JPH0752262B2 - 6板式液晶プロジェクタ - Google Patents

6板式液晶プロジェクタ

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JPH0752262B2
JPH0752262B2 JP62283240A JP28324087A JPH0752262B2 JP H0752262 B2 JPH0752262 B2 JP H0752262B2 JP 62283240 A JP62283240 A JP 62283240A JP 28324087 A JP28324087 A JP 28324087A JP H0752262 B2 JPH0752262 B2 JP H0752262B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶プロジェクタに係り、高解像度化、高輝
度化に好適な6枚式液晶プロジェクタに関する。
〔従来の技術〕
液晶プロジェクタを高解像度化する技術には、特開昭61
−35481号公報に記載があるように複数の液晶パネルを
数分の1画素ずつ変位させて投写、合成像を得る技術が
ある。この技術には、複数の液晶パネルのうち選択され
た液晶パネルのみが画像信号により光を制御し、残りの
液晶パネルは透過状態となっており、選択される液晶パ
ネルを一定の時間ごとに変え、液晶パネルの画素をそれ
ぞれ数分の1変位するように結像させる、あるいは、
赤、青、緑に対応した3枚の液晶パネルを用いることに
より、液晶パネル自体の画素数を増やさずに、投写像の
解像度を向上させようとしたものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、2方向の偏光のうち一方しか使用され
ておらず、他の一方の偏光を無駄にしているという問題
があった。本発明の目的は、2方向の偏光を使用し高解
像度化すると同時に、高輝度化を行うことを可能にした
液晶プロジェクタを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、光源からの光を2つの方向の偏光に分け、
前記分けられた2つの方向の偏光が両方利用できるよう
に2組の液晶パネル群を用い、かつ2組の液晶パネル群
はそれぞれ、赤、青、緑の原色のビデオ信号により別々
に駆動される3枚の液晶パネルにより構成し、かつ前記
2つの方向の偏光もそれぞれ、赤、青、緑の光に分けて
同じ色のビデオ信号により駆動される前記3枚の液晶パ
ネルをそれぞれ投射することで達成される。また、同色
の光により投射される2枚の液晶パネルのサンプリング
タイムを半画素分ずらし、かつ投写する際にも半画素分
ずらして結像させることにより、さらに効果的に上記目
的は達成される。
〔作用〕
1つの光源から出た光のうち偏光方向が偏光子の光軸に
平行な偏光である異常光は、偏光子を透過し、3原色に
分光された後、それぞれ液晶パネルを投写し結像する。
また、偏光方向が偏光子の光軸に垂直である常光線は、
偏光子で反射し、3原色に分光された後、上記異常光が
投射する液晶パネルとはサンプリングタイムが半画素分
ずれている液晶パネルをそれぞれ投射し、上記異常光が
結像している場所に、半画素分ずらして投写し結像す
る。以上のことにより上記常光線、異常光により投写さ
れた画像は一つの合成像となり、前記合成像は、1つの
光源から出る2つの偏光方向の両方を利用しているため
輝度が向上し、また液晶パネルは単色表示であり、正常
光と異常光でサンプリングタイムが半画素分ずれて、か
つ投写位置も半画素分ずれているので、少ない画素数の
液晶パネルを用いても高解像度の合成像が得られる。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する。第1図は本発明の全
体の基本構成図である。1つの光源1とコンデンサレン
ズ2及びスクリーン7の間に、合成投写装置6、偏光ス
プリット3と2つの3枚式原画図形成装置4,5が配置さ
れている。前記3枚式原画図形成装置4,5は、ダイクロ
イックミラー、液晶パネル、全反射ミラーにより構成さ
れている。光源1より出射した光は、コンデンサレンズ
2を通過した後、入射光の偏光方向により、入射光を反
射あるいは透過する偏光スプリット3により偏光スプリ
ット3の光軸に垂直な偏光と平行な偏光に分けられる。
前記分けられた偏光はそれぞれ前記3枚式原画図形成装
置4,5に入射する。前記3枚式原画図形成装置4,5は、入
射した光をダイクロイックミラーにより赤、青、緑の光
に分け、それぞれ1枚の液晶パネルを投写する。ここで
使用する液晶パネルは、ツイストネマティック液晶で、
薄膜トランジスタ(TFT)マトリクス液晶パネルであ
り、1つの3枚式原画図形成装置につき赤、青、緑のそ
れぞれの画像情報に対応した3枚の液晶パネルを使用す
る。また、3枚式原画図形成装置4に対し、3枚式原画
図形成装置5のサンプリングタイムを半画素ずらして液
晶パネルを駆動している。前記液晶パネルを投写した3
色の光はダイクロイックミラーにより合成される。前記
3枚式原画図形成装置4,5により合成された光を合成、
投写装置6によりさらに合成することにより2方向の偏
光を合成することになるので、高輝度な画像をスクリー
ン7に得ることができる。
第2図は、本発明による同色を表示する2枚の液晶パネ
ルをスクリーン上に投写した時の画素配置を示す。斜線
を施したものが第1図における3枚式原画図形成装置4
による画素、点々を施したものが第1図における3枚式
原画図形成装置5による画素である。このように配置し
た理由は3枚式原画図形成装置4と5においてサンプリ
ングタイムが半画素分ずらしてあるので、正しい画像を
得るためには、スクリーン7上でも半画素ずらす必要が
ある。このことにより、液晶パネルの解像度を上げず
に、スクリーン7上の画像の解像度を上げることができ
る。
第3図は本発明における液晶パネルを駆動する回路の基
本構成であり、ビデオ入力端子8、ビデオクロマ回路
9、ビデオ信号交流化回路10〜12、垂直ドライバ13〜1
8、水平ドライバ19〜24、液晶パネル25〜30より構成さ
れている。ビデオ入力端子8より入力したビデオ信号
は、ビデオクロマ回路9により、赤、青、緑の3つの原
色ビデオ信号に分けられ、それぞれビデオ信号交流化回
路10,11,12により交流化され、水平ドライバ19と20,21
と22,23と24に入力することによりそれぞれの水平ドラ
イバ19〜24に対応した液晶パネル25〜30を駆動する。
第4図は液晶パネルの水平ドライバに入力する2種類の
クロックの1例を示している。クロック(a)とクロッ
ク(b)では位相が180゜ずれているので、水平ドライ
バ19,21,23にクロック(a)、水平ドライバ20,22,24に
クロック(b)を入力することで、液晶パネル25と26,2
7と28,29と30はそれぞれ半画素分ずれたビデオ信号によ
り制御されることになる。以上のように制御された液晶
パネルを、第2図のように、クロック(a)が入力する
液晶パネルを斜線部分に、クロック(b)が入力する液
晶パネルを点部分に投写することにより、解像度は向上
する。
第5図に偏光スプリット3の1例であるグラン・トムソ
ンプリズムを示す。偏光スプリット3は2つのプリズム
68,69を光学用接着剤で張り合わせたものである。プリ
ズム68,69は方解石の結晶体であるため入射光偏光方向
により異なる屈折率を有するため、直線偏光を分離する
ことができる。プリズム68,69の結晶光軸を紙面に垂直
方向とすると、入射光70はプリズム68,69により偏光方
向が光軸に垂直な偏光である常光線71と平行な偏光であ
る異常光72に分離される。この時の接着剤な通常カナダ
バルサムである。以上は、偏光能が優れ、受光角が広い
偏光子であり、プリズムの回転に伴う光路の移動もない
ことから最も一般的なものであるグラン・トムソンプリ
ズムの例であるが、この他の複屈折型偏光子を偏光スプ
リット3として使用するのも可能である。
第6図は本発明における第1図の3枚式原画図形成装置
4,5および投写、合成装置の配置例である。図中の31,3
2,34,35,46〜49はダイクロイックミラー33,36〜39は全
反射ミラー、50は偏向スプリット、25〜30は液晶パネ
ル、51は投射レンズを示している。偏光スプリット3を
透過した偏光に含まれる緑の光のみをダイクロイックミ
ラー31で反射し、全反射ミラー36でさらに反射させ、緑
のビデオ信号で駆動される液晶パネル25に入射する。ダ
イクロイックミラー31を透過した光は、ダイクロイック
ミラー32より赤の光は反射され、青の光のみ透過する。
反射した赤の光は、赤のビデオ信号で駆動される液晶パ
ネル27に、透過した青の光は全反射ミラー33,39に反射
され、青のビデオ信号で駆動される液晶パネル29に入射
する。上記3枚の液晶パネルに入射した赤,青,緑の光
は、それぞれ入射した液晶パネル27,29,25により制御さ
れた後、ダイクロイックミラー46,47により合成され
る。偏光スプリット3により反射した偏光も、透過した
偏光と同様に、ダイクロイックミラー34,35により赤,
青,緑の光に分けられ、緑の光は全反射ミラー36で反射
し、青の光は全反射ミラー37,38で反射し、赤の光は直
接、それぞれの色のビデオ信号で駆動される液晶パネル
26,28,30に入射し制御され、再びダイクロイックミラー
48,49で合成される。さらにダイクロイックミラー46,47
で合成した光とダイクロイックミラー48,49で合成した
光を偏光スプリット50により合成し、投射レンズ51によ
り投射することによりスクリーン上にフルカラーの画像
を得ることができる。
第7図は、本発明における第1図の3枚式原画図形成装
置4,5および投写合成装置6のもう1つの具体的配置例
で、(a)は平面図、(b)は側面図を示す。第6図と
同様に偏光スプリット3を透過した偏光と反射した偏光
は、それぞれダイクロイックミラー64,65により赤,
青,緑の光に分けられ、緑の光はそのまま、赤の光は全
反射ミラー52,55に反射され、青の光は全反射ミラー53,
58に反射された後、同じ色のビデオ信号により駆動され
る液晶パネル25と26,27と28,29と30に入射し制御され、
ダイクロイックミラー62,63により同じ偏光の赤,青,
緑の光は再び合成される。それぞれの偏光について合成
された光は、お互いに平行となっているので、投写レン
ズの中心を光の中心とする配置はせず、スクリーン7上
で画像が合成できる位置に投写レンズの中心を決める。
以上の方法により、スクリーン7上に画像を合成する。
第6図,第7図の実施例とも、2方向の偏光を合成し、
かつ液晶パネル25〜30は第3図のように駆動され、スク
リーン上に第2図のように投写することにより、高輝
度、高解像度なフルカラー表示の画像をスクリーン7上
に得ることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、光源からの2方向の偏光を無駄なく利
用できるので、輝度向上の効果があり、また、複数の液
晶パネルを用いているため、各液晶パネルのサンプリン
グタイムをずらし、同時にスクリーン上に投射する位置
をずらすことにより使用する各液晶パネルの解像度以上
にスクリーン上の画像の解像度を上げることができるの
で、解像度向上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の基本的構成図、第2図は、
第1図の2つの3枚式原画図形成装置による画像がスク
リーン上に投射された時の画素位置を示す説明図、第3
図は使用する6枚の液晶パネルの駆動回路の基本構成
図、第4図は第3図の液晶パネルの水平ドライバに入力
する2種類のクロックの位相差を示す図、第5図は本発
明で使用する偏光スプリットの1例を示す図、第6図,
第7図は、第1図の2つの3枚式原画図形成装置および
投写合成装置の具体例を示す構成図、である。 1……光源、2……コンデンサレンズ、 3,66,67,50……偏光スプリット 4,5……3枚式原画図形成装置 6……投射,合成装置、8……ビデオ入力端子 9……ビデオクロマ回路 10〜12……ビデオ信号交流化回路 13〜18……垂直ドライバ、19〜24……水平ドライバ 25〜30……液晶パネル 31,32,34,35,46〜49,62〜65……ダイクロイックミラー 33,36〜38,52,53,55,56,58……全反射ミラー 51,59……投写レンズ、68,69……プリズム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1つの光源からの出射光を偏光方向を異に
    する2つの光に分離する手段と、前記分離された2つの
    光を赤、青、緑の光にさらに分離して合計6種類の光を
    得る手段と、分離された各光に対応した6枚の液晶パネ
    ルで前記6種類の光を制御した後、前記6枚の液晶パネ
    ルより出射される光を合成して表示画像を得る手段と、
    を有することを特徴とする6板式液晶プロジェクタ。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の6板式液晶プ
    ロジェクタにおいて、前記6種類の光のうち、同色の光
    が入射する2枚の液晶パネルは、同色のビデオ信号を取
    り込むサンプリングタイムが半画素分ずれていることを
    特徴とする6板式液晶プロジェクタ。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第2項記載の6板式液晶プ
    ロジェクタにおいて、前記同色のビデオ信号を一定のタ
    イミングで取り込み、画像表示する液晶パネルと、前記
    ビデオ信号を前記タイミングに対して半画素分ずらして
    サンプリングし、前記液晶パネルの投射画像結像位置と
    半画素ずれた位置に画像表示する液晶パネルとを配置し
    たことを特徴とする6板式液晶プロジェクタ。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項乃至第3項のうちの
    任意の1つに記載の6板式液晶プロジェクタにおいて、
    前記表示画像を得る手段が、前記6枚の液晶パネルより
    出射した光をその偏光方向を同じくする光毎に合成した
    後、レンズの光軸中心が前記各合成光の中心よりずれた
    位置になるように前記レンズを配置して前記各合成光を
    更に合成して表示画像を得る手段であることを特徴とす
    る6板式液晶プロジェクタ。
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