(57)【要約】【解決課題】  光源光を原色系（ＲＧＢ）カラーフィルタなどの色分解手段を用いてＲＧＢに分解しているために、露出損失や輝度損失が大きくなって解像度が低く、かつ表示輝度効率が悪いので、これを解決するプロジェクタの提供。【解決手段】  このプロジェクタは、光源10と、この光源光を補色成分に色分解する色分解手段（ＹＭＣフィルター）18Ｙ、18Ｍ、18Ｃと、分解された各色を変調する液晶表示素子20Ｙ、20Ｍ、20Ｃと、変調された各色成分光を集光する集光レンズ12と、各色成分の合成像をスクリーン14に投写する投写レンズ15と、を備えている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源光を補色成分に色分解する色分解手段と、分解された各色を変調する変調手段と、変調された各色成分光を集光する集光手段と、各色成分の合成像をスクリーンに投写する投写手段と、を備える表示装置。
【請求項２】
前記色分解手段がＹＭＣカラーフィルタである、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記色分解手段がダイクロイックミラーである、請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記変調手段が液晶表示素子からなる請求項１乃至３の何れか１項記載の表示装置。
【請求項５】
前記変調手段がデジタルマイクロミラーデバイスからなる請求項１乃至３の何れか１項記載の表示装置。
【請求項６】
前記液晶表示素子が前記光源からの各分解光に対して設けられている３板式である請求項４記載の表示装置。
【請求項７】
光源と、この光源光を補色成分に色分解する色分解手段と、分解された各色を変調する変調手段と、映像信号のＲＧＢ成分をＹＭＣ成分に変換する変換手段と、ＹＭＣ変換信号に基づいて前記変調手段の駆動を制御する駆動制御手段と、変調された各色成分光を集光する集光手段と、各色成分の合成像をスクリーンに投写する投写手段とを備える平面型表示装置。
【請求項８】
ＹＭＣ光の発光手段と、各色光を画素毎に変調する変調手段と、変調された光をスクリーンに投写する投写手段と、を備える表示装置。
【請求項９】
ＹＭＣ光の各光を時分割で順番に発光させる発光制御手段と、発光制御手段に同期させて前記変調手段の各光の画素を変調させる同期制御手段と、を備える請求項８記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係わり、特に、光源光に対して補色系の色分解手段を備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のプロジェクタとして、例えば、特開平２−２５３２９１号公報に記載のプロジェクタが存在する。このプロジェクタは、光源と、該光源からの光を変調する液晶ライトバルブと、該液晶ライトバルブにより変調された光を投写する投写光学手段とを備える投写型カラー表示装置において、前記液晶ライトバルブは該ライトバルブの前記光源側に偏光板を配置し、前記光源からの光に含まれる赤外線及び紫外線を前記偏光板に入射させないために、赤外線遮光手段及び紫外線遮光手段を、前記光源と前記偏光板との間の光路内に配置することを特徴とするものである。
【０００３】
また、特開２００２−２０７２５０号公報には、２個の液晶装置を、Ｒ（赤）用及びＧ（緑）用のライトバルブとして夫々用いると共に、１個のデジタルマイクロミラー装置を、Ｂ用のライトバルブとして用いて、複板式プロジェクタ装置を構成する、ことが記載されている。このものは、ランプから照射された光のうち一般に液晶装置の液晶を劣化させるＢ光に対しては、液晶装置がライトバルブとして用いられていないので、装置全体の寿命が延びる。また、３個のＤＭＤ等を用いて構成するよりも、低コストで済むようになっている。
【０００４】
さらに、単板式のデジタルライトプロセッシッング方式のプロジェクタも知られている。このプロジェクタでは、角度制御できる微細な鏡を設置し、その鏡を毎秒数千回の高速で動かすことにより画像を描くもので、光を鏡によって反射させるため光の減衰が少ない。１枚しかマイクロミラーデバイスを使用しない単板式プロジェクタでは、カラーフィルタを高速で回転させ、ＲＧＢの光を順番にマイクロミラー装置に当て、それぞれの色に対応した画像を連続して表示する。液晶プロジェクタに対して、やや高価ではあるが軽量化し易いなどのメリットがある。
【特許文献１】特開平２−２５３２９１号公報
【特許文献２】特開２００２−２０７２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプロジェクタでは、光源光を原色系（ＲＧＢ）カラーフィルタなどの色分解手段を用いてＲＧＢに分解しているために、露出損失や輝度損失が大きくなって解像度が低く、かつ表示輝度効率が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、これらの損失を少なくして解像度を高くできる色分解手段を備えた表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明は、光源と、この光源光を補色成分に色分解する色分解手段と、分解された各色を変調する変調手段と、変調された各色成分光を集光する集光手段と、各色成分の合成像をスクリーンに投写する投写手段と、を備える表示装置に係わるものである。
【０００８】
有効なスペクトル成分（ＲＧＢ）を表示させるために、従来の表示装置では、図１に示すように、Ｒフィルタにおいて、ＧとＢがフィルタされ、Gフィルタにおいて、ＲとＢ成分がフィルタされ、Ｂフィルタにおいて、ＲとＧ成分がフィルタされる。
【０００９】
これに対して、補色系フィルタ（ＹＭＣ）では、図２に示すように、成分スペクトル内には２成分が混合、例えば、黄色成分だけみた場合に透過する色成分は緑と青成分の原色２成分が透過する。したがって、従来のＲＧＢ透過式よりも透過させる光源光エネルギを十分向上させることができる。
【００１０】
本発明の好適な形態では、色分解手段がＹＭＣカラーフィルタ、又は、ダイクロイックミラーである。変調手段が液晶表示素子又は公知のデジタルマイクロミラーデバイスからなる。液晶表示素子が前記光源からの各分解光に対して設けられている３板式の表示装置である。
【００１１】
さらに、本発明は、ＹＭＣ光の発光手段と、各色光を画素毎に変調する変調手段と、変調された光をスクリ  ーンに投写する投写手段と、を備える表示装置であり、より詳しくは、ＹＭＣ光の各光を時分割で順番に発  光させる発光制御手段と、発光制御手段に同期させて前記変調手段の各光の画素を変調させる同期制御手段  と、をさらに備えることを特長とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図３は、３板式のプロジェクタを示す機能ブロックに係わるものであり、このプロジェクタは、メタルハライドランプ等の白色光源ランプ10と、色合成プリズムからなる集光部12と、スクリーン14に集光部で合成された像15を投写する投写レンズ16と、を含んで構成されている。
【００１３】
光源からの放射光は、ＹＭＣの各カラーフィルタ又はダイクロイックミラーからなる色分解手段18Ｙ，18Ｍ，18ＣによってＹＭＣの各色光に分解され、各光は液晶表示素子からなる各光用ライトバルブ(変調手段)20Ｙ,20Ｍ,20Ｃに供給される。符号20は各光用ライトバルブの駆動回路であり、各ライトバルブにおいて各画素に対応する液晶部分がＹＭＣの各色の画像信号に従って駆動され、変調された各色光が集光部12に放射される。各ライトバルブで変調されたＹ光、Ｍ光、及びＣ光が、集光部12で合成された後、投写レンズ16を介してスクリーンに投写される。この結果、ライトバルブの駆動回路に供給された駆動信号に対応するカラー画像をスクリーン14に投写することが可能となる。
【００１４】
符号26は映像信号形成部であり、ここで映像信号が形成され、これが特開平９−１１４４４３号記載の映像スケーリング装置24に供給され、入力信号の解像度を表示デバイスの解像度に一致するように変換される。次いで、原色系のカラー信号ＲＧＢ（ＹＵＶ）が補色系ＹＭＣのカラー信号にカラー変換回路22によって変換される。変換後のカラー信号に基づいて、対応カラーのライトバルブの各画素のＯＮ／オフを制御する制御信号が駆動回路20で生成されて、制御バス28によってこれが各色のライトバルブ20Ｙ〜20Ｃに供給される。符号30は、光源の黄色（Ｙ）光の投写方向を集光部に変化させるミラーであり、符号32は光源のシアン（Ｃ）についてのミラーである。
【００１５】
図４は第２の実施形態に係わるものであり、単板式のデジタルライトプロセッシング方式を用いたプロジェクタの機能ブロック図である。この実施形態では、光源１０からの白色光は、ＹＭＣの各フィルタが交互に一体に構成されたフィルターデバイス５０を高速回転させてなる光分解手段によって、ＹＭＣの各色に分解されて既述のマイクロミラーデバイス４０に入射される。このマイクロミラーデバイスは、駆動回路２０によって毎秒数千サイクルで駆動され、ＹＭＣに分解された各光が順番に集光部１２に放射され、各光は、スクリーン１４の目標投写位置に向けて投写レンズ１６を介して拡大投写され、この結果スクリーン１４に画像が拡大表示される。
【００１６】
図５は、ＹＭＣ/ＲＧＢのフィルタ透過対比率を示すものであり、（１）は図４の実施形態に係わる単板式のプロジェクタでの特性であり、（２）は図３の実施形態に係わる三板式のプロジェクタの特性を示したものである。この特性によれば、ＹＭＣフィルタがＲＧＢフィルタのほぼ２倍の輝度透過効率を示すことがわかる。この実施形態によれば、従来の原色ＲＧＢ透過式よりも透過させる光エネルギを十分向上させることができる。例えば、人間の可視領域の広いＧの情報量が多くなるので解像度が高くなるという効果がある。
【００１７】
この実施形態によれば、次の効果を達成する。色スペクトルフィルタによる輝度損失を軽減させるため、光学系の透過効率を向上できる。色スペクトルフィルタによるセンサ効率を向上させるため、従来の受光センサでも感度を向上でき、更にＳ／Ｎ比を向上させることができる。色スペクトルフィルタによる光学表示効率の向上の為に、従来の光源で更なる投写照度を確保でき、またバック照明などでは電力を抑えた低消費電力化を容易に実現できる。原色ＲＧＢ駆動よりも、ＹＭＣ構成による駆動の方が、色変化を緩和でき人の目に対して疲労感を緩和させる。色の３原色との相性が良く、色補正が従来よりも容易となり、取り込んだデータはプリンターのＹＭＣ色に対して相性が良くなる。光の３原色内のＢ成分は光学成分比がＧ、Ｒに比較して少ないが，ＹＭＣにすることにより光学成分比がＲＧＢよりも均一な為、光路損失の均等化を図ることができる。ＹＭＣの各色成分内に、ＲＧＢの各色成分が混合している為に、集光部のＹＭＣ調整が容易である。
【００１８】
図６は、本発明の他の実施形態を示すものであり、この実施形態が既述のものと異なる点は、既述の白色光源を、３色バックライト５００に置き換えたことである。すなわち、３色バックライトからはＹＭＣの３色の照明光が約１／１８０秒周期で順次切り換えつつ射出される。発光源はイエロー発光用のＬＥＤ５００Ｙ、マゼンタ発光用のＬＥＤ５００Ｍ、シアン発光用の５００Ｃから構成され、各発光源は駆動回路５１２によって駆動される。５１０は制御回路であって、各発光源を既述の所定短時間間隔で切換駆動させる駆動制御信号を駆動回路に出力するとともに、ＬＣＤ２０のイエロー用画素、マゼンタ用画素、及びシアン用画素を前記駆動制御信号にあわせてオンオフ制御する。符号１２Ａは光源から射出された光路を平行化する平行化レンズである。この実施形態によれば、ＬＣＤを単一にした単板式のプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】三原色（ＲＧＢ）を基本にした色構成図である。
【図２】補色（ＹＭＣ）を基本にした色構成図である。
【図３】第１の実施形態に係わる、三板式のプロジェクタの機能ブロック図である。
【図４】第２の実施形態に係わる、一板式のプロジェクタの機能ブロック図である。
【図５】ＹＭＣ/ＲＧＢのフィルタ透過対比率を示す特性図である。
【図６】３色バックライトを用いた単板式プロジェクタの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
10  メタルハライドランプ等の白色光源ランプ、12  色合成プリズムからなる集光部、14  スクリーン、16  投写レンズ、18Ｙ，18Ｍ，18Ｃ  ダイクロイックミラー（色分解手段）、20Ｙ,20Ｍ,20Ｃ  各光用ライトバルブ(変調手段)、20  各光用ライトバルブの駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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