JPH07199183A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光源側に設けられる絞りに集中される光源光の
利用効率の向上を可能にすると共にこの絞りの温度上昇
を低減する 【構成】ランプ１０２からの光源光の光束を絞る可変絞
り１０４を含む光源光学系と、映像信号に基づいて光源
光学系からの光の空間的な伝搬方向を変調する散乱型液
晶パネル１０８と、この液晶パネル１０８からの光を投
射する投射光学系１１０と、可変絞り１０４により遮ら
れる光源光の一部をランプ１０２側に反射する高効率反
射部材ＲＦを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像信号に基づく画像表
示を行なう表示装置に関し、特に画像を反射型もしくは
透過型のスクリーン上に表示させる投射型の表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、プラズマ発光パネルや液晶パネル
がＣＲＴ表示装置に代わる小型で軽量な平面表示装置と
して注目されている。この平面表示装置は表示動作にお
いて自ら光を放つ自発光型のものと、表示動作において
独立した光源から入射する光の透過率を制御する透過率
制御型のものとにほぼ分類できる。例えばプラズマ発光
パネルは自発光型に属し、液晶パネルは透過率制御型に
属する。特に、この液晶パネルは次世代の表示装置の本
命として考えられ、その技術開発が様々な実用分野で進
められている。

【０００３】一般的な液晶パネルは、液晶デバイスハン
ドブックで紹介されているツイステッドネマティック型
に代表されるように、偏光板を使用して線偏光された光
を複屈折性または旋光性を示す液晶層に入射させること
を特徴とする。しかし、こうした液晶パネルは、光源か
ら得られる光の明るさが偏光板を通過する際に約１／２
に低下するという欠点を有する。

【０００４】最近では、上述した偏光板を必要としない
液晶パネルが開発されている。この液晶パネルは、液晶
材料が高分子樹脂中に含有される高分子分散型あるいは
微粒子が液晶材料中に含有される微粒子分散型の液晶層
を透明な１対の電極基板間に有し、この液晶層に入射し
た光線の空間的な伝搬方向を変調させる光変調素子とし
て機能する。この場合、光源光の利用効率は偏光板を用
いた装置よりも向上する。

【０００５】高分子分散型液晶層は、例えば電圧が印加
されない電極間の画素領域において入射光線を散乱させ
る乳白色の光散乱状態に設定され、電圧が印加される電
極間の画素領域において入射光線が散乱しにくい透明な
光透過状態に設定される。このため、各画素領域の散乱
性がその透過光および反射光の強度を映像信号に応じて
変化するよう制御され、これら透過光および反射光のい
ずれか一方が投射光学系によりスクリーンに導かれる。

【０００６】微粒子分散型液晶層の機能は、高分子型液
晶層のそれと基本的に同様である。また、この他の表示
装置として、例えばＳＩＤ９３ダイジェスト１０１２ペ
ージ以降にマイクロ・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）とし
て紹介されている。マイクロ・ミラー・デバイスは２次
元マトリクス状に配置されたマイクロミラーの角度を個
々に変化させることにより反射光線の方向を制御し、所
望の方向に反射した反射光が投射光学系によりスクリー
ンに導かれる。マイクロ・ミラー・デバイスも、入射光
線の空間的な伝搬方向を変調させるという点で微粒子分
散型液晶層や高分子分散型液晶層と同様に機能する。

【０００７】図１０は、従来の投射型表示装置の構成を
概略的に示す。光源部８０１は、光源となるランプ８０
２およびこの光源からの光を集束させて平行光線にする
コリメータ光学系８０３を有する。液晶パネル８０４は
コリメータ光学系８０３から入射する平行光線の空間的
な伝搬方向を変調するために高分子分散型液晶層を有
し、映像信号に応じて駆動回路８１０により駆動され
る。投射光学系８０６はある一定の角度範囲において液
晶パネル８０４の透過光を取り出す絞りユニット８０５
を有し、取り出された透過光をスクリーンに投射する。
これにより、スクリーン上に映像信号に対応する光強度
分布の画像が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スクリーン
上に表示される表示画像のコントラスト比は、液晶パネ
ル８０４から出射される光のうちで表示に使用される光
線の角度分布の大きさが小さいほど向上する。また、ス
クリーンに表示される表示画像の明るさは、液晶パネル
８０４から出射される出射光線のうちで表示に使用され
る光線の角度分布の大きさが大きいほど向上する。すな
わち、表示画像のコントラスト比と明るさとは互いに相
反する関係にある。

【０００９】このため、特開平５−２１６００４号、特
開平５−１８８３４５号等は、液晶パネル８０４から出
射される出射光線を絞る絞り８０５の絞りサイズを可変
できる構成とし、使用環境の明るさに応じて表示画像の
コントラスト比と明るさとの関係を最適化する技術を開
示する。

【００１０】しかしながら、コントラスト比と明るさと
の関係が絞り８０５の絞りサイズを調整することにより
を最適化されても、この最適化は表示画像のコントラス
ト比および明るさの両方を満足のいく程度に向上させる
ことができない。

【００１１】この解決策として、ランプ８０２からの光
源光の光束を絞って液晶パネル８０４に向わせる絞りを
第１の絞りとして設け、絞り８０５を第２の絞りとする
ことが考えられる。しかし、この第１絞りの絞りサイズ
を小さく設定してコントラスト比を高めると、光源光の
利用効率が偏光板を利用した場合よりも低下する恐れが
ある。

【００１２】また、光源光はランプ８０２の周囲に設け
られる反射ミラー等により第１絞りに集中される。この
光源光は第１絞りの構成部材によって制限された領域を
通過すると共に、その一部はこの部材で遮断される。こ
のため、第１絞りの構成部材がこの遮断光により極めて
高い温度に上昇する。これは、明るさとコントラスト比
と制御するために第１および第２絞りの絞りサイズを調
整する調整機構の動作を不安定にしてしまう。

【００１３】本発明は、このような技術課題に鑑みなさ
れたものであって、光源側に設けられる絞りに集中する
光源光の利用効率の向上を可能にすると共にこの絞りの
温度上昇を低減することができる表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、光源か
らの光源光の光束を絞る絞り手段を含む光源光学系と、
映像信号に基づいて前記光源光学系からの光の空間的な
伝搬方向を変調する変調素子と、前記変調素子からの光
を投射する投射光学系と、前記絞り手段により遮られる
光源光の一部を光源側に反射する反射手段とを備えた表
示装置が提供される。

【００１５】

【作用】本発明の表示装置では、特に反射手段が第１の
絞り手段により遮られる光源光の一部を光源側に反射す
るために設けられる。この反射は第１の絞り手段に吸収
される光量を低減してその温度上昇を緩和する。光源側
において、この反射光が絞り手段の開口に向かって再び
反射されれば、この光線が絞り手段の開口を通過して変
調素子に入射する。このため、光源光の利用効率が向上
する。

【００１６】発明者は、変調素子に入射される光線の角
度分布の大きさに表示画像のコントラスト比と明るさが
大きく依存することを見い出して、本発明を達成した。

【００１７】この表示装置では、第１の絞り手段が光源
からの光源光の光束を絞るために設けられ、制御手段が
第１の絞り手段を制御する。これは、スクリーン上に表
示される映像の明るさをコントラスト比を適切な値に維
持して調整可能にする。

【００１８】ここで、本発明の理解を容易にするため、
スクリーンに表示される映像の明るさとコントラスト比
との関係を説明する。

【００１９】図７はランプから平行光線を得るコリメー
タ光源の一例を示す。このコリメータ光源は、ランプ５
００、集束レンズ系５０１、絞り５０２、およびコンデ
ンサレンズ５０３で構成される。

【００２０】実在するランプ５００の特徴の一つは、一
点から光を放つような点発光体でないことである。すな
わち、光は一定の面積を持ったランプの表面から放たれ
る。そこで、集束レンズ系５０１により形成されるラン
プ像５１０が半径Ｒの大きさを持つものとする。また、
このランプ像５１０が変調素子側に光束として届く有効
な面積は絞り５０２により制限される。この制限を受け
たランプ像を光軸に垂直な円形で面積Ｓの面発光体５１
２と考えると、この面発光体５１２の半径ｒは像位置に
置かれた絞り５０２により決まる。

【００２１】コンデンサレンズ５０３は、この面発光体
５１２の中心に焦点を持つ。すると、この面発光体５１
２から放射された光束は、このコンデンサレンズ５０３
を通ることで光軸に平行となる。しかし、中心以外の部
分からの光束は光軸に平行とはならない。このように発
光体が面積を持つことが変調素子へ入射する光束に角度
分布をもたらす原因となる。

【００２２】図８はこの角度分布を持った入射光束を示
す。ランプ像６１２の光軸上にあるａ点から凸レンズ６
０３に入射する同族光線は、充分収差の小さい凸レンズ
６０３を透過した後全て互いに平行となる。同様に、ラ
ンプ像６１２の端部であるｂ点からの同族光線も、凸レ
ンズを透過した後互いに平行光線となる。しかし、これ
らはａ点からの光線と比較すると一定の角度θを持つこ
とになる。この角度θは凸レンズ６０３にとっての像位
置であるａ点とｂ点との距離に比例することから、像の
半径ｒと凸レンズ６０３の後での分布角度θは比例す
る。この±θの分布角度を立体角Ωiとすると、このΩi
はθがあまり大きくない範囲において次式（１）で表さ
れる。

【００２３】 従って、Ωiとランプ像６１２の面積は比例する。この
ため、絞り５０２を通過して変調素子に入射する光束強
度Ｉiを考えると、絞りの半径ｒに対してｒ＜Ｒの範囲
では、角度分布Ωi、光束強度Ｉiが強い意味での単調増
加傾向を示すことが分かる。

【００２４】次に、変調素子に入射した光束強度Ｉiで
角度分布Ωiと表示特性との関係を説明する。図９は変
調素子への入射光とこの素子からの出射光との角度分布
の関係を示す。単純化するため、入射光束の分布はその
立体角度範囲Ωiのなかで一様でありそれ以外では０で
あるものとする。また、変調素子の散乱特性も、角度分
布を持たない入射光束に対して立体角Ωpの範囲で一様
に後方散乱するものとする。また、この散乱特性Ωpの
大きさは、入射光束の分布Ωiよりも充分に大きくΩi＜
Ωpであるとする。

【００２５】こうした条件の下では、光源側および出射
側の絞りと表示特性との関係は以下のようになる。

【００２６】まず、入射光束の角度分布Ωiを光源側の
絞りの状態を示すパラメータと考えてΩA1と表記する。
これは次式（２）に示される。

【００２７】 Ωi≡ΩA1 ‥‥‥（２） 次に、変調素子が無散乱状態である場合に出射光束の角
度分布Ωoが角度分布Ωoonであるとすると、この角度分
布Ωoonは入射光束の角度分布Ωiをそのまま反映する。
これは次式（３）に示される。

【００２８】 Ωo＝Ωoon＝Ωi ‥‥‥（３） また、変調素子が散乱状態である場合に出射光束の角度
分布Ωoが角度分布Ωooffであるとすると、この角度分
布Ωooffは図９に示されるように変調素子の散乱特性Ω
pに入射光束の角度分布Ωiを重畳した形になるが、Ωi
＜Ωpにより近似的にΩpとすることができる。これは次
式（４）に示される。

【００２９】 Ωo＝Ωooff≒Ωp ‥‥‥（４） 以上の出力光束は、出射側の絞りにより、一定の角度範
囲ΩA2の部分のみ取り出され表示される。出射光束はΩ
oの範囲内で一様であるので、入射光束強度Ｉiに対する
出射光束の強度Ｉoの関係はΩoとΩA2の比で決まる。こ
れは次式（５）および（６）に示される。

【００３０】 Ｉo＝（ΩA2／Ωo）・Ｉi （ΩA1＜Ωoの場合）‥（５） Ｉo＝Ｉi （ΩA1≧Ωoの場合）‥（６） ここで、変調素子が散乱状態にある場合の出射光束強度
Ｉonと無散乱状態にある場合の出射光束強度Ｉoffを比
較すると、コントラスト比ＣＲが得られる。次式（７）
および（８）は、（一般にΩA2＜Ωpより）ΩA2とΩA1
の大小関係で場合分けしたものである。

【００３１】ΩA2≦ΩA1＜Ωpの場合 ＣＲ＝Ｉon／Ｉoff＝（ＩiΩA2／ΩA1）／（ＩiΩA2／Ωp） ＝Ωp／ΩA1 ‥‥‥（７） ΩA1≦ΩA2＜Ωpの場合 ＣＲ＝Ｉon／Ｉoff＝Ｉi／（ＩiΩA2／Ωp） ＝Ωp／ΩA2 ‥‥‥（８） すなわち、ΩA1かΩA2のどちらか大きな側をΩAとする
と、コントラスト比ＣＲはΩAと散乱能力Ωpの比であ
る。これは次式（９）に示される。

【００３２】 ＣＲ＝Ωp／ΩA ‥‥‥（９） ΩA1とΩA2の大きさの関係と、コントラスト比および出
射拘束強度Ｉonを考える。ΩA1≦ΩA2の場合、白表示の
出射光束強度すなわちＩonは式（６）より一定であり、
式（９）よりコントラスト比が最大になる条件はΩA1＝
ΩA2である。ΩA1≧ΩA2の場合、式（９）よりコントラ
スト比はＣＲ＝Ωp／ΩA1であり、式（５）よりＩon＝
ＩiΩA2／ΩA1である。従って、ΩA2＝ΩA1（＝Ωi）の
時に出射光束強度Ｉonが最大となりる。この両者より、
あるコントラスト比に対して最も出射光束強度が強くな
る条件、およびある明るさにおいて最もコントラスト比
が良くなる条件はΩA1＝ΩA2である。以上のように、光
源側の絞りΩA1と出射側の絞りΩA2が一致することが最
も特性をよくする条件となる。

【００３３】以上の最適条件下で考えた場合でも、表示
の明るさＩon＝Ｉiは絞りの半径ｒと共に増加するが、
コントラスト比ＣＲは逆に減少することが分かる。絞り
の大きさを変えればＩonおよびＣＲを変えることができ
るが、これら２つは両立しないことが分かる。

【００３４】以上は定性的な考察であり、より詳細な考
察は光学系の方式により個々に行なう必要があるが、明
るさとコントラスト比がトレードオフしてしまうという
基本的な振る舞いは、高分子分散型、微粒子分散型、あ
るいはＤＭＤ等の光の空間的な伝搬方向を変調する変調
素子を使用した場合において共通である。

【００３５】本発明の表示装置は、映像を明るい場面で
はより明るくし暗い場面ではより暗く表示することを可
能にし、実効的なコントラスト比および明るさを向上さ
せることができる。これは、図５に示すように絞りの状
態により表示特性が変化するためである。図５におい
て、絞りの状態は光変調素子の出射光束の中で絞りを通
過する角度、すなわち集光角の形で示される。集光角が
小さい場合には、表示が全体的に暗くなるが、特に黒表
示の場合に暗くなるためにコントラスト比は良くなる。
これに対して、集光角を大きくすると、白表示だけでな
く、黒表示の部分もより明るくなって、コントラスト比
が小さくなってしまう。これに対して、表示の明るさに
対応して集光角を変えることで最大輝度と最小輝度を表
示に利用できるようになる。

【００３６】また、明るい環境では、明るさを重視した
表示特性を得るとことができ、暗い環境では黒レベルを
重視した高コントラストの表示特性をすることができ
る。すなわち、図６に示すように、外部の明るさのため
に、表示スクリーンの明るさが常に一定以上である場
合、黒レベルはそれよりも下がらないので、表示装置の
出力光束が小さくなってもあまり意味を持たなくなる。
従って、この場合には絞りを開けて明るさを重視した表
示を行なうことで、環境も含めた全体の表示特性が良く
なる。

【００３７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
る投射型表示装置を説明する。

【００３８】図１はこの投射型表示装置の構成を示す。
光学系に関し、投射型表示装置は、回転楕円型のミラー
１０１、光源ランプ１０２、コンデンサレンズ１０３、
第１の可変絞り１０４、散乱型液晶パネル１０８、フィ
ールドレンズ１０９、投射レンズ１１０、および第２の
可変絞り１１１を有する。ランプ１０２から得られた光
は直接および回転楕円対ミラー１０１で反射してコンデ
ンサレンズ１０３に入射する。コンデンサレンズ１０３
はこの入射光を平行光線として散乱型液晶パネル１０８
に入射させる。散乱型液晶パネル１０８は、高分子樹脂
中に液晶材料が分散されて成る高分子分散型液晶層を光
変調層として一対の透明電極基板間に備え、この光変調
層により光の空間的な伝搬方向を映像信号に応じて変調
する光変調素子として駆動回路１０７により駆動され
る。散乱型液晶パネル１０８からの変調光はフィールド
レンズ１０９を介して投射レンズ１１０に入射する。投
射レンズ１１０は入射光を反射型スクリーンＳＣに投射
する。すなわち、この投射型表示装置の基本的な表示原
理は従来と同様である。

【００３９】この表示装置の第１の特徴は、二つの可変
絞り１０４および１１１が設けられる。絞り１０４はコ
ンデンサレンズ１０３を介して液晶パネル１０８に入射
する光線の光束を絞るために設けられ、可変絞り１１１
は投射レンズ１１０から投射される光線の光束を絞るた
めに設けられる。各可変絞りは所望の絞りサイズ、すな
わち開口ＯＰの形状を得るために動かされる遮光板ＳＨ
およびこの遮光板ＳＨを制御回路１２０の制御により遮
光板ＳＨを駆動する内蔵サーボモータＭＴを有する。第
２の特徴は、高反射部材ＲＦが可変絞り１０４の遮光板
ＳＨにより遮られる光源光の一部をランプ１０２側に反
射するため遮光板ＳＨのランプ１０２側に設けられるこ
とにある。高反射部材ＲＦの反射率は８０％以上に設定
される。高反射部材ＲＦで反射した光がランプ１０２の
後方に設けられた回転楕円対ミラー１０１に入射した場
合、この光は遮光板ＳＨによって取り囲まれる開口ＯＰ
に向かって反射される。このため、光源光のうちの液晶
パネル１０８に導かれる光の割合が増大する。

【００４０】可変絞り１０４の遮光板ＳＨは、集束して
照射される光源光を遮ることで高温になり易い部分であ
るため、例えばアルミニウム、チタン、タングステン等
の融点の高い金属、あるいはガラス等のセラミック材で
構成される。図１では、光反射部材ＲＦが可変絞り１０
４の遮光板ＳＨから独立に設けられている。しかし、光
反射部材ＲＦはランプ１０２側において遮光板ＳＨ上に
形成されることが好ましい。これにより、高反射部材Ｒ
Ｆは遮光板ＳＨの位置変化に関係なく遮光板ＳＨ上に存
在し、遮光板ＳＨで遮られる光を全てランプ１０２側に
反射させることが可能になる。可変絞り１０４の遮光板
ＳＨが上述した金属あるいはセラミック材で構成される
場合、高反射部材ＲＦはこの遮光板ＳＨのランプ１０２
側表面を鏡面研磨することにより平坦な鏡面研磨表面と
して形成される。また、高反射部材ＲＦはセラミック材
で構成される遮光板ＳＨのランプ１０２側表面をアルミ
ニウム等の金属膜で覆い、これを鏡面研磨することによ
り形成されてもよい。尚、可変絞り１０４において、遮
光板ＳＨの液晶パネル１０８側表面はこの液晶パネル１
０８からの反射光の不必要な反射により生じる迷光を低
減するために黒化処理することが好ましい。また、可変
絞り１１１において、遮光板ＳＨの液晶パネル１０８側
表面はこの液晶パネル１０８からの透過光の不必要な反
射により生じる迷光を低減するために光吸収部材でマス
クされることが好ましい。

【００４１】また、高反射部材ＲＦは図２に示すように
可変絞り１０４の遮光板ＳＨにより遮られる光源光の一
部をランプ１０２側に反射する湾曲面ＣＶを有すること
もできる。この湾曲面ＣＶは、光源光の利用効率を平坦
面による反射の場合よりも向上させるために設けられた
もので、ランプ１０２の後方に設けられた回転楕円対ミ
ラーと実質的に同一の湾曲率を持つように設定される。
このような湾曲面ＣＶを持つ高反射部材ＲＦは可変絞り
１０４の遮光板ＳＨと一体に形成されることも可能であ
る。しかし、可変絞り１０４の遮光板ＳＨがサーボモー
タのような機会的な可変機構により動かされることを考
慮すると、こうした湾曲面ＣＶを有する反射部材ＲＦは
可変絞り１０４の安定性および信頼性の点で図２に示す
ように遮光板ＳＨとは独立に設けられるほうが好ましい
と考える。

【００４２】可変絞り１０４および１１１の各遮光板Ｓ
Ｈで囲まれる開口ＯＰの形状は四角形あるいは円形等で
あってよく、特に好ましくは、図３（ａ）に示す円形と
しその半径ｒを変化させる構造であるとよい。また、同
図（ｂ）に示すように開口の上部および下部が遮光され
る構造でもよい。この制御回路１２０は輝度信号平滑回
路１４０からの入力信号Ａおよびデコーダ１２１からの
入力信号Ｂに基づいて絞り１０４および１１１を動作さ
せ、散乱型液晶パネル１０８に入射する光束分布および
表示に寄与する出射光束角度範囲を制御する。デコーダ
１２１は外部の赤外線リモコンから送信される制御信号
を受信しこれをデコードすることにより信号Ｂを得る。

【００４３】図４は制御回路１２０の入力信号Ａおよび
Ｂと絞りの集光角との関係を示す。絞りの状態は散乱型
液晶パネル１０８の出射光束の中で絞りを通過する角
度、すなわち集光角として示される。絞り１１１の集光
角は、８．６×１０^-3ｓｒａｄから１．１×１０^-3ｓｒ
ａｄの範囲で可変されるように設定される。また、絞り
１０４も同じ角度範囲の光束を散乱型液晶パネル１０８
に入射させるように制御される。

【００４４】制御回路１２０の入力信号Ａは、映像信号
に含まれる輝度信号の時間的平均強度であり、輝度信号
平滑回路１４０により発生される。この輝度信号平滑回
路１４０は図１に示されるように輝度信号のブランキン
グレベル（黒レベル）検出回路１４０ＡおよびＲＣ積分
回路１４０Ｂにより構成される。積分回路１４０Ｂの時
定数ＲＣは、抵抗Ｒを調整することにより変更できる。
制御回路１２０の入力信号Ａはブランキングレベル（黒
レベル）検出回路１４０Ａの出力（黒レベル）と輝度信
号の差をＲＣ積分回路１４０Ｂにより平均化することに
より得られる。

【００４５】制御回路１２０の入力信号Ｂは、赤外線リ
モコンからの制御信号をデコーダ１２１によりデコード
することにより得られる信号であり、この信号は赤外線
リモコンにより任意の値に設定することができる。この
信号は、図５に示すように、入力信号Ａの絞りに対する
影響の強さを変化させるものであり。入力信号Ｂの値が
充分小さくされると、絞りは集光角が最小の状態で入力
信号Ａによらず一定となる。逆に、入力信号Ｂの値が充
分大きくされると、絞りは集光角が最大の状態で入力信
号Ａによらず一定となる。また、集光角を特定の値で固
定する場合には、制御回路１２０に設けられる図示しな
い切り替えスイッチで入力信号Ａが図５に示す中間の信
号固定値で一定となるように設定される。

【００４６】また、駆動回路１０７の特徴は、平滑回路
１４０Ｂの出力信号を入力の一つとして、散乱型液晶パ
ネルを駆動する電圧に補正をかけることである。この補
正では、デコーダ１２１からのデコード信号から制御回
路１２０の動作状態が検出され、この制御回路に同期し
て駆動信号の平均強度の変化が小さくなる方向に補正さ
れる。従って、集光角が小さくなることで本来暗い投射
映像がさらに暗なる場合に、散乱型液晶パネルの明るさ
が逆に増大する方向に修正され、最終的に得られる投射
映像において明るさの変動が緩和される。

【００４７】上述した実施例の投射型表示装置では、第
１可変絞り１０４により遮光された光束が光源側に反射
するため、この絞り１０４の温度上昇が低減される。従
って、映像信号や周囲環境の諸条件をモニターして適切
に絞りサイズを設定する際の安定性および信頼性が向上
する。他方、この反射は光源の発光効率および光利用効
率の向上させることを可能とするため、より明るくコン
トラスト比の良い表示画像を得ることが実現できる。さ
らに、この表示装置は上述した良好な表示性能を有する
にもかかわらず低消費電力である。

【００４８】尚、上述した実施例では、反射型のスクリ
ーンＳＣがフロント側で表示画像を見るために用いられ
たが、透過型のスクリーンがリア側で表示画像を見るた
めに用いられてもよい。

【００４９】さらに、この実施例では、表示装置が光変
調素子として設けられる散乱型液晶パネルの透過光を利
用するように構成されたが、散乱型液晶パネルの反射光
を利用するように構成されてもよい。この散乱型液晶パ
ネルは高分子分散型液晶層の代わりに例えば微粒子分散
型液晶層を光変調層として有するものでもよい。また、
散乱型液晶パネルはＤＭＤ等の光変調素子に変更しても
よい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、光源側に設けられる絞
りに集中される光源光の利用効率の向上を可能にすると
共にこの絞りの温度上昇を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る投射型表示装置の構成
を示す図である。

【図２】図１に示す投射型表示装置の変形例を示す図で
ある。

【図３】図１に示す遮光板で囲まれる開口の形状例を示
す図である。

【図４】図１に示す制御回路の２つの入力信号と絞りの
集光角との関係を示す図である。

【図５】集光角と表示特性の関係を示す図である。

【図６】明るい環境での実効的な表示特性を示す図であ
る。

【図７】平行光線を作る光学系の一例を示す図である。

【図８】発光体の面積と角度分布の関係を示す図であ
る。

【図９】光変調素子に入射する光束と出射する光束の関
係を示す図である。

【図１０】従来の投射型表示装置の構成を概略的に示す
図である。

【符号の説明】 １０１…回転楕円型のミラー、１０２…ランプ、１０３
…コンデンサレンズ、１０４…第１の可変絞り、１０７
…駆動回路、１０８…散乱型液晶パネル、１０９…フィ
ールドレンズ、１１０…投射レンズ、１１１…第２の可
変絞り、１２０…制御回路、１２１…デコーダ、１４０
…輝度信号平滑回路、ＳＨ…遮光板、ＯＰ…開口、ＲＦ
…高効率反射部材。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光源光の光束を絞る絞り手段
   を含む光源光学系と、映像信号に基づいて前記光源光学
   系からの光の空間的な伝搬方向を変調する変調素子と、
   前記変調素子からの光を投射する投射光学系と、前記絞
   り手段により遮られる前記光源光の一部を光源側に反射
   する反射手段とを備えたことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記絞り手段は所望の絞りサイズを得る
   ために動かされ前記光源光の一部を遮る遮光板を有し、
   前記反射手段は前記光源側において前記遮光板上に形成
   されることを特徴とする請求項１の表示装置。
3. 【請求項３】 前記反射手段は前記遮光板の鏡面研磨表
   面で構成されることを特徴とする請求項２の表示装置。
4. 【請求項４】 前記反射手段は前記遮光板を覆う反射膜
   で構成されることを特徴とする請求項２の表示装置。
5. 【請求項５】 前記反射手段は前記光源側に光を反射す
   る平坦面を有することを特徴とする請求項２の表示装
   置。
6. 【請求項６】 前記絞り手段は所望の絞りサイズを得る
   ために動かされ前記光源光の一部を遮る遮光板を有し、
   前記反射手段は前記光源側において前記遮光板とは独立
   に設けられることを特徴とする請求項１の表示装置。
7. 【請求項７】 前記反射手段は前記光源側に光を反射す
   る湾曲面を有することを特徴とする請求項６の表示装
   置。
8. 【請求項８】 前記反射手段は入射する光の８０％以上
   を反射する反射率を持つことを特徴とする請求項１の表
   示装置。