JPH0617980B2 - Projection liquid crystal display - Google Patents
Projection liquid crystal displayInfo
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- JPH0617980B2 JPH0617980B2 JP60182454A JP18245485A JPH0617980B2 JP H0617980 B2 JPH0617980 B2 JP H0617980B2 JP 60182454 A JP60182454 A JP 60182454A JP 18245485 A JP18245485 A JP 18245485A JP H0617980 B2 JPH0617980 B2 JP H0617980B2
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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。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a projection type liquid crystal display device.
[従来の技術] 従来、投写式液晶表示装置として、特開昭60−291
6号公報に開示されたものがある。これは、赤、緑、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
を半透過ミラーあるいは半透過プリズムを用いて合成し
てスクリーン上に画像を表示するものである。[Prior Art] Conventionally, as a projection type liquid crystal display device, Japanese Patent Laid-Open No. 60-291
There is one disclosed in Japanese Patent No. This uses three liquid crystal panels with red, green, and blue pixels formed, provides a light source for each liquid crystal panel, and combines the light transmitted through each liquid crystal panel with a semi-transmissive mirror or a semi-transmissive prism. Then, the image is displayed on the screen.
[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。また3つのランプお
よび3枚の液晶パネルを用いるため、全体の構成が大型
になるものであった。さらに、半透過ミラーあるいは半
透過プリズムはそれぞれ異なったものを用いなければな
らず、製造コストの増大を招来するものであった。[Problems to be Solved by the Invention] In the above, three light sources are required, the light utilization efficiency is poor, and variations occur due to deterioration of the lamps, and there is a drawback that the image quality deteriorates. Moreover, since three lamps and three liquid crystal panels are used, the overall configuration is large. In addition, different semi-transmissive mirrors or semi-transmissive prisms must be used, resulting in an increase in manufacturing cost.
本発明は、光源が一つですみ、しかも小形化が可能な投
写式液晶表示装置を提供するものである。The present invention provides a projection type liquid crystal display device which requires only one light source and can be miniaturized.
[問題点を解決するための手段] 本発明は、1つの光源と、この光源からの光を光学フィ
ルタにより色に応じて反射あるいは透過させて分離し、
この分離された光の光路上にそれぞれの光に対応した色
の画素を形成した液晶ライトバルブを設け、各液晶ライ
トバルブを透過した光を第2の光学フィルタによって合
成してスクリーン上に画像を投写するようにしたもので
ある。[Means for Solving Problems] In the present invention, one light source and light from this light source are separated by being reflected or transmitted by an optical filter according to color.
A liquid crystal light valve in which pixels of colors corresponding to the respective lights are formed is provided on the optical path of the separated light, and the light transmitted through the liquid crystal light valves is combined by the second optical filter to form an image on the screen. It is designed to be projected.
[実施例] 第1図において、1はハロゲンランプ、2は凹レンズ
で、これらによって平行光線の光源を構成している。
3,4は光学フィルタを構成するダイクロイックミラー
で、ともに緑を反射し、赤および青を透過するもので、
ミラー3は光を分離するためのもので、ミラー4は光を
合成するためのものである。5,6はそれぞれ第1およ
び第2の液晶ライトバルブで、液晶ライトバルブ5は、
プリズム5a,5a、緑のフィルタ5b、偏光板5c,
5cおよび液晶パネル5dからなり、液晶ライトバルブ
6は、プリズム6a,6b、偏光板6b,6bおよび赤
と青のフィルタ6cを備えた液晶パネル6dからなる。
7,8はミラーで、ダイクロイックミラー3を透過した
光をこれとは逆向きの光にして液晶ライトバルブ6を透
過させるためのものである。9は集光レンズ、10は投
写用ズームレンズ、11はスクリーンである。[Embodiment] In FIG. 1, 1 is a halogen lamp and 2 is a concave lens, which constitute a light source for parallel rays.
Reference numerals 3 and 4 are dichroic mirrors that form an optical filter, both of which reflect green and transmit red and blue.
The mirror 3 is for separating light, and the mirror 4 is for combining light. 5 and 6 are the first and second liquid crystal light valves, respectively, and the liquid crystal light valve 5 is
Prism 5a, 5a, green filter 5b, polarizing plate 5c,
5c and liquid crystal panel 5d, liquid crystal light valve
6 is composed of a prism 6a, 6b, the polarizing plate 6b, 6b and the liquid crystal panel 6d having a red and blue filter 6c.
Reference numerals 7 and 8 are mirrors for making the light transmitted through the dichroic mirror 3 into light in the opposite direction and transmitting it through the liquid crystal light valve 6 . 9 is a condenser lens, 10 is a projection zoom lens, and 11 is a screen.
第2図は液晶ライトバルブ6を側方からみた状態を示し
たもので、同図下方のプリズム6aは液晶パネル6dに
所定の角度で光を入射させるためのもので、上方のプリ
ズム6aは透過光を入射光と平行にするためのものであ
る。液晶ライトバルブ5のプリズム5aもこれと同様の
ものである。FIG. 2 shows a state in which the liquid crystal light valve 6 is viewed from the side. The lower prism 6a in the figure is for allowing light to enter the liquid crystal panel 6d at a predetermined angle, while the upper prism 6a is transparent. It is for making the light parallel to the incident light. The prism 5a of the liquid crystal light valve 5 is similar to this.
このようにプリズムによって液晶パネルへの入射光の角
度をつけた理由については後述する。The reason why the angle of the incident light to the liquid crystal panel is adjusted by the prism in this way will be described later.
つぎに動作について説明する。ハロゲンランプ1からの
光は凹レンズ2によって平行光線に変換されてダイクロ
イックミラー3に供給される。ダイクロイックミラー3
を透過した光はミラー7,8によって反射され、液晶ラ
イトバルブ6に供給される。Next, the operation will be described. The light from the halogen lamp 1 is converted into parallel rays by the concave lens 2 and supplied to the dichroic mirror 3. Dichroic mirror 3
The light transmitted through is reflected by the mirrors 7 and 8 and supplied to the liquid crystal light valve 6 .
一方、ダイクロイックミラー3によって反射された光は
液晶ライトバルブ5に供給される。On the other hand, the light reflected by the dichroic mirror 3 is supplied to the liquid crystal light valve 5 .
液晶ライトバルブ5,6を透過した光はダイクロイック
ミラー4によって合成され、集光レンズ9によって集光
された後、ズームレンズ9を介してスクリーン11に投
写される。The light transmitted through the liquid crystal light valves 5 and 6 is combined by the dichroic mirror 4, condensed by the condenser lens 9, and then projected onto the screen 11 via the zoom lens 9.
このように、光源が1つですみ、しかもダイクロイック
ミラー3,4を透過する光が互いに平行になるため、装
置全体の小形化が可能になる。さらに、2枚のダイクロ
イックミラーは同じものを用いることができ、コスト的
に有利なものとなる。In this way, only one light source is required, and the lights that pass through the dichroic mirrors 3 and 4 are parallel to each other, so that the overall size of the device can be reduced. Further, the same dichroic mirror can be used for the two dichroic mirrors, which is advantageous in terms of cost.
ここで、液晶ライトバルブにプリズムを用いた意味につ
いて説明する。TN形液晶を用いた液晶パネルにおい
て、光の入射角とコントラストとの関係は以下のように
なっている。Here, the meaning of using a prism for the liquid crystal light valve will be described. In the liquid crystal panel using the TN type liquid crystal, the relationship between the incident angle of light and the contrast is as follows.
第3図において、液晶パネルの配向方向を矢印Aの方向
とした場合、パネル面から垂直に立てた軸Xを中心とし
た視角θとコントラストとの関係をみると、第4図のよ
うになる。同図において、Cはコントラストを表す。こ
の図から、配向軸Yからの角度φが135度、θ=10
度の方位が最もコントラストを大きくとれることがわか
る。この方位は、配向のチルト角、クロス角度および誘
電率異方性等によって決まるものであるが、θ=3〜1
5度の範囲に含まれる。In FIG. 3, when the alignment direction of the liquid crystal panel is the direction of arrow A, the relationship between the viewing angle θ centered on the axis X perpendicular to the panel surface and the contrast is as shown in FIG. . In the figure, C represents contrast. From this figure, the angle φ from the alignment axis Y is 135 degrees, and θ = 10
It can be seen that the azimuth of degree can maximize the contrast. This azimuth is determined by the tilt angle of the alignment, the cross angle, the dielectric anisotropy, etc., but θ = 3 to 1
It is included in the range of 5 degrees.
そこでプリズム6aを用いて、、液晶パネル6dへの入
射光の角度が上記の範囲に入るようにし、最大のコント
ラストが得られるようにしたものである。Therefore, the prism 6a is used so that the angle of the incident light on the liquid crystal panel 6d falls within the above range to obtain the maximum contrast.
つぎに液晶パネル5d,6dの駆動方法について説明す
る。液晶は通常40Hz以上で駆動しないとフリッカーが
目立つものである。NTSC方式のテレビ放送では60
フィールド、30フレーム伝送方式なので、液晶パネル
としてTFTのアイティブマトリクスパネルを用い、こ
れをフィールド交流駆動した場合、液晶は実質的に30
Hz駆動に周期が低下してしまう。つまり、第5図Aのよ
うに、フィールドごとにソースラインに印加する極性を
反転するのであるが、この周期が30Hzになってしまう
のである。すると、第5図Bのように、光強度に波がで
き、フリッカーが発生してしまう。Next, a method of driving the liquid crystal panels 5d and 6d will be described. The liquid crystal usually has a noticeable flicker unless it is driven at 40 Hz or higher. 60 for NTSC television broadcasting
Since it is a field and 30 frame transmission system, when an TFT active matrix panel is used as the liquid crystal panel and this is driven by field alternating current, the liquid crystal is substantially 30
The cycle decreases to Hz drive. That is, as shown in FIG. 5A, the polarity applied to the source line is inverted for each field, but this cycle becomes 30 Hz. Then, as shown in FIG. 5B, a wave is formed in the light intensity and flicker occurs.
さらに、フレーム交流駆動の場合には、その半分の15
Hz駆動になってしまい、フリッカーが非常に目立ち、実
用上の大きな問題となっている。Furthermore, in the case of frame AC drive, half of that is 15
Since it becomes Hz drive, flicker is very noticeable, which is a big problem in practical use.
そこで、本例においては、液晶パネル5dと6dとをそ
れぞれ第6図のように極性を反転して駆動するようにし
た。これによれば、液晶パネル5dと6dとで光強度の
波が第6図Cのごとく180度位相がずれ、しかも両者
が重ね合せられるため、画面全体の光強度の波の周期が
従来の半分になるものである。そのため、フィールド駆
動の場合であれば、見かけ上60Hzとなり、フリッカー
はほとんど気にならなくなる。Therefore, in this example, the liquid crystal panels 5d and 6d are driven with their polarities inverted as shown in FIG. According to this, since the light intensity waves are 180 degrees out of phase with each other on the liquid crystal panels 5d and 6d as shown in FIG. 6C and both are superposed, the period of the light intensity waves on the entire screen is half that of the conventional one. It will be. Therefore, in the case of field driving, the frequency is apparently 60 Hz, and flicker is hardly noticeable.
つぎに液晶パネル5d,6dにおける画素の配置につい
て説明する。液晶パネル6dにおいては、青と赤の画素
を第7図のようにジクザグに配列するのが、混色上もっ
とも好ましい。さらに、液晶パネル5dの緑の画素と液
晶パネル6dの赤、青の画素とを、第8図のように垂直
方向および水平方向にそれぞれ1/2画素分ずつずらして
合成することが、画面の均一性を向上させる上で有効で
ある。Next, the arrangement of pixels in the liquid crystal panels 5d and 6d will be described. In the liquid crystal panel 6d, it is most preferable in terms of color mixing that the blue and red pixels are arranged in a zigzag pattern as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, the green pixels of the liquid crystal panel 5d and the red and blue pixels of the liquid crystal panel 6d can be combined by shifting by 1/2 pixel in each of the vertical and horizontal directions. It is effective in improving the uniformity.
なお上記の例では、偏光板を各液晶パネルの前後に設け
たが、これに代えてレンズ2とダイクロイックミラー3
との間およびレンズ9とダイクロイックミラー4との間
に設けるようにしてもよい。この場合が偏光板の枚数が
一番すくなくてすむ。なおレンズ9とダイクロイックミ
ラー4との間の偏光板はスクリーン11の前面に設ける
ようにしてもよい。In the above example, the polarizing plates are provided before and after each liquid crystal panel, but instead of this, the lens 2 and the dichroic mirror 3 are provided.
May be provided between the lens 9 and the dichroic mirror 4. In this case, the number of polarizing plates is the smallest. The polarizing plate between the lens 9 and the dichroic mirror 4 may be provided on the front surface of the screen 11.
またライトバルブ6はミラー7,8の間あるいはダイク
ロイックミラー3とミラー7の間に設けるようにしても
よい。The light valve 6 may be provided between the mirrors 7 and 8 or between the dichroic mirror 3 and the mirror 7.
さらに上記の例では、ダイクロイックミラーとして、最
も製造が容易な緑を反射し赤および青を透過するものを
用いたが、これに限らず、赤、青、緑のいずれか一色を
反射し、残りを透過するものであればよい。この場合、
各液晶パネルは入射する光の色に対応した色の画素を形
成しておく必要がある。但し、ハロゲンランプの分光特
性についてみると、赤が最も強いので、赤の画素を青ま
たは緑の画素と同一ライトバルブ上に形成するのが、光
利用率を向上させる上で有効である。Furthermore, in the above example, as the dichroic mirror, the one that most easily manufactures reflects green and transmits red and blue is used, but it is not limited to this, and any one of red, blue, and green is reflected, and the remaining What is necessary is that it can pass through. in this case,
It is necessary for each liquid crystal panel to form pixels of a color corresponding to the color of incident light. However, regarding the spectral characteristics of the halogen lamp, since red is the strongest, it is effective to form the red pixel on the same light valve as the blue or green pixel in order to improve the light utilization rate.
[発明の効果] 本発明によれば、光源からの光と投写される光とが平行
であるため装置全体をコンパクトに構成でき、しかも光
源が一つですむため、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。さらに、高価なダイクロ
イックミラー等の光学フィルタが2枚ですみ、安価にな
るとともに第1の光学フィルタと第2の光学フィルタに
同じものを用いることができるので、コスト的にも組立
て工程においても有利なものとなる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the light from the light source and the projected light are parallel to each other, so that the entire apparatus can be configured compactly, and since only one light source is required, the cost is structurally reduced. Is also advantageous and the adjustment of the light source is easy. Furthermore, since only two optical filters such as expensive dichroic mirrors are required, the cost is low and the same first and second optical filters can be used, which is advantageous in terms of cost and assembly process. It will be
また応用面として、本装置を2つ並設して立体画像を投
写する場合、両者の間隔を狭くすることがてきスペース
上有利になる。Further, as an application aspect, when two apparatuses are arranged side by side to project a stereoscopic image, it is advantageous in terms of space to narrow the distance between the two apparatuses.
第1図は本発明の一実施例を示した平面図、第2図は第
1図の一部を摘出して示した側面図、第3図は液晶パネ
ルへの入射光の方位を示した説明図、第4図は液晶の視
角特性を示した説明図、第5図は画素に印加する電圧の
極性と光強度を示した波形図、第6図は本発明の一実施
例における、画素に印加する電圧と光強度を示した波形
図、第7図は画素の配置例を示した説明図、第8図は各
液晶パネルの画素を合成した状態の一例を示した説明図
である。 1……ハロゲンランプ 3,4……ダイクロイックミラー5 ,6……液晶ライトバルブ 7,8……ミラーFIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a part of FIG. 1 extracted, and FIG. 3 shows an azimuth of light incident on a liquid crystal panel. Explanatory diagram, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the viewing angle characteristics of the liquid crystal, FIG. 5 is a waveform diagram showing the polarity and light intensity of the voltage applied to the pixel, and FIG. 6 is a pixel in one embodiment of the present invention. FIG. 7 is a waveform diagram showing a voltage applied to the substrate and light intensity, FIG. 7 is an explanatory diagram showing an arrangement example of pixels, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a state in which pixels of each liquid crystal panel are combined. 1 ... Halogen lamp 3,4 ...... Dichroic mirror 5 , 6 ...... Liquid crystal light valve 7,8 ...... Mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−179723(JP,A) 特開 昭60−107625(JP,A) 実開 昭59−87022(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-179723 (JP, A) JP-A-60-107625 (JP, A) Actual development 59-87022 (JP, U)
Claims (2)
緑,青のいずれかを透過し残りを反射する第1の光学フ
ィルタと、 この第1の光学フィルタを透過した光をこれとは方向が
逆になるように反射する光学反射系と、 第1の光学フィルタによって反射された光と上記光学反
射系によって反射された光とを合成して上記光源からの
光と平行で逆向きの光を生じる第2の光学フィルタと、 第1の光学フィルタおよび第2の光学フィルタ間に設け
てあり、第1の光学フィルタによって反射された光に対
応した色の画素を形成した第1の液晶ライトバルブと、 第1の光学フィルタ,上記光学反射系および第2の光学
フィルタ間の光路上に設けてあり、第1の光学フィルタ
を透過した光に対応した色の画素を形成した第2の液晶
ライトバルブとからなり、 第2の光学フィルタによって合成された光をスクリーン
上に投写することを特徴とする投写式液晶表示装置。1. A light source for generating parallel rays and a red light provided at a predetermined angle with respect to light from the light source,
A first optical filter that transmits either green or blue and reflects the rest; an optical reflection system that reflects light that has passed through the first optical filter in a direction opposite to that of the first optical filter; A second optical filter that combines the light reflected by the optical filter and the light reflected by the optical reflection system to generate light that is parallel and opposite to the light from the light source; A first liquid crystal light valve provided between the second optical filters and having pixels of a color corresponding to the light reflected by the first optical filter, the first optical filter, the optical reflection system, and the first optical filter. A second liquid crystal light valve provided on the optical path between the two optical filters and having pixels of a color corresponding to the light transmitted through the first optical filter, and composed by the second optical filter. Light Projection type liquid crystal display device, characterized in that the projection on the lean.
タは緑を反射し、赤および青を透過するものである特許
請求の範囲第1項記載の投写式液晶表示装置。2. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first optical filter and the second optical filter reflect green and transmit red and blue.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182454A JPH0617980B2 (en) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | Projection liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182454A JPH0617980B2 (en) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | Projection liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242182A JPS6242182A (en) | 1987-02-24 |
| JPH0617980B2 true JPH0617980B2 (en) | 1994-03-09 |
Family
ID=16118551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60182454A Expired - Fee Related JPH0617980B2 (en) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | Projection liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617980B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0723985B2 (en) * | 1985-12-17 | 1995-03-15 | セイコーエプソン株式会社 | Projection display device |
| JPH05203912A (en) * | 1992-10-26 | 1993-08-13 | Casio Comput Co Ltd | Projection type liquid crystal display device |
| US6776510B1 (en) | 1999-03-31 | 2004-08-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light source device, adjusting device therefore and production method therefore, and illuminating device and projection type display device provided with light source device |
| JP2006184673A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and electronic device |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60182454A patent/JPH0617980B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6242182A (en) | 1987-02-24 |
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Legal Events
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