JPH0769567B2 - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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JPH0769567B2
JPH0769567B2 JP60169442A JP16944285A JPH0769567B2 JP H0769567 B2 JPH0769567 B2 JP H0769567B2 JP 60169442 A JP60169442 A JP 60169442A JP 16944285 A JP16944285 A JP 16944285A JP H0769567 B2 JPH0769567 B2 JP H0769567B2
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JP
Japan
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light
color
liquid crystal
light valve
projection
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富雄 曽根原
修二 有賀
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Seiko Epson Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数枚の像形成用透過型ライトバルブを用いた
投射型表示装置に関する。
The present invention relates to a projection display device using a plurality of transmissive light valves for image formation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のライトバルブ方式の投射型カラー表示装置は、特
開昭58−150937号公報(US特許334680,334682)に開示
されているように、反射型ライトバルブとダイクロイッ
クミラーによって単色の画像を合成投射するもの、SID'
75ダイジェスト P.24,SID'72ダイジェスト P.62,オプ
トロニクス(1985)No.4 P.73に記載の油膜ライトバル
ブ方式などがある。
A conventional light valve type projection type color display device, as disclosed in JP-A-58-150937 (US Pat. No. 334680,334682), combines and projects a single color image by a reflection type light valve and a dichroic mirror. What to do, SID '
75 Digest P.24, SID'72 Digest P.62, Optronics (1985) No.4 There is an oil film light valve system described in P.73.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

前者の反射型ライトバルブ方式は、第1に反射型のライ
トバルブであるために表面での反射光によるコントラス
トの低下を招く。第2にライトバルブが陰極線管(CR
T)の光によってアドレスされるため、大がかりな装置
となる。第3にダイクロイックミラーは色分離特性の他
に入射光と出射光を分離するための優れた偏光分離特性
を要求されていた。
The former reflection type light valve system is, firstly, a reflection type light valve, so that the contrast is lowered due to the light reflected on the surface. Second, the light valve is a cathode ray tube (CR
Since it is addressed by the light of T), it becomes a large-scale device. Thirdly, the dichroic mirror is required to have not only color separation characteristics but also excellent polarization separation characteristics for separating incident light and emitted light.

後者の油膜ライトバルブ方式は、装置が大がかりで、高
価であり、寿命や光の利用効率の点で充分とは言えなか
った。
The latter oil film light valve system requires a large device, is expensive, and is not sufficient in terms of life and light utilization efficiency.

そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、コントラストに優れ、光源光
の利用効率の高いコンパクトな投射型表示装置を提供す
ることにある。
Therefore, the present invention solves such a problem,
It is an object of the invention to provide a compact projection display device which has excellent contrast and high utilization efficiency of light from a light source.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の投射型表示装置は、光源と、該光源からの光を
3原色の各色光に分離する色分離手段と、該色分離手段
により分離された各色光を各々変調する3つの透過型液
晶ライトバルブと、該各透過型液晶ライトバルブで変調
された各色光を色合成する色合成手段と、該色合成手段
で色合成された光を投射する投射光学手段とを有する投
射型表示装置において、 前記各透過型液晶ライトバルブはツイステッドネマチッ
ク(以下TNと称する)型液晶パネルより構成され、各々
が変調する3原色の各色光の主波長と各々の液晶の波長
−透過率特性のピークとを一致させるように設定してな
ることを特徴とする。
The projection type display device of the present invention includes a light source, a color separation unit that separates light from the light source into color lights of three primary colors, and three transmissive liquid crystals that modulate each color light separated by the color separation unit. In a projection type display device having a light valve, a color synthesizing unit for synthesizing the color lights modulated by the transmissive liquid crystal light valves, and a projection optical unit for projecting the color-synthesized light by the color synthesizing unit Each of the transmissive liquid crystal light valves is composed of a twisted nematic (hereinafter referred to as TN) type liquid crystal panel, and the main wavelength of each color light of the three primary colors modulated by each and the peak of the wavelength-transmittance characteristic of each liquid crystal are shown. It is characterized in that it is set so as to match.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明によるフルカラー投射型表示装置の照明
構造を示すものである。青光を反射するダイクロイック
ミラー(Bミラー)1と赤光を反射するダイクロイック
ミラー(Rミラー)2をクロス状に組み合わせ、入射光
束の分離と合成を行っている。3は光束の方向を曲げる
ためのミラーである。4は赤,緑,青に対応した画像を
形成する透過型ライトバルブである。ここではアクティ
ブマトリクス(薄膜トランジスタマトリクス等)駆動に
よる液晶パネルを用いた。
FIG. 1 shows an illumination structure of a full-color projection display device according to the present invention. A dichroic mirror (B mirror) 1 that reflects blue light and a dichroic mirror (R mirror) 2 that reflects red light are combined in a cross shape to separate and combine incident light beams. Reference numeral 3 is a mirror for bending the direction of the light beam. Reference numeral 4 is a transmissive light valve that forms an image corresponding to red, green, and blue. Here, a liquid crystal panel driven by an active matrix (thin film transistor matrix or the like) is used.

第2図は投射型光学系を含む全体の構成図である。簡単
のため緑色だけを描いてある。照明系としては、ケーラ
ー照明、クリティカル照明、テレセントリック照明など
を採用することができる。5はコンデンサーレンズ、6
は投射レンズ、7は光源、9はスクリーンである。
FIG. 2 is an overall configuration diagram including the projection type optical system. Only green is drawn for simplicity. As the illumination system, Koehler illumination, critical illumination, telecentric illumination, or the like can be adopted. 5 is a condenser lens, 6
Is a projection lens, 7 is a light source, and 9 is a screen.

次に作用を説明する。第2図に示すように、光源7は白
色光(例えばハロゲンランプ)を発し、コンデンサーレ
ンズ5により集光される。ダイクロイックミラー1,2に
入射した白色光8は、赤(R),緑(G),青(B)光
に分離される。分離された色光は、ミラー3によって方
向を曲げられ、透過型ライトバルブ4に入射する。ライ
トバルブ面は入射光を有効に透過させるために、減反射
コーティングを施されている。ライトバルブはスクリー
ン9に投射型レンズ6によって結像する位置に置かれて
いる。ライトバルブは各色光に対応した画像を形成す
る。この場合は赤,緑,青のビデオ信号18を各液晶パネ
ルに供給し、単色の動画像を形成した。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 2, the light source 7 emits white light (for example, a halogen lamp) and is condensed by the condenser lens 5. The white light 8 incident on the dichroic mirrors 1 and 2 is separated into red (R), green (G), and blue (B) light. The separated color light is bent by the mirror 3 and enters the transmissive light valve 4. The light valve surface is coated with an antireflection coating to effectively transmit incident light. The light valve is placed at a position where an image is formed on the screen 9 by the projection lens 6. The light valve forms an image corresponding to each color light. In this case, red, green, and blue video signals 18 were supplied to each liquid crystal panel to form a monochromatic moving image.

透過型ライトバルブは、透過する色光に対し、消光比の
波長依存性を色光の主波長に一致させ、これらを合成投
射した画像のコントラストを向上させている。例えば、
ツイステッドネマチック液晶モード(以下TN液晶モード
と称する。)のリターダンスによる波長−透過率曲線の
ピークを各色光の主波長に一致させる。ゲスト−ホスト
液晶モードの二色性色素の二色性比ピークは各色光の主
波長に一致させる、等がある。
The transmissive light valve matches the wavelength dependence of the extinction ratio with the dominant wavelength of the color light with respect to the transmitted color light, and improves the contrast of an image obtained by combining and projecting them. For example,
The peak of the wavelength-transmittance curve due to the retardance of the twisted nematic liquid crystal mode (hereinafter referred to as TN liquid crystal mode) is made to coincide with the dominant wavelength of each color light. The dichroic ratio peak of the guest-host liquid crystal mode dichroic dye is matched with the dominant wavelength of each color light.

本発明のライトバルブは各色光の主波長が波長依存性に
合うように、パラメータを変化させている。本実施例で
は、液晶パネルはTN液晶モードを用いており、各色光の
主波長が下式の波長依存特性と合うように、ライトバル
ブ構成上のパラメータを変化させ、光源光から分離され
液晶パネルに入射されて変調される各色光の主波長と各
々の液晶の波長−透過率特性のピークとを一致させるよ
うに設定している。
In the light valve of the present invention, the parameters are changed so that the dominant wavelength of each color light matches the wavelength dependence. In the present embodiment, the liquid crystal panel uses the TN liquid crystal mode. The liquid crystal panel is separated from the light source light by changing the parameters on the light valve configuration so that the dominant wavelength of each color light matches the wavelength dependence characteristic of the following formula. It is set so that the main wavelength of each color light that is incident on and modulated by and the peak of the wavelength-transmittance characteristic of each liquid crystal match.

Δn=液晶の複屈折率,T=透過率,λ=波長,d=厚さ 上記式に示す波長依存性から、Δn=1.5のネマチック
液晶を用いて、2番目のピークに合わせると、赤ライト
バルブの液晶層厚は8.4μm、緑ライトバルブの液晶層
厚は7.1μm、青ライトバルブの液晶層厚は5.8μmに設
定した。なお、投射光が照射された後の定常温度を考慮
して各液晶層厚は決められている。
Δn = birefringence of liquid crystal, T = transmittance, λ = wavelength, d = thickness From the wavelength dependence shown in the above formula, using a nematic liquid crystal with Δn = 1.5, the second peak is adjusted to give a red light. The liquid crystal layer thickness of the bulb was set to 8.4 μm, the liquid crystal layer thickness of the green light valve was set to 7.1 μm, and the liquid crystal layer thickness of the blue light valve was set to 5.8 μm. The thickness of each liquid crystal layer is determined in consideration of the steady temperature after the irradiation of the projection light.

またTN液晶モードは消光比の入射光角度依存性があるた
めに、第3図に示すように入射光をライトバルブ面に対
し法線より傾けて配置するとさらに有効である。しかし
この場合、投射レンズの光軸から外れるために、結像位
置が光軸から外れたり、台形に結像する。投射レンズの
特性、結像範囲を考慮してライトバルブの傾き角は決め
られるが、我々がここで用いたTN液晶モードの場合、0
〜30°の範囲が実用的であった。
Further, since the TN liquid crystal mode has an incident light angle dependence of the extinction ratio, it is more effective to arrange the incident light at an angle with respect to the normal to the light valve surface as shown in FIG. However, in this case, since the projection lens deviates from the optical axis, the imaging position deviates from the optical axis or a trapezoidal image is formed. The tilt angle of the light valve is determined in consideration of the characteristics of the projection lens and the image formation range, but in the case of the TN liquid crystal mode that we used here, it is 0
A range of ~ 30 ° was practical.

ここで第6図を参照しながら、TFT液晶パネルの駆動を
簡単に説明する。
Here, the driving of the TFT liquid crystal panel will be briefly described with reference to FIG.

液晶パネルは交流駆動が必要なため、ビデオ信号18は1
フィールド(1F)ごとに極性反転回路10により反転を行
っている。同期制御回路はVCO11,ループフィルター12,
位相比較器13,分周器14から成り、X,Yのクロック、デー
タ、及び1F信号を発生する。液晶パネル4にはX側シフ
トレジスター15、それによってビデオ信号を各画素に分
配するトランスミッションゲート17、Y側シフトレジス
ター16が結線されている。
Since the liquid crystal panel requires AC drive, the video signal 18 is 1
The polarity inversion circuit 10 inverts every field (1F). Synchronous control circuit is VCO 11, loop filter 12,
It is composed of a phase comparator 13 and a frequency divider 14, and generates an X, Y clock, data, and a 1F signal. The liquid crystal panel 4 is connected with an X side shift register 15, a transmission gate 17 for distributing a video signal to each pixel thereby, and a Y side shift register 16.

X側シフトレジスターはTFTの列方向、Y側シフトレジ
スターは行方向のアドレスを行う。
The X-side shift register performs address in the column direction of the TFT, and the Y-side shift register performs address in the row direction.

これにより、ビデオ信号に対応した画素電圧が、TFT液
晶画素に与えられ、画素表示を行うことができる。駆動
及び液晶パネルの詳細は日経エレクトロニクスNo.351
(1984)P.211やSID'83 DIGEST P.156に記載したものに
準じている。
As a result, the pixel voltage corresponding to the video signal is applied to the TFT liquid crystal pixel, and pixel display can be performed. Details of drive and liquid crystal panel are Nikkei Electronics No.351
(1984) P.211 and SID'83 DIGEST P.156.

また各色の液晶パネルは表示画像がスクリーン上で合致
するように、位置合わせがされている。
Further, the liquid crystal panels of the respective colors are aligned so that the displayed images match on the screen.

R,G,Bの3原色を合成し、フルカラー表示を行う場合等
は、ミスコンバーゼンスが生じると色ずれやカラーゴー
ストとして表示されてしまう。特に、マトリクスパネル
を用いる場合は、画素ピッチ以下での位置合わせが望ま
れる。また、各色の画素ピッチが等しい場合には、半画
素程度を規則正しく変位させることによって、単色パネ
ル以上に高解像変化をすることができる。
When the three primary colors of R, G, and B are combined and full-color display is performed, if misconvergence occurs, a color shift or a color ghost is displayed. In particular, when a matrix panel is used, it is desired to perform alignment at a pixel pitch or less. Further, when the pixel pitches of the respective colors are the same, by regularly displacing about half a pixel, it is possible to achieve a higher resolution change than a monochrome panel.

第1図からも明らかなように、Gパネル像に対し、Rパ
ネル像、Bパネル像は左右鏡像関係にある。
As is clear from FIG. 1, the R panel image and the B panel image have a left-right mirror image relationship with the G panel image.

本発明のダイクロイックミラーは各色の分離合成機能が
あればよいが、誘電体薄膜の反射には必ず偏光作用が生
じる。つまり、第1図では赤光、青光は垂直方向の偏光
成分が多く、緑光は水平方向の偏光成分が多い。このた
め偏光板を使用する電気光学効果モードでは偏光板の方
向を適宜調整する必要がある場合がある。例えばTN(90
°ツイストしたネマチック液晶)液晶表示モードを使用
した場合、最も有効に光束を利用するためには、第1図
でRパネルとBパネルの入射側偏光板の透過軸を垂直
に、Gパネルの透過軸は水平にするとよい。また、ホワ
イトバランス調整、つまり各色の強度調整を偏光板の方
位設定で行うこともできる。
The dichroic mirror of the present invention only needs to have a separating and combining function for each color, but the dielectric thin film always reflects a polarizing action. That is, in FIG. 1, red light and blue light have many vertical polarization components, and green light has many horizontal polarization components. Therefore, in the electro-optical effect mode using a polarizing plate, it may be necessary to appropriately adjust the direction of the polarizing plate. For example, TN (90
When using the twisted nematic liquid crystal) liquid crystal display mode, in order to use the luminous flux most effectively, the transmission axis of the incident side polarization plate of the R panel and the B panel is perpendicular to the transmission of the G panel in FIG. The axis should be horizontal. In addition, white balance adjustment, that is, intensity adjustment of each color can be performed by setting the orientation of the polarizing plate.

こうして、透過型ライトバルブによって画像変調された
色光は、再びダイクロイックミラー群に入射する。第1
図に示すように、可逆的に赤,緑,青光は合成され、投
射レンズ6によってスクリーン9上に投射、結像する。
Thus, the color light image-modulated by the transmissive light valve enters the dichroic mirror group again. First
As shown in the figure, the red, green, and blue lights are reversibly combined and projected and imaged on the screen 9 by the projection lens 6.

ダイクロイックミラーは第1図以外の配慮も用いること
ができる。第4図,第5図はその構成例である。第4
図,第5図の場合は同一平面上にダイクロイックミラ
ー,ライトバルブ,投射光学系を配置している。このた
め第1図の例に比べ薄型のシステムを構成できる。
The dichroic mirror may use considerations other than that shown in FIG. 4 and 5 are examples of the configuration. Fourth
In the case of FIGS. 5 and 5, the dichroic mirror, the light valve, and the projection optical system are arranged on the same plane. Therefore, a thinner system can be constructed as compared with the example shown in FIG.

第4図のダイクロイックミラー1,2は十字状に構成する
必要がない簡便なシステムとなっている。また色光を折
り曲げるためのミラー3も、ダイクロイックミラーと同
一平面上に配置されている。第1図の場合と同様、5は
コンデンサーレンズ、4はライトバルブ、6は投射レン
ズである。
The dichroic mirrors 1 and 2 in FIG. 4 are a simple system that does not need to be formed in a cross shape. The mirror 3 for bending the colored light is also arranged on the same plane as the dichroic mirror. As in the case of FIG. 1, 5 is a condenser lens, 4 is a light valve, and 6 is a projection lens.

第5図は第1図の場合に用いた十字状のダイクロイック
ミラーを平面的に配置したものである。
FIG. 5 shows a cross-shaped dichroic mirror used in the case of FIG. 1 arranged in a plane.

第5図のシステムの特徴は、ライトバルブ4と光源7,コ
ンデンサーレンズ5との間の光路長が、赤光と緑光,青
光と緑光で異なっていることである。また、ダイクロイ
ックミラー1,2で反射される赤光、青光は、紙面に対し
垂直な偏光成分が多いため、光線方向変更のためのミラ
ー3での反射効率を高めることができる。
The feature of the system shown in FIG. 5 is that the optical path length between the light valve 4, the light source 7, and the condenser lens 5 is different between red light and green light, and blue light and green light. Further, since red light and blue light reflected by the dichroic mirrors 1 and 2 have many polarization components perpendicular to the paper surface, the reflection efficiency of the mirror 3 for changing the light ray direction can be increased.

また、各色光に対するライトバルブ4の位置は、第4
図,第5図の場合も第1図と同様、各色共、投射レンズ
6に対し光学的に等距離な結像位置になければならな
い。
The position of the light valve 4 for each color light is
In the case of FIG. 5 and FIG. 5, as in FIG. 1, each color must be at an image forming position that is optically equidistant to the projection lens 6.

また第2図,第3図,第4図,第5図に示すように、本
システムは投射レンズが1つで済み、投射倍率や投射距
離を変える場合に、各色画像間のコンバーゼンス調整が
不要である利点もある。
Further, as shown in FIGS. 2, 3, 4, and 5, the present system requires only one projection lens, and when the projection magnification or the projection distance is changed, it is not necessary to adjust the convergence between the color images. There is also an advantage.

以下に本実施例の作用効果について説明する。The operation and effect of this embodiment will be described below.

本実施例では、光源光は第1のダイクロイックミラー群
で複数の色光に分離される。次に、色光に対応した透過
型ライトバルブによって画像形成が行われ、色光は画像
変調を受ける。透過型ライトバルブを用いた結果、反射
型ライトバルブでは避けられないライトバルブ表面の反
射光の影響を投射光から除くことができ、投射画像のコ
ントラストが向上する。また、電気光学効果を用いた画
像表示パネルを採用することによって動画表示が可能と
なる。ライトバルブとして、液晶やPLZTのような電気光
学材料を用いることができる。いずれにしろCRT光書き
込み型の反射型ライトバルブや油膜型ライトバルブに比
べ、薄板状のコンパクトな形状であり、装置全体の構成
自由度が増し、コンパクトにシステムを構成できる。
In this embodiment, the light source light is separated into a plurality of color lights by the first dichroic mirror group. Next, an image is formed by a transmissive light valve corresponding to color light, and the color light undergoes image modulation. As a result of using the transmissive light valve, the influence of the reflected light on the surface of the light valve, which cannot be avoided by the reflective light valve, can be removed from the projected light, and the contrast of the projected image is improved. In addition, a moving image can be displayed by adopting an image display panel using the electro-optical effect. An electro-optical material such as liquid crystal or PLZT can be used as the light valve. In any case, compared with the CRT optical writing type reflection type light valve and the oil film type light valve, it has a thin plate-like compact shape, which increases the degree of freedom in the configuration of the entire device and allows a compact system configuration.

次に、画像変調された色光は第2のダイクロイックミラ
ー群によって合成される。このとき第2のダイクロイッ
クミラー群は、第1のダイクロイックミラー群の波長分
離性能とほぼ等しい性能を有し、分離された色光を可逆
的に合成する。例えば、赤,緑,青に白色光を分離する
第1のダイクロイックミラー群に対し、第2のダイクロ
イックミラー群は、第1のダイクロイックミラー群とほ
ぼ同等の赤,緑,青の色光分離特性を有し、可逆的に
赤,緑,青の画像色光を合成する。すべてのライトバル
ブが透過であれば合成光は光源色となる。本発明のダイ
クロイックミラーの機能としては、色光の分離だけで十
分であり、従来技術で必要であった偏光成分を分離する
性能は不要である。
Next, the image-modulated color light is combined by the second dichroic mirror group. At this time, the second dichroic mirror group has substantially the same wavelength separation performance as the first dichroic mirror group, and reversibly combines the separated color lights. For example, in contrast to the first dichroic mirror group that separates white light into red, green, and blue, the second dichroic mirror group has substantially the same red, green, and blue color light separation characteristics as the first dichroic mirror group. And reversibly synthesizes red, green, and blue image color lights. If all light valves are transparent, the combined light will be the source color. As for the function of the dichroic mirror of the present invention, only the separation of the color light is sufficient, and the performance of separating the polarization component, which was necessary in the conventional technique, is not necessary.

このように、光源光を色光に分離し、変調、合成するこ
とから、各色光に対応した複数の光源は不要であり、単
一光源で済む。
In this way, since the light source light is separated into color light, modulated, and combined, a plurality of light sources corresponding to each color light is unnecessary, and a single light source is sufficient.

複数の色光が合成されるため、各色に対応した画像は正
確に配置されている。例えば、赤,緑,青の3原色光を
用いてフルカラー表示を行なう場合、各原色画像は互い
にコンバーゼンスがとられて合成される。
Since a plurality of color lights are combined, the images corresponding to the respective colors are accurately arranged. For example, when full-color display is performed using light of three primary colors of red, green, and blue, the respective primary color images are converged and combined.

また、第1のダイクロイックミラー、第2のダイクロイ
ックミラーは、異なる色光分離特性を有する2枚を十字
状に組み合わせることによって、光源からライトバル
ブ、ライトバルブから投射光学系との間の光路長を短く
とることが可能となった。さらにこれらのダイクロイッ
クミラーを平面上に配置することによって、薄型でコン
パクトなシステムを構成できる。
In addition, the first dichroic mirror and the second dichroic mirror are formed by combining two sheets having different color light separation characteristics in a cross shape to shorten the optical path length from the light source to the light valve and from the light valve to the projection optical system. It has become possible to take. Furthermore, by arranging these dichroic mirrors on a plane, a thin and compact system can be constructed.

また透過型ライトバルブは、透過する色光の光線透過方
向が、ライトバルブ面の法線に対し0〜45°傾けてもよ
い。つまり、透過型ライトバルブの消光比の入射角度依
存性に対し、より大きな消光比を得るためにライトバル
ブ面を傾けることを意味している。入射光角依存性のあ
るライトバルブモードとしては、例えばTN型液晶モード
やゲストホストモード、複屈折モード等がある。
In the transmissive light valve, the light transmission direction of the transmitted color light may be inclined at 0 to 45 ° with respect to the normal line of the light valve surface. That is, it means that the light valve surface is inclined to obtain a larger extinction ratio with respect to the incident angle dependence of the extinction ratio of the transmissive light valve. Examples of the light valve mode having an incident light angle dependency include a TN type liquid crystal mode, a guest-host mode, and a birefringence mode.

以上は透過型ライトバルブとしてTN液晶パネルを用いた
が、複屈折モード,ゲストホストモードのライトバルブ
のモードはもちろん用いることが可能である。また上記
以外のライトバルブモード、例えば散乱状態−透明状態
のスイッチング現象(液晶の動的散乱モード等)や、液
晶の記憶型表示モードも用いることができる。さらに液
晶に限定されることなく、透過型ライトバルブであれば
問題なく応用することができる。例えばPLZT等の透光性
セラミックの電気光学効果やエレクトロクロミック,エ
レクトロフォレティックなども用いることができる。さ
らにここでは、赤,緑,青の3色分離合成の実施例を挙
げたが、2色もしくはさらに多色であっても有効であ
る。
Although the TN liquid crystal panel is used as the transmissive light valve in the above, the light valve modes of the birefringence mode and the guest-host mode can of course be used. In addition, light valve modes other than the above, for example, switching phenomenon between scattering state and transparent state (dynamic scattering mode of liquid crystal, etc.) and memory type display mode of liquid crystal can be used. Further, the present invention is not limited to liquid crystals, and any transmission type light valve can be applied without any problem. For example, the electro-optic effect of translucent ceramics such as PLZT, electrochromic, or electrophoretic can be used. Further, although an example of separating and synthesizing three colors of red, green, and blue has been described here, two colors or more colors are also effective.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明によれば、光源と、該光源から
の光を3原色の各色光に分離する色分離手段と、該色分
離手段により分離された各色光を各々変調する3つの透
過型液晶ライトバルブと、該各透過型液晶ライトバルブ
で変調された各色光を色合成する色合成手段と、該色合
成手段で色合成された光を投射する投射光学手段とを有
する投射型表示装置において、前記各透過型液晶ライト
バルブはTN型液晶パネルより構成され、各々が変調する
3原色の各色光の主波長と各々の液晶の波長−透過率特
性のピークとを一致させるように設定してなるので、以
下の如き格段の効果を奏することができる。
As described above, according to the present invention, the light source, the color separation means for separating the light from the light source into the respective color lights of the three primary colors, and the three transmissions for respectively modulating the respective color lights separated by the color separation means. Type liquid crystal light valve, a color synthesizing means for color synthesizing the respective color lights modulated by the respective transmissive liquid crystal light valves, and a projection optical means for projecting the light color-synthesized by the color synthesizing means In the device, each of the transmissive liquid crystal light valves is composed of a TN type liquid crystal panel, and is set so that the main wavelength of each color light of each of the three primary colors modulated by each liquid crystal coincides with the peak of the wavelength-transmittance characteristic of each liquid crystal. As a result, the following remarkable effects can be achieved.

(a)透過型液晶ライトバルブの採用により、反射型ラ
イトバルブで問題となっていたライトバルブ表面の反射
光の影響を低減し、投射画像のコントラストを向上する
ことができる。
(A) By adopting the transmissive liquid crystal light valve, it is possible to reduce the influence of the reflected light on the surface of the light valve, which has been a problem in the reflective light valve, and improve the contrast of the projected image.

(b)透過型液晶ライトバルブは薄板状のコンパクト形
状でり、さらに単一の光源で投射が可能となるばかり
か、単一の投射光学手段でよいため、従来の投射型表示
装置に比べ、装置全体を大幅に小型化することができ
る。
(B) Since the transmissive liquid crystal light valve has a thin plate-like compact shape and can be projected by a single light source, and a single projection optical means is sufficient, compared with a conventional projection display device, The entire device can be significantly downsized.

(c)色分離手段により分離された赤色光の主波長と赤
色光用透過型液晶ライトバルブの波長−透過率特性の曲
線のピークを一致させ、緑色光の主波長と緑色光用透過
型液晶ライトバルブの波長−透過率特性の曲線のピーク
を一致させ、青色光の主波長とと青色光用透過型液晶ラ
イトバルブの波長−透過率特性の曲線のピークを一致さ
せることにより、ライトバルブの消光比特性を十分に引
き出すことによって、合成投射した画像のコントラス
ト、色再現性をさらに向上することができる。
(C) The main wavelength of the red light separated by the color separation means and the peak of the curve of the wavelength-transmittance characteristic of the transmission liquid crystal light valve for red light are made to coincide with each other, and the main wavelength of the green light and the transmission liquid crystal for green light are matched. By matching the peak of the curve of the wavelength-transmittance characteristic of the light valve and the peak of the wavelength of the blue-light transmissive liquid crystal light valve for blue light and the peak of the curve of the transmittance characteristic of the light valve, By sufficiently taking out the extinction ratio characteristic, it is possible to further improve the contrast and color reproducibility of the image which is synthetically projected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明によるフルカラー投射型表示装置の一例
を示す照明構造図である。 第2図は第1図の照明構造を用いた投射型表示装置の構
成図である。 第3図は傾斜型ライトバルブを用いた投射型表示装置の
構成図である。 第4図は本発明による平面配置型構成図である。 第5図は本発明による十字型ダイクロイックミラーを用
いた平面配置型構成図である。 第6図は実施例で用いたライトバルブの駆動を説明する
回路図である。 1……青反射ダイクロイックミラー 2……赤反射ダイクロイックミラー 3……ミラー 4……透過型ライトバルブ 5……コンデンサーレンズ 6……投射レンズ 7……光源 8……スクリーン
FIG. 1 is an illumination structure diagram showing an example of a full-color projection type display device according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a projection type display device using the illumination structure of FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a projection type display device using a tilted light valve. FIG. 4 is a plane layout type configuration diagram according to the present invention. FIG. 5 is a plane layout type configuration diagram using a cross type dichroic mirror according to the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the driving of the light valve used in the embodiment. 1 …… Blue reflection dichroic mirror 2 …… Red reflection dichroic mirror 3 …… Mirror 4 …… Transmissive light valve 5 …… Condenser lens 6 …… Projection lens 7 …… Light source 8 …… Screen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−193520(JP,A) 特開 昭60−2916(JP,A) 特開 昭58−150937(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-58-193520 (JP, A) JP-A-60-2916 (JP, A) JP-A-58-150937 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、該光源からの光を3原色の色光に
分離する色分離手段と、該色分離手段により分離された
各色光を各々変調する3つの透過型液晶ライトバルブ
と、該各透過型液晶ライトバルブで変調された各色光を
色合成する色合成手段と、該色合成手段で色合成された
光を投射する投射光学手段とを有する投射型表示装置に
おいて、 前記各透過型液晶ライトバルブはTN型液晶パネルより構
成され、各々が変調する3原色の各色光の主波長と各々
の液晶の波長−透過率特性のピークとを一致させるよう
に設定してなる ことを特徴とする投射型表示装置。
1. A light source, color separation means for separating light from the light source into color lights of three primary colors, three transmissive liquid crystal light valves for modulating each color light separated by the color separation means, and In a projection type display device having color synthesizing means for synthesizing the color lights modulated by the transmissive liquid crystal light valves, and projection optical means for projecting the light color-synthesized by the color synthesizing means, The liquid crystal light valve is composed of a TN type liquid crystal panel, and is set so that the main wavelengths of the lights of the three primary colors modulated by each and the peak of the wavelength-transmittance characteristic of each liquid crystal are matched. Projection type display device.
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