JPH07281186A - カラー液晶プロジェクタ - Google Patents

カラー液晶プロジェクタ

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JPH07281186A
JPH07281186A JP7048247A JP4824795A JPH07281186A JP H07281186 A JPH07281186 A JP H07281186A JP 7048247 A JP7048247 A JP 7048247A JP 4824795 A JP4824795 A JP 4824795A JP H07281186 A JPH07281186 A JP H07281186A
Authority
JP
Japan
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light
liquid crystal
crystal display
display panel
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP7048247A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaya Uchida
孝也 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP7048247A priority Critical patent/JPH07281186A/ja
Publication of JPH07281186A publication Critical patent/JPH07281186A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】光エネルギーのロスを小さくして、光源の発光
エネルギーを上げることなく十分な輝度のカラー画像を
投影する。 【構成】光源ランプ2からの光を、プリズムアレイ8に
よって、波長域が異なりかつ波長域ごとに異なる方向を
向いた赤、緑、青の各波長域の光束R,G,Bに分離
し、これら赤、緑、青の光束R,G,Bをそれぞれ光束
補正レンズアレイ9により単一の液晶表示パネル1の各
画素表示部に入射させて、この液晶表示パネル1を出射
したカラー画像光を投影レンズ10によりスクリーン1
1に投影する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はカラー液晶プロジェク
タに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶プロジェクタは、例えばドットマト
リックス型の液晶表示パネルを用い、この液晶表示パネ
ルをその背面側から照明して、この液晶表示パネルの表
示像(例えばテレビジョン画像等)を投影レンズにより
スクリーン等の被投影面に拡大投影するもので、この液
晶プロジェクタによれば、小さな液晶表示パネルの表示
像を大きく拡大して見ることができる。
【0003】この液晶プロジェクタには、白黒画像を投
影するものとカラー画像を投影するものとがあり、カラ
ー画像を投影するカラー液晶プロジェクトとしては、従
来、液晶表示パネルとしてカラー液晶表示パネルを用い
たものが知られている。
【0004】上記カラー液晶表示パネルは、その各画素
表示部に対応させて赤、緑、青の三色のカラーフィルタ
を交互に配設したもので、前記カラーフィルタは一般
に、液晶表示パネルのいずれか一方の基板の内面に設け
られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ラー液晶表示パネルは、光源からの光(白色光)をカラ
ーフィルタでの特定波長光の吸収により着色してカラー
画像を表示するものであるため、カラーフィルタにおい
て約70%以上の光エネルギーが吸収されてしまう。
【0006】このため、このカラー液晶表示パネルを使
用している従来のカラー液晶プロジェクタは、液晶表示
パネルを出射する光(カラー画像光)の輝度が大きく低
下して投影像がかなり暗くなってしまう。
【0007】したがって、従来のカラー液晶プロジェク
タでは、十分な輝度の投影像を得るために、光源の発光
エネルギーを、白黒画像を投影する液晶プロジェクタの
3倍以上にしなければならないし、また、光源の発光エ
ネルギーを大きくすると、光源の発熱温度が高くなるだ
けでなく、カラーフィルタでの光の吸収により液晶表示
パネルが発熱するため、液晶表示パネルの昇温を防ぐた
めの厳重な熱対策も必要となっていた。
【0008】この発明は上記のような実情にかんがみて
なされたものであって、その目的とするところは、光エ
ネルギーのロスを小さくして、光源の発光エネルギーを
上げることなく十分な輝度のカラー画像をスクリーン面
に投影することができるようにしたカラー液晶プロジェ
クタを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明のカラー液晶プ
ロジェクタは、単一の光源と、前記光源からの光を、波
長域が異なりかつ各波長域ごとに異なる方向を向いた複
数種の光束に分離する光分離手段と、前記光分離手段で
分離された前記複数種の光束がそれぞれ異なる領域に入
射される単一の液晶表示パネルと、前記光分離手段と前
記液晶表示パネルとの間に配置され、各波長域ごとに異
なる方向を向いた前記複数種の光束をそれぞれ前記液晶
表示パネルの所定の領域に入射させる光束補正手段と、
前記液晶表示パネルを出射した光を投影する単一の投影
手段とを具備したことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】この発明のカラー液晶プロジェクタは、単一の
光源からの光を、光分離手段によって、波長域が異なり
かつ波長域ごとに異なる方向を向いた複数種の光束に分
離し、これら複数種の光束をそれぞれ光束補正手段によ
り単一の液晶表示パネルの所定の領域に入射させて、こ
の液晶表示パネルを出射した光、つまりカラー画像光を
単一の投影手段により投影するものである。
【0011】このカラー液晶プロジェクタによれば、光
源からの光を光分離手段によって分離して波長域が異な
る複数種の光束、つまり複数種の色の光束を得、これら
各色の光束を液晶表示パネルに入射させているため、前
記液晶表示パネルに光を着色するためのカラーフィルタ
を設ける必要はなく、したがって、カラーフィルタによ
り着色する場合のように特定波長光の吸収により光エネ
ルギーを大きくロスすることはないし、また、光源から
の光のほとんどが前記波長域が異なる複数種の光束とな
って液晶表示パネルに入射するため、光源からの光を無
駄なく利用することができる。
【0012】このため、この発明のカラー液晶プロジェ
クタによれば、光エネルギーのロスを小さくして、光源
の発光エネルギーを上げることなく、十分な輝度のカラ
ー画像を投影することができるし、また、光源の発光エ
ネルギーを大きくする必要がないために、液晶表示パネ
ルの発熱も低く抑えることができる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図1はカラー液晶プロジェクタの全体構成
図、図2はその要部の拡大図、図3は光分離手段の拡大
傾斜図である。
【0014】図1〜図3において、1はドットマトリッ
クス型の液晶表示パネルであり、この液晶表示パネル1
はカラーフィルタを有さないものである。なお、この液
晶表示パネルは、たとえば単純マトリックス方式のもの
であり、液晶をはさんで対向する一対の透明基板の一方
に内面には透明な走査電極が多数本互いに平行に形成さ
れ、他方の透明基板の内面には透明な信号電極が前記走
査電極と直交させて多数本互いに平行に形成されてい
る。
【0015】2は上記液晶表示パネル1を照明する白色
光源ランプ3であり、この光源ランプ2からの白色光A
はリフレクタ3によって反射され、さらに光束補正レン
ズ(凹レンズ)4により平行光とされて液晶表示パネル
1に向かう。
【0016】一方、5はリフレクタ3により反射され光
束補正レンズ(凹レンズ)4により平行光とされた白色
光Aを多数の平行なストライプ状光束(断面が細長い矩
形状の光束)a,aに分割する光束分割レンズ系であ
り、この光束分割レンズ系5は、光束分割レンズアレイ
6と、この光束分割レンズアレイ6によって分割された
各ストライプ状光束a,aを平行光束にする光束補正レ
ンズアレイ7とからなっている。
【0017】上記光束分割レンズアレイ6は、図3のよ
うに、多数の細長凸レンズ6a,6aを平行に連続させ
て配列形成したものであり、光源ランプ3からの光束分
割レンズアレイ6にその全面にわたって均一に入射する
白色光Aは、その各凸レンズ6a,6aを通ってこれら
凸レンズ6a,6aの集光作用により各凸レンズ6a,
6aの前方に集光され、多数のストライプ状光束a,a
に分割される。
【0018】また、上記光束補正レンズアレイ7は、図
3のように、多数の細長凹レンズ7a,7aを平行に連
続させて配列形成したものであり、上記光束分割レンズ
アレイ6により分割された各ストライプ状光束a,a
は、この光束補正レンズアレイ7の各凹レンズ7a,7
aを通ってこの各凹レンズ7a,7aにより平行な光束
に補正される。なお、光束分割レンズアレイ6の凸レン
ズ数と、光束補正レンズアレイ7の凹レンズ数は、それ
ぞれ、上記液晶表示パネル1の信号電極の本数の1/3
とされており、また、この光束分割レンズアレイ6と光
束補正レンズアレイ7は、その各レンズ6a,7aの長
さ方向が液晶表示パネル1の信号電極の長さ方向と平行
になるようにして配置されている。
【0019】さらに、8は、光源からの光を波長域が異
なる複数種の光束に分離するための光分離手段として設
けられたプリズムアレイであり、上記光束補正レンズア
レイ7により平行光束とされた各ストライプ状光束a,
aは、このプリズムアレイ8によって赤色領域の光と緑
色領域の光と青色領域の光との3つのストライプ光に分
けられる。
【0020】すなわち、このプリズムアレイ8は、光束
補正レンズアレイ7により平行光束とされた各ストライ
プ状光束a,aを、波長域が異なりかつ波長域ごとに異
なる方向を向いた複数種のストライプ光R,G,Bに分
離するものであり、このプリズムアレイ8は、図3のよ
うに、光束補正レンズアレイ7の凹レンズ数(液晶表示
パネル1の信号電極数の1/3)と同数の細長い光学プ
リズム8a,8aを上記各ストライプ状光束a,aに対
応させて平行に配列形成したものとされている。なお、
このプリズムアレイ8も、その各プリズム8a,8aの
長さ方向が液晶表示パネル1の信号電極の長さ方向と平
行になるようにして配置されている。
【0021】このプリズムアレイ8の各プリズム8a,
8aは、一般のプリズムと同様に、光分散効果によって
透過光をスペクトル分光するもので、この各プリズム8
a,8aを透過してスペクトル分光されたストライプ状
光束a,aは、大別して、赤の波長域の光(以下赤色光
という)Rと、緑の波長域の光(以下緑色光という)G
と、青の波長域の光(以下青色光という)Bとの三色の
ストライプ光に分けられる。なお、この赤色光Rと緑色
光Gと青色光Bは、白色光をスペクトル分光して得られ
たものであるから、この三色のストライプ光R,G,B
は、これをそのまま混合すれば白色光となる。
【0022】また、9は上記プリズムアレイ8の各プリ
ズム8a,8aを透過してスペクトル分光されたストラ
イプ状光束(赤、緑、青のストライプ光R,G,Bを含
む光束)a,aを平行光束に補正する光束補正レンズア
レイであり、この光束補正レンズアレイ9は、プリズム
アレイ8の各プリズム8a,8aを透過して広がりなが
ら進んでくる各ストライプ状光束a,aの縁部が互いに
接する直前の位置に設けられている。
【0023】この光束補正レンズアレイ9は、前記プリ
ズムアレイ8のプリスム数(液晶表示パネル1の信号電
極数の1/3)と同数の細長シリンドリカルレンズ9
a,9aをスペクトル分光された各ストライプ状光束
a,aに対応させて平行に配列形成したものとされてお
り、この光束補正レンズアレイ9も、その各シリンドリ
カルレンズ9a,9aの長さ方向が液晶表示パネル1の
信号電極の長さ方向と平行になるようにして配置されて
いる。
【0024】この光束補正レンズアレイ9の各シリンド
リカルレンズ9a,9aは、プリズムアレイ8の各プリ
ズム8a,8aによりスペクトル分光された各ストライ
プ状光束a,aを平行光に補正して、各ストライプ状光
束a,aの赤色光Rと緑色光Gと青色光Bとをそれぞれ
液晶表示パネル1の各列の画素表示部に向けて液晶表示
パネル1に入射させる。
【0025】そして、上記液晶表示パネル1の各列の画
素表示部にそれぞれ、その列方向つまり信号電極の長さ
方向に沿うストライプ状の赤色光Rと緑色光Gと青色光
Bとが交互に並んだ光を入射させると、これら赤、緑、
青の光R,G,Bが液晶表示パネル1を透過して出射す
るため、液晶表示パネル1の表示像がカラー画像とな
る。
【0026】また、図1および図2において、10は液
晶表示パネル1を透過した光つまり液晶表示パネル1に
よって表示されたカラー画像光Bをスクリーン12面に
拡大投影する投影レンズである。
【0027】このカラー液晶プロジェクタは、単一の白
色光源ランプ2からの白色光Aを、光束分割レンズ系5
によって多数のストライプ状光束a,aに分割し、その
光をプリズムアレイ8からなる光分離手段により、波長
域が異なりかつ各波長域ごとに異なる方向を向いた赤、
緑、青の多数の光束(ストライプ光)R,G,Bに分離
して、これら多数の赤、緑、青の光束R,G,Bをそれ
ぞれ光束補正レンズアレイ9により単一の液晶表示パネ
ル1の所定の領域(各画素表示部)に入射させ、この液
晶表示パネル1を出射した光、つまりカラー画像光を、
単一の投影手段(投影レンズ)10によりスクリーン1
1に拡大投影するものである。
【0028】このカラー液晶プロジェクタによれば、光
源ランプ2からの光を光分離手段によって分離して波長
域が異なる複数種の光束、つまり赤、緑、青の光束R,
G,Bを得、これら各色の光束R,G,Bを液晶表示パ
ネル1の異なる領域(画素表示部)にそれぞれ入射させ
ているため、前記液晶表示パネル1に光を着色するため
のカラーフィルタを設ける必要はなく、したがって、カ
ラーフィルタにより着色する場合のように、特定波長光
の吸収により光エネルギーを大きくロスすることはない
から、液晶表示パネル1の光透過率を高くすることがで
きるし、また、光源ランプ2からの光のほとんどが前記
赤、緑、青の光束R,G,Bとなって液晶表示パネル1
に入射するため、光源ランプ2からの光を無駄なく利用
することができる。
【0029】このため、上記カラー液晶プロジェクタに
よれば、光エネルギーのロスを小さくして、光源ランプ
2の発光エネルギーを上げることなく十分な輝度のカラ
ー画像をスクリーン11に投影することができるし、ま
た、光源ランプ2の発光エネルギーを大きくする必要が
ないために、液晶表示パネルの発熱も低く抑えられるか
ら、液晶表示パネルの昇温を防ぐための熱対策も簡単に
なる。
【0030】なお、上記実施例では、プリズムアレイ8
によりスペクトル分光し、光束補正レンズアレイ9によ
り平行光束に補正した赤、緑、青の光R,G,Bをその
まま液晶表示パネル1に入射させるようにしているが、
これら赤、緑、青の光R,G,Bは、反射板により方向
を変えて液晶表示パネル1に入射させるようにしてもよ
く、このようにすれば、液晶表示パネル1および投影レ
ンズ10の向きを任意に選んで、任意の向きに設けたス
クリーンにカラー画像を投影することができる。
【0031】また、上記実施例では、光源からの光を光
束分割レンズ系5により多数のストライプ状光束a,a
に分割して光分離手段(プリズムアレイ)8に入射させ
ているが、光源からの光はそのまま前記光分離手段に入
射させてもよい。
【0032】また、光分離手段は、光源からの光を波長
域が異なりかつ各波長域ごとに異なる方向を向いた複数
種の光束に分離するものであれば、上記実施例に限られ
るものではなく、この光分離手段で分離された各波長域
ごとに異なる方向を向いた複数種の光束をそれぞれ液晶
表示パネル1の所定の領域に入射させる光束補正手段
も、上述した光束補正レンズアレイ9に限られるもので
はない。
【0033】さらに、上記実施例では、光源からの光を
分離して得た各波長域の光R,G,Bを液晶表示パネル
1の各列の画素表示部、つまり各信号電極に向けて入射
させるようにしているが、この各波長域の光R,G,B
は、液晶表示パネル1の各行の画素表示部、つまり各走
査電極に向けて入射させるようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】この発明のカラー液晶プロジェクタは、
単一の光源からの光を、光分離手段によって、波長域が
異なりかつ波長域ごとに異なる方向を向いた複数種の光
束に分離し、これら複数種の光束をそれぞれ光束補正手
段により単一の液晶表示パネルの所定の領域に入射させ
て、この液晶表示パネルを出射した光、つまりカラー画
像光を単一の投影手段により投影するものであるから、
光エネルギーのロスを小さくして、光源の発光エネルギ
ーを上げることなく十分な輝度のカラー画像をスクリー
ン面に投影することができるし、また、光源の発光エネ
ルギーを大きくする必要がないために、液晶表示パネル
の発熱も低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるカラー液晶プロジェ
クタの全体構成図。
【図2】その要部の拡大図。
【図3】光分離手段の拡大傾斜図。
【符号の説明】
1…液晶表示パネル 2…光源ランプ 5…光束分割レンズ系 8…プリズムアレイ(光分離手段) 9…光束補正レンズアレイ 10…投影レンズ 11…スクリーン A…白色光 a…ストライプ状光束 R…赤色光(赤の波長域の光) G…緑色光(緑の波長域の光) B…青色光(青の波長域の光) Z…カラー画像光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 9/31 C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単一の光源と、 前記光源からの光を、波長域が異なりかつ各波長域ごと
    に異なる方向を向いた複数種の光束に分離する光分離手
    段と、 前記光分離手段で分離された前記複数種の光束がそれぞ
    れ異なる領域に入射される単一の液晶表示パネルと、 前記光分離手段と前記液晶表示パネルとの間に配置さ
    れ、各波長域ごとに異なる方向を向いた前記複数種の光
    束をそれぞれ前記液晶表示パネルの所定の領域に入射さ
    せる光束補正手段と、 前記液晶表示パネルを出射した光を投影する単一の投影
    手段と、を具備したことを特徴とするカラー液晶表示装
    置。
JP7048247A 1995-03-08 1995-03-08 カラー液晶プロジェクタ Pending JPH07281186A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7048247A JPH07281186A (ja) 1995-03-08 1995-03-08 カラー液晶プロジェクタ

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6054577A (ja) * 1983-09-05 1985-03-29 Seiko Epson Corp 小型テレビプロジエクタ−
JPS60146590A (ja) * 1984-01-10 1985-08-02 Citizen Watch Co Ltd 多色画像表示装置
JPS61210328A (ja) * 1985-03-14 1986-09-18 Seiko Epson Corp カラ−表示体

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