JPH0886994A - 反射型カラープロジェクタ - Google Patents
反射型カラープロジェクタInfo
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- JPH0886994A JPH0886994A JP6223764A JP22376494A JPH0886994A JP H0886994 A JPH0886994 A JP H0886994A JP 6223764 A JP6223764 A JP 6223764A JP 22376494 A JP22376494 A JP 22376494A JP H0886994 A JPH0886994 A JP H0886994A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反射型カラープロジェクタの光源光束利用効
率を改善する。 【構成】 Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ１には赤色分解画像が書込
まれ、Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭ２にはシアン色分解画像が書込
まれ、Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭ３には青色分解画像が書込ま
れ、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭ４にはイエロー色分解画像が書込
まれる。発光源９は白色の光源光束を放射する。偏光ビ
ームスプリッタ１０は光源光束を互いに直交するＳ偏光
とＰ偏光に分割する。Ｒ反射ミラー１１はＳ偏光を赤色
成分及びシアン色成分に分離し、各々対応するＲ用ＬＣ
−ＳＬＭ１及びＣ用ＬＣ−ＳＬＭ２に照射して書込まれ
た画像の読み出しを行なう。Ｂ反射ミラー１２はＰ偏光
を青色成分及びイエロー色成分に分離し各々対応するＢ
用ＬＣ−ＳＬＭ３及びＹ用ＬＣ−ＳＬＭ４に照射して書
込まれた画像の読み出しを行なう。投影光学系１４は読
み出された４種の色分解画像を合成して拡大投影しカラ
ー画像１６を写し出す。
率を改善する。 【構成】 Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ１には赤色分解画像が書込
まれ、Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭ２にはシアン色分解画像が書込
まれ、Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭ３には青色分解画像が書込ま
れ、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭ４にはイエロー色分解画像が書込
まれる。発光源９は白色の光源光束を放射する。偏光ビ
ームスプリッタ１０は光源光束を互いに直交するＳ偏光
とＰ偏光に分割する。Ｒ反射ミラー１１はＳ偏光を赤色
成分及びシアン色成分に分離し、各々対応するＲ用ＬＣ
−ＳＬＭ１及びＣ用ＬＣ−ＳＬＭ２に照射して書込まれ
た画像の読み出しを行なう。Ｂ反射ミラー１２はＰ偏光
を青色成分及びイエロー色成分に分離し各々対応するＢ
用ＬＣ−ＳＬＭ３及びＹ用ＬＣ−ＳＬＭ４に照射して書
込まれた画像の読み出しを行なう。投影光学系１４は読
み出された４種の色分解画像を合成して拡大投影しカラ
ー画像１６を写し出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は反射型カラープロジェク
タに関する。より詳しくは、反射型の液晶空間変調器を
複数枚用いて各色分解画像を表示すると共に、これらを
光学的に合成してカラー画像を拡大投影する反射型カラ
ープロジェクタに関する。
タに関する。より詳しくは、反射型の液晶空間変調器を
複数枚用いて各色分解画像を表示すると共に、これらを
光学的に合成してカラー画像を拡大投影する反射型カラ
ープロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の反射型カラープロジェクタは基本
的な構成として、複数の反射型空間変調器と、その一面
側から書込光を照射して各反射型空間変調器に割り当て
られた色分解画像を光学的に転写する書込手段と、各反
射型空間変調器の他面側から対応する色成分の偏光照明
光束を照射し転写された色分解画像を反射的に読み出す
偏光照明光学系と、読み出された複数の色分解画像を合
成して拡大投影しカラー画像を写し出す投影光学系とを
備えている。図１０を参照して、従来の反射型カラープ
ロジェクタの構成例を簡潔に説明する。この反射型カラ
ープロジェクタは複数の反射型空間変調器として、３個
の液晶空間光変調器（ＬＣ−ＳＬＭ）を利用している。
即ち、赤、緑、青三原色のうち赤色分解画像が割り当て
られた液晶空間光変調器（以下Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ）１０
１と、緑色分解画像が割り当てられた液晶空間光変調器
（以下Ｇ用ＬＣ−ＳＬＭ）１０２と、青色分解画像が割
り当てられた液晶空間光変調器（以下Ｂ用ＬＣ−ＳＬ
Ｍ）１０３とを備えている。この反射型カラープロジェ
クタは書込手段（図示せず）を備えており、Ｒ用ＬＣ−
ＳＬＭ１０１の一面側からＲ用書込光を照射して対応す
る赤色分解画像を光学的に転写する。同様に、Ｇ用ＬＣ
−ＳＬＭ１０２の一面側からＧ用書込光を照射して対応
する緑色分解画像を光学的に転写する。又、Ｂ用ＬＣ−
ＳＬＭ１０３の一面側からＢ用書込光を照射して対応す
る青色分解画像を光学的に転写する。一方、偏光照明光
学系として偏光ビームスプリッタ１０４とＲ反射ミラー
１０５とＢ反射ミラー１０６とを備えている。偏光ビー
ムスプリッタ１０４は光源光束を互いに直交する偏光照
明光束に分割する。偏光ビームスプリッタ１０４により
反射された一方の偏光照明光束は例えばＳ偏光であり、
偏光ビームスプリッタ１０４を透過した他方の偏光照明
光束はＰ偏光となる。Ｓ偏光に含まれる赤色成分のみが
Ｒ反射ミラー１０５により選択的に反射され、Ｒ用ＬＣ
−ＳＬＭ１０１を照射して赤色分解画像を反射的に読み
出す。Ｒ反射ミラー１０５を透過した残りの成分はＢ反
射ミラー１０６により緑色成分と青色成分に分離され
る。Ｂ反射ミラー１０６を透過した緑色成分はＧ用ＬＣ
−ＳＬＭ１０２の他面側を照射し緑色分解画像を反射的
に読み出す。一方Ｂ反射ミラー１０６により反射された
青色成分はＢ用ＬＣ−ＳＬＭ１０３の他面側を照射し青
色分解画像を反射的に読み出す。この様にして読み出さ
れた３種の赤色分解画像、緑色分解画像及び青色分解画
像は再び偏光ビームスプリッタ１０４により合成され投
影光学系１０７を介して前方に拡大投影される。この結
果スクリーン１０８の表面にカラー画像１０９が写し出
される。
的な構成として、複数の反射型空間変調器と、その一面
側から書込光を照射して各反射型空間変調器に割り当て
られた色分解画像を光学的に転写する書込手段と、各反
射型空間変調器の他面側から対応する色成分の偏光照明
光束を照射し転写された色分解画像を反射的に読み出す
偏光照明光学系と、読み出された複数の色分解画像を合
成して拡大投影しカラー画像を写し出す投影光学系とを
備えている。図１０を参照して、従来の反射型カラープ
ロジェクタの構成例を簡潔に説明する。この反射型カラ
ープロジェクタは複数の反射型空間変調器として、３個
の液晶空間光変調器（ＬＣ−ＳＬＭ）を利用している。
即ち、赤、緑、青三原色のうち赤色分解画像が割り当て
られた液晶空間光変調器（以下Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ）１０
１と、緑色分解画像が割り当てられた液晶空間光変調器
（以下Ｇ用ＬＣ−ＳＬＭ）１０２と、青色分解画像が割
り当てられた液晶空間光変調器（以下Ｂ用ＬＣ−ＳＬ
Ｍ）１０３とを備えている。この反射型カラープロジェ
クタは書込手段（図示せず）を備えており、Ｒ用ＬＣ−
ＳＬＭ１０１の一面側からＲ用書込光を照射して対応す
る赤色分解画像を光学的に転写する。同様に、Ｇ用ＬＣ
−ＳＬＭ１０２の一面側からＧ用書込光を照射して対応
する緑色分解画像を光学的に転写する。又、Ｂ用ＬＣ−
ＳＬＭ１０３の一面側からＢ用書込光を照射して対応す
る青色分解画像を光学的に転写する。一方、偏光照明光
学系として偏光ビームスプリッタ１０４とＲ反射ミラー
１０５とＢ反射ミラー１０６とを備えている。偏光ビー
ムスプリッタ１０４は光源光束を互いに直交する偏光照
明光束に分割する。偏光ビームスプリッタ１０４により
反射された一方の偏光照明光束は例えばＳ偏光であり、
偏光ビームスプリッタ１０４を透過した他方の偏光照明
光束はＰ偏光となる。Ｓ偏光に含まれる赤色成分のみが
Ｒ反射ミラー１０５により選択的に反射され、Ｒ用ＬＣ
−ＳＬＭ１０１を照射して赤色分解画像を反射的に読み
出す。Ｒ反射ミラー１０５を透過した残りの成分はＢ反
射ミラー１０６により緑色成分と青色成分に分離され
る。Ｂ反射ミラー１０６を透過した緑色成分はＧ用ＬＣ
−ＳＬＭ１０２の他面側を照射し緑色分解画像を反射的
に読み出す。一方Ｂ反射ミラー１０６により反射された
青色成分はＢ用ＬＣ−ＳＬＭ１０３の他面側を照射し青
色分解画像を反射的に読み出す。この様にして読み出さ
れた３種の赤色分解画像、緑色分解画像及び青色分解画
像は再び偏光ビームスプリッタ１０４により合成され投
影光学系１０７を介して前方に拡大投影される。この結
果スクリーン１０８の表面にカラー画像１０９が写し出
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１０に示した従来の
反射型カラープロジェクタでは、偏光ビームスプリッタ
１０４を用いて光源光束をＳ偏光とＰ偏光に分離し、Ｓ
偏光のみを取り出して偏光照明光束にしている。他方の
Ｐ偏光は何等照明光束として利用されていない。従っ
て、従来の構造では光源光束の利用効率が高々５０％で
あり、カラー画像１０９の輝度が低いという課題があっ
た。なお、反射型空間変調器としてＬＣ−ＳＬＭを用い
た場合、原理的に照明光束は直線偏光にする必要があ
る。又、従来の構造では偏光ビームスプリッタ１０４と
最遠位置の反射型空間変調器（即ちＢ用ＬＣ−ＳＬＭ１
０３、Ｇ用ＬＣ−ＳＬＭ１０２）との間に、少なくとも
２枚の色分離フィルタ（即ちＲ反射ミラー１０５、Ｂ反
射ミラー１０６）が必要となる。換言すると、投影光学
系１０７からＧ用ＬＣ−ＳＬＭ１０２及びＢ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭ１０３までの光学距離が長くなる為、これに応じて
投影レンズのバックフォーカスを長く設定しなければな
らない。従って投影レンズとしてはＦナンバーの小さな
ものが必要になる。一方、輝度の高いカラー画像１０９
を拡大投影する為には明るく且つ高倍率の投影レンズが
必要になる。この様に、互いに相反する要求特性を満た
す投影レンズの設計及び作成は極めて困難であるという
課題がある。さらに、従来の構造では、偏光ビームスプ
リッタ１０４に対して、Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ１０１とＧ用
ＬＣ−ＳＬＭ１０２及びＢ用ＬＣ−ＳＬＭ１０３とでは
互いに非対称配置となっている為、光学的な構成や調整
が複雑になるという課題がある。
反射型カラープロジェクタでは、偏光ビームスプリッタ
１０４を用いて光源光束をＳ偏光とＰ偏光に分離し、Ｓ
偏光のみを取り出して偏光照明光束にしている。他方の
Ｐ偏光は何等照明光束として利用されていない。従っ
て、従来の構造では光源光束の利用効率が高々５０％で
あり、カラー画像１０９の輝度が低いという課題があっ
た。なお、反射型空間変調器としてＬＣ−ＳＬＭを用い
た場合、原理的に照明光束は直線偏光にする必要があ
る。又、従来の構造では偏光ビームスプリッタ１０４と
最遠位置の反射型空間変調器（即ちＢ用ＬＣ−ＳＬＭ１
０３、Ｇ用ＬＣ−ＳＬＭ１０２）との間に、少なくとも
２枚の色分離フィルタ（即ちＲ反射ミラー１０５、Ｂ反
射ミラー１０６）が必要となる。換言すると、投影光学
系１０７からＧ用ＬＣ−ＳＬＭ１０２及びＢ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭ１０３までの光学距離が長くなる為、これに応じて
投影レンズのバックフォーカスを長く設定しなければな
らない。従って投影レンズとしてはＦナンバーの小さな
ものが必要になる。一方、輝度の高いカラー画像１０９
を拡大投影する為には明るく且つ高倍率の投影レンズが
必要になる。この様に、互いに相反する要求特性を満た
す投影レンズの設計及び作成は極めて困難であるという
課題がある。さらに、従来の構造では、偏光ビームスプ
リッタ１０４に対して、Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ１０１とＧ用
ＬＣ−ＳＬＭ１０２及びＢ用ＬＣ−ＳＬＭ１０３とでは
互いに非対称配置となっている為、光学的な構成や調整
が複雑になるという課題がある。
【０００４】なお、Ｓ偏光のみならずＰ偏光も照明光束
として有効利用する為、例えばもう一組のＲ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭ、Ｇ用ＬＣ−ＳＬＭ及びＢ用ＬＣ−ＳＬＭを偏光ビ
ームスプリッタの透過側に設ける構造も考えられる。し
かしながら、かかる構成ではＬＣ−ＳＬＭが合計６枚必
要となり反射型カラープロジェクタのコストアップを招
いてしまう。又、投影レンズのバックフォーカスが長く
なるという欠点や３枚のＬＣ−ＳＬＭの非対称性という
欠点については解決できない。
として有効利用する為、例えばもう一組のＲ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭ、Ｇ用ＬＣ−ＳＬＭ及びＢ用ＬＣ−ＳＬＭを偏光ビ
ームスプリッタの透過側に設ける構造も考えられる。し
かしながら、かかる構成ではＬＣ−ＳＬＭが合計６枚必
要となり反射型カラープロジェクタのコストアップを招
いてしまう。又、投影レンズのバックフォーカスが長く
なるという欠点や３枚のＬＣ−ＳＬＭの非対称性という
欠点については解決できない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる反射型カラープロジェクタは基本的な構成として、
複数の反射型空間変調器と、その一面側から書込光を照
射して各反射型空間変調器に割り当てられた色分解画像
を光学的に転写する書込手段と、各反射型空間変調器の
他面側から対応する色成分の偏光照明光束を照射し転写
された色分解画像を反射的に読み出す偏光照明光学系
と、読み出された複数の色分解画像を合成して拡大投影
しカラー画像を写し出す投影光学系とを有している。特
徴事項として、複数の反射型空間変調器は、赤色分解画
像が割り当てられた第一の反射型空間変調器と、シアン
色分解画像が割り当てられた第二の反射型空間変調器
と、青色分解画像が割り当てられた第三の反射型空間変
調器と、イエロー色分解画像が割り当てられた第四の反
射型空間変調器とからなる。一方、前記偏光照明光学系
は、光源光束を放射する発光源と、該光源光束を互いに
直交する偏光照明光束に分割する偏光ビームスプリッタ
と、一方の偏光照明光束を赤色成分及びシアン色成分に
分離し各々対応する第一及び第二の反射型空間変調器に
分配する一方の色分離フィルタと、他方の偏光照明光束
を青色成分及びイエロー色成分に分離し各々対応する第
三及び第四の反射型空間変調器に分配する他方の色分離
フィルタとからなる。又、前記書込手段は、各色分解画
像を対応する反射型空間変調器に転写してカラー画像を
合成する際、赤色分解画像と青色分解画像とイエロー色
分解画像とを組み合わせてカラー画像の赤色部を合成
し、シアン色分解画像とイエロー色分解画像とを組み合
わせてカラー画像の緑色部を合成し、赤色分解画像とシ
アン色分解画像と青色分解画像とを組み合わせてカラー
画像の青色部を合成し、赤色分解画像とシアン色分解画
像と青色分解画像とイエロー色分解画像とを組み合わせ
てカラー画像の白色部を合成する。
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる反射型カラープロジェクタは基本的な構成として、
複数の反射型空間変調器と、その一面側から書込光を照
射して各反射型空間変調器に割り当てられた色分解画像
を光学的に転写する書込手段と、各反射型空間変調器の
他面側から対応する色成分の偏光照明光束を照射し転写
された色分解画像を反射的に読み出す偏光照明光学系
と、読み出された複数の色分解画像を合成して拡大投影
しカラー画像を写し出す投影光学系とを有している。特
徴事項として、複数の反射型空間変調器は、赤色分解画
像が割り当てられた第一の反射型空間変調器と、シアン
色分解画像が割り当てられた第二の反射型空間変調器
と、青色分解画像が割り当てられた第三の反射型空間変
調器と、イエロー色分解画像が割り当てられた第四の反
射型空間変調器とからなる。一方、前記偏光照明光学系
は、光源光束を放射する発光源と、該光源光束を互いに
直交する偏光照明光束に分割する偏光ビームスプリッタ
と、一方の偏光照明光束を赤色成分及びシアン色成分に
分離し各々対応する第一及び第二の反射型空間変調器に
分配する一方の色分離フィルタと、他方の偏光照明光束
を青色成分及びイエロー色成分に分離し各々対応する第
三及び第四の反射型空間変調器に分配する他方の色分離
フィルタとからなる。又、前記書込手段は、各色分解画
像を対応する反射型空間変調器に転写してカラー画像を
合成する際、赤色分解画像と青色分解画像とイエロー色
分解画像とを組み合わせてカラー画像の赤色部を合成
し、シアン色分解画像とイエロー色分解画像とを組み合
わせてカラー画像の緑色部を合成し、赤色分解画像とシ
アン色分解画像と青色分解画像とを組み合わせてカラー
画像の青色部を合成し、赤色分解画像とシアン色分解画
像と青色分解画像とイエロー色分解画像とを組み合わせ
てカラー画像の白色部を合成する。
【０００６】本発明はより上位の概念として以下の構成
を有する反射型カラープロジェクタを包含するものであ
る。即ち、複数の反射型空間変調器は、三原色の中から
選ばれた第一の単色分解画像が割り当てられた第一の反
射型空間変調器と、該第一の単色分解画像と補色関係に
ある第一の補色分解画像が割り当てられた第二の反射型
空間変調器と、三原色の中から別に選ばれた第二の単色
分解画像が割り当てられた第三の反射型空間変調器と、
該第二の単色分解画像と補色関係にある第二の補色分解
画像が割り当てられた第四の反射型空間変調器とからな
る。一方偏光照明光学系は、光源光束を放射する発光源
と、該光源光束を互いに直交する偏光照明光束に分解す
る偏光ビームスプリッタと、一方の偏光照明光束を第一
の単色成分及び補色関係にある第一の補色成分に分解し
各々対応する第一及び第二の反射型空間変調器に分配す
る一方の色分離フィルタと、他方の偏光照明光束を第二
の単色成分及び補色関係にある第二の補色成分に分離し
各々対応する第三及び第四の反射型空間変調器に分配す
る他方の色分離フィルタとからなる。この場合、前記書
込手段は三原色成分を含む入力色信号を演算処理して第
一の単色分解画像、第一の補色分解画像、第二の単色分
解画像及び第二の補色分解画像を生成する色信号変換手
段を含んでいる。
を有する反射型カラープロジェクタを包含するものであ
る。即ち、複数の反射型空間変調器は、三原色の中から
選ばれた第一の単色分解画像が割り当てられた第一の反
射型空間変調器と、該第一の単色分解画像と補色関係に
ある第一の補色分解画像が割り当てられた第二の反射型
空間変調器と、三原色の中から別に選ばれた第二の単色
分解画像が割り当てられた第三の反射型空間変調器と、
該第二の単色分解画像と補色関係にある第二の補色分解
画像が割り当てられた第四の反射型空間変調器とからな
る。一方偏光照明光学系は、光源光束を放射する発光源
と、該光源光束を互いに直交する偏光照明光束に分解す
る偏光ビームスプリッタと、一方の偏光照明光束を第一
の単色成分及び補色関係にある第一の補色成分に分解し
各々対応する第一及び第二の反射型空間変調器に分配す
る一方の色分離フィルタと、他方の偏光照明光束を第二
の単色成分及び補色関係にある第二の補色成分に分離し
各々対応する第三及び第四の反射型空間変調器に分配す
る他方の色分離フィルタとからなる。この場合、前記書
込手段は三原色成分を含む入力色信号を演算処理して第
一の単色分解画像、第一の補色分解画像、第二の単色分
解画像及び第二の補色分解画像を生成する色信号変換手
段を含んでいる。
【０００７】
【作用】本発明によれば、偏光ビームスプリッタにより
分割された一方の偏光照明光束（例えばＳ偏光）に対応
して、赤色分解画像が割り当てられた第一の反射型空間
変調器とシアン色分解画像が割り当てられた第二の反射
型空間変調器とを設けている。他方の偏光照明光束（例
えばＰ偏光）に対応して、青色分解画像が割り当てられ
た第三の反射型空間変調器とイエロー色分解画像が割り
当てられた第四の反射型空間変調器とを設けている。こ
れら赤色分解画像、シアン色分解画像、青色分解画像及
びイエロー色分解画像を光学的に合成する事によりフル
カラー画像を写し出す事が可能である。本発明ではＳ偏
光及びＰ偏光の両者を偏光照明光束として有効利用して
いるので、従来に比しカラー画像の輝度を２倍程度高く
する事ができる。図１０に示した従来の構成に比べると
反射型空間変調器の個数は３個から４個に増えたのみで
ありコスト的な負担は少なくて済む。又、６枚の反射型
空間変調器を組み込んだ従来例と比較すると２枚分節約
になっている。Ｓ偏光は一方の色分離フィルタにより赤
色成分及び補色関係にあるシアン色成分に分離され各々
対応する第一及び第二の反射型空間変調器に分配され
る。同様に、Ｐ偏光は他方の色分離フィルタにより青色
成分及び補色関係にあるイエロー色成分に分離され各々
対応する第三及び第四の反射型空間変調器に分配され
る。この様に、偏光ビームスプリッタと各反射型空間変
調器との間には１枚の色分離フィルタのみが介在してい
る為、全ての反射型空間変調器が対称配置（共役配置）
可能となり構成が簡略化できる。又、照明光束の光路中
に色分離フィルタが１枚しか介在しない為、その分投影
光学系に対して各反射型空間変調器を近接配置でき、投
影レンズのバックフォーカスを大きくとる必要がなくそ
の分レンズ設計が容易になる。
分割された一方の偏光照明光束（例えばＳ偏光）に対応
して、赤色分解画像が割り当てられた第一の反射型空間
変調器とシアン色分解画像が割り当てられた第二の反射
型空間変調器とを設けている。他方の偏光照明光束（例
えばＰ偏光）に対応して、青色分解画像が割り当てられ
た第三の反射型空間変調器とイエロー色分解画像が割り
当てられた第四の反射型空間変調器とを設けている。こ
れら赤色分解画像、シアン色分解画像、青色分解画像及
びイエロー色分解画像を光学的に合成する事によりフル
カラー画像を写し出す事が可能である。本発明ではＳ偏
光及びＰ偏光の両者を偏光照明光束として有効利用して
いるので、従来に比しカラー画像の輝度を２倍程度高く
する事ができる。図１０に示した従来の構成に比べると
反射型空間変調器の個数は３個から４個に増えたのみで
ありコスト的な負担は少なくて済む。又、６枚の反射型
空間変調器を組み込んだ従来例と比較すると２枚分節約
になっている。Ｓ偏光は一方の色分離フィルタにより赤
色成分及び補色関係にあるシアン色成分に分離され各々
対応する第一及び第二の反射型空間変調器に分配され
る。同様に、Ｐ偏光は他方の色分離フィルタにより青色
成分及び補色関係にあるイエロー色成分に分離され各々
対応する第三及び第四の反射型空間変調器に分配され
る。この様に、偏光ビームスプリッタと各反射型空間変
調器との間には１枚の色分離フィルタのみが介在してい
る為、全ての反射型空間変調器が対称配置（共役配置）
可能となり構成が簡略化できる。又、照明光束の光路中
に色分離フィルタが１枚しか介在しない為、その分投影
光学系に対して各反射型空間変調器を近接配置でき、投
影レンズのバックフォーカスを大きくとる必要がなくそ
の分レンズ設計が容易になる。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる反射型カラープ
ロジェクタの基本的な構成を示すブロック図である。本
反射型カラープロジェクタはＬＣ−ＳＬＭからなる４個
の反射型空間変調器を用いている。第一の反射型空間変
調器は赤色分解画像が割り当てられたＲ用ＬＣ−ＳＬＭ
１である。第二の反射型空間変調器は赤色分解画像と補
色関係にあるシアン色分解画像が割り当てられたＣ用Ｌ
Ｃ−ＳＬＭ２である。第三の反射型空間変調器は青色分
解画像が割り当てられたＢ用ＬＣ−ＳＬＭ３である。第
四の反射型空間変調器は青色分解画像と補色関係にある
イエロー色分解画像が割り当てられたＹ用ＬＣ−ＳＬＭ
４である。ＬＣ−ＳＬＭとしてはネマチック液晶を垂直
配向させたＥＣＢ−ＳＬＭ又は強誘電性液晶を用いたＦ
ＬＣ−ＳＬＭを組み込む事ができる。その構造は、一対
の透明基板、一対の透明電極、ａ−Ｓｉ：Ｈ等の光導電
層、遮光層、誘電体ミラー、一対の配向膜、液晶層、ス
ペーサを含むシール材等からなる。
詳細に説明する。図１は本発明にかかる反射型カラープ
ロジェクタの基本的な構成を示すブロック図である。本
反射型カラープロジェクタはＬＣ−ＳＬＭからなる４個
の反射型空間変調器を用いている。第一の反射型空間変
調器は赤色分解画像が割り当てられたＲ用ＬＣ−ＳＬＭ
１である。第二の反射型空間変調器は赤色分解画像と補
色関係にあるシアン色分解画像が割り当てられたＣ用Ｌ
Ｃ−ＳＬＭ２である。第三の反射型空間変調器は青色分
解画像が割り当てられたＢ用ＬＣ−ＳＬＭ３である。第
四の反射型空間変調器は青色分解画像と補色関係にある
イエロー色分解画像が割り当てられたＹ用ＬＣ−ＳＬＭ
４である。ＬＣ−ＳＬＭとしてはネマチック液晶を垂直
配向させたＥＣＢ−ＳＬＭ又は強誘電性液晶を用いたＦ
ＬＣ−ＳＬＭを組み込む事ができる。その構造は、一対
の透明基板、一対の透明電極、ａ−Ｓｉ：Ｈ等の光導電
層、遮光層、誘電体ミラー、一対の配向膜、液晶層、ス
ペーサを含むシール材等からなる。
【０００９】本反射型カラープロジェクタは書込手段を
備えており、各反射型空間変調器の一面側から書込光を
照射して割り当てられた色分解画像を光学的に転写す
る。本例では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチン
グ素子として集積形成したアクティブマトリクス型の液
晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤ）をバックライトで照明し
たものを４個使用し書込手段としている。なお、書込手
段としてはＴＦＴ−ＬＣＤの他に、例えば自発光のＣＲ
ＴやＬＥＤアレイを用いる事もできる。４枚のＴＦＴ−
ＬＣＤのうち、Ｒ用ＴＦＴ−ＬＣＤ５はフレーム単位で
赤色分解画像が記録され、結像レンズを介して逐次赤色
分解画像をＲ用ＬＣ−ＳＬＭ１の一面側（入力面側）に
転写する。同様に、Ｃ用ＴＦＴ−ＬＣＤは記録されたシ
アン色分解画像をＣ用ＬＣ−ＳＬＭ２に転写する。Ｂ用
ＴＦＴ−ＬＣＤ７は記録された青色分解画像をＢ用ＬＣ
−ＳＬＭ３に転写する。Ｙ用ＴＦＴ−ＬＣＤ８は記録さ
れたイエロー色分解画像を対応するＹ用ＬＣ−ＳＬＭ４
に転写する。
備えており、各反射型空間変調器の一面側から書込光を
照射して割り当てられた色分解画像を光学的に転写す
る。本例では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチン
グ素子として集積形成したアクティブマトリクス型の液
晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤ）をバックライトで照明し
たものを４個使用し書込手段としている。なお、書込手
段としてはＴＦＴ−ＬＣＤの他に、例えば自発光のＣＲ
ＴやＬＥＤアレイを用いる事もできる。４枚のＴＦＴ−
ＬＣＤのうち、Ｒ用ＴＦＴ−ＬＣＤ５はフレーム単位で
赤色分解画像が記録され、結像レンズを介して逐次赤色
分解画像をＲ用ＬＣ−ＳＬＭ１の一面側（入力面側）に
転写する。同様に、Ｃ用ＴＦＴ−ＬＣＤは記録されたシ
アン色分解画像をＣ用ＬＣ−ＳＬＭ２に転写する。Ｂ用
ＴＦＴ−ＬＣＤ７は記録された青色分解画像をＢ用ＬＣ
−ＳＬＭ３に転写する。Ｙ用ＴＦＴ−ＬＣＤ８は記録さ
れたイエロー色分解画像を対応するＹ用ＬＣ−ＳＬＭ４
に転写する。
【００１０】ここで、本発明の理解を容易にする為ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤの構成を簡潔に説明しておく。ＴＦＴ−ＬＣ
Ｄはアクティブマトリクス方式の中でも最も高品質の画
像を得る事ができ、近年目覚しい進歩を遂げている。Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤの長所は、ガラス等の透明基板を用いる為
に透過型の表示ができる点と、中間調を均一に表示でき
且つ大容量表示ができる点である。ＴＦＴ−ＬＣＤは２
枚のガラス基板を対向させ、その間隙に液晶を封入した
構成となっている。下側のガラス基板上にはマトリクス
状に配置されたデータ線と走査線及びそれらの交点に配
置されたＴＦＴと画素電極が集積形成されている。一方
上側のガラス基板上には共通電極が配置されている。こ
の様なＴＦＴ−ＬＣＤを２枚の偏光板で挟み、白色光等
のバックライトを入射させると透過型の表示素子とな
る。ＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する際には、走査線を介して
ＴＦＴのゲートにゲートパルスを印加し、データ線を介
してＴＦＴのソースに信号電圧を印加する。例えばＮチ
ャネル型のＴＦＴではゲートパルスがハイレベルになる
期間で導通状態となり、データ線の信号電圧を画素電極
に書込み、ゲート信号がローレベルになる期間では非導
通状態になって画素電極に書込まれた信号電圧を保持す
る。
Ｔ−ＬＣＤの構成を簡潔に説明しておく。ＴＦＴ−ＬＣ
Ｄはアクティブマトリクス方式の中でも最も高品質の画
像を得る事ができ、近年目覚しい進歩を遂げている。Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤの長所は、ガラス等の透明基板を用いる為
に透過型の表示ができる点と、中間調を均一に表示でき
且つ大容量表示ができる点である。ＴＦＴ−ＬＣＤは２
枚のガラス基板を対向させ、その間隙に液晶を封入した
構成となっている。下側のガラス基板上にはマトリクス
状に配置されたデータ線と走査線及びそれらの交点に配
置されたＴＦＴと画素電極が集積形成されている。一方
上側のガラス基板上には共通電極が配置されている。こ
の様なＴＦＴ−ＬＣＤを２枚の偏光板で挟み、白色光等
のバックライトを入射させると透過型の表示素子とな
る。ＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する際には、走査線を介して
ＴＦＴのゲートにゲートパルスを印加し、データ線を介
してＴＦＴのソースに信号電圧を印加する。例えばＮチ
ャネル型のＴＦＴではゲートパルスがハイレベルになる
期間で導通状態となり、データ線の信号電圧を画素電極
に書込み、ゲート信号がローレベルになる期間では非導
通状態になって画素電極に書込まれた信号電圧を保持す
る。
【００１１】本反射型カラープロジェクタはさらに発光
源９、偏光ビームスプリッタ１０、Ｒ反射ミラー１１、
Ｂ反射ミラー１２を備えており、偏光照明光学系を構成
している。この偏光照明光学系は各反射型空間変調器の
他面側（出力側）から対応する色成分の偏光照明光束を
照射し、転写された各色分解画像を反射的に読み出す。
発光源９はランプとこれを収納するミラーとの組み合わ
せからなり、白色の光源光束を放射する。なおこの光源
光束はコリメータレンズ１３を介して平行ビームとな
る。ランプとしてはキセノンランプやメタルハライドラ
ンプを用いる事ができる。又、ミラーとしては楕円ミラ
ーあるいはこれと球面ミラーとを組み合わせたものを用
いる事ができる。偏光ビームスプリッタ１０は、発光源
９から放射された光源光束を互いに直交する偏光照明光
束に分割する。偏光ビームスプリッタ１０により反射さ
れた一方の偏光照明光束は例えばＳ偏光となり、偏光ビ
ームスプリッタ１０を透過した他方の直線偏光照明光束
はＰ偏光となる。本発明ではＳ偏光及びＰ偏光の両者を
照明光束として利用する為、両者を略完全に分離可能な
消光比の大きな偏光ビームスプリッタ１０を用いる事が
好ましい。Ｒ反射ミラー１１は一方のＳ偏光を赤色成分
及びシアン色成分に分離し、各々対応するＲ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭ１及びＣ用ＬＣ−ＳＬＭ２に分配する。Ｂ反射ミラ
ー１２は他方のＰ偏光を青色成分及びイエロー色成分に
分離し、各々対応するＢ用ＬＣ−ＳＬＭ３及びＹ用ＬＣ
−ＳＬＭ４に分配する。
源９、偏光ビームスプリッタ１０、Ｒ反射ミラー１１、
Ｂ反射ミラー１２を備えており、偏光照明光学系を構成
している。この偏光照明光学系は各反射型空間変調器の
他面側（出力側）から対応する色成分の偏光照明光束を
照射し、転写された各色分解画像を反射的に読み出す。
発光源９はランプとこれを収納するミラーとの組み合わ
せからなり、白色の光源光束を放射する。なおこの光源
光束はコリメータレンズ１３を介して平行ビームとな
る。ランプとしてはキセノンランプやメタルハライドラ
ンプを用いる事ができる。又、ミラーとしては楕円ミラ
ーあるいはこれと球面ミラーとを組み合わせたものを用
いる事ができる。偏光ビームスプリッタ１０は、発光源
９から放射された光源光束を互いに直交する偏光照明光
束に分割する。偏光ビームスプリッタ１０により反射さ
れた一方の偏光照明光束は例えばＳ偏光となり、偏光ビ
ームスプリッタ１０を透過した他方の直線偏光照明光束
はＰ偏光となる。本発明ではＳ偏光及びＰ偏光の両者を
照明光束として利用する為、両者を略完全に分離可能な
消光比の大きな偏光ビームスプリッタ１０を用いる事が
好ましい。Ｒ反射ミラー１１は一方のＳ偏光を赤色成分
及びシアン色成分に分離し、各々対応するＲ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭ１及びＣ用ＬＣ−ＳＬＭ２に分配する。Ｂ反射ミラ
ー１２は他方のＰ偏光を青色成分及びイエロー色成分に
分離し、各々対応するＢ用ＬＣ−ＳＬＭ３及びＹ用ＬＣ
−ＳＬＭ４に分配する。
【００１２】本反射型カラープロジェクタはさらに投影
光学系１４を備えており、各ＬＣ−ＳＬＭから読み出さ
れた赤色分解画像、シアン色分解画像、青色分解画像、
イエロー色分解画像を合成して拡大投影し、スクリーン
１５上にカラー画像１６を写し出す。即ち、偏光ビーム
スプリッタ１０から反射したＳ偏光のうち赤色成分がＲ
反射ミラー（赤色分離フィルタ）１１により選択的に反
射され、Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ１に転写された赤色分解画像
を反射的に読み出す。この反射光はＲ用ＬＣ−ＳＬＭ１
の旋光作用によりＰ偏光に変換され、偏光ビームスプリ
ッタ１０をそのまま直進し投影光学系１４に入射する。
又Ｒ反射ミラー１１を透過したシアン色成分はＣ用ＬＣ
−ＳＬＭ２に転写されたシアン色分解画像を反射的に読
み出す。この反射光も同様にＰ偏光に変換され、偏光ビ
ームスプリッタ１０をそのまま通過し投影光学系１４に
入射する。これに対し、偏光ビームスプリッタ１０を透
過したＰ偏光はＢ反射ミラー１２により青色成分とイエ
ロー色成分に分離される。青色成分はＢ反射ミラー１２
から反射した後Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭ３に転写された青色分
解画像を反射的に読み出す。この反射光はＬＣ−ＳＬＭ
の旋光作用によりＳ偏光に変換される。従って、逆進し
たＳ偏光は偏光ビームスプリッタ１０により反射され投
影光学系１４に入射する。又Ｂ反射ミラー１２を透過し
たイエロー色成分はＹ用ＬＣ−ＳＬＭ４に転写されたイ
エロー色分解画像を反射的に読み出す。この反射光もＳ
偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ１０を介して投
影光学系１４に入射する。以上の様に、各ＬＣ−ＳＬＭ
から読み出された全ての色分解画像が偏光ビームスプリ
ッタ１０により合成され、投影光学系１４を介して拡大
投影されカラー画像１６が写し出される事になる。
光学系１４を備えており、各ＬＣ−ＳＬＭから読み出さ
れた赤色分解画像、シアン色分解画像、青色分解画像、
イエロー色分解画像を合成して拡大投影し、スクリーン
１５上にカラー画像１６を写し出す。即ち、偏光ビーム
スプリッタ１０から反射したＳ偏光のうち赤色成分がＲ
反射ミラー（赤色分離フィルタ）１１により選択的に反
射され、Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ１に転写された赤色分解画像
を反射的に読み出す。この反射光はＲ用ＬＣ−ＳＬＭ１
の旋光作用によりＰ偏光に変換され、偏光ビームスプリ
ッタ１０をそのまま直進し投影光学系１４に入射する。
又Ｒ反射ミラー１１を透過したシアン色成分はＣ用ＬＣ
−ＳＬＭ２に転写されたシアン色分解画像を反射的に読
み出す。この反射光も同様にＰ偏光に変換され、偏光ビ
ームスプリッタ１０をそのまま通過し投影光学系１４に
入射する。これに対し、偏光ビームスプリッタ１０を透
過したＰ偏光はＢ反射ミラー１２により青色成分とイエ
ロー色成分に分離される。青色成分はＢ反射ミラー１２
から反射した後Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭ３に転写された青色分
解画像を反射的に読み出す。この反射光はＬＣ−ＳＬＭ
の旋光作用によりＳ偏光に変換される。従って、逆進し
たＳ偏光は偏光ビームスプリッタ１０により反射され投
影光学系１４に入射する。又Ｂ反射ミラー１２を透過し
たイエロー色成分はＹ用ＬＣ−ＳＬＭ４に転写されたイ
エロー色分解画像を反射的に読み出す。この反射光もＳ
偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ１０を介して投
影光学系１４に入射する。以上の様に、各ＬＣ−ＳＬＭ
から読み出された全ての色分解画像が偏光ビームスプリ
ッタ１０により合成され、投影光学系１４を介して拡大
投影されカラー画像１６が写し出される事になる。
【００１３】図２は、色分離フィルタにより生成される
照明光束の各色成分の関係を示す模式図である。従来構
造では、図１１に示すように、Ｓ偏光に含まれる赤色成
分（Ｒ）、緑色成分（Ｇ）、青色成分（Ｂ）が互いに分
離され、対応する反射型空間変調器の読み出しに用いら
れていた。これに対し、本発明では、図２に示すよう
に、例えばＳ偏光が赤色成分Ｒ及び補色関係にあるシア
ン色成分（Ｃ）に分離され、各々対応する反射型空間変
調器の読み出しに用いられる。図示する様にシアン色成
分Ｃは赤色成分Ｒを除いた青色成分Ｂ及び緑色成分Ｇを
含むものである。一方Ｐ偏光成分は青色成分Ｂ及びイエ
ロー色成分（Ｙ）に分離され、各々対応する反射型空間
変調器の読み出しに用いられる。イエロー色成分Ｙは青
色成分Ｂを除く緑色成分Ｇ及び赤色成分Ｒを含むもので
ある。なお、本発明では緑色成分Ｇ及び補色関係にある
マゼンタ色成分Ｍは読み出しに用いられない。緑色成分
Ｇは直接読み出し光に含まれていないが、シアン色成分
Ｃ及びイエロー色成分Ｙに含まれている為、これらを巧
みに組み合わせる事により、赤、緑、青三原色の加法混
色により所望の色調のカラー画像を得る事ができる。
照明光束の各色成分の関係を示す模式図である。従来構
造では、図１１に示すように、Ｓ偏光に含まれる赤色成
分（Ｒ）、緑色成分（Ｇ）、青色成分（Ｂ）が互いに分
離され、対応する反射型空間変調器の読み出しに用いら
れていた。これに対し、本発明では、図２に示すよう
に、例えばＳ偏光が赤色成分Ｒ及び補色関係にあるシア
ン色成分（Ｃ）に分離され、各々対応する反射型空間変
調器の読み出しに用いられる。図示する様にシアン色成
分Ｃは赤色成分Ｒを除いた青色成分Ｂ及び緑色成分Ｇを
含むものである。一方Ｐ偏光成分は青色成分Ｂ及びイエ
ロー色成分（Ｙ）に分離され、各々対応する反射型空間
変調器の読み出しに用いられる。イエロー色成分Ｙは青
色成分Ｂを除く緑色成分Ｇ及び赤色成分Ｒを含むもので
ある。なお、本発明では緑色成分Ｇ及び補色関係にある
マゼンタ色成分Ｍは読み出しに用いられない。緑色成分
Ｇは直接読み出し光に含まれていないが、シアン色成分
Ｃ及びイエロー色成分Ｙに含まれている為、これらを巧
みに組み合わせる事により、赤、緑、青三原色の加法混
色により所望の色調のカラー画像を得る事ができる。
【００１４】図３は、カラー画像の赤色表示を実現する
為に用いられる各色成分の組み合わせを示す模式図であ
る。この場合には、赤色成分Ｒと青色成分Ｂとイエロー
色成分Ｙを合成して赤色表示を得ている。即ち、合成さ
れた光はＲを二単位分含む一方、Ｇを一単位とＢを一単
位含んでおり、相対的にＲ成分が支配的となる為赤色表
示が得られる。
為に用いられる各色成分の組み合わせを示す模式図であ
る。この場合には、赤色成分Ｒと青色成分Ｂとイエロー
色成分Ｙを合成して赤色表示を得ている。即ち、合成さ
れた光はＲを二単位分含む一方、Ｇを一単位とＢを一単
位含んでおり、相対的にＲ成分が支配的となる為赤色表
示が得られる。
【００１５】図４は緑色表示を得る為の各色成分の組み
合わせを示している。この場合にはＣとＹを合成して緑
色成分を得ている。即ち、合成された光はＧを二単位分
含む一方、Ｂを一単位とＲを一単位含んでおり、相対的
にＧが支配的となり緑色表示が得られる。
合わせを示している。この場合にはＣとＹを合成して緑
色成分を得ている。即ち、合成された光はＧを二単位分
含む一方、Ｂを一単位とＲを一単位含んでおり、相対的
にＧが支配的となり緑色表示が得られる。
【００１６】図５は青色表示を得る為の組み合わせを示
しており、ＲとＣとＢを合成している。合成された光は
Ｂを二単位分含む一方、Ｇを一単位分とＲを一単位分含
み相対的にＢが支配的となる。
しており、ＲとＣとＢを合成している。合成された光は
Ｂを二単位分含む一方、Ｇを一単位分とＲを一単位分含
み相対的にＢが支配的となる。
【００１７】図６は白色表示を得る為の組み合わせを示
しており、ＲとＣとＢとＹを合成している。合成された
光はＲ，Ｇ，Ｂ共に二単位分含み全体として白色表示と
なる。三原色成分の各々が二単位分ずつ含まれる為、白
色表示の輝度レベルは従来に比し理論上２倍となり極め
て明るいカラー画像が得られる。なお、黒色表示を実現
する場合には、全ての色成分をゼロにすれば良く、略完
全な黒レベルが得られる。
しており、ＲとＣとＢとＹを合成している。合成された
光はＲ，Ｇ，Ｂ共に二単位分含み全体として白色表示と
なる。三原色成分の各々が二単位分ずつ含まれる為、白
色表示の輝度レベルは従来に比し理論上２倍となり極め
て明るいカラー画像が得られる。なお、黒色表示を実現
する場合には、全ての色成分をゼロにすれば良く、略完
全な黒レベルが得られる。
【００１８】図７は、図３〜図６を参照して説明した各
色成分の組み合わせをまとめて表わした論理テーブルで
ある。この論理テーブルはカラー画像の画素単位で適用
され、所望の表示色が得られる。出力側はカラー画像に
含まれる画素の典型的な色調を表わしており、入力側は
各ＬＣ−ＳＬＭの対応する画素に書込まれる信号のＯＮ
／ＯＦＦレベルを表わしている。例えば、赤色画素を表
示したい場合には、図３で説明した様に、Ｒ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭの対応する画素をＯＮレベルとし、Ｃ用ＬＣ−ＳＬ
Ｍの画素をＯＦＦレベルとし、Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭの画素
をＯＮレベルとし、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭの画素をＯＮレベ
ルとすれば良い。緑色画素を表示する為には、図４を参
照して説明した様に、Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＦＦとし、
Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとし、Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＦ
Ｆとし、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとすれば良い。青色画
素を表示する場合には、図５で説明した様にＲ用ＬＣ−
ＳＬＭをＯＮとし、Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとし、Ｂ用
ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとし、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＦＦに
すれば良い。白色画素を表示する場合には、図６で説明
した様に全てのＬＣ−ＳＬＭの対応する画素をＯＮレベ
ルとすれば良い。又、黒色画素を表示する場合には、全
てのＬＣ−ＳＬＭに含まれる対応画素をＯＦＦレベルに
すれば良い。
色成分の組み合わせをまとめて表わした論理テーブルで
ある。この論理テーブルはカラー画像の画素単位で適用
され、所望の表示色が得られる。出力側はカラー画像に
含まれる画素の典型的な色調を表わしており、入力側は
各ＬＣ−ＳＬＭの対応する画素に書込まれる信号のＯＮ
／ＯＦＦレベルを表わしている。例えば、赤色画素を表
示したい場合には、図３で説明した様に、Ｒ用ＬＣ−Ｓ
ＬＭの対応する画素をＯＮレベルとし、Ｃ用ＬＣ−ＳＬ
Ｍの画素をＯＦＦレベルとし、Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭの画素
をＯＮレベルとし、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭの画素をＯＮレベ
ルとすれば良い。緑色画素を表示する為には、図４を参
照して説明した様に、Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＦＦとし、
Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとし、Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＦ
Ｆとし、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとすれば良い。青色画
素を表示する場合には、図５で説明した様にＲ用ＬＣ−
ＳＬＭをＯＮとし、Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとし、Ｂ用
ＬＣ−ＳＬＭをＯＮとし、Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭをＯＦＦに
すれば良い。白色画素を表示する場合には、図６で説明
した様に全てのＬＣ−ＳＬＭの対応する画素をＯＮレベ
ルとすれば良い。又、黒色画素を表示する場合には、全
てのＬＣ−ＳＬＭに含まれる対応画素をＯＦＦレベルに
すれば良い。
【００１９】反射型カラープロジェクタをテレビジョン
ディスプレイとして用いた場合、例えばＮＴＳＣ規格の
アナログビデオ信号が入力される。このビデオ信号には
ＲＧＢ三原色成分の色信号が含まれている。ＲＧＢ色信
号を用いて直接４枚のＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する事はで
きないので、図７に示した論理テーブルに従ってＲＧＢ
色信号の組み換えを行ない、ＲＣＢＹの色信号に変換す
る。即ち、本発明にかかる反射型カラープロジェクタの
書込手段は、図８に示す様に色信号変換回路２１を備え
ており、ＲＧＢの入力色信号を演算処理して赤色分解画
像、シアン色分解画像、青色分解画像及びイエロー色分
解画像を生成する様にしている。変換された色信号の赤
色成分はＴＦＴ駆動回路（ＤＲＶ）２２を介してＲ用Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤ５に印加され、シアン色成分は同じくＤＲ
Ｖ２３を介してＣ用ＴＦＴ−ＬＣＤ６に印加され、青色
成分は同じくＤＲＶ２４を介してＢ用ＴＦＴ−ＬＣＤ７
に印加され、イエロー色成分は同じくＤＲＶ２５を介し
てＹ用ＴＦＴ−ＬＣＤ８に印加される。なお、入力色信
号としてはＲＧＢの他に、例えばＹ，Ｙ−Ｒ，Ｙ−Ｇ信
号であっても良い。
ディスプレイとして用いた場合、例えばＮＴＳＣ規格の
アナログビデオ信号が入力される。このビデオ信号には
ＲＧＢ三原色成分の色信号が含まれている。ＲＧＢ色信
号を用いて直接４枚のＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する事はで
きないので、図７に示した論理テーブルに従ってＲＧＢ
色信号の組み換えを行ない、ＲＣＢＹの色信号に変換す
る。即ち、本発明にかかる反射型カラープロジェクタの
書込手段は、図８に示す様に色信号変換回路２１を備え
ており、ＲＧＢの入力色信号を演算処理して赤色分解画
像、シアン色分解画像、青色分解画像及びイエロー色分
解画像を生成する様にしている。変換された色信号の赤
色成分はＴＦＴ駆動回路（ＤＲＶ）２２を介してＲ用Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤ５に印加され、シアン色成分は同じくＤＲ
Ｖ２３を介してＣ用ＴＦＴ−ＬＣＤ６に印加され、青色
成分は同じくＤＲＶ２４を介してＢ用ＴＦＴ−ＬＣＤ７
に印加され、イエロー色成分は同じくＤＲＶ２５を介し
てＹ用ＴＦＴ−ＬＣＤ８に印加される。なお、入力色信
号としてはＲＧＢの他に、例えばＹ，Ｙ−Ｒ，Ｙ−Ｇ信
号であっても良い。
【００２０】本実施例では互いに補色関係にある色成分
Ｒ，Ｃと同じく互いに補色関係にある色成分Ｂ，Ｙの組
み合わせでカラー画像を合成しているが、本発明はこれ
に限られるものではない。他の組み合わせも可能であ
り、Ｒ，Ｃ，Ｇ，Ｍの組や、Ｇ，Ｍ，Ｂ，Ｙの組を用い
る事ができる。即ち、本発明にかかる反射型カラープロ
ジェクタは上位概念として、三原色の中から選ばれた第
一の単色分解画像が割り当てられた第一の反射型空間変
調器と、第一の単色分解画像と補色関係にある第一の補
色分解画像が割り当てられた第二の反射型空間変調器
と、三原色の中から別に選ばれた第二の単色分解画像が
割り当てられた第三の反射型空間変調器と、第二の単色
分解画像と補色関係にある第二の補色分解画像が割り当
てられた第四の反射型空間変調器とを用いる。一方、偏
光照明光学系は、光源光束を放射する発光源と、該光源
光束を互いに直交する偏光照明光束に分割する偏光ビー
ムスプリッタと、一方の偏光照明光束を第一の単色成分
及び補色関係にある第一の補色成分に分離し各々対応す
る第一及び第二の反射型空間変調器に分配する一方の色
分離フィルタと、他方の偏光照明光束を第二の単色成分
及び補色関係にある第二の補色成分に分離し各々対応す
る第三及び第四の反射型空間変調器に分配する他方の色
分離フィルタとからなる。
Ｒ，Ｃと同じく互いに補色関係にある色成分Ｂ，Ｙの組
み合わせでカラー画像を合成しているが、本発明はこれ
に限られるものではない。他の組み合わせも可能であ
り、Ｒ，Ｃ，Ｇ，Ｍの組や、Ｇ，Ｍ，Ｂ，Ｙの組を用い
る事ができる。即ち、本発明にかかる反射型カラープロ
ジェクタは上位概念として、三原色の中から選ばれた第
一の単色分解画像が割り当てられた第一の反射型空間変
調器と、第一の単色分解画像と補色関係にある第一の補
色分解画像が割り当てられた第二の反射型空間変調器
と、三原色の中から別に選ばれた第二の単色分解画像が
割り当てられた第三の反射型空間変調器と、第二の単色
分解画像と補色関係にある第二の補色分解画像が割り当
てられた第四の反射型空間変調器とを用いる。一方、偏
光照明光学系は、光源光束を放射する発光源と、該光源
光束を互いに直交する偏光照明光束に分割する偏光ビー
ムスプリッタと、一方の偏光照明光束を第一の単色成分
及び補色関係にある第一の補色成分に分離し各々対応す
る第一及び第二の反射型空間変調器に分配する一方の色
分離フィルタと、他方の偏光照明光束を第二の単色成分
及び補色関係にある第二の補色成分に分離し各々対応す
る第三及び第四の反射型空間変調器に分配する他方の色
分離フィルタとからなる。
【００２１】最後に図９を参照してＬＣ−ＳＬＭの具体
的な構成を説明する。図示する様に、液晶分子を挟持す
る為のガラスやプラスチック等からなる透明基板３１
ａ，３１ｂは、表面に透明電極層３２ａ，３２ｂと配向
膜層３３ａ，３３ｂが設けられている。一対の透明基板
３１ａと３１ｂは、その配向膜層３３ａ，３３ｂ側を、
スペーサ３９を介して間隙を制御しながら対向配置さ
れ、液晶層３４を挟持する様になっている。又、光によ
る書込側の透明電極層３２ａ上には光導電層３５、遮光
層３６、誘電体ミラー３７が配向膜層３３ａとの間に積
層形成され、書込側の透明基板３１ａと読み出し側の透
明基板３１ｂのセル外面には、無反射コーティング層３
８ａ，３８ｂが形成されている。液晶層３４としてはネ
マチック液晶や強誘電性液晶等が用いられている。特に
強誘電性液晶層を用いたＦＬＣ−ＳＬＭは、動作速度が
数百Hz以上と非常に高速である。強誘電性液晶を用いた
ＦＬＣ−ＳＬＭは入力画像を閾値処理し二値化するデバ
イスとして知られているが駆動電圧の波形を制御する事
よりグレイスケール表示をする事も可能である。又、前
述した様にＦＬＣ−ＳＬＭに代えてＥＣＢ−ＳＬＭを用
いる事もできる。ＥＣＢ−ＳＬＭでは、液晶セルに電圧
を印加すると液晶の誘電異方性により液晶分子配列が変
化し、その結果セル中の複屈折率が変化する。液晶セル
を２枚の偏光板中に置くと、この複屈折率の変化が光透
過率の変化として現われこれをＥＣＢ効果という。ＥＣ
Ｂ−ＳＬＭはこの効果を利用して色分解画像の転写表示
を行なっており、初期配向の違いによりＤＡＰ型、ホモ
ジニアス型、ＨＡＮ型に分類される。ＤＡＰ型は液晶デ
ィレクタが基板に対して垂直となっているホメオトロピ
ック配向セルを用いており、誘電異方性が負のネマチッ
ク液晶を用いる。ＤＡＰ型セルは直交ニコルを用いた
時、電界無印加状態で完全に黒を表示する事ができ、コ
ントラストが高い事が特徴といえる。
的な構成を説明する。図示する様に、液晶分子を挟持す
る為のガラスやプラスチック等からなる透明基板３１
ａ，３１ｂは、表面に透明電極層３２ａ，３２ｂと配向
膜層３３ａ，３３ｂが設けられている。一対の透明基板
３１ａと３１ｂは、その配向膜層３３ａ，３３ｂ側を、
スペーサ３９を介して間隙を制御しながら対向配置さ
れ、液晶層３４を挟持する様になっている。又、光によ
る書込側の透明電極層３２ａ上には光導電層３５、遮光
層３６、誘電体ミラー３７が配向膜層３３ａとの間に積
層形成され、書込側の透明基板３１ａと読み出し側の透
明基板３１ｂのセル外面には、無反射コーティング層３
８ａ，３８ｂが形成されている。液晶層３４としてはネ
マチック液晶や強誘電性液晶等が用いられている。特に
強誘電性液晶層を用いたＦＬＣ−ＳＬＭは、動作速度が
数百Hz以上と非常に高速である。強誘電性液晶を用いた
ＦＬＣ−ＳＬＭは入力画像を閾値処理し二値化するデバ
イスとして知られているが駆動電圧の波形を制御する事
よりグレイスケール表示をする事も可能である。又、前
述した様にＦＬＣ−ＳＬＭに代えてＥＣＢ−ＳＬＭを用
いる事もできる。ＥＣＢ−ＳＬＭでは、液晶セルに電圧
を印加すると液晶の誘電異方性により液晶分子配列が変
化し、その結果セル中の複屈折率が変化する。液晶セル
を２枚の偏光板中に置くと、この複屈折率の変化が光透
過率の変化として現われこれをＥＣＢ効果という。ＥＣ
Ｂ−ＳＬＭはこの効果を利用して色分解画像の転写表示
を行なっており、初期配向の違いによりＤＡＰ型、ホモ
ジニアス型、ＨＡＮ型に分類される。ＤＡＰ型は液晶デ
ィレクタが基板に対して垂直となっているホメオトロピ
ック配向セルを用いており、誘電異方性が負のネマチッ
ク液晶を用いる。ＤＡＰ型セルは直交ニコルを用いた
時、電界無印加状態で完全に黒を表示する事ができ、コ
ントラストが高い事が特徴といえる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、偏
光ビームスプリッタで分離したＳ偏光及びＰ偏光の両者
を照明光束として利用できる為、原理的には従来の反射
型カラープロジェクタに比べ２倍の輝度を有するカラー
画像を写し出す事が可能になるという効果がある。これ
はＬＣ−ＳＬＭが１００％の変調を達成した場合である
が、実際には７０〜９０％である。又、各ＬＣ−ＳＬＭ
につき１枚の色分離フィルタしか介在させない為、光学
距離を短縮でき投影レンズの設計作成が容易になり、安
価で倍率が高く明るいプロジェクタが実現できるという
効果がある。逆に従来と同一の明るさを達成する場合、
発光源の電源パワーを小さくする事ができる。さらに、
偏光ビームスプリッタに対して各ＬＣ−ＳＬＭの共役配
置が可能となる為プロジェクタの光学系の構成が従来に
比し簡略化できるという効果がある。
光ビームスプリッタで分離したＳ偏光及びＰ偏光の両者
を照明光束として利用できる為、原理的には従来の反射
型カラープロジェクタに比べ２倍の輝度を有するカラー
画像を写し出す事が可能になるという効果がある。これ
はＬＣ−ＳＬＭが１００％の変調を達成した場合である
が、実際には７０〜９０％である。又、各ＬＣ−ＳＬＭ
につき１枚の色分離フィルタしか介在させない為、光学
距離を短縮でき投影レンズの設計作成が容易になり、安
価で倍率が高く明るいプロジェクタが実現できるという
効果がある。逆に従来と同一の明るさを達成する場合、
発光源の電源パワーを小さくする事ができる。さらに、
偏光ビームスプリッタに対して各ＬＣ−ＳＬＭの共役配
置が可能となる為プロジェクタの光学系の構成が従来に
比し簡略化できるという効果がある。
【図１】本発明にかかる反射型カラープロジェクタの基
本的な構成を示すブロック図である。
本的な構成を示すブロック図である。
【図２】各色成分の関係を示す模式図である。
【図３】赤色表示の合成方法を示す模式図である。
【図４】緑色表示の合成方法を示す模式図である。
【図５】青色表示の合成方法を示す模式図である。
【図６】白色表示の合成方法を示す模式図である。
【図７】各色表示の合成方法を示す論理テーブル図であ
る。
る。
【図８】本発明にかかる反射型カラープロジェクタの書
込手段に含まれる色信号変換回路を示すブロック図であ
る。
込手段に含まれる色信号変換回路を示すブロック図であ
る。
【図９】反射型空間変調器として用いられるＬＣ−ＳＬ
Ｍの具体的な構成を示す断面図である。
Ｍの具体的な構成を示す断面図である。
【図１０】従来の反射型カラープロジェクタを示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１１】従来の各色成分の関係を示す模式図である。
１ Ｒ用ＬＣ−ＳＬＭ ２ Ｃ用ＬＣ−ＳＬＭ ３ Ｂ用ＬＣ−ＳＬＭ ４ Ｙ用ＬＣ−ＳＬＭ ５ Ｒ用ＴＦＴ−ＬＣＤ ６ Ｃ用ＴＦＴ−ＬＣＤ ７ Ｂ用ＴＦＴ−ＬＣＤ ８ Ｙ用ＴＦＴ−ＬＣＤ ９ 発光源 １０ 偏光ビームスプリッタ １１ Ｒ反射ミラー １２ Ｂ反射ミラー １４ 投影光学系 １５ スクリーン １６ カラー画像
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 笠間 宣行 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイコ ー電子工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の反射型空間変調器と、その一面側
から書込光を照射して各反射型空間変調器に割り当てら
れた色分解画像を光学的に転写する書込手段と、各反射
型空間変調器の他面側から対応する色成分の偏光照明光
束を照射し転写された色分解画像を反射的に読み出す偏
光照明光学系と、読み出された複数の色分解画像を合成
して拡大投影しカラー画像を写し出す投影光学系とを備
えた反射型カラープロジェクタにおいて、 複数の反射型空間変調器は、赤色分解画像が割り当てら
れた第一の反射型空間変調器と、シアン色分解画像が割
り当てられた第二の反射型空間変調器と、青色分解画像
が割り当てられた第三の反射型空間変調器と、イエロー
色分解画像が割り当てられた第四の反射型空間変調器と
からなり、 前記偏光照明光学系は、光源光束を放射する発光源と、
該光源光束を互いに直交する偏光照明光束に分割する偏
光ビームスプリッタと、一方の偏光照明光束を赤色成分
及びシアン色成分に分離し各々対応する第一及び第二の
反射型空間変調器に分配する一方の色分離フィルタと、
他方の偏光照明光束を青色成分及びイエロー色成分に分
離し各々対応する第三及び第四の反射型空間変調器に分
配する他方の色分離フィルタとからなる事を特徴とする
反射型カラープロジェクタ。 - 【請求項２】 前記書込手段は、各色分解画像を対応す
る反射型空間変調器に転写してカラー画像を合成する
際、赤色分解画像と青色分解画像とイエロー色分解画像
とを組み合わせてカラー画像の赤色部を合成し、シアン
色分解画像とイエロー色分解画像とを組み合わせてカラ
ー画像の緑色部を合成し、赤色分解画像とシアン色分解
画像と青色分解画像とを組み合わせてカラー画像の青色
部を合成し、赤色分解画像とシアン色分解画像と青色分
解画像とイエロー色分解画像とを組み合わせてカラー画
像の白色部を合成する事を特徴とする請求項１記載の反
射型カラープロジェクタ。 - 【請求項３】 複数の反射型空間変調器と、その一面側
から書込光を照射して各反射型空間変調器に割り当てら
れた色分解画像を光学的に転写する書込手段と、各反射
型空間変調器の他面側から対応する色成分の偏光照明光
束を照射し転写された色分解画像を反射的に読み出す偏
光照明光学系と、読み出された複数の色分解画像を合成
して拡大投影しカラー画像を写し出す投影光学系とを備
えた反射型カラープロジェクタにおいて、 複数の反射型空間変調器は、三原色の中から選ばれた第
一の単色分解画像が割り当てられた第一の反射型空間変
調器と、該第一の単色分解画像と補色関係にある第一の
補色分解画像が割り当てられた第二の反射型空間変調器
と、三原色の中から別に選ばれた第二の単色分解画像が
割り当てられた第三の反射型空間変調器と、該第二の単
色分解画像と補色関係にある第二の補色分解画像が割り
当てられた第四の反射型空間変調器とからなり、 前記偏光照明光学系は、光源光束を放射する発光源と、
該光源光束を互いに直交する偏光照明光束に分割する偏
光ビームスプリッタと、一方の偏光照明光束を第一の単
色成分及び補色関係にある第一の補色成分に分離し各々
対応する第一及び第二の反射型空間変調器に分配する一
方の色分離フィルタと、他方の偏光照明光束を第二の単
色成分及び補色関係にある第二の補色成分に分離し各々
対応する第三及び第四の反射型空間変調器に分配する他
方の色分離フィルタとからなる事を特徴とする反射型カ
ラープロジェクタ。 - 【請求項４】 前記書込手段は、三原色成分を含む入力
色信号を演算処理して第一の単色分解画像、第一の補色
分解画像、第二の単色分解画像及び第二の補色分解画像
を生成する色信号変換手段を含む事を特徴とする請求項
３記載の反射型カラープロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223764A JPH0886994A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 反射型カラープロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223764A JPH0886994A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 反射型カラープロジェクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886994A true JPH0886994A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16803346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223764A Pending JPH0886994A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 反射型カラープロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886994A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004010407A2 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-29 | Genoa Color Technologies Ltd. | High brightness wide gamut display |
| US6962414B2 (en) | 2001-07-12 | 2005-11-08 | Genoa Color Technologies Ltd. | Sequential projection color display using multiple imaging panels |
| EP1708512A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-04 | SONY DEUTSCHLAND GmbH | Image generation unit with four primary colors |
| JP2008122679A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ、および、その光学エンジン |
| JP2008537784A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-09-25 | カラーリンク・インコーポレイテッド | ４パネル表示システム |
| JP2009162934A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学ユニット、照明装置及び投写型映像表示装置 |
| JP2009258741A (ja) * | 2006-09-29 | 2009-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 照明装置及び投写型映像表示装置 |
| EP1918772A3 (en) * | 2006-10-31 | 2010-12-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Illumination apparatus and projection display device |
| JP2017173489A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6223764A patent/JPH0886994A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6962414B2 (en) | 2001-07-12 | 2005-11-08 | Genoa Color Technologies Ltd. | Sequential projection color display using multiple imaging panels |
| US7077524B2 (en) | 2001-07-12 | 2006-07-18 | Genoa Color Technologies Ltd | Sequential projection color display using multiple imaging panels |
| WO2004010407A2 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-29 | Genoa Color Technologies Ltd. | High brightness wide gamut display |
| WO2004010407A3 (en) * | 2002-07-24 | 2004-03-25 | Genoa Technologies Ltd | High brightness wide gamut display |
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| EP1708512A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-04 | SONY DEUTSCHLAND GmbH | Image generation unit with four primary colors |
| EP2046066A1 (en) | 2005-03-31 | 2009-04-08 | Sony Deutschland Gmbh | Image generation unit with four primary colors |
| JP2009258741A (ja) * | 2006-09-29 | 2009-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 照明装置及び投写型映像表示装置 |
| EP1918772A3 (en) * | 2006-10-31 | 2010-12-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Illumination apparatus and projection display device |
| JP2008122679A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ、および、その光学エンジン |
| JP2009162934A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学ユニット、照明装置及び投写型映像表示装置 |
| JP2017173489A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
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