JPH07199185A - 投写型液晶表示装置 - Google Patents
投写型液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH07199185A JPH07199185A JP5349681A JP34968193A JPH07199185A JP H07199185 A JPH07199185 A JP H07199185A JP 5349681 A JP5349681 A JP 5349681A JP 34968193 A JP34968193 A JP 34968193A JP H07199185 A JPH07199185 A JP H07199185A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- light
- display device
- crystal display
- projection type
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 光源１０から発せられる光束のＰ偏光成分光
とＳ偏光成分光のうち、いずれか一方の成分光を偏光分
離面２１ａで反射させ、他方の成分光を透過させて液晶
パネルに出射させる偏光ビームスプリッタ２１と、所定
の角度に設置され、前記偏光ビームスプリッタの偏光分
離面からの反射光束を受けて液晶パネルに反射させる反
射光束素子２２ａ，２２ｂと、 この光束反射素子から
の前記反射光束を透過させ、位相変換を行なわせる位相
差板２３ａ，２３ｂと、前記偏光ビームスプリッタを液
晶パネルの間に配置され、前記偏光ビームスプリッタか
らの透過光束、及び、前記光束反射素子からの反射光束
を集光させて前記液晶パネル側に透過させる集光光学素
子２５とを備えたことを特徴とする投写型液晶表示装
置。 【効果】 光利用効率の向上を図ることができるととも
に、投写画面の輝度を高めることができる。
とＳ偏光成分光のうち、いずれか一方の成分光を偏光分
離面２１ａで反射させ、他方の成分光を透過させて液晶
パネルに出射させる偏光ビームスプリッタ２１と、所定
の角度に設置され、前記偏光ビームスプリッタの偏光分
離面からの反射光束を受けて液晶パネルに反射させる反
射光束素子２２ａ，２２ｂと、 この光束反射素子から
の前記反射光束を透過させ、位相変換を行なわせる位相
差板２３ａ，２３ｂと、前記偏光ビームスプリッタを液
晶パネルの間に配置され、前記偏光ビームスプリッタか
らの透過光束、及び、前記光束反射素子からの反射光束
を集光させて前記液晶パネル側に透過させる集光光学素
子２５とを備えたことを特徴とする投写型液晶表示装
置。 【効果】 光利用効率の向上を図ることができるととも
に、投写画面の輝度を高めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル上の映像情
報を拡大投影表示する投写型液晶表示装置に関し、特
に、光利用効率の向上を図ることができるとともに、投
写画面の輝度を高めることができる投写型液晶表示装置
に関する。
報を拡大投影表示する投写型液晶表示装置に関し、特
に、光利用効率の向上を図ることができるとともに、投
写画面の輝度を高めることができる投写型液晶表示装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像を大画面で表示する要望が高
まり、小型液晶パネルの表示内容をスクリーン等に拡大
投写する投写型液晶表示装置が用いられている。図３
は、従来の一般的な投写型液晶表示装置を示すのもであ
る。この投写型液晶表示装置は、メタルハライドランプ
等の高輝度白色光源１０と、この光源１０から発せられ
る光束の一部を反射させ、平行光束を発生させる放物面
形状の反射鏡１１と、この反射鏡１１を介して入射され
る光束の熱線を吸収または反射させる熱線フィルタ２０
０と、この熱線が除去された前記平行光束を直線偏光成
分光に変換させる偏光板３１と、この直線偏光成分光を
画像信号に応じて変調させる液晶パネル４０と、この変
調された直線偏光成分光のうち、その透過軸方向の成分
のみを透過させる偏光板３２と、この透過する直線偏光
成分光をスクリーン６０に拡大投写させる投写レンズ５
０とを備えた構成となっていた。
まり、小型液晶パネルの表示内容をスクリーン等に拡大
投写する投写型液晶表示装置が用いられている。図３
は、従来の一般的な投写型液晶表示装置を示すのもであ
る。この投写型液晶表示装置は、メタルハライドランプ
等の高輝度白色光源１０と、この光源１０から発せられ
る光束の一部を反射させ、平行光束を発生させる放物面
形状の反射鏡１１と、この反射鏡１１を介して入射され
る光束の熱線を吸収または反射させる熱線フィルタ２０
０と、この熱線が除去された前記平行光束を直線偏光成
分光に変換させる偏光板３１と、この直線偏光成分光を
画像信号に応じて変調させる液晶パネル４０と、この変
調された直線偏光成分光のうち、その透過軸方向の成分
のみを透過させる偏光板３２と、この透過する直線偏光
成分光をスクリーン６０に拡大投写させる投写レンズ５
０とを備えた構成となっていた。
【０００３】ところが、このような構成の投写型液晶表
示装置では、光源１０から発せられる光束のうち、偏光
板３１を透過した直線偏光成分光のみが液晶パネル４０
の照明光として利用され、この直線偏光成分光と直交す
る他の直線偏光成分光が損失となり、光利用効率が悪
く、投写画面が暗いという問題があった。
示装置では、光源１０から発せられる光束のうち、偏光
板３１を透過した直線偏光成分光のみが液晶パネル４０
の照明光として利用され、この直線偏光成分光と直交す
る他の直線偏光成分光が損失となり、光利用効率が悪
く、投写画面が暗いという問題があった。
【０００４】そこで、このような問題点を解決するた
め、特願平４−３３８２１号では、光源から発せられた
直線偏光成分光をＰ偏光成分光又はＳ偏光成分光のいず
れかの偏光方向に揃え、光源からの光を液晶パネルの照
明光として有効利用できる投写型液晶表示装置が提案さ
れている。以下、この特願平４−３３８２１号の投写型
液晶表示装置について、図４及び図５を参照しつつ説明
する。これら図面において、２０は偏光変換光学系であ
り、偏光ビームスプリッタ２１と光束反射素子２２ａ，
２２ｂ及び位相差板２３ａ，２３ｂによって構成されて
いる。
め、特願平４−３３８２１号では、光源から発せられた
直線偏光成分光をＰ偏光成分光又はＳ偏光成分光のいず
れかの偏光方向に揃え、光源からの光を液晶パネルの照
明光として有効利用できる投写型液晶表示装置が提案さ
れている。以下、この特願平４−３３８２１号の投写型
液晶表示装置について、図４及び図５を参照しつつ説明
する。これら図面において、２０は偏光変換光学系であ
り、偏光ビームスプリッタ２１と光束反射素子２２ａ，
２２ｂ及び位相差板２３ａ，２３ｂによって構成されて
いる。
【０００５】偏光ビームスプリッタ２１は、光源から発
せられた直線偏光成分光を入射し、偏光分離面２１によ
って、この直線偏光成分光をＰ偏光成分光とＳ偏光成分
光に分離する。すなわち、偏光ビームスプリッタ２１
は、Ｐ偏光成分光又はＳ偏光成分光のいずれか一方を液
晶パネル４０側に透過させるとともに、他方を偏光分離
面２１ａで反射させる。光束反射素子２２ａ，２２ｂ
は、偏光ビームスプリッタ２１の出射面２１ｂ，２１ｂ
に約４５°傾けた状態で取り付けてあり、偏光分離面２
１ａからの反射光束を受け、液晶パネル４０側に反射さ
せる。位相差板２３ａ，２３ｂは、光束反射素子２２
ａ，２２ｂが反射した前記反射光束の光路中に配置され
ており、前記反射光束を透過させて位相変換を行なわせ
る。すなわち、位相差板２３ａ，２３ｂは、前記反射光
束の偏光方向を、偏光ビームスプリッタ２１の透過光束
の偏光方向と同じ方向に変換させる。
せられた直線偏光成分光を入射し、偏光分離面２１によ
って、この直線偏光成分光をＰ偏光成分光とＳ偏光成分
光に分離する。すなわち、偏光ビームスプリッタ２１
は、Ｐ偏光成分光又はＳ偏光成分光のいずれか一方を液
晶パネル４０側に透過させるとともに、他方を偏光分離
面２１ａで反射させる。光束反射素子２２ａ，２２ｂ
は、偏光ビームスプリッタ２１の出射面２１ｂ，２１ｂ
に約４５°傾けた状態で取り付けてあり、偏光分離面２
１ａからの反射光束を受け、液晶パネル４０側に反射さ
せる。位相差板２３ａ，２３ｂは、光束反射素子２２
ａ，２２ｂが反射した前記反射光束の光路中に配置され
ており、前記反射光束を透過させて位相変換を行なわせ
る。すなわち、位相差板２３ａ，２３ｂは、前記反射光
束の偏光方向を、偏光ビームスプリッタ２１の透過光束
の偏光方向と同じ方向に変換させる。
【０００６】また、他の偏光ビームスプリッタを用いた
投写型液晶表示装置としては、特開平３−１２２６３１
号、特開平３−１２６９１０号及び特開平３−１９１３
１８号に記載されたものがある。
投写型液晶表示装置としては、特開平３−１２２６３１
号、特開平３−１２６９１０号及び特開平３−１９１３
１８号に記載されたものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した特願平４−３
３８２１号の投写型液晶表示装置では、投写画面の輝度
を高めるため、図６に示すように、光束反射素子２２
ａ，２２ｂの傾き角ａを４５°より小さくし、偏光ビー
ムスプリッタ２１の透過光束及び反射光束を集光して液
晶パネル４０に入射させていた。ところが、光束反射素
子２２ａ，２２ｂの傾き角ａを４５°より小さくする
と、前記反射光束の一部が偏光ビームスプリッタ２１に
反射して遮ぎられてしまい、液晶パネル４０の照明光と
して利用できなくなってしまうという問題があった。こ
こで、ランプ等の光源から出射される光束の光量は、一
般に中心部が最も多く、偏光ビームスプリッタ２１に遮
ぎられてしまう反射光束は、特に光量が多い部分である
ため、投写画面に与える悪影響が大きかった。
３８２１号の投写型液晶表示装置では、投写画面の輝度
を高めるため、図６に示すように、光束反射素子２２
ａ，２２ｂの傾き角ａを４５°より小さくし、偏光ビー
ムスプリッタ２１の透過光束及び反射光束を集光して液
晶パネル４０に入射させていた。ところが、光束反射素
子２２ａ，２２ｂの傾き角ａを４５°より小さくする
と、前記反射光束の一部が偏光ビームスプリッタ２１に
反射して遮ぎられてしまい、液晶パネル４０の照明光と
して利用できなくなってしまうという問題があった。こ
こで、ランプ等の光源から出射される光束の光量は、一
般に中心部が最も多く、偏光ビームスプリッタ２１に遮
ぎられてしまう反射光束は、特に光量が多い部分である
ため、投写画面に与える悪影響が大きかった。
【０００８】このように、特願平４−３３８２１号の投
写型液晶表示装置では、投写画面の輝度を高めようとす
ると、光利用効率が低下してしまい、逆に、光利用効率
を向上させようとすると、投写画面の輝度が低下してし
まうという問題があった。
写型液晶表示装置では、投写画面の輝度を高めようとす
ると、光利用効率が低下してしまい、逆に、光利用効率
を向上させようとすると、投写画面の輝度が低下してし
まうという問題があった。
【０００９】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、光利用効率の向上を図ることができると
ともに、投写画面の輝度を高めることができる投写型液
晶表示装置の提供を目的とする。
たものであり、光利用効率の向上を図ることができると
ともに、投写画面の輝度を高めることができる投写型液
晶表示装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の投写型液晶表示装置は、光源から発せられ
る光束のＰ偏光成分光とＳ偏光成分光のうち、いずれか
一方の成分光を偏光分離面で反射させ、他方の成分光を
透過させて液晶パネルに出射させる偏光ビームスプリッ
タと、所定の角度に設置され、前記偏光ビームスプリッ
タの偏光分離面からの反射光束を受けて液晶パネルに反
射させる反射光束素子と、この光束反射素子からの前記
反射光束を透過させ、位相変換を行なわせる位相差板
と、前記偏光ビームスプリッタと液晶パネルの間に配置
され、前記偏光ビームスプリッタからの透過光束、及
び、前記光束反射素子からの反射光束を集光させて前記
液晶パネル側に透過させる集光光学素子とを備えた構成
とし、好ましくは、前記集光光学素子が、中央部を凸レ
ンズとし、中央部外周をこの中央部の凸レンズより曲率
の大きい凸レンズとした構成、又は、前記集光光学素子
が、中央部を平レンズとし、中央部外周を凸レンズとし
た構成、又は、前記集光光学素子が凸レンズである構成
としてある。
に、本発明の投写型液晶表示装置は、光源から発せられ
る光束のＰ偏光成分光とＳ偏光成分光のうち、いずれか
一方の成分光を偏光分離面で反射させ、他方の成分光を
透過させて液晶パネルに出射させる偏光ビームスプリッ
タと、所定の角度に設置され、前記偏光ビームスプリッ
タの偏光分離面からの反射光束を受けて液晶パネルに反
射させる反射光束素子と、この光束反射素子からの前記
反射光束を透過させ、位相変換を行なわせる位相差板
と、前記偏光ビームスプリッタと液晶パネルの間に配置
され、前記偏光ビームスプリッタからの透過光束、及
び、前記光束反射素子からの反射光束を集光させて前記
液晶パネル側に透過させる集光光学素子とを備えた構成
とし、好ましくは、前記集光光学素子が、中央部を凸レ
ンズとし、中央部外周をこの中央部の凸レンズより曲率
の大きい凸レンズとした構成、又は、前記集光光学素子
が、中央部を平レンズとし、中央部外周を凸レンズとし
た構成、又は、前記集光光学素子が凸レンズである構成
としてある。
【００１１】
【作用】上記構成からなる本発明の投写型液晶表示装置
によれば、集光光学素子が、偏光ビームスプリッタから
の透過光束及び光束反射素子からの反射光束を集光して
液晶パネルに入射させる。したがって、位相差板の傾き
角を４５°以下にすることなく投写画面の輝度を高める
ことができる。
によれば、集光光学素子が、偏光ビームスプリッタから
の透過光束及び光束反射素子からの反射光束を集光して
液晶パネルに入射させる。したがって、位相差板の傾き
角を４５°以下にすることなく投写画面の輝度を高める
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ説明する。まず、本発明の第一実施例に係る投写
型液晶表示装置について説明する。図１は本実施例に係
る投写型液晶表示装置の偏光変換光学系を示すブロック
図である。ここで、本発明の投写型液晶表示装置は、偏
光ビームスプリッタと液晶パネルの間に集光光学素子を
設けた点に特徴があり、これ以外の部分は、図４及び図
５に示す従来の投写型液晶表示装置と同じ構成としてあ
る。したがって、従来と同様の部分については、同一符
号を付して詳細な説明は省略する。
しつつ説明する。まず、本発明の第一実施例に係る投写
型液晶表示装置について説明する。図１は本実施例に係
る投写型液晶表示装置の偏光変換光学系を示すブロック
図である。ここで、本発明の投写型液晶表示装置は、偏
光ビームスプリッタと液晶パネルの間に集光光学素子を
設けた点に特徴があり、これ以外の部分は、図４及び図
５に示す従来の投写型液晶表示装置と同じ構成としてあ
る。したがって、従来と同様の部分については、同一符
号を付して詳細な説明は省略する。
【００１３】同図において、２５は集光光学素子であ
り、偏光ビームスプリッタ２１と液晶パネル４０の間に
配置してある。この集光光学素子２５は、中央部を凸レ
ンズとし、また、中央部外周をこの中央部の凸レンズよ
り曲率の大きい凸レンズとした構成としてある。このよ
うな構成からなる集光光学素子２５は、偏光ビームスプ
リッタ２１からの透過光束を中央部の凸レンズで集光さ
せ、また、光束反射素子２２ａ，２２ｂからの反射光束
を中央部外周の凸レンズで集光させて、これら透過光束
及び反射光束を効果的に液晶パネル４０に入射させて投
写画面の輝度を高める。
り、偏光ビームスプリッタ２１と液晶パネル４０の間に
配置してある。この集光光学素子２５は、中央部を凸レ
ンズとし、また、中央部外周をこの中央部の凸レンズよ
り曲率の大きい凸レンズとした構成としてある。このよ
うな構成からなる集光光学素子２５は、偏光ビームスプ
リッタ２１からの透過光束を中央部の凸レンズで集光さ
せ、また、光束反射素子２２ａ，２２ｂからの反射光束
を中央部外周の凸レンズで集光させて、これら透過光束
及び反射光束を効果的に液晶パネル４０に入射させて投
写画面の輝度を高める。
【００１４】本発明者が、本実施例に係る投写型液晶表
示装置と図４及び図５に示す従来の投写型液晶表示装置
の比較実験を行なったところ、従来の投写型液晶表示装
置に比べ、本投写型液晶表示装置の投写画面の輝度が２
０％高くなっていることが分かった。
示装置と図４及び図５に示す従来の投写型液晶表示装置
の比較実験を行なったところ、従来の投写型液晶表示装
置に比べ、本投写型液晶表示装置の投写画面の輝度が２
０％高くなっていることが分かった。
【００１５】次に、本発明の第二実施例に係る投写型液
晶表示装置について説明する。図２は、第二実施例に係
る投写型液晶表示装置を示すものである。本実施例の投
写型液晶表示装置は、中央部を平レンズとし、中央部外
周を凸レンズとした構成の集光光学素子２６を用いた構
成としてある。このような構成からなる集光光学素子２
６は、偏光ビームスプリッタ２１からの透過光束を中央
部の平レンズでそのまま透過させるとともに、光束反射
素子２２ａ，２２ｂからの反射光束のみを中央部外周の
凸レンズで集光させる。したがって、本実施例の投写型
液晶表示装置は、投写画面の輝度を僅かに高めたい場合
に適してる。
晶表示装置について説明する。図２は、第二実施例に係
る投写型液晶表示装置を示すものである。本実施例の投
写型液晶表示装置は、中央部を平レンズとし、中央部外
周を凸レンズとした構成の集光光学素子２６を用いた構
成としてある。このような構成からなる集光光学素子２
６は、偏光ビームスプリッタ２１からの透過光束を中央
部の平レンズでそのまま透過させるとともに、光束反射
素子２２ａ，２２ｂからの反射光束のみを中央部外周の
凸レンズで集光させる。したがって、本実施例の投写型
液晶表示装置は、投写画面の輝度を僅かに高めたい場合
に適してる。
【００１６】上記構成からなる第一及び第二実施例の投
写型液晶表示装置によれば、光束反射素子２２ａ，２２
ｂの傾き角ａを４５°以下にすることなく、偏光ビーム
スプリッタ２１からの透過光束及び反射光束を集光させ
て液晶パネル４０に入射させることができる。これによ
り、光利用効率の向上を図ることができるとともに、投
写画面の輝度を高めることができる。
写型液晶表示装置によれば、光束反射素子２２ａ，２２
ｂの傾き角ａを４５°以下にすることなく、偏光ビーム
スプリッタ２１からの透過光束及び反射光束を集光させ
て液晶パネル４０に入射させることができる。これによ
り、光利用効率の向上を図ることができるとともに、投
写画面の輝度を高めることができる。
【００１７】なお、本発明の投写型液晶表示装置は上記
実施例に限定されるものではない。例えば、集光光学素
子としては、上記第一又は第二実施例のような特殊な面
形状のレンズに限らず、使用する光源や液晶パネルの構
成によっては、通常の凸レンズを用いた構成としてもよ
い。また、上記実施例では、Ｐ偏光成分光を液晶パネル
４０の照明光としているが、Ｓ偏光成分光、あるいは、
（Ｓ＋Ｐ）／２偏光成分光を液晶パネル４０の照明光と
してもよい。
実施例に限定されるものではない。例えば、集光光学素
子としては、上記第一又は第二実施例のような特殊な面
形状のレンズに限らず、使用する光源や液晶パネルの構
成によっては、通常の凸レンズを用いた構成としてもよ
い。また、上記実施例では、Ｐ偏光成分光を液晶パネル
４０の照明光としているが、Ｓ偏光成分光、あるいは、
（Ｓ＋Ｐ）／２偏光成分光を液晶パネル４０の照明光と
してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の投写型
液晶表示装置によれば、光利用効率の向上を図ることが
できるとともに、投写画面の輝度を高めることができ
る。
液晶表示装置によれば、光利用効率の向上を図ることが
できるとともに、投写画面の輝度を高めることができ
る。
【図１】本発明の第一実施例に係る投写型液晶表示装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の第二実施例に係る投写型液晶表示装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】一の従来例に係る投写型液晶表示装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】他の従来例に係る投写型液晶表示装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】上記他の従来例の偏光変換光学系を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】同じく、上記他の従来例の偏光変換光学系を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【符号の説明】 １０ 光源 １１ 反射鏡 ２０ 偏光変換光学系 ２１ 偏光ビームスプリッタ ２１ａ 偏光分離面 ２１ｂ 出射面 ２２ａ，２２ｂ 光束反射素子 ２３ａ，２３ｂ 位相差板 ２５，２６ 集光光学素子
Claims (4)
- 【請求項１】 光源から発せられる光束のＰ偏光成分光
とＳ偏光成分光のうち、いずれか一方の成分光を偏光分
離面で反射させ、他方の成分光を透過させて液晶パネル
に出射させる偏光ビームスプリッタと、 所定の角度に設置され、前記偏光ビームスプリッタの偏
光分離面からの反射光束を受けて液晶パネルに反射させ
る反射光束素子と、 この光束反射素子からの前記反射光束を透過させ、位相
変換を行なわせる位相差板と、 前記偏光ビームスプリッタと液晶パネルの間に配置さ
れ、前記偏光ビームスプリッタからの透過光束、及び、
前記光束反射素子からの反射光束を集光させて前記液晶
パネル側に透過させる集光光学素子とを備えたことを特
徴とする投写型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記集光光学素子が、中央部を凸レンズ
とし、中央部外周をこの中央部の凸レンズより曲率の大
きい凸レンズとした構成の請求項１記載の投写型液晶表
示装置。 - 【請求項３】 前記集光光学素子が、中央部を平レンズ
とし、中央部外周を凸レンズとした構成の請求項１記載
の投写型液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記集光光学素子が凸レンズである請求
項１記載の投写型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349681A JPH07199185A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 投写型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349681A JPH07199185A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 投写型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199185A true JPH07199185A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18405386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5349681A Pending JPH07199185A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 投写型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07199185A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5995284A (en) * | 1996-03-29 | 1999-11-30 | 3M Innovative Properties Company | Polarized illumination system for LCD projector |
| EP0883302A3 (en) * | 1997-06-03 | 2000-09-27 | Hitachi, Ltd. | Projection type liquid crystal display device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354593A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-08 | Seiko Epson Corp | 投写型表示装置 |
| JPH05241103A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-21 | Nec Corp | 投射型液晶表示装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5349681A patent/JPH07199185A/ja active Pending
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