JP4261227B2

JP4261227B2 - Optical deflection device and image display device

Info

Publication number: JP4261227B2
Application number: JP2003077112A
Authority: JP
Inventors: 健史浪江; 健司亀山; 俊晴村井; 康之滝口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: JP2004286938A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光偏向装置および画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶材料を用いて、入射光を偏向させて出射するようにした各種光偏向装置が提案されている。光偏向装置は、例えば、プロジェクションディスプレイ等の電子ディスプレイ装置に適用される。
【０００３】
例えば、所定間隔を開けて対向配置した一対の基板間にスメクチックＡ相の強誘電性液晶を封入し、互いの基板に対向する面に垂直配向処理を施すことで液晶分子を基板に対して垂直配向させ、スメクチック層と平行な方向に対向配置した電極対に交流電界を印加することで、スメクチックＡ相の強誘電性液晶に作用する電傾効果によって液晶分子を傾斜させ、入射光を偏向させて出射するようにした光偏向装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、例えば、ライン形状有する複数の透明な導電電極をこの導電電極よりも高い抵抗値を有する接続用ストイプ電極で束ねて一方の基板に設け、他方の基板に導電電極に対向する共通電極を設け、この接続用ストライプ電極に電圧を印加する事により広範囲に亘って電界をかけるようにした光偏向装置がある（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１３３９０４号公報
【特許文献２】
特開２０００−２１４４２９公報
【特許文献３】
特開平１０−２２１７０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、基板の面方向に対して平行に電界を発生させることができるが、広い範囲においては十分な電界をかけきれないという問題がある。このため、入射光を十分に利用することができず、光損失が発生する。
【０００７】
一方、特許文献２，３に記載された技術では、広範囲に亘って電界をかけることが可能となるが、電界方向が基板の対向方向であり、基板間に封入されることで層状態となっている液晶の層方向に電界をかけることができない。このため、液晶層全域に亘って、均一な電界をかけることが困難である。また、特許文献２，３に記載された技術では、配線数が多くなりがちで構造が複雑化するため、光偏向装置の小型化や製造コストの低減を図ることが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、光偏向装置において、液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を広範囲に亘って発生させ、光損失を低減するとともに、装置の小型化や装置コストの低減を図ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光偏向装置は、平行に配列された複数のライン電極が少なくとも一方に設けられた一対の基板と、前記各ライン電極の一端側が電気的に接続された抵抗体と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記抵抗体に対して前記ライン電極の配列方向に電圧を印加する電圧印加手段と、を具備し、前記抵抗体は、この抵抗体に接続された前記ライン電極が設けられている前記基板に設けられており、前記抵抗体と前記各ライン電極との接続位置間における抵抗値をＲとし、前記抵抗体の一端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の一端との間における抵抗値をＲ’とし、前記抵抗体の他端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ、Ｒ’およびＲ”がＲ＞Ｒ’＞Ｒ”≧０を満足するように接続されている。
【００１０】
したがって、抵抗体に電圧を印加することで、抵抗体においてライン電極の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配を発生させ、抵抗体と各ライン電極との接続位置における電位すなわち各ライン電極の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができる。これによって、対をなす基板の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができる。又、互いに接続される抵抗体とライン電極とを同一基板上に設けることで、光偏向装置の小型化を図ることができる。又、液晶層全体に亘って電界を発生させ、液晶層における面内均一性を確保することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明の光偏向装置は、平行に配列された複数のライン電極が設けられた一対の基板と、単一の前記基板に設けられた前記各ライン電極の一端側がそれぞれ電気的に接続された一対の抵抗体と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記各抵抗体に対して前記ライン電極の配列方向に電圧を印加する電圧印加手段と、を具備し、前記抵抗体は、この抵抗体に接続された前記ライン電極が設けられている前記基板に設けられており、前記抵抗体と前記各ライン電極との接続位置間における抵抗値をＲとし、前記抵抗体の一端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の一端との間における抵抗値をＲ’とし、前記抵抗体の他端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ、Ｒ’およびＲ”がＲ＞Ｒ’＞Ｒ”≧０を満足するように接続されている。
【００１２】
したがって、各抵抗体に電圧を印加することで、各抵抗体においてライン電極の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配をそれぞれ発生させ、各抵抗体において各ライン電極との接続位置における電位すなわち各ライン電極の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができる。これによって、対をなす基板の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができる。又、互いに接続される抵抗体とライン電極とを同一基板上に設けることで、光偏向装置の小型化を図ることができる。又、液晶層全体に亘って電界を発生させ、液晶層における面内均一性を確保することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、平行に配列された複数のライン電極が設けられた一対の基板と、単一の前記基板に設けられた前記各ライン電極の一端側がそれぞれ電気的に接続された一対の抵抗体と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記各抵抗体に対して前記ライン電極の配列方向に電圧を印加する電圧印加手段と、を具備し、前記ライン電極は、前記ライン電極を前記基板の対向方向に投影することによって得られる仮想電極列において、一方の前記基板に設けられた前記ライン電極と他方の前記基板に設けられた前記ライン電極とが前記ライン電極の配列方向において交互に位置するように設けられており、前記抵抗体と前記各ライン電極との接続位置間における抵抗値をＲとし、前記抵抗体の一端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の一端との間における抵抗値をＲ’とし、前記抵抗体の他端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ、Ｒ’およびＲ”がＲ＞Ｒ’＞Ｒ”≧０を満足するように接続されている。
【００１４】
したがって、各抵抗体に電圧を印加することで、各抵抗体においてライン電極の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配をそれぞれ発生させ、各抵抗体において各ライン電極との接続位置における電位すなわち各ライン電極の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができる。これによって、対をなす基板の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができる。又、液晶層全体に亘って電界方向が一様な電界を発生させることができる。これによって、液晶層における面内均一性をより向上させることができる。又、液晶層全体に亘って電界を発生させ、液晶層における面内均一性を確保することができる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ’およびＲ”が、Ｒ’＝（１／２）Ｒ、Ｒ”＝０を満足するように接続されている。
【００２４】
したがって、印加される電圧を有効に活用しながら、液晶層全体に亘って電界を発生させることができる。
【００４５】
請求項５記載の発明の画像表示装置は、画像情報にしたがって光を制御可能な複数の画素が２次元的に配列される画像表示素子と、前記画像表示素子を照明する照明手段と、前記画像表示素子が表示する画像パターンを観察するための光学装置と、画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド単位で前記画像表示素子を駆動する表示駆動手段と、前記画像表示素子の各画素からの出射光の光路を前記サブフィールド毎に偏向する請求項１ないし４のいずれか一に記載の光偏向装置と、を具備する。
【００４６】
したがって、請求項１ないし４のいずれか一に記載の発明の作用を奏する画像表示装置を得ることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４８】
図１は本発明の第１の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図であり、図２はその正面図である。本実施の形態の光偏向装置１は、光偏向素子２と、光偏向素子２に設けられた抵抗体としての抵抗部材３に対して電圧を印加する電源４とを備えている。
【００４９】
光偏向素子２は、対向配置される一対の基板５，６を備えている。基板５，６は、光学的に透明である。基板５，６としては、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることができ、複屈折性の無い透明材料が好ましい。基板５，６の比抵抗は１０^９〜１０^１２Ω・ｃｍオーダーに設定されている。
【００５０】
光偏向素子２における一対の基板５，６間には、基板５，６間の間隔を規定するスペーサ７が設けられている。スペーサ７は、光偏向素子２における光偏向領域外に設けられている。
【００５１】
一対の基板５，６とスペーサ７とによって囲まれる領域内には、液晶が充填されており、ここに液晶層８が形成されている。液晶層８を形成する液晶としては、スメクチックＣ相を形成可能な液晶が挙げられる。
【００５２】
各基板５，６には、互いに対向する側の面(内側面)に、液晶層８における液晶分子を基板５，６表面に対して所定方向に配向させる配向膜９がそれぞれ設けられている。配向膜９は、基板５，６の面方向（図１中紙面左右方向）に対して液晶分子を所定方向に配向させるものであれば、特に限定されるものではない。
【００５３】
光偏向素子２は、光偏向素子２に対して、図１中紙面上下方向であって図２中紙面表裏方向となる方向に入射される光を偏向して出射させる。
【００５４】
一方の基板５には、ライン形状を有する複数のライン電極１０が設けられている。各ライン電極１０は、各々が平行となるように設けられている。各ライン電極１０の抵抗値は、略均一に設定されている。ライン電極１０は、各ライン電極１０間の距離が略均等となるように設けられている。
【００５５】
ライン電極１０は、例えば、ＩＴＯ（indium-tin oxide）等の透明材料によって形成されていることが好ましい。このような透明材料によってライン電極１０を形成することにより、光利用効率を向上させることができる。
【００５６】
各ライン電極１０の一端側には、抵抗部材３が接続されている。本実施の形態の抵抗部材３は、複数の単位抵抗部材３ａを直列に接続することにより構成されている。各単位抵抗部材３ａは、図２に示すように、隣り合うライン電極１０間にそれぞれ一つずつ配置されている。これにより、複数のライン電極１０が、抵抗部材３によって電気的に束ねられた状態となっている。抵抗部材３の比抵抗の最大値は、１０^５Ω・ｃｍまでの範囲内に設定されている。
【００５７】
このような比抵抗を満たす物質としては、例えば、ＣｒＳｉＯ（Ｃｒ−ＳｉＯ材料）、ＳｎＯ_２にＳｂをドープした材料、ＳｎＯ_２にＰをドープした材料、ＳｉＣ等が挙げられる。ＣｒＳｉＯを用いて生成した抵抗部材３は、温度変化に起因する抵抗値の変化が少なく、極めて安定した特性を有している。ＳｎＯ_２にＳｂをドープした材料やＳｎＯ_２にＰをドープした材料を用いて生成した抵抗部材３は、光の透過率が高く、抵抗体の配置の制限を減らすことができるという特性を有している。またＳｉＣを用いて生成した抵抗部材３は、耐熱性に優れているという特性を有している。
【００５８】
ここで、図３は、抵抗部材３とライン電極１０との接続について例示する平面図である。図３に示すように、本実施の形態の抵抗部材３は、ライン電極１０の配列方向を長手方向とする膜状の抵抗材料によって形成されており、ライン電極１０とともに基板５上に設けられている。複数のライン電極１０は、抵抗部材３とともに基板５上で櫛形形状を形成するように、抵抗部材３に接続されている。抵抗部材３の抵抗値は、ライン電極１０の抵抗値よりも高く設定されている。抵抗部材３の両端には、電源４によって電圧が印加される入力端が設けられている。
【００５９】
電源４は、交流電源である。電源４としては、正負の所定電圧を交互に矩形的に発生する交流電源が好ましい。電源４が抵抗部材３に対して印加する電圧は、液晶層８における液晶分子の配向が可能であってかつ絶縁破壊を起こさない範囲に設定されている。本実施の形態の電源４は、抵抗部材３に対して、長さ１ｍｍ当たり１０〜１０^４Ｖの電圧を印加する。電源４が抵抗部材３に対して印加する電圧は、抵抗部材３で消費される消費電力を１Ｗ以下とする範囲内で設定する。
【００６０】
電源４は、図示しない制御系によって駆動制御されて、目的とする光の偏向方向に対応して電界方向が切り換わるように、印加方向が周期的に切り換わる矩形波形状を有する交流電圧を印加する。ここに、電源４によって電圧印加手段が実現されている。
【００６１】
このような構成において、抵抗値３の両端に設けられた入力端に対し、電源４によって電圧を印加すると、抵抗部材３においてはライン電極１０の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配が生じる。
【００６２】
抵抗部材３には複数のライン電極１０の一端側が接続されているため、各ライン電極１０は、抵抗部材３に対する接続位置に応じて、それぞれ異なる電位を有することとなる。これにより、隣り合うライン電極１０間において異なる電圧が印加される。
【００６３】
このように、本実施の形態の光偏向装置１によれば、抵抗部材３に電圧を印加することで、抵抗部材３においてライン電極１０の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配を発生させ、抵抗部材３と各ライン電極１０との接続位置における電位すなわち各ライン電極１０の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極１０間に電圧を印加することができるので、対をなす基板５，６の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、一対の入力端に電圧を印加するだけで広範囲に亘り液晶層８の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができる。このとき、抵抗部材３に対しては一方向のみに電圧が印加されるため、電界方向を確実に一方向とすることができ、逆電界の発生を防止することができる。
【００６４】
これによって、光偏向装置において光損失を低減するとともに、配線数の増加や製造の複雑化を伴うことがなく、装置の小型化や装置コストの低減を図ることができる。
【００６５】
また、抵抗部材３とライン電極とを基板５上に設けることにより、光偏向装置の小型化を図ることができる。
【００６６】
さらに、ライン電極１０は、抵抗部材３と各ライン電極１０との接続位置間における抵抗値が等しくなるように、抵抗部材３に対して等間隔で接続されているため、各ライン電極１０間に等しい電圧を印加することができる。
【００６７】
これによって、液晶層８にはっせいする電解強度を液晶層８全体に亘って均一化し、液晶層８における面内均一性を向上させることができる。
【００６８】
ところで、抵抗部材３に印加される電圧が高い程、液晶層８における液晶分子の反応速度は速くなるが、抵抗部材３の発熱も顕著になる。抵抗部材３の過剰な発熱は、光偏向素子２の破壊の原因となることがある。
【００６９】
これ対し、本実施の形態の光偏向装置１では、抵抗部材３に対して長さ１ｍｍ当たり１０〜１０^４Ｖの電圧を印加して、抵抗部材３で消費される消費電力を１Ｗ以下としているため、抵抗部材３の発熱による光偏向素子２の破壊を防ぐことができる。
【００７０】
なお、抵抗部材３で消費される消費電力値は、０．５Ｗ以下であることが望ましく、８０μＡ以上に設定されていることがより望ましい。
【００７１】
また、抵抗部材３の長さを１０〜５０ｍｍとし、幅を０．５〜５ｍｍとし、膜厚を０．１〜０．５μｍとして計算した場合、この抵抗部材３における比抵抗の最小値は１０^−２Ω・ｃｍとなり、最大値は１０^７Ω・ｃｍ強となる。本実施の形態では、基板５，６の比抵抗１０^９〜１０^１２Ω・ｃｍオーダーに対して、抵抗部材３の比抵抗の最大値を１０^５Ω・ｃｍまでの範囲内に設定することにより、電流の流れを安定化するとともに液晶や基板への電流のリーク等の発生を防止して、基板５，６や液晶層８に対する電気的な悪影響の発生を防止することができる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図であり、図５はその正面図である。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。
【００７３】
本実施の形態の光偏向装置２０における光偏向素子２１は、第１の実施の形態と同様に、ライン形状を有する複数のライン電極１０とこのライン電極１０を電気的に束ねる抵抗部材３とが設けられた一対の基板５，６を備えている。ライン電極１０は、各々が平行となるように設けられており、各ライン電極１０の抵抗値は略均一に設定されており、各ライン電極１０間の距離は略均等となるように設けられている。
【００７４】
本実施の形態においても、ライン電極１０は、例えば、ＩＴＯ（indium-tin oxide）等の透明材料によって形成されていることが好ましい。
【００７５】
ライン電極１０は、ライン電極１０を基板５，６の対向方向に投影することによって得られる仮想電極列において、一方の基板５（または６）に設けられたライン電極１０と他方の基板６（または５）に設けられたライン電極１０とが、各基板５，６におけるライン電極１０の配列方向（図５中左右方向）に沿って重複するように設けられている。ここで、仮想電極列とは、ライン電極１０をそれぞれ基板５，６の対向方向に投影し、この投影像を基板５，６に平行な平面上で観察した場合に得られる電極の投影画像の配列を意味する。
【００７６】
本実施の形態の光偏向装置２０によれば、各抵抗部材３に電圧を印加することで、各抵抗部材３においてライン電極１０の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配をそれぞれ発生させ、各抵抗部材３において各ライン電極との接続位置における電位、すなわち、各ライン電極１０の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができるので、対をなす基板５，６の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることがでる。このとき、抵抗体に対しては一方向のみに電圧が印加されるため、電界方向を確実に一方向とすることができ、逆電界の発生を防止することができる。
【００７７】
これによって、光損失を低減するとともに液晶層における面内均一性を向上させ、装置の小型化や装置コストの低減を図ることができる。
【００７８】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は本発明の第３の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図であり、図７はその正面図である。光は上面図では上下方向、正面図では正背面方向に通過する。
【００７９】
本実施の形態の光偏向装置３０における光偏向素子３１は、基板５に設けられたライン電極１０と基板６に設けられたライン電極１０との電界発生方向における配列位置の関係が第２の実施の形態と異なる。
【００８０】
本実施の形態では、ライン電極１０を基板５，６の対向方向に沿って投影した仮想投影面上において、基板５に設けられたライン電極１０と基板６に設けられたライン電極１０とが交互に位置するように配置されている。
【００８１】
抵抗部材３の一端には、図８に示すように、抵抗部材３３が直列に接続されている。抵抗部材３３は、基板５，６を対向させた場合に、互いに反対方向となるように設けられている。本実施の形態では、抵抗部材３および抵抗部材３３によって抵抗体が実現されている。
【００８２】
基板５，６上の各ライン電極１０間の単位抵抗部材３ａの抵抗値をＲとすると、抵抗部材３３は単位抵抗部材３ａの抵抗に対して１／２の抵抗値を有している。なお、抵抗部材３３の抵抗値は、単位抵抗部材３ａの抵抗値Ｒ未満であればよく、単位抵抗部材３ａの抵抗値Ｒの１／２の抵抗値であることが好ましい。
【００８３】
また、抵抗部材３３の抵抗値をＲ'とし、抵抗部材３に対して抵抗部材３３とは反対側に接続されたライン電極１０と抵抗部材３の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合、各ライン電極１０は、抵抗値Ｒ'や抵抗値Ｒ”に対して、抵抗値Ｒが以下に示す（１）式の範囲を満たすように接続されている。
Ｒ＞Ｒ'＞Ｒ”≧０ …（１）
特に、各ライン電極１０は、抵抗値Ｒ'や抵抗値Ｒ”に対して、抵抗値Ｒ'およびＲ”が、以下に示す（２）式、および（３）式の範囲を満たすように接続されていることが好ましい。
Ｒ'＝（１／２）Ｒ …（２）
Ｒ”＝０ …（３）
【００８４】
なお、本実施の形態では、抵抗部材３３の抵抗値がＲ'に設定されており、抵抗値Ｒ”は０に設定されているものとする。
【００８５】
電源４は、この抵抗部材３３と抵抗部材３３とは反対側における抵抗部材３の端部との間に電圧を印加する。
【００８６】
このような構成において、電源４によって抵抗部材３に電圧を印加すると、抵抗部材３において直線状の電位勾配が発生する。このとき、基板５に設けられたライン電極１０と基板６に設けられたライン電極１０とが、基板５，６の対向方向に沿って投影した仮想投影面上において交互に位置づけられるように配置され、また、ライン電極１０が、各抵抗部材３の一端に接続された抵抗部材３３の抵抗値Ｒ'と単位抵抗部材３ａとの関係が上述した（１）式、（２）式、（３）式を満たすように接続されているため、液晶層８に対して、一方の基板５（または６）に設けられたライン電極１０において最低電位となるライン電極１０よりも外側においても電界を発生させることができる。
【００８７】
これにより、液晶層８全体に亘って電界を発生させることができるので、液晶層８全体で光偏向効果を得ることができる。
【００８８】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図９は本発明の第４の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図であり、図１０はその正面図である。
【００８９】
本実施の形態の光偏向装置４０が有する光偏向素子４１は、図９に示すように、基板５，６には、ライン形状をした複数のライン電極１０を抵抗部材３で電気的に束ねた複合電極が形成された基板５，６を備えている。各基板５，６に形成されたライン電極１０は、基板５，６の対向方向に沿ってライン電極１０を投影することにより得られる仮想電極面において基板５に設けられたライン電極１０と基板６に設けられたライン電極１０とが交互に位置するように配置されている。ライン電極１０は、図１１に示すように、基板５，６に対して櫛型を形成するように接続されている。本実施の形態では、抵抗部材３の一方側に接続されるライン電極１０は、抵抗部材３の末端部ではなく、余裕をもってやや内側に接続されている。以降、この余裕分を抵抗部材４３として説明する。
【００９０】
抵抗部材４３は、ライン電極１０間の単位抵抗部材３ａの抵抗値をＲとした場合に、抵抗値をＲに対して１／２の抵抗値を有する。
【００９１】
ここで、抵抗部材３と各ライン電極１０との接続位置間における抵抗部材３ａの抵抗値をＲとし、抵抗部材３の一端側に接続されたライン電極１０ａと抵抗部材３の一端との間における抵抗値をＲ'とし、抵抗部材３の他端側に接続されたライン電極１０ｂと抵抗部材３の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、各ライン電極１０は、抵抗部材３に対して、抵抗値Ｒが、抵抗値Ｒ'および抵抗値Ｒ”に対して、上述した（１）式、（２）式および（３）式を満たすように接続されている。
【００９２】
特に、本実施の形態では、抵抗部材４３の抵抗値がＲ'に設定されており、抵抗値Ｒ”は０に設定されている。
【００９３】
このような構成において、電源４によって抵抗部材３に電圧を印加すると、抵抗部材３において直線状の電位勾配が発生する。このとき、基板５に設けられたライン電極１０と基板６に設けられたライン電極１０とが、基板５，６の対向方向に沿って投影した仮想投影面上において交互に位置づけられるように配置され、また、ライン電極１０が、各抵抗部材３の一端に接続された抵抗部材３３の抵抗値Ｒ'と単位抵抗部材３ａとの関係が上述した（１）式、（２）式、（２）式を満たすように接続されているため、液晶層８に対して、一方の基板５（または６）に設けられたライン電極１０において最低電位となるライン電極１０よりも外側においても電界を発生させることができる。
【００９４】
これにより、液晶層８全体に亘って電界を発生させることができるので、液晶層８全体で光偏向効果を得ることができる。
【００９５】
特に、本実施の形態では、図１１に示すように、抵抗部材３およびライン電極１０を、基板５，６上に設け、さらに抵抗部材３に対して抵抗部材４３を形成するようにライン電極１０を接続することにより、例えば、図８に示すように別途抵抗部材３３を接続する必要がなく、また、単一の基板５，６上に設けることができるので、少ない配線数で液晶層８全体に亘って電界を発生させることができ、また、このような効果を奏する光偏向装置４０の小型化を図ることができる。
【００９６】
次に、本発明の第５の実施の形態について図１２を参照して説明する。本実施の形態は、画像表示装置への適用例を示す。図１２は、本発明の第５の実施の形態の画像表示装置を示す概略図である。本実施の形態の画像表示装置８０は、図１２に示すように、光を照射する照明手段としての光源８１を備えている。本実施の形態の光源８１は、ＬＥＤランプを２次元アレイ状に配列した構成を有している。光源は、直線偏光を照射する。
【００９７】
この光源８１からスクリーン８２に向けて発せられる光の光路上には、光の進行方向に沿って順に配設された拡散板８３、コンデンサレンズ８４、画像表示素子８５、画像パターンを観察するための光学装置としての投射レンズ８６が設けられている。
【００９８】
光源８１から出射する光のＯＮ／ＯＦＦは、光源ドライブ部８８によって駆動制御される。本実施の形態の画像表示素子８５は、表示駆動手段としてのドライブ部８９によって駆動制御され、光源８１から出射する光を画像情報にしたがって制御可能な複数の画素が２次元的に配列された透過型液晶パネルによって実現されている。本実施の形態の画像表示素子８５は光源８１からの照明光を空間光変調し、ドライブ部８９は画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド単位で画像表示素子８５を駆動する。
【００９９】
画像表示素子８５と投射レンズ８６との間の光路上には、光偏向装置９０が介在されている。光偏向装置９０としては、上述したいずれの実施の形態の光偏向装置１０，２０，３０または４０を用いてもよい。光偏向装置９０における光偏向素子は上述の光偏向素子２，２１，３１，４１のいずれであってもよい。
【０１００】
光偏向装置９０は、偏向ドライブ部９１に接続されており、偏向ドライブ部９１からの駆動信号に基づいて光偏向素子を駆動制御する。
【０１０１】
なお、光偏向素子への入射光の偏光度を確実にするために、光偏向素子の入射面側に直線偏光板等を設けてもよい。
【０１０２】
偏向ドライブ部９１は、画像表示素子８５を介して出射される画像光路をサブフィールド毎に偏向するように光偏向装置９０を駆動制御する。本実施の形態の光偏向装置９０による光路偏向量は、画像表示素子８５における画素ピッチの１／２に設定されている。
【０１０３】
このような構成において、光源ドライブ部８８で制御されて光源８１から放出された照明光は、拡散板８３により均一化された照明光となり、コンデンサレンズ８４を介して画像表示素子８５をクリティカル照明する。画像表示素子８５は、ドライブ部８９によって駆動制御されて、光源８１からの照明光をサブフィールド単位で空間光変調する。
【０１０４】
画像表示素子８５で空間光変調された照明光は、画像光として光偏向装置９０に入射する。光偏向装置９０は、偏向ドライブ部９１によって駆動制御されて、スクリーン８２に投射される画像光が画素の配列方向に任意の距離だけ光路偏向されるように、画像光を偏向させる。偏向された画像光は、投射レンズ８６で拡大されスクリーン８２上に投射される。
【０１０５】
このように本実施の形態の画像表示装置９０によれば、画像表示素子８５によるサブフィールド単位での空間光変調タイミングと、照明領域が照明領域を順次移動して回転するように光路偏向させるタイミングとを同期させることで、画像表示素子８５の実際の画素数を像倍することなく、スクリーン８２上に表示される表示画像の画素数を見掛け上増倍することができるので、スクリーン８２上に高精細な画像を表示することができる。
【０１０６】
ここで、本実施の形態では、光偏向装置９０を用いることにより、隣り合うライン電極１０間に電圧を印加することができるので、対をなす基板５，６の両方にライン電極１０を設けたり、各ライン電極１０にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができる。
【０１０７】
これによって、光損失を低減してスクリーン８２上に高精細な画像を表示するとともに、光偏向装置９０の小型化を図ることで画像表示装置８０全体での小型化や装置コストの低減を図ることができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、単一の光偏向素子を有する光偏向装置９０としたが、これに限るものではなく、光方向が互いに直交するように配置された２つの光偏向素子を有する光偏向装置としてもよい。このような光偏向装置を用いることにより、スクリーン８２上に表示される表示画像の画素数を２方向においてそれぞれ増倍することができるので、スクリーン８２上に表示される画像を見掛け上４倍に増倍することができる。これによって、スクリーン８２上により一層高精細な画像を表示することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光偏向装置によれば、平行に配列された複数のライン電極が少なくとも一方に設けられた一対の基板と、前記各ライン電極の一端側が電気的に接続された抵抗体と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記抵抗体に対して前記ライン電極の配列方向に電圧を印加する電圧印加手段と、を具備するため、抵抗体に電圧を印加することで、抵抗体においてライン電極の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配を発生させ、抵抗体と各ライン電極との接続位置における電位すなわち各ライン電極の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができるので、対をなす基板の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができ、光損失を低減するとともに、装置の小型化や装置コストの低減を図ることができる。また、抵抗体に対しては一方向のみに電圧が印加されるため、電界方向を確実に一方向とすることができ、逆電界の発生を防止することができる。又、前記抵抗体は、この抵抗体に接続された前記ライン電極が設けられている前記基板に設けられているため、互いに接続される抵抗体とライン電極とを同一基板上に設けることで、光偏向装置の小型化を図ることができる。又、前記抵抗体と前記各ライン電極との接続位置間における抵抗値をＲとし、前記抵抗体の一端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の一端との間における抵抗値をＲ’とし、前記抵抗体の他端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ、Ｒ’およびＲ”がＲ＞Ｒ’＞Ｒ”≧０を満足するように接続されているため、液晶層全体に亘って電界を発生させることができ、液晶層における面内均一性をより向上させることができる。また、抵抗体に印加する電圧方向を反転させ、いずれの方向に電圧を印加する場合にも、液晶層全体に亘って電界を発生させることができ、電圧の増加／減少を切り替えることができ、液晶層に作用する電界方向を容易に反転させることができる。特に、基板の両方に設けられたライン電極が仮想電極列において交互に位置するように配列されている光偏向装置では、抵抗体に印加する電圧方向を反転させ、いずれの方向に電圧を印加する場合にも、液晶層全体に亘って電界良好に発生させ、面内均一性をより向上させることができる。
【０１１０】
請求項２記載の発明の光偏向装置によれば、平行に配列された複数のライン電極が設けられた一対の基板と、単一の前記基板に設けられた前記各ライン電極の一端側がそれぞれ電気的に接続された一対の抵抗体と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記各抵抗体に対して前記ライン電極の配列方向に電圧を印加する電圧印加手段と、を具備するため、各抵抗体に電圧を印加することで、各抵抗体においてライン電極の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配をそれぞれ発生させ、各抵抗体において各ライン電極との接続位置における電位すなわち各ライン電極の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができるので、対をなす基板の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができ、光損失を低減するとともに液晶層における面内均一性を向上させ、装置の小型化や装置コストの低減を図ることができる。また、抵抗体に対しては一方向のみに電圧が印加されるため、電界方向を確実に一方向とすることができ、逆電界の発生を防止することができる。又、前記抵抗体は、この抵抗体に接続された前記ライン電極が設けられている前記基板に設けられているため、互いに接続される抵抗体とライン電極とを同一基板上に設けることで、光偏向装置の小型化を図ることができる。又、前記抵抗体と前記各ライン電極との接続位置間における抵抗値をＲとし、前記抵抗体の一端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の一端との間における抵抗値をＲ’とし、前記抵抗体の他端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ、Ｒ’およびＲ”がＲ＞Ｒ’＞Ｒ”≧０を満足するように接続されているため、液晶層全体に亘って電界を発生させることができ、液晶層における面内均一性をより向上させることができる。また、抵抗体に印加する電圧方向を反転させ、いずれの方向に電圧を印加する場合にも、液晶層全体に亘って電界を発生させることができ、電圧の増加／減少を切り替えることができ、液晶層に作用する電界方向を容易に反転させることができる。特に、基板の両方に設けられたライン電極が仮想電極列において交互に位置するように配列されている光偏向装置では、抵抗体に印加する電圧方向を反転させ、いずれの方向に電圧を印加する場合にも、液晶層全体に亘って電界良好に発生させ、面内均一性をより向上させることができる。
【０１１１】
請求項３記載の発明によれば、平行に配列された複数のライン電極が設けられた一対の基板と、単一の前記基板に設けられた前記各ライン電極の一端側がそれぞれ電気的に接続された一対の抵抗体と、前記一対の基板間に設けられた液晶層と、前記各抵抗体に対して前記ライン電極の配列方向に電圧を印加する電圧印加手段と、を具備するため、各抵抗体に電圧を印加することで、各抵抗体においてライン電極の配列方向に沿って一方向に勾配を有する電位勾配をそれぞれ発生させ、各抵抗体において各ライン電極との接続位置における電位すなわち各ライン電極の電位を電位勾配に応じてそれぞれ異ならせることで、隣り合うライン電極間に電圧を印加することができるので、対をなす基板の両方にライン電極を設けたり、各ライン電極にそれぞれ電圧を印加したりすることなく、広範囲に亘り液晶層の面方向に平行な方向に作用する電界を発生させることができ、光損失を低減するとともに液晶層における面内均一性を向上させ、装置の小型化や装置コストの低減を図ることができる。また、抵抗体に対しては一方向のみに電圧が印加されるため、電界方向を確実に一方向とすることができ、逆電界の発生を防止することができる。又、前記ライン電極は、前記ライン電極を前記基板の対向方向に投影することによって得られる仮想電極列において、一方の前記基板に設けられた前記ライン電極と他方の前記基板に設けられた前記ライン電極とが前記ライン電極の配列方向において交互に位置するように設けられているため、液晶層全体に亘って電界方向が一様な電界を発生させることができるので、液晶層における面内均一性をより向上させることができる。又、前記抵抗体と前記各ライン電極との接続位置間における抵抗値をＲとし、前記抵抗体の一端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の一端との間における抵抗値をＲ’とし、前記抵抗体の他端側に接続された前記ライン電極と前記抵抗体の他端との間における抵抗値をＲ”とした場合に、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ、Ｒ’およびＲ”がＲ＞Ｒ’＞Ｒ”≧０を満足するように接続されているため、液晶層全体に亘って電界を発生させることができ、液晶層における面内均一性をより向上させることができる。また、抵抗体に印加する電圧方向を反転させ、いずれの方向に電圧を印加する場合にも、液晶層全体に亘って電界を発生させることができ、電圧の増加／減少を切り替えることができ、液晶層に作用する電界方向を容易に反転させることができる。特に、基板の両方に設けられたライン電極が仮想電極列において交互に位置するように配列されている光偏向装置では、抵抗体に印加する電圧方向を反転させ、いずれの方向に電圧を印加する場合にも、液晶層全体に亘って電界良好に発生させ、面内均一性をより向上させることができる。
【０１１６】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記各ライン電極は、前記抵抗体に対して、抵抗値Ｒ’およびＲ”が、Ｒ’＝（１／２）Ｒ、Ｒ”＝０を満足するように接続されているため、印加される電圧を有効に活用しながら、液晶層全体に亘って電界を発生させることができるので、印加電圧の利用効率を向上させ、液晶層における面内均一性をより向上させることができる。
【０１２５】
請求項５記載の発明の画像表示装置によれは、画像情報にしたがって光を制御可能な複数の画素が２次元的に配列される画像表示素子と、前記画像表示素子を照明する照明手段と、前記画像表示素子が表示する画像パターンを観察するための光学装置と、画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド単位で前記画像表示素子を駆動する表示駆動手段と、前記画像表示素子の各画素からの出射光の光路を前記サブフィールド毎に偏向する請求項１ないし４のいずれか一に記載の光偏向装置と、を具備するため、請求項１ないし４のいずれか一に記載の発明の作用を奏する画像表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図である。
【図２】その正面図である。
【図３】抵抗体とライン電極との接続について例示する平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図である。
【図５】その正面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図である。
【図７】その正面図である。
【図８】抵抗体とライン電極との接続について例示する平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の光偏向装置を概略的に示す側面図である。
【図１０】その正面図である。
【図１１】抵抗体とライン電極との接続について例示する平面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態の画像表示装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１光偏向装置
３抵抗体
４電圧印加手段
５，６基板
１０ライン電極
２０光偏向装置
３０光偏向装置
４０光偏向装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical deflection device and an image display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various optical deflecting devices have been proposed in which incident light is deflected and emitted using a liquid crystal material. The light deflection apparatus is applied to an electronic display device such as a projection display, for example.
[0003]
For example, a smectic A-phase ferroelectric liquid crystal is sealed between a pair of substrates opposed to each other at a predetermined interval, and the liquid crystal molecules are perpendicular to the substrate by subjecting the surfaces facing each other to vertical alignment. By applying an alternating electric field to a pair of electrodes that are oriented and arranged opposite to each other in a direction parallel to the smectic layer, the liquid crystal molecules are tilted by the electroclinic effect acting on the ferroelectric liquid crystal of the smectic A phase, and the incident light is deflected. There is an optical deflecting device that emits light (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
In addition, for example, a plurality of transparent conductive electrodes having a line shape are bundled with a connecting strip electrode having a higher resistance value than the conductive electrode and provided on one substrate, and a common electrode facing the conductive electrode is provided on the other substrate. There is an optical deflecting device in which an electric field is applied over a wide range by applying a voltage to the connecting stripe electrode (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-133904
[Patent Document 2]
JP 2000-214429 A
[Patent Document 3]
JP-A-10-221703
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the technique described in Patent Document 1 can generate an electric field in parallel with the surface direction of the substrate, there is a problem that a sufficient electric field cannot be applied over a wide range. For this reason, incident light cannot be fully utilized, and optical loss occurs.
[0007]
On the other hand, in the techniques described in Patent Documents 2 and 3, it is possible to apply an electric field over a wide range, but the electric field direction is the opposite direction of the substrates, and a layer state is formed by sealing between the substrates. An electric field cannot be applied in the direction of the liquid crystal layer. For this reason, it is difficult to apply a uniform electric field over the entire liquid crystal layer. In the techniques described in Patent Documents 2 and 3, the number of wirings tends to increase and the structure becomes complicated. Therefore, it is difficult to reduce the size and manufacturing cost of the optical deflecting device.
[0008]
An object of the present invention is to generate an electric field that acts in a direction parallel to the surface direction of the liquid crystal layer over a wide range in an optical deflecting device, thereby reducing optical loss and reducing the size of the device and the cost of the device. That is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  An optical deflecting device according to claim 1 is a pair of substrates provided with at least one of a plurality of line electrodes arranged in parallel, a resistor electrically connected to one end side of each line electrode, A liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and voltage applying means for applying a voltage in the arrangement direction of the line electrodes to the resistor.The resistor is provided on the substrate on which the line electrode connected to the resistor is provided, and a resistance value between connection positions of the resistor and the line electrodes is R, A resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′, and the line electrode connected to the other end of the resistor and the other of the resistor When the resistance value between the ends is R ″, the resistance values R, R ′, and R ″ of the line electrodes satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0 with respect to the resistor. So connected.
[0010]
  Therefore, by applying a voltage to the resistor, a potential gradient having a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes is generated in the resistor, and the potential at the connection position between the resistor and each line electrode, that is, each line. A voltage can be applied between adjacent line electrodes by varying the potential of the electrodes according to the potential gradient. As a result, an electric field acting in a direction parallel to the plane direction of the liquid crystal layer can be generated over a wide range without providing line electrodes on both of the paired substrates or applying a voltage to each line electrode. Can do.Further, by providing the resistor and the line electrode connected to each other on the same substrate, it is possible to reduce the size of the optical deflection apparatus. Moreover, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, and in-plane uniformity in the liquid crystal layer can be ensured.
[0011]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical deflecting device in which a pair of substrates provided with a plurality of line electrodes arranged in parallel and one end side of each line electrode provided on a single substrate are electrically connected to each other. A pair of connected resistors, a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and voltage applying means for applying a voltage to the resistors in the direction of arrangement of the line electrodes.The resistor is provided on the substrate on which the line electrode connected to the resistor is provided, and a resistance value between connection positions of the resistor and the line electrodes is R, A resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′, and the line electrode connected to the other end of the resistor and the other of the resistor When the resistance value between the ends is R ″, the resistance values R, R ′, and R ″ of the line electrodes satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0 with respect to the resistor. Connected as.
[0012]
  Therefore, by applying a voltage to each resistor, a potential gradient having a gradient in one direction is generated in each resistor along the arrangement direction of the line electrodes, and each resistor has a potential gradient at a connection position with each line electrode. By making the potential, that is, the potential of each line electrode different according to the potential gradient, a voltage can be applied between adjacent line electrodes. As a result, an electric field acting in a direction parallel to the plane direction of the liquid crystal layer can be generated over a wide range without providing line electrodes on both of the paired substrates or applying a voltage to each line electrode. Can do.Further, by providing the resistor and the line electrode connected to each other on the same substrate, it is possible to reduce the size of the optical deflection apparatus. Moreover, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, and in-plane uniformity in the liquid crystal layer can be ensured.
[0013]
  The invention described in claim 3A pair of substrates provided with a plurality of line electrodes arranged in parallel; a pair of resistors each having one end of each line electrode provided on a single substrate electrically connected; and the pair of substrates A liquid crystal layer provided between the substrates; and a voltage applying unit that applies a voltage in the arrangement direction of the line electrodes to each of the resistors. The line electrode is opposed to the substrate. In the virtual electrode array obtained by projecting in the direction, the line electrodes provided on one of the substrates and the line electrodes provided on the other substrate are alternately positioned in the arrangement direction of the line electrodes. The resistance value between the connection positions of the resistor and each line electrode is R, and between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor When the resistance value is R ′ and the resistance value between the line electrode connected to the other end of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode is Resistance values R, R ′ and R ″ are connected to the resistor so that R> R ′> R ″ ≧ 0..
[0014]
  Therefore,By applying a voltage to each resistor, a potential gradient having a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes is generated in each resistor, and the potential at the connection position with each line electrode in each resistor, that is, A voltage can be applied between adjacent line electrodes by changing the potential of each line electrode according to the potential gradient. As a result, an electric field acting in a direction parallel to the plane direction of the liquid crystal layer can be generated over a wide range without providing line electrodes on both of the paired substrates or applying a voltage to each line electrode. Can do. In addition, an electric field having a uniform electric field direction can be generated over the entire liquid crystal layer. Thereby, the in-plane uniformity in the liquid crystal layer can be further improved. In addition, an electric field is generated over the entire liquid crystal layer to ensure in-plane uniformity in the liquid crystal layer.be able to.
[0023]
  Claim4The described invention is claimed.Any one of 1 to 3In the described optical deflection apparatus, each line electrode is connected to the resistor so that resistance values R ′ and R ″ satisfy R ′ = (1/2) R, R ″ = 0. ing.
[0024]
Therefore, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer while effectively utilizing the applied voltage.
[0045]
  Claim5The image display device according to the present invention includes an image display element in which a plurality of pixels capable of controlling light according to image information are two-dimensionally arranged, illumination means for illuminating the image display element, and the image display element. An optical device for observing an image pattern to be displayed; display driving means for driving the image display element in units of a plurality of subfields obtained by temporally dividing an image field; and light emitted from each pixel of the image display element The optical path is deflected for each of the subfields.4The light deflection apparatus according to any one of the above.
[0046]
  Accordingly, claims 1 to4It is possible to obtain an image display device that exhibits the effect of the invention described in any one of the above.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0048]
FIG. 1 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. The optical deflection apparatus 1 according to the present embodiment includes an optical deflection element 2 and a power source 4 that applies a voltage to a resistance member 3 as a resistor provided on the optical deflection element 2.
[0049]
The optical deflection element 2 includes a pair of substrates 5 and 6 arranged to face each other. The substrates 5 and 6 are optically transparent. As the substrates 5 and 6, glass, quartz, plastic or the like can be used, and a transparent material having no birefringence is preferable. The specific resistance of the substrates 5 and 6 is 10⁹-10¹²It is set to Ω · cm order.
[0050]
Between the pair of substrates 5 and 6 in the optical deflection element 2, a spacer 7 is provided that defines a distance between the substrates 5 and 6. The spacer 7 is provided outside the light deflection area in the light deflection element 2.
[0051]
A region surrounded by the pair of substrates 5 and 6 and the spacer 7 is filled with liquid crystal, and a liquid crystal layer 8 is formed here. Examples of the liquid crystal forming the liquid crystal layer 8 include liquid crystals capable of forming a smectic C phase.
[0052]
Each of the substrates 5 and 6 is provided with an alignment film 9 for aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 8 in a predetermined direction with respect to the surfaces of the substrates 5 and 6 on the surfaces (inner side surfaces) facing each other. The alignment film 9 is not particularly limited as long as it aligns liquid crystal molecules in a predetermined direction with respect to the plane direction of the substrates 5 and 6 (the horizontal direction in FIG. 1).
[0053]
The light deflecting element 2 deflects and emits light incident on the light deflecting element 2 in the vertical direction in FIG. 1 and the front and back directions in FIG.
[0054]
One substrate 5 is provided with a plurality of line electrodes 10 having a line shape. Each line electrode 10 is provided so as to be parallel to each other. The resistance value of each line electrode 10 is set substantially uniformly. The line electrodes 10 are provided so that the distances between the line electrodes 10 are substantially equal.
[0055]
The line electrode 10 is preferably formed of a transparent material such as ITO (indium-tin oxide). By forming the line electrode 10 with such a transparent material, the light utilization efficiency can be improved.
[0056]
A resistance member 3 is connected to one end side of each line electrode 10. The resistance member 3 of the present embodiment is configured by connecting a plurality of unit resistance members 3a in series. As shown in FIG. 2, each unit resistance member 3 a is arranged one by one between adjacent line electrodes 10. As a result, the plurality of line electrodes 10 are electrically bundled by the resistance member 3. The maximum value of the specific resistance of the resistance member 3 is 10⁵It is set within the range of Ω · cm.
[0057]
Examples of the material satisfying such specific resistance include CrSiO (Cr—SiO material), SnO.₂A material doped with Sb, SnO₂Examples thereof include materials doped with P, SiC, and the like. The resistance member 3 produced using CrSiO has a very stable characteristic with little change in resistance value due to temperature change. SnO₂Sb-doped material and SnO₂The resistance member 3 produced by using a material doped with P has a characteristic that the light transmittance is high and the restriction on the arrangement of the resistors can be reduced. Moreover, the resistance member 3 produced | generated using SiC has the characteristic that it is excellent in heat resistance.
[0058]
Here, FIG. 3 is a plan view illustrating the connection between the resistance member 3 and the line electrode 10. As shown in FIG. 3, the resistance member 3 of the present embodiment is formed of a film-like resistance material whose longitudinal direction is the arrangement direction of the line electrodes 10, and is provided on the substrate 5 together with the line electrodes 10. Yes. The plurality of line electrodes 10 are connected to the resistance member 3 so as to form a comb shape on the substrate 5 together with the resistance member 3. The resistance value of the resistance member 3 is set higher than the resistance value of the line electrode 10. At both ends of the resistance member 3, input ends to which a voltage is applied by the power source 4 are provided.
[0059]
The power source 4 is an AC power source. The power source 4 is preferably an AC power source that alternately generates a predetermined positive and negative voltage in a rectangular manner. The voltage applied by the power source 4 to the resistance member 3 is set in a range in which the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 8 is possible and dielectric breakdown does not occur. The power supply 4 of the present embodiment is 10 to 10 per 1 mm in length with respect to the resistance member 3.⁴A voltage of V is applied. The voltage applied to the resistance member 3 by the power source 4 is set within a range in which the power consumption consumed by the resistance member 3 is 1 W or less.
[0060]
The power source 4 is driven and controlled by a control system (not shown) to apply an AC voltage having a rectangular wave shape in which the application direction is periodically switched so that the electric field direction is switched in accordance with the target light deflection direction. To do. Here, a voltage applying means is realized by the power source 4.
[0061]
In such a configuration, when a voltage is applied to the input terminals provided at both ends of the resistance value 3 by the power source 4, the potential gradient in the resistance member 3 has a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes 10. Occurs.
[0062]
Since one end side of the plurality of line electrodes 10 is connected to the resistance member 3, each line electrode 10 has a different potential depending on the connection position with respect to the resistance member 3. Thereby, different voltages are applied between the adjacent line electrodes 10.
[0063]
As described above, according to the optical deflecting device 1 of the present embodiment, by applying a voltage to the resistance member 3, a potential gradient having a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes 10 is applied to the resistance member 3. It is possible to apply a voltage between the adjacent line electrodes 10 by generating and differentiating the potential at the connection position between the resistance member 3 and each line electrode 10, that is, the potential of each line electrode 10 according to the potential gradient. Therefore, the liquid crystal layer 8 can be applied over a wide range only by applying a voltage to the pair of input terminals without providing line electrodes on both of the paired substrates 5 and 6 or applying a voltage to each line electrode. An electric field acting in a direction parallel to the surface direction can be generated. At this time, since the voltage is applied to the resistance member 3 only in one direction, the electric field direction can be reliably set to one direction, and the generation of the reverse electric field can be prevented.
[0064]
As a result, the optical loss can be reduced in the optical deflecting device, and the size of the device can be reduced and the device cost can be reduced without increasing the number of wires and making the manufacturing complicated.
[0065]
Further, by providing the resistance member 3 and the line electrode on the substrate 5, it is possible to reduce the size of the optical deflecting device.
[0066]
Further, the line electrodes 10 are connected to the resistance member 3 at equal intervals so that the resistance values between the connection positions of the resistance member 3 and the line electrodes 10 are equal. An equal voltage can be applied.
[0067]
As a result, the electrolytic strength applied to the liquid crystal layer 8 can be made uniform over the entire liquid crystal layer 8 and the in-plane uniformity in the liquid crystal layer 8 can be improved.
[0068]
By the way, the higher the voltage applied to the resistance member 3, the faster the reaction speed of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 8, but the heat generation of the resistance member 3 becomes more prominent. Excessive heat generation of the resistance member 3 may cause destruction of the optical deflection element 2.
[0069]
On the other hand, in the optical deflecting device 1 according to the present embodiment, the resistance member 3 is 10 to 10 per 1 mm in length.⁴Since the power consumption consumed by the resistance member 3 is set to 1 W or less by applying a voltage of V, it is possible to prevent the optical deflection element 2 from being destroyed due to heat generated by the resistance member 3.
[0070]
The power consumption value consumed by the resistance member 3 is preferably 0.5 W or less, and more preferably set to 80 μA or more.
[0071]
Moreover, when the length of the resistance member 3 is 10 to 50 mm, the width is 0.5 to 5 mm, and the film thickness is 0.1 to 0.5 μm, the minimum value of the specific resistance in the resistance member 3 is 10^-2Ω · cm, the maximum value is 10⁷It becomes Ω · cm over. In the present embodiment, the specific resistance of the substrates 5 and 6 is 10.⁹-10¹²For the Ω · cm order, the maximum value of the specific resistance of the resistance member 3 is 10⁵Setting within the range of Ω · cm stabilizes the current flow and prevents the leakage of current to the liquid crystal and the substrate, thereby adversely affecting the substrates 5, 6 and the liquid crystal layer 8. Can be prevented.
[0072]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a front view thereof. Note that the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted. The same shall apply hereinafter.
[0073]
As in the first embodiment, the light deflection element 21 in the light deflection apparatus 20 of the present embodiment includes a plurality of line electrodes 10 having a line shape and a resistance member 3 that electrically bundles the line electrodes 10. A pair of substrates 5 and 6 are provided. The line electrodes 10 are provided so as to be parallel to each other, the resistance values of the line electrodes 10 are set to be substantially uniform, and the distances between the line electrodes 10 are provided to be substantially uniform. Yes.
[0074]
Also in the present embodiment, the line electrode 10 is preferably formed of a transparent material such as ITO (indium-tin oxide).
[0075]
The line electrode 10 is a virtual electrode array obtained by projecting the line electrode 10 in the direction opposite to the substrates 5 and 6, and the line electrode 10 provided on one substrate 5 (or 6) and the other substrate 6 (or The line electrode 10 provided in 5) is provided so as to overlap along the arrangement direction of the line electrodes 10 on the substrates 5 and 6 (the left-right direction in FIG. 5). Here, the virtual electrode array is a projection image of an electrode obtained when the line electrode 10 is projected in the opposing direction of the substrates 5 and 6 and this projection image is observed on a plane parallel to the substrates 5 and 6. Means an array.
[0076]
According to the optical deflecting device 20 of the present embodiment, a voltage gradient having a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes 10 is generated in each resistance member 3 by applying a voltage to each resistance member 3. Then, the voltage at the connection position with each line electrode in each resistance member 3, that is, the potential of each line electrode 10 is made different according to the potential gradient, whereby a voltage can be applied between adjacent line electrodes. Therefore, an electric field acting in a direction parallel to the surface direction of the liquid crystal layer is generated over a wide range without providing line electrodes on both of the paired substrates 5 and 6 or applying a voltage to each line electrode. It can be made. At this time, since the voltage is applied to the resistor only in one direction, the electric field direction can be surely set to one direction, and generation of a reverse electric field can be prevented.
[0077]
As a result, the optical loss can be reduced and the in-plane uniformity in the liquid crystal layer can be improved, so that the size of the device and the cost of the device can be reduced.
[0078]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a front view thereof. Light passes in the vertical direction in the top view and in the front and back direction in the front view.
[0079]
The optical deflection element 31 in the optical deflection apparatus 30 according to the present embodiment has a second arrangement relationship between the line electrode 10 provided on the substrate 5 and the line electrode 10 provided on the substrate 6 in the electric field generation direction. The form is different.
[0080]
In the present embodiment, the line electrode 10 provided on the substrate 5 and the line electrode 10 provided on the substrate 6 are alternately arranged on the virtual projection plane obtained by projecting the line electrode 10 along the opposing direction of the substrates 5 and 6. It is arranged to be located in.
[0081]
As shown in FIG. 8, a resistance member 33 is connected in series to one end of the resistance member 3. The resistance members 33 are provided in opposite directions when the substrates 5 and 6 are opposed to each other. In the present embodiment, a resistor is realized by the resistance member 3 and the resistance member 33.
[0082]
When the resistance value of the unit resistance member 3a between the line electrodes 10 on the substrates 5 and 6 is R, the resistance member 33 has a resistance value of 1/2 with respect to the resistance of the unit resistance member 3a. In addition, the resistance value of the resistance member 33 should just be less than the resistance value R of the unit resistance member 3a, and it is preferable that it is 1/2 of the resistance value R of the unit resistance member 3a.
[0083]
The resistance value of the resistance member 33 is R ′, and the resistance value between the line electrode 10 connected to the resistance member 3 on the opposite side of the resistance member 33 and the other end of the resistance member 3 is R ″. In this case, each line electrode 10 is connected to the resistance value R ′ and the resistance value R ″ so that the resistance value R satisfies the range of the following expression (1).
R> R ′> R ″ ≧ 0 (1)
In particular, each line electrode 10 is connected so that the resistance values R ′ and R ″ satisfy the ranges of the following expressions (2) and (3) with respect to the resistance value R ′ and the resistance value R ″. It is preferable that
R ′ = (1/2) R (2)
R ″ = 0 (3)
[0084]
In the present embodiment, it is assumed that the resistance value of the resistance member 33 is set to R ′ and the resistance value R ″ is set to 0.
[0085]
The power source 4 applies a voltage between the resistance member 33 and the end of the resistance member 3 on the opposite side of the resistance member 33.
[0086]
In such a configuration, when a voltage is applied to the resistance member 3 by the power source 4, a linear potential gradient is generated in the resistance member 3. At this time, the line electrodes 10 provided on the substrate 5 and the line electrodes 10 provided on the substrate 6 are arranged so as to be alternately positioned on the virtual projection plane projected along the opposing direction of the substrates 5 and 6. Further, the relationship between the resistance value R ′ of the resistance member 33 in which the line electrode 10 is connected to one end of each resistance member 3 and the unit resistance member 3a is the above-described formulas (1), (2), and (3). Since they are connected so as to satisfy the equation, an electric field is generated with respect to the liquid crystal layer 8 also outside the line electrode 10 having the lowest potential in the line electrode 10 provided on one substrate 5 (or 6). be able to.
[0087]
Thereby, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer 8, so that a light deflection effect can be obtained over the entire liquid crystal layer 8.
[0088]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a front view thereof.
[0089]
As shown in FIG. 9, the light deflection element 41 included in the light deflection apparatus 40 of the present embodiment is formed by electrically bundling a plurality of line-shaped electrode electrodes 10 on the substrates 5 and 6 with a resistance member 3. Substrates 5 and 6 on which composite electrodes are formed are provided. The line electrode 10 formed on each of the substrates 5 and 6 includes the line electrode 10 and the substrate 6 provided on the substrate 5 on a virtual electrode surface obtained by projecting the line electrode 10 along the facing direction of the substrates 5 and 6. Are arranged so as to be alternately positioned. As shown in FIG. 11, the line electrode 10 is connected to the substrates 5 and 6 so as to form a comb shape. In the present embodiment, the line electrode 10 connected to one side of the resistance member 3 is connected not to the end portion of the resistance member 3 but slightly inside with a margin. Hereinafter, this margin will be described as the resistance member 43.
[0090]
When the resistance value of the unit resistance member 3 a between the line electrodes 10 is R, the resistance member 43 has a resistance value that is ½ of R.
[0091]
Here, the resistance value of the resistance member 3 a between the connection positions of the resistance member 3 and each line electrode 10 is R, and between the line electrode 10 a connected to one end side of the resistance member 3 and one end of the resistance member 3. When the resistance value is R ′ and the resistance value between the line electrode 10b connected to the other end of the resistance member 3 and the other end of the resistance member 3 is R ″, each line electrode 10 is 3, the resistance value R is connected so as to satisfy the above-described equations (1), (2), and (3) with respect to the resistance value R ′ and the resistance value R ″.
[0092]
In particular, in the present embodiment, the resistance value of the resistance member 43 is set to R ′, and the resistance value R ″ is set to 0.
[0093]
In such a configuration, when a voltage is applied to the resistance member 3 by the power source 4, a linear potential gradient is generated in the resistance member 3. At this time, the line electrodes 10 provided on the substrate 5 and the line electrodes 10 provided on the substrate 6 are arranged so as to be alternately positioned on the virtual projection plane projected along the opposing direction of the substrates 5 and 6. Further, the relationship between the resistance value R ′ of the resistance member 33 in which the line electrode 10 is connected to one end of each resistance member 3 and the unit resistance member 3a is the above-described formulas (1), (2), and (2). Since they are connected so as to satisfy the equation, an electric field is generated with respect to the liquid crystal layer 8 also outside the line electrode 10 having the lowest potential in the line electrode 10 provided on one substrate 5 (or 6). be able to.
[0094]
Thereby, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer 8, so that a light deflection effect can be obtained over the entire liquid crystal layer 8.
[0095]
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the resistance member 3 and the line electrode 10 are provided on the substrates 5 and 6, and the resistance member 43 is formed on the resistance member 3. For example, as shown in FIG. 8, it is not necessary to separately connect the resistance member 33 and can be provided on the single substrates 5 and 6, so that the entire liquid crystal layer 8 can be formed with a small number of wires. An electric field can be generated over the entire area, and the optical deflecting device 40 having such an effect can be reduced in size.
[0096]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an application example to an image display device. FIG. 12 is a schematic diagram showing an image display apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the image display device 80 according to the present embodiment includes a light source 81 as illumination means for irradiating light. The light source 81 of the present embodiment has a configuration in which LED lamps are arranged in a two-dimensional array. The light source emits linearly polarized light.
[0097]
On the optical path of light emitted from the light source 81 toward the screen 82, a diffusion plate 83, a condenser lens 84, an image display element 85, and an image pattern are arranged in order along the light traveling direction. A projection lens 86 as an optical device is provided.
[0098]
ON / OFF of light emitted from the light source 81 is driven and controlled by a light source drive unit 88. The image display element 85 according to the present embodiment is driven and controlled by a drive unit 89 as a display driving unit, and a plurality of pixels that can control light emitted from the light source 81 according to image information are two-dimensionally arranged. Type LCD panel. The image display element 85 according to the present embodiment spatially modulates the illumination light from the light source 81, and the drive unit 89 drives the image display element 85 in units of a plurality of subfields obtained by temporally dividing the image field.
[0099]
An optical deflecting device 90 is interposed on the optical path between the image display element 85 and the projection lens 86. As the light deflecting device 90, the light deflecting device 10, 20, 30 or 40 of any of the above-described embodiments may be used. The light deflection element in the light deflection apparatus 90 may be any of the light deflection elements 2, 21, 31, 41 described above.
[0100]
The optical deflection device 90 is connected to the deflection drive unit 91 and drives and controls the optical deflection element based on a drive signal from the deflection drive unit 91.
[0101]
In order to ensure the degree of polarization of incident light to the light deflection element, a linear polarizing plate or the like may be provided on the incident surface side of the light deflection element.
[0102]
The deflection drive unit 91 drives and controls the light deflecting device 90 so as to deflect the image optical path emitted through the image display element 85 for each subfield. The optical path deflection amount by the optical deflecting device 90 of the present embodiment is set to ½ of the pixel pitch in the image display element 85.
[0103]
In such a configuration, the illumination light that is controlled by the light source drive unit 88 and emitted from the light source 81 becomes illumination light that is made uniform by the diffusion plate 83, and critically illuminates the image display element 85 via the condenser lens 84. . The image display element 85 is driven and controlled by the drive unit 89, and spatially modulates illumination light from the light source 81 in units of subfields.
[0104]
The illumination light that has been spatially light modulated by the image display element 85 enters the light deflector 90 as image light. The light deflecting device 90 is driven and controlled by the deflection drive unit 91 to deflect the image light so that the image light projected on the screen 82 is deflected by an arbitrary distance in the pixel arrangement direction. The deflected image light is magnified by the projection lens 86 and projected onto the screen 82.
[0105]
As described above, according to the image display device 90 of the present embodiment, the spatial light modulation timing in units of subfields by the image display element 85 and the timing for deflecting the optical path so that the illumination area sequentially moves and rotates the illumination area. , The number of pixels of the display image displayed on the screen 82 can be apparently increased without image multiplication of the actual number of pixels of the image display element 85. A high-definition image can be displayed.
[0106]
Here, in this embodiment, since the voltage can be applied between the adjacent line electrodes 10 by using the optical deflecting device 90, the line electrodes 10 are provided on both the substrates 5 and 6 that make a pair. An electric field acting in a direction parallel to the surface direction of the liquid crystal layer can be generated over a wide range without applying a voltage to each line electrode 10.
[0107]
As a result, light loss is reduced and a high-definition image is displayed on the screen 82, and the light deflection device 90 is downsized to reduce the size of the image display device 80 as a whole and reduce the device cost. Can do.
[0108]
In the present embodiment, the optical deflecting device 90 having a single optical deflecting element is used. However, the present invention is not limited to this, and light having two optical deflecting elements arranged so that the light directions are orthogonal to each other. A deflecting device may be used. By using such an optical deflecting device, the number of pixels of the display image displayed on the screen 82 can be increased in two directions, so that the image displayed on the screen 82 is apparently quadrupled. Can be multiplied. Thereby, a higher definition image can be displayed on the screen 82.
[0109]
【The invention's effect】
  According to the optical deflecting device of the first aspect of the present invention, a pair of substrates provided with at least one of a plurality of line electrodes arranged in parallel and a resistor in which one end side of each line electrode is electrically connected And a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and voltage applying means for applying a voltage to the resistor in the arrangement direction of the line electrodes, so that a voltage is applied to the resistor. In the resistor, a potential gradient having a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes is generated, and the potential at the connection position between the resistor and each line electrode, that is, the potential of each line electrode is changed according to the potential gradient. By making them different, it is possible to apply a voltage between adjacent line electrodes, so it is not necessary to provide line electrodes on both of the paired substrates or to apply a voltage to each line electrode. , It is possible to generate an electric field acting in a direction parallel to the plane direction of the liquid crystal layer over a wide range, while reducing the optical loss can be reduced in size and equipment cost of the device. In addition, since the voltage is applied to the resistor only in one direction, the electric field direction can be surely set in one direction, and the occurrence of a reverse electric field can be prevented.Further, since the resistor is provided on the substrate on which the line electrode connected to the resistor is provided, by providing the resistor and the line electrode connected to each other on the same substrate, The light deflection apparatus can be downsized. A resistance value between connection positions of the resistor and each line electrode is R, and a resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′. When the resistance value between the line electrode connected to the other end side of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode is Since the resistance values R, R ′ and R ″ are connected so as to satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, and the in-plane uniformity in the liquid crystal layer In addition, when the voltage direction applied to the resistor is reversed and the voltage is applied in any direction, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, The increase / decrease can be switched, and the electric power acting on the liquid crystal layer The direction of the voltage applied to the resistor can be reversed, particularly in an optical deflector in which line electrodes provided on both substrates are arranged alternately in the virtual electrode array. Even when a voltage is applied in any direction, it is possible to generate a good electric field over the entire liquid crystal layer and to further improve the in-plane uniformity.
[0110]
  According to the optical deflecting device of the second aspect of the invention, a pair of substrates provided with a plurality of line electrodes arranged in parallel and one end side of each line electrode provided on a single substrate are electrically connected to each other. A pair of resistors connected to each other, a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and voltage applying means for applying a voltage to the resistors in the arrangement direction of the line electrodes. Therefore, by applying a voltage to each resistor, a potential gradient having a gradient in one direction is generated in each resistor along the arrangement direction of the line electrodes, and each resistor has a potential gradient at a connection position with each line electrode. By making the potential, that is, the potential of each line electrode different depending on the potential gradient, it is possible to apply a voltage between adjacent line electrodes, so that line electrodes can be provided on both of the paired substrates, Without applying a voltage to each in-electrode, an electric field acting in a direction parallel to the surface direction of the liquid crystal layer can be generated over a wide range, reducing optical loss and in-plane uniformity in the liquid crystal layer. It is possible to improve the size of the apparatus and reduce the apparatus cost. In addition, since the voltage is applied to the resistor only in one direction, the electric field direction can be surely set in one direction, and the occurrence of a reverse electric field can be prevented.Further, since the resistor is provided on the substrate on which the line electrode connected to the resistor is provided, by providing the resistor and the line electrode connected to each other on the same substrate, The light deflection apparatus can be downsized. A resistance value between connection positions of the resistor and each line electrode is R, and a resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′. When the resistance value between the line electrode connected to the other end side of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode is Since the resistance values R, R ′ and R ″ are connected so as to satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, and the in-plane uniformity in the liquid crystal layer In addition, when the voltage direction applied to the resistor is reversed and the voltage is applied in any direction, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, The increase / decrease can be switched, and the electric power acting on the liquid crystal layer The direction of the voltage applied to the resistor can be reversed, particularly in an optical deflector in which line electrodes provided on both substrates are arranged alternately in the virtual electrode array. Even when a voltage is applied in any direction, it is possible to generate a good electric field over the entire liquid crystal layer and to further improve the in-plane uniformity.
[0111]
  According to invention of Claim 3,A pair of substrates provided with a plurality of line electrodes arranged in parallel; a pair of resistors each having one end of each line electrode provided on a single substrate electrically connected; and the pair of substrates Since the liquid crystal layer provided between the substrates and the voltage applying means for applying a voltage to the resistors in the arrangement direction of the line electrodes are provided, by applying a voltage to each resistor, A potential gradient having a gradient in one direction along the arrangement direction of the line electrodes is generated in each resistor, and the potential at the connection position with each line electrode in each resistor, that is, the potential of each line electrode is determined according to the potential gradient. By making them different, a voltage can be applied between adjacent line electrodes. Therefore, a line electrode is provided on both of the paired substrates, or a voltage is applied to each line electrode. In addition, an electric field acting in a direction parallel to the surface direction of the liquid crystal layer can be generated over a wide range, reducing optical loss and improving in-plane uniformity in the liquid crystal layer, reducing the size and cost of the device. Can be reduced. In addition, since the voltage is applied to the resistor only in one direction, the electric field direction can be surely set in one direction, and the occurrence of a reverse electric field can be prevented. The line electrode includes a line electrode provided on one of the substrates and a line provided on the other substrate in a virtual electrode array obtained by projecting the line electrode in a direction opposite to the substrate. Since the electrodes are arranged alternately in the arrangement direction of the line electrodes, an electric field having a uniform electric field direction can be generated over the entire liquid crystal layer, so that in-plane uniformity in the liquid crystal layer Can be further improved. A resistance value between connection positions of the resistor and each line electrode is R, and a resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′. When the resistance value between the line electrode connected to the other end side of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode is Since the resistance values R, R ′ and R ″ are connected so as to satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, and the in-plane uniformity in the liquid crystal layer In addition, when the voltage direction applied to the resistor is reversed and the voltage is applied in any direction, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer, The increase / decrease can be switched, and the electric power acting on the liquid crystal layer The direction of the voltage applied to the resistor can be reversed, particularly in an optical deflector in which line electrodes provided on both substrates are arranged alternately in the virtual electrode array. Even when a voltage is applied in any direction, it is possible to generate a good electric field over the entire liquid crystal layer and to further improve the in-plane uniformity.
[0116]
  Claim4The described invention is claimed.Any one of 1 to 3In the described optical deflection apparatus, each line electrode is connected to the resistor so that resistance values R ′ and R ″ satisfy R ′ = (1/2) R, R ″ = 0. Therefore, an electric field can be generated over the entire liquid crystal layer while effectively using the applied voltage, thereby improving the utilization efficiency of the applied voltage and further improving the in-plane uniformity in the liquid crystal layer. be able to.
[0125]
  Claim5According to the image display device of the described invention, an image display element in which a plurality of pixels whose light can be controlled according to image information is two-dimensionally arranged, illumination means for illuminating the image display element, and the image display An optical device for observing an image pattern displayed by the element, display driving means for driving the image display element in units of a plurality of subfields obtained by temporally dividing the image field, and each pixel of the image display element 2. An optical path of outgoing light is deflected for each subfield.4And a light deflecting device according to any one of claims 1 to 4.4It is possible to obtain an image display device that exhibits the effect of the invention described in any one of the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view schematically showing an optical deflection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view thereof.
FIG. 3 is a plan view illustrating connection between a resistor and a line electrode.
FIG. 4 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view thereof.
FIG. 6 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view thereof.
FIG. 8 is a plan view illustrating connection between a resistor and a line electrode.
FIG. 9 is a side view schematically showing an optical deflecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view thereof.
FIG. 11 is a plan view illustrating connection between a resistor and a line electrode.
FIG. 12 is a schematic diagram showing an image display apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Light deflection device
3 resistors
4 Voltage application means
5,6 substrate
10 line electrode
20 Optical deflection device
30 Optical deflection device
40 Optical deflection device

Claims

A pair of substrates provided on at least one of a plurality of line electrodes arranged in parallel;
A resistor in which one end side of each line electrode is electrically connected;
A liquid crystal layer provided between the pair of substrates;
Voltage applying means for applying a voltage in the arrangement direction of the line electrodes to the resistor ,
The resistor is provided on the substrate on which the line electrode connected to the resistor is provided,
The resistance value between the connection positions of the resistor and each line electrode is R, and the resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′, When the resistance value between the line electrode connected to the other end of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode has a resistance value with respect to the resistor. An optical deflecting device connected so that R, R ′ and R ″ satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0 .

A pair of substrates provided with a plurality of line electrodes arranged in parallel;
A pair of resistors in which one end side of each line electrode provided on a single substrate is electrically connected;
A liquid crystal layer provided between the pair of substrates;
Voltage applying means for applying a voltage in the arrangement direction of the line electrodes to each of the resistors , and
The resistor is provided on the substrate on which the line electrode connected to the resistor is provided,
The resistance value between the connection positions of the resistor and each line electrode is R, and the resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′, When the resistance value between the line electrode connected to the other end of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode has a resistance value with respect to the resistor. An optical deflecting device connected so that R, R ′ and R ″ satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0 .

A pair of substrates provided with a plurality of line electrodes arranged in parallel;
A pair of resistors in which one end side of each line electrode provided on a single substrate is electrically connected;
A liquid crystal layer provided between the pair of substrates;
Voltage applying means for applying a voltage in the arrangement direction of the line electrodes to each of the resistors, and
The line electrode includes a line electrode provided on one of the substrates and a line electrode provided on the other substrate in a virtual electrode array obtained by projecting the line electrode in a direction opposite to the substrate. Are arranged alternately in the arrangement direction of the line electrodes,
The resistance value between the connection positions of the resistor and each line electrode is R, and the resistance value between the line electrode connected to one end of the resistor and one end of the resistor is R ′, When the resistance value between the line electrode connected to the other end of the resistor and the other end of the resistor is R ″, each line electrode has a resistance value with respect to the resistor. An optical deflecting device connected so that R, R ′ and R ″ satisfy R> R ′> R ″ ≧ 0 .

Wherein each line electrode, with respect to the resistor, the resistance value R 'and R ", R' = (1/2) R, R" claims 1 are connected so as to satisfy = 0 3 The light deflection apparatus according to any one of the above.

An image display element in which a plurality of pixels capable of controlling light according to image information are two-dimensionally arranged;
Illuminating means for illuminating the image display element;
An optical device for observing an image pattern displayed by the image display element;
Display driving means for driving the image display element in units of a plurality of subfields obtained by temporally dividing an image field;
Image display anda optical deflecting device according to the optical path to any one of claims 1 to 4 for deflecting each said subfield of the light emitted from each pixel of the image display device.