JP2010152268A5

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Publication number: JP2010152268A5
Application number: JP2008332977A
Authority: JP
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2012-01-19

Description

本発明に係る第２の液晶表示装置は、液晶デバイスと、液晶デバイスの光入射側及び光射出側の少なくとも一方に配置される防塵板を有する液晶パネルと、防塵板を挟んで液晶パネルに対向して配置される偏光フィルターと、を備える液晶表示装置である。ここで、偏光フィルターの吸収軸の方向と防塵板の光学軸の方向とは直交し、防塵板は、負の一軸性の結晶材料で形成され、システム光軸に垂直な２方向に関する屈折率差をΔｎとし、システム光軸方向の厚みをｄとし、使用する波長をλとしたときに、整数Ｎを用いて、以下の関係式
Ｎ−１／２≦Δｎｄ／λ≦Ｎ … （２）
を満たす。

第３光路ＯＰ３に配置されたＲ色用の液晶ライトバルブ２５ｃは、液晶表示装置を具体化したものであり、Ｒ光によって照明される液晶パネル２６ｃと、液晶パネル２６ｃの入射側に配置される偏光フィルター２５ｇと、液晶パネル２６ｃの射出側に配置される偏光フィルター２５ｊとを備える。この液晶ライトバルブ２５ｃは、色分離光学系２３に設けたフィールドレンズ２３ｈの後段に配置されており、第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過したＲ光によって均一に照明される。液晶ライトバルブ２５ｃにおいて、偏光フィルター２５ｇは、入射したＲ光について、紙面に平行な第１偏光方向の直線偏光を選択的に透過させて液晶パネル２６ｃに導く。液晶パネル２６ｃは、これに入射した第１偏光方向の直線偏光を画像信号に応じて例えば部分的に紙面に垂直な第２偏光方向の直線偏光に変換する。偏光フィルター２５ｊは、液晶パネル２６ｃを経て変調された第２偏光方向の直線偏光のみを選択的に透過させる。

図８（Ａ）は、本実施形態の液晶ライトバルブ２５ａのコントラスト比の視野角特性を説明する図である。なお、この例では、射出側防塵板１７４ｂを形成する水晶板の厚みｔを１．１ｍｍとしている。図からも明らかなように、本実施形態の液晶ライトバルブ２５ａの場合、比較的広い視野角範囲でコントラスト比が比較的高くなっている。図８（Ｂ）は、比較例の液晶ライトバルブのコントラスト比の視野角特性を説明する図である。比較例の液晶ライトバルブは、液晶ライトバルブ２５ａ等と基本的に同様の構造を有するが、射出側防塵板１７４ｂの光学軸が、偏光フィルター２５ｈの吸収軸に対して平行に配置されている。つまり、比較例の射出側防塵板１７４ｂの光学軸はＸ軸方向に延びている。比較例の場合、コントラスト比の高い範囲が多少狭くなっている。

図１０は、液晶ライトバルブ２２５ａ中において入射側防塵板２７４ａの厚みを変化させた場合のコントラスト比の変化を説明するグラフである。なお、この例では、入射側防塵板２７４ａを形成する水晶板の厚みｔの調整範囲を１０４０〜１１６０μｍとした。グラフからも明らかなように、入射側防塵板２７４ａの厚みを変化させることにより、コントラスト比が平均値８００を中心として正弦的な変化で増減することがわかる。この場合の変化の周期は、Δｎｄ／λであり、Ｎ−１／２〜Ｎの範囲内にピークが存在し、この範囲でコントラスト比が相対的に向上することがわかる。つまり、以下の関係式
Ｎ−１／２≦Δｎｄ／λ≦Ｎ … （２）
を満たすように、入射側防塵板２７４ａの屈折率差Δｎや厚みｄを調整することで、入射側防塵板で生じる位相差が液晶ライトバルブ２５ａで生じる位相差を打ち消す特性を持たせることができる。これにより液晶ライトバルブ２５ａの視野角特性が補償され、コントラストが向上する。ここで、入射側防塵板２７４ａの働きについて考察すると、本実施形態のように、入射側防塵板２７４ａの光学軸が偏光フィルター２５ｅの吸収軸に対して垂直な状態になっている場合、入射側防塵板２７４ａ及び偏光フィルター２５ｅを一組とする複合光学素子は、システム光軸ＳＡに平行な方向に光学軸を有する一軸性の素子に似た作用を及ぼすといえる。特に、Δｎｄ／λが関係式（２）の範囲内にある場合、上記複合光学素子は見かけ上負の一軸性の作用を及ぼすと考えられる。ここで、垂直配向型の液晶パネル２６ａについては、システム光軸ＳＡに平行な方向に光学軸を有する負の一軸性の光学素子による補償効果があることが確かめられている。よって、関係式（２）の範囲内となるように入射側防塵板２７４ａの屈折率差Δｎや厚みｄを調整することで、液晶ライトバルブ２５ａのコントラスト比が若干上昇するものと考えられる。

Claims

液晶デバイスと、前記液晶デバイスの光入射側及び光射出側の少なくとも一方に配置される防塵板を有する液晶パネルと、
前記防塵板を挟んで前記液晶パネルに対向して配置される偏光フィルターと、を備える液晶表示装置であって、
前記偏光フィルターの吸収軸の方向と前記防塵板の光学軸の方向とは直交し、
前記防塵板は、正の一軸性の結晶材料で形成され、システム光軸に垂直な２方向に関する屈折率差をΔｎとし、システム光軸方向の厚みをｄとし、使用する波長をλとしたときに、整数Ｎを用いて、以下の関係式
Ｎ≦Δｎｄ／λ≦Ｎ＋１／２
を満たす液晶表示装置。
前記防塵板は水晶で形成される、請求項１に記載の液晶表示装置。
液晶デバイスと、前記液晶デバイスの光入射側及び光射出側の少なくとも一方に配置される防塵板を有する液晶パネルと、
前記防塵板を挟んで前記液晶パネルに対向して配置される偏光フィルターと、を備える液晶表示装置であって、
前記偏光フィルターの吸収軸の方向と前記防塵板の光学軸の方向とは直交し、
前記防塵板は、負の一軸性の結晶材料で形成され、システム光軸に垂直な２方向に関する屈折率差をΔｎとし、システム光軸方向の厚みをｄとし、使用する波長をλとしたときに、整数Ｎを用いて、以下の関係式
Ｎ−１／２≦Δｎｄ／λ≦Ｎ
を満たす液晶表示装置。
前記防塵板はサファイアで形成される、請求項３に記載の液晶表示装置。
前記液晶デバイスは、液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板上に形成される表示用電極とを有する、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
前記液晶パネルを挟んで前記偏光フィルターの反対側に配置される偏光フィルターをさらに備える、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
照明用の光束を射出する照明装置と、
前記照明装置から射出された光束から複数の色光を分離して、前記複数の色光を各色の光路にそれぞれ導く色分離光学系と、
前記各色の光路上に配置される請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の液晶表示装置を有し、前記複数の色光を画像情報に応じて変調する光変調部と、
前記各色の光路上に配置される各色の液晶表示装置からの各色の変調光を合成して射出する光合成光学系と、
前記光合成光学系を経て合成された変調光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクター。
前記照明装置は、偏光方向を所定方向に揃えた照明光を射出し、
前記各色の液晶表示装置は、偏光方向が共通の色光を変調し、
前記光合成光学系は、システム光軸を通ってシステム光軸に垂直な軸のまわりに傾斜した少なくとも１つのダイクロイックミラーを有し、各色の像光を前記少なくとも１つのダイクロイックミラーの波長特性を利用して合成し、
前記光変調部は、前記各色の液晶表示装置として、前記少なくとも１つのダイクロイックミラーで反射される変調光を射出する第１タイプの液晶表示装置と、前記少なくとも１つのダイクロイックミラーを透過させる変調光を射出する第２タイプの液晶表示装置とを有し、前記第１タイプの液晶表示装置と前記第２タイプの液晶表示装置とのいずれか一方と、前記光合成光学系との間に、偏光方向を９０°切り換える波長板を有する、請求項７に記載のプロジェクター。