JPS62295024A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JPS62295024A JPS62295024A JP61139605A JP13960586A JPS62295024A JP S62295024 A JPS62295024 A JP S62295024A JP 61139605 A JP61139605 A JP 61139605A JP 13960586 A JP13960586 A JP 13960586A JP S62295024 A JPS62295024 A JP S62295024A
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Classifications
-
- 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
-
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3167—Modulator illumination systems for polarizing the light beam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Liquid Crystal (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】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は投射型表示装置に関する。
従来TN液晶ライトパルプを用いたカラー投射表示装置
は次のような構成が知られている。すなわち5照明系か
ら赤、緑、青の色光を取り出し、前記3原色光をそれぞ
れTN液晶ライトバルブに入射せしめ画像形成しダイク
ロイックミラー系にて色合成し、投射光学系を通してカ
ラー投射画像を形成するものである。
は次のような構成が知られている。すなわち5照明系か
ら赤、緑、青の色光を取り出し、前記3原色光をそれぞ
れTN液晶ライトバルブに入射せしめ画像形成しダイク
ロイックミラー系にて色合成し、投射光学系を通してカ
ラー投射画像を形成するものである。
しかしながら従来技術においては次の問題点を有する。
上記TN液晶ライトパルプは必ず2枚の偏光板を具備す
るもので通常は有機系偏光板が用いられている。上記偏
光板を通して所望の偏光軸を有する偏光をライトパルプ
に入射及び出射せしめ光制御するのであるが偏光板の効
率が低い、すなわち偏光板自弁の光吸収が大きく、入射
光量が偏光板を介して大幅に低下し、投射画像の註度が
下がってしまうという問題を有する。さらに投射型表示
装置においては非常に強い光が常時偏光板に入射するた
めに偏光板の光劣化が起こり画質が低下してしまうとい
う問題点を生じる。
るもので通常は有機系偏光板が用いられている。上記偏
光板を通して所望の偏光軸を有する偏光をライトパルプ
に入射及び出射せしめ光制御するのであるが偏光板の効
率が低い、すなわち偏光板自弁の光吸収が大きく、入射
光量が偏光板を介して大幅に低下し、投射画像の註度が
下がってしまうという問題を有する。さらに投射型表示
装置においては非常に強い光が常時偏光板に入射するた
めに偏光板の光劣化が起こり画質が低下してしまうとい
う問題点を生じる。
本発明は上述の問題点を解決するもので目的とするとこ
ろは偏光分離特性を有するグイクロインクプリズムを色
分離及び色合成に用いることにより高輝度を有し信頼性
の高い投射型表示装置を提供するところにある。
ろは偏光分離特性を有するグイクロインクプリズムを色
分離及び色合成に用いることにより高輝度を有し信頼性
の高い投射型表示装置を提供するところにある。
本発明の投射型表示装置は照明系、白色光を色光に分離
するダイクロイックミラー系、複数の色光を用いて画像
形成するためのTN液晶ライトバルブ、色光を合成する
ダイクロイックミラー系及び投射光学系から構成される
投射型表示装置において上記色合成及び色分離ダイクロ
イックミラー系が咳グイクロイフクミラー面における入
射平面に対してほぼ垂直な偏光軸を有する入射偏光を選
択的に反射する偏光分離特性を有するダイクロイックプ
リズムであることを特徴とする。
するダイクロイックミラー系、複数の色光を用いて画像
形成するためのTN液晶ライトバルブ、色光を合成する
ダイクロイックミラー系及び投射光学系から構成される
投射型表示装置において上記色合成及び色分離ダイクロ
イックミラー系が咳グイクロイフクミラー面における入
射平面に対してほぼ垂直な偏光軸を有する入射偏光を選
択的に反射する偏光分離特性を有するダイクロイックプ
リズムであることを特徴とする。
〔作 用〕
本発明によれば色分離、色合成ダイクロイックミラー系
に色選択反射特性に加え偏光分離特性が付与されている
ため上記一対のダイクロイックミラー系の間にTN液晶
ライトバルブを配置することにより光学的にはTN液晶
ライトパルプの両側に偏光板を配置した構成と同等のも
のとなる。すなわち偏光板を通すことなしに照明系から
の白色光を所望の色波長領域の偏光とじTN液晶ライト
バルブに入射せしめ印加電界に応じた出射光を画像形成
及び色合成し投射光学系に導くことができる。上記偏光
分離特性を有するダイクロイックミラー系は直角プリズ
ムの一辺にダイクロイック層を形成し該ダイクロイック
層を挾むようにもう一つの直角プリズムを接着したプリ
ズムを作ることにより得ることができる。誘電体多層膜
の反射による偏光分離特性は非常に効率が良くその過程
での光損失はほとんどない、特に所定の波長領域の光に
対する偏光分離性能は非常に高くすることが可能である
。また偏光分離が光の干渉によるため光照士により、そ
の特性が劣化することはない。
に色選択反射特性に加え偏光分離特性が付与されている
ため上記一対のダイクロイックミラー系の間にTN液晶
ライトバルブを配置することにより光学的にはTN液晶
ライトパルプの両側に偏光板を配置した構成と同等のも
のとなる。すなわち偏光板を通すことなしに照明系から
の白色光を所望の色波長領域の偏光とじTN液晶ライト
バルブに入射せしめ印加電界に応じた出射光を画像形成
及び色合成し投射光学系に導くことができる。上記偏光
分離特性を有するダイクロイックミラー系は直角プリズ
ムの一辺にダイクロイック層を形成し該ダイクロイック
層を挾むようにもう一つの直角プリズムを接着したプリ
ズムを作ることにより得ることができる。誘電体多層膜
の反射による偏光分離特性は非常に効率が良くその過程
での光損失はほとんどない、特に所定の波長領域の光に
対する偏光分離性能は非常に高くすることが可能である
。また偏光分離が光の干渉によるため光照士により、そ
の特性が劣化することはない。
従って本発明によれば従来の偏光板の吸収による光損失
分光の利用効率を向上させ投射画像の輝度を増すことが
できるとともに信卸性の高い投射型表示装置を得ること
ができる。
分光の利用効率を向上させ投射画像の輝度を増すことが
できるとともに信卸性の高い投射型表示装置を得ること
ができる。
〔実施例1〕
図1は本実施例の投射型表示装置の光学的構成図であり
、図2はその光制御動作を説明するための図である。以
下は本実施例を図1、図2を用いて説明する。
、図2はその光制御動作を説明するための図である。以
下は本実施例を図1、図2を用いて説明する。
直角プリズムの斜辺を含む面に誘電体多層膜を形成し該
多層膜を挟むようにもうじとつの直角プリズムを接着し
所望の色波長領域の偏光を選択反射するようなプリズム
を得た0本実施例では赤色光を選択反射するダイクロイ
ックプリズム102と緑色光を選択反射するダイクロイ
ックプリズム103と青色光を選択反射するダイクロイ
フタプリズム104を各2個用いそれぞれ色分離と色合
成に用いる。各々のプリズムの偏光分離する偏光軸は全
て平行であり同−入射平面を有するように配置されてい
る。照明系からの白色光をコリメート光として色分離グ
イクロインクプリズムに入射せしめ赤緑青色光に分離し
TN液晶ライトバルブ105に入射させ光変調し色合成
ダイクロイックプリズムに入射させ投射レンズ系に導き
カラー投射画像とするものである。
多層膜を挟むようにもうじとつの直角プリズムを接着し
所望の色波長領域の偏光を選択反射するようなプリズム
を得た0本実施例では赤色光を選択反射するダイクロイ
ックプリズム102と緑色光を選択反射するダイクロイ
ックプリズム103と青色光を選択反射するダイクロイ
フタプリズム104を各2個用いそれぞれ色分離と色合
成に用いる。各々のプリズムの偏光分離する偏光軸は全
て平行であり同−入射平面を有するように配置されてい
る。照明系からの白色光をコリメート光として色分離グ
イクロインクプリズムに入射せしめ赤緑青色光に分離し
TN液晶ライトバルブ105に入射させ光変調し色合成
ダイクロイックプリズムに入射させ投射レンズ系に導き
カラー投射画像とするものである。
上記各色分離ダイクロイックプリズムと色合成ダイクロ
イックプリズムとライトパルプの詳細は図2に示される
ように設定されている1色分離ダイクロイックプリズム
202の反射偏光軸203は入射光軸201と出射光軸
204のなす平面に対して垂直になるようにした。一方
T N ’p品シライトバルブ20フ一方の透明基板上
にポリシリコン薄膜トランジスター、アモルファスシリ
コン薄膜トランジスター等をマトリックス状に形成した
アクティブマトリックスパネルであり出射基板上の液晶
分子の配向軸205を反射偏光軸203とほぼ平行とし
出射基板上の配向軸206を色合成ダイクロイックプリ
ズム208の反射偏光軸209にほぼ直交するように設
定した。該反射偏光軸209は入射光軸210と出射光
軸211のなす平面に対して垂直である。しきい値以下
の印加電圧においては色分雌ダイクロイックプリズム2
02からの入射偏光はTN液晶ライトバルブのねじれ構
造に従い偏光面を回転させ出射基板上の配向軸206に
ほぼ平行な偏光面となり色合成ダイクロイックプリズム
に入射するが該プリズムの選択反射偏光軸209に対し
て垂直な偏光であるのでそのまま透過し出射光軸212
方向に出射し投射光学系には入光しない、一方しきい値
以上の印加電圧においては、色分離グイクロインクプリ
ズム202からの入射偏光がその偏光面を変えずに液晶
内を伝播され出射する。従って、色合成ダイクロイック
プリズム202に入射する偏光の偏光軸は咳プリズムの
選択反射偏光軸209と平行であるので出射光軸211
方向に反射し投射レンズ系に導かれる。このようにして
光制御が可能となる。
イックプリズムとライトパルプの詳細は図2に示される
ように設定されている1色分離ダイクロイックプリズム
202の反射偏光軸203は入射光軸201と出射光軸
204のなす平面に対して垂直になるようにした。一方
T N ’p品シライトバルブ20フ一方の透明基板上
にポリシリコン薄膜トランジスター、アモルファスシリ
コン薄膜トランジスター等をマトリックス状に形成した
アクティブマトリックスパネルであり出射基板上の液晶
分子の配向軸205を反射偏光軸203とほぼ平行とし
出射基板上の配向軸206を色合成ダイクロイックプリ
ズム208の反射偏光軸209にほぼ直交するように設
定した。該反射偏光軸209は入射光軸210と出射光
軸211のなす平面に対して垂直である。しきい値以下
の印加電圧においては色分雌ダイクロイックプリズム2
02からの入射偏光はTN液晶ライトバルブのねじれ構
造に従い偏光面を回転させ出射基板上の配向軸206に
ほぼ平行な偏光面となり色合成ダイクロイックプリズム
に入射するが該プリズムの選択反射偏光軸209に対し
て垂直な偏光であるのでそのまま透過し出射光軸212
方向に出射し投射光学系には入光しない、一方しきい値
以上の印加電圧においては、色分離グイクロインクプリ
ズム202からの入射偏光がその偏光面を変えずに液晶
内を伝播され出射する。従って、色合成ダイクロイック
プリズム202に入射する偏光の偏光軸は咳プリズムの
選択反射偏光軸209と平行であるので出射光軸211
方向に反射し投射レンズ系に導かれる。このようにして
光制御が可能となる。
本実施例の投射型表示装置における投射画像は偏光分離
する過程での光損失がほとんどないため従来に比較して
非常に明るいものとなった。また強い光照射に対しても
偏光分離特性が安定なだめ従来使用できなかったような
強力な光源の使用が可能となると同時に装置全体の信頼
性も著しく向上した。
する過程での光損失がほとんどないため従来に比較して
非常に明るいものとなった。また強い光照射に対しても
偏光分離特性が安定なだめ従来使用できなかったような
強力な光源の使用が可能となると同時に装置全体の信頼
性も著しく向上した。
〔実施例2〕
図3は本実施例の光学的構成図であり以下本実施例を図
3を用いて説明する。
3を用いて説明する。
線光源からの入射光を入射光軸301の方向から色分離
ダイクロイックプリズム302に入射させ選択反射偏光
軸303が入射光軸301と出射光軸304のなす平面
に垂直となるようにした。
ダイクロイックプリズム302に入射させ選択反射偏光
軸303が入射光軸301と出射光軸304のなす平面
に垂直となるようにした。
アクティブマトリックスTN液晶ライトパルプ305の
入射基板上の配向軸306を選択反射偏光軸303と平
行とし、出射基板上の配向軸307を色合成ダイクロイ
ックプリズムの選択反射偏光軸309とほぼ平行とした
。該選択反射偏光軸309は入射光軸309と出射光軸
310のなす平面に対して垂直としである。以上の構成
によりしきい値以下の印加電界に対しては白表示であり
、しきい値以上の印加電界に対して黒表示を行う光制御
が可能となる。
入射基板上の配向軸306を選択反射偏光軸303と平
行とし、出射基板上の配向軸307を色合成ダイクロイ
ックプリズムの選択反射偏光軸309とほぼ平行とした
。該選択反射偏光軸309は入射光軸309と出射光軸
310のなす平面に対して垂直としである。以上の構成
によりしきい値以下の印加電界に対しては白表示であり
、しきい値以上の印加電界に対して黒表示を行う光制御
が可能となる。
以上の構成にて投射画像を得たところ高輝度な画像を得
ることができた0本実施例においては光照射に対して偏
光分離性が極めて安定であるため従来使用できなかった
強力な光源を用いることも可能である0例えばlkWの
メタルハライドランプを用いることもでき、その場合3
00フントランバートの高輝度画像を得ることができた
。また偏光分離特性の信頼性が高いため、光照射に伴い
コントラスト比及び色再現性が低下するようなことはな
かった。
ることができた0本実施例においては光照射に対して偏
光分離性が極めて安定であるため従来使用できなかった
強力な光源を用いることも可能である0例えばlkWの
メタルハライドランプを用いることもでき、その場合3
00フントランバートの高輝度画像を得ることができた
。また偏光分離特性の信頼性が高いため、光照射に伴い
コントラスト比及び色再現性が低下するようなことはな
かった。
〔実施例3〕
本実施例では色分離及び色合成用ダイクロイックプリズ
ムに図5に示されるような4つの直角プリズムの直角を
挟む一辺に赤色光及び青色光を選択反射するダイクロイ
ックミラー面を作り入射平面に垂直な偏光軸を有する入
射偏光を選択反射するようにそれぞれの直角プリズムを
接着したキューブプリズムを用いた。上記プリズムを用
い図4に示されるように上記2個のプリズムの入射平面
が同一平面となるような1を成にて投射型表示装置を作
成した。ハロゲンランプからコリメートされた白色光を
色分離グイクロインクプリズム401に入射させ赤色光
と青色光が反射により、緑色光が透過によりそれぞれ分
離される。赤色光と青色光は該色分離ダイクロイックプ
リズムの入射平面に垂直な偏光となり、それぞれTN液
晶ライトバルブ406.405に入射し、光変調後色合
成グイクロインクプリズム403に入射する。緑色光に
対しては色分離ダイクロイックプリズムからのi!i過
光が該プリズムの入射平面に垂直な偏光成分以外に平行
な偏光成分を含むため該平行偏光成分を取り除くために
緑色光TN液晶ライトバルブ404の前後に一対の偏光
板402を色分離ダイクロイックプリズム及び色合成ダ
イクロイックプリズムの入射平面に垂直な軸と偏光板の
透過軸が平行となるように配置する必要がある。以上の
構成にて赤、緑、青色光を画像形成し投射レンズ系に導
くことができカラー投射画像を得ることができた。
ムに図5に示されるような4つの直角プリズムの直角を
挟む一辺に赤色光及び青色光を選択反射するダイクロイ
ックミラー面を作り入射平面に垂直な偏光軸を有する入
射偏光を選択反射するようにそれぞれの直角プリズムを
接着したキューブプリズムを用いた。上記プリズムを用
い図4に示されるように上記2個のプリズムの入射平面
が同一平面となるような1を成にて投射型表示装置を作
成した。ハロゲンランプからコリメートされた白色光を
色分離グイクロインクプリズム401に入射させ赤色光
と青色光が反射により、緑色光が透過によりそれぞれ分
離される。赤色光と青色光は該色分離ダイクロイックプ
リズムの入射平面に垂直な偏光となり、それぞれTN液
晶ライトバルブ406.405に入射し、光変調後色合
成グイクロインクプリズム403に入射する。緑色光に
対しては色分離ダイクロイックプリズムからのi!i過
光が該プリズムの入射平面に垂直な偏光成分以外に平行
な偏光成分を含むため該平行偏光成分を取り除くために
緑色光TN液晶ライトバルブ404の前後に一対の偏光
板402を色分離ダイクロイックプリズム及び色合成ダ
イクロイックプリズムの入射平面に垂直な軸と偏光板の
透過軸が平行となるように配置する必要がある。以上の
構成にて赤、緑、青色光を画像形成し投射レンズ系に導
くことができカラー投射画像を得ることができた。
本実施例では赤色光と青色光について偏光板を使用しな
くともカラー画像を得ることができ、この場合も高輝度
な投射画像を得ることができた。
くともカラー画像を得ることができ、この場合も高輝度
な投射画像を得ることができた。
以上述べたように本発明によれば色分離及び色合成に色
選択反射に加え選択偏光分離特性を有するダイクロイン
クプリズムを用いることによりTN液晶ライトパルプの
光変調時の光損失を極力減らし、光の利用効率を高める
ことにより高躇度な投射画像を得ることができるという
効果を有する。
選択反射に加え選択偏光分離特性を有するダイクロイン
クプリズムを用いることによりTN液晶ライトパルプの
光変調時の光損失を極力減らし、光の利用効率を高める
ことにより高躇度な投射画像を得ることができるという
効果を有する。
更に偏光分離特性が光照射に対して安定であるためより
強力な光源の使用が可能となるとともに連続して光照射
しても画質の低下がほとんどない高信顛性の投射型表示
装置を得ることができるという効果を有する。
強力な光源の使用が可能となるとともに連続して光照射
しても画質の低下がほとんどない高信顛性の投射型表示
装置を得ることができるという効果を有する。
第1図は実施例1における投射型表示装置の構成図。
101・・・・・・ハロゲンランプ
102・・・・・・赤色光反射ダイクロイックプリズム
103・・・・・・緑色光反射グイクロインクプリズム
104・・・・・・青色光反射グイクロインタプリズム
第2図は、本発明における光制御動作を説明するための
図。 201.210・・・・・・入射光軸 202・・・・・・色分離グイクロインクプリズム20
3.209・・・・・・選択反射偏光軸204.211
.212・・・・・・出射光軸205.206・・・・
・・配向軸 207・・・・・・TN液晶ライトパルプ208・・・
・・・色合成ダイクロイックプリズム第3図は実施例3
における投射型表示装置の構成図。 301.308・・・・・・入射光軸 302・・・・・・色分離ダイクロイックプリズム30
3.309・・・・・・選択反射偏光軸304.310
・・・・・・出射光軸 305・・・・・・TN液晶ライトバルブ306.30
7・・・・・・配向軸 第4図は実施例4における投射型表示装置の構成図。 401・・・・・・色分離ダイクロイックプリズム40
2・・・・・・偏光板 403・・・・・・色合成ダイクロインクプリズム40
4.405.406・・・・・・TN液晶ライトパルプ 第5図は実施例3におけるダイクロインクプリズムの構
成図。 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第4図 第5図
103・・・・・・緑色光反射グイクロインクプリズム
104・・・・・・青色光反射グイクロインタプリズム
第2図は、本発明における光制御動作を説明するための
図。 201.210・・・・・・入射光軸 202・・・・・・色分離グイクロインクプリズム20
3.209・・・・・・選択反射偏光軸204.211
.212・・・・・・出射光軸205.206・・・・
・・配向軸 207・・・・・・TN液晶ライトパルプ208・・・
・・・色合成ダイクロイックプリズム第3図は実施例3
における投射型表示装置の構成図。 301.308・・・・・・入射光軸 302・・・・・・色分離ダイクロイックプリズム30
3.309・・・・・・選択反射偏光軸304.310
・・・・・・出射光軸 305・・・・・・TN液晶ライトバルブ306.30
7・・・・・・配向軸 第4図は実施例4における投射型表示装置の構成図。 401・・・・・・色分離ダイクロイックプリズム40
2・・・・・・偏光板 403・・・・・・色合成ダイクロインクプリズム40
4.405.406・・・・・・TN液晶ライトパルプ 第5図は実施例3におけるダイクロインクプリズムの構
成図。 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第4図 第5図
Claims (1)
- 照明系、白色光を色光に分離するダイクロイックミラー
系、複数の色光を用いて画像形成するためのツィステッ
ドネマティック(TN)液晶ライトバルブ、色光を合成
するダイクロイックミラー系及び投射光学系から構成さ
れる投射型表示装置において上記白色光を色光に分離及
び色光を合成するダイクロイックミラー系がダイクロイ
ックミラー面における入射光軸と出射光軸のなす平面(
以下入射平面と称する)に対してほぼ垂直な偏光軸を有
する入射偏光を選択的に反射する偏光分離特性を有する
ダイクロイックプリズムであることを特徴とする投射型
表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61139605A JPS62295024A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61139605A JPS62295024A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62295024A true JPS62295024A (ja) | 1987-12-22 |
Family
ID=15249171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61139605A Pending JPS62295024A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62295024A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01283585A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Hitachi Ltd | 投射型デイスプレイ |
JPH02230288A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-12 | Seiko Epson Corp | 投写型液晶表示装置 |
US6022110A (en) * | 1997-07-15 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Projection color liquid crystal display apparatus |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP61139605A patent/JPS62295024A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01283585A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Hitachi Ltd | 投射型デイスプレイ |
JPH02230288A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-12 | Seiko Epson Corp | 投写型液晶表示装置 |
US6022110A (en) * | 1997-07-15 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Projection color liquid crystal display apparatus |
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