JPH0628460B2 - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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JPH0628460B2
JPH0628460B2 JP59224766A JP22476684A JPH0628460B2 JP H0628460 B2 JPH0628460 B2 JP H0628460B2 JP 59224766 A JP59224766 A JP 59224766A JP 22476684 A JP22476684 A JP 22476684A JP H0628460 B2 JPH0628460 B2 JP H0628460B2
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light
polarization
axis
liquid crystal
pixels
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敦志 松崎
光正 斉藤
広幸 小林
登史 岡田
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
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    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3167Modulator illumination systems for polarizing the light beam

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビ画像等をスクリーン上に投写して映し出
すようにした投写型表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device that projects a television image or the like on a screen and projects the image.

従来の技術 テレビの画像をスクリーンに映し出すようにしたカラー
画像プロジエクタは、夫々R、G、Bの画像を映し出す
3個の陰極線管を用い、各陰極線管の画像をスクリーン
上に投写して合成することによりカラー画像を得るよう
にしている。
2. Description of the Related Art A color image projector designed to display a television image on a screen uses three cathode ray tubes for displaying R, G, and B images, respectively, and projects the images of the respective cathode ray tubes on the screen to synthesize them. By doing so, a color image is obtained.

発明が解決しようとする問題点 従来のカラープロジエクタは、上記のように構成されて
いるため、次のような欠点を有している。
Problems to be Solved by the Invention Since the conventional color projector is configured as described above, it has the following drawbacks.

(1)、装置が大型になる。(1) The device becomes large.

(2)、高圧偏向回路等の外部周辺回路が多い。(2) There are many external peripheral circuits such as a high voltage deflection circuit.

(3)、画像歪み、色ずれ等が生じ易く、レジスト合わ
せ等の調整が難しい。
(3) Image distortion, color misregistration, etc. are likely to occur, and adjustments such as resist registration are difficult.

(4)、画面の輝度むらがある。(4) There is uneven brightness on the screen.

(5)、スクリーン上に映し出される画面のサイズが一
定の大きさに決められてしまう。
(5) The size of the screen displayed on the screen is fixed to a certain size.

(6)、画面が暗い。(6) The screen is dark.

従って、本発明は、これらの欠点を解消した投写型表示
装置を提供することを目的としている。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a projection display device that solves these drawbacks.

問題点を解決するための手段 本発明による投写型表示装置は、互いに異なる複数の色
光R、G、Bを発する光源1と、上記色光R、G、Bを
平行光線にする平行化手段5と、上記平行光線にした上
記複数の色光R、G、Bの夫々を第1及び第2の部分に
分割する分割手段6と、上記第1の部分における上記色
光R、G、Bの偏光軸を一定の方向(例えばX軸方向)
に揃える偏光手段7、8と、マトリクス状に配列されて
いる画素を各々が有しており、偏光軸を上記一定の方向
(例えばX軸方向)に揃えられた上記第1の部分のうち
の互いに異なる上記色光R、G、Bを上記画素が偏光変
調しつつ透過させる複数の透過型液晶11、15、18
と、表示すべき画像のうちの上記色光R、G、Bに対応
する色信号を上記画素へ供給して上記偏光変調を制御す
る制御手段25と、上記第2の部分の上記画像に対応す
る断面内における輝度むらを検出する輝度むら検出手段
36と、この輝度むら検出手段36の検出出力に基づい
て上記色信号のレベルを調整する輝度むら補正手段37
と、上記複数の透過型液晶11、15、18を透過した
上記色光R、G、Bを合成光に合成する合成手段12、
16と、偏光軸が特定の方向(例えばX軸方向)にある
上記合成光を透過させる偏光板19とを具備している。
Means for Solving the Problems A projection display device according to the present invention comprises a light source 1 for emitting a plurality of different colored lights R, G, B, and a collimating means 5 for making the colored lights R, G, B parallel rays. , A dividing means 6 for dividing each of the plurality of color lights R, G, B formed into the parallel rays into a first and a second part, and a polarization axis of the color lights R, G, B in the first part. Constant direction (eg X-axis direction)
Of the first portion of which the polarization means 7 and 8 and the pixels arranged in a matrix are aligned, and the polarization axes are aligned in the certain direction (for example, the X-axis direction). A plurality of transmissive liquid crystals 11, 15, 18 that allow the pixels to transmit the different colored lights R, G, B while polarization-modulating them.
And a control means 25 for controlling the polarization modulation by supplying color signals corresponding to the colored lights R, G, B of the image to be displayed to the pixels, and corresponding to the image of the second portion. A brightness unevenness detecting unit 36 for detecting brightness unevenness in the cross section, and a brightness unevenness correcting unit 37 for adjusting the level of the color signal based on the detection output of the brightness unevenness detecting unit 36.
And a synthesizing means 12 for synthesizing the color lights R, G, and B that have passed through the plurality of transmissive liquid crystals 11, 15, and 18 into synthesized light.
16 and a polarizing plate 19 that transmits the combined light having a polarization axis in a specific direction (for example, the X-axis direction).

作用 本発明による投写型表示装置では、表示すべき画像に対
応する色信号に応じて各々の色光R、G、Bが偏光変調
され、偏光軸が特定の方向(例えばX軸方向)にある合
成光のみが偏光板19を透過するので、この偏光板19
を透過した合成光はカラー画像を形成している。
Action In the projection display device according to the present invention, the respective color lights R, G, B are polarization-modulated according to the color signal corresponding to the image to be displayed, and the polarization axes are combined in a specific direction (for example, the X-axis direction). Since only light passes through the polarizing plate 19, this polarizing plate 19
The combined light that has passed through forms a color image.

実施例 第1図において、光源1は、例えば150W程度のキセ
ノンランプ、螢光灯、ハロゲンランプ等が用いられる。
尚、光源1に太陽光を用いることも可能である。この光
源1は駆動源2で駆動されて白色光を発光する。また光
源1は内面が曲面の反射鏡に形成されたコールドミラー
から成る容器3に収納されている。光源1からの光線
は、容器3のコールドミラーで反射されることにより、
熱線が除去されると共に、可視光が集中化される。集中
化された可視光は、容器3の開口から外部に放射され
る。次にコールドフィルタ4を通ることにより、再び熱
線が除去された後、平行化レンズ5により平行光線に直
される。この平行光線はコールドミラー6に入射されて
残存する熱線が透過されると共に、可視光のみが反射さ
れる。上記コールドミラー6を透過した上記熱線は、後
述するように画面の輝度むら補正に用いられる。
EXAMPLE In FIG. 1, as the light source 1, for example, a xenon lamp, a fluorescent lamp, a halogen lamp or the like of about 150 W is used.
Note that it is also possible to use sunlight for the light source 1. The light source 1 is driven by the drive source 2 to emit white light. The light source 1 is housed in a container 3 made of a cold mirror whose inner surface is formed as a curved reflecting mirror. The light beam from the light source 1 is reflected by the cold mirror of the container 3,
The heat rays are removed and the visible light is concentrated. The concentrated visible light is emitted to the outside from the opening of the container 3. Next, the heat rays are removed again by passing through the cold filter 4, and then converted into parallel rays by the collimating lens 5. The parallel rays are incident on the cold mirror 6 and the remaining heat rays are transmitted, and only visible rays are reflected. The heat rays that have passed through the cold mirror 6 are used for correcting unevenness in the brightness of the screen, as will be described later.

コールドミラー6で反射された平行光線の可視光は、次
に偏向ビームスプリッタ7を透過することにより、偏光
軸が例えばX軸に揃えられる。偏光ビームスプリッタ7
で反射された偏光軸がY軸の可視光は、後述する偏光軸
変換装置8により、偏光軸がX軸に変換される。
The parallel rays of visible light reflected by the cold mirror 6 are then transmitted through the deflecting beam splitter 7 so that their polarization axes are aligned with the X axis, for example. Polarizing beam splitter 7
The visible light whose polarization axis is the Y-axis reflected by is converted into the X-axis by the polarization axis conversion device 8 described later.

偏光ビームスプリッタ7を透過したX軸の可視光は、次
にダイクロイックミラー9に加えられる。尚、後述する
ように上記偏光軸変換装置8により変換されたX軸の可
視光を、上記偏光ビームスプリッタ7を透過したX軸の
可視光と共に、ダイクロイックミラー9に加えるように
成すことにより、光のエネルギーを略100%利用する
ことができる。
The X-axis visible light transmitted through the polarization beam splitter 7 is then added to the dichroic mirror 9. As will be described later, the X-axis visible light converted by the polarization axis conversion device 8 is added to the dichroic mirror 9 together with the X-axis visible light transmitted through the polarization beam splitter 7, thereby About 100% of the energy can be used.

上記ダイクロイックミラー9は、青色光を反射させると
共に、黄色光を透過させる特性を持つものが用いられて
いる。このダイクロイックミラー9で反射されたX軸の
青色光は、ミラー10で反射された後、後述する制御回
路25から加えられるB信号により制御される液晶11
を透過することにより、偏光変調がかけられる。この液
晶11は例えば300×250個の画素に対応して、夫
夫偏光軸を制御するための透明電極及びこの透明電極を
駆動するマトリックス構成された駆動回路が設けられて
成る公知のTFT型液晶が用いられている。従って、各
画素の透明電極にB信号に応じた電圧を加えることによ
り、入射光の偏光軸が制御される。この場合、透明電極
に最大電圧が加えられると、入射光がX軸の場合は、出
力光もX軸となる。また透明電極が無電圧の場合は、入
射光がX軸の場合、出力光は、入射光の偏光軸が90゜
スイッチングされてY軸に変換される。従って、透明電
極に加える電圧をB信号に応じて制御することにより、
出力光のX軸(又はY軸)成分の量を制御することがで
き、B信号に応じた偏光変調をかけることができる。こ
の偏光変調がかけられた青色光はダイクロイックミラー
12に入射される。
The dichroic mirror 9 has a characteristic of reflecting blue light and transmitting yellow light. The blue light of the X axis reflected by the dichroic mirror 9 is reflected by the mirror 10 and then the liquid crystal 11 controlled by a B signal added from a control circuit 25 described later.
The polarized light is modulated by transmitting the light. This liquid crystal 11 is, for example, a known TFT type liquid crystal provided with a transparent electrode for controlling each polarization axis and a drive circuit having a matrix structure for driving the transparent electrode, corresponding to 300 × 250 pixels. Is used. Therefore, the polarization axis of the incident light is controlled by applying a voltage according to the B signal to the transparent electrode of each pixel. In this case, when the maximum voltage is applied to the transparent electrode, if the incident light is on the X axis, the output light is also on the X axis. When the transparent electrode has no voltage and the incident light is on the X axis, the output light is converted to the Y axis by switching the polarization axis of the incident light by 90 °. Therefore, by controlling the voltage applied to the transparent electrode according to the B signal,
The amount of the X-axis (or Y-axis) component of the output light can be controlled, and the polarization modulation according to the B signal can be applied. The polarization-modulated blue light is incident on the dichroic mirror 12.

一方、前記ダイクロイックミラー9を透過した黄色光は
ダイクロイックミラー13に入射される。このダイクロ
イックミラー13は、緑色光を透過させると共に、赤色
光を反射させる特性を持つものが用いられている。反射
された赤色光はミラー14で反射されて液晶15を透過
する。この液晶15は前記液晶11と同様にTFT型に
構成され、制御回路25から加えられるR信号で制御さ
れることにより入射される赤色光に偏光変調がかけられ
る。この偏光変調がかけられた赤色光はダイクロイック
ミラー16に入射される。
On the other hand, the yellow light transmitted through the dichroic mirror 9 is incident on the dichroic mirror 13. The dichroic mirror 13 has a characteristic of transmitting green light and reflecting red light. The reflected red light is reflected by the mirror 14 and passes through the liquid crystal 15. Like the liquid crystal 11, the liquid crystal 15 is of a TFT type, and is controlled by the R signal applied from the control circuit 25 so that the incident red light is polarization-modulated. This polarization-modulated red light is incident on the dichroic mirror 16.

一方、上記ダイクロイックミラー13を透過した緑色光
はミラー17で反射された後、制御回路25から加えら
れるG信号で制御されるTFT型液晶18に入射される
ことにより、偏光変調がかけられる。この偏光変調がか
けられた緑色光は上記ダイクロイックミラー16に入射
される。このダイクロイックミラー16は、上記ダイク
ロイックミラー13と同じ特性を持つものが用いられて
いる。従って、液晶18からの緑色光を透過させると共
に、液晶15からの赤色光を反射させ、その出力光は黄
色光となる。この黄色光は前記ダイクロイックミラー1
2に入射される。このダイクロイックミラー12は前記
ダイクロイックミラー9と同じ特性を持つものが用いら
れている。従って、上記黄色光を透過させると共に、液
晶11からの青色光を反射させ、その出力光として、夫
々偏光変調がかけられた、青色光、赤色光及び緑色光の
合成光が得られる。この合成光は偏光板19を透過する
ことにより、例えばX軸の合成光が取り出される。
On the other hand, the green light transmitted through the dichroic mirror 13 is reflected by the mirror 17, and then enters the TFT type liquid crystal 18 controlled by the G signal applied from the control circuit 25, whereby polarization modulation is applied. The polarization-modulated green light is incident on the dichroic mirror 16. The dichroic mirror 16 has the same characteristics as the dichroic mirror 13. Therefore, the green light from the liquid crystal 18 is transmitted and the red light from the liquid crystal 15 is reflected, and the output light thereof becomes yellow light. This yellow light is the dichroic mirror 1
It is incident on 2. The dichroic mirror 12 has the same characteristics as the dichroic mirror 9. Therefore, the yellow light is transmitted and the blue light from the liquid crystal 11 is reflected, and as the output light thereof, the combined light of the blue light, the red light and the green light, which is polarization-modulated respectively, is obtained. The combined light is transmitted through the polarizing plate 19, so that, for example, the X-axis combined light is extracted.

このX軸の合成光はカラー画像を形成している。即ち、
例えば青色光について述べると、液晶11上のある画素
に入射されたX軸の青色光は、その画素が明るい場合に
B信号のレベルが高いとすれば、その全部あるいは大部
分がこの液晶11を透過することになる。このX軸の青
色光がX軸光を透過させる偏光板19を透過するので、
上記画素に対して偏光板19を透過した青色光は明るく
なる。画素が暗い場合は、B信号のレベルが低いので、
液晶11はX軸の入射青色光を全部又は大部分をY軸に
変換する。このY軸の青色光はX軸を通す偏光板19で
阻止されるので、その画素に対して透過した青色光は暗
くなる。赤色光及び緑色についても上記と同様の作用が
行われ、この結果、偏光板19よりカラー画像が得られ
る。このカラー画像はズームレンズ20を通じてスクリ
ーン21上に投写される。従って、ズームレンズ20の
フォーカス調整リング22により、フォーカス調整を行
うことができると共に、ズーム調整リング23により、
スクリーン21上の画像サイズを容易に任意の大きさに
変更することができる。
This X-axis synthetic light forms a color image. That is,
For example, with respect to blue light, all or most of the X-axis blue light incident on a pixel on the liquid crystal 11 is the liquid crystal 11 if the level of the B signal is high when the pixel is bright. It will be transparent. Since the blue light of the X axis passes through the polarizing plate 19 that transmits the X axis light,
The blue light transmitted through the polarizing plate 19 becomes brighter for the pixel. If the pixel is dark, the B signal level is low, so
The liquid crystal 11 converts all or most of the incident blue light of the X axis into the Y axis. Since the Y-axis blue light is blocked by the polarizing plate 19 that passes the X-axis, the blue light transmitted to the pixel becomes dark. The same operation as described above is performed for red light and green, and as a result, a color image is obtained from the polarizing plate 19. This color image is projected on the screen 21 through the zoom lens 20. Therefore, the focus adjustment ring 22 of the zoom lens 20 enables focus adjustment, and the zoom adjustment ring 23 allows
The image size on the screen 21 can be easily changed to an arbitrary size.

次に制御回路25の構成及び動作について説明する。Next, the configuration and operation of the control circuit 25 will be described.

入力端子26にはコンポジットビデオ信号が入力され
る。このコンポジットビデオ信号はY/C処理回路27
に加えられて、R、G、Bの色信号が得られると共に、
同期分離回路28に加えられて、水平及び垂直同期信号
H、Vが得られる。この同期信号H、Vはクロック発生
器29を駆動する。このクロック発生器29は所定のク
イミングパルスpを出力して、所定の回路に供給する。
A composite video signal is input to the input terminal 26. This composite video signal is sent to the Y / C processing circuit 27.
To obtain R, G, B color signals, and
In addition to the sync separation circuit 28, horizontal and vertical sync signals H and V are obtained. The synchronization signals H and V drive the clock generator 29. The clock generator 29 outputs a predetermined quimming pulse p and supplies it to a predetermined circuit.

上記R、G、Bの各色信号はACドライブアンプ30、
31、32で増巾された後、サンプルホールド回路3
3、34、35により、上記タイミングパルスに基づい
てサンプルホールドされる。サンプルホールドされた
R、G、B信号は、タイミングパルスpによって制御さ
れる液晶11、15、18に加えられて、各液晶に入射
される色光を偏光変調する。
The R, G, and B color signals are the AC drive amplifier 30,
After being amplified by 31, 32, the sample and hold circuit 3
3, 34, and 35 sample and hold based on the timing pulse. The sample-held R, G, and B signals are applied to the liquid crystals 11, 15, and 18 controlled by the timing pulse p, and the color light incident on each liquid crystal is polarization-modulated.

上記サンプルホールド及び偏光変調の動作は例えば次の
ようにして行われる。
The operations of the sample hold and the polarization modulation are performed as follows, for example.

300×250個の画素が配列された画面に対して、1
本の走査線を12個づつ25のグループに分割し、1グ
ループづつ順次に色信号をサンプリングしてラッチし、
このサンプリングされた色信号を、液晶上の各画素の透
明電極に加える。これを25回行うと1本の走査線が完
成する。同様の動作を垂直方向のタイミングパルスに基
づいて、全ての走査線について順次に行うことにより、
1フィールドの画面が完成する。尚、液晶11、15、
18はACドライブアンプ30、31、32により公知
のように交流駆動される。また青、赤、緑の各色光のダ
イクロイックミラー9から偏光板19までの光路長は等
しく形成されている。
1 for a screen in which 300 x 250 pixels are arranged
This scanning line is divided into 25 groups of 12 lines each, and the color signals are sequentially sampled and latched for each group,
The sampled color signal is applied to the transparent electrode of each pixel on the liquid crystal. When this is performed 25 times, one scanning line is completed. By performing the same operation sequentially for all scanning lines based on the timing pulse in the vertical direction,
The 1-field screen is completed. In addition, the liquid crystal 11, 15,
18 is AC driven by AC drive amplifiers 30, 31, and 32 as is known. Further, the optical path lengths of the blue, red, and green light beams from the dichroic mirror 9 to the polarizing plate 19 are formed to be equal.

次に輝度むら補正について説明する。Next, the brightness unevenness correction will be described.

前述したように、光源1はコールドミラーから成る容器
3に収納されているが、この容器の鏡面にむらがある
と、平行化レンズ5で平行化された可視光にむらが生
じ、これが画面の輝度むらとなって現れる。
As described above, the light source 1 is housed in the container 3 made of a cold mirror. If the mirror surface of the container has unevenness, the visible light collimated by the collimating lens 5 has unevenness, which causes the unevenness of the screen. It appears as uneven brightness.

この輝度むらを補正するために本実施例においては、コ
ールドフィルタ6を透過した平行光線の熱線を利用して
いる。この熱線は輝度むら検出器36に入射される。こ
の検出器36は画像の画素と対応して、複数個の光電素
子が配列され、これらの光電素子を画面の走査に応じて
クロックパルスにより走査するように構成されたものが
用いられている。光電素子としては、フォトトランジス
タやCCD等の固体撮像素子等公知のものが用いられ
る。光電素子は画面の全ての画素と対応して画素と同数
設けてもよいし、あるいは画面上を枡目に分割して、各
枡目に1個づつ配するようにしてもよい。
In this embodiment, in order to correct this uneven brightness, the heat rays of parallel rays that have passed through the cold filter 6 are used. This heat ray is incident on the uneven brightness detector 36. The detector 36 has a plurality of photoelectric elements arranged corresponding to the pixels of the image, and is configured to scan these photoelectric elements with a clock pulse according to the scanning of the screen. As the photoelectric element, a known element such as a solid-state image sensor such as a phototransistor or CCD is used. The photoelectric elements may be provided in the same number as the pixels corresponding to all the pixels of the screen, or the screen may be divided into cells and one may be arranged in each cell.

これらの光電素子から画面の走査に応じて順次に取り出
される輝度むらに応じた輝度信号は、アンプ37を通じ
てACドライブアンプ30、31、32の利得を制御す
る。これによって画面の輝度むらが補正される。
A luminance signal corresponding to the luminance unevenness sequentially extracted from these photoelectric elements according to the scanning of the screen controls the gains of the AC drive amplifiers 30, 31, 32 through the amplifier 37. As a result, the uneven brightness of the screen is corrected.

次にホワイトバランス調整回路38について説明する。Next, the white balance adjustment circuit 38 will be described.

光源1としては、前述のようにハロゲンランプ、キセノ
ンランプ、螢光灯、太陽光等が用いられるが、それらは
スペクトラムも異なり、また駆動電圧や駆動電流によっ
てスペクトラムが変化するので、画面のホワイトバラン
スが崩れることになる。ホワイトバランスを自動的に調
整するこめに、本実施例においては、各液晶11、1
5、18に近接して、光電素子から成る検出素子39、
40、41を設け、これらの検出素子39、40、41
によって、液晶11、15、18を透過した色光を検出
し、その検出信号をホワイトバランスの調整回路38に
加えるようにしている。
As described above, a halogen lamp, a xenon lamp, a fluorescent lamp, sunlight, etc. are used as the light source 1, but they have different spectra, and the spectrum changes depending on the drive voltage and drive current. Will collapse. In order to adjust the white balance automatically, in this embodiment, each liquid crystal 11, 1
In the vicinity of 5, 18, a detection element 39 composed of a photoelectric element,
40, 41 are provided, and these detection elements 39, 40, 41 are provided.
The color light that has passed through the liquid crystals 11, 15, and 18 is detected, and the detection signal is added to the white balance adjustment circuit 38.

上記検出素子39、40、41は、各液晶11、15、
18の有効画面領域の外の領域を透過する色光を検出す
るように配されている。第2図は液晶11を例とする検
出素子39の配置例を示すもので、検出素子39は、液
晶11上の有効画面領域11aの外側の領域と対向する
位置に配されている。
The detection elements 39, 40, 41 are composed of the liquid crystals 11, 15,
It is arranged so as to detect color light transmitted through a region outside the 18 effective screen regions. FIG. 2 shows an arrangement example of the detection element 39 taking the liquid crystal 11 as an example, and the detection element 39 is arranged at a position facing the area outside the effective screen area 11 a on the liquid crystal 11.

第3図はホワイトバランス調整回路38の第1の実施例
を示す。
FIG. 3 shows a first embodiment of the white balance adjusting circuit 38.

この回路は緑色光を基準として、他の青色光、赤色光を
調整するようにしたものである。このために、緑色光検
出素子41から得られる検出信号を比較器42、43に
加えて、検出素子39、40からの検出信号と比較する
ようにしている。比較器42から得られる比較出力によ
り、交流ドライブアンプ32が制御され、比較器43か
ら得られる比較出力により、交流ドライブアンプ31が
制御されることにより、ホワイドバランスが自動調整さ
れる。
This circuit adjusts other blue light and red light with reference to the green light. For this reason, the detection signal obtained from the green light detecting element 41 is added to the comparators 42 and 43 so as to be compared with the detection signals from the detecting elements 39 and 40. The AC drive amplifier 32 is controlled by the comparison output obtained from the comparator 42, and the AC drive amplifier 31 is controlled by the comparison output obtained from the comparator 43, whereby the wide balance is automatically adjusted.

第4図はホワイトバランス調整回路の第2の実施例を示
す。
FIG. 4 shows a second embodiment of the white balance adjusting circuit.

ACドライブアンプ32から得られるB信号のペデスタ
ルレベルをペデスタルレベル検出回路44で検出し、こ
の検出電圧を液晶11の画面領域外に設けた検出用透明
電極45、46間に加えて、X軸の青色光に偏光変調を
かける。この偏光変調がかけられた青色光をX軸を通す
偏光板47に通じ、このX軸の青色光、即ちB信号のペ
デスタルレベルに応じた青色光を検出素子39に加え
る。検出素子39の検出信号を比較器48に加える。
The pedestal level of the B signal obtained from the AC drive amplifier 32 is detected by the pedestal level detection circuit 44, and this detection voltage is applied between the detection transparent electrodes 45 and 46 provided outside the screen area of the liquid crystal 11 to detect the X-axis. Polarization modulation is applied to blue light. The polarization-modulated blue light is passed through the X-axis polarizing plate 47, and the X-axis blue light, that is, the blue light corresponding to the pedestal level of the B signal is applied to the detection element 39. The detection signal of the detection element 39 is applied to the comparator 48.

一方、ACドライブアンプ30から得られるG信号のペ
デスタルレベルをペデスタルレベル検出回路49で検出
し、この検出電圧を液晶18の画面領域外に設けた検出
用透明電極50、51間に加えて、X軸の緑色光に偏光
変調をかける。この偏光変調がかけられた緑色光をX軸
を通す偏光板52に通じ、このX軸の緑色光、即ちG信
号のペデスタルレベルに応じた緑色光を検出素子41に
加える。検出素子41の検出信号を比較器48に加え、
上記検出素子39の検出信号と比較する。その比較出力
によりACドライブアンプ32を制御する。また図示せ
ずもR信号についても、そのペデスタルレベルを検出
し、この検出レベルを液晶15の検出用透明電極に加え
て赤色光に偏光変調をかける。さらに偏光板に通じてX
軸の赤色を得て、これを検出素子40で検出する。この
検出信号と検出素子41の検出信号とを、別に設けた比
較器で比較し、その比較出力でACドライブアンプ31
を制御する。以上によれば、B信号及びR信号のペデス
タルレベルが、G信号のペデスタルレベルを基準として
制御されることにより、ホワイトバランス調整が成され
る。
On the other hand, the pedestal level of the G signal obtained from the AC drive amplifier 30 is detected by the pedestal level detection circuit 49, and this detected voltage is applied between the transparent electrodes 50 and 51 for detection provided outside the screen area of the liquid crystal 18, and X Polarization modulation is applied to the green light on the axis. This polarization-modulated green light is passed through a polarizing plate 52 that passes through the X axis, and this X axis green light, that is, green light corresponding to the pedestal level of the G signal, is applied to the detection element 41. The detection signal of the detection element 41 is applied to the comparator 48,
The detection signal from the detection element 39 is compared. The AC drive amplifier 32 is controlled by the comparison output. Also for the R signal (not shown), the pedestal level is detected, and this detection level is added to the detection transparent electrode of the liquid crystal 15 to perform polarization modulation on the red light. Further through the polarizing plate X
The red color of the shaft is obtained, and this is detected by the detection element 40. This detection signal and the detection signal of the detection element 41 are compared by a comparator provided separately, and the comparison output is used to output the AC drive amplifier 31.
To control. According to the above, the pedestal level of the B signal and the R signal is controlled with the pedestal level of the G signal as a reference, so that the white balance adjustment is performed.

次に前記偏光軸変換装置8について説明する。Next, the polarization axis converter 8 will be described.

第1図において、偏光軸変換装置8は、ミラー55とT
FT型液晶56とにより構成されている。ミラー55
は、偏光ビームスプリッタ7で反射されたY軸の平行可
視光を反射させて、上記液晶56に入射させるように配
されている。従って、このY軸の入射可視光はこの液晶
56を透過することにより、X軸に変換される。このX
軸の可視光を、前述したように偏光ビームスプリッタ7
を透過したX軸の可視光と共にダイクロイックミラー9
に加えるように成せば、光のエネルギーを略100%利
用することができ、画面を明るくすることができる。
In FIG. 1, the polarization axis conversion device 8 includes a mirror 55 and a T
It is composed of an FT type liquid crystal 56. Mirror 55
Are arranged so that the Y-axis parallel visible light reflected by the polarization beam splitter 7 is reflected and made incident on the liquid crystal 56. Therefore, the incident visible light on the Y axis is converted to the X axis by passing through the liquid crystal 56. This X
The visible light on the axis is converted into the polarized beam splitter 7 as described above.
Dichroic mirror 9 with X-axis visible light transmitted through
In addition, the energy of light can be used almost 100%, and the screen can be brightened.

尚、他の実施例として、ミラー55で反射されたY軸の
可視光をそのままダイクロイックミラー9に加えると共
に、偏光ビームスプリッタ7を透過したX軸の可視光を
液晶を透過させてY軸に変換してダイクロイックミラー
9に加えるようにしてもよい。その場合は偏光板19と
して、Y軸の可視光を透過させるものが用いられる。
As another embodiment, the Y-axis visible light reflected by the mirror 55 is directly applied to the dichroic mirror 9, and the X-axis visible light transmitted through the polarization beam splitter 7 is transmitted through the liquid crystal to be converted into the Y-axis. Then, it may be added to the dichroic mirror 9. In that case, as the polarizing plate 19, one that transmits visible light on the Y axis is used.

次に上記偏光軸変換装置8及び偏光ビームスプリッタ7
を利用したネガ・ポジ変換装置について、第5図と共に
説明する。
Next, the polarization axis conversion device 8 and the polarization beam splitter 7
A negative-to-positive conversion device using the above will be described with reference to FIG.

図において、偏光軸変換装置8を構成する前記液晶55
には、その両面に透明電極57、58が設けられてい
る。また偏光ビームスプリッタ7の透過側には、液晶5
9が設けられ、この液晶59の両面には透明電極60、
61が設けられている。上記二つの液晶56、59を透
過した光はレンズ62で集束され、レンズ63で平行化
されて、ダイクロイックミラー9に加えられる。また第
5図における長さl、lはl:l=1:2に選
ばれている。
In the figure, the liquid crystal 55 constituting the polarization axis converter 8 is shown.
Is provided with transparent electrodes 57 and 58 on both surfaces thereof. On the transmission side of the polarization beam splitter 7, the liquid crystal 5
9 is provided, and the transparent electrodes 60,
61 is provided. The light transmitted through the two liquid crystals 56 and 59 is focused by the lens 62, collimated by the lens 63, and applied to the dichroic mirror 9. The lengths l 1 and l 2 in FIG. 5 are selected to be l 1 : l 2 = 1: 2.

上記構成において、透明電極57、58に電圧を加える
と共に透明電極60、61を無電圧に成すと、液晶56
に入射するY軸の光はそのまま透過し、液晶59に入射
するX軸の光はY軸に変換される。従って、ダイクロイ
ックミラー9にはY軸の光が入射されるので、最終的に
偏光板19から取り出されるカラー画像はネガの画像と
なる。また上記と逆に、透明電極60、61に電圧を加
えると共に、透明電極57、58を無電圧と成せば、二
つの液晶56、59からは共にX軸の光が取り出される
ので、最終的にポジ画像が得られる。以上によれば、2
組の透明電極57、58と60、61の一方をON、他
方をOFFに制御することにより、容易にネガ・ポジ変
換を行うことができる。
In the above structure, when a voltage is applied to the transparent electrodes 57 and 58 and no voltage is applied to the transparent electrodes 60 and 61, the liquid crystal 56 is formed.
The Y-axis light incident on is transmitted as it is, and the X-axis light incident on the liquid crystal 59 is converted to the Y-axis. Therefore, since the Y-axis light is incident on the dichroic mirror 9, the color image finally extracted from the polarizing plate 19 is a negative image. On the contrary, if a voltage is applied to the transparent electrodes 60 and 61 and no voltage is applied to the transparent electrodes 57 and 58, X-axis light is extracted from the two liquid crystals 56 and 59. A positive image is obtained. According to the above, 2
By controlling one of the pair of transparent electrodes 57, 58 and 60, 61 to be ON and the other to be OFF, negative / positive conversion can be easily performed.

上述したネガ・ポジ変換装置は、第1図のような画像プ
ロジエクタに限らず、他の画像表示装置や撮像装置に適
用ことができる。撮像装置に適用する場合、被写体から
の光を上記ネガ・ポジ変換装置を介してフィルム面又は
光電面に加えるように成せばよい。
The negative / positive conversion device described above can be applied not only to the image projector as shown in FIG. 1 but also to other image display devices and image pickup devices. When applied to an image pickup device, light from a subject may be applied to a film surface or a photoelectric surface through the negative / positive conversion device.

尚、第1図においてネガ・ポジ変換を行う他の方法とし
て、偏光板19をY軸を通すものに代えるか、あるいは
偏光板19に代えて透明電極を設けた液晶を配するよう
にしてもよい。
As another method of performing the negative / positive conversion in FIG. 1, the polarizing plate 19 may be replaced with one that allows the Y axis to pass, or the polarizing plate 19 may be replaced with a liquid crystal provided with a transparent electrode. Good.

発明の効果 従来のように複数個の陰極線を用いることがなく、また
液晶マトリクスは、陰極線管のように高圧による偏向を
行わないので、周辺の外部回路が少なくて済み、従っ
て、装置を小型にすることができる。偏光変調した後の
各色光を合成手段で合成しており、スクリーン等への投
写はその後に行われるので、画像歪みや色ずれ等が生じ
ることがなく、レジスト合わせ等の調整も容易に行うこ
とができる。
EFFECTS OF THE INVENTION Since a plurality of cathode lines are not used as in the prior art, and the liquid crystal matrix does not perform deflection due to high voltage unlike a cathode ray tube, there are few external circuits in the periphery, and therefore the device can be made compact. can do. Since each color of light after polarization modulation is combined by combining means and projection on a screen etc. is performed after that, image distortion and color misregistration do not occur, and adjustments such as registration adjustment can be performed easily. You can

しかも、平行光線の輝度むらを輝度むら検出手段で検出
し、この輝度むら検出手段の検出結果に基づいて、透過
型液晶の画素による偏光変調を制御するための色信号の
レベルを輝度むら補正手段で調整しているので、画面の
輝度むらがない。
Moreover, the uneven brightness of parallel rays is detected by the uneven brightness detecting means, and based on the detection result of the uneven brightness detecting means, the uneven brightness correcting means controls the level of the color signal for controlling the polarization modulation by the pixels of the transmissive liquid crystal. Since it is adjusted with, there is no unevenness in the brightness of the screen.

そして、分割手段で第1及び第2の部分に分割した各色
光のうちで、合成手段は第1の部分について合成し、輝
度むら検出手段は第2の部分について検出しているの
で、輝度むら検出手段による検出によって画像の表示に
支障が生じることはない。
Then, of the color lights divided into the first and second parts by the dividing means, the combining means combines the first portion and the luminance unevenness detecting means detects the second portion. The detection by the detection means does not hinder the display of the image.

また、偏光変調した後の各色光を合成手段で合成してい
るので、その後のスクリーン等への投写に際してズーム
レンズ等を用いることによって、画面のサイズを容易に
変更することができる。
Further, since the respective color lights after the polarization modulation are combined by the combining means, the size of the screen can be easily changed by using the zoom lens or the like in the subsequent projection on the screen or the like.

また、光源から発せられた色光を平行化手段で平行光線
にし、且つ平行光線にした色光の偏光軸を偏光手段で一
定の方向に揃えてから、透過型液晶で偏光変調している
ので、光の損失が少なく、明るい画面を得ることができ
る。
In addition, the color light emitted from the light source is collimated by the collimating means, and the polarization axes of the collimated color light are aligned in a certain direction by the polarizing means, and then polarization-modulated by the transmissive liquid crystal. With less loss, you can get a bright screen.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例を示す回路ブロックを含む模式
図、第2図は液晶の概略的な平面図、第3図はホワイト
バランス調整回路の第1の実施例を示すブロック図、第
4図は第2の実施例を示すブロック図、第5図はネガ・
ポジ変換装置の実施例を示す概略的な模式図である。 なお図面に用いられた符号において、 1……光源 5……平行化レンズ 7……偏光ビームスプリッタ 9,13,12,16……ダイクロイックミラー 11,15,18……液晶 19……偏光板 25……制御回路 である。
1 is a schematic diagram including a circuit block showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of a liquid crystal, FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a white balance adjusting circuit, FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment, and FIG.
It is a schematic diagram showing an example of a positive conversion device. In the reference numerals used in the drawings, 1 ... Light source 5 ... Collimating lens 7 ... Polarizing beam splitter 9, 13, 12, 16 ... Dichroic mirror 11, 15, 18 ... Liquid crystal 19 ... Polarizing plate 25 ...... It is a control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 登史 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−52233(JP,A) 特開 昭57−102613(JP,A) 特開 昭59−131278(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshifumi Okada 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (56) Reference JP-A-51-52233 (JP, A) JP 57-102613 (JP, A) JP 59-131278 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに異なる複数の色光を発する光源と、 上記色光を平行光線にする平行化手段と、 上記平行光線にした上記複数の色光の夫々を第1及び第
2の部分に分割する分割手段と、 上記第1の部分における上記色光の偏光軸を一定の方向
に揃える偏光手段と、 マトリクス状に配列されている画素を各々が有してお
り、偏光軸を上記一定の方向に揃えられた上記第1の部
分のうちの互いに異なる上記色光を上記画素が偏光変調
しつつ透過させる複数の透過型液晶と、 表示すべき画像のうちの上記色光に対応する色信号を上
記画素へ供給して上記偏光変調を制御する制御手段と、 上記第2の部分の上記画像に対応する断面内における輝
度むらを検出する輝度むら検出手段と、 この輝度むら検出手段の検出出力に基づいて上記色信号
のレベルを調整する輝度むら補正手段と、 上記複数の透過型液晶を透過した上記色光を合成光に合
成する合成手段と、 偏光軸が特定の方向にある上記合成光を透過させる偏光
板とを具備する投写型表示装置。
1. A light source which emits a plurality of different colored lights, a collimating means for converting the colored lights into parallel rays, and a division for dividing each of the plurality of colored rays into the parallel rays into a first portion and a second portion. Means, a polarizing means for aligning the polarization axes of the colored light in the first portion in a certain direction, and pixels arranged in a matrix, each having a polarization axis in the certain direction. Further, a plurality of transmissive liquid crystals that allow the pixels to transmit the different colored lights different from each other in the first portion while polarization-modulating the pixels and a color signal corresponding to the colored lights in the image to be displayed are supplied to the pixels. Control means for controlling the polarization modulation, brightness unevenness detecting means for detecting brightness unevenness in the cross section of the second portion corresponding to the image, and the color signal based on the detection output of the brightness unevenness detecting means. Nore A brightness nonuniformity correction means for adjusting a bell, a combining means for combining the color lights transmitted through the plurality of transmissive liquid crystals into a combined light, and a polarizing plate for transmitting the combined light having a polarization axis in a specific direction. Projection display device.
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