... illumination light.
Claims (1)
夫々に照明光を集束させて画像をスクリーンに投影する
液晶プロジェクタにおいて、前記複数の画素と同じ形状
に像が再生するように作製したホログラムを前記複数の
画素に対応するように配置し、前記照明光の照射によっ
て前記ホログラムによる像を前記液晶表示パネルの各画
素の位置に再生するようにしたことを特徴とする液晶プ
ロジェクタの光学系。1. In a liquid crystal projector for projecting an image on a screen by focusing illumination light on each of a plurality of pixels formed on a liquid crystal display panel, a hologram produced so that an image is reproduced in the same shape as the plurality of pixels. Is arranged so as to correspond to the plurality of pixels, and the image of the hologram is reproduced at the position of each pixel of the liquid crystal display panel by irradiation of the illumination light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3232141A JPH0545726A (en) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Optical system of liquid crystal projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3232141A JPH0545726A (en) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Optical system of liquid crystal projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0545726A true JPH0545726A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16934638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3232141A Pending JPH0545726A (en) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Optical system of liquid crystal projector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0545726A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6301026B1 (en) | 1998-11-20 | 2001-10-09 | Minolta Co., Ltd. | Holographic illumination device |
JP2002055627A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Display device |
KR20040035382A (en) * | 2002-10-22 | 2004-04-29 | 삼성전기주식회사 | Condensing Panel for Projector |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP3232141A patent/JPH0545726A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6301026B1 (en) | 1998-11-20 | 2001-10-09 | Minolta Co., Ltd. | Holographic illumination device |
JP2002055627A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Display device |
JP4587346B2 (en) * | 2000-08-08 | 2010-11-24 | 大日本印刷株式会社 | Display device |
KR20040035382A (en) * | 2002-10-22 | 2004-04-29 | 삼성전기주식회사 | Condensing Panel for Projector |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990519 |