JPH05181166A - 投写型表示装置 - Google Patents

投写型表示装置

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JPH05181166A
JPH05181166A JP92246A JP24692A JPH05181166A JP H05181166 A JPH05181166 A JP H05181166A JP 92246 A JP92246 A JP 92246A JP 24692 A JP24692 A JP 24692A JP H05181166 A JPH05181166 A JP H05181166A
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JP
Japan
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light
display device
projection display
scattered
birefringent
Prior art date
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Pending
Application number
JP92246A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Kurematsu
榑松  克巳
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラストの高い良好な投影像を得ること
ができる投写型表示装置を提供する。 【構成】 偏光光を複屈折、非複屈折の2つのモードに
よって変調するライトバルブを用いた投写型表示装置で
あって、前記非複屈折モードの時に前記ライトバルブ内
の周期構造によって散乱される光を遮蔽するアパーチャ
ーマスクを設け、前記散乱光によるコントラスト低下を
防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はDHF(Distort
ed Helix Ferroellectric)モ
ード強誘電性液晶(以下DH−FLCと記す)を用いた
投写型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、諧調表示のできる強誘電液晶デバ
イスとしてDH−FLCが注目されている。
【0003】DH−FLCは各液晶分子が螺旋を巻いた
状態を基底状態とし、電圧印加と共にこの螺旋がほどけ
ることにより複屈折を生じる現象を利用して、印加電圧
強度に応じた諧調表示を行おうとするものであり、その
ディスプレイへの応用可能性については既に特開昭3−
136020に開示されている。
【0004】具体的に述べると、電圧をかけていない
時、各液晶分子は夫々コーンに沿って少しずつ変位して
おり、全体的に螺旋を巻いたような構成となっている
(第1の安定状態)。この状態の液晶デバイスに偏光光
を入射させても、各液晶分子がランダムに配向している
状態と同じように、偏光状態を何ら変調されることなく
出射される。電圧を印加すると、その電圧の大きさに応
じて螺旋がほどける様に変位していき、ある閾値を越え
ると、各液晶分子配向は互いに平行な状態で一様にな
り、第2の安定状態となる。
【0005】よって、第1の安定状態では入射してきた
偏光光に対して複屈折を生じず、第2の安定状態では液
晶の向いている方向に依存して複屈折を生じるので、ラ
イトバルブとして機能させることができる。
【0006】また、第1の安定状態と第2の安定状態の
間で、印加する電圧に応じて複屈折の強さを無段階に制
御できるので、電圧強度に応じた諧調表示が可能とな
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、DH−
FLCはコントラストについてはまだ十分ではなく、そ
の理由を以下に示す。
【0008】DH−FLCは一般に偏光板2枚を用いた
クロスニコル下に於て用いられ、電圧を印加しない基底
状態つまり複屈折性のない螺旋を巻いた状態を黒表示と
している。しかしこの螺旋のピッチは可視光の波長に近
いというDH−FLC特有の構成によって、この黒表示
の際に散乱を発生させてしまっていた。この散乱光は散
乱の際にその偏光面が乱れる為、その一部が出射側偏光
板を透過してしまう。したがって黒表示の際、完全に光
を遮蔽することができず、結果的に高コントラストな投
写画像を得ることができないという欠点を有していた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決する為に成されたものであり、本発明は、光源と、偏
光光に複屈折、非複屈折の2つのモードをかける事によ
って変調し、該複屈折光を画像光とする変調手段と、該
画像光を被投影面に投影する光学系とからなる投写型表
示装置であって、前記非複屈折モードのとき前記偏光光
が散乱され、該散乱された光を遮蔽するアパーチャーマ
スクを設けたことを特徴とする。
【0010】
【実施例】図1(a)は本発明の投写型表示装置の概略
構成図である。1はDH−FLCをTFTにてアクティ
ブマトリックス駆動する液晶パネルであり、その部分拡
大図を図1(b)に示す。DH−FLC層11はTFT
16及び画素電極19の形成されたガラス基盤12と、
対抗電極17及びカラーフィルタ18の形成されたガラ
ス基盤13により挟まれて構成され、さらにその両外側
からクロスニコルの関係になっている偏光板14及び1
5にて挟まれている。照明光入射側の偏光板14の光学
軸はDH−FLCの螺旋軸の方向に一致するように合わ
せてあり、いわゆるノーマルブラックモードの変調が各
画素にて行われる。
【0011】図1(a)に於て2はコンデンサーレンズ
であり、光源部3からの照明光をDH−FLCパネル1
を通じて投写レンズ4及びアパーチャーマスク5の中に
集光させている。つまり逆シュリーレン光学系を構成し
ている。従って、DH−FLCパネルにより通常の複屈
折モードで変調されて出射してきた画像光は投影レンズ
4及びアパーチャーマスク5を通じてスクリーン6に投
影されるが、DH−FLCの螺旋によって散乱された出
射光は図中点線Sで示された様にアパーチャーマスク5
によって遮蔽される。従ってこの散乱光がスクリーン上
を照らすことによるコントラスト低下を防ぐことがで
き、高コントラストの投影表示が可能となる。
【0012】図2に本発明の投写型表示装置の第2の実
施例を示す。前実施例ではDH−FLCパネル1枚を用
いた例を示したが、DH−FLCパネルを複数枚用いた
構成に於ても本発明は適用でき、例えば本実施例は赤・
緑・青各色光毎にDH−FLCパネルを用いている。
【0013】図2に於て、光源部23から出射された白
色光は、赤色を反射し、緑色・青色を透過するダイクロ
イックミラー28、青色を反射し緑色を透過するダイク
ロイックミラー29及び反射ミラー27により赤・緑・
青の3色に分解され、各々の光はコンデンサーレンズ3
4、35、36を通じて各DH−FLCパネル20、2
1、22を照明すると共に、そこからの各色の出射光が
反射ミラー30、青色を反射し赤色を透過するダイクロ
イックミラー32、及び緑色を反射し赤色・青色を透過
するダイクロイックミラー31により合成される。合成
された光は投影レンズ24及びアパーチャーマスク25
の中に集光される。つまり各色光毎に逆シュリーレン系
が形成されており、第1の実施例と同様の効果が達成さ
れる。
【0014】図3に本発明の第3の実施例を示す。本実
施例は、前実施例で示したような逆シュリーレン光学系
を液晶パネルの1つの画素毎に適用したもので、液晶パ
ネルの要部のみ示し、他は省略した。
【0015】第1のガラス101と第2のガラス102
の間にはDH−FLC104が設けられ、第2のガラス
102と第3のガラス103の間にはアパーチャーマス
ク106が設けられて液晶パネルを構成している。本実
施例の液晶パネルは、第1のガラス101側が入射面と
され、第3のガラス103側が出射面とされるもので、
第2のガラス102のDH−FLC104側の部分及び
第3のガラス103の出射面側の部分にはDH−FLC
104の各画素に夫々対応する屈折率分布型の複数のレ
ンズからなる第1及び第2のレンズ102a、103a
が夫々コリメート作用が生じるようにアレイ化されて設
けられている。また、アパーチャーマスク106には第
1及び第2のレンズ102a、103aと同様にDH−
FLC104の各画素に夫々対応する複数の開口が各レ
ンズ102a、103aと同様にアレイ化されて設けら
れ、第1のレンズ102aと共に逆シュリーレン光学系
を構成している。第2及び第3のガラス102、103
の厚みは、各レンズ102a、103aの焦点距離と等
しいものである為、DH−FLC104を散乱されずに
通過した入射光107は図3中の実線に示すように第1
のレンズ102aによってアパーチャーマスク106の
開口部に焦点を結んで通過し、その後、第2のレンズ1
03aによって平行光である出射光108とされて外部
に出射される。
【0016】一方、DH−FLCの第1の安定状態に於
て、螺旋の周期構造によって散乱される光は図3中の破
線に示すように、アパーチャーマスク106によって遮
光される為、外部に洩れコントラスト低下を招くという
ことはない。
【0017】尚、本発明は以上の実施例に限定されるも
のではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の構
成が可能であることは言うまでもない。
【0018】各実施例に於ては液晶パネルの光入射側に
偏光板を設けて偏光変換手段としたが、例えば特開平3
−191318に開示されているような偏光照明装置と
本発明の投写型表示装置を組み合わせてもかまわない。
変調手段としては各実施例で用いたDH−FLCのみな
らず、可視光の波長から大きく外れないピッチの周期構
造を有する素子(液晶、光変調素子など)なら全て本発
明が適用できる。
【0019】第3の実施例に於て各レンズ102a、1
03aはハエの目レンズでもレンチキュラーレンズで
も、また屈折率分布型以外のレンズでも構わない。夫々
レンズの種類に合わせてアパーチャーマスク106の開
口の形を決定すればよい。
【0020】また、レンズ102aをDH−FLC10
4の出射側に設けるのは必須の用件ではなく、DH−F
LC104の入射側に設け、集光ぎみの光がDH−FL
C104を通過するようにしてもよいし、またレンズ1
03aを設けなくとも本発明の目的は達せられる。一つ
の画素毎ではなく複数の画素毎にレンズとアパーチャー
マスクを組み合わせてもよい。
【0021】第3の実施例で示した液晶パネルを第1ま
たは第2の実施例の各液晶パネルとして用いれば、各画
素毎に設けたマイクロ逆シュリーレンと第1または第2
の実施例の逆シュリーレン光学系によって二重に散乱光
を遮光できるので更なる高コントラストな画像が望め
る。
【0022】第1、第2の実施例では光源像がアパーチ
ャーマスクの開口にできる、いわゆるケーラー照明系と
なっているが、この配置は好ましい実施態様であり、他
の配置も可能である。より好ましい実施例としては、ケ
ーラー照明系を構成し且つアパーチャーマスク5又は2
5の開口を光源像より小さくすることである。このよう
にすることによって、投影像の明るさを多少犠牲にはす
るが、散乱光をより多く遮蔽でき、コントラストの更に
高い画像を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光源
と、偏光光に複屈折、非複屈折の2つのモードをかける
事によって変調し、該複屈折光を画像光とする変調手段
と、該画像光を被投影面に投影する光学系とからなる投
写型表示装置であって、前記非複屈折モードのとき前記
偏光光が散乱され、該散乱された光を遮蔽するアパーチ
ャーマスクを設けたので、コントラストの高い良好な投
影像を得ることができる。また、前記散乱光を遮断する
ことによって、フレアやゴーストも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の投写型表示装置の概略構成図
【図2】本発明の投写型表示装置の他の実施例
【図3】本発明の投写型表示装置の他の実施例
【符号の説明】
1 カラーDH−FLCパネル 20、21、22 モノクロDH−FLCパネル 2、34、35、36 コンデンサーレンズ 3、23 白色光源部 4、24 投影レンズ 5、25、106 アパーチャー 6 スクリーン 11、104 DH−FLC層 12、13、101、102、103 ガラス基盤 14、15 偏光板 16 TFT 17 透明対抗電極 18 カラーフィルター 19 透明画素電極 27、30 反射ミラー 28、29、31、32 ダイクロイックミラー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、偏光光に複屈折、非複屈折の2
    つのモードをかける事によって変調し、該複屈折光を画
    像光とする変調手段と、該画像光を被投影面に投影する
    光学系とからなる投写型表示装置であって、前記非複屈
    折モードのとき前記偏光光が散乱され、該散乱された光
    を遮蔽するアパーチャーマスクを設けたことを特徴とす
    る投写型表示装置。
  2. 【請求項2】 光源と、偏光光を複屈折、非複屈折の2
    つのモードをかける事によって変調し、該複屈折光を画
    像光とする変調手段と、該画像光を被投影面に投影する
    光学系とからなる投写型表示装置であって、前記変調手
    段は、画素を通過する光を集光する集光部材と、該集光
    された光の光路に開口を有するアパーチャーマスクから
    構成される逆シュリーレン光学系を前記変調手段の各画
    素に対応してアレイ化して設け、前記非複屈折モードの
    とき前記偏光光が散乱され、該散乱された光を前記アパ
    ーチャーマスクによって遮蔽することを特徴とする投写
    型表示装置。
  3. 【請求項3】 前記アパーチャーマスクは前記光源の像
    が形成される位置に設けられていることを特徴とする請
    求項1又は2記載の投写型表示装置。
  4. 【請求項4】 前記アパーチャーマスクはその開口が、
    前記形成される光源の像より小さいことを特徴とする請
    求項3記載の投写型表示装置。
  5. 【請求項5】 前記変調手段はDHF効果を利用した強
    誘電性液晶デバイスであることを特徴とする請求項1、
    2、3又は4記載の投写型表示装置。
  6. 【請求項6】 前記光源は不定偏光光を発し、前記光源
    と前記変調手段の間に、前記光源からの不定偏光光を偏
    光光に変換する偏光変換手段を備えたことを特徴とする
    請求項1、2、3、4又は5記載の投写型表示装置。
JP92246A 1992-01-06 1992-01-06 投写型表示装置 Pending JPH05181166A (ja)

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JP92246A JPH05181166A (ja) 1992-01-06 1992-01-06 投写型表示装置

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JP92246A JPH05181166A (ja) 1992-01-06 1992-01-06 投写型表示装置

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JPH05181166A true JPH05181166A (ja) 1993-07-23

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ID=11468597

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JP92246A Pending JPH05181166A (ja) 1992-01-06 1992-01-06 投写型表示装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519518A (en) * 1993-12-27 1996-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Display apparatus with a variable aperture stop means on each side of the modulator
US6891980B2 (en) * 2001-03-09 2005-05-10 Schott Glas Method and apparatus for analysis of schlieren
KR100725954B1 (ko) * 2006-05-02 2007-06-12 주식회사 이엔씨 테크놀로지 에프엘코스를 이용한 휴대형 프로젝터

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519518A (en) * 1993-12-27 1996-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Display apparatus with a variable aperture stop means on each side of the modulator
US6891980B2 (en) * 2001-03-09 2005-05-10 Schott Glas Method and apparatus for analysis of schlieren
KR100725954B1 (ko) * 2006-05-02 2007-06-12 주식회사 이엔씨 테크놀로지 에프엘코스를 이용한 휴대형 프로젝터

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