JPH0115848B2 - - Google Patents

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JPH0115848B2
JPH0115848B2 JP53019430A JP1943078A JPH0115848B2 JP H0115848 B2 JPH0115848 B2 JP H0115848B2 JP 53019430 A JP53019430 A JP 53019430A JP 1943078 A JP1943078 A JP 1943078A JP H0115848 B2 JPH0115848 B2 JP H0115848B2
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JP
Japan
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color
light
light valve
mask
transparent
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Application number
JP53019430A
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English (en)
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JPS54111846A (en
Inventor
Yoshikazu Hori
Shoichi Fukai
Masaaki Asai
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光の回折現象を応用したライトバル
ブに関し、特に、液晶層に形成された周期的な屈
折率の変動による光の回折現象を応用したライト
バルブを用いて、単一のライトバルブに複数の色
相に分離された画像信号を書き込み、一組のシユ
リーレン光学系でカラー画像を投写する装置を提
供することを目的とするものである。
近年、大画面表示を目的として、小さな画面に
作られた画像を投写光学系を介してスクリーン上
に拡大投写する投写型のデイスプレイ装置の研究
開発が活発になされ、CRT投写方式のものや、
油膜を用いたライトバルブ方式のもの等が、製品
開発されている。このうちライトバルブ方式の投
写型デイスプレイ装置としても種々の方式のもの
が検討され報告もあれているが、特に、高解像
度、低コスト等を目指すものとして、液晶を応用
したライトバルブが注目されてきた。液晶ライト
バルブにも、光散乱現象を応用するタイプ、複屈
折を応用するタイプ、光回折現象を応用するタイ
プのものが考案されており、それぞれの特徴を有
している。しかしながら、カラー投写画像を得る
にはモノクロ画像投写用のライトバルブを三種用
い、それぞれで赤青緑の画像を独立にスクリーン
上で重ね合わせるように投写しなければならな
い。上記従来の方式では、光学系が複雑になつた
り光利用率が悪くなる等の諸問題があり、単一の
ライトバルブでカラー画像を投写し得る装置が期
待されている。
本発明は、上記の様な欠点を克服し、単一のラ
イトバルブで複数に色分離された画像信号を特有
の構造を有する単一のライトバルブに入射させ、
画像を投写出来るカラー画像投写用のライトバル
ブ投写装置を提供するものである。本発明の動作
原理は、基本的には、二次元光像書き込み方式に
よる液晶ライトバルブであつて、二枚の透明電極
基板間に光導電層と液晶層が配置され、書き込み
入射光の強度に応じて光導電層の抵抗が変化し、
液晶に印加される電圧が制御される事を利用する
ものである。そして本発明の特徴は、書き込み入
力として複色数の色相を有する二次元画像を用
い、色分離されて光導電層に入射する二次元画像
を、色相に対応した互いに異なる方向に形成され
た多隙スリツトよりなるフオトマスクにて周期的
にしやへいし、色分離された画像に対応して異な
る方向に光を回折する複数の回折格子を液晶層に
形成させる事にある。以下に本発明の一実施例を
図面に基づいて説明する。
第1図に本発明の第1の実施例に用いたライト
バルブの概略を示す。1は透明基板、2は基板の
内側の透明電極、3は回折格子の形成される液晶
層、4は投写光L1を反射する誘電体鏡でL1は鏡
4で反射されL2となつてスクリーンに向かう。
5は光吸収層、6は光導電層、7は金属マスク、
8は入射される画像L3を各色相に分離する光学
フイルタで各色に分離する部分を有している。9
は透明電極、10は透明基板である。光学フイル
タ8と金属マスク7の関係は第2図に示す如くで
ある。すなわちフイルタ8には赤緑青の各色を透
過させる三種のカラーフイルタ部分11,12,
13が形成されており、その上に各色すなわち各
色相に対応した異なる方向に配置された赤、緑、
青用のマスク7a,7b,7cが形成され、この
間に多隙スリツトが形成されている。第1図のフ
イルタ8、マスク7の部分は、第2図のA−A′,
B−B′又はC−C′線部分の断面を示している。な
お、吸収層5はL3を吸収するためのものでL3が
弱ければ不要である。
以上のライトバルブの光導電面側に入射された
カラー画像L3は三種のカラーフイルタ11,1
2,13により赤、緑、青の各色信号に分離され
て、その後それぞれに対応した周期的な光マスク
7a,7b,7cの間の多隙スリツトを通して光
導電層6に入射される。光導電層6の抵抗変化に
応じて液晶層3、周期的な電圧が印加される。液
晶層は通常交流駆動されるものであり、誘電体鏡
4があつても所定の電圧を液晶層3に印加でき
る。その結果液晶層3に屈折率の周期的な変動が
生じ、回折格子が形成される。このとき第2図の
マスクから明らかなごとく、各色相に対応して互
いに異なる三種類の方向に光を回折する回折格子
を形成する。ライトバルブの液晶層3に投写光
L1を入射させると、それぞれの色相に対応して
異なる方向に形成されたそれぞれの回折格子を通
り、誘電体鏡4より反射された赤、緑、青の画像
信号に対応する光強度を有する回折光が、独立に
三方向に反射される。したがつてこの反射回折光
L2をシユリーレンマスクを含むシユリーレン光
学系を用いることにより、スクリーン上にカラー
画像を拡大投写することができる。なお、シユリ
ーレンマスクとしては、例えば特公昭43−23208
号公報等により周知のカラーフイルタを用いるも
のである。
第3図に第2の実施例のライトバルブと、その
書き込み系の概略図を示す。26はマトリクス式
のカラーブラウン管、27はグラスフアイバー、
28は透明な基板、29は透明電極、30はフオ
トマスクで第1図のマスク7に相当する。31は
光導電層、32は光吸収層、33は誘電体鏡、3
4は液晶層、35は透明電極、36は透明基板で
ある。この実施例はカラーブラウン管26を用い
ており、カラーブラウン管には第4図に示すごと
く螢光体面から各色相青、赤、緑に分離された光
画像が発せられており、第1図のごとくフイルタ
8をバルブ内に設けて色分離を行う必要はない。
すなわち、グラスフアイバー27は第4図にその
拡大図を示す様にブラウン管26の赤緑青の各螢
光体面37,38,39から発した光が透明電極
29を内蔵した透明基板28に付着した三種類の
各赤、緑、青の画像に対応して設けられたフオト
マスク41,42,43を独立に通過する様に配
置されている。本実施例の動作原理は第1の実施
例と同様であるが、前述したごとく、色分離機能
を有する手段が、ブラウン管自体の構造に内蔵さ
れておりカラーフイルター等を必要としない点が
特徴である。なお、2次元光学光像をライトバル
ブの光電面に導くのにグラスフアイバー27を用
いたがレンズ系を用いても可能である。次に本実
施例の投写装置の概略を示して動作を述べる。
第5図は反射型のシユリーレン投写系と上記ラ
イトバルブ40とを組み合わせたもので、44は
投写光源、45はコンデンサレンズ、46はピン
ホールマスク、47はシユリーレンレンズ、48
はプロジエクシヨンレンズ、49はシユリーレン
マスク、50はスクリーンであり、51はライト
バルブ40の電圧源である。いまカラーブラウン
管26の三色の螢光体面37,38,39から発
した光が書き込み光としてグラスフアイバー27
を介してライトバルブ40に印加されると、その
書き込み光の強度に応じて光導電層31の抵抗が
変化し、液晶層34には三種類のグレーテイング
(回折格子)が形成される。一方投写光源44か
ら発せられた光はコンデンサレンズでピンホール
マスク46に集光され、シユリーレンレンズ47
を通してライトバルブ40に照射される。このラ
イトバルブ40からの反射光は、プロジエクシヨ
ンレンズ48、シユリーレンマスク49を通して
スクリーン50に投写され、拡大カラー画像がス
クリーン50上に得られる。
第6図には書き込み入力光源としてインデツク
ス管又はトリニトロン(登録商標)管を用いた時
の要部概略を示す。これらの管の螢光体はストラ
イプ状に配置されているので、三種類の螢光体
と、三種類の回折格子を形成する為のフオトマス
クの配置を第6図に示す様な配置にすればよい。
52,53,54はブラウン管上の三種類の螢光
面を示し、55,56,57はそれぞれの螢光面
に対応したフオトマスクの三種類の構造を示すも
ので、それぞれ互いに異なる方向に各フオトマス
クの間に周期的な多隙スリツトが形成されてい
る。
動作原理、投写原理は第3図〜第5図に示した
第2の実施例と全く同様である。
さらにペネトレーシヨン管を用いてTVカラー
画像を投写する場合の実施例を示す。ペネトレー
シヨン管は、発光色の異なる2種類の螢光体が二
層に構成され加速電圧を変化させて、高解像度の
2色の画像を表示する事が可能なCRTである。
第7図にこれを用いて構成した投写系の概略を示
す。58は青及び赤を発光するペネトレーシヨン
管を示しその2次元光学像は書きこみレンズ59
によりライトバルブ60に結像される。60のラ
イトバルブは前記実施例で用いたタイプのもの
で、赤及び青の画像信号が分離されて、プロジエ
クシヨンレンズ61及びシユリーレンマスク62
を通してスクリーン63に投影される。一方縁の
画像信号は64のブラウン管から書きこみレンズ
65により、ライトバルブ66に結像される。ラ
イトバルブ66は原理的には、前記実施例のライ
トバルブと同様であり、書きこみ光像に対応し
て、液晶層に周期的な屈折率の変動が生じる事を
応用するものであるが、色分離を行なう必要がな
いので、メタルマスクとして、一方向にのみスト
ライプ状の構造をしたものを用いている。緑の画
像信号は、プロジエクシヨンレンズ67、及びシ
ユリーレンマスク68を通してスクリーン63に
投影される。この様にしてスクリーン63上に、
赤、緑、青の三色の画像信号が合成されるので、
カラー画像が得られる訳である。特に、合成画像
の解像度は緑のそれにより決定されるのでこの場
合、緑信号に独立のライトバルブを用いて解像度
をできるだけ高くしているのも本実施例の特徴で
ある。
上記に述べたように、本発明のライトバルブ式
投写装置は、書き込み画像信号源からの異なる複
数色の二次元光学像を色分離し、色分離された複
数の画像信号に対応して異なる方向に光を回折す
る回折格子を液晶層に形成するライトバルブと、
このライトバルブに書き込まれた画像信号を拡大
投写する手段とを設けたことにより、簡単な構成
で解像度の高いカラー投写画像が得られ、かつ工
業的にも優れた投写装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の要部であるライト
バルブを示す断面図、第2図は上記実施例のフオ
トマスクの形状とカラーフイルタの配置を示す説
明図、第3図は第2の実施例に用いるライトバル
ブ及びその書き込み系の断面図、第4図は上記第
2の実施例の書き込み系を示す要部拡大図、第5
図は拡大投写系の全体を示す概略図、第6図は第
3の実施例の書き込み系を示す拡大説明図、第7
図は他の投写系の概略図である。 3……液晶層、7……金属マスク、8……光学
フイルタ、22……光導電層、26……カラーブ
ラウン管、27……グラスフアイバー、30……
フオトマスク、40……ライトバルブ、44……
投写光源、45……コンデンサレンズ、46……
ピンホールマスク、47……シユリーレンレン
ズ、48……プロジエクシヨンレンズ、49……
シユリーレンマスク、50……スクリーン、51
……電圧源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 カラー二次元画像を出力する信号源と、この
    信号源からのカラー二次元画像を色相分離する色
    分離手段と、内側にそれぞれ第1、第2の透明電
    極を有する第1、第2の透明基板ならびにこの二
    枚の透明基板間に配置され前記第1、第2の透明
    電極を介して電圧源から電圧が印加される液晶層
    を有し、前記色分離手段により各分離された色信
    号毎に互いに異なる方向に前記液晶層に回折格子
    が形成され、投写光源からの投写光を回折・反射
    するライトバルブと、前記ライトバルブからの反
    射光をスクリーン上に投写するシユリーレン光学
    系とを備えるライトバルブ式投写装置であつて、 前記ライトバルブは、 前記第1の透明電極を有する第1の透明基板
    と、 前記色分離手段により色分離された各色信号毎
    に対応して異なる方向に前記第1の透明基板上に
    配置され、周期的に色信号を通過させるマスク
    と、 前記マスクを通過した色信号が入射され、色信
    号の強度に応じて抵抗が変化する前記マスク上に
    配置された光導電層と、 前記投写光源からの投写光を反射する前記光導
    電層上に配設された誘電体鏡と、 前記誘電体鏡と前記第2の透明基板との間に配
    置され、前記マスクを通過した入射色信号強度に
    応じて周期的に抵抗が変化した前記光導電層を介
    して、前記第1、第2の透明電極に印加され光導
    電層の抵抗により制御された周期的な電圧が印加
    され、前記マスクの配置方向に対応した周期的な
    前記回折格子が形成される前記液晶層とを有し、 前記シユリーレン光学系は、色信号毎に異なる
    方向に回折され反射された前記ライトバルブから
    の反射光を通過させるシユリーレンマスクを含む
    ことを特徴とする ライトバルブ式投写装置。
JP1943078A 1977-12-27 1978-02-21 Light valve type projector Granted JPS54111846A (en)

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JP1943078A JPS54111846A (en) 1978-02-21 1978-02-21 Light valve type projector
US06/237,471 US4389096A (en) 1977-12-27 1981-02-23 Image display apparatus of liquid crystal valve projection type

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JPS54111846A JPS54111846A (en) 1979-09-01
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63231479A (ja) * 1987-03-20 1988-09-27 ソニー株式会社 投影形表示装置
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