JPH06301030A - 投射式反射型ディスプレイ装置およびその制御方法 - Google Patents
投射式反射型ディスプレイ装置およびその制御方法Info
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- JPH06301030A JPH06301030A JP5084606A JP8460693A JPH06301030A JP H06301030 A JPH06301030 A JP H06301030A JP 5084606 A JP5084606 A JP 5084606A JP 8460693 A JP8460693 A JP 8460693A JP H06301030 A JPH06301030 A JP H06301030A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】画像の色純度を維持しながら、画面のバックグ
ランドや特定部を高輝度表示できる、投射式反射型液晶
ディスプレィ装置と制御方法を提供する。 【構成】白色光源1から出射された光は、バンドパスフ
ィルター5により通常の3原色より狭い所定波長領域の
光が透過、残りが反射される。透過した光は、ダイクロ
イックプリズム6で3原色に分割され、液晶パネル7,
8,9で制御装置50からの表示制御信号に応じて反射
(ON)される。この反射光はスクリーン4に表示され
る。一方、フィルター5で反射された光は、上記と同様
にして、液晶パネル11,12,13で高輝度表示した
い所定部を反射(ON)され、スクリーン14に重畳さ
れ所定部を高輝度表示する。
ランドや特定部を高輝度表示できる、投射式反射型液晶
ディスプレィ装置と制御方法を提供する。 【構成】白色光源1から出射された光は、バンドパスフ
ィルター5により通常の3原色より狭い所定波長領域の
光が透過、残りが反射される。透過した光は、ダイクロ
イックプリズム6で3原色に分割され、液晶パネル7,
8,9で制御装置50からの表示制御信号に応じて反射
(ON)される。この反射光はスクリーン4に表示され
る。一方、フィルター5で反射された光は、上記と同様
にして、液晶パネル11,12,13で高輝度表示した
い所定部を反射(ON)され、スクリーン14に重畳さ
れ所定部を高輝度表示する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投射式反射型液晶ディ
スプレイ装置とその表示制御方法に係り、特に画像の輝
度を高める表示方式に関する。
スプレイ装置とその表示制御方法に係り、特に画像の輝
度を高める表示方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶ディスプレイ装置は、白色光
をダイクロイックミラーにより赤、緑、青の三原色に分
割された色光を、それぞれが独立に加法三原色の光を制
御する3枚の液晶パネルに入射して、加色混合された表
示パターンを得る、特開昭60ー179723号公報に
記載のものがある。
をダイクロイックミラーにより赤、緑、青の三原色に分
割された色光を、それぞれが独立に加法三原色の光を制
御する3枚の液晶パネルに入射して、加色混合された表
示パターンを得る、特開昭60ー179723号公報に
記載のものがある。
【0003】また、光源光を偏光ビームスプリッタを用
いてS波(X軸の光)とP波(Y軸の光)に分離した
後、液晶の偏光変調作用を利用して一方の偏波に統一、
合成する、特開昭61ー102626号公報に記載のも
のがある。
いてS波(X軸の光)とP波(Y軸の光)に分離した
後、液晶の偏光変調作用を利用して一方の偏波に統一、
合成する、特開昭61ー102626号公報に記載のも
のがある。
【0004】これらは、いずれも可視光の100%利用
を図ろうとするものである。
を図ろうとするものである。
【0005】一方、色純度を高めるために、赤、緑、青
の各々の波長域をせばめて、これを加法三原色の光とし
て表示パターンを得るものがある。図7は、このような
投射式反射型液晶ディスプレイ装置を示している。
の各々の波長域をせばめて、これを加法三原色の光とし
て表示パターンを得るものがある。図7は、このような
投射式反射型液晶ディスプレイ装置を示している。
【0006】同図で、投射光源1から出た光は集光ミラ
ー2で集光され、紫外線・赤外線をカットするUV・I
Rカットフィルター3を通過し、色の純度を高くするバ
ンドパスフィルター15を通過し、投射レンズ4を介し
て、ダイクロイックプリズム6で、R・G・Bの3原色
に分割されて、液晶パネル7,8,9の各々に入射す
る。
ー2で集光され、紫外線・赤外線をカットするUV・I
Rカットフィルター3を通過し、色の純度を高くするバ
ンドパスフィルター15を通過し、投射レンズ4を介し
て、ダイクロイックプリズム6で、R・G・Bの3原色
に分割されて、液晶パネル7,8,9の各々に入射す
る。
【0007】液晶パネル7,8,9は、反射型であるた
め入射した光は反射され、再びダイクロイックプリズム
6にて色合成され、投射レンズ4を経て、スクリーン1
4にカラー画像が写される。
め入射した光は反射され、再びダイクロイックプリズム
6にて色合成され、投射レンズ4を経て、スクリーン1
4にカラー画像が写される。
【0008】図8は、この装置における処理フローを光
の波長と強度の関係を含めて示したものである。
の波長と強度の関係を含めて示したものである。
【0009】同図で、ステップaは光源1を出射した白
色光の状態で、可視波長範囲では強度がほぼ一定(10
0%)である。ステップbはこの光がバンドパスフィル
ター15でカットされる波長領域のR・G・B、ステッ
プcはフィルター15で透過される波長領域のR’・
G’・B’の各状態である。ステップcの輝度(可視波
長範囲の強度合計)はステップaの状態より低下してい
る。
色光の状態で、可視波長範囲では強度がほぼ一定(10
0%)である。ステップbはこの光がバンドパスフィル
ター15でカットされる波長領域のR・G・B、ステッ
プcはフィルター15で透過される波長領域のR’・
G’・B’の各状態である。ステップcの輝度(可視波
長範囲の強度合計)はステップaの状態より低下してい
る。
【0010】つぎに、ステップcの光はダイクロイック
6で、ステップdで青色R’、ステップeで緑色G’、
ステップfで赤色R’に分割され、それぞれ液晶パネル
7,8,9に入射して反射制御され、ステップgで再び
ダイクロイックプリズム6により合成される。
6で、ステップdで青色R’、ステップeで緑色G’、
ステップfで赤色R’に分割され、それぞれ液晶パネル
7,8,9に入射して反射制御され、ステップgで再び
ダイクロイックプリズム6により合成される。
【0011】ステップgの状態はステップcと等価であ
り、ステップaの白色光に比べ輝度の低下した合成光
(この例では白色像)がスクリーン14上に写される。
り、ステップaの白色光に比べ輝度の低下した合成光
(この例では白色像)がスクリーン14上に写される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の液晶デ
ィスプレイ装置は、一方で色純度が低下し、これを高め
ようとすると、他方で輝度が低下する(白色輝度で約5
0%)という、相反する問題点を抱えている。
ィスプレイ装置は、一方で色純度が低下し、これを高め
ようとすると、他方で輝度が低下する(白色輝度で約5
0%)という、相反する問題点を抱えている。
【0013】この解決方法としては、 (1)光源出力を大きくする (2)複数台の液晶ディスプレイ装置による同じ画像
を、スクリーン上で重ね合わせることが考えられる。
を、スクリーン上で重ね合わせることが考えられる。
【0014】しかし、(1)の方法では、装置の大半を
占める光源の消費電力が増大すること、(2)の方法で
はコスト高で、かつ、スクリーン上での画像合わせが難
しいなど、いずれの場合にも汎用的な利用には問題があ
る。
占める光源の消費電力が増大すること、(2)の方法で
はコスト高で、かつ、スクリーン上での画像合わせが難
しいなど、いずれの場合にも汎用的な利用には問題があ
る。
【0015】本発明の第1の目的は、画像の色純度と画
面輝度を共に低下させることのない、投射式反射型ディ
スプレイ装置を提供することにある。
面輝度を共に低下させることのない、投射式反射型ディ
スプレイ装置を提供することにある。
【0016】本発明の第2の目的は、画像の所定部の輝
度を高め、監視盤などに好適な投射式反射型ディスプレ
イの表示制御方法を提供することにある。
度を高め、監視盤などに好適な投射式反射型ディスプレ
イの表示制御方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
る第1の発明は以下のように構成される。
る第1の発明は以下のように構成される。
【0018】すなわち、白色光源と、前記光源からの白
色光を反射させ平行光にする投射レンズと、前記平行光
の赤色波長領域、緑色波長領域および青色波長領域の各
々から所定波長域の光線を透過させ、残りは反射させる
バンドパスフィルター(下記の実施例ではバンドカット
フィルターと呼ぶ)と、前記バンドパスフィルターによ
って透過された光線を、R’,G’,B’の3原色の光
線に分割する第1のダイクロイックプリズムと、前記
R’,G’,B’の各々を入射し、それぞれ独立に各光
線の反射と無反射を制御する3枚の反射型液晶パネルを
有する第1の液晶装置と、前記第1の液晶装置より反射
された前記R’,G’,B’の反射光により、所定の画
像を表示するスクリーンを有し、前記R’,G’,B’
が前記第1の液晶装置より反射されてから、前記スクリ
ーンに前記所定の画像として表示されるまでの第1の光
学経路上に、前記バンドパスフィルター,前記第1のダ
イクロイックプリズム,前記第1の液晶装置および前記
スクリーンをそれぞれ配置し、前記バンドパスフィルタ
ーにより反射され、前記赤色波長領域、緑色波長領域お
よび青色波長領域から、それぞれ前記R’,G’,B’
が抜けたR,G,Bに分割する第2のダイクロイックプ
リズムと、前記R,G,Bの各々を入射し、それぞれ独
立に各光線の反射を制御する3枚の反射型液晶パネルを
有する第2の液晶装置を有し、前記R,G,Bが前記第
2の液晶装置より反射されてから、前記バンドパスフィ
ルターで前記R’,G’,B’の反射光と重畳されるま
での第2の光学経路上に、前記第2のダイクロイックプ
リズムおよび前記第2の液晶装置を配置してなることを
特徴とする。
色光を反射させ平行光にする投射レンズと、前記平行光
の赤色波長領域、緑色波長領域および青色波長領域の各
々から所定波長域の光線を透過させ、残りは反射させる
バンドパスフィルター(下記の実施例ではバンドカット
フィルターと呼ぶ)と、前記バンドパスフィルターによ
って透過された光線を、R’,G’,B’の3原色の光
線に分割する第1のダイクロイックプリズムと、前記
R’,G’,B’の各々を入射し、それぞれ独立に各光
線の反射と無反射を制御する3枚の反射型液晶パネルを
有する第1の液晶装置と、前記第1の液晶装置より反射
された前記R’,G’,B’の反射光により、所定の画
像を表示するスクリーンを有し、前記R’,G’,B’
が前記第1の液晶装置より反射されてから、前記スクリ
ーンに前記所定の画像として表示されるまでの第1の光
学経路上に、前記バンドパスフィルター,前記第1のダ
イクロイックプリズム,前記第1の液晶装置および前記
スクリーンをそれぞれ配置し、前記バンドパスフィルタ
ーにより反射され、前記赤色波長領域、緑色波長領域お
よび青色波長領域から、それぞれ前記R’,G’,B’
が抜けたR,G,Bに分割する第2のダイクロイックプ
リズムと、前記R,G,Bの各々を入射し、それぞれ独
立に各光線の反射を制御する3枚の反射型液晶パネルを
有する第2の液晶装置を有し、前記R,G,Bが前記第
2の液晶装置より反射されてから、前記バンドパスフィ
ルターで前記R’,G’,B’の反射光と重畳されるま
での第2の光学経路上に、前記第2のダイクロイックプ
リズムおよび前記第2の液晶装置を配置してなることを
特徴とする。
【0019】上記第2の目的を達成する第2の発明は、
以下のように構成される。
以下のように構成される。
【0020】すなわち、白色光のバンドパスフィルター
により、透過される光線の経路上に配置される第1の反
射型液晶装置と、反射される光線の経路上に配置される
第2の反射型液晶装置を備え、該両装置からの反射光を
合成してスクリーンに投射する投射式反射型ディスプレ
イの表示制御方法において、前記第1の液晶装置に、そ
の複数の画素を所定の表示画像に応じてON(反射)/
OFF(無反射)制御する第1の制御信号を印加し、前
記第2の液晶装置に、その複数の画素を所望のパターン
にON(反射)/OFF(無反射)制御する第2の制御
信号を、印加するまたは印加しないようにすることを特
徴とする。
により、透過される光線の経路上に配置される第1の反
射型液晶装置と、反射される光線の経路上に配置される
第2の反射型液晶装置を備え、該両装置からの反射光を
合成してスクリーンに投射する投射式反射型ディスプレ
イの表示制御方法において、前記第1の液晶装置に、そ
の複数の画素を所定の表示画像に応じてON(反射)/
OFF(無反射)制御する第1の制御信号を印加し、前
記第2の液晶装置に、その複数の画素を所望のパターン
にON(反射)/OFF(無反射)制御する第2の制御
信号を、印加するまたは印加しないようにすることを特
徴とする。
【0021】
【作用】本発明の投射式反射型ディスプレイ装置によれ
ば、投射レンズとダイクロイックプリズムの間に配置さ
れたバンドパスフィルターにより、光源からの白色光の
うち通常の赤、緑、青より狭い特定波長域のR’・G’
・B’の3原色のみを透過させ、残りのR・G・Bの波
長域は反射させ、これら透過した光と反射した光を、各
3枚の液晶パネルでそれぞれ独立に制御して反射させ、
これら反射光を合成して得た画像をスクリーンに表示す
る。
ば、投射レンズとダイクロイックプリズムの間に配置さ
れたバンドパスフィルターにより、光源からの白色光の
うち通常の赤、緑、青より狭い特定波長域のR’・G’
・B’の3原色のみを透過させ、残りのR・G・Bの波
長域は反射させ、これら透過した光と反射した光を、各
3枚の液晶パネルでそれぞれ独立に制御して反射させ、
これら反射光を合成して得た画像をスクリーンに表示す
る。
【0022】これによれば、画像の色純度と輝度の両方
を高く維持でき、明るく高質な画像を表示する投射式反
射型ディスプレイ装置が実現できる。
を高く維持でき、明るく高質な画像を表示する投射式反
射型ディスプレイ装置が実現できる。
【0023】本発明の投射式反射型ディスプレイの表示
制御方法によれば、高色純度の画面を出力する場合に
は、反射径路にある液晶パネルをOFF状態として、透
過経路にある液晶パネルをON状態とする。
制御方法によれば、高色純度の画面を出力する場合に
は、反射径路にある液晶パネルをOFF状態として、透
過経路にある液晶パネルをON状態とする。
【0024】一方、高純度で高輝度な画像を出力する場
合は、バックグランドに対応する反射経路の液晶パネル
もON状態として、透過経路による高純度の画像と重ね
合わせる。
合は、バックグランドに対応する反射経路の液晶パネル
もON状態として、透過経路による高純度の画像と重ね
合わせる。
【0025】また、一部の画像を強調表示したい場合
は、その画像部に対応する反射経路をON制御する。
は、その画像部に対応する反射経路をON制御する。
【0026】これによれば、背景や所望の画像部を高輝
度に表示できるので、明るく疲れない画面や、画面監視
者の注意を喚起する画面の表示が可能になる。
度に表示できるので、明るく疲れない画面や、画面監視
者の注意を喚起する画面の表示が可能になる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図3により説
明する。図1は本装置の主部となる模式的な光学系部と
制御装置からなる構成図である。
明する。図1は本装置の主部となる模式的な光学系部と
制御装置からなる構成図である。
【0028】制御装置50は、第1液晶装置(液晶パネ
ル7,8,9)と第2の液晶装置(液晶パネル11,1
2,13)をオペレータなどの所望により選択的に制御
する中央処理装置CPU51を備えている。CPU51
からの指示をインターフェイス52を介して受信したグ
ラフイックプロセッサー53,54は、各々のフレーム
メモリ55,56に各画素に対応する画像の色情報を、
後述するようにR’,G’,B’またはR,G,Bに分
割して記憶する。ビデオジェネレータ57,58は、各
々のフレームメモリを周期的に読出し、アナログ変換し
たビデオ信号を対応する液晶パネルに出力する。したが
って、グラフイックプロセッサー53,54は、各々の
制御下にある各液晶パネルを、独立に制御可能としてい
る。
ル7,8,9)と第2の液晶装置(液晶パネル11,1
2,13)をオペレータなどの所望により選択的に制御
する中央処理装置CPU51を備えている。CPU51
からの指示をインターフェイス52を介して受信したグ
ラフイックプロセッサー53,54は、各々のフレーム
メモリ55,56に各画素に対応する画像の色情報を、
後述するようにR’,G’,B’またはR,G,Bに分
割して記憶する。ビデオジェネレータ57,58は、各
々のフレームメモリを周期的に読出し、アナログ変換し
たビデオ信号を対応する液晶パネルに出力する。したが
って、グラフイックプロセッサー53,54は、各々の
制御下にある各液晶パネルを、独立に制御可能としてい
る。
【0029】光源1からの光は集光ミラー2で集めら
れ、UV・IRカットフィルター3に入射して、紫外線
と赤外線が除去される。フィルター3を透過した光は、
投射レンズ4内で全反射されて平行光となり、プリズム
形バンドカットフィルター5に入射する。
れ、UV・IRカットフィルター3に入射して、紫外線
と赤外線が除去される。フィルター3を透過した光は、
投射レンズ4内で全反射されて平行光となり、プリズム
形バンドカットフィルター5に入射する。
【0030】プリズム形バンドカットフィルター5は、
画像の色の純度を上げるため、白色光を3分割した通常
の加法三原色(赤、緑、青)の各波長域よりも狭く設定
した、R’・G’・B’を透過し、これら透過光以外の
波長域の光は反射させる。
画像の色の純度を上げるため、白色光を3分割した通常
の加法三原色(赤、緑、青)の各波長域よりも狭く設定
した、R’・G’・B’を透過し、これら透過光以外の
波長域の光は反射させる。
【0031】透過光の各波長領域は、本例では、R′=
610〜650nm,G′=520〜560nm,B′
=440〜480nmである。
610〜650nm,G′=520〜560nm,B′
=440〜480nmである。
【0032】透過した光は、ダイクロイックプリズム6
で、R’,G’,B’の光に3分割され、それぞれの液
晶パネル7,8,9に入射する。
で、R’,G’,B’の光に3分割され、それぞれの液
晶パネル7,8,9に入射する。
【0033】液晶パネルは、たとえば、ドットマトリッ
クス状に配列された多数の画素電極とそれに印加された
電圧のON/OFFに応じて入射光を変調する。本実施
例の液晶パネルは反射型であるから、ONの画素は光を
反射し、OFFの画素は光を反射しないので、これによ
り画像が形成できる。
クス状に配列された多数の画素電極とそれに印加された
電圧のON/OFFに応じて入射光を変調する。本実施
例の液晶パネルは反射型であるから、ONの画素は光を
反射し、OFFの画素は光を反射しないので、これによ
り画像が形成できる。
【0034】液晶パネル7,8,9からのR’,G’,
B’の反射光は、ダイクロイックプリズム6に戻って3
原色が可色混合され、カラー画像の合成光がつくられ
る。
B’の反射光は、ダイクロイックプリズム6に戻って3
原色が可色混合され、カラー画像の合成光がつくられ
る。
【0035】カラー画像の合成光は、入射してきた経路
を逆に辿ってプリズム形バンドカットフィルター5に戻
り、投射レンズ4を介してスクリーン14上に投射され
る。本実施例では、さらに、上記したプリズム形バンド
カットフィルター5で反射される光の径路上に、ダイク
ロイックプリズム10,液晶パネル11,12,13を
配置している。これらは、上記した反射経路のものと同
等のものである。
を逆に辿ってプリズム形バンドカットフィルター5に戻
り、投射レンズ4を介してスクリーン14上に投射され
る。本実施例では、さらに、上記したプリズム形バンド
カットフィルター5で反射される光の径路上に、ダイク
ロイックプリズム10,液晶パネル11,12,13を
配置している。これらは、上記した反射経路のものと同
等のものである。
【0036】バンドカットフィルター5で反射された光
は、ダイクロイックプリズム10で赤色波長域に入る光
R,緑色波長域に入る光G,青色波長域に入る光Bに3
分割され、それぞれ液晶パネル11,12,13に入射
する。
は、ダイクロイックプリズム10で赤色波長域に入る光
R,緑色波長域に入る光G,青色波長域に入る光Bに3
分割され、それぞれ液晶パネル11,12,13に入射
する。
【0037】ここで、液晶パネル11,12,13に、
制御装置50から全てONの画像パターンを与えれば、
この画像パターンのパネル部に入射した光は全て反射し
てバンドカットフィルター5に戻り、上記した透過経路
の画像と合成される。この合成光は、投射レンズ4から
スクリーン14に投射される。
制御装置50から全てONの画像パターンを与えれば、
この画像パターンのパネル部に入射した光は全て反射し
てバンドカットフィルター5に戻り、上記した透過経路
の画像と合成される。この合成光は、投射レンズ4から
スクリーン14に投射される。
【0038】反射経路、すなわち、液晶パネル11,1
2,13による全てONの画像パターンによる投射像
は、従来、バンドカットフィルターでカットされていた
波長領域を利用しているため、透過経路の画像と合成す
ることで、白色バックグランドの高輝度化を実現でき
る。
2,13による全てONの画像パターンによる投射像
は、従来、バンドカットフィルターでカットされていた
波長領域を利用しているため、透過経路の画像と合成す
ることで、白色バックグランドの高輝度化を実現でき
る。
【0039】なお、本実施例では、投射レンズ4への入
射前に、通常画像パターンと高輝度画像パターンを合成
しているので、位置ズレ誤差が小さく調整が容易にな
る。
射前に、通常画像パターンと高輝度画像パターンを合成
しているので、位置ズレ誤差が小さく調整が容易にな
る。
【0040】次に、上記した白色バックグランドを高輝
度化する方法を説明する。
度化する方法を説明する。
【0041】図2は、透過経路にしたがって液晶パネル
7,8,9で反射され、ダイクロイックプリズム7で合
成された表示画像16と、反射経路にしたがって液晶パ
ネル7,8,9で反射され、ダイクロイックプリズム1
0で合成された高輝度画像19とが、プリズム形バンド
カットフィルター5により合成される直前の模式図であ
る。
7,8,9で反射され、ダイクロイックプリズム7で合
成された表示画像16と、反射経路にしたがって液晶パ
ネル7,8,9で反射され、ダイクロイックプリズム1
0で合成された高輝度画像19とが、プリズム形バンド
カットフィルター5により合成される直前の模式図であ
る。
【0042】表示画像16は、白色バックグランド17
上にパターン18(A文字)を描いているとする。この
白色バックグランド17を高輝度化するためには、高輝
度化画像19のバックグランド20を白色(ON)に
し、パターン18に対応する部分を黒ぬき(OFF)の
パターン21となるようように、液晶パネル11,1
2,13を制御する。
上にパターン18(A文字)を描いているとする。この
白色バックグランド17を高輝度化するためには、高輝
度化画像19のバックグランド20を白色(ON)に
し、パターン18に対応する部分を黒ぬき(OFF)の
パターン21となるようように、液晶パネル11,1
2,13を制御する。
【0043】これにより、パターン18は透過経路のみ
の画像によるので色純度が高く、一方、バックグランド
17はバックグランド18と重ねられて、白色の輝度が
上昇する。
の画像によるので色純度が高く、一方、バックグランド
17はバックグランド18と重ねられて、白色の輝度が
上昇する。
【0044】図3は、上記の処理手順を示すフローを、
光の波長と強度の関係を含めて示したもので、白色輝度
が上昇するメカニズが説明されている。
光の波長と強度の関係を含めて示したもので、白色輝度
が上昇するメカニズが説明されている。
【0045】同図で、ステップaは光源1を出射した白
色光の状態で、可視波長範囲では強度がほぼ一定(10
0%)である。ステップbはこの光がバンドカットフィ
ルター5で反射される波長領域のR・G・Bの状態、ス
テップcは透過される波長領域のR’(610〜650
nm)・G’(520〜560nm)・B’(440〜
480nm)の状態である。ステップcの輝度(可視波
長範囲の強度の合計)はステップaの状態より低下す
る。
色光の状態で、可視波長範囲では強度がほぼ一定(10
0%)である。ステップbはこの光がバンドカットフィ
ルター5で反射される波長領域のR・G・Bの状態、ス
テップcは透過される波長領域のR’(610〜650
nm)・G’(520〜560nm)・B’(440〜
480nm)の状態である。ステップcの輝度(可視波
長範囲の強度の合計)はステップaの状態より低下す
る。
【0046】つぎに、ステップcの光はダイクロイック
6により、ステップdで青色R’、ステップeで緑色
G’、ステップfで赤色R’に分割され、それぞれ液晶
パネル7,8,9に入射して制御され、反射/無反射さ
れる(ステップd〜fは同時進行)。
6により、ステップdで青色R’、ステップeで緑色
G’、ステップfで赤色R’に分割され、それぞれ液晶
パネル7,8,9に入射して制御され、反射/無反射さ
れる(ステップd〜fは同時進行)。
【0047】なお、液晶パネル7,8.9は、図2の画
像16を形成するように、バックグランド17部分は各
パネルともON(反射),パターン18部はその色合い
に応じて各パネルの対応画素部をON/OFFしてい
る。
像16を形成するように、バックグランド17部分は各
パネルともON(反射),パターン18部はその色合い
に応じて各パネルの対応画素部をON/OFFしてい
る。
【0048】各液晶パネルの制御パターンに応じて反射
される、R’,G’,B’の反射光は、上記の透過経路
を逆に辿り、ステップgでダイクロイックプリズム6に
より合成される。ステップgの合成光の輝度は、ステッ
プcとほぼ等価で、ステップaの白色光に比べて半減し
ている。しかし、色純度は高く、画質の優れた画像16
を形成する。
される、R’,G’,B’の反射光は、上記の透過経路
を逆に辿り、ステップgでダイクロイックプリズム6に
より合成される。ステップgの合成光の輝度は、ステッ
プcとほぼ等価で、ステップaの白色光に比べて半減し
ている。しかし、色純度は高く、画質の優れた画像16
を形成する。
【0049】一方、ステップbで、バンドカットフィル
ター5により反射されたR・G・Bは、ステップcの透
過光の場合と同様に、ダイクロイックプリズム10によ
り、ステップhで赤色波長域のR,ステップiで緑色波
長域のG,ステップjで青色波長域のBにそれぞれ分割
される。
ター5により反射されたR・G・Bは、ステップcの透
過光の場合と同様に、ダイクロイックプリズム10によ
り、ステップhで赤色波長域のR,ステップiで緑色波
長域のG,ステップjで青色波長域のBにそれぞれ分割
される。
【0050】上記、反射経路のR,G,Bと透過経路の
R’,G’,B’は、白色光を3分割した赤、緑、青の
波長域でみれば、赤色波長域=R+R’,緑色波長域=
G’+G,青色波長域=R’+Rの関係になる。
R’,G’,B’は、白色光を3分割した赤、緑、青の
波長域でみれば、赤色波長域=R+R’,緑色波長域=
G’+G,青色波長域=R’+Rの関係になる。
【0051】R,G,Bは、それぞれの液晶パネル1
1,12,13によって制御、反射され、各反射光はス
テップkで、ダイクロイックプリズム10により合成さ
れる。なお、各液晶パネルは、図2の例では、黒ぬきパ
ターン21をOFF(無反射)、他をON(反射)とす
る同一の制御信号により制御されていて、合成光は高輝
度画像19を形成する。
1,12,13によって制御、反射され、各反射光はス
テップkで、ダイクロイックプリズム10により合成さ
れる。なお、各液晶パネルは、図2の例では、黒ぬきパ
ターン21をOFF(無反射)、他をON(反射)とす
る同一の制御信号により制御されていて、合成光は高輝
度画像19を形成する。
【0052】ステップlでは、プリズム形バンドカット
フィルター5により、透過経路のステップgの画像16
と反射経路のステップkの画像19が合成される。
フィルター5により、透過経路のステップgの画像16
と反射経路のステップkの画像19が合成される。
【0053】この結果、ステップlの画面はステップa
とほぼ同じ輝度となり、白色バックグランド17は従来
の2倍程度明るく表示される。一方、パターン18は透
過経路のみの合成光により表示されるので、高色純度が
維持される。
とほぼ同じ輝度となり、白色バックグランド17は従来
の2倍程度明るく表示される。一方、パターン18は透
過経路のみの合成光により表示されるので、高色純度が
維持される。
【0054】なお、上記実施例では、バックグランドを
白色としたが、この他にもうすい青色など、他の色のバ
ックグランドであっても、白色の場合とほぼ同様にし
て、輝度の改善が可能である。ただし、白色の場合のよ
うに可視光の全波長域が利用できないので、そのぶん、
白色に比べて輝度は低下する。
白色としたが、この他にもうすい青色など、他の色のバ
ックグランドであっても、白色の場合とほぼ同様にし
て、輝度の改善が可能である。ただし、白色の場合のよ
うに可視光の全波長域が利用できないので、そのぶん、
白色に比べて輝度は低下する。
【0055】次に本発明の第2の実施例である画像の特
定部分の高輝度表示方法を、図4、図5を用いて説明す
る。ディスプレイ装置は図1の構成と同じになる。
定部分の高輝度表示方法を、図4、図5を用いて説明す
る。ディスプレイ装置は図1の構成と同じになる。
【0056】図4は、透過経路の液晶パネル7,8,9
で反射し、ダイクロイックプリズム6で合成した表示画
像16と、反射経路の液晶パネル11,12,13で反
射し、ダイクロイックプリズム10で合成した制御画像
17とが、プリズム形バンドカットフィルター5により
合成される直前の模式図である。
で反射し、ダイクロイックプリズム6で合成した表示画
像16と、反射経路の液晶パネル11,12,13で反
射し、ダイクロイックプリズム10で合成した制御画像
17とが、プリズム形バンドカットフィルター5により
合成される直前の模式図である。
【0057】表示画像16の例で、パターン22は緑色
で表示されるとして、このパターン22を高輝度に表示
する場合について説明する。
で表示されるとして、このパターン22を高輝度に表示
する場合について説明する。
【0058】反射経路の液晶パネル11,12,13
は、緑色パターン22に重ね合わせる緑色波長域でのパ
ターン23と他を黒色とした、制御パターンにより制御
される。すなわち、緑色波長域Gの入射する液晶パネル
12で、パターン23の対応画素部をON、他をOFF
に制御する。液晶パネル11,13はすべてOFFにす
る。
は、緑色パターン22に重ね合わせる緑色波長域でのパ
ターン23と他を黒色とした、制御パターンにより制御
される。すなわち、緑色波長域Gの入射する液晶パネル
12で、パターン23の対応画素部をON、他をOFF
に制御する。液晶パネル11,13はすべてOFFにす
る。
【0059】図5は、この処理過程を示すフローで、各
ステップでの光の波長と強度を含めて示している。ステ
ップa〜gは、図3のステップa〜gと同じである。
ステップでの光の波長と強度を含めて示している。ステ
ップa〜gは、図3のステップa〜gと同じである。
【0060】ステップbで、バンドカットフィルター5
により反射されたR・G・Bは、ダイクロイックプリズ
ム10により、ステップhで赤色波長域のR,ステップ
iで緑色波長域のG,ステップjで青色波長域のBにそ
れぞれ分割される。
により反射されたR・G・Bは、ダイクロイックプリズ
ム10により、ステップhで赤色波長域のR,ステップ
iで緑色波長域のG,ステップjで青色波長域のBにそ
れぞれ分割される。
【0061】ここで、緑色波長域のGを入射する液晶パ
ネル12は、パターン23のみ反射するようにON/O
FF制御され、R,Bを入射する液晶パネル11,13
はすべてOFFに制御される。
ネル12は、パターン23のみ反射するようにON/O
FF制御され、R,Bを入射する液晶パネル11,13
はすべてOFFに制御される。
【0062】液晶パネル12からのGの反射光は、ステ
ップkでダイクロックプリズム10を経由し、ステップ
lで、それぞれの液晶パネル11,12,13によって
制御、反射され、各反射光はステップkで、プリズム形
バンドカットフィルター5により、ステップgの画像と
合成される。
ップkでダイクロックプリズム10を経由し、ステップ
lで、それぞれの液晶パネル11,12,13によって
制御、反射され、各反射光はステップkで、プリズム形
バンドカットフィルター5により、ステップgの画像と
合成される。
【0063】この結果、G’とGの緑色波長領域のみが
重ねられ、パターン22の緑色輝度は、ステップgの透
過経路のみの場合に比べ2倍になる。なお、他の画像部
については、透過経路の液晶パネルによって作られる
R’,G’,B’の反射光によるものがスクリーン14
に写される。
重ねられ、パターン22の緑色輝度は、ステップgの透
過経路のみの場合に比べ2倍になる。なお、他の画像部
については、透過経路の液晶パネルによって作られる
R’,G’,B’の反射光によるものがスクリーン14
に写される。
【0064】上記で、パターン22だけを高輝度表示し
たい場合には、上記ステップd,fにおいて液晶パネル
7,9を無反射(OFF)とし、ステップeで緑色の
G’を入射し反射する液晶パネル8を、パターン22に
応じてON/OFF制御すればよい。
たい場合には、上記ステップd,fにおいて液晶パネル
7,9を無反射(OFF)とし、ステップeで緑色の
G’を入射し反射する液晶パネル8を、パターン22に
応じてON/OFF制御すればよい。
【0065】本実施例によれば、画面上の特定部分を高
輝度表示して強調できるので、監視画面において監視者
(視覚者)の注意を喚起することが可能になる。
輝度表示して強調できるので、監視画面において監視者
(視覚者)の注意を喚起することが可能になる。
【0066】上記の実施例では、高輝度表示する画像部
分が1の波長領域に限られており、このような場合に
は、反射経路の液晶パネルは1個でも実現できる。
分が1の波長領域に限られており、このような場合に
は、反射経路の液晶パネルは1個でも実現できる。
【0067】一方、高輝度表示する画像部分が3原色の
波長領域から形成される場合にも、本実施例は適用でき
る。たとえば、図4のパターン22が3原色の加色混合
である場合、液晶パネル11,12,13はそれぞれパ
ターン22の色合いに応じてON/OFFし、パターン
22以外はOFFとすればよい。
波長領域から形成される場合にも、本実施例は適用でき
る。たとえば、図4のパターン22が3原色の加色混合
である場合、液晶パネル11,12,13はそれぞれパ
ターン22の色合いに応じてON/OFFし、パターン
22以外はOFFとすればよい。
【0068】図6は、上記第1の実施例と第2の実施例
を選択的に行う場合の処理手順を示すフローチャートで
ある。この選択は、図1のCPU51で行われる。
を選択的に行う場合の処理手順を示すフローチャートで
ある。この選択は、図1のCPU51で行われる。
【0069】まず、ステップs101で、高輝度表示す
るか否かの選択をする。NOの場合は第1の液晶装置の
みによる高色純度の画像表示を行う。YESの場合には
ステップs102で、バックグランドの高輝度表示する
か否か選択する。バックグランドの高輝度表示は、ステ
ップs103で、第1の液晶装置のバックグランド領域
と重なる部分を、第2の液晶装置でON(反射)制御す
る。
るか否かの選択をする。NOの場合は第1の液晶装置の
みによる高色純度の画像表示を行う。YESの場合には
ステップs102で、バックグランドの高輝度表示する
か否か選択する。バックグランドの高輝度表示は、ステ
ップs103で、第1の液晶装置のバックグランド領域
と重なる部分を、第2の液晶装置でON(反射)制御す
る。
【0070】ステップs104で、バックグランド以外
の特定部分を高輝度表示するか否か選択する。YESの
場合はステップs105で、第2の液晶装置の特定部分
領域と重なる部分を、第2の液晶装置で同一パターンに
ON(反射)/OFF(無反射)制御する。
の特定部分を高輝度表示するか否か選択する。YESの
場合はステップs105で、第2の液晶装置の特定部分
領域と重なる部分を、第2の液晶装置で同一パターンに
ON(反射)/OFF(無反射)制御する。
【0071】
【発明の効果】本発明によれば、比較的簡単な光学系の
追加により従来カットされていた光の波長領域を利用で
きるので、光色純度を維持しながら高輝度な画面の投射
式反射型ディスプレイ装置を実現できる。
追加により従来カットされていた光の波長領域を利用で
きるので、光色純度を維持しながら高輝度な画面の投射
式反射型ディスプレイ装置を実現できる。
【0072】本発明によれば、従来カットされていた光
の波長領域の画像を重ねることができるので、特定部分
を高輝度表示して監視者に注意を喚起する効果がある。
の波長領域の画像を重ねることができるので、特定部分
を高輝度表示して監視者に注意を喚起する効果がある。
【図1】本発明の投射式反射型ディスプレイ装置の構成
図である。
図である。
【図2】第1の実施例による動作を説明する模式図であ
る。
る。
【図3】第1の実施例による処理過程を、光の波長と強
度の関係を含めて示すフローチャートである。
度の関係を含めて示すフローチャートである。
【図4】第2の実施例による動作を説明する模式図であ
る。
る。
【図5】第2の実施例による処理過程を、光の波長と強
度の関係を含めて示すフローチャートである。
度の関係を含めて示すフローチャートである。
【図6】第1の実施例と第2の実施例の選択的処理過程
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図7】従来装置の光学系を示す構成図である。
【図8】図7の装置の動作を説明するフローチャートで
ある。
ある。
1…白色光源、2…集光ミラー、3…UV・IRカット
フィルター、4…投射レンズ、5…プリズム形バンドカ
ットフィルター、6…ダイクロイックプリズム、7,
8,9…液晶パネル(第1の液晶装置)、10…ダイク
ロイックプリズム、11,12,13…液晶パネル(第
1の液晶装置)、14…スクリーン、16…表示画像、
19…制御パターン、50…制御装置。
フィルター、4…投射レンズ、5…プリズム形バンドカ
ットフィルター、6…ダイクロイックプリズム、7,
8,9…液晶パネル(第1の液晶装置)、10…ダイク
ロイックプリズム、11,12,13…液晶パネル(第
1の液晶装置)、14…スクリーン、16…表示画像、
19…制御パターン、50…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝山 一郎 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 橋本 忠彦 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (10)
- 【請求項1】白色光源と、前記光源からの白色光を反射
させ平行光にする投射レンズと、前記平行光の赤色波長
領域、緑色波長領域および青色波長領域の各々から所定
波長域の光線を透過させ、残りは反射させるバンドパス
フィルターと、前記バンドパスフィルターによって透過
された光線を、R’,G’,B’の3原色の光線に分割
する第1のダイクロイックプリズムと、前記R’,
G’,B’の各々を入射し、それぞれ独立に各光線の反
射と無反射を制御する3枚の反射型液晶パネルを有する
第1の液晶装置と、前記第1の液晶装置より反射された
前記R’,G’,B’の反射光により、所定の画像を表
示するスクリーンを有し、 前記R’,G’,B’が前記第1の液晶装置より反射さ
れてから、前記スクリーンに前記所定の画像として表示
されるまでの第1の光学経路上に、前記バンドパスフィ
ルター,前記第1のダイクロイックプリズム,前記第1
の液晶装置および前記スクリーンをそれぞれ配置し、 前記バンドパスフィルターにより反射され、前記赤色波
長領域、緑色波長領域および青色波長領域から、それぞ
れ前記R’,G’,B’が抜けたR,G,Bに分割する
第2のダイクロイックプリズムと、前記R,G,Bの各
々を入射し、それぞれ独立に各光線の反射を制御する3
枚の反射型液晶パネルを有する第2の液晶装置を有し、 前記R,G,Bが前記第2の液晶装置より反射されてか
ら、前記バンドパスフィルターで前記R’,G’,B’
の反射光と重畳されるまでの第2の光学経路上に、前記
第2のダイクロイックプリズムおよび前記第2の液晶装
置を配置してなることを特徴とする投射式反射型ディス
プレイ装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記バンドパスフィル
ターは、 プリズム型でなり、3の波長領域を有する前記所定波長
領域の光線を、前記白色光から分離、統合して透過さ
せ、他の波長領域を反射させる光学多層膜を有すること
を特徴とする投射式反射型ディスプレイ装置。 - 【請求項3】請求項1または2において、前記所定波長
域は、 前記R’が610〜650nm、前記G’が520〜5
60nm、前記B’が440〜480nmとなる投射式
反射型ディスプレイ装置。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項において、前
記第1の液晶装置および前記第2の液晶装置は、それぞ
れの装置の各液晶パネルを制御する複数の制御信号(画
像信号)を出力する制御装置を備えることを特徴とする
投射式反射型ディスプレイ装置。 - 【請求項5】白色光のバンドパスフィルターにより、透
過される光線の経路上に配置される第1の反射型液晶装
置と、反射される光線の経路上に配置される第2の反射
型液晶装置を備え、該両装置からの反射光を合成してス
クリーンに投射する投射式反射型ディスプレイの表示制
御方法において、 前記第1の液晶装置に、その複数の画素を所定の表示画
像に応じてON(反射)/OFF(無反射)制御する第
1の制御信号を印加し、 前記第2の液晶装置に、その複数の画素を所望のパター
ンにON(反射)/OFF(無反射)制御する第2の制
御信号を、印加するまたは印加しないようにする、こと
を特徴とする投射式反射型ディスプレイの表示制御方
法。 - 【請求項6】請求項5において、前記第2の制御信号が
印加される場合に、 前記第2の制御信号は、前記表示画像のバックグランド
部に対応する複数の画素をONとして、バックグランド
を高輝度化することを特徴とする投射式反射型ディスプ
レイの表示制御方法。 - 【請求項7】請求項5において、前記第2の制御信号が
印加される場合に、 前記第2の制御信号は、前記表示画像の所定部に対応す
る複数の画素を全てOFFとして、前記所定部の色純度
を高めることを特徴とする投射式反射型ディスプレイの
表示制御方法。 - 【請求項8】請求項6において、 前記第2の制御信号は、前記バックグランド部に対応す
る複数の画素を全てON、他部をOFFとして、前記表
示画像の高色純度を維持しながら白色バックグランドを
高輝度化することを特徴とする投射式反射型ディスプレ
イの表示制御方法。 - 【請求項9】請求項5において、前記第2の制御信号が
印加される場合に、 前記第2の制御信号は、前記表示画像の所定部に対応す
る複数の画素を前記第1の画像信号の当該部分と同じO
N/OFFパターンに、それ以外の複数の画素をOFF
として、前記所定部分の画像が前記スクリーン上で重ね
られ、高輝度表示されることを特徴とする投射式反射型
ディスプレイの表示制御方法。 - 【請求項10】請求項5〜9のいずれか1において、 前記バンドパスフイィルターにより、透過される光線は
白色光の赤色波長領域、緑色波長領域および青色波長領
域の各々を狭めた所定波長域のR’,G’,B’の3原
色であり、反射される光線は赤色波長領域、緑色波長領
域および青色波長領域から各々前記R’,G’,B’を
除いたR,G,Bの3色であり、 前記第1の液晶装置と前記前記第2の液晶装置は、各々
3枚の液晶パネルを有し、前者のパネルの各々はそれぞ
れ独立に制御されて前記R’,G’,B’を反射または
無反射し、後者のパネルの各々は独立または統一して制
御されて前記R,G,Bを反射または無反射するように
したことを特徴とする投射式反射型ディスプレイの表示
制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5084606A JPH06301030A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 投射式反射型ディスプレイ装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5084606A JPH06301030A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 投射式反射型ディスプレイ装置およびその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06301030A true JPH06301030A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13835354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5084606A Pending JPH06301030A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 投射式反射型ディスプレイ装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06301030A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020000381A (ko) * | 2000-06-24 | 2002-01-05 | 이형도 | 프로젝션 엔진의 광 분리 및 합성 장치 |
WO2003077018A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Nitto Denko Corporation | Retroeclairage et unite d'affichage a cristaux liquides l'utilisant |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP5084606A patent/JPH06301030A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020000381A (ko) * | 2000-06-24 | 2002-01-05 | 이형도 | 프로젝션 엔진의 광 분리 및 합성 장치 |
WO2003077018A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Nitto Denko Corporation | Retroeclairage et unite d'affichage a cristaux liquides l'utilisant |
CN100345047C (zh) * | 2002-03-14 | 2007-10-24 | 日东电工株式会社 | 背光灯及使用它的液晶显示装置 |
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