JPH0798454A - ホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装置 - Google Patents
ホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装置Info
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- JPH0798454A JPH0798454A JP5242292A JP24229293A JPH0798454A JP H0798454 A JPH0798454 A JP H0798454A JP 5242292 A JP5242292 A JP 5242292A JP 24229293 A JP24229293 A JP 24229293A JP H0798454 A JPH0798454 A JP H0798454A
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- hologram
- display device
- color filter
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表
示装置を投影型に変更して、スクリーン上で明るい表示
が観察できるようにする。 【構成】 カラーフィルターとして入射光を回折分光し
て所定の空間的な周期で異なる波長域の光を射出するホ
ログラム５と液晶表示素子６からなるカラー液晶表示装
置１１を、ランプ１３と放物面鏡１４の組み合わせから
なる照明装置１２からの白色の平行なバックライト３に
よって照明し、カラー液晶表示装置１１で変調された表
示像を、投影レンズ１５により拡大してスクリーン１６
上に結像させ、明るい投影像を表示する。
示装置を投影型に変更して、スクリーン上で明るい表示
が観察できるようにする。 【構成】 カラーフィルターとして入射光を回折分光し
て所定の空間的な周期で異なる波長域の光を射出するホ
ログラム５と液晶表示素子６からなるカラー液晶表示装
置１１を、ランプ１３と放物面鏡１４の組み合わせから
なる照明装置１２からの白色の平行なバックライト３に
よって照明し、カラー液晶表示装置１１で変調された表
示像を、投影レンズ１５により拡大してスクリーン１６
上に結像させ、明るい投影像を表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムカラーフィ
ルターを用いた液晶投影表示装置に関し、特に、照明光
の利用効率を大幅に向上させた液晶投影表示装置に関す
るものである。
ルターを用いた液晶投影表示装置に関し、特に、照明光
の利用効率を大幅に向上させた液晶投影表示装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、カラーフィルターを用いたカ
ラー液晶表示装置においては、表示のためにバックライ
トは必要不可欠なものである。しかしながら、カラー液
晶表示装置の背後から白色光をそのまま照射しただけで
は、その利用効率は非常に低い。その原因として、主に
下記に示す理由が挙げられる。
ラー液晶表示装置においては、表示のためにバックライ
トは必要不可欠なものである。しかしながら、カラー液
晶表示装置の背後から白色光をそのまま照射しただけで
は、その利用効率は非常に低い。その原因として、主に
下記に示す理由が挙げられる。
【０００３】各色のセル以外のブラック・マトリック
スが占める面積が広く、そこに当たった光は無駄にな
る。 各画素へ入射する白色光の中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）のカラーフィルターを透過する色成分が制限さ
れてしまうので、その他の補色成分は無駄となってしま
う。 カラーフィルターでの吸収による損失が伴う。
スが占める面積が広く、そこに当たった光は無駄にな
る。 各画素へ入射する白色光の中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）のカラーフィルターを透過する色成分が制限さ
れてしまうので、その他の補色成分は無駄となってしま
う。 カラーフィルターでの吸収による損失が伴う。
【０００４】このような問題を解決すべく、図６に示す
ように、例えばマイクロレンズアレー２をカラーフィル
ター１の前面に設置し、白色光のバックライト３をそれ
ぞれカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂへ集光させるよう
にすることにより、バックライト３の利用効率を上げる
方法が従来より知られている。なお、図６において、符
号４はカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ間に設けられた
ブラック・マトリックスを示す。
ように、例えばマイクロレンズアレー２をカラーフィル
ター１の前面に設置し、白色光のバックライト３をそれ
ぞれカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂへ集光させるよう
にすることにより、バックライト３の利用効率を上げる
方法が従来より知られている。なお、図６において、符
号４はカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ間に設けられた
ブラック・マトリックスを示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法でも、白色光３を各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ
へ分光して照射することはできないために、上記に示
す問題の解決はできない。
法でも、白色光３を各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ
へ分光して照射することはできないために、上記に示
す問題の解決はできない。
【０００６】このような状況に鑑み、本発明者は、特願
平５−１２１７０号等において、液晶表示用バックライ
ト等の利用効率を大幅に向上させるために、ホログラム
を利用したカラーフィルターを用いた液晶表示装置を提
案した。
平５−１２１７０号等において、液晶表示用バックライ
ト等の利用効率を大幅に向上させるために、ホログラム
を利用したカラーフィルターを用いた液晶表示装置を提
案した。
【０００７】ところで、本発明者の提案に係る上記の液
晶表示装置は、液晶表示素子でバックライトを変調して
直接表示するものであった。
晶表示装置は、液晶表示素子でバックライトを変調して
直接表示するものであった。
【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、ホログラムカラーフィルター
を用いた液晶表示装置を投影型に変更して、スクリーン
上で明るい表示が観察できるようにすることである。
ものであり、その目的は、ホログラムカラーフィルター
を用いた液晶表示装置を投影型に変更して、スクリーン
上で明るい表示が観察できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示
装置は、カラー液晶表示装置に表示した画像を投影光学
系によりスクリーン上に拡大投影して表示する液晶投影
表示装置において、前記カラー液晶表示装置のカラーフ
ィルターとして入射光を回折分光して所定の空間的な周
期で異なる波長域の光を射出するホログラムを用いたこ
とを特徴とするものである。
明のホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示
装置は、カラー液晶表示装置に表示した画像を投影光学
系によりスクリーン上に拡大投影して表示する液晶投影
表示装置において、前記カラー液晶表示装置のカラーフ
ィルターとして入射光を回折分光して所定の空間的な周
期で異なる波長域の光を射出するホログラムを用いたこ
とを特徴とするものである。
【００１０】この場合、上記ホログラムとして分光機能
と集光機能を有するものを用いてもよく、分光機能を有
するものを用いてもよく、後者の場合は、カラー液晶表
示装置はこのホログラムに組み合わせて集光光学素子を
備えている。また、カラー表示装置は、このホログラム
からなるカラーフィルターに対応して、それと同じ周期
でそれらの異なる波長域にほぼ対応する波長域の光を透
過する透過特性の別のカラーフィルターを備えていても
よい。
と集光機能を有するものを用いてもよく、分光機能を有
するものを用いてもよく、後者の場合は、カラー液晶表
示装置はこのホログラムに組み合わせて集光光学素子を
備えている。また、カラー表示装置は、このホログラム
からなるカラーフィルターに対応して、それと同じ周期
でそれらの異なる波長域にほぼ対応する波長域の光を透
過する透過特性の別のカラーフィルターを備えていても
よい。
【００１１】
【作用】本発明においては、カラー液晶表示装置のカラ
ーフィルターとして入射光を回折分光して所定の空間的
な周期で異なる波長域の光を射出するホログラムを用い
ているので、投影装置の照明光を無駄なく効率的に利用
でき、明るい液晶表示像を投影表示できる。
ーフィルターとして入射光を回折分光して所定の空間的
な周期で異なる波長域の光を射出するホログラムを用い
ているので、投影装置の照明光を無駄なく効率的に利用
でき、明るい液晶表示像を投影表示できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明のホログラムカラーフィルター
を用いた液晶投影表示装置を実施例に基づいて説明す
る。まず、図１の断面図を参照にして本発明において用
いる第１の液晶表示装置について説明する。同図におい
て、規則的に液晶セル６′に区切られた液晶表示素子６
のバックライト３入射側に第１の形態のカラーフィルタ
ーを構成するホログラムアレー５が離間して配置され
る。液晶表示素子６背面には、各液晶セル６′と整列し
た図６と同様なＲ、Ｇ、Ｂの着色セル１′及びその間に
設けられたブラック・マトリックス４からなるカラーフ
ィルター１が配置されるか、又は、着色セル１′を省
き、ブラック・マトリックス４のみが配置される。以上
の他、図示しない偏光板が液晶表示素子６の両側に配置
される。
を用いた液晶投影表示装置を実施例に基づいて説明す
る。まず、図１の断面図を参照にして本発明において用
いる第１の液晶表示装置について説明する。同図におい
て、規則的に液晶セル６′に区切られた液晶表示素子６
のバックライト３入射側に第１の形態のカラーフィルタ
ーを構成するホログラムアレー５が離間して配置され
る。液晶表示素子６背面には、各液晶セル６′と整列し
た図６と同様なＲ、Ｇ、Ｂの着色セル１′及びその間に
設けられたブラック・マトリックス４からなるカラーフ
ィルター１が配置されるか、又は、着色セル１′を省
き、ブラック・マトリックス４のみが配置される。以上
の他、図示しない偏光板が液晶表示素子６の両側に配置
される。
【００１３】ホログラムアレー５は、液晶表示素子６の
１画素を構成する隣接する３つの液晶セル６′の組各々
に対応して、その画素ピッチと同じピッチでアレー状に
配置された微小ホログラム５′からなり、微小ホログラ
ム５′は液晶表示素子６の各画素に整列して各々１個ず
つ配置されており、各微小ホログラム５′は、ホログラ
ムアレー５の法線に対して角度θをなして入射するバッ
クライト３の中の緑色の成分の光を、その微小ホログラ
ム５′に対応する画素の中心の着色セル１′又は液晶セ
ル６′上に集光するようにフレネルゾーンプレート状に
形成されているものである。そして、微小ホログラム
５′は、回折効率の波長依存性がないかもしくは少な
い、レリーフ型、位相型、振幅型等の透過型ホログラム
からなる。ここで、回折効率の波長依存性がないかもし
くは少ないとは、リップマンホログラムのように、特定
の波長だけを回折し、他の波長は回折しないタイプのも
のではなく、１つの回折格子で何れの波長も回折するも
のを意味し、この回折効率の波長依存性が少ない回折格
子は、波長に応じて異なる回折角で回折する。
１画素を構成する隣接する３つの液晶セル６′の組各々
に対応して、その画素ピッチと同じピッチでアレー状に
配置された微小ホログラム５′からなり、微小ホログラ
ム５′は液晶表示素子６の各画素に整列して各々１個ず
つ配置されており、各微小ホログラム５′は、ホログラ
ムアレー５の法線に対して角度θをなして入射するバッ
クライト３の中の緑色の成分の光を、その微小ホログラ
ム５′に対応する画素の中心の着色セル１′又は液晶セ
ル６′上に集光するようにフレネルゾーンプレート状に
形成されているものである。そして、微小ホログラム
５′は、回折効率の波長依存性がないかもしくは少な
い、レリーフ型、位相型、振幅型等の透過型ホログラム
からなる。ここで、回折効率の波長依存性がないかもし
くは少ないとは、リップマンホログラムのように、特定
の波長だけを回折し、他の波長は回折しないタイプのも
のではなく、１つの回折格子で何れの波長も回折するも
のを意味し、この回折効率の波長依存性が少ない回折格
子は、波長に応じて異なる回折角で回折する。
【００１４】このような構成であるので、ホログラムア
レー５の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト３を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム５′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー５面に平行な方向に分散される。その中の、赤の
波長成分はカラーフィルターセルＲ又は赤を表示する液
晶セル６′の位置に、緑の成分はカラーフィルターセル
Ｇ又は緑を表示する液晶セル６′の位置に、青の成分は
カラーフィルターセルＢ又は青を表示する液晶セル６′
の位置にそれぞれ回折集光するように、ホログラムアレ
ー５を構成配置することにより、それぞれの色成分は各
カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ及びブラック・マトリ
ックス４でほとんど減衰されずに各液晶セル６′を通過
し、対応する位置の液晶セル６′の状態に応じた色表示
を行うことができる。なお、ホログラムアレー５へのバ
ックライト３の入射角度θは、ホログラム記録条件、ホ
ログラムアレー５の厚み、ホログラムアレー５と液晶表
示素子６との距離等の種々の条件により定まるものであ
る。
レー５の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト３を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム５′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー５面に平行な方向に分散される。その中の、赤の
波長成分はカラーフィルターセルＲ又は赤を表示する液
晶セル６′の位置に、緑の成分はカラーフィルターセル
Ｇ又は緑を表示する液晶セル６′の位置に、青の成分は
カラーフィルターセルＢ又は青を表示する液晶セル６′
の位置にそれぞれ回折集光するように、ホログラムアレ
ー５を構成配置することにより、それぞれの色成分は各
カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ及びブラック・マトリ
ックス４でほとんど減衰されずに各液晶セル６′を通過
し、対応する位置の液晶セル６′の状態に応じた色表示
を行うことができる。なお、ホログラムアレー５へのバ
ックライト３の入射角度θは、ホログラム記録条件、ホ
ログラムアレー５の厚み、ホログラムアレー５と液晶表
示素子６との距離等の種々の条件により定まるものであ
る。
【００１５】このように、ホログラムアレー５をカラー
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく各色セル
へ入射させることができるため、その利用効率を大幅に
向上させることができる。
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく各色セル
へ入射させることができるため、その利用効率を大幅に
向上させることができる。
【００１６】次に、図２の同様の断面図を参照にして本
発明において用いる第２の液晶表示装置について説明す
る。同図において、規則的に液晶セル６′に区切られた
液晶表示素子６のバックライト３入射側に第２の形態の
カラーフィルター１０が離間して配置される。液晶表示
素子６背面には、各液晶セル６′と整列した図６と同様
なＲ、Ｇ、Ｂの着色セル１′及びその間に設けられたブ
ラック・マトリックス４からなるカラーフィルター１が
配置されるか、又は、着色セル１′を省き、ブラック・
マトリックス４のみが配置される。以上の他、図示しな
い偏光板が液晶表示素子６の両側に配置される。
発明において用いる第２の液晶表示装置について説明す
る。同図において、規則的に液晶セル６′に区切られた
液晶表示素子６のバックライト３入射側に第２の形態の
カラーフィルター１０が離間して配置される。液晶表示
素子６背面には、各液晶セル６′と整列した図６と同様
なＲ、Ｇ、Ｂの着色セル１′及びその間に設けられたブ
ラック・マトリックス４からなるカラーフィルター１が
配置されるか、又は、着色セル１′を省き、ブラック・
マトリックス４のみが配置される。以上の他、図示しな
い偏光板が液晶表示素子６の両側に配置される。
【００１７】第２形態のカラーフィルター１０は、ホロ
グラム７とマイクロレンズアレー８とからなり、マイク
ロレンズアレー８を構成するマイクロレンズ８′は、液
晶表示素子６の１画素を構成する隣接する３つの液晶セ
ル６′の組各々に対応して、その画素ピッチと同じピッ
チでアレー状に配置されている。また、ホログラム７
は、回折格子の作用をする一様な干渉縞からなり、回折
効率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ
型、位相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。
グラム７とマイクロレンズアレー８とからなり、マイク
ロレンズアレー８を構成するマイクロレンズ８′は、液
晶表示素子６の１画素を構成する隣接する３つの液晶セ
ル６′の組各々に対応して、その画素ピッチと同じピッ
チでアレー状に配置されている。また、ホログラム７
は、回折格子の作用をする一様な干渉縞からなり、回折
効率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ
型、位相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。
【００１８】このような構成であるので、ホログラム７
の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対して角
度θをなしてバックライト３を入射させると、波長に依
存して異なる角度で回折され、ホログラム７の射出側に
分散される。ホログラム７の入射側又は出射側に配置さ
れたマイクロレンズ８′により、この分散された光は、
その焦点面に波長毎に分離されて集光する。その中の、
赤の波長成分はカラーフィルターセルＲ又は赤を表示す
る液晶セル６′の位置に、緑の成分はカラーフィルター
セルＧ又は緑を表示する液晶セル６′の位置に、青の成
分はカラーフィルターセルＢ又は青を表示する液晶セル
６′の位置にそれぞれ回折集光するように、カラーフィ
ルター１０を構成配置することにより、それぞれの色成
分は各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ及びブラック・
マトリックス４でほとんど減衰されずに各液晶セル６′
を通過し、対応する位置の液晶セル６′の状態に応じた
色表示を行うことができる。なお、ホログラム７へのバ
ックライト３の入射角度θは、ホログラム記録条件、ホ
ログラム７の厚み、ホログラム７と液晶表示素子６との
距離等の種々の条件により定まるものである。
の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対して角
度θをなしてバックライト３を入射させると、波長に依
存して異なる角度で回折され、ホログラム７の射出側に
分散される。ホログラム７の入射側又は出射側に配置さ
れたマイクロレンズ８′により、この分散された光は、
その焦点面に波長毎に分離されて集光する。その中の、
赤の波長成分はカラーフィルターセルＲ又は赤を表示す
る液晶セル６′の位置に、緑の成分はカラーフィルター
セルＧ又は緑を表示する液晶セル６′の位置に、青の成
分はカラーフィルターセルＢ又は青を表示する液晶セル
６′の位置にそれぞれ回折集光するように、カラーフィ
ルター１０を構成配置することにより、それぞれの色成
分は各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ及びブラック・
マトリックス４でほとんど減衰されずに各液晶セル６′
を通過し、対応する位置の液晶セル６′の状態に応じた
色表示を行うことができる。なお、ホログラム７へのバ
ックライト３の入射角度θは、ホログラム記録条件、ホ
ログラム７の厚み、ホログラム７と液晶表示素子６との
距離等の種々の条件により定まるものである。
【００１９】このような配置において、ホログラム７と
して、集光性でなく一様な干渉縞からなる回折効率の波
長依存性が少ない透過型ホログラムを用いることができ
るため、ホログラム７をマイクロレンズアレー８の各マ
イクロレンズ８′と位置合わせする必要がない点、及
び、マイクロレンズアレー８のピッチが図６の従来の場
合の３倍になり、作りやすくかつ整列しやすい点に特長
がある。
して、集光性でなく一様な干渉縞からなる回折効率の波
長依存性が少ない透過型ホログラムを用いることができ
るため、ホログラム７をマイクロレンズアレー８の各マ
イクロレンズ８′と位置合わせする必要がない点、及
び、マイクロレンズアレー８のピッチが図６の従来の場
合の３倍になり、作りやすくかつ整列しやすい点に特長
がある。
【００２０】さて、本発明においては、図１又は図２に
示したような構成のホログラムカラーフィルターを用い
た液晶表示装置を、投影表示用の空間光変調素子として
利用する。図３は、本発明に基づき、この空間光変調素
子として図１の構成のカラー液晶表示装置１１を用いて
液晶投影表示装置を構成する場合の断面図であり、図２
の液晶表示装置を用いる場合も同様に構成できる。ま
た、図１、図２何れのものを用いる場合も、ブラック・
マトリックス４のみを配置しカラーフィルター１を省い
てもよい。カラー液晶表示装置１１は、例えばメタルハ
ライドランプ１３と放物面鏡１４の組み合わせからなる
照明装置１２からの白色の平行なバックライト３によっ
て照明され、カラー液晶表示装置１１で変調された表示
像は、投影レンズ１５により拡大されてスクリーン１６
上に拡大結像され、明るい投影像を得ることができる。
示したような構成のホログラムカラーフィルターを用い
た液晶表示装置を、投影表示用の空間光変調素子として
利用する。図３は、本発明に基づき、この空間光変調素
子として図１の構成のカラー液晶表示装置１１を用いて
液晶投影表示装置を構成する場合の断面図であり、図２
の液晶表示装置を用いる場合も同様に構成できる。ま
た、図１、図２何れのものを用いる場合も、ブラック・
マトリックス４のみを配置しカラーフィルター１を省い
てもよい。カラー液晶表示装置１１は、例えばメタルハ
ライドランプ１３と放物面鏡１４の組み合わせからなる
照明装置１２からの白色の平行なバックライト３によっ
て照明され、カラー液晶表示装置１１で変調された表示
像は、投影レンズ１５により拡大されてスクリーン１６
上に拡大結像され、明るい投影像を得ることができる。
【００２１】ここで、１つの具体例として、まず、図４
に示すような光学配置を用いて微小ホログラム５′を作
製した。図４において、ホログラム感材１９の感光材料
としてフォトポリマー（デュポン社 オムニデックス３
５２）の膜厚６μｍ、屈折率差Δｎ０．０３のものを用
い、光源として波長５１４．５ｎｍ、アルゴン５Ｗレー
ザー（スペクトラフィジック社製 モデルＳＰ２０２０
−０５５）を電流３０Ａ、出力０．１Ｗの５１４．５ｎ
ｍシングルモード状態で用い、集光光束２１として、焦
点距離１０６ｍｍの集束レンズ２０であって、その光軸
が感材１９に対し垂直な角度をなし、感材１９を通しそ
の背後の厚さ１．１ｍｍの基板ガラス１８の背面上に焦
点が位置する集束レンズ２０によって集光される光を用
い、平行光束２２として、感材１９の法線に対して６
８．０°の角度をなす平行光を用いて、以下の記録条件
で撮影及び後処理条件で後処理して作製した。
に示すような光学配置を用いて微小ホログラム５′を作
製した。図４において、ホログラム感材１９の感光材料
としてフォトポリマー（デュポン社 オムニデックス３
５２）の膜厚６μｍ、屈折率差Δｎ０．０３のものを用
い、光源として波長５１４．５ｎｍ、アルゴン５Ｗレー
ザー（スペクトラフィジック社製 モデルＳＰ２０２０
−０５５）を電流３０Ａ、出力０．１Ｗの５１４．５ｎ
ｍシングルモード状態で用い、集光光束２１として、焦
点距離１０６ｍｍの集束レンズ２０であって、その光軸
が感材１９に対し垂直な角度をなし、感材１９を通しそ
の背後の厚さ１．１ｍｍの基板ガラス１８の背面上に焦
点が位置する集束レンズ２０によって集光される光を用
い、平行光束２２として、感材１９の法線に対して６
８．０°の角度をなす平行光を用いて、以下の記録条件
で撮影及び後処理条件で後処理して作製した。
【００２２】 記録条件：物体光強度（乾板面上）：０．５ｍＷ／ｃｍ2 参照光強度（乾板面上）：０．５ｍＷ／ｃｍ2 計 ：１．０ｍＷ／ｃｍ2 撮影時間 ：４０秒 露光量 ：４０ｍＪ／ｃｍ2 後処理条件：紫外線照射 ：１０分、１００ｍＪ／ｃｍ2 加熱 ：１２０℃、２時間 ホログラム寸法 ：縦３１５μｍ×横３１５μｍ これらの条件下において作製したホログラムの回折効率
を分光測定器（島津（株）製 Recording Spectorophot
ometerＵＶ３６５）によって測定したところ、カラー表
示の液晶表示装置の各中心波長である下記の波長におい
て次のような結果が得られた。
を分光測定器（島津（株）製 Recording Spectorophot
ometerＵＶ３６５）によって測定したところ、カラー表
示の液晶表示装置の各中心波長である下記の波長におい
て次のような結果が得られた。
【００２３】青色（４６０ｎｍ）：７９．０％ 緑色（５４５ｎｍ）：７０．５％ 赤色（６１０ｎｍ）：３８．２％ この微小ホログラム５′を、図５のように、左右上下に
３１５μｍ間隔でアレー状（横１８０個、縦１３５個）
に配置してホログラムアレー５を形成した。このホログ
ラムアレー５と以下のＴＦＴ型液晶パネルとを組み合わ
せ、２．８インチ投影用液晶表示装置として作製した。
３１５μｍ間隔でアレー状（横１８０個、縦１３５個）
に配置してホログラムアレー５を形成した。このホログ
ラムアレー５と以下のＴＦＴ型液晶パネルとを組み合わ
せ、２．８インチ投影用液晶表示装置として作製した。
【００２４】液晶パネル ：アクティブマトリックス
型液晶パネル（２．８インチ） 画素数 ：５４０ドット×１８０ドット 液晶セルサイズ：１０５μｍ×３１５μｍ この液晶パネルを図３のような投影光学系中に配置する
ことにより、約７０インチサイズの明るい投影像が得ら
れた。なお、投影レンズ１５は、Ｆナンバー２．８、焦
点距離１２８ｍｍのものであり、光源１３としてメタル
ハライドランプ（岩崎電気（株）、１５０Ｗ）を用い
た。また、スクリーン距離は３．２ｍであった。
型液晶パネル（２．８インチ） 画素数 ：５４０ドット×１８０ドット 液晶セルサイズ：１０５μｍ×３１５μｍ この液晶パネルを図３のような投影光学系中に配置する
ことにより、約７０インチサイズの明るい投影像が得ら
れた。なお、投影レンズ１５は、Ｆナンバー２．８、焦
点距離１２８ｍｍのものであり、光源１３としてメタル
ハライドランプ（岩崎電気（株）、１５０Ｗ）を用い
た。また、スクリーン距離は３．２ｍであった。
【００２５】以上、本発明のホログラムカラーフィルタ
ーを用いた液晶投影表示装置を実施例に基づいて説明し
てきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変
形が可能である。
ーを用いた液晶投影表示装置を実施例に基づいて説明し
てきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変
形が可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装
置によると、カラー液晶表示装置のカラーフィルターと
して入射光を回折分光して所定の空間的な周期で異なる
波長域の光を射出するホログラムを用いているので、投
影装置の照明光を無駄なく効率的に利用でき、明るい液
晶表示像を投影表示できる。
のホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装
置によると、カラー液晶表示装置のカラーフィルターと
して入射光を回折分光して所定の空間的な周期で異なる
波長域の光を射出するホログラムを用いているので、投
影装置の照明光を無駄なく効率的に利用でき、明るい液
晶表示像を投影表示できる。
【図１】第１形態のホログラムカラーフィルターを組み
込んだ液晶表示装置の断面図である。
込んだ液晶表示装置の断面図である。
【図２】第２形態のホログラムカラーフィルターを組み
込んだ液晶表示装置の断面図である。
込んだ液晶表示装置の断面図である。
【図３】本発明による液晶投影表示装置の構成を示す断
面図である。
面図である。
【図４】微小ホログラムを作製するための光学系を示す
図である。
図である。
【図５】ホログラムアレーの配置を示す図である。
【図６】従来の液晶表示装置の照明方法を説明するため
の図である。
の図である。
１…カラーフィルター（従来型） １′…着色セル ３…バックライト ４…ブラック・マトリックス ５…ホログラムアレー ５′…微小ホログラム ６…液晶表示素子 ６′…液晶セル ７…ホログラム ８…マイクロレンズアレー ８′…マイクロレンズ １０…カラーフィルター（本発明） １１…カラー液晶表示装置 １２…照明装置 １３…メタルハライドランプ １４…放物面鏡 １５…投影レンズ １６…スクリーン １８…基板ガラス １９…ホログラム感材 ２０…集束レンズ ２１…集光光束 ２２…平行光束
Claims (4)
- 【請求項１】 カラー液晶表示装置に表示した画像を投
影光学系によりスクリーン上に拡大投影して表示する液
晶投影表示装置において、前記カラー液晶表示装置のカ
ラーフィルターとして入射光を回折分光して所定の空間
的な周期で異なる波長域の光を射出するホログラムを用
いたことを特徴とするホログラムカラーフィルターを用
いた液晶投影表示装置。 - 【請求項２】 前記ホログラムが分光機能と集光機能を
有するものであることを特徴とする請求項１記載のホロ
グラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装置。 - 【請求項３】 前記ホログラムが分光機能を有するもの
であり、前記カラー液晶表示装置は該ホログラムに組み
合わせて集光光学素子を備えていることを特徴とする請
求項１記載のホログラムカラーフィルターを用いた液晶
投影表示装置。 - 【請求項４】 前記カラー表示装置は、前記ホログラム
からなるカラーフィルターに対応して、前記周期で前記
異なる波長域にほぼ対応する波長域の光を透過する透過
特性の別のカラーフィルターを備えていることを特徴と
する請求項１から３の何れか１項記載のホログラムカラ
ーフィルターを用いた液晶投影表示装置。
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|---|---|---|---|
| JP24229293A JP3669637B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP24229293A JP3669637B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798454A true JPH0798454A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3669637B2 JP3669637B2 (ja) | 2005-07-13 |
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ID=17087075
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|---|---|---|---|
| JP24229293A Expired - Fee Related JP3669637B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ホログラムカラーフィルターを用いた液晶投影表示装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3669637B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09288269A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-11-04 | He Holdings Inc Dba Hughes Electron | 高効率、高色純度の軸上ホログラフカラーフィルタおよびフルカラー液晶表示装置 |
| US5737040A (en) * | 1994-07-12 | 1998-04-07 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus and liquid crystal projection display apparatus which employ hologram color filter |
| EP0777390A3 (en) * | 1995-11-28 | 1999-03-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Projection image display device |
| US6559910B2 (en) | 1998-01-09 | 2003-05-06 | Fujitsu Limited | Display device with condenser elements |
| JP4641105B2 (ja) * | 2001-02-06 | 2011-03-02 | 大日本印刷株式会社 | 分光光度計、それに用いる試料用容器、および較正方法 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24229293A patent/JP3669637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6819366B2 (en) | 1998-01-09 | 2004-11-16 | Fujitsu Limited | Display device with condenser elements |
| JP4641105B2 (ja) * | 2001-02-06 | 2011-03-02 | 大日本印刷株式会社 | 分光光度計、それに用いる試料用容器、および較正方法 |
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| JP3669637B2 (ja) | 2005-07-13 |
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