JP2001033773A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
- Publication number
- JP2001033773A JP2001033773A JP11206546A JP20654699A JP2001033773A JP 2001033773 A JP2001033773 A JP 2001033773A JP 11206546 A JP11206546 A JP 11206546A JP 20654699 A JP20654699 A JP 20654699A JP 2001033773 A JP2001033773 A JP 2001033773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- liquid crystal
- color
- incident
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
の差を考慮して光学系を改良することにより、コントラ
スト比の高い投射型表示装置を提供すること。 【解決手段】 投射型表示装置1において、光源ユニッ
ト201から色分離光学系380の間に配置された各光
学部品のうち、多数の小レンズ311が形成された第1
の光学要素320の外周側に青色光を選択的に反射する
フィルム310を貼る。その結果、青色光が入射する液
晶ライトバルブに対して、その入射面に対する法線方向
から大きく傾いてコントラスト比を低下させるような光
が入射しない。
Description
光変調用に用いた投射型表示装置に関するものである。
さらに詳しくは、この投射型表示装置において投射画像
のコントラストを向上するための技術に関するものであ
る。
向した液晶(TN液晶/ツイステッドネマティックモー
ドの液晶)を用いた液晶装置は、たとえば投射型表示装
置のライトバルブとして用いられている。たとえば、図
1に示す投射型表示装置では、光源201から出射され
た非偏光な光は、インテグレータ光学系300において
1種類の直線偏光光に変換され出射された後、色光分離
光学系380において、赤、緑、青の3色の色光に分離
され、各色光毎に液晶ライトバルブ410R、410
G、410Bに入射する。各液晶ライトバルブ410
R、410G、410Bに入射した各色光は、各液晶ラ
イトバルブ410R、410G、410Bで変調され、
出射された後、クロスダイクロイックプリズム420に
入射し、クロスダイクロイックプリズム420において
合成された後、投射レンズ401から投射スクリーン上
にカラー画像として投射される。
て、いずれの液晶ライトバルブ410R、410G、4
10Bも装置光軸に対して垂直に配置されるため、いず
れの液晶ライトバルブ410R、410G、410Bに
おいても、入射光量の6時−12時方向における分布を
図9に示すように、液晶ライトバルブ410R、410
G、410Bの入射面に対する法線方向で入射光量が最
高を示し、この法線方向から6時および12時に傾くに
つれて入射光量が徐々に減少していく。
に液晶ライトバルブ410R、410G、410Bに用
いた液晶装置における液晶の配向状態を模式的に示すよ
うに、液晶装置(液晶ライトバルブ410R、410
G、410B)を構成するアクティブマトリクス基板3
0および対向基板20の表面に配向膜(図示せず。)と
なるポリイミド膜などを形成した後、矢印Aおよび矢印
Bでそれぞれのラビング方向を示すように、一対の基板
間で互いに直角をなす方向にそれぞれラビング処理を施
した後、基板20、30を貼り合わせ、その隙間に液晶
39を充填すると、液晶39は、配向膜へのラビング方
向に長軸方向を向けて配向し、一対の基板20、30間
において液晶39の長軸方向は90°捩じれる。その結
果、液晶装置では、基板20、30間の中央に位置する
液晶39の配向状態(長軸方向および長軸の傾き)によ
りコントラスト特性が方向性を示す。すなわち、図10
に示すように液晶39を配向させたときには、図11
(A)に3時−9時方向におけるコントラスト比の入射
角依存性を示すように、液晶装置の3時−9時方向にお
いてコントラスト比は、6時−12時を中心に左右対称
の特性を示すが、図11(B)に6時−12時方向にお
けるコントラスト比の入射角依存性を示すように、6時
−12時方向では6時(この例における明視方向)にや
や傾いた方向においてコントラストが最高を示す一方、
それから外れると大幅に低下する。特に、明視方向とは
反対側に相当する12時の方向(この例における逆明視
方向)では、コントラストが急峻に低下する。
ラスト比の入射角依存性をそれぞれ、二点鎖線LR、実
線LG、一点鎖線LBで示すように、赤色光、緑色光、青
色光の間においては、その波長の違いに起因してコント
ラスト比のレベルが相違し、赤色光は緑色光と比較して
コントラスト比が高い一方、青色光は緑色光と比較して
コントラスト比が低い。その結果、投射型表示装置から
投射されたカラー画像のコントラストは、コントラスト
比が最も低い青色光のコントラスト特性に支配され、従
来の投射型表示装置においては、コントラストという面
ではさらに一層の改善が必要である。
る各色光のコントラスト特性の差を考慮して光学系を改
良することにより、コントラスト比の高い投射型表示装
置を提供することにある。
に、本発明は、光源と、該光源からの光を複数の色光に
分離する色光分離手段と、該色光分離手段により分離さ
れた複数の色光を変調する複数の光変調用の液晶装置
と、該複数の液晶装置により変調された色光を合成する
色合成手段と、該色合成手段により合成された光を投射
する投射レンズと、前記光源から前記色光分離手段に至
る光路上に前記光源からの光が入射する複数の集光レン
ズを備えるレンズアレイとを有する投射型表示装置にお
いて、前記集光レンズアレイの外周側領域に選択遮光手
段が配置されていることを特徴とする。また、その場
合、前記色光分離手段は、前記光源からの光を赤色光、
緑色光及び青色光に分離して前記複数の液晶装置の各々
に出射し、前記選択遮光手段は赤色光、緑色光および青
色光のうち、当該青色光を遮光することが好ましい。
領域に選択遮光手段が配置されているため、例えば、色
光分離手段が前記光源からの光を赤色光、緑色光および
青色光に分離して前記複数の液晶装置の各々に出射する
場合には、選択遮光手段は、赤色光、緑色光および青色
光のうち、青色光が入射する前記液晶装置への当該青色
光の入射角度範囲を狭めることができる。
光、青色光のいずれの光が入射する液晶装置において
も、図9に示すように、入射角度分布が同様であったも
のを、本発明では、液晶装置での視野角特性が低い色光
(たとえば青色光)が入射する液晶装置に入射する光に
ついては、図8(B)に示すように、入射角度範囲を狭
め、液晶装置での視野角特性が高い色光が入射する液晶
装置に入射する光については、図8(A)に示すよう
に、入射角度範囲を狭めることをしない。従って、青色
光が入射する液晶装置に対しては、入射面に対する法線
方向に対して大きく傾いた方向からの光が入射しないた
め、この青色光用の液晶装置のコントラスト特性が、た
とえば緑色光が入射する液晶装置のコントラスト特性と
同等のレベルにまで向上する。その結果、投射型表示装
置から投射されるカラー画像のコントラストが向上す
る。
層膜からなることが好ましい。このような構成によれ
ば、誘電体多層膜からなるフィルムをレンズアレイ周辺
に付着すればよいため、所定の位置に容易に取り付ける
ことが可能である。
数の色光に分離する色光分離手段と、該色光分離手段に
より分離された複数の色光を変調する複数の光変調用の
液晶装置と、該複数の液晶装置により変調された色光を
合成する色合成手段と、該色合成手段により合成された
光を投射する投射レンズとを有する投射型表示装置にお
いて、前記複数の色光のうち、少なくとも前記液晶装置
での視野角特性(本願明細書では、コントラスト比の入
射角依存性のことを意味する。)が最も低い色光が入射
する前記液晶装置に対して当該色光の入射角度範囲を狭
める入射角度範囲制限手段を有していることを特徴とす
る。
らの光を赤色光、緑色光および青色光に分離して前記複
数の液晶装置の各々に出射する場合には、前記入射角度
範囲制限手段は、赤色光、緑色光および青色光のうち、
青色光が入射する前記液晶装置への当該青色光の入射角
度範囲を狭める。
光、青色光のいずれの光が入射する液晶装置において
も、図9に示すように、入射角度分布が同様であったも
のを、本発明では、液晶装置での視野角特性が低い色光
(たとえば青色光)が入射する液晶装置に入射する光に
ついては、図8(B)に示すように、入射角度範囲を狭
め、液晶装置での視野角特性が高い色光が入射する液晶
装置に入射する光については、図8(A)に示すよう
に、入射角度範囲を狭めることをしない。従って、青色
光が入射する液晶装置に対しては、入射面に対する法線
方向に対して大きく傾いた方向からの光が入射しないた
め、この青色光用の液晶装置のコントラスト特性が、た
とえば緑色光が入射する液晶装置のコントラスト特性と
同等のレベルにまで向上する。その結果、投射型表示装
置から投射されるカラー画像のコントラストが向上す
る。
段としては、たとえば、前記光源から前記色光分離手段
に至る光路上で、当該光路の外周側を通る光に対して、
前記入射角度範囲を狭めるべき色光を選択的に遮る選択
遮光手段を用いることができる。たとえば、前記光源か
ら前記色光分離手段に至る光路上に、前記光源からの光
が入射する複数の集光レンズを備えるレンズアレイと、
前記集光レンズによって集光される光を1種類の直線偏
光光に変換する偏光変化素子アレイとを備えている場合
には、前記レンズアレイの外周側領域に前記選択遮光手
段を配置する。
段は、入射角度範囲を狭めるべき前記液晶装置に入射す
る色光の明視方向および逆明視方向への傾きを当該液晶
装置の入射面に対する法線方向に対して10°以下内に
制限することが好ましい。このような制限範囲では、入
射角度を狭めることによるコントラスト比の向上が十分
であるとともに、投射された画像において特定の色が暗
くなることがない。
形態を説明する。なお、本形態に係る液晶装置は、従来
の液晶装置と基本的な構成が同一なので、共通する機能
を有する部分には同じ符号を付して説明する。
が適用される投射型表示装置の光学系の構成を示す概略
平面図である。なお、以下の説明では、特に説明のない
限り、光の進行方向をz軸の正方向、z軸の正方向側か
らみて12時の方向をy軸の正方向、3時の方向をx軸
の正方向とする。
光源ユニット201と、光学ユニット301と、投射レ
ンズ401とを有している。
20、第2の光学要素330、および重畳レンズ370
を備えたインテグレータ光学系300を有している。ま
た、光学ユニット301は、ダイクロイックミラー38
2、386、および反射ミラー384を含む色光分離光
学系380を有している。さらに、光学ユニット301
は、入射側レンズ392、リレーレンズ396、および
反射ミラー394、398を含む導光光学系390を有
している。さらにまた、光学ユニット301は、3枚の
フィールドレンズ400、402、404、3枚の液晶
ライトバルブ410R、410G、410B、およびク
ロスダイクロイックプリズム420を有している。
1の第1の光学要素320の入射面側に配置されてい
る。投射レンズ401は、光学ユニット301のクロス
ダイクロイックプリズム420の出射面側に配置されて
いる。
明領域である3枚の液晶ライトバルブを照明するインテ
グレータ照明光学系について示す説明図である。図3
(A)、(B)、(C)はそれぞれ、第1の光学要素3
20の外観を示す正面図、側面図およびこの第1の光学
要素320の微小レンズが形成されている側の一部を拡
大して示す斜視図である。図4(A)、(B)はそれぞ
れ、偏光変換素子アレイの外観を示す斜視図、およびこ
の偏光変換素子アレイの機能を示す説明図である。な
お、図2は、説明を容易にするため、インテグレータ照
明光学系の機能を説明するための主要な構成要素のみを
示している。
光源ユニット201に備えられた光源200と、光学ユ
ニット301に備えられたインテグレータ光学系300
とを有している。インテグレータ光学系300は、第1
の光学要素320、第2の光学要素330、および第3
の光学要素である重畳レンズ370を備えている。第2
の光学要素330は、集光レンズ340、遮光板350
および偏光変換素子アレイ360を備えている。
面鏡212を備えている。光源ランプ210から出射さ
れた放射状の光源(放射光)は、凹面鏡212によって
反射されて略平行な光線束として第1の光学要素320
の方向に出射される。光源ランプ210としては、ハロ
ゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが
用いられることが多い。凹面鏡212としては、放物面
鏡を用いることが好ましい。
1の光学要素320は、矩形状の輪郭を有する微小な小
レンズ321が、縦方向にM行、横方向に2N列のマト
リクス状に配列されたレンズアレイである。レンズ横方
向中心からは、左方向にN列、右方向にN列存在する。
この例では、M=10、N=4である。各小レンズ32
1をz方向から見た外形形状は、液晶ライトバルブ41
0の形状と略相似系をなすように設定されている。例え
ば、液晶ライトバルブの画像形成領域のアスペクト比
(横と縦の寸法の比率)が4:3であるならば、各小レ
ンズ321のアスペクト比も4:3に設定される。ま
た、図2に示すように、第2の光学要素330にも集光
レンズ340が形成されているが、この集光レンズ34
0は、図3を参照して説明した第1の光学要素320と
同様な構成のレンズアレイである。なお、第1の光学要
素320および集光レンズ340のレンズの向きは、+
z方向あるいは−z方向のどちらを向いていてもよい。
また、図2に示すように互いに反対の方向を向いていて
も良い。
60は、2つの偏光変換素子アレイ361、362が光
軸を挟んで対称な向きに配置されている。
(A)に示すように、偏光ビームスプリッタアレイ36
3と、偏光ビームスプリッタアレイ363の光出射面の
一部に選択的に配置されたλ/2位相差板364(図中
斜線で示す。)とを備えている。偏光ビームスプリッタ
アレイ363は、それぞれ断面が平行四辺形の柱状の複
数の透光性部材365が、順次貼り合わされた形状を有
している。透光性部材365の界面には、偏光分離膜3
66と反射膜367とが交互に形成されている。λ/2
位相差板364は、偏光分離膜366あるいは反射膜3
67の光の出射面のx方向の写像部分に、選択的に貼り
つけられる。この例では、偏光分離膜366の光の出射
面のx方向に写像部分にλ/2位相差板364を貼りつ
けている。
61は、入射された光束を1種類の直線偏光光(例え
ば、s偏光光やp偏光光)に変換して出射する機能を有
する。
変換素子アレイ361の入射面に、s偏光成分とp偏光
成分とを含む非偏光光(ランダムな偏光方向を有する入
射光)が入射すると、この入射光は、まず、偏光分離膜
366によってs偏光光とp偏光光に分離される。s偏
光光は、偏光分離膜366によって略垂直に反射され、
反射膜367によってさらに反射されてから出射され
る。一方、p偏光光は、偏光分離膜366をそのまま透
過する。偏光分離膜を透過したp偏光光の出射領域には
λ/2位相差板364が配置されており、このp偏光光
は、s偏光光に変換されて出射される。従って、偏光変
換素子アレイ361を透過した光は、そのほとんどがs
偏光光となって出射される。また、偏光変換素子アレイ
361から出射される光をp偏光光としたい場合には、
λ/2位相差板364を、反射膜367によって反射さ
れたs偏光光が出射する出射面に配置するようにすれば
よい。
は、隣り合う1つの偏光分離膜366および1つの反射
膜367を含み、さらに1つのλ/2位相差板364で
構成される1つのブロックを、1つの偏光変換素子36
8とみなすことができる。従って、偏光変換素子アレイ
361は、このような偏光変換素子368が、x方向に
複数列配列されたものといえる。ここの示す例では、4
列の偏光変換素子368で構成されている。なお、偏光
変換素子アレイ362は偏光変換素子アレイ361と全
く同様であるので説明を省略する。
いて、図2に示す光源200から出射された非偏光な光
は、インテグレータ光学系300を構成する第1の光学
要素320の複数の小レンズ321および第2の光学要
素330に含まれる集光レンズ340の複数の小レンズ
341によって複数の部分光束202に分割されるとと
もに、2つの偏光変換素子アレイ361、362の偏光
分離膜366の近傍に集光される。ここで、集光レンズ
340は、第1の光学要素320から出射された複数の
部分光束が2つの偏光変換素子アレイ361、362の
偏光分離膜366上に集光されるように導く機能を有し
ている。従って、2つの偏光変換素子アレイ361、3
62に入射した複数の部分光束は、図4(B)を参照し
て説明したように、1種類の直線偏光光に変換され出射
される。2つの偏光変換素子アレイ361、362から
出射された複数の部分光束は、重畳レンズ370によっ
て後述する液晶ライトバルブ410(410R、410
G、410B)上で重畳される。従って、このインテグ
レータ照明光学系は液晶ライトバルブ410を均一に照
明することができる。
いて、反射ミラー372は、照明光学系の構成によって
は必ずしも必要としないが、本形態では、重畳レンズ3
70から出射された光束を色光分離光学系380の方向
に導くために設けられている。
イックミラー382、386を備え、重畳レンズ370
から出射される光を、赤、緑、青の3色の色光に分離す
る機能を有している。第1のダイクロイックミラー38
2は、重畳レンズ370から出射される光のうち赤色光
成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色光成分と
を反射する。第1のダイクロイックミラー382を透過
した赤色光は、反射ミラー384で反射され、フィール
ドレンズ400を通って赤光用の液晶ライトバルブ41
0Rに達する。このフィールドレンズ400は、重畳レ
ンズ370から出射された各部分光束をその中心軸(主
光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶ライト
バルブ410G、410Bの前に設けられたフィールド
レンズ402、404も同様である。第1のダイクロイ
ックミラー382で反射された青色光と緑色光のうち
で、緑色光は第2のダイクロイックミラー386によっ
て反射され、フィールドレンズ402を通って緑色光用
の液晶ライトバルブ410Gに達する。一方、青色光
は、第2のダイクロイックミラー386を透過し、導光
光学系390、すなわち、入射側レンズ392、反射ミ
ラー394、リレーレンズ396、および反射ミラー3
98を通り、さらにフィールドレンズ404を通って青
色光用の液晶ライトバルブ410Bに達する。なお、青
色光に導光光学系390が用いられているのは、青色光
の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、
光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためで
ある。すなわち、入射側レンズ392に入射した部分光
束をそのまま、フィールドレンズ404に伝えるためで
ある。
G、410Bはいずれも、図5、図6および図7に示す
構成を有している。
ルブ410R、410G、410Bとして用いられる液
晶装置100を対向基板の側からみた平面図、および図
5のH−H′線で切断したときの液晶装置100の断面
図である。図7は、液晶装置100の構成を模式的に示
すブロック図である。なお、図5および図6には、液晶
装置の方向を表すために、時計における時刻に相当する
数字を付してあり、ここに付した時刻は、図10および
図11に表した時刻と対応する。
(液晶ライトバルブ410R、410G、410B)
は、画素電極8がマトリクス状に形成されたアクティブ
マトリクス基板30と、対向電極32が形成された対向
基板20と、これらの基板20、30間に封入、挟持さ
れている液晶39とから概略構成されている。アクティ
ブマトリクス基板30と対向基板20とは、対向基板2
0の外周縁に沿って形成されたギャップ材含有のシール
材52によって所定の間隙を介して貼り合わされてい
る。また、アクティブマトリクス基板30と対向基板2
0との間には、ギャップ材含有のシール材52によって
液晶封入領域40が区画形成され、この内側に液晶39
が封入されている。シール材52としては、エポキシ樹
脂や各種の紫外線硬化樹脂などを用いることができる。
また、ギャップ材としては、約2μm〜約10μmの無
機あるいは有機質のファイバ若しくは球を用いることが
できる。
30よりも小さく、アクティブマトリクス基板30の周
辺部分は、対向基板20の外周縁よりはみ出た状態に貼
り合わされる。従って、アクティブマトリクス基板30
の駆動回路(走査線駆動回路70やデータ線駆動回路6
0)や入出力端子45は対向基板20から露出した状態
にある。ここで、シール材52は部分的に途切れて液晶
注入口241が構成されている。対向基板20とアクテ
ィブマトリクス基板30とを貼り合わせた後、液晶注入
口241から液晶39を封入した後、液晶注入口241
を封止剤242で塞ぐ。なお、対向基板20には、シー
ル材52の内側において横長の長方形に画像表示領域7
を仕切るための額縁用の遮光膜55も形成されている。
また、対向基板20のコーナー部のいずれにも、アクテ
ィブマトリクス基板30と対向基板20との間で電気的
導通をとるための上下導通材56が形成されている。
て、画像表示領域7を構成するマトリクス状に形成され
た複数の画素は、図7に示すように、画素電極8、およ
びこの画素電極8を制御するためのTFT10とから構
成され、画像信号が供給されるデータ線90がTFT1
0のソースに電気的接続されている。このデータ線90
には、画像信号S1、S2、…、Snが順次供給され
る。また、走査線91を介してTFT10のゲート電極
にはパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmが、この
順に線順次で印加するように構成されている。画素電極
8は、TFT10のドレインに電気的接続されており、
TFT10を一定期間だけそのスイッチを閉じることに
より、データ線90から供給される画像信号S1、S
2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。画素電極
8を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S
1、S2、…、Snは、対向基板20に形成された対向
電極32との間で一定期間保持される。ここで、保持さ
れた画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極8
と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容
量40が付加されてる。このように蓄積容量40を形成
する方法としては、容量を形成するための配線である容
量線92を設けても良いし、前段の走査線91との間で
容量を形成しても良い。
画素毎に液晶に印加する電場を制御することにより、液
晶の配向状態を画素毎に制御できる。従って、液晶装置
100では、入射した光が透過するか否かを画素毎に制
御できるので、与えられた画像情報(画像信号)に基づ
いて変調する光変調手段として機能する。それ故、3つ
の液晶ライトバルブ410R、410G、410Bに入
射した各色光は、与えられた画像情報に従って変調され
て液晶ライトバルブ410R、410G、410Bから
出射される。
ルブ410R、410G、410Bから出射された3色
の変調光は、クロスダイクロイックプリズム420に入
射する。クロスダイクロイックプリズム420は、3色
の変調光を合成してカラー画像を形成する色光合成光学
系としての機能を有している。クロスダイクロイックプ
リズム420には、赤光を反射する誘電体多層膜と、青
光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの
界面に略X字状に形成されている。これらの誘電体多層
膜によって3色の変調光が合成されて、カラー画像を投
射するための合成光が形成される。クロスダイクロイッ
クプリズム420で生成された合成光は、投射レンズ4
01の方向に出射される。投射レンズ401は、この合
成光を投射スクリーン上に投射する機能を有し、投射ス
クリーン上にカラー画像を表示する。
のように構成した投射型表示装置1において、本形態で
は、図3(B)に示すように、光源200から色光分離
光学系380に至る光路上に配置された光学部品のう
ち、第2の光学要素320の光源200の側に位置する
面には、その外周部分に、青色光成分を選択的に反射す
る誘電体多層膜が形成されたフィルム310(選択遮光
手段/入射角度範囲制限手段)が貼られている。このフ
ィルム310は、第2の光学要素320の外周縁に沿っ
て枠状に形成されている。このため、図3(A)、
(C)には、多数の小レンズ321のうち、最も外側で
並ぶ小レンズ321については、フィルム310によっ
て、赤色光成分および緑色光成分は通過するが、青色光
成分が通過しない部分であるとして斜線を付してある。
いて、第1の光学要素320では、光源ユニット201
から出射された光のうち、赤色光成分および緑色光成分
は、フィルム310が貼られている領域も含めて、小レ
ンズ321が形成されている領域全体から第2の光学要
素330に向けて出射されるが、青色光成分は、小レン
ズ321が形成されている領域のうち、裏面側にフィル
ム310が形成されていない微小レンズ321(斜線の
付されていない領域)からのみ第2の光学要素330に
向けて出射される。すなわち、青色光については、光束
が絞られた状態となる。従って、インテグレータ光学系
300から色光分離光学系380および導光光学系39
0を経て各色光が液晶ライトバルブ410(410R、
410G、410B)に照射された際、赤色用の液晶ラ
イトバルブ410Rおよび緑色用の液晶ライトバルブ4
10Gには、それらの入射角度と入射光量の分布を図8
(A)に示すように、液晶ライトバルブ410R、41
0Gの入射面に対する法線方向を中心に、この法線方向
から10°以上も傾いたようなかなり広い角度範囲から
もそれぞれの色光が入射する。これに対して、赤色光、
緑色光、青色光のうち、最も視野角特性の低い青色光に
ついては、第1の光学要素320に貼られたフィルム3
10によって光束が絞られているので、青色用の液晶ラ
イトバルブ410Bには、その入射角度と入射光量の分
布を図8(B)に示すように、液晶ライトバルブ410
R、410Gの入射面に対する法線方向から10°以上
も傾いた光は入射しない。このように、本形態では、青
色光が入射する液晶ライトバルブ410Rに対しては、
入射面に対する法線方向に対して6時方向あるいは12
時方向に大きく傾いた方向から入射してコントラスト比
を低下させるような色光が入射しないように入射角度範
囲が制限されているので、青色光が入射する液晶ライト
バルブ410Rのコントラスト特性は、たとえば緑色光
が入射する液晶ライトバルブ410Gのコントラスト特
性と同等のレベルにまで向上する。その結果、投射型表
示装置1から投射されるカラー画像のコントラストが向
上する。
Rの入射角度範囲を制限するのは約10°であるため、
コントラスト比の向上には十分であり、かつ、投射され
た画像において青色光のみが暗いという不具合も発生し
ない。また、入射光を絞るのは青色光だけであるので、
画像が暗くなるという不具合も発生しない。
は、光源ユニット201から色光分離光学系380に至
る光路に配置された各光学要素のうち、第1の光学要素
320の外周側に対して、青色光を反射することにより
遮光するフィルム310を貼った構成であったが、この
光路の外周側部分で所定の色光(たとえば青色光)を遮
ることができれば、第2の光学要素330の外周側など
に対してフィルム310を貼ってもよい。
反射するフィルムを用いたが、青色の光を選択的に反
射、あるいは吸収する膜を第1の光学要素320あるい
は第2の光学要素330の外周側にコーティングしても
よい。
図である。
枚の液晶ライトバルブを照明するインテグレータ照明光
学系について示す説明図である。
適用した投射型表示装置のインテグレータ照明光学系に
用いた第1の光学要素の外観を示す正面図、側面図、お
よび第1の光学要素の微小レンズが形成されている側の
一部を拡大して示す斜視図である。
グレータ照明光学系に用いた偏光変換素子アレイの外観
を示す斜視図、およびこの偏光変換素子アレイの機能を
示す説明図である。
みたときの平面図である。
断面図である。
射型表示装置において、赤色用・緑色用の液晶ライトバ
ルブに入射する各色光の入射角度分布を示すグラフ、お
よび青用の液晶ライトバルブに入射する各色光の入射角
度分布を示すグラフである。
ブに入射する各色光の入射角度分布を示すグラフであ
る。
°捩じれていく様子を示す説明図である。
−9時方向におけるコントラスト特性を示すグラフ、お
よび液晶装置の6時−12時方向におけるコントラスト
特性を示すグラフである。
入射角度範囲制限手段) 320 第1の光学要素(集光レンズ、レンズアレイ) 321 小レンズ 330 第2の光学要素 340 集光レンズ 341 小レンズ 350 遮光板 351 開口部 360 偏光変換素子アレイ 361、362 偏光変換素子アレイ 363 偏光ビームスプリッタアレイ 364 λ/2位相差板 366 偏光分離膜 367 反射膜 368 偏光変換素子 370 重畳レンズ 372 反射ミラー 380 色光分離光学系 382 第1のダイクロイックミラー 384 反射ミラー 386 第2のダイクロイックミラー 390 導光光学系 392 入射側レンズ 394、398 反射ミラー 396 リレーレンズ 401 投射レンズ 410 液晶ライトバルブ(照明領域) 410R、410G、410B 液晶ライトバルブ 420 クロスダイクロイックプリズム
Claims (9)
- 【請求項1】 光源と、該光源からの光を複数の色光に
分離する色光分離手段と、該色光分離手段により分離さ
れた複数の色光を変調する複数の光変調用の液晶装置
と、該複数の液晶装置により変調された色光を合成する
色合成手段と、該色合成手段により合成された光を投射
する投射レンズと、前記光源から前記色光分離手段に至
る光路上に前記光源からの光が入射する複数の集光レン
ズを備えるレンズアレイとを有する投射型表示装置にお
いて、 前記集光レンズアレイの外周側領域に選択遮光手段が配
置されていることを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記色光分離手段
は、前記光源からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分
離して前記複数の液晶装置の各々に出射し、 前記選択遮光手段は赤色光、緑色光および青色光のう
ち、当該青色光を遮光することを特徴とする投射型表示
装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記選択遮光手段は
誘電体多層膜からなることを特徴とする投射型表示装
置。 - 【請求項4】 光源と、該光源からの光を複数の色光に
分離する色光分離手段と、該色光分離手段により分離さ
れた複数の色光を変調する複数の光変調用の液晶装置
と、該複数の液晶装置により変調された色光を合成する
色合成手段と、該色合成手段により合成された光を投射
する投射レンズとを有する投射型表示装置において、 前記複数の色光のうち、少なくとも前記液晶装置の視野
角特性が最も低い色光が入射する前記液晶装置に対して
当該色光の入射角度範囲を狭める入射角度範囲制限手段
を有していることを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項5】 請求項4において、前記色光分離手段
は、前記光源からの光を赤色光、緑色光および青色光に
分離して前記複数の液晶装置の各々に出射し、 前記入射角度範囲制限手段は、赤色光、緑色光および青
色光のうち、青色光が入射する前記液晶装置への当該青
色光の入射角度範囲を狭めることを特徴とする投射型表
示装置。 - 【請求項6】 請求項4または5において、前記入射角
度範囲制限手段は、前記光源から前記色光分離手段に至
る光路上で、当該光路の外周側を通る光に対して、前記
入射角度範囲を狭めるべき色光を選択的に遮る選択遮光
手段を備えている特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項7】 請求項6において、前記選択遮光手段は
誘電体多層膜からなることを特徴とする投射型表示装
置。 - 【請求項8】 請求項6又は7において、前記光源から
前記色光分離手段に至る光路上には、前記光源からの光
が入射する複数の集光レンズを備えるレンズアレイと、
前記集光レンズによって集光される光を直線偏光光に変
換する偏光変換素子アレイとを備え、 前記選択遮光手段は、前記レンズアレイの外周側領域に
配置されていることを特徴とする投射型表示装置。 - 【請求項9】 請求項4ないし8のいずれかにおいて、
前記入射角度範囲制限手段は、入射角度範囲を狭めるべ
き前記液晶装置に入射する色光の明視方向および逆明視
方向への傾きを当該液晶装置の入射面に対する法線方向
に対して10°以下内に制限することを特徴とする投射
型表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20654699A JP3777883B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20654699A JP3777883B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 投射型表示装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006004468A Division JP4270209B2 (ja) | 2006-01-12 | 2006-01-12 | 投射型表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001033773A true JP2001033773A (ja) | 2001-02-09 |
JP3777883B2 JP3777883B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=16525183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20654699A Expired - Fee Related JP3777883B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3777883B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004219990A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-08-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 画像表示装置 |
WO2004104692A1 (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Seiko Epson Corporation | 照明装置、およびプロジェクタ |
JP2005195768A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Victor Co Of Japan Ltd | 照明光学系 |
JP2011033782A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nikon Corp | プロジェクタモジュール及び電子機器 |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP20654699A patent/JP3777883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004219990A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-08-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 画像表示装置 |
JP4581371B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2010-11-17 | 日本ビクター株式会社 | 画像表示装置 |
WO2004104692A1 (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Seiko Epson Corporation | 照明装置、およびプロジェクタ |
US7008070B2 (en) | 2003-05-26 | 2006-03-07 | Seiko Epson Corporation | Illumination device and projector |
JP2005195768A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Victor Co Of Japan Ltd | 照明光学系 |
JP4543680B2 (ja) * | 2004-01-06 | 2010-09-15 | 日本ビクター株式会社 | 照明光学系 |
JP2011033782A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nikon Corp | プロジェクタモジュール及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3777883B2 (ja) | 2006-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7364305B2 (en) | Projector | |
US6910777B2 (en) | Projector | |
US20080111964A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JPH08240797A (ja) | 反射光弁を使用したプロジェクション・ディスプレイ用光学装置 | |
JPH10254370A (ja) | 表示パネル及びそれを用いた投射型表示装置 | |
JPH0212124A (ja) | 表示装置 | |
US6328447B1 (en) | Projection device | |
JP3473557B2 (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
KR19990068015A (ko) | 액정 영사기 | |
US6046856A (en) | Image projector and illumination device used for the image projector | |
JP3777883B2 (ja) | 投射型表示装置 | |
JP4270209B2 (ja) | 投射型表示装置 | |
US6788377B1 (en) | Liquid crystal device and projector using the same | |
JP3337022B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP3298577B2 (ja) | プロジェクタ | |
KR20090096302A (ko) | 액정 표시 장치 및 투사형 표시 장치 | |
JPH03187696A (ja) | 投写型表示装置 | |
JP2002202489A (ja) | プロジェクタ | |
JPH04251221A (ja) | 液晶表示装置及びこれを用いる投写型表示装置 | |
JPH083583B2 (ja) | 投写型カラ−表示装置 | |
JPS5814818A (ja) | 2色シユリ−レン投射装置 | |
JP2001296513A (ja) | 投射型液晶表示装置 | |
JP2001100154A (ja) | 投射型表示装置 | |
JPH11311847A (ja) | 液晶プロジェクタ | |
JPH11352444A (ja) | 映像表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3777883 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140310 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |