JP2004118040A - Illuminator and projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置およびこの照明装置を備えた投射型表示装置に関し、特に、この照明装置の光量調整用として好適な調光素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報機器の発達はめざましく、解像度が高く、低消費電力でかつ薄型の表示装置の要求が高まり、研究開発が進められている。中でも液晶表示装置は液晶分子の配列を電気的に制御して、光学的特性を変化させることができ、上記のニーズに対応できる表示装置として期待されている。このような液晶表示装置の一形態として、照明装置から出射された光を液晶ライトバルブで変調した後、スクリーン上に拡大投射する投射型液晶表示装置(液晶プロジェクタ)が知られている。
【0003】
投射型液晶表示装置は光変調手段として液晶ライトバルブを用いたものであるが、投射型表示装置には、液晶ライトバルブの他、デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device, 以下、DMDと略記する)を光変調手段としたものも実用化されている。ところが、従来の投射型表示装置は以下のような問題点を有している。
(1)光学系を構成する様々な光学要素で生じる光漏れや迷光のため、充分なコントラストが得られない。つまり、表示できる明るさの範囲(ダイナミックレンジ)が狭く、陰極線管(Cathode Ray Tube, 以下、CRTと略記する)を用いた既存の映像モニタと比較すると、映像品質の点で劣ってしまう。
(2)各種の映像信号処理により映像の品質向上を図ろうとしても、ダイナミックレンジが固定されているために、充分な効果を発揮することができない。
【0004】
このような投射型表示装置の問題点に対する解決策、つまりダイナミックレンジを拡大する方法としては、映像信号に応じて光変調手段(ライトバルブ)に入射させる光量を変化させることが考えられる。この際、高圧水銀ランプ等からなる光源自体の光出力を制御するのは極めて困難であるため、光源とライトバルブとの間に、光の透過量を調整可能な調光素子を配置する方法が提案されている。この種の調光素子として、一対の透明基板間に液晶を挟持した液晶セルを用い、液晶への印加電圧の調整により液晶セルの光透過率を制御するものが提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平2−73225号公報
【特許文献2】
特開平4−255839号公報
【特許文献3】
特開平9−116840号公報
【特許文献4】
特開平9−189893号公報
【特許文献5】
特開2001−86429号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の調光素子用液晶セルにおいては、一対の基板間に挟持した液晶層の液晶分子を配向させる手段として、各基板の内面にポリイミド等の有機材料膜にラビング処理等の配向処理を施した配向膜を用いるのが一般的であった。しかしながら、この調光素子を投射型表示装置に用いた場合、光源から射出される光の強度が極めて高い場合には、ポリイミド等の有機材料膜からなる配向膜では耐光性が不足することがあり、調光素子の信頼性が充分に確保できないという問題があった。
【0007】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、信頼性が充分に高い調光素子を備えた照明装置と、この照明装置を備え、映像品質に優れた投射型表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の照明装置は、光変調装置を照明するための照明装置であって、光源と、前記光源と前記光変調装置との間に配置され、互いに対向する面側に液晶分子を配向可能な凹凸を有する無機材料からなる配向層が設けられた一対の基板間に液晶が挟持されてなる調光素子とを有することを特徴とする。前記配向層のより具体的な構成としては、例えば液晶分子を配向可能な凹凸が平面視ストライプ状に形成され、そのストライプのピッチが1μm以下であるものが用いられる。
【0009】
上記本発明の照明装置においても、被照明領域を照明する光量を調整する手段として、従来の投射型表示装置に用いられたものと同様、一対の基板間に液晶が挟持された調光素子、すなわち液晶セルからなる調光素子が用いられる。ところが、本発明における調光素子が従来のものと異なる点は、従来の場合、有機材料膜からなる配向層が用いられていたのに対し、本発明の場合、液晶分子を配向可能な凹凸を有する無機材料からなる配向層が用いられている点である。ここで言う無機材料とは、例えばアルミニウム、銀等の金属、あるいはインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide, 以下、ITOと略記する)等の透明導電性材料等を含んでいる。一般に、これらの無機材料はポリイミド等の有機材料に比べて耐光性が高いため、高輝度の光を射出する投射型表示装置用の照明装置に用いた場合でも、調光素子の信頼性を従来に比べて向上することができる。
【0010】
上述したように、前記無機材料としては、アルミニウム、銀等の光反射性を有する導電性材料、もしくはITO等の透明導電性材料を用いることができる。
光反射性導電性材料を用いた場合、ストライプのピッチを可視光の波長よりも小さくすることが望ましい。その場合、この配向層は液晶分子を所定の方向に配向させる機能のみならず、反射型偏光子としての機能も合わせ持つことになる。この種の構造体は、入射する光の偏光方向により有効屈折率が異なるものであり、構造複屈折体と呼ばれる。すなわち、入射する可視光の波長よりも小さいピッチで、異なる屈折率を有する2種類の媒質(本発明の場合、配向層を構成する無機材料と液晶がこれに相当する)をストライプ状に交互に配列した場合、この構造複屈折体に入射した光の偏光方向により有効屈折率が異なる。例えば、アルミニウムの屈折率は液晶の屈折率よりも大きいので、その場合、ストライプの延在方向に対して平行方向に振動する偏光についての有効屈折率がストライプの延在方向に対して垂直方向に振動する偏光についての有効屈折率よりも大きくなる。その結果、この構造複屈折体は、ストライプの延在方向に対して垂直方向に振動する偏光を透過する一方、ストライプの延在方向に対して平行方向に振動する偏光を反射する。このようにして、構造複屈折体は反射型偏光子として機能する。
【0011】
配向層に光反射性導電性材料を用いた場合、光源側に位置する入射側の基板から反射型偏光子をなす配向層に対して光が入射されると、一方向に振動する偏光のみが配向層を透過して液晶層に入射される。入射側基板と射出側基板のそれぞれの配向層のストライプ方向を適宜設定しておけば、液晶層では電界無印加状態と電界印加状態とで液晶分子の配向状態を切り替えられるので、それによって射出側基板に設けられた配向層のストライプの方向、つまり透過軸の方向に応じて液晶層を透過してきた光が射出側基板から射出される光量を調節することができる。
【0012】
さらに本構成では、配向層が反射型偏光子として機能するため、上記の方向と直交する方向に振動する偏光は入射側基板の配向層で反射され、光源側に戻る。光源側に戻った偏光は光源で再度反射され、調光素子側に向かうので、光源と調光素子との間を何度も行き来する。ところが、最初に配向層で反射された偏光は、何度も反射を繰り返すうちに偏光解消が生じ、いつかは配向層を透過できるので、最終的には投射表示に寄与することができ、本構成は光の利用効率の高いものとなる。
【0013】
また、本構成においては、配向層が反射型偏光子としても機能するので、偏光状態が揃った光が射出されて光変調装置に導入されるため、光変調装置が液晶ライトバルブのような偏光を利用する素子であっても、偏光変換素子は特に設けなくても良い。その一方、光源と調光素子との間、もしくは調光素子と光変調装置との間に偏光変換素子を設けても良い。
偏光変換素子を設けた構成によれば、偏光変換素子と配向層の双方で偏光変換を担うこととなるため、たとえ配向層の偏光消光比が不充分であっても、全体として偏光消光比を高めることができる。したがって、偏光変換素子を設けるか否かは、目的に応じて適宜選択すれば良い。すなわち、照明装置の小型化、低コスト化を重視するならば、偏光変換素子は設けない方が良いし、調光の度合や射出光の偏光度を高めることを重視するならば、調光素子の前段または後段に偏光変換素子を設けるのがよい。
【0014】
一方、配向層を構成する無機材料として透明導電性材料を用いた場合は、反射性導電性材料を用いた場合と異なり、配向層が反射型偏光子として機能するわけではなく、液晶に対して配向規制力を付与するという通常の配向層の機能を奏するのみである。したがって、光源側の入射側基板から光が入射されると、電界無印加時、電界印加時のいずれかにおいて光は液晶層の持つ旋光性および複屈折性によって入射時の偏光状態とは異なった偏光状態となるか、あるいは入射時の偏光状態のままで射出側基板から射出される。すなわち、本構成の場合には、電界印加状態に応じて、光が射出側基板から射出された時点では光量自体は変化せず、偏光状態が変化することになる。ところが、光変調装置が液晶ライトバルブのような偏光を利用する素子である場合、光変調装置の前段に偏光子が備えられているので、この偏光子によって偏光の透過/非透過が選択され、結果的に光変調装置に入射される光量を調整することができる。
【0015】
配向層の材料として透明導電性材料を用いた場合、上で述べた調光の原理から光源と調光素子との間に偏光変換素子を配置することが望ましい。調光素子の光変調装置側に偏光変換素子を配置したのでは、調光の程度に応じて調光素子によってわざわざ変化させた偏光状態が偏光変換素子によって揃ってしまい、光変調装置に入射される光量が調整できなくなってしまうからである。
【0016】
本発明の照明装置において、調光素子と光変調装置との間に、調光素子から射出された光の照度分布を均一化するための照度均一化素子を設けても良い。
配向層として単に液晶分子を配向可能な凹凸を形成しただけでは、液晶分子は凹凸の方向に沿って並ぶだけであり、液晶の配向にプレティルトを付与することはできない。したがって、例えば液晶分子が基板面に平行に寝た状態から電圧印加により立ち上がろうとするとき、場所によっては液晶分子が逆方向から立ち上がる(リバースティルト)領域ができることで液晶分子の配向乱れ(ディスクリネーション)が生じ、照度分布にムラが生じることが考えられる。その場合、調光素子と光変調装置との間に照度均一化素子を設ければ、調光素子から射出された光の照度分布が均一化されるので、照度ムラの少ない照明光を得ることができる。
【0017】
あるいは、前記凹凸に、液晶分子にプレティルトを付与するための鋸歯状凹凸をストライプの延在する方向に沿って形成しても良い。
この構成によれば、ディスクリネーションによる悪影響をさらに抑制することができるし、また、調光素子の駆動電圧を下げたり、応答時間を速くすることも可能である。
【0018】
本発明の投射型表示装置は、前記本発明の照明装置と、前記照明装置からの光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、前記本発明の照明装置を備えたことによって信頼性の高い調光素子を備え、映像品質に優れた投射型表示装置を実現することができる。また、射出光量を広い範囲で調節可能な照明装置を備えているため、例えば映像信号に基づく情報、投射拡大率に基づく方法、使用環境下における明るさの状況等の外部情報に基づいて照明光の光量を調整することで、ダイナミックレンジの広い映像表現力に優れた表示を得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の照明装置を含む投射型表示装置の第1の実施の形態について図1〜図5を用いて説明する。
本実施の形態は、光変調装置として液晶ライトバルブを用いた投射型液晶表示装置(液晶プロジェクタ)の例である。図1は本実施の形態の投射型表示装置の概略構成図、図2はこの投射型表示装置に用いる調光素子の構成を示す断面図、図3はこの調光素子の一方の基板の構成を示す斜視図、図4はこの調光素子の動作を説明するための模式図、図5は投射型表示装置の駆動、制御部を含むブロック図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【0020】
図1に示すように、本実施の形態の投射型表示装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブ22〜24を備えた3板式の投射型カラー液晶表示装置である。そして、光源2、偏光変換素子3、調光素子4、2枚のフライアイレンズ(照度均一化素子、インテグレータ)5,6を有する照明装置1と、ダイクロイックミラー13,14,反射ミラー15〜17,レンズ18〜20,液晶ライトバルブ22〜24,クロスダイクロイックプリズム25,投射レンズ26を有する投射光学系30とを備えて構成されている。
【0021】
光源2は、高圧水銀ランプあるいはメタルハライドランプ等のランプ7と、ランプ7の光を反射して前方に射出させるリフレクタ8とから構成されている。また、光源2の後段に偏光変換素子3が配置されている。偏光変換素子3は、光源2側に設けられた偏光ビームスプリッタアレイ(PBSアレイ)と、PBSアレイによって反射された偏光の偏光方向を変換する1/2波長板アレイとから構成されており(図示は省略)、光源光の光強度を損なうことなく光の偏光方向を一方向に揃えるようになっている。
【0022】
調光素子4は、図2に示すように、一対の基板41,42間に液晶43が挟持された液晶セルから構成されている。双方の基板41,42はともにガラス等の透明基板からなり、2枚の基板41,42と基板の周縁部に設けられたシール材44とに囲まれた空間内に液晶43が封入されている。各基板41,42の互いに対向する面には、凹凸を有する無機材料からなる配向層45,46が形成されている。本実施の形態の場合、配向層45,46は例えばITO等の透明導電性材料で形成されており、図3に示すように、凹凸46aはストライプ状に形成され、ストライプのピッチが0.05μm〜1μm程度となっている。ただし、下限値は現在のフォトリソグラフィー技術で実現可能な値を例示したものであり、この値より小さくても配向性には差し支えない。このように、配向層45,46のストライプのピッチが微細であるため、両基板41,42間に存在する液晶分子43mは、形状配向作用によってストライプの延在する方向に液晶分子43mの長軸が向くように配向する。ただし、このストライプ形状の場合、液晶分子43mにプレティルトは付与されない。また、入射側基板41(図2における上側の基板とする)と射出側基板42(図2における下側の基板とする)とで配向層45,46のストライプの延在する方向が直交しており、電界無印加状態において、両基板41,42間の液晶43は90°ツイストした状態となっている。
【0023】
また本実施の形態においては、透明導電性材料からなる配向層45,46を、液晶43に対して配向規制力を付与する単なる配向層としてだけではなく、液晶43に対して電界を印加するための電極としても機能させている。そのため、配向層45,46全体に対して一括して電圧を印加するべく、複数のITOの線状パターンがいずれかの個所で互いに電気的に接続されていることが望ましい。そして、後述の調光素子ドライバからの駆動信号により配向層45,46に電圧が印加されることにより透過率が調整され、光量調整された照明光を投射光学系30に出力するようになっている。
【0024】
なお、このような凹凸を有する配向層45,46を形成するには、透明基板上にスパッタ法等によりITO等の透明導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いて透明導電膜をストライプ状にパターニングすれば良い。あるいは、エッチングなどにより透明基板の表面にストライプ状の溝を形成した後、ITO等の透明導電膜を成膜する方法でも良い。また、ここでは配向層45,46が電極を兼ねる例を示したが、配向層の下層側に電極を別途設けても良い。
【0025】
また図1に示すように、調光素子4の後段には、光源光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブ22〜24にて均一化させるための照度均一化素子として、光源2側から第1フライアイレンズ5、第2フライアイレンズ6が順次設置されている。各フライアイレンズ5,6は、アレイ状に配列された複数のレンズ9,10から構成されている。そして、調光素子4から射出された光は、フライアイレンズ5,6によって被照明領域である液晶ライトバルブ22〜24において照度分布が均一化されるようになっている。以上が照明装置1の構成である。
【0026】
ダイクロイックミラー13,14は、例えばガラス表面に誘電体多層膜を積層したものであって、所定の波長の色光を選択的に反射し、それ以外の波長の色光を透過するようになっている。すなわち、青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー13は、光源2からの光束のうちの赤色光LRを透過させるとともに、青色光LBと緑色光LGとを反射するようになっている。また、緑色光反射のダイクロイックミラー14は、ダイクロイックミラー13で反射された青色光LBと緑色光LGのうち、青色光LBを透過し緑色光LGを反射するようになっている。
【0027】
これにより、照明装置1から入射された光のうち、赤色光LRはダイクロイックミラー13を透過した後、反射ミラー17で反射され、赤色光用ライトバルブ22に入射される。緑色光LGはダイクロイックミラー14に反射されて緑色光用ライトバルブ23に入射される。青色光LBはダイクロイックミラー14を透過した後、リレーレンズ18、反射ミラー15、リレーレンズ19、反射ミラー16、リレーレンズ20からなるリレー系21を経て、青色光用ライトバルブ24に入射されるようになっている。
【0028】
ライトバルブ22〜24は、例えばアクティブマトリクス型の透過型液晶セルとその入射側、射出側にそれぞれ設けられた偏光板51,52とから構成されている。そして、各ライトバルブ22〜24で変調された色光LR,LG,LBは、クロスダイクロイックプリズム25に入射されるようになっている。クロスダイクロイックプリズム25は、直角プリズムが貼り合わされた構造となっており、その内面に赤色光LRを反射するミラー面と青色光LBを反射するミラー面とが十字状に形成されている。そして、三つの色光LR,LG,LBがこれらのミラー面によって合成されてカラー画像を表わす光が形成された後、投射レンズ26によりスクリーン27上に拡大投射されるようになっている。
【0029】
次に、本実施の形態の照明装置1における調光の原理について説明する。
液晶43に電圧を印加していないとき(電界無印加状態)は、図4(A)に示すように、光源2から射出された不定偏光の光L1が偏光変換素子3に入射されると、偏光状態が例えば図4(A)の紙面に平行な方向の偏光L2に揃えられて射出される。次に、この偏光L2が調光素子4に入射されると、液晶43の持つ旋光性により入射時とは90°ねじれた方向の偏光L3に変換されて調光素子4から射出される。
【0030】
一方、配向層45,46を通じて液晶43に電圧を印加したとき(電界印加状態)は、図4(B)に示すように、電界印加により液晶分子43mが基板面に垂直な方向に立ち上がるため、偏光変換素子3によって偏光状態が図4(B)の紙面に平行な方向に揃えられた偏光L2が調光素子4に入射されると、入射時の偏光方向のまま調光素子4から射出される。なお、図4(A)、(B)では液晶分子43mが基板面に対して平行な場合と垂直な場合の両極端の場合を示しているが、印加電圧の調整によってこの中間の状態をとり得ることは当然である。
【0031】
すなわち、本実施の形態の構成においては、調光素子4の射出側に液晶装置で言う「検光子」の機能を持つ光学素子が備えられているわけではないので、調光素子4から光が射出された時点では光量自体は変化せず、偏光状態だけが変化することになる。ところが、被照明領域である液晶ライトバルブ22〜24の入射側に偏光板51が備えられているので、この偏光板51によって入射された偏光の透過の程度が選択され、結果的に液晶ライトバルブ22〜24に入射される光量を調整することができる。すなわち、極端に言えば、図4(A)の電界無印加時に調光素子4から射出される偏光の方向に液晶ライトバルブ22〜24の入射側偏光板51の透過軸を合わせておけば、この時に光透過率が100%となり、この場合、図4(B)の電界印加時には光透過率が0%となる(ただし、実際に投射型表示装置に用いる場合には最大に調光をかけたときでも光透過率を0%とすることはない)。
【0032】
液晶セルを用いた従来の調光素子では、ポリイミド等の有機材料膜からなる配向層が用いられていたのに対し、本実施の形態の調光素子4の場合、液晶分子43mを配向可能な凹凸を有するITO等の透明導電性材料からなる配向層45,46が用いられている。この種の材料はポリイミド等の有機材料に比べて耐光性が高いため、高輝度の光を射出する投射型表示装置用の照明装置として用いた場合に、光による劣化が少なく、従来に比べて高い信頼性を持つ調光素子を得ることができる。
【0033】
本実施の形態では、調光素子4の射出側に照度均一化素子であるフライアイレンズ5,6が備えられており、たとえ調光素子4から射出される光に照度ムラがあったとしてもフライアイレンズ5,6の作用によって照度が均一化される。よって、逆に言えば、調光素子4にリバースティルトによる多少のディスクリネーションがあっても許されることになり、プレティルトが要らないことになる。このことからも、本実施の形態ではポリイミド配向膜を使う必然性がなく、高い信頼性を持つ調光素子を実現できる。
【0034】
なお、本実施の形態では、液晶分子43mにプレティルトを付与しない構成で説明したが、この構成に代えて、図7に示すように、配向層46のストライプ状の凹凸46aに、液晶分子43mにプレティルトを付与するための鋸歯状凹凸46bをストライプの延在する方向に沿って形成しても良い。この構成を採れば、ディスクリネーションによる悪影響をさらに抑制することができ、また、調光素子4の駆動電圧を下げたり、応答時間を速くすることも可能である。
【0035】
また、無機材料を用いた配向層としては、SiO等を斜方蒸着して形成した配向膜が従来から知られている。しかしながら、本実施形態のITO等の透明導電性材料からなる配向層45,46は、スパッタとフォトリソグラフィーにより形成することができるので、SiO等の斜方蒸着膜からなる配向層よりも製造プロセスが簡単になり、量産性の高いものとすることができる。
【0036】
次に、本実施の形態の投射型表示装置の駆動方法について簡単に説明する。
本実施の形態の投射型表示装置では、図5に示すように、映像信号に基づいて調光素子4を駆動することで照明装置1の光出力を制御するようになっており、デジタル信号処理ブロックであるDSP(1)〜DSP(2)や、映像信号をAD変換あるいはDA変換するためのADコンバータ31,DAコンバータ37等の回路を備えている。なお、映像信号に基づいて調光素子4を駆動する方法の他、投射拡大率に基づいて調光する方法、使用環境下における明るさの状況等の外部情報に基づいて調光を行う方法を採用しても良い。
【0037】
本実施の形態では、図5に示すように、アナログ信号として入力された映像信号がADコンバータ31を経て第1のデジタル信号処理回路であるDSP(1)32(制御信号決定手段)に入力される。そして、このDSP(1)により、映像信号から調光素子4に印加する電圧値、即ち、調光素子4の透過率を決める明るさ制御信号が決定され、DSP(2)33に入力される。そして、このDSP(2)33により、明るさ制御信号に基づいて調光素子ドライバ34が制御され、最終的に、この調光素子ドライバ34により調光素子4が駆動される。
一方、DSP(1)32に入力された映像信号は、DAコンバータ37により再びアナログ信号に変換された後、パネルドライバ38に入力され、パネルドライバ38から各ライトバルブ22〜24に各色毎の映像信号が供給される。
【0038】
本実施の形態の投射型表示装置によれば、光源2と投射光学系30との間に耐光性の高い調光素子4を配置して出力光を調整しているため、光源2の光出力強度が一定のままでも投射光学系30に対して所望の光量の光を出力することができる。これにより、投射表示装置のダイナミックレンジを拡大でき、映像表現力に優れた投射表示装置を実現することができる。
【0039】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る照明装置について図6を用いて説明する。本実施の形態の照明装置の基本構成は第1の実施の形態とほぼ同様であり、調光素子内の配向素子の構成および材料が異なるのみである。したがって、調光素子の説明は再び図2、図3等を参照しながら行うこととし、第1の実施の形態と共通な部分の説明は省略する。
【0040】
第1の実施の形態では、配向層45,46がITO等の透明導電性材料で形成され、ストライプ状の凹凸のピッチが液晶分子を配向させるのに充分な0.05μm〜1μm程度であった。ただし、下限値は現在のフォトリソグラフィー技術で実現可能な値を例示したものであり、この値より小さくても配向性には差し支えない。これに対して、本実施の形態では、図6に示す配向層65,66がアルミニウム、銀等の光反射性の高い導電性材料で形成されている。また、配向層65,66のストライプ状の凹凸の形状は第1の実施の形態と同じで良いが、ピッチは光源2から射出される可視光の波長よりも小さい寸法に形成されている。具体的には、例えば50nm〜400nm程度である。ただし、下限値は現在のフォトリソグラフィー技術で実現可能な値を例示したものであり、この値より小さくても配向性には差し支えない。本実施の形態の場合も、この配向層65,66を液晶駆動用の電極として機能させることができる。また、投射型表示装置の全体構成として第1の実施の形態と異なる点は、第1の実施の形態において光源と調光素子との間に配置した偏光変換素子を設けない点である。それ以外の構成は第1の実施の形態と同様である。なお、本構成の場合、腐食性の高いアルミニウム等が基板上に露出することになるため、例えばアルミニウムからなる配向層65,66の上層をITOで覆い、このITOを電極とする構成とすれば、アルミニウムの腐食を防止することができる。
【0041】
本実施の形態の場合、配向層65,66の構成材料に光反射性の導電性材料を用い、しかもストライプのピッチを可視光の波長よりも小さくしたことにより、この配向層65,66は液晶分子を所定の方向に配向させる機能のみならず、反射型偏光子としての機能も合わせ持つことになる。すなわち、この配向層65,66は、ストライプの延在方向に対して垂直方向に振動する偏光を透過する一方、ストライプの延在方向に対して平行方向に振動する偏光を反射する。
【0042】
ここで、本実施の形態の照明装置における調光の原理について図6を用いて説明する。
液晶43に電圧を印加していないとき(電界無印加状態)は、図6(A)に示すように、光源2から射出された不定偏光の光L1が調光素子64に入射されると、ストライプの延在方向に垂直な偏光(図6(A)の紙面に平行な方向の偏光)が入射側基板の配向層65を透過する。そして、この偏光L2が、液晶43を透過し終えた時点で液晶43の持つ旋光性により入射時とは90°ねじれた方向の偏光に変換される。このとき、射出側基板の配向層66のストライプの延在方向は入射側の配向層65のストライプの延在方向と直交しているので、液晶43を透過した偏光は射出側基板の配向層66を透過することができ、調光素子64から射出される(L3)。
【0043】
さらに本構成では、配向層65が反射型偏光子として機能するため、光源2から射出された不定偏光L1のうち、ストライプの延在方向に平行な偏光(図6(A)の紙面に垂直な方向の偏光)が入射側基板の配向層65で反射される(L4)。入射側基板の配向層65で反射され、光源2側に戻ったこの偏光L4は光源2の後側のリフレクタ8で再度反射され、調光素子64側に向かうので、光源2と調光素子64との間を何度も行き来するようになる。ところが、この偏光も何度も反射を繰り返すうちに偏光解消が生じ、いつかは配向層65を透過することができる。このように、最初に配向層65で反射された偏光も最終的には投射表示に寄与することができ、本構成は光の利用効率の高いものとなる。
【0044】
一方、配向層65,66を通じて液晶43に電圧を印加したとき(電界印加状態)は、図6(B)に示すように、電界印加により液晶分子43mが基板面に垂直な方向に立ち上がるため、ストライプの延在方向に垂直な偏光(図6(B)の紙面に平行な方向の偏光)が入射側基板の配向層65を透過して液晶43に入射されると、入射時の偏光方向のまま射出側基板の配向層66に到達する(L5)。ここで、射出側基板の配向層66のストライプの延在方向は入射側の配向層65のストライプの延在方向と直交しているので、偏光L5は射出側基板の配向層66を透過することができず、調光素子64から射出されない。さらに、この偏光L5は射出側基板の配向層66で反射して入射側基板の偏光層65を透過し(L6)、光源2側まで戻り、その後、上で述べたのと同様の作用で偏光解消が生じ、投射表示に寄与することができる。なお、図6(A)、(B)では液晶分子43mが基板面に対して平行な場合と垂直な場合の両極端の場合を示しているが、印加電圧の調整によってこの中間の状態をとり得ることは当然である。
【0045】
すなわち、第1の実施の形態では、調光素子4から射出した時点では印加電圧によっても光量は変化せず、偏光状態のみが変化しており、液晶ライトバルブ入射側の偏光板51で実質的に光量が調整されていた。これに対して、本実施の形態では調光素子64の入射側と射出側に実質的に偏光子が備えられていることになるので、調光素子64から射出した時点で既に印加電圧によって光量が調整される構成となっている。
【0046】
本実施の形態の照明装置においても、アルミニウム、銀等の無機材料からなる配向層65,66が用いられているため、従来に比べて高い信頼性を持つ調光素子が得られる、調光素子の射出側のフライアイレンズにより照明光の照度を均一化することができる、SiO等の斜方蒸着膜からなる無機配向層を用いる場合よりも製造プロセスを簡単化できる等、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施の形態特有の効果としては、上述したように、配向層65,66が反射型偏光子として機能するため、偏光子で反射された偏光を表示に再利用することができ、光の利用効率の高い照明装置を実現することができる。
【0047】
また、本構成においては、偏光状態が揃った光が調光素子64から射出されるため、光変調装置が液晶ライトバルブのような偏光を利用する素子であっても、偏光変換素子を設けなくて済むという利点がある。その一方、光源2と調光素子64との間、もしくは調光素子64と液晶ライトバルブ22〜24との間に偏光変換素子を設けても良い。偏光変換素子を設けた構成によれば、偏光変換素子と配向層の双方で偏光変換を担うこととなるため、たとえ配向層の偏光消光比が不充分であっても、全体として偏光消光比を高めることができる。したがって、偏光変換素子を設けるか設けないかは、目的に応じて適宜選択すれば良い。すなわち、照明装置の小型化、低コスト化を重視するならば、偏光変換素子は設けない方が良いし、調光の度合や射出光の偏光度を高めることを重視するならば、調光素子の前段または後段に偏光変換素子を設けるのがよい。
【0048】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、均一照明手段に関しては上記実施の形態のようなフライアイレンズ3、4に限ることなく、ロッドレンズ等のロッド状導光体を用いることもできる。また、光変調素子として透過型液晶ライトバルブ22〜24を用いた例を挙げたが、反射型液晶ライトバルブやDMD(Digital Mirror Device)を適用することも可能である。
【0049】
さらに、上記実施形態では、調光素子5によって、液晶ライトバルブ22〜24の被照明領域全面を照明する光量を調節する場合について説明したが、調光素子5の調光領域を複数に分割して、各分割された領域毎に透過光量を調節するようにしてもよい。この場合、例えば調光素子5をセグメント型の液晶素子、あるいはパッシブマトリクス型の液晶素子として構成すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の投射型表示装置の概略構成図である。
【図2】同、投射型表示装置に用いる調光素子を示す断面図である。
【図3】同、調光素子の一方の基板の構成を示す斜視図である。
【図4】同、調光素子の動作を説明するための図である。
【図5】同、投射型表示装置の制御部を含むブロック図である。
【図6】第2の実施形態の調光素子の動作を説明するための図である。
【図7】調光素子の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…照明装置、2…光源、3…偏光変換素子、4…調光素子、5,6…フライアイレンズ、22〜24…液晶ライトバルブ(光変調装置)、30…投射光学系、43…液晶、45,46,65,66…配向層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an illuminating device and a projection display device including the illuminating device, and more particularly to a dimming element suitable for adjusting the amount of light of the illuminating device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, the development of information equipment has been remarkable, and the demand for a thin display device with high resolution, low power consumption and high power consumption has been increased, and research and development have been promoted. Among them, a liquid crystal display device is expected to be a display device that can electrically control the arrangement of liquid crystal molecules and change optical characteristics, and can meet the above needs. As one form of such a liquid crystal display device, there is known a projection type liquid crystal display device (liquid crystal projector) that modulates light emitted from a lighting device with a liquid crystal light valve and then enlarges and projects the light on a screen.
[0003]
The projection type liquid crystal display device uses a liquid crystal light valve as light modulating means, and the projection type display device includes a digital mirror device (hereinafter abbreviated as DMD) in addition to the liquid crystal light valve. Light modulators have also been put to practical use. However, the conventional projection display device has the following problems.
(1) Sufficient contrast cannot be obtained due to light leakage or stray light generated by various optical elements constituting the optical system. That is, the displayable brightness range (dynamic range) is narrow, and the image quality is inferior to that of an existing video monitor using a cathode ray tube (CRT).
(2) Even if an attempt is made to improve the quality of an image by various kinds of image signal processing, a sufficient effect cannot be exhibited because the dynamic range is fixed.
[0004]
As a solution to such a problem of the projection type display device, that is, as a method of expanding the dynamic range, it is conceivable to change the amount of light incident on the light modulation means (light valve) according to the video signal. At this time, since it is extremely difficult to control the light output of the light source itself such as a high-pressure mercury lamp, a method of arranging a dimming element capable of adjusting the amount of transmitted light between the light source and the light valve has been proposed. Proposed. As this type of dimming device, there has been proposed a device using a liquid crystal cell in which liquid crystal is sandwiched between a pair of transparent substrates, and controlling the light transmittance of the liquid crystal cell by adjusting a voltage applied to the liquid crystal (for example, see
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2-73225
[Patent Document 2]
JP-A-4-255839
[Patent Document 3]
JP-A-9-116840
[Patent Document 4]
JP-A-9-189893
[Patent Document 5]
JP 2001-86429 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional liquid crystal cell for a light control element, as a means for aligning liquid crystal molecules of a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, an organic material film such as polyimide is subjected to an alignment treatment such as rubbing treatment on the inner surface of each substrate. It was common to use an alignment film. However, when this dimming element is used in a projection display device, when the intensity of light emitted from the light source is extremely high, the light resistance may be insufficient with an alignment film made of an organic material film such as polyimide. In addition, there is a problem that the reliability of the light control device cannot be sufficiently ensured.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and has an illumination device provided with a dimming element having sufficiently high reliability, and a projection display having the illumination device and having excellent image quality. It is intended to provide a device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an illuminating device of the present invention is an illuminating device for illuminating a light modulation device, wherein a light source, and a surface disposed between the light source and the light modulation device and facing each other. A light modulating element in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates provided with an alignment layer made of an inorganic material having irregularities capable of aligning liquid crystal molecules on a side thereof. As a more specific configuration of the alignment layer, for example, a configuration in which irregularities capable of aligning liquid crystal molecules are formed in a stripe shape in plan view and the pitch of the stripe is 1 μm or less is used.
[0009]
In the lighting device of the present invention also, as a means for adjusting the amount of light for illuminating the illuminated area, similar to that used in a conventional projection display device, a light control element in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, That is, a light control element including a liquid crystal cell is used. However, the point that the light modulating device of the present invention is different from the conventional one is that in the conventional case, an alignment layer made of an organic material film is used, whereas in the case of the present invention, unevenness capable of aligning liquid crystal molecules is formed. This is the point that an alignment layer made of an inorganic material is used. The inorganic material mentioned here includes, for example, a metal such as aluminum and silver, or a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO). In general, since these inorganic materials have higher light resistance than organic materials such as polyimide, the reliability of the dimming element can be improved even when used in a lighting device for a projection display device that emits high-luminance light. Can be improved compared to
[0010]
As described above, as the inorganic material, a light-reflective conductive material such as aluminum or silver, or a transparent conductive material such as ITO can be used.
When a light-reflective conductive material is used, it is desirable that the stripe pitch be smaller than the wavelength of visible light. In this case, the alignment layer has not only a function of aligning the liquid crystal molecules in a predetermined direction but also a function as a reflective polarizer. This type of structure has a different effective refractive index depending on the polarization direction of incident light, and is called a structural birefringent body. That is, two types of media having different refractive indexes (in the case of the present invention, the inorganic material and the liquid crystal constituting the alignment layer correspond to each other) having a smaller pitch than the wavelength of the incident visible light are alternately arranged in a stripe shape. When arranged, the effective refractive index differs depending on the polarization direction of the light incident on the structural birefringent body. For example, since the refractive index of aluminum is larger than the refractive index of liquid crystal, in this case, the effective refractive index for polarized light that oscillates in a direction parallel to the extending direction of the stripe is perpendicular to the extending direction of the stripe. It is larger than the effective refractive index for oscillating polarized light. As a result, this structural birefringent body transmits polarized light that oscillates in a direction perpendicular to the direction in which the stripe extends, while reflecting polarized light that oscillates in a direction parallel to the direction in which the stripe extends. In this way, the structural birefringent functions as a reflective polarizer.
[0011]
When a light-reflective conductive material is used for the alignment layer, when light is incident on the alignment layer serving as a reflective polarizer from the incident side substrate located on the light source side, only polarized light that vibrates in one direction is emitted. The light passes through the alignment layer and enters the liquid crystal layer. By appropriately setting the stripe direction of each of the alignment layers of the incident side substrate and the emission side substrate, the liquid crystal layer can switch the alignment state of the liquid crystal molecules between the state where no electric field is applied and the state where the electric field is applied. The amount of light that has passed through the liquid crystal layer and is emitted from the emission-side substrate can be adjusted in accordance with the direction of the stripe of the alignment layer provided on the substrate, that is, the direction of the transmission axis.
[0012]
Furthermore, in this configuration, since the alignment layer functions as a reflective polarizer, polarized light that oscillates in a direction perpendicular to the above direction is reflected by the alignment layer of the incident side substrate and returns to the light source side. The polarized light returned to the light source side is reflected again by the light source and travels to the light control element side, so that the light travels back and forth between the light source and the light control element many times. However, the polarized light first reflected by the alignment layer is depolarized during repeated reflections, and can eventually pass through the alignment layer, and can eventually contribute to projection display. Will have high light use efficiency.
[0013]
In this configuration, since the alignment layer also functions as a reflective polarizer, light having a uniform polarization state is emitted and introduced into the light modulation device. However, a polarization conversion element may not be particularly provided. On the other hand, a polarization conversion element may be provided between the light source and the light control element or between the light control element and the light modulation device.
According to the configuration provided with the polarization conversion element, the polarization conversion is performed by both the polarization conversion element and the alignment layer. Therefore, even if the polarization extinction ratio of the alignment layer is insufficient, the polarization extinction ratio is generally reduced. Can be enhanced. Therefore, whether or not to provide a polarization conversion element may be appropriately selected depending on the purpose. In other words, if importance is placed on miniaturization and cost reduction of the illuminating device, it is better not to provide a polarization conversion element. If importance is placed on increasing the degree of dimming and the degree of polarization of emitted light, the dimming element is preferable. It is preferable to provide a polarization conversion element before or after.
[0014]
On the other hand, when a transparent conductive material is used as the inorganic material constituting the alignment layer, unlike the case where a reflective conductive material is used, the alignment layer does not function as a reflective polarizer, It merely exerts the function of a normal alignment layer of providing an alignment regulating force. Therefore, when light is incident from the incident side substrate on the light source side, the light is different from the polarization state at the time of incidence due to the optical rotation and birefringence of the liquid crystal layer when no electric field is applied or when an electric field is applied. The light is emitted from the emission-side substrate in a polarization state or in the polarization state at the time of incidence. That is, in the case of this configuration, the amount of light itself does not change at the time when light is emitted from the emission side substrate, and the polarization state changes according to the state of application of the electric field. However, when the light modulator is an element that uses polarized light, such as a liquid crystal light valve, a polarizer is provided in front of the light modulator, and transmission / non-transmission of polarized light is selected by the polarizer. As a result, the amount of light incident on the light modulation device can be adjusted.
[0015]
When a transparent conductive material is used as the material of the alignment layer, it is desirable to dispose a polarization conversion element between the light source and the light control element from the light control principle described above. When the polarization conversion element is arranged on the light modulation device side of the light modulation element, the polarization state changed by the light modulation element according to the degree of dimming is aligned by the polarization conversion element, and is incident on the light modulation device. This is because the amount of light that cannot be adjusted cannot be adjusted.
[0016]
In the lighting device of the present invention, an illuminance equalizing element for equalizing the illuminance distribution of the light emitted from the dimming element may be provided between the dimming element and the light modulation device.
Simply forming irregularities capable of aligning liquid crystal molecules as an alignment layer merely aligns the liquid crystal molecules along the direction of the irregularities, and cannot impart pretilt to the alignment of the liquid crystal. Therefore, for example, when the liquid crystal molecules are going to rise by applying a voltage from a state lying in parallel to the substrate surface, depending on the location, a region where the liquid crystal molecules rise from the opposite direction (reverse tilt) is formed, so that the alignment disorder of the liquid crystal molecules (disclination). ) May occur, causing unevenness in the illuminance distribution. In that case, if an illuminance equalizing element is provided between the dimming element and the light modulation device, the illuminance distribution of the light emitted from the dimming element is uniformed, so that illumination light with less illuminance unevenness can be obtained. Can be.
[0017]
Alternatively, saw-toothed unevenness for imparting pretilt to liquid crystal molecules may be formed in the unevenness along the direction in which the stripe extends.
According to this configuration, the adverse effect due to the disclination can be further suppressed, and the drive voltage of the light control element can be reduced, and the response time can be shortened.
[0018]
The projection display device of the present invention includes the lighting device of the present invention, a light modulation device that modulates light from the lighting device, and a projection optical system that projects light modulated by the light modulation device. It is characterized by the following.
According to this configuration, by providing the illumination device of the present invention, it is possible to realize a projection display device having a highly reliable dimming element and excellent image quality. In addition, since an illuminating device capable of adjusting the emission light amount in a wide range is provided, for example, the illuminating light is adjusted based on external information such as information based on a video signal, a method based on a projection magnification, and brightness conditions in a use environment. By adjusting the amount of light, a display with a wide dynamic range and excellent image expressiveness can be obtained.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a projection display device including a lighting device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment is an example of a projection type liquid crystal display device (liquid crystal projector) using a liquid crystal light valve as a light modulation device. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection display device of the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a dimming element used in the projection display device, and FIG. 3 is a configuration of one substrate of the dimming device. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the light control device, and FIG. 5 is a block diagram including a drive and control unit of the projection display device. In all of the following drawings, the thickness of each component, the ratio of dimensions, and the like are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
[0020]
As shown in FIG. 1, the projection type display device according to the present embodiment is a three-panel type including transmission type liquid
[0021]
The
[0022]
As shown in FIG. 2, the light modulating element 4 is composed of a liquid crystal cell in which a
[0023]
In the present embodiment, the alignment layers 45 and 46 made of a transparent conductive material are used not only as an alignment layer for giving an alignment regulating force to the
[0024]
In order to form the alignment layers 45 and 46 having such irregularities, a transparent conductive film such as ITO is formed on a transparent substrate by a sputtering method or the like, and then the transparent conductive film is striped using a photolithography technique. What is necessary is just to pattern in a shape. Alternatively, a method in which a stripe-shaped groove is formed on the surface of the transparent substrate by etching or the like, and then a transparent conductive film such as ITO is formed. Although an example in which the alignment layers 45 and 46 also serve as electrodes is shown here, electrodes may be separately provided below the alignment layer.
[0025]
As shown in FIG. 1, a light-equalizing element 4 is provided downstream of the light-adjusting element 4 as an illuminance equalizing element for equalizing the illuminance distribution of the light from the light source in the liquid
[0026]
Each of the
[0027]
As a result, of the light incident from the
[0028]
Each of the
[0029]
Next, the principle of dimming in
When a voltage is not applied to the liquid crystal 43 (in a state where no electric field is applied), as shown in FIG. 4A, when the light L1 of the indeterminate polarization emitted from the
[0030]
On the other hand, when a voltage is applied to the
[0031]
That is, in the configuration of the present embodiment, an optical element having the function of an “analyzer” referred to in a liquid crystal device is not provided on the emission side of the light control element 4, so that light is output from the light control element 4. At the time of emission, the light amount itself does not change, and only the polarization state changes. However, since the
[0032]
In a conventional light control device using a liquid crystal cell, an alignment layer made of an organic material film such as polyimide is used, whereas in the case of the light control device 4 of the present embodiment, the
[0033]
In the present embodiment, fly-eye lenses 5 and 6, which are illuminance equalizing elements, are provided on the emission side of the dimming element 4, and even if the light emitted from the dimming element 4 has uneven illuminance. The illuminance is made uniform by the action of the fly-eye lenses 5 and 6. Therefore, conversely, even if there is some disclination due to the reverse tilt in the dimming element 4, it is allowed, and no pretilt is required. Thus, in the present embodiment, there is no need to use a polyimide alignment film, and a highly reliable dimming device can be realized.
[0034]
In the present embodiment, a configuration in which pretilt is not applied to the
[0035]
As an alignment layer using an inorganic material, an alignment film formed by obliquely depositing SiO or the like is conventionally known. However, since the alignment layers 45 and 46 made of a transparent conductive material such as ITO according to the present embodiment can be formed by sputtering and photolithography, the manufacturing process is more difficult than the alignment layers made of obliquely deposited films such as SiO. It becomes simple and can be mass-produced.
[0036]
Next, a brief description will be given of a driving method of the projection display device of the present embodiment.
In the projection display device according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the light output of the
[0037]
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a video signal input as an analog signal is input to a DSP (1) 32 (control signal determining means) as a first digital signal processing circuit via an
On the other hand, the video signal input to the DSP (1) 32 is again converted into an analog signal by the
[0038]
According to the projection type display device of the present embodiment, since the dimming element 4 having high light resistance is arranged between the
[0039]
[Second embodiment]
Next, a lighting device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration of the illumination device of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, except for the configuration and material of the alignment element in the light control element. Therefore, the description of the dimming element will be made with reference to FIGS. 2 and 3 again, and the description of the parts common to the first embodiment will be omitted.
[0040]
In the first embodiment, the alignment layers 45 and 46 are formed of a transparent conductive material such as ITO, and the pitch of the stripe-like unevenness is about 0.05 μm to 1 μm which is sufficient to align the liquid crystal molecules. . However, the lower limit is an example of a value that can be realized by the current photolithography technology. Even if the lower limit is smaller than this value, there is no problem in the orientation. In contrast, in the present embodiment, the alignment layers 65 and 66 shown in FIG. 6 are formed of a highly light-reflective conductive material such as aluminum or silver. Further, the shape of the stripe-shaped unevenness of the alignment layers 65 and 66 may be the same as that of the first embodiment, but the pitch is formed to be smaller than the wavelength of the visible light emitted from the
[0041]
In the case of the present embodiment, a light-reflective conductive material is used for the constituent materials of the alignment layers 65 and 66, and the pitch of the stripes is smaller than the wavelength of visible light. It has not only the function of orienting molecules in a predetermined direction but also the function of a reflective polarizer. That is, the alignment layers 65 and 66 transmit polarized light that oscillates in a direction perpendicular to the direction in which the stripes extend, while reflecting polarized light that oscillates in a direction parallel to the direction in which the stripes extend.
[0042]
Here, the principle of dimming in the lighting device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
When a voltage is not applied to the liquid crystal 43 (in a state where no electric field is applied), as shown in FIG. 6A, when the light L1 of the indefinite polarization emitted from the
[0043]
Further, in this configuration, since the
[0044]
On the other hand, when a voltage is applied to the
[0045]
That is, in the first embodiment, at the time when the light is emitted from the light control element 4, the light amount does not change even by the applied voltage, and only the polarization state is changed. The light intensity was adjusted. On the other hand, in the present embodiment, since the polarizers are substantially provided on the incident side and the exit side of the
[0046]
Also in the lighting device of the present embodiment, since alignment layers 65 and 66 made of an inorganic material such as aluminum and silver are used, a dimming device having higher reliability than before can be obtained. In the first embodiment, the illuminance of the illumination light can be made uniform by the fly-eye lens on the exit side, and the manufacturing process can be simplified as compared with the case of using an inorganic alignment layer made of an obliquely deposited film such as SiO. The same effect as in the embodiment can be obtained. Further, as an effect peculiar to the present embodiment, as described above, since the alignment layers 65 and 66 function as reflective polarizers, the polarized light reflected by the polarizer can be reused for display. It is possible to realize a lighting device with high utilization efficiency.
[0047]
Further, in this configuration, since the light having the same polarization state is emitted from the dimming
[0048]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the uniform illuminating means is not limited to the fly-
[0049]
Further, in the above-described embodiment, the case has been described where the amount of light for illuminating the entire illuminated area of the liquid
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a dimming element used in the projection display device.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of one substrate of the dimming device.
FIG. 4 is a diagram for explaining an operation of the dimming device.
FIG. 5 is a block diagram including a control unit of the projection display device.
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the light control device of the second embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing a modification of the light control element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
光源と、
前記光源と前記光変調装置との間に配置され、互いに対向する面側に液晶分子を配向可能な凹凸を有する無機材料からなる配向層が設けられた一対の基板間に液晶が挟持されてなる調光素子とを有することを特徴とする照明装置。An illumination device for illuminating a light modulation device,
A light source,
Liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates provided between the light source and the light modulation device and provided with an alignment layer made of an inorganic material having irregularities capable of aligning liquid crystal molecules on surfaces facing each other. A lighting device, comprising: a light control element.
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