JPH08152632A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH08152632A JPH08152632A JP6315890A JP31589094A JPH08152632A JP H08152632 A JPH08152632 A JP H08152632A JP 6315890 A JP6315890 A JP 6315890A JP 31589094 A JP31589094 A JP 31589094A JP H08152632 A JPH08152632 A JP H08152632A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示装置において、液晶表示パネルの三
原色に対応した画素に対し、ホログラムを用いることに
より白色光を分光して各色成分の光をそれぞれ集光させ
て入射させて、その他の成分の光をブラックマトリック
スに当てるようにすることで、光源の白色光の利用効率
を大幅に向上させる。 【構成】 液晶表示パネルの光入射側に配置したホログ
ラム12により分光されて入射される各色光について、
三原色に対応した画素に対し、分離した特定波長色の中
の所定の波長の光をそれぞれ入射するとともに、前記画
素以外に、他の波長の光を入射させるように構成したホ
ログラム12によって、各画素に対し、光源が発する白
色光11をホログラム12により分光して各色成分の光
19r,19g,19bをそれぞれ集光させて入射さ
せ、その他の成分の光はブラックマトリックス18に当
てる。
原色に対応した画素に対し、ホログラムを用いることに
より白色光を分光して各色成分の光をそれぞれ集光させ
て入射させて、その他の成分の光をブラックマトリック
スに当てるようにすることで、光源の白色光の利用効率
を大幅に向上させる。 【構成】 液晶表示パネルの光入射側に配置したホログ
ラム12により分光されて入射される各色光について、
三原色に対応した画素に対し、分離した特定波長色の中
の所定の波長の光をそれぞれ入射するとともに、前記画
素以外に、他の波長の光を入射させるように構成したホ
ログラム12によって、各画素に対し、光源が発する白
色光11をホログラム12により分光して各色成分の光
19r,19g,19bをそれぞれ集光させて入射さ
せ、その他の成分の光はブラックマトリックス18に当
てる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムを用いた液
晶プロジェクター等の液晶表示装置に関するものであ
る。
晶プロジェクター等の液晶表示装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】1つの光源からの光を、R(赤)成分、
G(緑)成分、B(青)成分の3つの光に分解して、そ
れぞれ対応する3つの液晶表示パネルに入射させ、各液
晶表示パネルにR、G、Bの3色に分解して表示された
テレビ映像等のカラー画像を、反射および透過により合
成して、1つの投影レンズでスクリーンに拡大投影する
ようにした3板式の液晶プロジェクターがある。そし
て、カラーフィルター付きの1枚の液晶表示パネルを用
いた単板式の液晶プロジェクターもある。
G(緑)成分、B(青)成分の3つの光に分解して、そ
れぞれ対応する3つの液晶表示パネルに入射させ、各液
晶表示パネルにR、G、Bの3色に分解して表示された
テレビ映像等のカラー画像を、反射および透過により合
成して、1つの投影レンズでスクリーンに拡大投影する
ようにした3板式の液晶プロジェクターがある。そし
て、カラーフィルター付きの1枚の液晶表示パネルを用
いた単板式の液晶プロジェクターもある。
【0003】従来のカラーフィルターを用いた液晶プロ
ジェクターは、カラーフィルター付きの液晶表示パネル
の背後から光源としての白色光を入射し、スクリーンに
投影していた。特に、カラーフィルターに入射する光
は、各色セルの開口部とブラックマトリックスとに均等
にそれぞれ入射するものとなっていた。
ジェクターは、カラーフィルター付きの液晶表示パネル
の背後から光源としての白色光を入射し、スクリーンに
投影していた。特に、カラーフィルターに入射する光
は、各色セルの開口部とブラックマトリックスとに均等
にそれぞれ入射するものとなっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のカ
ラーフィルターを用いた液晶プロジェクターにおいて
は、上述した通り、カラーフィルター付きの液晶表示パ
ネルの背後から白色光を入射しただけであり、カラーフ
ィルターは、R、G、Bの各色セル以外のブラックマト
リックスが占める面積が広いことから、そのブラックマ
トリックスに当たった光が無駄になってしまっていた。
従って、液晶プロジェクターにおける光源の白色光の利
用効率を低下させるという問題があった。
ラーフィルターを用いた液晶プロジェクターにおいて
は、上述した通り、カラーフィルター付きの液晶表示パ
ネルの背後から白色光を入射しただけであり、カラーフ
ィルターは、R、G、Bの各色セル以外のブラックマト
リックスが占める面積が広いことから、そのブラックマ
トリックスに当たった光が無駄になってしまっていた。
従って、液晶プロジェクターにおける光源の白色光の利
用効率を低下させるという問題があった。
【0005】本発明の課題は、以上のような液晶プロジ
ェクター等の液晶表示装置において、カラーフィルター
や液晶表示パネル等のR、G、Bの各色セルに対し、ホ
ログラムを用いることにより白色光を分光して各色成分
の光をそれぞれ集光させて入射させて、その他の成分の
光をブラックマトリックスに当てるようにすることで、
光源の白色光の利用効率を大幅に向上させるようにする
ことである。
ェクター等の液晶表示装置において、カラーフィルター
や液晶表示パネル等のR、G、Bの各色セルに対し、ホ
ログラムを用いることにより白色光を分光して各色成分
の光をそれぞれ集光させて入射させて、その他の成分の
光をブラックマトリックスに当てるようにすることで、
光源の白色光の利用効率を大幅に向上させるようにする
ことである。
【0006】また、本発明の課題は、以上のような液晶
プロジェクター等の液晶表示装置において、カラーフィ
ルターセルR、G、Bに対し、ホログラムを用いること
により回折集光された光の全てをそれぞれ入射させるこ
とで、光源の白色光の利用効率を大幅に向上させるよう
にすることである。
プロジェクター等の液晶表示装置において、カラーフィ
ルターセルR、G、Bに対し、ホログラムを用いること
により回折集光された光の全てをそれぞれ入射させるこ
とで、光源の白色光の利用効率を大幅に向上させるよう
にすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項1記載の発明は、白色光を発する光源手段と、三
原色に対応した画素を周期的に配置し、背後から前記光
源の前記白色光を入射してカラー表示を行う液晶表示パ
ネルとを備えた液晶表示装置において、前記光源の前記
白色光を特定波長色に分離して前記液晶表示パネルの前
記三原色に対応した画素に入射するホログラムを前記液
晶表示パネルの光入射側に設け、かつ、前記ホログラム
を、分離した前記特定波長色の中の所定の波長の光を前
記三原色に対応した画素にそれぞれ入射させるようにす
るとともに、他の波長の光を前記液晶表示パネルの前記
画素以外に入射させるように配置した構成を特徴として
いる。
請求項1記載の発明は、白色光を発する光源手段と、三
原色に対応した画素を周期的に配置し、背後から前記光
源の前記白色光を入射してカラー表示を行う液晶表示パ
ネルとを備えた液晶表示装置において、前記光源の前記
白色光を特定波長色に分離して前記液晶表示パネルの前
記三原色に対応した画素に入射するホログラムを前記液
晶表示パネルの光入射側に設け、かつ、前記ホログラム
を、分離した前記特定波長色の中の所定の波長の光を前
記三原色に対応した画素にそれぞれ入射させるようにす
るとともに、他の波長の光を前記液晶表示パネルの前記
画素以外に入射させるように配置した構成を特徴として
いる。
【0008】そして、請求項2記載の発明は、請求項1
記載の発明において、前記他の波長の光が前記液晶表示
パネルのブラックマトリックス部に入射するようにした
構成を特徴としている。
記載の発明において、前記他の波長の光が前記液晶表示
パネルのブラックマトリックス部に入射するようにした
構成を特徴としている。
【0009】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記ホログラムの複数のセルが1つ
の前記画素に対応して設けられている構成を特徴として
いる。
載の発明において、前記ホログラムの複数のセルが1つ
の前記画素に対応して設けられている構成を特徴として
いる。
【0010】さらに、請求項4記載の発明は、白色光を
発する光源手段と、三原色に対応した画素に対して対応
するカラーフィルターセルを周期的に配置し、背後から
前記光源の前記白色光を入射してカラー表示を行う液晶
表示パネルとを備えた液晶表示装置において、前記光源
の前記白色光を特定波長色に分離して前記液晶表示パネ
ルの前記三原色に対応した画素に入射するホログラムを
前記液晶表示パネルの光入射側に設け、かつ、前記カラ
ーフィルターセルに対し、前記ホログラムの1セルをそ
れぞれ対応させるとともに、前記ホログラムにより回折
集光される各色光の全てを対応する前記カラーフィルタ
ーセルに入射させるように前記ホログラムを配置した構
成を特徴としている。
発する光源手段と、三原色に対応した画素に対して対応
するカラーフィルターセルを周期的に配置し、背後から
前記光源の前記白色光を入射してカラー表示を行う液晶
表示パネルとを備えた液晶表示装置において、前記光源
の前記白色光を特定波長色に分離して前記液晶表示パネ
ルの前記三原色に対応した画素に入射するホログラムを
前記液晶表示パネルの光入射側に設け、かつ、前記カラ
ーフィルターセルに対し、前記ホログラムの1セルをそ
れぞれ対応させるとともに、前記ホログラムにより回折
集光される各色光の全てを対応する前記カラーフィルタ
ーセルに入射させるように前記ホログラムを配置した構
成を特徴としている。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明によれば、液晶表示パネル
の光入射側に配置したホログラムにより分光されて入射
される各色光について、三原色に対応した画素に対し、
分離した特定波長色の中の所定の波長の光をそれぞれ入
射するとともに、前記画素以外に、他の波長の光を入射
させるように構成したホログラムを備えた液晶表示装置
としたので、画素R、G、Bに対し、光源が発する白色
光をホログラムにより分光して各色成分の光をそれぞれ
集光させて入射させることができ、しかも、その他の波
長の光は画素以外に当てることができ、従って、光源の
白色光の利用効率を大幅に向上させることができる。
の光入射側に配置したホログラムにより分光されて入射
される各色光について、三原色に対応した画素に対し、
分離した特定波長色の中の所定の波長の光をそれぞれ入
射するとともに、前記画素以外に、他の波長の光を入射
させるように構成したホログラムを備えた液晶表示装置
としたので、画素R、G、Bに対し、光源が発する白色
光をホログラムにより分光して各色成分の光をそれぞれ
集光させて入射させることができ、しかも、その他の波
長の光は画素以外に当てることができ、従って、光源の
白色光の利用効率を大幅に向上させることができる。
【0012】そして、請求項2記載の発明によれば、請
求項1記載の他の波長の光がブラックマトリックス部に
入射する液晶表示装置としたので、画素に入射する以外
の他の波長の光はブラックマトリックスに当てることが
でき、従って、光源の白色光の利用効率を大幅に向上さ
せることができる。
求項1記載の他の波長の光がブラックマトリックス部に
入射する液晶表示装置としたので、画素に入射する以外
の他の波長の光はブラックマトリックスに当てることが
でき、従って、光源の白色光の利用効率を大幅に向上さ
せることができる。
【0013】また、請求項3記載の発明によれば、請求
項1記載のホログラムの複数のセルが1つの前記画素に
対応して設けられている液晶表示装置としたので、1つ
の画素に複数のホログラムセルにより所定の波長の光を
回折集光でき、従って、光源の白色光の利用効率を大幅
に向上させることができる。
項1記載のホログラムの複数のセルが1つの前記画素に
対応して設けられている液晶表示装置としたので、1つ
の画素に複数のホログラムセルにより所定の波長の光を
回折集光でき、従って、光源の白色光の利用効率を大幅
に向上させることができる。
【0014】さらに、請求項4記載の発明によれば、液
晶表示パネルの光入射側に配置したホログラムにより分
光されて入射される各色光について、各カラーフィルタ
ーセルに対し、ホログラムの1セルをそれぞれ対応させ
るとともに、回折集光される各色光の全てを対応するカ
ラーフィルターセルに入射させるように構成したホログ
ラムを備えた液晶表示装置としたので、カラーフィルタ
ーセルR、G、Bに対し、光源が発する白色光をホログ
ラムにより分光して回折集光される各色光の全てを対応
するカラーフィルターセルに入射させることができ、ブ
ラックマトリックスには光が当たらないことから、カラ
ーフィルターを用いた液晶表示装置における光源の白色
光の利用効率を大幅に向上させることができる。
晶表示パネルの光入射側に配置したホログラムにより分
光されて入射される各色光について、各カラーフィルタ
ーセルに対し、ホログラムの1セルをそれぞれ対応させ
るとともに、回折集光される各色光の全てを対応するカ
ラーフィルターセルに入射させるように構成したホログ
ラムを備えた液晶表示装置としたので、カラーフィルタ
ーセルR、G、Bに対し、光源が発する白色光をホログ
ラムにより分光して回折集光される各色光の全てを対応
するカラーフィルターセルに入射させることができ、ブ
ラックマトリックスには光が当たらないことから、カラ
ーフィルターを用いた液晶表示装置における光源の白色
光の利用効率を大幅に向上させることができる。
【0015】
【実施例】以下に、本発明に係る液晶表示装置の実施例
を図1から図4に基づいて説明する。先ず、図1は本発
明を適用した液晶表示装置の一例としての液晶プロジェ
クターの構成を示すもので、光源手段1は、光源である
メタルハライドランプ2およびリフレクター3から構成
され、メタルハライドランプ2により発せられた白色光
(リフレクター3により反射された光も含む)11は、
入射側偏光板4を透過してホログラムおよびカラーフィ
ルター部10に斜めの平行光により入射され、このホロ
グラムおよびカラーフィルター部10を経て液晶表示パ
ネル5に入射される。なお、6は液晶表示パネル5の液
晶面である。そして、液晶表示パネル5を透過した画像
光は、出射側偏光板7を透過して投影レンズ8により図
示しないスクリーンに拡大して投影される。なお、9は
液晶プロジェクター内を強制空冷する冷却ファンであ
る。
を図1から図4に基づいて説明する。先ず、図1は本発
明を適用した液晶表示装置の一例としての液晶プロジェ
クターの構成を示すもので、光源手段1は、光源である
メタルハライドランプ2およびリフレクター3から構成
され、メタルハライドランプ2により発せられた白色光
(リフレクター3により反射された光も含む)11は、
入射側偏光板4を透過してホログラムおよびカラーフィ
ルター部10に斜めの平行光により入射され、このホロ
グラムおよびカラーフィルター部10を経て液晶表示パ
ネル5に入射される。なお、6は液晶表示パネル5の液
晶面である。そして、液晶表示パネル5を透過した画像
光は、出射側偏光板7を透過して投影レンズ8により図
示しないスクリーンに拡大して投影される。なお、9は
液晶プロジェクター内を強制空冷する冷却ファンであ
る。
【0016】ホログラムおよびカラーフィルター部10
は、図2に要部を拡大して示すように、透過型のホログ
ラム12とカラーフィルター13との間にガラス基板1
4を介装して一体化してなるものである。カラーフィル
ター13は、液晶表示パネル5の1画素を構成する3色
のRの画素15、Gの画素16、Bの画素17を周期的
配置するとともに、各画素間を互いに仕切るブラックマ
トリックス18を有している。ここで、図示例におい
て、前記白色光11はホログラム12に対し垂直方向に
対して20°の入射角度をもって入射する。また、ホロ
グラム12とカラーフィルター13との間は1100μ
m(1.1mm)であり、この間に対応した厚さの透明
なガラス基板14が両者間に介装されている。そして、
Rの画素15、Gの画素16、Bの画素17は、1ドッ
ト175μmピッチとなっている。なお、R、G、Bの
各画素の開口部のピッチは54μmである。
は、図2に要部を拡大して示すように、透過型のホログ
ラム12とカラーフィルター13との間にガラス基板1
4を介装して一体化してなるものである。カラーフィル
ター13は、液晶表示パネル5の1画素を構成する3色
のRの画素15、Gの画素16、Bの画素17を周期的
配置するとともに、各画素間を互いに仕切るブラックマ
トリックス18を有している。ここで、図示例におい
て、前記白色光11はホログラム12に対し垂直方向に
対して20°の入射角度をもって入射する。また、ホロ
グラム12とカラーフィルター13との間は1100μ
m(1.1mm)であり、この間に対応した厚さの透明
なガラス基板14が両者間に介装されている。そして、
Rの画素15、Gの画素16、Bの画素17は、1ドッ
ト175μmピッチとなっている。なお、R、G、Bの
各画素の開口部のピッチは54μmである。
【0017】ところで、カラーフィルター13の光入射
側に配置される透過型のホログラム12は、液晶表示パ
ネル5の1画素を構成する3色のカラーフィルターセル
R、G、B(画素15,16,17)の組各々に対応し
て、カラーフィルター13の画素ピッチと同じピッチで
アレー状に構成されている。各単位ホログラムは、ホロ
グラム12に斜めに入射(図示例では、法線に対し20
°の入射角度)する白色光11を回折して、対応する単
位ホログラムからオフセットした位置のカラーフィルタ
ー13の各画素15,16,17にそれぞれ集光するよ
うにフレネルゾーンプレート状に形成されている。そし
て、このホログラム12としては、回折効率の波長依存
性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相型、振幅
型等のものが用いられる。回折効率の波長依存性がない
かもしくは少ないとは、リップマンホログラムのよう
に、特定の波長だけを回折し、他の波長は回折しないタ
イプのものではなく、1つの回折格子で何れの波長も回
折するものを意味する。この波長依存性の少ない回折格
子は、一般に、波長に応じて異なる回折角で回折する。
側に配置される透過型のホログラム12は、液晶表示パ
ネル5の1画素を構成する3色のカラーフィルターセル
R、G、B(画素15,16,17)の組各々に対応し
て、カラーフィルター13の画素ピッチと同じピッチで
アレー状に構成されている。各単位ホログラムは、ホロ
グラム12に斜めに入射(図示例では、法線に対し20
°の入射角度)する白色光11を回折して、対応する単
位ホログラムからオフセットした位置のカラーフィルタ
ー13の各画素15,16,17にそれぞれ集光するよ
うにフレネルゾーンプレート状に形成されている。そし
て、このホログラム12としては、回折効率の波長依存
性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相型、振幅
型等のものが用いられる。回折効率の波長依存性がない
かもしくは少ないとは、リップマンホログラムのよう
に、特定の波長だけを回折し、他の波長は回折しないタ
イプのものではなく、1つの回折格子で何れの波長も回
折するものを意味する。この波長依存性の少ない回折格
子は、一般に、波長に応じて異なる回折角で回折する。
【0018】従って、入射する白色光11の波長に依存
して単位ホログラムによる回折角は異なり、各波長に対
する集光位置はホログラム12面に平行な方向に分散さ
れる。そのため、白色光11のRの波長成分はカラーフ
ィルター13のRの画素15に、Gの波長成分はカラー
フィルター13のGの画素16に、Bの波長成分はカラ
ーフィルター13のBの画素17にそれぞれ回折集光さ
れる。そして、このように回折集光されたそれぞれの各
色成分は、各カラーフィルターセルR、G、B(画素1
5,16,17)でほとんど減衰されずに通過し、対応
する位置の画素(液晶表示パネル5の液晶面6)の状態
に応じた色表示を行う。
して単位ホログラムによる回折角は異なり、各波長に対
する集光位置はホログラム12面に平行な方向に分散さ
れる。そのため、白色光11のRの波長成分はカラーフ
ィルター13のRの画素15に、Gの波長成分はカラー
フィルター13のGの画素16に、Bの波長成分はカラ
ーフィルター13のBの画素17にそれぞれ回折集光さ
れる。そして、このように回折集光されたそれぞれの各
色成分は、各カラーフィルターセルR、G、B(画素1
5,16,17)でほとんど減衰されずに通過し、対応
する位置の画素(液晶表示パネル5の液晶面6)の状態
に応じた色表示を行う。
【0019】以上の通り、本発明を適用した液晶プロジ
ェクターにおいては、ホログラム12の各波長による回
折角度の違いを利用して、各カラーフィルターセルR、
G、B(画素15,16,17)へ対応する波長成分が
回折して入射する(図2に示す主光線19r,19g,
19b参照)ようにしており、これにより、メタルハラ
イドランプ2からの白色光11の各波長成分を無駄なく
各色セルへ入射させることができるため、その利用効率
を大幅に向上させることができる。
ェクターにおいては、ホログラム12の各波長による回
折角度の違いを利用して、各カラーフィルターセルR、
G、B(画素15,16,17)へ対応する波長成分が
回折して入射する(図2に示す主光線19r,19g,
19b参照)ようにしており、これにより、メタルハラ
イドランプ2からの白色光11の各波長成分を無駄なく
各色セルへ入射させることができるため、その利用効率
を大幅に向上させることができる。
【0020】特に、本発明の第1実施例では、以上のホ
ログラム12において、液晶の1画素に対し、ホログラ
ム12により分光されて入射される各色光R、G、Bに
ついて、各色成分にそれぞれ同じ色成分が対応するよう
ホログラムセル21,22,23を設けている。そし
て、カラーフィルターセルR(画素15)に対応するホ
ログラムセル21により分光されて入射される各色光
R、G、Bについて、R成分の光(波長0.64μmの
光)がカラーフィルターセルR(画素15)の中心にほ
ぼ垂直(図示例では法線に対し1°の入射角度)に入射
して(図2の主光線19r参照)、他のG成分の光とB
成分の光がカラーフィルターセルG(画素16)との間
のブラックマトリックス18に当たるようにしている。
ログラム12において、液晶の1画素に対し、ホログラ
ム12により分光されて入射される各色光R、G、Bに
ついて、各色成分にそれぞれ同じ色成分が対応するよう
ホログラムセル21,22,23を設けている。そし
て、カラーフィルターセルR(画素15)に対応するホ
ログラムセル21により分光されて入射される各色光
R、G、Bについて、R成分の光(波長0.64μmの
光)がカラーフィルターセルR(画素15)の中心にほ
ぼ垂直(図示例では法線に対し1°の入射角度)に入射
して(図2の主光線19r参照)、他のG成分の光とB
成分の光がカラーフィルターセルG(画素16)との間
のブラックマトリックス18に当たるようにしている。
【0021】また、カラーフィルターセルG(画素1
6)に対応するホログラムセル22により分光されて入
射される各色光R、G、Bについて、G成分の光(波長
0.55μmの光)がカラーフィルターセルG(画素1
6)の中心にほぼ垂直(図示例では法線に対し1°の入
射角度)に入射して(図2の主光線19g参照)、他の
R成分の光がカラーフィルターセルR(画素15)との
間のブラックマトリックス18に当たり、B成分の光が
カラーフィルターセルB(画素17)との間のブラック
マトリックス18に当たるようにしている。さらに、カ
ラーフィルターセルB(画素17)に対応するホログラ
ムセル23により分光されて入射される各色光R、G、
Bについて、B成分の光(波長0.46μmの光)がカ
ラーフィルターセルB(画素17)の中心にほぼ垂直
(図示例では法線に対し1°の入射角度)に入射して
(図2の主光線19b参照)、他のR成分の光とG成分
の光がカラーフィルターセルG(画素16)との間のブ
ラックマトリックス18に当たるようにしている。以上
のような各ホログラムセル21,22,23の1セルの
長辺方向長さは、前記カラーフィルターセルR、G、B
のピッチに対応して、175μmとなっている。
6)に対応するホログラムセル22により分光されて入
射される各色光R、G、Bについて、G成分の光(波長
0.55μmの光)がカラーフィルターセルG(画素1
6)の中心にほぼ垂直(図示例では法線に対し1°の入
射角度)に入射して(図2の主光線19g参照)、他の
R成分の光がカラーフィルターセルR(画素15)との
間のブラックマトリックス18に当たり、B成分の光が
カラーフィルターセルB(画素17)との間のブラック
マトリックス18に当たるようにしている。さらに、カ
ラーフィルターセルB(画素17)に対応するホログラ
ムセル23により分光されて入射される各色光R、G、
Bについて、B成分の光(波長0.46μmの光)がカ
ラーフィルターセルB(画素17)の中心にほぼ垂直
(図示例では法線に対し1°の入射角度)に入射して
(図2の主光線19b参照)、他のR成分の光とG成分
の光がカラーフィルターセルG(画素16)との間のブ
ラックマトリックス18に当たるようにしている。以上
のような各ホログラムセル21,22,23の1セルの
長辺方向長さは、前記カラーフィルターセルR、G、B
のピッチに対応して、175μmとなっている。
【0022】ここで、図示例の白色光11がホログラム
12に入射するA点、B点、C点について、そのホログ
ラム12のピッチdA,dB,dCは、 dA=1.417 dB=1.694 dC=1.971 である。以上のようなホログラム12の回折集光による
各色セルおよびブラックマトリックスへの光の入射の設
定は、ホログラム12の適切な設計、ホログラム12と
カラーフィルター13との距離の適切な設定、白色光1
1のホログラム12への入射角度の適切な設定により構
成するものである。
12に入射するA点、B点、C点について、そのホログ
ラム12のピッチdA,dB,dCは、 dA=1.417 dB=1.694 dC=1.971 である。以上のようなホログラム12の回折集光による
各色セルおよびブラックマトリックスへの光の入射の設
定は、ホログラム12の適切な設計、ホログラム12と
カラーフィルター13との距離の適切な設定、白色光1
1のホログラム12への入射角度の適切な設定により構
成するものである。
【0023】以上の第1実施例の液晶プロジェクターに
よれば、メタルハライドランプ2の発する白色光11を
ホログラム12で分光し、回析集光して、特に、図2に
主光線19r,19g,19bで示したように、ホログ
ラムセル21によりR成分の光がカラーフィルターセル
Rに、ホログラムセル22によりG成分の光がカラーフ
ィルターセルGに、ホログラムセル23によりB成分の
光がカラーフィルターセルBに、それぞれほぼ垂直に透
過するので、従来はブラックマトリックスに当たって無
駄になっていた光を有効に利用することができる。
よれば、メタルハライドランプ2の発する白色光11を
ホログラム12で分光し、回析集光して、特に、図2に
主光線19r,19g,19bで示したように、ホログ
ラムセル21によりR成分の光がカラーフィルターセル
Rに、ホログラムセル22によりG成分の光がカラーフ
ィルターセルGに、ホログラムセル23によりB成分の
光がカラーフィルターセルBに、それぞれほぼ垂直に透
過するので、従来はブラックマトリックスに当たって無
駄になっていた光を有効に利用することができる。
【0024】ところで、以上の第1実施例では、液晶表
示装置にカラーフィルター13を取り付けてあるが、ホ
ログラム12(各ホログラムセル21,22,23)に
よっても各色光を作ることが可能なので、カラーフィル
ター13は無くても良い。また、第1実施例では、ホロ
グラム12を回折効率の波長依存性がないかもしくは少
ないものとしたが、回折効率の波長依存性のあるホログ
ラムを用いても良い。その場合、カラーフィルター13
のRの画素15にはR成分の光を回析集光するセルが対
応し、Gの画素16にはG成分の光を回析集光するセル
が対応し、Bの画素17にはB成分の光を回析集光する
セルが対応するようにホログラムを配置する。
示装置にカラーフィルター13を取り付けてあるが、ホ
ログラム12(各ホログラムセル21,22,23)に
よっても各色光を作ることが可能なので、カラーフィル
ター13は無くても良い。また、第1実施例では、ホロ
グラム12を回折効率の波長依存性がないかもしくは少
ないものとしたが、回折効率の波長依存性のあるホログ
ラムを用いても良い。その場合、カラーフィルター13
のRの画素15にはR成分の光を回析集光するセルが対
応し、Gの画素16にはG成分の光を回析集光するセル
が対応し、Bの画素17にはB成分の光を回析集光する
セルが対応するようにホログラムを配置する。
【0025】次に、図3はホログラム12の構成の変更
例を示すもので、この変更例は、前記第1実施例でホロ
グラム12の1セルで行っていた回折集光作用を2つの
セルで行わせるようにしたものであり、図中において、
前記第1実施例と同様の部分には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。即ち、この変更例においては、各カ
ラーフィルターセルR、G、Bにそれぞれ対応するホロ
グラムセル21,22,23を、図示のように、2つの
ホログラムセル21a,21b、ホログラムセル22
a,22b、ホログラムセル23a,23bにそれぞれ
分割している。そして、2つのホログラムセル21a,
21bによりそれぞれ分光されて入射される各色光R、
G、Bについて、R成分の光がカラーフィルターセルR
の中心にそれぞれ入射して(主光線19r参照)、他の
G成分の光とB成分の光がカラーフィルターセルGとの
間のブラックマトリックス18にそれぞれ当たるように
している。
例を示すもので、この変更例は、前記第1実施例でホロ
グラム12の1セルで行っていた回折集光作用を2つの
セルで行わせるようにしたものであり、図中において、
前記第1実施例と同様の部分には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。即ち、この変更例においては、各カ
ラーフィルターセルR、G、Bにそれぞれ対応するホロ
グラムセル21,22,23を、図示のように、2つの
ホログラムセル21a,21b、ホログラムセル22
a,22b、ホログラムセル23a,23bにそれぞれ
分割している。そして、2つのホログラムセル21a,
21bによりそれぞれ分光されて入射される各色光R、
G、Bについて、R成分の光がカラーフィルターセルR
の中心にそれぞれ入射して(主光線19r参照)、他の
G成分の光とB成分の光がカラーフィルターセルGとの
間のブラックマトリックス18にそれぞれ当たるように
している。
【0026】また、2つのホログラムセル22a,22
bによりそれぞれ分光されて入射される各色光R、G、
Bについて、G成分の光がカラーフィルターセルGの中
心にそれぞれ入射して(主光線19g参照)、他のR成
分の光がカラーフィルターセルRとの間のブラックマト
リックス18にそれぞれ当たり、B成分の光がカラーフ
ィルターセルBとの間のブラックマトリックス18にそ
れぞれ当たるようにしている。さらに、2つのホログラ
ムセル23a,23bによりそれぞれ分光されて入射さ
れる各色光R、G、Bについて、B成分の光がカラーフ
ィルターセルBの中心にそれぞれ入射して(主光線19
b参照)、他のR成分の光とG成分の光がカラーフィル
ターセルGとの間のブラックマトリックス18にそれぞ
れ当たるようにしている。
bによりそれぞれ分光されて入射される各色光R、G、
Bについて、G成分の光がカラーフィルターセルGの中
心にそれぞれ入射して(主光線19g参照)、他のR成
分の光がカラーフィルターセルRとの間のブラックマト
リックス18にそれぞれ当たり、B成分の光がカラーフ
ィルターセルBとの間のブラックマトリックス18にそ
れぞれ当たるようにしている。さらに、2つのホログラ
ムセル23a,23bによりそれぞれ分光されて入射さ
れる各色光R、G、Bについて、B成分の光がカラーフ
ィルターセルBの中心にそれぞれ入射して(主光線19
b参照)、他のR成分の光とG成分の光がカラーフィル
ターセルGとの間のブラックマトリックス18にそれぞ
れ当たるようにしている。
【0027】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図4は本発明の要部構成の第2実施例を示すもの
で、前記第1実施例と同様に、11は白色光、12はホ
ログラム、13はカラーフィルター、14はガラス基板
であり、31はカラーフィルター13のR、G、Bそれ
ぞれのセルの開口部、32はブラックマトリックス、2
4はカラーフィルター13の開口部31に対応するホロ
グラムセルである。ここで、図示例において、白色光1
1はホログラム12に対し垂直方向に対して5°の入射
角度をもって入射する。また、ホログラム12とカラー
フィルター13との間は400μmであり、R、G、B
の各画素は1ドット88μmピッチとなっており、開口
部31のピッチは54μmである。そして、ホログラム
セル24の1セルの長辺方向長さは、前記R、G、Bの
各画素のピッチに対応して、88μmとなっている。
る。図4は本発明の要部構成の第2実施例を示すもの
で、前記第1実施例と同様に、11は白色光、12はホ
ログラム、13はカラーフィルター、14はガラス基板
であり、31はカラーフィルター13のR、G、Bそれ
ぞれのセルの開口部、32はブラックマトリックス、2
4はカラーフィルター13の開口部31に対応するホロ
グラムセルである。ここで、図示例において、白色光1
1はホログラム12に対し垂直方向に対して5°の入射
角度をもって入射する。また、ホログラム12とカラー
フィルター13との間は400μmであり、R、G、B
の各画素は1ドット88μmピッチとなっており、開口
部31のピッチは54μmである。そして、ホログラム
セル24の1セルの長辺方向長さは、前記R、G、Bの
各画素のピッチに対応して、88μmとなっている。
【0028】そして、カラーフィルター13の開口部3
1に対応するホログラムセル24により分光されて入射
される各色光R、G、Bの全てが、回折集光されて開口
部31に入射するようになっている。ここで、図示例の
白色光11がホログラム12に入射するI点、II点に
ついて、そのホログラム12のピッチdI,dIIは、 dI=3.55 dII=14.3 である。
1に対応するホログラムセル24により分光されて入射
される各色光R、G、Bの全てが、回折集光されて開口
部31に入射するようになっている。ここで、図示例の
白色光11がホログラム12に入射するI点、II点に
ついて、そのホログラム12のピッチdI,dIIは、 dI=3.55 dII=14.3 である。
【0029】以上の第2実施例の液晶プロジェクターに
よれば、メタルハライドランプ2の発する白色光11を
ホログラム12で分光し、回析集光して、特に、ホログ
ラムセル24により分光されて回折集光される各色光
R、G、Bの全てが開口部31に透過するので、ブラッ
クマトリックス32には光が当たって無駄になることが
なくなり、従って、光の利用効率を大幅に向上させるこ
とができる。
よれば、メタルハライドランプ2の発する白色光11を
ホログラム12で分光し、回析集光して、特に、ホログ
ラムセル24により分光されて回折集光される各色光
R、G、Bの全てが開口部31に透過するので、ブラッ
クマトリックス32には光が当たって無駄になることが
なくなり、従って、光の利用効率を大幅に向上させるこ
とができる。
【0030】なお、以上の実施例においては、図1に示
した主要部品の配置構成による液晶プロジェクターとし
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の部
品配置構成による液晶プロジェクターであってもよい。
また、実施例では、カラーフィルター付きの液晶表示パ
ネルとしたが、ホログラムを用いた液晶プロジェクター
では、ホログラムによっても各色光を作ることが可能な
ので、カラーフィルターは必ずしも必要ではない。ただ
し、カラーフィルターを併用することで、色純度を補正
できるといった利点がある。さらに、ホログラムに対す
る光の入射角、カラーフィルターとホログラム間の距離
等も任意であり、その他、具体的な細部構造等について
も適宜に変更可能であることは勿論である。
した主要部品の配置構成による液晶プロジェクターとし
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の部
品配置構成による液晶プロジェクターであってもよい。
また、実施例では、カラーフィルター付きの液晶表示パ
ネルとしたが、ホログラムを用いた液晶プロジェクター
では、ホログラムによっても各色光を作ることが可能な
ので、カラーフィルターは必ずしも必要ではない。ただ
し、カラーフィルターを併用することで、色純度を補正
できるといった利点がある。さらに、ホログラムに対す
る光の入射角、カラーフィルターとホログラム間の距離
等も任意であり、その他、具体的な細部構造等について
も適宜に変更可能であることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明に係
る液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの光入射側に
配置したホログラムにより分光されて入射される各色光
について、三原色に対応した画素に対し、分離した特定
波長色の中の所定の波長の光をそれぞれ入射するととも
に、前記画素以外に、他の波長の光を入射させるホログ
ラムを備えた構成のため、各画素R、G、Bに対し、光
源が発する白色光をホログラムにより分光して各色成分
の光をそれぞれ集光させて入射させることができ、しか
も、その他の波長の光は画素以外に当てることができ
る。従って、光源の白色光の利用効率を大幅に向上させ
ることができる。
る液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの光入射側に
配置したホログラムにより分光されて入射される各色光
について、三原色に対応した画素に対し、分離した特定
波長色の中の所定の波長の光をそれぞれ入射するととも
に、前記画素以外に、他の波長の光を入射させるホログ
ラムを備えた構成のため、各画素R、G、Bに対し、光
源が発する白色光をホログラムにより分光して各色成分
の光をそれぞれ集光させて入射させることができ、しか
も、その他の波長の光は画素以外に当てることができ
る。従って、光源の白色光の利用効率を大幅に向上させ
ることができる。
【0032】そして、請求項2記載の発明に係る液晶表
示装置によれば、請求項1記載の他の波長の光がブラッ
クマトリックス部に入射する構成のため、画素に入射す
る以外の他の波長の光をブラックマトリックスに当てる
ことができる。従って、光源の白色光の利用効率を大幅
に向上させることができる。
示装置によれば、請求項1記載の他の波長の光がブラッ
クマトリックス部に入射する構成のため、画素に入射す
る以外の他の波長の光をブラックマトリックスに当てる
ことができる。従って、光源の白色光の利用効率を大幅
に向上させることができる。
【0033】また、請求項3記載の発明に係る液晶表示
装置によれば、請求項1記載のホログラムの複数のセル
が1つの前記画素に対応して設けられている構成のた
め、1つの画素に複数のホログラムセルにより所定の波
長の光を回折集光することができる。従って、光源の白
色光の利用効率を大幅に向上させることができる。
装置によれば、請求項1記載のホログラムの複数のセル
が1つの前記画素に対応して設けられている構成のた
め、1つの画素に複数のホログラムセルにより所定の波
長の光を回折集光することができる。従って、光源の白
色光の利用効率を大幅に向上させることができる。
【0034】さらに、請求項4記載の発明に係る液晶表
示装置によれば、液晶表示パネルの光入射側に配置した
ホログラムにより分光されて入射される各色光につい
て、各カラーフィルターセルに対し、1セルをそれぞれ
対応させるとともに、回折集光される各色光の全てを対
応するカラーフィルターセルに入射させる構成のため、
カラーフィルターセルR、G、Bに対し、光源が発する
白色光をホログラムにより分光して回折集光される各色
光の全てを対応するカラーフィルターセルに入射させる
ことができ、ブラックマトリックスには光が当たらない
ようにすることができる。従って、カラーフィルターを
用いた液晶表示装置において、光源の白色光の利用効率
を大幅に向上させることができる。
示装置によれば、液晶表示パネルの光入射側に配置した
ホログラムにより分光されて入射される各色光につい
て、各カラーフィルターセルに対し、1セルをそれぞれ
対応させるとともに、回折集光される各色光の全てを対
応するカラーフィルターセルに入射させる構成のため、
カラーフィルターセルR、G、Bに対し、光源が発する
白色光をホログラムにより分光して回折集光される各色
光の全てを対応するカラーフィルターセルに入射させる
ことができ、ブラックマトリックスには光が当たらない
ようにすることができる。従って、カラーフィルターを
用いた液晶表示装置において、光源の白色光の利用効率
を大幅に向上させることができる。
【図1】本発明を適用した液晶表示装置の一例としての
液晶プロジェクターの構成を示す図である。
液晶プロジェクターの構成を示す図である。
【図2】本発明の要部であるホログラムおよびカラーフ
ィルタ部分の構成の第1実施例を示す図である。
ィルタ部分の構成の第1実施例を示す図である。
【図3】図2におけるホログラムの構成の変更例を示す
図である。
図である。
【図4】図2と同様に、本発明の要部構成の第2実施例
を示す図である。
を示す図である。
1 光源手段 2 光源 3 リフレクター 4 入射側偏光板 5 液晶表示パネル 6 液晶面 7 出射側偏光板 8 投影レンズ 9 冷却ファン 10 ホログラムおよびカラーフィルター部 11 白色光 12 ホログラム 13 カラーフィルター 14 ガラス基板 15,16,17 画素 18 ブラックマトリックス 19 主光線 21,22,23,24 ホログラムセル 31 カラーフィルター開口部 32 ブラックマトリックス
Claims (4)
- 【請求項1】 白色光を発する光源手段と、三原色に対
応した画素を周期的に配置し、背後から前記光源の前記
白色光を入射してカラー表示を行う液晶表示パネルとを
備えた液晶表示装置において、 前記光源の前記白色光を特定波長色に分離して前記液晶
表示パネルの前記三原色に対応した画素に入射するホロ
グラムを前記液晶表示パネルの光入射側に設け、 かつ、前記ホログラムを、分離した前記特定波長色の中
の所定の波長の光を前記三原色に対応した画素にそれぞ
れ入射させるようにするとともに、他の波長の光を前記
液晶表示パネルの前記画素以外に入射させるように配置
したことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記他の波長の光が前記液晶表示パネル
のブラックマトリックス部に入射するようにしたことを
特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記ホログラムの複数のセルが1つの前
記画素に対応して設けられていることを特徴とする請求
項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 白色光を発する光源手段と、三原色に対
応した画素に対して対応するカラーフィルターセルを周
期的に配置し、背後から前記光源の前記白色光を入射し
てカラー表示を行う液晶表示パネルとを備えた液晶表示
装置において、 前記光源の前記白色光を特定波長色に分離して前記液晶
表示パネルの前記三原色に対応した画素に入射するホロ
グラムを前記液晶表示パネルの光入射側に設け、 かつ、前記カラーフィルターセルに対し、前記ホログラ
ムの1セルをそれぞれ対応させるとともに、前記ホログ
ラムにより回折集光される各色光の全てを対応する前記
カラーフィルターセルに入射させるように前記ホログラ
ムを配置したことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6315890A JPH08152632A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6315890A JPH08152632A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08152632A true JPH08152632A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=18070844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6315890A Pending JPH08152632A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08152632A (ja) |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP6315890A patent/JPH08152632A/ja active Pending
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