JPH01238688A

JPH01238688A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JPH01238688A
Application number: JP63066691A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Eguchi; 稔康江口
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1988-03-19
Filing date: 1988-03-19
Publication date: 1989-09-22

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、光源から放射された光を拡大投射すべき画像
信号に応じて透過することにより拡大投射画像を得るラ
イトバルブを用いた投射型表示装置に関する。

（従来の技術）第４図は一般の投射型表示装置のブロック構成図である
。

同図に示すように、投射型表示装置は下記のように構成
されている。ハロゲンやキセノン等のランプ１から出た
光は凹面鏡２で集光反射した後、コンデンサレンズ３に
入射して、ここでランプ１からの光を揃えた後、ライト
バルブを有づる光制御部４に供給され、ライトバルブに
表示されである画像を透過して、投射レンズ５、絞り６
を介して、スクリーン７に拡大投影される構成のもので
ある。

さて、光制御部４を構成するライトバルブには液晶パネ
ルが用いられている。この液晶パネルによる画像表示は
、マトリクス電極アドレス表示とビームアドレス表示と
に大別される。

マトリクス電極アドレス表示のものには、例えば基板上
にストライブ状の信号電極と走査電極とが互いに直交す
るように形成されており、時分割駆動によって、直接、
液晶パネルを駆動して画像表示する単純マルチプレック
ス方式のものと、アクティブ素子であるスイッチングア
レイが形成された両基板間に液晶が挟まれた構造の液晶
パネルを用いて画像表示するアクティブマトリックス方
式のものとがある。

第５図は従来の投射型表示装置に用いられる光制御部４
の構成を示１図である。

同図において、表示すべき画像に応じた入力映像信号ｔ
よ映像増幅回路８で増幅された後、ライトバルブ駆動回
路９に供給され、ここから液晶パネル１０に対して、画
像表示を行なうための駆動信号が出力される。液晶パネ
ル１０は上記の駆動信号に応じた画像をそのパネルに表
示し、この画像を介してその入射側（コンデンサレンズ
３）からの光線を出射側（投影レンズ５）へ透過し、こ
の後、投射レンズ５、絞り６を介することによって、ス
クリーン７に拡大画像が投影されることになる。

さて、上記の液晶パネル］Ｏを右する光Ｉｌ制御部４を
備えＩζ土述の投射型表示装置を用いてスクリーン７上
に拡大画像をカラー表示するためには、液晶パネル１０
に表示される画像の画素に対応して着色されたカラーフ
ィルタをそのパネル内部に挿入配設したり、パネル外面
に着色層を設置プたり、あるいは、パネル外面に配設さ
れた偏光板（図示せず）を着色づるこにより、これを（
１なっていた。

（発明が解決しようとＪる課題）上述した投射型表示装置に用いられる液晶パネルに単純
マルチプレックス方式を用いたものは、信＠電極と走査
電極間でクロストークが牛しるため、マトリクス駆動の
走査電極数が限定され、又、アクアイブマトリックス方
式を用いたものでは、スイッチングアレイを形成Ｊ８薄
膜トランジスタ素子の構造が複雑であるから、製造プロ
セス上の歩留りが悪いという問題がある。この結果、上
記のいずれの方式の液晶パネルを用いた投射型表示装置
で（ま画素数を増加して投射した拡大画像の画質を向上
させることは難しいものであった。

又、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）人々の色に
対応するものを投映スクリーン上に重ね合せることによ
り、画素数の増加が図られているが、レジストレーショ
ンの調整という問題点が発生するのである。

更に、カラーフィルタ付きのパネルの場合、カラーフィ
ルタのモザイクやストライブ状の赤、緑、青の画素分布
が目立ち、画素績が発生するので、画質が低下し、良好
なカラー拡大画像を得ることｔよ楊めて難しい問題点が
あった。

（問題点を解決するための手段）上述した問題点を解決するために、本発明は、所定の時
間毎に順次色が切り換わる投影光を用いて、表示される
映像を光変調するライトバルブを有し、このライトバル
ブに表示される映像を前記投影光で光変調することによ
ってカラー表示覆ることを特徴とする投射型表示装置を
用いる。

（実施例）以下、本発明になる投射型表示装置につき、図面と共に
詳細に説明Ｊる。前述したものと同−構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。

第１図は本発明になる投射型表示装置の第１実施例の具
体的構成図である。

光制御部１１の構成は映像増幅回路８、ライトバルブ駆
動回路９、液晶パネル（ライトバルブ）１０Ａ１円形フ
ィルタ１２．同期分離回路１３゜電動機駆動回路１４．
電動機１５からなる。液晶パネル１０八は後述づる第３
図に示す構成のものである。円形フィルタ１２はＲ，Ｇ
、Ｂに対応Ｊるように、３分割されたフィルタ部分１２
Ａ。

１２Ｂ、１２Ｃを有しており、液晶パネルＩＯＡの入射
側に所定間隔離間して回転自在に配設されている。この
円形フィルタ１２を回転させる構成は同期分離回路１３
．電動機駆動回路（ＭＤＡ）１４、電動機１５である。

映像増幅回路８に供給される映像信号は１フイールド毎
にＲ，Ｇ、Ｂのいずｔしかに相当する映像信号であって
、例えば１フイールド目はＲの画像、２フイールド目は
Ｒの画像、・・・の映像が映像増幅回路８に順次供給さ
れる。又、フリッカ−を減少させる為、フィールド数を
増加し、更に、３原色も原色間の輝度差が少なくなるよ
うな色度座標を取ることにより鮮明な画像が得られるよ
うにした。

液晶パネル１０△で表示される画像更新周期と円形フィ
ルタ１２の回転との関係は、１フイ一ルド分の画像が液
晶パネル１０Ａに表示されるでいる間、円形フィルタ１
２のＲ，Ｇ、Ｂフィルタ部分１２Ａ〜１２Ｃが丁度、前
回転する関係であり、これら両者の動作の同期をとるこ
とによって、液晶パネル１０Ａの出射側にはカラー化し
た鮮明な画像が得られた。

さて、円形フィルタ１２０回転は次のように行なわれる
。液晶パネル１０Ａに表示される１フイ一ルド分の画像
に応じて映像増幅回路８から出力される複合映像伝号を
同期分離回路１３に供給し、ここから同１ｇ１分離して
得た垂直同期信号を電動機駆動回路１４に供給して、こ
こから電動機５を１フイールド毎に−Ｎ回転させるため
の回転駆動パルスを電動様５にλ１して出力Ｊ−る。電
動様１５０回転軸１５Ａには円形フィルタ１２の中心軸
１２Ｄが軸支されている。

これによって、液晶パネル１０Ａに１フイ一ルド分の画
像が表示されている間、円形フィルタ１２は丁度、古註
Ｖ、することになる。

さて、本発明になる投射型表示装置の動作について説明
する。

コンデンサレンズ３を介して入射したランプ１から供給
された投影光（白色光）は、Ｒ，Ｇ、Ｂ。

Ｒ５・・・と回転する円形フィルタ１２のフィルタ部分
１２Ａ〜１２Ｃを順次介して、液晶パネル１゜Ａに入射
づ−る。液晶パネル１０Ａに表示された画像は順次切り
換わる円形フィルタ１２の１回転目（Ｒ，Ｇ、Ｂ）、２
回転目（Ｒ，Ｇ、Ｂ）　、・・・と同期して切り換わる
ので、投射レンズ５、絞り６を介しで、スクリーンγ上
に投影された拡大投射画像は視聴者の目の残像作用によ
って、カラー画像として知覚される。

上記した円形フィルタ１２のフィルタ部分１２Ａ〜１２
Ｃは一般の薄膜（有機、無機）への染色顔料の印刷、カ
ラーフィルム等で作成できる。

なお、円形フィルタ１２は液晶パネル１０Ａの入射側に
所定間隔離間して回転自在に配設されているが、円形フ
ィルタ１２を液晶パネル１０Ａの出射側に所定間隔離間
して回転自在に配設しても良いことは勿論である。

第２図は本発明になる投射型表示装置の第２実施例の具
体的槙成図である。

前述したものと同一構成部分には同一符号を伺し、その
説明を省略する。以下、前述した第１実施例と相違づ−
る構成についてのみ説明する。

本実施例において、前述した第１実施例と異なることは
、光制御部１６に３原色の波長領域をもつ光が供給され
、それらの光は映像信号がＲ，Ｇ。

Ｂ、・・・と切り換わる再生画像に色が一致するように
同期して、夫々の光が後述する円形制御板１７〜１つに
Ｊ、って遮断、透過され、透過した投映光は、ライ１ヘ
バルブによって光変調を受けた後、スクリーン７十に投
映されたカラー画像を形成することである。

夫々の色の光の遮断、透過の手段として、円形制御板１
７〜１つを使用したが、これに限定されないことは言う
までもない。

又、３原色の波長領域をもつ光は、単一ランプ１より放
射される白色光を、例えば、ダイクロイックミラーなと
ぐ分離することや、夫々の波長に相当するランプやラン
プとカラーフィルタの組合せを夫々配設しても良い。

光制御部１６は映像増幅回路８、ライトバルブ駆動回路
９、液晶パネルＩＯＡ、同期分離回路１３、電動開駆動
回路１４、円形制御板１７〜１９、ダイクロイックミラ
ー２０〜２２、電動機２３〜２５から構成される。円形
制御板１７〜１つは透過部１７Ａ〜１９Ａ１遮光部１７
Ｂ〜１９Ｂ及び中心軸１７Ｃ〜１９Ｃから構成されてお
り、全体の１／３が透過部１７Ａ〜１９Ａ、その２／３
が遮光部１７Ｂ〜１９Ｂである。中心軸１７Ｃ〜１９Ｇ
は電動機２３〜２５の回転軸２３Ａ〜２５Ａに軸支され
ている。

ダイクロイックミラー２０〜２２は円形制御板１７〜１
９の透過部１７Ａ・〜１９Ａを介して入射する赤色光、
緑色光、青色光を合成し、時分割でこれらの光を液晶パ
ネルＩＯＡに供給Ｊるために用いられる。

第３図は本発明になる投射型表示装置に用いられるライ
トバルブを構成する液晶パネル１０Ａの断面拡大図であ
る。

即ち、ガラス板あるいはプラスチック板等からなり、互
いに所定間隔をもって対向する一対の透四基板２６Ａ、
２６Ｂの一方の表面２６ＡＩ。

２６Ｂ１上には、酸化インジウム膜あるいは酸化スズ膜
等からなる透明電極２７Ａ１〜２７Ａ６゜２７Ｂが形成
されており、この透明電極２７Ａ１〜２７Ａｅ、２７Ｂ
の表面上には、液晶分子の配向を整えるための配向膜２
８Ａ、２８Ｂが形成されている。

この配向膜２８Ａ、２８Ｂはポリイミドあるいはポリビ
ニルアルコール等の配向剤から形成されており、１０μ
ｍ　ＰｉＩｍの間隙をもって互いに平１ｊに対向づるよ
う形成されている。そしＣ１同図に示すように、透明電
極２７Ｂ、配向膜２８Ａ。

２８Ｂ１透明基板２６Ａの各周縁部は封止材２９Ａ、２
９Ｂで封止されると、上記の間隙は閉空間どされる。こ
の閉空間へ液晶を注入充填し再び封止することによって
液晶層３０が形成される。

この液晶層３０に充填された液晶分子の配向処理は、透
明基板２６Ａ、２６Ｂに対して、液晶分子の長袖が約９
０°ねじれたツイスト配列が得られるように行なわれる
。液晶層３０に充填された　１１　一液晶には、使用したネマディック相やスメクティック相
など各種の液晶物質に適当なカイラル物質を適宜添加し
ている。

この液晶分子のねじれのピッチは可視光の波長に比べて
充分大きいので、液晶パネルＩＯＡの入射側に配設され
る後述の偏光子３１Ａを介して液晶パネル１０△に入射
した直線偏光の偏光方向は、液晶層３０を通過１６間に
透明電極２７Ａド〜２７Ａ６，２７Ｂ間に印加される印
加電圧値の増減に依存して変化する液晶分子のねじれに
沿って旋光して変化する。

つまり、液晶パネル１０Ａは電極２７△１〜２７Ａ６．
２７Ｂ間に電圧が印加されないと直線偏光を略９０’旋
光して偏光子３１Ａが直交ニコルの場合において、透過
するが、この電極間に電圧を印加しこの印加電圧値を増
加することによって、これに応じて、入射する直線偏光
の偏光方向が変更し光の透過、遮蔽が可能となる。

さて、上記した構成の液晶パネル１０Ａの透明基板２６
Ａ、２６Ｂの表面２６Ａ２．２６Ｂ２には、上記の液晶
分子の長袖とその変更方向が一致Ｊる偏光子３１Ａ、３
１Ｂを配設した。

上述したように本発明になる投射型表示装置は、ライト
バルブとして液晶パネル１０Ａを用いたが、液晶以外の
光変調が可能なパネルを用いても良いことは勿論である
。

（発明の効果）上述したように、本発明になる投射型表示装置は、投射
される拡大画像の画素数の増加を図ることがでさ、カラ
ーフィルりのモザイクやストライプ状の赤、緑、青の画
素分布が目立つことなく画素績などが発生しない良好な
画質を得ることができる効果を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明になる投射型表示装置の第１．
第２実施例の具体的構成図、第３図は本発明になる投射
型表示装置に用いられるライトバルブを構成する液晶パ
ネルＩＯＡの断面拡大図、第４図は一般の投射型表示装
置のブロック構成図、第５図は従来の投射型表示装置に
用いられる光制御部４の構成を示す図である。１・・ランプ、２・・・凹面鏡、３・・・コンデンサレンズ、４．１１．１６・・・光制御部、５・・・投射レンズ、
６・・・絞り、７・・・スクリーン、８・・・映像増幅
回路８．９・・・ライトバルブ駆動回路、１０．１０Ａ・・・液晶パネル（ライトバルブ）、１２
・・・円形フィルタ、１３・・・同期分離回路、１４・
・・電動機駆動回路、１５．２３〜２５・・・電動機、１７〜１９・・・円形制御板、２０〜２２・・・ダイクロイックミラー。

Claims

【特許請求の範囲】

所定の時間毎に順次色が切り換わる投影光を用いて、表
示される映像を光変調するライトバルブを有し、このラ
イトバルブに表示される映像を前記投影光で光変調する
ことによってカラー表示することを特徴とする投射型表
示装置。