JPH08313859A

JPH08313859A - 液晶パネル、液晶投写型ディスプレイ、および立体投写型ディスプレイ

Info

Publication number: JPH08313859A
Application number: JP7116679A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Oku; 健太郎奥
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】光源からの２方向の偏光を持った光を共に利用
し、液晶投写型ディスプレイの輝度を向上させる。【構成】光源と液晶パネルＬＰＣとの間に設けた液晶プ
リズムによって、前記光源からの光を進行方向が異なる
２つの光束に分離し、液晶パネルＬＣＰに近接して設け
たレンズＬ１、Ｌ２を有するレンズアレイ板ＬＡによっ
て、２つの異なる偏光方向の光束を液晶セルＣ１、Ｃ２
の列に交互に集束させ、光源からの２方向の偏光を持っ
た光を共に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル、液晶投写
型ディスプレイおよび立体液晶投写型ディスプレイに係
り、特に、スクリーン面での輝度を向上することができ
る光学系を有す液晶パネル、液晶投写型ディスプレイお
よび立体液晶投写型ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶投写型ディスプレイは、簡単にいえ
ば、スライド映写機のフィルムを１枚の液晶パネルに置
き換えたものである。

【０００３】図９は従来の単板式液晶投写型ディスプレ
イの光学系の構成を示す図である。なお、以下で説明す
る図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、そ
の繰返しの説明は省略する。

【０００４】図中、ＬＭはランプ、ＲＦはリフレクタ、
ＣＬはコンデンサレンズ、ＬＣＰは液晶パネル、ＬＮＳ
はプロジェクションレンズ、ＳＣはスクリーンである。

【０００５】すなわち、ランプＬＭからの光とランプＬ
ＭからリフレクタＲＦで反射された光を、コンデンサレ
ンズＣＬを介して、液晶パネルＬＣＰに入射させ、投写
（プロジェクション）レンズＬＮＳを用いてスクリーン
ＳＣ上に、液晶パネルＬＣＰに表示された画像を投影す
る。

【０００６】このような液晶パネルＬＣＰを１枚用いた
単板式液晶投写型ディスプレイは、構造が簡単なので、
低コスト、小型軽量向きの用途に適しているが、各画素
に赤、緑、青のカラーフィルタを対向配置したパネルと
なるため、輝度が低く、画面が暗くなるという問題があ
る。

【０００７】最近では、明るさ、解像度の点で赤、緑、
青に対応した３枚の液晶パネルを用いた３板式投写型デ
ィスプレイが主流である。

【０００８】図１０、図１１はそれぞれ従来の３板式液
晶投写型ディスプレイの光学系の構成を示す図である。
図１０はプリズム方式、図１１はミラー順次配置方式光
学系を示す。両方式とも基本的構成は同じであり、光学
系は次の通りである。

【０００９】すなわち、光源−３色分解系−３色用の３
枚の液晶パネル−３色合成系−投写レンズ−スクリーン図中、Ｗは白色光、ＤＭはダイクロイックミラー、Ｍは
ミラー、Ｒは赤色光、Ｇは緑色光、Ｂは青色光、ＤＰは
ダイクロイックプリズムである。

【００１０】ランプＬＭからの白色光Ｗを干渉フィルタ
であるダイクロイックミラーＤＭで赤、緑、青の３原色
に分離し、それぞれの液晶パネルＬＣＰに入射させ、各
液晶パネルＬＣＰ上で画像を形成し、３色を合成し、ス
クリーンＳＣ上に投影する方式で、図１０と図１１の方
式で異なる点は、３色合成の手段がダイクロイックプリ
ズムＤＰ（図１０）かダイクロイックミラーＤＭ（図１
１）を使うかである。

【００１１】なお、この液晶投写型ディスプレイに関連
する文献としては、例えばテレビジョン学会誌１９９１
年２月、１７０〜１７５頁、「３−２液晶投写型ディ
スプレイ」が挙げられる。

【００１２】さらに最近では、単板式液晶投写型ディス
プレイのカラーフィルタを不要にして、光利用効率を向
上し、表示輝度の向上を図る技術が提案されている。

【００１３】この文献の例としては、例えば、日経エレ
クトロニクス、１９９５年１月３０日、６２７号、１６
９〜１７３頁、「液晶方式投射型ディスプレイのカラー
・フィルタを不要にダイクロイック・ミラーで単板式
を実現」に詳しく述べられている。以下に、その概要を
説明する。

【００１４】図１２はこの従来のカラーフィルタを不要
にした単板式液晶投写型ディスプレイの光学系の基本的
構成を示す図である。

【００１５】ランプＬＭからの白色光Ｗは、ダイクロイ
ックミラーＤＭ（Ｂ）、ＤＭ（Ｇ）、ＤＭ（Ｒ）によ
り、向きの異なる青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒに分離
され、液晶パネルＬＣＰに入射する。各青色光Ｂ、緑色
光Ｇ、赤色光Ｒは液晶パネルＬＣＰと一体的に設けたレ
ンズアレイの作用によって、青色、緑色、赤色に対応し
た液晶セル（すなわち、画素）に選択的に集束・入射す
る。この青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒはフレネルレン
ズＦＬ、および投写レンズＬＮＳによって、スクリーン
ＳＣ上に投写される。すなわち、単板式であっても、カ
ラーフィルタを不要とすることができるため、輝度を向
上することができる。

【００１６】図１３は図１２の液晶投写型ディスプレイ
におけるレンズアレイと液晶セルの配置を示す平面図で
ある。

【００１７】図中、６角形状のＬはレンズ、正方形状の
Ｃは液晶セル、ＡＲはレンズＬに対応する赤色、緑色、
青色表示用の液晶セルＣからなるアレイである。なお、
レンズＬはガラス板にイオン交換法を利用して製作され
る。レンズＬの境界形状は６角形状であるが、縦方向と
横方向の焦点距離がほぼ等しい等方的なレンズである。

【００１８】図１４は図１３のＡ−Ａ′切断線における
液晶パネルの断面構造と、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光
Ｂの選択入射の様子を示す図である。

【００１９】入射角の異なる赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色
光Ｂは、レンズＬによって、赤色、緑色、青色表示用の
液晶セルに選択的に集束される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述の液晶投写ディス
プレイにおいては、すべて、２つの偏光方向の光のう
ち、１つしか画像表示に用いることができず、このた
め、光利用率が低いという課題がある。

【００２１】本発明の目的は、光源からの２方向の偏光
を持った光を共に画像表示に利用し、投写表示画像の輝
度を向上し、明るい画面が得られる液晶パネル、液晶投
写型ディスプレイ、および立体投写型ディスプレイを提
供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、複屈折を利用することによって、２つの
偏光方向の光を、進行方向が異なる２つの光束に分離す
る。また、液晶パネル本体に近接させて、少なくとも１
方向に集束力を持つレンズアレイを設け、レンズの間隔
を液晶セルの間隔の２倍とし、異なる偏光方向の光束を
液晶セルの列に対し、交互に１個置きごとに集束させ
る。さらに、液晶セルの列の駆動法を電圧オフ時に明る
いノーマリホワイト（normally white）と電圧オフ時に
暗いノーマリブラック（normally black）とに交互に変
えたり、液晶セルの列に対応して、偏光方向を交互に変
えたストライプ状の偏光板、あるいは電圧がオン・オフ
状態のストライプ状の液晶を並べる。

【００２３】すなわち、本発明の液晶パネルは、２枚の
透明絶縁基板の各対向面に透明電極を設け、該透明絶縁
基板間に液晶層を挟持し、複数個の液晶セルを縦および
横方向に配列構成した液晶パネルにおいて、一方の前記
透明絶縁基板の側に、前記縦または横方向の少なくとも
１方向に集束力を持つレンズをストライプ状に配列して
設け、他方の前記透明絶縁基板の側に偏光板を設け、か
つ、前記ストライプの間隔を前記縦または横方向の前記
液晶セルの間隔の約２倍以上としたことを特徴とする。

【００２４】また、この液晶パネルにおいて、前記レン
ズに直交する方向に第２のレンズをストライプ状に配列
して設け、該第２のレンズの列の間隔をその方向の前記
液晶セルの列の間隔とほぼ等しくしたことを特徴とす
る。

【００２５】また、この液晶パネルにおいて、前記レン
ズに直交する方向に第２のレンズをストライプ状に配列
して設け、該第２のレンズの列の間隔をその方向の前記
液晶セルの列の間隔の約３倍としたことを特徴とする。

【００２６】また、この液晶パネルにおいて、赤、緑、
青の光を前記第２のレンズの配列方向に、各前記液晶セ
ルに対して順次集束させることを特徴とする。

【００２７】また、２枚の透明絶縁基板の各対向面に透
明電極を設け、該透明絶縁基板間に液晶層を挟持し、複
数個の液晶セルを縦および横方向に配列構成した液晶パ
ネルにおいて、一方の前記透明絶縁基板の側に、境界が
４角形状のレンズを前記縦および横方向に配列して設
け、他方の前記透明絶縁基板の側に偏光板を設け、か
つ、前記縦または横方向の少なくとも１方向の前記レン
ズの間隔をその方向の前記液晶セルの間隔の約２倍以上
としたことを特徴とする。

【００２８】また、この液晶パネルにおいて、前記１方
向に直交する方向の前記レンズの間隔をその方向の前記
液晶セルの列の間隔と等しくしたことを特徴とする。

【００２９】また、この液晶パネルにおいて、前記１方
向に直交する方向の前記レンズの間隔をその方向の前記
液晶セルの列の間隔の約３倍としたことを特徴とする。

【００３０】また、この液晶パネルにおいて、赤、緑、
青の光を前記１方向に直交する方向に並んだ各前記液晶
セルに対して順次集束させることを特徴とする。

【００３１】また、上記液晶パネルにおいて、偏光方向
の異なる２つの光束をあらかじめ定めた異なる角度で前
記液晶パネルの面に入射させた場合、それぞれの光束は
前記液晶セルの列に対して交互に入射することを特徴と
する。

【００３２】また、この液晶パネルにおいて、前記液晶
セルの列の駆動法をノーマリホワイトとノーマリブラッ
クとに交互に変えたことを特徴とする。

【００３３】また、この液晶パネルにおいて、前記液晶
セルの列に対して、偏光方向を交互に変えたストライプ
状の偏光板を配列して前記偏光板を構成したことを特徴
とする。

【００３４】また、この液晶パネルにおいて、偏光回転
角が異なる別の液晶を、前記液晶セルの列に対してスト
ライプ状に交互に設けたことを特徴とする。

【００３５】また、この液晶パネルにおいて、電圧がオ
ンとオフ状態のストライプ状の液晶で前記偏光回転角を
交互に変えたことを特徴とする。

【００３６】また、本発明の液晶投写型ディスプレイ
は、上記液晶パネルを用いた液晶投写型ディスプレイに
おいて、光源と前記液晶パネルとの間に、複屈折光学系
を配置することによって、偏光方向に応じて前記液晶パ
ネルへの光の入射角を異ならせたことを特徴とする。

【００３７】また、この液晶投写型ディスプレイにおい
て、前記複屈折光学系として液晶プリズムを用いたこと
を特徴とする。

【００３８】さらに、本発明の立体液晶投写型ディスプ
レイは、上記液晶パネルを用いた上記液晶投写型ディス
プレイにおいて、前記液晶パネルを透過した２方向の偏
光された光を、偏光方向に応じて右目用と左目用に使い
分け、立体画像を表示することを特徴とする。

【００３９】

【作用】上記のような構成の液晶パネル、液晶投写型デ
ィスプレイ、および立体投写型ディスプレイにおいて
は、２つの偏光方向の光を共に画像表示に利用すること
ができるので、利用できる光が倍増し、画像の輝度を向
上できる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００４１】実施例１図１は本発明の実施例１の単板式液晶パネルの概略斜視
図である。

【００４２】液晶パネルＬＣＰは、パネル基本部分ＬＣ
ＰＢとレンズアレイ板ＬＡとからなる。パネル基本部分
ＬＣＰＢは、順にガラス基板ＧＰ１、透明電極ＴＥ１、
液晶層ＬＣ１、ＬＣ２、透明電極ＴＥ２、ガラス基板Ｇ
Ｐ２、偏光板ＰＰとから構成されている。レンズアレイ
板ＬＡは、垂直ｘ方向に並んだストライプ状の第１のレ
ンズＬ１と、水平ｙ方向に並んだストライプ状の第２の
レンズＬ２とからなる。

【００４３】液晶パネルＬＣＰ面に斜め下方向から入射
した光は、第１のレンズＬ１の作用によって、液晶層Ｌ
Ｃ１を有する第１の液晶セル（画素）Ｃ１の列に集束
し、液晶パネルＬＣＰ面に斜め上方向から入射した光
は、液晶層ＬＣ２を有する第２の液晶セルＣ２の列に集
束する。

【００４４】なお、第１のレンズＬ１に、斜め下方向と
斜め上方向と２つの方向から入射させるには、光源と液
晶パネルＬＣＰとの間に、複屈折性を持つ液晶プリズム
や方解石等を配置して、進行方向が異なる２つの方向に
光を分離する。詳細は、図７を用いて実施例６のところ
で後述する。

【００４５】例えば、斜め下方向から入射した光が垂直
ｘ方向に偏光し、斜め上方向から入射した光が水平ｙ方
向に偏光しており、電圧オフ時の液晶のねじれ角を９０
°とする。電圧オフ時では、液晶層ＬＣ１を透過した光
の偏光は水平ｙ方向となり、水平ｙ方向に偏光を持つ偏
光板ＰＰを透過する。一方、液晶層ＬＣ２を透過した光
の偏光は垂直ｘ方向となり、偏光板ＰＰによって遮蔽さ
れる。すなわち、液晶層ＬＣ１に対応する液晶セルＣ１
は明るく、液晶層ＬＣ２に対応する液晶セルＣ２は暗く
なる。逆に、電圧オン時には液晶層ＬＣ１に対応する液
晶セルＣ１は暗く、液晶層ＬＣ２に対応する液晶セルＣ
２は明るくなる。このため、液晶セルＣ１の列と液晶セ
ルＣ２の列の駆動法を変える必要が生ずる。すなわち、
液晶セルＣ１の列については、電圧オフ時に明るいノー
マリホワイトの駆動法、液晶層ＬＣ２の列については、
電圧オフ時に暗いノーマリブラックの駆動法を適用す
る。

【００４６】第２のレンズＬ２の作用によって、液晶パ
ネルＬＣＰへの水平ｙ方向入射角の異なる赤色光Ｒ、緑
色光Ｇ、青色光ＢはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂを付した赤色、
緑色、青色表示用の液晶セルＣ１、Ｃ２に入射する。こ
れは、図１３、１４で示した従来の液晶パネルと同様で
ある。

【００４７】図１ではカラー表示用の液晶パネルＬＣＰ
を示したが、単色（白黒）表示用の液晶パネルでは、偏
光方向の異なる光を利用するだけでよいので、Ｂ、Ｇ、
Ｒの液晶セルをまとめて１個のセルとすればよい。この
場合には、レンズＬ２は液晶セルの水平ｙ方向開口率を
上げる目的で設けられるが、水平ｙ方向開口率を上げる
必要がないときには、レンズＬ２を省略してもよい。

【００４８】なお、図１のレンズアレイ板ＬＡは、２枚
のレンティキュラ板を両者の配列方向を直交させて貼り
合せて製作することができる。あるいは、特開平３−１
８２７１９号公報に示されているように、イオン交換法
を用いて形成することができる。イオン交換法を用いた
場合には、レンズＬ１とレンズＬ２をガラス板の表裏に
平坦に形成することができるという利点がある。

【００４９】図２（イ）は実施例１の液晶パネルＬＣＰ
内での垂直ｘ方向断面内での光の経路を示す図、（ロ）
は水平ｙ方向断面内での光の経路を示す図である。

【００５０】（イ）に示すように、実線で示す水平ｙ方
向に偏光した光は、レンズＬ１の作用で液晶層ＬＣ１を
有する液晶セルＣ１の列に集束・入射し、破線で示す垂
直ｘ方向に偏光した光はレンズＬ１の作用で液晶層ＬＣ
２を有する液晶セルＣ２の列に集束・入射する。（ロ）
に示すように赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光ＢはレンズＬ
２の作用によって、対応するＢ、Ｇ、Ｒの液晶セルＣ
１、Ｃ２に集束・入射する。

【００５１】実施例２図１に示した実施例１では、レンズアレイ板ＬＡにおい
て、レンズＬ１、Ｌ２は板の両面に形成されているが、
他の構成を採ることもできる。本実施例では、このよう
な構成を示す。

【００５２】図３（イ）は本発明の実施例２の単板式液
晶パネルの垂直ｘ方向断面図、（ロ）は水平ｙ方向断面
図、（ハ）はレンズアレイ板の正面図である。

【００５３】すなわち、本実施例では、図３（ハ）に示
すように、正面が長方形状のレンズＬをマトリクス状に
並べて構成されている。この構成でも、実施例１と同じ
効果を得ることができる。この場合、レンズＬの垂直ｘ
方向の間隔は、液晶セルＣ１、Ｃ２の垂直ｘ方向の間隔
の２倍、レンズＬの水平ｙ方向の間隔は液晶セルＣ１、
Ｃ２の水平ｙ方向の間隔の３倍となるように、レンズア
レイ板ＬＡを配置する。

【００５４】なお、このようなレンズアレイ板ＬＡは、
プラスチックを熱整形プレスすることによっも形成する
ことができるが、イオン交換法によって容易に形成する
ことができる。

【００５５】まず、水平ｙ方向のレンズＬ１をイオン交
換法によって、ガラス板の上に形成した後、垂直ｘ方向
のレンズＬ２を同じ側のガラス面上に重畳して形成す
る。その結果、図３に示すように、長方形状のレンズア
レイ板ＬＡがマトリクス状に形成される。

【００５６】実施例３上記の実施例１、２においては、垂直ｘ方向のレンズＬ
１は２個の液晶セルＬＣ１とＬＣ２に対応していたが、
４つ以上の液晶セルに対応させることも可能である。本
実施例では、このような構成を示す。

【００５７】図４は本発明の実施例３の単板式液晶パネ
ルＬＣＰ内での垂直ｘ方向断面構造と光の径路を示す図
である。すなわち、１個のレンズＬ１に４個の液晶セル
Ｃ１、Ｃ２を対応させた場合の、レンズＬ１と液晶セル
Ｃ１、Ｃ２の配置および光の経路を示してある。ノーマ
リホワイトで駆動させる液晶層ＬＣ１を有する液晶セル
Ｃ１と、ノーマリブラックで駆動させる液晶層ＬＣ２を
有する液晶セルＣ２が２個ずつ交互に並んでおり、２つ
の偏光方向を持った実線および破線の光は液晶層ＬＣ
１、ＬＣ２内では完全には集束せずに入射している。こ
の場合、光は液晶層ＬＣ１、ＬＣ２の開口部、すなわ
ち、液晶セルＣ１、Ｃ２以外の場所にも入射するため、
開口率が若干劣化する。

【００５８】実施例４図５は本発明の実施例４の単板式液晶パネルの概略斜視
図である。

【００５９】図１の実施例１と外観的に異なる点は、水
平ｙ方向のセル列に対応して、偏光方向を変えたストラ
イプ状の偏光板ＰＰ１とＰＰ２を交互に設けた点であ
る。液晶層ＬＣに入射する光の偏光方向は水平ｙ方向の
列ごとに交互に異なるが、それに対応して偏光板ＰＰ
１、ＰＰ２の偏光方向を変えたため、ノーマリホワイト
またはノーマリブラックの単一の駆動法で対応できる。
図４の実施例３と同様に垂直ｘ方向のレンズＬ１に４個
以上の液晶セルＣに対応させることも可能であり、スト
ライプ状の偏光板ＰＰ１、ＰＰ２の間隔を広くし、偏光
板の製造を容易にすることができる。

【００６０】なお、通常の液晶投写型ディスプレイと異
なり、図５の液晶パネルを用いたときに投写される光の
偏光は２方向存在するが、偏光方向に応じて右目用と左
目用に使い分け、立体画像を表示することが可能であ
る。ただし、この場合には偏光メガネを必要とする。

【００６１】実施例５図６は本発明の実施例５の単板式液晶パネルＬＣＰ内で
の垂直ｘ方向断面図、（ロ）は水平ｙ方向断面図であ
る。

【００６２】この液晶パネルでは、図５の実施例４のス
トライプ状の偏光板ＰＰ１、ＰＰ２の代わりに、水平ｙ
方向に電圧がオンとオフ状態のストライプ状のＴＮ（ツ
イスティドネマチック）液晶層ＬＣ_on、ＬＣ_offと偏光
板ＰＰとを用いている。電圧がオン状態のＬＣ_onでは偏
光回転角が０°、電圧がオフ状態のＬＣ_offでは偏光回
転角が９０°であり、偏光板ＰＰと組み合わせて、単一
の駆動法で対応できるが、投写される光の偏光は一方向
のみである。なお、ＴＥ３、ＴＥ４は、液晶層ＬＣ_on、
ＬＣ_offを駆動するための透明電極である。

【００６３】実施例６図７は上記実施例１〜５に示した液晶パネルＬＣＰを用
いた本発明の実施例６の単板式液晶投写型ディスプレイ
の光学系の基本的構成を示す図である。

【００６４】図１２に示した従来の光学系と異なる点
は、ダイクロイックミラーＤＭと液晶パネルＬＣＰとの
間に、液晶プリズムＬＰを設けた点である。この液晶プ
リズムＬＰによって、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの
各光は、進行方向が斜め上向きで偏光が垂直ｘ方向の
光、および、進行方向が斜め下向きで偏光が水平ｙ方向
の光に分離され、液晶パネルＬＣＰに入射する。

【００６５】図８は公知の技術である液晶プリズムを用
いたときの光の分離を示す斜視図である。液晶プリズム
ＬＰは２枚のガラス基板ＧＰとスペーサＳＰに囲まれた
楔状の領域にネマチック液晶を封入し、液晶層ＬＣと
し、液晶分子の配向（液晶分子の長軸の向き）を楔に平
行方向に揃えたものである。水平ｙ方向に偏光した光Ｐ
ｏと垂直ｘ方向に偏光した光Ｐｅは、液晶プリズムＬＰ
に一体となって入射する。液晶の配向方向に偏光した異
常光Ｐｅと配向方向に垂直に偏光した常光Ｐｏとの屈折
率が異なるという液晶の複屈折性を利用して、２つの方
向に光を分離している。なお、液晶プリズムＬＰの化わ
りに、複屈折性を持つ物質（例えば方解石）を用いたプ
リズムを使用してもよい。

【００６６】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは勿論である。例えば、本発明では、液晶パ
ネルＬＣＰは、スイッチング素子として薄膜トランジス
タＴＦＴ等を使用するアクティブ・マトリクス方式の液
晶パネル、単純マトリクス方式の液晶パネルのどちらを
使用してもよいことは言うまでもない。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２つの偏光方向の光を利用できるので、光源の利用効率
が約２倍になり、画像の輝度が倍増し、明るい画面が得
られ、表示品質が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の単板式液晶パネルの概略斜
視図である。

【図２】（イ）は本発明の実施例１の液晶パネルの垂直
ｘ方向断面内での光の経路を示す図、（ロ）は水平ｙ方
向断面内での光の経路を示す図である。

【図３】（イ）は本発明の実施例２の単板式液晶パネル
の垂直ｘ方向断面図、（ロ）は水平ｙ方向断面図、
（ハ）はレンズアレイの正面図である。

【図４】本発明の実施例３の単板式液晶パネルの垂直ｘ
方向断面の構造および光の経路を示す図である。

【図５】本発明の実施例４の単板式液晶パネルの概略斜
視図である。

【図６】（イ）は本発明の実施例５の単板式液晶パネル
の垂直ｘ方向断面図、（ロ）は水平ｙ方向断面図であ
る。

【図７】本発明の実施例６の単板式液晶投写型ディスプ
レイの光学系の基本的構成を示す図である。

【図８】本発明の実施例６に利用する液晶プリズムでの
偏光の異なる光の分離を示す図である。

【図９】従来の単板式液晶投写型ディスプレイの光学系
の構成を示す図である。

【図１０】従来の３枚式液晶投写型ディスプレイのプリ
ズム方式光学系の構成を示す図である。

【図１１】従来の３枚式液晶投写型ディスプレイのミラ
ー順次配置方式光学系の構成を示す図である。

【図１２】従来のカラーフィルタを不要にした単板式液
晶投写型ディスプレイの光学系の基本的構成を示す図で
ある。

【図１３】図１２の液晶投写型ディスプレイの液晶パネ
ルのレンズアレイと液晶セルの配置を示す図である。

【図１４】図１３のＡ−Ａ′切断線における断面での液
晶パネルの構造および赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの
選択入射の様子を示す図である。

【符号の説明】

ＬＣＰ…液晶パネル、ＬＣＰＢ…液晶パネルの基本部
分、ＬＡ…レンズアレイ板、Ｌ１、Ｌ２…ストライプ状
レンズ、ＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３…ガラス基板、ＴＥ
１、ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４…透明電極、ＬＣ１、ＬＣ
２…液晶層、Ｃ１、Ｃ２…液晶セル、ＰＰ…偏光板、ｘ
…垂直方向、ｙ…水平方向、ｚ…光学軸、Ｌ…レンズ、
ＰＰ１、ＰＰ２…ストライプ状偏光板、ＬＣ…液晶層、
Ｃ…液晶セル、ＬＣ_on…オン状態ストライプ状液晶、Ｌ
Ｃ_off…オフ状態ストライプ状液晶、ＬＰ…液晶プリズ
ム、ＧＰ…ガラス基板、ＳＰ…スペーサ、Ｐｏ…常光、
Ｐｅ…異常光、ＬＭ…ランプ、ＲＦ…リフレクタ、ＣＬ
…コンデンサレンズ、ＬＣＰ…液晶パネル、ＬＮＳ…投
写レンズ、ＳＣ…スクリーン、ＤＭ…ダイクロイックミ
ラー、Ｍ…ミラー、ＤＰ…ダイクロイックプリズム、Ｒ
…赤、Ｇ…緑、Ｂ…青、ＦＬ…フレネルレンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の透明絶縁基板の各対向面に透明電極
を設け、該透明絶縁基板間に液晶層を挟持し、複数個の
液晶セルを縦および横方向に配列構成した液晶パネルに
おいて、一方の前記透明絶縁基板の側に、前記縦または
横方向の少なくとも１方向に集束力を持つレンズをスト
ライプ状に配列して設け、他方の前記透明絶縁基板の側
に偏光板を設け、かつ、前記ストライプの間隔を前記縦
または横方向の前記液晶セルの間隔の約２倍以上とした
ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】請求項１記載の液晶パネルにおいて、前記
レンズに直交する方向に第２のレンズをストライプ状に
配列して設け、該第２のレンズの列の間隔をその方向の
前記液晶セルの列の間隔とほぼ等しくしたことを特徴と
する液晶パネル。
【請求項３】請求項１記載の液晶パネルにおいて、前記
レンズに直交する方向に第２のレンズをストライプ状に
配列して設け、該第２のレンズの列の間隔をその方向の
前記液晶セルの列の間隔の約３倍としたことを特徴とす
る液晶パネル。
【請求項４】請求項３記載の液晶パネルにおいて、赤、
緑、青の光を前記第２のレンズの配列方向に、各前記液
晶セルに対して順次集束させることを特徴とする液晶パ
ネル。
【請求項５】２枚の透明絶縁基板の各対向面に透明電極
を設け、該透明絶縁基板間に液晶層を挟持し、複数個の
液晶セルを縦および横方向に配列構成した液晶パネルに
おいて、一方の前記透明絶縁基板の側に、境界が４角形
状のレンズを前記縦および横方向に配列して設け、他方
の前記透明絶縁基板の側に偏光板を設け、かつ、前記縦
または横方向の少なくとも１方向の前記レンズの間隔を
その方向の前記液晶セルの間隔の約２倍以上としたこと
を特徴とする液晶パネル。
【請求項６】請求項５記載の液晶パネルにおいて、前記
１方向に直交する方向の前記レンズの間隔をその方向の
前記液晶セルの列の間隔と等しくしたことを特徴とする
液晶パネル。
【請求項７】請求項５記載の液晶パネルにおいて、前記
１方向に直交する方向の前記レンズの間隔をその方向の
前記液晶セルの列の間隔の約３倍としたことを特徴とす
る液晶パネル。
【請求項８】請求項７記載の液晶パネルにおいて、赤、
緑、青の光を前記１方向に直交する方向に並んだ各前記
液晶セルに対して順次集束させることを特徴とする液晶
パネル。
【請求項９】請求項１または５記載の液晶パネルにおい
て、偏光方向の異なる２つの光束をあらかじめ定めた異
なる角度で前記液晶パネルの面に入射させた場合、それ
ぞれの光束は前記液晶セルの列に対して交互に入射する
ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項１０】請求項９記載の液晶パネルにおいて、前
記液晶セルの列の駆動法をノーマリホワイトとノーマリ
ブラックとに交互に変えたことを特徴とする液晶パネ
ル。
【請求項１１】請求項９記載の液晶パネルにおいて、前
記液晶セルの列に対して、偏光方向を交互に変えたスト
ライプ状の偏光板を配列して前記偏光板を構成したこと
を特徴とする液晶パネル。
【請求項１２】請求項９記載の液晶パネルにおいて、偏
光回転角が異なる別の液晶を、前記液晶セルの列に対し
てストライプ状に交互に設けたことを特徴とする液晶パ
ネル。
【請求項１３】請求項１２記載の液晶パネルにおいて、
電圧がオンとオフ状態のストライプ状の液晶で前記偏光
回転角を交互に変えたことを特徴とする液晶パネル。
【請求項１４】請求項１ないし１３のいずれかに記載の
液晶パネルを用いた液晶投写型ディスプレイにおいて、
光源と前記液晶パネルとの間に、複屈折光学系を配置す
ることによって、偏光方向に応じて前記液晶パネルへの
光の入射角を異ならせたことを特徴とする液晶投写型デ
ィスプレイ。
【請求項１５】請求項１４記載の液晶投写型ディスプレ
イにおいて、前記複屈折光学系として液晶プリズムを用
いたことを特徴とする液晶投写型ディスプレイ。
【請求項１６】請求項１１記載の液晶パネルを用いた請
求項１４記載の液晶投写型ディスプレイにおいて、前記
液晶パネルを透過した２方向の偏光された光を、偏光方
向に応じて右目用と左目用に使い分け、立体画像を表示
することを特徴とする立体液晶投写型ディスプレイ。