JPH01106690A

JPH01106690A - 立体投射形表示装置

Info

Publication number: JPH01106690A
Application number: JP62265615A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kubota; 恵一窪田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-04-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は立体投射形表示装置に関し、特に液晶ＴＶを用
いた立体投射形表示装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、大画面の立体ＴＶの実現が望まれている。この立
体ＴＶを実現する装置としては、ＴＶに時間的に交互に
右、左の画面を表示し、これと同期して観察者の右、左
のメガネ窓を透明、不透明にすることで立体表示をする
装置がある。この装置は特殊のメガネを必要とし、また
右、左の画面を切り替えるために画面のちらつきが避け
られない欠点を持っていた。また、大画面の立体表示に
は２台の映写機、またはＣＲＴプロジェクションを使用
し、それぞれお互いに偏光面が直交する偏光フィルター
を通してスクリーンに投射し、スクリーンから反射した
光を観察者は右、左で偏光面が直交するメガネをかけて
観察することが行われている。この方式では、装置とし
て大がかりで高価格になるために業務用は元より、家庭
用に普及するには至っていない。また、観察者が頭を傾
けると右、左のメガネの偏光軸が傾き、本来、透過して
はならない偏光が透過することになり、画面上にはゴー
スト像が現れ、非常に見づらいものとなっていまってい
た。

また、液晶ＴＶを用いた表示装置については、例えば雑
誌「プロシーディング・オブ・ザ・ニス・アイ・デー（
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓ、１．Ｄ、）
Ｊ１９８２年３７５〜３７８頁に記載の論文ｒ　ＬＣＤ
Ｆｕｌｌ−Ｃｏｌｏｒ　Ｖｉｄｅｏ　Ｐｒｏｊｅｃｔｏ
ｒ」に詳細に区べられている。この論文によれば、３個
の液晶ＴＶと色分離プリズムを用いることでカラーフィ
ルターによる吸収をなくし、大画面の高輝度な表示を可
能にしている。

更に、大画面のデイスプレィを低価格で実現する装置と
しては、液晶ＴＶを投射する方式がある。

第２図は従来の一例を説明するための液晶投射形デイス
プレィの平面図である。

第２図に示すように、この方式では光源２１からの投射
光をコリメータレンズ２２で平行光にした後、第一の偏
光フィルタ２３で一方向の直線偏光のみを取り出し、液
晶表示素子２４に入射させる。この液晶表示素子２４は
入射光の偏光面を回転する働きを有し、また、液晶表示
素子２４からの出射光は第二の偏光フィルタ２６を透過
する。

この第二の偏光フィルタ２６は一方向の直線偏光のみし
か透過させないので、第二の偏光フィルタ２６の偏光軸
が第一の偏光フィルタ２３の偏光軸と同じ方向の時には
、液晶表示素子２４によって偏光面が回転した投射光は
第二の偏光フィルタ２６を透過することができない。従
って、液晶表示素子２４の表示画素単位に入射光の偏光
変調を行うことによって、スクリーン２９上に投射画像
３０が表示される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した液晶表示素子でＴＶ画面を表示
する場合、表示に偏光を使用するため、偏光フィルタ２
３で投射光の半分の光量を捨て、更に、カラー表示のた
めの液晶表示素子２４内にあるカラーフィルターの吸収
を受けるために光量が１／３に減り、明るい画面が得ら
れないという欠点を有している。

また、前述のＳＩＤ論文における液晶ＴＶを用いた表示
装置は立体画像の表示は不可能であるという欠点がある
。

本発明の目的は、簡易・小型で明るい大画面にして且つ
立体表示を行うことのできる立体投射形表示装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の立体投射形表示装置は、光源からの光束を二つ
の互いに偏光面が異なる光束に分離する第一の偏光素子
と、前記分離された各光束中に置かれ、前記光束を変調
するそれぞれの表示素子と、変調された各光束を反射す
る光束反射素子と、前記各反射素子により反射された前
記光束を一つに合成する第二の偏光素子と、前記合成さ
れた光束を円偏光に変換する円偏光変換素子と、前記円
偏光変換された光束を投射する光学系素子とを有して構
成される。　。

〔作用〕

本発明は２個の直線偏光素子と２個の液晶表示素子およ
び１個の円偏光変換素子を用いるが、各液晶表示素子は
異なった偏光の投射光を変調し、円偏光変換素子を経由
したのち、合成投射光による画像がスクリーン上に表示
される。従って、観察者は右、左で偏光面が直交し且つ
右回り、左回りの円変光フィルタをもつ眼鏡をかけて観
察することができる。すなわち、右目には右目用の画像
、左目には左目用の画像を受けることにより、立体画像
を見ることができる。

要するに、円偏光による偏光分離を用いているので、観
察者は頭を傾けても異なった偏光が混じり入ることがな
く、ゴースト画像を生じさせることはない。このように
本発明は液晶表示素子の投射デイズブレイを用いるので
、投射光は両偏光を有効に用いることができ、明るい合
成画像を得られることになる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を説明するための立体投射形
デイスプレィの平面図である。

第１図に示すように、光源１からの投射光はレンズ２に
よって平行光にされた後、第一の直線偏光素子３に入射
する。この偏光素子３は投射光のＳ偏光を透過し、Ｐ偏
光を反射する機能を有している。一方、透過光のＳ偏光
は液晶表示素子である液晶ＴＶ４ａを透過し、ミラー５
ａで反射された後、第二の直線偏光素子６を透過する。

また、反射光のＰ偏光は液晶ＴＶ４ｂを透過し、ミラー
５ｂで反射され、第二の直線偏光素子６で反射された後
、先の液晶ＴＶ４ａを透過した投射光と合成される。更
に、この合成光は円偏光変換素子７によって、円偏光に
変換される。すなわち、Ｓ偏光は左回り偏光、Ｐ偏光は
右回り偏光となる。この二つの円偏光は投射レンズ８に
よってスクリーン９へ投射画像１０として投影される。

従って、液晶ＴＶ４ａは立体画像の左画像、液晶ＴＶ４
　ｂは立体画像の右画像を表示すれば、観察者は左目に
左回り円偏光、右目に右回り円偏光を透過するメガネ１
１をかけることにより、立体画像を見ることができる。

光源１からの投射光は、従来のように、偏光を利用する
ことによる損失を受けることなく、液晶ＴＶによるカラ
ーフィルタの吸収損失を受けるのみで、有効に用いられ
る。また、円偏光を用いることにより観察者の頭を回転
させても、右回り偏光と左回り偏光はクロストークを起
こさず、ゴースト像を発生させることはない。

尚、ここで用いられる液晶ＴＶ４ａ、４ｂは入射光を変
調する素子であれば良く、薄膜トランジスタとツイスト
ネマチック液晶を用いた一般的な液晶ＴＶのほか、金属
−絶縁膜−金属（ＭＩＭ）ダイオードやマトリクス電極
を用いた液晶ＴＶも用いることができる。また第一の直
線偏光素子３および第二の直線偏光素子６は直線偏光を
分離する薄膜を設けた偏光板、あるいは偏光プリズムな
どを用いることができる。また、円偏光変換素子として
は直線偏光板と１／４波長板とを重ねたポリマーフィル
ムや２回の全反射により直線偏光を円偏光に変換するフ
レネルの斜方体を用いることができる。更に、円偏光フ
ィルタメガネには円偏光フィルタであるコレステリック
ポリマーフィルムを用いればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の立体投射形表示装置は、
二組の液晶ＶＴと直線偏光素子、および一つの円偏光変
換素子とを用いることにより、立体画像を明るくすると
ともに、簡易・小型で低価格の立体投射形デイスプレィ
を得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための投射形デイ
スプレィの平面図、第２図は従来の一例を説明するため
の液晶投射形デイスプレィの平面図である。１・・・光源、２・・・レンズ、３・・・第一の直線偏
光素子、４ａ、４ｂ・−・液晶ＴＶ、５ａ、５ｂ−・−
ミラー、６・・・第二の直線偏光素子、７・・・円偏光
変換素子、８・・・投射レンズ、９・・・スクリーン、
１０・・・投射画像。

Claims

【特許請求の範囲】

　光源からの光束を二つの互いに偏光面が異なる光束に
分離する第一の偏光素子と、前記分離された各光束中に
置かれ、前記光束を変調するそれぞれの表示素子と、変
調された各光束を反射する光束反射素子と、前記各反射
素子により反射された前記光束を一つに合成する第二の
偏光素子と、前記合成された光束を円偏光に変換する円
偏光変換素子と、前記円偏光変換された光束を投射する
光学系素子とを有することを特徴とする立体投射形表示
装置。