JPH09230301A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

Info

Publication number
JPH09230301A
JPH09230301A JP35413096A JP35413096A JPH09230301A JP H09230301 A JPH09230301 A JP H09230301A JP 35413096 A JP35413096 A JP 35413096A JP 35413096 A JP35413096 A JP 35413096A JP H09230301 A JPH09230301 A JP H09230301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
color
display device
liquid crystal
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP35413096A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3327153B2 (en
Inventor
Hirosada Horiguchi
宏貞 堀口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP35413096A priority Critical patent/JP3327153B2/en
Publication of JPH09230301A publication Critical patent/JPH09230301A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3327153B2 publication Critical patent/JP3327153B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type display device of two-plate system excellent in color purity and forming a bright projected image in comparison with the conventional projection type display device of two-plate system. SOLUTION: In This display device 100, P polarized light and S polarized light separated by a polarizing beam splitter 3 are made incident on a 1st liquid crystal panel 62 provided with the color filter layers of RGB and a 2nd liquid crystal panel 61 provided with the color filter layers of CMY being the complementary colors of RGB, respectively. The color images formed through the panels 62 and 61 are composed through a polarizing beam splitter 9 and enlarged and projected on a projection surface 11 through a projection lens optical system 10. By using two panels 61 and 62, the luminance of the projected picture is secured and color reproducibility is secured, so that the color purity becomes high and the bright projected image is obtained in comparison with the conventional projection type display device of twoplate system.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光束を
液晶パネル等の光変調手段によって画像情報に応じて変
調し、変調後の光束を投射面上に投射する投射型表示装
置に関するものであり、さらに詳しくは、2組の光変調
手段を備えた投射型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device which modulates a light flux from a light source according to image information by a light modulating means such as a liquid crystal panel and projects the modulated light flux on a projection surface. Yes, more specifically, it relates to a projection type display device provided with two sets of light modulating means.

【0002】[0002]

【従来の技術】光変調手段である液晶パネルを用いてカ
ラー画像を投射表示する投射型表示装置としては各種の
ものが知られている。このなかで特に普及しているもの
が3枚の液晶パネルを用いた3板式と呼ばれる方式と、
1枚の液晶パネルを用いた単板式と呼ばれる方式の投射
型表示装置である。
2. Description of the Related Art Various types of projection type display devices for projecting and displaying a color image using a liquid crystal panel as a light modulating means are known. Of these, the most popular one is the three-panel system using three liquid crystal panels.
This is a projection display device of a type called a single plate type using one liquid crystal panel.

【0003】図7には、一般的に使用されている3板式
の投射型液晶表示装置の光学系の概略構成を示してあ
る。この図において、1は光源ランプであり、ここから
の光は反射ミラー2によって反射されて平行光束となっ
て色分離光学系11の側に出射される。色分離光学系1
1は、ダイクロイックミラー111、112と、ミラー
113を備えている。ダイクロイックミラー111は、
赤色光束Rを透過するが、緑および青色光束G、Bを反
射するものであり、他方のダイクロイックミラー112
は緑色光束Gを反射するが、青色光束Bを透過するもの
である。これらの2枚のダイクロイックミラー111、
112によって白色光束Wは、赤、緑、青の各色光束
R、G、Bに分離される。
FIG. 7 shows a schematic structure of an optical system of a commonly used three-plate type projection type liquid crystal display device. In this figure, reference numeral 1 is a light source lamp, and the light from this is reflected by a reflection mirror 2 to be a parallel light flux, which is emitted to the color separation optical system 11 side. Color separation optical system 1
1 includes dichroic mirrors 111 and 112 and a mirror 113. The dichroic mirror 111 is
The red light flux R is transmitted, but the green and blue light fluxes G and B are reflected, and the other dichroic mirror 112 is used.
Reflects the green luminous flux G but transmits the blue luminous flux B. These two dichroic mirrors 111,
The white light flux W is separated by 112 into red, green, and blue color light fluxes R, G, and B.

【0004】分離された後の各色光束はそれぞれ入射側
偏光板53、54、55を透過して直線偏光になってか
ら各色に対応する3枚の液晶パネル63、64、65に
入射する。各液晶パネル63、64、65は、それらの
出射面に出射側偏光板73、74、75が光学的に密着
した状態で貼り付けられた構成となっている。これらの
液晶パネル63、64、65は、与えられた画像情報に
基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の各色の光
束R、G、Bは、出射側偏光板73、74、75をそれ
ぞれ通過した後に、ダイクロイックミラー121、12
2と、ミラー123を備えた色合成光学系12に入射し
て、1つの変調光束に合成される。合成された変調光束
は投射レンズ光学系10を介して、スクリーン等の投射
面13上に拡大投射される。なお、色合成光学系として
は、ダイクロイックミラーの代わりにダイクロイックプ
リズムを用いたプリズム光学系を用いた構成のものも知
られている。
The separated light beams of the respective colors pass through the incident side polarization plates 53, 54 and 55 to become linearly polarized lights, and then enter the three liquid crystal panels 63, 64 and 65 corresponding to the respective colors. Each of the liquid crystal panels 63, 64, and 65 has a configuration in which the emission side polarization plates 73, 74, and 75 are attached to their emission surfaces in an optically closely attached state. These liquid crystal panels 63, 64, 65 modulate the incident light flux based on the given image information. The modulated light fluxes R, G, and B of the respective colors pass through the emission side polarization plates 73, 74, and 75, respectively, and then are dichroic mirrors 121 and 12.
2 and the color combining optical system 12 including the mirror 123, and are combined into one modulated light beam. The combined modulated light flux is enlarged and projected onto a projection surface 13 such as a screen via a projection lens optical system 10. As the color synthesizing optical system, a structure using a prism optical system using a dichroic prism instead of the dichroic mirror is also known.

【0005】3板式の投射型表示装置は、光の利用効率
が高いので明るく、解像度の高い高品位の映像を得るこ
とができるという利点を有している。この反面、3枚の
液晶パネルを駆動するので、回路系と光学系が複雑とな
り、投射型表示装置を構成する部品点数が必然的に多く
なる。この結果、投射型表示装置の外形及び重量が大き
くなり、また製造価格も高騰するという欠点がある。
The three-panel type projection display device has an advantage that a high-quality image having high brightness and high resolution can be obtained because the light utilization efficiency is high. On the other hand, since the three liquid crystal panels are driven, the circuit system and the optical system become complicated, and the number of parts constituting the projection type display device inevitably increases. As a result, there are drawbacks that the outer shape and weight of the projection type display device become large and the manufacturing cost also rises.

【0006】図8には、一般的に使用されている単板式
の投射型表示装置の光学系の概略構成を示してあり、図
7における各部分に対応する部分には同一の符号を付し
てある。この図に示すように、光源ランプ1から出射し
て反射ミラー2によって平行光束として反射された白色
光束Wは、入射側偏光板56を透過して直線偏光となっ
てから赤、緑、青(R、G、B)のカラーフィルタを備
えた液晶パネル66に入射する。液晶パネル66の出射
面には出射側偏光板76が光学的に密着した状態で貼り
付けられている。この液晶パネル66は、与えられた画
像情報に基づき、入射した光束に変調を施す。変調後の
光束は、出射側偏光板76を通過した後に、投射レンズ
光学系10を介してスクリーン13上に拡大投射され
る。
FIG. 8 shows a schematic structure of an optical system of a commonly used single-plate type projection display device, and parts corresponding to respective parts in FIG. There is. As shown in this figure, the white light beam W emitted from the light source lamp 1 and reflected by the reflection mirror 2 as a parallel light beam is transmitted through the incident side polarization plate 56 to become linearly polarized light, and then red, green, blue ( The light enters the liquid crystal panel 66 including the R, G, and B) color filters. An emission side polarization plate 76 is attached to the emission surface of the liquid crystal panel 66 in a state of being in close optical contact. The liquid crystal panel 66 modulates the incident light flux based on the given image information. The modulated light flux passes through the emission side polarization plate 76 and then is enlarged and projected on the screen 13 via the projection lens optical system 10.

【0007】単板式の投射型表示装置は、前述した3板
式の投射型表示装置とは逆に、部品点数が少なく、小型
軽量で廉価な投射型液晶表示装置を実現できるという利
点を有するが、液晶パネルがR、G、Bのカラーフィル
タを備えているので、液晶パネルに入射する光量のう
ち、約3分の2はカラーフィルタに吸収され、残りの3
分の1しか利用できない。このため、投射型表示装置に
よる投射画像が暗くなってしまうという欠点がある。こ
の欠点を解消するためには、より大きな光量を液晶パネ
ルに入射させれば良いが、このようにすると、発熱及び
消費電力の増大等といった新たな弊害が発生してしま
う。
Contrary to the above-mentioned three-panel projection-type display device, the single-panel projection-type display device has advantages that it can realize a projection-type liquid crystal display device having a small number of parts, a small size and a light weight. Since the liquid crystal panel is equipped with R, G, and B color filters, about two-thirds of the amount of light incident on the liquid crystal panel is absorbed by the color filters and the remaining three.
Only one-third is available. For this reason, there is a drawback in that the image projected by the projection display device becomes dark. In order to solve this drawback, a larger amount of light may be incident on the liquid crystal panel, but this causes new adverse effects such as heat generation and increase in power consumption.

【0008】一方、投射型表示装置としては上記の3板
式および単板式の中間の特徴を備えた2板式の投射型表
示装置も知られている。図9には、この形式の投射型表
示装置の光学系の概略構成を示してあり、この図におい
ても、上記の図7および図8における各部分に対応する
部分には同一の符号を付してある。この図に示すよう
に、光源ランプ1からの光束は反射ミラー2を介して偏
光ビームスプリッタ3に入射して、偏光軸が互いに略直
交するP偏光光束とS偏光光束に分離される。
On the other hand, as a projection type display device, a two-plate type projection type display device having intermediate characteristics of the above-mentioned three-plate type and single-plate type is also known. FIG. 9 shows a schematic configuration of an optical system of a projection type display device of this type, and in this figure as well, parts corresponding to the parts in FIG. 7 and FIG. There is. As shown in this figure, the light beam from the light source lamp 1 enters the polarization beam splitter 3 via the reflection mirror 2 and is separated into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam whose polarization axes are substantially orthogonal to each other.

【0009】P偏光光束は、入射側偏光板58を透過し
て輝度確保用液晶パネル68に入射する。液晶パネル6
8はその出射面には出射側偏光板78が光学的に密着し
た状態に貼り付けられた構成となっており、入射した光
束に対して、与えられた画像情報に対応した変調を施こ
す。出射側偏光板78を透過した光束は反射ミラー8に
より反射されて偏光ビームスプリッタ9に入射される。
なお、入射側偏光板は偏光ビームスプリッタ3の偏光光
束が直線偏光になっていれば無くてもよいが、実際には
充分なコントラスト比が得られる程の直線偏光にはなっ
ていないので、当該入射側偏光板を配置する構成が一般
的に採用されている。
The P-polarized light beam passes through the incident side polarization plate 58 and enters the brightness ensuring liquid crystal panel 68. LCD panel 6
An output side polarization plate 78 is attached to the output surface in a state in which the output side polarization plate 78 is in close optical contact with each other, and the incident light flux is modulated corresponding to given image information. The light beam that has passed through the emission side polarization plate 78 is reflected by the reflection mirror 8 and is incident on the polarization beam splitter 9.
It should be noted that the incident-side polarization plate may be omitted if the polarized light beam of the polarization beam splitter 3 is linearly polarized light, but in reality, it is not linearly polarized light to obtain a sufficient contrast ratio. A configuration in which an incident side polarization plate is arranged is generally adopted.

【0010】一方、S偏光光束はミラー4を介して入射
側偏光板57を透過して、R、G、Bのカラーフィルタ
を備えた液晶パネル67に入射する。液晶パネル67は
その出射面に出射側偏光板77が光学的に密着した状態
に貼り付けられた構成となっており、入射光束に対し
て、与えられた画像情報に基づいた変調を施す。
On the other hand, the S-polarized light beam passes through the incident side polarization plate 57 through the mirror 4 and enters the liquid crystal panel 67 having the R, G and B color filters. The liquid crystal panel 67 has a structure in which an emission side polarization plate 77 is attached to its emission surface in an optically closely attached state, and modulates an incident light flux based on given image information.

【0011】各液晶パネル67、68から出射される2
つの変調光束は偏光ビームスプリッタ9で1つの変調光
束に合成された後に、投射レンズ光学系10を介してス
クリーン13上に拡大投射される。
2 emitted from each liquid crystal panel 67, 68
The two modulated light beams are combined into one modulated light beam by the polarization beam splitter 9 and then enlarged and projected on the screen 13 via the projection lens optical system 10.

【0012】反射型の液晶パネルを用いてこのような2
板式の投射型表示装置を構成した例は、例えば、特開平
3−139638号公報に開示されている。
A reflective liquid crystal panel is used to
An example of a plate-type projection display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-139638.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このような構成となっ
ている2板式の投射型表示装置においては、S偏光光束
はカラー表示用としてR、G、Bのカラーフィルタを有
する液晶パネルに入射し、P偏光光束は輝度確保用とし
て白黒表示パネルに入射している。さらには、光源から
の光を偏光ビームスプリッタでP偏光光束とS偏光光束
に分離し、それぞれの偏光方向の光をそれらに合った偏
光軸の偏光板を有する液晶パネルに入射させることによ
り、入射側偏光板に吸収される光量を極力少なくし光の
利用効率を高めている。また、部品点数も3板式に比べ
ると少ないので、小型軽量で廉価で明るい表示が得られ
る投射型表示装置を実現できる。
In the two-panel type projection display device having such a structure, the S-polarized light beam is incident on the liquid crystal panel having R, G, B color filters for color display. , P-polarized light flux is incident on the monochrome display panel for ensuring the brightness. Further, the light from the light source is split into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam by a polarization beam splitter, and the light beams in the respective polarization directions are made incident on a liquid crystal panel having a polarizing plate with a polarization axis matching them. The amount of light absorbed by the side polarizing plate is reduced as much as possible to improve the light utilization efficiency. Moreover, since the number of parts is smaller than that of the three-plate type, it is possible to realize a projection type display device that is small and lightweight, inexpensive, and capable of obtaining bright display.

【0014】しかしながら、2板式の投射型表示装置に
おいて、2枚の液晶パネルのうち、カラー表示に寄与す
るのはR、G、Bのカラーフィルタを備えた液晶パネル
のみである。従って、投射画像の色純度の点は単板式の
投射型表示装置と同一である。そのために、もう一方の
輝度確保用液晶パネルを用いて光源光量の利用効率を高
めて投射画像の輝度を上げることは可能であるが、一定
の水準の色純度を確保しようとした場合には、輝度用の
映像の光量を大幅に抑える必要がある。換言すると、輝
度確保用液晶パネルを配置したことによる利点を有効に
活用できていないのが現状であり、従って、従来の2板
式の投射型液晶表示装置では、実際には本来期待される
程の明るさを備えた投射画像は得られていない。
However, in the two-plate type projection display device, of the two liquid crystal panels, only the liquid crystal panel having the R, G and B color filters contributes to the color display. Therefore, the color purity of the projected image is the same as that of the single-panel projection display device. Therefore, it is possible to increase the utilization efficiency of the amount of light from the light source to increase the brightness of the projected image by using the other brightness securing liquid crystal panel, but when attempting to secure a certain level of color purity, It is necessary to greatly reduce the light intensity of the brightness image. In other words, it is the current situation that the advantage of arranging the brightness securing liquid crystal panel cannot be effectively utilized, and therefore, in the conventional two-panel projection type liquid crystal display device, it is actually as expected. A projected image with brightness has not been obtained.

【0015】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、投射
画像の色純度を確保しつつ、その明るさを高めることの
可能な2板式の投射型表示装置を提案することにある。
In view of the above points, an object of the present invention is to propose a two-panel type projection display device capable of increasing the brightness while ensuring the color purity of a projected image.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の投射型表示装置は、第1の偏光光束を変
調すると共に、所定の色光のみが透過する第1のカラー
フィルタ層を備えた第1の光変調手段と、前記第1の偏
光光束の偏光軸と互いに略直交する偏光軸を有する第2
の偏光光束を変調すると共に、前記第1のカラーフィル
タ層を透過する前記色光に対して補色の関係にある色光
のみが透過する第2のカラーフィルタ層を備えた第2の
光変調手段と、前記第1および第2の光変調手段から出
射される変調光束を合成して得られる合成画像を投射す
る投射光学手段とを有する構成を採用している。
In order to solve the above-mentioned problems, a projection type display device of the present invention is a first color filter layer which modulates a first polarized light beam and transmits only a predetermined color light. And a second light modulator having a polarization axis substantially orthogonal to the polarization axis of the first polarized light beam.
And a second light modulating means including a second color filter layer that modulates the polarized light flux and that transmits only the color light that has a complementary color relationship to the color light that passes through the first color filter layer, A configuration having projection optical means for projecting a combined image obtained by combining the modulated light fluxes emitted from the first and second light modulating means is adopted.

【0017】この構成を備えた投射型表示装置において
は、2組の光変調手段の双方を用いて、投射画像の輝度
を確保すると共に色再現性を確保している。従って、従
来の2板式の投射型表示装置に比べて、色純度が高く、
しかも明るい投射画像を得ることができる。
In the projection type display device having this structure, the brightness of the projected image and the color reproducibility are ensured by using both of the two sets of light modulating means. Therefore, the color purity is higher than that of the conventional two-panel projection display device,
Moreover, a bright projected image can be obtained.

【0018】典型的な本発明の構成においては、前記第
1のカラーフィルタ層は、赤色光のみを透過する赤色光
透過領域、緑色光のみを透過する緑色光透過領域、およ
び青色光のみを透過する青色光透過領域を備えており、
同様に、前記第2のカラーフィルタ層は、シアン光のみ
を透過するシアン光透過領域、マゼンタ光のみを透過す
るマゼンタ光透過領域、およびイエロー光のみを透過す
るイエロー光透過領域を備えている。
In a typical configuration of the present invention, the first color filter layer has a red light transmission region that transmits only red light, a green light transmission region that transmits only green light, and only blue light. It has a blue light transmission area that
Similarly, the second color filter layer has a cyan light transmission region that transmits only cyan light, a magenta light transmission region that transmits only magenta light, and a yellow light transmission region that transmits only yellow light.

【0019】この場合、前記赤色光透過領域、緑色光透
過領域、および青色光透過領域のそれぞれを透過した色
光が、前記シアン光透過領域、マゼンタ光透過領域、お
よびイエロー光透過領域のそれぞれを透過した色光と、
前記合成画像上で重なり合うように、これらの領域が前
記第1および第2のカラーフィルタ層に形成された構成
を採用すればよい。
In this case, the color light transmitted through each of the red light transmitting region, the green light transmitting region and the blue light transmitting region is transmitted through each of the cyan light transmitting region, the magenta light transmitting region and the yellow light transmitting region. With colored light,
A configuration may be adopted in which these regions are formed in the first and second color filter layers so that they overlap each other on the composite image.

【0020】また、投射型表示装置は、上記構成に加え
て、光源と、前記光源から出射する光束を前記第1の偏
光光束と前記第2の偏光光束に分離する偏光分離手段
と、前記第1および第2の光変調手段から出射される変
調光束を合成する光合成手段とを有する構成が採用され
る。
In addition to the above-mentioned structure, the projection type display device further includes a light source, a polarization separating means for separating a light beam emitted from the light source into the first polarized light beam and the second polarized light beam, and the first and second polarized light beams. A configuration having a light combining means for combining the modulated light fluxes emitted from the first and second light modulating means is adopted.

【0021】ここで、前記第1および第2の光変調手段
としては光透過型のものだけでなく、光反射型のものも
使用することができる。
Here, as the first and second light modulating means, not only a light transmitting type but also a light reflecting type can be used.

【0022】光反射型の光変調手段を用いる場合には、
前記偏光分離手段および前記光合成手段を、プリズム合
成体からなる共用の偏光ビームスプリッタから構成する
ことができる。すなわち、当該偏光ビームスプリッタの
4つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第1および
第2の反射型光変調手段、並びに前記投射手段を対向配
置すればよい。この構成の光学系では、前記光源から出
射した光がまず前記偏光ビームスプリッタでS偏光光束
およびP偏光光束に分離され、それぞれの光束が分離方
向に配置されている第1および第2の反射型光変調手段
に入射して、画像情報に対応した変調が施されると共
に、カラーフィルタ層を介して所定の色光のみが、画素
毎に偏光軸が直交する方向に変換あるいは入射した偏光
軸のままに制御された状態で反射される。各反射型光変
調手段から出力された変調光束は、再度、偏光ビームス
プリッタに入射して合成された後に、投射手段に向けて
出射され、この投射手段を介して投射面上に拡大投射さ
れる。
When a light reflection type light modulating means is used,
The polarized light separating means and the light combining means can be constituted by a common polarizing beam splitter made of a prism combined body. That is, the light source, the first and second reflection-type light modulation means, and the projection means may be arranged to face each other on the four outer surfaces of the polarization beam splitter. In the optical system having this configuration, the light emitted from the light source is first separated into the S-polarized light flux and the P-polarized light flux by the polarization beam splitter, and the respective light fluxes are arranged in the separation direction. The light is incident on the light modulation means and is modulated according to the image information, and only the predetermined color light is converted through the color filter layer in the direction in which the polarization axes are orthogonal to each other, or is the polarization axis that is incident. It is reflected in a controlled state. The modulated light beams output from the respective reflection-type light modulation means are again incident on the polarization beam splitter, combined, and then emitted toward the projection means, and enlarged and projected on the projection surface via the projection means. .

【0023】このように反射型光変調手段を用いた場合
には、前記偏光分離手段および前記光合成手段を共通光
学素子を用いて構成できるので、光学系を簡素化でき
る。
When the reflection type light modulating means is used as described above, the polarization separating means and the light combining means can be constructed by using a common optical element, so that the optical system can be simplified.

【0024】次に、前記赤色光透過領域、緑色光透過領
域、および青色光透過領域を、前記第1の光変調手段を
形成している各画素に対して一定のパターンで割り当て
ればよく、同様に、前記シアン光透過領域、マゼンタ光
透過領域、およびイエロー光透過領域を、前記第2の光
変調手段を構成している各画素に対して一定のパターン
で割り当てればよい。
Next, the red light transmissive region, the green light transmissive region and the blue light transmissive region may be assigned to each pixel forming the first light modulating means in a fixed pattern, Similarly, the cyan light transmissive region, the magenta light transmissive region, and the yellow light transmissive region may be assigned to each pixel forming the second light modulator in a fixed pattern.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1には、本発明を適用した2板
式の投射型表示装置の光学系の主要構成を示してあり、
図7〜図9における各部分に対応する部分には同一の符
号を付してある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the main configuration of an optical system of a two-plate projection type display device to which the present invention is applied.
Portions corresponding to the respective portions in FIGS. 7 to 9 are designated by the same reference numerals.

【0026】この図に示すように、2板式の投射型表示
装置100では、光源ランプ1からの光は反射ミラー2
を介して白色平行光束Wとなって、偏光分離手段である
偏光ビームスプリッタ3に入射して、P偏光光束とS偏
光光束に分離される。P偏光光束は、入射側偏光板52
を透過して、赤(R)、緑(G)および青(B)のカラ
ーフィルタ層を備えた第1の光変調手段としての第1の
液晶パネル62に入射する。第1の液晶パネル62は、
その出射面には出射側偏光板72が光学的に密着した状
態で貼り付けられた構成となっており、与えられた画像
情報に基づき、入射したP偏光光束に対して変調を施
す。
As shown in this figure, in the two-panel projection type display device 100, the light from the light source lamp 1 is reflected by the reflection mirror 2.
A white parallel light beam W is made incident on the polarization beam splitter 3 which is a polarization separation means, and is separated into a P polarization light beam and an S polarization light beam. The P-polarized light flux is incident on the incident side polarization plate 52.
And is incident on the first liquid crystal panel 62 as the first light modulating means including the red (R), green (G) and blue (B) color filter layers. The first liquid crystal panel 62 is
The exit-side polarization plate 72 is attached to the exit surface in a state of being in optical contact, and the incident P-polarized light flux is modulated based on the given image information.

【0027】これに対して、S偏光光束はミラー4を介
して入射側偏光板51を透過して、シアン(C)、イエ
ロー(Y)、マゼンタ(M)のカラーフィルタ層を備え
た第2の光変調手段としての第2の液晶パネル61に入
射する。この第2の液晶パネル61は、その出射面に出
射側偏光板71が光学的に密着した状態に貼り付けられ
た構成となっており、与えられた画像情報に基づき、入
射したS偏光光束に対して変調を施す。
On the other hand, the S-polarized light beam passes through the incident side polarization plate 51 through the mirror 4 and is provided with a second color filter layer of cyan (C), yellow (Y) and magenta (M). The light enters the second liquid crystal panel 61 as the light modulating means. The second liquid crystal panel 61 has a structure in which an exit-side polarization plate 71 is attached to the exit surface thereof in a state of being in close optical contact with each other. It modulates it.

【0028】第1および第2の液晶パネル62、61か
ら出射した変調光束は、光合成手段としての偏光ビーム
スプリッタ9で1つの変調光束に合成されて合成画像を
形成する。この合成画像は、投射光学手段である投射レ
ンズ光学系10を介してスクリーン等の投射面13上に
拡大投射される。なお、第1の液晶パネル62の側にS
偏光光束を入射させ、第2の液晶パネル61の側にP偏
光光束を入射させるように光学系を構成してもよい。ま
た、入射側偏光板51、52は偏光ビームスプリッタ3
の偏光分離特性が良ければ無くてもよい。
The modulated light beams emitted from the first and second liquid crystal panels 62 and 61 are combined into one modulated light beam by the polarization beam splitter 9 as a light combining means to form a combined image. This composite image is enlarged and projected onto a projection surface 13 such as a screen via a projection lens optical system 10 which is a projection optical unit. In addition, the S on the side of the first liquid crystal panel 62.
The optical system may be configured so that the polarized light beam is incident and the P-polarized light beam is incident on the second liquid crystal panel 61 side. The incident side polarization plates 51 and 52 are the polarization beam splitter 3
It does not need to be provided as long as it has good polarization separation characteristics.

【0029】次に、図2を参照して、上記の第1および
第2の液晶パネル62、61におけるカラーフィルタ層
の各色の配列状態、並びにこれら2枚の液晶パネル6
1、62によって合成される画像について説明する。
Next, referring to FIG. 2, the arrangement state of each color of the color filter layers in the first and second liquid crystal panels 62 and 61, and these two liquid crystal panels 6 will be described.
The image combined by 1 and 62 will be described.

【0030】図2(A)は第1の液晶パネル62の第1
のカラーフィルタ層における各色の配列状態を示してあ
る。この第1のカラーフィルタ層620は、赤色光のみ
を透過する赤色光透過領域R、緑色光のみを透過する緑
色光透過領域G、および青色光のみを透過する青色光透
過領域Bが、第1の液晶パネル62の各画素に対応した
位置に形成されている。本例では、画素配列の行方向に
向けて、領域R、G、Bがこの順序で繰り返し形成され
ている。なお、領域R、G、Bの配列形態は、各領域の
出現頻度および密度が実質的に同一となるような配列形
態であれば良く、本例の配列状態に限定されるものでは
ない。
FIG. 2A shows the first liquid crystal panel 62 of the first liquid crystal panel 62.
The arrangement state of each color in the color filter layer of is shown. In this first color filter layer 620, a red light transmission region R that transmits only red light, a green light transmission region G that transmits only green light, and a blue light transmission region B that transmits only blue light are The liquid crystal panel 62 is formed at a position corresponding to each pixel. In this example, the regions R, G, and B are repeatedly formed in this order in the row direction of the pixel array. It should be noted that the arrangement form of the regions R, G, and B is not limited to the arrangement state of this example as long as the appearance frequency and the density of the regions are substantially the same.

【0031】これに対して、図2(B)に示すように、
第2の液晶パネル61の第2のカラーフィルタ層610
における各色の配列も、この第2の液晶パネル61の各
画に対応した位置に、シアン光のみを透過するシアン光
透過領域C、マゼンタ光のみを透過するマゼンタ光透過
領域M、およびイエロー光のみを透過するイエロー光透
過領域Yが形成されている。さらに、これらの各領域
C、M、Yの配列も、画素配列の行方向に向けて、領域
C、M、Yがこの順序で繰り返された状態となってい
る。これに加えて、第1のカラーフィルタ層の領域R、
G、Bに対して、補色関係にある領域C、M、Yが対応
する位置に配列されている。すなわち、偏光ビームスプ
リッタ9を介して得られる合成画像上において、第1の
液晶パネル62の第1のカラーフィルタ層の領域Rを透
過した赤色光の照射領域に、第2の液晶パネル61の第
2のカラーフィルタ層における補色関係にある領域Cを
透過したシアン光の照射領域が重畳する配置関係となっ
ている。同様に、偏光ビームスプリッタ9を介して得ら
れる合成画像上において、第1の液晶パネル62の第1
のカラーフィルタ層の領域G、Bを透過した緑色、青色
の各色光の照射領域に、第2の液晶パネル61の第2の
カラーフィルタ層における補色関係にある領域M、Yを
透過したマゼンタ、イエローの各色光の照射領域が重畳
する配置関係となっている。
On the other hand, as shown in FIG.
Second color filter layer 610 of second liquid crystal panel 61
In the arrangement of the respective colors, the cyan light transmission region C that transmits only cyan light, the magenta light transmission region M that transmits only magenta light, and the yellow light only are arranged at positions corresponding to the respective images of the second liquid crystal panel 61. A yellow light transmitting region Y for transmitting the light is formed. Further, the array of these regions C, M, Y is also a state in which the regions C, M, Y are repeated in this order in the row direction of the pixel array. In addition to this, the region R of the first color filter layer,
Regions C, M and Y having a complementary color relationship with G and B are arranged at corresponding positions. That is, on the composite image obtained via the polarization beam splitter 9, the second liquid crystal panel 61 is irradiated with the red light which is transmitted through the region R of the first color filter layer of the first liquid crystal panel 62. The second color filter layer has an arrangement relationship in which the irradiation areas of the cyan light transmitted through the area C having a complementary color relationship overlap each other. Similarly, on the combined image obtained via the polarization beam splitter 9, the first liquid crystal panel 62
Of the green and blue light beams that have passed through the color filter layer regions G and B, and magenta that has passed through the complementary color regions M and Y of the second color filter layer of the second liquid crystal panel 61, The arrangement relationship is such that the irradiation areas of the respective yellow light rays are overlapped.

【0032】従って、図2(A)に示す第1のカラーフ
ィルタ層の各領域R、G、Bの配列関係は、第1の液晶
パネル62の各画素が全て表示状態の場合に得られる画
像を表しており、同様に、図2(B)に示す第2のカラ
ーフィルタ層の各領域C、M、Yの配列関係は、第2の
液晶パネル61の各画素が全て表示状態の場合に得られ
る画像を表している。この結果、これらの画像を合成す
ることによって得られる合成画像、すなわち、偏光ビー
ムスプリッタ9を介して得られる合成画像は、図2
(C)に示すように、各画素領域は、補色関係にある色
光が重畳して、全て白表示領域Wとなる。なお、図2で
はモザイク型の色配列において説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、ストライプ型、デルタ型等
の色配列を用いてもよい。
Therefore, the arrangement relationship of the regions R, G, B of the first color filter layer shown in FIG. 2A is an image obtained when all the pixels of the first liquid crystal panel 62 are in the display state. Similarly, the arrangement relationship of the regions C, M, and Y of the second color filter layer shown in FIG. 2B is similar to the case where all the pixels of the second liquid crystal panel 61 are in the display state. It represents the resulting image. As a result, the composite image obtained by combining these images, that is, the composite image obtained through the polarization beam splitter 9 is as shown in FIG.
As shown in (C), in each pixel area, colored lights having a complementary color relationship are superimposed on each other to become a white display area W. Note that although the mosaic type color array is described in FIG. 2, the present invention is not limited to this, and a stripe type, delta type, or other color array may be used.

【0033】次に、カラー表示を行う場合の動作を説明
する。例えば赤の表示を行う場合には、第1の液晶パネ
ル62の赤色光透過領域Rの画素を表示させ、第2の液
晶パネル61の側ではイエロー透過領域Yおよびマゼン
タ透過領域Mの画素を表示させる。すなわち、図2に示
す第1および第2の液晶パネル62、61の場合には、
行方向に配列された3つの画素によって、投射画像の単
位画素の表示が行われる。従って、図3(C)に示すよ
うに、投射画像の単位画素Uに赤の表示を行う場合に
は、図3(A)に示すように、当該単位画素Uに対応し
ている第1の液晶パネル62における3個の画素領域6
2−1〜62−3におけるR領域62−1のみを表示さ
せる。これに対して、図3(B)に示すように、当該単
位画素Uに対応している第2の液晶パネル61における
3個の画素領域61−1〜61−3の側では、赤色成分
を有する領域M、Yを表示させる。
Next, the operation for color display will be described. For example, when displaying red, the pixels of the red light transmission region R of the first liquid crystal panel 62 are displayed, and the pixels of the yellow transmission region Y and the magenta transmission region M are displayed on the second liquid crystal panel 61 side. Let That is, in the case of the first and second liquid crystal panels 62 and 61 shown in FIG.
The unit pixel of the projection image is displayed by the three pixels arranged in the row direction. Therefore, when red is displayed on the unit pixel U of the projection image as shown in FIG. 3C, the first pixel corresponding to the unit pixel U is displayed as shown in FIG. Three pixel regions 6 in the liquid crystal panel 62
Only the R area 62-1 in 2-1 to 62-3 is displayed. On the other hand, as shown in FIG. 3B, on the side of the three pixel regions 61-1 to 61-3 in the second liquid crystal panel 61 corresponding to the unit pixel U, a red component is generated. The areas M and Y that it has are displayed.

【0034】このようにして得られる図3(C)の合成
画像の単位画素Uの部分においては、当該部分の光量と
波長との関係が図4(A)のグラフによって模式的に表
される状態となる。このグラフに示すように、赤色の波
長帯域の光量は、第1の液晶パネル62の領域Rを通過
した光量と、第2の液晶パネル61の領域M、Yを通過
した光量との和となる。従って、当該単位画素Uの輝度
の3倍の光量からなる色純度で赤色表示が行われる。
In the portion of the unit pixel U of the composite image of FIG. 3C thus obtained, the relationship between the light amount and the wavelength of the portion is schematically represented by the graph of FIG. 4A. It becomes a state. As shown in this graph, the amount of light in the red wavelength band is the sum of the amount of light that has passed through the region R of the first liquid crystal panel 62 and the amount of light that has passed through the regions M and Y of the second liquid crystal panel 61. . Therefore, red display is performed with a color purity of a light amount three times the luminance of the unit pixel U.

【0035】これに対して、図9に示す従来の2板式の
投射型表示装置では、液晶パネル67はカラー表示用で
あり、ここを介して得られる各色の光量は光源光量の1
/6であり、他方の輝度確保用液晶パネル68を介して
得られる光量は光源光量の1/2である。従って、例え
ば、赤表示を行った場合に、合成画像の単位画素Uにお
ける全体の輝度および色純度の関係は図4(B)に示す
ようになる。図4(A)および(B)のグラフを比較す
ると分かるように、本発明による投射型表示装置では投
射画像の全体の輝度は低下するが、高い色純度の表示が
できる。
On the other hand, in the conventional two-plate type projection display device shown in FIG. 9, the liquid crystal panel 67 is for color display, and the light amount of each color obtained through this is 1 of the light source light amount.
/ 6, and the amount of light obtained through the other brightness securing liquid crystal panel 68 is ½ of the amount of light from the light source. Therefore, for example, when the red display is performed, the relationship between the overall luminance and the color purity in the unit pixel U of the combined image is as shown in FIG. As can be seen by comparing the graphs of FIGS. 4A and 4B, in the projection display device according to the present invention, although the overall brightness of the projected image is reduced, it is possible to display with high color purity.

【0036】ここで、前述したように、従来の2板式の
投射型表示装置では、色純度を確保するために、輝度確
保用液晶パネルを介して得られる白黒画像の光量を低下
させており、本発明による投射型表示装置と同程度の色
純度を確保するためには、輝度確保用液晶パネルを介し
て得られる白黒画像の光量を少なくとも1/3以下に低
下させる必要があり、この結果、得られる合成画像は極
めて輝度が低いものとなってしまう。しかしながら、本
発明による投射型表示装置によれば、色純度を確保しつ
つ、しかも明るい投射画像を形成することが可能であ
る。なお、以上の説明では、赤色の表示における第1お
よび第2の液晶パネルでの表示方法を説明したが、緑色
の表示の場合は、画素領域62−2と画素領域61−
1、61−3を表示させる。また、青色の表示の場合
は、画素領域61−3と、画素領域61−1、61−2
を表示させることにより、同様な効果が得られる。
Here, as described above, in the conventional two-panel projection display device, in order to ensure the color purity, the light amount of the black and white image obtained via the luminance ensuring liquid crystal panel is reduced. In order to secure the same color purity as that of the projection type display device according to the present invention, it is necessary to reduce the light quantity of a monochrome image obtained through the brightness securing liquid crystal panel to at least 1/3 or less. The obtained composite image has extremely low brightness. However, according to the projection display device of the present invention, it is possible to form a bright projection image while ensuring color purity. In the above description, the display method of the first and second liquid crystal panels in the red display has been described. However, in the case of the green display, the pixel area 62-2 and the pixel area 61-2 are displayed.
Display 1, 61-3. In the case of blue display, the pixel area 61-3 and the pixel areas 61-1 and 61-2 are displayed.
A similar effect can be obtained by displaying.

【0037】なお、図5には、本発明による投射型表示
装置100の色再現範囲のグラフを示してある。このグ
ラフにおいて、破線で示す領域P1は、RGBカラーフ
ィルタ層を備えた第1の液晶パネルの色再現範囲であ
る。一点鎖線で示す領域P2は、CMYカラーフィルタ
層を備えた第2の液晶パネルの色再現範囲である。ま
た、太い実線で示す領域(P1+P2)は、2枚の液晶
パネルによる合成画像において最大光量が得られるよう
にした場合の色再現範囲である。最大光量の表示を行う
際には色純度が低下するが、従来の単板式の投射型表示
装置の3倍の明るさの表示が可能である。また、CYM
カラーフィルタ層を備えた第2の液晶パネルを透過して
得られる画像の光量を抑制することにより、RGBカラ
ーフィルタ層を備えた第1の液晶パネルを介して得られ
るカラー画像によって色純度の高い投射画像を得ること
ができ、必要に応じて、明るさおよび色純度を任意に調
整することが可能である。
FIG. 5 shows a graph of the color reproduction range of the projection type display device 100 according to the present invention. In this graph, a region P1 indicated by a broken line is the color reproduction range of the first liquid crystal panel including the RGB color filter layer. A region P2 shown by a one-dot chain line is a color reproduction range of the second liquid crystal panel including the CMY color filter layer. Further, a region (P1 + P2) indicated by a thick solid line is a color reproduction range in the case where the maximum amount of light is obtained in a combined image by the two liquid crystal panels. Although the color purity decreases when the maximum light amount is displayed, it is possible to display the brightness three times as high as that of the conventional single-panel projection display device. Also, CYM
By suppressing the amount of light of the image obtained by passing through the second liquid crystal panel having the color filter layer, the color image obtained through the first liquid crystal panel having the RGB color filter layer has high color purity. A projected image can be obtained, and brightness and color purity can be arbitrarily adjusted as needed.

【0038】次に、図6は、本発明を適用した2板式の
投射型表示装置の別の実施例の光学系を示す概略構成図
である。この図に示す例は、第1および第2の液晶パネ
ルとして反射型液晶パネルを用いた構成となっている。
本例の投射型表示装置200において、光源ランプ1か
らの出射光は反射ミラー2で反射されて平行光束Wとな
って偏光分離手段として機能する偏光ビームスプリッタ
3に入射する。偏光ビームスプリッタ3は2個のプリズ
ムを貼り合わせたプリズム合成体からなる四角柱形状を
しており、その貼り合わせ面が多層誘電体膜からなる偏
光分離膜30となっている。光源ランプ1の側からの平
行光束Wは、偏光ビームスプリッタ3の外側面31から
直角に入射し、偏光分離膜30において、そのP偏光光
のみが透過し、S偏光光は反射される。P偏光光透過側
の偏光ビームスプリッタ3の外側面33には第1の反射
型液晶パネル62Aが対向配置されている。また、S偏
光光の反射側の偏光ビームスプリッタ3の外側面32に
は第2の反射型液晶パネル61Aが対向配置されてい
る。次に動作を説明するが、以下の動作説明では反射型
液晶パネルの液晶が垂直配向された状態であることを前
提にして説明する。
Next, FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an optical system of another embodiment of a two-plate type projection display device to which the present invention is applied. In the example shown in this figure, a reflective liquid crystal panel is used as the first and second liquid crystal panels.
In the projection type display device 200 of this example, the light emitted from the light source lamp 1 is reflected by the reflection mirror 2 and becomes a parallel light flux W, which is incident on the polarization beam splitter 3 which functions as a polarization separating means. The polarization beam splitter 3 has a quadrangular prism shape made of a prism composite body in which two prisms are stuck together, and the sticking surface thereof is a polarization separation film 30 made up of a multilayer dielectric film. The parallel light beam W from the light source lamp 1 side is incident at a right angle from the outer surface 31 of the polarization beam splitter 3, and in the polarization separation film 30, only the P-polarized light is transmitted and the S-polarized light is reflected. A first reflection type liquid crystal panel 62A is arranged to face the outer surface 33 of the polarization beam splitter 3 on the P polarized light transmission side. Further, a second reflective liquid crystal panel 61A is arranged to face the outer surface 32 of the polarization beam splitter 3 on the reflection side of S-polarized light. Next, the operation will be described, but the following description will be made on the assumption that the liquid crystal of the reflective liquid crystal panel is vertically aligned.

【0039】第1の反射型液晶パネル62Aは、RGB
のカラーフィルタ層を備えた液晶セル62aと、その背
面に配置された全反射ミラー62bから構成されてい
る。そして、液晶セルの各画素に対応した位置には、図
2(A)を参照して説明したのと同様な配列状態で各色
の透過領域R、G、Bが形成されている。この構成の第
1の反射型液晶パネル62Aに入射したP偏光光は、液
晶セル62aの駆動状態にある画素領域を通過する間に
偏光方向が45度回転させられ、しかる後に全反射ミラ
ー62bで反射されて再度、駆動状態にある画素領域を
通過する間に、再び偏光方向が45度回転させられる。
この結果、第1の反射型液晶パネル62Aに入射したP
偏光光はS偏光光となって当該第1の反射型液晶パネル
62Aから出射する。一方、駆動状態ではない画素領域
を通過する場合は、入射したP偏光光はそのままP偏光
光として出射される。なお、反射型液晶パネルの原理は
公知であるので、その説明は本明細書では省略する。
The first reflective liquid crystal panel 62A has RGB
It is composed of a liquid crystal cell 62a having a color filter layer and a total reflection mirror 62b arranged on the back surface thereof. Then, at the positions corresponding to the respective pixels of the liquid crystal cell, the transmissive regions R, G, B of the respective colors are formed in the same array state as described with reference to FIG. The P-polarized light that has entered the first reflective liquid crystal panel 62A having this configuration has its polarization direction rotated by 45 degrees while passing through the pixel area in the driving state of the liquid crystal cell 62a, and then the total reflection mirror 62b. While being reflected and again passing through the pixel area in the driven state, the polarization direction is rotated again by 45 degrees.
As a result, the P incident on the first reflective liquid crystal panel 62A is
The polarized light becomes S-polarized light and is emitted from the first reflective liquid crystal panel 62A. On the other hand, when passing through the pixel region that is not in the driving state, the incident P-polarized light is directly emitted as P-polarized light. Since the principle of the reflective liquid crystal panel is well known, its description is omitted here.

【0040】同様に、第2に反射型液晶パネル61A
は、CMYのカラーフィルタ層を備えた液晶セル61a
と、その背面に配置された全反射ミラー61bから構成
されている。そして、液晶セルの各画素に対応した位置
には、図2(B)を参照して説明したのと同様な配列状
態で各色の透過領域C、M、Yが形成されている。この
構成の第2の反射型液晶パネル61Aに入射したS偏光
光は、液晶セル61aの駆動状態にある画素領域を通過
する間に偏光方向が45度回転させられ、しかる後に全
反射ミラー61bで反射されて、再度、駆動状態にある
同一画素領域を通過する間に、再び偏光方向が45度回
転させられる。この結果、第1の反射型液晶パネル61
Aに入射したS偏光光はP偏光光となって当該第2の反
射型液晶パネル61Aから出射する。一方、駆動状態で
はない画素領域を通過する場合は、入射したS偏光光は
そのままS偏光光として出射される。
Similarly, secondly, the reflection type liquid crystal panel 61A.
Is a liquid crystal cell 61a having a CMY color filter layer.
And a total reflection mirror 61b arranged on the back surface thereof. Then, at the positions corresponding to the respective pixels of the liquid crystal cell, the transmissive regions C, M and Y of respective colors are formed in the same array state as described with reference to FIG. The S-polarized light that has entered the second reflective liquid crystal panel 61A having this configuration has its polarization direction rotated by 45 degrees while passing through the pixel region in the driving state of the liquid crystal cell 61a, and then the total reflection mirror 61b. While being reflected and again passing through the same pixel area in the driven state, the polarization direction is rotated again by 45 degrees. As a result, the first reflective liquid crystal panel 61
The S-polarized light that has entered A becomes P-polarized light and exits from the second reflective liquid crystal panel 61A. On the other hand, when passing through the pixel region which is not in the driving state, the incident S-polarized light is directly emitted as S-polarized light.

【0041】このように液晶パネル61A、62Aから
出射したP偏光光およびS偏光光は、再び、偏光ビーム
スプリッタ3に入射して、偏光分離膜30を介して、合
成されて、その出射面である側面34から合成画像光束
として出射される。つまり、液晶パネル62Aから出射
された光束のうち、各画素領域のS偏光成分は投射レン
ズ系10側に反射され、液晶パネル62Bから出射され
た光束のうち、各画素領域のP偏光成分は投射レンズ1
0側に透過する。結果として、偏光ビームスプリッタの
外側面34に出射された光の成分により合成画像が形成
される。従って、当該偏光ビームスプリッタ3は偏光分
離手段として機能すると共に、光合成手段としても機能
する共通の光学素子である。この偏光ビームスプリッタ
3からの出射光は投射手段である投射光学系10を介し
てスクリーン等の投射面13上に拡大投射される。
The P-polarized light and the S-polarized light thus emitted from the liquid crystal panels 61A and 62A again enter the polarization beam splitter 3, are combined via the polarization separation film 30, and are emitted at their emission surfaces. It is emitted from a certain side surface 34 as a combined image light flux. That is, of the light flux emitted from the liquid crystal panel 62A, the S-polarized component of each pixel area is reflected toward the projection lens system 10 side, and of the light flux emitted from the liquid crystal panel 62B, the P-polarized component of each pixel area is projected. Lens 1
Transmits to the 0 side. As a result, a composite image is formed by the components of the light emitted to the outer surface 34 of the polarization beam splitter. Therefore, the polarization beam splitter 3 is a common optical element that functions as a polarization separating means and also as a light combining means. Light emitted from the polarization beam splitter 3 is enlarged and projected onto a projection surface 13 such as a screen via a projection optical system 10 which is a projection means.

【0042】このように、反射型液晶パネルを用いた2
板式の投射型表示装置100においても、前述の投射型
表示装置100と同様な作用効果を得ることができる。
これに加えて、反射型の液晶パネルを用いた場合には、
光学系を小型でコンパクトに構成できるという利点も得
られる。なお、上記の反射型液晶パネルは、液晶セルの
裏面に全反射ミラーが配置された構成のものであるが、
反射型液晶パネルとしては、画素電極自体がアルミニウ
ム等の金属で形成され、画素電極自体で入射光を反射さ
せる構造のものがあり、本発明においてこの構造の反射
型液晶パネルを用いても同様な作用効果を得ることがで
きる。
As described above, the reflection type liquid crystal panel is used.
Also in the plate-type projection display device 100, it is possible to obtain the same effects as those of the above-mentioned projection display device 100.
In addition to this, when using a reflective liquid crystal panel,
There is also an advantage that the optical system can be made small and compact. The reflective liquid crystal panel described above has a configuration in which a total reflection mirror is arranged on the back surface of the liquid crystal cell.
As the reflective liquid crystal panel, there is one having a structure in which the pixel electrode itself is formed of a metal such as aluminum and the incident light is reflected by the pixel electrode itself. The effect can be obtained.

【0043】一方、以上の各実施例において、液晶パネ
ルは入射する偏光光の偏光軸の回転角を画像情報に基づ
いて制御するものであるが、本発明において、光変調手
段はこれに限られるものではなく、PLZTやミラー型
ライトバルブ等の各種のライトバルブを光変調手段とし
て用いることもできる。
On the other hand, in each of the above embodiments, the liquid crystal panel controls the rotation angle of the polarization axis of the incident polarized light based on the image information. However, in the present invention, the light modulating means is not limited to this. However, various light valves such as PLZT and mirror type light valves can be used as the light modulating means.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の投射型表
示装置では、第1のカラーフィルタ層を備えた第1の光
変調手段と、第2のカラーフィルタ層を備えた第2の光
変調手段とを備え、第1および第2のカラーフィルタ層
の対応する領域の色が相互に補色関係となるように設定
されている。従って、双方の光変調手段の対応する領域
を駆動することにより、補色関係の色が重畳された白色
表示を行うことができる。また、双方の光変調手段を介
して得られる色光束を利用して各色の表示を行うことが
できる。このように、双方の光変調手段を用いて、投射
画像の輝度および色純度を調整できるので、従来の2板
式の投射型表示装置に比べて、色純度が高くし、しかも
明るい投射画像を形成することができる。
As described above, in the projection type display device of the present invention, the first light modulating means having the first color filter layer and the second light modulating means having the second color filter layer are provided. A modulation means, and the colors of corresponding regions of the first and second color filter layers are set so as to have a complementary color relationship with each other. Therefore, by driving the corresponding regions of both the light modulation means, it is possible to perform white display in which complementary colors are superimposed. Further, it is possible to display each color by utilizing the color light flux obtained through both the light modulation means. As described above, since the brightness and the color purity of the projected image can be adjusted by using both the light modulators, the color purity is higher and the bright projected image is formed as compared with the conventional two-plate type projection display device. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した2板式の投射型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a two-plate type projection display device to which the present invention is applied.

【図2】(A)〜(C)は、それぞれ、図1の投射型表
示装置における第1の液晶パネルによって形成されるカ
ラー画像を示す説明図、第2の液晶パネルによって形成
されるカラー画像を示す説明図、およびこれらのカラー
画像の合成画像を示す説明図である。
2A to 2C are explanatory views showing a color image formed by the first liquid crystal panel in the projection display apparatus of FIG. 1, and a color image formed by the second liquid crystal panel, respectively. 3A and 3B are explanatory diagrams showing a composite image of these color images.

【図3】(A)〜(C)は、それぞれ、図1の投射型表
示装置における第1の液晶パネルの3つの画素によって
形成されるカラー画像の説明図、第2の液晶パネルの対
応する3つの画素によって形成されるカラー画像の説明
図、およびこれらのカラー画像の合成画像の説明図であ
る。
3A to 3C are explanatory views of a color image formed by three pixels of the first liquid crystal panel in the projection display apparatus of FIG. 1, and correspond to the second liquid crystal panel, respectively. It is explanatory drawing of the color image formed by three pixels, and explanatory drawing of the composite image of these color images.

【図4】(A)は図1の投射型表示装置により得られる
合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示すグラ
フ、(B)は従来の2板式の投射型表示装置によって得
られる合成画像の波長に対する光量の関係を概念的に示
すグラフである。
4A is a graph conceptually showing the relationship between the wavelength and the light amount of the composite image obtained by the projection display device of FIG. 1, and FIG. 4B is a composite image obtained by the conventional two-panel projection display device. It is a graph which shows notionally the relationship of the light quantity with respect to the wavelength of an image.

【図5】図1の投射型表示装置の色再現範囲を示すグラ
フである。
5 is a graph showing a color reproduction range of the projection type display device of FIG.

【図6】本発明を適用した反射型の液晶パネルを備えた
投射型表示装置の光学系を示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a projection type display device including a reflection type liquid crystal panel to which the present invention is applied.

【図7】従来の3板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a conventional three-panel projection type display device.

【図8】従来の単板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a conventional single-panel projection type display device.

【図9】従来の2板式の投射型表示装置の光学系を示す
概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a conventional two-panel projection type display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源ランプ 2 反射ミラー 3 偏光ビームスプリッタ 4 ミラー 61 第2の液晶パネル 62 第1の液晶パネル 61A 第2の反射型液晶パネル 62A 第1の反射型液晶パネル 9 偏光ビームスプリッタ 10 投射レンズ光学系 13 投射面 100、200 投射型表示装置 1 Light Source Lamp 2 Reflecting Mirror 3 Polarizing Beam Splitter 4 Mirror 61 Second Liquid Crystal Panel 62 First Liquid Crystal Panel 61A Second Reflecting Liquid Crystal Panel 62A First Reflecting Liquid Crystal Panel 9 Polarizing Beam Splitter 10 Projection Lens Optical System 13 Projection surface 100, 200 Projection type display device

───────────────────────────────────────────────────── 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 G03B 21/00 G03B 21/00 D H04N 9/31 H04N 9/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03B 21/00 G03B 21/00 D H04N 9/31 H04N 9/31 C

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の偏光光束を変調すると共に、所定
の色光のみが透過する第1のカラーフィルタ層を備えた
第1の光変調手段と、 前記第1の偏光光束の偏光軸と互いに略直交する偏光軸
を有する第2の偏光光束を変調すると共に、前記第1の
カラーフィルタ層を透過する前記色光に対して補色の関
係にある色光のみが透過する第2のカラーフィルタ層を
備えた第2の光変調手段と、 前記第1および第2の光変調手段から出射される変調光
束を合成して得られる合成画像を投射する投射光学手段
とを有することを特徴とする投射型表示装置。
1. A first light modulating means for modulating a first polarized light beam and having a first color filter layer for transmitting only predetermined color light; and a polarization axis of the first polarized light beam. A second color filter layer that modulates a second polarized light flux having polarization axes that are substantially orthogonal to each other and that transmits only color light that has a complementary color relationship with the color light that passes through the first color filter layer is provided. And a second optical modulation means, and projection optical means for projecting a combined image obtained by combining the modulated light fluxes emitted from the first and second light modulation means. apparatus.
【請求項2】 請求項1において、前記第1のカラーフ
ィルタ層は、赤色光のみを透過する赤色光透過領域、緑
色光のみを透過する緑色光透過領域、および青色光のみ
を透過する青色光透過領域を備えており、 前記第2のカラーフィルタ層は、シアン光のみを透過す
るシアン光透過領域、マゼンタ光のみを透過するマゼン
タ光透過領域、およびイエロー光のみを透過するイエロ
ー光透過領域を備えていることを特徴とする投射型表示
装置。
2. The first color filter layer according to claim 1, wherein the first color filter layer transmits a red light only, a red light transmitting region, a green light only transmitting region, and a blue light only transmitting blue light. The second color filter layer has a transparent region, a cyan light transmitting region that transmits only cyan light, a magenta light transmitting region that transmits only magenta light, and a yellow light transmitting region that transmits only yellow light. A projection display device characterized by being provided.
【請求項3】 請求項2において、前記赤色光透過領
域、緑色光透過領域、および青色光透過領域のそれぞれ
を透過した色光が、前記シアン光透過領域、マゼンタ光
透過領域、およびイエロー光透過領域のそれぞれを透過
した色光と、前記合成画像上で重なり合うように、これ
らの領域が前記第1および第2のカラーフィルタ層に形
成されていることを特徴とする投射型表示装置。
3. The color light transmitted through each of the red light transmissive region, the green light transmissive region, and the blue light transmissive region according to claim 2, wherein the cyan light transmissive region, the magenta light transmissive region, and the yellow light transmissive region. These areas are formed in the first and second color filter layers so that the color light transmitted through each of them overlaps on the composite image.
【請求項4】 請求項1ないし3のうちの何れかの項に
おいて、光源と、前記光源から出射する光束を前記第1
の偏光光束と前記第2の偏光光束に分離する偏光分離手
段と、前記第1および第2の光変調手段から出射される
変調光束を合成する光合成手段とを有することを特徴と
する投射型表示装置。
4. The light source and the light flux emitted from the light source according to any one of claims 1 to 3,
Of the polarized light flux and the second polarized light flux, and a light synthesizing means for synthesizing the modulated light fluxes emitted from the first and second light modulating means. apparatus.
【請求項5】 請求項1ないし4のうちの何れかの項に
おいて、前記第1および第2の光変調手段は透過型光変
調手段であることを特徴とする投射型表示装置。
5. The projection type display device according to claim 1, wherein the first and second light modulating means are transmission type light modulating means.
【請求項6】 請求項1ないし4のうちの何れかの項に
おいて、前記第1および第2の光変調手段は反射型光変
調手段であることを特徴とする投射型表示装置。
6. The projection type display device according to claim 1, wherein the first and second light modulators are reflection light modulators.
【請求項7】 請求項6において、前記偏光分離手段お
よび前記光合成手段は、プリズム合成体からなる共用の
偏光ビームスプリッタであり、当該偏光ビームスプリッ
タの4つの外側面に、それぞれ、前記光源、前記第1お
よび第2の反射型光変調手段、並びに前記投射光学手段
が対向配置されていることを特徴とする投射型表示装
置。
7. The polarized light splitting means and the light combining means according to claim 6, wherein the polarized light separating means and the light combining means are shared polarizing beam splitters, and the light source and the light source are respectively provided on four outer surfaces of the polarizing beam splitter. A projection type display device characterized in that first and second reflection type light modulating means and the projection optical means are arranged to face each other.
【請求項8】 請求項5ないし7のうちの何れかの項に
おいて、前記赤色光透過領域、緑色光透過領域、および
青色光透過領域は、前記第1の光変調手段の各画素に対
して一定のパターンで割り当てられており、前記シアン
光透過領域、マゼンタ光透過領域、およびイエロー光透
過領域は、前記第2の光変調手段の各画素に対して一定
のパターンで割り当てられていることを特徴とする投射
型表示装置。
8. The red light transmissive region, the green light transmissive region, and the blue light transmissive region according to any one of claims 5 to 7, with respect to each pixel of the first light modulator. The cyan light transmission region, the magenta light transmission region, and the yellow light transmission region are assigned in a fixed pattern and are assigned in a fixed pattern to each pixel of the second light modulator. Characteristic projection display device.
JP35413096A 1995-12-18 1996-12-18 Projection display device Expired - Fee Related JP3327153B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35413096A JP3327153B2 (en) 1995-12-18 1996-12-18 Projection display device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7-329360 1995-12-18
JP32936095 1995-12-18
JP35413096A JP3327153B2 (en) 1995-12-18 1996-12-18 Projection display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09230301A true JPH09230301A (en) 1997-09-05
JP3327153B2 JP3327153B2 (en) 2002-09-24

Family

ID=26573171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35413096A Expired - Fee Related JP3327153B2 (en) 1995-12-18 1996-12-18 Projection display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3327153B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407971B1 (en) * 2001-12-29 2003-12-01 엘지전자 주식회사 2-Panel Projection Optic System
JP2004205917A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Victor Co Of Japan Ltd Projection type display device
US6771233B1 (en) 1999-11-06 2004-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display device using two liquid crystal display panels
EP1420597A3 (en) * 2002-11-15 2005-01-12 Seiko Epson Corporation Projector
JP2008015517A (en) * 2006-06-30 2008-01-24 Thomson Licensing Optical system for projector, and corresponding projector
JP2008216643A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Sanyo Electric Co Ltd Projection type display device
JP2008287252A (en) * 2001-06-11 2008-11-27 Genoa Technologies Ltd Device, system and method for color display
JP2009258741A (en) * 2006-09-29 2009-11-05 Sanyo Electric Co Ltd Illumination apparatus and projection-type image display
US9196203B2 (en) 2001-06-11 2015-11-24 Samsung Display Co., Ltd. Device and system for a multi-color sequential LCD panel wherein the number of colors in a sequence of display colors is greater than the number of LED colors
US9430974B2 (en) 2001-06-11 2016-08-30 Samsung Display Co., Ltd. Multi-primary display with spectrally adapted back-illumination
WO2021210379A1 (en) * 2020-04-13 2021-10-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Image display device and control method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6771233B1 (en) 1999-11-06 2004-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display device using two liquid crystal display panels
JP2008287252A (en) * 2001-06-11 2008-11-27 Genoa Technologies Ltd Device, system and method for color display
US9851599B2 (en) 2001-06-11 2017-12-26 Samsung Display Co., Ltd. Color display device comprising at least six different primary colors
US9430974B2 (en) 2001-06-11 2016-08-30 Samsung Display Co., Ltd. Multi-primary display with spectrally adapted back-illumination
US9196203B2 (en) 2001-06-11 2015-11-24 Samsung Display Co., Ltd. Device and system for a multi-color sequential LCD panel wherein the number of colors in a sequence of display colors is greater than the number of LED colors
US8885120B2 (en) 2001-06-11 2014-11-11 Genoa Color Technologies Ltd. Liquid crystal display device using a color-sequential method wherein the number of different colored LEDs is less than the number of primary colors used in the display
KR100407971B1 (en) * 2001-12-29 2003-12-01 엘지전자 주식회사 2-Panel Projection Optic System
EP1420597A3 (en) * 2002-11-15 2005-01-12 Seiko Epson Corporation Projector
US6910777B2 (en) 2002-11-15 2005-06-28 Seiko Epson Corporation Projector
JP2004205917A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Victor Co Of Japan Ltd Projection type display device
JP2008015517A (en) * 2006-06-30 2008-01-24 Thomson Licensing Optical system for projector, and corresponding projector
JP2009258741A (en) * 2006-09-29 2009-11-05 Sanyo Electric Co Ltd Illumination apparatus and projection-type image display
JP2008216643A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Sanyo Electric Co Ltd Projection type display device
WO2021210379A1 (en) * 2020-04-13 2021-10-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Image display device and control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3327153B2 (en) 2002-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1420597B1 (en) Projector
JP3060049B2 (en) Image projection device
JPH11271744A (en) Color liquid crystal display device
JP2009265120A (en) Projection type display device
JP2001249400A (en) Projection-type display apparatus
US20060098170A1 (en) Projection display device with enhanced light utilization efficiency
US7621641B1 (en) High luminance display apparatus using LCD panel
US7055965B2 (en) Projection type video display
JP3327153B2 (en) Projection display device
JP2002182307A (en) Projection type display device
JP3385915B2 (en) Projection image display
JPH08340545A (en) Image projector display device
US6902276B2 (en) Color projector apparatus and method
JP2000019326A (en) Color decomposing element and projector
US7148936B1 (en) Color-separation/synthesis optical system with particular cut-off wavelengths and emission-side polarizer and projection type liquid crystal display device using the same
US6992833B2 (en) Color combining optical system, projection-type display optical system, projection-type image display apparatus, and image display system
JP2003241304A (en) Projector
JP2003241304A5 (en)
US7559654B1 (en) High luminance display apparatus using LCD panel
JP4172532B2 (en) Projection type liquid crystal display device
JP3723409B2 (en) Wavelength selection element and display device using the same
JP3535072B2 (en) Projector lighting equipment
JPH06242463A (en) Liquid crystal projector
JPH10161255A (en) Projection type liquid crystal display device and liquid crystal panel
JP2885165B2 (en) LCD projector

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020611

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130712

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees