JP2000292744A - 投射型液晶表示装置 - Google Patents
投射型液晶表示装置Info
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- JP2000292744A JP2000292744A JP11099248A JP9924899A JP2000292744A JP 2000292744 A JP2000292744 A JP 2000292744A JP 11099248 A JP11099248 A JP 11099248A JP 9924899 A JP9924899 A JP 9924899A JP 2000292744 A JP2000292744 A JP 2000292744A
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- liquid crystal
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- linearly polarized
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 3原色のうち少なくともひとつの直線偏光方
向が他の偏光方向と異なっていても、偏光方向を揃える
手段を設けることで偏光スクリーンの効果的な利用を可
能とし、これによりコントラストの良い映像を得ること
ができるようにする。 【解決手段】 図示しない光源より出射した自然光は、
3原色(R,G,B)に分離されて、各液晶ライトバル
ブ1r、1g、1b、及び各二分一波長板2r、2g、
2bを経て、直線偏光としてクロスダイクロイックプリ
ズム3に入射する。クロスダイクロイックプリズム3で
は、R光はR反射面3rにて反射し、B光はB反射面3
bにて反射し、R,G,Bの各光が合成されて出射す
る。ここで、G光の偏光方向を90°回転させる色位相
差板10を用いることにより、投射レンズ4に入射する
合成光の偏光方向を揃えることができ、偏光スクリーン
11を効果的に用いることができるため、コントラスト
の良い映像が得られる。
向が他の偏光方向と異なっていても、偏光方向を揃える
手段を設けることで偏光スクリーンの効果的な利用を可
能とし、これによりコントラストの良い映像を得ること
ができるようにする。 【解決手段】 図示しない光源より出射した自然光は、
3原色(R,G,B)に分離されて、各液晶ライトバル
ブ1r、1g、1b、及び各二分一波長板2r、2g、
2bを経て、直線偏光としてクロスダイクロイックプリ
ズム3に入射する。クロスダイクロイックプリズム3で
は、R光はR反射面3rにて反射し、B光はB反射面3
bにて反射し、R,G,Bの各光が合成されて出射す
る。ここで、G光の偏光方向を90°回転させる色位相
差板10を用いることにより、投射レンズ4に入射する
合成光の偏光方向を揃えることができ、偏光スクリーン
11を効果的に用いることができるため、コントラスト
の良い映像が得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射型液晶表示装
置、より具体的にはライトバルブとして液晶を用いた投
射型液晶表示装置に関する。
置、より具体的にはライトバルブとして液晶を用いた投
射型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】投射型液晶表示装置の色合成手段として
クロスダイクロイックプリズムが用いられる場合があ
る。このときクロスダイクロイックプリズムに入射する
3原色の直線偏光の偏光方向のうち、ダイクロイックプ
リズムにて反射する光の偏光方向をs偏光、透過する光
の偏光方向をp偏光にすることでダイクロイックプリズ
ムの特性をうまく利用することができ、これにより入射
光の光利用効率を良くできることが既に知られている。
このような投射型液晶表示装置として、例えば特公平6
−8985号公報に記載されたものが知られている。
クロスダイクロイックプリズムが用いられる場合があ
る。このときクロスダイクロイックプリズムに入射する
3原色の直線偏光の偏光方向のうち、ダイクロイックプ
リズムにて反射する光の偏光方向をs偏光、透過する光
の偏光方向をp偏光にすることでダイクロイックプリズ
ムの特性をうまく利用することができ、これにより入射
光の光利用効率を良くできることが既に知られている。
このような投射型液晶表示装置として、例えば特公平6
−8985号公報に記載されたものが知られている。
【0003】図2は、従来の投射型液晶表示装置の色合
成の例を説明するための図で、図中、1rはR用液晶ラ
イトバルブ、1gはG用液晶ライトバルブ、1bはB用
液晶ライトバルブ、2rはR用二分の一波長板、2gは
G用二分の一波長板、2bはB用二分の一波長板、3は
クロスダイクロイックプリズム、3rはR反射面、3b
はB反射面、4は投射レンズである。
成の例を説明するための図で、図中、1rはR用液晶ラ
イトバルブ、1gはG用液晶ライトバルブ、1bはB用
液晶ライトバルブ、2rはR用二分の一波長板、2gは
G用二分の一波長板、2bはB用二分の一波長板、3は
クロスダイクロイックプリズム、3rはR反射面、3b
はB反射面、4は投射レンズである。
【0004】この投射型液晶表示装置は、3枚の液晶ラ
イトバルブ1r,1g,1bと、クロスダイクロイック
プリズム3、及び投射レンズ4を備えている。図示しな
い色分離系で分離されたR光,G光,B光の各色光は、
それぞれ各色用の液晶ライトバルブ1r,1g,1bに
入射する。各液晶ライトバルブ1r,1g,1bはいず
れも偏光軸が直交するように設定された2枚の偏光板に
液晶パネルが挟まれて構成されており、これら偏光軸の
方向は液晶の視野角特性の関係から通常紙面に対して4
5°傾いて設定される。
イトバルブ1r,1g,1bと、クロスダイクロイック
プリズム3、及び投射レンズ4を備えている。図示しな
い色分離系で分離されたR光,G光,B光の各色光は、
それぞれ各色用の液晶ライトバルブ1r,1g,1bに
入射する。各液晶ライトバルブ1r,1g,1bはいず
れも偏光軸が直交するように設定された2枚の偏光板に
液晶パネルが挟まれて構成されており、これら偏光軸の
方向は液晶の視野角特性の関係から通常紙面に対して4
5°傾いて設定される。
【0005】各色用の液晶ライトバルブ1r,1g,1
bによって変調されて通過したR光,G光,B光は、紙
面に対して45°傾いた偏光方向の直線偏光となり、各
色用の二分の一波長板2r,2g,2bに入射する。こ
の時R用二分の一波長板2r及びB用二分の一波長板2
bは、紙面に対して22.5°の角度に遅相軸が設定し
てあり、G用二分の一波長2gは紙面に対して67.5
°の角度に設定してある。これにより各色用の二分の一
波長板2r,2g,2bを透過したR光,G光,B光の
直線偏光方向は、クロスダイクロイックプリズム3の反
射面に対してそれぞれ、s偏光,p偏光,s偏光とな
る。
bによって変調されて通過したR光,G光,B光は、紙
面に対して45°傾いた偏光方向の直線偏光となり、各
色用の二分の一波長板2r,2g,2bに入射する。こ
の時R用二分の一波長板2r及びB用二分の一波長板2
bは、紙面に対して22.5°の角度に遅相軸が設定し
てあり、G用二分の一波長2gは紙面に対して67.5
°の角度に設定してある。これにより各色用の二分の一
波長板2r,2g,2bを透過したR光,G光,B光の
直線偏光方向は、クロスダイクロイックプリズム3の反
射面に対してそれぞれ、s偏光,p偏光,s偏光とな
る。
【0006】クロスダイクロイックプリズム3に入射し
た各色光のうち、R光はR反射面3rによって反射し、
B光はB反射面3bによって反射する。G光は、R反射
面3r及びB反射面3bを透過するが、クロスダイクロ
イックプリズム3のR反射面3rとB反射面3bは、s
偏光よりもp偏光について透過帯域を広げるような誘電
体多層膜として設計することが可能であり、この場合p
偏光で入射するG光はs偏光で入射する場合に比べ、透
過波長帯域を広く取ることができ、従って光の利用効率
がよくなり明るい画面を得ることができる。
た各色光のうち、R光はR反射面3rによって反射し、
B光はB反射面3bによって反射する。G光は、R反射
面3r及びB反射面3bを透過するが、クロスダイクロ
イックプリズム3のR反射面3rとB反射面3bは、s
偏光よりもp偏光について透過帯域を広げるような誘電
体多層膜として設計することが可能であり、この場合p
偏光で入射するG光はs偏光で入射する場合に比べ、透
過波長帯域を広く取ることができ、従って光の利用効率
がよくなり明るい画面を得ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、投射レンズ4から出射する光の偏光方向
が統一されておらず、偏光スクリーンが使えないという
難点があった。偏光スクリーンは、ある一方向の直線偏
光のみを効率よく反射するように作られており、これに
より特にフロント投射のとき外光の反射を半減させて、
投影画像のコントラストを良くすることができる。とこ
ろが上記従来技術を用いたとき投射レンズ4から出射す
る光は偏光方向が統一されていないため、外光だけでな
く投射された映像光も色によって反射効率が異なってし
まい、明るさの低下や色バランスの乱れを生じ、偏光ス
クリーンを使うことができなかった。
従来技術では、投射レンズ4から出射する光の偏光方向
が統一されておらず、偏光スクリーンが使えないという
難点があった。偏光スクリーンは、ある一方向の直線偏
光のみを効率よく反射するように作られており、これに
より特にフロント投射のとき外光の反射を半減させて、
投影画像のコントラストを良くすることができる。とこ
ろが上記従来技術を用いたとき投射レンズ4から出射す
る光は偏光方向が統一されていないため、外光だけでな
く投射された映像光も色によって反射効率が異なってし
まい、明るさの低下や色バランスの乱れを生じ、偏光ス
クリーンを使うことができなかった。
【0008】本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされ
たもので、3原色のうち少なくともひとつの直線偏光方
向が異なる場合においても、偏光スクリーンを利用でき
るようにすることにより、コントラストの良い映像を得
ることができる投射型表示装置を提供することを目的と
する。
たもので、3原色のうち少なくともひとつの直線偏光方
向が異なる場合においても、偏光スクリーンを利用でき
るようにすることにより、コントラストの良い映像を得
ることができる投射型表示装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、光源
からの出射光を3原色の光に分離する色分離手段と、該
色分離手段にて分離された3原色の光のそれぞれを変調
し、直線偏光として出射する液晶ライトバルブを用いた
光変調手段と、該光変調手段にて変調された3原色の直
線偏光を合成する光合成手段と、該光合成手段にて合成
されて出射した直線偏光を投射する投射レンズとを備
え、前記光合成手段を出射する直線偏光のうちの一部の
偏光方向が、他の部分の偏光方向に対して直交している
投写型液晶表示装置において、前記光合成手段と前記投
射レンズとの間の光路上に、前記投射レンズに入射させ
る前記液晶ライトバルブからの直線偏光の偏光方向を一
致させる偏光方向制御手段を有することを特徴としたも
のである。
からの出射光を3原色の光に分離する色分離手段と、該
色分離手段にて分離された3原色の光のそれぞれを変調
し、直線偏光として出射する液晶ライトバルブを用いた
光変調手段と、該光変調手段にて変調された3原色の直
線偏光を合成する光合成手段と、該光合成手段にて合成
されて出射した直線偏光を投射する投射レンズとを備
え、前記光合成手段を出射する直線偏光のうちの一部の
偏光方向が、他の部分の偏光方向に対して直交している
投写型液晶表示装置において、前記光合成手段と前記投
射レンズとの間の光路上に、前記投射レンズに入射させ
る前記液晶ライトバルブからの直線偏光の偏光方向を一
致させる偏光方向制御手段を有することを特徴としたも
のである。
【0010】請求項2の発明は、請求項1に記載の発明
において、前記光合成手段が、誘電体多層膜がX字状に
交差するように設けられているダイクロイックミラーで
あることを特徴としたものである。
において、前記光合成手段が、誘電体多層膜がX字状に
交差するように設けられているダイクロイックミラーで
あることを特徴としたものである。
【0011】請求項3の発明は、請求項1または2の発
明において、前記偏光方向制御手段が、特定の波長域の
直線偏光の偏光方向を90゜回転させる色位相差板であ
ることを特徴としたものである。
明において、前記偏光方向制御手段が、特定の波長域の
直線偏光の偏光方向を90゜回転させる色位相差板であ
ることを特徴としたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の投射型液晶表示
装置における色合成を説明するための図で、図中、5は
R反射ダイクロイックミラー、6はG反射ダイクロイッ
クミラー、7,8,9は反射ミラー、10は色位相差
板、11は偏光スクリーンで、その他、図2と同様の機
能を有する部分には、図2と同じ符号が付してある。
装置における色合成を説明するための図で、図中、5は
R反射ダイクロイックミラー、6はG反射ダイクロイッ
クミラー、7,8,9は反射ミラー、10は色位相差
板、11は偏光スクリーンで、その他、図2と同様の機
能を有する部分には、図2と同じ符号が付してある。
【0013】光源(図示せず)から発した自然光のうち
R光はR反射ダイクロイックミラー5で反射した後、反
射ミラー7を経てR用液晶ライトバルブ1rに入射す
る。またG光及びB光はR反射ダイクロイックミラー5
を透過し、G反射ダイクロイックミラー6で反射したG
光はG用液晶ライトバルブ1gに入射する。また、G反
射ダイクロイックミラー6を透過したB光は、反射ミラ
ー8,9で反射してB用液晶ライトバルブ1bに入射す
る。
R光はR反射ダイクロイックミラー5で反射した後、反
射ミラー7を経てR用液晶ライトバルブ1rに入射す
る。またG光及びB光はR反射ダイクロイックミラー5
を透過し、G反射ダイクロイックミラー6で反射したG
光はG用液晶ライトバルブ1gに入射する。また、G反
射ダイクロイックミラー6を透過したB光は、反射ミラ
ー8,9で反射してB用液晶ライトバルブ1bに入射す
る。
【0014】各色用の液晶ライトバルブ1r,1g,1
bはいずれも偏光軸が直交するように設定された2枚の
偏光板に液晶パネルが挟まれて構成されており、偏光軸
の方向は液晶の視野角特性の関係から、通常、紙面に対
して45°傾いている。各色用の液晶ライトバルブ1
r,1g,1bによって変調されて通過したR光,G
光,B光は紙面に対して45°傾いた偏光方向の直線偏
光となり、各色用の二分の一波長板2r,2g,2bに
入射する。
bはいずれも偏光軸が直交するように設定された2枚の
偏光板に液晶パネルが挟まれて構成されており、偏光軸
の方向は液晶の視野角特性の関係から、通常、紙面に対
して45°傾いている。各色用の液晶ライトバルブ1
r,1g,1bによって変調されて通過したR光,G
光,B光は紙面に対して45°傾いた偏光方向の直線偏
光となり、各色用の二分の一波長板2r,2g,2bに
入射する。
【0015】この時R用二分の一波長板2r及びB用二
分の一波長板2bは、紙面に対して22.5°の角度に
遅相軸が設定してあり、G用二分の一波長板2gは紙面
に対して67.5°の角度に設定してある。これにより
各色用の二分の一波長板2r,2g,2bを透過したR
光,G光,B光の直線偏光方向は、クロスダイクロイッ
クプリズム3の反射面に対してそれぞれ、s偏光,p偏
光,s偏光となる。
分の一波長板2bは、紙面に対して22.5°の角度に
遅相軸が設定してあり、G用二分の一波長板2gは紙面
に対して67.5°の角度に設定してある。これにより
各色用の二分の一波長板2r,2g,2bを透過したR
光,G光,B光の直線偏光方向は、クロスダイクロイッ
クプリズム3の反射面に対してそれぞれ、s偏光,p偏
光,s偏光となる。
【0016】クロスダイクロイックプリズム3に入射し
た各色光のうち、R光はR反射面3rによって反射し、
B光はB反射面3bによって反射する。G光は、R反射
面3rおよびB反射面3bを透過するが、クロスダイク
ロイックプリズム3に対しp偏光で入射するため、s偏
光で入射する場合に比べて透過波長帯域を広く取ること
ができ、従って光の利用効率がよくなる。
た各色光のうち、R光はR反射面3rによって反射し、
B光はB反射面3bによって反射する。G光は、R反射
面3rおよびB反射面3bを透過するが、クロスダイク
ロイックプリズム3に対しp偏光で入射するため、s偏
光で入射する場合に比べて透過波長帯域を広く取ること
ができ、従って光の利用効率がよくなる。
【0017】R反射面3r及びB反射面3bを経てクロ
スダイクロイックプリズム3を出射したR光,G光,B
光はともに色位相差板10に入射する。色位相差板10
は特定の波長帯域の直線偏光の偏光方向だけを90°回
転させる機能を有しており、このような機能をもった素
子として、例えば米国特許5751384号明細書に記
載されたものが知られている。本実施例における色位相
差板10は、G帯域の直線偏光のみを90°回転させる
ように設定されており、色位相差板10を透過したG光
はs偏光となる。この結果、投射レンズ4を経て偏光ス
クリーン11に投射される光は全てs偏光となり、従っ
て偏光スクリーン11を有効に利用することができ、外
光の影響の少ないコントラストの良い映像を表示するこ
とができる。
スダイクロイックプリズム3を出射したR光,G光,B
光はともに色位相差板10に入射する。色位相差板10
は特定の波長帯域の直線偏光の偏光方向だけを90°回
転させる機能を有しており、このような機能をもった素
子として、例えば米国特許5751384号明細書に記
載されたものが知られている。本実施例における色位相
差板10は、G帯域の直線偏光のみを90°回転させる
ように設定されており、色位相差板10を透過したG光
はs偏光となる。この結果、投射レンズ4を経て偏光ス
クリーン11に投射される光は全てs偏光となり、従っ
て偏光スクリーン11を有効に利用することができ、外
光の影響の少ないコントラストの良い映像を表示するこ
とができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、クロスダイクロイック
プリズムを出射する3原色の直線偏光のうちの少なくと
もひとつの偏光方向が異なる場合においても、合成後に
偏光方向を一致させる手段を有する事で偏光スクリーン
を利用することができ、従って従来よりもコントラスト
のよい映像を投影することができる。
プリズムを出射する3原色の直線偏光のうちの少なくと
もひとつの偏光方向が異なる場合においても、合成後に
偏光方向を一致させる手段を有する事で偏光スクリーン
を利用することができ、従って従来よりもコントラスト
のよい映像を投影することができる。
【図1】本発明の投射型液晶表示装置における色合成を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図2】従来の投射型液晶表示装置の色合成の例を説明
するための図である。
するための図である。
1b…B用液晶ライトバルブ、1g…G用液晶ライトバ
ルブ、1r…R用液晶ライトバルブ、2b…B用二分の
一波長板、2g…G用二分の一波長板、2r…R用二分
の一波長板、3…クロスダイクロイックプリズム、3b
…B反射面、3r…R反射面、4…投射レンズ、5…R
反射ダイクロイックミラー、6…G反射ダイクロイック
ミラー、7,8,9…反射ミラー、10…色位相差板、
11…偏光スクリーン。
ルブ、1r…R用液晶ライトバルブ、2b…B用二分の
一波長板、2g…G用二分の一波長板、2r…R用二分
の一波長板、3…クロスダイクロイックプリズム、3b
…B反射面、3r…R反射面、4…投射レンズ、5…R
反射ダイクロイックミラー、6…G反射ダイクロイック
ミラー、7,8,9…反射ミラー、10…色位相差板、
11…偏光スクリーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 33/12 G03B 33/12 5C060 H04N 5/74 H04N 5/74 K 9/31 9/31 C Fターム(参考) 2H042 CA06 CA12 CA17 2H049 BA02 BA06 BA16 BC22 2H088 EA14 EA15 HA13 HA15 HA18 HA21 MA02 2H099 AA12 BA09 CA00 5C058 AA06 EA02 EA11 EA13 EA31 5C060 BA03 BC01 EA01 GA01 GC00 HC00 HC01 HC10 HC21 JB06
Claims (3)
- 【請求項1】 光源からの出射光を3原色の光に分離す
る色分離手段と、該色分離手段にて分離された3原色の
光のそれぞれを変調し、直線偏光として出射する液晶ラ
イトバルブを用いた光変調手段と、該光変調手段にて変
調された3原色の直線偏光を合成する光合成手段と、該
光合成手段にて合成されて出射した直線偏光を投射する
投射レンズとを備え、前記光合成手段を出射する直線偏
光のうちの一部の偏光方向が、他の部分の偏光方向に対
して直交している投写型液晶表示装置において、前記光
合成手段と前記投射レンズとの間の光路上に、前記投射
レンズに入射させる前記液晶ライトバルブからの直線偏
光の偏光方向を一致させる偏光方向制御手段を有するこ
とを特徴とした投写型液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記光合成手段は、誘電体多層膜がX字
状に交差するように設けられているダイクロイックミラ
ーであることを特徴とする請求項1記載の投写型液晶表
示装置。 - 【請求項3】 前記偏光方向制御手段は、特定の波長域
の直線偏光の偏光方向を90゜回転させる色位相差板で
あることを特徴とする請求項1または2記載の投写型液
晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11099248A JP2000292744A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 投射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11099248A JP2000292744A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 投射型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292744A true JP2000292744A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14242414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11099248A Pending JP2000292744A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 投射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000292744A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1209920A2 (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-29 | Lg Electronics Inc. | Optical system of liquid crystal projector |
| JP2005352078A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Fujinon Corp | 投写型画像表示装置 |
| JP2008139686A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Ricoh Co Ltd | 画像表示装置及び画像表示方法 |
| JP2010197716A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Hitachi Ltd | 光学ユニットおよびそれを用いた投射型液晶表示装置 |
-
1999
- 1999-04-06 JP JP11099248A patent/JP2000292744A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1209920A2 (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-29 | Lg Electronics Inc. | Optical system of liquid crystal projector |
| JP2005352078A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Fujinon Corp | 投写型画像表示装置 |
| JP2008139686A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Ricoh Co Ltd | 画像表示装置及び画像表示方法 |
| JP2010197716A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Hitachi Ltd | 光学ユニットおよびそれを用いた投射型液晶表示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |