JPH09120049A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型・軽量で、明るくコントラストの良いな投
写型表示装置を提供すること。 【解決手段】 色分離／合成のミラーは、互いに異なる
波長選択反射特性を有し、ミラーの波長−透過率特性の
分光曲線が５０％以上の透過率の領域にてそれぞれ互い
に交差するように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投写型表示装置にお
いて、フルカラー表示に必要な三原色の表示を得る手段
として、光の分離および合成をするダイクロイックミラ
ー、および表示用のライトバルブに薄膜トランジスタを
集積した液晶パネルにより構成したことにより、小型・
軽量で色ずれのない大容量のフルカラー表示を実現した
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の投写型表示装置の構成は、三原色
用に三本のブラウン管を用いて、各ブラウン管に投写レ
ンズをそれぞれ設け、スクリーンに投写するものであっ
た。

【０００３】また、特開昭５９−２３１９８７号公報の
ように、三色合成にダイクロイックミラーを用いたもの
でも、表示にはブラウン管を使用するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、前者においてはスクリーンとの距離が変われ
ば、その都度スクリーン上での位置合わせを必要とす
る。また、画面周辺での色ずれが大きいといった課題を
有する。

【０００５】前述の従来技術における後者のように、ダ
イクロイックミラーを使用すれば良いが、ブラウン管を
使用しているため、小型・軽量化が難しく、小型のブラ
ウン管では表示容量が低下するといった問題点を有す
る。

【０００６】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、小型・軽量な投
写型表示装置を提供するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の投写型表示装置
は、光源部と、該光源部からの光から第１の色光を反射
し、第２及び第３の色光を透過する第１のミラーと、該
第１のミラーにより反射された第１の色光を反射する第
２のミラーと、該第１のミラーを透過した第２及び第３
の色光から第２の色光を反射し、第３の色光を透過する
第３のミラーと、該第２のミラーにより反射された第１
の色光を変調する第１のライトバルブと、該第３のミラ
ーにより反射された第２の色光を変調する第２のライト
バルブと、該第３のミラーを透過した第３の色光を変調
する第３のライトバルブと、該第３のライトバルブによ
り変調された第３の色光を反射する第４のミラーと、該
第２のライトバルブにより変調された第２の色光を反射
し、該第１のライトバルブにより変調された第１の色光
を透過する第５のミラーと、該第４のミラーにより反射
された第３の色光を反射し、該第５のミラーにより合成
された第１及び第２の色光を透過する第６のミラーと、
該第６のミラーにより合成された光を投写する投写光学
手段とを備え、前記第２及び第５のミラーは、波長選択
反射特性を実質的に同一とし、前記第１、第６、及び第
２又は第５のミラーは、互いに異なる波長選択反射特性
を有し、ミラーの波長−透過率特性の分光曲線が５０％
以上の透過率の領域にてそれぞれ互いに交差するように
設定されることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて説明する。

【０００９】図１は投写型表示装置の外観図であり、１
０はキャビネット、１１はハンドルで装置の移動時に使
用する。１２は操作部で映像のコントロールツマミや、
入力端子等が配置されている。１３は投写レンズであ
る。

【００１０】図２は投写型表示装置の内部構造を示す平
面図、図３は内部構成を示す側面図である。

【００１１】図において、ハロゲン電球やメタルハライ
ド電球と反射板にて構成された光源２０より発した可視
光は、レンズ２１、熱線カットフィルター２２、反射鏡
２３、およびレンズ２４にて構成される光学系において
集光され、ほほ平行光としての可視光を得る。光源２０
より発生する熱量は放熱ファン３４にて強制排出され
る。この放熱ファンによる排気口は、キャビネットの外
面の内、操作部１２とは異なる外面に設けることによ
り、操作する際の排気熱による危険性を防止している。

【００１２】照明光学系より照射される可視光はダイク
ロイックミラーにより赤色・緑色・青色の三原色に分光
される。実施例では青反射ミラー２５により青色が分光
され、青反射ミラー２８を経て青表示パネル３１を照明
する。赤反射ミラー２６により赤色が分光され、赤表示
パネル（ライトバルブ）３２を照明する。残った緑色の
光は緑表示パネル（ライトバルブ）３３を照明する。緑
表示パネル３３に表示される映像は、緑反射ミラー２７
および緑反射ミラー３０を経て投写レンズ１３に至り、
赤表示パネル３２の表示映像は赤反射ミラー２９を経て
投写レンズ１３に至る。青表示パネル（ライトバルブ）
３１の表示映像は赤反射ミラー２９および緑反射ミラー
３０を透過して投写レンズ１３に至る。

【００１３】三枚の表示パネルは投写レンズ１３からの
光学距離が同一になるよう配置されており、ダイクロイ
ックミラーによりそれぞれの表示映像は投写レンズ１３
において合成され、拡大投写される。

【００１４】３５は脚であり投写角度の調節を行う。３
６は回路部であり、コントロール回路および電源回路が
配置される。

【００１５】図４はダイクロイックミラーによる分光・
合成の原理を示す図である。図において可視光４０は青
反射ミラー２５により青色の成分を反射し青色光４１を
得る。青反射ミラー２５を透過した光は、赤反射ミラー
２６により赤色光４２を得、赤反射ミラー２６を透過し
た光は、緑反射ミラー２７により緑色光４３を得る。青
色光４１・赤色光４２・緑色光４３はそれぞれ青表示パ
ネル（３１）・赤表示パネル（３２）・緑表示パネル
（３３）を照明する。

【００１６】各表示パネルではそれぞれの色に対応した
画像を表示して、入射光が透過する割合を制御して表示
をおこなう。

【００１７】各表示パネルの制御により、青表示画像４
４・赤表示画像４５・緑表示画像４６が得られ、青表示
画像４４は青反射ミラー２８にて反射し赤反射ミラー２
９および緑反射ミラー３０を透過する。赤表示画像４５
は赤反射ミラー２９により反射し、緑反射ミラー３０を
透過し、緑表示画像４６は緑反射ミラー３０にて反射し
て、青表示画像・赤表示画像・緑表示画像の合成表示画
像４７を得る。

【００１８】なお実施例では投写レンズ１３から各表示
パネルまでの光学距離を同一にする必要があるため、青
表示パネル（３１）は点線で示した青表示パネル３１の
位置に、緑表示パネル（３３）は同様に緑表示パネル３
３の位置に配置している。

【００１９】また、三色を分離するダイクロイックミラ
ーの配置の順番は実施例の順番と異なっていても同様の
合成表示画像が得られる。

【００２０】図５はダイクロイックミラーの分光曲線で
ある。図において５０は青色分光曲線であり、２５およ
び２８の青反射ミラーはおおむね５００（ｎｍ）以下の
波長の光を反射し、それ以外の光はほとんど透過してい
ることを表わす。同様に５１の赤色分光曲線により、２
６および２９の赤反射ミラーは、波長６００（ｎｍ）以
上の光を反射し、５２の緑色分光曲線により、２７およ
び３０の緑色反射ミラーは波長が５００（ｎｍ）から６
００（ｎｍ）の光を反射していることを表わしている。

【００２１】図６は液晶パネルの等価回路である。本発
明では液晶パネルに薄膜トランジスタを集積したアクテ
ィブマトリクスによるパネルを採用している。図におい
て６０はゲートラインであり、６３の薄膜トランジスタ
のゲートに接続され、表示をおこなう行を６０−１・６
０−２………６０一Ｎと順次選択する。６１はソースラ
インであり、アナログ端の画像信号に接続され、時間的
に変化する画像信号に対して６１−１・６１−２………
６１−Ｎと順次書き込む。

【００２２】あるゲートライン６０が選択されると、そ
のラインの薄膜トランジスタ６３はすべて導通状態とな
り、ソースラインの画像信号に対応した電荷が６４の画
素電極および６２の共通電極で構成される容量に蓄積さ
れる。ゲートライン６０が非選択となると、薄膜トラン
ジスタ６３は非導通となり画素電極６４に蓄積された電
荷は次にゲートライン６０が選択されるまで保持される
ことになり、安定した表示を得ることができる。またア
ナログ量で表示がおこなえるため、なめらかな階調表示
がおこなえる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光源
光を３つの色光に分離してライトバルブに導き、ライト
バルブからの３つの色光を合成して投写光学手段に導く
ミラー群のうち、互いに異なる波長選択反射特性を有す
るミラーどうしは、ミラーの波長−透過率特性の分光曲
線が５０％以上の透過率の領域にて互いに交差するよう
に設定することにより、色光の分光及び合成の過程にお
いて、光源光のうちの色光の境界領域の光を捨ててしま
うことを抑えているので、投写画像が明るくなり、コン
トラストの良い画像が得られる。つまり、色光が順次分
離される又は色光が順次合成される際に、ミラーの波長
−透過率の分光曲線が５０％より低い透過率領域で交差
するようでは、その交差領域の波長の光は投写光学手段
まで到達せず、投写画像は暗くなってしまうが、透過率
５０％以上の領域にて分離／合成されるので、光源光の
光は充分生かすことができる。また、可視光領域の光の
一部が極端に低下しないので、合成された光の色再現性
が向上し、再生する原画像の色により近い投写画像の色
表現が可能となる。

【００２４】さらに、光源部から投写光学手段までに反
射するミラーの数が２枚、透過するミラーの数が２枚と
なり、各色光どうしで各々等しくなるので、各色光のミ
ラーによる減衰をほぼ等しくでき、色光の特性を揃える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】投写型表示装置の外観図。

【図２】内部機構を示す平面図。

【図３】内部機構を示す側面図。

【図４】ダイクロイックミラーによる分光・合成の原理
図。

【図５】ダイクロイックミラーの分光曲線図。

【図６】液晶パネルの等価回路図。

【符号の説明】

１３・・・投写レンズ ２０・・・光源 ２５，２８・・・青反射ミラー ２６，２９・・・赤反射ミラー ２７，３０・・・緑反射ミラー ３１・・・青表示パネル ３２・・・赤表示パネル ３３・・・緑表示パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 旬一 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 有賀 修二 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 矢島 章隆 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源部と、該光源部からの光から第１の
   色光を反射し、第２及び第３の色光を透過する第１のミ
   ラーと、該第１のミラーにより反射された第１の色光を
   反射する第２のミラーと、該第１のミラーを透過した第
   ２及び第３の色光から第２の色光を反射し、第３の色光
   を透過する第３のミラーと、該第２のミラーにより反射
   された第１の色光を変調する第１のライトバルブと、該
   第３のミラーにより反射された第２の色光を変調する第
   ２のライトバルブと、該第３のミラーを透過した第３の
   色光を変調する第３のライトバルブと、該第３のライト
   バルブにより変調された第３の色光を反射する第４のミ
   ラーと、該第２のライトバルブにより変調された第２の
   色光を反射し、該第１のライトバルブにより変調された
   第１の色光を透過する第５のミラーと、該第４のミラー
   により反射された第３の色光を反射し、該第５のミラー
   により合成された第１及び第２の色光を透過する第６の
   ミラーと、該第６のミラーにより合成された光を投写す
   る投写光学手段とを備え、 前記第２及び第５のミラーは、波長選択反射特性を実質
   的に同一とし、 前記第１、第６、及び第２又は第５のミラーは、互いに
   異なる波長選択反射特性を有し、ミラーの波長−透過率
   特性の分光曲線が５０％以上の透過率の領域にてそれぞ
   れ互いに交差するように設定されることを特徴とする投
   写型表示装置。