JPS62293221A - 投写型カラ−表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、赤色、緑色、青色の光の三原色による画像を
合成し、投写する投写型カラー表示装置の構造に関する
。

〔従来の技術〕

従来の投写型カラー表示装置の構造は、第８図に示す様
な構成である。第８図に合わせて説明すると、赤色、緑
色、青色の蛍光体を塗布したブラウン管による赤色投写
管１００Ｒ１緑色投写管１００Ｇ、青色投写管１００Ｂ
の画像をそれぞれに対応する３本の投写レンズ１０１を
用い、スクリーン１０２に投写して各色画像を合成し、
カラー表示を行なう方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述の技術では、スクリーン上に表示される画
像の周辺部で、三本の投写レンズの位置差による色ずれ
が発生するという問題点を有する。

また、明るい画像表示を得ようとすると、サイズの大き
な投写管と口径比の大きな明るい投写レンズを必要とし
、投写レンズも三本必要とすることから、装置が大型と
なり重量も大きくなるという問題点を有する。

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、軽量でありながら明る
い画像表示が行なえ、色ずれのない鮮明な画像表示を行
なえる投写型カラー表示装置を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の投写型カラー表示装置は、赤色、緑色、青色の
光の三原色による画像ｉ合成・投写し表示を行なう投写
型カラー表示装置において、薄膜トランジスタをマトリ
クス状に集積した三枚の液晶パネルをライトバルブとし
、光源と、白色光の三色分離及び画像合成の手段と、凹
面鏡による導光手段と、投写レンズから構成されること
を特徴、と　。

する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面にそって説明する。

第１図は、本発明の投写型表示装置の斜視図であり、キ
ャビネット１０には後述する光源の熱を冷却するための
吸気口１１と、外部機器との接続をする端子やスイッチ
類をまとめた操作パネル１２がある。またキャビネット
後部には排気口がある。投写レンズ２０はキャビネット
１０より露出して固定されているが、キャビネット１０
の内部に収容されてもよい。

第、２図は、本発明の投写型表示装置の上断面図で、第
３図は同じく側断面図である。第３図には光路図も同時
に描かれている。

ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドラン
プ等の光源２１より出射される白色光は、球面リフレク
タ２３と集光レンズ２３により集光される。集光レンズ
２３は口径比の大きな焦点距離゛の短いレンズを用いて
光源２１との立体角を大きくとることにより集光効率を
上げ、球面リフレクタ２２により〜後片へ出射する光を
前方へ反射させ、集光効率を上げている。

光源２１は、集光レンズ２３の焦点位置に置くことによ
り、集光レンズ２３で集められた光は平行光となり、吸
熱フィルター２４にて熱線を減少させてから色分離を行
なう。

色分離はグイクロイックミラーで行ない、赤反射ダイク
ロイックミラー２５は、４５６で入射した光の赤の波長
成分のみを反射し、青反射グイクロイックミラー２６は
、４５°で入射した光の青の波長成分のみを反射する。

赤反射ダイクロイックミラー２５と青反射グイクロイッ
クミラーセロを透過した光は、緑の波長成分の光となる
。第４図は、それぞれのグイクロイックミラーの分光図
で、Ａが赤反射ダイクロイックミラー２５、Ｂが青色グ
イクロイックミラー２６の特性である。

こうして三原色に分離された色光は、それぞれ赤色表示
液晶パネル２９Ｒ１緑色表示液晶パネル２９Ｇ、青色表
示液晶パネル２９Ｂを照明する。

光源からそれぞれの液晶パネルまでの位置関係を示した
図が第５図（ａ）である。光源２１の発光部分が点であ
る場合にはζ実線で描かれた光路図のように平行光が得
られるが、実際には光源２１の発光部分はある面積を持
っているため、点線のような光路図となる。この時のそ
れぞれの液晶パネルに照射される光量は第５図（ｂｌ及
び第５図（Ｃ）の点線で表される。゛赤色表示液晶パネ
ル２９Ｒ５青色表示パネル２９Ｂは光源２１からの距離
が長く、光が広がってしまい、緑色表示液晶パネル２９
Ｇに入射する光量より少ない光量しか入射しない。

しかし、焦点距離の長い凹面鏡２７と反射鏡２８によっ
て、赤色及び青色の色光を集光して、一点鎖線のように
導光することで、赤色表示液晶パネル２９Ｒ３青色表示
液晶パネル２９Ｂに入射する光量は第５図（Ｃ１の一点
鎖線のようになり、はぼ緑色表示液晶パネル２９Ｇに入
射する光量に等しくなる。こうして、赤色、緑色、青色
の三原色の色バランスがとれ、かつ効率良く液晶パネル
を照明することができる。

光の三原色の照明で得られる三色の画像はグイクロイッ
クプリズム３０によって合成され、投写レンズ２０によ
ってスクリーンに拡大投写される。

グイクロイックプリズム３０は、直角プリズムの直角を
はさんだ両面に、それぞれ赤色反射層、青色反射層を蒸
着したもので、これを４個直角部分を中心とし貼り合わ
せたものである。赤色及び青色の反射層の特性は、はぼ
グイクロイックミラーの特性と同様で、第４図に示され
たものと同じである。

赤色表示液晶パネル２９Ｒ１青色表示液晶パネル２９Ｂ
による画像は反射し、緑色表示液晶パネル２９Ｇによる
画像は透過して、カラー画像が合成される。

投写レンズ２０は、口径比の大きいレンズを用いること
で明るい画像を得ることができる。

回路部３１はテレビジョン回路や液晶パネルの駆動回路
及び電源回路等であり、冷却ファン３２は、光源２１よ
り発生する熱を外部に排出するものである。

第６図は液晶パネルの構造を示す断面図、第７図は液晶
パネルの等価回路図であり、液晶パネルを説明するもの
である。

石英基板４０にはマトリクス状にＩＴＯ等による透明な
画素電極４４が形成され、画素電極４４には１個ないし
は２個の薄膜トランジスタ４３が接続されている。ゲー
ト線４１は薄膜トランジスタ４３のゲートに接続され、
マトリクス状の薄膜トランジスタ４３の１つの行を選択
するものである。ソース線４２は薄膜トランジスタ４３
のソースに接続され、画像信号に応じた電気量を薄膜ト
ランジスタ４３を介して、画素電極４４と対向電極４６
とで構成される容量に書き込むものである。

ガラス基板４５には、やはりＩＴＯ等による透明な対向
電極４６が形成され、画素電極４４と対似する開口部４
９以外の部分は、不透明な遮光層４８で遮光される。一
般に、透過型で液晶パネルを用いる場合に、光がガラス
基板４５側から入光し、石英基板４０側に出光するよう
にすると、薄膜トランジスタ４３は、光の影響による性
能劣化を抑えることができる。５０は偏向板である。

薄膜トランジスタ４３を一画素ごとにアクティブ素子と
して配置することにより、表示データを薄膜トランジス
タ４３がＯＮした時、画素電極４４と対向電極４６で構
成される容量に書き込み、薄膜トランジスタ４３がＯＦ
Ｆしている時は、表示データが電荷の形で容量に蓄積さ
れて、メモリー動作をしているので、コントラスト特性
の良好な表示を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば以下のような効果を有
する。

光源の光を三原色に分離し、それを合成してカラー画像
を得るため、光の利用効率が高い。また、凹面鏡により
、液晶パネルへ入射する光量を三色ともに、はぼ同量に
することができるため、色バランスがとれ、明るい画像
表示が行なえる。

また、ダイクロイックプリズムにより、画像合成を行な
い、１個の投写レンズで投写が可能なので、スクリーン
周辺部の色ずれのない鮮明な画像表示が行なえ、重量も
軽くなる。

さらには、薄膜トランジスタをマトリクス状に集積した
液晶パネルを用いて表示を行なうので、コントラスト特
性の良好な画像を得ることができ、表示部分の小型化が
可能なので、装置全体の小型化が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１閏は、本発明の投写型カラー表示装置の斜視図であ
る。第２図は本発明の投写型カラー表示装置の上断面図
である。第３図は本発明の投写型カラー表示装置の側断
面図である。 第４図は、グイクロイックミラーの分光図である。 第５図（ａ）は、液晶パネルの位置関係を示す図で、（
ｂ）、ＩＣ＞は光量図である。 第６図は液晶パネルの断面図で、第７図は液晶パネルの
等価回路図であ為。 第８図は従来の投写型カラー表示装置の構成図である。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 赤色、緑色、青色の光の三原色による画像を合成・投写
   し表示を行なう投写型カラー表示装置において、薄膜ト
   ランジスタをマトリクス状に集積した三枚の液晶パネル
   をライトバルブとし、光源と、白色光の三色分離及び画
   像合成の手段と、凹面鏡による導光手段と、投写レンズ
   から構成されることを特徴とする投写型カラー表示装置
   。