JP2000250030A - Nearly parallel light projecting means and projection type liquid crystal display device using same - Google Patents

Nearly parallel light projecting means and projection type liquid crystal display device using same

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JP2000250030A
JP2000250030A JP11050155A JP5015599A JP2000250030A JP 2000250030 A JP2000250030 A JP 2000250030A JP 11050155 A JP11050155 A JP 11050155A JP 5015599 A JP5015599 A JP 5015599A JP 2000250030 A JP2000250030 A JP 2000250030A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
type liquid
display device
crystal display
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JP11050155A
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Japanese (ja)
Inventor
Terunori Maruyama
照法 丸山
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Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the power efficiency of a lamp by arranging prism sheets which have many microprisms arrayed between a light source and a liquid crystal panel and projecting video on a screen by an erect image forming means. SOLUTION: The prism sheets 14a and 14b which have many microprisms arrayed are arranged between a light source and liquid crystal panel and video is projected on a screen by an erect image forming means. The mechanisms are preferably in a triangular, a trapezoidal, a polygonal, a triangularly-conic, a pyramidal, a circularly-conic, a frustum-of-cone, a semicylindrical, a hair-line, a stained shape or the like. Then the projection type liquid crystal display device which constitutes a large-size projection device comprises a nearly parallel light irradiation means 41, a liquid crystal panel which has a driver IC or the like arranged at the periphery of a liquid crystal pixel part in a frame shape and convex lens arrays (1st lens array), convex lens arrays (2nd lens array), a Fresnel concave lens and a screen which are used as the erect image forming means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置、特に
大画面表示に好適な背面投写型液晶表示装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a rear projection type liquid crystal display device suitable for large-screen display.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶プロジェクターやCRTプロジェク
ターを用いた従来の大画面投写映像装置では、液晶パネ
ルやCRTに表示される画像を大きく拡大するには長い
投写距離が必要になるので、装置の奥行きが大きくな
る。また、奥行きの薄いデスプレイとして、従来、PD
P等もあるが高価である。
2. Description of the Related Art In a conventional large-screen projection video apparatus using a liquid crystal projector or a CRT projector, a long projection distance is required to greatly enlarge an image displayed on a liquid crystal panel or a CRT. growing. In addition, as a display with a thin depth, conventionally, PD
P is also available, but is expensive.

【0003】レンズアレイ等の正立結像手段を用いて投
写距離を大幅に短かくすることによって、投写装置のセ
ット奥行きの短縮を目指す従来技術としては特開平5−
188340公報記載のもの(以下従来技術Aと云う)
がある。従来技術Aでは、レンズアレイ中の各レンズ透
過光が所定の光路から逸脱することを防止する目的で、
照明光を所定の角度内に略平行化する略平行光照射手段
を用いている。
A conventional technique for shortening the set depth of a projection apparatus by greatly shortening the projection distance by using an erect image forming means such as a lens array is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
188340 (hereinafter referred to as prior art A)
There is. In the prior art A, in order to prevent each lens transmitted light in the lens array from deviating from a predetermined optical path,
A substantially parallel light irradiating means for making the illumination light substantially parallel within a predetermined angle is used.

【0004】しかしながら、略平行光照射手段として採
用されている何れも、ランプ電力効率が劣り、投写画像
が非常に暗いか、非常に大きなランプ電力を要する問題
がある。また、ランプ効率の劣化や大きなランプ電力を
使わずにこの問題は解決できないことを暗示している。
[0004] However, any of those employed as the substantially parallel light irradiation means has a problem that the lamp power efficiency is inferior and the projected image is very dark or requires a very large lamp power. It also implies that this problem cannot be solved without reducing lamp efficiency or using large lamp power.

【0005】そのため、明るい画面を実現するのに必要
なランプ電力効率は、大画面映像装置商品で最も重視さ
れる性能であるにもかかわらず、従来技術Aではランプ
電力効率が劣る問題点を解決できない。
[0005] Therefore, the lamp power efficiency required for realizing a bright screen is the performance that is most important in large-screen video equipment products, but the problem with the prior art A is that the lamp power efficiency is inferior. Can not.

【0006】従来技術Aが公開されてから数年後に、こ
の技術の二人の発明者等によって上記の問題点の改善を
指向した技術が「FUJITSU.47.4/07、1
996、LCDマルチパネルデスプレイ、p352〜3
56」に記載されている(以下、従来技術Bと言う)。
しかし、ランプ電力効率がやはり十分でない。また、室
内で利用される大画面映像装置商品としては装置の奥行
き短縮が十分でない。
[0006] Several years after the publication of the prior art A, a technique aimed at improving the above-mentioned problem by two inventors of this technique is described in "FUJITSU.47.4 / 07, 1".
996, LCD multi-panel display, p352-3
56 (hereinafter referred to as conventional technology B).
However, the lamp power efficiency is still not sufficient. Also, as a large-screen video device product used indoors, the reduction of the depth of the device is not sufficient.

【0007】また、特開平6−051142号公報に
は、光学像を拡大するための光ファイバーの集合体とス
クリーンの間に視野角特性を向上させるためのプリズム
シートを配置した画像表示装置が示されている(以下従
来技術Cと言う)。この従来技術Cにおいては光ファイ
バーを用いて光学像を拡大しているために、画像表示装
置の奥行寸法が長くなる。また、ランプ電力効率を向上
させることに対しては何も言及されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-051142 discloses an image display device in which a prism sheet for improving a viewing angle characteristic is arranged between a screen and an assembly of optical fibers for enlarging an optical image. (Hereinafter referred to as conventional technology C). In the prior art C, since the optical image is enlarged by using the optical fiber, the depth dimension of the image display device becomes long. Nothing is said about improving lamp power efficiency.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記の様に、レンズア
レイ等の正立結像手段を利用する投写型液晶表示装置の
従来技術A、B、Cには、大画面映像装置商品で最も重
視される性能であるランプ電力効率が十分でない点と、
室内で利用される大画面映像装置商品としては装置の奥
行き短縮が十分でない点の二つの問題点があった。
As described above, the prior arts A, B, and C of the projection type liquid crystal display device using the erect image forming means such as a lens array are the most important in a large-screen image device product. Lamp power efficiency is not sufficient,
There are two problems that the depth of the device is not sufficiently reduced as a large-screen image device product used indoors.

【0009】本発明のもくてきはランプの電力効率を改
善した正立結像手段を利用する投写型液晶表示装置を提
供することにある。本発明の他の目的は装置の奥行寸法
を短縮した正立結像手段を利用する投写型液晶表示装置
を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a projection type liquid crystal display device using erect image forming means with improved power efficiency of a lamp. It is another object of the present invention to provide a projection-type liquid crystal display device using erect image forming means with a reduced depth dimension of the device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明では、レンズアレ
イ等の正立結像手段を利用する投写型液晶表示装置用の
略平行光照射手段として、光源からの出射光束を、一方
向又は複数方向、又はある角度範囲内で輝度のピークを
示す光束に変換して出射するエッジライト導光体、又
は、凹面鏡や筒状凹面鏡、又はレンズや蒲鉾フレネルレ
ンズ、又は凹面鏡や筒状凹面鏡とレンズや蒲鉾フレネル
レンズとの組み合わせ等の光束方向変換手段、並びに、
三角形、台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐
台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨地等の微少凹凸面を配列
したプリズムシート又はプリズム板に加えて、光源、不
要光除去手段の組み合わせから構成するものを用いる。
また、本発明では、複数の矩形レンズをマトリックス状
や並列に配列したレンズ板を少なくとも一枚含む均一照
明手段、又はAL等の金属薄膜がモザイク状、網目状等
のパターンをなすことで、反射面と透過面がモザイク
状、網目状等の分布をなして形成されている透明板から
なる均一照明手段、又は三角形、台形、多角形、三角
錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨
地等の微少凹凸面を配列したプリズムシート又はプリズ
ム板からなる均一照明手段を光源と透過型液晶パネルの
間に配置する。
According to the present invention, as a substantially parallel light irradiating means for a projection type liquid crystal display device utilizing an erect image forming means such as a lens array, a light beam emitted from a light source is transmitted in one direction or a plurality of directions. Direction, or an edge light guide that converts and emits a light flux that shows a luminance peak within a certain angle range, or a concave mirror or a cylindrical concave mirror, or a lens or a Kamaboko Fresnel lens, or a concave mirror or a cylindrical concave mirror and a lens; Beam direction changing means such as combination with Kamaboko Fresnel lens, and
In addition to the prism sheet or prism plate on which minute irregularities such as triangles, trapezoids, polygons, triangular pyramids, polygonal pyramids, cones, truncated cones, semicircles, hair lines, and satin mats are arranged, from the combination of light sources and unnecessary light removing means Use what constitutes.
Further, in the present invention, a uniform illuminating means including at least one lens plate in which a plurality of rectangular lenses are arranged in a matrix or in parallel, or a metal thin film such as AL is formed in a mosaic shape, a mesh shape or the like, thereby reflecting light. Surface and transmissive surface are mosaic, uniform illumination means consisting of a transparent plate formed in a distribution such as a mesh, or triangle, trapezoid, polygon, triangular pyramid, polygonal pyramid, cone, truncated cone, truncated cone, A uniform illuminating means composed of a prism sheet or a prism plate on which minute uneven surfaces such as a hairline and satin are arranged is arranged between the light source and the transmission type liquid crystal panel.

【0011】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる投写型液晶表示装置は、微少プリズムを多数配列し
たプリズムシートを光源と液晶パネルの間に配置し、正
立結像手段によってスクリーンに映像を投写する。前記
微少プリズムは三角形、台形、多角形、三角錐、多角
錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、又は梨地等
の形状で構成されると好適である。
In order to achieve the object of the present invention, a projection type liquid crystal display device according to the present invention has a prism sheet in which a large number of micro prisms are arranged between a light source and a liquid crystal panel, and is formed on a screen by erect image forming means. Project the image. It is preferable that the micro prism is formed in a shape such as a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a semi-cylindrical shape, a hairline, and a satin finish.

【0012】また、本発明による投写型液晶表示装置
は、光源と、光源からの出射光束を一方向、複数方向、
ある角度範囲内のいずれかで輝度のピークを示す光束に
変換するエッジライト導光体と、液晶パネルと、前記光
源と前記液晶パネルの間に配置され、微少プリズムを多
数配列したプリズムシートと、液晶パネルの映像をスク
リーンに正立結像させる正立結像手段とを備える。
Further, the projection type liquid crystal display device according to the present invention provides a light source and a light beam emitted from the light source in one direction, a plurality of directions,
An edge light guide for converting into a light flux showing a luminance peak in any of a certain angle range, a liquid crystal panel, a prism sheet disposed between the light source and the liquid crystal panel, and arranged with a large number of micro prisms, Erect image forming means for erect image formation of an image on the liquid crystal panel on a screen.

【0013】また、本発明による投写型液晶表示装置
は、光源と、前記光源からの光の方向を変換する光束方
向変換手段と、液晶パネルと、前記光源と前記液晶パネ
ルの間に配置され、微少プリズムを多数配列したプリズ
ムシートと、液晶パネルの映像をスクリーンに正立結像
させる正立結像手段とを備える。前記光束方向変換手段
は、凹面鏡、筒状凹面鏡、レンズ、蒲鉾フレネルレン
ズ、凹面鏡とレンズの組合わせ、筒状凹面鏡とレンズの
組合わせ、凹面鏡と蒲鉾フレネルレンズの組合わせ、筒
状凹面鏡と蒲鉾フレネルレンズの組合わせのいずれかに
よって構成される。また、前記正立結像手段は、複数の
凸レンズアレイ、屈折率分布型レンズアレイである平板
マイクロレンズアレイ、セルフオックレンズアレイ、ロ
ッド型マイクロレンズアレイ、折率分布オプテイカルフ
ァイバー束のいずれかを用いて構成される。
Further, a projection type liquid crystal display device according to the present invention is provided with a light source, a light beam direction changing means for changing the direction of light from the light source, a liquid crystal panel, and a light source and the liquid crystal panel. It comprises a prism sheet in which a number of micro prisms are arranged, and erect image forming means for erectly forming an image of a liquid crystal panel on a screen. The light beam direction changing means includes a concave mirror, a cylindrical concave mirror, a lens, a Kamaboko Fresnel lens, a combination of a concave mirror and a lens, a combination of a cylindrical concave mirror and a lens, a combination of a concave mirror and a Kamaboko Fresnel lens, a cylindrical concave mirror and a Kamaboko Fresnel. It is constituted by any combination of lenses. Further, the erecting imaging means may include any one of a plurality of convex lens arrays, a flat microlens array as a refractive index distributed lens array, a self-occurring lens array, a rod type microlens array, and a bent distribution optical fiber bundle. It is configured using.

【0014】これらの投写型液晶表示装置において、不
要光除去手段を設け、前記プリズムシートから出射され
た光束の一部を除去すると好適である。前記不要光除去
手段は多角形穴、丸穴のいずれかを最密充填配列するこ
とによって構成される。前記エッジライト導光体は、出
射面と裏面の一方または双方に、三角形、台形、多角
形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーラ
イン、梨地のいずれかの微少凸面を形成したエッジライ
ト導光体、出射面をフラットにしたエッジライト導光
体、内部に光散乱体を分散したエッジライト導光体、光
散乱体を裏面に印刷したエッジライト導光体、内部を中
空にしたエッジライト導光体、複数の透明板を積層して
構成したエッジライト導光体の何れかを用いると好適で
ある。また、前記光源を前記エッジライト導光体の側端
面に配置すると好適である。また、前記光源は熱陰極
管、冷陰極管、蛍光管の何れかであり、1層以上配置す
ると好適である。
[0014] In these projection type liquid crystal display devices, it is preferable that an unnecessary light removing means is provided to remove a part of the light beam emitted from the prism sheet. The unnecessary light removing means is constituted by arranging either a polygonal hole or a round hole in a close-packed arrangement. The edge light light guide, one or both of the exit surface and the back surface, triangular, trapezoidal, polygonal, triangular pyramid, polygonal pyramid, cone, truncated cone, semi-cylindrical, hair line, one of the fine convex surface of matte Edge light light guide with a flat exit surface, edge light light guide with a light scatterer dispersed inside, edge light light guide with a light scatterer printed on the back, hollow inside It is preferable to use any one of the edge light light guide described above and an edge light light guide formed by laminating a plurality of transparent plates. Further, it is preferable that the light source is disposed on a side end surface of the edge light guide. Further, the light source is any one of a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a fluorescent tube, and it is preferable to arrange one or more layers.

【0015】これらの投写型液晶表示装置において、偏
光変換器を設け、前記光源と前記エッジライト導光体の
間に前記偏光変換器を配置する。また、前記光束方向変
換手段は凹面鏡とレンズの組み合わせであり、前記レン
ズは凸レンズ、凸蒲鉾レンズ、凸蒲鉾フレネルレンズの
何れかを用いると好適である。また、前記光源は熱陰極
管、冷陰極管二重管等の何れかである蛍光管から構成さ
れていると共に、前記光束方向変換手段は円筒凹面鏡、
方物筒凹面鏡、楕円筒凹面鏡、双曲筒凹面鏡、非球筒凹
面鏡等の筒状凹面鏡でもよい。また、前記光源は豆ラン
プ等の点状光源であり、前記光束方向変換手段は球凹面
鏡、方物凹面鏡、楕円凹面鏡、双曲凹面鏡、非球面凹面
鏡等の凹面鏡でもよい。また、これらの投写型液晶表示
装置において、前記液晶パネルを透過型液晶パネルで構
成し、前記透過型液晶パネルからの光像を拡大する拡大
投写手段を設けると好適である。また、前記透過型液晶
パネルの画素部周囲にドライバーIC等を額縁状に配置
すると好適である。更に、前記液晶パネルの光像を拡大
する拡大投写手段を設け、前記拡大投写手段をフレネル
凹レンズで構成すると好適である。また、前記液晶パネ
ルを透過型液晶パネルで構成し、前記光源と前記透過型
液晶パネルの間に反射タイプの偏光分離フィルムを設け
ると更に好適である。
In these projection type liquid crystal display devices, a polarization converter is provided, and the polarization converter is arranged between the light source and the edge light guide. Preferably, the light beam direction changing means is a combination of a concave mirror and a lens, and the lens preferably uses any one of a convex lens, a convex kamaho lens, and a convex kamaho Fresnel lens. Further, the light source is constituted by a fluorescent tube which is any one of a hot cathode tube, a cold cathode tube double tube and the like, and the light beam direction changing means is a cylindrical concave mirror,
A cylindrical concave mirror such as a rectangular cylinder concave mirror, an elliptical cylindrical concave mirror, a hyperbolic cylindrical concave mirror, or a non-spherical cylindrical concave mirror may be used. The light source may be a point light source such as a miniature lamp, and the light beam direction changing means may be a concave mirror such as a spherical concave mirror, a parabolic concave mirror, an elliptical concave mirror, a hyperbolic concave mirror, or an aspheric concave mirror. Further, in these projection type liquid crystal display devices, it is preferable that the liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel and an enlargement projection unit for enlarging a light image from the transmission type liquid crystal panel is provided. It is preferable that a driver IC or the like is arranged in a frame shape around the pixel portion of the transmissive liquid crystal panel. Further, it is preferable that an enlargement projection unit for enlarging the light image of the liquid crystal panel is provided, and the enlargement projection unit is constituted by a Fresnel concave lens. It is further preferable that the liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and a reflection type polarization separation film is provided between the light source and the transmission type liquid crystal panel.

【0016】これらの投写型液晶表示装置において、複
数の矩形レンズをマトリックス状や並列に配列したレン
ズ板から構成される均一照明手段を設け、前記均一照明
手段を前記光源と前記プリズムシートの間に配置すると
好適である。また、前記光源は直径3mm以下の冷陰極
管の線状光源である。これらの投写型液晶表示装置にお
いて、偏光変換器を設け、前記液晶パネルを透過型液晶
パネルで構成し、前記偏光変換器を前記光源と前記透過
型液晶パネルの間に配置すると好適である。
In these projection type liquid crystal display devices, a uniform illuminating means comprising a lens plate in which a plurality of rectangular lenses are arranged in a matrix or in parallel is provided, and the uniform illuminating means is provided between the light source and the prism sheet. It is preferable to arrange them. The light source is a linear light source of a cold cathode tube having a diameter of 3 mm or less. In these projection type liquid crystal display devices, it is preferable that a polarization converter is provided, the liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and the polarization converter is arranged between the light source and the transmission type liquid crystal panel.

【0017】これらの投写型液晶表示装置において、金
属薄膜がモザイク状、網目状等のパターンをなすこと
で、反射面と透過面がモザイク状、網目状等の分布をな
して形成されている透明板からなる均一照明手段を設
け、前記液晶パネルを透過形液晶パネルで構成し、前記
均一照明手段を前記光源と前記透過型液晶パネルの間に
配置すると好適である。これらの投写型液晶表示装置に
おいて、三角形、台形、多角形、三角錐、多角錐、円
錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨地等の形状の複
数の微少プリズムを有するプリズムシートからなる均一
照明手段を設け、前記液晶パネルを透過形液晶パネルで
構成し、前記光源と前記透過型液晶パネルの間に配置す
る。これらの投写型液晶表示装置において、前記プリズ
ムシートを三角形、台形、多角形、三角錐、多角錐、円
錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨地等の形状の複
数の微少プリズムで構成して有し均一照明手段と略平行
光照射手段を兼ねさせ、前記液晶パネルを透過形液晶パ
ネルで構成し、前記プリズムシートを前記光源と前記透
過型液晶パネルの間に配置する。
In these projection-type liquid crystal display devices, the metal thin film forms a mosaic pattern, a mesh pattern, or the like, so that the reflection surface and the transmission surface are formed in a mosaic pattern, a mesh pattern, or the like. It is preferable that a uniform illuminating means made of a plate is provided, the liquid crystal panel is constituted by a transmissive liquid crystal panel, and the uniform illuminating means is arranged between the light source and the transmissive liquid crystal panel. In these projection type liquid crystal display devices, a uniform illuminating means comprising a prism sheet having a plurality of minute prisms having a shape such as a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, and a satin finish. And the liquid crystal panel is constituted by a transmissive liquid crystal panel, and is disposed between the light source and the transmissive liquid crystal panel. In these projection-type liquid crystal display devices, the prism sheet is constituted by a plurality of micro prisms having a shape such as a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a trapezoid, a hairline, and a satin finish. The liquid crystal panel is constituted by a transmissive liquid crystal panel, and the prism sheet is disposed between the light source and the transmissive liquid crystal panel.

【0018】本発明による投写型表示装置は、微少プリ
ズムを多数配列したプリズムシートを光源と液晶パネル
の間に配置し、正立結像手段によってスクリーンに映像
を投写する投写型液晶表示装置を縦横複数配置して同一
スクリーンに投写し、つなぎ目のない連続画像を前記同
一スクリーンに表示する。
The projection type display device according to the present invention has a prism sheet in which a number of micro prisms are arranged between a light source and a liquid crystal panel, and the projection type liquid crystal display device which projects an image on a screen by erect image forming means is arranged vertically and horizontally. A plurality of the images are arranged and projected on the same screen, and a continuous image without any seam is displayed on the same screen.

【0019】また、本発明による投写型表示装置は、光
源と、光源からの出射光束を輝度のピークを示す光束に
変換するエッジライト導光体と、液晶パネルと、前記光
源と前記液晶パネルの間に配置され、微少プリズムを多
数配列したプリズムシートと、液晶パネルの映像をスク
リーンに正立結像させる正立結像手段とを備える投写型
液晶表示装置を縦横複数配置して同一スクリーンに投写
し、つなぎ目のない連続画像を前記同一スクリーンに表
示する。
Further, the projection display apparatus according to the present invention comprises a light source, an edge light guide for converting a light beam emitted from the light source into a light beam showing a peak of luminance, a liquid crystal panel, and a liquid crystal panel. A plurality of projection-type liquid crystal display devices, which are arranged between them and have a prism sheet in which a large number of micro prisms are arranged, and erect image forming means for erectly forming an image of a liquid crystal panel on a screen, are arranged vertically and horizontally and projected on the same screen. Then, seamless images are displayed on the same screen.

【0020】また、本発明による投写型表示装置は、光
源と、前記光源からの光の方向を変換する光束方向変換
手段と、液晶パネルと、前記光源と前記液晶パネルの間
に配置され、微少プリズムを多数配列したプリズムシー
トと、液晶パネルの映像をスクリーンに正立結像させる
正立結像手段とを備える投写型液晶表示装置を縦横複数
配置して同一スクリーンに投写し、つなぎ目のない連続
画像を前記同一スクリーンに表示する。
Further, the projection display apparatus according to the present invention is provided with a light source, a light beam direction changing means for changing the direction of light from the light source, a liquid crystal panel, and a microscopic device disposed between the light source and the liquid crystal panel. A plurality of projection type liquid crystal display devices including a prism sheet in which a number of prisms are arranged, and erect image forming means for erectly forming an image of a liquid crystal panel on a screen are arranged vertically and horizontally, and projected on the same screen to form a seamless continuous screen. The image is displayed on the same screen.

【0021】また、これらの投写型液晶表示装置におい
て、前記液晶パネルを透過型液晶パネルで構成し、前記
透過型液晶パネルの画素数を、(VGA、SVGA、X
GA、SXGA、UXGA等の画素数規格による画素
数)÷(投写型液晶表示装置の合計の数)+前記の重複
する個所に要する画素数とする。また、これらの投写型
液晶表示装置において、前記プリズムシートは三角形、
台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾
状、ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリズム
を有する略平行光照射手段であり、前記液晶パネルを透
過型液晶パネルで構成し、前記略平行光照射手段を前記
光源と前記透過型液晶パネルの間に配置する。
In these projection type liquid crystal display devices, the liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and the number of pixels of the transmission type liquid crystal panel is set to (VGA, SVGA, X
The number of pixels according to the pixel number standard such as GA, SXGA, UXGA, etc./(the total number of projection type liquid crystal display devices) + the number of pixels required for the above-mentioned overlapping portions. In these projection type liquid crystal display devices, the prism sheet has a triangular shape,
Trapezoidal, polygonal, triangular pyramid, polygonal pyramid, cone, truncated cone, semi-cylindrical, hairline, satin, etc.It is a substantially parallel light irradiation means having a plurality of minute prisms, and the liquid crystal panel is constituted by a transmission liquid crystal panel Then, the substantially parallel light irradiation means is disposed between the light source and the transmission type liquid crystal panel.

【0022】本発明による直視型液晶表示装置は、光源
と、透過型液晶パネルと、三角形、台形、多角形、三角
錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨
地等の形状の複数の微少プリズムを有するプリズムシー
トとを備え、前記プリズムシートが、均一照明手段とし
て又は略平行光照射手段として、又は均一照明手段と略
平行光照射手段を兼ねて、前記光源と前記透過型液晶パ
ネルの間に配置される。
The direct-view type liquid crystal display device according to the present invention comprises a light source, a transmissive liquid crystal panel, a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, a satin finish and the like. A prism sheet having a plurality of micro prisms, wherein the prism sheet is used as uniform illumination means or as substantially parallel light irradiation means, or as both uniform illumination means and substantially parallel light irradiation means, and the light source and the transmission type liquid crystal are used. It is placed between the panels.

【0023】本発明によるフロントタイプの投写型液晶
表示装置は、光源と、透過型液晶パネルと、三角形、台
形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、
ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリズムを有
するプリズムシートとを備え、前記プリズムシートが、
均一照明手段として又は略平行光照射手段として、又は
均一照明手段と略平行光照射手段を兼ねて、前記光源と
前記透過型液晶パネルの間に配置される。
The front projection type liquid crystal display device according to the present invention comprises a light source, a transmission type liquid crystal panel, a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone,
Hair line, a prism sheet having a plurality of micro prisms in the shape of satin, etc., the prism sheet,
The light source is disposed between the light source and the transmissive liquid crystal panel as uniform illumination means or substantially parallel light irradiation means, or as both uniform illumination means and substantially parallel light irradiation means.

【0024】本発明による略平行光照射手段は、光源
と、光源からの出射光束を一方向、複数方向、ある角度
範囲内のいずれかで輝度のピークを示す光束に変換する
エッジライト導光体と、微少プリズムを多数配列したプ
リズムシートとを備える。
The substantially parallel light irradiating means according to the present invention comprises a light source and an edge light guide for converting a light beam emitted from the light source into a light beam having a luminance peak in one direction, a plurality of directions, or within a certain angle range. And a prism sheet on which a number of micro prisms are arranged.

【0025】本発明による略平行光照射手段は、光源
と、前記光源からの光の方向を変換する光束方向変換手
段と、微少プリズムを多数配列したプリズムシートとを
備える。これらの略平行光照射手段において、不要光除
去手段を設け、前記プリズムシートから出射された光束
の一部を除去する。前記微少プリズムは三角形、台形、
多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘア
ーライン、又は梨地等の形状である。また、前記不要光
除去手段は多角形穴、丸穴等の穴を最密充填配列するこ
とによって構成される。
The substantially parallel light irradiating means according to the present invention includes a light source, a light beam direction changing means for changing the direction of light from the light source, and a prism sheet on which a number of micro prisms are arranged. In these substantially parallel light irradiation means, an unnecessary light removing means is provided to remove a part of the light beam emitted from the prism sheet. The micro prism is triangular, trapezoidal,
It is a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, or a satin finish. Further, the unnecessary light removing means is configured by arranging holes such as polygonal holes and round holes in a close-packed manner.

【0026】また、前記光束方向変換手段は、凹面鏡、
筒状凹面鏡、レンズ、蒲鉾フレネルレンズ、凹面鏡とレ
ンズの組合わせ、筒状凹面鏡とレンズの組合わせ、凹面
鏡と蒲鉾フレネルレンズの組合わせ、筒状凹面鏡と蒲鉾
フレネルレンズの組合わせのいずれかである。この略平
行光照射手段において、偏光変換器を設け、前記光源と
前記エッジライト導光体の間に前記偏光変換器を配置す
る。また、この略平行光照射手段において、前記光束方
向変換手段は凹面鏡とレンズの組み合わせであり、前記
レンズは凸レンズ、凸蒲鉾レンズ、凸蒲鉾フレネルレン
ズの何れかを用いる。
Further, the light beam direction changing means includes a concave mirror,
One of cylindrical concave mirror, lens, Kamaboko Fresnel lens, combination of concave mirror and lens, combination of cylindrical concave mirror and lens, combination of concave mirror and Kamaboko Fresnel lens, combination of cylindrical concave mirror and Kamaboko Fresnel lens . In this substantially parallel light irradiation means, a polarization converter is provided, and the polarization converter is arranged between the light source and the edge light guide. Further, in the substantially parallel light irradiation means, the light beam direction changing means is a combination of a concave mirror and a lens, and the lens uses any one of a convex lens, a convex lens, and a convex Fresnel lens.

【0027】また、前記エッジライト導光体は、出射面
と裏面の一方または双方に、三角形、台形、多角形、三
角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、
梨地等の微少凸面を形成したエッジライト導光体、出射
面をフラットにしたエッジライト導光体、内部に光散乱
体を分散したエッジライト導光体、光散乱体を裏面に印
刷したエッジライト導光体、内部を中空にしたエッジラ
イト導光体、複数の透明板を積層して構成したエッジラ
イト導光体の何れかである。また、前記光源は熱陰極
管、冷陰極管二重管等の何れかである蛍光管から構成さ
れていると共に、前記光束方向変換手段は円筒凹面鏡、
方物筒凹面鏡、楕円筒凹面鏡、双曲筒凹面鏡、非球筒凹
面鏡等の筒状凹面鏡である。
The edge light guide may include a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline,
Edge light guide with a slightly convex surface such as satin finish, edge light guide with a flat exit surface, edge light guide with light scatterer dispersed inside, edge light with light scatterer printed on the back One of a light guide, an edge light guide having a hollow inside, and an edge light guide formed by laminating a plurality of transparent plates. Further, the light source is constituted by a fluorescent tube which is any one of a hot cathode tube, a cold cathode tube double tube and the like, and the light beam direction changing means is a cylindrical concave mirror,
It is a cylindrical concave mirror such as a rectangular cylinder concave mirror, an elliptical cylindrical concave mirror, a hyperbolic cylindrical concave mirror, or a non-spherical cylindrical concave mirror.

【0028】これらの略平行光照射手段において、反射
タイプの偏光分離フィルムを設けた。また、この略平行
光照射手段において、複数の矩形レンズをマトリックス
状や並列に配列したレンズ板から構成される均一照明手
段を設け、前記均一照明手段を前記光源と前記プリズム
シートの間に配置する。この略平行光照射手段におい
て、金属薄膜がモザイク状、網目状等のパターンをなす
ことで、反射面と透過面がモザイク状、網目状等の分布
をなして形成されている透明板からなる均一照明手段を
設けると好適である。また、前記プリズムシートは三角
形、台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲
鉾状、ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリズ
ムを有し、均一照明手段として作用させると好適であ
る。また、前記プリズムシートは三角形、台形、多角
形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーラ
イン、梨地等の形状の複数の微少プリズムを有し、均一
照明手段と略平行光照射手段を兼ねると好適である。
In these substantially parallel light irradiation means, a reflection type polarization separation film was provided. Further, in this substantially parallel light irradiation means, a uniform illumination means comprising a lens plate in which a plurality of rectangular lenses are arranged in a matrix or in parallel is provided, and the uniform illumination means is arranged between the light source and the prism sheet. . In this substantially parallel light irradiation means, the metal thin film forms a pattern such as a mosaic shape or a mesh shape, so that the reflection surface and the transmission surface are formed of a transparent plate formed in a mosaic shape or a mesh shape distribution. It is preferable to provide lighting means. Further, the prism sheet has a plurality of small prisms having a shape such as a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a phantom, a hairline, and a satin finish. It is. In addition, the prism sheet has a plurality of micro prisms having a shape such as a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a semicircular shape, a hairline, and a satin finish. It is preferable that it also serves as a means.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例を用い図面を参照して説明する。図1は本発明による
投写型液晶表示装置に使用される略平行光照射手段の第
1の実施例を示す斜視図である。図2は本発明による投
写型液晶表示装置の幾つかを配列した大型投写装置の一
実施例を示す概略図である。図3は本発明による投写型
液晶表示装置の一実施例を示す概略図である。図1に示
す略平行光照射手段は図2、図3に示す投写型液晶表示
装置1の一構成部品であり、詳細については後述する。
図2に示す様に、大型投写装置2は図3に示す投写型液
晶表示装置1を縦横複数配列することによって構成され
る。複数の投写型液晶表示装置1で共用されるスクリー
ン3には投写型液晶表示装置1各々に内蔵されている液
晶パネルの画像のみを投写して、液晶パネル間の間隙4
を無くした繋ぎ目のない連続大画面画像を形成し、大型
投写装置2のスクリーン3上の画面全体の画素数をSX
GAにしている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings using examples. FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a substantially parallel light irradiation means used in a projection type liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing one embodiment of a large-sized projection device in which some of the projection-type liquid crystal display devices according to the present invention are arranged. FIG. 3 is a schematic view showing one embodiment of the projection type liquid crystal display device according to the present invention. The substantially parallel light irradiation means shown in FIG. 1 is a component of the projection type liquid crystal display device 1 shown in FIGS. 2 and 3, and will be described later in detail.
As shown in FIG. 2, the large projection device 2 is configured by arranging a plurality of projection type liquid crystal display devices 1 shown in FIG. On the screen 3 shared by the plurality of projection type liquid crystal display devices 1, only the image of the liquid crystal panel built in each of the projection type liquid crystal display devices 1 is projected, and the gap 4 between the liquid crystal panels is projected.
, A seamless large-screen image is formed, and the number of pixels of the entire screen on the screen 3 of the large-size projection device 2 is set to SX.
GA.

【0030】図2の大型投写装置2を構成している投写
型液晶表示装置1の概要は図3に示す様に、略平行光照
射手段41、液晶画素部周囲にドライバーIC等が額縁
状に配置されている液晶パネル5、正立結像手段として
用いる複数の凸レンズアレイ(第一のレンズアレイ)6
a、凸レンズアレイ(第二のレンズアレイ)6b、フレ
ネル凹レンズ7とスクリーン3から構成されている。
As shown in FIG. 3, an outline of the projection type liquid crystal display device 1 constituting the large projection device 2 shown in FIG. Liquid crystal panel 5 arranged, a plurality of convex lens arrays (first lens array) 6 used as erect image forming means
a, a convex lens array (second lens array) 6 b, a Fresnel concave lens 7 and the screen 3.

【0031】略平行光照射手段41が略平行化した照明
光を出射するので、液晶パネル5の画像8は、第一レン
ズアレイ6aにより倒立像9として結像される。次い
で、第二レンズアレイ6bにより正立像10として結像
される。正立像10結像の際、レンズアレイ6a、6b
中で隣り合うレンズを通る光線が重複して、レンズアレ
イ全体として、液晶パネル5の全体画像を正立像10と
して結像する。そして、フレネル凹レンズ7が前記の正
立像10をスクリーン3上に拡大投写することによって
拡大像11が形成される。
Since the substantially parallel light irradiation means 41 emits substantially parallel illumination light, the image 8 of the liquid crystal panel 5 is formed as an inverted image 9 by the first lens array 6a. Next, an image is formed as the erect image 10 by the second lens array 6b. When the erect image 10 is formed, the lens arrays 6a and 6b
Light rays passing through adjacent lenses inside overlap each other, and form an entire image of the liquid crystal panel 5 as an erect image 10 as an entire lens array. Then, the Fresnel concave lens 7 projects the erect image 10 on the screen 3 in an enlarged manner, so that an enlarged image 11 is formed.

【0032】図3に示した略平行光照射手段41の要部
は図1の様に構成されている。略平行光照射手段41は
光源である冷陰極管12a、12b、光束方向変換手段
であるエッジライト導光体13、エッジライト導光体1
3側に配置したプリズムシート14a、不要光除去手段
15側に配置したプリズムシート14b、反射シート1
6から構成されている。プリズムシート14a、14b
は、何れも微少三角形プリズムを並列して形成されてお
り、プリズムシート14aのプリズムの配列方向は冷陰
極管12a、12bの長軸方向(紙面に垂直方向)と同
じであり、プリズムシート14bのプリズムの配列方向
はそれと直交して形成されており、プリズムシート14
a、14bはプリズムの配列方向が直交するように重ね
て配置される。
The main part of the substantially parallel light irradiation means 41 shown in FIG. 3 is constructed as shown in FIG. The substantially parallel light irradiation means 41 includes cold cathode tubes 12a and 12b as light sources, edge light guides 13 and edge light guides 1 as light flux direction changing means.
The prism sheet 14a disposed on the third side, the prism sheet 14b disposed on the unnecessary light removing unit 15 side, and the reflection sheet 1
6. Prism sheets 14a, 14b
Are formed in parallel with micro triangular prisms, and the arrangement direction of the prisms on the prism sheet 14a is the same as the long axis direction (perpendicular to the plane of the drawing) of the cold cathode tubes 12a and 12b. The arrangement direction of the prisms is formed orthogonal to the direction, and the prism sheet 14
a and 14b are arranged so as to overlap each other so that the arrangement directions of the prisms are orthogonal to each other.

【0033】図4は図1の略平行光照射手段のエッジラ
イト導光体とプリズムシートの作用を説明するための概
念図である。図4に示す様に、エッジライト導光体13
の出射面17はフラットに形成され、裏面18には微少
凸面19aが形成される。隣り合う微少凸面19aの間
の面19bはフラットに構成されている。エッジライト
導光体13の左側端面20a側に設置した冷陰極管12
aからの出射光束21aは、側端面20aを照射した
後、エッジライト導光体13内に進入する。エッジライ
ト導光体13内に進入する殆どの光の入射角はエッジラ
イト導光体13の出射面17や裏面18に対して臨界角
以上の角度で進入するようにエッジライト導光体13の
厚さを薄く設定してある。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the operation of the edge light guide and prism sheet of the substantially parallel light irradiation means of FIG. As shown in FIG.
Is formed flat, and a rear surface 18 is formed with a slightly convex surface 19a. The surface 19b between the adjacent minute convex surfaces 19a is configured to be flat. The cold cathode tube 12 installed on the left end surface 20a side of the edge light guide 13
A light beam 21a emitted from a enters the edge light guide 13 after irradiating the side end surface 20a. The angle of incidence of most of the light entering the edge light guide 13 is such that the light enters the exit surface 17 and the back surface 18 of the edge light guide 13 at an angle greater than the critical angle. The thickness is set thin.

【0034】このため、冷陰極管12aからの出射光束
は出射面17と裏面18間で全反射を繰り返してエッジ
ライト導光体13内の奥まで進む。その途中で、裏面1
8に設けられた微少凸面19aで反射された光の内、臨
界角以下で出射面17に達した光は出射面17から出射
する際、図4の矢印で示す光束22とその両側の矢印で
示す光束から分かるように、特定の一方向で輝度のピー
クを示すように変換されて出射される。同様にして、エ
ッジライト導光体13の右側端面20b側に設置した冷
陰極管12bからの出射光束21bも矢印で示す光束2
3とその両側の矢印で示す光束から分かるように、前記
した特定の一方向と対称的な一方向に変換されて出射さ
れる。
For this reason, the light beam emitted from the cold cathode tube 12 a repeats total reflection between the light exit surface 17 and the rear surface 18, and travels deep inside the edge light light guide 13. On the way, back 1
When the light that has reached the emission surface 17 at a critical angle or less out of the light reflected by the minute convex surface 19a provided on the light emission surface 8 is emitted from the emission surface 17, the light flux 22 shown by the arrow in FIG. As can be seen from the luminous flux shown, the light is converted and emitted so as to show a luminance peak in one specific direction. Similarly, the luminous flux 21b emitted from the cold cathode tube 12b installed on the right end face 20b side of the edge light guide 13 is also the luminous flux 2 shown by an arrow.
As can be seen from 3 and the light flux indicated by the arrows on both sides thereof, the light is converted and emitted in one direction symmetrical to the above-mentioned specific one direction.

【0035】エッジライト導光体13のこのような導光
作用によって、左右両端面20a、20bに設置した冷
陰極管12a、12bからの出射光束21a、21b
は、光路上の断面で見たとき、矢印で示す光束22、2
3から分かるように、特定の二方向で輝度のピークを示
す左右対称な光束22、23に変換されて、エッジライ
ト導光体13の出射面17の各部から、面光源から発し
た光になって、プリズムシート14aに向かう。
By such a light guiding action of the edge light light guide 13, the light fluxes 21a, 21b emitted from the cold cathode tubes 12a, 12b installed on the left and right end faces 20a, 20b.
Are luminous fluxes 22, 2 indicated by arrows when viewed in a cross section on the optical path.
As can be seen from FIG. 3, the light is converted into bilaterally symmetrical light fluxes 22 and 23 which show luminance peaks in two specific directions, and becomes light emitted from the surface light source from each part of the exit surface 17 of the edge light guide 13. To the prism sheet 14a.

【0036】この太線矢印の光束22、23は何れも、
ある点で出射方向がある角度幅を持っている光束中で輝
度がピークを示す代表光線、又は出射方向がある角度幅
を持っている光束中で出射方向の角度が角度幅の平均値
を示す代表光線を表す。(図4以降の図においても、太
線矢印は、同様な代表光線を表す。)この太線矢印の光
束22はプリズムの右の面25に向かう代表光線を表
し、太線矢印の光束23はプリズムの左の面27に向か
う代表光線を表す。
Each of the light beams 22 and 23 indicated by the thick arrows is
At a certain point, a representative ray whose luminance is peaked in a light beam having a certain angular width in the emission direction, or an angle of the emission direction in a light beam having a certain angular width in the emission direction indicates an average value of the angular width. Represents a representative ray. (In FIG. 4 and subsequent figures, a bold arrow indicates a similar representative light beam.) A light beam 22 of the bold arrow indicates a representative light beam directed to the right surface 25 of the prism, and a light beam 23 of the bold arrow indicates the left light of the prism. Represents a representative light beam directed to the surface 27 of FIG.

【0037】本実施例ではフラットな出射面17と裏面
18のフラットな面19bの間で全反射を繰り返してエ
ッジライト導光体13内の奥側に進む光量並びに微少凸
面19aで反射されて出射面17から出射する光量を、
エッジライト導光体13の各部で制御して、出射面17
から出射した後にプリズムシート14aとプリズムシー
ト14b(図1参照)を経由して、液晶パネル5(図3
参照)に向かう光量を出射面17の全面各部で一様化す
るために、裏面18に形成した微少凸面19aの形状を
適正にすると同時に、フラット面19bをなしている各
微少凸面19a間の間隔を冷陰極管12aや12bとの
距離に応じて適正に違えている。このため、液晶パネル
5の全面各部の照度を一様化する均一照明が可能にな
り、スクリーン3上の拡大像11各部の輝度分布を均一
化することが実現できた。
In this embodiment, the total reflection is repeated between the flat light exit surface 17 and the flat surface 19b of the rear surface 18, and the amount of light traveling to the far side inside the edge light guide 13 and the light reflected by the minute convex surface 19a are emitted. The amount of light emitted from the surface 17 is
Each part of the edge light guide 13 is controlled so that the light exit surface 17 is controlled.
After exiting from the liquid crystal panel 5 (see FIG. 3) via the prism sheets 14a and 14b (see FIG. 1).
In order to equalize the amount of light toward the entire surface of the emission surface 17, the shape of the minute convex surface 19a formed on the back surface 18 is made appropriate, and at the same time, the distance between the minute convex surfaces 19a forming the flat surface 19b is adjusted. Are appropriately changed according to the distance from the cold cathode tubes 12a and 12b. For this reason, uniform illumination for equalizing the illuminance of each part of the entire surface of the liquid crystal panel 5 has become possible, and uniformization of the luminance distribution of each part of the enlarged image 11 on the screen 3 has been realized.

【0038】本実施例において、d1は近接間隔であ
り、w面とエッジライト導光体13の出射面17の間の
間隔を示す。この近接間隔の間にプリズムシート14a
の光源側の面28が配置される。ここで、w面は隣り合
うプリズムの谷底間、又はプリズムの山頂が光源側を向
く場合は、隣り合うプリズムの山頂間を結ぶ線で構成さ
れる面である。図に示すように、w面とプリズムシート
14aの光源側の面28とエッジライト導光体13の出
射面17との三者の面の間隔は近接している。
In the present embodiment, d 1 is a close distance, and indicates a distance between the w-plane and the light exit surface 17 of the edge light guide 13. During this close interval, the prism sheet 14a
The light source side surface 28 is disposed. Here, the w surface is a surface formed by a line connecting between the valley bottoms of the adjacent prisms or, when the peaks of the prisms face the light source side, between the ridges of the adjacent prisms. As shown in the figure, the distance between the three surfaces of the w surface, the light source side surface 28 of the prism sheet 14a, and the emission surface 17 of the edge light guide 13 is close.

【0039】このため、w面の幅の中にある出射面17
上の代表点k(例えば、プリズム幅の中点近傍)を通る
二方向の光束22、23中のできるだけ多くの光線を、
最も近接して対向するプリズムの右の面25又は左の面
27内に到達させることができる。
For this reason, the exit surface 17 within the width of the w-plane
As many rays as possible in the bidirectional light beams 22 and 23 passing through the upper representative point k (for example, near the midpoint of the prism width)
It can be reached within the right face 25 or the left face 27 of the closest opposing prism.

【0040】本実施例では、エッジライト導光体13か
らの出射光束22、23が所定角度で単数又は複数方向
で輝度のピークを示すことに注目し、上記二方向の光線
(太線矢印の光束22、23)が、プリズムの所定の面
で屈折又は全反射して、プリズムの面25又は27から
出射する際には、揃って同一の光軸24方向を向いて出
射するよう様に、プリズムの角度α、βとプリズムの高
さtを所定の値に設計してある。
In this embodiment, attention is paid to the fact that the light beams 22 and 23 emitted from the edge light guide 13 show a luminance peak in one or a plurality of directions at a predetermined angle, and the light beams in the two directions (the light beams indicated by bold arrows) are used. 22 and 23) are refracted or totally reflected by a predetermined surface of the prism and exit from the surface 25 or 27 of the prism so that they exit in the same optical axis 24 direction. And the height t of the prism are designed to predetermined values.

【0041】このため、エッジライト導光体13から出
射する際には、特定の二方向で輝度のピークを示す左右
対称な太線矢印で示す光束22、23を、プリズムシー
ト14aから出射する際には、光軸24と同一方向で輝
度のピークを示す太線矢印で示す光束29、30に変換
できる。本実施例では2枚のプリズムシート14aと1
4b(図1参照)のプリズム配列方向を直交し重ねてい
るので、上記の変換がプリズムシート14bでも起こ
る。このため、上記の変換が冷陰極管12a、12bの
長軸方向と直交方向の双方で起こる。
Therefore, when exiting from the edge light guide 13, the light fluxes 22 and 23 indicated by thick left and right symmetrical arrows indicating luminance peaks in two specific directions are emitted from the prism sheet 14 a. Can be converted into luminous fluxes 29 and 30 indicated by bold arrows indicating the luminance peak in the same direction as the optical axis 24. In this embodiment, two prism sheets 14a and 1
Since the prism arrangement directions of 4b (see FIG. 1) are orthogonal to each other, the above conversion also occurs in the prism sheet 14b. Therefore, the above-described conversion occurs in both the long axis direction and the orthogonal direction of the cold cathode tubes 12a and 12b.

【0042】本実施例では、前記のように設計したプリ
ズムを配列しているプリズムシート14a、14bを、
エッジライト導光体13の出射面17に近接して配置す
ることで次の二つの事をなしている。即ち、(1)前記
w面と近接しているエッジライト導光体13のw面の幅
内にある出射面17上の代表点kを通る光束(光源12
a、12bから来た光束)の内、できるだけ多くの光束
を、出射面17に近接しているw面から見て、最も近い
プリズム面25又は27内へ到達させて、屈折又は反射
させることで、効率よく光束方向を制御することができ
る事と、(2)プリズムの面25又は27が光源12
a、12bから来た光線のできるだけ多くを、結像に寄
与することが可能な入射角度上有効な角度θ(レンズを
通過して結像に寄与する光の最大入射角であり、図6を
用いて後述する)内の略平行光線にして液晶パネル5
(図3参照)側に向かわせることができる。
In this embodiment, the prism sheets 14a and 14b having the prisms designed as described above are arranged
The following two things are achieved by arranging the edge light guide 13 close to the emission surface 17. That is, (1) a light beam passing through the representative point k on the emission surface 17 within the width of the w surface of the edge light light guide 13 close to the w surface (the light source 12
a, 12b), as much as possible from the w-plane close to the exit surface 17 so as to reach the nearest prism surface 25 or 27 and be refracted or reflected. (2) The prism surface 25 or 27 can be controlled efficiently by the light source 12
a and 12b as much as possible incident angles that can contribute to imaging (the maximum incident angle of light passing through the lens and contributing to imaging; FIG. The liquid crystal panel 5 is made into a substantially parallel light beam in
(See FIG. 3).

【0043】図3に示す投写型液晶表示装置では、投写
距離を短かくするため、径がmmオーダーの小径凸レン
ズからなるレンズアレイ6a、6bとフレネル凹レンズ
7を用いて、集光、投写、結像を行っている。
In the projection type liquid crystal display device shown in FIG. 3, in order to shorten the projection distance, light is condensed, projected and formed by using lens arrays 6a and 6b composed of small-diameter convex lenses having a diameter on the order of mm and a Fresnel concave lens 7. The statue is going.

【0044】図1に示す不要光除去手段15としては、
図5及び図6に示すように構成することができる。
The unnecessary light removing means 15 shown in FIG.
It can be configured as shown in FIGS.

【0045】図5(a)は不要光除去手段の一実施例を
示す平面図、図5(b)は不要光除去手段の他の実施例
を示す平面図である。また、図6は不要光除去手段の断
面図である。不要光除去手段15は、所定厚さの吸光体
(黒色材)からなる平板に、図5(a)に示す様に、6
角穴を多数、最密充填配列して開けたものや、図5
(b)に示すように円穴を多数、最密充填配列して開け
たものが使用できる。また、不要光除去手段15は図6
に示すように、入射角が0〜±θの光は透過するが、入
射角がθ〜90度又は−θ〜−90度の光は6角穴や円
形の壁面にぶつかって吸光される様にしている。この不
要光除去手段15はプリズムシート14bの出射側に設
置される。
FIG. 5A is a plan view showing one embodiment of the unnecessary light removing means, and FIG. 5B is a plan view showing another embodiment of the unnecessary light removing means. FIG. 6 is a sectional view of the unnecessary light removing means. The unnecessary light removing means 15 is provided on a flat plate made of a light absorber (black material) having a predetermined thickness, as shown in FIG.
A large number of square holes are arranged in a close-packed arrangement,
As shown in (b), a large number of circular holes can be used in a close-packed arrangement. The unnecessary light removing means 15 is provided in FIG.
As shown in the figure, light with an incident angle of 0 to ± θ is transmitted, but light with an incident angle of θ to 90 degrees or -θ to -90 degrees hits a hexagonal hole or a circular wall surface and is absorbed. I have to. The unnecessary light removing unit 15 is provided on the exit side of the prism sheet 14b.

【0046】また、大型投写装置2を構成する複数の投
写型液晶表示装置1の合計の液晶パネル5で、スクリー
ン3上の画面全体の画素数をSXGAにすればよいの
で、1個の液晶パネル5の画素数は次式から得られる。
このため、液晶パネル5の開口率を大きくすることがで
きる。 液晶パネルの画素数=(VGA、SVGA、XGA、SXGA、UXGA 等の画素数規格による画素数)÷(スクリーン3に投写する投写型液晶表示装置 1の数)+重複する個所に要する画素数・・・・・・・・・・(数1) 以上のように構成された投写型液晶表示装置1を複数用
いて、図2に示した様に、大型投写装置2を構成するこ
とによって、投写型液晶表示装置1に内蔵されている液
晶パネル5の画像8のみを投写して、液晶パネル5間の
間隙4を無くした繋ぎ目のない連続大画面画像11をえ
ることができる。その際、隣り合う液晶パネル5の画像
8の1部を互いに重複する。重複部の輝度は電子回路
(図示せず)で調整し、つなぎ部分がスクリーン上で不
自然に見えないようにする。前述のように投写型液晶表
示装置1を構成した結果、本実施例の大型投写装置2は
従来技術Bより大幅に奥行きを短縮することができると
共に、従来技術A、Bのランプ電力効率が劣る問題点を
大幅に改善できる。
Further, in the total liquid crystal panel 5 of the plurality of projection type liquid crystal display devices 1 constituting the large projection device 2, the number of pixels of the entire screen on the screen 3 may be SXGA, so that one liquid crystal panel The number of pixels of 5 is obtained from the following equation.
Therefore, the aperture ratio of the liquid crystal panel 5 can be increased. The number of pixels of the liquid crystal panel = (the number of pixels according to the pixel number standard such as VGA, SVGA, XGA, SXGA, and UXGA) / (the number of projection type liquid crystal display devices 1 that project onto the screen 3) + the number of pixels required for overlapping portions. (Equation 1) By using a plurality of the projection type liquid crystal display devices 1 configured as described above and configuring a large projection device 2 as shown in FIG. By projecting only the image 8 of the liquid crystal panel 5 built in the liquid crystal display device 1, a continuous large-screen image 11 without the gap 4 between the liquid crystal panels 5 can be obtained. At this time, a part of the image 8 of the adjacent liquid crystal panel 5 overlaps with each other. The brightness of the overlapping portion is adjusted by an electronic circuit (not shown) so that the connecting portion does not look unnatural on the screen. As a result of configuring the projection type liquid crystal display device 1 as described above, the large projection device 2 of the present embodiment can greatly reduce the depth as compared with the conventional technology B, and the lamp power efficiency of the conventional technologies A and B is inferior. Problems can be greatly improved.

【0047】なお、本実施例では、隣り合う投写型液晶
表示装置1に内蔵されている液晶パネル5の画像8の1
部を互いに重複して投写しているが、液晶パネル5間の
間隙4の輝度と液晶パネル5内の画素と画素の間の非開
口部(図示せず)の輝度をスクリーン3上で同じにで
き、実際上液晶パネル5間の間隙がない様に見せられる
場合は、液晶パネル5の画像8の1部を重複することな
く投写してよい。
In this embodiment, one of the images 8 of the liquid crystal panel 5 built in the adjacent projection type liquid crystal display device 1 is used.
However, the brightness of the gap 4 between the liquid crystal panels 5 and the brightness of the non-opening (not shown) between the pixels in the liquid crystal panel 5 are the same on the screen 3. If it is possible to actually make it seem that there is no gap between the liquid crystal panels 5, a part of the image 8 of the liquid crystal panel 5 may be projected without overlapping.

【0048】次に本発明の第2の実施例2について図7
を用いて説明する。図7は本発明による投写型液晶表示
装置に使用される略平行光出射手段の第2の実施例を示
す側面図である。光源からの出射光束は通常、p偏光光
とs偏光光からなる。このため、第1の実施例では、光
源12a、12bからの出射光束中の半分の偏光光が液
晶パネル5中の偏光板(図示せず)で吸収されて利用さ
れない。液晶パネル5中の偏光板で失われている偏光光
を利用するため、第2の実施例では、図7に示す様に、
プリズムシート14bと不要光除去手段15の間に反射
タイプの偏光分離フィルム31を追加して、略平行光照
射手段42を構成した。略平行光照射手段42以外の部
分は第1の実施例と同じであり、図3のように構成され
ている。図7の偏光分離フィルム31はコレステリック
液晶フィルムと1/4波長板フィルムの2層膜で構成さ
れたもので、例えば、メルク・ジャパン社製の偏光分離
フィルム(商品名、「トランスマックス」)等が知られ
ている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a side view showing a second embodiment of the substantially parallel light emitting means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention. The luminous flux emitted from the light source usually includes p-polarized light and s-polarized light. For this reason, in the first embodiment, half the polarized light in the light flux emitted from the light sources 12a and 12b is absorbed by the polarizing plate (not shown) in the liquid crystal panel 5 and is not used. In order to utilize the polarized light lost in the polarizing plate in the liquid crystal panel 5, in the second embodiment, as shown in FIG.
A substantially parallel light irradiating means 42 was formed by adding a reflection type polarization separating film 31 between the prism sheet 14b and the unnecessary light removing means 15. Portions other than the substantially parallel light irradiation means 42 are the same as those of the first embodiment, and are configured as shown in FIG. The polarized light separating film 31 in FIG. 7 is composed of a two-layer film of a cholesteric liquid crystal film and a quarter-wave plate film, for example, a polarized light separating film (trade name, “Transmax”) manufactured by Merck Japan Ltd. It has been known.

【0049】偏光分離フィルム31をプリズムシート1
4bの出射側表面に設置することによって、照明光中、
液晶パネル5の偏光板と同一偏光成分の光は透過して液
晶パネル5(図3に示した)側に送られる。他方、液晶
パネル5の偏光板と直交する偏光成分の光は偏光分離フ
ィルム31により反射されて、プリズムシート14a、
14b経由でエッジライト導光体13に戻り、エッジラ
イト導光体13の裏面18や反射シート16で再び反射
されて、再び偏光分離フィルム31側に向かう。このよ
うにすると、始めは液晶パネル5の偏光板と直交する偏
光成分の光であった光が、前記の反射の過程で液晶パネ
ル5の偏光板と同一偏光成分の光に変換されて、偏光分
離フィルム31を透過できるようになり、液晶パネル5
の照射に参加する。このようにして、第2の実施例では
第1の実施例以上にランプ電力効率を改善できる。
The polarization separation film 31 is
4b, by installing on the emission side surface,
Light having the same polarization component as the polarizing plate of the liquid crystal panel 5 is transmitted and sent to the liquid crystal panel 5 (shown in FIG. 3). On the other hand, light of a polarization component orthogonal to the polarizing plate of the liquid crystal panel 5 is reflected by the polarization separation film 31, and the prism sheet 14a,
The light returns to the edge light guide 13 via 14b, is reflected again by the back surface 18 of the edge light guide 13 and the reflection sheet 16, and returns to the polarization separation film 31 side. In this way, the light that was initially a light having a polarization component orthogonal to the polarizing plate of the liquid crystal panel 5 is converted into light having the same polarization component as that of the polarizing plate of the liquid crystal panel 5 in the reflection process, and The liquid crystal panel 5 can be transmitted through the separation film 31.
Participation in irradiation. Thus, the lamp power efficiency can be improved in the second embodiment more than in the first embodiment.

【0050】次に、図8を用いて本発明による投写型液
晶表示装置に使用される略平行光照射手段の第3の実施
例について説明する。図8は本発明による投写型液晶表
示装置に使用される略平行光照射手段の第3の実施例を
示す側面図である。図8に示す様に、本実施例では、光
源12a、12bとエッジライト導光体13の間に、四
角柱状の二つのプリズムと、プリズム同士の接合面に形
成した偏光分離膜で構成されるPBS(偏光ビームスプ
リッター)32、λ/2板33及びミラー34を追加し
て、略平行光照射手段43を構成した。略平行光照射手
段43を除くと、第1の実施例と同じ構成である。PB
S32とλ/2板33、ミラー34の組み合わせは、通
常、偏光変換器と称されている。
Next, a third embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a side view showing a third embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 8, in the present embodiment, between the light sources 12a and 12b and the edge light light guide 13, two rectangular prisms and a polarization separation film formed on a joint surface between the prisms are formed. A substantially parallel light irradiating means 43 was configured by adding a PBS (polarizing beam splitter) 32, a λ / 2 plate 33, and a mirror. Except for the substantially parallel light irradiation means 43, the configuration is the same as that of the first embodiment. PB
The combination of S32, the λ / 2 plate 33, and the mirror 34 is usually called a polarization converter.

【0051】本実施例ではPBS32とλ/2板33、
ミラー34を追加して略平行光照射手段43を構成した
ため、p偏光光(あるいはs偏光光)のみならずs偏光
光(あるいはp偏光光)をも有効に利用できる。従っ
て、本実施例の略平行光照射手段43は、第2の実施例
に示す略平行光照射手段42以上にランプ電力効率を改
善することができる。
In this embodiment, the PBS 32 and the λ / 2 plate 33
Since the substantially parallel light irradiation means 43 is configured by adding the mirror 34, not only p-polarized light (or s-polarized light) but also s-polarized light (or p-polarized light) can be effectively used. Therefore, the substantially parallel light irradiation means 43 of the present embodiment can improve the lamp power efficiency more than the substantially parallel light irradiation means 42 shown in the second embodiment.

【0052】エッジライト導光体13としては、(a)
第1の実施例から第3の実施例で採用した出射面や裏面
がフラットで平行なもの他に、(b)表裏2面がクサビ
状をなすもの、(c)裏面がカーブをなすもの、(d)
裏面をフラットにして、光散乱体(チタン白、硫酸バリ
ウム等の無機フィラーを含有したインク)をドット状や
ストライプ状のパターンにして印刷したもの、(e)エ
ッジライト導光体内に光散乱体(炭酸カルシュウム、シ
リカ、ガラスビーズ等無機微粒子、ナイロン微粒子)や
光散乱ポリマーを分布させたもの、(f)軽量化のた
め、エッジライト導光体内部を中空にしたもの、(g)
複数の透明板を積層して構成したもの、(h)プリズム
シートとエッジライト導光体の機能を一体化するため
に、エッジライト導光体の出射面や裏面の一方又は双方
にプリズム作用を有する三角形、台形、多角形、三角
錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨
地等の微少凸面を形成したもの等々がある。
As the edge light guide 13, (a)
In addition to the flat and parallel output surfaces and the back surface adopted in the first to third embodiments, (b) the front and back surfaces have a wedge-like shape, (c) the back surface has a curved shape, (D)
A flat surface with a light scatterer (ink containing an inorganic filler such as titanium white or barium sulfate) printed in a dot or stripe pattern, and (e) a light scatterer in an edge light guide. (Inorganic fine particles such as calcium carbonate, silica, glass beads, and nylon fine particles) and a light-scattering polymer, (f) a hollow hollow inside of an edge light guide for weight reduction, (g)
(H) a prism function is applied to one or both of the exit surface and the back surface of the edge light guide to integrate the functions of the prism sheet and the edge light guide. Triangles, trapezoids, polygons, triangular pyramids, polygonal pyramids, cones, truncated cones, semi-cylindrical shapes, hair lines, matte-finished surfaces, and the like.

【0053】本発明では、エッジライト導光体13とし
て上記(a)から(h)等々のうちから、適宜、各種の
組み合わせを採用してよい。エッジライト導光体13の
出射面17や裏面18の一方又は双方にプリズム作用を
有する微少凸面19aを形成した場合は、用いるプリズ
ムシート枚数を1枚にしたり0枚にしてよい。
In the present invention, various combinations of the edge light guide 13 from among the above (a) to (h) may be employed as appropriate. When one or both of the emission surface 17 and the back surface 18 of the edge light guide 13 are formed with the minute convex surface 19a having a prismatic action, the number of prism sheets used may be one or zero.

【0054】また、第1の実施例から第3の実施例で
は、エッジライト導光体13の左右両端面20a、20
bに2層に配置した冷陰極管12a、12bを利用した
が、本発明では、図9(a)から図9(c)に示す様
に、冷陰極管を配置してもよい。
In the first to third embodiments, the left and right end surfaces 20a, 20a of the edge light light guide 13 are provided.
Although the cold cathode tubes 12a and 12b arranged in two layers are used for b, in the present invention, cold cathode tubes may be arranged as shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c).

【0055】図9(a)はエッジライト導光体と冷陰極
管の配置の一実施例を示す側面図、図9(b)はその平
面図、図9(c)はエッジライト導光体と冷陰極管の配
置の他の実施例を示す平面図、9(d)はエッジライト
導光体と冷陰極管の配置の更に他の実施例を示す平面図
である。図9(a)、図9(b)ではエッジライト導光
体13’の1側面に冷陰極管12が配置されており、図
9(c)ではエッジライト導光体13’の両側面に冷陰
極管12が配置されており、図9(d)ではエッジライ
ト導光体13’の4側端面に冷陰極管12が配置されれ
ている。これらの冷陰極管12は1層乃至多層に配置し
てよいことは当然である。
FIG. 9A is a side view showing an embodiment of the arrangement of the edge light guide and the cold cathode tube, FIG. 9B is a plan view thereof, and FIG. 9C is an edge light guide. And FIG. 9D is a plan view showing still another embodiment of the arrangement of the edge light guide and the cold cathode tube. 9 (a) and 9 (b), the cold cathode tubes 12 are arranged on one side surface of the edge light light guide 13 ', and in FIG. 9 (c), the cold cathode tubes 12 are arranged on both side surfaces of the edge light light guide 13'. A cold cathode tube 12 is provided, and in FIG. 9D, the cold cathode tube 12 is provided on the four end surfaces of the edge light guide 13 '. Naturally, these cold cathode tubes 12 may be arranged in one or more layers.

【0056】第1の実施例で述べたように、エッジライ
ト導光体13からの出射光束22、23が特定の単数又
は複数方向で輝度ピークを示すことに注目して、出射光
束中で輝度がピークを示す代表光束22、23がプリズ
ムの所定の面で屈折又は全反射して、プリズムの所定の
面25又は27から出射する際には、揃って同一の光軸
24方向を向いて出射するよう様に、プリズム角度(図
4のα、β)と高さtを所定値に設定したプリズムシー
ト14a、14bを、エッジライト導光体13の出射面
17に近接して配置することによって、(1)プリズム
シート14aの隣り合うプリズムの谷底間(又はプリズ
ムの山頂間)を結ぶ線が作るw面、又はw面と近接して
対面しているエッジライト導光体13の出射面17上の
代表点kを通る光束(光源12a、12bから来た光
束)を、できるだけ多く、w面から見て、最も近接して
いるプリズム面25又は27内へ到達させて、屈折又は
反射させることで、効率よく光束方向を制御する事と、
(2)プリズムの面25又は27が光源12a、12b
から来た光束のできるだけ多くを、結像に寄与すること
が可能な入射角度上有効な角度θ内の略平行光線にして
液晶パネル5側に向かわせる事との二つをなしている。
As described in the first embodiment, noting that the light beams 22 and 23 emitted from the edge light guide 13 show a luminance peak in one or more specific directions, the luminance in the emitted light beam is considered. When the representative luminous fluxes 22 and 23 exhibiting peaks are refracted or totally reflected on a predetermined surface of the prism and are emitted from the predetermined surface 25 or 27 of the prism, they are directed in the same optical axis 24 direction. By arranging the prism sheets 14a and 14b in which the prism angles (α and β in FIG. 4) and the height t are set to predetermined values so as to be close to the exit surface 17 of the edge light light guide 13, (1) The emission surface 17 of the edge light light guide 13 facing the w surface or the w surface formed by a line connecting the valley bottoms of the adjacent prisms (or the peaks of the prisms) of the prism sheet 14a. Luminous flux passing through upper representative point k (Light fluxes coming from the light sources 12a and 12b) reach the prism surface 25 or 27 closest to the w surface as much as possible from the w plane, and are refracted or reflected to efficiently control the light flux direction. To do
(2) The surfaces 25 or 27 of the prism are the light sources 12a and 12b
From the liquid crystal panel 5 as much as possible parallel light rays within an effective angle θ on the incident angle that can contribute to the image formation.

【0057】上記の(1)、(2)と実質的に同じ事
は、エッジライト導光体以外の光束方向変換手段とプリ
ズムシートの組み合わせでも可能である。以下、その実
施例について、図を用いて説明する。
Substantially the same as the above (1) and (2) is also possible by a combination of a light beam direction changing means other than the edge light guide and a prism sheet. Hereinafter, the embodiment will be described with reference to the drawings.

【0058】図10(a)は本発明による投写型液晶表
示装置に使用される略平行光照射手段の第4の実施例を
示す側面図であり、図10(b)は光束方向変換手段の
一実施例を示す斜視図である。図10(a)、図10
(b)に示す様に、略平行光照射手段44は、光束方向
変換手段として円筒凹面鏡、又は方物筒凹面鏡、又は楕
円筒凹面鏡、又は双曲筒凹面鏡、又は非球面筒凹面鏡等
の筒状凹面鏡36を用い、筒状凹面鏡36とプリズムシ
ート14a、14bの間隔を所定の値にして、冷陰極管
12やプリズムシート14a、14b、偏光分離フィル
ム31、不要光除去手段15を組み合わせることによっ
て構成される。投写型液晶表示装置は略平行光照射手段
44以外は第1の実施例と同様に構成されている。
FIG. 10A is a side view showing a fourth embodiment of the substantially parallel light irradiating means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. It is a perspective view showing one example. FIG. 10 (a), FIG.
As shown in (b), the substantially parallel light irradiating means 44 includes a cylindrical concave mirror, a rectangular parallelepiped concave mirror, an elliptic cylindrical concave mirror, a hyperbolic cylindrical concave mirror, or an aspherical cylindrical concave mirror as a light flux direction changing means. It is configured by using the concave mirror 36, setting the interval between the cylindrical concave mirror 36 and the prism sheets 14a and 14b to a predetermined value, and combining the cold cathode tube 12, the prism sheets 14a and 14b, the polarization separation film 31, and the unnecessary light removing means 15. Is done. The projection type liquid crystal display device has the same configuration as that of the first embodiment except for the substantially parallel light irradiation means 44.

【0059】本実施例において、光束方向変換手段に用
いた筒状凹面鏡36は、冷陰極管12から出射する光束
の中で冷陰極管12の長軸方向と直交する断面上の光束
を、一方向又は複数方向、又はある角度範囲内で輝度の
ピークを示す光束に変換する。以下に、筒状凹面鏡36
の具体例として、方物筒凹面鏡、楕円筒凹面鏡を用いた
場合について説明する。
In this embodiment, the cylindrical concave mirror 36 used for the light beam direction converting means converts one of the light beams emitted from the cold cathode tube 12 on a cross section orthogonal to the long axis direction of the cold cathode tube 12 into one. The light is converted into a light flux showing a luminance peak in one or more directions or within a certain angle range. The cylindrical concave mirror 36 will be described below.
As a specific example, the case where a rectangular parallelepiped concave mirror or an elliptical cylindrical concave mirror is used will be described.

【0060】まず、筒状凹面鏡36として方物筒凹面鏡
37を用いた具体例について図11を用いて説明する。
図11は光束方向変換手段として方物筒凹面鏡を用いた
場合のプリズムシートとの作用を説明するための概念図
である。図に示すように、Φ1、γ1、、、、Φn、γ
n等のプリズム角度設計の都合上、方物筒凹面鏡37の
開口面をプリズムシート14aに対し角度αだけ傾け
た。また、冷陰極管12の中心長軸を方物筒凹面鏡37
の焦点軸f1に置いた。このため、冷陰極管12からの
出射光束は、方物筒凹面鏡37で反射されて方物筒凹面
鏡37の開口面の法線38と同一方向をなす光39と冷
陰極管12から直接プリズムシート14aに向かい、あ
る角度範囲内の放射方向を向く光40に変換される。し
たがって、プリズムシート14aに向かう光束(太線矢
印)は、法線38と平行な一方向で輝度ピークを示す光
束39と、ある角度範囲内で輝度ピークを示す光束40
からなる。
First, a specific example using a rectangular parallelepiped concave mirror 37 as the cylindrical concave mirror 36 will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the operation of the prism sheet when a rectangular parallelepiped concave mirror is used as the light beam direction changing means. As shown in the figure, Φ1, γ1,.
Due to the design of the prism angle such as n, the opening surface of the concave mirror 37 is inclined by an angle α with respect to the prism sheet 14a. Further, the central long axis of the cold cathode tube 12 is
At the focal axis f1. For this reason, the luminous flux emitted from the cold cathode tube 12 is reflected by the concave mirror 37 and is in the same direction as the normal 38 of the opening surface of the concave mirror 37, and the prism sheet is directly transmitted from the cold cathode tube 12. The light 40 is converted to light 40 which is directed to a radiation direction within a certain angle range toward 14a. Therefore, the luminous flux (thick arrow) traveling toward the prism sheet 14a includes a luminous flux 39 showing a luminance peak in one direction parallel to the normal 38 and a luminous flux 40 showing a luminance peak within a certain angle range.
Consists of

【0061】図において、w面内の代表点kを通る、法
線38と平行な代表光束39と冷陰極管12から直接プ
リズムシート14a面に向かう代表光束40に注目し
て、プリズムシート14aから出射する際に、双方の光
が共にバランス良く、出射方向が光軸24とできるだけ
同一方向になるように、方物筒凹面鏡37の開口幅L内
の各プリズム面毎にプリズム角度Φ1、γ1、、、、Φ
n、γnと高さtを最適化する。プリズムシート14b
についても、同様な最適化を行う。
In the drawing, attention is paid to a representative light beam 39 passing through a representative point k in the w plane and parallel to the normal line 38 and a representative light beam 40 traveling from the cold cathode tube 12 directly to the prism sheet 14a surface. When the light is emitted, the prism angles Φ1, γ1,...,. ,,, Φ
Optimize n, γn and height t. Prism sheet 14b
, The same optimization is performed.

【0062】このようにすると、冷陰極管12から来た
光束中のできるだけ多くの光線を、前記w面から見て、
最も近接している左側のプリズム面50又は右側のプリ
ズム面51内へ到達させ、屈折又は反射させて、効率よ
く光を制御することができる。従って、プリズムシート
14aや14bからの出射光束は、光軸24とできるだ
け同一な一方向で輝度のピークを示すように変換でき
る。このようにして、プリズムシート14a、14bか
らの出射光束のできるだけ多くを、結像に寄与すること
が可能な入射角度上有効な、前記角度θ内の略平行光線
にして液晶パネル5側に向かわせる略平行光照射を実現
できる。
In this way, as many rays as possible in the luminous flux coming from the cold-cathode tube 12 are viewed from the w-plane,
Light can be efficiently controlled by allowing the light to reach the nearest left prism surface 50 or right prism surface 51 and refracted or reflected. Therefore, the luminous flux emitted from the prism sheets 14a and 14b can be converted so as to show a luminance peak in one direction as possible as the optical axis 24. In this manner, as much as possible of the luminous fluxes emitted from the prism sheets 14a and 14b are converted into substantially parallel light rays within the angle θ and effective toward the liquid crystal panel 5 on the incident angle capable of contributing to image formation. Substantially parallel light irradiation can be realized.

【0063】以下、筒状凹面鏡36として楕円筒凹面鏡
52を用いた具体例を図12を用いて説明する。図12
は光束方向変換手段として楕円筒凹面鏡を用いた場合の
プリズムシートとの作用を説明するための概念図であ
る。図において、冷陰極管12を楕円筒凹面鏡52の第
一焦点軸f2に置いたので、プリズムシート14aに向
かう照明光は楕円筒凹面鏡52で反射されて第二焦点軸
f3又はその近傍を通る光束53と第一焦点軸f2又は
その近傍から出射される光束54からなる。
Hereinafter, a specific example using the elliptical cylindrical concave mirror 52 as the cylindrical concave mirror 36 will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an operation with a prism sheet when an elliptic cylindrical concave mirror is used as a light beam direction conversion unit. In the figure, since the cold cathode tube 12 is placed on the first focal axis f2 of the elliptical cylindrical concave mirror 52, the illuminating light traveling toward the prism sheet 14a is reflected by the elliptical cylindrical concave mirror 52 and passes through the second focal axis f3 or its vicinity. 53 and a light beam 54 emitted from or near the first focal axis f2.

【0064】このため、楕円筒凹面鏡52は冷陰極管1
2から出射する光束の中で、冷陰極管12の長軸に直角
な断面方向の光を、第二焦点軸f3を扇の要とする放射
方向の光と第一焦点軸f2を扇の要とする放射方向の光
に変換できる。
For this reason, the elliptic cylindrical concave mirror 52 is
Of the luminous flux emitted from the light source 2, the light in the cross-sectional direction perpendicular to the long axis of the cold-cathode tube 12, the light in the radial direction having the second focal axis f 3 as a fan, and the light in the first focal axis f 2 as a fan. Can be converted into light in the radiation direction.

【0065】このようにして、楕円筒凹面鏡52を用い
た例では、図12に示すように、冷陰極管12側を向い
て隣り合うプリズムの山頂の間を結ぶ線がなすw面内の
代表点kを通る第二焦点軸f3を扇の要とする放射方向
の代表光束53と第一焦点軸f2を扇の要とする放射方
向の代表光束54に注目して、プリズム角度Φ1、γ
1、、、、Φn、γnと高さtを最適化することによっ
て、方物筒凹面鏡37の場合と同様な略平行光照射を実
現できる。
As described above, in the example using the elliptic cylindrical concave mirror 52, as shown in FIG. 12, a representative line in the w plane formed by a line connecting the peaks of the prisms adjacent to each other facing the cold cathode tube 12 side. Focusing on the representative luminous flux 53 in the radial direction having the second focal axis f3 as a fan and passing through the point k and the representative luminous flux 54 in the radial direction having the first focus axis f2 as a fan, prism angles Φ1, γ
By optimizing 1,... Φn, γn and the height t, substantially parallel light irradiation similar to the case of the concave mirror 37 can be realized.

【0066】以下に、本発明による投写型液晶表示装置
に使用される略平行光照射手段の第5の実施例について
図13を用いて説明する。図13は本発明による投写型
液晶表示装置に使用される略平行光照射手段の第5の実
施例を示す側面図である。図において、光束方向変換手
段は、蒲鉾フレネルレンズ59を円筒凹面鏡60の出射
側に置き、レンズ59の焦点軸と円筒凹面鏡60の中心
軸と冷陰極管12の中心長軸の三者が一致するように配
列される。この光束方向変換手段の蒲鉾フレネルレンズ
59の出射面61とプリズムシート14aの光源側の面
28を接近配置して略平行光照射手段を構成する。この
略平行光照射手段以外は第1の実施例1と同様に構成さ
れる。
A fifth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 13 is a side view showing a fifth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, the luminous flux direction changing means places the Kamaboko Fresnel lens 59 on the exit side of the cylindrical concave mirror 60, and the three axes of the focal axis of the lens 59, the central axis of the cylindrical concave mirror 60, and the central long axis of the cold cathode tube 12 match. Are arranged as follows. The exit surface 61 of the hemispherical Fresnel lens 59 of the light beam direction changing means and the light source side surface 28 of the prism sheet 14a are arranged close to each other to constitute a substantially parallel light irradiation means. Except for the substantially parallel light irradiation means, the configuration is the same as that of the first embodiment.

【0067】図14は光束方向変換手段として蒲鉾フレ
ネルレンズと円筒凹面鏡を用いた場合のプリズムシート
との作用を説明するための概念図である。第5の実施例
では、図14に示す様に、冷陰極管12から直接プリズ
ムシート14aに向かう光束62も円筒凹面鏡60で反
射した後、円筒凹面鏡60の中心軸又はその近傍を通る
光63も共に蒲鉾フレネルレンズ59の焦点軸f4もし
くはその近傍を通って、蒲鉾フレネルレンズ59によっ
て、光軸24と平行に近づけられる。
FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining the operation of the prism sheet in the case where a Kamaboko Fresnel lens and a cylindrical concave mirror are used as the light beam direction converting means. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 14, after the light beam 62 directly traveling from the cold cathode tube 12 to the prism sheet 14a is also reflected by the cylindrical concave mirror 60, the light 63 passing through or near the central axis of the cylindrical concave mirror 60 is also reduced. Both pass through the focal axis f4 of the Kamaboko Fresnel lens 59 or its vicinity, and are brought closer to the optical axis 24 by the Kamaboko Fresnel lens 59.

【0068】しかし、冷陰極管12の管径の大きさのた
め、殆どの光はレンズ59通過後も完全には平行になら
ない。光の出射源である冷陰極管12は対称形状をなし
ているので、図の蒲鉾フレネルレンズ59の出射面61
上から出射する光束は、光軸24の方向に対して略左右
対称な放射状の輝度分布を示す光束64、65になって
出射する。
However, most of the light is not completely parallel after passing through the lens 59 because of the size of the cold cathode tube 12. Since the cold-cathode tube 12, which is a light emission source, has a symmetrical shape, the emission surface 61 of the Kamaboko Fresnel lens 59 shown in the figure.
The light beams emitted from above are emitted as light beams 64 and 65 having a radial luminance distribution substantially symmetric with respect to the direction of the optical axis 24.

【0069】このため、本実施例において、隣り合うプ
リズムの谷底の間を結ぶ線からなるw面と近接して設置
された蒲鉾フレネルレンズ59の出射面61上の代表点
kを通る(この代表点kはw面の投影図内に置かれ
る)。代表光線64、65に注目して、第4の実施例の
場合と同様にして、円筒凹面鏡60の開口幅L内の各プ
リズム面毎にプリズム角度Φ1、γ1、、、、Φn、γ
nと高さtを最適化する。プリズムシート14bについ
ても、同様な最適化を行う。このようにして、第4の実
施例と同様な略平行光照射を実現することができる。
For this reason, in the present embodiment, the light passes through the representative point k on the exit surface 61 of the Kamaboko Fresnel lens 59 installed in close proximity to the w-plane formed by the line connecting the valley bottoms of the adjacent prisms (this representative). Point k is placed in the projection of the w plane). Focusing on the representative rays 64 and 65, the prism angles Φ1, γ1,..., Φn, γ are set for each prism surface within the opening width L of the cylindrical concave mirror 60 in the same manner as in the fourth embodiment.
Optimize n and height t. Similar optimization is performed for the prism sheet 14b. In this manner, substantially parallel light irradiation similar to that of the fourth embodiment can be realized.

【0070】図10に示す実施例において、筒状凹面鏡
36の各個所と冷陰極管12間の距離は一様でなく、ま
た、プリズムシート14aの各個所と冷陰極管12間の
距離は一様でなく、更に、冷陰極管12自体が筒状凹面
鏡36経由の反射光にとっては障害になり、また更に、
筒状凹面鏡36の反射特性等が原因で、プリズムシート
14aの各個所の照度が不均一になる等の要因によっ
て、液晶パネル5の各個所の照度を一様化する均一照明
のレベルが不十分な場合がある。
In the embodiment shown in FIG. 10, the distance between each part of the cylindrical concave mirror 36 and the cold cathode tube 12 is not uniform, and the distance between each part of the prism sheet 14a and the cold cathode tube 12 is one. In addition, the cold cathode tube 12 itself becomes an obstacle to the reflected light via the cylindrical concave mirror 36, and furthermore,
The level of uniform illumination for equalizing the illuminance at each location on the liquid crystal panel 5 is insufficient due to factors such as uneven illuminance at various locations on the prism sheet 14a due to the reflection characteristics of the cylindrical concave mirror 36 and the like. It may be.

【0071】このような場合、光源からの光束を複数の
サブビームに分割する第1レンズ板と、第一レンズ板で
分割された複数のサブビームを用いて複数の光源像を結
像する第2レンズ板等を用いて、矩形照明対象上に複数
の光源像を重畳して結像するインテグレーター技術を用
いると均一照明が可能になる。この技術は特開平3−1
11806に詳しく開示されている。
In such a case, a first lens plate for dividing the light beam from the light source into a plurality of sub-beams, and a second lens for forming a plurality of light source images using the plurality of sub-beams divided by the first lens plate Using a plate or the like and using an integrator technique of superimposing and forming a plurality of light source images on a rectangular illumination target enables uniform illumination. This technology is disclosed in
11806.

【0072】前記のインテグレーター技術をプリズムシ
ート14aの均一照明に応用した実施例を図15に示
す。図15は本発明による投写型液晶表示装置に使用さ
れる略平行光照射手段の第6の実施例を示す模式図であ
る。図15に示す様に、略平行光照射手段45は、冷陰
極管12と、光束方向変換手段である方物筒凹面鏡37
と、第1レンズ板70と、第2レンズ板71と、第2レ
ンズ板71の中の矩形レンズ72と、二つのプリズム7
3、74と、プリズム73とプリズム74の接合面に形
成されている偏光分離膜75と、λ/2板33と、ミラ
ー34と、第3レンズ78と、プリズムシート14a
と、プリズムシート14bと、不要光除去手段15とを
組み合わせることによって構成される。
FIG. 15 shows an embodiment in which the above-described integrator technique is applied to uniform illumination of the prism sheet 14a. FIG. 15 is a schematic diagram showing a sixth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 15, the substantially parallel light irradiating means 45 includes a cold cathode tube 12 and a rectangular parallelepiped concave mirror 37 serving as a light beam direction changing means.
, A first lens plate 70, a second lens plate 71, a rectangular lens 72 in the second lens plate 71, and two prisms 7.
3, 74, a polarization separation film 75 formed on the joint surface between the prisms 73, 74, the λ / 2 plate 33, the mirror 34, the third lens 78, and the prism sheet 14a.
And the prism sheet 14b and the unnecessary light removing means 15 are combined.

【0073】第1レンズ板70、第2レンズ板71、第
3レンズ78は均一照明手段としての役割を分担する。
また、それぞれが小さいサイズの矩形レンズ72、二つ
のプリズム73、74、偏光分離膜75、λ/2板3
3、ミラー34からなる構成を一組の単位として、光軸
24に対し垂直な平面をなすように配列してある。この
うち、第2レンズ板71中の一つの矩形レンズ72と四
角柱状の二つのプリズム73、74、プリズム73とプ
リズム74の接合面に形成されている偏光分離膜75、
λ/2板33、ミラー34の一組が偏光変換器を構成す
る。略平行光照射手段45以外は第1の実施例と同じ構
成である。
The first lens plate 70, the second lens plate 71, and the third lens 78 share a role as uniform illumination means.
Further, each of the rectangular lenses 72, the two prisms 73 and 74, the polarization separation film 75, and the λ / 2 plate 3 each having a small size.
3. The arrangement comprising the mirror 34 is arranged as a set of units so as to form a plane perpendicular to the optical axis 24. Among them, one rectangular lens 72 in the second lens plate 71 and two prisms 73 and 74 in the form of a quadrangular prism, a polarization separation film 75 formed on a joint surface between the prisms 73 and 74,
One set of the λ / 2 plate 33 and the mirror 34 constitute a polarization converter. The configuration other than the substantially parallel light irradiation means 45 is the same as that of the first embodiment.

【0074】第1レンズ板70は、冷陰極管12や方物
筒凹面鏡37経由で来る光線79を複数のサブビーム8
0に分割する。第2レンズ板71は、インテグレーター
の第2レンズ板の役割として、複数のサブビーム80を
用いて複数の光源像を結像すると共に、集光レンズの機
能を兼ねている。方物筒凹面鏡37からの主光線79は
平行になるので、第1レンズ板70と第2レンズ板71
の外形の幅と高さを等しくしてある。
The first lens plate 70 converts the light beam 79 coming through the cold cathode tube 12 and the concave mirror 37 into a plurality of sub-beams 8.
Divide into zero. The second lens plate 71 forms a plurality of light source images using the plurality of sub-beams 80 and also functions as a condenser lens as a role of the second lens plate of the integrator. Since the principal ray 79 from the concave mirror 37 is parallel, the first lens plate 70 and the second lens plate 71
The width and height of the outer shape are made equal.

【0075】以下、第1レンズ板70と第2レンズ板7
1について図16を用いて説明する。図16(a)はレ
ンズ板の一実施例を示す平面図、図16(b)は図16
(a)のレンズ板の拡大斜視図である。第1レンズ板7
0及び第2レンズ板71は同様に構成できるため、図1
6はこれら両方のレンズ板を示す。第1レンズ板70と
第2レンズ板71は図16に示す様に、プリズムシート
14aの照明対象領域L’と相似形状にした矩形レンズ
81、72を複数個形成して、中心82から見て対称
に、マトリックス状に配列してある。第1レンズ板70
と第2レンズ板71に配列する矩形レンズ81、72の
数は同数か比例関係にする必要がある。なお、プリズム
シート14aの照明対象領域L’とは、方物筒凹面鏡3
6の開口幅Lの両端に立てた光軸24と平行をなす直線
がプリズムシート14aと交わる2点間の領域である。
Hereinafter, the first lens plate 70 and the second lens plate 7
1 will be described with reference to FIG. FIG. 16A is a plan view showing an embodiment of a lens plate, and FIG.
It is an enlarged perspective view of the lens plate of (a). First lens plate 7
0 and the second lens plate 71 can be configured similarly,
Reference numeral 6 denotes both of these lens plates. As shown in FIG. 16, the first lens plate 70 and the second lens plate 71 are formed with a plurality of rectangular lenses 81 and 72 having a shape similar to the illumination target area L ′ of the prism sheet 14 a and viewed from the center 82. Symmetrically, they are arranged in a matrix. First lens plate 70
And the number of rectangular lenses 81 and 72 arranged on the second lens plate 71 need to be equal or proportional. Note that the illumination target area L ′ of the prism sheet 14a is the rectangular parallelepiped concave mirror 3
A straight line parallel to the optical axis 24 set at both ends of the opening width L of No. 6 is an area between two points where the straight line intersects the prism sheet 14a.

【0076】プリズムシート14aとプリズムシート1
4bは第4の実施例等の場合と同じ役割を分担し、プリ
ズムシート14aはw面内の代表点kを通る代表光線8
3がプリズムシート14aを出射する際、光軸24とで
きるだけ同一方向で液晶パネル5に向かって出射するよ
うに、方物筒凹面鏡36の開口幅L内に対応する各プリ
ズム85毎にプリズム角度Φ1、γ1、、、Φn、γ
n、と高さtを最適化してある。プリズムシート14b
に関しても同様である。なお、プリズムシート14a、
プリズムシート14b、不要光除去手段15を取り払っ
た状態で、プリズムシート14aの全ての代表点kに相
当する点に付いて、照度(照明輝度)の角度特性を測定
すると、代表点kを通る代表光線83を特定できる。
The prism sheet 14a and the prism sheet 1
4b plays the same role as in the case of the fourth embodiment, etc., and the prism sheet 14a serves as the representative ray 8 passing through the representative point k in the w plane.
When the prism 3 exits the prism sheet 14a, the prism angle Φ1 is set for each prism 85 corresponding to the opening width L of the concave mirror 36 so that the prism sheet 14a emits toward the liquid crystal panel 5 in the same direction as the optical axis 24 as much as possible. , Γ1,... Φn, γ
n and height t are optimized. Prism sheet 14b
The same applies to. In addition, the prism sheet 14a,
With the prism sheet 14b and the unnecessary light removing unit 15 removed, the angular characteristics of the illuminance (illumination luminance) are measured for points corresponding to all the representative points k of the prism sheet 14a. The light beam 83 can be specified.

【0077】そして、冷陰極管12からの直接の光束や
方物筒凹面鏡37で反射された光束79等は第1レンズ
板70中の複数の矩形レンズ81で複数のサブビーム8
0に分割されて、矩形レンズ81が光源像を二つのプリ
ズム73、74の位置に結像する。
The light beam directly from the cold cathode tube 12 and the light beam 79 reflected by the concave mirror 37 are converted into a plurality of sub-beams 8 by a plurality of rectangular lenses 81 in the first lens plate 70.
After being divided into 0, the rectangular lens 81 forms a light source image at the positions of the two prisms 73 and 74.

【0078】次いで、第2レンズ板71中の複数の矩形
レンズ72が、第1レンズ板70中の複数の矩形レンズ
81が作る光源像のサイズと位置を偏光分離膜75に合
わせて、サブビーム80を偏光分離膜75の近傍に集光
する。また、第2レンズ板71中の複数の矩形レンズ7
2はプリズムシート14aの領域L’の方に、所定サイ
ズで複数の光源像を結像する。
Next, the plurality of rectangular lenses 72 in the second lens plate 71 adjust the size and position of the light source image formed by the plurality of rectangular lenses 81 in the first lens plate 70 to the polarization separation film 75, and In the vicinity of the polarization separation film 75. Further, the plurality of rectangular lenses 7 in the second lens plate 71
Reference numeral 2 forms a plurality of light source images of a predetermined size on the area L 'of the prism sheet 14a.

【0079】偏光分離膜75の近傍に集光されたサブビ
ーム80は、偏光分離膜75でp偏光光86とs偏光光
87に分離される。p偏光光86は偏光分離膜75をそ
のまま通過して、第3レンズ78へ向かう。一方、s偏
光光87は偏光分離膜75で反射されて進行方向を約9
0度変えてミラー34へ向かう。ミラー34は、s偏光
87の進行方向を更に、約90度変える。次いで、s偏
光87はp偏光光86と略同じ角度で進み、λ/2板3
3を通過し、通過時にp偏光に換えられて、第3レンズ
78へ向かう。このようにして、p偏光光とs偏光光か
らなる冷陰極管12からの光79は、同一のp偏光光に
揃えられて、第3レンズ78へ向かう。
The sub-beam 80 converged near the polarization separation film 75 is separated by the polarization separation film 75 into p-polarized light 86 and s-polarized light 87. The p-polarized light 86 passes through the polarization splitting film 75 as it is and goes to the third lens 78. On the other hand, the s-polarized light 87 is reflected by the polarization separation film 75 and travels about 9
Turn 0 degrees and head to mirror 34. The mirror 34 further changes the traveling direction of the s-polarized light 87 by about 90 degrees. Next, the s-polarized light 87 advances at substantially the same angle as the p-polarized light 86, and the λ / 2 plate 3
3, the light is converted into p-polarized light at the time of passage, and travels to the third lens 78. In this way, the light 79 from the cold cathode tube 12 composed of the p-polarized light and the s-polarized light is made uniform to the same p-polarized light and travels to the third lens 78.

【0080】そして、第3レンズ78は、第2レンズ板
71中の複数の矩形レンズ72が結像する複数の光源像
を、照明対象領域であるプリズムシート14aの領域
L’に位置とサイズを正確に合わせ、重畳して照射され
る。重畳光源像84を形成する。
The third lens 78 transfers a plurality of light source images formed by the plurality of rectangular lenses 72 in the second lens plate 71 to a position and a size in an area L ′ of the prism sheet 14a which is an illumination target area. Accurately matched, superimposed and illuminated. A superimposed light source image 84 is formed.

【0081】図16に示した様に、照明対象領域L’と
相似形状にした複数の矩形レンズ81、72は、そのレ
ンズ中心82から見て対称な、マトリックス状に配列さ
れている。第1レンズ板70と第2レンズ板71を用い
て、四角柱状の二つのプリズム73、74、プリズム7
3とプリズム74の接合面に形成されている偏光分離膜
75、λ/2板33、ミラー34から構成される偏光変
換器35を取り除いて第2レンズ板71を見た場合の光
源像76を図16(a)に示す。複数の光源像76は、
照度の不均一が互いに対称的に分布していると同時に、
互いの照度不均一を補い合う関係にある。
As shown in FIG. 16, a plurality of rectangular lenses 81 and 72 having a shape similar to the illumination target area L ′ are arranged in a matrix that is symmetrical when viewed from the lens center. Using the first lens plate 70 and the second lens plate 71, two prisms 73, 74,
The light source image 76 when the second lens plate 71 is viewed by removing the polarization converter 35 composed of the polarization separation film 75, the λ / 2 plate 33, and the mirror 34 formed on the joint surface between the third and the prism 74 is removed. This is shown in FIG. The plurality of light source images 76 are
At the same time as the uneven illuminance is symmetrically distributed with each other,
There is a relationship that complements each other's uneven illuminance.

【0082】複数の矩形レンズ81、72がレンズ中心
82から見て対称な、マトリックス状に配列してある第
1レンズ板70と第2レンズ板71を用いて、冷陰極管
12からの光束79を複数のサブビーム80に分割し
て、同一領域L’に、多数の光源像を重ねて重畳光源像
84を形成することは、照度の不均一が互いに対称的に
分布していると同時に、互いの照度不均一を補い合う関
係にある光源を、何組も用いて、同一個所を照明するこ
とと同様であるので、プリズムシート14aの領域L’
の各部は均一に照明される。
Using a first lens plate 70 and a second lens plate 71 in which a plurality of rectangular lenses 81 and 72 are arranged symmetrically as viewed from the lens center 82, a light beam 79 from the cold cathode tube 12 is used. Is divided into a plurality of sub-beams 80, and a superimposed light source image 84 is formed by superimposing a large number of light source images in the same area L ′. Is the same as illuminating the same location by using a plurality of light sources that have a relationship that compensates for the illuminance non-uniformity of the prism sheet 14a.
Are uniformly illuminated.

【0083】このため、均一照明されたプリズムシート
14aの各プリズム85の代表点kを通る代表光線83
の照度は一様に揃えられる。さらに、前記した様にプリ
ズム角度Φ1、γ1、、、Φn、γn、と高さtを最適
化してあるので、代表光線83は光軸24と略平行な出
射光束88になってプリズムシート14b、不要光除去
手段15経由で、液晶パネル5に向かう。
For this reason, the representative light beam 83 passing through the representative point k of each prism 85 of the prism sheet 14a uniformly illuminated.
Are uniformly arranged. Further, as described above, the prism angles Φ1, γ1,... Φn, γn, and the height t are optimized, so that the representative light beam 83 becomes an outgoing light beam 88 substantially parallel to the optical axis 24, and the prism sheet 14b, It goes to the liquid crystal panel 5 via the unnecessary light removing means 15.

【0084】前述のように、p偏光光とs偏光光からな
る冷陰極管12からの出射光束79が、同一の偏光光に
揃えられて照明対象L’を照射するので、光利用率を大
幅に向上できる。また、冷陰極管12からの光の偏光を
揃えることに関しては、それぞれが小さい集光レンズ7
2、PBS32、λ/2板33、ミラー34からなる構
成を一組として、複数の組を平面配列して利用している
ので、装置の奥行きを余り増加させることはない。ま
た、均一照明されたプリズムシート14aは、プリズム
角度Φ1、γ1、、、Φn、γnと高さtを最適化して
あるので、プリズムシート14aからの出射光束88を
略平行光線にして液晶パネル5に向かわせている。プリ
ズムシート14bからの出射光束も同様である。以上の
ようにして、第6の実施例では、光利用率を大幅に向上
して、液晶パネル5の全面各部の照度を一様化する均一
照明と略平行光照射を実現している。
As described above, the light flux 79 emitted from the cold-cathode tube 12 composed of p-polarized light and s-polarized light irradiates the illumination target L ′ while being aligned with the same polarized light. Can be improved. In addition, regarding the alignment of the polarization of the light from the cold cathode tube 12, each of the condensing lenses 7 is small.
2, a plurality of sets are arranged in a plane and used as a set including the PBS 32, the λ / 2 plate 33, and the mirror 34, so that the depth of the apparatus is not significantly increased. Further, since the prism sheet 14a that has been uniformly illuminated has the prism angles Φ1, γ1,... Φn, γn and the height t optimized, the light beam 88 emitted from the prism sheet 14a is converted into substantially parallel light beams so that the liquid crystal panel 5 I'm going to. The same applies to the light flux emitted from the prism sheet 14b. As described above, in the sixth embodiment, the light utilization rate is greatly improved, and the uniform illumination and the substantially parallel light irradiation for equalizing the illuminance of each part of the entire surface of the liquid crystal panel 5 are realized.

【0085】本実施例において、第1レンズ板70と第
2レンズ板71に設けられる矩形レンズ81、72を小
さくすると第1レンズ板70と第2レンズ板71の間隔
を小さく出来るので、第1レンズ板70と第2レンズ板
71を一体化でき、一枚のレンズ板で均一照明機能が分
担できる。また、殆どの場合、第1レンズ板70と第2
レンズ板71に設ける矩形レンズ81、72の数を4個
以上にすると十分な均一照明が実現できる。
In this embodiment, if the rectangular lenses 81 and 72 provided on the first lens plate 70 and the second lens plate 71 are made smaller, the distance between the first lens plate 70 and the second lens plate 71 can be made smaller. The lens plate 70 and the second lens plate 71 can be integrated, and a uniform illumination function can be shared by one lens plate. In most cases, the first lens plate 70 and the second
If the number of rectangular lenses 81 and 72 provided on the lens plate 71 is four or more, sufficient uniform illumination can be realized.

【0086】冷陰極管12の長軸方向(紙面に垂直方
向)の照度不均一が無視できる場合、複数の矩形レンズ
81、72を並列に配列した第1レンズ板70や第2レ
ンズ板71を用いても均一照明が実現できる。
When the illuminance non-uniformity in the long axis direction (perpendicular to the paper surface) of the cold cathode tube 12 can be ignored, the first lens plate 70 and the second lens plate 71 in which a plurality of rectangular lenses 81 and 72 are arranged in parallel are arranged. Even when used, uniform illumination can be realized.

【0087】一方、方物筒凹面鏡36に換えて、楕円筒
凹面鏡52を用いる場合は第2レンズ板71が作る光源
像の大きさや位置を照明対象に合わせられるので、第3
レンズ78を用いなくてもよい。なお、偏光変換器を用
いない場合、第3レンズ78と第2レンズ板71は一体
化できる。この場合は、二枚のレンズ板で均一照明機能
が分担できる。各種の凹面鏡を用いる手法やレンズ一体
化の手法は特開平3−111806に詳しく開示されて
いる。照明対象域L’は凹面鏡開口幅Lに対応して決
る。したがって、凹面鏡開口幅Lを小さくすると照明対
象域L’も小さくなるため、第2レンズ板71から照明
対象であるプリズムシート14aまでの距離を短くでき
る。それゆえ、径の小さい、例えば3Φ以下の冷陰極管
12を用いて凹面鏡開口幅Lを小さくすると、装置の奥
行き短縮に非常に有利である。
On the other hand, when an elliptic cylindrical concave mirror 52 is used instead of the rectangular concave mirror 36, the size and position of the light source image formed by the second lens plate 71 can be adjusted to the object to be illuminated.
The lens 78 need not be used. When the polarization converter is not used, the third lens 78 and the second lens plate 71 can be integrated. In this case, the uniform illumination function can be shared by the two lens plates. The method of using various concave mirrors and the method of integrating lenses are disclosed in detail in JP-A-3-111806. The illumination target area L ′ is determined according to the concave mirror opening width L. Therefore, when the concave mirror opening width L is reduced, the illumination target area L ′ is also reduced, so that the distance from the second lens plate 71 to the prism sheet 14a to be illuminated can be shortened. Therefore, if the concave mirror opening width L is reduced by using the cold cathode tube 12 having a small diameter, for example, 3Φ or less, it is very advantageous to reduce the depth of the apparatus.

【0088】次に、略平行光照射手段の第7の実施例に
ついて図10を参照して説明する。本実施例では、アル
ミニウム(AL)等の金属薄膜をモザイク状、網目状、
ストライプ状、ドット状等の適正パターンにして表面に
形成した透明板を均一照明手段として、図10の冷陰極
管12と液晶パネル5の間、又は筒状凹面鏡36とプリ
ズムシート14aの間に配置して略平行光照射手段を構
成する。
Next, a seventh embodiment of the substantially parallel light irradiation means will be described with reference to FIG. In this embodiment, a metal thin film such as aluminum (AL) is formed into a mosaic shape, a mesh shape,
A transparent plate formed on the surface in an appropriate pattern such as a stripe pattern or a dot pattern is disposed between the cold cathode tube 12 and the liquid crystal panel 5 or between the cylindrical concave mirror 36 and the prism sheet 14a as a uniform illuminating means. Thus, a substantially parallel light irradiation unit is configured.

【0089】金属薄膜を前記のパターンにすることで、
透明板表面各部に微細な透過面と非透過面を分布でき
る。従って、透明板各部の単位面積当たりの透過率を適
正に変化させることによって、面鏡開口部Lにおける照
度不均一の影響を解消することができる。また、金属薄
膜による非透過面は光源から来た光のある部分を筒状凹
面鏡36側に戻し、再び筒状凹面鏡36で反射して透明
板表面各部の透過面を透過させて液晶パネル5の照明に
寄与させることができる。このようにして、第7の実施
例においても略平行光照射の実現に加え、液晶パネル5
の全面各部の照度を一様化する均一照明を実現すること
ができる。
By forming the metal thin film in the pattern described above,
A fine transmission surface and a non-transmission surface can be distributed on each part of the surface of the transparent plate. Therefore, by appropriately changing the transmittance per unit area of each part of the transparent plate, it is possible to eliminate the influence of uneven illuminance at the surface mirror opening L. The non-transmissive surface of the metal thin film returns a portion of the light coming from the light source to the cylindrical concave mirror 36 side, reflects the light again by the cylindrical concave mirror 36, transmits the transparent surface of each part of the transparent plate surface, and transmits the liquid crystal panel 5 It can contribute to lighting. Thus, in the seventh embodiment, in addition to realizing substantially parallel light irradiation, the liquid crystal panel 5
Uniform illumination for equalizing the illuminance of each part of the entire surface of the device can be realized.

【0090】第6の実施例を使用した投写型液晶表示装
置の奥行きを更に薄くし、第7の実施例の均一照明手段
のランプ電力効率を改善した第8の実施例について図1
7を用いて説明する。図17は本発明による投写型液晶
表示装置に使用される略平行光照射手段の第8の実施例
を示す側面図である。本実施例においては、図17に示
す様に、光束方向変換手段として方物筒凹面鏡37を用
い、冷陰極管12や偏光分離フィルム31、不要光除去
手段15を用い、方物筒凹面鏡37と反射タイプの偏光
分離フィルム31の間に、3枚のプリズムシート89、
14a、14bを配置して略平行光照射手段46を構成
した。略平行光照射手段46以外は第1の実施例と同じ
構成である。
FIG. 1 shows an eighth embodiment in which the depth of a projection type liquid crystal display device using the sixth embodiment is further reduced and the lamp power efficiency of the uniform illumination means of the seventh embodiment is improved.
7 will be described. FIG. 17 is a side view showing an eighth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 17, a rectangular parallelepiped concave mirror 37 is used as a light beam direction changing unit, and the cold cathode tube 12, the polarization separation film 31, and the unnecessary light removing unit 15 are used. Three prism sheets 89 between the reflection type polarization separation films 31;
The substantially parallel light irradiation means 46 was constituted by arranging 14a and 14b. The configuration other than the substantially parallel light irradiation means 46 is the same as that of the first embodiment.

【0091】プリズムシート89に均一照明手段として
の役割を分担させた。プリズムシート14aと14bに
は図10に示すプリズムシート14a、14bと同様な
役割を分担させた。プリズムシート89以外は、第4の
実施例と同じであるので、特に必要がない限り、説明を
省略する。
The role as the uniform illumination means is shared by the prism sheet 89. The prism sheets 14a and 14b share the same role as the prism sheets 14a and 14b shown in FIG. Since the structure other than the prism sheet 89 is the same as that of the fourth embodiment, the description will be omitted unless otherwise required.

【0092】以下、図18を用いて、方物筒凹面鏡37
と均一照明手段としてのプリズムシート89と略平行光
照射用プリズムシート14aの作用について説明する。
図18は方物筒凹面鏡と均一照明手段としてのプリズム
シートと略平行光照射用プリズムシートとの作用を説明
するための概念図である。図において、w1面はプリズ
ムシート89のプリズムの山を結んだ線からなる面、k
1、、、knはプリズムシート89の各プリズム毎の代
表点である。代表点k1を通る代表光線92a、92b
はプリズム91内で屈折又は反射して、出射光束90
a、90bになり、プリズムシート14aに向かう。そ
して、プリズム93内で屈折又は反射して、プリズムシ
ート14aの出射面94、95から、出射光束90
a'、90b'になり、プリズムシート14bを介して液
晶パネル5へ向う。代表点knを通る代表光線96a、
96bも同様である。
Hereinafter, referring to FIG.
The operation of the prism sheet 89 as a uniform illumination means and the prism sheet 14a for substantially parallel light irradiation will be described.
FIG. 18 is a conceptual diagram for explaining the functions of the rectangular cylinder concave mirror, the prism sheet as the uniform illumination means, and the prism sheet for substantially parallel light irradiation. In the figure, the w1 surface is a surface composed of lines connecting the peaks of the prisms of the prism sheet 89, k
1, kn are representative points for each prism of the prism sheet 89. Representative rays 92a and 92b passing through the representative point k1
Is refracted or reflected in the prism 91, and the outgoing light beam 90
a, 90b, and head toward the prism sheet 14a. Then, the light is refracted or reflected in the prism 93 and exits from the exit surfaces 94 and 95 of the prism sheet 14a.
a ′ and 90b ′, and the liquid crystal panel 5 is directed to the liquid crystal panel 5 via the prism sheet 14b. A representative ray 96a passing through the representative point kn,
The same applies to 96b.

【0093】次に、図18を単純モデル化した図19を
用いて、実施例8における均一照明の実現手順を説明す
る。図19は図18を単純モデル化した均一照明の概念
図である。図19において、図18と同じ参照番号は同
じ物を示す。図において、プリズムシート89とプリズ
ムシート14aの両端は、凹面鏡37の開口幅Lの両端
に対応する位置を表す。その位置は、凹面鏡37の開口
幅Lの両端に立てた光軸24と平行をなす直線がプリズ
ムシート89又は14aと交わる点であり、その幅は
L’である。
Next, a procedure for realizing uniform illumination in the eighth embodiment will be described with reference to FIG. 19 which is a simplified model of FIG. FIG. 19 is a conceptual diagram of uniform illumination obtained by simply modeling FIG. 19, the same reference numerals as those in FIG. 18 indicate the same items. In the figure, both ends of the prism sheet 89 and the prism sheet 14a represent positions corresponding to both ends of the opening width L of the concave mirror 37. The position is a point where a straight line parallel to the optical axis 24 set at both ends of the opening width L of the concave mirror 37 intersects the prism sheet 89 or 14a, and the width is L '.

【0094】図の矢印90は、図18における代表光線
90aと90bの屈折や反射を省略して、90aと90
bを一つの直線にして表している。a1、a2、、、a
nは、図18のプリズムシート89のw1面全領域の照
度不均一分布を照度レベルL1、L2、、、Ln毎に、
小領域に区分けして示している指標である。b1、b
2、、、bnは、各a1、a2、、、anを通る代表光
線で照射される範囲毎に区分けした、プリズムシート1
4aの小領域を示している。また、図19の黒丸はw1
面内の代表点k1、、、knを表している。
The arrow 90 in FIG. 18 indicates that the representative rays 90a and 90b in FIG.
b is represented by one straight line. a1, a2,... a
n indicates the illuminance non-uniform distribution of the entire w1 surface of the prism sheet 89 in FIG. 18 for each of the illuminance levels L1, L2,.
This is an index divided into small areas. b1, b
2,..., Bn are prism sheets 1 divided for each range irradiated with representative light beams passing through a1, a2,.
4A shows a small area. The black circle in FIG.
The representative points k1,... Kn in the plane are shown.

【0095】図20は均一照明手段としてのプリズムシ
ートと略平行光照射用プリズムシートの各小領域の照度
の関係を示す概念図である。図20のanとbnは、図
19のa1、a2、、、anとb1、b2、、、bn中
の対応する一組みを表している。b'nはbnをanか
ら遠ざけた場合を示す。太い矢印はanとbnの双方を
通過する一つの代表光線を示す。細い矢印はその代表光
線に代表されている拡散光の光束を示し、点線矢印は光
束の角度範囲が大きい拡散光を示す。
FIG. 20 is a conceptual diagram showing the relationship between the illuminance of each small area of the prism sheet as the uniform illumination means and the prism sheet for substantially parallel light irradiation. 20 represent a corresponding set in a1, a2,..., An and b1, b2,. b'n indicates a case where bn is moved away from an. A thick arrow indicates one representative ray passing through both an and bn. A thin arrow indicates a light beam of diffused light represented by the representative light beam, and a dotted arrow indicates diffused light having a large angle range of the light beam.

【0096】冷陰極管12からプリズムシート89を照
射する光が拡散光であるため、図20に示す様に、bn
をanに近づける程、anを通過する光束は効率よく、
bnも貫通することができる。図20においては、次の
(数2)が成立する。 bnの面積×bnの照度=c×anの面積×anの照度....(数2) ここで、cは光源の特性やanとbnの距離で定まる光
損失率で、両者が十分近接しているか、光源(冷陰極管
12)から来る光束の角度範囲が小さい場合、近似的に
1と見なせる。
Since the light emitted from the cold cathode tube 12 to the prism sheet 89 is diffused light, as shown in FIG.
The closer the is to an, the more efficiently the luminous flux passing through an
bn can also penetrate. In FIG. 20, the following (Equation 2) holds. bn area × bn illuminance = c × an area × an illuminance. . . . Here, c is the light loss rate determined by the characteristics of the light source and the distance between an and bn. When both are sufficiently close to each other or when the angle range of the luminous flux coming from the light source (the cold cathode tube 12) is small, It can be approximately regarded as 1.

【0097】また、冷陰極管12の長軸方向では照度が
一様と見なせる場合、(数3)が成立する。 bnの幅×bnの照度=c×anの幅×anの照度.....(数3) 図18は、光線90a、90b、、96a、96b等が
プリズム91、93等の中で屈折や反射をしている点
で、図19や図20と異なるが、プリズムシート89と
プリズムシート14aが十分近接している場合、図18
のプリズムシート89のw1面の照度不均一分布を照度
レベルL1、L2、、、Ln毎に区分けした小領域と、
その小領域を通る代表光線で照射されるプリズムシート
14aの小領域との間においても(数3)が成立する。
When the illuminance can be regarded as uniform in the long axis direction of the cold cathode tube 12, the following expression (3) holds. bn width × bn illuminance = c × an width × an illuminance. . . . . (Equation 3) FIG. 18 is different from FIGS. 19 and 20 in that rays 90 a, 90 b, 96 a, 96 b, etc. are refracted or reflected in the prisms 91, 93, etc. When the prism sheet 14a is sufficiently close, FIG.
A small area obtained by dividing the illuminance non-uniform distribution on the w1 surface of the prism sheet 89 into illuminance levels L1, L2,.
(Equation 3) also holds between the small area of the prism sheet 14a irradiated with the representative light beam passing through the small area.

【0098】また、プリズムシート89とプリズムシー
ト14aが十分近接していない場合でも、プリズムシー
ト89のw1面の照度不均一分布を照度レベルL1、L
2、、、Ln毎に区分けした小領域と、その小領域を通
る代表光線で照射されるプリズムシート14aの小領域
との間における照度の関係を検討するのに、3式は有益
である。
Further, even when the prism sheet 89 and the prism sheet 14a are not sufficiently close to each other, the illuminance non-uniform distribution on the w1 surface of the prism sheet 89 can be determined by the illuminance levels L1 and L1.
Equation 3 is useful for examining the illuminance relationship between the small area divided for each Ln and the small area of the prism sheet 14a irradiated with the representative light beam passing through the small area.

【0099】プリズムシート14aの照度を一定にしよ
うとする場合、(数3)より、(anの幅×anの照
度)/(bnの幅)を一定にする必要がある。したがっ
て、図19において、仮に、a1が低照度域ならば、図
19に示すように、a1に比しb1の幅が狭まるよう
に、a1域内からプリズムシート14aに向け出射する
代表光線90a、90b等を制御する必要がある。ま
た、仮に、a2が中照度域ならばa2の幅と同じにb2
の幅がなるようにa2域内からプリズムシート14aに
向け出射する代表光線を制御する必要がある。また、仮
に、anが高照度域ならばanに比しbnの幅が広がる
ようにan域内からプリズムシート43bに向け出射す
る代表光線96a、96b等を制御する必要がある。こ
れが、w1面上の照度が不均一なプリズムシート89を
通る光による照明で、プリズムシート14aの照度を一
定化する指針である。
In order to make the illuminance of the prism sheet 14a constant, it is necessary to make (an width × an illuminance) / (bn width) constant from (Equation 3). Therefore, in FIG. 19, if a1 is in the low illuminance region, as shown in FIG. 19, the representative light beams 90a and 90b emitted from within the a1 region toward the prism sheet 14a so that the width of b1 is narrower than a1. Etc. need to be controlled. Also, if a2 is a medium illuminance range, the width of b2 is the same as the width of a2.
It is necessary to control the representative light beam emitted from the inside of the area a2 toward the prism sheet 14a so that the width becomes as shown in FIG. Also, if an is a high illuminance region, it is necessary to control representative light beams 96a, 96b and the like emitted from the an region toward the prism sheet 43b so that the width of bn becomes wider than an. This is a guideline for stabilizing the illuminance of the prism sheet 14a by illumination with light passing through the prism sheet 89 having an uneven illuminance on the w1 surface.

【0100】第8の実施例ではプリズムシート89のw
1面全領域の照度不均一分布を、多段階の照度レベルL
1、L2、、、Ln毎に、a1、a2、、、anの小領
域に区分けして、(数3)と上記指針に依存して、プリ
ズムシート89のa1、a2、、、anの各小領域毎
に、プリズム角度α1、β1、、、αn、βnと高さt
1、並びに、プリズムシート89とプリズムシート14
a間の距離Tを最適化した。
In the eighth embodiment, w of prism sheet 89
Illuminance non-uniform distribution over the entire area of one surface is calculated using multi-level illumination levels L
Each of L1,..., Ln is divided into small areas a1, a2,... An, and each of a1, a2,. For each small area, the prism angles α1, β1,..., Αn, βn and the height t
1, prism sheet 89 and prism sheet 14
The distance T between a was optimized.

【0101】プリズムシート89のプリズム角度α1、
β1、、、αn、βn等の最適化に際しては、図21
(a)、(b)に示す様な、様々なプリズム形状を組み
合わせて、プリズム角度の最適化を行う。
The prism angle α1 of the prism sheet 89,
When optimizing β1,..., αn, βn, etc., FIG.
The prism angle is optimized by combining various prism shapes as shown in (a) and (b).

【0102】図21(a)、図21(b)はプリズムシ
ートのプリズム形状による光線制御の実施例を示す側面
図である。プリズムシート89の各プリズムを図21
(a)、図21(b)に示すようにプリズム形状を変え
ることにより、プリズムシート89からプリズムシート
14aに向かう代表光線90a、90b、、、、96
a、96b等の出射角度を適正に制御することができ
る。このようにして、プリズムシート14aのw面上の
照度の均一化を実現することができる。
FIGS. 21A and 21B are side views showing an embodiment of light beam control by the prism shape of the prism sheet. Each prism of the prism sheet 89 is shown in FIG.
(A), the representative rays 90a, 90b,..., 96 traveling from the prism sheet 89 to the prism sheet 14a by changing the prism shape as shown in FIG.
The emission angles such as a and 96b can be appropriately controlled. In this way, uniform illuminance on the w surface of the prism sheet 14a can be realized.

【0103】同様に、プリズムシート14aのプリズム
形状を最適化することができる。最適化することによっ
て、前記のようにして均一照明されたプリズムシート1
4aの各プリズムから、90a'、90b'等の照度が一
様に揃った出射光束を、光軸24と略平行にして、プリ
ズムシート14b、不要光除去手段15経由で、液晶パ
ネル5に向かわせることができる。プリズムシート14
bに関しても同様である。このようにして、第8の実施
例でも略平行光照射の実現に加え、液晶パネル5の全面
各部の照度を一様化する均一照明を実現できる。第8の
実施例におけるプリズムシート89からプリズムシート
14aに向け出射する代表光線の制御の仕方のみを変え
た他の実施例を説明する。また、図18を単純モデル化
した図22を用いて、第9の実施例における均一照明の
実現手順を説明する。
Similarly, the prism shape of the prism sheet 14a can be optimized. By optimizing, the prism sheet 1 uniformly illuminated as described above
From each of the prisms 4a, the emitted light beams having uniform illuminance, such as 90a 'and 90b', are made substantially parallel to the optical axis 24 and directed toward the liquid crystal panel 5 via the prism sheet 14b and the unnecessary light removing means 15. Can be changed. Prism sheet 14
The same applies to b. In this way, in the eighth embodiment, in addition to the realization of the substantially parallel light irradiation, the uniform illumination for equalizing the illuminance of the entire surface of the liquid crystal panel 5 can be realized. A description will be given of another embodiment in which only the control method of the representative light beam emitted from the prism sheet 89 toward the prism sheet 14a in the eighth embodiment is changed. A procedure for realizing uniform illumination in the ninth embodiment will be described with reference to FIG. 22, which is a simplified model of FIG.

【0104】図22は図18を単純モデル化した他の均
一照明の概念図である。図において、図18と同じ参照
番号は同じものを示す。また、a1、a2、、、anは
図19に示した第8の実施例と同じ意味の小領域であ
る。ただし、黒丸はプリズムシート89の前記したa
1、a2、、、anの各小領域の両端の代表点を示し、
白丸はa1、a2、、、anの各小領域の両端以外の代
表点を示している。
FIG. 22 is a conceptual diagram of another uniform illumination obtained by simply modeling FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 18 indicate the same items. Further, a1, a2,..., An are small areas having the same meaning as in the eighth embodiment shown in FIG. However, the black circles represent the a of the prism sheet 89 described above.
The representative points at both ends of each small area of 1, a2,.
White circles indicate representative points other than both ends of each small area of a1, a2,.

【0105】第9の実施例では、図22に示す様に、a
1、a2、、、anの各小領域の両端の代表点(黒丸)
を通る代表光線はプリズムシート14aのL’の両端を
通るように制御する。また、各小領域の両端以外の代表
点(白丸)を通る代表光線は、プリズムシート14aの
L’を、各小領域の代表点の数−1で等分した点の対応
する点を通るように制御する。例えば、図22に示す様
に、小領域a1の代表点の数が4個あるとき、a1の左
端から2番めの代表点を通る代表光線97は、プリズム
シート14aのL’を3等分した点(小四角)の左端か
ら2番めの点を通る様に照射する。
In the ninth embodiment, as shown in FIG.
Representative points (black circles) at both ends of each small area of 1, a2,.
Is controlled to pass through both ends of L 'of the prism sheet 14a. A representative ray passing through a representative point (open circle) other than both ends of each small area passes through a point corresponding to a point obtained by equally dividing L ′ of the prism sheet 14a by the number of representative points −1 in each small area. To control. For example, as shown in FIG. 22, when the number of representative points of the small area a1 is four, the representative ray 97 passing through the second representative point from the left end of a1 divides L ′ of the prism sheet 14a into three equal parts. Irradiate so as to pass through the second point from the left end of the point (small square).

【0106】プリズムシート89からプリズムシート1
4aに向け出射する90、96、97、98、99等の
代表光線をこのように制御すると、図22に示す様に、
a1、a2、、、anの各個所から、代表光線90、9
7、98、99等を、プリズムシート14aのL’内の
全領域に均等に照射することを、a1、a2、、、an
の各個所毎に、繰り返すことができる。
From the prism sheet 89 to the prism sheet 1
When the representative rays such as 90, 96, 97, 98, and 99 emitted toward 4a are controlled in this way, as shown in FIG.
From each of a1, a2,... an, the representative rays 90, 9
Irradiating 7, 98, 99, etc., evenly over the entire area of L 'of the prism sheet 14a, a1, a2,.
Can be repeated for each location.

【0107】プリズムシート89からプリズムシート1
4aに向け出射する代表光線90、97、98、99、
96等を上記のように制御するため、プリズムシート8
9のa1、a2、、、anの各小領域毎に、プリズム角
度と高さα1、β1、、、αn、βnとt1、並びに、
プリズムシート89とプリズムシート14a間の距離T
を最適化した。他のことは、第8の実施例と同じであ
る。
From the prism sheet 89 to the prism sheet 1
4a, the representative rays 90, 97, 98, 99,
96, etc., as described above, the prism sheet 8
9 for each of the small areas a1, a2,..., An, and prism angles and heights α1, β1,.
Distance T between prism sheet 89 and prism sheet 14a
Optimized. Other points are the same as in the eighth embodiment.

【0108】このため、各小領域内で見ると照度不均一
が小さいa1、a2、、、anの各個所から、各個所内
の照度差が小さい代表光線90、97、98、99を、
プリズムシート14aのL’内の全領域に均等に照射す
ることを、a1、a2、、、anの各個所毎に、繰り返
すことができ、プリズムシート14aの照度を一様化で
きる。このようにして、第9の実施例でも略平行光照射
の実現に加え、液晶パネル5の全面各部の照度を一様化
する均一照明を実現できる。
For this reason, when viewed in each small area, the representative rays 90, 97, 98, and 99 having small illuminance differences from each of the locations a1, a2,.
Irradiation evenly over the entire area within L 'of the prism sheet 14a can be repeated for each of the locations a1, a2,... An, and the illuminance of the prism sheet 14a can be made uniform. In this manner, in the ninth embodiment, in addition to realizing substantially parallel light irradiation, uniform illumination for equalizing the illuminance of the entire surface of the liquid crystal panel 5 can be realized.

【0109】第8の実施例におけるプリズムシート89
からプリズムシート14aに向け出射する代表光線の制
御の仕方のみを変えた、もう一つの実施例を説明する。
図18を単純モデル化した図23を用いて、第10の実
施例における均一照明の実現手順を説明する。
The prism sheet 89 in the eighth embodiment
Another embodiment will be described in which only the method of controlling the representative light beam emitted toward the prism sheet 14a is changed.
A procedure for realizing uniform illumination in the tenth embodiment will be described with reference to FIG. 23 which is a simplified model of FIG.

【0110】図23は図18を単純モデル化した更にも
う一つの均一照明の概念図である。図において、図18
と同じ参照番号は同じものを示す。第10の実施例で
は、プリズムシート89のw1面を、単純に、同一幅の
小領域に複数に分けた。図23のA1、A2、、、An
の各小領域は、プリズムシート89のw1面を、単純
に、同一幅で複数に分けた小領域を示す。その他は全て
第9の実施例と同じである。
FIG. 23 is a conceptual diagram of yet another uniform illumination obtained by simply modeling FIG. In FIG.
The same reference numbers indicate the same items. In the tenth embodiment, the w1 surface of the prism sheet 89 is simply divided into a plurality of small regions having the same width. A1, A2,... An of FIG.
Indicate small areas obtained by simply dividing the w1 surface of the prism sheet 89 into a plurality of areas having the same width. All other features are the same as in the ninth embodiment.

【0111】図23に示す第10の実施例でも、第9の
実施例と同様に、A1、A2、、、Anの各小領域の両
端の代表点(黒丸)を通る代表光線はプリズムシート1
4aのL’の両端を通るように、また、各小領域の両端
以外の代表点(白丸)を通る代表光線は、L’を各小領
域における代表点の数−1で等分した点の対応点(第9
の実施例の説明に用いた例えと同じ意味の対応点)を通
るように、各小領域毎に、プリズム角度と高さα1、β
1、、、αn、βnとt1、並びに、プリズムシート8
9とプリズムシート14a間の距離Tを最適化した。こ
のようにして、第10の実施例でも略平行光照射の実現
に加え、液晶パネル5の全面各部の照度を一様化する均
一照明を実現できる。
In the tenth embodiment shown in FIG. 23, as in the ninth embodiment, the representative light passing through the representative points (black circles) at both ends of each of the small areas A1, A2,.
A representative ray passing through both ends of L ′ of 4a and passing through representative points (open circles) other than both ends of each small area is a point obtained by equally dividing L ′ by the number of representative points in each small area minus one. Corresponding point (9th
Prism angles and heights α1 and β for each of the small areas so as to pass through the corresponding points having the same meaning as in the illustration used in the description of the embodiment.
1,... Αn, βn and t1, and prism sheet 8
The distance T between No. 9 and the prism sheet 14a was optimized. In this manner, in the tenth embodiment, in addition to the realization of the substantially parallel light irradiation, the uniform illumination for equalizing the illuminance of each part of the entire surface of the liquid crystal panel 5 can be realized.

【0112】第1の実施例〜第10の実施例で採用した
正立結像手段は複数の凸レンズアレイ61、62から構
成したが、本発明は、これに限ることなく、正立結像手
段として、光工学ハンドブックp556〜p561(1
878年2月20日初版、朝倉書店)等で従来から知ら
れている、屈折率分布型レンズアレイである平板マイク
ロレンズアレイやセルフオックレンズアレイ、ロッド型
マイクロレンズアレイ、屈折率分布オプテイカルファイ
バー束等で構成されるものを利用して構わない。
Although the erect image forming means employed in the first to tenth embodiments comprises a plurality of convex lens arrays 61 and 62, the present invention is not limited to this. As Optical Engineering Handbook p556-p561 (1
The flat index microlens array, the self-occ lens array, the rod type microlens array, the refractive index distribution optical fiber, which is a refractive index distribution type lens array conventionally known in February 20, 878, first edition, Asakura Shoten), etc. What is constituted by a bundle etc. may be used.

【0113】また、第1の実施例〜第10の実施例で
は、光源又は光束方向変換手段からの出射光束を、同一
方向で輝度のピークを示す光束に変換する微少凹凸面を
配列したプリズムシート14a、14bを利用したが、
光源又は光束方向変換手段からの出射光束をできるだけ
多く、前記角度θ内にすることがプリズムシート14
a、14b利用の目的であるから、プリズムシートの微
少凹凸面の形状は同一方向で輝度のピークを示す光束に
変換する作用を有するものに限る必要はなく、光源又は
光束方向変換手段からの出射光束をできるだけ多く、前
記角度θ内にする作用を有しさえすれば良いことは当然
である。
Further, in the first to tenth embodiments, the prism sheet in which the minute uneven surface for converting the luminous flux emitted from the light source or the luminous flux direction converting means into the luminous flux showing the peak of luminance in the same direction is arranged. I used 14a, 14b,
The prism sheet 14 is designed so that the luminous flux emitted from the light source or the luminous flux direction changing means is set as much as possible within the angle θ.
a, 14b, it is not necessary to limit the shape of the fine uneven surface of the prism sheet to one having a function of converting into a light beam showing a peak of luminance in the same direction, and the shape of the light emitted from the light source or the light beam direction changing means is not necessary. It goes without saying that it is only necessary to have an action of making the light flux as large as possible and within the angle θ.

【0114】それゆえ、本発明の実施例ではプリズムシ
ート14a、14bに形成したプリズム作用をなす微少
凹凸面の形状としては三角形を利用したが、本発明で
は、この他、プリズム作用を持つ台形、多角形、三角
錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨
地等の微少凹凸面を利用して構わない。
Therefore, in the embodiment of the present invention, a triangular shape is used as the shape of the fine uneven surface forming the prism function formed on the prism sheets 14a and 14b. Polygons, triangular pyramids, polygonal pyramids, cones, truncated cones, semi-cylindrical shapes, hair lines, pears and other fine irregularities may be used.

【0115】また、第4の実施例〜第10の実施例にお
ける凹面鏡としては、方物筒凹面鏡、又は円筒凹面鏡、
又は楕円筒凹面鏡、又は双曲筒凹面鏡、又は非球筒凹面
鏡等が利用できる。さらに、本発明で用いる凹面鏡は凹
面が凹曲面である事に限る必要はなく、特開昭63−2
10882等で公知の、凹面が帯状の反射平面と帯状の
非反射平面が交互に形成されている凹面や、帯状の反射
平面が折れ線状に繋がって形成されている凹面であって
もよい。
Further, the concave mirror in the fourth to tenth embodiments may be a concave mirror of a rectangular cylinder or a concave mirror of a cylinder.
Alternatively, an elliptic cylindrical concave mirror, a hyperbolic cylindrical concave mirror, a non-spherical cylindrical concave mirror, or the like can be used. Further, the concave mirror used in the present invention is not limited to the concave surface having a concave curved surface.
For example, the concave surface may be a concave surface formed by alternately forming a belt-shaped reflection plane and a band-shaped non-reflection plane, or a concave surface formed by connecting a band-shaped reflection plane in a polygonal line.

【0116】第8の実施例〜第10の実施例では、均一
照明手段としては、プリズムシートをプリズムシート8
9一枚しか用いず、冷陰極管12の長軸方向に関して
は、均一照明化することをしなかったが、プリズムシー
トの数を追加して、冷陰極管12の長軸方向に関しても
均一照明化してよいのは当然である。
In the eighth to tenth embodiments, the prism sheet is used as the uniform illumination means.
Although only one sheet was used and uniform illumination was not performed in the long axis direction of the cold cathode tube 12, the number of prism sheets was added, and uniform illumination was performed in the long axis direction of the cold cathode tube 12. It is natural that it may be changed.

【0117】図24は3枚のプリズムシートによる光線
制御の実施例を示す側面図である。均一照明や略平行光
照射のために行う、光の出射角度や到着位置等の制御量
が大きい場合等、必要に応じて、図24に示すように、
複数のプリズムシートを用いてよいのは当然である。逆
に、要求される均一照明の程度や略平行光照射の程度に
依っては、一枚のプリズムシートで均一照明手段と略平
行光照射手段を兼ねてもよいのは当然である。
FIG. 24 is a side view showing an embodiment of light beam control using three prism sheets. Performed for uniform illumination or substantially parallel light irradiation, when the control amount such as the light emission angle or arrival position is large, etc., if necessary, as shown in FIG.
Of course, a plurality of prism sheets may be used. Conversely, depending on the required degree of uniform illumination and the degree of substantially parallel light irradiation, it is natural that one prism sheet may serve as both the uniform lighting means and the substantially parallel light irradiation means.

【0118】また、本発明の第4、第7、第8〜第10
の実施例では、偏光分離フィルム31を用いたが、本発
明は、偏光分離フィルム31に換えて、図15に示した
平面配列した偏光変換器を用いて、光源と液晶パネルの
間に設置してよい。このようにすると、光利用率を一層
向上できる。また、本発明の実施例では、奥行き短縮を
優先するため、投写型液晶表示装置1の光源や光束方向
変換手段に冷陰極管12や筒状凹面鏡36を多数配列し
たものを利用したが、本発明は、投写型液晶表示装置1
に単一の光源や光束方向変換手段を利用してよいことは
言うまでもない。
The fourth, seventh, eighth to tenth aspects of the present invention
In the embodiment, the polarization separation film 31 is used. However, in the present invention, the polarization separation film 31 is replaced with a plane-arranged polarization converter shown in FIG. May be. By doing so, the light utilization factor can be further improved. In the embodiment of the present invention, in order to give priority to the reduction of the depth, the projection type liquid crystal display device 1 uses a light source or a light beam direction changing means in which a large number of cold cathode tubes 12 and cylindrical concave mirrors 36 are arranged. The invention relates to a projection type liquid crystal display device 1
Needless to say, a single light source or a light beam direction changing means may be used.

【0119】また、本発明の実施例では光源として冷陰
極管12を採用したが、本発明は光源として、熱陰極
管、二重管等の線状光源を採用して構わないことは言う
までもない。さらに、本発明においては、光源の後方に
配置する凹面鏡や光源の出射側に配置するレンズやフレ
ネルレンズ59の形状を円形にすると同時に、プリズム
シートに形成する微少プリズムを同心円配列又は放射状
配列にして、光源として豆ランプ等点状の光源を採用し
て構わないことは言うまでもない。この場合、光源が点
対称状になり、光学部品の多くを点対称にできて光損失
を少なくし易いので、この方がランプ電力効率を一層、
改善することが容易にできる。
In the embodiments of the present invention, the cold cathode tube 12 is used as the light source. However, it goes without saying that the present invention may employ a linear light source such as a hot cathode tube or a double tube as the light source. . Furthermore, in the present invention, the shape of the concave mirror disposed behind the light source and the lens disposed on the emission side of the light source and the Fresnel lens 59 are made circular, and at the same time, the micro prisms formed on the prism sheet are concentrically arranged or radially arranged. Needless to say, a point light source such as a miniature lamp may be used as the light source. In this case, the light source becomes point-symmetric, and many of the optical components can be made point-symmetric, so that light loss can be easily reduced.
It can be easily improved.

【0120】実施例では正立結像手段を用いる投写型液
晶表示装置に応用した例を示したが、本発明の第4の実
施例から第10の実施例は、正立結像手段を用いない、
直視型液晶映像表示装置やフロントタイプの投写型液晶
表示装置にも適用可能である。
In the embodiment, an example in which the invention is applied to a projection type liquid crystal display device using erect image forming means is shown. However, the fourth to tenth embodiments of the present invention use the erect image forming means. Not in,
The present invention is also applicable to a direct-view type liquid crystal image display device and a front type projection type liquid crystal display device.

【0121】本発明においては、ランプ電力効率を大幅
に改善して、明るい投写画像を得ることができ、更に
は、表示装置の奥行きを短縮した投写型液晶表示装置を
得ることができる。このため、単独の液晶パネルで商品
化することが非常に困難と思われる大型サイズで奥行き
が非常に短い特徴を持つ大型映像投写装置商品(PCデ
スプレイ用やデジタルTV用)を、比較的安価に実現で
きる。
In the present invention, it is possible to obtain a bright projection image by greatly improving the lamp power efficiency, and to obtain a projection type liquid crystal display device in which the depth of the display device is reduced. For this reason, a large-size image projection device product (for PC display or digital TV), which is considered to be very difficult to commercialize with a single liquid crystal panel, and has the feature of having a very short depth, is relatively inexpensive. realizable.

【0122】[0122]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ラ
ンプ電力効率を大幅に改善して、明るい投写画像を得る
ことができる。また、表示装置の奥行きを短縮した投写
型液晶表示装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the lamp power efficiency can be greatly improved and a bright projected image can be obtained. Further, a projection type liquid crystal display device in which the depth of the display device is reduced can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による投写型液晶表示装置に使用される
略平行光照射手段の第1の実施例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a substantially parallel light irradiation means used in a projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】本発明による投写型液晶表示装置の幾つかを配
列した大型投写装置の一実施例を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing one embodiment of a large-sized projection device in which some of the projection-type liquid crystal display devices according to the present invention are arranged.

【図3】本発明による投写型液晶表示装置の一実施例を
示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing one embodiment of a projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】図1の略平行光照射手段のエッジライト導光体
とプリズムシートの作用を説明するための概念図であ
る。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the operation of an edge light light guide and a prism sheet of the substantially parallel light irradiation means of FIG. 1;

【図5】不要光除去手段の実施例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an embodiment of unnecessary light removing means.

【図6】不要光除去手段の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of an unnecessary light removing unit.

【図7】本発明による投写型液晶表示装置に使用される
略平行光出射手段の第2の実施例を示す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a second embodiment of the substantially parallel light emitting means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図8】本発明による投写型液晶表示装置に使用される
略平行光照射手段の第3の実施例を示す側面図である。
FIG. 8 is a side view showing a third embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図9】エッジライト導光体と冷陰極管の配置の実施例
を示す側面図及び平面図である。
9A and 9B are a side view and a plan view showing an embodiment of the arrangement of the edge light guide and the cold cathode tubes.

【図10】本発明による投写型液晶表示装置に使用され
る略平行光照射手段の第4の実施例を示す側面図及び光
束方向変換手段の一実施例を示す斜視図である。
FIG. 10 is a side view showing a fourth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention, and a perspective view showing one embodiment of the light beam direction changing means.

【図11】光束方向変換手段として方物筒凹面鏡を用い
た場合のプリズムシートとの作用を説明するための概念
図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining an operation with a prism sheet when a rectangular parallelepiped concave mirror is used as a light beam direction conversion unit.

【図12】光束方向変換手段として楕円筒凹面鏡を用い
た場合のプリズムシートとの作用を説明するための概念
図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining an operation with a prism sheet when an elliptic cylindrical concave mirror is used as a light beam direction conversion unit.

【図13】本発明による投写型液晶表示装置に使用され
る略平行光照射手段の第5の実施例を示す側面図であ
る。
FIG. 13 is a side view showing a fifth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図14】光束方向変換手段として蒲鉾フレネルレンズ
と円筒凹面鏡を用いた場合のプリズムシートとの作用を
説明するための概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining the operation of a prism sheet when a Kamaboko Fresnel lens and a cylindrical concave mirror are used as a light beam direction conversion unit.

【図15】本発明による投写型液晶表示装置に使用され
る略平行光照射手段の第6の実施例を示す模式図であ
る。
FIG. 15 is a schematic view showing a sixth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図16】均一照明手段に用いるレンズ板の一実施例を
示す平面図及びその拡大斜視図である。
FIG. 16 is a plan view showing an embodiment of a lens plate used for uniform illumination means and an enlarged perspective view thereof.

【図17】本発明による投写型液晶表示装置に使用され
る略平行光照射手段の第8の実施例を示す側面図であ
る。
FIG. 17 is a side view showing an eighth embodiment of the substantially parallel light irradiation means used in the projection type liquid crystal display device according to the present invention.

【図18】方物筒凹面鏡と均一照明手段としてのプリズ
ムシートと略平行光照射用プリズムシートとの作用を説
明するための概念図である。
FIG. 18 is a conceptual diagram for explaining the functions of a rectangular parallelepiped concave mirror, a prism sheet as uniform illumination means, and a prism sheet for substantially parallel light irradiation.

【図19】図18を単純モデル化した均一照明の概念図
である。
FIG. 19 is a conceptual diagram of uniform illumination obtained by simply modeling FIG. 18;

【図20】均一照明手段としてのプリズムシートと略平
行光照射用プリズムシートの各小領域の照度の関係を示
す概念図である。
FIG. 20 is a conceptual diagram showing the relationship between the illuminance of each small area of a prism sheet as a uniform illumination means and a prism sheet for substantially parallel light irradiation.

【図21】プリズムシートのプリズム形状による光線制
御の実施例を示す側面図である。
FIG. 21 is a side view showing an embodiment of light beam control by the prism shape of the prism sheet.

【図22】図18を単純モデル化した他の均一照明の概
念図である。
FIG. 22 is a conceptual diagram of another uniform illumination obtained by simply modeling FIG. 18;

【図23】図18を単純モデル化した更にもう一つの均
一照明の概念図である。
FIG. 23 is a conceptual diagram of yet another uniform illumination obtained by simply modeling FIG. 18;

【図24】3枚のプリズムシートによる光線制御の実施
例を示す側面図である。
FIG. 24 is a side view showing an embodiment of light beam control using three prism sheets.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…投写型液晶表示装置、2…大型投写装置、3…スク
リーン、4…液晶パネル5間の間隙、5…液晶パネル、
6a…第一レンズアレイ、6b…第二レンズアレイ、7
…フレネル凹レンズ、8…液晶パネル5の画像、9…倒
立像、10…正立像、11…拡大像、12、12a、1
2b…冷陰極管、13、13’…エッジライト導光体、
14a、14b…プリズムシート、15…不要光除去手
段、16…反射シート、19:微少凸面、21a、21
b、29、30、92a、92b、90、90a’、9
0b’、64、65、66、67、88…出射光束、2
2、23、83、96a、96b、96、97、98、
99…代表光線、24…光軸、31…反射タイプの偏光
分離フィルム、32…PBS、33…λ/2板、34…
ミラー、35…偏光変換器、36…筒状凹面鏡、37…
方物筒凹面鏡、38…法線、41、42、43、44、
45、46…略平行光照射手段、50、51、55、5
6…プリズムの面、52…楕円筒凹面鏡、53、54、
57、58、62、63、39、40…光束、59…蒲
鉾フレネルレンズ、60…円筒凹面鏡、61…出射面、
70…第1レンズ板、71…第2レンズ板、72…第2
レンズ板71中の矩形レンズ、73、74…四角柱状の
二つのプリズム、75…偏光分離膜、78…第3レン
ズ、79…主光線、80…サブビーム、81…第1レン
ズ板70中の矩形レンズ、85…プリズム、84…重畳
光源像、86…p偏光光、87…s偏光光、89…均一
照明手段としてのプリズムシート、91、93…プリズ
ム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projection type liquid crystal display device, 2 ... Large projection device, 3 ... Screen, 4 ... Gap between liquid crystal panels 5, 5 ... Liquid crystal panel,
6a: first lens array, 6b: second lens array, 7
... Fresnel concave lens, 8 ... Image of liquid crystal panel 5, 9 ... Inverted image, 10 ... Erect image, 11 ... Enlarged image, 12, 12a, 1
2b: cold cathode tube, 13, 13 ': edge light guide,
14a, 14b: prism sheet, 15: unnecessary light removing means, 16: reflection sheet, 19: slightly convex surface, 21a, 21
b, 29, 30, 92a, 92b, 90, 90a ', 9
0b ′, 64, 65, 66, 67, 88...
2, 23, 83, 96a, 96b, 96, 97, 98,
99: representative light beam, 24: optical axis, 31: reflection type polarization separation film, 32: PBS, 33: λ / 2 plate, 34:
Mirror, 35: polarization converter, 36: cylindrical concave mirror, 37 ...
Parabolic cylinder concave mirror, 38 normal, 41, 42, 43, 44,
45, 46... Substantially parallel light irradiation means, 50, 51, 55, 5
6: prism surface, 52: elliptical cylindrical concave mirror, 53, 54,
57, 58, 62, 63, 39, 40: light flux, 59: Kamaboko Fresnel lens, 60: cylindrical concave mirror, 61: emission surface,
70: first lens plate, 71: second lens plate, 72: second
A rectangular lens in the lens plate 71, 73, 74: two prisms in the form of a quadrangular prism, 75: a polarization separation film, 78: a third lens, 79: a principal ray, 80: a sub beam, 81: a rectangle in the first lens plate 70 85, prism, 84, superimposed light source image, 86, p polarized light, 87, s polarized light, 89, prism sheet as uniform illumination means, 91, 93, prism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H088 EA15 EA18 HA13 HA22 HA25 HA30 MA06 2H091 FA14X FA14Y FA23Y FA26X FA26Y FB02 FC17 FC19 FD06 FD16 FD22 GA17 LA03 LA04 LA18 MA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H088 EA15 EA18 HA13 HA22 HA25 HA30 MA06 2H091 FA14X FA14Y FA23Y FA26X FA26Y FB02 FC17 FC19 FD06 FD16 FD22 GA17 LA03 LA04 LA18 MA07

Claims (47)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】微少プリズムを多数配列したプリズムシー
トを光源と液晶パネルの間に配置し、正立結像手段によ
ってスクリーンに映像を投写することを特徴とする投写
型液晶表示装置。
1. A projection type liquid crystal display device wherein a prism sheet having a large number of micro prisms is arranged between a light source and a liquid crystal panel, and an image is projected on a screen by erect image forming means.
【請求項2】請求項1記載の投写型液晶表示装置におい
て、前記微少プリズムは三角形、台形、多角形、三角
錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、又
は梨地等の形状で構成されることをことを特徴とする投
写型液晶表示装置。
2. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said micro prism has a shape such as a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, or a satin finish. A projection type liquid crystal display device characterized by being constituted.
【請求項3】光源と、光源からの出射光束を一方向、複
数方向、ある角度範囲内のいずれかで輝度のピークを示
す光束に変換するエッジライト導光体と、液晶パネル
と、前記光源と前記液晶パネルの間に配置され、微少プ
リズムを多数配列したプリズムシートと、液晶パネルの
映像をスクリーンに正立結像させる正立結像手段とを備
えることを特徴とする投写型液晶表示装置。
3. A light source, an edge light guide for converting a light beam emitted from the light source into a light beam having a luminance peak in one direction, a plurality of directions, or within an angle range, a liquid crystal panel, and the light source A projection type liquid crystal display device comprising: a prism sheet arranged between the liquid crystal panel and a plurality of micro prisms; and an erect image forming means for erectly forming an image of the liquid crystal panel on a screen. .
【請求項4】光源と、前記光源からの光の方向を変換す
る光束方向変換手段と、液晶パネルと、前記光源と前記
液晶パネルの間に配置され、微少プリズムを多数配列し
たプリズムシートと、液晶パネルの映像をスクリーンに
正立結像させる正立結像手段とを備えることを特徴とす
る投写型液晶表示装置。
4. A light source, a light beam direction changing means for changing the direction of light from the light source, a liquid crystal panel, a prism sheet disposed between the light source and the liquid crystal panel and having a large number of micro prisms arranged therein. A projection type liquid crystal display device, comprising: erect image forming means for erectly forming an image of a liquid crystal panel on a screen.
【請求項5】請求項4記載の投写型液晶表示装置におい
て、前記光束方向変換手段は、凹面鏡、筒状凹面鏡、レ
ンズ、蒲鉾フレネルレンズ、凹面鏡とレンズの組合わ
せ、筒状凹面鏡とレンズの組合わせ、凹面鏡と蒲鉾フレ
ネルレンズの組合わせ、筒状凹面鏡と蒲鉾フレネルレン
ズの組合わせのいずれかによって構成されることを特徴
とする投写型液晶表示装置。
5. The projection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said light beam direction changing means includes a concave mirror, a cylindrical concave mirror, a lens, a Kamaboko Fresnel lens, a combination of a concave mirror and a lens, and a combination of a cylindrical concave mirror and a lens. And a combination of a concave mirror and a Kamaboko Fresnel lens, or a combination of a cylindrical concave mirror and a Kamaboko Fresnel lens.
【請求項6】請求項1、3又は4記載の投写型液晶表示
装置において、前記正立結像手段は、複数の凸レンズア
レイ、屈折率分布型レンズアレイである平板マイクロレ
ンズアレイ、セルフオックレンズアレイ、ロッド型マイ
クロレンズアレイ、折率分布オプテイカルファイバー束
のいずれかを用いて構成されることを特徴とする投写型
液晶表示装置。
6. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said erecting image forming means includes a plurality of convex lens arrays, a flat microlens array which is a gradient index lens array, and a self-occurring lens. A projection-type liquid crystal display device comprising any one of an array, a rod-type microlens array, and an optical fiber bundle with a distribution of bending ratio.
【請求項7】請求項1、3又は4記載の投写型液晶表示
装置において、不要光除去手段を設け、前記プリズムシ
ートから出射された光束の一部を除去することを特徴と
する投写型液晶表示装置。
7. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising an unnecessary light removing means for removing a part of a light beam emitted from said prism sheet. Display device.
【請求項8】請求項7記載の投写型液晶表示装置におい
て、前記不要光除去手段は多角形穴、丸穴のいずれかを
最密充填配列することによって構成されることを特徴と
する投写型液晶表示装置。
8. A projection type liquid crystal display device according to claim 7, wherein said unnecessary light removing means is constituted by arranging any one of a polygonal hole and a round hole in a close-packed arrangement. Liquid crystal display.
【請求項9】請求項3記載の投写型液晶表示装置におい
て、前記エッジライト導光体は、出射面と裏面の一方ま
たは双方に、三角形、台形、多角形、三角錐、多角錐、
円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨地のいずれか
の微少凸面を形成したエッジライト導光体、出射面をフ
ラットにしたエッジライト導光体、内部に光散乱体を分
散したエッジライト導光体、光散乱体を裏面に印刷した
エッジライト導光体、内部を中空にしたエッジライト導
光体、複数の透明板を積層して構成したエッジライト導
光体の何れかであることを特徴とする投写型液晶表示装
置。
9. The projection type liquid crystal display device according to claim 3, wherein said edge light guide has a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid on one or both of an exit surface and a rear surface.
Edge light guide with cone, truncated cone, semi-cylindrical shape, hairline, or matte surface, edge light guide with flat exit surface, edge light guide with light scattering material dispersed inside Body, an edge light guide having a light scattering body printed on the back surface, an edge light guide having a hollow inside, or an edge light guide formed by laminating a plurality of transparent plates. Projection type liquid crystal display device.
【請求項10】請求項3記載の投写型液晶表示装置にお
いて、前記光源を前記エッジライト導光体の側端面に配
置することを特徴とする投写型液晶表示装置。
10. The projection type liquid crystal display device according to claim 3, wherein said light source is arranged on a side end surface of said edge light guide.
【請求項11】請求項1、3又は10記載の投写型液晶
表示装置において、前記光源は熱陰極管、冷陰極管、蛍
光管の何れかであり、1層以上配置することを特徴とす
る投写型液晶表示装置。
11. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said light source is one of a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a fluorescent tube, and one or more layers are arranged. Projection type liquid crystal display device.
【請求項12】請求項3、7又は10記載の投写型液晶
表示装置において、偏光変換器を設け、前記光源と前記
エッジライト導光体の間に前記偏光変換器を配置したこ
とを特徴とする投写型液晶表示装置。
12. A projection type liquid crystal display device according to claim 3, wherein a polarization converter is provided, and said polarization converter is arranged between said light source and said edge light guide. Projection type liquid crystal display device.
【請求項13】請求項4記載の投写型液晶表示装置にお
いて、前記光束方向変換手段は凹面鏡とレンズの組み合
わせであり、前記レンズは凸レンズ、凸蒲鉾レンズ、凸
蒲鉾フレネルレンズの何れかを用いることを特徴とする
投写型液晶表示装置。
13. A projection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said light beam direction changing means is a combination of a concave mirror and a lens, and said lens uses any one of a convex lens, a convex lens and a convex Fresnel lens. A projection type liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
【請求項14】請求項は4記載の投写型液晶表示装置に
おいて、前記光源は熱陰極管、冷陰極管二重管等の何れ
かである蛍光管から構成されていると共に、前記光束方
向変換手段は円筒凹面鏡、方物筒凹面鏡、楕円筒凹面
鏡、双曲筒凹面鏡、非球筒凹面鏡等の筒状凹面鏡である
ことを特徴とする投写型液晶表示装置。
14. A projection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said light source is constituted by a fluorescent tube which is any one of a hot cathode tube, a cold cathode tube double tube and the like, and said light beam direction changing. The projection type liquid crystal display device, wherein the means is a cylindrical concave mirror such as a cylindrical concave mirror, a rectangular concave mirror, an elliptical cylindrical concave mirror, a hyperbolic cylindrical concave mirror, and a non-spherical cylindrical concave mirror.
【請求項15】請求項4記載の投写型液晶表示装置にお
いて、前記光源は豆ランプ等の点状光源であり、前記光
束方向変換手段は球凹面鏡、方物凹面鏡、楕円凹面鏡、
双曲凹面鏡、非球面凹面鏡等の凹面鏡であることを特徴
とする投写型液晶表示装置。
15. A projection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said light source is a point light source such as a miniature lamp, and said light beam direction changing means is a spherical concave mirror, a parabolic concave mirror, an elliptical concave mirror,
A projection type liquid crystal display device comprising a concave mirror such as a hyperbolic concave mirror or an aspherical concave mirror.
【請求項16】請求項1、3又は4記載の投写型液晶表
示装置において、前記液晶パネルを透過型液晶パネルで
構成し、前記透過型液晶パネルからの光像を拡大する拡
大投写手段を設けることを特徴とする投写型液晶表示装
置。
16. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and an enlargement projection means for enlarging a light image from said transmission type liquid crystal panel is provided. A projection type liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
【請求項17】請求項16記載の投写型液晶表示装置に
おいて、前記透過型液晶パネルの画素部周囲にドライバ
ーIC等を額縁状に配置することを特徴とする投写型液
晶表示装置。
17. A projection type liquid crystal display device according to claim 16, wherein a driver IC or the like is arranged in a frame shape around a pixel portion of said transmission type liquid crystal panel.
【請求項18】請求項1、3又は4記載の投写型液晶表
示装置において、前記液晶パネルの光像を拡大する拡大
投写手段を設け、前記拡大投写手段をフレネル凹レンズ
で構成することを特徴とする投写型液晶表示装置。
18. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising: an enlargement projection unit for enlarging a light image of said liquid crystal panel, wherein said enlargement projection unit is constituted by a Fresnel concave lens. Projection type liquid crystal display device.
【請求項19】請求項1、3又は4記載の投写型液晶表
示装置において、前記液晶パネルを透過型液晶パネルで
構成し、前記光源と前記透過型液晶パネルの間に反射タ
イプの偏光分離フィルムを設けることを特徴とする投写
型液晶表示装置。
19. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and a reflection type polarization separating film is provided between said light source and said transmission type liquid crystal panel. A projection type liquid crystal display device comprising:
【請求項20】請求項1又は4記載の投写型液晶表示装
置において、複数の矩形レンズをマトリックス状や並列
に配列したレンズ板から構成される均一照明手段を設
け、前記均一照明手段を前記光源と前記プリズムシート
の間に配置したことを特徴とする投写型液晶表示装置。
20. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising: a uniform illuminating means comprising a lens plate in which a plurality of rectangular lenses are arranged in a matrix or in parallel; A projection type liquid crystal display device, wherein the projection type liquid crystal display device is disposed between the prism sheet and the prism sheet.
【請求項21】請求項1、4又は20記載の投写型液晶
表示装置において、前記光源は直径3mm以下の冷陰極
管の線状光源であることを特徴とする投写型液晶表示装
置。
21. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said light source is a linear light source of a cold cathode tube having a diameter of 3 mm or less.
【請求項22】請求項1、4又は16記載の投写型液晶
表示装置において、偏光変換器を設け、前記液晶パネル
を透過型液晶パネルで構成し、前記偏光変換器を前記光
源と前記透過型液晶パネルの間に配置することを特徴と
する投写型液晶表示装置。
22. A projection type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a polarization converter, wherein said liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and said polarization converter is constituted by said light source and said transmission type liquid crystal panel. A projection type liquid crystal display device which is arranged between liquid crystal panels.
【請求項23】請求項1、3、4、16又は19記載の
投写型液晶表示装置において、金属薄膜がモザイク状、
網目状等のパターンをなすことで、反射面と透過面がモ
ザイク状、網目状等の分布をなして形成されている透明
板からなる均一照明手段を設け、前記液晶パネルを透過
形液晶パネルで構成し、前記均一照明手段を前記光源と
前記透過型液晶パネルの間に配置することを特徴とする
投写型液晶表示装置。
23. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal thin film has a mosaic shape.
By forming a mesh-like pattern, the reflection surface and the transmission surface are provided with a uniform illuminating means made of a transparent plate formed in a mosaic-like or mesh-like distribution, and the liquid crystal panel is formed by a transmission-type liquid crystal panel. A projection type liquid crystal display device, wherein the uniform illumination means is arranged between the light source and the transmission type liquid crystal panel.
【請求項24】請求項1、4、16又は19記載の投写
型液晶表示装置において、三角形、台形、多角形、三角
錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨
地等の形状の複数の微少プリズムを有するプリズムシー
トからなる均一照明手段を設け、前記液晶パネルを透過
形液晶パネルで構成し、前記光源と前記透過型液晶パネ
ルの間に配置することを特徴とする投写型液晶表示装
置。
24. The projection-type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the shape is a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, a satin finish or the like. A uniform illuminating means comprising a prism sheet having a plurality of micro prisms, wherein the liquid crystal panel is constituted by a transmissive liquid crystal panel, and arranged between the light source and the transmissive liquid crystal panel. Display device.
【請求項25】請求項1、4、16又は19記載の投写
型液晶表示装置において、前記プリズムシートを三角
形、台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲
鉾状、ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリズ
ムで構成して有し均一照明手段と略平行光照射手段を兼
ねさせ、前記液晶パネルを透過形液晶パネルで構成し、
前記プリズムシートを前記光源と前記透過型液晶パネル
の間に配置することを特徴とする投写型液晶表示装置。
25. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said prism sheet is a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, The liquid crystal panel is constituted by a plurality of micro prisms having a satin finish or the like and serves as a uniform illumination means and a substantially parallel light irradiation means, and the liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel,
The projection type liquid crystal display device, wherein the prism sheet is disposed between the light source and the transmission type liquid crystal panel.
【請求項26】微少プリズムを多数配列したプリズムシ
ートを光源と液晶パネルの間に配置し、正立結像手段に
よってスクリーンに映像を投写する投写型液晶表示装置
を縦横複数配置して同一スクリーンに投写し、つなぎ目
のない連続画像を前記同一スクリーンに表示することを
特徴とする投写型表示装置。
26. A prism sheet in which a large number of micro prisms are arranged is disposed between a light source and a liquid crystal panel, and a plurality of projection type liquid crystal display devices for projecting an image on a screen by erect image forming means are arranged vertically and horizontally on the same screen. A projection display device that projects and displays seamless images on the same screen.
【請求項27】光源と、光源からの出射光束を輝度のピ
ークを示す光束に変換するエッジライト導光体と、液晶
パネルと、前記光源と前記液晶パネルの間に配置され、
微少プリズムを多数配列したプリズムシートと、液晶パ
ネルの映像をスクリーンに正立結像させる正立結像手段
とを備える投写型液晶表示装置を縦横複数配置して同一
スクリーンに投写し、つなぎ目のない連続画像を前記同
一スクリーンに表示することを特徴とする投写型表示装
置。
27. A light source, an edge light guide for converting a light beam emitted from the light source into a light beam having a peak of luminance, a liquid crystal panel, and a liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel is disposed between the light source and the liquid crystal panel.
A plurality of projection type liquid crystal display devices having a prism sheet in which a number of micro prisms are arranged and erect image forming means for erectly forming an image of a liquid crystal panel on a screen are arranged vertically and horizontally and projected on the same screen, and are seamlessly connected. A projection display device, wherein a continuous image is displayed on the same screen.
【請求項28】光源と、前記光源からの光の方向を変換
する光束方向変換手段と、液晶パネルと、前記光源と前
記液晶パネルの間に配置され、微少プリズムを多数配列
したプリズムシートと、液晶パネルの映像をスクリーン
に正立結像させる正立結像手段とを備える投写型液晶表
示装置を縦横複数配置して同一スクリーンに投写し、つ
なぎ目のない連続画像を前記同一スクリーンに表示する
ことを特徴とする投写型表示装置。
28. A light source, light beam direction changing means for changing the direction of light from the light source, a liquid crystal panel, a prism sheet arranged between the light source and the liquid crystal panel and having a large number of micro prisms arranged therein, A plurality of projection type liquid crystal display devices having erect image forming means for erect image formation of an image of a liquid crystal panel on a screen are arranged vertically and horizontally and projected on the same screen, and a continuous image is displayed on the same screen. A projection display device characterized by the above-mentioned.
【請求項29】請求項1、3、4、16又は19記載の
投写型液晶表示装置において、前記液晶パネルを透過型
液晶パネルで構成し、前記透過型液晶パネルの画素数
を、(VGA、SVGA、XGA、SXGA、UXGA
等の画素数規格による画素数)÷(前記請求項26の投
写型液晶表示装置の合計の数)+前記の重複する個所に
要する画素数とすることを特徴とする投写型液晶表示装
置。
29. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said liquid crystal panel is constituted by a transmission type liquid crystal panel, and the number of pixels of said transmission type liquid crystal panel is (VGA, SVGA, XGA, SXGA, UXGA
27. The projection type liquid crystal display device, wherein the number of pixels according to a pixel number standard such as ÷ / (the total number of the projection type liquid crystal display devices of the above-described claim 26) + the number of pixels required for the overlapping portion.
【請求項30】請求項1、3、4、16又は19記載の
投写型液晶表示装置において、前記プリズムシートは三
角形、台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、
蒲鉾状、ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリ
ズムを有する略平行光照射手段であり、前記液晶パネル
を透過型液晶パネルで構成し、前記略平行光照射手段を
前記光源と前記透過型液晶パネルの間に配置することを
特徴とする投写型液晶表示装置。
30. The projection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the prism sheet is a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone,
It is a substantially parallel light irradiating means having a plurality of micro prisms in a shape of a semicircle, a hair line, a satin finish, etc., wherein the liquid crystal panel is constituted by a transmissive liquid crystal panel, and the substantially parallel light irradiating means is a light source and the transmissive liquid crystal. A projection type liquid crystal display device which is arranged between panels.
【請求項31】光源と、透過型液晶パネルと、三角形、
台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾
状、ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリズム
を有するプリズムシートとを備え、前記プリズムシート
が、均一照明手段として又は略平行光照射手段として、
又は均一照明手段と略平行光照射手段を兼ねて、前記光
源と前記透過型液晶パネルの間に配置されることを特徴
とする直視型液晶表示装置。
31. A light source, a transmissive liquid crystal panel, a triangle,
A prism sheet having a plurality of micro prisms having a trapezoidal, polygonal, triangular pyramid, polygonal pyramid, cone, truncated cone, semicylindrical, hairline, satin finish, etc., wherein the prism sheet is used as uniform illumination means or substantially parallel. As light irradiation means,
Alternatively, a direct-view type liquid crystal display device is provided between the light source and the transmissive liquid crystal panel, also serving as uniform illumination means and substantially parallel light irradiation means.
【請求項32】光源と、透過型液晶パネルと、三角形、
台形、多角形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾
状、ヘアーライン、梨地等の形状の複数の微少プリズム
を有するプリズムシートとを備え、前記プリズムシート
が、均一照明手段として又は略平行光照射手段として、
又は均一照明手段と略平行光照射手段を兼ねて、前記光
源と前記透過型液晶パネルの間に配置されることを特徴
とするフロントタイプの投写型液晶表示装置。
32. A light source, a transmissive liquid crystal panel, a triangle,
A prism sheet having a plurality of micro prisms having a trapezoidal, polygonal, triangular pyramid, polygonal pyramid, cone, truncated cone, semicylindrical, hairline, satin finish, etc., wherein the prism sheet is used as uniform illumination means or substantially parallel. As light irradiation means,
Alternatively, a front projection type liquid crystal display device is provided between the light source and the transmissive liquid crystal panel, serving as a uniform illumination unit and a substantially parallel light irradiation unit.
【請求項33】光源と、光源からの出射光束を一方向、
複数方向、ある角度範囲内のいずれかで輝度のピークを
示す光束に変換するエッジライト導光体と、微少プリズ
ムを多数配列したプリズムシートとを備えることを特徴
とする略平行光照射手段。
33. A light source and a light beam emitted from the light source in one direction,
A substantially parallel light irradiating means, comprising: an edge light guide for converting a light beam having a luminance peak in any one of a plurality of directions and a certain angle range; and a prism sheet on which a large number of micro prisms are arranged.
【請求項34】光源と、前記光源からの光の方向を変換
する光束方向変換手段と、微少プリズムを多数配列した
プリズムシートとを備えることを特徴とする略平行光照
射手段。
34. A substantially parallel light irradiating means, comprising: a light source; a light beam direction changing means for changing a direction of light from the light source; and a prism sheet on which a large number of micro prisms are arranged.
【請求項35】請求項33又は34記載の略平行光照射
手段において、不要光除去手段を設け、前記プリズムシ
ートから出射された光束の一部を除去することを特徴と
する略平行光照射手段。
35. The substantially parallel light irradiating means according to claim 33, wherein an unnecessary light removing means is provided to remove a part of a light beam emitted from said prism sheet. .
【請求項36】請求項33又は34記載の略平行光照射
手段において、前記微少プリズムは三角形、台形、多角
形、三角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーラ
イン、又は梨地等の形状であることを特徴とする略平行
光照射手段。
36. The substantially parallel light irradiating means according to claim 33 or 34, wherein said minute prism is a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline, a satin finish or the like. A substantially parallel light irradiating means having a shape.
【請求項37】請求項35記載の投写型液晶表示装置に
おいて、前記不要光除去手段は多角形穴、丸穴等の穴を
最密充填配列することによって構成されることを特徴と
する略平行光照射手段。
37. A projection type liquid crystal display device according to claim 35, wherein said unnecessary light removing means is constituted by closely arranging holes such as polygonal holes and round holes. Light irradiation means.
【請求項38】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、前記光束方向変換手段は、凹面鏡、筒状凹面鏡、
レンズ、蒲鉾フレネルレンズ、凹面鏡とレンズの組合わ
せ、筒状凹面鏡とレンズの組合わせ、凹面鏡と蒲鉾フレ
ネルレンズの組合わせ、筒状凹面鏡と蒲鉾フレネルレン
ズの組合わせのいずれかであることを特徴とする略平行
光照射手段。
38. The substantially parallel light irradiating means according to claim 34, wherein said light beam direction changing means comprises a concave mirror, a cylindrical concave mirror,
Lens, Kamaboko Fresnel lens, Combination of concave mirror and lens, Combination of cylindrical concave mirror and lens, Combination of concave mirror and Kamaboko Fresnel lens, Combination of cylindrical concave mirror and Kamaboko Fresnel lens Substantially parallel light irradiating means.
【請求項39】請求項33記載の略平行光照射手段にお
いて、偏光変換器を設け、前記光源と前記エッジライト
導光体の間に前記偏光変換器を配置することを特徴とす
る略平行光照射手段。
39. The substantially parallel light irradiating means according to claim 33, wherein a polarization converter is provided, and said polarization converter is disposed between said light source and said edge light guide. Irradiation means.
【請求項40】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、前記光束方向変換手段は凹面鏡とレンズの組み合
わせであり、前記レンズは凸レンズ、凸蒲鉾レンズ、凸
蒲鉾フレネルレンズの何れかを用いることを特徴とする
略平行光照射手段。
40. The substantially parallel light irradiation means according to claim 34, wherein said light beam direction converting means is a combination of a concave mirror and a lens, and said lens uses any one of a convex lens, a convex lens and a convex Fresnel lens. A substantially parallel light irradiation means.
【請求項41】請求項33記載の略平行光照射手段にお
いて、前記エッジライト導光体は、出射面と裏面の一方
または双方に、三角形、台形、多角形、三角錐、多角
錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、梨地等の微
少凸面を形成したエッジライト導光体、出射面をフラッ
トにしたエッジライト導光体、内部に光散乱体を分散し
たエッジライト導光体、光散乱体を裏面に印刷したエッ
ジライト導光体、内部を中空にしたエッジライト導光
体、複数の透明板を積層して構成したエッジライト導光
体の何れかであることを特徴とする略平行光照射手段。
41. The substantially parallel light irradiating means according to claim 33, wherein said edge light guide has a triangle, a trapezoid, a polygon, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, Edge light guide with a slightly convex surface such as frustoconical, semicylindrical, hairline, satin finish, edge light guide with flat emission surface, edge light guide with light scattering body dispersed inside, light scattering An edge light light guide having a body printed on the back surface, an edge light light guide having a hollow inside, or an edge light light guide formed by laminating a plurality of transparent plates; Light irradiation means.
【請求項42】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、前記光源は熱陰極管、冷陰極管二重管等の何れか
である蛍光管から構成されていると共に、前記光束方向
変換手段は円筒凹面鏡、方物筒凹面鏡、楕円筒凹面鏡、
双曲筒凹面鏡、非球筒凹面鏡等の筒状凹面鏡であること
を特徴とする略平行光照射手段。
42. The substantially parallel light irradiating means according to claim 34, wherein said light source comprises a fluorescent tube which is one of a hot cathode tube, a cold cathode tube double tube and the like, and said luminous flux direction changing unit. Is a cylindrical concave mirror, a rectangular concave mirror, an elliptical cylindrical concave mirror,
A substantially parallel light irradiation means, which is a cylindrical concave mirror such as a hyperbolic cylindrical concave mirror or a non-spherical cylindrical concave mirror.
【請求項43】請求項33又は34記載の略平行光照射
手段において、反射タイプの偏光分離フィルムを設けた
ことを特徴とする略平行光照射手段。
43. The substantially parallel light irradiating means according to claim 33, wherein a reflection type polarization separation film is provided.
【請求項44】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、複数の矩形レンズをマトリックス状や並列に配列
したレンズ板から構成される均一照明手段を設け、前記
均一照明手段を前記光源と前記プリズムシートの間に配
置したことを特徴とする略平行光照射手段。
44. The substantially parallel light irradiating means according to claim 34, wherein a uniform illuminating means comprising a lens plate in which a plurality of rectangular lenses are arranged in a matrix or in parallel is provided, and said uniform illuminating means is combined with said light source and said light source. A substantially parallel light irradiating means disposed between the prism sheets.
【請求項45】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、金属薄膜がモザイク状、網目状等のパターンをな
すことで、反射面と透過面がモザイク状、網目状等の分
布をなして形成されている透明板からなる均一照明手段
を設けることを特徴とする均一照明手段。
45. The substantially parallel light irradiating means according to claim 34, wherein the reflecting surface and the transmitting surface form a mosaic, mesh or the like distribution by forming the metal thin film in a mosaic or mesh pattern. Uniform illumination means provided with uniform illumination means formed of a transparent plate.
【請求項46】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、前記プリズムシートは三角形、台形、多角形、三
角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、
梨地等の形状の複数の微少プリズムを有し、均一照明手
段として作用することを特徴とする略平行光照射手段。
46. The substantially parallel light irradiating means according to claim 34, wherein said prism sheet has a triangular shape, a trapezoidal shape, a polygonal shape, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a semicircular shape, a hairline,
A substantially parallel light irradiating means having a plurality of fine prisms in a satin shape or the like and acting as a uniform illuminating means.
【請求項47】請求項34記載の略平行光照射手段にお
いて、前記プリズムシートは三角形、台形、多角形、三
角錐、多角錐、円錐、円錐台、蒲鉾状、ヘアーライン、
梨地等の形状の複数の微少プリズムを有し、均一照明手
段と略平行光照射手段を兼ねることを特徴とする略平行
光照射手段。
47. The substantially parallel light irradiating means according to claim 34, wherein said prism sheet has a triangular shape, a trapezoidal shape, a polygonal shape, a triangular pyramid, a polygonal pyramid, a cone, a truncated cone, a truncated cone, a hairline,
A substantially parallel light irradiating means having a plurality of fine prisms in a satin shape or the like, and also serving as a uniform illuminating means and a substantially parallel light irradiating means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1491919A3 (en) * 2003-06-27 2005-10-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Light-emitting apparatus
JP2009152207A (en) * 2001-12-05 2009-07-09 Solid State Opto Ltd Light emitting panel assembly
CN114839792A (en) * 2022-04-25 2022-08-02 四川大学 High-resolution 3D display device based on accurate accuse light

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