JP2011164147A

JP2011164147A - 反射型液晶表示装置

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Publication number: JP2011164147A
Application number: JP2010023467A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tsuchiya; 豊土屋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】保持枠の開口縁部で反射した光束によって画像のコントラストが低下することを防止した反射型液晶表示装置を提供する。
【解決手段】保持枠８２の開口端面８３Ｅは、光軸Ａと平行な面、若しくは、光軸Ａと平行な面よりも保持枠８２の内側に退避した面となっており、保持枠８２の光束入射側端面８３Ｄは、光軸Ａと直交する面に対して所定角度だけ傾斜しており、光軸Ａと光束入射側端面８３Ｄの法線との成す角と、液晶パネル８１に入射する光束のうち液晶パネル８１に対して最も大きな角度で入射する光の入射方向と光軸Ａとの成す角との関係が、光束入射側端面全体で、（光軸Ａと光束入射側端面８３Ｄの法線との成す角）＞（液晶パネル８１に入射する光束のうち液晶パネル８１に対して最も大きな角度で入射する光の入射方向と光軸Ａとの成す角）／２なる関係が満たされている。
【選択図】図３

Description

本発明は、反射型液晶表示装置に関し、特に、液晶パネルを保持する保持枠の開口縁部の構造に関するものである。

液晶パネルは、ＳＵＳ等の金属製の保持枠に保持された状態で機器に組み込まれる。保持枠には、液晶パネルに光束を入射させるための開口部が形成されており、この開口部を介して液晶パネルに光束が入射され、若しくは、液晶パネルで変調された光束が射出されるようになっている。液晶パネルに光束を入射させる場合には、液晶パネルの画像形成領域全体に光束が入射するように、画像形成領域よりも若干大きな領域に光束が入射される。そのため、入射光束に対して保持枠の開口部のアライメントがラフに行われている場合には、液晶パネルに向けて入射した光束の一部は保持枠の開口縁部に入射されることになり、それにより種々の問題を生じる場合がある。以下、関連する先行技術について説明する。

（１）特許文献１
特許文献１の図７には、保持枠の開口縁部に光反射膜を設けた液晶プロジェクターが開示されている。光反射膜は、保持枠の開口縁部の上面に形成されている。保持枠の開口縁部の上面は、液晶パネルに入射する光束の光軸（光束の中心軸）に対して垂直な面となっており、光反射膜は、光軸に平行な方向に光束を反射するようになっている。特許文献１では、保持枠の開口縁部の上面に光反射膜を設けることで、保持枠に光束が吸収されないようにしており、これにより保持枠の温度上昇を防止している。

（２）特許文献２
特許文献２の図２には、保持枠と液晶パネルとの隙間にゴム製の遮光部品を設けた液晶プロジェクターが開示されている。液晶パネルにはマイクロレンズ基板が接合されており、遮光部品の一部はマイクロレンズ基板の側面に沿って屈曲している。遮光部品は屈曲部で若干湾曲するが、概ねマイクロレンズ基板の側面に沿って配置されている。遮光部品は、保持枠と液晶パネルとの隙間から液晶パネルの内部に光束が侵入することを防止し、光リーク電流による駆動回路の誤動作を防止している。

（３）特許文献３
特許文献３の図５及び図６には、保持枠に偏光板取り付け部を設けた液晶プロジェクターが開示されている。偏光板取り付け部は、保持枠の開口縁部の上面に設けられている。光源装置から射出された光束は、偏光板取り付け部に設けられた開口部を通して液晶パネルに入射する。偏光板取り付け部の偏光板取り付け面は、液晶パネルに入射する光束の光軸に対して垂直な面となっている。特許文献３では、液晶パネルと偏光板とを一体に保持することで、装置の小型化を実現している。

（４）特許文献４
特許文献４の図４及び図６には、保持枠の開口縁部に反射面を設けた液晶プロジェクターが開示されている。反射面は、液晶パネルに入射する光束の光軸に垂直な平面に対して所定角度だけ傾斜しており、液晶パネルに向けて入射する光束のうち画像形成領域を外れた光束を液晶パネルの前段側に配置される光学素子を避ける方向に反射する。また、反射面の開口周縁部分は、開口径が保持枠の上面に向かうにつれて広がるようなテーパー形状を有しており、液晶パネルに対して斜めに入射する光束を遮光しない非干渉面となっている。特許文献４では、反射面及び非干渉面の形状をこのように形成することで、保持枠の温度上昇と、表示画像の明るさの向上を実現している。

（５）特許文献５
特許文献５の図１０には、保持枠の開口縁部のエッジをシャープに形成した液晶プロジェクターが開示されている。保持枠の開口縁部の角部は面取りが施されており、面取り部分の開口径が保持枠の上面側に向かうにつれて広がるようなテーパー形状を有している。また、保持枠の開口縁部の端面は、保持枠の内側に向けて退避するように傾斜しており、開口周縁部に斜めに入射した光束が開口中央側に反射しないようになっている。特許文献５では、保持枠の開口縁部の形状をこのように形成することで、保持枠で反射した光束が液晶パネルの内部に光束が侵入することを防止し、光リーク電流による駆動回路の誤動作を防止している。

特開２００９−２２９４７４号公報特開平５−１９６９２６号公報特開２００２−１４８６０６号公報特開２００７−１９９２７９号公報特開２００７−２２５６５１号公報

特許文献１〜５は、いずれも透過型の液晶パネルを用いた液晶プロジェクターに関するものである。液晶パネルを保持する保持枠については、透過型の液晶パネルを用いる場合も反射型の液晶パネルを用いる場合も、構造に関して大きな差はない。しかし、反射型の液晶パネルは、入射した光束を再び入射方向に反射して表示を行うので、保持枠で反射した光束も画像の一部として表示される場合がある。そのため、透過型の液晶パネルに用いる保持枠を反射型の液晶パネルに適用する場合には、注意が必要である。

例えば、液晶パネルに光束を入射させる場合には、コリメートレンズやプリズムシートによって予め光束を平行化してから液晶パネルに入射させる。しかし、光束を完全に平行光束とすることはできないため、液晶パネルに入射する光束には、液晶パネルに対して斜めに入射する光束の成分が少なからず存在する。そのため、保持枠の表面に何の工夫も行わないと、このような光束が保持枠の表面で反射し、表示画像のコントラストを低下させる。以下、特許文献１〜５の保持枠を反射型の液晶パネルに適用した場合の問題点について検討する。

（１）特許文献１
特許文献１の液晶プロジェクターでは、保持枠の開口縁部の上面は光軸に対して垂直な面となっている。そのため、保持枠の上面に入射した光束の一部は、斜め方向に反射される。このような光束が投射レンズに飲み込まれると、画像のコントラストが低下する。通常は、液晶パネルに入射する光束の入射角は最大で±１５°程度の入射角を持っているので、最大入射角で入射した光束が保持枠の上面で反射されると、反射光は投射レンズに飲み込まれることになる。よって、このような不具合を避けるために、入射光束の範囲を保持枠の開口部の内側に正確にアライメントする作業が必要となり、作業が煩雑になる。

（２）特許文献２
特許文献２の遮光部品は、伸縮性のゴムによって形成されている。特許文献２の図２では、遮光部品であるゴムをマイクロレンズ基板の側面に沿わせるために、ゴムの側面が若干湾曲しているが、その範囲は極めて小さな範囲であり、殆どはマイクロレンズ基板の側面に平行に配置されている。そのため、マイクロレンズ基板の外側に入射した光束は、遮光部品であるゴムを液晶パネルの上に固定するための保護ケースの表面で反射される。保護ケースの上面は、入射光束の光軸に対して垂直な面となっているため、上述した特許文献１の問題と同様の問題が生じる。

（３）特許文献３
特許文献３の液晶プロジェクターでは、保持枠の上面に偏光板取り付け部が設けられている。光源装置から射出された光束は、偏光板取り付け部に設けられた開口部を通して液晶パネルに入射するが、偏光板取り付け部の偏光板取り付け面は、光軸に対して垂直な面となっていため、上述した特許文献１の問題と同様の問題が生じる。

（４）特許文献４
特許文献４の保持枠には、反射面と非干渉面とが形成されている。反射面は、光軸と平行に入射した光束を保持枠の開口部の外側に広がるように反射するが、非干渉面は、光軸と平行に入射した光束を開口部の中心側に向けて反射する。そのため、非干渉面で反射した光束が投射レンズに飲み込まれ、画像のコントラストが低下する。

（５）特許文献５
特許文献５の液晶プロジェクターでは、保持枠の開口縁部の角部は面取りが施されており、面取り部分の開口径が保持枠の上面側に向かうにつれて広がるようなテーパー形状を有している。そのため、面取り部で反射した光束が投射レンズに飲み込まれ、画像のコントラストが低下する。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、保持枠の開口縁部で反射した光束によって画像のコントラストが低下することを防止した反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の反射型液晶表示装置は、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルを保持する保持枠と、を有し、前記保持枠には、前記液晶パネルに対して前記光束を通過させる開口部が設けられ、前記保持枠の前記開口部に臨む端面である開口端面は、前記光束の光軸と平行な面、若しくは、前記光軸と平行な面よりも前記保持枠の内側に退避した面となっており、前記保持枠の前記光束が入射する端面である光束入射側端面は、前記光軸と直交する面に対して所定角度だけ傾斜しており、前記光軸と前記光束入射側端面の法線との成す角をθ_１、前記液晶パネルに入射する光束のうち前記液晶パネルに対して最も大きな角度で入射する光の入射方向と前記光軸との成す角をθ_２としたときに、前記光束入射側端面全体でθ_１＞θ_２／２なる関係が満たされていることを特徴とする。

この構成によれば、液晶パネルに対して最も大きな角度（最大入射角）で入射した光束についても、光束入射側端面で反射される方向は光軸と平行な方向となる。そのため、光束入射側端面で反射した光が観察者に視認される惧れが少なくなり、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、入射光束が保持枠に入射してもコントラストが低下し難いので、光束の入射範囲を液晶パネルに対して精密にアライメントする必要がなくなり、製造マージンが広がる。その結果、生産性が向上し、製造コストが低減される。

前記光束入射側端面は、前記光束を反射する反射面、前記光束を吸収する吸収面、前記光束を散乱させる散乱面のいずれかであることが望ましい。

光束入射側端面を反射面とした場合には、保持枠に入射された光束により、保持枠が発熱することを抑制することができる。光束入射側端面を吸収面とした場合には、光束入射側端面で反射された光束が迷光となって、他の光学素子に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。光束入射側端面を散乱面とした場合には、保持枠で反射される光束の光量が広い範囲に分散されるので、仮に観察者の視認される範囲に光束が入射しても、コントラストに対する悪影響は小さくなる。

反射型液晶表示装置の一例である液晶プロジェクターの概略図である。反射型光変調装置の構成を示す分解斜視図である。反射型光変調装置の断面図である。本発明の作用を説明するための図である。

図１は、本発明の反射型液晶表示装置の一例である液晶プロジェクター１の概略構成を示す模式図である。

液晶プロジェクター１は、光源装置２、インテグレーター光学系３、色分離光学系４、３系統の画像形成系５、色合成素子６、投射光学系７を有している。３系統の画像形成系５として、第１の画像形成系５ａ、第２の画像形成系５ｂ、および第３の画像形成系５ｃが設けられている。

光源装置２から射出された光束は、インテグレーター光学系３に入射する。インテグレーター光学系３に入射した光束は、照度が均一化されるとともに偏光状態が揃えられる。インテグレーター光学系３から射出された光束は、色分離光学系４により複数の色光束に分離され、色光束ごとに異なる系統の画像形成系５に入射する。３系統の画像形成系５の各々に入射した色光束は、表示すべき画像の画像データに基づいて変調されて変調光束となる。３系統の画像形成系５から出射された３色の変調光束は、色合成素子６により合成されて多色光束となり、第１のレンズ部７１及び第２のレンズ部７２を含む投射光学系７に入射する。そして、スクリーン等の被投射面（図示略）に投射される。これにより、被投射面にフルカラーの画像が表示される。

次に、プロジェクター１の構成要素について詳しく説明する。
光源装置２は、光源ランプ２１および放物面リフレクター２２を有している。光源ランプ２１から放射された光は、放物面リフレクター２２によって一方向に反射されて略平行な光束となり、インテグレーター光学系３に入射する。光源ランプ２１は、例えばメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ等により構成される。また、放物面リフレクター２２の代わりに楕円リフレクター、球面リフレクター等によりリフレクターを構成してもよい。リフレクターの形状に応じて、リフレクターから射出された光を平行化する平行化レンズが用いられることがある。

インテグレーター光学系３は、第１のレンズアレイ３１、第２のレンズアレイ３２、偏光変換素子３４、および重畳レンズ３５を有している。インテグレーター光学系３の光軸３０は、光源２の光軸２０と略一致しており、上記のインテグレーター光学系３の構成要素の各々は、中心位置がインテグレーター光学系３の光軸３０上に並ぶように配置されている。

第１のレンズアレイ３１は、光源２の光軸２０に略直交する面に配列された複数のレンズ要素３１１を有している。第２のレンズアレイ３２は、レンズ要素３１１と同様に複数のレンズ要素３２１を有している。レンズ要素３１１、３２１は、例えばマトリックス状に配列されており、光軸３０に直交する平面での平面形状が、図２に示す反射型液晶パネル８１の被照明領域と相似形状（ここでは、略矩形）になっている。被照明領域は、反射型液晶パネル８１において複数の画素が配列された領域の全体を含む領域である。

偏光変換素子３４は、複数の偏光変換ユニット３４１を有している。偏光変換ユニット３４１は、その詳細な構造を図示しないが、偏光ビームスプリッター膜（以下、ＰＢＳ膜という）、１／２位相板および反射ミラーを有している。

第１のレンズアレイ３１のレンズ要素３１１は、第２のレンズアレイ３２のレンズ要素３２１と１対１で対応している。第２のレンズアレイ３２のレンズ要素３２１は、偏光変換素子３４の偏光変換ユニット３４１と１対１で対応している。互いに対応関係にあるレンズ要素３１１、３２１および偏光変換ユニット３４１は、光軸３０と略平行な軸に沿って並んでいる。

インテグレーター光学系３に入射した光束は、第１のレンズアレイ３１の複数のレンズ要素３１１に空間的に分かれて入射し、レンズ要素３１１に入射した光束ごとに集光される。レンズ要素３１１により集光された光束は、レンズ要素３１１と対応するレンズ要素３２１に結像する。すなわち、第２のレンズアレイ３２の複数のレンズ要素３２１の各々に二次光源像が形成される。レンズ要素３２１に形成された二次光源像からの光束は、このレンズ要素３２１に対応する偏光変換ユニット３４１に入射する。

偏光変換ユニット３４１に入射した光束は、ＰＢＳ膜に対するＰ偏光光束とＳ偏光光束とに分離される。分離された一方の偏光光束は、反射ミラーで反射した後に１／２位相板を通り、他方の偏光光束と偏光状態が揃えられる。ここでは、偏光変換ユニット３４１を通った光束の偏光状態が、Ｐ偏光光束に揃えられるようになっている。複数の偏光変換ユニット３４１の各々から出射された光束は、重畳レンズ３５に入射して屈折し、反射型光変調装置８の被照明領域に重畳される。第１のレンズアレイ３１により空間的に分割された複数の光束の各々が、被照明領域の略全域を照明することにより、複数の光束で照度分布が平均化され、被照明領域での照度が均一化される。

色分離光学系４は、波長選択面を有する第１〜第３のダイクロイックミラー４１〜４３、および第１、第２の反射ミラー４４、４５を有している。第１のダイクロイックミラー４１は、赤色光束を反射させるとともに、緑色光束および青色光束を透過させる特性を有している。第２のダイクロイックミラー４２は、赤色光束を透過させるとともに、緑色光束および青色光束を反射させる特性を有している。第３のダイクロイックミラー４３は、緑色光束を反射させるとともに、青色光束を透過させる特性を有している。第１、第２のダイクロイックミラー４１、４２は、各々の波長選択面を互いに略直交するように、かつ各々の波長選択面がインテグレーター光学系３の光軸３０と略４５°の角度をなすように配置されている。

色分離光学系４に入射した光束に含まれる赤色光束Ｌ１０、緑色光束Ｌ２０および青色光束Ｌ３０は、以下のようにして分離され、分離された色光束ごとに対応する画像形成系５に入射する。光束Ｌ１０は、第２のダイクロイックミラー４２を透過するとともに第１のダイクロイックミラー４１で反射した後に、第１の反射ミラー４４で反射して、第１の画像形成系５ａに入射する。光束Ｌ２０は、第１のダイクロイックミラー４１を透過するとともに第２のダイクロイックミラー４２で反射した後に、第２の反射ミラー４５で反射し、次いで第３のダイクロイックミラー４３で反射して、第２の画像形成系５ｂに入射する。光束Ｌ３０は、第１のダイクロイックミラー４１を透過するとともに第２のダイクロイックミラー４２で反射した後に、第２の反射ミラー４５で反射し、次いで第３のダイクロイックミラー４３を透過して、第３の画像形成系５ｃに入射する。

第１〜第３の画像形成系５ａ〜５ｃは、同様の構成になっている。ここでは、第１〜第３の画像形成系５ａ〜５ｃを代表して、第２の画像形成系５ｂの構成について説明する。

第２の画像形成系５ｂは、入射側偏光板９１ｂ、偏光ビームスプリッター９３ｂ、反射型光変調装置８ｂ、および射出側偏光板９２ｂを有している。

色分離光学系４から射出される光束の一部である緑色光束Ｌ２０は、入射側偏光板９１ｂに入射する。入射側偏光板９１ｂは、直線偏光を通すものであり、偏光ビームスプリッター９３ｂの偏光分離面に対するＰ偏光光束を通すように、透過軸が設定されている。以下、偏光ビームスプリッター９３ｂの偏光分離面に対するＰ偏光光束を単にＰ偏光光束と称し、偏光ビームスプリッター９３ｂの偏光分離面に対するＳ偏光光束を単にＳ偏光光束と称する。上述のように、インテグレーター光学系３を通った光束は、偏光状態がＰ偏光光束に揃えられており、光束Ｌ２０のほとんどが入射側偏光板９１ｂを通り、偏光ビームスプリッター９３ｂに入射する。

偏光ビームスプリッター９３ｂの偏光分離面に入射した光束Ｌ２０のうちで、偏光方向が反射軸方向あるＳ偏光光束は偏光分離面で反射し、偏光方向が透過軸方向であるＰ偏光光束は偏光分離面を透過する。インテグレーター光学系３から出射された緑色光束Ｌ２０は、概ねＰ偏光光束になっており、偏光分離面を通って反射型光変調装置８ｂに入射する。反射型光変調装置８ｂに入射した光束Ｌ２０は、反射型光変調装置８ｂで変調され、偏光ビームスプリッター９３ｂに向けて反射される。そして、偏光状態が変更された光束Ｌ２０は偏光ビームスプリッター９３ｂで反射され、射出側偏光板９２ｂを透過して色合成素子６に入射する。

図２は、反射型光変調装置８の構成を示す分解斜視図である。図３は、反射型光変調装置８を上方側から見た断面図である。なお、３つの反射型光変調装置８ａ，８ｂ，８ｃは、同様の構成となっている。よって、ここでは１つの反射型光変調装置のみを説明し、反射型光変調装置の符号を便宜的に８とする。

反射型光変調装置８は、液晶パネル８１と、保持枠８２とを備える。保持枠８２は、液晶パネル８１を収納する平面視略矩形状の凹形枠体８３と、凹形枠体８３に収納した液晶パネル８１を凹形枠体８３に押圧固定する平面視略矩形状の支持板８４とを備える。凹形枠体８３には、液晶パネル８１の画像形成領域に対応し光束を通過可能とする開口部８３Ａが形成されている。液晶パネル８１は、第１基板８１Ａと第２基板８２Ｂとがシール材等で貼り合わされ、これらの基板の隙間に液晶層を封入したものである。液晶パネル８１は、開口部８３Ａで露出し、開口部８３Ａを介して入射する光束を変調し、開口部８３Ａを介して射出側偏光板に射出する。

保持枠８２は、成形または板金加工により形成できる。その材料としては、例えば、インバーおよび４２Ｎｉ−Ｆｅ等の鉄−ニッケル合金、マグネシウム合金、アルミニウム合金、炭素鋼、黄銅、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂（ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂）等を採用できる。

保持枠８２を上述した材料で構成することで、保持枠８２に液晶パネル８１を収納保持した際に、保持枠８２と液晶パネル８１とが熱伝達可能に接続し、光源装置２から射出された光束が液晶パネル８１に照射されることにより液晶パネル８１に生じる熱を保持枠８２に放熱できる。

凹形枠体８３は、断面略コ字状の形状を有し、コ字状内側に収納部８３Ｂが設けられ、収納部８３Ｂにて液晶パネル８１を収納する。凹形枠体８３において、上下の角端部には、支持板８４のピン挿通部８４Ｂとコ字状基端側から見て平面的に干渉しないように、切り欠き部８３Ｃがそれぞれ形成されている。

凹形枠体８３において、光束入射側端面は、反射型光変調装置８に入射する光束のうち画像形成領域を外れる光束を反射する反射面８３Ｄとなっている。光束入射端面は、凹形枠体８３を光軸Ａ方向から見た場合に視認される面である。反射面８３Ｄは、開口部８３Ａを平面的に囲む平面視略矩形枠形状を有する。反射面８３Ｄは、反射型光変調装置８に入射する光束の光軸Ａに直交する平面に対して所定角度θ_１だけ傾斜しており、画像形成領域を外れて凹形枠体８３に入射した光束Ｌ１を、投射光学系７に向かう光路から外れた方向に反射する。

反射面８３Ｄの光軸Ａに直交する平面に対する角度（光軸Ａと光束入射側端面８３Ｄの法線との成す角）θ_１は、液晶パネル８１に入射する光束のうち液晶パネル８１に対して最も大きな角度で入射する光の入射方向と光軸との成す角（最大入射角）をθ_２としたときに、θ_１＞θ_２／２となる角度に設定されている。θ_１＞θ_２／２なる関係は、光束入射側端面全体で成立する。

例えば、図４に示すように、反射面８３Ｄに対して最大入射角θ_２で入射した光束Ｌ３が光束Ｌ４として反射される場合を考える。光束Ｌ３の光軸と平行な軸Ｃに対する角度はθ_２であり、反射面８３Ｄの軸Ｃに垂直な面に対する傾斜角はθ_１である。この場合、光束Ｌ４の軸Ｃとの成す角は、（２θ_１−θ_２）である。この角度を正の値とすれば、光束Ｌ４は、投射光学系７に向かう光路から外れた方向に進行することになる。

反射面８３Ｄとしては、凹形枠体８３を例えば金属材料で構成した場合には、反射面８３Ｄを上述した形状とした後、鏡面加工等を施せば、高反射率の反射面８３Ｄを形成できる。また、鏡面加工等により反射面８３Ｄを形成する他、反射面８３Ｄを上述した形状とした後、銀合金等の高い反射率を有する材料を一様に蒸着することで高反射率の反射面８３Ｄを形成しても構わない。

凹形枠体８３において、反射面８３Ｄにおける矩形枠状の開口周縁部分には、凹形枠体８３の内側に向けて退避するように傾斜した開口端面８３Ｅが形成されている。つまり、光束入射側端面と開口端面とのなす角を小さくさせるように（鋭角をなす側の方向に）開口端面を光束の光軸方向から傾斜させて構成している。本実施形態の場合、凹形枠体８３の開口部に臨む端面である開口端面８３Ｅは、開口部８３Ａの大きさが、液晶パネル８１から変調された光束が反射される方向に向けて縮径するように形成されており、開口部８３Ａの開口端面８３Ｅが光軸Ａと平行に入射した光束を反射しないようになっている。

凹形枠体８３と支持板８４は、凹形枠体８３の収納部８３Ｂに液晶パネル８１を収納した後、支持板８４を接着剤等により凹形枠体８３の光束射出側端面に貼り付けることで、一体化される。

上述した実施形態によれば、以下の効果がある。本実施形態では、反射型光変調装置８の光束入射側に反射面８３Ｄが設けられているので、画像形成領域に対して所定のマージン分、大きい照明領域で液晶パネル８１に向けて光束が照射される際に、反射型光変調装置８に入射する光束のうち画像形成領域を外れる光束を反射面８３Ｄにて反射できる。このため、画像の形成に寄与しない不要な光により保持枠８２が発熱し、液晶パネル８１が温度上昇することを回避できる。したがって、液晶パネル８１の熱劣化を抑制でき、信頼性を高め、液晶プロジェクター１の長寿命化が図れる。

また、凹形枠体８３の開口端面８３Ｅを、光軸Ａと平行な面よりも凹形枠体８３の内側に退避した面とし、且つ、反射面８３Ｄの光軸Ａに垂直な面に対する傾斜角度θ_１が最大入射角θ_２基準として、θ_１＞θ_２／２なる関係を満たすようにしたため、凹形枠体８３で反射した光束が観察者に視認される惧れが少なくなり、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、入射光束が凹形枠体８３に入射してもコントラストが低下し難いので、光束の入射範囲を液晶パネル８１に対して精密にアライメントする必要がなくなり、製造マージンが広がる。その結果、生産性が向上し、製造コストが低減される。

なお、本実施形態では、凹形枠体８３の開口端面８３Ｅを、光軸Ａと平行な面よりも凹形枠体８３の内側に退避した面とした。これにより、光軸Ａと平行に入射した光束が開口端面８３Ｅで反射されることを確実に防止することができる。しかし、開口端面８３Ｅは、必ずしも凹形枠体８３の内側に退避した面とする必要はなく、例えば、光軸Ａと平行な面とすることも可能である。

また、本実施形態では、光束入射側端面を反射面８３Ｄとしたが、光束入射側端面は、光束を吸収する吸収面、又は、光束を散乱させる散乱面であってもよい。光束入射側端面を吸収面とした場合には、光束入射側端面で反射された光束が迷光となって、他の光学素子に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。光束入射側端面を散乱面とした場合には、凹形枠体８３で反射される光束の光量が広い範囲に分散されるので、仮に観察者の視認される範囲に光束が入射しても、コントラストに対する悪影響は小さくなる。

光束入射側端面を散乱面とする場合は、観察者に視認される範囲に入射する光束がなるべく少なくなるように、反射面とする場合よりも光束入射端面の傾斜角度を大きくするのがよい。例えば、光束入射側端面を反射面８３Ｄとした場合に、反射面８３の光軸Ａと直交する平面に対する傾斜角度を７．５°よりも大きくすることで、良好なコントラスト特性が得られるとすると、光束入射側端面を散乱面とした場合には、それよりも傾斜角度を大きい例えば１０°に設定するのが望ましい。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、反射型液晶表示装置の一例として液晶プロジェクター１を説明したが、本発明の反射型液晶表示装置はこのようなものに限定されない。例えば、他の反射型液晶表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）やビューファインダ（ＥＶＦ）に本発明を適用することも可能である。また、携帯情報端末の表示画面のような直視型のディスプレイに本発明を適用しても良い。

１…液晶プロジェクター（反射型液晶表示装置）、２…光源装置、８１…液晶パネル、８２…保持枠、８３Ａ…開口部、８３Ｄ…反射面（光束入射側端面）、８３Ｅ…開口端面、Ａ…光軸

Claims

光源装置と、
前記光源装置から射出された光束を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルを保持する保持枠と、を有し、
前記保持枠には、前記液晶パネルに対して前記光束を通過させる開口部が設けられ、
前記保持枠の前記開口部に臨む端面である開口端面は、前記光束の光軸と平行な面、若しくは、前記光軸と平行な面よりも前記保持枠の内側に退避した面となっており、
前記保持枠の前記光束が入射する端面である光束入射側端面は、前記光軸と直交する面に対して所定角度だけ傾斜しており、
前記光軸と前記光束入射側端面の法線との成す角をθ_１、前記液晶パネルに入射する光束のうち前記液晶パネルに対して最も大きな角度で入射する光の入射方向と前記光軸との成す角をθ_２としたときに、前記光束入射側端面全体でθ_１＞θ_２／２なる関係が満たされていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
前記光束入射側端面は、前記光束を反射する反射面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
前記光束入射側端面は、前記光束を吸収する吸収面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
前記光束入射側端面は、前記光束を散乱させる散乱面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。