JP3192251B2 - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、像に応じて偏光状態を
変化させて入射光を反射する反射型液晶素子と、光源か
らの発射光のうち所定偏光成分の光を出射して反射型液
晶素子に入射するとともに反射型液晶素子からの反射光
のうち所定偏光成分の光を出射して投射画像を得る偏光
プリズムとを有する反射型液晶表示装置に関する。
変化させて入射光を反射する反射型液晶素子と、光源か
らの発射光のうち所定偏光成分の光を出射して反射型液
晶素子に入射するとともに反射型液晶素子からの反射光
のうち所定偏光成分の光を出射して投射画像を得る偏光
プリズムとを有する反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】反射型液晶パネルとして、本願出願人に
より先に出願された特開平２−２２６２７号及び特開平
２−６９７２１号並びに特開平４−１６３４２７号公報
等に記載されている光導電型液晶ライトバルブ（以下、
ライトバルブと称する）を用い、光源から読出光を入射
し、光導電層に形成された画像に応じてかかる読出光の
偏光状態を変化させて投射画像を得る画像表示装置を図
１に示す。
より先に出願された特開平２−２２６２７号及び特開平
２−６９７２１号並びに特開平４−１６３４２７号公報
等に記載されている光導電型液晶ライトバルブ（以下、
ライトバルブと称する）を用い、光源から読出光を入射
し、光導電層に形成された画像に応じてかかる読出光の
偏光状態を変化させて投射画像を得る画像表示装置を図
１に示す。
【０００３】図において、かかる表示装置は、赤色画像
を発生する赤色用ＣＲＴ（陰極線管）１Ｒとこの赤色画
像を書込み光とする赤色用光導電型液晶ライトバルブ
（以下、ライトバルブと略称する）２Ｒとが光学ファイ
バー３Ｒを挟んで結合されている。また、これと同様
に、緑色用ＣＲＴ１Ｇ，緑色用ライトバルブ２Ｇ及び光
学ファイバー３Ｇが第２のカラーチャネルを構成し、青
色用ＣＲＴ１Ｂ，青色用ライトバルブ２Ｂ及び光学ファ
イバー３Ｂが第３のカラーチャネルを構成している。
を発生する赤色用ＣＲＴ（陰極線管）１Ｒとこの赤色画
像を書込み光とする赤色用光導電型液晶ライトバルブ
（以下、ライトバルブと略称する）２Ｒとが光学ファイ
バー３Ｒを挟んで結合されている。また、これと同様
に、緑色用ＣＲＴ１Ｇ，緑色用ライトバルブ２Ｇ及び光
学ファイバー３Ｇが第２のカラーチャネルを構成し、青
色用ＣＲＴ１Ｂ，青色用ライトバルブ２Ｂ及び光学ファ
イバー３Ｂが第３のカラーチャネルを構成している。
【０００４】一方、光源４からは、これら第１ないし第
３のカラーチャネルにおける各ライトバルブへの入射光
が発せられており、この入射光はまず偏光プリズム５に
導かれる。偏光プリズム５は、この入射光のうちＳ偏光
（Senkrecht polarized light ）成分のみを進行方向に
直角に曲げてダイクロイックミラー９に導く。ダイクロ
イックミラー９は、緑色光を反射して赤色光及び青色光
を透過する分光特性を有しており、これを透過した赤色
光及び青色光はダイクロイックミラー１０に達するとと
もに、反射した緑色光は全反射ミラー１１により反射さ
れて緑色用ライトバルブ２Ｇに導かれる。ダイクロイッ
クミラー１０は、青色光を反射して赤色光を透過する分
光特性を有しており、各原色光をそれぞれ青色用ライト
バルブ２Ｂ及び赤色用ライトバルブ２Ｒに導く。
３のカラーチャネルにおける各ライトバルブへの入射光
が発せられており、この入射光はまず偏光プリズム５に
導かれる。偏光プリズム５は、この入射光のうちＳ偏光
（Senkrecht polarized light ）成分のみを進行方向に
直角に曲げてダイクロイックミラー９に導く。ダイクロ
イックミラー９は、緑色光を反射して赤色光及び青色光
を透過する分光特性を有しており、これを透過した赤色
光及び青色光はダイクロイックミラー１０に達するとと
もに、反射した緑色光は全反射ミラー１１により反射さ
れて緑色用ライトバルブ２Ｇに導かれる。ダイクロイッ
クミラー１０は、青色光を反射して赤色光を透過する分
光特性を有しており、各原色光をそれぞれ青色用ライト
バルブ２Ｂ及び赤色用ライトバルブ２Ｒに導く。
【０００５】各ライトバルブは、入射されたＳ偏光であ
る読出光をＣＲＴ出力画像に応じたＰ偏光（Parallel p
olarized light）成分を含んで反射することにより光変
調をなす。この反射された読出光すなわち各カラーチャ
ネルの出力投射光は、再びダイクロイックミラー９及び
１０を介して偏光プリズム５に入射され、１の画像に合
成される。偏光プリズム５は、この合成された投射光の
うち画像に応じたＰ偏光のみを透過せしめ、図示せぬ投
射レンズを介してスクリーン上に当該画像を投射する。
る読出光をＣＲＴ出力画像に応じたＰ偏光（Parallel p
olarized light）成分を含んで反射することにより光変
調をなす。この反射された読出光すなわち各カラーチャ
ネルの出力投射光は、再びダイクロイックミラー９及び
１０を介して偏光プリズム５に入射され、１の画像に合
成される。偏光プリズム５は、この合成された投射光の
うち画像に応じたＰ偏光のみを透過せしめ、図示せぬ投
射レンズを介してスクリーン上に当該画像を投射する。
【０００６】この表示装置において、光源４には、例え
ばメタルハライドランプが採用されるが、このランプ
は、アーク長が５ｍｍ程度ある。そのため、発射光を放
物面状の鏡面により反射させて得られる出射光は、図２
の如く、光軸Ｌ０に対して角度をもつこととなり、この
光が偏光プリズム５へ入射してしまう。一方、偏光プリ
ズム５の偏光特性を図３に示す。図において、横軸λ
［ｎｍ］は偏光プリズム５に入射する光の波長であり、
縦軸Ｔ［％］は当該入射光の透過率を示している。図
中、Ｔp は入射光中のＰ偏光成分の透過率特性を、Ｔs
は入射光中のＳ偏光成分の透過率特性を示している。か
かる特性図からも、偏光プリズム５は、Ｐ偏光成分を透
過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光特性を有していること
が分かる。
ばメタルハライドランプが採用されるが、このランプ
は、アーク長が５ｍｍ程度ある。そのため、発射光を放
物面状の鏡面により反射させて得られる出射光は、図２
の如く、光軸Ｌ０に対して角度をもつこととなり、この
光が偏光プリズム５へ入射してしまう。一方、偏光プリ
ズム５の偏光特性を図３に示す。図において、横軸λ
［ｎｍ］は偏光プリズム５に入射する光の波長であり、
縦軸Ｔ［％］は当該入射光の透過率を示している。図
中、Ｔp は入射光中のＰ偏光成分の透過率特性を、Ｔs
は入射光中のＳ偏光成分の透過率特性を示している。か
かる特性図からも、偏光プリズム５は、Ｐ偏光成分を透
過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光特性を有していること
が分かる。
【０００７】このような偏光プリズムに、上述したよう
なメタルハライドランプによる角度のついた光線が入射
すると、次のようにある特定の方位（光軸と平行な入射
光線の入射面と平行な方向）の光線以外は偏光面が回転
する現象がある。このため、コントラストが悪くなると
いう問題があった。すなわち、図４に示されるように、
偏光プリズム５には、光源４をいわゆる点光源Ｐとして
捉えた場合に光軸Ｌ０に平行な光線ＰＱが入射する。偏
光プリズム５は、その境界面（以下、偏光作用面と称す
る）５ａにおいて、入射光線ＰＱ中のＰ偏光を透過して
光線Ｌｐを得、Ｓ偏光を反射して光線Ｌｓを得る。この
ときの偏光作用面５ａにおける透過光線Ｌｐの偏光状態
が図５のＡに、反射光線Ｌｓの偏光状態が図６のＡに模
式的に示されている。図４，図５及び図６においては、
共通の座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚにて示されており、座標軸Ｘ及
びＺを含む面は、偏光作用面５ａ上の入射点Ｑに立てた
法線ＱＲと入射光線ＰＱと反射光線Ｌｓとを含む面、す
なわちいわゆる入射面と平行で、座標軸Ｙ及びＺを含む
面は、入射面と直交しかつ光軸Ｌ０と平行である。そし
て図５のＡによれば、透過光線Ｌｐは、かかる入射面内
に含まれる直線偏光であり、光軸Ｌ０に垂直であるの
で、透過光線Ｌｐの偏光面は座標軸Ｘと平行な方向とな
ることが分かる。また、図６のＡによれば、反射光線Ｌ
ｓは、かかる入射面に垂直な直線偏光であり、光軸Ｌ０
に垂直であるので、反射光線Ｌｓの偏光面は座標軸Ｙと
平行な方向となることが分かる。
なメタルハライドランプによる角度のついた光線が入射
すると、次のようにある特定の方位（光軸と平行な入射
光線の入射面と平行な方向）の光線以外は偏光面が回転
する現象がある。このため、コントラストが悪くなると
いう問題があった。すなわち、図４に示されるように、
偏光プリズム５には、光源４をいわゆる点光源Ｐとして
捉えた場合に光軸Ｌ０に平行な光線ＰＱが入射する。偏
光プリズム５は、その境界面（以下、偏光作用面と称す
る）５ａにおいて、入射光線ＰＱ中のＰ偏光を透過して
光線Ｌｐを得、Ｓ偏光を反射して光線Ｌｓを得る。この
ときの偏光作用面５ａにおける透過光線Ｌｐの偏光状態
が図５のＡに、反射光線Ｌｓの偏光状態が図６のＡに模
式的に示されている。図４，図５及び図６においては、
共通の座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚにて示されており、座標軸Ｘ及
びＺを含む面は、偏光作用面５ａ上の入射点Ｑに立てた
法線ＱＲと入射光線ＰＱと反射光線Ｌｓとを含む面、す
なわちいわゆる入射面と平行で、座標軸Ｙ及びＺを含む
面は、入射面と直交しかつ光軸Ｌ０と平行である。そし
て図５のＡによれば、透過光線Ｌｐは、かかる入射面内
に含まれる直線偏光であり、光軸Ｌ０に垂直であるの
で、透過光線Ｌｐの偏光面は座標軸Ｘと平行な方向とな
ることが分かる。また、図６のＡによれば、反射光線Ｌ
ｓは、かかる入射面に垂直な直線偏光であり、光軸Ｌ０
に垂直であるので、反射光線Ｌｓの偏光面は座標軸Ｙと
平行な方向となることが分かる。
【０００８】一方、偏光プリズム５にはまた、図４に矢
印Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにて示されるような、光軸Ｌ０に対し
て角度を有する光線が入射する。偏光プリズム５は、偏
光作用面５ａにおいて、上記光軸Ｌ０に平行な入射光線
ＰＱと同様にこれら入射光線Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ中のＰ偏光
を透過し、Ｓ偏光を反射する。光線Ｂが入射したときの
偏光作用面５ａにおける透過光線の偏光状態が図５のＢ
に、反射光線の偏光状態が図６のＢに、また光線Ｃが入
射したときの偏光作用面５ａにおける透過光線の偏光状
態が図５のＣに、反射光線の偏光状態が図６のＣに、さ
らに光線Ｄが入射したときの偏光作用面５ａにおける透
過光線の偏光状態が図５のＤに、反射光線の偏光状態が
図６のＤに、そして光線Ｅが入射したときの偏光作用面
５ａにおける透過光線の偏光状態が図５のＥに、反射光
線の偏光状態が図６のＥに、それぞれ模式的に示されて
いる。
印Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにて示されるような、光軸Ｌ０に対し
て角度を有する光線が入射する。偏光プリズム５は、偏
光作用面５ａにおいて、上記光軸Ｌ０に平行な入射光線
ＰＱと同様にこれら入射光線Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ中のＰ偏光
を透過し、Ｓ偏光を反射する。光線Ｂが入射したときの
偏光作用面５ａにおける透過光線の偏光状態が図５のＢ
に、反射光線の偏光状態が図６のＢに、また光線Ｃが入
射したときの偏光作用面５ａにおける透過光線の偏光状
態が図５のＣに、反射光線の偏光状態が図６のＣに、さ
らに光線Ｄが入射したときの偏光作用面５ａにおける透
過光線の偏光状態が図５のＤに、反射光線の偏光状態が
図６のＤに、そして光線Ｅが入射したときの偏光作用面
５ａにおける透過光線の偏光状態が図５のＥに、反射光
線の偏光状態が図６のＥに、それぞれ模式的に示されて
いる。
【０００９】図５のＥ，Ｃによれば、透過光線は、かか
る入射面内に含まれる直線偏光であり、各入射光線は光
軸Ｌ０に平行ではないものの、偏光作用面５ａ上の入射
点に立てられる法線と入射光線Ｅ，またはＣとを含んで
形成される入射面は上述した光軸Ｌ０に平行な入射光線
ＰＱによって形成される入射面と平行であるので透過光
線の偏光面も同図Ａと同様、座標軸Ｘと平行な方向とな
ることが分かる。また、図６のＥ，Ｃによれば、反射光
線は、かかる入射面に垂直な直線偏光であるので、反射
光線の偏光面はやはり同図Ａと同様、座標軸Ｙと平行な
方向となることが分かる。
る入射面内に含まれる直線偏光であり、各入射光線は光
軸Ｌ０に平行ではないものの、偏光作用面５ａ上の入射
点に立てられる法線と入射光線Ｅ，またはＣとを含んで
形成される入射面は上述した光軸Ｌ０に平行な入射光線
ＰＱによって形成される入射面と平行であるので透過光
線の偏光面も同図Ａと同様、座標軸Ｘと平行な方向とな
ることが分かる。また、図６のＥ，Ｃによれば、反射光
線は、かかる入射面に垂直な直線偏光であるので、反射
光線の偏光面はやはり同図Ａと同様、座標軸Ｙと平行な
方向となることが分かる。
【００１０】これに対し、図５のＢ，Ｄによれば、透過
光線は、かかる入射面内に含まれる直線偏光であり、各
入射光線は光軸Ｌ０に対しＹ軸方向（負方向も含む、以
下同様）に角度を有するものであり、偏光作用面５ａ上
の入射点に立てられる法線と入射光線Ｂ，またはＤとを
含んで形成される入射面は上述した光軸Ｌ０に平行な入
射光線ＰＱによって形成される入射面に対しＸ軸に対し
て角度を有することとなるので、透過光線の偏光面もか
かる角度に応じて、座標軸Ｘに対し傾いた方向となるこ
とが分かる。また、図６のＢ，Ｄによれば、反射光線
は、かかる座標軸Ｘに対して角度を有する入射面に垂直
な直線偏光であるので、反射光線の偏光面も、当該角度
に応じて座標軸Ｙに対し傾いた方向となることが分か
る。
光線は、かかる入射面内に含まれる直線偏光であり、各
入射光線は光軸Ｌ０に対しＹ軸方向（負方向も含む、以
下同様）に角度を有するものであり、偏光作用面５ａ上
の入射点に立てられる法線と入射光線Ｂ，またはＤとを
含んで形成される入射面は上述した光軸Ｌ０に平行な入
射光線ＰＱによって形成される入射面に対しＸ軸に対し
て角度を有することとなるので、透過光線の偏光面もか
かる角度に応じて、座標軸Ｘに対し傾いた方向となるこ
とが分かる。また、図６のＢ，Ｄによれば、反射光線
は、かかる座標軸Ｘに対して角度を有する入射面に垂直
な直線偏光であるので、反射光線の偏光面も、当該角度
に応じて座標軸Ｙに対し傾いた方向となることが分か
る。
【００１１】このように、光軸Ｌ０に平行な入射光線Ｐ
Ｑの入射面と平行に入射する光線（光線Ｃ，Ｅ等）以外
は偏光面が回転してしまうこととなる。従って、本来ラ
イトバルブに形成された像に応じてのみ偏光面の回転を
行うべきものが、像の形成とは無関係な偏光プリズム５
によって不要に偏光面が回転してしまうこととなり、コ
ントラストが悪くなってしまうのである。
Ｑの入射面と平行に入射する光線（光線Ｃ，Ｅ等）以外
は偏光面が回転してしまうこととなる。従って、本来ラ
イトバルブに形成された像に応じてのみ偏光面の回転を
行うべきものが、像の形成とは無関係な偏光プリズム５
によって不要に偏光面が回転してしまうこととなり、コ
ントラストが悪くなってしまうのである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
に鑑みてなされたもので、偏光プリズムにおいて不要に
偏光面が回転してしまうことに対処してコントラストを
向上させることができる画像表示装置を提供することを
目的とする。
に鑑みてなされたもので、偏光プリズムにおいて不要に
偏光面が回転してしまうことに対処してコントラストを
向上させることができる画像表示装置を提供することを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型液晶表示
装置は、像に応じて偏光状態を変化させて入射光を反射
する反射型液晶素子と、偏光作用面において光源からの
入射光のうち所定偏光成分の光を出射して前記反射型液
晶素子に入射するとともに前記反射型液晶素子からの入
射光のうち所定偏光成分の光を出射して投射画像を得る
偏光プリズムとを有する反射型液晶表示装置であって、
前記偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面を有
し所定の位相差を有する偏光状態補償用基板を前記反射
型液晶素子と前記偏光プリズムとの間の光路中に配する
ことを特徴としている。
装置は、像に応じて偏光状態を変化させて入射光を反射
する反射型液晶素子と、偏光作用面において光源からの
入射光のうち所定偏光成分の光を出射して前記反射型液
晶素子に入射するとともに前記反射型液晶素子からの入
射光のうち所定偏光成分の光を出射して投射画像を得る
偏光プリズムとを有する反射型液晶表示装置であって、
前記偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面を有
し所定の位相差を有する偏光状態補償用基板を前記反射
型液晶素子と前記偏光プリズムとの間の光路中に配する
ことを特徴としている。
【００１４】
【作用】本発明の反射型液晶表示装置は、反射型液晶素
子と偏光プリズムとの間の光路中に配された偏光状態補
償用基板が、光軸に対して角度の有する入射光の偏光面
の回転を補償する。
子と偏光プリズムとの間の光路中に配された偏光状態補
償用基板が、光軸に対して角度の有する入射光の偏光面
の回転を補償する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図７は、本発明による一実施例の画像表
示装置の要部構成図である。図において、光源４０から
発せられた光は偏光プリズム５０に入射する。偏光プリ
ズム５０の偏光作用面５０ａにおいては、入射光のうち
Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。ここで反射したＳ
偏光は、表面に複数の誘電体薄膜が積層されて形成され
る偏光面補償用透明基板６０に導かれる。この補償用透
明基板６０は、入射光におけるある特定の入射角度につ
いて選択的に所定の位相差を発生することができるもの
であり、詳細は後述する。透明基板６０を反射した偏光
プリズム５０からのＳ偏光は、反射型液晶パネル２Ｘに
入射する。反射型液晶パネル２Ｘは、液晶層に形成した
像に応じて入射光を反射せしめるものであり、ここで
は、かかる像に応じたＰ偏光を含ませて反射させる。液
晶パネル２Ｘを反射した光は透明基板６０を介して偏光
プリズム５０に導かれる。ここでも偏光プリズム５０の
偏光作用面５０ａは、入射光のうちＰ偏光を透過し、Ｓ
偏光を反射するので、像を形成する液晶パネル２Ｘから
のＰ偏光のみが図示せぬ投影レンズを介してスクリーン
に投射される。
細に説明する。図７は、本発明による一実施例の画像表
示装置の要部構成図である。図において、光源４０から
発せられた光は偏光プリズム５０に入射する。偏光プリ
ズム５０の偏光作用面５０ａにおいては、入射光のうち
Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。ここで反射したＳ
偏光は、表面に複数の誘電体薄膜が積層されて形成され
る偏光面補償用透明基板６０に導かれる。この補償用透
明基板６０は、入射光におけるある特定の入射角度につ
いて選択的に所定の位相差を発生することができるもの
であり、詳細は後述する。透明基板６０を反射した偏光
プリズム５０からのＳ偏光は、反射型液晶パネル２Ｘに
入射する。反射型液晶パネル２Ｘは、液晶層に形成した
像に応じて入射光を反射せしめるものであり、ここで
は、かかる像に応じたＰ偏光を含ませて反射させる。液
晶パネル２Ｘを反射した光は透明基板６０を介して偏光
プリズム５０に導かれる。ここでも偏光プリズム５０の
偏光作用面５０ａは、入射光のうちＰ偏光を透過し、Ｓ
偏光を反射するので、像を形成する液晶パネル２Ｘから
のＰ偏光のみが図示せぬ投影レンズを介してスクリーン
に投射される。
【００１６】本実施例における特徴部分は、偏光プリズ
ム５０と液晶パネル２Ｘとの間に配設された偏光面補償
用透明基板６０である。これにより、上述したような光
源４０からの光軸に対し角度の有する入射光における偏
光面の回転を補償している。以下にその詳細を述べる。
いま、図８の如く、点光源Ｐからの入射光線ＰＢが、光
軸Ｌ０と平行な入射光線ＰＱに対する角度（これを動径
方向の角度と呼ぶ）α，及びかかる入射光線上の任意の
一点から引いた入射光線ＰＱへの垂線とその入射光線Ｐ
Ｑが形成する入射面とのなす角度（これを円周方向の角
度と呼ぶ）βを有するとき、かかる入射光線は、先ず偏
光プリズム５０の境界面５０ｂでの屈折により、
ム５０と液晶パネル２Ｘとの間に配設された偏光面補償
用透明基板６０である。これにより、上述したような光
源４０からの光軸に対し角度の有する入射光における偏
光面の回転を補償している。以下にその詳細を述べる。
いま、図８の如く、点光源Ｐからの入射光線ＰＢが、光
軸Ｌ０と平行な入射光線ＰＱに対する角度（これを動径
方向の角度と呼ぶ）α，及びかかる入射光線上の任意の
一点から引いた入射光線ＰＱへの垂線とその入射光線Ｐ
Ｑが形成する入射面とのなす角度（これを円周方向の角
度と呼ぶ）βを有するとき、かかる入射光線は、先ず偏
光プリズム５０の境界面５０ｂでの屈折により、
【００１７】
【数４】
【００１８】となる。但し、光線ＰＢと光線Ｂ´Ｂ´´
は平行であり、α´は、図示の如く入射光線の境界面５
ｂにおける入射点Ｂ´´に立てた法線とその屈折光線と
のなす角であり、ｎは境界面５０ｂを形成する媒質の屈
折率である。また、かかる入射光線の偏光作用面５０ａ
への入射角度θは、
は平行であり、α´は、図示の如く入射光線の境界面５
ｂにおける入射点Ｂ´´に立てた法線とその屈折光線と
のなす角であり、ｎは境界面５０ｂを形成する媒質の屈
折率である。また、かかる入射光線の偏光作用面５０ａ
への入射角度θは、
【００１９】
【数５】
【００２０】である。このとき偏光作用面５０ａに入射
する光線Ｂ´´Ｑによって形成される入射面が、図９
（ａ）の如く、Ｘ−Ｚ面（偏光作用面５０ａの回転軸
（Ｙ軸）と直交する面）に対し角度χだけ傾いていると
すれば、
する光線Ｂ´´Ｑによって形成される入射面が、図９
（ａ）の如く、Ｘ−Ｚ面（偏光作用面５０ａの回転軸
（Ｙ軸）と直交する面）に対し角度χだけ傾いていると
すれば、
【００２１】
【数６】
【００２２】が導かれるから、例えば、ｎ＝１．５２，
α＝８゜とすると、
α＝８゜とすると、
【００２３】
【数７】
【００２４】となる。偏光プリズムの場合、図９（ａ）
の如く、この角度χがそのまま反射光ＱＳの偏光面の回
転角度となる。また、反射光ＱＳは光軸ＱＴに対してＹ
軸方向に上向きな光線となる。この反射光線Ｓ´Ｔ（光
線ＱＳと光線Ｓ´Ｔとは平行）が透明基板６０に入射す
ると、その偏光状態及び入射面は図９（ｂ）の如くな
る。すなわち、透明基板６０への光の入射については、
その入射前の媒質は空気なので、ｎ＝１であり、α´＝
αとして上式へ代入すれば良く、図９（ｂ）の如く、か
かる入射面がＸ−Ｚ面となす角をηとすれば、α＝８゜
の場合、
の如く、この角度χがそのまま反射光ＱＳの偏光面の回
転角度となる。また、反射光ＱＳは光軸ＱＴに対してＹ
軸方向に上向きな光線となる。この反射光線Ｓ´Ｔ（光
線ＱＳと光線Ｓ´Ｔとは平行）が透明基板６０に入射す
ると、その偏光状態及び入射面は図９（ｂ）の如くな
る。すなわち、透明基板６０への光の入射については、
その入射前の媒質は空気なので、ｎ＝１であり、α´＝
αとして上式へ代入すれば良く、図９（ｂ）の如く、か
かる入射面がＸ−Ｚ面となす角をηとすれば、α＝８゜
の場合、
【００２５】
【数８】
【００２６】となる。さらに光線Ｓ´Ｔがこの透明基板
６０で反射され光軸ＴＵに対しＹ軸方向に上向きな光線
ＴＶとなって反射型液晶パネル２Ｘに入射し、光線ＴＶ
は、例えば暗時の反射型液晶パネル２Ｘにより反射され
光軸ＵＴに対しＹ軸方向に上向きな光線ＷＴとなって再
び透明基板６０に入射する。このときの偏光状態及び入
射面は図９（ｃ）の如くなる。
６０で反射され光軸ＴＵに対しＹ軸方向に上向きな光線
ＴＶとなって反射型液晶パネル２Ｘに入射し、光線ＴＶ
は、例えば暗時の反射型液晶パネル２Ｘにより反射され
光軸ＵＴに対しＹ軸方向に上向きな光線ＷＴとなって再
び透明基板６０に入射する。このときの偏光状態及び入
射面は図９（ｃ）の如くなる。
【００２７】液晶パネル２Ｘからの光線ＷＴは、透明基
板６０により反射され光軸ＴＱに対しＹ軸方向に上向き
な光線ＴＸ（光線Ｘ´Ｑ，光線ＴＸと光線Ｘ´Ｑとは平
行）となって偏光プリズム５０に再び入射する。このと
きの偏光状態及び入射面は図９（ｄ）の如くなる。かく
して偏光プリズム５０は、入射光線のうち入射面に垂直
な方向に振動するＳ偏光成分を反射せしめ、入射面と平
行な方向に振動する図９（ｅ）の如きＰ偏光成分のみを
透過させることとなる。
板６０により反射され光軸ＴＱに対しＹ軸方向に上向き
な光線ＴＸ（光線Ｘ´Ｑ，光線ＴＸと光線Ｘ´Ｑとは平
行）となって偏光プリズム５０に再び入射する。このと
きの偏光状態及び入射面は図９（ｄ）の如くなる。かく
して偏光プリズム５０は、入射光線のうち入射面に垂直
な方向に振動するＳ偏光成分を反射せしめ、入射面と平
行な方向に振動する図９（ｅ）の如きＰ偏光成分のみを
透過させることとなる。
【００２８】ここで、液晶パネル２Ｘは暗時であり、図
９（ｅ）の如きＰ偏光成分が透過してしまった分コント
ラストが悪くなってしまう。好ましくは偏光プリズム５
０を透過してスクリーンに投射されるＰ偏光を遮断すべ
きである。よって図９（ｅ）の如きＰ偏光成分を遮断す
るために、図９（ｄ）に実線の矢印にて示される如き偏
光プリズム５０への入射光線の偏光面を、破線の矢印に
て示される如き入射面と垂直な面に一致させるように回
転しなければならない。
９（ｅ）の如きＰ偏光成分が透過してしまった分コント
ラストが悪くなってしまう。好ましくは偏光プリズム５
０を透過してスクリーンに投射されるＰ偏光を遮断すべ
きである。よって図９（ｅ）の如きＰ偏光成分を遮断す
るために、図９（ｄ）に実線の矢印にて示される如き偏
光プリズム５０への入射光線の偏光面を、破線の矢印に
て示される如き入射面と垂直な面に一致させるように回
転しなければならない。
【００２９】本実施例においては、透明基板６０におい
て入射光に所定の位相差を与えることによって、図９
（ｄ）に実線の矢印にて示される如き偏光面を、破線の
矢印にて示される如き入射面と垂直な方向に回転させ
る。すなわち、透明基板６０に入射する光の偏光状態を
て入射光に所定の位相差を与えることによって、図９
（ｄ）に実線の矢印にて示される如き偏光面を、破線の
矢印にて示される如き入射面と垂直な方向に回転させ
る。すなわち、透明基板６０に入射する光の偏光状態を
【００３０】
【数９】
【００３１】とし、透明基板６０の位相差をδとしたと
き、透明基板６０を透過或いは反射する光線の偏光状態
は、
き、透明基板６０を透過或いは反射する光線の偏光状態
は、
【００３２】
【数１０】
【００３３】となる。但し、位相差δは、Ｐ偏光，Ｓ偏
光に対応するフレネル反射係数をそれぞれｒp ，ｒs と
し、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対応するフレネル透過係数をそれ
ぞれｔp ，ｔs とした場合において、透明基板６０が入
射光を透過する場合と反射する場合とで次のように定義
される。
光に対応するフレネル反射係数をそれぞれｒp ，ｒs と
し、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対応するフレネル透過係数をそれ
ぞれｔp ，ｔs とした場合において、透明基板６０が入
射光を透過する場合と反射する場合とで次のように定義
される。
【００３４】
【数１１】
【００３５】Ｅx ，Ｅy の実部と虚部とについてまとめ
ると、
ると、
【００３６】
【数１２】
【００３７】となる。この位相差△は、
【００３８】
【数１３】
【００３９】より求められるので、
【００４０】
【数１４】
【００４１】となる。この式のη及びχに値を代入して
計算した結果を図１０に示す。図１０において、横軸δ
［゜］は透明基板６０の位相差を、縦軸△［゜］は上記
数１４により得られる位相差である。曲線ａは、透明基
板６０を偏光作用面５０ａに対して図８の如く逆の方向
に傾斜させて配置した場合の計算結果であり、曲線ｂ
は、透明基板６０を偏光作用面５０ａに対して平行に配
置した場合の計算結果である。ここで、透明基板６０に
は、偏光プリズム５０から反射型液晶パネル２Ｘへと導
かれる光線と反射型液晶パネル２Ｘから偏光プリズム５
０へと導かれる光線とが入射するので、偏光プリズム５
０には、結局、透明基板６０を２度に亘って経た後の光
線が最終的に入射する。従って、最終的に偏光プリズム
５０に入射する光線の偏光面を、図９（ｄ）において破
線の矢印にて示されるが如き直線偏光とするためには、
上記数１４で得られる位相差△を±９０゜とすれば良
い。なぜなら、透明基板６０を２度に亘って経た後の光
線は、９０゜×２で、１８０゜の位相差が与えられるこ
ととなり、偏光面が回転した直線偏光となり得るからで
ある。但し、作用する角度は上述の如きηである。そし
て図１０から明らかなように、曲線ａでなければ、±９
０゜の条件は満たさないことが分かる。かくして透明基
板６０を偏光作用面５０ａに対して図８の如く逆の方向
に傾斜させて配置することが透明基板６０において回転
面を補償するために必要な条件（条件１）となる。
計算した結果を図１０に示す。図１０において、横軸δ
［゜］は透明基板６０の位相差を、縦軸△［゜］は上記
数１４により得られる位相差である。曲線ａは、透明基
板６０を偏光作用面５０ａに対して図８の如く逆の方向
に傾斜させて配置した場合の計算結果であり、曲線ｂ
は、透明基板６０を偏光作用面５０ａに対して平行に配
置した場合の計算結果である。ここで、透明基板６０に
は、偏光プリズム５０から反射型液晶パネル２Ｘへと導
かれる光線と反射型液晶パネル２Ｘから偏光プリズム５
０へと導かれる光線とが入射するので、偏光プリズム５
０には、結局、透明基板６０を２度に亘って経た後の光
線が最終的に入射する。従って、最終的に偏光プリズム
５０に入射する光線の偏光面を、図９（ｄ）において破
線の矢印にて示されるが如き直線偏光とするためには、
上記数１４で得られる位相差△を±９０゜とすれば良
い。なぜなら、透明基板６０を２度に亘って経た後の光
線は、９０゜×２で、１８０゜の位相差が与えられるこ
ととなり、偏光面が回転した直線偏光となり得るからで
ある。但し、作用する角度は上述の如きηである。そし
て図１０から明らかなように、曲線ａでなければ、±９
０゜の条件は満たさないことが分かる。かくして透明基
板６０を偏光作用面５０ａに対して図８の如く逆の方向
に傾斜させて配置することが透明基板６０において回転
面を補償するために必要な条件（条件１）となる。
【００４２】また、図１１は上記条件を満たす構成にお
いて、反射型液晶パネル２Ｘの明時における透明基板６
０の位相差δに対する暗レベルを示すものである。図１
１において、横軸δ［゜］は透明基板６０の位相差を、
縦軸Ｄ［％］は暗レベルを示している。ここで、いわゆ
る実仕様に耐えうる所定の範囲として黒レベルＤが２％
以下であることが条件とすれば、この条件を満たす位相
差δの範囲は、この特性図から分かるように、およそ３
０゜≦δ≦７５゜である。装置に要求される仕様によっ
てはこの範囲は透明基板６０において回転面を補償する
ために必要な条件（条件２）となる。
いて、反射型液晶パネル２Ｘの明時における透明基板６
０の位相差δに対する暗レベルを示すものである。図１
１において、横軸δ［゜］は透明基板６０の位相差を、
縦軸Ｄ［％］は暗レベルを示している。ここで、いわゆ
る実仕様に耐えうる所定の範囲として黒レベルＤが２％
以下であることが条件とすれば、この条件を満たす位相
差δの範囲は、この特性図から分かるように、およそ３
０゜≦δ≦７５゜である。装置に要求される仕様によっ
てはこの範囲は透明基板６０において回転面を補償する
ために必要な条件（条件２）となる。
【００４３】これら条件を満たした場合の各光学素子に
おける偏光状態を図１２に示す。図１２もまた図９と同
様の、光軸に対して角度の有する光が入射されたときの
偏光状態を示している。なお、透明基板６０の位相差
を、δ＝６０゜としている。図１２において、偏光プリ
ズム５０により反射され透明基板６０に入射する光は、
上記図６のＢ及び図９（ｂ）と同様の状態となるので、
図１２（ａ）の如く時計方向の偏光面の回転が生じる。
この光は位相差δ＝６０゜の透明基板６０を透過する
と、図９（ｂ）の如く楕円偏光となって液晶パネル２Ｘ
に入射する。液晶パネル２Ｘが像を形成していない状態
で、入射した光がそのまま反射されると、図９（ｃ）の
如く偏光方向が反転する。そしてこの液晶パネル２Ｘか
らの光が透明基板６０を透過すると、図９（ｄ）の如く
直線偏光に近づき偏光プリズム５０に入射する。偏光プ
リズム５０に入射した液晶パネル２Ｘからの光は、図９
（ｅ）の如くそのＰ偏光成分のみが投射画像として透過
されるのである。
おける偏光状態を図１２に示す。図１２もまた図９と同
様の、光軸に対して角度の有する光が入射されたときの
偏光状態を示している。なお、透明基板６０の位相差
を、δ＝６０゜としている。図１２において、偏光プリ
ズム５０により反射され透明基板６０に入射する光は、
上記図６のＢ及び図９（ｂ）と同様の状態となるので、
図１２（ａ）の如く時計方向の偏光面の回転が生じる。
この光は位相差δ＝６０゜の透明基板６０を透過する
と、図９（ｂ）の如く楕円偏光となって液晶パネル２Ｘ
に入射する。液晶パネル２Ｘが像を形成していない状態
で、入射した光がそのまま反射されると、図９（ｃ）の
如く偏光方向が反転する。そしてこの液晶パネル２Ｘか
らの光が透明基板６０を透過すると、図９（ｄ）の如く
直線偏光に近づき偏光プリズム５０に入射する。偏光プ
リズム５０に入射した液晶パネル２Ｘからの光は、図９
（ｅ）の如くそのＰ偏光成分のみが投射画像として透過
されるのである。
【００４４】この図１２と先の図９とを比較すると、明
らかに図９（ｅ）におけるＰ偏光よりも図１２（ｅ）に
おけるＰ偏光の方がレベルが小さいことが分かる。従っ
て、液晶パネル２Ｘが像を形成していないのに、図９の
如き位相差δ＝０゜として偏光面の回転を補償しない場
合は、不要な像が投射されてしまうのに対し、図９の如
き位相差δ＝６０゜として偏光面の回転を補償した場合
は、投射される不要な像は僅かで済むことが分かる。
らかに図９（ｅ）におけるＰ偏光よりも図１２（ｅ）に
おけるＰ偏光の方がレベルが小さいことが分かる。従っ
て、液晶パネル２Ｘが像を形成していないのに、図９の
如き位相差δ＝０゜として偏光面の回転を補償しない場
合は、不要な像が投射されてしまうのに対し、図９の如
き位相差δ＝６０゜として偏光面の回転を補償した場合
は、投射される不要な像は僅かで済むことが分かる。
【００４５】また、図１３は、上記実施例の変形例であ
り、本発明による他の実施例の画像表示装置の要部構成
図である。この装置においては、偏光面補償用透明基板
６１が、偏光プリズム５０からの光を透過せしめて液晶
パネル２Ｘに導くものであり、上記透明基板６０が入射
光を反射して偏光面の回転を補償する作用をなすのに対
し、透明基板６１が入射光を透過して当該作用をなす点
以外は上記実施例装置と全く同等の作用効果を奏するも
のである。
り、本発明による他の実施例の画像表示装置の要部構成
図である。この装置においては、偏光面補償用透明基板
６１が、偏光プリズム５０からの光を透過せしめて液晶
パネル２Ｘに導くものであり、上記透明基板６０が入射
光を反射して偏光面の回転を補償する作用をなすのに対
し、透明基板６１が入射光を透過して当該作用をなす点
以外は上記実施例装置と全く同等の作用効果を奏するも
のである。
【００４６】なお、上記実施例においては、偏光面補償
用透明基板が偏光プリズムと反射型液晶パネルとの間に
介在しているが、偏光面補償用透明基板は、図１の如き
全反射ミラー１１やＢ反射ダイクロイックミラー１０と
兼用させることもできる。すなわち、これらミラー類に
当該偏光面補償用透明基板と同様の作用膜を形成するこ
とによって同様の作用効果を奏することができるのであ
る。
用透明基板が偏光プリズムと反射型液晶パネルとの間に
介在しているが、偏光面補償用透明基板は、図１の如き
全反射ミラー１１やＢ反射ダイクロイックミラー１０と
兼用させることもできる。すなわち、これらミラー類に
当該偏光面補償用透明基板と同様の作用膜を形成するこ
とによって同様の作用効果を奏することができるのであ
る。
【００４７】また、以上の実施例においては、１つの反
射型液晶パネルにつき偏光プリズムと該液晶パネルとの
間に偏光面補償用透明基板が介在する装置を示したが、
カラー画像表示装置においては、反射型液晶パネルもカ
ラーチャンネルたるＲ，Ｇ，Ｂ用の３つを擁するものが
普通であり、また、これらに読出光を振り分けるための
ダイクロイックミラーが少なくとも２枚を要するもので
ある。従って、このようなカラー画像表示装置において
各ダイクロイックミラーに上述の如き偏光面補償用透明
基板を兼用させるには、各光学素子の配置に応じて、以
下のような条件を満たす必要がある。
射型液晶パネルにつき偏光プリズムと該液晶パネルとの
間に偏光面補償用透明基板が介在する装置を示したが、
カラー画像表示装置においては、反射型液晶パネルもカ
ラーチャンネルたるＲ，Ｇ，Ｂ用の３つを擁するものが
普通であり、また、これらに読出光を振り分けるための
ダイクロイックミラーが少なくとも２枚を要するもので
ある。従って、このようなカラー画像表示装置において
各ダイクロイックミラーに上述の如き偏光面補償用透明
基板を兼用させるには、各光学素子の配置に応じて、以
下のような条件を満たす必要がある。
【００４８】すなわち、先ず、各カラーチャンネルそれ
ぞれにつき上記条件１を満たすダイクロイックミラーが
少なくとも１枚必要である。この理由は、全てのカラー
チャンネルにおいて偏光面の補償をなさなければコント
ラストの向上は不完全なものとなるからである。条件１
を満たすものとして、先の図１の他に、図１４及び図１
５の構成が挙げられる。
ぞれにつき上記条件１を満たすダイクロイックミラーが
少なくとも１枚必要である。この理由は、全てのカラー
チャンネルにおいて偏光面の補償をなさなければコント
ラストの向上は不完全なものとなるからである。条件１
を満たすものとして、先の図１の他に、図１４及び図１
５の構成が挙げられる。
【００４９】図１４は、偏光面補償作用を有するＧ反射
ダイクロイックミラー９を偏光作用面５ａに対して図示
の如く逆の方向に傾斜させて配置するとともに、同じく
偏光面補償作用を有するＢ反射ダイクロイックミラー１
０を偏光作用面５ａに対して図示の如く逆の方向に傾斜
させて配置している。図１４において、ダイクロイック
ミラー９の位相差をδ1 ,ダイクロイックミラー１０の
位相差をδ2 とし、回転行列Ｒ（η）を
ダイクロイックミラー９を偏光作用面５ａに対して図示
の如く逆の方向に傾斜させて配置するとともに、同じく
偏光面補償作用を有するＢ反射ダイクロイックミラー１
０を偏光作用面５ａに対して図示の如く逆の方向に傾斜
させて配置している。図１４において、ダイクロイック
ミラー９の位相差をδ1 ,ダイクロイックミラー１０の
位相差をδ2 とし、回転行列Ｒ（η）を
【００５０】
【数１５】
【００５１】とし、ダイクロイックミラー９による位相
差Ｍ1 を
差Ｍ1 を
【００５２】
【数１６】
【００５３】とし、ダイクロイックミラー１０による位
相差Ｍ2 を
相差Ｍ2 を
【００５４】
【数１７】
【００５５】とすれば、ダイクロイックミラー１０を通
過した後の偏光状態は、回転方向が同じだから、
過した後の偏光状態は、回転方向が同じだから、
【００５６】
【数１８】
【００５７】となる。但し、
【００５８】
【数１９】
【００５９】であり、この数１８は、上記数１０と同様
な形となる。そのため、上記条件２に相当する図１４に
おける条件は、
な形となる。そのため、上記条件２に相当する図１４に
おける条件は、
【００６０】
【数２０】
【００６１】となる。図１６は、図１４の構成における
ダイクロイックミラー９及び１０に施された位相差δ1
及びδ2 と明時における黒レベルとの相関を示す図であ
り、横軸及び縦軸の位相差δ1 及びδ2 に対する２％以
下の黒レベルを、図中斜線によって示している。
ダイクロイックミラー９及び１０に施された位相差δ1
及びδ2 と明時における黒レベルとの相関を示す図であ
り、横軸及び縦軸の位相差δ1 及びδ2 に対する２％以
下の黒レベルを、図中斜線によって示している。
【００６２】また、図１５は、偏光面補償作用を有する
Ｇ反射ダイクロイックミラー９を偏光作用面５ａに対し
て図示の如く逆の方向に傾斜させて配置するとともに、
同じく偏光面補償作用を有するＢ反射ダイクロイックミ
ラー１０を偏光作用面５ａと平行な方向に傾斜させて配
置している。この図１５の構成につき上記同様の計算を
すれば、
Ｇ反射ダイクロイックミラー９を偏光作用面５ａに対し
て図示の如く逆の方向に傾斜させて配置するとともに、
同じく偏光面補償作用を有するＢ反射ダイクロイックミ
ラー１０を偏光作用面５ａと平行な方向に傾斜させて配
置している。この図１５の構成につき上記同様の計算を
すれば、
【００６３】
【数２１】
【００６４】である。この位相差△を
【００６５】
【数２２】
【００６６】とおけば、
【００６７】
【数２３】
【００６８】となる。これらに基づき数値計算して上記
同様の条件を求めれば、次のようになる。すなわち、図
１７は、図１５の構成における図１６と同様の図を示す
ものであり、横軸及び縦軸の位相差δ1 及びδ2 に対す
るコントラストを、図中右上に記載した各コントラスト
の値に対応するマークの分布にて示しているものである
が、黒レベルが２％以下を満たす範囲として、
同様の条件を求めれば、次のようになる。すなわち、図
１７は、図１５の構成における図１６と同様の図を示す
ものであり、横軸及び縦軸の位相差δ1 及びδ2 に対す
るコントラストを、図中右上に記載した各コントラスト
の値に対応するマークの分布にて示しているものである
が、黒レベルが２％以下を満たす範囲として、
【００６９】
【数２４】
【００７０】が導かれる。因みに、図１の構成における
ダイクロイックミラー９及び１０の各位相差と黒レベル
との相関図は図１８に示される。この図からもダイクロ
イックミラー９が偏光プリズム５の偏光作用面５ａと平
行関係にあり、上記数２２及び２３によって求められる
位相差△は、かかるダイクロイックミラー９の位相差δ
1 に殆ど依存しないことが分かり、従って、かかる条件
もダイクロイックミラー１０の位相差δ2 だけに依存
し、
ダイクロイックミラー９及び１０の各位相差と黒レベル
との相関図は図１８に示される。この図からもダイクロ
イックミラー９が偏光プリズム５の偏光作用面５ａと平
行関係にあり、上記数２２及び２３によって求められる
位相差△は、かかるダイクロイックミラー９の位相差δ
1 に殆ど依存しないことが分かり、従って、かかる条件
もダイクロイックミラー１０の位相差δ2 だけに依存
し、
【００７１】
【数２５】
【００７２】となる。かくして図１の構成においては、
既に述べたように、ダイクロイックミラー１０と全反射
ミラー１１とが上記条件２を満たすことが必要となる。
なお、上記実施例においては、偏光プリズム５の偏光作
用面５ａの回転軸（Ｙ軸）と偏光面補償用透明基板もし
くはこれと等価な作用をなすダイクロイックミラー並び
に全反射ミラーの回転軸（Ｙ軸）とが同一方向にあるも
のについてのみ説明したが、これに必ずしも限定される
ものではない。例えば、図１を例に挙げれば、ダイクロ
イックミラー９と全反射ミラー１１とが図１９の如き配
置をなしても（この場合偏光作用面５ａの回転軸Ｙと全
反射ミラー１１の回転軸Ｘとは方向が異なる）、一方の
偏光面補償用透明基板たる全反射ミラー１１に導かれる
光線の入射面は他方の偏光面補償用透明基板たるダイク
ロイックミラー１０における入射面と同様に形成される
ので、図１と図１９とは互いに同様の効果を奏するもの
である。
既に述べたように、ダイクロイックミラー１０と全反射
ミラー１１とが上記条件２を満たすことが必要となる。
なお、上記実施例においては、偏光プリズム５の偏光作
用面５ａの回転軸（Ｙ軸）と偏光面補償用透明基板もし
くはこれと等価な作用をなすダイクロイックミラー並び
に全反射ミラーの回転軸（Ｙ軸）とが同一方向にあるも
のについてのみ説明したが、これに必ずしも限定される
ものではない。例えば、図１を例に挙げれば、ダイクロ
イックミラー９と全反射ミラー１１とが図１９の如き配
置をなしても（この場合偏光作用面５ａの回転軸Ｙと全
反射ミラー１１の回転軸Ｘとは方向が異なる）、一方の
偏光面補償用透明基板たる全反射ミラー１１に導かれる
光線の入射面は他方の偏光面補償用透明基板たるダイク
ロイックミラー１０における入射面と同様に形成される
ので、図１と図１９とは互いに同様の効果を奏するもの
である。
【００７３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の反射型液
晶表示装置によれば、反射型液晶素子と偏光プリズムと
の間の光路中に配された偏光状態補償用基板が、光軸に
対して角度の有する入射光の偏光面の回転を補償するの
で、偏光プリズムにおいて不要に偏光面が回転してしま
うことに対処してコントラストを向上させることができ
る。
晶表示装置によれば、反射型液晶素子と偏光プリズムと
の間の光路中に配された偏光状態補償用基板が、光軸に
対して角度の有する入射光の偏光面の回転を補償するの
で、偏光プリズムにおいて不要に偏光面が回転してしま
うことに対処してコントラストを向上させることができ
る。
【図１】反射型液晶素子を用いて構成されたカラー画像
表示装置における各光学素子の配置関係を示す図。
表示装置における各光学素子の配置関係を示す図。
【図２】図１の画像表示装置における光源の不具合を説
明するための図。
明するための図。
【図３】図１の画像表示装置における偏光プリズムの偏
光特性を示す特性図。
光特性を示す特性図。
【図４】図１の画像表示装置における偏光プリズムの作
用を説明するための図。
用を説明するための図。
【図５】図１の画像表示装置における偏光プリズムを透
過する光の偏光状態を示す図。
過する光の偏光状態を示す図。
【図６】図１の画像表示装置における偏光プリズムを反
射する光の偏光状態を示す図。
射する光の偏光状態を示す図。
【図７】本発明の一実施例の画像表示装置の要部構成を
示す図。
示す図。
【図８】図７の画像表示装置における偏光プリズムの作
用を説明するための図。
用を説明するための図。
【図９】図７の画像表示装置における透明基板が有する
位相差が無い場合における各光学素子間の各光路におけ
る偏光状態及び入射面を示す図。
位相差が無い場合における各光学素子間の各光路におけ
る偏光状態及び入射面を示す図。
【図１０】図７の画像表示装置における位相差を有する
偏光状態補償用透明基板の傾斜方向の違いによる発生位
相を示す特性図。
偏光状態補償用透明基板の傾斜方向の違いによる発生位
相を示す特性図。
【図１１】図７の画像表示装置における偏光状態補償用
透明基板が有する位相差と黒レベルとの相関を示す特性
図。
透明基板が有する位相差と黒レベルとの相関を示す特性
図。
【図１２】図７の画像表示装置における偏光状態補償用
透明基板が有する位相差が６０゜の場合における偏光状
態を示す図。
透明基板が有する位相差が６０゜の場合における偏光状
態を示す図。
【図１３】本発明の他の実施例の画像表示装置の要部構
成を示す図。
成を示す図。
【図１４】本発明のさらに他の実施例たるカラー画像表
示装置における各光学素子の配置関係を示す図。
示装置における各光学素子の配置関係を示す図。
【図１５】本発明のまた別の実施例たるカラー画像表示
装置における各光学素子の配置関係を示す図。
装置における各光学素子の配置関係を示す図。
【図１６】図１４のカラー画像表示装置における各ダイ
クロイックミラーに施された位相差と黒レベルとの相関
を示す図。
クロイックミラーに施された位相差と黒レベルとの相関
を示す図。
【図１７】図１５のカラー画像表示装置における各ダイ
クロイックミラーに施された位相差と黒レベルとの相関
を示す図。
クロイックミラーに施された位相差と黒レベルとの相関
を示す図。
【図１８】図１のカラー画像表示装置における各ダイク
ロイックミラーに施された位相差と黒レベルとの相関を
示す図。
ロイックミラーに施された位相差と黒レベルとの相関を
示す図。
【図１９】図１のカラー画像表示装置の変形例を示す
図。
図。
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ ＣＲＴ ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ 光導電型液晶ライトバルブ ２Ｘ 反射型液晶パネル ４，４０ 光源 ５，５０ 偏光プリズム ５ａ，５０ａ 偏光作用面 ６０，６１ 偏光状態補償用透明基板 ９ Ｇ反射ダイクロイックミラー １０ Ｂ反射ダイクロイックミラー １１ 全反射ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02F 1/13 505
Claims (7)
- 【請求項１】 像に応じて偏光状態を変化させて入射光
を反射する反射型液晶素子と、偏光作用面において光源
からの入射光のうち所定偏光成分の光を出射して前記反
射型液晶素子に入射するとともに前記反射型液晶素子か
らの入射光のうち所定偏光成分の光を出射して投射画像
を得る偏光プリズムとを有する反射型液晶表示装置であ
って、 前記偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面を有
し所定の位相差を有する偏光状態補償用基板を前記反射
型液晶素子と前記偏光プリズムとの間の光路中に配する
ことを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項２】 Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の
像に応じて偏光状態を変化させて入射光を反射するＲ，
Ｇ，Ｂの反射型液晶素子と、偏光作用面において光源か
らの入射光のうち所定偏光成分の光を出射し第１及び第
２のダイクロイックミラーを介して前記反射型液晶素子
の各々に入射するとともに前記第１及び第２のダイクロ
イックミラーを介して入射される前記反射型液晶素子か
らの各入射光のうち所定偏光成分の光を出射して投射画
像を得る偏光プリズムとを有してカラー画像を得る反射
型液晶表示装置であって、 前記偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面を有
し所定の位相差を有する偏光状態補償用基板を前記反射
型液晶素子の各々と前記偏光プリズムとの間の各光路中
に少なくとも１枚配することを特徴とする反射型液晶表
示装置。 - 【請求項３】 前記偏光状態補償用基板は、前記第１及
び第２のダイクロイックミラーに兼有されていることを
特徴とする請求項２記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記第１のダイクロイックミラーが前記
偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面を有して
前記反射型液晶素子の各々と前記偏光プリズムとの間の
各光路における共通の光路に配され、前記第２のダイク
ロイックミラーが前記偏光作用面の傾斜方向とは異なる
傾斜方向の面を有するとき、前記第１のダイクロイック
ミラーの位相差δ1 と前記第２のダイクロイックミラー
の位相差δ2 とは、 【数１】３０゜≦｜δ1 ＋δ2 ｜≦７５゜ なる式を充足することを特徴とする請求項３記載の反射
型液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記第１のダイクロイックミラーが前記
偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面を有して
前記反射型液晶素子の各々と前記偏光プリズムとの間の
各光路における共通の光路に配され、前記第２のダイク
ロイックミラーが前記偏光作用面の傾斜方向に平行な面
を有するとき、前記第１のダイクロイックミラーの位相
差δ1 と前記第２のダイクロイックミラーの位相差δ2
とは、 【数２】 １８０゜・Ｎ−３０゜≦｜δ1 ＋δ2 ／２）｜≦１８０゜・Ｎ＋３０゜ （Ｎ＝０，１） なる式を充足することを特徴とする請求項３記載の反射
型液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記第１のダイクロイックミラーが前記
偏光作用面の傾斜方向に平行な面を有して前記反射型液
晶素子の各々と前記偏光プリズムとの間の各光路におけ
る共通の光路に配され、前記第２のダイクロイックミラ
ーが前記偏光作用面の傾斜方向とは異なる傾斜方向の面
を有するとき、前記第１のダイクロイックミラーの位相
差δ1 と前記第２のダイクロイックミラーの位相差δ2
とは、 【数３】３０゜≦｜δ2 ｜≦７５゜ なる式を充足することを特徴とする請求項３記載の反射
型液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記偏光状態補償用基板は、誘電体薄膜
が積層されて形成されることを特徴とする請求項１，
２，３，４，５，または６記載の反射型液晶表示装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32336092A JP3192251B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 反射型液晶表示装置 |
| US08/160,254 US5459593A (en) | 1992-12-02 | 1993-12-02 | Reflection type liquid crystal display apparatus which prevents rotation of the polarization plane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32336092A JP3192251B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 反射型液晶表示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06175123A JPH06175123A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3192251B2 true JP3192251B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=18153912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32336092A Expired - Fee Related JP3192251B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 反射型液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3192251B2 (ja) |
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| US5594591A (en) * | 1995-02-01 | 1997-01-14 | Pioneer Electronic Corporation | Prism system and a liquid crystal projection device |
| US6507326B2 (en) | 1996-07-10 | 2003-01-14 | Nikon Corporation | Color-projection apparatus operable to project a high-contrast image with minimal change in the state or phase of polarization of light flux |
| US6052231A (en) * | 1998-01-21 | 2000-04-18 | International Business Machines Corporation | Beam dividing elements permitting projection of an image with high contrast |
| US5986815A (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-16 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Systems, methods and apparatus for improving the contrast ratio in reflective imaging systems utilizing color splitters |
| US6233084B1 (en) * | 1999-07-28 | 2001-05-15 | Hewlett-Packard Company | Optical display system including an achromatized ferroelectric light valve |
| WO2001026384A1 (en) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Color separating prism assembly and image projection display system |
| US6398364B1 (en) | 1999-10-06 | 2002-06-04 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Off-axis image projection display system |
| US6781640B1 (en) | 1999-11-15 | 2004-08-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Projection display having polarization compensator |
| US6340230B1 (en) * | 2000-03-10 | 2002-01-22 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Method of using a retarder plate to improve contrast in a reflective imaging system |
| US7027224B2 (en) | 2001-01-31 | 2006-04-11 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Wave plate mounting |
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| JP4096356B2 (ja) * | 2002-10-07 | 2008-06-04 | ソニー株式会社 | プロジェクタ、および位相差板の配置方法 |
| JP2009237565A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-10-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 投射型画像表示装置 |
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| JPH0269721A (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-08 | Pioneer Electron Corp | 光導電型液晶ライトバルブ |
| US5327270A (en) * | 1989-03-23 | 1994-07-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarizing beam splitter apparatus and light valve image projection system |
| JPH04163427A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-09 | Pioneer Electron Corp | カラー画像投写型液晶ディスプレイ |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP32336092A patent/JP3192251B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-02 US US08/160,254 patent/US5459593A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US5459593A (en) | 1995-10-17 |
| JPH06175123A (ja) | 1994-06-24 |
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