JPH068986B2 - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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JPH068986B2
JPH068986B2 JP1031782A JP3178289A JPH068986B2 JP H068986 B2 JPH068986 B2 JP H068986B2 JP 1031782 A JP1031782 A JP 1031782A JP 3178289 A JP3178289 A JP 3178289A JP H068986 B2 JPH068986 B2 JP H068986B2
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light
field lens
display device
lens
projection display
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孝明 田中
義人 宮武
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はライトバルブ上に形成される画像を照明光で照
射し、投写レンズによりスクリーン上に投写する投写型
表示装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device which illuminates an image formed on a light valve with illumination light and projects the image on a screen by a projection lens.

従来の技術 大画面の画像を得るために、光源からの光を映像信号に
応じた光学像を形成する小型のライトバルブに照射し、
その光学像をスクリーン上に投写拡大する方法が知られ
ている。この種の投写型表示装置は、投写画像の解像度
がライトバルブの解像度でほぼ決定され、光源の発光光
束を大きくすれば、光出力が大きくなるので、高解像度
のライトバルブを用いればその表示面積が小さくても高
解像度で光出力の大きい投写型表示装置を実現すること
ができる。また、最近では、ライトバルブに液晶を用い
る方式が注目されている(例えば、SID86ダイジェス
ト第375ページ)。
Conventional technology In order to obtain a large screen image, light from a light source is applied to a small light valve that forms an optical image according to a video signal,
A method of projecting and enlarging the optical image on a screen is known. In this type of projection display device, the resolution of the projected image is almost determined by the resolution of the light valve, and the light output increases when the luminous flux of the light source is increased. It is possible to realize a projection display device having a high resolution and a large light output even if the size is small. Further, recently, a method using a liquid crystal for a light valve has been drawing attention (for example, SID86 digest page 375).

ライトバルブに液晶パネルを用いた従来の投写型表示装
置について説明する。
A conventional projection display device using a liquid crystal panel as a light valve will be described.

第6図は従来のライトバルブに液晶パネルを用いた投写
型表示装置の構成の一例を示すものである。
FIG. 6 shows an example of the configuration of a conventional projection display device using a liquid crystal panel as a light valve.

ランプ1から放射される光は凹面鏡2とコンデンサレン
ズ3とによって略平行光に変換され、熱線吸収ガラス4
を通過した後、色分解光学手段7に入射する。色分解光
学手段7は、赤反射のダイクロイックミラー5と青反射
のダイクロイックミラー6により構成される。色分解光
学手段7を出た赤の色光は平面ミラー8、9を介して、
緑の色光は直進し、青の色光は平面ミラー10、11を介し
て、それぞれアクティブマトリックス方式の液晶パネル
12、13、14に入射する。液晶パネル12、13、14は、各画
素にシンフィルムトランジスター(Thin Film Transist
or;以下、TFTと略す)を備えたツイストネマチック
(TN)モードの液晶セル15の両側に直交ニコルあるい
は平行ニコルで構成される入射側の偏光板16と出射側の
偏光板17を配置して構成される。偏光板16、17の片面に
は粘着剤が塗布され、液晶セル15のガラス基板に貼付さ
れる。液晶パネル12、13、14には映像信号に応じて光学
像が形成される。液晶パネル12、13、14から出力された
赤、青、緑の各色光は、色合成ダイクロイックプリズム
18より合成される。液晶パネル12、13、14に形成された
光学像は、テレセントリックの投写レンズ19により、ス
クリーン(図示せず)上に拡大投写される。
The light emitted from the lamp 1 is converted into substantially parallel light by the concave mirror 2 and the condenser lens 3, and the heat ray absorbing glass 4
And then enters the color separation optical means 7. The color separation optical means 7 is composed of a red reflecting dichroic mirror 5 and a blue reflecting dichroic mirror 6. The red color light emitted from the color separation optical means 7 is passed through plane mirrors 8 and 9 to
The green color light goes straight, and the blue color light goes through the plane mirrors 10 and 11, respectively, and the active matrix type liquid crystal panel.
It is incident on 12, 13, and 14. The liquid crystal panels 12, 13 and 14 have thin film transistors (Thin Film Transistor) for each pixel.
or; hereinafter, abbreviated as TFT), a polarizing plate 16 on the entrance side and a polarizing plate 17 on the exit side, which are formed by orthogonal Nicols or parallel Nicols, are arranged on both sides of a liquid crystal cell 15 of twisted nematic (TN) mode. Composed. An adhesive is applied to one surface of each of the polarizing plates 16 and 17, and is attached to the glass substrate of the liquid crystal cell 15. Optical images are formed on the liquid crystal panels 12, 13, and 14 according to the video signals. The red, blue, and green color lights output from the liquid crystal panels 12, 13, and 14 are color combining dichroic prisms.
Synthesized from 18. The optical image formed on the liquid crystal panels 12, 13 and 14 is enlarged and projected on a screen (not shown) by a telecentric projection lens 19.

発明が解決しようとする課題 第6図に示した構成で、コントラストの高い投写画像を
得るには、液晶セル15壁面の液晶分子配向方向と入射側
の偏光板16の吸収軸とのなす角度がおよび出射側の偏光
板17の吸収軸とのなす角度が、最も光を遮断するように
偏光板を配置しなければならない。しかし、最も光を遮
断するような角度で偏光板を液晶セルに精度良く貼付す
る作業は困難であり、そのために、最良のコントラスト
を得ることが困難であった。
Problems to be Solved by the Invention In the configuration shown in FIG. 6, in order to obtain a projected image with high contrast, the angle formed by the alignment direction of liquid crystal molecules on the wall surface of the liquid crystal cell 15 and the absorption axis of the polarizing plate 16 on the incident side is determined. The polarizing plate must be arranged so that the angle formed by the absorption axis of the polarizing plate 17 on the output side and the absorption axis blocks the most light. However, it is difficult to accurately attach the polarizing plate to the liquid crystal cell at an angle that most blocks light, and thus it is difficult to obtain the best contrast.

次に、液晶セル15は、コントラストを高くするために、
入射光の波長に応じて、液晶の複屈折異方性Δnと液晶
セル15のギャップ厚を最適にする必要がある。しかし、
3つの液晶パネル12、13、14に入射光の波長に応じて、
液晶のΔnとギャップ厚を最適にした液晶セルを用いる
ことは、製造工程が複雑になること、製造上のバラツキ
によって最良のコントラストが得られないことなどによ
り製造コストが高くなるという課題を有していた。
Next, the liquid crystal cell 15 has a
It is necessary to optimize the birefringence anisotropy Δn of the liquid crystal and the gap thickness of the liquid crystal cell 15 according to the wavelength of the incident light. But,
Depending on the wavelength of the incident light on the three liquid crystal panels 12, 13 and 14,
The use of a liquid crystal cell in which the Δn of the liquid crystal and the gap thickness are optimized has the problems that the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost becomes high because the best contrast cannot be obtained due to manufacturing variations. Was there.

さらに、液晶パネル12、13、14で形成される光学像を高
コントラストで周辺光量の低下なく投写するために、テ
レセントリックな投写レンズ19を用いる必要がある。し
かし、完全なテレセントリックな投写レンズは、広角に
して投写光学系をコンパクト化しようとすると、レンズ
枚数が多くなり、レンズ長が長くなることや投写レンズ
が高価になるという課題を有していた。
Further, in order to project the optical image formed by the liquid crystal panels 12, 13, and 14 with high contrast without reducing the amount of peripheral light, it is necessary to use a telecentric projection lens 19. However, a completely telecentric projection lens has problems that the number of lenses increases, the length of the lens increases, and the projection lens becomes expensive, when the projection optical system is made compact with a wide angle.

本発明は上記課題に鑑み高コントラストの投写画像を得
る投写型表示装置を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides a projection display device that obtains a high-contrast projected image.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、第1の本発明の投写型表示
装置は、光源と、光源からの出射光が入射する偏光板を
備えたフィールドレンズと、前記フィールドレンズから
の出射光が照射され映像信号に応じた光学像が形成され
るライトバルブと、前記ライトバルブからの出射光を受
け前記光学像をスクリーン上に投写する投写レンズと、
前記フィールドレンズを回転させる手段とを備え、前記
フィールドレンズを回転することにより投写画像のコン
トラストを調整できる構成にしている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a projection display device according to a first aspect of the present invention includes a light source, a field lens including a polarizing plate on which light emitted from the light source is incident, and the field lens. A light valve that emits light emitted from the optical valve and forms an optical image corresponding to a video signal, and a projection lens that receives the light emitted from the light valve and projects the optical image on a screen.
The field lens is rotated, and the contrast of the projected image can be adjusted by rotating the field lens.

第2の本発明の投写型表示装置は、光源と、光源からの
出射光を赤、青、緑の色光に分解する色分解光学手段
と、前記色分解光学手段からの各色光が入射する偏光板
を備えた3枚のフィールドレンズと、前記フィールドレ
ンズからの出射光が照射され映像信号に応じた光学像が
形成される3つのライトバルブと、前記ライトバルブか
らの出射光を受け前記光学像をスクリーン上に投写する
投写レンズと、前記フィールドレンズを回転させる手段
とを備え、前記フィールドレンズを回転することにより
投写画像のコントラストを調整できる構成にしている。
A projection display apparatus according to a second aspect of the present invention is a light source, color separation optical means for separating emitted light from the light source into red, blue, and green color lights, and polarized light to which each color light from the color separation optical means is incident. Three field lenses provided with plates, three light valves that are irradiated with the light emitted from the field lens to form an optical image according to a video signal, and the optical image that receives the light emitted from the light valve Is provided on the screen, and means for rotating the field lens are provided, and the contrast of the projected image can be adjusted by rotating the field lens.

作用 本発明は上記した構成によって、偏光板を備えたフィー
ルドレンズを回転する手段を設けているために、ライト
バルブが最良のコントラストを得るように偏光板の配置
を調整でき、高コントラストの投写画像を得ることがで
きる。
The present invention has the structure described above, which is provided with the means for rotating the field lens provided with the polarizing plate, so that the arrangement of the polarizing plate can be adjusted so that the light valve obtains the best contrast, and the projection image with high contrast can be obtained. Can be obtained.

3つのライトバルブを用いた投写型表示装置では、赤、
青、緑の各色光の波長に応じて、ライトバルブが最良の
コントラストを得るように、偏光板の配置を調整でき
る。したがって、同一の構成の3つのライトバルブを用
いて、高コントラストの投射画像を得ることができ、製
造工程が簡素化され、製造コストを安価にできる。
In a projection display device using three light valves, red,
Depending on the wavelengths of the blue and green lights, the arrangement of the polarizing plates can be adjusted so that the light valve has the best contrast. Therefore, it is possible to obtain a high-contrast projected image by using the three light valves having the same configuration, simplify the manufacturing process, and reduce the manufacturing cost.

フィールドレンズは、投写レンズのテレセントリック性
を緩和しながら、周辺光量を高くすることができる。そ
の結果、投写レンズの枚数が減り、レンズ長が短縮さ
れ、投写光学系がコンパクト化でき、投写レンズが安価
になる。
The field lens can increase the amount of peripheral light while relaxing the telecentricity of the projection lens. As a result, the number of projection lenses is reduced, the lens length is shortened, the projection optical system can be made compact, and the projection lens becomes inexpensive.

実施例 以下本発明の第1の一実施例の投写型表示装置について
図面を参照しながら説明する。
Embodiment A projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例における投写型表示装置
の構成を示したもので、ライトバルブとして液晶パネル
を用いている。31はランプ、32は凹面鏡、33はコンデン
サレンズ、34は熱線吸収ガラス、35はフィールドレン
ズ、36は各絵素毎にTFTを備えたTNモードの液晶セ
ル、37は入射側の偏光板、38は出射側の偏光板、39は液
晶セル36と偏光板37、38とで構成される液晶パネルであ
る。
FIG. 1 shows the configuration of a projection type display device in a first embodiment of the present invention, which uses a liquid crystal panel as a light valve. 31 is a lamp, 32 is a concave mirror, 33 is a condenser lens, 34 is a heat-absorbing glass, 35 is a field lens, 36 is a TN mode liquid crystal cell with a TFT for each picture element, 37 is a polarizing plate on the incident side, 38 Is a polarizing plate on the emitting side, and 39 is a liquid crystal panel including a liquid crystal cell 36 and polarizing plates 37 and 38.

メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ等のランプ31から放射される光は凹面鏡32とコンデン
サレンズ33により、略平行光に変換され、熱線吸収ガラ
ス34により、赤外線を吸収し、前面に熱が伝導しないよ
うにしている。略平行光に変換された光は、フィールド
レンズ35を通過した後に、液晶パネル39に入射する。液
晶パネル39は透過型で、各画素毎にTFTを備えたアク
ティブマトリックス方式であって、映像信号に応じて光
学像が形成される。液晶パネル39に形成された光学像は
投写レンズによりスクリーン(図示せず)上に拡大投写
される。入射側の偏光板37は、片面に粘着剤が塗布さ
れ、フィールドレンズ35の平面側に密着させて液晶セル
36と分離している。
Light emitted from a lamp 31, such as a metal halide lamp, a xenon lamp, or a halogen lamp, is converted into substantially parallel light by a concave mirror 32 and a condenser lens 33, and infrared rays are absorbed by a heat ray absorbing glass 34, and heat is not conducted to the front surface. I am trying. The light converted into the substantially parallel light enters the liquid crystal panel 39 after passing through the field lens 35. The liquid crystal panel 39 is a transmissive type and is an active matrix type having a TFT for each pixel, and an optical image is formed according to a video signal. The optical image formed on the liquid crystal panel 39 is enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens. The polarizing plate 37 on the incident side is coated with an adhesive on one side, and is adhered to the flat side of the field lens 35 so that the liquid crystal cell
Separated from 36.

フィールドレンズ35は、液晶パネル39の周辺部を透過す
る光を投写レンズ40に入射させるためのもので、平面側
を液晶パネル39に向けた平凸レンズである。図2に示す
ように、フィールドレンズ35の外周部は、円または円弧
状であり、フィールドレンズ35が案内手段41に接しなが
ら回転できるようにしている。フィールドレンズ35は固
定と回転が容易なように外周部にツバを設けている。フ
ィールドレンズ35の焦点が投写レンズ40の瞳の中心付近
にくるようにしている。レンズの向きと形状を上記のよ
うにするのは、入射側の偏光板37を密着させるためと、
球面収差を大きくしないためと、平面研磨が比較的安価
なためである。
The field lens 35 is for making the light passing through the peripheral portion of the liquid crystal panel 39 incident on the projection lens 40, and is a plano-convex lens with its flat side facing the liquid crystal panel 39. As shown in FIG. 2, the outer peripheral portion of the field lens 35 has a circular or arcuate shape so that the field lens 35 can rotate while being in contact with the guide means 41. The field lens 35 is provided with a brim on its outer peripheral portion so that it can be easily fixed and rotated. The focus of the field lens 35 is set near the center of the pupil of the projection lens 40. The reason for making the direction and shape of the lens as described above is to bring the polarizing plate 37 on the incident side into close contact,
This is because the spherical aberration is not increased and the plane polishing is relatively inexpensive.

フィールドレンズ35は、投写レンズ40のテレセントリッ
ク性を緩和しながら、周辺光量を高くすることができ
る。その結果、投写レンズ40の枚数が減り、レンズ長が
短縮され、投写光学系がコンパクト化でき、テレセント
リックな投写レンズに比べて投写レンズは安価になる。
The field lens 35 can increase the amount of peripheral light while relaxing the telecentricity of the projection lens 40. As a result, the number of projection lenses 40 is reduced, the lens length is shortened, the projection optical system can be made compact, and the projection lenses are less expensive than telecentric projection lenses.

入射側の偏光板37は回転手段を有するフィールドレンズ
35に密着させているために、境界面での光学的損失がな
く、液晶セル36との分離や入射光の偏光方向の回転がで
きる。偏光板37の回転により、液晶セルの壁面液晶分子
配向方向と偏光板37の吸収軸とのなす角度を最良のコン
トラストを得るように調節できる。また、液晶セル36の
Δnやギャップ厚が製造中に多少のバラツキを生じても
偏光板の配置の調整で、高コントラストの投写画像を得
ることができる。
The polarizing plate 37 on the incident side is a field lens having a rotating means.
Since it is in close contact with 35, there is no optical loss at the boundary surface, and separation from the liquid crystal cell 36 and rotation of the polarization direction of incident light are possible. By rotating the polarizing plate 37, the angle between the alignment direction of the liquid crystal molecules on the wall surface of the liquid crystal cell and the absorption axis of the polarizing plate 37 can be adjusted to obtain the best contrast. Moreover, even if the Δn or the gap thickness of the liquid crystal cell 36 varies a little during manufacturing, it is possible to obtain a high-contrast projected image by adjusting the arrangement of the polarizing plate.

入射側の偏光板37は自然偏光の入射光を直線偏光の光に
するために、偏光板37で入射光の約1/2の光量を吸
収、発熱する。偏光板37が液晶セル36に貼付してある場
合、その熱が液晶セル36に伝導し、液晶や液晶セル36上
に形成されたTFTの温度を上昇させる。その温度上昇
によって、液晶のΔnが変化することやTFTのオフ抵
抗を小さくしオフ特性を劣化させることになり、コント
ラストを低下させる。そのために、偏光板37と液晶セル
36を分離し、偏光板37からの熱輻射、熱伝導を低下さ
せ、液晶セル36の温度上昇を抑制している。
The incident side polarizing plate 37 absorbs about half the amount of the incident light and generates heat in order to convert the naturally polarized incident light into linearly polarized light. When the polarizing plate 37 is attached to the liquid crystal cell 36, the heat is conducted to the liquid crystal cell 36 and raises the temperature of the liquid crystal and the TFT formed on the liquid crystal cell 36. Due to the temperature rise, Δn of the liquid crystal is changed, the off resistance of the TFT is reduced and the off characteristic is deteriorated, and the contrast is lowered. Therefore, the polarizing plate 37 and the liquid crystal cell
36 is separated, heat radiation and heat conduction from the polarizing plate 37 are reduced, and the temperature rise of the liquid crystal cell 36 is suppressed.

なお、第1の実施例において、液晶パネル36に、赤、
青、緑のカラーフィルタを形成して、フルカラー表示の
投写型表示装置を構成してもよい。
In the first embodiment, the liquid crystal panel 36 has a red,
The blue and green color filters may be formed to form a full-color display projection display device.

以下本発明の第2の実施例の投写型表示装置について図
面を参照しながら説明する。
A projection type display apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図は、本発明の第2の実施例における投写型表示装
置の構成を示したもので、3つのライトバルブと3本の
投写レンズを用いてカラー表示の投写型表示装置を構成
している。ライトバルブには液晶パネルを用いている。
FIG. 3 shows the configuration of the projection display apparatus according to the second embodiment of the present invention. The projection display apparatus for color display is constructed by using three light valves and three projection lenses. There is. A liquid crystal panel is used for the light valve.

51はランプ、52は凹面鏡、53はコンデンサレンズ、54は
熱線吸収ガラスであり、以上は第1図の構成と同様なも
のである。55は青反射のダイクロイックミラー、56は緑
反射のダイクロイックミラー、57は赤反射のダイクロイ
ックミラー、58は色分解光学手段、59B、59G、59Rは
フィールドレンズ、60B、60G、60Rは各絵素にTFT
を備えたTNモードの液晶セル、61B、61G、61Rは入
射側の偏光板、62B、62G、62Rは出射側の偏光板、63
B、63G、63Rは液晶セルと偏光板とから構成される液
晶パネル、64B、64G、64Rは投写レンズである。
Reference numeral 51 is a lamp, 52 is a concave mirror, 53 is a condenser lens, and 54 is a heat ray absorbing glass. The above is the same as the configuration of FIG. 55 is a blue reflection dichroic mirror, 56 is a green reflection dichroic mirror, 57 is a red reflection dichroic mirror, 58 is a color separation optical means, 59B, 59G and 59R are field lenses, and 60B, 60G and 60R are each pixel. TFT
61B, 61G, 61R are incident side polarization plates, 62B, 62G, 62R are emission side polarization plates, and 63
B, 63G, and 63R are liquid crystal panels composed of a liquid crystal cell and a polarizing plate, and 64B, 64G, and 64R are projection lenses.

メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ等のランプ51から放射される光は凹面鏡52とコンデン
サレンズ53により、略平行光に変換され、熱線吸収ガラ
ス54により、赤外線を吸収し、前面に熱が伝導しないよ
うにしている。略平行光に変換された光は、色分解光学
手段58に入射する。色分解光学手段58では、入射光は、
まず、青反射のダイクロイックミラー55に入射し、青成
分は反射され、赤、緑成分は透過する。次に、透過光
は、緑反射のダイクロイックミラー56に入射し、緑成分
のみを反射し、赤成分を透過させる。最後に赤成分を赤
反射のダイクロイックミラー57によって反射させ、不要
な色成分を透過させる。分解された青、緑、赤の各色光
は、同一平面上に配置した3枚のフィールドレンズ59
B、59G、59Rに入射した後に、同一平面上に配置した
透過型の3つの液晶パネル63B、63G、63Rに入射す
る。液晶パネル63B、63G、63Rはアクティブマトリッ
クス方式であって、映像信号に応じて透過率の変化とし
て光学像が形成される。液晶パネル63B、63G、63Rで
形成された光学像は、光軸を互いに平行に配置した3本
の投写レンズ64B、64G、64Rによりスクリーン(図示
せず)上に拡大投写され、青、緑、赤の投写画像はスク
リーン上で合成される。スクリーン上で3つの液晶パネ
ル63B、63G、63Rで形成される画像を合成するため
に、3つの液晶パネル63B、63G、63Rの中央部以外の
2枚の液晶パネル63B、63Rを投写レンズ64B、64G、
64Rの光軸に対して平面上の位置ずらしをして、青、
緑、赤の投写画像をスクリーン上で重ね合せている。
Light emitted from a lamp 51 such as a metal halide lamp, a xenon lamp, or a halogen lamp is converted into substantially parallel light by a concave mirror 52 and a condenser lens 53, and infrared rays are absorbed by a heat ray absorbing glass 54, so that heat is not conducted to the front surface. I am trying. The light converted into substantially parallel light enters the color separation optical means 58. In the color separation optical means 58, the incident light is
First, it is incident on the blue-reflecting dichroic mirror 55, the blue component is reflected, and the red and green components are transmitted. Next, the transmitted light is incident on the green reflection dichroic mirror 56, reflects only the green component, and transmits the red component. Finally, the red component is reflected by the red reflecting dichroic mirror 57, and unnecessary color components are transmitted. The decomposed blue, green, and red lights are three field lenses 59 arranged on the same plane.
After entering B, 59G, and 59R, they enter three transmissive liquid crystal panels 63B, 63G, and 63R arranged on the same plane. The liquid crystal panels 63B, 63G, 63R are of the active matrix type, and an optical image is formed as a change in transmittance according to a video signal. The optical image formed by the liquid crystal panels 63B, 63G, 63R is magnified and projected on a screen (not shown) by three projection lenses 64B, 64G, 64R whose optical axes are arranged in parallel with each other, and blue, green, The red projected image is composited on the screen. In order to combine the images formed by the three liquid crystal panels 63B, 63G, 63R on the screen, the two liquid crystal panels 63B, 63R other than the central portion of the three liquid crystal panels 63B, 63G, 63R are connected to the projection lens 64B, 64G,
By shifting the position on the plane with respect to the optical axis of 64R, blue,
The green and red projected images are superimposed on the screen.

フィールドレンズ59B、59G、59Rは、液晶パネル63
B、63G、63Rの周辺部から出射する光を投写レンズ64
B、64G、64Rに入射させるためのもので、平面側を液
晶パネル63B、63G、63Rに向けた平凸レンズである。
フィールドレンズ59B、59G、59Rの平面側には偏光板
61B、61G、61Rを密着させている。第4図に示すよう
に、フィールドレンズ59B、59G、59Rの外周部は、円
または円弧状であり、フィールドレンズ59B、59G、59
Rが案内手段41に接しながら回転できるようにしてい
る。また、3枚のフィールドレンズ59B、59G、59R
は、それぞれが回転したときに接触しないようにレンズ
の一部を切除している。
The field lenses 59B, 59G and 59R are the liquid crystal panel 63.
The light emitted from the peripheral portions of B, 63G, and 63R is projected by the projection lens 64.
This is a plano-convex lens for making the light incident on B, 64G, and 64R, and the flat side facing the liquid crystal panels 63B, 63G, and 63R.
Polarizing plate on the plane side of the field lenses 59B, 59G, 59R
61B, 61G and 61R are closely attached. As shown in FIG. 4, the outer peripheral portions of the field lenses 59B, 59G, 59R are circular or arc-shaped, and the field lenses 59B, 59G, 59
The R can rotate while being in contact with the guide means 41. In addition, three field lenses 59B, 59G, 59R
Cut away parts of the lens so that they do not come into contact as they rotate.

3つの液晶セル60B、60G、60RのΔnとギャップ厚は
同一にしている。入射側の偏光板61B、61G、61Rは回
転できるために、青、緑、赤の各色光に応じて、液晶セ
ル60B、60G、60R壁面の液晶分子配向方向と入射側の
偏光板の吸収軸とのなす角度を調整でき、高コントラス
トの投写画像を得ることができる。3つの液晶パネル63
B、63G、63Rに形成される光学像を3本の投写レンズ
64B、64G、64Rでスクリーン上に投写し、スクリーン
上でカラー画像に合成するため、解像力の高いフルカラ
ーの画像表示ができる。
The three liquid crystal cells 60B, 60G and 60R have the same Δn and the same gap thickness. Since the incident-side polarization plates 61B, 61G, and 61R can rotate, liquid crystal molecule orientation directions of the liquid crystal cells 60B, 60G, and 60R wall surfaces and the absorption axis of the incident-side polarization plate are determined according to blue, green, and red light. The angle formed by and can be adjusted, and a high-contrast projected image can be obtained. 3 LCD panels 63
B, 63G, 63R optical image formed by three projection lenses
Since it is projected on the screen with 64B, 64G, and 64R and is combined with the color image on the screen, full-color image display with high resolution can be performed.

上記のような構成で、同一構成の3つの液晶パネルを用
いて、コントラストが100:1以上の投写画像を実現で
きた。
With the above structure, a projected image having a contrast of 100: 1 or more could be realized by using three liquid crystal panels having the same structure.

以下本発明の第3の実施例の投写型表示装置について図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a projection type display apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第5図は本発明の第3の実施例における投写型表示装置
の構成を示したものである。第2の実施例と異なるの
は、3つの液晶パネル63B、63G、63Rからの青、緑、
赤の各色光を合成する色合成ダイクロイックプリズム65
を設け、1本の投写レンズ66でカラー表示の投写型表示
装置を構成している点である。67、68、69、70は光路を
折り曲げる平面ミラーである。1本の投写レンズ66で投
写しているために、投写画像の大きさを変えることが容
易である。第2の実施例と同様に、各色光に応じて、液
晶セル60B、60G、60R壁面の液晶分子配向と入射側の
偏光板61B、61G、61Rとの配置が調整できるために、
高コントラストの投写画像を得ることができる。
FIG. 5 shows the configuration of a projection type display device in the third embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment is that blue, green from the three liquid crystal panels 63B, 63G and 63R,
Color synthesis dichroic prism 65 that synthesizes red light
Is provided, and one projection lens 66 constitutes a projection display device for color display. 67, 68, 69, and 70 are plane mirrors that bend the optical path. Since the projection is performed by one projection lens 66, it is easy to change the size of the projected image. As in the second embodiment, since the liquid crystal molecule orientations of the liquid crystal cells 60B, 60G, 60R and the arrangement of the incident side polarizing plates 61B, 61G, 61R can be adjusted according to each color light,
A high-contrast projected image can be obtained.

上記実施例において、ライトバルブに液晶パネルを用い
た例を示したが、電気光学効果など複屈折性、旋光性の
変化として映像信号に応じた光学像を形成し、偏光板を
用いるものならばライトバルブとして用いることができ
る。
In the above embodiment, an example in which a liquid crystal panel is used as a light valve is shown. However, if a polarizing plate is used to form an optical image according to a video signal as a change of birefringence such as electro-optical effect, optical rotation. It can be used as a light valve.

発明の効果 以上のように本発明によれば、偏光板を備えたフィール
ドレンズを回転する手段を設けているために、ライトバ
ルブが最良のコントラストを得るように偏光板の配置を
調整でき、高コントラストの投写画像を得ることができ
る。3つのライトバルブを同一構成にして、高コントラ
ストのカラー表示の投写画像を得ることができるため、
低コスト化が図れる。
As described above, according to the present invention, since the means for rotating the field lens provided with the polarizing plate is provided, the arrangement of the polarizing plate can be adjusted so that the light valve obtains the best contrast. A projected image with contrast can be obtained. Since the three light valves can be configured in the same way to obtain a high-contrast color display projection image,
Cost reduction can be achieved.

フィールドレンズは、投写レンズのテレセントリック性
を緩和しながら、周辺光量を高くすることができるため
に、投写光学系がコンパクト化でき、投写レンズが安価
になる等、非常に大きな効果がある。
Since the field lens can increase the amount of peripheral light while alleviating the telecentricity of the projection lens, the projection optical system can be made compact and the projection lens can be made inexpensive.

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

第1図は本発明の第1の実施例における投写型表示装置
の構成図、第2図は第1図に示したフィールドレンズの
概略図、第3図は本発明の第2の実施例における投写型
表示装置の構成図、第4図は第3図に示したフィールド
レンズの概略図、第5図は本発明の第3の実施例におけ
る投写型表示装置の構成図、第6図は従来の投写型表示
装置の構成図である。 31,51……光源、32,52……凹面鏡、33,53……コンデ
ンサレンズ、34,54……熱線吸収ガラス、39,59B,59
G,59R……フィールドレンズ、36,60B,60G,60R
……液晶セル、37,61B,61G,61R……入射側の偏光
板、38,62B,62G,62R……出射側の偏光板、39,63
B,63G,63R……液晶パネル、40,64B,64G,64
R,66……投写レンズ、65……色合成ダイクロイックプ
リズム、67,68,69,70……平面ミラー。
FIG. 1 is a block diagram of the projection type display device in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of the field lens shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram of the projection type display device, FIG. 4 is a schematic diagram of the field lens shown in FIG. 3, FIG. 5 is a configuration diagram of the projection type display device in the third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the projection display device of FIG. 31,51 …… Light source, 32,52 …… Concave mirror, 33,53 …… Condenser lens, 34,54 …… Heat absorption glass, 39,59B, 59
G, 59R ... Field lens, 36, 60B, 60G, 60R
...... Liquid crystal cell, 37,61B, 61G, 61R …… Injection side polarization plate, 38,62B, 62G, 62R …… Emission side polarization plate, 39,63
B, 63G, 63R ... Liquid crystal panel, 40, 64B, 64G, 64
R, 66 ... Projection lens, 65 ... Color synthesis dichroic prism, 67, 68, 69, 70 ... Plane mirror.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、前記光源からの出射光が入射する
偏光板を備えたフィールドレンズと、前記フィールドレ
ンズからの出射光が照射され映像信号に応じた光学像が
形成されるライトバルブと、前記ライトバルブからの出
射光を受け前記光学像をスクリーン上に投写する投写レ
ンズと、前記フィールドレンズを回転させる手段とを備
え、前記フィールドレンズを回転することにより投写画
像のコントラストを調整するようにした投写型表示装
置。
1. A light source, a field lens including a polarizing plate on which light emitted from the light source is incident, and a light valve on which light emitted from the field lens is irradiated to form an optical image according to a video signal. A projection lens for receiving the light emitted from the light valve and projecting the optical image on a screen; and a means for rotating the field lens. By rotating the field lens, the contrast of the projected image is adjusted. Projection display device.
【請求項2】フィールドレンズは平凸レンズで、その平
面に偏光板を密着した請求項(1)記載の投写型表示装
置。
2. The projection display device according to claim 1, wherein the field lens is a plano-convex lens, and a polarizing plate is closely attached to the plane thereof.
【請求項3】フィールドレンズは平面をライトバルブ側
に向けた請求項(2)記載の投写型表示装置。
3. The projection display device according to claim 2, wherein the plane of the field lens is directed to the light valve side.
【請求項4】フィールドレンズの外周部が円または円弧
であり、前記円または円弧が案内手段に接しながら、前
記フィールドレンズが回転する請求項(1)記載の投写型
表示装置。
4. The projection display device according to claim 1, wherein the outer periphery of the field lens is a circle or an arc, and the field lens rotates while the circle or the arc is in contact with the guide means.
【請求項5】光源と、前記光源からの出射光を赤、青、
緑の色光に分解する色分解光学手段と、前記色分解光学
手段からの各色光が入射する偏光板を備えた3枚のフィ
ールドレンズと、前記フィールドレンズからの出射光が
照射され映像信号に応じた光学像が形成される3つのラ
イトバルブと、前記ライトバルブからの出射光を受け前
記光学像をスクリーン上に投写する投写レンズと、前記
フィールドレンズを回転させる手段とを備え、前記フィ
ールドレンズを回転することにより投写画像のコントラ
ストを調整するようにした投写型表示装置。
5. A light source and light emitted from the light source are red, blue,
Color separation optical means for separating into green color light, three field lenses provided with a polarizing plate on which each color light from the color separation optical means is incident, and light emitted from the field lens are irradiated to respond to a video signal. And a projection lens that receives the light emitted from the light valve and projects the optical image on a screen, and a unit that rotates the field lens. A projection display device in which the contrast of a projected image is adjusted by rotating.
【請求項6】フィールドレンズは平凸レンズで、その平
面に偏光板を密着した請求項(5)記載の投写型表示装
置。
6. The projection display device according to claim 5, wherein the field lens is a plano-convex lens, and a polarizing plate is closely attached to the plane thereof.
【請求項7】フィールドレンズは平面をライトバルブ側
に向けた請求項(6)記載の投写型表示装置。
7. The projection display device according to claim 6, wherein the plane of the field lens is directed to the light valve side.
【請求項8】フィールドレンズの外周部が円または円弧
であり、前記円または円弧が案内手段に接しながら、前
記フィールドレンズが回転する請求項(5)記載の投写型
表示装置。
8. The projection display device according to claim 5, wherein the field lens has an outer peripheral portion of a circle or an arc, and the field lens rotates while the circle or the arc is in contact with the guide means.
【請求項9】フィールドレンズの一部が切除されている
請求項(5)記載の投写型表示装置。
9. The projection display device according to claim 5, wherein a part of the field lens is cut off.
【請求項10】3つのライトバルブは同一の構成である
請求項(5)記載の投写型表示装置。
10. The projection display device according to claim 5, wherein the three light valves have the same structure.
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