JPS63258184A - 投写形カラ−画像再生装置 - Google Patents

投写形カラ−画像再生装置

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JPS63258184A
JPS63258184A JP62091889A JP9188987A JPS63258184A JP S63258184 A JPS63258184 A JP S63258184A JP 62091889 A JP62091889 A JP 62091889A JP 9188987 A JP9188987 A JP 9188987A JP S63258184 A JPS63258184 A JP S63258184A
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JP
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blue
pixels
red
liquid crystal
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JP62091889A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Jitsukata
實方 寛
Kyohei Fukuda
京平 福田
Kozo Sato
剛三 佐藤
Koji Fukuma
福間 康二
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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、画素をマ) IJラックス状配置することに
よ多構成された画面上の表示画像を光学系によシスクリ
ーン上に投写し、拡大表示する投写形カラー画像再生装
置に係り、特にマトリックス方式液晶ライトバルブによ
り画面を構成する場合の投写形カラー画像再生装置に関
する。
〔従来の技術〕
近年、大形画面の画像表示装置の要望が高まり各謹ディ
スプレイ装置が開発されている。例えば螢光面を有する
CRT(陰極線管)を用いて螢光面上に再生した画像を
投写光学系によってスクリーン上に拡大表示するCRT
形グロジエクションテレビ受像機が実用化されている。
また液晶表示装置を用いて画像を投写表示する液晶ライ
トバルブに関しては例えば日経エレクト四二りス198
6年5月19日号の123頁以降に述べられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
CRT形グロジエクションテレビ受像機はCR1画面を
投写レンズによって拡大表示するもので、スクリーン上
で高輝度かつ高解像度の画像を得ることには限界があシ
、またセット形状や重量が大きいという問題と、カラー
表示用に3本の投写レンズを使用する方式のものでは色
ムラや画面を見る方向によって画面の色調が変化するカ
ラーシフトを生ずるなどの問題があった。
一方液晶ライトパルプは投写用光源の光束を増すことに
よって高輝度な表示を得ることができる。
液晶ライトバルブへ表示すべき画像を書込むための画像
書込み方式として次に述べるものが知られている。
第1の方式はレーザー光を用いて非常に細く絞ったビー
ムを液晶表示装置上に照射して、その点の液晶物質温度
を上昇させ熱的に書き込むもので、非常に高解像な表示
が可能となるが、点順次走置でレーザーをスキャンする
必要がめるためKIFき込み速度が遅く動画表示ができ
ないという問題がある。
第2の方式はX−Yマトリックス形、アクティブマトリ
ックス形の液晶表示装置を用いるもので、動画表示が可
能であるのでテレビジョンの画像を表示することができ
る。しかしこの方式は解像度が液晶表示装置の原画像で
制限され、解像度金玉げるためには液晶表示装置の画面
を構成する画素数を多くする必要がある。
そのためKは画素を縮少して高密度化するか、液晶表示
装置を大きくして画素数を増すことが考えられる。前者
の高密度化は製造プロセスの微細加工技術や表示装置と
外部回路との実装技術に制限され、後者は投写光学系を
大形にする必要があシセットの製造コストが高くなる問
題がある。
更にカラー画像を表示するカラー液晶表示装置では赤、
緑、青色の画素がそれぞれ必認であるために同一画素数
のモノクローム液晶表示装置に比べて、画素数が1/3
に減ったのと同じことになり、解像度が低下する問題が
ある。また解像度を低下させることなくカラー画像全表
示するために3枚のモノクローム液晶表示装置を用いて
赤、緑。
青色の光を赤、緑、青の映像信号に基づいて変調し、3
原色光f:光学的に&成後、1本の投写レンズによって
カラー画像を得る方法が知られているが、液晶表示装置
が3枚必要であシ、3原色光を合成する光学部品が必要
なために製造コストが高くなる問題がある。
また赤、緑、青色の液晶パネルの画像を3本の投写レン
ズによって投写する方式では見る方向によって色相が変
化する色ムラ、カラーシフトを生じる問題がある。
前述の如く、従来の方式では安価で、高品位なカラー画
像の動画表示を行なうことが不十分であった。
本発明の目的は構造が簡単で、高品位な画質でカラーの
動画表示が可能な投写形カラー画像再生装置を提供する
ととにある。
〔間順点を解決するための手段〕
上記目的は、投写形液晶表示装置において、2謹類゛の
液晶ライトパルプ(液晶パネルを投射光学系に用いる場
合、液晶ライトパルプと呼ぶことがある)を使用し、第
1の液晶ライトパルプはモノクローム液晶パネルを用い
視感度特性が高い緑色の投写光によシ高解像の画像表示
を行なう。第2の液晶ライトパルプは赤および青色のカ
ラーフィルタを用いた2色のカラー液晶パネルを用い、
前記2穏類の液晶ライトパルプからの投写光による投写
像’に&成してスクリーン上に再生することにより達成
される。
すなわち2種類の液晶パネルによシ講成するので、従来
のように6組の液晶パネルを用いる場合に比較してコス
トの低減を図ることができ、また同じ〈従来の1組の液
晶パネルを用いるものに比しては、画素数の不足を補い
解像度を高めることができる。
また2種類の液晶パネルのうち、第1のパネルでは緑色
の画素によって画面を構成し、′WJ2のパネルでは赤
色の画素と青色の画素を混在させて画面を構成している
ので、色別の画素数で云うと、緑色の画素の数が他の色
の画素の数よシ多くなるわけであるが、解像度にもつと
も寄与する画素は、緑色の画素であることが知られてい
るので、そのようKして解像度の向上を可能にしている
〔作用〕
本発明による投写形カラー画像再生装置は、マトリック
ス方式の2種類の液晶ライトパルプを用い、表示画像の
解像度に影響を与える視感度の高い緑色光画像は、モノ
クローム液晶パネルを使用した第1液晶ライトバルブを
緑色光で投写することによって得る。第2の液晶ライト
パルプは赤訃よび青色のカラー液晶パネルを用いること
Kよシ、赤色と青色の投写画像を得る。前記した第1液
晶ライトバルブからの緑色の投写画像と第2液晶ライト
バルブからの青色および赤色の投写画像を合成すること
によって、高品位なフルカラー画像を得ることができる
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を詳mVc説明する。第1図は本
発明の一実施例としての投写形カラー画像再生装置の構
成を示した説明図である。
同図において、液晶ライトパルプ11,6は各々10,
12および5,7の互いK(B光方向が平行な2枚の偏
光板で挾まれ、TN(ツイストネマチック)動作によっ
て画像を表示させる。液晶ライトパルプ(液晶パネル)
11は、モノクローム液晶パネルでアシ、液晶ライトパ
ルプ6は赤色と青色のカラーフィルタを用いた2色カラ
ー液晶パネルである。
キセノンラング1から放射された光はグイクロイック反
射m2によって可視光が反射され、赤外線部分は後方に
透過されるのでクール光化され九後、コンデンサレンズ
3によって白色平行光Wにな夛、グイクロイックミラー
4に供給される。ダイク四イックミラー4は白色光Wの
うち緑色光Gを反射し赤色光Rおよび青色光B′t−透
過して、液晶パネル6に赤および青色光を供給する。グ
イクロイックミラ−4で反射された緑色光Gはミラー9
によって光路を曲げられ液晶パネル11に供給される。
液晶パネル11は緑色画像に対応する映像信号(以下、
緑色映像信号とも云う)Kよって駆動されるモノクロー
ム液晶パネルでアシ(その駆動手段は図示していない)
、液晶パネル11によって変調された緑色光(緑色画像
)をレンズ1′5によシスクリーン14上に投写し、緑
色の画像表示を行なう。
一方、グイクロイックミラー4を透過した赤および青色
光は、赤および青色の各画像に対応する映像信号(以下
、赤色映像信号、青色映像信号とも云う)によって駆動
される2色カラー液晶パネル6(その駆動手段は図示し
ていない)によシ変調さレタ後、投写レンズ8によって
スクリーン14上に投写され、赤および青色の画像表示
を行ない、前記した緑色の画像とスクリーン上で合成す
ることによってフルカラーの画像表示を行なう。
第2図(a)は、@1図においてスクリーン14上で合
成した画像の表示例を示した説明図であシ、映像信号は
一例としてNTSC方式によるテレビ信号で、るるもの
として読切する。第2図(b)。
(C)は各々液晶パネル6.11の画面を構成する画素
を示した説明図で、前者の画面は水平方向に670個、
垂直方向に512個、後者の、画面は水平方向に669
個、垂直方向に512個の画素から構成されている。
第3図は液晶パネル6の構造を示す図で−(a)は正面
図、(b)は平面図(a)のI−I’部における断面図
である。
第3図においてガラス基板20.21に対向させて配置
し、周辺を例えば10μm径のスペーサ粒子を混合した
接着剤22でシールする。接着剤220内側には液晶物
質層29が封止され、いわゆるツイストネマチック構造
に配向処理されている。
ガラス基板20の内面にはカラーフィルタ27(赤色フ
ィルタ27R1青色フィルタ27B)が形成され、酸化
インジウムからなる透明電極28が共通電極として形成
されている。
一方のガラス基板21の内面にはスイッチング素子とし
て動作するTPT(薄膜トランジスタ)25を形成し、
TPTのゲートはアドレス配線23、ドレインはデータ
配線24.ソースは画素電極26に接続されている。表
示画素の選択は各画素毎に設けたTFTftオン状態、
オフ状態にすることによって行ない、いわゆるアクティ
ブマトリックス方式である。
各画素の寸法は例えばαIX0.1薗であシ、従って液
晶パネル6の大きさは3.3インチと小形にでき、製造
プロセス上の問題はなく、高い歩留シで製造することが
できる。
液晶パネル6は赤および青色の2色カラー液晶パネルで
あシ、その画素配置は第2図(b)に戻って説明すると
、赤色Rおよび青色Bの画素を交互に配置し第1行目は
、R(1,1)、 B(111)、 n(1,2)* 
B(1,2)、・・・・・・p R(’ #355)$
 B(’ 5535)y第2行目はB(211)、 R
(2@1)、 n(2e2)、 n(2t2)、・・・
・・・、B(2t ” )* R(2* 555 )p
・・・・・・、第511行目はR(511,1)、 B
(s11*1)、・・・・・・、 R(511。
3i55)、 B(511,!555)、第512行目
はB (512e 1)*R(s12.’)p・・・・
・・、 B(512,535)、 R(slz、tss
)の様に配置され、画面の斜め方向に同じ色の画素を並
らべた配置である。
液晶パネル11はモノクローム液晶パネルでら夛第5図
(b)に示した液晶パネルの断面図からカラーフィルタ
27を省略した構造で、その画面は第2図(c)に示し
た如く、緑色Gの同一画素が繰シ返して、G (’ t
 ’ )p G (’ # 2)、・・・・・・、 Q
(512゜670)の如く配置されている。
液晶パネル6には赤および青色の画像に対応した映像信
号が各々、赤および青色の画素に印加され、パネル6を
透過する赤および青色の元を変調し、スクリーン14上
に赤および青色の画at得る。一方液晶パネル11には
緑色の画像に対応した映像信号が印加され、パネル11
を透過する緑色の光を変調し、スクリーン14上に緑色
の画像を得、前記の赤および青色の画像と合成すること
によってフルカラー表示を行なう。
本実施例ではスクリーン上の画像は第2図(a)K示し
た如く、表示画像の解像度に影響する緑色Gの画素は水
平方向くピッチPの繰り返しで表示されるので実用上十
分であるが、青色Bおよび赤色Rの画素は水平方向にピ
ッチ2Pの繰り返しで表示されるために、それだけ密度
が低くなシ、緑色GK比べて解像が低くなるが、上下の
2ラインを1組にして見ると青色および赤色の画素もピ
ッチPで繰り返しているので、実質的々解像度の低下は
少なく、高品位なフルカラー画像を動画表示することが
できる。
第4図は本発明の他の実施例の留部を示す説明図であり
、(a)はスクリーン上の表示画素を示す説明図、(b
)、(C)は各々液晶パネル6.11の画面における画
審配置を示した説明図である。
第4図(b)に示した2色カラー液晶パネル6の画面は
青Bおよび赤色Rの画素から構成されておシ、赤色画素
R(1,1)〜H(1,5yo)が水平方向に配置され
、次に青色画素B(1t1)〜33(1,670)が水
平方向に配置され、順次赤色画素R2青色画素Bが繰シ
返して各々256列配置され、最後は青色画素l3(2
5611)〜B(256,670)が配置されている。
液晶パネル11はモノクローム液晶パネルであシ第6図
(b)に示した液晶パネルの断面図からカラーフィルタ
27f:省略した構造で、第4図(C)に示した如く、
緑色Gの同一画素が繰シ返して、G(1# 1 )y 
G C1e ” )、・・・・・・、 G(s12,6
7o)の如く配置されている。
液晶パネル6.11?透過した赤および青色光と緑色光
は第4図(a)に示した如くスクリーン14上で合成さ
れ、フルカラー表示を行なう。映像信号がNTSC方式
によるテレビ信号である場合には、奇数フィールドでは
緑色用液晶パネル11は、第4図(C)に示した1行置
きの画素G(1$1 )〜G(1,67o)、 G(3
10〜G(5,67o )、・・・・・・、 Q(51
1,す〜G(511,670)K映像信号が印加され、
緑色画像に対応した映像信号に応じて各画素を透過する
光量が変化する。赤および青色用液晶パネル6は第4図
(b)K示した画素R(1$1)〜R(1,470)、
 R(21す〜R(2,6ya >*・−・・・・p 
R(2s6.+ )〜R(2s6,67o)およびB(
1,1)〜B(1,670)、 B(2+1)〜B(2
,670)、・・・・・・、 B(256゜1)〜’f
3(256,670)に各々赤色映像信号および青色映
像信号を印加し赤色および青色の画像を得る。
同様に偶数フィールドでは緑色用液晶パネル11では、
第4@(c)に示した1行置きの画素G(” e ’ 
)〜G(2,67a)、 G(4+1 )〜Q(4,6
7a )、・・・・・・、 G(512,す〜G(51
2,670)が表示され赤および青色用液晶パネル6で
は第4図(b)に示した画素R(2t’)〜R(2,6
7G)。
R(Ll)〜R(3,670)、・・・・・・、 R(
254,1)〜R(zs6,6yo )およびB(1,
す〜B(1,470)、 B(290〜B(2,670
)、・・・・・・。
B(255,す〜13(255,470)が表示される
結局1フレームでは緑色ラインは512本の表示を行な
い、赤色および青色ラインは256本の表示を行なうの
で、赤色および青色の垂直解像度は緑色の垂直解像度の
半分しかないが、視感度の高い緑色の垂直解像度を高く
しているので垂直解像度の低下は問題とならない。また
水平解像度は液晶パネル6.11の水平l!j素aKよ
って決tb、示を行なっているのでNTSC方式による
テレビ信号の表示には実用上問題のない水平解像度を得
ており、高品位なフルカラー表示が可能である。
第5図は本発明の他の実施例の要部を示す説明図であシ
、(a)はスクリーン上の表示画像の画素を示す説明図
、(b)、(c)は各々液晶パネル6.11の各画面に
おける画素配置を示した説明図である。
第5図(b)に示した2色カラー液晶パネルの画面は、
赤Rおよび青色Bの画素を垂直方向に各色とも512個
配置し、水平方向には赤R2青色Bの画素が交互に各々
535個づつ配置されている。第5図(C)はモノクロ
ーム液晶パネルの画面の画素を示した説明図で、水平6
70個、垂直512個の画素から構成されている。スク
リーン上の画像は第5図(a)に示した如く、緑色Gの
画素を半画素分変位させて表示を行ない、カラー画像を
得ている。本実施例では赤Rおよび青色Bの水平画素が
少ないが、第1の実施例と同様に視感度の高い緑色Gの
画素数が多いので水平解像度の低下は問題にならない。
なお、第1図において2枚の液晶パネル6.11の画g
&を各々レンズ8.13t−使用して投写する構成で説
明したが、液晶パネル6.11からの光をハーフミラ−
等によって合成し、1本のレンズを使用して投写する構
成も同様に可能である。
第6図は本発明の更に別の実施例の構成を示す説明図で
アシ、第7図は第6図における液晶パネルの画面におけ
る画素配置を示す説明図である。
これらの図において、第1図におけるのと同一なものに
は同一の符号を付しである。本実施例は3枚の液晶パネ
ル6.6’、11を使用する構成で、各液晶パネルの光
を3本のレンズ8.8’、131Cよってスクリーン1
4上に投写してフルカラーのI[!li像を得る。
液晶パネル6.6′は青色および赤色の2色カラー液晶
パネルであり、各液晶パネルの画面における画素配tを
各々第7図(a)、(b)K示した。
液晶パネル11は第1図に示した液晶パネルと同様なモ
ノクローム液晶パネルでオシ、緑色映像信号によって駆
動され、ラング1Gからの緑色光を変調して、スクリー
ン14上に緑色の画像を得る。
2色カラー液晶パネル6.6′は青および赤色の映像信
号によって駆動され、各々ランプ1w、1w’からの白
色光を変調し、スクリーン14上に青色および赤色の画
像を得、前記の緑色の画像と合成することによってフル
カラーの画像を再生する。
液晶パネル6.6′の各画面における画素配置は、各々
第7図(a)、(b)K示した如く、赤色R2青色Bの
画素を交互に配置したものであるが、2枚の液晶パネル
6.6′の間では青色画素Bと赤色画素Rの位置が互い
に異なるように配置しである。すなわち、第7図(a)
では、画素位置(イ)は赤R1(ロ)は青Bであるのに
対し、第7図(b)では、対応した画素位置(イ)は青
B、(ロ)は赤Rとなっていることが認められるであろ
う。
スクリーン14上では液晶パネル11からの緑光と液晶
パネル6からの赤色光、液晶パネル6′からの青色光が
1画素の領域で合成され、次の画素ではパネル11から
の緑色とパネル6からの青色光、パネル6′からの赤色
光が合成され、カラー画像を再生するので、どちらの方
向から見ても色ムラやカラーシフトのない高品位なカラ
ー画像を再生することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、2種類の液晶パネルのみでフルカラー
表示が可能となるので投写影画像再生装置の構造が簡単
にでき、かつ解像度に関係する緑色光画像は液晶パネル
の製造プロセスを変更することなく高解像度のモノクロ
ーム液晶パネルを使用して発生できるので高品位なカラ
ー画像t−得ることができる。
また、3レンズ投写力式で出やすい色ムラ、カラーシフ
)1−有効的に低減することができ、正常なカラー画像
が見られる視野範囲を拡大できるので、液晶を使用した
投写形カラー画像再生装置の実現性を高め得る効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての投写形カラー画像再
生装置の構成を示す説明図、第2図(a)は投写画像の
画面における画素配置を示す説明図、第2図(b)、(
c)は各々液晶ライトパルプの画面における画素配置を
示す説明図、第3図(a)は液晶ライトパルプの正面図
、第3図(b)は同断面図、第4図(a)は他の実施例
の投写画像の画面における画素配置を示す説明図、第4
図(b)。 (C)は各々液晶ライトパルプの画面における画素配置
を示す説明図、第5図(a)は更に別の実施例の投写画
像の画面における画素配置を示す説明図、第5図(b)
、(C)は各々液晶ライトパルプの画面における画素配
置を示す説明図、第6図は本発明のなお更に他の実施例
の構成を示す説明図、第7図(a)、(b)は各々第6
図の実施例で使用する液晶パネルの画面における画素配
置を示す説明図、である。 符号の説明 1・・・・・・光源、 2 = 4 * 9・・・・・
・ミラー56T6’*11・・・・・・液晶ライトパル
プ、5,7.5’、7’。 10.12・・・・・・偏光板、8.8’、13・・・
・・・投写レンズ、14・・・・・・スクリーン、20
,21・・・・・・ガラス基板、22・・・・・・接着
剤、25,24・・・・・・信号電極、25・・・・・
・TFT、26・・・・・・画素、27・・・・・・カ
ラーフィルタ、28・・・・・・透明電極、29・・・
・・・液晶物質、 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 冨 2 図 (CL) 29II (b) (Cン 13g (α) 第 4 図 (CL) 第 4 図 (b) 第 4 図 (C) 15WA (α) (C) 第6図 第 1B

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、画素をマトリックス状に配置することにより構成さ
    れた画面上に再生された画像をスクリーン上に投写して
    表示する投写形カラー画像再生装置において、 前記画面として、緑色光を発生する緑色画素により構成
    されて緑色画像を再生する第1のマトリックス表示画面
    と、赤色光を発生する赤色画素と青色光を発生する青色
    画素を混在させて配置することにより構成されて赤色と
    青色の2色カラー画像を再生する第2のマトリックス表
    示画面と、を具備し、前記両画面からの再生画像を合成
    してスクリーン上に投写することを特徴とする投写形カ
    ラー画像再生装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の投写形カラー画像再生
    装置において、前記第1のマトリックス表示画面を構成
    する緑色画素の数は、前記第2のマトリックス表示画面
    を構成する赤色画素および青色画素の合計数に匹敵し、
    両画面の各画素が互いに対応するように、それぞれの画
    面において画素が幾何学的に同一ピッチで繰り返し配置
    されていることを特徴とする投写形カラー画像再生装置
    。 3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の投写形カ
    ラー画像再生装置において、前記第1のマトリックス表
    示画面上の再生画像スクリーン上における投写画像と、
    前記第2のマトリックス表示画面上の再生画像のスクリ
    ーン上における投写画像と、の間で1画素分の寸法の範
    囲内で位置ずれを起こさせることを特徴とする投写形カ
    ラー画像再生装置。 4、画素をマトリックス状に配置することにより構成さ
    れた画面上に再生された画像をスクリーン上に投写して
    表示する投写形カラー画像再生装置において、 前記画面として、緑色光を発生する緑色画素により構成
    されて緑色画像を再生する第1のマトリックス表示画面
    と、赤色光を発生する赤色画素と青色光を発生する青色
    画素を混在させて配置することにより構成されて赤色と
    青色の2色カラー画像を再生する第2のマトリックス表
    示画面が前記第1のマトリックス表示画面を中心として
    対称的に複数個、配置されて成る画面と、を具備し、か
    つ前記第1のマトリックス表示画面を中心とする対称的
    な一方の位置にある第2のマトリックス表示画面におけ
    る赤色画素位置は、同じく対称的な他方の位置にある第
    2のマトリックス表示画面における青色画素位置に対応
    するように、前記第2の各マトリックス表示画面におけ
    る画素の配置を定めた上で、前記各画面からの再生画像
    を合成してスクリーン上に投写することを特徴とする投
    写形カラー画像再生装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0556441A (ja) * 1991-08-26 1993-03-05 Mitsubishi Electric Corp プロジエクシヨンテレビ
CN100403155C (zh) * 2004-01-13 2008-07-16 浙江舜宇光学有限公司 透镜合色式光学投影机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0556441A (ja) * 1991-08-26 1993-03-05 Mitsubishi Electric Corp プロジエクシヨンテレビ
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