JPH09127474A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JPH09127474A JPH09127474A JP7286965A JP28696595A JPH09127474A JP H09127474 A JPH09127474 A JP H09127474A JP 7286965 A JP7286965 A JP 7286965A JP 28696595 A JP28696595 A JP 28696595A JP H09127474 A JPH09127474 A JP H09127474A
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3179—Video signal processing therefor
- H04N9/3188—Scale or resolution adjustment
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
- H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
- H04N5/7441—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
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- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3155—Modulator illumination systems for controlling the light source
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 投射画像のコントラストの向上は、同時に投
射画像の輝度を大きく低下させる。 【解決手段】 制御回路９からの制御信号によって形成
される表示画像に応じて、光源１からの照明光束２を透
過または散乱させる主ライトバルブ３と、この主ライト
バルブ３によって透過または散乱された照明光束２を、
制御回路９からの制御信号によって透過または散乱させ
る補助ライトバルブ１７とを有し、この補助ライトバル
ブ１７を透過した照明光束２が集光レンズ４によって集
光される絞り６を経て、投射レンズ７によって拡大投影
され、スクリーン８に結像させるものである。
射画像の輝度を大きく低下させる。 【解決手段】 制御回路９からの制御信号によって形成
される表示画像に応じて、光源１からの照明光束２を透
過または散乱させる主ライトバルブ３と、この主ライト
バルブ３によって透過または散乱された照明光束２を、
制御回路９からの制御信号によって透過または散乱させ
る補助ライトバルブ１７とを有し、この補助ライトバル
ブ１７を透過した照明光束２が集光レンズ４によって集
光される絞り６を経て、投射レンズ７によって拡大投影
され、スクリーン８に結像させるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、透過あるいは散
乱により画像変調を行う液晶ライトバルブを用いて、画
像をスクリーン上に拡大表示する投射型表示装置に関
し、特に液晶ライトバルブに関する。
乱により画像変調を行う液晶ライトバルブを用いて、画
像をスクリーン上に拡大表示する投射型表示装置に関
し、特に液晶ライトバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ライトバルブの映像を拡大表示する
液晶プロジェクタにおける課題として、高効率・高輝度
化ということがある。従来の液晶プロジェクタでは、偏
光素子を用い偏光光を変調する方式であり、光束の半分
は捨てられていたため、光束の利用効率は非常に低かっ
た。近年、偏光素子を必要とせず、入射光を散乱度で変
調する、高分子中に液晶を分散させた高分子分散型液晶
（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）といわれる新しい液晶モ
ードの光変調材料が開発されている。
液晶プロジェクタにおける課題として、高効率・高輝度
化ということがある。従来の液晶プロジェクタでは、偏
光素子を用い偏光光を変調する方式であり、光束の半分
は捨てられていたため、光束の利用効率は非常に低かっ
た。近年、偏光素子を必要とせず、入射光を散乱度で変
調する、高分子中に液晶を分散させた高分子分散型液晶
（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）といわれる新しい液晶モ
ードの光変調材料が開発されている。
【０００３】図４は、一般に知られているこの液晶モー
ドを用いた投射型表示装置の構成を示す図である。図５
はアクティブマトリックス型液晶ライトバルブの構成を
示す図である。図４において、１は光源、２は光源１か
ら出射する照明光束、３はアクティブマトリックス型液
晶ライトバルブである主ライトバルブ、４は集光レン
ズ、５は不要光、６は不要光５を取り除くための絞り、
７は表示画像を拡大投影する投射レンズ、８はスクリー
ン、９は主ライトバルブ３を駆動するための制御回路で
ある。
ドを用いた投射型表示装置の構成を示す図である。図５
はアクティブマトリックス型液晶ライトバルブの構成を
示す図である。図４において、１は光源、２は光源１か
ら出射する照明光束、３はアクティブマトリックス型液
晶ライトバルブである主ライトバルブ、４は集光レン
ズ、５は不要光、６は不要光５を取り除くための絞り、
７は表示画像を拡大投影する投射レンズ、８はスクリー
ン、９は主ライトバルブ３を駆動するための制御回路で
ある。
【０００４】図５において、１０はアクティブマトリッ
クス基板、１１は対向電極、１２はスイッチング素子、
１３は透明電極で、表示画像の絵素に対応してスイッチ
ング素子１２と共にマトリックス状にアクティブマトリ
ックス基板１０上に配置されている。１４は対向電極１
１に形成された共通透明電極、１５は電圧の印加状態に
応じて光束を透過または散乱する高分子分散型液晶で、
アクティブマトリックス基板１０と対向電極１１とで挟
持される。１６は、アクティブマトリックス基板１０と
対向電極１１を保持するスペーサである。
クス基板、１１は対向電極、１２はスイッチング素子、
１３は透明電極で、表示画像の絵素に対応してスイッチ
ング素子１２と共にマトリックス状にアクティブマトリ
ックス基板１０上に配置されている。１４は対向電極１
１に形成された共通透明電極、１５は電圧の印加状態に
応じて光束を透過または散乱する高分子分散型液晶で、
アクティブマトリックス基板１０と対向電極１１とで挟
持される。１６は、アクティブマトリックス基板１０と
対向電極１１を保持するスペーサである。
【０００５】次に動作について説明する。光源１から平
行光束として取り出された照明光束２は、主ライトバル
ブ３に照射される。アクティブマトリックス型液晶ライ
トバルブである主ライトバルブ３の面上には、制御回路
９から書き込まれた信号により画像が表示され、表示画
像の濃淡に応じて、主ライトバルブ３に入射した照明光
束２が透過または散乱される。主ライトバルブ３で散乱
されず透過して表示面に対して垂直に出射した光束（図
４の実線）は、集光レンズ４により絞り６上に集光さ
れ、絞り６を通過した後に、投射レンズ７に入射する。
主ライトバルブ３で散乱された後、集光レンズ４を通過
した光束の不要光５（破線）は、絞り６により遮断さ
れ、投射レンズ７に入射することはできない。即ち、絞
り６は不要光５（散乱光）を選択的に遮断し、主ライト
バルブ３で散乱されず透過して、表示面に対してほぼ垂
直に出射する光束のみを、選択的に投射レンズ７に送り
込むことにより、コントラストを向上する働きをする。
投射レンズ７から出射した光束は、スクリーン８上に拡
大結像し鑑賞に供される。
行光束として取り出された照明光束２は、主ライトバル
ブ３に照射される。アクティブマトリックス型液晶ライ
トバルブである主ライトバルブ３の面上には、制御回路
９から書き込まれた信号により画像が表示され、表示画
像の濃淡に応じて、主ライトバルブ３に入射した照明光
束２が透過または散乱される。主ライトバルブ３で散乱
されず透過して表示面に対して垂直に出射した光束（図
４の実線）は、集光レンズ４により絞り６上に集光さ
れ、絞り６を通過した後に、投射レンズ７に入射する。
主ライトバルブ３で散乱された後、集光レンズ４を通過
した光束の不要光５（破線）は、絞り６により遮断さ
れ、投射レンズ７に入射することはできない。即ち、絞
り６は不要光５（散乱光）を選択的に遮断し、主ライト
バルブ３で散乱されず透過して、表示面に対してほぼ垂
直に出射する光束のみを、選択的に投射レンズ７に送り
込むことにより、コントラストを向上する働きをする。
投射レンズ７から出射した光束は、スクリーン８上に拡
大結像し鑑賞に供される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の投射型表示装置
は以上のように構成されており、投射画像のコントラス
トは、絞り６の開口径を小さくすることによって向上で
きるが、照明光束２の平行度が完全ではないため、透過
光の一部が絞り６に遮断されてしまい、同時に投射画像
の輝度が大きく低下してしまうといった問題があった。
一方、投射画像のコントラストの向上は、高分子分散型
液晶１５を厚くし、主ライトバルブ３の散乱能を大きく
することによっても実現できるが、この場合、高分子分
散型液晶１５の駆動電圧は、液晶層の厚さに比例して高
くなる。高分子分散型液晶１５は、アクティブマトリッ
クス基板１０上のスイッチング素子１２によって、透明
電極１３に書き込まれた信号電圧で動作するが、高分子
分散型液晶１５の駆動電圧が高くなると、スイッチング
素子１２では十分な電圧が印加できなくなるため、高分
子分散型液晶１５は、完全な透過状態とならず、結果と
して投射画像の輝度が減少してしまうといった問題があ
った。
は以上のように構成されており、投射画像のコントラス
トは、絞り６の開口径を小さくすることによって向上で
きるが、照明光束２の平行度が完全ではないため、透過
光の一部が絞り６に遮断されてしまい、同時に投射画像
の輝度が大きく低下してしまうといった問題があった。
一方、投射画像のコントラストの向上は、高分子分散型
液晶１５を厚くし、主ライトバルブ３の散乱能を大きく
することによっても実現できるが、この場合、高分子分
散型液晶１５の駆動電圧は、液晶層の厚さに比例して高
くなる。高分子分散型液晶１５は、アクティブマトリッ
クス基板１０上のスイッチング素子１２によって、透明
電極１３に書き込まれた信号電圧で動作するが、高分子
分散型液晶１５の駆動電圧が高くなると、スイッチング
素子１２では十分な電圧が印加できなくなるため、高分
子分散型液晶１５は、完全な透過状態とならず、結果と
して投射画像の輝度が減少してしまうといった問題があ
った。
【０００７】また、主ライトバルブ３には、高分子分散
型液晶１５層の厚さを一定に保つため、スペーサ１６を
用いているが、このスペーサ１６がアクティブマトリッ
クス基板１０及び対向電極１１と接している部分は、常
に光を散乱せず照明光束２を透過する。このため、特に
黒表示時にスペーサ６部分で光漏れが生じ、投射画像の
画質を損なってしまうといった問題もあった。
型液晶１５層の厚さを一定に保つため、スペーサ１６を
用いているが、このスペーサ１６がアクティブマトリッ
クス基板１０及び対向電極１１と接している部分は、常
に光を散乱せず照明光束２を透過する。このため、特に
黒表示時にスペーサ６部分で光漏れが生じ、投射画像の
画質を損なってしまうといった問題もあった。
【０００８】この発明は、上記のような従来の課題を解
決するためになされたもので、投射画像の輝度を大きく
低下させることなく、視覚上高いコントラストを得るこ
とができる投射型表示装置を得ることを目的とする。
決するためになされたもので、投射画像の輝度を大きく
低下させることなく、視覚上高いコントラストを得るこ
とができる投射型表示装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる投射型
表示装置においては、光源からの光束が照射され、第一
の制御信号によって形成される表示画像に応じて光束を
透過または散乱させる主ライトバルブ及び第二の制御信
号によって光束が透過または散乱される補助ライトバル
ブを有する液晶ライトバルブと、この液晶ライトバルブ
を透過した光束が集光レンズによって集光される位置に
配置された絞りを通過した後、拡大投影される投射レン
ズと、この投射レンズによって拡大投影された光束を結
像するスクリーンと、第一の制御信号及び第二の制御信
号を生成する制御回路を備えたものである。また、主ラ
イトバルブは、補助ライトバルブの前方に配置され、主
ライトバルブによって透過または散乱された光束が、補
助ライトバルブに照射されるものである。
表示装置においては、光源からの光束が照射され、第一
の制御信号によって形成される表示画像に応じて光束を
透過または散乱させる主ライトバルブ及び第二の制御信
号によって光束が透過または散乱される補助ライトバル
ブを有する液晶ライトバルブと、この液晶ライトバルブ
を透過した光束が集光レンズによって集光される位置に
配置された絞りを通過した後、拡大投影される投射レン
ズと、この投射レンズによって拡大投影された光束を結
像するスクリーンと、第一の制御信号及び第二の制御信
号を生成する制御回路を備えたものである。また、主ラ
イトバルブは、補助ライトバルブの前方に配置され、主
ライトバルブによって透過または散乱された光束が、補
助ライトバルブに照射されるものである。
【００１０】また、主ライトバルブは、補助ライトバル
ブの後方に配置され、補助ライトバルブによって透過ま
たは散乱された光束が、主ライトバルブに照射されるも
のである。さらに、主ライトバルブの一方の硝子基板
と、補助ライトバルブの一方の硝子基板は、共用される
ものである。また、主ライトバルブは、スイッチング素
子と透明電極がマトリックス状に配置されたアクティブ
マトリックス型液晶ライトバルブである。
ブの後方に配置され、補助ライトバルブによって透過ま
たは散乱された光束が、主ライトバルブに照射されるも
のである。さらに、主ライトバルブの一方の硝子基板
と、補助ライトバルブの一方の硝子基板は、共用される
ものである。また、主ライトバルブは、スイッチング素
子と透明電極がマトリックス状に配置されたアクティブ
マトリックス型液晶ライトバルブである。
【００１１】加えて、補助ライトバルブは、スイッチン
グ素子と透明電極がマトリックス状に配置されたアクテ
ィブマトリックス型液晶ライトバルブである。また、補
助ライトバルブは、単素子型液晶ライトバルブである。
さらにまた、補助ライトバルブは、上下のストライプ状
透明電極が互いに直交している単純マトリックス型液晶
ライトバルブである。
グ素子と透明電極がマトリックス状に配置されたアクテ
ィブマトリックス型液晶ライトバルブである。また、補
助ライトバルブは、単素子型液晶ライトバルブである。
さらにまた、補助ライトバルブは、上下のストライプ状
透明電極が互いに直交している単純マトリックス型液晶
ライトバルブである。
【００１２】
実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
投射型表示装置の構成を示す図である。図２は、この発
明の実施の形態１による投射型表示装置に用いる単素子
型液晶ライトバルブの構成を示す図である。図１におい
て、１〜９は上記従来装置と同一のものであり、その説
明を省略する。１７は単素子型液晶ライトバルブである
補助ライトバルブである。図２において、１４〜１６
は、図５におけるものと同一のものであり、その説明を
省略する。１８は共通透明電極１４を形成した硝子基板
で、高分子分散型液晶１５を、２枚の硝子基板で、スペ
ーサ１６を用いて挟持しており、外部からの信号に対し
て、補助ライトバルブ全面を透過状態から散乱状態の間
で変化させる。
投射型表示装置の構成を示す図である。図２は、この発
明の実施の形態１による投射型表示装置に用いる単素子
型液晶ライトバルブの構成を示す図である。図１におい
て、１〜９は上記従来装置と同一のものであり、その説
明を省略する。１７は単素子型液晶ライトバルブである
補助ライトバルブである。図２において、１４〜１６
は、図５におけるものと同一のものであり、その説明を
省略する。１８は共通透明電極１４を形成した硝子基板
で、高分子分散型液晶１５を、２枚の硝子基板で、スペ
ーサ１６を用いて挟持しており、外部からの信号に対し
て、補助ライトバルブ全面を透過状態から散乱状態の間
で変化させる。
【００１３】次に、この投射型表示装置の動作について
説明する。光源１から平行光束として取り出された照明
光束２は、主ライトバルブ３に照射される。主ライトバ
ルブ３の面上には、制御回路９から書き込まれた信号に
より、画像が表示され、表示画像の濃淡に応じて、主ラ
イトバルブ３に入射した照明光束２が透過または散乱さ
れる。この透過または散乱された光束は、更に補助ライ
トバルブ１７に入射する。補助ライトバルブ１７に入射
した光束は、投射する環境の明るさ及び画像の平均輝度
に応じた制御回路９からの駆動信号により、光束全体が
更に透過または散乱される。
説明する。光源１から平行光束として取り出された照明
光束２は、主ライトバルブ３に照射される。主ライトバ
ルブ３の面上には、制御回路９から書き込まれた信号に
より、画像が表示され、表示画像の濃淡に応じて、主ラ
イトバルブ３に入射した照明光束２が透過または散乱さ
れる。この透過または散乱された光束は、更に補助ライ
トバルブ１７に入射する。補助ライトバルブ１７に入射
した光束は、投射する環境の明るさ及び画像の平均輝度
に応じた制御回路９からの駆動信号により、光束全体が
更に透過または散乱される。
【００１４】投射環境が明るく、スクリーン８上での黒
レベルが外光によって決定される場合は、投射型表示装
置自身のコントラストは、２０以上あれば十分であり、
スクリーン８上の画像のコントラストは、投射画像の最
大輝度が支配的となる。この場合、補助ライトバルブ１
７は常時透過状態にし、主ライトバルブ３で変調された
光束をそのままの状態で出射する。一方、投射環境が十
分に暗い場合、投影画像の画質を視覚上向上するために
は、特に黒表示時の黒レベルの輝度を低くし、また局所
的な光漏れを少なくすることが重要である。このため、
補助ライトバルブ１７を画像の平均輝度に応じた輝度信
号で駆動し、主ライトバルブ３で変調された光束全体を
更に変調する。例えば主ライトバルブ３単体で得られる
コントラストが２０の場合、補助ライトバルブ１７を、
黒表示時の透過率が白表示時の１０分の１となるように
駆動する。この場合、投射画像の各フレーム内のコント
ラストは２０のままであるが、黒表示時の輝度を、白表
示時の２００分の１とすることができる。またこの時、
２層のライトバルブのスペーサが重なり合うことは殆ど
ないため、スペーサによる局所的な光漏れは、最悪でも
１０分の１の輝度にとどめることができる。この結果、
白表示時の投射画像の明るさはほとんど同じままで、黒
表示時の画質を大幅に改善できる。なお、補助ライトバ
ルブ１７から出射された光束は、図４に示す従来の投射
型表示装置のものと同様、集光レンズ４によって絞り６
上に集光された光束を投射レンズ７を経てスクリーン８
上に拡大結像される。
レベルが外光によって決定される場合は、投射型表示装
置自身のコントラストは、２０以上あれば十分であり、
スクリーン８上の画像のコントラストは、投射画像の最
大輝度が支配的となる。この場合、補助ライトバルブ１
７は常時透過状態にし、主ライトバルブ３で変調された
光束をそのままの状態で出射する。一方、投射環境が十
分に暗い場合、投影画像の画質を視覚上向上するために
は、特に黒表示時の黒レベルの輝度を低くし、また局所
的な光漏れを少なくすることが重要である。このため、
補助ライトバルブ１７を画像の平均輝度に応じた輝度信
号で駆動し、主ライトバルブ３で変調された光束全体を
更に変調する。例えば主ライトバルブ３単体で得られる
コントラストが２０の場合、補助ライトバルブ１７を、
黒表示時の透過率が白表示時の１０分の１となるように
駆動する。この場合、投射画像の各フレーム内のコント
ラストは２０のままであるが、黒表示時の輝度を、白表
示時の２００分の１とすることができる。またこの時、
２層のライトバルブのスペーサが重なり合うことは殆ど
ないため、スペーサによる局所的な光漏れは、最悪でも
１０分の１の輝度にとどめることができる。この結果、
白表示時の投射画像の明るさはほとんど同じままで、黒
表示時の画質を大幅に改善できる。なお、補助ライトバ
ルブ１７から出射された光束は、図４に示す従来の投射
型表示装置のものと同様、集光レンズ４によって絞り６
上に集光された光束を投射レンズ７を経てスクリーン８
上に拡大結像される。
【００１５】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２による投射型表示装置について説明する。この発明
の投射型表示装置の構成を示す図は、図１と同じである
が、補助ライトバルブ１７として、単純マトリックス型
液晶ライトバルブを用いる。図３は、この発明の実施の
形態２による投射型表示装置に用いる単純マトリックス
型液晶ライトバルブを示す図である。図３において、１
５〜１８は図２におけるものと同一のものであり、その
説明を省略する。１９は、硝子基板１８上に形成された
ストライプ状透明電極であり、互いに直交している上下
のストライプ状透明電極１９間に、均一に充填された高
分子分散型液晶１５を挟持して、上下のストライプ状透
明電極１９の交差部分で縦方向に電界が印加されて、そ
の部分が画素として機能し、外部からの信号に対して各
画素を透過状態と散乱状態の間で変化させる。補助ライ
トバルブ１７に入射した光束は、投射する環境の明るさ
及び画像信号に応じた制御回路９からの駆動信号によ
り、画素単位で更に透過または散乱される。
態２による投射型表示装置について説明する。この発明
の投射型表示装置の構成を示す図は、図１と同じである
が、補助ライトバルブ１７として、単純マトリックス型
液晶ライトバルブを用いる。図３は、この発明の実施の
形態２による投射型表示装置に用いる単純マトリックス
型液晶ライトバルブを示す図である。図３において、１
５〜１８は図２におけるものと同一のものであり、その
説明を省略する。１９は、硝子基板１８上に形成された
ストライプ状透明電極であり、互いに直交している上下
のストライプ状透明電極１９間に、均一に充填された高
分子分散型液晶１５を挟持して、上下のストライプ状透
明電極１９の交差部分で縦方向に電界が印加されて、そ
の部分が画素として機能し、外部からの信号に対して各
画素を透過状態と散乱状態の間で変化させる。補助ライ
トバルブ１７に入射した光束は、投射する環境の明るさ
及び画像信号に応じた制御回路９からの駆動信号によ
り、画素単位で更に透過または散乱される。
【００１６】投射環境が明るくスクリーン上での黒レベ
ルが、外光によって決定される場合は、実施の形態１と
同様に、補助ライトバルブ１７は常時透過状態にし、主
ライトバルブ３で変調された光束をそのままの状態で出
射する。一方、投射環境が十分に暗い場合、補助ライト
バルブ１７を、画像信号に応じた輝度信号で駆動し、主
ライトバルブ３で変調された光束を更に変調する。例え
ば、主ライトバルブ３として、コントラストが２０のア
クティブマトリックス型液晶ライトバルブを使用し、補
助ライトバルブ１７として用いる単純マトリックス型液
晶ライトバルブは、コントラストが１０で各画素を２階
調で駆動する場合について述べる。この場合、補助ライ
トバルブ１７の各画素は、輝度信号が１０％を越える時
には透過状態、１０％以下では散乱状態とする。この様
に駆動することによって、投射型表示装置自身の投射画
像のコントラストは２００が実現できる。またこの時、
２層のライトバルブのスペーサが重なり合うことは殆ど
ないため、スペーサによる局所的な光漏れは、最悪でも
１０分の１の輝度にとどめることができる。この結果、
白表示時の投射画像の明るさはほとんど同じままで、コ
ントラスト及び画質を大幅に改善できる。
ルが、外光によって決定される場合は、実施の形態１と
同様に、補助ライトバルブ１７は常時透過状態にし、主
ライトバルブ３で変調された光束をそのままの状態で出
射する。一方、投射環境が十分に暗い場合、補助ライト
バルブ１７を、画像信号に応じた輝度信号で駆動し、主
ライトバルブ３で変調された光束を更に変調する。例え
ば、主ライトバルブ３として、コントラストが２０のア
クティブマトリックス型液晶ライトバルブを使用し、補
助ライトバルブ１７として用いる単純マトリックス型液
晶ライトバルブは、コントラストが１０で各画素を２階
調で駆動する場合について述べる。この場合、補助ライ
トバルブ１７の各画素は、輝度信号が１０％を越える時
には透過状態、１０％以下では散乱状態とする。この様
に駆動することによって、投射型表示装置自身の投射画
像のコントラストは２００が実現できる。またこの時、
２層のライトバルブのスペーサが重なり合うことは殆ど
ないため、スペーサによる局所的な光漏れは、最悪でも
１０分の１の輝度にとどめることができる。この結果、
白表示時の投射画像の明るさはほとんど同じままで、コ
ントラスト及び画質を大幅に改善できる。
【００１７】尚、前述の駆動動作において、輝度信号が
１０％以下では、投射画像の輝度は不連続に減少し、投
射画像はいわゆる黒潰れ状態となる。この改善のため、
前述の例において、輝度信号が１０％以下で、補助ライ
トバルブ１７が散乱状態となった画素に対して、主ライ
トバルブ３の対応する画素の透過率が、前述の例の１０
倍となるよう駆動することによって、投射画像の輝度変
化は、１０％以下の輝度信号でも連続的になり、黒潰れ
の生じない良好な画質の投射画像が得られる。
１０％以下では、投射画像の輝度は不連続に減少し、投
射画像はいわゆる黒潰れ状態となる。この改善のため、
前述の例において、輝度信号が１０％以下で、補助ライ
トバルブ１７が散乱状態となった画素に対して、主ライ
トバルブ３の対応する画素の透過率が、前述の例の１０
倍となるよう駆動することによって、投射画像の輝度変
化は、１０％以下の輝度信号でも連続的になり、黒潰れ
の生じない良好な画質の投射画像が得られる。
【００１８】実施の形態３．更に、この発明の実施の形
態３による投射型表示装置について説明する。実施の形
態３による投射型表示装置の構成は、図１と同じである
が、補助ライトバルブ１７として、主ライトバルブ３と
同じく図５に示されるアクティブマトリックス型液晶ラ
イトバルブを用いる。補助ライトバルブ１７に入射した
光束は、投射する環境の明るさ及び画像信号に応じた制
御回路９からの駆動信号により、画素単位で更に透過ま
たは散乱される。
態３による投射型表示装置について説明する。実施の形
態３による投射型表示装置の構成は、図１と同じである
が、補助ライトバルブ１７として、主ライトバルブ３と
同じく図５に示されるアクティブマトリックス型液晶ラ
イトバルブを用いる。補助ライトバルブ１７に入射した
光束は、投射する環境の明るさ及び画像信号に応じた制
御回路９からの駆動信号により、画素単位で更に透過ま
たは散乱される。
【００１９】投射環境が明るくスクリーン上での黒レベ
ルが、外光によって決定される場合は、実施の形態１と
同様に、補助ライトバルブ１７のアクティブマトリック
ス型液晶ライトバルブは常時透過状態にし、主ライトバ
ルブ３であるアクティブマトリックス型液晶ライトバル
ブで変調された光束を、そのままの状態で出射する。一
方、投射環境が十分に暗い場合、補助ライトバルブ１７
を、主ライトバルブと同じ画像信号で駆動し、主ライト
バルブ３で変調された光束全体を更に変調する。例え
ば、主ライトバルブ３と補助ライトバルブ１７に、共に
コントラストが２０のアクティブマトリックス型液晶ラ
イトバルブを使用する場合について述べる。この場合、
両方のライトバルブを表示しようとする画像の透過率の
平方根に相当する輝度信号で駆動する。例えば、投射画
像において最大輝度の５０％の輝度を得たい場合、両方
のライトバルブを、最大透過率の７１％となるよう駆動
する。この様に駆動することによって、画像の輝度変化
に不自然さが生じず、また投射型表示装置自身の投射画
像のコントラストは４００が実現できる。またこの時、
２層のライトバルブのスペーサが重なり合うことは殆ど
ないため、スペーサによる局所的な光漏れは、最悪でも
２０分の１の輝度にとどめることができる。この結果、
白表示時の投射画像の明るさは、殆ど同じままで、コン
トラスト及び画質を大幅に改善できる。
ルが、外光によって決定される場合は、実施の形態１と
同様に、補助ライトバルブ１７のアクティブマトリック
ス型液晶ライトバルブは常時透過状態にし、主ライトバ
ルブ３であるアクティブマトリックス型液晶ライトバル
ブで変調された光束を、そのままの状態で出射する。一
方、投射環境が十分に暗い場合、補助ライトバルブ１７
を、主ライトバルブと同じ画像信号で駆動し、主ライト
バルブ３で変調された光束全体を更に変調する。例え
ば、主ライトバルブ３と補助ライトバルブ１７に、共に
コントラストが２０のアクティブマトリックス型液晶ラ
イトバルブを使用する場合について述べる。この場合、
両方のライトバルブを表示しようとする画像の透過率の
平方根に相当する輝度信号で駆動する。例えば、投射画
像において最大輝度の５０％の輝度を得たい場合、両方
のライトバルブを、最大透過率の７１％となるよう駆動
する。この様に駆動することによって、画像の輝度変化
に不自然さが生じず、また投射型表示装置自身の投射画
像のコントラストは４００が実現できる。またこの時、
２層のライトバルブのスペーサが重なり合うことは殆ど
ないため、スペーサによる局所的な光漏れは、最悪でも
２０分の１の輝度にとどめることができる。この結果、
白表示時の投射画像の明るさは、殆ど同じままで、コン
トラスト及び画質を大幅に改善できる。
【００２０】以上述べてきた実施の形態では、投射する
環境の明るさ及び画像信号に応じて、透過状態または散
乱状態で使用される補助ライトバルブ１７は、主ライト
バルブ３の後方に配置されていたが、主ライトバルブ３
の前方であっても同様の効果が得られる。また、上記実
施の形態では、光束を色により分岐せず、１組の主ライ
トバルブ３及び補助ライトバルブ１７を用いる場合につ
いて述べたが、光束を色により分岐し、それぞれの色の
光束に対して主ライトバルブ３を用いる場合であっても
よく、少なくとも１つの光束において、主ライトバルブ
３に対して補助ライトバルブ１７が設けられていれば、
同様の効果が得られる。また、以上述べてきた実施の形
態では、主ライトバルブ３と補助ライトバルブ１７と
は、空間的に分離した配置で説明しているが、２層のラ
イトバルブを光学的に密着させてもよく、同様の効果が
得られるのは言うまでもない。また、２層のライトバル
ブを密着させるかわりに、主ライトバルブ３の一方の硝
子基板で、補助ライトバルブ１７の一方の硝子基板を兼
用しても、同様の効果が得られる。
環境の明るさ及び画像信号に応じて、透過状態または散
乱状態で使用される補助ライトバルブ１７は、主ライト
バルブ３の後方に配置されていたが、主ライトバルブ３
の前方であっても同様の効果が得られる。また、上記実
施の形態では、光束を色により分岐せず、１組の主ライ
トバルブ３及び補助ライトバルブ１７を用いる場合につ
いて述べたが、光束を色により分岐し、それぞれの色の
光束に対して主ライトバルブ３を用いる場合であっても
よく、少なくとも１つの光束において、主ライトバルブ
３に対して補助ライトバルブ１７が設けられていれば、
同様の効果が得られる。また、以上述べてきた実施の形
態では、主ライトバルブ３と補助ライトバルブ１７と
は、空間的に分離した配置で説明しているが、２層のラ
イトバルブを光学的に密着させてもよく、同様の効果が
得られるのは言うまでもない。また、２層のライトバル
ブを密着させるかわりに、主ライトバルブ３の一方の硝
子基板で、補助ライトバルブ１７の一方の硝子基板を兼
用しても、同様の効果が得られる。
【図１】 この発明の実施の形態１による投射型表示装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による投射型表示装
置に用いる単素子型液晶ライトバルブの構成を示す図で
ある。
置に用いる単素子型液晶ライトバルブの構成を示す図で
ある。
【図３】 この発明の実施の形態２による投射型表示装
置に用いる単純マトリックス型液晶ライトバルブを示す
図である。
置に用いる単純マトリックス型液晶ライトバルブを示す
図である。
【図４】 従来の投射型表示装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図５】 アクティブマトリックス型液晶ライトバルブ
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
１ 光源、２ 照明光束、３ 主ライトバルブ、４ 集
光レンズ、５ 不要光、６ 絞り、７ 投射レンズ、８
スクリーン、９ 制御回路、１０ アクティブマトリ
ックス基板、１１ 対向基板、１２ スイッチング素
子、１３ 透明電極、１４ 共通透明電極、１５ 高分
子分散型液晶、１６ スペーサ、１７ 補助ライトバル
ブ、１８ 硝子基板、１９ ストライプ状透明電極
光レンズ、５ 不要光、６ 絞り、７ 投射レンズ、８
スクリーン、９ 制御回路、１０ アクティブマトリ
ックス基板、１１ 対向基板、１２ スイッチング素
子、１３ 透明電極、１４ 共通透明電極、１５ 高分
子分散型液晶、１６ スペーサ、１７ 補助ライトバル
ブ、１８ 硝子基板、１９ ストライプ状透明電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｂ
Claims (8)
- 【請求項１】 光束を出射する光源、この光源からの光
束が照射され、第一の制御信号によって形成される表示
画像に応じて光束を透過または散乱させる主ライトバル
ブ及び第二の制御信号によって光束が透過または散乱さ
れる補助ライトバルブを有する液晶ライトバルブ、この
液晶ライトバルブを透過した光束が集光レンズによって
集光される位置に配置された絞り、この絞りを通過した
光束を拡大投影する投射レンズ、この投射レンズによっ
て拡大投影された光束を結像するスクリーン、上記第一
の制御信号及び上記第二の制御信号を生成する制御回路
を備えたことを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項２】 主ライトバルブは、補助ライトバルブの
前方に配置され、主ライトバルブによって透過または散
乱された光束が、補助ライトバルブに照射されることを
特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。 - 【請求項３】 主ライトバルブは、補助ライトバルブの
後方に配置され、補助ライトバルブによって透過または
散乱された光束が、主ライトバルブに照射されることを
特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。 - 【請求項４】 主ライトバルブの一方の硝子基板と、補
助ライトバルブの一方の硝子基板は、共用されることを
特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項記載
の投射型表示装置。 - 【請求項５】 主ライトバルブは、スイッチング素子と
透明電極がマトリックス状に配置されたアクティブマト
リックス型液晶ライトバルブであることを特徴とする請
求項１ないし請求項４のいずれか一項記載の投射型表示
装置。 - 【請求項６】 補助ライトバルブは、スイッチング素子
と透明電極がマトリックス状に配置されたアクティブマ
トリックス型液晶ライトバルブであることを特徴とする
請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載の投射型表
示装置。 - 【請求項７】 補助ライトバルブは、単素子型液晶ライ
トバルブであることを特徴とする請求項１ないし請求項
５のいずれか一項記載の投射型表示装置。 - 【請求項８】 補助ライトバルブは、上下のストライプ
状透明電極が互いに直交している単純マトリックス型液
晶ライトバルブであることを特徴とする請求項１ないし
請求項５のいずれか一項記載の投射型表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7286965A JPH09127474A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 投射型表示装置 |
| TW085105968A TW397926B (en) | 1995-11-06 | 1996-05-21 | Projection display device |
| US08/743,296 US5788354A (en) | 1995-11-06 | 1996-11-05 | Projection type display |
| KR1019960052062A KR100352774B1 (ko) | 1995-11-06 | 1996-11-05 | 투사형표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7286965A JPH09127474A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127474A true JPH09127474A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17711254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7286965A Pending JPH09127474A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 投射型表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5788354A (ja) |
| JP (1) | JPH09127474A (ja) |
| KR (1) | KR100352774B1 (ja) |
| TW (1) | TW397926B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325644A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
| JP2007171258A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Sharp Corp | 映像表示装置 |
| JP2007537484A (ja) * | 2004-05-11 | 2007-12-20 | トムソン ライセンシング | 直列の二個のイメージャを含む二段階の系におけるより小さいイメージャを備えたより大きいアークランプを使用するための系 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3735158B2 (ja) * | 1996-06-06 | 2006-01-18 | オリンパス株式会社 | 画像投影システム、画像処理装置 |
| JP2004157348A (ja) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Chinontec Kk | 投射レンズ装置及びプロジェクタ装置 |
| CN103745583A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-23 | 朱佩芬 | Led投影仪遥控转发系统 |
| JP7132748B2 (ja) * | 2018-05-24 | 2022-09-07 | スタンレー電気株式会社 | 照明装置、光投影システム |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053934A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Canon Inc | 潜像形成装置 |
| JPS6425187A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Seiko Epson Corp | Projection type liquid crystal display device |
| JPH0820631B2 (ja) * | 1987-12-02 | 1996-03-04 | 日本電気株式会社 | 熱書込み液晶投射型ディスプレイ |
| US5060058A (en) * | 1989-06-07 | 1991-10-22 | U.S. Philips Corporation | Modulation system for projection display |
| NL8902205A (nl) * | 1989-09-01 | 1991-04-02 | Philips Nv | Projektiesysteem. |
| US4971435A (en) * | 1989-09-08 | 1990-11-20 | Imax Systems Corporation | 3-D motion picture projection apparatus |
| JP2861547B2 (ja) * | 1991-11-15 | 1999-02-24 | 松下電器産業株式会社 | 投写型表示装置 |
| JPH06118359A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位相型空間光変調器 |
| US5597223A (en) * | 1993-12-27 | 1997-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Display apparatus |
| US5379083A (en) * | 1994-02-15 | 1995-01-03 | Raychem Corporation | Projector |
| US5622418A (en) * | 1994-03-29 | 1997-04-22 | Mitsubishi Denki Kabuskiki Kaisha | Projection display device |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP7286965A patent/JPH09127474A/ja active Pending
-
1996
- 1996-05-21 TW TW085105968A patent/TW397926B/zh active
- 1996-11-05 KR KR1019960052062A patent/KR100352774B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-11-05 US US08/743,296 patent/US5788354A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325644A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
| JP2007537484A (ja) * | 2004-05-11 | 2007-12-20 | トムソン ライセンシング | 直列の二個のイメージャを含む二段階の系におけるより小さいイメージャを備えたより大きいアークランプを使用するための系 |
| JP2007171258A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Sharp Corp | 映像表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970032048A (ko) | 1997-06-26 |
| TW397926B (en) | 2000-07-11 |
| KR100352774B1 (ko) | 2002-12-18 |
| US5788354A (en) | 1998-08-04 |
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