JP2843479B2 - Image display device - Google Patents

Image display device

Info

Publication number
JP2843479B2
JP2843479B2 JP5074455A JP7445593A JP2843479B2 JP 2843479 B2 JP2843479 B2 JP 2843479B2 JP 5074455 A JP5074455 A JP 5074455A JP 7445593 A JP7445593 A JP 7445593A JP 2843479 B2 JP2843479 B2 JP 2843479B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intensity
order light
light
liquid crystal
image display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5074455A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06324316A (en
Inventor
伊久雄 大西
克也 藤沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KURARE KK
Original Assignee
KURARE KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KURARE KK filed Critical KURARE KK
Priority to JP5074455A priority Critical patent/JP2843479B2/en
Priority to KR1019930006892A priority patent/KR0120397B1/en
Priority to US08/052,832 priority patent/US5513025A/en
Priority to EP93106795A priority patent/EP0567995A1/en
Publication of JPH06324316A publication Critical patent/JPH06324316A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2843479B2 publication Critical patent/JP2843479B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶セルをライトバルブ
(light valve)として用いた背面投射方式
の液晶表示装置等の画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device such as a rear projection type liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a light valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の液晶表示装置は、光源からの光
を液晶セルにその背面から照射し、この液晶セルの画像
を液晶セルの前面側で目視観察するものである。このよ
うに液晶セルを通過した光を目視することから、液晶セ
ルの画素電極や導線の影が投影されて、画質が低下する
場合がある。特に、液晶セルの駆動方式として、各画素
に薄膜トランジスタなどの非線形素子を組み込んだアク
ティブマトリクス方式を採用することにより、表示情報
量を多くして、TV画像を表示可能としたものにあって
は、このアクティブマトリクス形液晶を駆動するための
非線形素子部および画素電極部が不透明であるために、
これらのかなり濃い影が投影される。特に、レンズによ
り拡大して目視観察した場合、影が拡大されて画質が大
きく低下する。この非線形素子部や電極などの影による
画質低下を解消するために、位相格子を液晶セルの前面
側、つまり目視者側に設けることが提案されている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display of this type irradiates a liquid crystal cell with light from a light source from the back thereof, and visually observes an image of the liquid crystal cell on the front side of the liquid crystal cell. By observing the light passing through the liquid crystal cell in this way, a shadow of a pixel electrode or a conductive wire of the liquid crystal cell may be projected, and the image quality may be degraded. In particular, as a driving method of a liquid crystal cell, an active matrix method in which a non-linear element such as a thin film transistor is incorporated in each pixel is adopted to increase the amount of display information and display a TV image. Because the non-linear element part and the pixel electrode part for driving this active matrix liquid crystal are opaque,
These rather dark shadows are projected. In particular, when the image is visually observed after being enlarged by a lens, the shadow is enlarged and the image quality is greatly reduced. It has been proposed to provide a phase grating on the front side of the liquid crystal cell, that is, on the viewer side, in order to eliminate the deterioration of image quality due to the shadow of the non-linear element portion and the electrode.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかる位相格子により
画素電極部などの影による画質低下は防止できるもの
の、画像のコントラストが低下し、画像がぼけて見える
という課題があった。本発明は、上述した点に鑑みてな
されたものであって、非線形素子部や電極などの影によ
る画質低下を解消するとともに、画像のコントラストの
低下割合を低減した画像表示装置を提供することを目的
とする。
Although such a phase grating can prevent a decrease in image quality due to a shadow of a pixel electrode portion or the like, there is a problem that the contrast of an image is reduced and the image appears blurred. The present invention has been made in view of the above points, and has been made to provide an image display device that eliminates a decrease in image quality due to a shadow of a non-linear element portion or an electrode and that reduces a rate of decrease in image contrast. Aim.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、ドット状の画素が2次元的に多数配列された画像
表示器と、この画像表示器の表示光路に配置された、2
方向に格子パターンを持つ位相格子とを備え、上記画像
表示器の中心波長において、0次光の強度に対する(±
1,0)次光および(0,±1)次光の強度が60〜1
80%の範囲にあり、0次光の強度に対する(±1,±
1)次光の強度が20〜330%の範囲にあり、かつ0
次光の強度と(±1,0)次光、(0,±1)次光およ
び(±1,±1)次光の強度との合計が、全回折光の強
度に対して上記中心波長において70%以上であること
を特徴とする画像表示装置により達成される。なお、本
発明における中心波長とは、画像表示器から出射する表
示光の最短波長と最長波長との中心値(例えば、カラー
画像表示器であれば赤色光と青色光との平均値)をい
い、全回折光とは、0次光および±1次以上の全ての回
折光をいう。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide an image display in which a large number of dot-like pixels are two-dimensionally arranged, and an image display which is arranged in a display optical path of the image display.
And a phase grating having a grating pattern in the direction, wherein at the center wavelength of the image display, the intensity of the zero-order light is (±
The intensity of (1,0) order light and (0, ± 1) order light is 60 to 1
It is in the range of 80%, and (± 1, ±
1) The intensity of the next light is in the range of 20 to 330% and 0
The sum of the intensity of the next order light and the intensity of the (± 1,0) order light, the (0, ± 1) order light, and the (± 1, ± 1) order light is the center wavelength with respect to the intensity of all the diffracted lights. Is at least 70%. Note that the center wavelength in the present invention refers to a center value between the shortest wavelength and the longest wavelength of display light emitted from an image display (for example, in the case of a color image display, an average value of red light and blue light). , Total diffracted light refers to zero-order light and all diffracted lights of ± 1 or more orders.

【0005】[0005]

【作用】2方向に格子パターンをもつ位相格子に平行光
を入射させると図2に示すような回折パターンが得られ
る。一方、本発明で用いられる液晶セル4はTV、VT
Rの映像信号等を受けて、画像を表示するもので、その
一例の概略平面図である図3に示すように、不透明な非
線形素子部11および配線部12を有している。したが
って、開口部(図中、斜線で示す)は一部分のみであ
る。該液晶セルとレンズとの間、またはレンズの目視者
側(すなわち、液晶セルとは反対側)に上記の位相格子
を配置すると、開口部を通過して該位相格子に入射した
光が回折作用により図2に示すように拡がることから、
不透明な非線形素子部11および配線部12による影が
目立たない。さらに、本発明における位相格子は、液晶
表示装置の中心波長(例えば、550nm)において、
0次光強度に対する(±1,0)次光等の強度および全
回折光の強度に対する0次光の強度等の合計が上記の特
定範囲にあることから、(1,1)次光、(1,−1)
次光、(−1,−1)次光および(−1,1)次光で囲
まれる領域の光の強度が高く、かつ同領域内において中
心部の明るさと周辺部の明るさとの比が適当であるた
め、コントラストの低下および画像のぼけを極めて低く
抑えることができる。
When a parallel light is incident on a phase grating having a grating pattern in two directions, a diffraction pattern as shown in FIG. 2 is obtained. On the other hand, the liquid crystal cell 4 used in the present invention is a TV, VT
An image is displayed by receiving an R video signal or the like, and has an opaque nonlinear element section 11 and a wiring section 12, as shown in FIG. Therefore, the opening (shown by oblique lines in the figure) is only a part. When the phase grating is arranged between the liquid crystal cell and the lens or on the viewer side of the lens (that is, on the side opposite to the liquid crystal cell), light incident on the phase grating through the opening is diffracted. As shown in FIG. 2,
The shadow caused by the opaque nonlinear element portion 11 and the wiring portion 12 is not conspicuous. Further, the phase grating according to the present invention has the following characteristics:
Since the sum of the intensity of the (± 1,0) -order light and the like with respect to the zero-order light intensity and the intensity of the 0-order light and the like with respect to the intensity of all the diffracted lights is within the above specific range, the (1,1) -order light, ( 1, -1)
The intensity of light in a region surrounded by the next-order light, the (−1, −1) -order light and the (−1, 1) -order light is high, and the ratio of the brightness of the central portion to the brightness of the peripheral portion in the same region is high. Since it is appropriate, a decrease in contrast and blurring of an image can be extremely suppressed.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例につき図1を参照して
詳細に説明する。図1は本発明の画像表示装置の一例の
概略構成図であって、バックライト(光源)1の光がア
クティブマトリクス形液晶セル4の背面側Rから照射さ
れる。この液晶セル4の前面側、つまり、画像表示光が
通る表示光路2には位相格子5が配置され、その前面側
Fにはレンズ群3が設けられており、目視者の目6によ
って、レンズ群3を通して液晶セル上の画像が目視され
る。バックライトとしては、ハロゲンランプ、キセノン
ランプ、メタルハライド、蛍光ランプなどのランプと拡
散板とを組み合わせたもの、上記ランプ、導光板および
拡散板を組み合わせたものが利用される。また、位相格
子5をレンズ群3の前面側Fに配置してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image display device according to the present invention, in which light from a backlight (light source) 1 is emitted from a back side R of an active matrix type liquid crystal cell 4. A phase grating 5 is disposed on the front side of the liquid crystal cell 4, that is, on a display optical path 2 through which image display light passes, and a lens group 3 is provided on the front side F thereof. The image on the liquid crystal cell is visually observed through the group 3. As the backlight, a combination of a lamp such as a halogen lamp, a xenon lamp, a metal halide, or a fluorescent lamp and a diffusion plate, or a combination of the lamp, the light guide plate, and the diffusion plate is used. Further, the phase grating 5 may be arranged on the front side F of the lens group 3.

【0007】ここで、格子の高さおよび形状を種々変え
ることにより作製した位相格子について、非線形素子部
や電極などの影による画質低下の解消と、画像コントラ
ストの影響とを比較検討した結果を表1に示す。表1よ
り、550nm(上記液晶表示装置の中心波長)におい
て、0次光の強度に対して、(±1,0)次光および
(0,±1)次光の強度がそれぞれ60〜180%の範
囲にあり、(±1,±1)次光の強度が20〜330%
の範囲にあり、かつ0次光の強度と(±1,0)次光、
(0,±1)次光および(±1,±1)次光の強度との
合計が、全回折光の強度に対して70%以上である場
合、非線形素子部や電極などの影による画質低下を解消
し、画像コントラストの低減割合を低くすることができ
る。
Here, the results of comparing and examining the effect of the image contrast on the elimination of the image quality deterioration due to the shadow of the non-linear element portion and the electrodes and the effect of the image contrast on the phase grating produced by variously changing the height and the shape of the grating are shown. It is shown in FIG. From Table 1, at 550 nm (the center wavelength of the liquid crystal display device), the intensity of the (± 1,0) order light and the intensity of the (0, ± 1) order light are 60 to 180% with respect to the intensity of the 0 order light, respectively. And the intensity of the (± 1, ± 1) order light is 20 to 330%.
, And the intensity of the zero-order light and the (± 1,0) -order light,
When the sum of the intensity of the (0, ± 1) -order light and the intensity of the (± 1, ± 1) -order light is 70% or more with respect to the intensity of all the diffracted lights, the image quality due to the shadow of the non-linear element portion or the electrode. The reduction can be eliminated, and the reduction ratio of the image contrast can be reduced.

【表1】 [Table 1]

【0008】本発明における2方向に格子パターンをも
つ位相格子の一例を図4に示す。図4に示す位相格子は
平板9上に凸部10がドット状に縦横に配列されてな
る。
FIG. 4 shows an example of a phase grating having a grating pattern in two directions according to the present invention. The phase grating shown in FIG. 4 is formed by arranging projections 10 on a flat plate 9 vertically and horizontally in a dot shape.

【0009】本発明における位相格子の他の一例の概略
斜視図を図5に示す。図5に示す位相格子は互いに直交
する2方向(X,Y)に格子パターンを有する。該位相
格子のX方向またはY方向に一致するI−(I)線断面
図を図6に示す。図6に示すように、該位相格子におけ
る各格子パターンの高さ(凸部と凹部の高さの差)hは
製造上等の誤差を除いて概ね一定である。ここで、X方
向の格子パターンの高さとY方向の格子パターンの高さ
とは必ずしも同一でなくてもよい。なお、該位相格子に
おける格子パターンの方向とは一致しない方向にも、一
定の高さを有する格子パターンが存在するかのようであ
るが、図7に示す、II−(II)線断面図より明らかなよ
うに、該位相格子のX方向およびY方向以外には一定の
格子高さを有する格子パターンが構成されない。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing another example of the phase grating according to the present invention. The phase grating shown in FIG. 5 has a grating pattern in two directions (X, Y) orthogonal to each other. FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along the line I- (I) of the phase grating which coincides with the X direction or the Y direction. As shown in FIG. 6, the height h (difference between the height of the convex portion and the height of the concave portion) h of each grating pattern in the phase grating is substantially constant except for errors due to manufacturing or the like. Here, the height of the grid pattern in the X direction and the height of the grid pattern in the Y direction are not necessarily the same. In addition, it seems as if there is a lattice pattern having a certain height in a direction that does not coincide with the direction of the lattice pattern in the phase grating. However, from the sectional view taken along line II- (II) shown in FIG. As is apparent, no grating pattern having a constant grating height is formed except for the X and Y directions of the phase grating.

【0010】なお、位相格子の格子パターンの方向は液
晶セルの画素に対して水平方向であっても、垂直方向で
あってもよく、画素の水平方向および垂直方向に対して
斜めであってもよい。また、2方向の格子パターンがな
す角度は90°に限られない。
The direction of the lattice pattern of the phase grating may be horizontal or vertical with respect to the pixels of the liquid crystal cell, or may be oblique with respect to the horizontal and vertical directions of the pixels. Good. Further, the angle formed by the lattice patterns in two directions is not limited to 90 °.

【0011】本発明の画素表示装置としては、液晶表示
装置のほか、プラズマ・ディスプレイ・パネル(PD
P)、エレクトロルミネッセンス(EL)、LEDなど
が挙げられる。また、液晶表示装置の用途としては、ビ
ューファインダ、液晶プロジェクターなどが挙げられ
る。
As the pixel display device of the present invention, in addition to a liquid crystal display device, a plasma display panel (PD)
P), electroluminescence (EL), LED and the like. In addition, applications of the liquid crystal display device include a viewfinder, a liquid crystal projector, and the like.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明の画像表示装置によれば、液晶セ
ルの液晶を駆動するための非線形素子部および画素電極
部の影などによる画質低下が低減され、しかもコントラ
ストの高い画像を得ることができる。
According to the image display device of the present invention, it is possible to reduce the image quality deterioration due to the shadow of the non-linear element portion and the pixel electrode portion for driving the liquid crystal of the liquid crystal cell and obtain an image having a high contrast. it can.

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

【図1】本発明の画像表示装置の一例を示す概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image display device of the present invention.

【図2】2方向に格子パターンをもつ位相格子から得ら
れる回折パターンを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a diffraction pattern obtained from a phase grating having a grating pattern in two directions.

【図3】本発明で用いられる液晶セルの概略平面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic plan view of a liquid crystal cell used in the present invention.

【図4】本発明における位相格子の一例の概略斜視図で
ある。
FIG. 4 is a schematic perspective view of an example of a phase grating according to the present invention.

【図5】本発明における位相格子の他の一例の概略斜視
図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view of another example of the phase grating in the present invention.

【図6】図5に示す位相格子のI−(I)線断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view taken along line I- (I) of the phase grating shown in FIG.

【図7】図5に示す位相格子のII−(II)線断面図であ
る。
FIG. 7 is a sectional view taken along line II- (II) of the phase grating shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 表示光路 3 レンズ群 4 液晶セル 5 位相格子 6 観察者の眼 11 非線形素子部 12 配線部 F 前面側 R 背面側 Reference Signs List 1 light source 2 display optical path 3 lens group 4 liquid crystal cell 5 phase grating 6 observer's eye 11 nonlinear element section 12 wiring section F front side R back side

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−311887(JP,A) 特開 平5−227456(JP,A) 特開 平6−43448(JP,A) 特開 平7−181470(JP,A) 特開 平5−249449(JP,A) 特開 平5−273540(JP,A) 特開 平5−307174(JP,A) 特開 平6−59257(JP,A) 特開 平6−130356(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-311887 (JP, A) JP-A-5-227456 (JP, A) JP-A-6-43448 (JP, A) JP-A-7- 181470 (JP, A) JP-A-5-249449 (JP, A) JP-A-5-273540 (JP, A) JP-A-5-307174 (JP, A) JP-A-6-59257 (JP, A) JP-A-6-130356 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/1335

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ドット状の画素が2次元的に多数配列さ
れた画像表示器と、この画像表示器の表示光路に配置さ
れた、2方向に格子パターンを持つ位相格子とを備え、
上記画像表示器の中心波長において、0次光の強度に対
する(±1,0)次光および(0,±1)次光の強度が
60〜180%の範囲にあり、0次光の強度に対する
(±1,±1)次光の強度が20〜330%の範囲にあ
り、かつ0次光の強度と(±1,0)次光、(0、±
1)次光および(±1,±1)次光の強度との合計が、
全回折光の強度に対して上記中心波長において70%以
上であることを特徴とする画像表示装置。
An image display in which a large number of dot-shaped pixels are two-dimensionally arranged; and a phase grating having a grid pattern in two directions, which is arranged in a display optical path of the image display.
At the center wavelength of the image display, the intensity of the (± 1,0) order light and the intensity of the (0, ± 1) order light with respect to the intensity of the 0 order light is in the range of 60 to 180%, The intensity of the (± 1, ± 1) -order light is in the range of 20 to 330%, and the intensity of the zero-order light and the (± 1,0) -order light, (0, ±
1) The sum of the intensity of the next light and the (± 1, ± 1) order light is
An image display device, wherein the intensity is 70% or more at the center wavelength with respect to the intensity of all diffracted light.
JP5074455A 1992-04-28 1993-03-31 Image display device Expired - Fee Related JP2843479B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5074455A JP2843479B2 (en) 1993-03-31 1993-03-31 Image display device
KR1019930006892A KR0120397B1 (en) 1992-04-28 1993-04-23 Image display apparatus
US08/052,832 US5513025A (en) 1992-04-28 1993-04-27 Image display apparatus
EP93106795A EP0567995A1 (en) 1992-04-28 1993-04-27 Image display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5074455A JP2843479B2 (en) 1993-03-31 1993-03-31 Image display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06324316A JPH06324316A (en) 1994-11-25
JP2843479B2 true JP2843479B2 (en) 1999-01-06

Family

ID=13547738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5074455A Expired - Fee Related JP2843479B2 (en) 1992-04-28 1993-03-31 Image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2843479B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6949489B2 (en) * 2014-06-13 2021-10-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Optical stack for sparkle reduction

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06324316A (en) 1994-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5513025A (en) Image display apparatus
US5561538A (en) Direct-view display apparatus
US7133204B2 (en) Apparatus and methods for generating multiple exit-pupil images in an expanded exit pupil
JP2791668B2 (en) A device for reducing the contrast of an inter-pixel mask in an image optical system using a micro pixel array
KR0146619B1 (en) Video device utilizing a two-dimensional diffraction grating
JP3340766B2 (en) Transmission projection screen
US5971568A (en) Optical device and multisurface reflector
JP2843479B2 (en) Image display device
JP2833955B2 (en) Image display device
US6310724B1 (en) Image display apparatus
JP3675102B2 (en) Image display device
JP2794915B2 (en) Large screen display
JP2002517792A (en) Projection screen
JP2951235B2 (en) Liquid crystal display
JP3230225B2 (en) Image display device
JP3939407B2 (en) Projection display
JPH05346566A (en) Projection type color image display device
JPH0643448A (en) Image display device
US20010038434A1 (en) Liquid crystal display and projector using the same
JPH07218901A (en) Liquid crystal display device
JP2997588B2 (en) Multi-projection display
JPH06301033A (en) Liquid crystal display device
JP2889458B2 (en) Direct-view display device
JPH04352139A (en) Liquid crystal projection type display
JPH07199170A (en) Picture display device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071023

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081023

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees