JPH03187696A - 投写型表示装置 - Google Patents

投写型表示装置

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JPH03187696A
JPH03187696A JP1327614A JP32761489A JPH03187696A JP H03187696 A JPH03187696 A JP H03187696A JP 1327614 A JP1327614 A JP 1327614A JP 32761489 A JP32761489 A JP 32761489A JP H03187696 A JPH03187696 A JP H03187696A
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Jiyouji Karasawa
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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、反射型液晶ライトバルブにより形成した画像
を、投写レンズにより拡大投写する投写型の液晶表示装
置に関する。
[従来の技術] 従来は、特開昭63−228887号公報に記載され、
第5図に示すような技術が知られていた。
第5図において、光源(29)からの出射光はコリメー
ターレンズ(30)によって平行光束にされ、ダイクロ
イックプリズム(31)によってR2O,Bの3原色に
分離される。R成分はミラー(32)、  (33)を
経由してPBS (34)に入射し、B成分はミラー(
35)、  (36)を経由してPBS (37)に入
射し、また、G成分は直進してPBS (38)に入射
する。各PBSに入射した各色光は、直線偏光されてそ
れぞれ反射型液晶ライトバルブ(39)、  (40)
、  (41)に入射し、入射光の偏光面が各絵素毎に
独立に変調されて反射される。反射型液晶ライトバルブ
(39)、  (40)、  (41)からの反射光は
、ダイクロイックミラー〈42)によって合成され、投
写レンズ(43)に゛よってスクリーン(44)上に拡
大投写される。
【発明が解決しようとする課題    ]しかし、従来
の技術では、第5図より明らかなように光学部品数が非
常に多く複雑であるため、光学系が大型で高価である。
特に、PBS(34)(37)、  (38)はワイド
バンドな性能の必要上非常に高価なものであり、それを
3個配置するのは価格上致命的である。また、光源(2
9〉から反射型液晶ライトバルブ(41)に至るGの光
路長がR,Bのそれと比較して短いため、G光とR,B
光との発散の割合に違いが生じ、それがスクリーン(4
4)上での色むらの原因となる。
本発明の投写型液晶表示装置は、以上の課題を解決する
もので、その目的とするところは、色むらのない投写画
taを実現する低fI格な投写型液晶表示装置を提供す
ることにある。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために、本発明の投写型液晶表示装
置は、光源と、反射型液晶ライトバルブと、光源からの
光を直線偏光させ、かつ分離して反射型液晶ライトバル
ブに入射し、反射型液晶ライトバルブからの反射光を検
光かつ合成する光学系と、投写レンズとを含む投写型液
晶表示装置において、単一の光源と、単一のPBSと、
3枚の反射型液晶ライトバルブと、複数枚のダイクロイ
ックミラーと1.単一の投写レンズより構成され、3枚
の反射型液晶ライトバルブを光源から光学的に等距離に
配置するとともに、単一の偏光により3枚の反射型液晶
ライトバルブを照射することを特徴とする。
また、3枚の反射型液晶ライトバルブのうち2枚をP偏
光(S偏光)で照射し、残りの1枚をS偏光(P(!光
〉で照射することを特徴とする。
また、反射型液晶ライトバルブは、透明電極を含み可視
光を透過する対向基板と、絵素スイッチと反射面を有し
前記絵素スイッチ素子により駆動されるマトリックス状
に配置された反射電極を含むアクティブマトリックスア
レーとが形成された反射基板と、両基板間に挟まれる液
晶層から成り、反射電極が絵素スイッチ素子を遮光する
構成であることを特徴とする。
[作用J 本発明の投写型液晶表示装置に使用する反射型の液晶ラ
イトバルブは、透過型の液晶ライトバルブと比較してそ
の開口率を高められるというのが最大の利点である。従
って、透過型の液晶ライトバルブよりも小型で絵素密度
の高い液晶ライトバルブが実現でき、ハイビジョン対応
の液晶ライトバルブとしても有用である。また、液晶ラ
イトバルブの高開口率化と小型化の結果、表示装置とし
ての小型化および光の利用効率を高めることもできる。
また、絵素電極が絵素スイッチを遮光する構造であるの
で、光伝導による絵素スイッチ素子の機能低下を防ぐこ
と・ができる。
その構成は、従来技術と比較して単純なものであり、特
にPBSが単一であることは表示装置の低価格化に大き
く寄与する。また、R,G、  Bの各液晶ライトバル
ブを光源から光学的に等距離に配置したため、R,G、
  B各色光はほぼ同等の発散状態でそれぞれの液晶ラ
イトバルブに到達し、色むらを抑えることができる。
なお、液晶ライトバルブの照射をP偏光あるいはS偏光
のみで行う場合とP、8両偏光を併用する場合とでは、
同様の構成要素により光学系の構造やスペクトル特性に
違いを持たせることができるため、これは、表示装fl
設計のコンセプトによって適宜選択すればよい。
[実施例] 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図は、反射型の投写型液晶表示装置の概念図である。
光源(1)からの出射光は、PBS(2)に入射して直
線偏光化され、その反射光が反射型液晶ライトバルブ(
3〉に入射する。液晶ライトバルブ(3)は、入射光の
偏光面を絵素毎に独立に変調しこれを反射する。液晶ラ
イトバルブ(3)からの反射光は、再びPBS (2)
に入射し、変調を受けた度合によって透過する光と反射
する光とに分離され、透過した光は投写レンズ(4)に
よってスクリーン(5)上に結像される。
第2図は、本発明の反射型液晶ライトバルブの断面図を
表す。透明電極(6)を含む対向基板(7)と反射電極
(8)および絵素スイッチ素子(9)等を含む反射基板
(10)の間に液晶層(11)が挟まれている。絵素ス
イッチ素子(9)は、ソース(12)、  ゲート(1
3)、  ドレイン(14)より構成され、ドレイン(
14)は、絶縁層(15)を介しコンタクトホール(1
6)において反射電極(8)と接続されている。この構
成において、対向基板(7) fj4より入射した光は
透明電fS(6)を透過し、液晶層(11)によって偏
光面の変調を受けたうえで反射電極(8)によって反射
され、再び対向基板(7)の外部へ出射する。この時の
光伝導による絵素スイッチ素子(9)の機能低下を防止
するために、絵素スイッチ素子(9)は反射電極(8)
によってこの光より遮光される構造を有する。
第3図は、上記内容を基本とする光学系の構成図である
。光源(1)からの出射光はPBS (2)によって直
線偏光化され、S偏光が反射されP偏光が透過する。透
過したP偏光は、ダイクロイックミラー(17)、  
(18)によってR,G、  Bの3原色に分離され、
図に示すような配置を有する3枚の液晶ライトバルブ(
19)、  (20)。
(21)に入射する。液晶ライトバルブ(19)。
(20)、  (21)とR,G、  Bの3原色との
対応は、ダイクロイックミラー(17)、  (18)
の波長選択特性を調整することによって適宜選択可能で
ある。液晶ライトバルブ(19)、  (20)(21
)に入射した各色光は、それぞれ偏光面を絵素毎に独立
に変調されたうえで反射電極によって反射され、ダイク
ロイックミラー(17)。
(18)によって合成される。次にこの合成光はPBS
 (2)に入射し、偏光面の変調の度合によって透過す
る光と反射する光に分離される。この時、゛透過した光
は光#!(1)に戻り、反射した光は投写レンズ(22
)に入射してスクリーン(5)上に拡大投写される。従
って、各液晶ライトバルブは、光源より光学的に等距離
に配置できる。また、R,G、  B用の3枚の液晶′
ライトバルブに共通してP偏光のみがその照射光として
使用される。
なお、ダイクロイックミラー(17)、  (18)と
液晶ライトバルブ(19)、  (20)、  (21
)をPBS (2)の反射側に配置することによって、
上記と同様にしてS偏光のみを照射光として使用するこ
とも可能である。
第4図は、照射光としてP偏光とS偏光の両偏光を併用
する実施例における光学系の構成図である。光源(1)
からの出射光はPBS (2)によって直線偏光化され
、POi光は透過しS偏光は反射される。反射されたS
偏光は、ダイクロイックミラー(23)によって波長選
択を受けた後反射型の液晶ライトバルブ(24)に入射
する。ここで、たとえば液晶ライトバルブ(24)をR
用のものとすると、ダイクロイックミラー(23)は、
R光を透過しG、  B光を反射する特性を有する。
この時、反射されたG、  B光はPBS(2)によっ
て反射されて再び光1(1)に戻る。一方、PBS(2
)を透過したP偏光は、ダイクロイックミラー(25)
によって波長選択を受け、たとえばG光を反射しR,B
光を透過し、反射されたG光は反射型の液晶ライトバル
ブ(26)に入射する。ダイクロイックミラー(25)
を透過したR2H光は、ダイクロイックミラー(27)
に入射し、たとえばR光を反射しB光を透過する。この
時、反射されたR光はダイクロイックミラー(25)と
PBS (2)を透過して光fi(1)に戻り、透過し
たB光は反射型の液晶ライトバルブ(28)に入射する
。液晶ライトバルブ(24)、  (26)(28)に
入射した各色光は、それぞれその偏光面を絵素毎に独立
に変調されたう“えて反射電極によって反射される。反
射された各色光はPBS(2)に入射し、液晶ライトバ
ルブ(24)からの反射光は、その変調の度合に応じて
P偏光は透過して投写レンズ(29)に入射し、S偏光
は反射されて光源(1)に戻る。また、液晶ライトバル
ブ(26)、  (28)からの反射光は、その変調の
度合に応じてP偏光は透過して光R(1)に戻り、S偏
光は反射されて投写レンズ(29)に入射する。こうし
て投写レンズ(29)に入射した各色光は、投写レンズ
(29)によってスクリーン(5)上に拡大投射される
。従って、本実施例においても各液晶ライトバルブは光
源から光学的に等距離に配置できる。なお、第3図にお
ける実施例と同様、本実施例においても液晶ライトバル
ブとR,G、  Bの3原色の対筬 および照射光とし
てのP、S偏光と液晶ライトバルブとの対応については
適宜選択自由であることは言うまでもない。
[発明の効果] 本発明の投写型液晶表示装置は、以上説明したように、
3枚の液晶ライトバルブを光源から光学的に等距離に配
置できるため、各色光のその光路上での発散状態の差に
よるスクリーン上での色むらを防止できる。また、反射
型の液晶ライトバルブと単一のPBEiを用いた単純な
構成であるため、低価格な投写型液晶表示装置を実現し
、ハイビジョン対応の投写型液晶表示装置実現の可能性
も高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、反射型の投写型液晶表示装置の概念図、第2
図は、本発明の反射型液晶ライトバルブの断面図、第3
図は、本発明の投写型液晶表示装置の光学系の構成図、
第4図は、本発明の投写型液晶表示装置の別の光学系の
構成図、第5図は、従来技術である反射型の投写型液晶
表示装置の光学系の構成図である。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8〉 (9〉 (10〉 (11) 光源 偏光ビームスプリッタ− 液晶ライトバルブ 投写レンズ スクリーン 透明電極 対向基板 反射電極 絵素スイッチ素子 反射基板 液晶層 (15) (17)。 (27) (19)。 (26)。 ・絶縁層 (18)、  (23)、  (25)。 ・ダイクロイックミラー (20)、  (21)、  (24)。 (28)  ・液晶ライトバルブ 以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源と、反射型液晶ライトバルブと、前記光源か
    らの光を直線偏光させ、かつ分離して前記反射型液晶ラ
    イトバルブに入射し、前記反射型液晶ライトバルブから
    の反射光を検光かつ合成する光学系と、投写レンズとを
    含む投写型液晶表示装置において、単一の光源と、単一
    の偏光ビームスプリッター(PBS)と、3枚の反射型
    液晶ライトバルブと、複数枚のダイクロイックミラーと
    、単一の投写レンズより構成され、前記3枚の反射型液
    晶ライトバルブを前記光源から光学的に等距離に配置す
    るとともに、単一の偏光により前記3枚の反射型液晶ラ
    イトバルブを照射することを特徴とする投写型液晶表示
    装置。
  2. (2)前記3枚の反射型液晶ライトバルブのうち2枚を
    P偏光(S偏光)で照射し、残りの1枚をS偏光(P偏
    光)で照射することを特徴とする請求項1記載の投写型
    液晶表示装置。
  3. (3)前記反射型液晶ライトバルブは、透明電極を含み
    可視光を透過する対向基板と、絵素スイッチと反射面を
    有し前記絵素スイッチ素子により駆動されるマトリック
    ス状に配置された反射電極を含むアクティブマトリック
    スアレーとが形成された反射基板と、両基板間に挟まれ
    る液晶層から成り、前記反射電極が前記絵素スイッチ素
    子を遮光する構成であることを特徴とする請求項1また
    は請求項2記載の投写型液晶表示装置。
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