JPH09179092A - Image display device - Google Patents
Image display deviceInfo
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- JPH09179092A JPH09179092A JP7338790A JP33879095A JPH09179092A JP H09179092 A JPH09179092 A JP H09179092A JP 7338790 A JP7338790 A JP 7338790A JP 33879095 A JP33879095 A JP 33879095A JP H09179092 A JPH09179092 A JP H09179092A
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- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、画像表示装置に
関し、2枚のカラー液晶パネルを用いてそれぞれの映像
をスクリーン上に重ね合わせて投写する画像表示装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device which uses two color liquid crystal panels to superimpose respective images on a screen and project the images.
【0002】[0002]
【従来の技術】1つの光源を用いる画像表示装置とし
て、偏光ビームスプリッタ(PBS)を用いた1灯式光
源分離光学系の画像表示装置が提案されている(例え
ば、特願平6−207025号参照)。2. Description of the Related Art As an image display device using one light source, an image display device of a one-lamp type light source separation optical system using a polarization beam splitter (PBS) has been proposed (for example, Japanese Patent Application No. 6-207025). reference).
【0003】上記した画像表示装置に用いられるカラー
液晶パネルは、一般的にマトリクス状に配置された画素
部と、この画素部と相対するR(赤)、G(緑)、B
(青)セルからなるカラーフィルターとから構成され
る。The color liquid crystal panel used in the above-mentioned image display device generally has pixel portions arranged in a matrix and R (red), G (green), and B facing the pixel portions.
It is composed of a color filter composed of (blue) cells.
【0004】しかしながら、R、G、Bセルからなるカ
ラーフィルターによる3原色の分離は、各色セルとも他
の波長帯域の光を吸収することより、光源光の1/3の
利用効率しかなく、しかも光量を大きくした場合には耐
熱問題が生じ、高輝度化が困難であるという問題があ
る。However, the separation of the three primary colors by the color filter consisting of R, G, and B cells has a utilization efficiency of 1/3 of the light source light because each color cell absorbs light in other wavelength bands. When the amount of light is increased, there is a problem of heat resistance, and it is difficult to achieve high brightness.
【0005】そこで、R、G、Bセルを用いずにホログ
ラムの各波長による集光効果、回折角度の違いを利用し
て3原色の分離を行うホログラムカラーフィルター(H
CF)が提案されている(特開平6−308332号公
報:G02B 5/32参照)。Therefore, a hologram color filter (H that separates the three primary colors by utilizing the converging effect of each wavelength of the hologram and the difference in the diffraction angle without using the R, G, B cells.
CF) has been proposed (see JP-A-6-308332: G02B 5/32).
【0006】上記のホログラムカラーフィルターは、例
えば図5に示されるように、対向基板41と偏光板42
との間にホログラムカラーフィルター40を配置し、ホ
ログラムカラーフィルター40の各波長による集光効
果、回折角度の違いを利用して、3原色を分離し液晶層
43の各画素部に回折集光させるものである。The hologram color filter described above includes a counter substrate 41 and a polarizing plate 42 as shown in FIG.
And the hologram color filter 40 is disposed between the two, and the three primary colors are separated and diffracted and focused on each pixel portion of the liquid crystal layer 43 by utilizing the light collection effect by each wavelength of the hologram color filter 40 and the difference in diffraction angle. It is a thing.
【0007】また、上記のホログラムカラーフィルター
は、光源光を画素部に回折集光させるので利用効率も高
く、ホログラムカラーフィルターでの熱吸収もほとんど
ないため、耐熱性も優れているという利点がある。Further, the hologram color filter described above is advantageous in that it has high utilization efficiency because it diffracts and collects the light from the light source to the pixel portion, and has little heat absorption in the hologram color filter, so that it has excellent heat resistance. .
【0008】ここで、上記のホログラムカラーフィルタ
ーを用いた場合の画像表示装置の具体的構成としては、
図4に示す構成のものを考えることができる。Here, as a concrete configuration of the image display device using the hologram color filter,
The configuration shown in FIG. 4 can be considered.
【0009】この図4に示した画像表示装置は、ホログ
ラムカラーフィルター7と液晶パネル9とから成る第1
のカラー液晶パネル、及びホログラムカラーフィルター
8と液晶パネル10とから成る第2のカラー液晶パネル
を備え、リフレクター2を有する光源1から出射された
光を偏光ビームスプリッタ5に入射させることにより当
該偏光ビームスプリッタ5を透過したP偏光光と当該偏
光ビームスプリッタ5にて反射されたS偏光光とに分離
し、P偏光光を第1のカラー液晶パネルに導くとともに
S偏光光を第2のカラー液晶パネルに導き、各カラー液
晶パネルを経て得られる映像光をそれぞれ投写レンズ1
1,12を介してスクリーン13上に重ね合わせて画像
表示を行う。The image display device shown in FIG. 4 has a first structure including a hologram color filter 7 and a liquid crystal panel 9.
Color liquid crystal panel and a second color liquid crystal panel composed of a hologram color filter 8 and a liquid crystal panel 10, and the light emitted from the light source 1 having the reflector 2 is made incident on the polarization beam splitter 5 to obtain the polarized beam. The P-polarized light transmitted through the splitter 5 is separated into the S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 5, the P-polarized light is guided to the first color liquid crystal panel, and the S-polarized light is transmitted to the second color liquid crystal panel. Image light obtained through each color liquid crystal panel to the projection lens 1
An image is displayed by superimposing it on the screen 13 via 1 and 12.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
4に示された画像表示装置においては、偏光ビームスプ
リッタ5を透過したP偏光光は、両ホログラムカラーフ
ィルター7から遠ざかる方向に所定距離(液晶パネル
9、10の配置間隔に対応した距離)進んだ後に反射ミ
ラー22にて反射されてホログラムカラーフィルター7
に到る。従って、前記遠ざかる方向に所定距離進むこと
が、ホログラムカラーフィルター7に到るまでの距離を
増大させることになり、両偏光光の光路差は、液晶パネ
ル9、10の配置間隔に対応した距離に前記増大した距
離を加算した距離となる。However, in the image display device shown in FIG. 4, the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 5 is separated by a predetermined distance (liquid crystal panel) from both hologram color filters 7. The hologram color filter 7 is reflected by the reflection mirror 22 after traveling (distance corresponding to the arrangement interval of 9 and 10).
To reach. Therefore, advancing a predetermined distance in the away direction increases the distance to reach the hologram color filter 7, and the optical path difference between both polarized lights becomes a distance corresponding to the arrangement interval of the liquid crystal panels 9 and 10. The distance is the sum of the increased distances.
【0011】液晶パネル9,10に到達したときの光の
輝度は、光源1から各カラー液晶パネルに到る光路長の
二乗に反比例するため、前述のごとく両偏光光の光路に
大きな差異があると、それだけ液晶パネル9,10に到
達した光の輝度のバランスに差異が生じることになり、
両液晶パネル9,10にて得られる画像の明るさに不均
一が生じるという欠点がある。The brightness of the light when it reaches the liquid crystal panels 9 and 10 is inversely proportional to the square of the optical path length from the light source 1 to each color liquid crystal panel, so that there is a large difference in the optical paths of both polarized lights as described above. Therefore, the brightness balance of the light reaching the liquid crystal panels 9 and 10 becomes different,
There is a drawback that the brightness of the images obtained by both liquid crystal panels 9 and 10 becomes non-uniform.
【0012】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、光源から2枚のカラー液晶パネルに到るまでの各々
の距離(光路)の差異を極力少なくし、輝度バランスの
とれた画像表示が行える画像表示装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and the difference in the distances (optical paths) from the light source to the two color liquid crystal panels is reduced as much as possible, and the image display in which the luminance is balanced is obtained. It is an object of the present invention to provide an image display device capable of performing the above.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、ホログラムカラーフィルターにて色分光を行うカラ
ー液晶パネルを2枚備え、1つの光源から出射された光
を偏光ビームスプリッタに入射させることにより当該偏
光ビームスプリッタを透過した偏光光と当該偏光ビーム
スプリッタにて反射された偏光光とに分離し、一方の偏
光光を一方のカラー液晶パネルに導くとともに他方の偏
光光を他方のカラー液晶パネルに導き、各カラー液晶パ
ネルを経て得られる映像光をそれぞれ投写レンズを介し
てスクリーン上に重ね合わせて画像表示を行うようにし
た画像表示装置において、前記の両偏光光がともに前記
ホログラムカラーフィルタの回折面を含む面に近づく方
向に前記偏光ビームスプリッタから出射されるととも
に、一方の偏光光は反射ミラーを介して一方のカラー液
晶パネルに導かれ、他方の偏光光は直接に他方のカラー
液晶パネルに導かれるように成っていることを特徴とす
る。The image display device of the present invention is provided with two color liquid crystal panels for performing color spectroscopy with a hologram color filter, and makes light emitted from one light source enter a polarization beam splitter. To separate the polarized light transmitted through the polarized beam splitter and the polarized light reflected by the polarized beam splitter, and guide one polarized light to one color liquid crystal panel and the other polarized light to the other color liquid crystal panel. In the image display device configured to perform image display by superimposing the image light obtained through each color liquid crystal panel on the screen via the projection lens, both of the polarized lights are generated by the hologram color filter. The polarized beam is emitted from the polarization beam splitter in a direction approaching the plane including the diffractive surface, and one polarized light is It led to one of the color liquid crystal panel through the mirror, wherein the other of the polarized light is made to be directly guided to the other of the color liquid crystal panel.
【0014】上記の構成によれば、偏光ビームスプリッ
タを透過した偏光光も反射した偏光光も共にホログラム
カラーフィルターの回折面を含む面に近づく方向に進む
ことになる。即ち、偏光ビームスプリッタを経た一方の
偏光光が反射ミラーに到るまでの所定距離(カラー液晶
パネル配置間隔に対応した距離)を進むことが前記カラ
ー液晶パネルに到るまでの距離を減少させることに寄与
するので、光源から2枚のカラー液晶パネルに到るまで
の各々の距離(光路)の差異は極力少なくされ、輝度バ
ランスのとれた画像表示が行えることになる。According to the above arrangement, both the polarized light transmitted through the polarized beam splitter and the reflected polarized light travel in the direction approaching the surface including the diffraction surface of the hologram color filter. That is, it is necessary to reduce the distance to reach the color liquid crystal panel by advancing a predetermined distance (a distance corresponding to the arrangement interval of the color liquid crystal panels) until one polarized light passing through the polarization beam splitter reaches the reflection mirror. Therefore, the difference in the distances (optical paths) from the light source to the two color liquid crystal panels can be minimized, and an image display with a well-balanced luminance can be performed.
【0015】前記一方の偏光光を一方のカラー液晶パネ
ルに導くための光路と、他方の偏光光を他方のカラー液
晶パネルに導くための光路のうち長い方の光路に、当該
光路の実質的光路長を短くして両光路長を略等しくする
ための所定屈折率および所定厚みを有する透明板を有し
ていてもよい。The optical path for guiding the one polarized light to the one color liquid crystal panel and the longer optical path for guiding the other polarized light to the other color liquid crystal panel are substantially the optical paths of the optical path. You may have the transparent plate which has a predetermined refractive index and a predetermined thickness for shortening length and making both optical path lengths substantially equal.
【0016】これによれば、両光路長が実質的に等しく
されるので、両カラー液晶パネルで光学的バランスが良
好とされた画像表示が可能となる。According to this, since both optical path lengths are made substantially equal to each other, it is possible to display an image with good optical balance in both color liquid crystal panels.
【0017】また、本発明の画像表示装置は、ホログラ
ムカラーフィルターにて色分光を行うカラー液晶パネル
を2枚備え、1つの光源から出射された光を偏光ビーム
スプリッタに入射させることにより当該偏光ビームスプ
リッタを透過した第1の偏光光と当該偏光ビームスプリ
ッタにて反射された第2の偏光光とに分離し、第1の偏
光光を第1の反射ミラーを介して第1のカラー液晶パネ
ルに導き、第2の偏光光を第2の反射ミラーを介して第
2のカラー液晶パネルに導き、第1,第2のカラー液晶
パネルを経て得られる映像光を偏光ビームスプリッタに
て合成し投写レンズを介してスクリーン上に重ね合わせ
て画像表示を行うようにした画像表示装置において、前
記の偏光ビームスプリッタを透過した第1の偏光光が前
記第1の反射ミラーを介して第1のカラー液晶パネルに
至るまでの距離と、前記の偏光ビームスプリッタにて反
射された第2の偏光光が前記第2の反射ミラーを介して
第2のカラー液晶パネルに至るまでの距離とが略等しく
設定されていることを特徴とする。Further, the image display device of the present invention is provided with two color liquid crystal panels for performing color spectroscopy with a hologram color filter, and the light emitted from one light source is made incident on the polarization beam splitter. The first polarized light transmitted through the splitter and the second polarized light reflected by the polarized beam splitter are separated, and the first polarized light is passed through the first reflection mirror to the first color liquid crystal panel. The second polarized light is guided to the second color liquid crystal panel via the second reflection mirror, and the image light obtained through the first and second color liquid crystal panels is combined by the polarization beam splitter to project the projection lens. In an image display device in which an image is displayed by superimposing it on a screen via a screen, the first polarized light transmitted through the polarization beam splitter is the first reflection mirror. And the distance to the first color liquid crystal panel via the second reflection mirror and the second polarized light reflected by the polarization beam splitter to the second color liquid crystal panel via the second reflection mirror. Is set to be substantially equal to the distance.
【0018】前記の偏光ビームスプリッタを透過した第
1の偏光光における光路長は、当該偏光光が前記第1の
反射ミラーを介して第1のカラー液晶パネルに至るまで
の距離である。また、前記の偏光ビームスプリッタにて
反射された第2の偏光光における光路長は、当該偏光光
が前記第2の反射ミラーを介して第2のカラー液晶パネ
ルに至るまでの距離である。そして、これら両距離は前
述のごとく略等しく設定されるから、第1の偏光光の光
路長と第2の偏光光の光路長とは略等しくなり、光路差
が解消されて輝度バランスのとれた画像表示が行えるこ
とになる。The optical path length of the first polarized light that has passed through the polarization beam splitter is the distance that the polarized light reaches the first color liquid crystal panel via the first reflecting mirror. The optical path length of the second polarized light reflected by the polarizing beam splitter is the distance that the polarized light reaches the second color liquid crystal panel via the second reflecting mirror. Since both distances are set to be substantially equal to each other as described above, the optical path length of the first polarized light and the optical path length of the second polarized light are substantially equal to each other, the optical path difference is eliminated, and the brightness balance is maintained. An image can be displayed.
【0019】[0019]
(実施の形態1)以下、この発明の実施形態を図に基づ
いて説明する。図1は、2レンズ1PBS方式において
この発明を適用した画像表示装置の光学部品配置図であ
る。(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a layout diagram of optical components of an image display device to which the present invention is applied in a 2-lens 1-PBS system.
【0020】リフレクタ2を備える光源1から出射され
た光は、偏光ビームスプリッタ5を経ることによりS偏
光光とP偏光光とに分離される。即ち、前記P偏光光は
そのまま偏光ビームスプリッタ5を透過し、S偏光光は
偏光ビームスプリッタ5で反射される。そして、両偏光
光は、それぞれコリメータレンズ3、4にて光分散角の
小さい平行な光となり、P偏光光は反射ミラー6に反射
されることによってホログラムカラーフィルター7に所
定の入射角度で導かれ、S偏光光は直接ホログラムカラ
ーフィルター8に所定の入射角度で導かれるようになっ
ている。Light emitted from the light source 1 having the reflector 2 is separated into S-polarized light and P-polarized light by passing through the polarization beam splitter 5. That is, the P-polarized light is directly transmitted through the polarization beam splitter 5, and the S-polarized light is reflected by the polarization beam splitter 5. Then, the both polarized lights become parallel lights having a small light dispersion angle at the collimator lenses 3 and 4, respectively, and the P polarized light is guided to the hologram color filter 7 at a predetermined incident angle by being reflected by the reflection mirror 6. , S-polarized light is directly guided to the hologram color filter 8 at a predetermined incident angle.
【0021】前記のホログラムカラーフィルター7と液
晶パネル9とにより構成される第1のカラー液晶パネル
には、前記反射ミラー6にて反射されるP偏光光が入射
し、この第1のカラー液晶パネルを透過することによっ
て一方の映像光が生成され、投写レンズ11を介してス
クリーン上に投影される。また、前記のホログラムカラ
ーフィルター8と液晶パネル10とにより構成される第
2のカラー液晶パネルには、直接にS偏光光が入射し、
この第2のカラー液晶パネルを透過することによって他
方の映像光が生成され、投写レンズ12を介してスクリ
ーン上に投影される。The P-polarized light reflected by the reflection mirror 6 is incident on the first color liquid crystal panel composed of the hologram color filter 7 and the liquid crystal panel 9, and the first color liquid crystal panel is formed. One of the image lights is generated by passing through the projection lens 11 and is projected on the screen via the projection lens 11. Further, the S-polarized light is directly incident on the second color liquid crystal panel composed of the hologram color filter 8 and the liquid crystal panel 10.
The other image light is generated by passing through the second color liquid crystal panel and is projected on the screen through the projection lens 12.
【0022】ここで、前記の光源1は、前記ホログラム
カラーフィルター7,8の両回折面を含む面(以下、単
に、回折面を含む面という)に向けて光を出射するよう
になっていて、より具体的には、当該回折面を含む面に
対する光源1からの光の入射角度は50°に設定されて
いる。そして、前記光源1の出射光路上に配置されてい
る前記の偏光ビームスプリッタ5におけるS偏光光反射
面、及び反射ミラー6の反射面は、前記回折面を含む面
に垂直な面に対して図面上反時計回りに5°だけ傾けら
れている。Here, the light source 1 emits light toward a surface including both diffraction surfaces of the hologram color filters 7 and 8 (hereinafter, simply referred to as a surface including a diffraction surface). More specifically, the incident angle of the light from the light source 1 with respect to the surface including the diffractive surface is set to 50 °. The S-polarized light reflection surface of the polarization beam splitter 5 and the reflection surface of the reflection mirror 6 arranged on the emission optical path of the light source 1 are shown in the drawing with respect to a surface perpendicular to the surface including the diffraction surface. It is tilted 5 ° counterclockwise.
【0023】従って、前記のP偏光光およびS偏光光
は、ともに前記回折面を含む面に近づく方向に前記偏光
ビームスプリッタ5から出射されるとともに、偏光ビー
ムスプリッタ5のS偏光光反射面にて反射されたS偏光
光は、ホログラムカラーフィルター8の回折面へ入射角
度40°で入射し、偏光ビームスプリッタ5を透過した
P偏光光は、反射ミラー6にて反射されることによって
ホログラムカラーフィルター7の回折面へ入射角度40
°で入射することになる。Therefore, both the P-polarized light and the S-polarized light are emitted from the polarization beam splitter 5 in a direction approaching the plane including the diffraction surface, and at the S-polarized light reflection surface of the polarization beam splitter 5. The reflected S-polarized light is incident on the diffractive surface of the hologram color filter 8 at an incident angle of 40 °, and the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 5 is reflected by the reflection mirror 6 to be reflected by the hologram color filter 7 Angle of incidence on the diffractive surface of 40
It will be incident at °.
【0024】上記の構成であれば、偏光ビームスプリッ
タ5を透過したP偏光光も反射したS偏光光も共にホロ
グラムカラーフィルター7,8の回折面を含む面に近づ
く方向に進むことになる。即ち、偏光ビームスプリッタ
5を経たP偏光光が反射ミラー6に到るまでの所定距離
(カラー液晶パネル配置間隔に対応した距離)を進むこ
とが第1のカラー液晶パネルに到るまでの距離を減少さ
せることに寄与するので、光源1から2枚のカラー液晶
パネルに到るまでの各々の距離(光路)の差異は極力少
なくなり、輝度バランスのとれた画像表示が行えること
になる。With the above arrangement, both the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 5 and the reflected S-polarized light travel in the direction approaching the plane including the diffraction surface of the hologram color filters 7, 8. That is, it is necessary to advance a predetermined distance (a distance corresponding to the arrangement interval of the color liquid crystal panels) for the P-polarized light passing through the polarization beam splitter 5 to reach the reflection mirror 6 by the distance to reach the first color liquid crystal panel. Since it contributes to the reduction, the difference between the distances (optical paths) from the light source 1 to the two color liquid crystal panels is reduced as much as possible, and it is possible to display an image with a well-balanced luminance.
【0025】具体的にこの実施の形態における光路差に
ついて示すと、例えば、偏光ビームスプリッタ5からホ
ログラムカラーフィルター8までの距離は約100m
m、偏光ビームスプリッタ5から反射ミラー6までの距
離は約76mm、反射ミラー6からホログラム7までの
距離は約35mmとされており、一方の光路長は100
mm、他方の光路長は111mmとなるので光路差は1
1mmとなる。なお、この実施の形態では、ホログラム
カラーフィルター7,8への偏光光の入射角度を40°
としているので、光路差を0とすることができないが、
偏光光の入射角度を45°とする場合には、光路差を全
く無くすことが可能である。The optical path difference in this embodiment will be specifically described. For example, the distance from the polarization beam splitter 5 to the hologram color filter 8 is about 100 m.
m, the distance from the polarization beam splitter 5 to the reflection mirror 6 is about 76 mm, the distance from the reflection mirror 6 to the hologram 7 is about 35 mm, and one optical path length is 100 mm.
mm, the other optical path length is 111 mm, so the optical path difference is 1
1 mm. In this embodiment, the incident angle of the polarized light on the hologram color filters 7 and 8 is 40 °.
Therefore, the optical path difference cannot be set to 0,
When the incident angle of the polarized light is 45 °, it is possible to eliminate the optical path difference at all.
【0026】また、この実施の形態では、反射ミラー6
をホログラムカラーフィルター7の近傍に配置している
ので、光路長自体も短くされ、輝度の低下が防止され
る。Further, in this embodiment, the reflecting mirror 6
Is disposed in the vicinity of the hologram color filter 7, the optical path length itself is also shortened, and a decrease in brightness is prevented.
【0027】なお、上記の画像表示装置を3次元画像表
示装置として用いる場合には、例えば、液晶パネル10
に右眼用画像を、液晶パネル9に左眼用画像をそれぞれ
表示させ、それぞれの画像を投写レンズ11、12によ
り、スクリーン13に投写させればよい。スクリーン1
3上の左眼用映像はP偏光光であり、また右眼用映像は
S偏光光であるため、左眼にはS偏光光を吸収し、P偏
光光を透過する偏光板を、右眼にはS偏光光を透過し、
P偏光光を吸収する偏光板を備えた偏光メガネを装着す
ることにより、左右眼にそれぞれ対応した映像が観察さ
れ、良好なカラー立体映像が得られる。勿論、これ以外
の3次元画像表示、例えば、レンチキュラ板を用いる方
法等にも本発明を用いることができる。When the above image display device is used as a three-dimensional image display device, for example, the liquid crystal panel 10 is used.
The image for the right eye is displayed on the screen, the image for the left eye is displayed on the liquid crystal panel 9, and the images are projected on the screen 13 by the projection lenses 11 and 12. Screen 1
Since the image for the left eye on 3 is P-polarized light and the image for the right eye is S-polarized light, the left eye has a polarizing plate that absorbs S-polarized light and transmits P-polarized light. Transmits S-polarized light,
By wearing polarizing glasses having polarizing plates that absorb P-polarized light, images corresponding to the left and right eyes can be observed, and good color stereoscopic images can be obtained. Of course, the present invention can be applied to other three-dimensional image display, such as a method using a lenticular plate.
【0028】一方、上記の画像表示装置を2次元画像表
示装置として用いることもでき、例えば、1フレームを
構成する2フィールドのうち奇数側フィールドを一方の
カラー液晶パネルに表示し、偶数側フィールドを他方の
カラー液晶パネルに表示するようにすることが考えられ
る。この場合、カラー液晶パネルとしてストライプ配列
のものを用いる場合には、スクリーン13上での重ね合
わせ画像において、一方のカラー液晶パネルのR画素部
の位置が他方のカラー液晶パネルのR画素部の位置より
1.5画素分ずれるようにすると、水平解像度を向上さ
せることができる。また、カラー液晶パネルとしてデル
タ配列のものを用いる場合には、スクリーン13上での
重ね合わせ画像において、一方のカラー液晶パネルと他
方のカラー液晶パネルの画素配置関係を1画素分ずれる
ようにすると、水平解像度を向上させることができる。On the other hand, the above-mentioned image display device can be used as a two-dimensional image display device. For example, of two fields constituting one frame, an odd side field is displayed on one color liquid crystal panel and an even side field is displayed. It is possible to display on the other color liquid crystal panel. In this case, when a color liquid crystal panel having a stripe arrangement is used, the position of the R pixel portion of one color liquid crystal panel is the position of the R pixel portion of the other color liquid crystal panel in the superimposed image on the screen 13. The horizontal resolution can be improved by shifting the distance by 1.5 pixels. When a color liquid crystal panel having a delta arrangement is used, if the pixel arrangement relationship between one color liquid crystal panel and the other color liquid crystal panel is shifted by one pixel in the superimposed image on the screen 13. The horizontal resolution can be improved.
【0029】(実施の形態2)次に、この発明の他の実
施の形態を図2に基づいて説明する。(Second Embodiment) Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0030】この実施の形態の画像表示装置は、図2に
示すように、実施の形態1の画像表示装置と同様の光学
部品配置構成を有するものであるが、偏光ビームスプリ
ッタ5を透過したP偏光光の光路上に配置されるコリメ
ータレンズ4と反射ミラー6との間に、ガラス板24を
配置している点で前述の実施の形態1の画像表示装置と
異なるものである。前記のガラス板24は、実施の形態
1で具体的に示した光路差(11mm)を有する光学系
においては、例えば、屈折率が約1.5で厚みが約33
mmのものが用いられる。As shown in FIG. 2, the image display device of this embodiment has the same optical component arrangement as that of the image display device of the first embodiment. This is different from the image display device according to the first embodiment described above in that a glass plate 24 is arranged between the collimator lens 4 and the reflection mirror 6 arranged on the optical path of the polarized light. In the optical system having the optical path difference (11 mm) specifically shown in the first embodiment, the glass plate 24 has, for example, a refractive index of about 1.5 and a thickness of about 33.
The thing of mm is used.
【0031】前述の実施の形態1では、偏光ビームスプ
リッタ5を透過したP偏光光の光路長がS偏光光の光路
長に比べて11mm長いものとなっていたが、この実施
の形態では、前述のガラス板24が配置されたことによ
り、P偏光光の実質的な光路長が短くされてS偏光光の
光路長と等しいものとなる。このように、両光路長が実
質的に等しくされることにより、両カラー液晶パネルで
光学的バランス(色バランス,色純度)が良好とされた
画像表示が可能となる。In the first embodiment, the optical path length of the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 5 is 11 mm longer than the optical path length of the S-polarized light. By arranging the glass plate 24, the substantial optical path length of the P-polarized light is shortened and becomes equal to the optical path length of the S-polarized light. In this way, by making both optical path lengths substantially equal to each other, it is possible to display an image with good optical balance (color balance, color purity) on both color liquid crystal panels.
【0032】(実施の形態3)次に、この発明の他の実
施の形態を図3に基づいて説明する。(Third Embodiment) Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0033】図3は、1投写レンズ2PBS方式におい
てこの発明を適用した画像表示装置の光学部品配置図で
ある。FIG. 3 is a layout diagram of optical parts of an image display device to which the present invention is applied in the one projection lens and two PBS system.
【0034】リフレクタ2を備える光源1から出射され
た光は、偏光ビームスプリッタ5を経ることによりS偏
光光とP偏光光とに分離される。即ち、前記P偏光光は
そのまま偏光ビームスプリッタ5を透過し、S偏光光は
偏光ビームスプリッタ5で反射される。偏光ビームスプ
リッタ5を透過したP偏光光は、後述するホログラムカ
ラーフィルタ17の偏光面に対して平行に進み、また、
偏光ビームスプリッタ5にて反射されたS偏光光は、後
述するホログラムカラーフィルタ16の偏光面に対して
平行に進む。Light emitted from the light source 1 having the reflector 2 is separated into S-polarized light and P-polarized light by passing through the polarization beam splitter 5. That is, the P-polarized light is directly transmitted through the polarization beam splitter 5, and the S-polarized light is reflected by the polarization beam splitter 5. The P-polarized light that has passed through the polarization beam splitter 5 travels parallel to the polarization plane of the hologram color filter 17, which will be described later, and
The S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 5 travels parallel to the polarization plane of the hologram color filter 16 described later.
【0035】そして、両偏光光は、それぞれコリメータ
レンズ3、4にて光分散角の小さい平行な光とされ、P
偏光光は反射ミラー15に反射されることによってホロ
グラムカラーフィルター17に所定の入射角度で導か
れ、S偏光光は反射ミラー14に反射されることによっ
てホログラムカラーフィルター16に所定の入射角度で
導かれるようになっている。反射ミラー15は、その反
射面に垂直な面と前記P偏光光の入射方向との成す角が
25°となるように配置され、また、反射ミラー14
は、その反射面に垂直な面と前記S偏光光の入射方向と
の成す角が25°となるように配置されているので、各
偏光光のホログラムカラーフィルター16,17への入
射角度は40°となる。Then, both polarized lights are collimated by the collimator lenses 3 and 4 into parallel lights having a small light dispersion angle, and P
The polarized light is reflected by the reflection mirror 15 to be guided to the hologram color filter 17 at a predetermined incident angle, and the S-polarized light is reflected to the reflection mirror 14 to be guided to the hologram color filter 16 at a predetermined incident angle. It is like this. The reflection mirror 15 is arranged such that the angle formed by the surface perpendicular to the reflection surface and the incident direction of the P-polarized light is 25 °, and the reflection mirror 14
Are arranged such that the angle formed by the plane perpendicular to the reflecting surface and the incident direction of the S-polarized light is 25 °, so that the incident angle of each polarized light on the hologram color filters 16 and 17 is 40 °. It becomes °.
【0036】前記のホログラムカラーフィルター17と
液晶パネル18とにより構成される第1のカラー液晶パ
ネルには、前述のごとく、反射ミラー15にて反射され
るP偏光光が入射され、この第1のカラー液晶パネルを
透過することによって一方の映像光が生成される。ま
た、前記のホログラムカラーフィルター16と液晶パネ
ル19とにより構成される第2のカラー液晶パネルに
は、前述のごとく、反射ミラー14にて反射されるS偏
光光が入射され、この第2のカラー液晶パネルを透過す
ることによって他方の映像光が生成される。両映像光
は、偏光ビームスプリッタ20にて合成され、一つの投
写レンズ21を介してスクリーン13上に重ね合わされ
て投影される。なお、このような1投写レンズ2PBS
方式にいては、前記第1のカラー液晶パネルと前記第2
のカラー液晶パネルの画素配置構成は同一とされるが、
水平走査方向は互いに逆方向とされる。As described above, the P-polarized light reflected by the reflection mirror 15 is incident on the first color liquid crystal panel composed of the hologram color filter 17 and the liquid crystal panel 18, and the first color liquid crystal panel 18 receives the P-polarized light. One of the image lights is generated by passing through the color liquid crystal panel. Further, as described above, the S-polarized light reflected by the reflection mirror 14 is incident on the second color liquid crystal panel composed of the hologram color filter 16 and the liquid crystal panel 19, and the second color liquid crystal panel The other image light is generated by passing through the liquid crystal panel. The two image lights are combined by the polarization beam splitter 20, and superimposed and projected on the screen 13 via one projection lens 21. In addition, such 1 projection lens 2PBS
In the method, the first color liquid crystal panel and the second color liquid crystal panel
Although the pixel arrangement configuration of the color liquid crystal panel of is the same,
The horizontal scanning directions are opposite to each other.
【0037】そして、前記の偏光ビームスプリッタ5を
透過したP偏光光が前記反射ミラー15を介して第1の
カラー液晶パネルに至るまでの距離と、前記の偏光ビー
ムスプリッタ5にて反射されたS偏光光が前記反射ミラ
ー14を介して第2のカラー液晶パネルに至るまでの距
離とが略等しく設定されている。具体的には、偏光ビー
ムスプリッタ5から反射ミラー14までの距離を約65
mmとし、反射ミラー14からホログラムカラーフィル
ター16までの距離を約35mmとしている。また、偏
光ビームスプリッタ5と反射ミラー15までの距離を約
65mmとし、反射ミラー15からホログラムカラーフ
ィルター17までの距離を約35mmとしている。Then, the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 5 reaches the first color liquid crystal panel through the reflection mirror 15 and the S reflected by the polarization beam splitter 5 is reflected. The distance that the polarized light reaches the second color liquid crystal panel via the reflection mirror 14 is set to be substantially equal. Specifically, the distance from the polarization beam splitter 5 to the reflection mirror 14 is about 65.
mm, and the distance from the reflection mirror 14 to the hologram color filter 16 is about 35 mm. The distance between the polarization beam splitter 5 and the reflection mirror 15 is about 65 mm, and the distance from the reflection mirror 15 to the hologram color filter 17 is about 35 mm.
【0038】以上説明したように、この実施の形態にお
いては、前記の偏光ビームスプリッタ5を透過したP偏
光光における光路長は、当該偏光光が前記反射ミラー1
5を介して第1のカラー液晶パネルに至るまでの距離で
ある。また、前記の偏光ビームスプリッタ5にて反射さ
れたS偏光光における光路長は、当該偏光光が前記反射
ミラー14を介して第2のカラー液晶パネルに至るまで
の距離である。そして、これら両距離は前述のごとく略
等しく設定されるから、P偏光光の光路長とS偏光光の
光路長とは略等しくなり、光路差が解消されて輝度バラ
ンスのとれた画像表示が行えることになる。As described above, in this embodiment, the optical path length of the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 5 is such that the polarized light is the reflection mirror 1
5 is the distance to reach the first color liquid crystal panel through 5. The optical path length of the S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 5 is the distance until the polarized light reaches the second color liquid crystal panel via the reflection mirror 14. Since both of these distances are set to be substantially equal to each other as described above, the optical path length of the P-polarized light and the optical path length of the S-polarized light are substantially equal to each other, the optical path difference is eliminated, and an image display in which brightness is balanced can be performed. It will be.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源から2枚のカラー液晶パネルに到るまでの距離(光
路)の差異を極力少なくし、輝度バランスのとれた画像
表示が行えるという効果を奏する。As described above, according to the present invention,
The difference in the distance (optical path) from the light source to the two color liquid crystal panels is reduced as much as possible, and it is possible to perform image display with a well-balanced luminance.
【図1】この発明の第1の実施の形態における2投写レ
ンズ1PBS方式の画像表示装置の光学部品配置図であ
る。FIG. 1 is a layout diagram of optical components of a two-projection lens-one-PBS system image display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の第2の実施の形態における2投写レ
ンズ1PBS方式の画像表示装置の光学部品配置図であ
る。FIG. 2 is a layout view of optical components of a 2-projection lens 1-PBS system image display device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】この発明の第3の実施の形態における1投写レ
ンズ2PBS方式の画像表示装置の光学部品配置図であ
る。FIG. 3 is a layout view of optical components of a 1-projection-lens-2PBS-type image display device according to a third embodiment of the present invention.
【図4】上記のホログラムカラーフィルターを用いた場
合の画像表示装置の具体的構成として考えられる光学部
品配置図である。FIG. 4 is a layout view of optical components considered as a specific configuration of the image display device when the hologram color filter is used.
【図5】ホログラムカラーフィルターを用いたカラーフ
ィルターの原理を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the principle of a color filter using a hologram color filter.
1 光源 2 リフレクタ 3,4 コリメータレンズ 5 偏光ビームスプリッタ(分離用) 6,14,15,22 反射ミラー 7,8,16,17 ホログラムカラーフィルター 9,10,18,19 液晶パネル 11,12,21 投写レンズ 13 スクリーン 20 偏光ビームスプリッタ(合成用) 1 Light Source 2 Reflector 3,4 Collimator Lens 5 Polarizing Beam Splitter (for Separation) 6,14,15,22 Reflecting Mirror 7,8,16,17 Hologram Color Filter 9,10,18,19 Liquid Crystal Panel 11,12,21 Projection lens 13 Screen 20 Polarizing beam splitter (for synthesis)
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 G02F 1/1347 G02F 1/1347 H04N 9/30 H04N 9/30 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location G02F 1/1347 G02F 1/1347 H04N 9/30 H04N 9/30
Claims (4)
を行うカラー液晶パネルを2枚備え、1つの光源から出
射された光を偏光ビームスプリッタに入射させることに
より当該偏光ビームスプリッタを透過した偏光光と当該
偏光ビームスプリッタにて反射された偏光光とに分離
し、一方の偏光光を一方のカラー液晶パネルに導くとと
もに他方の偏光光を他方のカラー液晶パネルに導き、各
カラー液晶パネルを経て得られる映像光をそれぞれ投写
レンズを介してスクリーン上に重ね合わせて画像表示を
行うようにした画像表示装置において、 前記の両偏光光がともに前記ホログラムカラーフィルタ
の回折面を含む面に近づく方向に前記偏光ビームスプリ
ッタから出射されるとともに、一方の偏光光は反射ミラ
ーを介して一方のカラー液晶パネルに導かれ、他方の偏
光光は直接に他方のカラー液晶パネルに導かれるように
成っていることを特徴とする画像表示装置。1. A polarized light transmitted through the polarization beam splitter by causing two lights emitted from one light source to enter the polarization beam splitter, and two color liquid crystal panels for performing color spectroscopy with a hologram color filter. An image obtained through each color liquid crystal panel by separating it into the polarized light reflected by the polarization beam splitter, and guiding one polarized light to one color liquid crystal panel and the other polarized light to the other color liquid crystal panel. In an image display device in which light is superimposed on a screen via a projection lens to display an image, the polarized beam is directed in a direction in which both of the polarized lights approach a surface including a diffraction surface of the hologram color filter. One polarized light is emitted from the splitter and one color liquid crystal panel is passed through the reflection mirror. Led, the image display apparatus characterized by the other of the polarized light is made to be directly guided to the other of the color liquid crystal panel.
ネルに導くための光路と、他方の偏光光を他方のカラー
液晶パネルに導くための光路のうち長い方の光路に、当
該光路の実質的光路長を短くして両光路長を略等しくす
るための所定屈折率および所定厚みを有する透明板を有
していることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装
置。2. The longer one of the optical paths for guiding the one polarized light to one color liquid crystal panel and the other optical path for guiding the other polarized light to the other color liquid crystal panel. The image display device according to claim 1, further comprising a transparent plate having a predetermined refractive index and a predetermined thickness for shortening the target optical path length to make both optical path lengths substantially equal.
を行うカラー液晶パネルを2枚備え、1つの光源から出
射された光を偏光ビームスプリッタに入射させることに
より当該偏光ビームスプリッタを透過した第1の偏光光
と当該偏光ビームスプリッタにて反射された第2の偏光
光とに分離し、第1の偏光光を第1の反射ミラーを介し
て第1のカラー液晶パネルに導き、第2の偏光光を第2
の反射ミラーを介して第2のカラー液晶パネルに導き、
第1,第2のカラー液晶パネルを経て得られる映像光を
偏光ビームスプリッタにて合成し投写レンズを介してス
クリーン上に重ね合わせて画像表示を行うようにした画
像表示装置において、 前記の偏光ビームスプリッタを透過した第1の偏光光が
前記第1の反射ミラーを介して第1のカラー液晶パネル
に至るまでの距離と、前記の偏光ビームスプリッタにて
反射された第2の偏光光が前記第2の反射ミラーを介し
て第2のカラー液晶パネルに至るまでの距離とが略等し
く設定されていることを特徴とする画像表示装置。3. A first polarized light transmitted through the polarization beam splitter by providing two color liquid crystal panels for performing color spectroscopy with a hologram color filter, by causing light emitted from one light source to enter the polarization beam splitter. The light and the second polarized light reflected by the polarization beam splitter are separated, the first polarized light is guided to the first color liquid crystal panel via the first reflecting mirror, and the second polarized light is generated. Second
Led to the second color liquid crystal panel through the reflective mirror of
In the image display device, wherein the image lights obtained through the first and second color liquid crystal panels are combined by a polarization beam splitter and superimposed on a screen via a projection lens to display an image. The distance that the first polarized light transmitted through the splitter reaches the first color liquid crystal panel via the first reflection mirror, and the second polarized light reflected by the polarization beam splitter is the second polarized light. An image display device characterized in that the distance to the second color liquid crystal panel via the second reflection mirror is set to be substantially equal.
いずれか一つに右目用映像を、他の一つに左目用映像を
それぞれ表示させるように成っていることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像表示装
置。4. The right-eye image is displayed on any one of the two color liquid crystal panels, and the left-eye image is displayed on the other one. The image display device according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7338790A JP2983895B2 (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7338790A JP2983895B2 (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Image display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09179092A true JPH09179092A (en) | 1997-07-11 |
JP2983895B2 JP2983895B2 (en) | 1999-11-29 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7338790A Expired - Fee Related JP2983895B2 (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Image display device |
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