JPS6199118A - Projection type display device - Google Patents
Projection type display deviceInfo
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- JPS6199118A JPS6199118A JP59221556A JP22155684A JPS6199118A JP S6199118 A JPS6199118 A JP S6199118A JP 59221556 A JP59221556 A JP 59221556A JP 22155684 A JP22155684 A JP 22155684A JP S6199118 A JPS6199118 A JP S6199118A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複数枚の像形成用ライトバルブを用いた投射型
カラー表示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a projection type color display device using a plurality of image forming light valves.
従来の投射型カラー表示装置は、特開昭５８−１５０９
３７に開示されているように、反射型ライトバルブとダ
イクロイックミラーによって単色の画像を合成するもの
であった。The conventional projection type color display device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1509.
As disclosed in No. 37, a monochromatic image was synthesized using a reflective light valve and a dichroic mirror.
しかし、従来技術では以下の問題点を有する〇第１に反
射型のライトバルブであり、ライトバルブ表面の反射が
コントラストの低下を招くｏ第２にライトバルブが陰極
線管（ｃＲＴ）の光によって制御されるため、大がかり
な装置となる０第６にダイクロイックミラーは優れた偏
光分離性能を持たなくてはならなかったＣ
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので１そ
の目的とするところは、コントラストに優れ、光源光の
利用効率の高いコンパクトな投射型カラー表示装置を提
供することにある。However, the conventional technology has the following problems: First, it is a reflective light valve, and the reflection on the light valve surface causes a decrease in contrast. Second, the light valve is controlled by light from a cathode ray tube (cRT). Therefore, the dichroic mirror must have excellent polarization separation performance.The present invention is intended to solve these problems.1The purpose of the present invention is to An object of the present invention is to provide a compact projection type color display device that has excellent contrast and high utilization efficiency of light from a light source.
本発明の投射型表示装置は、光源光を波長により透過と
反射により分離する第１のダイクロイックミラー、さら
に分離された光束を変調する像形成用の透過型ライトバ
ルブ、ライトバルブ通過後の光束を合成する第２のダイ
クロイックミラー、） 合成後の光束を投射する投
射光学系からなることを特徴とする。また、第１のダイ
クロイックミラーによって分離された光束は第２のダイ
クロイックミラーで合成されるように、ダイクロイック
ミラーはほぼ同一の波長選択性を有するものを採用して
いる。さらに、第１．第２のダイクロイックミラーは、
複数枚で群を形成し、赤、青、Ｒの３原色の分離、合成
を行なうことを特徴とする場合もある。The projection display device of the present invention includes a first dichroic mirror that separates light source light by transmission and reflection according to wavelength, a transmission light valve for image formation that modulates the separated light flux, and a light flux that passes through the light valve. (a second dichroic mirror for combining;) a projection optical system that projects the combined light beam. Moreover, dichroic mirrors having substantially the same wavelength selectivity are used so that the light beams separated by the first dichroic mirror are combined by the second dichroic mirror. Furthermore, the first. The second dichroic mirror is
In some cases, a group is formed of a plurality of sheets, and the three primary colors of red, blue, and R are separated and combined.
本発明の作用を述べる。光源光は第１のダイクロイック
ミラ一群で複数の色光に分離される。次に・色光に対応
した透過型ライトバルブによって画像形成が行なわれ、
色光は変調を受ける。透過型ライトバルブを用いた結果
・投射光からライトバルブ表面の反射光の影響を除くこ
とができ、投射画像のコントラストが向上する。また、
液晶の電気光学効果を用いた画像表示パネルを採用し、
動画表示が可能となる。他にもＰＬＺＴのような電気光
学結晶を用いることができるが、いずれにしろＣＲＴ光
書き込み型の反射型ライトバルブに比べ、光の透過を制
御する薄板状のコンパクトな形状であり、装置全体をコ
ンパクトに構成できる。The operation of the present invention will be described. The light source light is separated into a plurality of colored lights by a group of first dichroic mirrors. Next, image formation is performed using a transmission type light valve that supports colored light.
Colored light undergoes modulation. Results of using a transmissive light valve - The influence of reflected light from the light valve surface can be removed from the projected light, improving the contrast of the projected image. Also,
Adopts an image display panel that uses the electro-optic effect of liquid crystal,
Video display becomes possible. Other electro-optic crystals such as PLZT can also be used, but in any case, compared to CRT optical writing type reflective light valves, they have a thin plate-like and compact shape that controls light transmission, and the overall device Can be configured compactly.
次に色光は第２のダイクロイックミラ一群によって合成
される。このとき第２のダイクロイックミラ一群は、第
１のダイクロイックミラ一群の波長分！性能にほぼ等し
い性能を有し、分離された色光を可逆的に合成する。例
えば、赤、緑、青に白色光を分離する第１のダイクロイ
ックミラ一群に対し、第２のダイクロイックミラ一群は
、第１のダイクロイックミラ一群とほぼ同等の赤、緑。The colored light is then combined by a second set of dichroic mirrors. At this time, the second group of dichroic mirrors is equal to the wavelength of the first group of dichroic mirrors! It has almost the same performance as the above performance, and reversibly combines separated colored lights. For example, while the first group of dichroic mirrors separates white light into red, green, and blue, the second group of dichroic mirrors separates white light into red and green, which are almost the same as the first group of dichroic mirrors.
青の色光分離特性を有し、可逆的に赤、緑、青の画像色
光を合成し、ライトバルブが透過であれば合＠、後白色
とするものである。ダイクロイックミラーの機能として
は・色光の分離だけで十分であり、前記従来技術で必要
であった偏光成分を限定する性能は不要である。It has blue color light separation characteristics, reversibly combines red, green, and blue image color light, and if the light valve is transparent, the resulting light becomes white. As for the function of the dichroic mirror, only separating color light is sufficient, and the ability to limit polarized light components, which was necessary in the prior art, is not necessary.
このように光源光を色光に分離し、変調、合成すること
から、各色光に対応した光源は不要であり、単一光源で
済む。Since the light source light is separated into colored lights, modulated, and combined in this way, there is no need for light sources corresponding to each colored light, and a single light source is sufficient.
次に合成された色光は、投射レンズによりスクリーンに
結像する。The combined colored lights are then imaged onto a screen by a projection lens.
第１図は本発明によるフルカラー投射型表示装置の照明
構造を示すものである。青光を反射するダイクロイック
ミラー（Ｂミラー）１と赤光を反射するダイクロイック
ミラ−（Ｒミラー）２をクロス状に組み合わせ、入射光
束の分離と合成を行なっている。３は光束の方向を曲げ
るためのミラーである。４は赤、緑、青に対応した画像
を形成する透過型ライトバルブである０ここではアクテ
ィブマトリクス（薄膜トランジスタマトリクス等）駆動
による液晶パネルを用いた０
第２図は投射光学系を含む全体の構成図である０簡単の
ため緑色だけを描いである。また照明系、結像系は厳密
な記述ではない０照明系としては、ケーラー照明、クリ
ティカル照明などを採用することができる。５はコンデ
ンサーレンズ、６は投射レンズ、７は光源、９はスクリ
ーンである０次に作用を説明する。第１図に示すように
光源７は白色光（例えばハロゲンランプ）を発し、コン
デンサーレンズ５により集光される。ダイクロイックミ
ラー１．２に入射した白色光８は、ダイクロイックミラ
ーにより赤（Ｒ） 、ｉ （Ｇ）、青（Ｂ） 光に分解
される。分離された色光は、ミラー６によって方向を曲
げられ、透過形ライトバルブ４に入射する。ライトバル
ブはスクリーン９に投射レンズ乙によって結像する位置
に置かれている。ライトバルブは各色光に対応した画像
を形成する。この場合は赤、緑、青のビデオ信号を各液
晶パネルに供給し、単色の動画像を形成した。駆動及び
液晶パネルの詳細は日経エレクトロニクスｍ３ｓ１（１
９８４）Ｐ、２１１に記載したものに準じているＯ
また各色の液晶パネルは表示画像がスクリーン上で合致
するように、位置合せかされている。このため第１図で
は、Ｇパネル像に対しＲパネル像と、Ｂパネル像は左右
鏡徽関係にある。FIG. 1 shows the illumination structure of a full-color projection display device according to the present invention. A dichroic mirror (B mirror) 1 that reflects blue light and a dichroic mirror (R mirror) 2 that reflects red light are combined in a cross shape to separate and combine incident light beams. 3 is a mirror for bending the direction of the light beam. 4 is a transmission type light valve that forms images corresponding to red, green, and blue.0 Here, a liquid crystal panel driven by an active matrix (thin film transistor matrix, etc.) is used.0 Figure 2 shows the overall configuration including the projection optical system. In the figure, only green is drawn for simplicity. Further, the illumination system and imaging system are not strictly described. As the illumination system, Kohler illumination, critical illumination, etc. can be adopted. 5 is a condenser lens, 6 is a projection lens, 7 is a light source, and 9 is a screen.The zero-order operation will be explained. As shown in FIG. 1, a light source 7 emits white light (for example, a halogen lamp), which is focused by a condenser lens 5. The white light 8 incident on the dichroic mirror 1.2 is decomposed into red (R), i (G), and blue (B) light by the dichroic mirror. The direction of the separated colored lights is bent by a mirror 6 and enters a transmission type light valve 4. The light valve is placed at a position where an image is formed on the screen 9 by the projection lens B. The light valve forms an image corresponding to each color of light. In this case, red, green, and blue video signals were supplied to each liquid crystal panel to form a monochrome moving image. For details of the drive and liquid crystal panel, please refer to Nikkei Electronics m3s1 (1)
984) P, 211 O The liquid crystal panels of each color are aligned so that the displayed images match on the screen. Therefore, in FIG. 1, the R panel image and the B panel image have a left-right mirror relationship with respect to the G panel image.
ダイクロイックミラーは色光の分離合成機能があればよ
いが、誘電体薄膜の反射には必ず偏光作・ 用が生じる
。つまり第１図では赤光、青光は垂直方向の偏光成分が
多く、緑光は水平方向の偏光成分が多い。このため偏光
板を使用する電気光学効果モードでは偏光板の方向を鋳
型調整する必要がある場合がある。例えばＴｕ（９ｏ°
ツイストしたネマチック液晶）液晶表示モードを使用し
た場合、最も有効に光束を利用するためには、第１図で
ＲパネルとＢパネルの入射側偏光板の透過軸を垂直に、
Ｇパネルの透過軸は水平にするとよいＯまた・ホワイト
バランス調整・つまり各色の強度調整を偏光板の方位設
定で行なうこともできる０こうして透過型ライトバルブ
によりて画像変調された色光は、再びダイクロイックミ
ラ一群に入射する。第１図に示すように可逆的に赤、緑
、青光は合成され、投射レンズ乙によってスクリーン９
上に投射、結像する。A dichroic mirror only needs to have the ability to separate and combine colored light, but the reflection of a dielectric thin film always produces polarization. In other words, in FIG. 1, red light and blue light have many polarized components in the vertical direction, and green light has many polarized components in the horizontal direction. For this reason, in an electro-optic effect mode using a polarizing plate, it may be necessary to adjust the direction of the polarizing plate with the mold. For example, Tu(9o°
When using the twisted nematic liquid crystal (twisted nematic liquid crystal) liquid crystal display mode, in order to utilize the luminous flux most effectively, the transmission axes of the incident side polarizing plates of the R panel and B panel should be perpendicular to each other in Figure 1.
G The transmission axis of the panel should be horizontal.O Also, the white balance adjustment, that is, the intensity adjustment of each color, can be done by setting the orientation of the polarizing plate.The color light image-modulated by the transmission light valve is then redirected to the dichroic mode. Incoming to Mira group. As shown in Figure 1, the red, green, and blue lights are reversibly combined and projected onto the screen 9 by the projection lens A.
Project and image upward.
ダイクロイックミラーは第１図以外の配置も用いること
ができる０第３図はその構成例であるＯこの場合も第２
図と同様、ライトバルブ４は各色共、投射レンズ６に対
し光学的に等距離な結像位置になければならない。The dichroic mirror can also be used in a configuration other than that shown in Figure 1.0 Figure 3 is an example of its configuration.In this case, the second
As in the figure, the light valve 4 must be located at an optically equidistant imaging position with respect to the projection lens 6 for each color.
また第２図、第３図に示すように投射レンズが１つで済
み、投射倍率や投射距離を変える場合に・各色画像間の
コンバーゼンス調整が不要である利点もある。Further, as shown in FIGS. 2 and 3, only one projection lens is required, and when changing the projection magnification or projection distance, there is an advantage that convergence adjustment between each color image is not necessary.
以上は透過型ライトバルブとして液晶パネルを用いたが
、電気光学効果を用いたライトバルブであれば、ＰＬＺ
Ｔ等の透光性セラミックなども用いることができる。さ
らにここでは、赤、緑、青の３色分離合成の例を挙げた
が、２色もしくはさらに多色であっても有効である。In the above, a liquid crystal panel was used as a transmission type light valve, but if it is a light valve using electro-optic effect, PLZ
A translucent ceramic such as T can also be used. Furthermore, although an example of separating and combining three colors of red, green, and blue has been given here, it is also effective to use two colors or even more colors.
以上述べたように本発明によれば、透過型ライトバルブ
とほぼ同一の波長選択性を持つダイクロイックミラ一群
によって、反射光によるコントラストの低下、色再現力
の低下を防止でき、さらにコンパクトな装置が実現され
る。またダイクロイックミラーの優れた色光分離性能に
よって、単一の光源で投射が可能となるばかりか、光束
の利用効率も擾れたものとなる。さらには、単一投射レ
ンズで良いため、倍率可変が簡単に行なわれるという効
果を有している。As described above, according to the present invention, by using a group of dichroic mirrors that have almost the same wavelength selectivity as a transmission type light valve, it is possible to prevent a decrease in contrast and a decrease in color reproducibility due to reflected light, and to create a more compact device. Realized. Furthermore, the excellent color light separation performance of the dichroic mirror not only allows projection with a single light source, but also reduces the efficiency of using the luminous flux. Furthermore, since a single projection lens is sufficient, the magnification can be easily varied.
第１図は本発明によるフルカラー投射型表示装置の照明
構造を示す図である。
第２図は第１図の照明構造を用いた投射型表示装置の構
成図である。
第３図は本発明による構成の別な例を示す図である。
１・・・・−・赤反射グイクロイックミラー２・・・・
・・青反射ダイクロイックミラー６・・・・・・ミラー
４・・・・・・透過型ライトバルブ
５・・・・・・コンデンサーレンズ
６・・・・・・投射レンズ
７・・・・・・光源
９・・・・・・スクリーン
以 上FIG. 1 is a diagram showing the illumination structure of a full-color projection display device according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a projection type display device using the illumination structure shown in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing another example of the configuration according to the present invention. 1・・・・・・Red reflective mirror 2・・・・・・
...Blue reflective dichroic mirror 6...Mirror 4...Transmissive light valve 5...Condenser lens 6...Projection lens 7... Light source 9... Above the screen
Claims (5)
ダイクロイックミラー、投射光源系と照明系から成る投
射型表示装置において、光源光を色光に分離する第１の
ダイクロイックミラーと色光を透過時に変調する透過型
ライトバルブと変調された色光を合成する第２のダイク
ロイックミラーによってカラー画像形成を行なうことを
特徴とする投射型表示装置。(1) In a projection display device consisting of a light valve for image formation, a dichroic mirror that combines colored light, a projection light source system, and an illumination system, there is a first dichroic mirror that separates the light source light into colored light, and a first dichroic mirror that modulates the colored light as it passes through. 1. A projection type display device, characterized in that a color image is formed by a transmission type light valve that performs color image formation, and a second dichroic mirror that combines modulated color light.
許請求の範囲第１項記載の投射型表示装置。(2) The projection type display device according to claim 1, wherein the light source is a single light source.
イクロイックミラーは同一のダイクロイックミラーであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の投射型
表示装置。(3) The projection type display device according to claim 1, wherein the first dichroic mirror and the second dichroic mirror are the same dichroic mirror.
と前記第２のダイクロイックミラーの波長選択特性がほ
ぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
投射型表示装置。(4) The projection type display device according to claim 1, wherein the wavelength selection characteristics of the first dichroic mirror and the wavelength selection characteristics of the second dichroic mirror are approximately equal.
赤、緑、青に光源光を分離、合成することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の投射型表示装置。(5) The projection type display device according to claim 1, wherein the first and second dichroic filters separate and combine the source light into red, green, and blue.
Priority Applications (7)
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| JP59221556A JPS6199118A (en) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | Projection type display device |
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| US07/424,021 US5073013A (en) | 1984-10-22 | 1989-10-19 | Projection-type display device |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62238333A Division JPH0650367B2 (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Projection display device |
| JP1237633A Division JPH0664271B2 (en) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | Projection type color display |
Publications (2)
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Family
ID=16768570
Family Applications (1)
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