JPH0777689A - 液晶投写装置 - Google Patents

液晶投写装置

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JPH0777689A
JPH0777689A JP5223510A JP22351093A JPH0777689A JP H0777689 A JPH0777689 A JP H0777689A JP 5223510 A JP5223510 A JP 5223510A JP 22351093 A JP22351093 A JP 22351093A JP H0777689 A JPH0777689 A JP H0777689A
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JP
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liquid crystal
component
projection
crystal display
optical system
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JP5223510A
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Inventor
Hitoshi Oe
均 大江
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的な輝度ムラ補正を行い、最適なホワイ
トバランス調整を行う。 【構成】 ダイクロイックミラー3は、投射光源1から
の投射光をG成分とR成分+B成分とに分離するための
もので、該ダイクロイックミラー3により分離された光
成分の一方のG成分は、反射ミラー5によりG成分表示
用液晶パネル9に入射されて変調され、ダイクロイック
ミラー10により反射されて投射レンズ11に入射され
る。また、他方の成分であるR成分+B成分は、反射ミ
ラー4により反射されてR成分+B成分表示用液晶パネ
ル8に入射され、ダイクロイックミラー10を介して投
射レンズ11に入射され、該ダイクロイックミラー10
でG成分とR成分+B成分とが合成されてスクリーン1
2上に投射される。前記液晶表示パネルの少なくとも一
方に集光用のマイクロレンズアレイを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルに投射
光を入射し、液晶表示パネル上の像をスクリーンに投射
する液晶投写装置に関し、より詳細には、2枚の液晶表
示パネルを用い、ホワイトバランスの調整を容易にした
液晶投写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶投写装置としては、3枚の液
晶表示パネルを用いた、いわゆる3板式液晶投写装置と
言われるものや、1枚の液晶表示パネルを用いた、いわ
ゆる単板式液晶投写装置と言われるものがある。これら
の液晶投写装置にはいずれも長所短所がある。3板式液
晶投写装置では高解像度化が可能となるが、光学系が複
雑化してしまうため、小型化が困難になるとともに光学
系の調整も困難であり、また、高価なものであった。一
方、単板式液晶投写装置では光学系が単純化されるた
め、小型化や低価格化が可能になるものの、解像度の向
上に当たっては、液晶表示パネルの開口率を向上させる
必要があるが、液晶表示パネルの歩留り向上に悪影響を
与えており、現状の改善点のみでは満足のいくものでは
なかった。
【0003】本発明に係る従来技術を記載した公知文献
としては、例えば、特開昭62−143087号公報に
「液晶投写装置」がある。この公報のものは、2板式液
晶投写装置に係るもので、視感度の高い緑(G)成分
と、視感度の低い赤(R),青(B)成分の2つの液晶
セルにより、画面を合成するものである。
【0004】図7は、前記公報に記載されている2板式
液晶投写装置の構成図で、図中、21は光源、22,2
3はダイクロイックミラー、24,25はミラー、26
はレンズ、27はスクリーン、28,29は液晶セル、
30は光量調整板である。光源21からの投射光は、ダ
イクロイックミラー22によりG成分とR成分+B成分
とに分離され、G成分はG成分表示用の液晶表示パネル
29に投射され、光量調整板30を透過してダイクロイ
ックミラー23に投射される。一方、ダイクロイックミ
ラー22により分離されたR成分+B成分はミラー24
により反射され、R+B成分表示用の液晶表示パネル2
8に投射され、透過光はミラー25により反射され、ダ
イクロイックミラー23に投射される。そして、これら
の成分はダイクロイックミラー23により合成され、レ
ンズ26を介してスクリーン27に投射されるように構
成されている。
【0005】図8は、液晶投写装置の光源として用いら
れているメタルハライドランプの波長特性を示す図で、
500nm付近に相対出力の大きなピークが現れてい
る。また、図9は、キセノンランプの波長特性を示す図
で、800nm〜1000nm付近に相対出力の大きなピー
クが現れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
液晶投写装置では、投射光源の波長分布や輝度分布の改
善が不十分であるため、ホワイトバランス及び高輝度化
の点では不都合があった。すなわち、メタルハライドラ
ンプやキセノンランプのような光源の出力をそのまま投
射したのでは、3原色間の相対出力に不釣り合いを生
じ、画面上ではホワイトバランスがずれた画像として観
察される。
【0007】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、小型化が容易で、ホワイトバランスを良好に
保つとともに高輝度化の点でも優れた液晶投写装置を提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、(1)投射光源と、複数の液晶表示パネ
ルと、分離光学系と、投射光学系とを有する液晶投写装
置において、前記分離光学系に設けられ、前記投射光源
からの投射光を少なくとも2つの波長成分に分離するた
めの分離手段と、前記複数の液晶表示パネルの少なくと
も一方に設けられた集光用のマイクロレンズアレイと、
前記投射光学系に設けられ、前記分離手段により分離さ
れた波長成分を、該波長成分に対応して設けられた前記
複数の液晶表示パネルのそれぞれに投射する投射手段
と、前記投射光学系により前記複数の液晶表示パネルを
介して変調された波長成分を合成する合成手段とから成
り、合成された映像をスクリーン上に投射すること、更
には、(2)前記複数の液晶表示パネルは、投射光を集
光するためのマイクロレンズアレイを少なくとも一方の
画素側に配置したR成分+B成分表示用の画素を配置し
てなる液晶表示パネルと、G成分表示用の画素を配置し
てなる液晶表示パネルとから構成されること、或いは、
(3)投射光源と、複数の液晶表示パネルと、分離光学
系と、投射光学系とを有する液晶投写装置において、前
記分離光学系に設けられ、前記投射光源からの投射光を
少なくとも2つの波長成分に分離するための分離手段
と、前記複数の液晶表示パネルの少なくとも一方に設け
られた光量減衰用の光量調整フィルタと、前記投射光学
系に設けられ、前記分離手段により分離された波長成分
を、該波長成分に対応して設けられた前記複数の液晶表
示パネルのぞれぞれに投射する投射手段と、前記投射光
学系により前記複数の液晶表示パネルを介して変調され
た波長成分を合成する合成手段とから成り、合成された
映像をスクリーン上に投射すること、更には、(4)前
記(1)又は(3)において、前記分離手段は、前記投
射光源からの投射光をR成分+B成分及びG成分に分離
するための分離手段であること、更には、(5)前記
(4)において、前記複数の液晶表示パネルは、R成分
+B成分表示用の画素を配置してなる液晶表示パネル
と、G成分表示用の画素を配置してなる液晶表示パネル
とから構成され、G成分表示用液晶表示パネルの投射光
源側もしくは投射光学系側の少なくとも一方に前記光量
減衰用の光量調整フィルタを設けてなることを特徴とし
たものである。
【0009】
【作用】分離光学系には、投射光源からの投射光を少な
くとも2つの波長成分に分離するための分離手段を備え
るとともに、複数の液晶表示パネルの少なくとも一方に
は集光用のマイクロレンズを備えるように構成されてお
り、前記分離手段により分離された波長成分を、該波長
成分と対応して設けられた前記複数の液晶表示パネルの
それぞれに投射するとともに、投射光学系により前記複
数の液晶表示パネルを介して変調された波長成分を合成
した後、スクリーン上に投射するように構成されている
ため、投射光源の波長分布のムラを改善することが可能
となるため、ホワイトバランスを改善することができ
る。
【0010】
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図1は、本発明による液晶投写装置の構成図で、
図中、1は投射光源、2はリフレクタ、3はダイクロイ
ックミラー、4,5は反射ミラー、6,7は偏光板、8
はR成分+B成分表示用液晶パネル、9はG成分表示用
液晶パネル、10はダイクロイックミラー、11は投射
レンズ、12はスクリーン、13は光量調整フィルタで
ある。
【0011】メタルハライドランプ等からなる投射光源
1の後面には、集光用のリフレクタ2が配置され、投射
光源1の光路の投射光学系側には分離手段3,10、液
晶表示装置6,7,8,9、投射光学系4,5,11等が配
置されている。ダイクロイックミラー3は、投射光源1
からの投射光をG成分とR成分+B成分とに分離するた
めのもので、該ダイクロイックミラー3により分離され
た光成分の一方のG成分は、反射ミラー5によりG成分
表示用液晶パネル9に入射されて変調され、ダイクロイ
ックミラー10により反射されて投射レンズ11に入射
される。また、他方の成分であるR成分+B成分は、反
射ミラー4により反射されてR成分+B成分表示用液晶
パネル8に入射され、ダイクロイックミラー10を介し
て投射レンズ11に入射され、該ダイクロイックミラー
10でG成分とR成分+B成分とが合成されてスクリー
ン12上に投射され、フルカラーの映像を得るように構
成されている。
【0012】図2は、図1におけるダイクロイックミラ
ー10の波長特性を示す図である。R成分+B成分の透
過率特性を高く設定し、G成分の透過率特性は低く設定
してあるため、色純度を高く維持できるようになされて
いる。
【0013】図3(a)〜(d)は、液晶表示パネルの
画素配置を示す図で、図(a)は、ストライプ配置にし
た場合のR成分+B成分表示用液晶表示パネル、図
(b)は、図(a)に示した液晶表示パネルとともに用
いられるG成分表示用液晶表示パネル、図(c)は、デ
ルタ配置にした場合のR成分+B成分表示用液晶表示パ
ネル、図(d)は、図(c)に示した液晶表示パネルと
ともに用いられるG成分表示用液晶表示パネルを各々示
している。R成分+B成分用の液晶パネルは、図
(a),図(c)のようなRとBの画素を有する。この
RとBの配列は、ストライプ状(図(a))又はデルタ
状(図(c))があるが、画素数は概ね1対1である。
各画素の表面にはマイクロレンズを有し、透過光量をマ
イクロレンズなしの約2倍となる。G成分表示用液晶パ
ネルは、図(b),図(d)のように、一面G画素を有
する。この配列は、(R+B)と一致させ、ストライプ
状(図(b))又はデルタ状(図(d))とする。本発
明による液晶投写装置においては、スクリーン上でG成
分の光とR成分+B成分の光が合成されてフルカラーの
画像を得る。
【0014】図4(a),(b)は、本発明における液
晶パネルの断面図で、図(a)は、R成分+B成分表示
用液晶パネルの断面図、図(b)は、G成分表示用液晶
パネルの断面図を各々示している。図中、14はブラッ
クマトリクス、15はカラーフィルタR、16はカラー
フィルタB、17は液晶、18はガラス、19はマイク
ロレンズ、C,C′,C″は各々光量を示す。
【0015】図(a)に示すR成分+B成分表示用液晶
表示パネルの光源側にマイクロレンズアレイ19を付加
しているため、一般に投写型液晶表示装置に用いられる
メタルハライドランプにおいて、相対出力が小さいR成
分+B成分を効果的にR成分+B成分表示用液晶表示パ
ネルに集光することが可能となり、CはC′よりマイク
ロレンズで集光するので、光量が約2倍となる。R成分
+B成分表示用液晶表示パネルの輝度の向上を図ること
が可能となる。
【0016】また、光学系でのホワイトバランス調整が
容易になるため、ホワイトバランス調整回路等での調整
範囲は狭くて済むため、ホワイトバランスはより最適に
維持される。R成分+B成分表示用液晶パネル8にR用
とB用2種の画素と1:1の集光率を有したマイクロレ
ンズを設ける。ランプ1にメタルハライドランプを使用
すると、赤光,緑光に比べて青光の強度が弱いという欠
点がある。ランプ本体で色温度を補正することは難し
く、図5に示すように、B用のマイクロレンズの集光率
を強くすることにより、色再現性が広くなる。又、2種
の集光率を最適化することにより、最適色温度の画像が
得られる。
【0017】このように、本発明の液晶投写装置は、投
射光を2つの成分に分離し、1つの成分はマイクロレン
ズ付液晶パネルと、もう1つの成分はマイクロレンズ無
し液晶パネルを透過させた後、再度2つの成分を合成し
てスクリーン上に投写するものである。
【0018】図6は、R成分+B成分表示用液晶パネル
とG成分表示用液晶パネルの透過光量率を示すグラフで
ある。図中、a(図中の一点鎖線)はR成分+B成分表
示用液晶パネルがマイクロレンズアレイを有する場合の
透過光量率、b(図中の実線)はG成分表示用液晶パネ
ルの透過光量率、c(図中の破線)はR成分+B成分表
示用液晶パネルがマイクロレンズアレイ無しの場合の透
過光量率を各々示している。図中、aの透過光量をDポ
イントまで減衰させて最適色温度を取る必要があり、ス
クリーン上の照度は暗いものになる。
【0019】次に、本発明による液晶投写装置の他の実
施例について説明する。複数の液晶表示パネル8,9の
少なくとも一方に、光量減衰用の光量調整フィルタを設
ける。例えば、図1に示すように、G成分表示用液晶表
示パネル9の投射光源側もしくは投射光学系側の少なく
とも一方に、光量調整フィルタ13を設ける。すなわ
ち、G成分表示用液晶パネル9とダイクロイックミラー
3との間に光量調整フィルタ13を設けて、G成分表示
用液晶パネルに入射する光量を最適化することにより、
最適色温度の画像が得られる。光量調整フィルタ13の
光量透過率のちがうものを数種類作り、光量装置のバラ
ツキを吸収することもできる。また、他の2原色に比べ
て、相対出力の大きいG成分を抑制することができ、更
に最適なホワイトバランスが得られる。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、投射光源からの投射光を少なくとも2つの波
長成分に分離するための分離手段と、分離された波長成
分の各々に対応して設けられた液晶表示パネルと、該液
晶表示パネルの少なくとも一方に集光用のマイクロレン
ズアレイを備えているので、光学的な輝度ムラ補正が行
え、最適なホワイトバランス調整を行なうことができ
る。また、マイクロレンズ付液晶パネルとマイクロレン
ズ無し液晶パネルと2つのダイクロイックミラーによ
り、高解像度のフルカラー表示が得られる。従って、1
枚式より高輝度,最適色温度で、3枚式より解像度を大
幅に低下させることなく、高輝度,低価格で、かつ小型
化が可能となるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶投写装置の一実施例を説明す
るための構成図である。
【図2】図1におけるダイクロイックミラーの波長特性
を示す図である。
【図3】本発明における液晶表示パネルの画素配置を示
す図である。
【図4】本発明における液晶パネルの断面図である。
【図5】本発明による液晶投写装置の色度座標を示す図
である。
【図6】本発明におけるR成分+B成分表示用液晶パネ
ルとG成分表示用液晶パネルの透過光量率を示す図であ
る。
【図7】従来の2枚式液晶投写装置の構成図である。
【図8】従来の液晶投写装置の光源として用いられるメ
タルハライドランプの波長特性を示す図である。
【図9】従来の液晶投写装置の光源として用いられるキ
セノンランプの波長特性を示す図である。
【符号の説明】
1…投射光源、2…リフレクタ、3…ダイクロイックミ
ラー、4,5…反射ミラー、6,7…偏光板、8…R成
分+B成分表示用液晶パネル、9…G成分表示用液晶パ
ネル、10…ダイクロイックミラー、11…投射レン
ズ、12…スクリーン、13…光量調整フィルタ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投射光源と、複数の液晶表示パネルと、
    分離光学系と、投射光学系とを有する液晶投写装置にお
    いて、前記分離光学系に設けられ、前記投射光源からの
    投射光を少なくとも2つの波長成分に分離するための分
    離手段と、前記複数の液晶表示パネルの少なくとも一方
    に設けられた集光用のマイクロレンズアレイと、前記投
    射光学系に設けられ、前記分離手段により分離された波
    長成分を、該波長成分に対応して設けられた前記複数の
    液晶表示パネルのそれぞれに投射する投射手段と、前記
    投射光学系により前記複数の液晶表示パネルを介して変
    調された波長成分を合成する合成手段とから成り、合成
    された映像をスクリーン上に投射することを特徴とする
    液晶投写装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の液晶表示パネルは、投射光を
    集光するためのマイクロレンズアレイを少なくとも一方
    の画素側に配置したR成分+B成分表示用の画素を配置
    してなる液晶表示パネルと、G成分表示用の画素を配置
    してなる液晶表示パネルとから構成されることを特徴と
    する請求項1記載の液晶投写装置。
  3. 【請求項3】 投射光源と、複数の液晶表示パネルと、
    分離光学系と、投射光学系とを有する液晶投写装置にお
    いて、前記分離光学系に設けられ、前記投射光源からの
    投射光を少なくとも2つの波長成分に分離するための分
    離手段と、前記複数の液晶表示パネルの少なくとも一方
    に設けられた光量減衰用の光量調整フィルタと、前記投
    射光学系に設けられ、前記分離手段により分離された波
    長成分を、該波長成分に対応して設けられた前記複数の
    液晶表示パネルのぞれぞれに投射する投射手段と、前記
    投射光学系により前記複数の液晶表示パネルを介して変
    調された波長成分を合成する合成手段とから成り、合成
    された映像をスクリーン上に投射することを特徴とする
    液晶投写装置。
  4. 【請求項4】 前記分離手段は、前記投射光源からの投
    射光をR成分+B成分及びG成分に分離するための分離
    手段であることを特徴とする請求項1又は3記載の液晶
    投写装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の液晶表示パネルは、R成分+
    B成分表示用の画素を配置してなる液晶表示パネルと、
    G成分表示用の画素を配置してなる液晶表示パネルとか
    ら構成され、G成分表示用液晶表示パネルの投射光源側
    もしくは投射光学系側の少なくとも一方に前記光量減衰
    用の光量調整フィルタを設けてなることを特徴とする請
    求項4記載の液晶投写装置。
JP5223510A 1993-09-08 1993-09-08 液晶投写装置 Pending JPH0777689A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003034144A1 (fr) * 2001-10-15 2003-04-24 Sony Corporation Afficheur d'images
US6674579B2 (en) 2001-03-30 2004-01-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color correction to target white points by adjustment of two colors

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