JPS63170614A - 液晶プロジエクシヨン装置 - Google Patents
液晶プロジエクシヨン装置Info
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-
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133533—Colour selective polarisers
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〕
本発明は液晶プロジェクション装置に関し、特にカラー
表示の液晶プロジェクション装置に関する。
表示の液晶プロジェクション装置に関する。
従来から用いられているプロジェクションテレビジョン
受像機は、三原色のそれぞれに専用のカソードレイチュ
ーブ(以下、CRTと称する)を用い、それにより再生
された画像をプロジェクションレンズにより、スクリー
ン上に投影する形態がとられている。しかし、CRTの
明るさは十分でないため、大画面に投影することができ
ない。
受像機は、三原色のそれぞれに専用のカソードレイチュ
ーブ(以下、CRTと称する)を用い、それにより再生
された画像をプロジェクションレンズにより、スクリー
ン上に投影する形態がとられている。しかし、CRTの
明るさは十分でないため、大画面に投影することができ
ない。
また、明るく見せるために指向性のスクリーンを用いて
いるので視角が狭い。さらに、大形のCRTを3本用い
ている上に、スクリーンと一体化した構造になっている
ため、大掛かりな装置になり設置場所が限定され、プロ
ジェクション装置としては十分なものとはいえなかった
。
いるので視角が狭い。さらに、大形のCRTを3本用い
ている上に、スクリーンと一体化した構造になっている
ため、大掛かりな装置になり設置場所が限定され、プロ
ジェクション装置としては十分なものとはいえなかった
。
また、液晶を利用したレーザ書込みによるプロジェクシ
ョンが既に提案されているが、装置が大掛りになること
は避けられなかった。
ョンが既に提案されているが、装置が大掛りになること
は避けられなかった。
これらの問題を改善する方式として、アクテイブ・マト
リクス駆動の減法混色の三原色であるシアン、マゼンタ
、イエローを用いたゲスト・ホスト液晶素子によるプロ
ジェクション装置が提案されたが1表示色の色純度、明
るさが低く、表示色の範囲も狭い。さらに、CRT並の
解像度を得るためには、アクティブ・マトリクス駆動の
ゲスト・ホスト液晶素子では、少なくとも50万個程度
の薄膜トランジスタを欠陥なしで作ることが必要条件に
なるが、この歩留りはかなり低く、表示品質の低下もし
くは高価な装置になることは避けらキなか9た・ 本発明は、後に詳述するように加法混色によるプロジェ
クション装置であることに1つの特徴がある0本発明の
プロジェクション装置は、教育用を主眼としているため
小形軽量で大画面、しかも設置場所などの制約をうけず
、視角範囲が拡いことが重要である。また、教育用に使
用することを主眼としているため1色純度が高く、しか
も表色範囲が拡く、低価格であることは重要なポイント
である。
リクス駆動の減法混色の三原色であるシアン、マゼンタ
、イエローを用いたゲスト・ホスト液晶素子によるプロ
ジェクション装置が提案されたが1表示色の色純度、明
るさが低く、表示色の範囲も狭い。さらに、CRT並の
解像度を得るためには、アクティブ・マトリクス駆動の
ゲスト・ホスト液晶素子では、少なくとも50万個程度
の薄膜トランジスタを欠陥なしで作ることが必要条件に
なるが、この歩留りはかなり低く、表示品質の低下もし
くは高価な装置になることは避けらキなか9た・ 本発明は、後に詳述するように加法混色によるプロジェ
クション装置であることに1つの特徴がある0本発明の
プロジェクション装置は、教育用を主眼としているため
小形軽量で大画面、しかも設置場所などの制約をうけず
、視角範囲が拡いことが重要である。また、教育用に使
用することを主眼としているため1色純度が高く、しか
も表色範囲が拡く、低価格であることは重要なポイント
である。
前述したように、従来の装置では、小形軽量で設置場所
の制約をうけないプロジェクション装置として、減法混
色の三原色であるシアン、マゼンタ、イエローのアクテ
ィブ・マトリクス駆動のゲスト・ホスト液晶パネルを用
いた方式が提案されているが、色再現性および価格に関
しては充分なものとはいえなかった。
の制約をうけないプロジェクション装置として、減法混
色の三原色であるシアン、マゼンタ、イエローのアクテ
ィブ・マトリクス駆動のゲスト・ホスト液晶パネルを用
いた方式が提案されているが、色再現性および価格に関
しては充分なものとはいえなかった。
プロジェクション装置として最も重要な特性である混合
色のスペクトルは前述の減法混色方式と本発明の加法混
色方式を比較すると、それぞれ次式のように表される。
色のスペクトルは前述の減法混色方式と本発明の加法混
色方式を比較すると、それぞれ次式のように表される。
加法混色方式:
%式%()]
ただし、Tc(λ)、 TM(λ)、TV(λ)および
T n (λ)、To(λL Ta(λ)は、シアン、
マゼンタ、イエロー、赤、緑、青色に対応するスペクト
ルであり、その模式図を第2図および第3図に示す、な
お、工0(λ)は光源の発光スペクトルであり、KO,
KM、KVおよびKeg Kae Kaは、それぞれの
色の強度を示す係数である。この色の強度を示す係数は
、ゲスト・ホスト液晶素子においては印加電圧によって
O〜1の間で変化させて表示色を制御する。また、加法
混色方式のaは入射光の利用率を示す係数であり、時間
平均的混色と空間平均的混色では理想的には色成分数の
逆数で与えられる。
T n (λ)、To(λL Ta(λ)は、シアン、
マゼンタ、イエロー、赤、緑、青色に対応するスペクト
ルであり、その模式図を第2図および第3図に示す、な
お、工0(λ)は光源の発光スペクトルであり、KO,
KM、KVおよびKeg Kae Kaは、それぞれの
色の強度を示す係数である。この色の強度を示す係数は
、ゲスト・ホスト液晶素子においては印加電圧によって
O〜1の間で変化させて表示色を制御する。また、加法
混色方式のaは入射光の利用率を示す係数であり、時間
平均的混色と空間平均的混色では理想的には色成分数の
逆数で与えられる。
上述したように混合色のスペクトルを示す式から明らか
なように、減法混色方式を用いた方式に比較して加法混
色方式は明るい画像が得られるという特徴がある。
なように、減法混色方式を用いた方式に比較して加法混
色方式は明るい画像が得られるという特徴がある。
これらの原理を応用することにより、各種のマルチカラ
ー液晶表示装置を構成することができるが、それれ関連
する従来の代表的なものを第4図から第9図に示す、第
4図に示した方式は、2枚の複屈折板46.47と2枚
のツイステツド・ネマチツク素子44.45のオン、オ
フにより透過スペクトルの切換えを行うものである。こ
の方式は2枚以上の素子を重ねて、それぞれの素子で表
示される像を重ねて観察するものである。
ー液晶表示装置を構成することができるが、それれ関連
する従来の代表的なものを第4図から第9図に示す、第
4図に示した方式は、2枚の複屈折板46.47と2枚
のツイステツド・ネマチツク素子44.45のオン、オ
フにより透過スペクトルの切換えを行うものである。こ
の方式は2枚以上の素子を重ねて、それぞれの素子で表
示される像を重ねて観察するものである。
第5図には、シアン、マゼンタ、イエローの3枚のゲス
ト・ホスト素子52,53,54と偏光子51を用い、
各々の素子の印加電圧を任意に調整することによりフル
カラーの表示を行うものである。この方式も第4図に示
した方式と同様、それぞれの素子で表示される像を重ね
て観察するものである。
ト・ホスト素子52,53,54と偏光子51を用い、
各々の素子の印加電圧を任意に調整することによりフル
カラーの表示を行うものである。この方式も第4図に示
した方式と同様、それぞれの素子で表示される像を重ね
て観察するものである。
第6図には、モノクロCRT61の前に高速で色を切換
えるための液晶素子66.67.68を配置した構成の
ものである。この方式で用いる2色性偏光板62,63
.64は、赤、緑、青色の2色性偏光板である。この方
式は赤、緑、青を表示するのは容易であるが、フルカラ
ー表示を行うには液晶素子の駆動が複雑になる。
えるための液晶素子66.67.68を配置した構成の
ものである。この方式で用いる2色性偏光板62,63
.64は、赤、緑、青色の2色性偏光板である。この方
式は赤、緑、青を表示するのは容易であるが、フルカラ
ー表示を行うには液晶素子の駆動が複雑になる。
第7図には、3組のダイクロイックミラー74゜モノク
ロCRT71及び光導電層72付きの液晶ライトバルブ
73を用いた投射型ディスプレイの構成図を示す、この
方式はフルカラー表示ができるが、装置が大掛かりにな
り設v1場所の制約をうける。
ロCRT71及び光導電層72付きの液晶ライトバルブ
73を用いた投射型ディスプレイの構成図を示す、この
方式はフルカラー表示ができるが、装置が大掛かりにな
り設v1場所の制約をうける。
第8図には、アクティブマトリクス駆動の液晶素子85
を3枚用いて、ダイクロイックミラーで色付けして拡大
投射する構成のものである。この方式では液晶ライトバ
ルブとして、アクティブマトリクス駆動の液晶素子を用
いている。したがって、液晶素子の内部に設けるトラン
ジスタのサイズによって精細度が決定する。また、液晶
素子の内部にトランジスタを50万個程度設けると歩留
りが低いため、単純マトリクス駆動の液晶素子を用いた
ものに比較して高価な装置になる。
を3枚用いて、ダイクロイックミラーで色付けして拡大
投射する構成のものである。この方式では液晶ライトバ
ルブとして、アクティブマトリクス駆動の液晶素子を用
いている。したがって、液晶素子の内部に設けるトラン
ジスタのサイズによって精細度が決定する。また、液晶
素子の内部にトランジスタを50万個程度設けると歩留
りが低いため、単純マトリクス駆動の液晶素子を用いた
ものに比較して高価な装置になる。
第9図には、レーザ書込み型の液晶投射装置の構成図を
示す。この方式は熱源としてレーザ光を用いて色情報に
対応する液晶素子に情報を書込み、投射レンズ、カラー
フィルタで色すけ、拡大するものである。この方式はフ
ルカラー表示が可能であるが、装置が大掛りになること
と液晶の応答速度が遅いので、動画表示ができないとい
う問題がある。
示す。この方式は熱源としてレーザ光を用いて色情報に
対応する液晶素子に情報を書込み、投射レンズ、カラー
フィルタで色すけ、拡大するものである。この方式はフ
ルカラー表示が可能であるが、装置が大掛りになること
と液晶の応答速度が遅いので、動画表示ができないとい
う問題がある。
上記従来技術は表示品質(色純度2表色範囲。
明るさ)と価格の点について配慮がされておらず、色純
度、明るさが低く、しかも表色範囲が狭くなり、装置の
価格も高くなるという問題があった。
度、明るさが低く、しかも表色範囲が狭くなり、装置の
価格も高くなるという問題があった。
本発明の目的はツィステッド・ネマチット(以下、TN
と称する)液晶パネルを最適の枚数だけ用いることによ
り、色純度が嵩<、明るく、しかも表色範囲が広く、低
価格で小形軽量の新規有用なプロジェクション装置を提
供することにある。
と称する)液晶パネルを最適の枚数だけ用いることによ
り、色純度が嵩<、明るく、しかも表色範囲が広く、低
価格で小形軽量の新規有用なプロジェクション装置を提
供することにある。
?、′
一一′示法および表示装置の問題点である色純度1表色
範囲、明るさ、解像度、装置の大きさ、装置の価格に対
し改善できる方式として、3枚のツイステツド・ネマチ
ツク液晶素子と2枚の2色性偏光板。
範囲、明るさ、解像度、装置の大きさ、装置の価格に対
し改善できる方式として、3枚のツイステツド・ネマチ
ツク液晶素子と2枚の2色性偏光板。
1枚のツイステツド・ネマチツクのゲスト・ホスト液晶
素子とニュートラル偏光板で構成する加法混色法により
カラー表示を行うものである。
素子とニュートラル偏光板で構成する加法混色法により
カラー表示を行うものである。
本発明のプロジェクション装置は、基本的にはプロジェ
クション、ランプ、コリメートレンズ、4板のTNパネ
ル、赤、緑、青のカラー偏光板。
クション、ランプ、コリメートレンズ、4板のTNパネ
ル、赤、緑、青のカラー偏光板。
ニュートラル偏光板、プロジェクション・レンズスクリ
ーンで構成する。
ーンで構成する。
プロジェクション・ランプから投射した光を、コリメー
トレンズによる平行光に変換して、:3枚のT’ Nパ
ネルのプロジェクション・レンズからの玖1置距離の違
いによる焦点ズレの発生をなくし、赤、緑、青、ニュー
トラルの各偏光板間に配置したTNパネルによる光シャ
ッタのON、OFFの組合せと、TNパネルによる光シ
ャッタの透過率を調整することにより、フルカラーの色
づけを行いプロジェクション・レンズでスクリーンに拡
大投射することにより、色純度が高く、しかも明るく、
表色範囲が広い、低価格のプロジェクション装置となる
。
トレンズによる平行光に変換して、:3枚のT’ Nパ
ネルのプロジェクション・レンズからの玖1置距離の違
いによる焦点ズレの発生をなくし、赤、緑、青、ニュー
トラルの各偏光板間に配置したTNパネルによる光シャ
ッタのON、OFFの組合せと、TNパネルによる光シ
ャッタの透過率を調整することにより、フルカラーの色
づけを行いプロジェクション・レンズでスクリーンに拡
大投射することにより、色純度が高く、しかも明るく、
表色範囲が広い、低価格のプロジェクション装置となる
。
本発明の一実施例の第1図および第10図ないし第17
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
第1図は本発明による液晶素子を用いた投射装置を示す
図で、4枚の液晶素子6,7,8.9と3枚の偏光板を
光源1.コリメートレンズ2.投射レンズ10から成る
光学系に組込んで構成する。
図で、4枚の液晶素子6,7,8.9と3枚の偏光板を
光源1.コリメートレンズ2.投射レンズ10から成る
光学系に組込んで構成する。
光源1としてはクセノンランプ、ハロゲンランプ等のよ
うに分光分布曲線が可視光の波長領域で、太陽光とほぼ
同様な連続スペクトルをもったものが適当である。この
投射光源1より放射された投射光をコリメートレンズ2
で平行光に変換する。
うに分光分布曲線が可視光の波長領域で、太陽光とほぼ
同様な連続スペクトルをもったものが適当である。この
投射光源1より放射された投射光をコリメートレンズ2
で平行光に変換する。
ここで投射光を平行光に変換するのは、各色の画像情報
を表示する3枚の液晶素子の投射レンズからの配置距離
の違いにより発生する。各色の画像情報のスクリーン上
でのホーカスずれを防Iトするためである。コリメート
レンズ2で平行光に変換された投射光は、二色性偏光板
3,4とニュートラル偏光板5.ツイステツド・ネマチ
ツク液晶素子6,7.8及びツイステツド・ネマチツク
のゲスト・ホスト液晶素子9の素子構成を通る。液晶素
子6,7,8.9を各液晶駆!!l+1.1 、12゜
13.14により選択的な駆動することにより色ずけし
、プロジェクションレンズ10により拡大して、スクリ
ーン15上にカラーの文字情報や画像情報を表示する。
を表示する3枚の液晶素子の投射レンズからの配置距離
の違いにより発生する。各色の画像情報のスクリーン上
でのホーカスずれを防Iトするためである。コリメート
レンズ2で平行光に変換された投射光は、二色性偏光板
3,4とニュートラル偏光板5.ツイステツド・ネマチ
ツク液晶素子6,7.8及びツイステツド・ネマチツク
のゲスト・ホスト液晶素子9の素子構成を通る。液晶素
子6,7,8.9を各液晶駆!!l+1.1 、12゜
13.14により選択的な駆動することにより色ずけし
、プロジェクションレンズ10により拡大して、スクリ
ーン15上にカラーの文字情報や画像情報を表示する。
ここで、二色性偏光板3,4とニュートラル偏光板5.
ツイステツド・ネマチツク液晶素子6゜7.8及びツイ
ステツド・ネマチツク型のゲスト・ホスト液晶素子9で
構成する色付は方法の一例について、第10図及び第1
1図により詳述する。
ツイステツド・ネマチツク液晶素子6゜7.8及びツイ
ステツド・ネマチツク型のゲスト・ホスト液晶素子9で
構成する色付は方法の一例について、第10図及び第1
1図により詳述する。
第10図において、二色性偏光板3,4は、偏光板3を
赤の二色性偏光板9、偏光板4を緑の二色性偏光板とし
、ニュートラル偏光板5と組合せる。
赤の二色性偏光板9、偏光板4を緑の二色性偏光板とし
、ニュートラル偏光板5と組合せる。
二色偏光板3,4の間にツイステツド・ネマチツク液晶
素子6,7を配置する。二色性偏光板4とニュートラル
偏光板5の間にツイステツド・ネマチツク液晶素子8を
配置する。ニュートラル偏光板5の外側にツイステツド
・ネマチツクで青色のゲスト・ホスト型液晶素子9を配
置する6液晶素子6,7,8.9にはそれぞれ選択的に
駆動できるように駆動回路を設けた構成である0本実施
例では赤色の二色性偏光板3と緑色の二色性偏光板4の
吸収軸を一致させ、これら二色性偏光板3゜4の吸収軸
とニュートラル偏光板5の吸収軸は直交するように配置
する。
素子6,7を配置する。二色性偏光板4とニュートラル
偏光板5の間にツイステツド・ネマチツク液晶素子8を
配置する。ニュートラル偏光板5の外側にツイステツド
・ネマチツクで青色のゲスト・ホスト型液晶素子9を配
置する6液晶素子6,7,8.9にはそれぞれ選択的に
駆動できるように駆動回路を設けた構成である0本実施
例では赤色の二色性偏光板3と緑色の二色性偏光板4の
吸収軸を一致させ、これら二色性偏光板3゜4の吸収軸
とニュートラル偏光板5の吸収軸は直交するように配置
する。
また、ツイステツド・ネマチツク液晶素子6゜7.8及
びツイステツド・ネマチツクのゲスト・ホスト液晶素子
9の配置として、これらすべての液晶素子がオフ状態の
とき、青を表示するように配置した例について、第12
図を用いて表示色と各液晶素子の駆動法の関係を説明す
る。まず、すべての液晶素子6,7,8.9の駆動電圧
がオフ状態のとき表示される青色から説明する。偏光の
ない光が二色性偏光板3により直線偏光された赤色光と
この赤色光と直交する直線偏光の白色光に分光される。
びツイステツド・ネマチツクのゲスト・ホスト液晶素子
9の配置として、これらすべての液晶素子がオフ状態の
とき、青を表示するように配置した例について、第12
図を用いて表示色と各液晶素子の駆動法の関係を説明す
る。まず、すべての液晶素子6,7,8.9の駆動電圧
がオフ状態のとき表示される青色から説明する。偏光の
ない光が二色性偏光板3により直線偏光された赤色光と
この赤色光と直交する直線偏光の白色光に分光される。
この直線偏光された赤色光と白色光のうち、ツイステツ
ド・ネマチツク液晶素子6が白色光のみを90度旋光さ
せて通過させる。さらに、ツイステツド・ネマチツク液
晶素子6を通過した白色光を、ツイステツド・ネマチツ
ク液晶素子7により90度旋光させて、緑色の二色性偏
光板4の透過軸方向と一致させ、二色性偏光板4で緑色
の着色なしに、白色光のままで通過させる。
ド・ネマチツク液晶素子6が白色光のみを90度旋光さ
せて通過させる。さらに、ツイステツド・ネマチツク液
晶素子6を通過した白色光を、ツイステツド・ネマチツ
ク液晶素子7により90度旋光させて、緑色の二色性偏
光板4の透過軸方向と一致させ、二色性偏光板4で緑色
の着色なしに、白色光のままで通過させる。
緑色の二色性偏光板4を通過した白色光を、ツイステツ
ド・ネマチツク液晶素子8で90度旋光させ、ニュート
ラル偏光板5の透過軸と一致させ、ツイステツド・ネマ
チツクの青色ゲスト・ホスト液晶素子9により、青色に
着色される。このように、ツイステツド・ネマチツク液
晶素子(以下、TN液晶素子と称す)6,7.8及びツ
イステツド・ネマチツクのゲスト・ホスト型液晶素子(
以下、G H液晶素子と称す)9の駆動電圧をオフ状態
にした場合には、青色を表示する。
ド・ネマチツク液晶素子8で90度旋光させ、ニュート
ラル偏光板5の透過軸と一致させ、ツイステツド・ネマ
チツクの青色ゲスト・ホスト液晶素子9により、青色に
着色される。このように、ツイステツド・ネマチツク液
晶素子(以下、TN液晶素子と称す)6,7.8及びツ
イステツド・ネマチツクのゲスト・ホスト型液晶素子(
以下、G H液晶素子と称す)9の駆動電圧をオフ状態
にした場合には、青色を表示する。
次に、緑色を表示する場合の駆動について第1;3図を
用いて説明する。偏光のない投射光が赤色の二色性偏光
板3により赤色着色と無着色の直線偏光成分に変換され
る。この直線偏光に変換された赤色着色成分と無着色成
分のうち、無着色成分のみをTN液晶素子6をオフ状態
にして90度旋光させて、このTN液晶素子6を通過さ
せる。
用いて説明する。偏光のない投射光が赤色の二色性偏光
板3により赤色着色と無着色の直線偏光成分に変換され
る。この直線偏光に変換された赤色着色成分と無着色成
分のうち、無着色成分のみをTN液晶素子6をオフ状態
にして90度旋光させて、このTN液晶素子6を通過さ
せる。
さらに、この90度旋光した無着色成分をTN液晶素子
7をオン状態にして旋光させずに通過させ。
7をオン状態にして旋光させずに通過させ。
緑色の二色性偏光板4の着色軸と一致させる。この緑色
の二色性偏光板4の着色軸と一致させた無着色成分の投
射光は、緑色の二色性偏光板4により、緑色に着色され
る。この緑色に着色された光は、青色のGH液晶素子9
をオン状態にすることにより、緑色のままで通過させ、
緑色を表示する。
の二色性偏光板4の着色軸と一致させた無着色成分の投
射光は、緑色の二色性偏光板4により、緑色に着色され
る。この緑色に着色された光は、青色のGH液晶素子9
をオン状態にすることにより、緑色のままで通過させ、
緑色を表示する。
さらに、赤色を表示する場合の駆動について第14図を
用いて説明する。まず、偏光のない投射光が赤色の二色
性偏光板3により赤色着色と無着色の直線偏光成分に変
換される。この赤色着色と無着色の直線偏光成分に変換
された投射光は、TN液晶素子6をオン状態にすること
により、そのままの状態で通過させる。この赤色着色成
分と無着色成分は、TN液晶素子7をオフ状態にするこ
とにより、赤色着色成分のみを90度旋光させて通過さ
せ、緑色の二色性偏光板4の透過軸と一致させる。緑色
の二色性偏光板4の透過軸と一致させた赤色着色成分は
、緑色の二色性偏光板を透過し、TN液晶素子8をオフ
状態にすることにより、90度旋光し、ニュートラル偏
光板5の透過軸に一致しする。このニュートラル偏光板
5の透過軸に一致した赤色着色成分は、G H液晶素子
9をオン状態にすることにより、赤色着色成分を通過さ
せるため赤色表示ができる。
用いて説明する。まず、偏光のない投射光が赤色の二色
性偏光板3により赤色着色と無着色の直線偏光成分に変
換される。この赤色着色と無着色の直線偏光成分に変換
された投射光は、TN液晶素子6をオン状態にすること
により、そのままの状態で通過させる。この赤色着色成
分と無着色成分は、TN液晶素子7をオフ状態にするこ
とにより、赤色着色成分のみを90度旋光させて通過さ
せ、緑色の二色性偏光板4の透過軸と一致させる。緑色
の二色性偏光板4の透過軸と一致させた赤色着色成分は
、緑色の二色性偏光板を透過し、TN液晶素子8をオフ
状態にすることにより、90度旋光し、ニュートラル偏
光板5の透過軸に一致しする。このニュートラル偏光板
5の透過軸に一致した赤色着色成分は、G H液晶素子
9をオン状態にすることにより、赤色着色成分を通過さ
せるため赤色表示ができる。
次に、赤、緑、青の各色の組合せにより表示するイエロ
ー、マゼンタ、シアンについて説明する。
ー、マゼンタ、シアンについて説明する。
まず、赤と緑を加法混色して表示するイエローを第15
図を用いて説明する。本発明におけるイエロー、マゼン
タ、シアンの表示は平均的加温色で行ない、平均的加法
混色のうち時間的平均としての混色法を用いている。こ
の時間的平均としての混色法では、視覚の色度時間周波
数特性から30=) ”!r Z以上の色度変化に対し
て・視覚は弁別することができなくなり、融合して一色
となる。
図を用いて説明する。本発明におけるイエロー、マゼン
タ、シアンの表示は平均的加温色で行ない、平均的加法
混色のうち時間的平均としての混色法を用いている。こ
の時間的平均としての混色法では、視覚の色度時間周波
数特性から30=) ”!r Z以上の色度変化に対し
て・視覚は弁別することができなくなり、融合して一色
となる。
したがって、第151司(a)、(b)に示すように液
晶素子6,7,8.9を駆動し、(a)に示す赤と(b
)に示す緑を上記した3 0 Hz以上の周波数で赤と
緑を切換え、平均的混色法によりイエローを表示する。
晶素子6,7,8.9を駆動し、(a)に示す赤と(b
)に示す緑を上記した3 0 Hz以上の周波数で赤と
緑を切換え、平均的混色法によりイエローを表示する。
マゼンタ、シアンも同様に赤と青、緑と青を30Hz以
上の周波数で混色して表示を行なう。
上の周波数で混色して表示を行なう。
さらに、白と黒を表示する場合について、第16@、第
17図を用いて説明する。まず、第16図により白を表
示する駆動によいで説明する。
17図を用いて説明する。まず、第16図により白を表
示する駆動によいで説明する。
偏光のない投射光は、赤色二色性偏光板3により赤色着
色および無着色の直線偏光成分に変換する。
色および無着色の直線偏光成分に変換する。
この着色および無着色成分にi換された投射光は、液晶
素子6をオフ状態にすることにより、無着色成分のみを
90度旋光させて通過させる。さらに、液晶素子7をオ
フ状態にして、液晶素子6を通過した無着色成分をさら
に90度旋光させ、緑色二色性偏光板4の透過軸に一致
させる。液晶素子7を通過した無着色成分の投射光は、
緑色二色性偏光板4で着色されず通過し、液晶素子8を
オフ状態にすることにより90度旋光さ゛せて通過させ
る。
素子6をオフ状態にすることにより、無着色成分のみを
90度旋光させて通過させる。さらに、液晶素子7をオ
フ状態にして、液晶素子6を通過した無着色成分をさら
に90度旋光させ、緑色二色性偏光板4の透過軸に一致
させる。液晶素子7を通過した無着色成分の投射光は、
緑色二色性偏光板4で着色されず通過し、液晶素子8を
オフ状態にすることにより90度旋光さ゛せて通過させ
る。
この液晶素子8で90度旋光させてニュートラル偏光板
5の透過軸に一致させた無着色成分の投射光は、ニュー
トラル偏光板を通過し、液晶素子9をオン状態にするこ
とにより、無着色成分のまま通過し、白色表示ができる
。
5の透過軸に一致させた無着色成分の投射光は、ニュー
トラル偏光板を通過し、液晶素子9をオン状態にするこ
とにより、無着色成分のまま通過し、白色表示ができる
。
次に、第17図により黒表示について説明する。
まず、偏光のない投射光は赤色二色性偏光板3により赤
色着色および無着色の直線偏光成分に変換する。この直
線偏光成分に変換された投射光は、液晶素子6をオフ状
態にすることにより、無着色成分のみを90度旋光させ
て通過させる。液晶素子6を通過した無着色成分を液晶
素子7により90度旋光させて、緑色二色性偏光板4の
透過軸に一致させ、緑色二色性偏光板4で着色せずに通
過させる。緑色二色性偏光板4を通過した無着色成分の
投射光は、液晶素子8をオン状態にすることにより旋光
せずに通過させ、ニュートラル偏光板5の吸収軸に一致
させて、無着色成分を吸収する。したがって、ニュート
ラル偏光板5により無着色成分の投射光が吸収され黒に
なり、本来は液晶素子9はオン状態、オフ状態どちらで
もよい。
色着色および無着色の直線偏光成分に変換する。この直
線偏光成分に変換された投射光は、液晶素子6をオフ状
態にすることにより、無着色成分のみを90度旋光させ
て通過させる。液晶素子6を通過した無着色成分を液晶
素子7により90度旋光させて、緑色二色性偏光板4の
透過軸に一致させ、緑色二色性偏光板4で着色せずに通
過させる。緑色二色性偏光板4を通過した無着色成分の
投射光は、液晶素子8をオン状態にすることにより旋光
せずに通過させ、ニュートラル偏光板5の吸収軸に一致
させて、無着色成分を吸収する。したがって、ニュート
ラル偏光板5により無着色成分の投射光が吸収され黒に
なり、本来は液晶素子9はオン状態、オフ状態どちらで
もよい。
しかし、実際にはニュートラル偏光板5により無着色成
分の投射光を全て吸収できず、ニュートラル偏光板5を
多少通過する。したがって、液晶素子9はオフ状態では
多少着色するため、オン状態した方が望ましい。
分の投射光を全て吸収できず、ニュートラル偏光板5を
多少通過する。したがって、液晶素子9はオフ状態では
多少着色するため、オン状態した方が望ましい。
以上、説明したように8色の表示は駆動回路11; 1
2,13.14をオン、オフ制御することにより行い、
フルカラー表示は駆動回路11゜12.13.14から
液晶素子6,7,8.9に印加する電圧を制御すること
に行うことができる。
2,13.14をオン、オフ制御することにより行い、
フルカラー表示は駆動回路11゜12.13.14から
液晶素子6,7,8.9に印加する電圧を制御すること
に行うことができる。
本実施例においては、赤と緑を二色性偏光板。
青をゲスト・ホスト液晶素子としたが1本発明の実施様
態は必ずしもこれに限定されるものではない。また5本
実施例ではゲスト・ホスト液晶素子にツイステツド・ネ
マチツク型としたが、本発明の実施様は必ずしもこれに
限定されるものではない。
態は必ずしもこれに限定されるものではない。また5本
実施例ではゲスト・ホスト液晶素子にツイステツド・ネ
マチツク型としたが、本発明の実施様は必ずしもこれに
限定されるものではない。
以上述べたように1本発明によれば色純度が高く、しか
も明るい表示が得られ、低価格で小形軽量の新規有用な
プロジェクション装置が達成できる。
も明るい表示が得られ、低価格で小形軽量の新規有用な
プロジェクション装置が達成できる。
第18図に本発明を含む各方式における表色範囲を示す
。同図において、丸印が本発明の赤、緑。
。同図において、丸印が本発明の赤、緑。
青の表示色を示し、三角印が二色性偏光板(王立製:
5CR−18,5CG−18,5CB−18) 。
5CR−18,5CG−18,5CB−18) 。
ニュートラル偏光板(日東電工製: G1220DU)
とTN液晶素子(液晶:BDH製E7)を組合せ方式の
表示色、四角印がGH液晶素子(色素二三菱化成製、液
晶nBDII製E7)と偏光板(日東電工製: G12
20DU)の組合せ方式の表示色を示す、同図において
、各方式における赤、緑、青の表示色を結ぶ三角形の内
側が、その方式における表示可能な色の範囲を示す。し
たがって、その三角形の面積が大きい程、表示できる可
能な色の範囲が広く、色純度も高くなる。同図から、本
発明は他の、方式に比較して表色範囲が広く、かっ色純
度が高)゛ い。
とTN液晶素子(液晶:BDH製E7)を組合せ方式の
表示色、四角印がGH液晶素子(色素二三菱化成製、液
晶nBDII製E7)と偏光板(日東電工製: G12
20DU)の組合せ方式の表示色を示す、同図において
、各方式における赤、緑、青の表示色を結ぶ三角形の内
側が、その方式における表示可能な色の範囲を示す。し
たがって、その三角形の面積が大きい程、表示できる可
能な色の範囲が広く、色純度も高くなる。同図から、本
発明は他の、方式に比較して表色範囲が広く、かっ色純
度が高)゛ い。
また、各方式における赤、緑、青の表示色の主波長と本
発明における各表示色の輝度を1としたときの輝度比と
の関係を第19図に示す、同図に示すように、本発明は
他の方式に比較して色純度、明るさともに10〜50程
度優れている。
発明における各表示色の輝度を1としたときの輝度比と
の関係を第19図に示す、同図に示すように、本発明は
他の方式に比較して色純度、明るさともに10〜50程
度優れている。
以上の説明から明らかなように、本発明のプロジェクシ
ョンディスプレイによれば、従来のプロジェクションデ
ィスプレイで問題となった表示色の色純度、明るさ1表
色範囲を改善できるので、小形で色ずれのない低価格の
プロジェクションディスプレイが達成できる効果がある
。
ョンディスプレイによれば、従来のプロジェクションデ
ィスプレイで問題となった表示色の色純度、明るさ1表
色範囲を改善できるので、小形で色ずれのない低価格の
プロジェクションディスプレイが達成できる効果がある
。
第1図は本発明のポイントとなるツイステツド・ネマチ
ツク液晶素子とゲスト・ホスト液晶素子を用いた加法混
色方式による。プロジェクションディスプレイの基本構
成を示す図である。第2図〜は減法混色方式に用いるシ
アン、マゼンタ、イエ、戸−に対応するスペクトルの模
式図である。第3図は加法混色方式に用いる赤、緑、青
に対応するスペクトルの模式図である。第4図は2枚の
複屈折板と2枚のツイステツド・ネマチツク液晶素子を
用いたカラーディスプレイの構成図である。第5図は減
法混色方式であるシアン、マゼンタ、イエローの3枚の
ゲスト・ホスト液晶素子を用いたカラーディスプレイの
構成図である。第6図はモノクロCRTの前に高速で色
を切換えるための液晶素子を配した方式のカラーディス
プレイの構成図である。第7図は3組のダイクロイック
ミラー。 モクロCRT及び光導電層付きの液晶ライトバルブを用
いたカラープロジェクションディスプレイの構成図であ
る。第8図はアクティブマトリクス駆動の液晶素子3枚
とダイクロイックミラーを用いたプロジェクションディ
スプレイの構成図である。第9図はレーザ書込み型の液
晶プロジェクションディスプレイの構成図である。第1
0図は本発明の一実施例である着色部の基本構成を示す
図である。第11図は本発明の一実施例における表示色
と各液晶素子の駆動状態の関係を示す表である。第12
図は本発明の一実施例における青色表示を示す図である
。第13図は本発明の一実施例におけろ緑色表示を示す
図である。第14図は本発明の一実施例における赤色表
示を示す図である。 第15図は本発明の一実施例におけるイエローを示す図
である。第16図は本発明の一実施例における白色表示
を示す図である。第17図は本発明の一実施例における
黒色表示を示す図である。第18図は本発明を含む各方
式による表色範囲を示す図である。第19図は各方式に
おける赤、緑。 青の表示色の主波長と本発明における各表示色の輝度を
1としたときの輝度比との関係を示す図である。 1・・・光源、2・・・コリメートレンズ、3・・・二
色性偏光板、4・・・二色性偏光板、5・・・ニュート
ラル偏光板、6・・・TN液晶素子、7・・・TN液晶
素子、8・・・TN液晶素子、9・・・GH液晶素子、
10・・・プロジェクションレンズ、11・・・液晶駆
動回路、12・・・液晶駆動回路、13・・・液晶駆動
回路、14・・・液晶−動回路、15・・・スクリーン
、41・・・偏光板、42・・・偏光板、43・・・偏
光板、44・・・TN液晶素子、45・・・TN液晶素
子、46・・・複屈折板、47・・・複屈折板、51・
・・偏光板、52・・・GH液晶素子、53・・・GH
液晶素子、54・・・GH液晶素子、61−・・・モノ
クロCRT、62・・・二色性偏光板、63・・・二色
性偏光板、64・・・二色性偏光板、65・・・ニュー
トラル偏光板、66・・・TN液晶素子、67・・・T
N液晶素子、68・・・TN液晶素子、69・・・液晶
駆動回路、71・・・モノクロCRT、72・・・光導
1層、73・・・液晶ライトバルブ、74・・・ダイク
ロづツクミラー、75・・・光源、76・・・熱線カッ
トフィルタ、77・・・ダイクロイックプリズム、78
・・・プロジェクションレンズ、79・・・スクリーン
、81・・・光源、82・・・コンデンサレンズ、83
・・・ダイろロイツクミラー、84・・・ミラー、85
・・・アクティブマトリクス液晶素子、86・・・ダイ
クロイックプリズム、87・・・プロジェクションレン
ズ、88・・スクリーン、91・・・半導体レーザ、9
2・・・レー勺ビーム集光光学系、93・・・xy走査
光学系、94・・・f−0レンズ、95・・・レーザ光
三分割光学系、96・・・液晶素子、97・・・プロジ
ェクションレン298・・・色フィルタ、99・・・ス
クリーン、100・・光源、110・・・半導体レーザ
駆動回路、120・・XY走査光学系駆動回路、130
・・・制御回路、140・・・液晶駆動回路。
ツク液晶素子とゲスト・ホスト液晶素子を用いた加法混
色方式による。プロジェクションディスプレイの基本構
成を示す図である。第2図〜は減法混色方式に用いるシ
アン、マゼンタ、イエ、戸−に対応するスペクトルの模
式図である。第3図は加法混色方式に用いる赤、緑、青
に対応するスペクトルの模式図である。第4図は2枚の
複屈折板と2枚のツイステツド・ネマチツク液晶素子を
用いたカラーディスプレイの構成図である。第5図は減
法混色方式であるシアン、マゼンタ、イエローの3枚の
ゲスト・ホスト液晶素子を用いたカラーディスプレイの
構成図である。第6図はモノクロCRTの前に高速で色
を切換えるための液晶素子を配した方式のカラーディス
プレイの構成図である。第7図は3組のダイクロイック
ミラー。 モクロCRT及び光導電層付きの液晶ライトバルブを用
いたカラープロジェクションディスプレイの構成図であ
る。第8図はアクティブマトリクス駆動の液晶素子3枚
とダイクロイックミラーを用いたプロジェクションディ
スプレイの構成図である。第9図はレーザ書込み型の液
晶プロジェクションディスプレイの構成図である。第1
0図は本発明の一実施例である着色部の基本構成を示す
図である。第11図は本発明の一実施例における表示色
と各液晶素子の駆動状態の関係を示す表である。第12
図は本発明の一実施例における青色表示を示す図である
。第13図は本発明の一実施例におけろ緑色表示を示す
図である。第14図は本発明の一実施例における赤色表
示を示す図である。 第15図は本発明の一実施例におけるイエローを示す図
である。第16図は本発明の一実施例における白色表示
を示す図である。第17図は本発明の一実施例における
黒色表示を示す図である。第18図は本発明を含む各方
式による表色範囲を示す図である。第19図は各方式に
おける赤、緑。 青の表示色の主波長と本発明における各表示色の輝度を
1としたときの輝度比との関係を示す図である。 1・・・光源、2・・・コリメートレンズ、3・・・二
色性偏光板、4・・・二色性偏光板、5・・・ニュート
ラル偏光板、6・・・TN液晶素子、7・・・TN液晶
素子、8・・・TN液晶素子、9・・・GH液晶素子、
10・・・プロジェクションレンズ、11・・・液晶駆
動回路、12・・・液晶駆動回路、13・・・液晶駆動
回路、14・・・液晶−動回路、15・・・スクリーン
、41・・・偏光板、42・・・偏光板、43・・・偏
光板、44・・・TN液晶素子、45・・・TN液晶素
子、46・・・複屈折板、47・・・複屈折板、51・
・・偏光板、52・・・GH液晶素子、53・・・GH
液晶素子、54・・・GH液晶素子、61−・・・モノ
クロCRT、62・・・二色性偏光板、63・・・二色
性偏光板、64・・・二色性偏光板、65・・・ニュー
トラル偏光板、66・・・TN液晶素子、67・・・T
N液晶素子、68・・・TN液晶素子、69・・・液晶
駆動回路、71・・・モノクロCRT、72・・・光導
1層、73・・・液晶ライトバルブ、74・・・ダイク
ロづツクミラー、75・・・光源、76・・・熱線カッ
トフィルタ、77・・・ダイクロイックプリズム、78
・・・プロジェクションレンズ、79・・・スクリーン
、81・・・光源、82・・・コンデンサレンズ、83
・・・ダイろロイツクミラー、84・・・ミラー、85
・・・アクティブマトリクス液晶素子、86・・・ダイ
クロイックプリズム、87・・・プロジェクションレン
ズ、88・・スクリーン、91・・・半導体レーザ、9
2・・・レー勺ビーム集光光学系、93・・・xy走査
光学系、94・・・f−0レンズ、95・・・レーザ光
三分割光学系、96・・・液晶素子、97・・・プロジ
ェクションレン298・・・色フィルタ、99・・・ス
クリーン、100・・光源、110・・・半導体レーザ
駆動回路、120・・XY走査光学系駆動回路、130
・・・制御回路、140・・・液晶駆動回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、投射光源と、前記光源からの投射光を平行光に変換
する手段と、画像を拡大投射する手段と、異なる色特性
に調整されたツイステツドネマチツク液晶素子とゲスト
・ホスト液晶素子を複数枚を同一光軸上に配置し、加法
混色方式により色表示を行うことを特徴とする液晶プロ
ジェクション装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の液晶プロジェクション
装置において、ツイステツド・ネマチツク液晶素子に用
いる二色性偏光板及びゲスト・ホスト液晶素子の色素は
、加法混色の三原色である赤、緑、青であることを特徴
とする液晶プロジェクション装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62001636A JPH0666018B2 (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 液晶プロジェクション装置 |
US07/141,144 US4838655A (en) | 1987-01-09 | 1988-01-06 | Projector using guest-host liquid crystal cells for improved color purity |
EP88100117A EP0274391B1 (en) | 1987-01-09 | 1988-01-07 | A projector using liquid crystal cells |
DE3888983T DE3888983T2 (de) | 1987-01-09 | 1988-01-07 | Projektor mit Flüssigkristallzellen. |
CA000556105A CA1288982C (en) | 1987-01-09 | 1988-01-08 | Projector using liquid crystal cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62001636A JPH0666018B2 (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 液晶プロジェクション装置 |
Publications (2)
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