JPH0895515A - Projector device - Google Patents
Projector deviceInfo
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- JPH0895515A JPH0895515A JP6252769A JP25276994A JPH0895515A JP H0895515 A JPH0895515 A JP H0895515A JP 6252769 A JP6252769 A JP 6252769A JP 25276994 A JP25276994 A JP 25276994A JP H0895515 A JPH0895515 A JP H0895515A
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- Liquid Crystal (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 空間光変調素子を用いたカラー画像を表示可
能なプロジェクタ装置において、小型化、軽量化を容易
に実現すると共に、レジストレーション調整等を不要と
して調整作業の簡略化を図る。
【構成】 CRT1の画像光による書込み光に応じて、
光源6から供給される光を空間光変調素子40にて読出
し光として変調出力し、この読出し光に基づいて形成さ
れる表示画像を投写するようにされたプロジェクタ装置
において、CRT1に供給される面順次式の映像信号の
フィールド周波数のタイミングに応じて透過する光の
R、G、Bの色選択が行われるようにされた液晶シャッ
タ20を、光源6より照射される光の進路に対して設け
ることにより、カラー画像を表示可能に構成する。
(57) [Abstract] [Purpose] A projector device capable of displaying a color image using a spatial light modulator can easily be made compact and lightweight, and simplifies the adjustment work by eliminating the need for registration adjustment and the like. Plan. [Structure] According to the writing light by the image light of the CRT 1,
In the projector device configured to output the light supplied from the light source 6 as the reading light by the spatial light modulator 40 and project the display image formed based on the reading light, the surface to be supplied to the CRT 1 A liquid crystal shutter 20 is provided in the path of the light emitted from the light source 6 so that the R, G, and B colors of the transmitted light are selected according to the timing of the field frequency of the sequential video signal. As a result, a color image can be displayed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプロジェクタ装置に関わ
り、特に空間光変調素子を用いて構成される投写型のプ
ロジェクタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector device, and more particularly to a projection type projector constructed by using a spatial light modulator.
【0002】[0002]
【従来の技術】投写型のプロジェクタ装置として、受像
デバイスにCRTを用いた方式と、LCD(液晶ディス
プレイ)を用いた方式等が知られているが、CRTやL
CDの特質上、大画面化の要求に応じながら、高輝度と
高解像度を両立することは何れの方式においても困難と
されている。このため、上記高輝度と高解像度の両者が
得られるプロジェクタ装置として、空間光変調素子を備
えて構成したものが開発されてきている。2. Description of the Related Art As a projection type projector device, a system using a CRT as an image receiving device and a system using an LCD (liquid crystal display) are known.
Due to the characteristics of CDs, it is difficult to achieve both high brightness and high resolution in any of the systems while meeting the demand for a large screen. Therefore, as a projector device that can obtain both the high brightness and the high resolution, a projector device including a spatial light modulator has been developed.
【0003】図5は、空間光変調素子の構造例を断面に
より示す図であり、この図の空間光変調素子40におい
て、41は内部に封入され、印加電圧に応じて読出し光
の変調を行う液晶を示す。また、42は誘電体ミラーで
あり、図の矢印に示すように液晶41を介して透過して
きた光源からの光をほぼ100%反射させて読出し光と
して出射する。43は遮光膜とされ、高感度の光導電層
44に読出し光が影響するのを防止し、よりパワーのあ
る出力光を得るために設けられる。44が例えばアモル
ファスシリコン等からなる光導電層であり、図の矢印に
示す方向から入射される微弱な書込み光に反応して光電
変換を行うものであり、この変換作用により液晶41の
両端間の電圧を制御する。また、上記液晶41、誘電体
ミラー42、遮光膜43、光導電層44を挟むようにし
て設けられる45、46は透明電極であり、これら透明
電極45、46に対しては図のように交流バイアス49
が印加される。そして47、48はガラス基板とされ、
上記のようして形成される層に対してガラス基板47、
48がこれを挟むようにして設けられることで空間光変
調素子40が構成される。なお、この空間光変調素子4
0には画素分割のための微細加工等の処理は施されてい
ない。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the spatial light modulation element. In the spatial light modulation element 40 of this figure, 41 is enclosed inside, and the read light is modulated according to the applied voltage. Indicates a liquid crystal. Reference numeral 42 denotes a dielectric mirror, which reflects almost 100% of the light from the light source that has passed through the liquid crystal 41 as shown by the arrow in the figure, and emits it as read light. Reference numeral 43 denotes a light-shielding film, which is provided to prevent the reading light from affecting the high-sensitivity photoconductive layer 44 and to obtain output light with higher power. Reference numeral 44 denotes a photoconductive layer made of, for example, amorphous silicon, which performs photoelectric conversion in response to weak writing light incident from the direction shown by the arrow in the figure. This conversion action causes a gap between both ends of the liquid crystal 41. Control the voltage. Further, 45 and 46 provided so as to sandwich the liquid crystal 41, the dielectric mirror 42, the light shielding film 43, and the photoconductive layer 44 are transparent electrodes, and an AC bias 49 is applied to these transparent electrodes 45 and 46 as shown in the figure.
Is applied. And 47 and 48 are glass substrates,
The glass substrate 47 for the layer formed as described above,
The spatial light modulation element 40 is configured by providing 48 so as to sandwich this. The spatial light modulator 4
No processing such as fine processing for pixel division is performed on 0.
【0004】このような構造の空間光変調素子40は、
図の左側からガラス基板47、透明電極45を介して書
込み光が入射される。そして、この書込み光量に応じた
光導電層44の光電変換によりインピーダンス変化が発
生し、これによって液晶41の両端の電圧を制御するよ
うにされる。また、右側からガラス基板48を介して入
射された光源からの光は、液晶41を通過して誘電体ミ
ラー42で反射されて読出し光として再び出射される
が、この際、液晶41を往復して通過することで光学的
な変調をうける、つまり偏光がなされることになる。こ
のような空間光変調素子は、誘電体ミラー42により書
込み光と読出し光間の干渉を排除しており、これによ
り、書込み光と読出し光を互いに独立したものとして扱
うことが可能である。The spatial light modulator 40 having such a structure is
Writing light enters from the left side of the figure through the glass substrate 47 and the transparent electrode 45. Then, impedance change occurs due to photoelectric conversion of the photoconductive layer 44 according to the write light amount, and thereby the voltage across the liquid crystal 41 is controlled. The light from the light source, which is incident from the right side through the glass substrate 48, passes through the liquid crystal 41, is reflected by the dielectric mirror 42, and is emitted again as read light. As it passes through, it is optically modulated, that is, polarized. In such a spatial light modulator, the interference between the writing light and the reading light is eliminated by the dielectric mirror 42, whereby the writing light and the reading light can be treated as independent from each other.
【0005】プロジェクタ装置においては、このような
空間光変調素子を画像増幅器として用いることで画像表
示を行う。そこで、図6により空間光変調素子を画像増
幅器として応用した場合の空間光変調素子の動作原理に
ついて説明する。In a projector device, an image is displayed by using such a spatial light modulator as an image amplifier. Therefore, the operation principle of the spatial light modulator when the spatial light modulator is applied as an image amplifier will be described with reference to FIG.
【0006】この図において、40は上記図5に示した
空間光変調素子である。そして、空間光変調素子40の
読出し系側に設けられる3は偏光ビームスプリッタ(P
BS)であり、光源6からの自然光をp波とこれに直交
する偏波方向のs波に分離する。また、この場合には偏
光ビームスプリッタ3の界面にてs波のみが反射し、p
波は直進するようにされている。6は光源で偏波方向に
偏りのない自然光を出射する。In this figure, reference numeral 40 is the spatial light modulator shown in FIG. Further, 3 provided on the reading system side of the spatial light modulator 40 is a polarization beam splitter (P
BS) and separates the natural light from the light source 6 into a p-wave and an s-wave in a polarization direction orthogonal to the p-wave. Further, in this case, only the s wave is reflected at the interface of the polarization beam splitter 3,
The waves are designed to go straight. A light source 6 emits natural light that is not polarized in the polarization direction.
【0007】光源6より偏光ビームスプリッタ3に入射
された自然光は、p波とs波に分離されて、図のように
p波は直進するが、s波は界面で反射して空間光変調素
子40入射する。このs波は、液晶41を介して誘電体
ミラー42にて反射され、再び液晶41を介して戻って
くるが、この光が読出し光とされる。Natural light incident on the polarization beam splitter 3 from the light source 6 is separated into p-wave and s-wave, and the p-wave travels straight as shown in the figure, but the s-wave is reflected at the interface and is a spatial light modulator. 40 incidents. The s wave is reflected by the dielectric mirror 42 via the liquid crystal 41 and returns again via the liquid crystal 41, and this light is used as the reading light.
【0008】ここで、空間光変調素子40に対して書込
み光がない場合には、液晶41の両端の電圧がある所定
の閾値以下となり、この状態では液晶分子の長軸と通過
光軸が合致して複屈折効果を生じない。これによって、
入射したs波の光は液晶41を介して誘電体ミラー42
で反射され、再び液晶41介してs波のままで読出し光
として得られる。このs波の読出し光は偏光ビームスプ
リッタ3の界面で反射して光源に戻る。即ち書込み光が
ない場合には読出し光が偏光ビームスプリッタ3を直進
する検出光が得られないことになる。Here, when there is no writing light to the spatial light modulator 40, the voltage across the liquid crystal 41 becomes a certain threshold value or less, and in this state, the long axis of the liquid crystal molecules and the passing optical axis are aligned. No birefringence effect occurs. by this,
The incident s-wave light passes through the liquid crystal 41 and the dielectric mirror 42.
The light is reflected by and is again obtained as the read light through the liquid crystal 41 as it is with the s wave. The s-wave read light is reflected by the interface of the polarization beam splitter 3 and returns to the light source. That is, if there is no writing light, the detection light that the reading light goes straight through the polarization beam splitter 3 cannot be obtained.
【0009】また、空間光変調素子40に対して書込み
光がある場合には、液晶41の両端に電圧が生じ、この
状態では液晶分子の配列にねじれが生じて、その長軸と
通過光軸が交わるようにされるため複屈折効果が生じ
る。このときの偏光形態は書込み光のレベルに応じて変
調の程度が決定するが、最大変調の場合には、入射され
たs波は液晶41→誘電体ミラー42による反射→液晶
41の経路を介する間に変調を受けて90°偏光して、
p波の読出し光として出力される。従って、このような
p波成分の読出し光が偏光ビームスプリッタに入射され
るとそのまま直進して検出光として出射されることにな
る。Further, when writing light is applied to the spatial light modulator 40, a voltage is generated across the liquid crystal 41, and in this state, the alignment of the liquid crystal molecules is twisted, and the long axis and the passing optical axis thereof are generated. The double refraction effect occurs because the two intersect. At this time, the polarization form determines the degree of modulation depending on the level of the writing light, but in the case of maximum modulation, the incident s-wave travels through the route of liquid crystal 41 → reflection by dielectric mirror 42 → liquid crystal 41. It is modulated by 90 ° and polarized by 90 °,
The light is output as p-wave reading light. Therefore, when such read-out light of the p-wave component is incident on the polarization beam splitter, it goes straight on and is emitted as detection light.
【0010】このようにして、空間光変調素子40は光
増幅素子として動作するが、前述のように、光導電層4
4は微弱な書込み光にも反応すると共に、誘電体ミラー
42はほぼ100%で光反射することでその熱吸収は究
めて小さなものとされる。従って、光源に高輝度ランプ
を用いることが可能であり、これにより非常に高い光増
幅率つまり高輝度を得ることができる。また、空間光変
調素子40の各層は非常に薄く光拡散の発生を抑制して
いると共に、画素分割の処理をしていないことから高解
像度を得ることが可能とされる。In this way, the spatial light modulator 40 operates as a light amplifier, but as described above, the photoconductive layer 4 is used.
4 also reacts to weak writing light, and the dielectric mirror 42 reflects light at almost 100%, so that its heat absorption is extremely small. Therefore, it is possible to use a high-intensity lamp as a light source, and thereby a very high optical amplification factor, that is, high brightness can be obtained. Further, each layer of the spatial light modulator 40 is very thin and suppresses the occurrence of light diffusion, and since it is not subjected to pixel division processing, high resolution can be obtained.
【0011】図7に、空間光変調素子40を光増幅素子
としたプロジェクタ装置の基本的構成を示す概念図であ
り、図6に既に示した同一部分については同一符号を付
して説明を省略する。この場合には書込み画像光を出力
するデバイスとしてCRT1を用いることとしている。
CRTは例えば低輝度で使用するとビーム径が小さくな
って高解像度を得ることができるほか、書込み画像光に
要求される光導電層の受光感度に対応する発光波長、バ
リアブルスキャン対応、高安定度が得られるため、書込
み用のデバイスとして適合するものとされている。な
お、光源6としてはキセノンランプなどの高輝度が得ら
れるものが用いられる。また、2はCRT1と空間光変
調素子40の間に設けられる書込みレンズを示し、4は
偏光ビームスプリッタ3からの検出光を拡大してスクリ
ーン5に投写する投写レンズを、7は光源6より出射さ
れる光を集光する集光レンズである。FIG. 7 is a conceptual diagram showing the basic construction of a projector device using the spatial light modulation element 40 as a light amplification element. The same parts already shown in FIG. To do. In this case, the CRT 1 is used as a device that outputs the writing image light.
When a CRT is used at low brightness, for example, the beam diameter becomes small and a high resolution can be obtained. In addition, a CRT has an emission wavelength corresponding to the photosensitivity of the photoconductive layer required for writing image light, variable scan compatibility, and high stability. Since it can be obtained, it is suitable as a writing device. As the light source 6, a light source with high brightness such as a xenon lamp is used. Further, 2 is a writing lens provided between the CRT 1 and the spatial light modulator 40, 4 is a projection lens which magnifies the detection light from the polarization beam splitter 3 and projects it on the screen 5, and 7 is emitted from the light source 6. It is a condenser lens that condenses the generated light.
【0012】この場合、CRT1からは入力された映像
信号により表示画面に画像表示が行われるが、この表示
画像が書込み光として書込みレンズ2を介して空間光変
調素子40に書込まれる。そして、読出し系において
は、光源6から集光レンズ7を介して偏光ビームスプリ
ッタ3に入射され、ここで図6により説明したように偏
波方向によって分離された光の一方は更に空間光変調素
子40に入射される。空間光変調素子40に入射した光
は、前述のように誘電体ミラー42で反射されて読出し
光として出射される間に液晶41を往復し、この際、書
込み光量に応じて液晶41において変調されて出力され
る。つまり、CRT1の画像光が空間光変調素子40の
読出し側で増幅されて読出し光として出力されているこ
とになる。そして、この読出し光は投写レンズ4を介し
て拡大されてスクリーン5に投写され、このようにし
て、スクリーン5にはCRT1に入力された映像信号の
画像が高輝度、高解像度で表示されることになる。In this case, an image is displayed on the display screen by the video signal input from the CRT 1, and this display image is written as writing light into the spatial light modulator 40 through the writing lens 2. Then, in the reading system, one of the lights which is incident on the polarization beam splitter 3 from the light source 6 through the condenser lens 7 and is separated by the polarization direction as described with reference to FIG. It is incident on 40. The light incident on the spatial light modulator 40 reciprocates through the liquid crystal 41 while being reflected by the dielectric mirror 42 and emitted as read light as described above, and at this time, is modulated in the liquid crystal 41 according to the write light amount. Is output. That is, the image light of the CRT 1 is amplified on the read side of the spatial light modulator 40 and is output as read light. The read light is magnified through the projection lens 4 and projected on the screen 5. In this way, the image of the video signal input to the CRT 1 is displayed on the screen 5 with high brightness and high resolution. become.
【0013】そして、このような空間光変調素子40を
光増幅素子としたシステムによりカラー画像を表示する
場合には、プロジェクタ装置は例えば図8の外観図に示
すような構成となる。なお、図6と同一の構成部分とさ
れるものについては同一符号を付している。この図から
分かるように、CRT1、書込みレンズ2、空間光変調
素子40、偏光ビームスプリッタ3、および投写レンズ
4は、R、G、Bの各色の光学系に対してそれぞれ3組
設けられる。この場合3台のCRT1はすべて同一蛍光
体を用いた白黒タイプとされる。この場合、コールドミ
ラーM1 、M2 、M3 を設けて光源6から出射された白
色光の進路を形成すると共に、ダイクロイックフィルタ
(この場合はB反射のDF(B)及びR反射のDF
(R)とされる)を設けることにより、R、G、Bの色
に対応する各偏光ビームスプリッタ3に、それぞれR、
G、Bに分解された色の光が入射するようにしており、
従って各空間光変調素子40における読出し光はR、
G、Bの各色の光がそれぞれ得られることになる。な
お、CIRは回路部を示す。When a color image is displayed by the system using the spatial light modulator 40 as an optical amplifier, the projector device has a structure as shown in the external view of FIG. 8, for example. The same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. As can be seen from this figure, three sets of the CRT 1, the writing lens 2, the spatial light modulator 40, the polarization beam splitter 3, and the projection lens 4 are provided for each of the R, G, and B optical systems. In this case, all three CRTs 1 are black and white type using the same phosphor. In this case, cold mirrors M 1 , M 2 and M 3 are provided to form the path of the white light emitted from the light source 6, and a dichroic filter (DF (B) for B reflection and DF for R reflection in this case) is formed.
(Denoted as (R)), R, G, and B are provided to the respective polarization beam splitters 3 corresponding to the colors R, G, and B, respectively.
Light of the separated color is made incident on G and B,
Therefore, the read light from each spatial light modulator 40 is R,
Light of each color of G and B is obtained respectively. Note that C IR indicates a circuit section.
【0014】この構成においては、3つのCRT1には
R、G、B各色に対応した映像信号が供給され、この映
像信号により表示する画像により各空間光変調素子40
に書込みが行われるようにされる。そして、この書込み
光により各R、G、Bの系において得られるR、G、B
の色の読出し光は、それぞれ投写レンズ4を介してR、
G、Bの色画像として同時にスクリーン5に対して投写
される。そして、これら3色の画像がスクリーン上で合
成されることでカラー画像が得られることになる。In this structure, the three CRTs 1 are supplied with the video signals corresponding to the respective colors of R, G and B, and the spatial light modulators 40 are displayed by the images displayed by these video signals.
Are written to. Then, R, G, B obtained in each R, G, B system by this writing light
The read-out lights of the colors of R and R are respectively transmitted through the projection lens 4.
The G and B color images are simultaneously projected on the screen 5. Then, a color image is obtained by combining the images of these three colors on the screen.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記図8に
示したように、空間光変調素子40を光増幅器素子とい
てカラー画像表示可能なプロジェクタ装置を構成する
と、CRT1、書込みレンズ2の書込み系と光増幅器で
ある空間光変調素子40、及び偏光ビームスプリッタ
3、投写レンズ4の読出し系は、R、G、Bの各色に対
応してそれぞれ三系統必要とされることになる。これに
より、装置を構成するパーツ数が増加するため、装置全
体の大型化、重量化が避けられないという問題を有して
いる。また、コスト的にも不利である。 更に、図8に
示した構成のようなシステムではスクリーン上でR、
G、Bの各色画像を合成して1つのカラー画像を得るこ
とから、レジストレーションの調整が必要であり、この
ような調整項目はできるだけ削減されることが好まし
い。However, as shown in FIG. 8, when a projector apparatus capable of displaying a color image is constructed by using the spatial light modulation element 40 as an optical amplifier element, the writing system of the CRT 1 and the writing lens 2 is formed. The spatial light modulator 40 which is an optical amplifier, the polarization beam splitter 3, and the reading system of the projection lens 4 are required to have three systems corresponding to the respective colors of R, G, and B. As a result, the number of parts that make up the device increases, and there is a problem in that the size and weight of the entire device cannot be avoided. Also, it is disadvantageous in terms of cost. Furthermore, in the system having the configuration shown in FIG. 8, R,
Since the G and B color images are combined to obtain one color image, it is necessary to adjust the registration, and it is preferable to reduce such adjustment items as much as possible.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は一系統
の書込み系、空間光変調素子、及び読出し系でカラー画
像を表示可能なプロジェクタ装置を構成して、装置の小
型化、軽量化を容易に実現すると共に、レジストレーシ
ョン調整等を不要として例えば調整作業の簡略化を図る
ことを目的とする。Therefore, the present invention configures a projector device capable of displaying a color image with a writing system, a spatial light modulator, and a reading system of one system, thereby reducing the size and weight of the device. It is an object of the present invention to realize easily and to simplify the adjustment work by eliminating the need for registration adjustment and the like.
【0017】このため、受像装置の画像光を書込み光と
して入射し、この書込み光に応じて光源から供給される
光を変調した読出し光を出射することのできる空間光変
調素子を備え、この読出し光に基づいて形成される表示
画像を投写することのできるプロジェクタ装置におい
て、受像装置に供給される面順次式による映像信号のフ
ィールド周波数のタイミングに基づいて、透過する光の
R、G、Bの色選択が行われるようにされた液晶シャッ
タを、光源より出射される光の進路に対して設けること
により、カラー画像の表示が可能なように構成すること
とした。液晶シャッタを駆動する駆動信号は、上記映像
信号のフィールド周波数の1/2の周波数により極性が
変化するようなオルタネート信号とされると共に、フィ
ールドごと、及びフレーム期間ごとの同色のフィールド
画面間で、オンとされる信号の極性が反転するようなパ
ターンにより形成されることとした。また、受像装置と
してはCRTを用いることとした。また、空間光変調部
は、所定の配向方向が設定された液晶と、入射された書
込み光量に応じて液晶の両端間の電圧を可変させる光導
電層と、液晶に対して入射された光源の光を反射して再
び液晶を介して読出し光として出射させるミラー層を備
えた素子として構成されているものを用いることとし
た。さらに液晶シャッタは、RGBの3原色のうちの特
定の色を透過可能な偏光方向を有するようにされたカラ
ーフィルタと、駆動信号が印加される所定の配向方向が
設定され、上記の駆動信号が印加される液晶セルとを組
み合わせて構成したものを用いることとした。Therefore, a spatial light modulator is provided which is capable of emitting image light from the image receiving device as writing light and emitting read light obtained by modulating the light supplied from the light source in accordance with the writing light. In a projector device capable of projecting a display image formed on the basis of light, the R, G, and B of transmitted light can be determined based on the timing of the field frequency of a video signal of a frame sequential type supplied to an image receiving device. By providing a liquid crystal shutter for color selection with respect to the path of the light emitted from the light source, a color image can be displayed. The drive signal for driving the liquid crystal shutters is an alternate signal whose polarity changes at a frequency that is ½ of the field frequency of the video signal, and at the same time, between field screens of the same color for each field and each frame period, The pattern is formed so that the polarity of the signal turned on is reversed. A CRT is used as the image receiving device. The spatial light modulator includes a liquid crystal in which a predetermined alignment direction is set, a photoconductive layer that varies the voltage across the liquid crystal according to the amount of writing light that is incident, and a light source that is incident on the liquid crystal. It is decided to use an element configured as a device having a mirror layer that reflects light and emits it as read-out light again through the liquid crystal. Further, the liquid crystal shutter is provided with a color filter having a polarization direction capable of transmitting a specific color among the three primary colors of RGB, and a predetermined alignment direction to which a drive signal is applied. It was decided to use one configured by combining with a liquid crystal cell to be applied.
【0018】[0018]
【作用】上記構成のプロジェクタ装置によれば、面順次
式によるCRT等の表示画像を書込み光として、この表
示画像のフィールド周期に対応するタイミングで液晶シ
ャッタにより読出し光の色選択を行うようにされるた
め、1系統の書込み系、空間光変調素子、及び読出し系
でカラー画像を表示することが可能となる。According to the projector apparatus having the above-mentioned structure, the display image of the CRT or the like of the frame sequential type is used as the writing light, and the color of the reading light is selected by the liquid crystal shutter at the timing corresponding to the field cycle of the display image. Therefore, it is possible to display a color image with one writing system, spatial light modulator, and reading system.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明のプロジェクタ装置の一実施例
について説明する。ところで、本実施例のプロジェクタ
装置では後述するようにして空間光変調素子の読出し光
について色選択を行うための液晶シャッタ(以下LCS
ともいうことにする)が設けられるが、先ず、この液晶
シャッタの概要について説明する。なお、このような液
晶シャッタを用いた直視型の表示装置が知られている
(米国特許 明細書4,635,051号)ことから、
このような表示装置を例に液晶シャッタについて説明す
ることとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the projector apparatus of the present invention will be described below. By the way, in the projector apparatus of the present embodiment, a liquid crystal shutter (hereinafter referred to as LCS) for color selection of the read light of the spatial light modulator is described later.
Will be also referred to as)). First, an outline of the liquid crystal shutter will be described. Since a direct-view type display device using such a liquid crystal shutter is known (US Pat. No. 4,635,051),
The liquid crystal shutter will be described by taking such a display device as an example.
【0020】図2は、上記したような液晶シャッタを備
えた表示装置(直視型)の構成例を簡略に示している。
この図において、1はCRTを示し、この場合にR、
G、Bごとの画面を1フィールドとする面順次式(フィ
ールド順次式)による映像信号が供給されている。そし
て、このCRT1の表示面の前面に設けられる20が液
晶シャッタであり、ここでは図のように構成部分により
分解して示している。この液晶シャッタ20において、
21、22、23はそれぞれカラーフィルタを示してい
る。そして、カラーフィルタ21においては水平偏光軸
21aを3原色C1 、C2 、C3 (実際にはR、G、B
の何れかとそれぞれ対応することになる)のうち色C3
の光のみが透過する状態が得られるようにしていると共
に、垂直偏光軸21bを3原色C1 、C2 、C3 (すな
わち白色光)が透過する状態が得られるようにしてい
る。また、カラーフィルタ22においては、水平偏光軸
22aを3原色C1 、C2、C3 が透過する状態となる
ようにし、垂直偏光軸22bを色C2 のみが透過する状
態が得られるようにしている。更にカラーフィルタ23
においては、水平偏光軸23aを3原色C1 、C2 、C
3 が透過する状態となるようにし、垂直偏光軸23bを
色C1 のみが透過する状態が得られるようにしている。FIG. 2 schematically shows a structural example of a display device (direct view type) having the above-mentioned liquid crystal shutter.
In this figure, 1 indicates a CRT, in which case R,
A video signal of a field-sequential type (field-sequential type) in which the screen for each of G and B is one field is supplied. A liquid crystal shutter 20 is provided on the front surface of the display surface of the CRT 1. Here, the liquid crystal shutter is disassembled and shown by the constituent parts as shown in the drawing. In this liquid crystal shutter 20,
Reference numerals 21, 22, and 23 denote color filters, respectively. Further, in the color filter 21, the horizontal polarization axis 21a is set to the three primary colors C 1 , C 2 , C 3 (actually R, G, B
Of color C 3 of either to become corresponding that respectively)
The state where only the light of ( 3 ) is transmitted is obtained, and the state where the three primary colors C 1 , C 2 , and C 3 (that is, white light) is transmitted through the vertical polarization axis 21b is obtained. Further, in the color filter 22, the horizontal polarization axis 22a is set to a state in which the three primary colors C 1 , C 2 and C 3 are transmitted, and the vertical polarization axis 22b is set to be in a state in which only the color C 2 is transmitted. ing. Further, the color filter 23
In the horizontal polarization axis 23a, the three primary colors C 1 , C 2 , C
The vertical polarization axis 23b is set so that only the color C 1 is transmitted.
【0021】上記カラーフィルタ21、22の間に設け
られる24と、カラーフィルタ22、23の間に設けら
れる25は、液晶セルを示している。例えば、この場合
の液晶セル24、25はそれぞれネマティック液晶の復
屈折を利用して特定の波長に対し0又は半波長の遅延を
与えることで、液晶セルの駆動がオフとされているとき
には、予め選択した3原色C1 、C2 、C3 のうち何れ
か1つの色の光のみを90°偏光させる状態が得られる
ようにされており、一方、オンとされている時は、入射
された光をそのまま透過する状態となるようにされてい
る。従って、液晶セル24、25のオン/オフ状態の組
み合わせを変化させることで、液晶シャッタ20が3原
色C1 、C2 、C3 の何れか1つの色の光のみを選択し
て透過させるように切換えることが可能となる。なお、
液晶セル24、25については説明の便宜上、それぞれ
( )内に示すように液晶セル24はAセル、液晶25
についてはBセルともいうこととする。Reference numeral 24 provided between the color filters 21 and 22 and reference numeral 25 provided between the color filters 22 and 23 denote liquid crystal cells. For example, in this case, the liquid crystal cells 24 and 25 each use the birefringence of the nematic liquid crystal to give a delay of 0 or a half wavelength to a specific wavelength, so that the liquid crystal cells are driven in advance when they are turned off. Only one of the selected three primary colors C 1 , C 2 and C 3 is polarized by 90 °, while the light is incident when it is turned on. The light is transmitted as it is. Therefore, by changing the combination of the on / off states of the liquid crystal cells 24 and 25, the liquid crystal shutter 20 selects and transmits only one of the three primary colors C 1 , C 2 and C 3. It is possible to switch to. In addition,
For convenience of description, the liquid crystal cells 24 and 25 are the A cell and the liquid crystal 25, respectively, as shown in parentheses.
Will also be referred to as B cell.
【0022】また、31は少なくとも入力されたフィー
ルド同期信号に基づいて、所定タイミングで液晶シャッ
タ20の色選択が行われるように制御を行うことのでき
る制御回路を示し、32は制御回路31の制御により、
液晶セル24、25のオン・オフ制御を行うための駆動
信号を生成するLCS駆動回路とされる。なお、この図
に示した液晶シャッタ20の構造は一例であって、制御
回路側からの駆動信号に基づいて色選択が行われるよう
に構成されていれば、この構造に限定される必要はな
い。Reference numeral 31 denotes a control circuit capable of performing control so that color selection of the liquid crystal shutter 20 is performed at a predetermined timing based on at least the input field synchronization signal. Reference numeral 32 denotes control of the control circuit 31. Due to
The LCS drive circuit generates a drive signal for performing on / off control of the liquid crystal cells 24 and 25. The structure of the liquid crystal shutter 20 shown in this figure is an example, and the structure is not limited to this as long as the color selection is performed based on the drive signal from the control circuit side. .
【0023】上記構成の表示装置においては、例えば液
晶シャッタ20が図3に示すように、Aセル(液晶セル
24)がオン、Bセル(液晶セル25)がオフの場合に
Rの光が透過する状態が得られ、Aセルがオフ、Bセル
がオンの場合にGの光が透過、Aセル・Bセル共にオン
の場合にBの光が透過するように構成されているものと
する。そして、この液晶シャッタ20を備えて実際に面
順次式によるカラー画像を表示するための動作は、次に
説明するようにして行われる。In the display device having the above-described structure, for example, as shown in FIG. 3, the liquid crystal shutter 20 transmits R light when the A cell (liquid crystal cell 24) is on and the B cell (liquid crystal cell 25) is off. It is assumed that the G light is transmitted when the A cell is off and the B cell is on, and the B light is transmitted when both the A cell and the B cell are on. Then, the operation for actually displaying a color image by the frame sequential method using the liquid crystal shutter 20 is performed as described below.
【0024】ここで、CRT1に供給されている映像信
号は1フレームが3フィールドからなり、各フィールド
期間はG、B、Rの順に対応したフィールド画像の輝度
信号により形成される。従って、CRT1では1フレー
ム期間内にG、B、Rの順で各色に対応するフィールド
画像が表示されている。そこで、1フレーム期間内の最
初のフィールド期間では液晶シャッタ20においてGの
色の光が透過するようにAセルをオフ、Bセルをオンと
する駆動信号が出力されるように、制御回路31がLC
S駆動回路32を制御する。これにより、実際にGの色
により表現されたフィールド画像が得られることにな
る。そして次のフィールド期間では駆動信号がAセル・
Bセル共にオンとなるように切換え制御を行うことで、
このフィールド期間ではBの色のフィールド画像が表示
される。更に、1フレーム期間内の最後のフィールド期
間においてはAセルがオン、Bセルがオフとなるように
切換えることで、Rの色のフィールド画像が表示され
る。なお、Aセル及びBセルに印加される駆動信号は所
定周波数によるオルタネート信号(交流)とされる。こ
れは、周知のように液晶には直流印加を継続すると劣化
する性質があることによる。Here, the video signal supplied to the CRT 1 consists of 3 fields per frame, and each field period is formed by the luminance signal of the field image corresponding to G, B, and R in this order. Therefore, on the CRT 1, field images corresponding to the respective colors are displayed in the order of G, B, and R within one frame period. Therefore, in the first field period within one frame period, the control circuit 31 outputs the drive signal for turning off the A cell and turning on the B cell in the liquid crystal shutter 20 so that the light of G color is transmitted. LC
The S drive circuit 32 is controlled. As a result, the field image actually represented by the color G is obtained. Then, in the next field period, the drive signal is A cell
By performing switching control so that both B cells are turned on,
In this field period, the field image of B color is displayed. Further, by switching the A cell to be on and the B cell to be off in the last field period within one frame period, a field image of R color is displayed. The drive signal applied to the A cell and the B cell is an alternate signal (AC) having a predetermined frequency. This is because, as is well known, the liquid crystal has a property of deteriorating when a direct current is continuously applied.
【0025】このように、1フレーム期間内でフィール
ド期間ごとに、Aセル、Bセルに対して印加する駆動信
号のオン/オフを切換えて、液晶シャッタ20を透過す
る光の色を選択している。これにより、本実施例の場合
にはG、B、Rの順に表示される3枚のフィールド画面
により1フレームが形成され、これらの各フィールド画
面が残像現象により視覚的に合成されることで1枚分の
カラー画像が表現される。そして、フレーム期間ごとに
上記のような液晶シャッタ20の動作が繰り返されて、
順次表示されるG、B、Rのフィールド画面からなるフ
ルカラーのフレーム画面が順次得られていき、動画の表
現が可能となる。As described above, the drive signal applied to the A cell and the B cell is switched on / off for each field period within one frame period to select the color of light transmitted through the liquid crystal shutter 20. There is. As a result, in the case of the present embodiment, one frame is formed by the three field screens displayed in the order of G, B, and R, and these field screens are visually combined by the afterimage phenomenon. A color image for one sheet is represented. Then, the operation of the liquid crystal shutter 20 as described above is repeated every frame period,
A full-color frame screen including G, B, and R field screens that are sequentially displayed is sequentially obtained, and a moving image can be expressed.
【0026】そこで次に、上記液晶シャッタ20を備え
て構成される、カラー画像表示可能な本実施例のプロジ
ェクタ装置について、図1の概念図を参照して説明す
る。なお、この図において、先に従来例としてのプロジ
ェクタ装置を示した図7及び液晶シャッタ20を示した
図2と同一とされる構成部分は、同一符号を付して説明
を省略する。本実施例では、この図から分かるようにC
RT1、書込みレンズ2、空間光変調素子40、及び偏
光ビームスプリッタ3、投写レンズ4はそれぞれ1組と
されている。即ち、一系統の書込み系と光増幅器(空間
光変調素子40)、及び読出し系によりプロジェクタ装
置が構成される。そして液晶シャッタ20は、図のよう
に空間光変調素子40の読出し系の光の進路に対して設
けられている。つまり、この場合には集光レンズ7と偏
光ビームスプリッタ3間を介するようにして設けられて
いる。これによって、光源6からの光は液晶シャッタ2
0によりR、G、Bいずれかの色のみを選択透過させて
から偏光ビームスプリッタ3に入射させることになるた
め、以降の読出し系の光経路となる空間光変調素子40
からの読出し光及び偏光ビームスプリッタ3を直進する
検出光もまた、液晶シャッタ20により選択された色の
光となる。Then, a projector device of this embodiment which is equipped with the liquid crystal shutter 20 and is capable of displaying a color image will be described with reference to the conceptual diagram of FIG. In this figure, the same components as those in FIG. 7 showing the projector device as the conventional example and FIG. 2 showing the liquid crystal shutter 20 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, as can be seen from this figure, C
Each of the RT1, the writing lens 2, the spatial light modulator 40, the polarization beam splitter 3, and the projection lens 4 constitutes one set. That is, the projector device is configured by the writing system, the optical amplifier (spatial light modulator 40), and the reading system of one system. The liquid crystal shutter 20 is provided for the light path of the reading system of the spatial light modulator 40 as shown in the figure. That is, in this case, it is provided so as to be interposed between the condenser lens 7 and the polarization beam splitter 3. Thereby, the light from the light source 6 is emitted from the liquid crystal shutter 2
Since only R, G, or B colors are selectively transmitted by 0 and then are incident on the polarization beam splitter 3, the spatial light modulator 40 to be the optical path of the subsequent readout system.
The read-out light from and the detection light traveling straight through the polarization beam splitter 3 are also lights of the color selected by the liquid crystal shutter 20.
【0027】そして、上記構成のプロジェクタ装置は次
に説明するような動作によりカラー画像を表示する。な
お、本実施例においても液晶シャッタ20は、図3に示
した駆動信号のオン/オフパターンによってR、G、B
の各色の光が透過可能な状態が得られるものとする。ま
た、CRT1においては供給されるフィールド順次映像
信号(輝度信号)によって、1フレームを形成する3つ
の各フィールド期間ごとにG、B、Rの順に対応してフ
ィールド画像を表示するものとして説明する。Then, the projector device having the above-described configuration displays a color image by the operation described below. Also in the present embodiment, the liquid crystal shutter 20 has R, G, B according to the ON / OFF pattern of the drive signal shown in FIG.
It shall be possible to obtain a state in which each color of light can be transmitted. Further, it is assumed that the CRT 1 displays field images corresponding to the order of G, B, and R for each of the three field periods forming one frame by the supplied field sequential video signal (luminance signal).
【0028】例えば、1フレーム期間内の最初のフィー
ルド期間では、CRT1の表示画面にはGに対応するフ
ィールド画像が表示され、これが書込み光とし書込みレ
ンズ2を介して空間光変調素子40に入射されている。
そして、この際、制御回路31はLCS駆動回路32を
制御して、液晶シャッタ20においてAセルがオフ、B
セルがオンとなるための駆動信号を出力させる。これに
よって、光源6から液晶シャッタ20を通過した光はG
の色のみが透過するようにされて偏光ビームスプリッタ
3に入射することになり、このG成分の光は空間光変調
素子40で読出し光として変調された後、PSB3から
検出光として投写レンズ4に入射され、スクリーン5に
対して投写される。従って、このフィールド期間ではス
クリーン5上には実際にGの色のフィールド画像が表示
されることになる。For example, in the first field period within one frame period, a field image corresponding to G is displayed on the display screen of the CRT 1, and this is used as writing light and is incident on the spatial light modulator 40 via the writing lens 2. ing.
At this time, the control circuit 31 controls the LCS drive circuit 32 to turn off the A cell in the liquid crystal shutter 20,
A drive signal for turning on the cell is output. As a result, the light passing through the liquid crystal shutter 20 from the light source 6 becomes G
Therefore, only the color of P is transmitted and is incident on the polarization beam splitter 3. This G component light is modulated as read light by the spatial light modulator 40, and then is transmitted from the PSB 3 to the projection lens 4 as detection light. It is incident and projected on the screen 5. Therefore, in this field period, the field image of G color is actually displayed on the screen 5.
【0029】次のフィールド期間ではCRT1によりB
に対応する画像光が空間光変調素子40に書込まれる。
そして、このときにLDS駆動回路32はAセル・Bセ
ルに対して共にオンの駆動信号を印加するように制御さ
れるため、液晶シャッタ20はBの色のみを透過する状
態となり、光源6の光はBの色成分のみが透過してPS
B3に入射されることになる。この結果、スクリーン5
上にはBの色のフィールド画像が表示されることにな
る。そして、1フレーム期間内の最後のフィールド期間
においては、Aセルがオン、Bセルがオフとなるように
駆動信号を切換制御して、液晶シャッタ20がRの色の
みを透過可能な状態にする結果、スクリーン5上にはR
の色のフィールド画像が表示される。In the next field period, B is set by CRT1.
The image light corresponding to is written in the spatial light modulator 40.
Then, at this time, the LDS drive circuit 32 is controlled so as to apply drive signals for both the A cell and the B cell to be ON, so that the liquid crystal shutter 20 is in a state of transmitting only the color of B, and the light source 6 For light, only the B color component is transmitted and PS
It will be incident on B3. As a result, screen 5
A field image of color B is displayed on the top. Then, in the last field period within one frame period, the drive signal is switched and controlled so that the A cell is turned on and the B cell is turned off, so that the liquid crystal shutter 20 can pass only the R color. As a result, R is displayed on the screen 5.
The field image of the color of is displayed.
【0030】このように、本実施例では1フレーム期間
内において、スクリーン5上にG→B→Rの色画面の順
でフィールド画像が表示されるが、これらフィールド画
像が残像現象により視覚的に合成されてフルカラー画像
が表現されることになる。つまり本実施例では、空間光
変調素子40を備えてカラー画像表示が可能なプロジェ
クタを構成するにあたって、一系統のみの空間光変調素
子及びこれに対する書込み系及び読出し系によりこれを
実現している。また、これにより、スクリーンに対して
画像を投写する系統も1つとされるために、G、B、R
の各フィールド画像は常にスクリーン5上で表示位置が
一致しており、特にレジストレーション調整等を行う必
要がなくなる。As described above, in the present embodiment, field images are displayed on the screen 5 in the order of G → B → R color screens within one frame period. However, these field images are visually observed due to the afterimage phenomenon. A full-color image is represented by being combined. That is, in the present embodiment, when a projector capable of displaying a color image is provided with the spatial light modulator 40, this is realized by only one system of spatial light modulators and a writing system and a reading system for the spatial light modulators. Further, as a result, there is only one system for projecting an image on the screen, so G, B, R
The display positions of the respective field images are always coincident with each other on the screen 5, and it is not necessary to perform registration adjustment or the like.
【0031】ところで、液晶シャッタ20を駆動する駆
動信号は前述のようにオルタネート信号とされている
が、このオルタネート周波数としては、例えばCRT1
に供給する映像信号の主偏向周波数(ライン走査周波
数)に設定することが行われる。例えば、通常に液晶デ
ィスプレイ等を用いるなどしてNTSC、PAL、SE
CAM等のテレビジョン方式を表示するような場合、主
偏向の周波数で駆動信号をオルタネートさせるようにす
ると、液晶の立上がり・立下がりのパターンが反転した
画像が交互に表示されるため、画像に生じる縞が相殺さ
れてフリッカーを低減することができる。そして、面順
次式により画像表示を行う場合も、これを応用するよう
にして主偏向周波数によるオルタネート信号を駆動信号
とすることが行われている。ただし、主偏向周波数のよ
うな高い周波数によるオルタネート信号とすると、液晶
の駆動に要する消費電力が大きくなり、例えばオルタネ
ート信号を生成して出力するLCS駆動回路32に負担
がかかることにもなる。また、仮に消費電力の低減のみ
を考えて、適当にオルタネート信号の周波数を低く設定
すると、画像の表示タイミングと同期しなくなるため
に、フリッカーが目立つ。By the way, the drive signal for driving the liquid crystal shutter 20 is the alternate signal as described above, and the alternate frequency is, for example, CRT1.
Is set to the main deflection frequency (line scanning frequency) of the video signal supplied to. For example, normally using a liquid crystal display or the like, NTSC, PAL, SE
In the case of displaying a television system such as CAM, if the drive signal is alternated at the frequency of the main deflection, images in which the rising and falling patterns of the liquid crystal are inverted are alternately displayed, which causes an image. The fringes can be offset to reduce flicker. Even when an image is displayed by the frame-sequential method, the alternate signal at the main deflection frequency is used as a drive signal by applying this. However, if an alternate signal with a high frequency such as the main deflection frequency is used, the power consumption required for driving the liquid crystal increases, and for example, the LCS drive circuit 32 that generates and outputs the alternate signal will be burdened. Further, if the frequency of the alternate signal is appropriately set low considering only the reduction of power consumption, flicker becomes conspicuous because it is not synchronized with the image display timing.
【0032】そこで、本実施例においては、例えば図4
に示すようなタイミングの駆動信号により液晶シャッタ
20を駆動するようにしている。この図は、本実施例に
おいてG、B、Rごとに表示されるフィールド画面と、
これに対応してLCS駆動回路32からAセル及びBセ
ルに印加する駆動信号(バックプレーンをGNDとす
る)の出力タイミングを示すタイミングチャートであ
る。ところで、実際には液晶セルには2つの電極が設け
られるが、ここではそれぞれ片側の共通となる電極をバ
ックプレーン(Back Plane)ということにし、それぞれ
他の非共通極とされる側の電極を各セルの名称に従っ
て、単にAセル、Bセルということにしている。また、
ここでの液晶シャッタ20は、図3に示したAセル及び
Bセルに対する駆動信号のオン/オフ状態の組み合わせ
により透過光の色選択がなされるように構成されている
ものとして説明する。Therefore, in this embodiment, for example, FIG.
The liquid crystal shutter 20 is driven by the drive signal with the timing as shown in FIG. This figure shows a field screen displayed for each of G, B, and R in this embodiment,
9 is a timing chart showing the output timing of the drive signal (the backplane is GND) applied from the LCS drive circuit 32 to the A cell and the B cell corresponding to this. By the way, actually, two electrodes are provided in the liquid crystal cell. Here, the common electrode on one side is referred to as a back plane, and the electrodes on the other non-common poles are respectively defined. According to the name of each cell, they are simply referred to as A cell and B cell. Also,
The liquid crystal shutter 20 here will be described as being configured so that color selection of transmitted light is performed by a combination of ON / OFF states of drive signals for the A cell and the B cell shown in FIG.
【0033】図4(a)はフィールドごとに表示される
べき色のフィールド画面を示しており、上述してきたよ
うに、連続してG、B、Rの順に表示される3つのフィ
ールド画面により1フレームのフルカラー画像を表現し
ていくものとされる。そして、図1(a)(b)はそれ
ぞれAセル、Bセルに印加する駆動信号のタイミングを
示している。この図から分かるように、本実施例ではA
セル、Bセルに印加する各駆動信号は、それぞれ所定の
パターンに従ってフィールド期間ごとに極性が変化する
ようにされる。つまり、フィールド周波数の1/2の周
波数による所定パターンのオルタネート信号とされる。
例えば、図4(b)に示すAセルへの駆動信号の印加タ
イミングは、t1 時点前のRに対応するフィールド期間
からt5 時点後のBに対応するフィールド期間までの、
6フィールドに渡る期間において、各フィールド期間ご
とにR:オン(負極)→G:オフ→B:オン(負極)→
R:オン(正極)→G:オフ(負極)→B:オン(正
極)とされている。また、図4(c)に示すBセルへの
駆動信号は、t1 時点前のRに対応するフィールドから
t5 時点後のBに対応するフィールドの6フィールドに
わたる期間において、フィールド期間ごとにR:オフ→
G:オン(正極)→B:オフ→R:オフ→G:オン(負
極)→B:オン(正極)とされている。つまり、Aセル
及びBセルへの各駆動信号は、その変化のパターンは異
なるが、フィールド期間ごとに前のフィールドとは異な
る正極のオン、負極のオンあるいはオフ(0レベル)の
何れかに極性が変化するオルタネート信号とされてい
る。このようにAセル、Bセルに印加すべき駆動信号
を、フィールド周波数の1/2の周波数によるオルタネ
ート信号とすることで、オルタネート信号を主偏向周波
数とする場合よりも、液晶駆動に要する電力消費を低減
させることにもなる。FIG. 4A shows a field screen of a color to be displayed for each field. As described above, one field is formed by three field screens which are successively displayed in the order of G, B and R. It is supposed to represent the full-color image of the frame. 1A and 1B show timings of drive signals applied to the A cell and the B cell, respectively. As can be seen from this figure, in this embodiment, A
The polarities of the drive signals applied to the cells and the B cells are changed in each field period according to a predetermined pattern. In other words, the alternate signal has a predetermined pattern with a frequency that is ½ of the field frequency.
For example, the application timing of the drive signal to the A cell shown in FIG. 4B is from the field period corresponding to R before the time point t 1 to the field period corresponding to B after the time point t 5 .
R: on (negative electrode) → G: off → B: on (negative electrode) → for each field period in a period of 6 fields
R: ON (positive electrode) → G: OFF (negative electrode) → B: ON (positive electrode). Further, the drive signal to the B cell shown in FIG. 4C is R for each field period in a period ranging from the field corresponding to R before t 1 time to the field corresponding to B after t 5 time. : Off →
G: ON (positive electrode) → B: OFF → R: OFF → G: ON (negative electrode) → B: ON (positive electrode). That is, the drive signals to the A cell and the B cell have different patterns of change, but have different polarities in each field period from positive electrode on, negative electrode on or off (0 level) different from the previous field. Is considered to be an alternate signal that changes. As described above, the drive signal to be applied to the A cell and the B cell is an alternate signal having a frequency of 1/2 of the field frequency, so that the power consumption required for driving the liquid crystal is higher than that when the alternate signal is the main deflection frequency. Will also be reduced.
【0034】また、各フィールド期間ごとに図4(b)
(c)にそれぞれ示されているAセル、Bセルのオン/
オフの組み合わせを見た場合、Gに対応するフィールド
ではAセルがオフ、Bセルがオンとされ、Bに対応する
フィールドではAセル、Bセル共にオン、Rに対応する
フィールドではAセルがオン、Bセルがオフとされてお
り、先に図3に示した液晶シャッタ20の透過光の色を
選択する組み合わせとそれぞれ一致するようにされてい
る。Further, FIG. 4B is shown for each field period.
On / off of cell A and cell B respectively shown in (c)
Looking at the combination of OFF, the A cell is turned off and the B cell is turned on in the field corresponding to G, both the A cell and the B cell are turned on in the field corresponding to B, and the A cell is turned on in the field corresponding to R. , B cells are turned off so as to match the combinations for selecting the color of the transmitted light of the liquid crystal shutter 20 shown in FIG.
【0035】そして、このようなパターンの駆動電圧に
ついて、フィールド期間ごとにオンとされた信号につい
て見ると、本実施例では、連続するフィールドごとにそ
の極性が順次反転するようにされていることが分かる。
例えば、時点t1 前のRに対応するフィールド期間では
Aセルが負極のオンとされているのに対し、次のt1 〜
t2 期間のGに対応するフィールド期間では、オンとさ
れているBセルの駆動信号は正極に反転している。更
に、これに対して、次のt2 〜t3 期間のBに対応する
フィールド期間ではAセル、Bセル共にオンとされてい
るが、その極性は共に負極に反転している。このように
フィールドごとにオンの駆動信号の極性が反転されるこ
とで、フィールド期間ごとに液晶セルにおける液晶の立
上がり/立下がりが反転することになるため、明暗が相
殺されてフリッカーが目立たないようにされることにな
る。また、続くt3 〜t4 期間のRに対応するフィール
ド期間では、オンとされたAセルの駆動信号は更に反転
されて正極とされるが、これと共に、このt3 〜t4 期
間のオンの駆動信号と、1つ前のフレーム期間内とされ
る時点t1 前のRに対応するフィールド期間のオンの駆
動信号とを比較した場合、その極性が互いに逆になるこ
とになる。つまり、フレームごとの同色に対応するフィ
ールド期間のオンの駆動信号を見た場合には、その極性
がフレームごとに順次反転することになる。このため、
フレームごとの同色のフィールド間においても液晶の立
上がり/立下がりが反転することとなり、これによって
も同色のフィールドごとに明暗が相殺されてフリッカー
が目立たないようにされることになる。Regarding the drive voltage of such a pattern, looking at the signal turned on for each field period, in the present embodiment, the polarity is sequentially inverted for each successive field. I understand.
For example, in the field period corresponding to R before the time point t 1, the negative polarity of the A cell is turned on, while the following t 1 to
In the field period corresponding to G in the t 2 period, the drive signal of the B cell which is turned on is inverted to the positive polarity. Further, in contrast, in the field period corresponding to B in the next t 2 to t 3 , both the A cell and the B cell are turned on, but their polarities are both inverted to the negative polarity. By thus inverting the polarity of the ON drive signal for each field, the rise / fall of the liquid crystal in the liquid crystal cell is inverted for each field period, so that the bright and dark are canceled and the flicker is not noticeable. Will be done. Further, in the field period corresponding to R in the subsequent t 3 to t 4, the drive signal of the A cell that has been turned on is further inverted and becomes positive, and together with this, the drive signal for the t 3 to t 4 period is turned on. When the drive signal of 1 is compared with the drive signal of ON in the field period corresponding to R before the time point t 1 that is within the frame period immediately before, the polarities thereof are opposite to each other. That is, when the ON drive signal in the field period corresponding to the same color for each frame is viewed, the polarity is sequentially inverted for each frame. For this reason,
The rise / fall of the liquid crystal is also inverted between the fields of the same color for each frame, which also cancels the bright and dark for each field of the same color and makes the flicker inconspicuous.
【0036】上記のようなAセル及びBセルに与えるオ
ルタネート信号のパターンは、3フィールドという奇数
によるフィールドで1フレームを形成する面順次方式に
対して、フィールドごとに交互にオンの駆動信号の極性
を反転させるようにパターン形成しているために得られ
るものである。従って、Aセル及びBセルに印加する駆
動信号は、2フレームに相当する6フィールドで1まと
まりのオルタネートのパターンを形成することになる。The pattern of the alternate signal given to the A cell and the B cell as described above is the polarity of the drive signal which is alternately turned on for each field, in contrast to the field sequential system in which one frame is formed by three odd fields. Is obtained because the pattern is formed so as to be inverted. Therefore, the drive signal applied to the A cell and the B cell forms one alternate pattern in 6 fields corresponding to 2 frames.
【0037】なお、上記実施例として説明した構成は本
発明の要旨の範囲内において変更可能であり、例えば、
図3に示したような液晶セルのオン/オフの組み合わせ
と透過光の色の対応は一例であって、実際には各種条件
によってこの組み合わせが変更されるように液晶シャッ
タが構成されても構わない。The configuration described as the above embodiment can be modified within the scope of the gist of the present invention.
The correspondence between the on / off combination of the liquid crystal cells and the color of the transmitted light as shown in FIG. 3 is an example, and the liquid crystal shutter may be configured so that the combination is actually changed according to various conditions. Absent.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の空間
光変調素子を光増幅器として用いたプロジェクタ装置
は、面順次式によるCRTの表示画像を書込み光とし
て、この表示画像のフィールド周期に対応するタイミン
グで液晶シャッタにより読出し光のR、G、Bの色選択
を行うようにすることで、1系統の書込み系、空間光変
調素子、及び読出し系でカラー画像を表示することが可
能となる。これにより、装置の小型化及び軽量化、さら
には低コスト化が容易に図ることができるようになると
共に、レジストレーション調整等が不要となることか
ら、調整作業の簡略化を図ることができるという効果を
有している。As described above, the projector device using the spatial light modulator of the present invention as an optical amplifier corresponds to the field cycle of the display image by using the display image of the CRT of the frame sequential type as the writing light. By selecting the R, G, and B colors of the read light by the liquid crystal shutter at the timing of performing, it is possible to display a color image by the writing system, the spatial light modulator, and the reading system of one system. . As a result, it is possible to easily reduce the size and weight of the apparatus and further reduce the cost, and since registration adjustment and the like are not necessary, it is possible to simplify the adjustment work. Have an effect.
【図1】本発明の実施例によるプロジェクタ装置の構成
を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a projector device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本実施例における液晶シャッタを示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a liquid crystal shutter in the present embodiment.
【図3】本実施例の液晶セルのオン/オフの組み合わせ
と液晶シャッタの透過光の対応を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing correspondence between on / off combinations of liquid crystal cells and transmitted light of a liquid crystal shutter in the present embodiment.
【図4】本実施例において、液晶セルに印加する駆動信
号を示すタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart showing a drive signal applied to a liquid crystal cell in the present embodiment.
【図5】空間光変調素子の構造を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the spatial light modulator.
【図6】空間光変調素子の光増幅器としての動作を示す
説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation of the spatial light modulator as an optical amplifier.
【図7】従来例としてのプロジェクタ装置の構成を示す
概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration of a projector device as a conventional example.
【図8】従来例としてのカラー画像表示が可能なプロジ
ェクタ装置を示す外観図である。FIG. 8 is an external view showing a projector device capable of displaying a color image as a conventional example.
1 CRT 2 書込みレンズ 3 偏光ビームスプリッタ 4 投写レンズ 5 スクリーン 6 光源 7 集光レンズ 20 液晶シャッタ 21,22,23 カラーフィルタ 24 液晶セル(Aセル) 25 液晶セル(Bセル) 31 制御回路 32 LCS駆動回路 40 空間光変調素子 1 CRT 2 Writing Lens 3 Polarizing Beam Splitter 4 Projection Lens 5 Screen 6 Light Source 7 Condensing Lens 20 Liquid Crystal Shutters 21, 22, 23 Color Filter 24 Liquid Crystal Cell (A Cell) 25 Liquid Crystal Cell (B Cell) 31 Control Circuit 32 LCS Drive Circuit 40 Spatial light modulator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G09G 5/02 Z 9377−5H H04N 5/74 K 9/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G09G 5/02 Z 9377-5H H04N 5/74 K 9/31 C
Claims (5)
され、前記書込み光に応じて光源から供給される光を変
調した読出し光を出射することのできる空間光変調手段
を備え、前記読出し光に基づいて形成される表示画像を
投写することのできるプロジェクタ装置において、 前記受像装置に供給される面順次式による映像信号のフ
ィールド周波数のタイミングに基づいて、透過する光の
R、G、Bの色選択が行われるようにされた液晶シャッ
タ手段を、前記光源より出射される光の進路に対して設
けることにより、カラー画像を表示可能に構成したこと
を特徴とするプロジェクタ装置。1. The reading light is provided with a spatial light modulator that is capable of emitting reading light in which image light of an image receiving device is incident as writing light and light supplied from a light source is modulated according to the writing light. In a projector device capable of projecting a display image formed on the basis of R, G, and B of transmitted light, based on the timing of the field frequency of the video signal of the frame sequential type supplied to the image receiving device. A projector device characterized in that a color image can be displayed by providing a liquid crystal shutter unit for color selection with respect to a path of light emitted from the light source.
号は、前記映像信号のフィールド周波数の1/2の周波
数により極性が変化するようなオルタネート信号とされ
ると共に、フィールドごと、及びフレーム期間ごとの同
色のフィールド画面間で、オンとされる信号の極性が反
転するようなパターンが形成されていることを特徴とす
る請求項1に記載のプロジェクタ装置。2. A drive signal for driving the liquid crystal shutter means is an alternate signal whose polarity changes at a frequency which is ½ of the field frequency of the video signal, and also for each field and each frame period. The projector device according to claim 1, wherein a pattern is formed so that the polarities of signals that are turned on are reversed between field screens of the same color.
いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプ
ロジェクタ装置。3. The projector device according to claim 1, wherein a CRT is used as the image receiving device.
が設定された液晶と、入射された書込み光量に応じて前
記液晶の両端間の電圧を可変させる光導電層と、前記液
晶に対して入射された光源の光を反射して再び前記液晶
を介して読出し光として出射させるミラー層とを備えた
素子として構成されていることを特徴とする請求項1又
は請求項2又は請求項3に記載のプロジェクタ装置。4. The spatial light modulator includes a liquid crystal having a predetermined alignment direction, a photoconductive layer for varying a voltage across the liquid crystal according to an incident write light amount, and a liquid crystal with respect to the liquid crystal. 4. A mirror layer configured to reflect light of a light source that has been made incident and to emit it as read-out light again through the liquid crystal, and is configured as an element, claim 1 or claim 2 or claim 3. The projector device according to.
色のうちの特定の色を透過可能な偏光方向を有するよう
にされたカラーフィルタと、所定の配向方向が設定され
て前記駆動信号が印加される液晶セルとが組み合わされ
て構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項
4に記載のプロジェクタ装置。5. The liquid crystal shutter means applies a drive signal with a color filter having a polarization direction capable of transmitting a specific color of the three primary colors of RGB and a predetermined alignment direction set. 5. The projector device according to claim 1, wherein the projector device is configured by being combined with a liquid crystal cell that is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6252769A JPH0895515A (en) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Projector device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6252769A JPH0895515A (en) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Projector device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0895515A true JPH0895515A (en) | 1996-04-12 |
Family
ID=17242046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6252769A Withdrawn JPH0895515A (en) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Projector device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0895515A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7136035B2 (en) | 2001-12-11 | 2006-11-14 | Seiko Epson Corporation | Projection type display, a display and a drive method thereof |
-
1994
- 1994-09-22 JP JP6252769A patent/JPH0895515A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7136035B2 (en) | 2001-12-11 | 2006-11-14 | Seiko Epson Corporation | Projection type display, a display and a drive method thereof |
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