JPS6310128A

JPS6310128A - 投写型カラ−表示装置

Info

Publication number: JPS6310128A
Application number: JP61154444A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Yajima; 章隆矢島; Tomio Sonehara; 富雄曽根原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-07-01
Filing date: 1986-07-01
Publication date: 1988-01-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2714939B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複数枚の画像形成のためのライトパルプを用
いた投写型カラー表示装置の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、複数枚の液晶ライトパルプを用いた投写型カラー
表示装置は、Ｓより８６ダイジ工スト発表番号２α４く
１９８６年５月発表〉に記載されるように、白色光を三
原色の赤、緑、青の色光に分離し、その色光を液晶ライ
トパルプで画像変調し、次に各色光を合成し、投写レン
ズで投写するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述の従来技術では、それぞれの液晶ライトパ
ルプが投写レンズのバックフォーカスの位置に必ずなく
てはならず、また、１個の表示画素は、赤、緑、青の三
原色の加法混色により表示されるので、それぞれの画素
の位置が、三枚の液晶ライトパルプをスクリーン上の画
素が同じ位置になるように固定されなければならない。

そのため、ネジ等の機械的手法で微調整用の機構を持た
ざるをえず、また、振動や熱等により画素がずれてしま
い、色ズレやコントラストが低下し、画質□が低下する
という問題点を有する。さらには、ずれが生じるたびに
何度も再調整を行なわなくてはならず、非常にわずられ
しいといった問題点を有する。

そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、機械的微ｇｉ用の機構を必要
とせず、位置ずれもなく、色ずれやコントラストの劣下
が起こらず、画質が良好な状態でいつまでも投写が行な
える投写型カラー表示装置を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の投写型カラー表示装置は、画像形成のための三
枚の液晶ライトパルプと、光の三原色への色分離及び色
合成を行なうダイクマイツクミラー系と、投写光源と投
写レンズからなる投写型カラー表示装置において、色分
離された三原色の色光を変調する液晶ライトパルプと、
変調された色光を合成するダイクロイックプリズムを接
着したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面にそって説明する。

第１図は、本発明の投写型カラー表示装置の平面図であ
り、光路図も同時に描かれている。

ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドラン
プ等の光源１より出射される白色光は、球面す７レクタ
２と集光レンズ３により集光される。集光レンズ３は、
口径比の大きな焦点距離の短かいレンズを用いて、光源
１との立体角を大きくすることで集光効率を高め、光源
１を集光レンズ３の焦点位置に配置することで、平行光
を得る。出射光は、吸熱フィルター４にて熱線を減少さ
せてから色分離を行なう。

色分離は、ダイクロイックミラーで行ない、赤反射ダイ
クロイックミラー５は、４５度で入射した白色光の赤の
波長成分のみを反射し、青反射ダイクロイックミラー６
は、４５度で入射した白色光の青の波長成分のみを反射
する。赤反射ダイク豐イックミラー５と青反射ダイクロ
イックミラー６を透過した光は、緑の波長成分の光とな
る。第２図は、それぞれのダイクロイックミラーの分光
図で、Ａが赤反射ダイクロイックミラー５、Ｂが青反射
ダイクロイックミ、７−６の特性を示す。なお、後述の
ダイクロイックプリズム９を用いて色分離してもかまわ
ない。

こうして、三原色に分離された色光のうち、赤と青Ｑ色
光は、反射ミラー７により光路を曲げ、緑の色光はその
ままで液晶ライトパルプ８Ｒ９８Ｇ、８Ｂに入射する。

次に液晶ライトパルプ８Ｒ，８Ｇ、８Ｂに”）いて詳し
く述べる。

液晶ライトパルプ８Ｒ，８Ｇ、８Ｂとして、本発明の実
施例ではアクティブマトリクスの液晶パネルを用いてい
る。第３図は液晶パネルの構造を示す断面図、第４図は
液晶パネルの等価回路図であり、液晶パネルを説明する
ものである。

石英ガラス基板２０には、マトリクス状に工ＴＯ膜等に
よる透明な画素電極２４が形成され、画素電極２４には
１個ないしは２個の薄膜トランジスタ２３が接続されて
いる。ゲート線２１は簿膜トランジスタ２３のゲートに
接続され、マトリクス状の薄膜トランジスタ２３０１つ
の行を選択するものである。ソース線２２は薄膜トラン
ジスタ２３のソースに接続され、画像信号に応じた電気
量を薄膜トランジスタ２３を介して、画素電極２４と対
向電極２６とで構成される容量に書き込むものである。

ガラス基板２５には、やはり工ＴＯ膜等による透明な対
向電極２６が形成され、画素電１ｉｉｉ２４と対似する
開口部２９以外の部分は、ニッケル等の不透明な金属等
による遮光層２８で遮光される。

一般に、透過型で液晶°パネルを用いる場合に、光がガ
ラス基板２５側から入光し、石英ガラス基板２０側に出
光するようにすると、薄膜トランジスタ２３は、光の影
響による性能劣下を押さえることができる。３０は偏光
板である。

薄膜トランジスタ２３を一画素ごとにアクティブ素子と
して配置することにより、表示データを薄膜トランジス
タ２３がＯＮした時、画素電極２４と対向電極２６で構
成される容量に書き込み、薄膜トランジスタ２５がＯ？
７している時は、表示データが電荷の形で各社に蓄積さ
れて、メモリー動作をしているので、コントラスト特性
の良好な表示を行なうことができる。なお、液晶パネル
は、アクティブマトリクスに限定されるものではすく、
例えば、時分割駆動の単純マトリクスパネルでありても
かまわない。

ダイクロイックプリズム９は、直角三等辺三角形の面を
２つ持つ直角プリズムの直角をはさんだ両面に、それぞ
れ赤色反射層１０．青色反射層１１を蒸着したもので、
これを４個直角部分を中心に貼り合わせたものである。

赤色反射層１０及び青色反射層１１の特性は、ダイクロ
イックミラーの特性とほぼ同様で、第２図に示された特
性を持つ。

このダイクロイックプリズム９に、前述の液晶ライトパ
ルプ８Ｒ，８Ｇ、８Ｂを第１図に示す様に接着する。

接着方法としては、バルサム、工メキシ系合成接着剤、
ポリエステル系合成接着剤、紫外線硬化型合成接着剤等
により貼り合わせる。接着剤は高透過率で屈折率は、貼
り合わせる２つの物質の屈折率の値をこえない値をとる
ことによって、境界面においての光の反射を減少させる
ことができ、結果的に明るい画像を得ることができる。

ダイクロイックプリズム９の接着方法も同様である。

アライメントとして、４個の直角プリズムのサイズがそ
ろっていることで、投写レンズ１２から液晶ライトパル
プ８Ｒ，８Ｇ、８Ｂまでの距離が一定となり、投写レン
ズ１２０バツクフオーカスの位置に配置される。上下、
左右の画素間の位置関係は、光源１の光を当てたり、レ
ーザー光により位置合わせを行なう。液晶ライトパルプ
８Ｒ。

８Ｇ、８Ｂのそれぞれの画素がスクリーン上で重なり合
うようにし、前述の方法で接着を行ない固定することに
より、以後、画素ずれによる色ズレ、色ムラ等が発生せ
ず、メインテナンスも不用となる。また従来では、アラ
イメントのための機構を必要としていたが、製造工程で
アライメントをするだけでよいので、構造は簡単になる
。

液晶ライトパルプ８Ｒ，８Ｇ、８Ｂで画像形成された各
色光は、ダイクロイックプリぎム９で、赤光及び青光は
反射し、緑光は透過して、フルカラー画像が合成される
。合成された画像は、ブラウン管等の並置加法混色と興
なり、本来の加法混色によって色表現されるため、非常
に彩度の高い画像表示が行なわれる。また之う−とプリ
ズムの２回の波長選択が行なわれるため、色純度の高い
画像が得られる。

投写レンズ１２は、口径比の大きなレンズを用いること
で明るい画像表示が行なえる。

回路部１４は、テレビジ１２回路や、液晶ライトパルプ
８Ｒ，８Ｇ、８Ｂの駆動回路及び電源回路等であり、冷
却ファン１３は、光源２１より発生する熱を外部に排出
するものである。

次に、本発明の投写型カラー表示装置の他の実施例の平
面図を示したのが第５図である。

全体の構成は、前述の実施例と同様であるが、液晶ライ
トパルプ９Ｒ，８Ｇ、８Ｂの偏光板５０をとり、一枚は
色分離のダイクロイックミラーの前に置き、他の一枚は
、ダイクロイックプリズム９の出光面に、接着される。

接着方法も前述した方法と同様にすることができる。こ
の場合には、偏光された白色光を色分離し、画像変調し
、合成する方法で、前述の実施例では偏光板が６枚必要
であるのを、２枚に減少することができる。

光の入射側の偏光板５０では、光の透過量が４５％程度
以下で、その他の光は吸収され熱となり、液晶ライトパ
ルプ１３Ｒ，８Ｇ、８Ｂに悪影響を及ぼし、熱リークに
よるコントラスト悪化等により、画質が低下する。しか
し、液晶ライトパルプ８Ｒ，８Ｇ、８Ｂから分離した位
置に配置することで、熱の影響を減少させることができ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば以下のような効果を有
する。

液晶ライトパルプをダイクロイックプリズムに光学的に
接着することで、アライメントのための微調整用の機構
を必要としなくなるし、微調整もいらなくなり、構造が
簡単になり、コストも下がり、メインテナンスが不用と
なる。

また、光の境界面での反射が減少するので、明るく、コ
ントラストの良い画像を得ることができる。

さらに、２番目の実施例では、上述の効果の他にも、偏
光板を液晶パネルと分離することで、液晶バネ′ルの温
度上昇が軽減され、熱リーク等の熱による液晶パネルの
劣下がなくなり、高画質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の投写型カラー表示装置の一実施例を
示す平面図である。第２図は、ダイクロイックミラー及びプリズムの分光透
過特性図である。第３図は、液晶ライトパルプの構造を示す断面図で、第
４図は、液晶ライトパルプの等価回路図である。第５図は、本発明の投写型カラー表示装置の他の実施例
を示す平面図である。５・・・・・・用赤屓射ダイクロイックミニｙ−６・・
・・・・・・・青反射ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ
、８Ｂ・・・・・・液晶ライトパルプ９・・・・・・・
・・ダイクロイックプリズム１０・・・・・・赤色反射
層１１・・・・・・青色反射層以　　上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士最上務（他１名）第２図２＼」１１％１１１第３図

Claims

【特許請求の範囲】

画像形成のための三枚の液晶ライトパルプと、光の三原
色への色分離及び色合成を行なうダイクロイックミラー
系と、投写光源と投写レンズからなる投写型カラー表示
装置において、色分離された三原色の色光を変調する液
晶ライトパルプと、変調された色光を合成するダイクロ
イックプリズムを接着したことを特徴とする投写型カラ
ー表示装置。