JPS603291A - 投写式液晶表示装置 - Google Patents
投写式液晶表示装置Info
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- JPS603291A JPS603291A JP58111193A JP11119383A JPS603291A JP S603291 A JPS603291 A JP S603291A JP 58111193 A JP58111193 A JP 58111193A JP 11119383 A JP11119383 A JP 11119383A JP S603291 A JPS603291 A JP S603291A
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- Japan
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- liquid crystal
- screen
- light
- panel
- crystal panel
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- 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]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
- H04N9/3108—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators by using a single electronic spatial light modulator
-
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- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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】
本発明は投写式液晶表示装置に関するものである０
従来、投写式の表示装置としては映画やスライド、ある
いは、ＣＲＴによるプロジエクションテレビカアった。
いは、ＣＲＴによるプロジエクションテレビカアった。
映画やスライドはフィルム上は焼きつけられた像を投写
するわけであるが、フィルムという制約上、入力信号に
対してオンライン的に画像を見ることは不可能であった
。一方プロジェクションテレビは、ＣＲＴ（ブラウン管
）そのものが、２６インチ以上の大画面を構成すること
は物理的に制約か大きいことから誕生した方式であるが
、ＣＲＴの発射光をそのまま投映するため、ＣＲＴの明
かるさがかなり必要となり、そのため特殊なＣＲＴを大
電力で用い・クーリングして用いるという非常に大きな
システムであり、家庭内に容易に持ち込みにくいという
欠点があった。
するわけであるが、フィルムという制約上、入力信号に
対してオンライン的に画像を見ることは不可能であった
。一方プロジェクションテレビは、ＣＲＴ（ブラウン管
）そのものが、２６インチ以上の大画面を構成すること
は物理的に制約か大きいことから誕生した方式であるが
、ＣＲＴの発射光をそのまま投映するため、ＣＲＴの明
かるさがかなり必要となり、そのため特殊なＣＲＴを大
電力で用い・クーリングして用いるという非常に大きな
システムであり、家庭内に容易に持ち込みにくいという
欠点があった。
又、光量が不十分で、スクリーン上の明かるさが不十分
なことと、３管の光をスクリーン上で合成するため、ス
クリーン位置とシステム位置を微妙に調整してもスクリ
ーン上で色ずれを起こしやすく、全体として非常に画質
が低下しており、かなり見にくい画面であった。又シス
テムが、特殊で大型なＣＲＴや、特殊の電源、調整系を
備えており、コスト的にかなり高いものである。これら
の結果、大画面テレビ、又は投写式テレビの利点を生か
しきれずに、普及が遅れている。
なことと、３管の光をスクリーン上で合成するため、ス
クリーン位置とシステム位置を微妙に調整してもスクリ
ーン上で色ずれを起こしやすく、全体として非常に画質
が低下しており、かなり見にくい画面であった。又シス
テムが、特殊で大型なＣＲＴや、特殊の電源、調整系を
備えており、コスト的にかなり高いものである。これら
の結果、大画面テレビ、又は投写式テレビの利点を生か
しきれずに、普及が遅れている。
従って、本発明はこのような欠点を除去し、扱いやスく
、システムもコンパクトになりかつ低価格が実現できる
ような手段を提供するものであり、本発明は、液晶の利
点である透過特性を利用して液晶面の画像をスクリーン
上に投写するものである０ 第１図は本発明の原理図であり、１パネル方式である。
、システムもコンパクトになりかつ低価格が実現できる
ような手段を提供するものであり、本発明は、液晶の利
点である透過特性を利用して液晶面の画像をスクリーン
上に投写するものである０ 第１図は本発明の原理図であり、１パネル方式である。
光源１とレンズ２，４、及びスクリーン５に対し、仰形
成として液晶パネル６が配置されている。レンズや光源
、スクリーン等の光学系は同一機能を果たせば省略、追
加等のバリエーションは何でもよい。液晶パネル６は基
本的にはＴＮ（ツィステッド・ネマチック）方式として
、偏光板７，８がパネルをはさんでいる。液晶パネルは
ガラス板により液晶材料をはさんでおり、液晶に電圧を
印加することにより、その透過率をコントロールする、
即ち液晶シャッタとして利用する。
成として液晶パネル６が配置されている。レンズや光源
、スクリーン等の光学系は同一機能を果たせば省略、追
加等のバリエーションは何でもよい。液晶パネル６は基
本的にはＴＮ（ツィステッド・ネマチック）方式として
、偏光板７，８がパネルをはさんでいる。液晶パネルは
ガラス板により液晶材料をはさんでおり、液晶に電圧を
印加することにより、その透過率をコントロールする、
即ち液晶シャッタとして利用する。
カラーフィルタ６は、カラー画像を再現するためのもの
で、パネルの内面に形成してもよいし、偏光板７より光
源側に配置してもよい。この方式の特徴は光学系は、単
なるランプ等からなる光源とレンズ、スクリーンで簡単
に構成でキ、又液晶パネルは本来非常にうすいものであ
るがら、システムはコンパクトに、低価格に、同時に非
常に扱いやすくできることである。例えばレンズ４がら
スクリーン５までの距離が変化しても、この方式ではレ
ンズ４によりフォーカシングが簡単にできる〇又画面サ
イズはレンズ４の焦点距離を変えると任意に選ぶことが
できる。これは従来の投写式のＣＲＴでは実現不可能な
特徴である。
で、パネルの内面に形成してもよいし、偏光板７より光
源側に配置してもよい。この方式の特徴は光学系は、単
なるランプ等からなる光源とレンズ、スクリーンで簡単
に構成でキ、又液晶パネルは本来非常にうすいものであ
るがら、システムはコンパクトに、低価格に、同時に非
常に扱いやすくできることである。例えばレンズ４がら
スクリーン５までの距離が変化しても、この方式ではレ
ンズ４によりフォーカシングが簡単にできる〇又画面サ
イズはレンズ４の焦点距離を変えると任意に選ぶことが
できる。これは従来の投写式のＣＲＴでは実現不可能な
特徴である。
第２図は本発明に用いる液晶パネルの構成例である。液
晶は通常では多重化がむずかしく、そのため使用する走
査線数が少なく解像度が落ちざるを得なかったが、（イ
）に示すようなアクティブマトリックス方式によりこの
欠点を解決している。
晶は通常では多重化がむずかしく、そのため使用する走
査線数が少なく解像度が落ちざるを得なかったが、（イ
）に示すようなアクティブマトリックス方式によりこの
欠点を解決している。
走査線に対応するタイミング線１２によりトランジスタ
１０がＯＮし、表示データをデータ線１３を介して画素
に配置されている液晶駆動電極１１に書き込む。その後
トランジスタ１０がＯＦＦしても、千ｔ）き、込まれた
表示データはそのまま保持され、液晶を駆動する。ここ
に用いるトランジスタ１０は透明基板上に形成する必要
があるので、多結晶性、又はアモルファスのシリコン薄
膜トランジスタ（ＴＰＴ）が使われる。（ロ）はＴ Ｆ
’Ｔを用いた液晶パネルの断面図であり、ガラス基板１
６にＴＰＴが搭載され、駆動電極１９が形成されている
。又対向ガラス１５上に駆動電極２０が形成され、シー
ル剤１７ににす、液晶材料１８が封じられている。一方
カラーフィルタはガラス基板１４上に赤、青、緑の６原
色フィルタ層２１により構成されており、駆動電極１９
とアライメントされている。（ハ）はＴＰＴを用いたパ
ネルの他の構成例であり、対向ガラス１５上にフィルタ
層２２及び駆動電極２３が形成されており・この方式の
特徴は、液晶パネル内面にカラーフィルタ層が形成され
ているため、入射光の入射角度が多少ずれても色ずれを
起こさないし、入射光の平行度がずれて、極端な場合単
純な散乱光でも使えることにある。
１０がＯＮし、表示データをデータ線１３を介して画素
に配置されている液晶駆動電極１１に書き込む。その後
トランジスタ１０がＯＦＦしても、千ｔ）き、込まれた
表示データはそのまま保持され、液晶を駆動する。ここ
に用いるトランジスタ１０は透明基板上に形成する必要
があるので、多結晶性、又はアモルファスのシリコン薄
膜トランジスタ（ＴＰＴ）が使われる。（ロ）はＴ Ｆ
’Ｔを用いた液晶パネルの断面図であり、ガラス基板１
６にＴＰＴが搭載され、駆動電極１９が形成されている
。又対向ガラス１５上に駆動電極２０が形成され、シー
ル剤１７ににす、液晶材料１８が封じられている。一方
カラーフィルタはガラス基板１４上に赤、青、緑の６原
色フィルタ層２１により構成されており、駆動電極１９
とアライメントされている。（ハ）はＴＰＴを用いたパ
ネルの他の構成例であり、対向ガラス１５上にフィルタ
層２２及び駆動電極２３が形成されており・この方式の
特徴は、液晶パネル内面にカラーフィルタ層が形成され
ているため、入射光の入射角度が多少ずれても色ずれを
起こさないし、入射光の平行度がずれて、極端な場合単
純な散乱光でも使えることにある。
この方式は、原理的に原液晶パネルの像を拡大再生して
みることになるので、光源は輝度の高いランプが必要と
なる。この結果パネル面での照度は非常に高く、１０万
ｆｌｘ〜５０万Ａｘとなる。
みることになるので、光源は輝度の高いランプが必要と
なる。この結果パネル面での照度は非常に高く、１０万
ｆｌｘ〜５０万Ａｘとなる。
一方ＴＰＴは半導体であるが由（先に対しては、起電力
が働き、トランジスタがＯＦＦの状態であっても、光電
流によってＯＮ状態に近づいてしまい、表示画面のコン
トラストが著しく低下する。
が働き、トランジスタがＯＦＦの状態であっても、光電
流によってＯＮ状態に近づいてしまい、表示画面のコン
トラストが著しく低下する。
通常このコントラストの低下が起こり始める照度は、白
色光で約１０万λ２であり、光の波長で言えば長波長側
、即ち赤色から赤外が最も吸収する帯域である。この光
によるコントラスト低下を防ぐ手段は、カラーフィルタ
を液晶材料より光源側に配置し、ＴＰＴを搭載したガラ
ス基板は、液晶材料から光源と反対側へ置くことにある
。この結果・ＴＰＴ面へは・必ずカラーフィルタを介し
た光が入射されるので、青、緑は等測的に１／１０以下
の光量、又赤でも１１５の光量に落とされるので、強烈
な先入、射に起因するＴＰＴの光電流の誘起は押えられ
、画像のコントラストが低下し見にくくなる現象は防ぐ
ことができる。
色光で約１０万λ２であり、光の波長で言えば長波長側
、即ち赤色から赤外が最も吸収する帯域である。この光
によるコントラスト低下を防ぐ手段は、カラーフィルタ
を液晶材料より光源側に配置し、ＴＰＴを搭載したガラ
ス基板は、液晶材料から光源と反対側へ置くことにある
。この結果・ＴＰＴ面へは・必ずカラーフィルタを介し
た光が入射されるので、青、緑は等測的に１／１０以下
の光量、又赤でも１１５の光量に落とされるので、強烈
な先入、射に起因するＴＰＴの光電流の誘起は押えられ
、画像のコントラストが低下し見にくくなる現象は防ぐ
ことができる。
第１図に示す１ノぐネル投写方式は、パネル面での分解
能が十分必要なこと、元旦が十分に必要なことが要求さ
れるが、パネルの形成上そう分解能の高い、即ちきめの
細かい画面がむずかしいことかある。そこで６パネル投
写方式が優利になることがある。
能が十分必要なこと、元旦が十分に必要なことが要求さ
れるが、パネルの形成上そう分解能の高い、即ちきめの
細かい画面がむずかしいことかある。そこで６パネル投
写方式が優利になることがある。
３パネル投写方式は、赤、青、緑に対応する６つの画面
を重ね合わせる方式であり、６枚の光量を合成するので
、もとの光量が下げられる、同一分解能の／（ネルなら
１パネル方式に比し分解能は６倍向上する、という利点
の他カラーフィルタは６色が微細配置されたものでなく
て単色のベタフィルタでよいこと、画素欠陥が３枚とも
同位置に生じる可能性は非常に少ないので、固定画素欠
陥を消去できる等のメリットがある。
を重ね合わせる方式であり、６枚の光量を合成するので
、もとの光量が下げられる、同一分解能の／（ネルなら
１パネル方式に比し分解能は６倍向上する、という利点
の他カラーフィルタは６色が微細配置されたものでなく
て単色のベタフィルタでよいこと、画素欠陥が３枚とも
同位置に生じる可能性は非常に少ないので、固定画素欠
陥を消去できる等のメリットがある。
第５図〜第５図は本発明に用いる３パネル光合成投写方
式における光学系の構成例である。いずれもレンズ５１
，５０．７０の一軸上に３パネルの光を合成しており、
レンズからスクリーンまでの距離や、投写サイズの変更
に対しても、単純にレンズの操作のみで焦点を合わせる
という、操作が簡単化されているのが特徴である。
式における光学系の構成例である。いずれもレンズ５１
，５０．７０の一軸上に３パネルの光を合成しており、
レンズからスクリーンまでの距離や、投写サイズの変更
に対しても、単純にレンズの操作のみで焦点を合わせる
という、操作が簡単化されているのが特徴である。
第６図は半透過プリズム６０を用いて光軸合成を行なう
例である。液晶パネル６６〜６５をはさむように偏光板
３６〜３８．３９〜４１と単色のカラーフィルタ４３〜
４５が配置しであるＯ光源４５〜４７からの光は単色の
カラーフィルタ４３〜４５を透過することにより、赤、
緑、青の光になり、パネルに入射する。各パネルには、
テレビ信号であれば色複調されたビデオ信号が対応する
各フィルタの配置されたパネルに入力される。
例である。液晶パネル６６〜６５をはさむように偏光板
３６〜３８．３９〜４１と単色のカラーフィルタ４３〜
４５が配置しであるＯ光源４５〜４７からの光は単色の
カラーフィルタ４３〜４５を透過することにより、赤、
緑、青の光になり、パネルに入射する。各パネルには、
テレビ信号であれば色複調されたビデオ信号が対応する
各フィルタの配置されたパネルに入力される。
第４図は半透過ミラー５２．５３を利用した例であり、
光源６２〜６４からの光はカラーフィルタ５９〜６１を
透過し、更にパネル５６〜５８（偏光板は省略しである
）を通過後、全反射ミラー５４〜５５と半透過ミラー５
２．５３により、レンズ５０の一軸上に合成される。当
然レンズ５０から各パネルまでの光路長は同一になるよ
う調整される。
光源６２〜６４からの光はカラーフィルタ５９〜６１を
透過し、更にパネル５６〜５８（偏光板は省略しである
）を通過後、全反射ミラー５４〜５５と半透過ミラー５
２．５３により、レンズ５０の一軸上に合成される。当
然レンズ５０から各パネルまでの光路長は同一になるよ
う調整される。
第５図は同様に半透過ミラー７５．７６を用いた他の実
施例であり、全透過ミラーを省略している０ 以上の実施例は、いずれも光路中に半透過膜を挿入して
合成している。従って光源の光量が十分ある場合は問題
ないが、少ない場合半透過膜での光ロスを最少にしたく
なる。この時は各３つの光束が、赤、緑、青と波長が異
なるということと、ＴＮ液晶の性質上偏光していること
を利用する。
施例であり、全透過ミラーを省略している０ 以上の実施例は、いずれも光路中に半透過膜を挿入して
合成している。従って光源の光量が十分ある場合は問題
ないが、少ない場合半透過膜での光ロスを最少にしたく
なる。この時は各３つの光束が、赤、緑、青と波長が異
なるということと、ＴＮ液晶の性質上偏光していること
を利用する。
第６図は光学ガラス８０に干渉膜８１を形成する。この
干渉膜は例えば（ロ）のように赤色光は透過、赤色光以
外は反射する性質があり、この結果（イ）に示すように
赤色光と緑色光を互いにロスなく合成することが可能で
ある。
干渉膜は例えば（ロ）のように赤色光は透過、赤色光以
外は反射する性質があり、この結果（イ）に示すように
赤色光と緑色光を互いにロスなく合成することが可能で
ある。
第７図は偏光面を利用する方法である。ＴＮ液晶は両面
に偏光板を用いて表示させている。この結果パネルから
人間の眼に入射する光は原理的に偏向光である。従って
例えば緑と青、赤と緑で偏光面を９０°ずらしておくと
偏光面の選択的な透過、反射が可能になる。光学ガラス
８２上に・透過特性のよい偏光反射面８３を偏光面が水
平になるよう形成する０赤色光は水平偏光させておくと
そのまま透過するが、緑色光は垂直偏光させであるので
、反射する。
に偏光板を用いて表示させている。この結果パネルから
人間の眼に入射する光は原理的に偏向光である。従って
例えば緑と青、赤と緑で偏光面を９０°ずらしておくと
偏光面の選択的な透過、反射が可能になる。光学ガラス
８２上に・透過特性のよい偏光反射面８３を偏光面が水
平になるよう形成する０赤色光は水平偏光させておくと
そのまま透過するが、緑色光は垂直偏光させであるので
、反射する。
第８図は、このようにして液晶パネルを用いて作成した
投写型画像表示装置であり、投写本体８６から出た光束
８８はスクリーン８７に投映される。本方式は従来のブ
ラウン管投写型に比して、光量がランプの明かるさに依
存し、自由に設定できる、透過式薄型液晶パネルを用い
ているので、光学系が簡略化され、システムがコンパク
トにまとまると同時に、画面の拡大や、スクリーンまで
の位置が自由に変えられるので、操作が楽になるという
効果がある。
投写型画像表示装置であり、投写本体８６から出た光束
８８はスクリーン８７に投映される。本方式は従来のブ
ラウン管投写型に比して、光量がランプの明かるさに依
存し、自由に設定できる、透過式薄型液晶パネルを用い
ているので、光学系が簡略化され、システムがコンパク
トにまとまると同時に、画面の拡大や、スクリーンまで
の位置が自由に変えられるので、操作が楽になるという
効果がある。
第１図は本発明に用いる液晶パネル５を用いた投写式画
像表示装置の原理図。 １・・・光源 ６，８−偏光板 ７・・・カラーフィルタ 第２図（イ）、（ロ）、（ハ）は本発明に用いるＴＰＴ
を用いた液晶パネルのｆｌ・］ζ成図。 第６図〜第５図は、６パネル合成方式の実施例０６６〜
ろ５，５６〜５８．７２〜７４・・・液晶パネル ３０・・・半透過プリズム ５’２．５３，７５．７６・・・半透過ミラー第６図（
イ）、（ロ）は本発明に用いる干渉膜を用いた半透過ミ
ラーの実施例０ 第７図は偏光面の違いを利用した半透過ミラーの実施例
。 第８図は液晶パネルを用いて作成した投写型画像表示装
置。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 第１図 （Ａ）（″ （ハ） 第２図 ｎＱ− 第４図 ９ 第５！町 第６１川 ゛ 第Ｓ図 ４９９−
像表示装置の原理図。 １・・・光源 ６，８−偏光板 ７・・・カラーフィルタ 第２図（イ）、（ロ）、（ハ）は本発明に用いるＴＰＴ
を用いた液晶パネルのｆｌ・］ζ成図。 第６図〜第５図は、６パネル合成方式の実施例０６６〜
ろ５，５６〜５８．７２〜７４・・・液晶パネル ３０・・・半透過プリズム ５’２．５３，７５．７６・・・半透過ミラー第６図（
イ）、（ロ）は本発明に用いる干渉膜を用いた半透過ミ
ラーの実施例０ 第７図は偏光面の違いを利用した半透過ミラーの実施例
。 第８図は液晶パネルを用いて作成した投写型画像表示装
置。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 第１図 （Ａ）（″ （ハ） 第２図 ｎＱ− 第４図 ９ 第５！町 第６１川 ゛ 第Ｓ図 ４９９−
Claims (1)
- （１） カラーフィルタを透過した光を液晶ノぐネルか
らなる光シャッタにより制御し、スクリーン上に画像を
表示する投写式液晶表示装置であって１液晶パネルは赤
、緑、青に対応する３つ光源にそれぞれ独立に６つ配列
され、前記３つの液晶ノくネルからの出射光は投写レン
ズの一軸上に合成することを特徴とする投写式液晶表示
装置・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111193A JPS603291A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 投写式液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111193A JPS603291A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 投写式液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603291A true JPS603291A (ja) | 1985-01-09 |
Family
ID=14554849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111193A Pending JPS603291A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 投写式液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603291A (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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| US4850685A (en) * | 1984-10-22 | 1989-07-25 | Seiko Epson Corporation | Projection-type color display device |
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-
1983
- 1983-06-21 JP JP58111193A patent/JPS603291A/ja active Pending
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