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JPH0792561B2 - 投写式液晶表示装置 - Google Patents

投写式液晶表示装置

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JPH0792561B2
JPH0792561B2 JP61159935A JP15993586A JPH0792561B2 JP H0792561 B2 JPH0792561 B2 JP H0792561B2 JP 61159935 A JP61159935 A JP 61159935A JP 15993586 A JP15993586 A JP 15993586A JP H0792561 B2 JPH0792561 B2 JP H0792561B2
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liquid crystal
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忠彦 山岡
真悟 高橋
智明 高橋
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株式会社精工舎
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    • 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
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は投写式液晶表示装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、投写式液晶表示装置として、特開昭60−2916号公
報に開示されたものがある。これは、Ｒ（赤）,G
（緑）,B（青）の画素を形成した３枚の液晶パネルを用
い、各液晶パネルのそれぞれに光源を設け、各液晶パネ
ルを透過した光をダイクロイックミラーを用いて合成し
てスクリーン上に画像を表示するものである。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記のものでは、３つの光源を必要とし、光の利用効率
が悪いものであるし、ランプの劣化によるばらつきが生
じ、画質が低下する欠点があった。
本発明は光源が一つですみしかも光源の配光特性に応じ
て各色の光強度のバランスをとることにより、良質の投
写画像が得られるとともに小型化が可能な投写式液晶表
示装置を提供するものである。
［問題を解決するための手段］ 本発明は、フィラメントの配線方向における光強度が上
記配線方向と直交する方向における光強度よりも弱く、
かつ放射スペクトル分布が青、緑よりも赤の波長におい
て強い光源と、この光源からの上記フィラメントの配線
方向からの光の光路に赤の液晶パネルを設け、上記光源
からの上記フィラメントの配線方向と直交する方向から
の光の光路に青、緑の液晶パネルを設けることにより、
上記目的を達成するものである。
［実施例］ 第１図において、１はハロゲンランプからなる光源、2,
2はコールドミラー、3,3は光源からの光を直交する２方
向の光に分割するコンデンサレンズ、4,4は防熱フィル
タである。5,5は反射ミラー、６はＲ（赤）の液晶パネ
ル、７はＧ（緑）の液晶パネル、８はＢ（青）の液晶パ
ネルである。本例では、液晶パネル6,7,8として、ポジ
タイプのTN型液晶を用いており、それぞれ第２図のよう
に互いに直交する偏光軸を有した２枚の偏光板9,10を用
い、Ｂ反射のダイクロイックミラー11およびＧ反射のダ
イクロイックミラー12にＰ波偏光の光が入射されるよう
に構成してある。13〜13は平行光線をθ（０≦θ≦５
゜）だけ収束させる凸レンズ、14はＢ反射のダイクロイ
ックミラー、15は投写レンズ系である。
以上の構成において、光源１からの光は直接あるいはコ
ールドミラー2,2によって反射されてコンデンサレンズ
3,3に入射され、平行光線となって２方向に生じる。こ
の平行光線は防熱フィルタ4,4を介して反射ミラー５で
反射され液晶パネル６に供給される。液晶パネル６を透
過した光は凸レンズ13によってθだけ収束してダイクロ
イックミラー11に供給される。
一方、ダイクロイックミラー14によってＢの光が反射さ
れ、液晶パネル８および凸レンズ13を介してダイクロイ
ックミラー11に供給される。このダイクロイックミラー
11によって、液晶パネル6,7を透過した光が合成されダ
イクロイックミラー12に供給される。
またダイクロイックミラー14を透過した光は液晶パネル
７および凸レンズ13を透過し、ミラー５によって反射さ
れる。この反射光はダイクロイックミラー12に供給さ
れ、ダイクロイックミラー11からの光と合成されて投写
レンズ系15に供給される。
ところで、液晶パネル６〜８の後方にはそれぞれ凸レン
ズを設けてあり、平行光線をθだけ収束させており、こ
れによって投写レンズ系の口径を小さくすることができ
しかも収差を小さくすることができるのである。
但し、θを５゜以上にすると、画面に色シェーディング
が発生し易くなり、画質を低下させることになってしま
う。
本例では、ダイクロイックミラー11,12にはＰ波偏光さ
れた光が入射されるように構成してあるが、これは以下
の理由による。本出願人の実験によると、液晶パネルに
TN（ツイストネマティック）型液晶を用いた直線偏光の
場合には、ダイクロイックミラーに入射される光の光軸
によっては多重反射によるゴースト画像が発生してしま
うとともに色純度の悪い画像になってしまうことが判明
した。つまり、Ｐ波偏光で入射させれば問題はないので
あるが、Ｓ波偏光で入射させると上記欠点が発生してし
まうのである。これは、Ｐ波とＳ波とでは第３図に示す
ようにガラスの表面反射率が異なることと、第４図のよ
うにダイクロイックミラーの分光特性がＰ波とＳ波とで
異なることに起因するものである。
第３図からわかるように、入射角が45゜近傍において
は、Ｐ波はほとんど反射されないが、Ｓ波では反射がみ
られる。このことは、第５図において、ダイクロイック
ミラー16にＳ波で入射した場合に、不要な波長の光のう
ち、多層薄膜17を透過し後ガラスと空気との境界面で反
射された光ｋが大きいことを意味している。これは透過
光ｊにも当てはまり、反射光Ｋとｋおよび透過光Ｊとｊ
が、ガラスの板厚をｔとしたとき2tだけ横にずれて投写
レンズ系に入射してしまう。投写レンズでは10〜100倍
程度に拡大されるため、通常の3mm程度の厚さのミラー
を用いると、上記のずれが目につき、ゴースト画像とな
って投写されてしまうのである。
また第４図においては、45゜入射のＧ反射ダイクロイッ
クミラーの分光特性を示してあり、Ｐ波においては、反
射する光の波長の範囲が狭いのに対し、Ｓ波ではその範
囲が広いことがわかる。つまり、Ｓ波を入射させると、
Ｇだけでなく、ＲおよびＢに近い範囲の光まで反射して
しまい、色純度が悪化してしまうのである。
そこで本例においては、ダイクロイックミラー11,12に
はＰ波偏光の光が入射されるように構成してある。その
ため不要な波長の光の反射はほとんどなく、しかも第５
図における反射光j,kもほとんどなくなる。したがって
画面にゴーストが現れることはなくなり、しかも不要な
波長の光の反射がなくなるため色純度の良好な画像が得
られるのである。
ところで光源１は熱をもつため、空冷が必要になるもの
であるが、本例の構成によれば、図面前方あるいは後方
からファンを回すことによって風が抜け、効率良く冷却
することができるものである。
ところで上記の例において、光源としてハロゲンランプ
を用いた場合に、その配光特性に応じてランプの向きを
調整してある。すなわち第１図のようにランプのフィラ
メントの配線方向がＲの液晶パネル６側に向くように配
置してある。これは以下の理由によるものである。
ハロゲンランプの放射スペクトル分布は第６図のよう
に、R,G,BのうちではＲにおいて最も強くなっている。
一方、ハロゲンランプのフィラメントの配線方向と光強
度との関係は第７図のように、配線方向に弱くなってい
る。
そこでR,G,Bの光強度のバランスをとるために、Ｒ側へ
の光強度がG,B側に比べて弱くなるように、フィラメン
トの配線方向がＲの液晶パネル側に向くように配置した
ものである。
ところで、第１図の例を２組用いることによって、立体
画像の表示装置を構成する場合には、第８図のように、
投写レンズ18,19の前に、各組のＧ反射のダイクロイッ
クミラー12、12を同図示のように設けるようにすればよ
い。
但し、各ダイクロイックミラーに入射される光はＰ波の
みとするものである。
なお偏光板の位置については、液晶パネルの両面になく
てもよく、投写レンズの手前あるいはスクリーンの前面
に配置するようにしても同様の効果を得ることができ
る。
また上記の実施例では、TN型液晶パネルとしてポジタイ
プのものを用いたが、ネガタイプのものを用いてもよ
い。この場合には、２枚の偏光板として偏光軸が平行な
ものを用いるものである。
［発明の効果］ 本発明によれば、光源が一つですむため、これが劣化し
ても色むらを生じることがなく、構成的にもコスト的に
も有利であり、光源の調整も容易である。
しかも赤、青、緑の液晶パネルを光源の配光特性および
放射スペクトル分布に応じて配置したため、各色の光強
度バランスがとれ、良質の投写画像を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第２図は第
１図の一部を摘出して示した斜視図、第３図はガラスの
表面反射率を示した特性図、第４図は45゜入射のＧ反射
ダイクロイックミラーの分光特性を示した特性図、第５
図はダイクロイックミラーによる反射光を示した説明
図、第６図はハロゲンランプの放射スペクトル分布を示
した特性図、第７図はハロゲンランプの配光特性を示し
た特性図、第８図は立体画像表示装置を構成する際の投
写レンズとその手前のダイクロイックミラーとを示した
説明図である。 １……光源 2,2……コールドミラー 3,3……コンデンサレンズ 5,5……反射レンズ 6,7,8……液晶パネル 10……ダイクロイックミラー 11……凸レンズ 11,12,14……ダイクロイックミラー 15……投写レンズ系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 智明 東京都墨田区太平４丁目１番１号 株式会 社精工舎内 (56)参考文献 特開 昭61−99118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−67325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−193520（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−41348（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−67325（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−32124（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フィラメントの配線方向における光強度が
    上記配線方向と直交する方向における光強度よりも弱
    く、かつ放射スペクトル分布が青、緑よりも赤の波長に
    おいて強い光源と、この光源からの上記フィラメントの
    配線方向からの光の光路に赤の液晶パネルを設け、上記
    光源からの上記フィラメントの配線方向と直交する方向
    からの光の光路に青、緑の液晶パネルを設け、上記各液
    晶パネルを透過した光を合成するダイクロイックミラー
    を設け、このダイクロイックミラーによって合成された
    光を投写する投与レンズ系を設けたことを特徴とする投
    写式液晶表示装置。
JP61159935A 1986-07-08 1986-07-08 投写式液晶表示装置 Expired - Fee Related JPH0792561B2 (ja)

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