JPS60146590A - 多色画像表示装置 - Google Patents
多色画像表示装置Info
- Publication number
- JPS60146590A JPS60146590A JP59002502A JP250284A JPS60146590A JP S60146590 A JPS60146590 A JP S60146590A JP 59002502 A JP59002502 A JP 59002502A JP 250284 A JP250284 A JP 250284A JP S60146590 A JPS60146590 A JP S60146590A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- display device
- image display
- liquid crystal
- lens array
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えばカラー液晶テレビ受像機の表示パネルの
如き受動型の多色カラー表示装置に関するものである。
如き受動型の多色カラー表示装置に関するものである。
近年、液晶素子に代表される受動型表示素子を用いた表
示パネルが開発され、多くの用途に用し・られるように
なって来た。その応用の1つとして、ストライプ或いは
モザイク状に配された多色カラーフィルターによりマト
リクス状に配された各画素の色を定め、これら画素の明
るさを個別に制御することによりマルチカラービデオ画
像を生じせしめる技術が実現されている。
示パネルが開発され、多くの用途に用し・られるように
なって来た。その応用の1つとして、ストライプ或いは
モザイク状に配された多色カラーフィルターによりマト
リクス状に配された各画素の色を定め、これら画素の明
るさを個別に制御することによりマルチカラービデオ画
像を生じせしめる技術が実現されている。
第1図に従来のビデオ用マルチカラー液晶表示装置の1
例を示す。光源1かもほぼ白色に近い入射光7がカラー
フィルター2に入射づ−る。カラーフィルター2は液晶
ライトパルプ乙の信号電極4に対応して1(、G、Bの
三原色の各色の領域に分けられている。液晶ライトバル
ブ6は信号電極4と走査電極5により液晶物質6を挾む
ことにより生するマトリクス状に配された多数の画素よ
り成る。入射光7がカラーフィルター2を通過すると液
晶ライトバルブの各画素は1(、G、Bの三原色のうち
いづれか1つの色の光を通し、且つ信号電極4と走査電
極5の間知印加される電圧により光の通過量を制御する
。(液晶の使用モードが例えばT Nモードの如く偏光
を利用するモードである場合は、上下のガラス基板に図
示はしていないが偏光板かとりつけられている。)この
ようにして、天然色のビデオ画像の表示が可能となる。
例を示す。光源1かもほぼ白色に近い入射光7がカラー
フィルター2に入射づ−る。カラーフィルター2は液晶
ライトパルプ乙の信号電極4に対応して1(、G、Bの
三原色の各色の領域に分けられている。液晶ライトバル
ブ6は信号電極4と走査電極5により液晶物質6を挾む
ことにより生するマトリクス状に配された多数の画素よ
り成る。入射光7がカラーフィルター2を通過すると液
晶ライトバルブの各画素は1(、G、Bの三原色のうち
いづれか1つの色の光を通し、且つ信号電極4と走査電
極5の間知印加される電圧により光の通過量を制御する
。(液晶の使用モードが例えばT Nモードの如く偏光
を利用するモードである場合は、上下のガラス基板に図
示はしていないが偏光板かとりつけられている。)この
ようにして、天然色のビデオ画像の表示が可能となる。
しかしながら、従来の受動型マルチカラー表示装置は、
カラーフィルターを用いて白色光より着色光を得ている
ので、この段階で光量は約1/:うに減少する。天然色
画像表示を行5迄には史にこれに加えライトバルブに於
ける光量の減衰も多く見込まなければならない。従って
かかる表示装置は表示の明るさの点で問題があり、例え
は室内の連名;の明るさのもとでは画像を認識すること
か不可能となる。そこで照明のための専用σノ光源か必
要となるが、この光源も相当の明るさを必要とし、照明
のための消費電力は非常に太き(なる。このためかかる
装置をポケットテレビの如き小型で携帯可能な形で実現
しようとする場合、、電池寿命か極端に短くなるか或い
は表示が極端に暗くなるかいずれにしても致命的な欠点
を生する。
カラーフィルターを用いて白色光より着色光を得ている
ので、この段階で光量は約1/:うに減少する。天然色
画像表示を行5迄には史にこれに加えライトバルブに於
ける光量の減衰も多く見込まなければならない。従って
かかる表示装置は表示の明るさの点で問題があり、例え
は室内の連名;の明るさのもとでは画像を認識すること
か不可能となる。そこで照明のための専用σノ光源か必
要となるが、この光源も相当の明るさを必要とし、照明
のための消費電力は非常に太き(なる。このためかかる
装置をポケットテレビの如き小型で携帯可能な形で実現
しようとする場合、、電池寿命か極端に短くなるか或い
は表示が極端に暗くなるかいずれにしても致命的な欠点
を生する。
本発明は従来の受動型多色画像表示装置における利用光
量の低下に起因するかかる欠点を除去し、本質的に明る
い表示装置を実現するために案出されたものである、。
量の低下に起因するかかる欠点を除去し、本質的に明る
い表示装置を実現するために案出されたものである、。
この目的を達成するため、本発明は光量低下の原因であ
るカラーフィルターを除去し、これに代るに分光手段を
用い、外光又は光源からの光を分光してライトバルブの
各画素に入射させ、これにより各画素の色分けを行うも
のである。このため、本発明は光の波長に対応して分光
を行う分光手段と該分光手段により複数て色分けされた
光を入射する画素を備えたライトバルブを少なくともf
Iitええたイイjl)造を有する。ライトバルブに入
射し画素に対応して色分けされた光は画素毎て画素より
発射する光量を制御され、多色画像を表示づ−る。
るカラーフィルターを除去し、これに代るに分光手段を
用い、外光又は光源からの光を分光してライトバルブの
各画素に入射させ、これにより各画素の色分けを行うも
のである。このため、本発明は光の波長に対応して分光
を行う分光手段と該分光手段により複数て色分けされた
光を入射する画素を備えたライトバルブを少なくともf
Iitええたイイjl)造を有する。ライトバルブに入
射し画素に対応して色分けされた光は画素毎て画素より
発射する光量を制御され、多色画像を表示づ−る。
以下実施例如もとづいて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明の一実施例を示す断面図である。
光源2−1、第ルンズ系2−2、第2レンズ系2−6、
プリズム系2−4、第3レンズ系2−5及び液晶ライト
バルブ2−6より成り、この順序に配置されている。光
源2−1よりほぼ白色で平行な光が第ルンズ系2−2に
入射する。この入射光は第ルンズ系の焦点であり、かつ
第ルンズ系の焦点距離より短い焦点距離を有する第2レ
ンズ系の焦点てもある点P又はその近傍に集光し第2レ
ンズ系を通過し、第ルンズ系の光束よりも細い平行又は
ほぼ平行な光束となって第1プリズム系に入射し屈折が
行われるがR−) G −= 13と波長が小になるに
従って屈折率が増加し、屈折により光束の曲がる角度が
増えるので、光束は全体として広がると共に第2図の左
から右てかけI3、G、■(の順に色の領域に分かれ第
3レンズ系2−5の傾角を夫々異にする入射面[3,G
及びRK夫々色の異る光束として入射する。
プリズム系2−4、第3レンズ系2−5及び液晶ライト
バルブ2−6より成り、この順序に配置されている。光
源2−1よりほぼ白色で平行な光が第ルンズ系2−2に
入射する。この入射光は第ルンズ系の焦点であり、かつ
第ルンズ系の焦点距離より短い焦点距離を有する第2レ
ンズ系の焦点てもある点P又はその近傍に集光し第2レ
ンズ系を通過し、第ルンズ系の光束よりも細い平行又は
ほぼ平行な光束となって第1プリズム系に入射し屈折が
行われるがR−) G −= 13と波長が小になるに
従って屈折率が増加し、屈折により光束の曲がる角度が
増えるので、光束は全体として広がると共に第2図の左
から右てかけI3、G、■(の順に色の領域に分かれ第
3レンズ系2−5の傾角を夫々異にする入射面[3,G
及びRK夫々色の異る光束として入射する。
これらの光束は夫々異る角度たけ屈折され互に平行で色
の異る光束として液晶ライトバルブ2−6の相異なる画
素B、G、Itに入射する。液晶ライトバルブは透明な
上基板2−6−7、これに取りつげられた透明な信号電
極2−6−4、液晶物質2−6−6、透明な下基板2−
6−8、及び該下基板てとりつげられ、信号電極と相対
して液晶物質を挾みマl−リクス状の画素を形成する透
明な走査電極2−6−5より成る。(液晶の使用モード
か例えばTNモードの如(偏光を利用するモートである
場合には、上基板2−6−7及び下基板2−6−8に夫
々図示はしていない偏光板がとりつけられている。)液
晶ライトバルブの各画素は1(、G、Bの三原色のうち
いづれか1つの色の光を通し、且つ信号電極2〜6−4
と走査電極2−6−5の間に印加されろ電圧によ1)光
の通過量を制御する。これにより天然色のビデオ画像を
表示1−ることか出来る。
の異る光束として液晶ライトバルブ2−6の相異なる画
素B、G、Itに入射する。液晶ライトバルブは透明な
上基板2−6−7、これに取りつげられた透明な信号電
極2−6−4、液晶物質2−6−6、透明な下基板2−
6−8、及び該下基板てとりつげられ、信号電極と相対
して液晶物質を挾みマl−リクス状の画素を形成する透
明な走査電極2−6−5より成る。(液晶の使用モード
か例えばTNモードの如(偏光を利用するモートである
場合には、上基板2−6−7及び下基板2−6−8に夫
々図示はしていない偏光板がとりつけられている。)液
晶ライトバルブの各画素は1(、G、Bの三原色のうち
いづれか1つの色の光を通し、且つ信号電極2〜6−4
と走査電極2−6−5の間に印加されろ電圧によ1)光
の通過量を制御する。これにより天然色のビデオ画像を
表示1−ることか出来る。
第3図は本発明の他の1つの実施例を示す断面図である
。6−1は散乱板であり色々な角度から外光を取り入れ
、はぼ平行な光を第2レンズ系2−2に入射する。6−
7は反射鏡であり、液晶ライトバルブ2−6を通過した
光を反射し天然色の鏡像Qを生じせしめ、図の右方より
天然色画像を見ることが出来るようにする。その他の部
分の作用効果は第2図と同様である。
。6−1は散乱板であり色々な角度から外光を取り入れ
、はぼ平行な光を第2レンズ系2−2に入射する。6−
7は反射鏡であり、液晶ライトバルブ2−6を通過した
光を反射し天然色の鏡像Qを生じせしめ、図の右方より
天然色画像を見ることが出来るようにする。その他の部
分の作用効果は第2図と同様である。
第4図は本発明の更に他の】つの実施例を示す断面図で
ある。4−6は反射型のエレクトロクロミックライトパ
ルプであり、透明な下基板4−6−8.これに取りつけ
られた透明な走査型1ff14−6−6、この」二に積
層されたエレクトロクロミック(−EC)物質4−6−
4.、更にこの上に積層された透明な信号電極4−6−
7及び下基板4−6−8の下面に取りつげられた反射膜
4−6−9より成る。信号電極4−6−7と走査電極4
−6−6によりEC物質4−6−4を挾み、マトリクス
状に配置される画素を形成する。プリズム系2−4によ
り分光され第3レンズ系により平行にされた光束は図面
圧から13、Q、J(、の順に色の領域に分かれ、エレ
クトロクロミックライト各画素は信号電極と走査電極の
間に印加する電圧の制御により入射光及び、反射膜より
の反射膜からの反射光がEC物質中を通過する強さを制
御し、最終的には外部への発射光の強さを画素毎に個別
的に制御し、図面右方より天然色のビデオ画像を見るこ
とを可能ならしめる。
ある。4−6は反射型のエレクトロクロミックライトパ
ルプであり、透明な下基板4−6−8.これに取りつけ
られた透明な走査型1ff14−6−6、この」二に積
層されたエレクトロクロミック(−EC)物質4−6−
4.、更にこの上に積層された透明な信号電極4−6−
7及び下基板4−6−8の下面に取りつげられた反射膜
4−6−9より成る。信号電極4−6−7と走査電極4
−6−6によりEC物質4−6−4を挾み、マトリクス
状に配置される画素を形成する。プリズム系2−4によ
り分光され第3レンズ系により平行にされた光束は図面
圧から13、Q、J(、の順に色の領域に分かれ、エレ
クトロクロミックライト各画素は信号電極と走査電極の
間に印加する電圧の制御により入射光及び、反射膜より
の反射膜からの反射光がEC物質中を通過する強さを制
御し、最終的には外部への発射光の強さを画素毎に個別
的に制御し、図面右方より天然色のビデオ画像を見るこ
とを可能ならしめる。
第4図の実施例に於いてはライトバルブとして反射型の
エレクトロクロミック表示素子を用いたが、この代りに
反射型の液晶表示素子を用いても同様の効果を奏する。
エレクトロクロミック表示素子を用いたが、この代りに
反射型の液晶表示素子を用いても同様の効果を奏する。
猶、第2図、第3図及び第4図の実施例に於いてはすべ
て第1、第2、第3のレンズ系が示されているか、本発
明の表示装置に於いては暗くなるけれども、これらのレ
ンズ系を省いてプリズムのみでも効果を得る。
て第1、第2、第3のレンズ系が示されているか、本発
明の表示装置に於いては暗くなるけれども、これらのレ
ンズ系を省いてプリズムのみでも効果を得る。
以上実施例に於いて述べた如く、本発明は受動型多色画
像表示装置に於いて、従来技術の如く光の吸収を行う色
フィルタを全く用いることなく、分光手段により各画素
の色分けを行うものである。
像表示装置に於いて、従来技術の如く光の吸収を行う色
フィルタを全く用いることなく、分光手段により各画素
の色分けを行うものである。
従って色フィルタによる光量の減少(約1/3)がなく
なり、従来に比し約3倍の明るさが得られる。この結果
、例えば通常の明るさの室内に於いて、照明用の光源な
しに、天然色のビデオ画像を容易に見ることが可能にな
り、ポケットサイズのポータプルカラーテレビ・を十分
な明るさと電池ノー」命をもつで実現出来るようになる
。本発明によれば、表示の明るさを本質的に上げること
が出来、その利とするところ(夕めて太なるものである
。
なり、従来に比し約3倍の明るさが得られる。この結果
、例えば通常の明るさの室内に於いて、照明用の光源な
しに、天然色のビデオ画像を容易に見ることが可能にな
り、ポケットサイズのポータプルカラーテレビ・を十分
な明るさと電池ノー」命をもつで実現出来るようになる
。本発明によれば、表示の明るさを本質的に上げること
が出来、その利とするところ(夕めて太なるものである
。
第1図は従来のビデオ川多色液晶表示装置の断面図、第
2図、第3図及び第4図はそれぞれ本発明の実施例を示
す断面図である。 1.2−1・・・・・光源 2−2 ・・・・第2レンズ系、 2−6・・・・・第2レンズ系、 2−4・・・・プリズム系、 2−5・・・・第3レンズ系、 2−6 ・・液晶ライトバルブ、 6−7・・・・反射鏡、 4−6・・・・・・エレクトロクロミックライトバルブ
。 第1図 専 第2図 ヤ′ 第4図
2図、第3図及び第4図はそれぞれ本発明の実施例を示
す断面図である。 1.2−1・・・・・光源 2−2 ・・・・第2レンズ系、 2−6・・・・・第2レンズ系、 2−4・・・・プリズム系、 2−5・・・・第3レンズ系、 2−6 ・・液晶ライトバルブ、 6−7・・・・反射鏡、 4−6・・・・・・エレクトロクロミックライトバルブ
。 第1図 専 第2図 ヤ′ 第4図
Claims (6)
- (1)光の波長に対応して分光を行う分光手段と、該分
光手段により色分けされた光を入射し、発射光の光量を
個別的に制御する複数の画素を有するライトバルブを備
えた画像表示装置からなることを特徴とする多色画像表
示装置。 - (2)分光手段はプリズムアレイであることを特徴とす
る特Wr請求の範囲第1項記載の多色画像表示装置。 - (3) ライトバルブは液晶もしくはエレクトロクロミ
ック表示装置であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の多色画像表示装置。 - (4)液晶表示装置は偏光手段を備えたツイスト、ネマ
チック型液晶表示装置であることを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の多色画像表示装置。 - (5)画像表示装置はテレビ表示装置であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の多色画像表示装置。 - (6)外部光をほぼ平行な光線群に変換する面状の変光
手段と該変光手段からの光を収光する第1のレンズアレ
イと該第1のレンズアレイからの収光された光に対応し
て設け、該第1のレンズアレイからの収光を平行ビーム
光に変換する第2のレンズアレイと該第2のレンズアレ
イからの平行ビーム光を分光するプリズムアレイと該プ
リズムアレイからの分光のうち青(Bl、緑(G)、赤
(刊の成分に対応づ−るハルツ手段とからなり、フルカ
ラー表示を可能としたことを特徴とする多色画像表示装
置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59002502A JPS60146590A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 多色画像表示装置 |
GB08500507A GB2152724B (en) | 1984-01-10 | 1985-01-09 | Multicolor picture display device |
US06/690,071 US4686519A (en) | 1984-01-10 | 1985-01-09 | Multicolor picture display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59002502A JPS60146590A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 多色画像表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60146590A true JPS60146590A (ja) | 1985-08-02 |
Family
ID=11531131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59002502A Pending JPS60146590A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 多色画像表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4686519A (ja) |
JP (1) | JPS60146590A (ja) |
GB (1) | GB2152724B (ja) |
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JP2010009016A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Ind Technol Res Inst | 複合分光素子及びそれに用いる画像装置 |
Families Citing this family (62)
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