JPH06202065A - カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】モノクロ画像をカラ−化して画素数を増やす。 【構成】色の３原色光を繰り返しシリアルに発生するた
めに、ランプ等の光源４１と光を一方に集中する反射板
４２を覆うように、モ−タ−４３で回転する回転３色フ
ィルタ−４４を配置し、この前方に光を平行光に整える
コンデンサ−レンズ４５を配置し、コンデンサ−レンズ
４５の光軸上に表示素子であるモノクロの液晶パネル４
６と投影レンズ４７を配置したもので、画像のフレ−ム
周期に同期したモ−タ−４３を介して回転３色フィルタ
−４４を回転し、回転検出センサ−４８のタイミングに
合わせて液晶パネル４６に各３原色に合わせた画像パタ
−ンをシリアルに表示することによりカラ−画像を表示
する構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビやビデオの映像を
投影するプロジェクタ−に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プロジェクタ−においては、レン
タルビデオの普及やレ−ザ−デスク等のソフトの充実に
ともない大画面の家庭用シアタ−として脚光を浴びつつ
ある。これにともない図６〜図８に示す構造のプロジェ
クタ−が市販されている。

【０００３】図６は１０万円前後で販売されているプロ
ジェクタ−の概略構成図で、ランプ１の後部に反射板２
を配置し、前部に光を平行に揃えるコンデンサ−レンズ
３を配置し、前記コンデンサ−レンズ３と同軸上に３色
カラ−フィルタ−４を貼り付けた表示素子の液晶パネル
５と投影レンズ６を配置し、これらをケ−ス７と前後移
動可能に保持されたレンズ保持体８で保持して基本構成
されていた。

【０００４】図７は図６の３色カラ−フィルタ−４を貼
り付けた液晶パネル５の正面詳細図で、１０のＲ
（赤）、１１のＧ（緑）、１２のＢ（青）により１画素
分が形成され、縦２２０×横２５２画素で、合計５５４
４０画素形成されている。

【０００５】図８は５０万円前後で販売されているプロ
ジェクタ−の概略構成図で、ランプ２１の後部に反射板
２２を配置し、前部に光を平行に揃えるコンデンサ−レ
ンズ２３を配置し、前記コンデンサ−レンズ２３と同軸
上に、光を３分割し、かつ、９０度曲げるハ−フミラ−
２４、２５、および、反射鏡２６を配置し、上記３分割
した光の各々の光軸上に、赤色用液晶パネル２７、緑色
用液晶パネル２８、青色用液晶パネル２９と、赤色フィ
ルタ−３０、緑色フィルタ−３１、青色フィルタ−３２
を配置し、３分割した光を１つに揃えるために反射鏡３
３、ハ−フミラ−３４、３５により光を同一方向に揃
え、この光の光軸上に投影レンズ３６を配置したもので
ある。

【０００６】この構成により、図６と同一の液晶を使用
した場合、図６の構成のプロジェクタ−よりも３倍の画
素数を形成することができる。

【０００７】上記構成によってもプロジェクタ−が構成
できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
構成の場合、画素数を増やすためには画素数の３倍の液
晶パネルのシャッタ−が必要で、縦４００×横４６０ク
ラスの多画素のプロジェクタ−を作るには５５２０００
個の液晶パネルのシャッタ−が必要で、技術的に困難で
ある。

【０００９】また、図８の構成の場合、１つの光路を３
分割し、赤・緑・青の画像を各々形成し、これらの画像
をを合成してカラ−画像を得る構造のため、精度の良い
３分割された平行光が必要で、コンデンサ−レンズ２３
の高い光学性能や微妙な位置の調整、ハ−フミラ−２
４、２５、３４、３５や反射鏡２６、３３の光軸ずれの
微調整、各液晶パネル２７、２８、２９の画素位置合わ
せ等の微調整が必要となり、量産が困難で、かつ、部品
点数も格段に多くなり大変高価となっていた。

【００１０】本発明はかかる点に鑑み調整が少なくかつ
多画素のプロジェクタ−を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の構成としたものである。

【００１２】１．色の３原色光を繰り返しシリアルに発
生する手段と、光のシャッタ−機能を備えた表示素子
と、表示素子に上記３原色光のタイミングに合わせて上
記３原色光の画像パタ−ンを形成する制御回路を備え
る。

【００１３】２．筒側面に設けた開口部に、色の３原色
フィルタ−を装着した円筒型のフィルタ−と、これを画
像のフレ−ム周期またはこれの整数分の一で一回転させ
る手段と、この円筒型のフィルタ−の内部に白色光源を
配置する。

【００１４】３．円の中心を軸に画像のフレ−ム周期ま
たはこれの整数分の一で一回転する円板状の板に、１２
０度の間隔で開口部を設け、この開口部に色の３原色フ
ィルタ−を装着し、上記開口部のいずれか１つから光を
照射できる位置に白色光源を配置する。

【００１５】

【作用】本発明は前記した１項の構成により、一枚の表
示素子の各シャッタ−を、各々の単色フィルタ−のシャ
ッタ−として使用でき、３原色光のタイミングに合わせ
て表示素子に各３原色の画像パタ−ンを形成することに
より、一画面分のカラ−画像を表示できる。また、２
項、３項の構成により、光源から出た白色光を回転する
３つのフィルタ−により、色の３原色光にシリアルに切
り替えることができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を図１〜図５により説明
する。

【００１７】図１は、本発明によるプロジェクタ−の一
実施例で、色の３原色光を繰り返しシリアルに発生する
ために、ランプ等の光源４１と光を一方に集中する反射
板４２を覆うように、モ−タ−４３で回転する回転３色
フィルタ−４４を配置し、この前方に光を平行光に整え
るコンデンサ−レンズ４５を配置し、コンデンサ−レン
ズ４５の光軸上に表示素子である液晶パネル４６と投影
レンズ４７を配置したものである。４８は回転３色フィ
ルタ−４４の回転位置検出を行うセンサ−である。

【００１８】図２は図１の回転３色フィルタ−の断面図
で、筒側面に設けた各開口部５１、５２、５３に色の３
原色フィルタ−である赤色フィルタ−５４、緑色フィル
タ−５５、青色フィルタ−５６を接着やかしめ等の手段
により装着したものである。５７は筒の一部で形成した
液晶パネルの画像切り替え途中に光を遮断するシャッタ
−である。

【００１９】図３は図１のプロジェクタ−の構成ブロッ
ク図で、ビデオやチュナ−等の映像ソ−ス６１からプロ
ジェクタ−制御回路６２に映像信号が送られ、画像のフ
レ−ム周期に同期したモ−タ−６３を介して回転３色フ
ィルタ−６４を回転し、回転検出センサ−６５のタイミ
ングに合わせて液晶パネル６６に各３原色に合わせた画
像パタ−ンをシリアルに表示する構成としたものであ
る。

【００２０】なお、液晶パネルの切り替えスピ−ドが遅
い場合は、回転３色フィルタ−の回転数を画像フレ−ム
周波数の整数分の１に落とし、間の画面を飛ばしても良
い。

【００２１】図４は、色の３原色光を繰り返しシリアル
に発生する光源の別実施例で、ランプ等の光源７１と光
を一方に集中する反射板７２の前面に、モ−タ−７３で
回転する回転３色フィルタ−７４を配置し、この前方に
光を平行光に整えるコンデンサ−レンズ７５を配置した
ものである。

【００２２】図５は図４の回転３色フィルタ−の正面図
で、円板８１に設けた各開口部に色の３原色フィルタ−
である赤色フィルタ−８２、緑色フィルタ−８３、青色
フィルタ−８４を接着やかしめ等の手段により装着した
ものである。８５は液晶パネルの画像切り替え途中に光
を遮断するシャッタ−で８６は回転軸である。

【００２３】なお、この回転３色フィルタ−は光路のど
の部分に配置しても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一枚の表
示素子の全シャッタ−を、各々の単色フィルタ−のシャ
ッタ−として使用することにより、多画素化が実現で
き、かつ、３原色光のタイミングに合わせて一枚の表示
素子に各３原色の画像パタ−ンを表示することにより、
赤色、緑色、青色の色ずれがなく画素合わせの微調整が
不要となり、また、同じ画素数であれば部品点数を減少
することができる。

【００２７】さらに、回転する３つのフィルタ−によ
り、光源から出た白色光をシリアルな色の３原色光に切
り替えることができる。

【００２８】以上の効果により、調整が少なくかつ多画
素のプロジェクタ−を安価に提供することができ実用的
価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプロジェクタ−の一実施例で構造
図である。

【図２】図１の回転３色フィルタ−の断面図である。

【図３】図１のプロジェクタ−の構成ブロック図であ
る。

【図４】色の３原色光を繰り返しシリアルに発生する光
源の別実施例構造図である。

【図５】図４の回転３色フィルタ−の正面図である。

【図６】従来例で１０万円前後で販売されているプロジ
ェクタ−の概略構成図である。

【図７】図６の３色カラ−フィルタ−を貼り付けた液晶
パネルの正面詳細図である。

【図８】従来例で５０万円前後で販売されているプロジ
ェクタ−の概略構成図である。

【符号の説明】

４１ 光源 ４２ 反射板 ４３ モ−タ− ４４ 回転３色フィルタ− ４５ コンデンサ−レンズ ４６ 液晶パネル ４７ 投影レンズ ４８ センサ− ５１ 開口部 ５２ 開口部 ５３ 開口部 ５４ 赤色フィルタ− ５５ 緑色フィルタ− ５６ 青色フィルタ− ５７ シャッタ− ６１ 映像ソ−ス ６２ プロジェクタ−制御回路 ６３ モ−タ− ６４ 回転３色フィルタ− ６５ 回転検出センサ− ６６ 液晶パネル ７１ 光源 ７２ 反射板 ７３ モ−タ− ７４ 回転３色フィルタ− ７５ コンデンサ−レンズ ８１ 円板 ８２ 赤色フィルタ− ８３ 緑色フィルタ− ８４ 青色フィルタ− ８５ シャッタ− ８６ 回転軸

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月１２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 カラー表示装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビやビデオカメラ等
の映像を表示するカラー表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー表示装置の一つであるプロ
ジェクターにおいては、レンタルビデオの普及やレーザ
ーデスク等のソフトの充実にともない大画面の家庭用シ
アターとして脚光を浴びつつある。これにともない図８
〜図１０に示す構造のプロジェクターが市販されてい
る。

【０００３】図８は１０万円前後で販売されているプロ
ジェクターの概略構成図で、ランプ１の後部に反射板２
を配置し、前部に光を平行に揃えるコンデンサーレンズ
３を配置し、前記コンデンサーレンズ３と同軸上に３色
カラーフィルター４を貼り付けた表示素子の液晶パネル
５と投影レンズ６を配置し、これらをケース７と前後移
動可能に保持されたレンズ保持体８で保持して基本構成
されていた。

【０００４】図９は図８の３色カラーフィルター４を形
成した液晶パネル５の正面詳細図で、１０のＲ（赤）、
１１のＧ（緑）、１２のＢ（青）により１画素分が形成
され、縦２２０×横２５２画素で、合計５５４４０画素
形成されている。

【０００５】図１０は５０万円前後で販売されているプ
ロジェクターの概略構成図で、ランプ２１の後部に反射
板２２を配置し、前部に光を平行に揃えるコンデンサー
レンズ２３を配置し、前記コンデンサーレンズ２３と同
軸上に、光を３分割し、かつ、９０度曲げるハーフミラ
ー２４、２５、および、反射鏡２６を配置し、上記３分
割した光の各々の光軸上に、赤色用液晶パネル２７、緑
色用液晶パネル２８、青色用液晶パネル２９と、赤色フ
ィルター３０、緑色フィルター３１、青色フィルター３
２を配置し、３分割した光を１つに揃えるために反射鏡
３３、ハーフミラー３４、３５により光を同一方向に揃
え、この光の光軸上に投影レンズ３６を配置したもので
ある。

【０００６】図１０の構成により、図８と同一の液晶を
使用した場合、図８の構成のプロジェクターよりも３倍
の画素数を形成することができる。

【０００７】上記構成によってもカラー表示装置の一つ
であるプロジェクターが構成できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８の
構成の場合、画素数を増やすためには画素数の３倍の液
晶パネルのシャッターが必要で、縦４００×横４６０ク
ラスの多画素のプロジェクターを作るには５５２０００
個の液晶パネルのシャッターが必要で、技術的に困難で
ある。

【０００９】また、図１０の構成の場合、１つの光路を
３分割し、赤・緑・青の画像を各々形成し、これらの画
像をを合成してカラー画像を得る構造のため、精度の良
い３分割された平行光が必要で、コンデンサーレンズ２
３の高い光学性能や微妙な位置の調整、ハーフミラー２
４、２５、３４、３５や反射鏡２６、３３の光軸ずれの
微調整、各液晶パネル２７、２８、２９の画素位置合わ
せ等の微調整が必要となり、量産が困難でかつ部品点数
も格段に多くなり大変高価となっていた。

【００１０】本発明はかかる点に鑑み、調整が少なくか
つ多画素のカラー表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の構成としたものである。

【００１２】１．色の３原色または複数の色を繰り返し
シリアルに発生する発光手段と、この前に光のシャッタ
ー機能を備えた表示素子と、この表示素子に上記各発光
のタイミングに同期して３原色または複数の色の画像パ
ターンを形成する制御回路を備えたカラー表示装置。

【００１３】２．色の３原色または複数の原色画像を繰
り返しシリアルに表示する制御回路を備えたモノクロ表
示素子と、この前に配置した上記原色画像に同期して繰
り返しシリアルに色の３原色または複数の色に切り替え
る複数のカラーフィルターを備えたカラー表示装置。

【００１４】

【作用】本発明は前記した２項目の構成により、時分割
した色の画像パターンに同期したカラー光または各色の
カラーフィルターにより各色に画像を着色することがで
き、これを繰り返すことにより目の残像効果を利用して
カラー画像を表示できる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図１〜図８により説明
する。

【００１６】図１は、本発明を用いたプロジェクターの
一実施例で、色の３原色光を繰り返しシリアルに発生す
るために、ランプ等の光源４１と光を一方に集中する反
射板４２を覆うように、モーター４３で回転するカップ
状の回転３色フィルター４４を配置し、この前方に光を
平行光に整えるコンデンサーレンズ４５を配置し、コン
デンサーレンズ４５の光軸上に表示素子である液晶パネ
ル４６と投影レンズ４７を配置したものである。４８は
回転３色フィルター４４の回転位置検出を行うセンサー
である。

【００１７】図２は図１の回転３色フィルターの断面図
で、カップ側面に設けた各開口部５１、５２、５３に色
の３原色フィルターである赤色フィルター５４、緑色フ
ィルター５５、青色フィルター５６を接着やかしめ等の
手段により装着したものである。５７はカップ側面の一
部で形成した液晶パネルの画像切り替え途中に光を遮断
するシャッターである。

【００１８】図３は図１のプロジェクターの構成ブロッ
ク図で、ビデオやチュナー等の映像ソース６１からプロ
ジェクター制御回路６２に映像信号が送られ、画像のフ
レーム周期に同期したモーター６３を介して回転３色フ
ィルター６４を回転し、回転検出センサー６５のタイミ
ングに合わせて液晶パネル６６に各３原色に合わせた画
像パターンをシリアルに表示する構成としたものであ
る。

【００１９】なお、液晶パネルの切り替えスピードが遅
い場合は、回転３色フィルターの回転数を画像フレーム
周波数の整数分の１に落とし、間の画面を飛ばしても良
い。

【００２０】図４は、色の３原色光を繰り返しシリアル
に発生する光源の別実施例で、ランプ等の光源７１と光
を一方に集中する反射板７２の前面に、モーター７３で
回転する円板状の回転３色フィルター７４を配置し、こ
の前方に光を平行光に整えるコンデンサーレンズ７５を
配置したものである。

【００２１】図５は図４の円板状の回転３色フィルター
の正面図で、円板８１に設けた各開口部に色の３原色フ
ィルターである赤色フィルター８２、緑色フィルター８
３、青色フィルター８４を接着やカシメ等の手段により
装着したものである。８５は液晶パネルの画像切り替え
途中に光を遮断するシャッターで８６は回転軸である。

【００２２】なお、上記回転３色フィルターは光路のど
の部分に配置しても良い。以下、これの実施例を例示す
る。

【００２３】図６は図５の円板状の回転３色フィルター
を表示素子の前に配置した実施例で、色の３原色または
複数の色画像を繰り返しシリアルに表示する制御回路を
備えたモノクロ表示素子８８と、この前に配置した上記
原色画像に同期して繰り返しシリアルに色の３原色に切
り替える回転３色フィルター８７を配置したものある。
８９は画面を拡大する拡大レンズである。

【００２４】図７はカップ状の回転３色フィルターを表
示素子を覆うように配置した実施例で、色の３原色また
は複数の色画像を繰り返しシリアルに表示する制御回路
を備えたモノクロ表示素子９０と、これを覆うように配
置した上記原色画像に同期して繰り返しシリアルに色の
３原色または複数の色に切り替えるカップ状の回転３色
フィルター９１を配置したものある。９２は画面を拡大
する拡大レンズである。

【００２５】なお、上記の拡大レンズは、投影レンズに
交換することによりプロジェクターを構成できる。ま
た、前記各レンズなしで直接カラー画像を見ても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各色の画
像パターンに同期した各色のフィルターの切り替えによ
り画像を着色することができ、目の残像効果を利用して
カラー画像を表示できる。また、一つの表示素子で時分
割にて各色の画像を表示することにより、多画素化が実
現でき、かつ、各色の色ずれがなくなる。

【００２７】以上の効果により、調整が少なくかつ多画
素のカラー表示装置を提供することができ実用的価値の
大なるものである。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー表示装置の一つであるプロ
ジェクターの構造図である。

【図２】図１の回転３色フィルターの断面図である

【図３】図１のプロジェクターの構成ブロック図であ
る。

【図４】色の３原色光を繰り返しシリアルに発生する光
源の別実施例構造図である。

【図５】図４の回転３色フィルターの正面図である。

【図６】円板状の回転３色フィルターをモノクロ表示素
子の前に置いた場合の実施例である。

【図７】カップ状の回転３色フィルターをモノクロ表示
素子の前に置いた場合の実施例である。

【図８】従来例で１０万円前後で販売されているプロジ
ェクターの概略構成図である。

【図９】図７の３色カラーフィルターを貼り付けた液晶
パネルの正面詳細図である。

【図１０】従来例で５０万円前後で販売されているプロ
ジェクターの概略構成図である。

【符号の説明】 ４１ 光源 ４２ 反射板 ４３ モーター ４４ 回転３色フィルター ４５ コンデンサーレンズ ４６ 液晶パネル ４７ 投影レンズ ４８ センサー ５１ 開口部 ５２ 開口部 ５３ 開口部 ５４ 赤色フィルター ５５ 緑色フィルター ５６ 青色フィルター ５７ シャッター ６１ 映像ソース ６２ 画像制御回路 ６３ モーター ６４ 回転３色フィルター ６５ 回転検出センサー ６６ 液晶パネル ７１ 光源 ７２ 反射板 ７３ モーター ７４ 回転３色フィルター ７５ コンデンサーレンズ ８１ 円板 ８２ 赤色フィルター ８３ 緑色フィルター ８４ 青色フィルター ８５ シャッター ８６ 回転軸 ８７ 回転３色フィルター ８８ モノクロ表示素子 ８９ 拡大レンズ ９０ 回転３色フィルター ９１ モノクロ表示素子 ９２ 拡大レンズ

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】追加

【補正内容】

【図７】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ 9187−5Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色の３原色光を繰り返しシリアルに発生す
   る手段と、光のシャッタ−機能を備えた表示素子と、表
   示素子に上記３原色光のタイミングに合わせて上記３原
   色光の画像パタ−ンを形成する制御回路を備えたことを
   特徴とするプロジェクタ−。
2. 【請求項２】筒側面に設けた開口部に、色の３原色フィ
   ルタ−を装着した円筒型のフィルタ−と、これを画像の
   フレ−ム周期またはこれの整数分の一で一回転させる手
   段と、この円筒型のフィルタ−の内部に、白色光源を配
   置したことを特徴とするプロジェクタ−の光源。
3. 【請求項３】円板の中心を軸に画像のフレ−ム周期また
   はこれの整数分の一で一回転する円板状の板に、１２０
   度の間隔で開口部を設け、この開口部に色の３原色フィ
   ルタ−を装着し、上記開口部のいずれか１つから光を照
   射できる位置に白色光源を配置したことを特徴とするプ
   ロジェクタ−の光源。