JPH06342140A - Display device - Google Patents
Display deviceInfo
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- JPH06342140A JPH06342140A JP2281994A JP2281994A JPH06342140A JP H06342140 A JPH06342140 A JP H06342140A JP 2281994 A JP2281994 A JP 2281994A JP 2281994 A JP2281994 A JP 2281994A JP H06342140 A JPH06342140 A JP H06342140A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光学系により像をスクリ
ーン上に投射する投射型表示装置に関する。さらに詳し
くはマトリクス状の画素から構成される表示画像をスク
リーン上に投射する投射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 type display device for projecting an image on a screen by an optical system. More specifically, the present invention relates to a projection display device that projects a display image including pixels in a matrix on a screen.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年CRTよりも大型の表示装置への要
求が高まり、各種の大型表示装置が開発、市販されてい
る。そのひとつがマトリクス状に配された画素から成る
画像を拡大、投射する表示装置である。図2は画像の形
成手段としてLCD(液晶表示デバイス)を用いた投射
表示装置の構成を示している。LCD1はマトリクス状
の画素を有し、各画素の透過率を外部信号によって制御
し原画像を形成する。この原画像を投射光学系2により
スクリーン3上に結像させ、表示するものである。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for a display device larger than a CRT, and various large display devices have been developed and put on the market. One of them is a display device for enlarging and projecting an image composed of pixels arranged in a matrix. FIG. 2 shows the configuration of a projection display device using an LCD (liquid crystal display device) as an image forming means. The LCD 1 has pixels in a matrix, and the transmittance of each pixel is controlled by an external signal to form an original image. This original image is formed on the screen 3 by the projection optical system 2 and displayed.
【0003】LCD1はX−Yマトリクス型、アクティ
ブマトリクス型などが用いられる。また画像形成手段と
して他のマトリクス型光変調器や発光型のマトリクス表
示装置(LCD等)も用いることができる。As the LCD 1, an XY matrix type, an active matrix type or the like is used. Further, another matrix type light modulator or a light emitting type matrix display device (LCD or the like) can be used as the image forming means.
【0004】ところでこのような投写表示装置は、解像
度が原画像で制御され、解像度を上げるためには原画像
の大きさを増し画素数を多くするか、画素を縮小して高
密度化することが必画である。前者の原画像を拡大する
方法は表示装置の製造が高コストとなる。また複数の表
示装置を並置したとしても、得られる投写像の接続部分
における不連続性を解消するのは困難である。一方後者
の高密度化は、表示装置と外部回路との実装や製造プロ
セスによって下限がある。現状では数10μmがその下
限である。By the way, in such a projection display device, the resolution is controlled by the original image, and in order to increase the resolution, the size of the original image is increased and the number of pixels is increased, or the pixels are reduced to increase the density. Is a must. In the former method of enlarging the original image, the manufacturing cost of the display device is high. Even if a plurality of display devices are arranged side by side, it is difficult to eliminate the discontinuity in the connection portion of the obtained projection images. On the other hand, the latter density increase has a lower limit depending on the mounting of the display device and the external circuit and the manufacturing process. At present, the lower limit is several tens of μm.
【0005】このようにコスト、製造の可否、駆動可能
なライン数から、大きさ、画素ピッチが決まり、原画像
の高解像化には限界があった。As described above, the size and the pixel pitch are determined by the cost, availability of manufacturing, and the number of drivable lines, and there has been a limit in achieving high resolution of the original image.
【0006】本発明の目的は原画像形成パネルの解像力
を上げることなく解像度の高い投射表示を得ることにあ
る。さらには高解像なフルカラー表示を実現することに
ある。An object of the present invention is to obtain a projection display with high resolution without increasing the resolution of the original image forming panel. Furthermore, it is to realize high resolution full color display.
【0007】本発明はマトリクス状に配置された同一ピ
ッチを持つ画素からなる複数の原画像を、特定の配列規
則に従い数分の1画素ずつ変位して投射、合成像を得る
ものである。The present invention obtains a composite image by displacing a plurality of original images composed of pixels arranged in a matrix and having the same pitch by a fraction of a pixel according to a specific arrangement rule.
【0008】ここで原画像を構成する画素は異なる大き
さでもよいが同一ピッチを持つ必要がある。表示情報は
特定の規則に従ってサンプリングされ、複数の原画像に
分解されたものとする。インターレース、テレビ信号等
はその一例である。次に前記の規則性に従った変位を持
つように複数の原画像を投射し、完全な画像が再現され
る。またカラー表示に対応した原画像を合成することに
よって、高解像なカラー表示装置とするものである。Here, the pixels forming the original image may have different sizes but have to have the same pitch. It is assumed that the display information is sampled according to a specific rule and decomposed into a plurality of original images. Interlace, television signals, etc. are examples thereof. Next, a plurality of original images are projected so as to have a displacement according to the regularity described above, and a complete image is reproduced. Further, by combining the original images corresponding to the color display, a high resolution color display device is obtained.
【0009】[0009]
実施例1 実施例1は原画像形成用表示装置にTFT(薄膜トラン
ジスタ)、マトリクス液晶パネル(以下、TFTLC
D)を用いた投射型テレビジョン装置である。液晶表示
モードは、ツイストネマチック液晶の電界効果(以下、
FETN)、散乱効果(DSM)、ゲストホスト効果
(GH)等を利用できる。この実施例ではFETNモー
ドを用いた。またTFTによるマトリクス駆動を選択し
たのは光ライトバルブ性能を向上させるためである。し
たがってマトリクスタイプの他の駆動手法を用いても支
障はない。本実施例の構成を図3に示す。光源は光源光
の利用効率を上げるために直交方向に2系列のコンデン
サーレンズ4とコンデンサーミラー5を設け、1つの光
源6から2つの照明光束を得るようにしてうる。この照
明光はミラー7で方向を変えられ、TFTLCD8に入
射する。TFTLCDにより変調された光は投射レンズ
9によって、マスクリーン上に結像する。なお10は投
射による台形歪を補正するための補正レンズである。テ
レビ信号はNTSC方式の例で述べると垂直方向で52
5本、水平方向で約700本分の輝度信号を持ってい
る。したがって完全に輝度信号を表示するためには、約
500×700個の画素を持つTFTLCDを用いる必
要がある。Example 1 Example 1 is a display device for forming an original image, in which a TFT (thin film transistor) and a matrix liquid crystal panel (hereinafter referred to as TFTLC) are used.
It is a projection type television device using D). The liquid crystal display mode is the field effect of twisted nematic liquid crystal (hereinafter,
FETN), scattering effect (DSM), guest host effect (GH), etc. can be used. In this example, the FETN mode was used. The reason why the matrix driving by the TFT is selected is to improve the performance of the light valve. Therefore, there is no problem even if another matrix type driving method is used. The configuration of this embodiment is shown in FIG. The light source may be provided with two series of condenser lenses 4 and condenser mirrors 5 in the orthogonal direction so as to obtain two illumination light fluxes from one light source 6 in order to increase the utilization efficiency of the light source light. The direction of this illumination light is changed by the mirror 7 and enters the TFTLCD 8. The light modulated by the TFT LCD is imaged on the screen by the projection lens 9. Reference numeral 10 is a correction lens for correcting trapezoidal distortion due to projection. The TV signal is 52 in the vertical direction in the NTSC system.
There are 5 luminance signals for about 700 in the horizontal direction. Therefore, in order to display the luminance signal completely, it is necessary to use a TFT LCD having about 500 × 700 pixels.
【0010】しかしこのような大規模なマトリクスアレ
イを製造することはコスト、歩留まり、製造装置の点か
ら難しく、画素数はできる限り少ない方が望ましい。図
2で用いたTFTLCDは240×240画素、対角寸
法が2インチである。したがってこのTFTLCDを単
純に投射すると輝度情報の1/4を表示するにすぎな
い。本実施例は図8にも示すようにTFTLCDを複数
枚(ここでは2枚)使用し、TFTLCDの画素が数分
の1変位するように結像させ解像力を向上させている。
図1に画素の変位を示す。斜線を施したものがパネルA
の画素、点々を施したものがパネルBの画素である。こ
のように変位させた理由は、横方向の輝度情報、縦方向
の輝度情報を画面上に効率よく分散させるためである。However, it is difficult to manufacture such a large-scale matrix array in terms of cost, yield, and manufacturing apparatus, and it is desirable that the number of pixels is as small as possible. The TFT LCD used in FIG. 2 has 240 × 240 pixels and a diagonal size of 2 inches. Therefore, if this TFT LCD is simply projected, only 1/4 of the luminance information is displayed. In this embodiment, a plurality of TFTLCDs (two in this case) are used as shown in FIG. 8, and the resolution is improved by forming an image so that the pixels of the TFTLCD are displaced by a fraction.
FIG. 1 shows the pixel displacement. Panel A is the one with diagonal lines
Pixels of the above, and those with dots are the pixels of panel B. The reason for this displacement is to efficiently disperse the luminance information in the horizontal direction and the luminance information in the vertical direction on the screen.
【0011】また図1(b)に示すように画素の有効開
口率を減らすことを組み合せ、さらに解像力を上げるこ
ともできる。図1(b)において、斜線を施したものが
パネルAの有効画素、点々を施したものがパネルBの有
効画素、さらに破線及び1点鎖線で囲まれた部分がマト
リクスのピッチに従った画素部分を示している。Further, as shown in FIG. 1B, the effective aperture ratio of the pixel can be reduced in combination to further increase the resolution. In FIG. 1 (b), the shaded area is the effective pixel of panel A, the dotted area is the effective pixel of panel B, and the area enclosed by the broken line and the alternate long and short dash line is the pixel according to the pitch of the matrix. The part is shown.
【0012】有効開口率を減らすために透明電極を小さ
くし、TFTのゲート・ソース電極に不透明配線材料を
用い、電極に拡巾を行った。さらに電圧が印可されない
時に光を通さない平行ニコル、90°TN(ツイストし
たネマチック)モードを採用している。In order to reduce the effective aperture ratio, the transparent electrode was reduced in size, an opaque wiring material was used for the gate and source electrodes of the TFT, and the electrodes were widened. Furthermore, 90 ° TN (twisted nematic) mode is adopted, which does not allow light to pass when no voltage is applied.
【0013】次にTFTLCDの駆動について簡単に説
明する。2枚のTFTLCDは図4に示す回路により、
インターレース方式に従い、交互に選択され、かつ交流
駆動されている。ビデオ信号入力は反転と非反転の出力
を作られ、これとパネルの黒表示レベルVBとをスイッ
チ回路(SW1〜6)によって選択し、2フィールド
(2F)毎に極性が反転する信号を作る。これをXドラ
イバに供給している。図5はそのタイミングチャートで
ある。CLfは1フィールド(1F)に対応したシフト
レジスタクロック、Dfは電送データである。図4中1
1はSW1〜4までを選択するシフトレジスタ、12は
反転バッファ、13は非反転バッファである。CLxは
水平同期信号に同期したクロック、DxはXドライバの
データである。同じくCLy,DyはYドライバのクロ
ックとデータである。このようにしてパネルAは奇数フ
ィールド(図5中1stF,8rdF,5thF)に選
択され、パネルBは偶数フィールド(図6中2ndF,
4thF)に選択される。この結果実施例1の場合、一
枚にTFTLCDに比べ約2倍の解像力を得ることがで
きた。また光源光の利用効率も上げることができた。Next, driving of the TFT LCD will be briefly described. The two TFT LCDs have the circuit shown in FIG.
According to the interlace system, they are alternately selected and are AC-driven. The video signal input produces inverted and non-inverted outputs, and this and the black display level VB of the panel are selected by the switch circuits (SW1 to 6) to produce a signal whose polarity is inverted every two fields (2F). This is supplied to the X driver. FIG. 5 is a timing chart thereof. CLf is a shift register clock corresponding to one field (1F), and Df is transmission data. 1 in FIG.
Reference numeral 1 is a shift register for selecting SW1 to SW4, 12 is an inverting buffer, and 13 is a non-inverting buffer. CLx is a clock synchronized with the horizontal synchronizing signal, and Dx is data of the X driver. Similarly, CLy and Dy are the clock and data of the Y driver. In this way, panel A is selected for odd fields (1stF, 8rdF, 5thF in FIG. 5) and panel B is selected for even fields (2ndF, 2ndF in FIG. 6).
4th F). As a result, in the case of Example 1, it was possible to obtain about twice as much resolution as the TFT LCD. Moreover, the utilization efficiency of the light from the light source could be improved.
【0014】実施例2 実施例2は複数枚(以下説明では2枚のマトリクス液晶
パネルをひとつの投射光学系で結像させる投射型表示装
置である。液晶パネルは実施例1と同様のTFTLCD
を用いた。図6は本実施例の構成を示すものである。液
晶層はホモジニアス配向された黒色のゲストホスト液晶
であり、電界が印可されると光シャッターが開くように
なっている。14は光シャッター特性を上げるための偏
光板である。6は光源、4はコンデンサーレンズ、9は
投射レンズである。パネルA15とパネルB16は、密
着ないし、ほぼ密着して配置され、同一の液晶配向をさ
れている。スクリーン3には両パネルの像が結像するよ
うになっている。このため片側のパネルの透明基板は薄
板ガラス(この場合0.1mm厚の研磨ガラス)を用い
ている。両パネルの画素は図1のように半画素変位して
配置されている。テレビ信号は実施例1と同様、インタ
レース方式にしたがい2フィールド毎にパネルA、パネ
ルBを交互に表示する。Embodiment 2 Embodiment 2 is a projection type display device in which a plurality of matrix liquid crystal panels (in the following description, two matrix liquid crystal panels are imaged by one projection optical system. The liquid crystal panel is a TFT LCD similar to that of Embodiment 1).
Was used. FIG. 6 shows the configuration of this embodiment. The liquid crystal layer is a homogeneously oriented black guest-host liquid crystal, and the optical shutter opens when an electric field is applied. Reference numeral 14 is a polarizing plate for improving the optical shutter characteristic. 6 is a light source, 4 is a condenser lens, and 9 is a projection lens. The panel A15 and the panel B16 are arranged in close contact or in close contact with each other and have the same liquid crystal orientation. Images of both panels are formed on the screen 3. For this reason, thin glass (in this case, 0.1 mm thick polished glass) is used as the transparent substrate of the panel on one side. The pixels of both panels are displaced by a half pixel as shown in FIG. Similar to the first embodiment, the television signal is displayed alternately on the panel A and the panel B for every two fields according to the interlace system.
【0015】液晶は前述したように電圧が印可されると
光シャッターが開くタイプであるので、選択されていな
いフィールドでは、光シャッターを開くために電圧が印
可される必要がある。そこで駆動にあたっては、実施例
1と同様に奇数フィールドをパネルA、偶数フィールド
をパネルBというように割当る、そしてXドライバ入力
は選択されていないフィールドでは白レベルをとるよう
にスイッチ回路でレベル選択するようにする。こうして
作られたXドライバ入力を図7に示す。全体のパネル駆
動方式は図4と同様に行うことができる。Since the liquid crystal is of a type in which the optical shutter opens when a voltage is applied as described above, it is necessary to apply a voltage to open the optical shutter in an unselected field. Therefore, in driving, as in the first embodiment, the odd field is assigned as panel A and the even field as panel B, and the X driver input is level-selected by the switch circuit so as to take the white level in the unselected field. To do so. The X driver input thus created is shown in FIG. The entire panel driving method can be performed in the same manner as in FIG.
【0016】このようにして1枚のTFTLCDを用い
た場合に比べ、約2倍の解像力を得ることができた。ま
たここではGHモードの液晶を用いたが、偏光面の回転
を用いない透過タイプの電気光学効果であれば応用する
ことができる。In this way, about twice the resolution can be obtained as compared with the case where one TFTLCD is used. Although the GH mode liquid crystal is used here, any transmission type electro-optical effect that does not use rotation of the polarization plane can be applied.
【0017】実施例3 実施例3は3原色R(赤)、G(緑)、B(青)に対応
した3枚の表示パネルを用いたフルカラー表示装置であ
る。R(赤)パネル17、G(緑)パネル18、B
(青)パネル19は図9に示すように光束分岐、合成ミ
ラー20(例えば半透過ミラーやダイクロックミラー)
で光束を合成され、投射レンズ9によってスクリーン8
に像を結ぶ。21はリレーレンズ、4はコンデンサーレ
ンズである。ここではRパネル、Gパネル、Bパネルの
画素は図8の円内に示すように規則的に変位するように
調整されている。この図では画素間の重なりがないよう
にしたが、図1(a)のように画素の開口率を大きく
し、画素を重ならせてもよい。図8は表示パネルとして
TFTLCDを用いたが、正確なマトリクスを形成する
表示パンルであれば置き換えることが可能である。R、
G、B3原色に対応したCRT(陰極線管)をスクリー
ン上に投射するプロジェクションテレビジョンでは完全
なコンバーゼンスを持った無歪像を得ることは難しい。
マトリクス画素によって像形成を行う本発明によれば、
異なるパネル間の画素位置調整ができる。その結果、各
色間の色ずれを減少でき、RやBにも含まれる輝度情報
を有効に表示できることから、実質上の解像力を上げる
ことができる。図9は本実施例で用いた駆動回路であ
る。R、G、B、に色分解されたビデオ信号は、フィー
ルド毎に交流反転され、Xドライバに入力されている。
CLx、Dx、CLy、DyはXドライバ、Yドライバ
のクロック及びシフトデータである。R回路と同じ回路
がG、Bについても設けられている。Example 3 Example 3 is a full-color display device using three display panels corresponding to the three primary colors R (red), G (green), and B (blue). R (red) panel 17, G (green) panel 18, B
As shown in FIG. 9, the (blue) panel 19 splits the light flux, and the synthetic mirror 20 (for example, a semi-transmissive mirror or a dichroic mirror)
The light flux is combined by the projection lens 9 and the screen 8
Connect the statue to. Reference numeral 21 is a relay lens, and 4 is a condenser lens. Here, the pixels of the R panel, the G panel, and the B panel are adjusted so as to be regularly displaced as shown in the circle in FIG. Although the pixels are not overlapped in this figure, the pixels may be overlapped by increasing the aperture ratio of the pixels as shown in FIG. Although the TFTLCD is used as the display panel in FIG. 8, any display panel that forms an accurate matrix can be replaced. R,
With a projection television projecting a CRT (cathode ray tube) corresponding to G and B3 primary colors on a screen, it is difficult to obtain a distortion-free image with perfect convergence.
According to the present invention in which image formation is performed by matrix pixels,
Pixel position adjustment between different panels is possible. As a result, the color misregistration between the colors can be reduced, and the luminance information included in R and B can be effectively displayed, so that the resolution can be substantially increased. FIG. 9 shows a drive circuit used in this embodiment. The video signals color-separated into R, G, and B are AC-inverted for each field and input to the X driver.
CLx, Dx, CLy and Dy are clocks and shift data of the X driver and the Y driver. The same circuit as the R circuit is provided for G and B.
【0018】本実施例はマトリクス型表示装置として透
過型TFTLCDを使用しているが、光光源を出射する
方向と同じ方向から入射して光の変調を行う反射形ライ
トバルブ構成としても実施できる。表示液晶モードは9
0°TN以外ももちろん使用できる。またフルカラーで
ないカラー表示ももちろん可能である。In this embodiment, a transmissive TFT LCD is used as a matrix type display device, but it can be implemented as a reflective light valve structure in which light is incident from the same direction as the light source is emitted to modulate light. LCD mode is 9
Of course, other than 0 ° TN can be used. Of course, it is also possible to display a color that is not full color.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、低密
度な画素から成るマトリクス型表示装置であっても、高
い解像力を得ることができる。低密度パネルを構成要素
にできるために、製造が容易であり、装置の低コスト化
が計れる。またカラー表示において、マトリクス型表示
装置の正確なアドレス特性によって、色ずれのない、解
像力の高い表示を得ることができる。As described above, according to the present invention, high resolution can be obtained even in a matrix type display device including low density pixels. Since a low-density panel can be used as a component, manufacturing is easy and the cost of the device can be reduced. Further, in color display, due to the accurate address characteristics of the matrix type display device, it is possible to obtain a display with high resolution without color shift.
【図1】本発明の画素変位の例を示す図で、(a)は画
素重なりのある場合、(b)はない場合である。FIG. 1 is a diagram showing an example of pixel displacement according to the present invention, where (a) shows a case where pixels overlap and (b) does not.
【図2】LCDを使った一般の投射型表示装置の構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram of a general projection type display device using an LCD.
【図3】本発明の合成投射方式の構成例を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a synthetic projection method according to the present invention.
【図4】2枚のTFTLCDを用いた場合の駆動回路例
を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a drive circuit when two TFTLCDs are used.
【図5】図4の回路の各部の信号波形を示す図。5 is a diagram showing a signal waveform of each part of the circuit of FIG.
【図6】2枚のTFTLCDを用いた場合の例の構成例
を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an example in which two TFTLCDs are used.
【図7】図6の場合のXドライバ入力波形を示す図。7 is a diagram showing an X driver input waveform in the case of FIG. 6;
【図8】フルカラー投射表示装置の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a full-color projection display device.
【図9】図8の駆動回路を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the drive circuit of FIG. 8;
1・・マトリクスLCD 2・・投射光学系 3・・スクリーン 4・・TFTLCD 9・・投射レンズ 15、16、17、18、19・・TFTLCD 1 ... Matrix LCD 2 ... Projection optical system 3 ... Screen 4 ... TFT LCD 9 ... Projection lens 15, 16, 17, 18, 19 ... TFT LCD
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年3月22日[Submission date] March 22, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】明細書[Document name] Statement
【発明の名称】 表示装置 Title: Display device
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数のマトリクス型液
晶パネルに形成される画像を合成して合成画像を得る表
示装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a plurality of matrix type liquids.
Table that combines the images formed on the crystal panel to obtain a composite image
Related to the indicating device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年CRTよりも大型の表示装置への要
求が高まり、各種の大型表示装置が開発、市販されてい
る。そのひとつがマトリクス状に配された画素から成る
画像を拡大、投射する表示装置である。図2は画像の形
成手段としてLCD(液晶表示デバイス)を用いた投射
表示装置の構成を示している。LCD1はマトリクス状
の画素を有し、各画素の透過率を外部信号によって制御
し原画像を形成する。この原画像を投射光学系2により
スクリーン3上に結像させ、表示するものである。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for a display device larger than a CRT, and various large display devices have been developed and put on the market. One of them is a display device for enlarging and projecting an image composed of pixels arranged in a matrix. FIG. 2 shows the configuration of a projection display device using an LCD (liquid crystal display device) as an image forming means. The LCD 1 has pixels in a matrix, and the transmittance of each pixel is controlled by an external signal to form an original image. This original image is formed on the screen 3 by the projection optical system 2 and displayed.
【0003】LCD1はX−Yマトリクス型、アクティ
ブマトリクス型などが用いられる。また画像形成手段と
して他のマトリクス型光変調器や発光型のマトリクス表
示装置(LCD等)も用いることができる。As the LCD 1, an XY matrix type, an active matrix type or the like is used. Further, another matrix type light modulator or a light emitting type matrix display device (LCD or the like) can be used as the image forming means.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような投[Problems to be Solved by the Invention]
写表示装置は、各パネルを個々に駆動することによってThe image display device is driven by driving each panel individually.
表示画像を得ていたがこのように駆動すると、用いるパAlthough the display image was obtained, driving in this way causes the pattern to be used.
ネルの数だけ駆動回路が必要になり部品点数が増えるとWhen the number of components increases and drive circuits are needed,
ともに、装置が大型になってしまうという欠点があっBoth have the drawback that the device becomes large.
た。さらには、製造コストがかさむという欠点があっIt was Furthermore, there is a drawback that the manufacturing cost is high.
た。It was
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の問題点The present invention has the above-mentioned problems
を解決するために、画素がマトリクス状に配置された第In order to solve the problem,
1及び第2のマトリクス型液晶パネルに表示される画像Images displayed on the first and second matrix type liquid crystal panels
を合成して合成画像を得る表示装置において、前記マトIn a display device for synthesizing
リクス型液晶パネルのうち第1の前記マトリクス型液晶The first matrix type liquid crystal of the liquid crystal type liquid crystal panel
パネルに印加される第1の表示信号の、あるフィールドA field of the first display signal applied to the panel
での極性と前記フィールドから1フィールド遅れたフィPolarity and the field one field behind the above field
ールドでの第2の前記マトリクス型液晶パネルに印加さApplied to the second matrix type liquid crystal panel in the field.
れる第2の表示信号との極性が等しいことを特徴とすCharacterized by having the same polarity as the second display signal
る。It
【0006】前記第1の表示信号と前記第2の表示信号
とは1つの信号より形成され、前記1つの信号は2フィ
ールド毎に極性が反転することを特徴とする。 The first display signal and the second display signal
Is formed by one signal, and the one signal is
The polarity is inverted for each field.
【0007】前記第1のマトリクス型液晶パネルと前記
第2のマトリクス型液晶パネルは、フィールドごとに交
互に駆動され、前記表示信号は1フィールド毎に休止期
間を有することを特徴とする。 The first matrix type liquid crystal panel and the above
The second matrix type liquid crystal panel is switched for each field.
The display signals are driven mutually and the display signal is in a rest period for each field.
It is characterized by having a space.
【0008】[0008]
【実施例】 実施例1 実施例1は原画像形成用表示装置にTFT(薄膜トラン
ジスタ)、マトリクス液晶パネル(以下、TFTLC
D)を用いた投射型テレビジョン装置である。液晶表示
モードは、ツイストネマチック液晶の電界効果(以下、
FETN)、散乱効果(DSM)、ゲストホスト効果
(GH)等を利用できる。この実施例ではFETNモー
ドを用いた。またTFTによるマトリクス駆動を選択し
たのは光ライトバルブ性能を向上させるためである。し
たがってマトリクスタイプの他の駆動手法を用いても支
障はない。本実施例の構成を図3に示す。光源は光源光
の利用効率を上げるために直交方向に2系列のコンデン
サーレンズ4とコンデンサーミラー5を設け、1つの光
源6から2つの照明光束を得るようにしてうる。この照
明光はミラー7で方向を変えられ、TFTLCD8に入
射する。TFTLCDにより変調された光は投射レンズ
9によって、マスクリーン上に結像する。なお10は投
射による台形歪を補正するための補正レンズである。テ
レビ信号はNTSC方式の例で述べると垂直方向で52
5本、水平方向で約700本分の輝度信号を持ってい
る。したがって完全に輝度信号を表示するためには、約
500×700個の画素を持つTFTLCDを用いる必
要がある。Embodiment 1 Embodiment 1 is a display device for forming an original image, in which a TFT (thin film transistor) and a matrix liquid crystal panel (hereinafter, referred to as TFTLC) are used.
It is a projection type television device using D). The liquid crystal display mode is the field effect of twisted nematic liquid crystal (hereinafter,
FETN), scattering effect (DSM), guest host effect (GH), etc. can be used. In this example, the FETN mode was used. The reason why the matrix driving by the TFT is selected is to improve the performance of the light valve. Therefore, there is no problem even if another matrix type driving method is used. The configuration of this embodiment is shown in FIG. The light source may be provided with two series of condenser lenses 4 and condenser mirrors 5 in the orthogonal direction so as to obtain two illumination light fluxes from one light source 6 in order to increase the utilization efficiency of the light source light. The direction of this illumination light is changed by the mirror 7 and enters the TFTLCD 8. The light modulated by the TFT LCD is imaged on the screen by the projection lens 9. Reference numeral 10 is a correction lens for correcting trapezoidal distortion due to projection. The TV signal is 52 in the vertical direction in the NTSC system.
There are 5 luminance signals for about 700 in the horizontal direction. Therefore, in order to display the luminance signal completely, it is necessary to use a TFT LCD having about 500 × 700 pixels.
【0009】しかしこのような大規模なマトリクスアレ
イを製造することはコスト、歩留まり、製造装置の点か
ら難しく、画素数はできる限り少ない方が望ましい。図
2で用いたTFTLCDは240×240画素、対角寸
法が2インチである。したがってこのTFTLCDを単
純に投射すると輝度情報の1/4を表示するにすぎな
い。本実施例は図8にも示すようにTFTLCDを複数
枚(ここでは2枚)使用し、TFTLCDの画素が数分
の1変位するように結像させ解像力を向上させている。
図1に画素の変位を示す。斜線を施したものがパネルA
の画素、点々を施したものがパネルBの画素である。こ
のように変位させた理由は、横方向の輝度情報、縦方向
の輝度情報を画面上に効率よく分散させるためである。However, it is difficult to manufacture such a large-scale matrix array in terms of cost, yield, and manufacturing equipment, and it is desirable that the number of pixels is as small as possible. The TFT LCD used in FIG. 2 has 240 × 240 pixels and a diagonal size of 2 inches. Therefore, if this TFT LCD is simply projected, only 1/4 of the luminance information is displayed. In this embodiment, a plurality of TFTLCDs (two in this case) are used as shown in FIG. 8, and the resolution is improved by forming an image so that the pixels of the TFTLCD are displaced by a fraction.
FIG. 1 shows the pixel displacement. Panel A is the one with diagonal lines
Pixels of the above, and those with dots are the pixels of panel B. The reason for this displacement is to efficiently disperse the luminance information in the horizontal direction and the luminance information in the vertical direction on the screen.
【0010】また図1(b)に示すように画素の有効開
口率を減らすことを組み合せ、さらに解像力を上げるこ
ともできる。図1(b)において、斜線を施したものが
パネルAの有効画素、点々を施したものがパネルBの有
効画素、さらに破線及び1点鎖線で囲まれた部分がマト
リクスのピッチに従った画素部分を示している。Further, as shown in FIG. 1B, the effective aperture ratio of the pixel can be reduced in combination to further increase the resolution. In FIG. 1 (b), the shaded area is the effective pixel of panel A, the dotted area is the effective pixel of panel B, and the area enclosed by the broken line and the alternate long and short dash line is the pixel according to the pitch of the matrix. The part is shown.
【0011】有効開口率を減らすために透明電極を小さ
くし、TFTのゲート・ソース電極に不透明配線材料を
用い、電極に拡巾を行った。さらに電圧が印可されない
時に光を通さない平行ニコル、90°TN(ツイストし
たネマチック)モードを採用している。In order to reduce the effective aperture ratio, the transparent electrode was reduced in size, an opaque wiring material was used for the gate and source electrodes of the TFT, and the electrodes were widened. Furthermore, 90 ° TN (twisted nematic) mode is adopted, which does not allow light to pass when no voltage is applied.
【0012】次にTFTLCDの駆動について簡単に説
明する。2枚のTFTLCDは図4に示す回路により、
インターレース方式に従い、交互に選択され、かつ交流
駆動されている。ビデオ信号入力は反転と非反転の出力
を作られ、これとパネルの黒表示レベルVBとをスイッ
チ回路(SW1〜6)によって選択し、2フィールド
(2F)毎に極性が反転する信号を作る。これをXドラ
イバに供給している。図5はそのタイミングチャートで
ある。CLfは1フィールド(1F)に対応したシフト
レジスタクロック、Dfは電送データである。図4中1
1はSW1〜4までを選択するシフトレジスタ、12は
反転バッファ、13は非反転バッファである。CLxは
水平同期信号に同期したクロック、DxはXドライバの
データである。同じくCLy,DyはYドライバのクロ
ックとデータである。このようにしてパネルAは奇数フ
ィールド(図5中1stF,8rdF,5thF)に選
択され、パネルBは偶数フィールド(図6中2ndF,
4thF)に選択される。この結果実施例1の場合、一
枚にTFTLCDに比べ約2倍の解像力を得ることがで
きた。また光源光の利用効率も上げることができた。Next, driving of the TFT LCD will be briefly described. The two TFT LCDs have the circuit shown in FIG.
According to the interlace system, they are alternately selected and are AC-driven. The video signal input produces inverted and non-inverted outputs, and this and the black display level VB of the panel are selected by the switch circuits (SW1 to 6) to produce a signal whose polarity is inverted every two fields (2F). This is supplied to the X driver. FIG. 5 is a timing chart thereof. CLf is a shift register clock corresponding to one field (1F), and Df is transmission data. 1 in FIG.
Reference numeral 1 is a shift register for selecting SW1 to SW4, 12 is an inverting buffer, and 13 is a non-inverting buffer. CLx is a clock synchronized with the horizontal synchronizing signal, and Dx is data of the X driver. Similarly, CLy and Dy are the clock and data of the Y driver. In this way, panel A is selected for odd fields (1stF, 8rdF, 5thF in FIG. 5) and panel B is selected for even fields (2ndF, 2ndF in FIG. 6).
4th F). As a result, in the case of Example 1, it was possible to obtain about twice as much resolution as the TFT LCD. Moreover, the utilization efficiency of the light from the light source could be improved.
【0013】実施例2 実施例2は複数枚(以下説明では2枚のマトリクス液晶
パネルをひとつの投射光学系で結像させる投射型表示装
置である。液晶パネルは実施例1と同様のTFTLCD
を用いた。図6は本実施例の構成を示すものである。液
晶層はホモジニアス配向された黒色のゲストホスト液晶
であり、電界が印可されると光シャッターが開くように
なっている。14は光シャッター特性を上げるための偏
光板である。6は光源、4はコンデンサーレンズ、9は
投射レンズである。パネルA15とパネルB16は、密
着ないし、ほぼ密着して配置され、同一の液晶配向をさ
れている。スクリーン3には両パネルの像が結像するよ
うになっている。このため片側のパネルの透明基板は薄
板ガラス(この場合0.1mm厚の研磨ガラス)を用い
ている。両パネルの画素は図1のように半画素変位して
配置されている。テレビ信号は実施例1と同様、インタ
レース方式にしたがい2フィールド毎にパネルA、パネ
ルBを交互に表示する。Embodiment 2 Embodiment 2 is a projection type display device in which a plurality of matrix liquid crystal panels (in the following description, two matrix liquid crystal panels are imaged by one projection optical system. The liquid crystal panel is the same TFT LCD as that of Embodiment 1).
Was used. FIG. 6 shows the configuration of this embodiment. The liquid crystal layer is a homogeneously oriented black guest-host liquid crystal, and the optical shutter opens when an electric field is applied. Reference numeral 14 is a polarizing plate for improving the optical shutter characteristic. 6 is a light source, 4 is a condenser lens, and 9 is a projection lens. The panel A15 and the panel B16 are arranged in close contact or in close contact with each other and have the same liquid crystal orientation. Images of both panels are formed on the screen 3. For this reason, thin glass (in this case, 0.1 mm thick polished glass) is used as the transparent substrate of the panel on one side. The pixels of both panels are displaced by a half pixel as shown in FIG. Similar to the first embodiment, the television signal is displayed alternately on the panel A and the panel B for every two fields according to the interlace system.
【0014】液晶は前述したように電圧が印可されると
光シャッターが開くタイプであるので、選択されていな
いフィールドでは、光シャッターを開くために電圧が印
可される必要がある。そこで駆動にあたっては、実施例
1と同様に奇数フィールドをパネルA、偶数フィールド
をパネルBというように割当る、そしてXドライバ入力
は選択されていないフィールドでは白レベルをとるよう
にスイッチ回路でレベル選択するようにする。こうして
作られたXドライバ入力を図7に示す。全体のパネル駆
動方式は図4と同様に行うことができる。Since the liquid crystal is of a type in which the optical shutter opens when a voltage is applied as described above, it is necessary to apply a voltage to open the optical shutter in an unselected field. Therefore, in driving, as in the first embodiment, the odd field is assigned as panel A and the even field as panel B, and the X driver input is level-selected by the switch circuit so as to take the white level in the unselected field. To do so. The X driver input thus created is shown in FIG. The entire panel driving method can be performed in the same manner as in FIG.
【0015】このようにして1枚のTFTLCDを用い
た場合に比べ、約2倍の解像力を得ることができた。ま
たここではGHモードの液晶を用いたが、偏光面の回転
を用いない透過タイプの電気光学効果であれば応用する
ことができる。In this way, about twice the resolution can be obtained as compared with the case where one TFTLCD is used. Although the GH mode liquid crystal is used here, any transmission type electro-optical effect that does not use rotation of the polarization plane can be applied.
【0016】図8、図9は3原色R(赤)、G(緑)、
B(青)に対応した3枚の表示パネルを用いたフルカラ
ー表示装置を用いた場合の構成例である。R(赤)パネ
ル17、G(緑)パネル18、B(青)パネル19は図
9に示すように光束分岐、合成ミラー20(例えば半透
過ミラーやダイクロックミラー)で光束を合成され、投
射レンズ9によってスクリーン8に像を結ぶ。21はリ
レーレンズ、4はコンデンサーレンズである。ここでは
Rパネル、Gパネル、Bパネルの画素は図8の円内に示
すように規則的に変位するように調整されている。この
図では画素間の重なりがないようにしたが、図1(a)
のように画素の開口率を大きくし、画素を重ならせても
よい。図8は表示パネルとしてTFTLCDを用いた
が、正確なマトリクスを形成する表示パンルであれば置
き換えることが可能である。R、G、B3原色に対応し
たCRT(陰極線管)をスクリーン上に投射するプロジ
ェクションテレビジョンでは完全なコンバーゼンスを持
った無歪像を得ることは難しい。マトリクス画素によっ
て像形成を行う本発明によれば、異なるパネル間の画素
位置調整ができる。その結果、各色間の色ずれを減少で
き、RやBにも含まれる輝度情報を有効に表示できるこ
とから、実質上の解像力を上げることができる。図9は
本実施例で用いた駆動回路である。R、G、B、に色分
解されたビデオ信号は、フィールド毎に交流反転され、
Xドライバに入力されている。CLx、Dx、CLy、
DyはXドライバ、Yドライバのクロック及びシフトデ
ータである。R回路と同じ回路がG、Bについても設け
られている。 8 and 9 show three primary colors R (red), G (green),
Full color using 3 display panels corresponding to B (blue)
-This is a configuration example when a display device is used. The R (red) panel 17, the G (green) panel 18, and the B (blue) panel 19 split the light flux as shown in FIG. 9, and the light flux is combined by a combining mirror 20 (for example, a semi-transmissive mirror or a dichroic mirror) and projected. An image is formed on the screen 8 by the lens 9. Reference numeral 21 is a relay lens, and 4 is a condenser lens. Here, the pixels of the R panel, the G panel, and the B panel are adjusted so as to be regularly displaced as shown in the circle in FIG. In this figure, there is no overlap between pixels, but in Figure 1 (a)
As described above, the aperture ratio of the pixels may be increased to overlap the pixels. Although the TFTLCD is used as the display panel in FIG. 8, any display panel that forms an accurate matrix can be replaced. With a projection television that projects a CRT (cathode ray tube) corresponding to R, G, and B primary colors on a screen, it is difficult to obtain a distortion-free image with perfect convergence. According to the present invention in which image formation is performed using matrix pixels, pixel position adjustment between different panels can be performed. As a result, the color misregistration between the colors can be reduced, and the luminance information included in R and B can be effectively displayed, so that the resolution can be substantially increased. FIG. 9 shows a drive circuit used in this embodiment. The R, G, B color separated video signals are AC-inverted for each field,
Input to the X driver. CLx, Dx, CLy,
Dy is a clock and shift data for the X driver and the Y driver. The same circuit as the R circuit is provided for G and B.
【0017】本実施例はマトリクス型表示装置として透
過型TFTLCDを使用しているが、光光源を出射する
方向と同じ方向から入射して光の変調を行う反射形ライ
トバルブ構成としても実施できる。表示液晶モードは9
0°TN以外ももちろん使用できる。またフルカラーで
ないカラー表示ももちろん可能である。In this embodiment, a transmissive TFT LCD is used as a matrix type display device, but it can be implemented as a reflection type light valve structure in which light is incident from the same direction as the light source is emitted to modulate light. LCD mode is 9
Of course, other than 0 ° TN can be used. Of course, it is also possible to display a color that is not full color.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、画像
合成した際のフリッカを低減することができ、鮮明な画
像を得ることができるという効果を有する。さらには、
1フィールドごとに休止期間を設けて、データを保持し
ているため、フィールドメモリーが不用となり、駆動回
路の部品点数を減らすことができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, the image
It is possible to reduce flicker when compositing and create a clear image.
It has an effect that an image can be obtained. Moreover,
Holds data by providing a pause period for each field
Therefore, the field memory becomes unnecessary and
This has the effect of reducing the number of parts on the road.
【0019】また、表示装置の部品点数を減らし、製造
コストを低減できるという効果を有する。 Further, the number of parts of the display device is reduced to manufacture.
This has the effect of reducing costs.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の画素変位の例を示す図で、(a)は画
素重なりのある場合、(b)はない場合である。FIG. 1 is a diagram showing an example of pixel displacement according to the present invention, where (a) shows a case where pixels overlap and (b) does not.
【図2】LCDを使った一般の投射型表示装置の構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram of a general projection type display device using an LCD.
【図3】本発明の合成投射方式の構成例を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a synthetic projection method according to the present invention.
【図4】2枚のTFTLCDを用いた場合の駆動回路例
を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a drive circuit when two TFTLCDs are used.
【図5】図4の回路の各部の信号波形を示す図。5 is a diagram showing a signal waveform of each part of the circuit of FIG.
【図6】2枚のTFTLCDを用いた場合の例の構成例
を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an example in which two TFTLCDs are used.
【図7】図6の場合のXドライバ入力波形を示す図。7 is a diagram showing an X driver input waveform in the case of FIG. 6;
【図8】フルカラー投射表示装置の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a full-color projection display device.
【図9】図8の駆動回路を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the drive circuit of FIG. 8;
【符号の説明】 1・・マトリクスLCD 2・・投射光学系 3・・スクリーン 4・・TFTLCD 9・・投射レンズ 15、16、17、18、19・・TFTLCD◇[Explanation of Codes] 1 .. matrix LCD 2 .. projection optical system 3 .. screen 4. TFTLCD 9 .. projection lens 15, 16, 17, 18, 19 .. TFTLCD
Claims (4)
クス型表示装置によって形成される画像を投射して表示
画像を得る投射型表示装置において、複数の該マトリク
ス表示装置の画像から合成された表示画像が変位してい
ることを特徴とする投射型表示装置。1. In a projection display device for obtaining a display image by projecting an image formed by a matrix display device in which pixels are arranged in a matrix, a display image synthesized from a plurality of images of the matrix display device. A projection-type display device characterized in that it is displaced.
下であることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装
置。2. The projection display device according to claim 1, wherein the displacement of the display image is substantially one pixel or less.
に同一ピッチを有することを特徴とする請求項1記載の
投射型表示装置。3. The projection display device according to claim 1, wherein the images of the matrix display device have the same pitch geometrically.
応した画像を表示することを特徴とする請求項1記載の
投射型表示装置。4. The projection display device according to claim 1, wherein the matrix display device displays an image corresponding to a display color.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6022819A JP2671799B2 (en) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | Projection display device |
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Related Parent Applications (1)
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---|---|
JPH06342140A true JPH06342140A (en) | 1994-12-13 |
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JP2671799B2 (en) | 1997-10-29 |
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