JPH09244021A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH09244021A JPH09244021A JP8070885A JP7088596A JPH09244021A JP H09244021 A JPH09244021 A JP H09244021A JP 8070885 A JP8070885 A JP 8070885A JP 7088596 A JP7088596 A JP 7088596A JP H09244021 A JPH09244021 A JP H09244021A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- liquid crystal
- eye lens
- fly
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源部からの光を液晶素子に照射する際、照
度ムラが発生しないようにすることである。 【解決手段】 光源部からの光を液晶セル１２の背面に
照射する際、光源部１からの光を偏光ビームスプリッタ
でＰ偏光成分とＳ偏光成分に分光し、分光した各偏光成
分の光をそれぞれ第１、第２の反射ミラーで互いに異な
る方向からフライアイレンズ９上に重ね合わせて合成
し、この重なり合う光束の各光線をフライアイレンズ９
によってそれぞれその入射角に応じてフレネルレンズ１
１に向けて発散させ、このフレネルレンズ１１でフライ
アイレンズ９から発散された光を液晶セル１２に向けて
集光させるようにした。したがって、光源部１からの光
の密度が周辺部よりも中心部が大きくても、フライアイ
レンズ９によって各光線をそれぞれ発散させるにより、
光線の密度を緩和することができ、これにより液晶セル
１２における照度ムラの発生を防ぐことができる。
度ムラが発生しないようにすることである。 【解決手段】 光源部からの光を液晶セル１２の背面に
照射する際、光源部１からの光を偏光ビームスプリッタ
でＰ偏光成分とＳ偏光成分に分光し、分光した各偏光成
分の光をそれぞれ第１、第２の反射ミラーで互いに異な
る方向からフライアイレンズ９上に重ね合わせて合成
し、この重なり合う光束の各光線をフライアイレンズ９
によってそれぞれその入射角に応じてフレネルレンズ１
１に向けて発散させ、このフレネルレンズ１１でフライ
アイレンズ９から発散された光を液晶セル１２に向けて
集光させるようにした。したがって、光源部１からの光
の密度が周辺部よりも中心部が大きくても、フライアイ
レンズ９によって各光線をそれぞれ発散させるにより、
光線の密度を緩和することができ、これにより液晶セル
１２における照度ムラの発生を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像を表示する
液晶表示装置に関する。
液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置には、液晶素子である液晶
セルの前後に偏光板を備えた液晶表示パネルの背面に光
源部からの光を照射し、液晶表示パネルを光が透過する
透過状態に応じて画像を表示し、この画像を観察するよ
うにしたものがある。このような液晶表示装置の光源部
には、例えば、光を発生する光源を放物曲面のリフレク
タの焦点位置に配置し、光源からの光をリフレクタで平
行光として反射し、この反射された平行光を液晶表示パ
ネルに照射する構造のものがある。
セルの前後に偏光板を備えた液晶表示パネルの背面に光
源部からの光を照射し、液晶表示パネルを光が透過する
透過状態に応じて画像を表示し、この画像を観察するよ
うにしたものがある。このような液晶表示装置の光源部
には、例えば、光を発生する光源を放物曲面のリフレク
タの焦点位置に配置し、光源からの光をリフレクタで平
行光として反射し、この反射された平行光を液晶表示パ
ネルに照射する構造のものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶表示装置では、光源部からの光をリフレクタで
反射する際、リフレクタに対する光源からの光の入射角
がリフレクタの中心部と周辺部とで大きく異なり、中心
部ほど光線が密になるため、リフレクタで反射された光
が液晶表示パネルに照射されると、液晶表示パネルの中
心部と周辺部とで照度差が生じ、照度ムラ（ホットスポ
ット）が発生するという問題がある。
うな液晶表示装置では、光源部からの光をリフレクタで
反射する際、リフレクタに対する光源からの光の入射角
がリフレクタの中心部と周辺部とで大きく異なり、中心
部ほど光線が密になるため、リフレクタで反射された光
が液晶表示パネルに照射されると、液晶表示パネルの中
心部と周辺部とで照度差が生じ、照度ムラ（ホットスポ
ット）が発生するという問題がある。
【０００４】特に、このような問題は、光源部からの光
の利用効率を高めるため、例えば光源部からの光を偏光
ビームスプリッタでＰ偏光成分とＳ偏光成分の光に分光
し、この分光した各偏光成分の光をプリズムで合成して
液晶表示パネルに照射する場合、Ｐ偏光成分とＳ偏光成
分の光のどちらか一方を利用するときでも、照度ムラが
発生しているのにもかかわらず、そのまま重ね合わせて
いるため、照度ムラがより一層強調されてしまうという
問題がある。
の利用効率を高めるため、例えば光源部からの光を偏光
ビームスプリッタでＰ偏光成分とＳ偏光成分の光に分光
し、この分光した各偏光成分の光をプリズムで合成して
液晶表示パネルに照射する場合、Ｐ偏光成分とＳ偏光成
分の光のどちらか一方を利用するときでも、照度ムラが
発生しているのにもかかわらず、そのまま重ね合わせて
いるため、照度ムラがより一層強調されてしまうという
問題がある。
【０００５】この発明の課題は、光源部からの光を液晶
素子に照射する際、照度ムラが発生しないようにするこ
とである。
素子に照射する際、照度ムラが発生しないようにするこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、光源から発
生した光をリフレクタで反射する光源部を備え、この光
源部からの光を液晶素子の背面に照射して表示を行なう
液晶表示装置において、光源部からの光を複数の光束に
分光し、分光された各光束を互いに異なる方向から重ね
合わせて合成する分光合成手段と、この分光合成手段に
よって複数の光束が重なり合う位置に配置され、重なり
合う光束の各光線をその入射角に応じて液晶素子に向け
て発散させるフライアイレンズとを備えた。したがっ
て、この発明によれば、光源部からの光を液晶素子の背
面に照射する際、光源部からの光を分光合成手段によっ
て複数の光束に分光して互いに異なる方向からフライア
イレンズ上で重ね合わせて合成し、この重なり合う光束
の各光線をフライアイレンズによってその入射角に応じ
て発散させるので、光源部からの光の密度が周辺部より
も中心部が大きくても、フライアイレンズによる各光線
の発散により光線の密度を緩和することができ、これに
より液晶素子における照度ムラの発生を防ぐことができ
る。
生した光をリフレクタで反射する光源部を備え、この光
源部からの光を液晶素子の背面に照射して表示を行なう
液晶表示装置において、光源部からの光を複数の光束に
分光し、分光された各光束を互いに異なる方向から重ね
合わせて合成する分光合成手段と、この分光合成手段に
よって複数の光束が重なり合う位置に配置され、重なり
合う光束の各光線をその入射角に応じて液晶素子に向け
て発散させるフライアイレンズとを備えた。したがっ
て、この発明によれば、光源部からの光を液晶素子の背
面に照射する際、光源部からの光を分光合成手段によっ
て複数の光束に分光して互いに異なる方向からフライア
イレンズ上で重ね合わせて合成し、この重なり合う光束
の各光線をフライアイレンズによってその入射角に応じ
て発散させるので、光源部からの光の密度が周辺部より
も中心部が大きくても、フライアイレンズによる各光線
の発散により光線の密度を緩和することができ、これに
より液晶素子における照度ムラの発生を防ぐことができ
る。
【０００７】この場合、請求項２に記載のごとく、フラ
イアイレンズと液晶素子との間に、フライアイレンズで
発散された光を液晶素子に向けて集光するフレネルレン
ズが配置されていれば、フライアイレンズで発散された
光を液晶素子に良好に入射させることができる。特に、
請求項３に記載のごとく、フライアイレンズからフレネ
ルレンズまでの距離と、フレネルレンズから液晶素子ま
での距離とが等しく、かつフライアイレンズの焦点距離
とフレネルレンズの焦点距離とが等しければ、フライア
イレンズで発散された光を液晶素子に効率良く入射させ
ることができる。
イアイレンズと液晶素子との間に、フライアイレンズで
発散された光を液晶素子に向けて集光するフレネルレン
ズが配置されていれば、フライアイレンズで発散された
光を液晶素子に良好に入射させることができる。特に、
請求項３に記載のごとく、フライアイレンズからフレネ
ルレンズまでの距離と、フレネルレンズから液晶素子ま
での距離とが等しく、かつフライアイレンズの焦点距離
とフレネルレンズの焦点距離とが等しければ、フライア
イレンズで発散された光を液晶素子に効率良く入射させ
ることができる。
【０００８】また、請求項４に記載のごとく、分光合成
手段は、光源部からの光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに
分光する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプ
リッタで分光された各偏光成分の光をフライアイレンズ
上で重なり合うように反射して合成する反射ミラーと、
偏光ビームスプリッタで分光された一方の偏光成分の光
の偏光軸を他方の偏光成分の光の偏光軸に合わせる波長
板とからなっていれば、光源部からの光をほとんど損失
することなく液晶素子に入射させることができ、光源部
からの光の利用効率を高めることができる。特に、請求
項５に記載のごとく、偏光ビームスプリッタで分光され
た各偏光成分の光は、偏光ビームスプリッタで分光され
た位置からフライアイレンズに到達するまでの各光路長
が同じ長さであれば、各偏光成分とも均一な光を得るこ
とができる。また、請求項６に記載のごとく、波長板が
偏光ビームスプリッタで分光されたＳ偏光成分の光の偏
光軸をＰ偏光成分の光の偏光軸に合わせるようにすれ
ば、入射効率を高めることができる。
手段は、光源部からの光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに
分光する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプ
リッタで分光された各偏光成分の光をフライアイレンズ
上で重なり合うように反射して合成する反射ミラーと、
偏光ビームスプリッタで分光された一方の偏光成分の光
の偏光軸を他方の偏光成分の光の偏光軸に合わせる波長
板とからなっていれば、光源部からの光をほとんど損失
することなく液晶素子に入射させることができ、光源部
からの光の利用効率を高めることができる。特に、請求
項５に記載のごとく、偏光ビームスプリッタで分光され
た各偏光成分の光は、偏光ビームスプリッタで分光され
た位置からフライアイレンズに到達するまでの各光路長
が同じ長さであれば、各偏光成分とも均一な光を得るこ
とができる。また、請求項６に記載のごとく、波長板が
偏光ビームスプリッタで分光されたＳ偏光成分の光の偏
光軸をＰ偏光成分の光の偏光軸に合わせるようにすれ
ば、入射効率を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照し
て、この発明を液晶プロジェクタに適用した一実施形態
について説明する。図１は液晶プロジェクタの全体構成
図である。この図において、１は光源部であり、放物曲
面からなるリフレクタ２の焦点位置に光源３が配置さ
れ、この光源３から発生した光をリフレクタ２で光軸４
と平行な光に反射する構造になっている。この光源部１
の前方（光の反射側）における光軸４上には、偏光ビー
ムスプリッタ５が配置されている。偏光ビームスプリッ
タ５は、光源部１からの平行光をＰ偏光成分の光とＳ偏
光成分の光とに分光するものであり、スプリッタ面５ａ
が光軸４に対し４５°傾いて配置され、このスプリッタ
面５ａに入射した光のうち、Ｐ偏光成分の光（以下、第
１のＰ偏光成分の光）をそのまま透過し、Ｓ偏光成分の
光を反射する構造になっている。
て、この発明を液晶プロジェクタに適用した一実施形態
について説明する。図１は液晶プロジェクタの全体構成
図である。この図において、１は光源部であり、放物曲
面からなるリフレクタ２の焦点位置に光源３が配置さ
れ、この光源３から発生した光をリフレクタ２で光軸４
と平行な光に反射する構造になっている。この光源部１
の前方（光の反射側）における光軸４上には、偏光ビー
ムスプリッタ５が配置されている。偏光ビームスプリッ
タ５は、光源部１からの平行光をＰ偏光成分の光とＳ偏
光成分の光とに分光するものであり、スプリッタ面５ａ
が光軸４に対し４５°傾いて配置され、このスプリッタ
面５ａに入射した光のうち、Ｐ偏光成分の光（以下、第
１のＰ偏光成分の光）をそのまま透過し、Ｓ偏光成分の
光を反射する構造になっている。
【００１０】偏光ビームスプリッタ５を透過した第１の
Ｐ偏光成分の光の出射側には、第１の反射ミラー６が配
置されている。また、偏光ビームスプリッタ５で反射さ
れたＳ偏光成分の光の反射側には、第２の反射ミラー７
が配置されており、この第２の反射ミラー７の反射側に
は、Ｓ偏光成分の光の偏光軸を９０°回転させて第１の
Ｐ偏光成分の光の偏光軸と平行になるように偏光軸を合
わせる波長板８が配置されている。この場合、第１の反
射ミラー６は第１のＰ偏光成分の光を後述するフライア
イレンズ９に向けて反射し、第２の反射ミラー７はＳ偏
光成分の光をフライアイレンズ９に向けて反射し、これ
によりフライアイレンズ９上で第１のＰ偏光成分の光と
波長板８によってＳ偏光成分の光の偏光軸が回転された
Ｐ偏光成分の光（以下、第２のＰ偏光成分の光）とを重
ね合わせて合成している。そして、偏光ビームスプリッ
タ５のスプリッタ面５ａからフライアイレンズ９に到達
するまでの各光路長は、第１のＰ偏光成分の光とＳ偏光
成分の光（第２のＰ偏光成分の光も含む）とも同じ長さ
に設定されている。
Ｐ偏光成分の光の出射側には、第１の反射ミラー６が配
置されている。また、偏光ビームスプリッタ５で反射さ
れたＳ偏光成分の光の反射側には、第２の反射ミラー７
が配置されており、この第２の反射ミラー７の反射側に
は、Ｓ偏光成分の光の偏光軸を９０°回転させて第１の
Ｐ偏光成分の光の偏光軸と平行になるように偏光軸を合
わせる波長板８が配置されている。この場合、第１の反
射ミラー６は第１のＰ偏光成分の光を後述するフライア
イレンズ９に向けて反射し、第２の反射ミラー７はＳ偏
光成分の光をフライアイレンズ９に向けて反射し、これ
によりフライアイレンズ９上で第１のＰ偏光成分の光と
波長板８によってＳ偏光成分の光の偏光軸が回転された
Ｐ偏光成分の光（以下、第２のＰ偏光成分の光）とを重
ね合わせて合成している。そして、偏光ビームスプリッ
タ５のスプリッタ面５ａからフライアイレンズ９に到達
するまでの各光路長は、第１のＰ偏光成分の光とＳ偏光
成分の光（第２のＰ偏光成分の光も含む）とも同じ長さ
に設定されている。
【００１１】フライアイレンズ９は、第１のＰ偏光成分
の光と第２のＰ偏光成分の光とが重なり合う位置に配置
され、第１のＰ偏光成分の光が図１において斜め下方か
ら所定の角度をもって入射するとともに、第２のＰ偏光
成分の光が図１において斜め上方から所定の角度をもっ
て入射する。このフライアイレンズ９は、図２に示すよ
うに、六角形状をなす両凸のマイクロレンズ１０を平面
上に密接させて多数配列形成したものであり、各マイク
ロレンズ１０で入射した光線をそれぞれ入射角に応じて
発散する構造になっている。フライアイレンズ９の出射
側には、フレネルレンズ１１および液晶セル（液晶素
子）１２が順に配置されている。フレネルレンズ１１
は、フライアイレンズ９から出射された発散光を液晶セ
ル１２に向けて集光させる構造になっている。液晶セル
１２は、一対の透明な電極基板間に液晶を封入したもの
であり、一対の電極基板間に電圧を印加して光の透過状
態を制御することにより画像を表示する構造になってい
る。
の光と第２のＰ偏光成分の光とが重なり合う位置に配置
され、第１のＰ偏光成分の光が図１において斜め下方か
ら所定の角度をもって入射するとともに、第２のＰ偏光
成分の光が図１において斜め上方から所定の角度をもっ
て入射する。このフライアイレンズ９は、図２に示すよ
うに、六角形状をなす両凸のマイクロレンズ１０を平面
上に密接させて多数配列形成したものであり、各マイク
ロレンズ１０で入射した光線をそれぞれ入射角に応じて
発散する構造になっている。フライアイレンズ９の出射
側には、フレネルレンズ１１および液晶セル（液晶素
子）１２が順に配置されている。フレネルレンズ１１
は、フライアイレンズ９から出射された発散光を液晶セ
ル１２に向けて集光させる構造になっている。液晶セル
１２は、一対の透明な電極基板間に液晶を封入したもの
であり、一対の電極基板間に電圧を印加して光の透過状
態を制御することにより画像を表示する構造になってい
る。
【００１２】この場合、フライアイレンズ９からフレネ
ルレンズ１１までの距離と、フレネルレンズ１１から液
晶セル１２までの距離とは、等しく設定されており、し
かもフライアイレンズ９の焦点距離とフレネルレンズ１
１の焦点距離とは、等しく設定されている。そして、液
晶セル１２の出射側には、液晶セル１２を透過した光の
うち、特定偏光成分の光を選択して透過する偏光板１３
が配置されており、この偏光板１３の出射側には、偏光
板１３を透過した光をスクリーン（図示せず）に画像と
して拡大投影する投影レンズ１４が配置されている。
ルレンズ１１までの距離と、フレネルレンズ１１から液
晶セル１２までの距離とは、等しく設定されており、し
かもフライアイレンズ９の焦点距離とフレネルレンズ１
１の焦点距離とは、等しく設定されている。そして、液
晶セル１２の出射側には、液晶セル１２を透過した光の
うち、特定偏光成分の光を選択して透過する偏光板１３
が配置されており、この偏光板１３の出射側には、偏光
板１３を透過した光をスクリーン（図示せず）に画像と
して拡大投影する投影レンズ１４が配置されている。
【００１３】このような液晶プロジェクタでは、図１に
示すように、光源３からの光がリフレクタ２によって光
軸４に平行な光として反射され、この反射光が偏光ビー
ムスプリッタ５に入射し、この入射光が偏光ビームスプ
リッタ５のスプリッタ面５ａでＰ偏光成分とＳ偏光成分
の光に分光される。分光された各偏光成分の光のうち、
Ｐ偏光成分の光は第１の反射ミラー６で反射されて第１
のＰ偏光成分の光としてフライアイレンズ９に斜め下方
から入射する。一方、Ｓ偏光成分の光は第２の反射ミラ
ー７で反射されて波長板８で偏光軸が９０°回転されて
第２のＰ偏光成分の光としてフライアイレンズ９に斜め
上方から入射する。これにより、フライアイレンズ９上
で第１、第２のＰ偏光成分の光が重ね合わされて合成さ
れる。
示すように、光源３からの光がリフレクタ２によって光
軸４に平行な光として反射され、この反射光が偏光ビー
ムスプリッタ５に入射し、この入射光が偏光ビームスプ
リッタ５のスプリッタ面５ａでＰ偏光成分とＳ偏光成分
の光に分光される。分光された各偏光成分の光のうち、
Ｐ偏光成分の光は第１の反射ミラー６で反射されて第１
のＰ偏光成分の光としてフライアイレンズ９に斜め下方
から入射する。一方、Ｓ偏光成分の光は第２の反射ミラ
ー７で反射されて波長板８で偏光軸が９０°回転されて
第２のＰ偏光成分の光としてフライアイレンズ９に斜め
上方から入射する。これにより、フライアイレンズ９上
で第１、第２のＰ偏光成分の光が重ね合わされて合成さ
れる。
【００１４】フライアイレンズ９上で合成された第１、
第２のＰ偏光成分の光は、フライアイレンズ９の各マイ
クロレンズ１０によってそれぞれ入射角に応じてフレネ
ルレンズ１１に向けて発散される。例えば、図２におい
て、フライアイレンズ９に斜め下方から入射する第１の
Ｐ偏光成分の光のうち、下側のマイクロレンズ１０に入
射した第１のＰ偏光成分の光束は、そのマイクロレンズ
１０によってフレネルレンズ１１の中央部に向けて発散
される。この場合、下側のマイクロレンズ１０から発散
される光の主光線はフレネルレンズ１１の中心に向けて
出射される。そして、各マイクロレンズ１０に入射した
第１のＰ偏光成分の光の主光線はすべて平行な光線とし
てフレネルレンズ１１の中心から上側に入射する。
第２のＰ偏光成分の光は、フライアイレンズ９の各マイ
クロレンズ１０によってそれぞれ入射角に応じてフレネ
ルレンズ１１に向けて発散される。例えば、図２におい
て、フライアイレンズ９に斜め下方から入射する第１の
Ｐ偏光成分の光のうち、下側のマイクロレンズ１０に入
射した第１のＰ偏光成分の光束は、そのマイクロレンズ
１０によってフレネルレンズ１１の中央部に向けて発散
される。この場合、下側のマイクロレンズ１０から発散
される光の主光線はフレネルレンズ１１の中心に向けて
出射される。そして、各マイクロレンズ１０に入射した
第１のＰ偏光成分の光の主光線はすべて平行な光線とし
てフレネルレンズ１１の中心から上側に入射する。
【００１５】一方、図２において、フライアイレンズ９
に斜め上方から入射する第２のＰ偏光成分の光のうち、
上側のマイクロレンズ１０に入射した第２のＰ偏光成分
の光束は、そのマイクロレンズ１０によってフレネルレ
ンズ１１の中央部に向けて発散される。この場合にも、
その主光線はフレネルレンズ１１の中心に向けて出射さ
れ、しかも各マイクロレンズ１０に入射した第２のＰ偏
光成分の光の主光線はすべて平行な光線としてフレネル
レンズ１１の中心から下側に入射する。このため、光源
部１からの光の密度がリフレクタ２の周辺部よりも中心
部が大きくても、フライアイレンズ９によって光の密度
が緩和されることになる。
に斜め上方から入射する第２のＰ偏光成分の光のうち、
上側のマイクロレンズ１０に入射した第２のＰ偏光成分
の光束は、そのマイクロレンズ１０によってフレネルレ
ンズ１１の中央部に向けて発散される。この場合にも、
その主光線はフレネルレンズ１１の中心に向けて出射さ
れ、しかも各マイクロレンズ１０に入射した第２のＰ偏
光成分の光の主光線はすべて平行な光線としてフレネル
レンズ１１の中心から下側に入射する。このため、光源
部１からの光の密度がリフレクタ２の周辺部よりも中心
部が大きくても、フライアイレンズ９によって光の密度
が緩和されることになる。
【００１６】このようにフレネルレンズ１１に入射した
光は、フレネルレンズ１１によって液晶セル１２に向け
て集光される。この場合には、フライアイレンズ９から
フレネルレンズ１１までの距離と、フレネルレンズ１１
から液晶セル１２までの距離とが等しく、かつフライア
イレンズ９の焦点距離とフレネルレンズ１１の焦点距離
とが等しいので、第１のＰ偏光成分の光の各主光線はフ
レネルレンズ１１によって液晶セル１２の上部に集光さ
れ、第２のＰ偏光成分の光の各主光線はフレネルレンズ
１１によって液晶セル１２の下部に集光されることにな
る。このため、フライアイレンズ９から出射された光を
フレネルレンズ１１によって効率良く液晶セル１２に入
射させることができる。このときには、フライアイレン
ズ９によって光の密度が緩和されているので、液晶セル
１２の中心部と周辺部とにおける照度差の発生を抑えら
れ、液晶セル１２におけるホットスポットなどの照度ム
ラの発生を防ぐことができる。そして、液晶セル１２を
透過した光は、偏光板１３で特定偏光成分の光が選択さ
れて透過し、この透過した光が投影レンズ１４によって
スクリーンに照度ムラのない良好な画像として拡大投影
される。
光は、フレネルレンズ１１によって液晶セル１２に向け
て集光される。この場合には、フライアイレンズ９から
フレネルレンズ１１までの距離と、フレネルレンズ１１
から液晶セル１２までの距離とが等しく、かつフライア
イレンズ９の焦点距離とフレネルレンズ１１の焦点距離
とが等しいので、第１のＰ偏光成分の光の各主光線はフ
レネルレンズ１１によって液晶セル１２の上部に集光さ
れ、第２のＰ偏光成分の光の各主光線はフレネルレンズ
１１によって液晶セル１２の下部に集光されることにな
る。このため、フライアイレンズ９から出射された光を
フレネルレンズ１１によって効率良く液晶セル１２に入
射させることができる。このときには、フライアイレン
ズ９によって光の密度が緩和されているので、液晶セル
１２の中心部と周辺部とにおける照度差の発生を抑えら
れ、液晶セル１２におけるホットスポットなどの照度ム
ラの発生を防ぐことができる。そして、液晶セル１２を
透過した光は、偏光板１３で特定偏光成分の光が選択さ
れて透過し、この透過した光が投影レンズ１４によって
スクリーンに照度ムラのない良好な画像として拡大投影
される。
【００１７】このように、この液晶プロジェクタによれ
ば、光源部１からの光を液晶セル１２に照射する際、光
源部１からの光を偏光ビームスプリッタ５によってＰ偏
光成分とＳ偏光成分の光に分光し、この分光された各偏
光成分の光を第１、第２の反射ミラー６、７でフライア
イレンズ９上で重なり合うように反射させ、このフライ
アイレンズ９の各マイクロレンズ１０によって重なり合
う光をそれぞれその入射角に応じて発散させるので、光
源部１からの光の密度が周辺部よりも中心部が大きくて
も、フライアイレンズ９によって光の密度を緩和するこ
とができ、これにより液晶セル１２における照度ムラの
発生を防ぐことができる。
ば、光源部１からの光を液晶セル１２に照射する際、光
源部１からの光を偏光ビームスプリッタ５によってＰ偏
光成分とＳ偏光成分の光に分光し、この分光された各偏
光成分の光を第１、第２の反射ミラー６、７でフライア
イレンズ９上で重なり合うように反射させ、このフライ
アイレンズ９の各マイクロレンズ１０によって重なり合
う光をそれぞれその入射角に応じて発散させるので、光
源部１からの光の密度が周辺部よりも中心部が大きくて
も、フライアイレンズ９によって光の密度を緩和するこ
とができ、これにより液晶セル１２における照度ムラの
発生を防ぐことができる。
【０００１８】この場合、光源部１からの光を偏光ビー
ムスプリッタ５でＰ偏光成分とＳ偏光成分の光に分光
し、この分光された各偏光成分の光を第１、第２の反射
ミラー６、７で反射してフライアイレンズ９上で重ね合
わせて合成する際、Ｓ偏光成分の光の偏光軸を波長板８
によって９０°回転させて第１のＰ偏光成分の光の偏光
軸に合わせているから、光源部１からの光をほとんど損
失することなく液晶セル１２に入射させることができ、
光源部１からの光の利用効率を高めることができる。特
に、偏光ビームスプリッタ５で分光された各偏光成分の
光は、偏光ビームスプリッタ５のスプリッタ面５ａから
フライアイレンズ９に到達するまでの各光路長が同じ長
さであるから、各偏光成分とも均一な光を得ることがで
きる。また、波長板が偏光ビームスプリッタで分光され
たＳ偏光成分の光の偏光軸をＰ偏光成分の光の偏光軸に
合わせているので、入射効率を高めることができる。
ムスプリッタ５でＰ偏光成分とＳ偏光成分の光に分光
し、この分光された各偏光成分の光を第１、第２の反射
ミラー６、７で反射してフライアイレンズ９上で重ね合
わせて合成する際、Ｓ偏光成分の光の偏光軸を波長板８
によって９０°回転させて第１のＰ偏光成分の光の偏光
軸に合わせているから、光源部１からの光をほとんど損
失することなく液晶セル１２に入射させることができ、
光源部１からの光の利用効率を高めることができる。特
に、偏光ビームスプリッタ５で分光された各偏光成分の
光は、偏光ビームスプリッタ５のスプリッタ面５ａから
フライアイレンズ９に到達するまでの各光路長が同じ長
さであるから、各偏光成分とも均一な光を得ることがで
きる。また、波長板が偏光ビームスプリッタで分光され
たＳ偏光成分の光の偏光軸をＰ偏光成分の光の偏光軸に
合わせているので、入射効率を高めることができる。
【００１９】なお、上記実施形態では、フライアイレン
ズ９からフレネルレンズ１１までの距離と、フレネルレ
ンズ１１から液晶セル１２までの距離とを等しく設定
し、かつフライアイレンズ９の焦点距離とフレネルレン
ズ１１の焦点距離とを等しく設定したが、必ずしもこれ
らを等しく設定する必要はなく、例えばフライアイレン
ズ９の焦点距離とフレネルレンズ１１の焦点距離とが異
なっていても良い。この場合には、各レンズの焦点距離
に応じてフライアイレンズ９からフレネルレンズ１１ま
での距離と、フレネルレンズ１１から液晶セル１２まで
の距離とを適宜設定し、フライアイレンズ９からの発散
光をフレネルレンズ１１で液晶セル１２に集光させるよ
うにすれば良い。
ズ９からフレネルレンズ１１までの距離と、フレネルレ
ンズ１１から液晶セル１２までの距離とを等しく設定
し、かつフライアイレンズ９の焦点距離とフレネルレン
ズ１１の焦点距離とを等しく設定したが、必ずしもこれ
らを等しく設定する必要はなく、例えばフライアイレン
ズ９の焦点距離とフレネルレンズ１１の焦点距離とが異
なっていても良い。この場合には、各レンズの焦点距離
に応じてフライアイレンズ９からフレネルレンズ１１ま
での距離と、フレネルレンズ１１から液晶セル１２まで
の距離とを適宜設定し、フライアイレンズ９からの発散
光をフレネルレンズ１１で液晶セル１２に集光させるよ
うにすれば良い。
【００２０】また、上記実施形態では、フライアイレン
ズ９の各マイクロレンズ１０が両凸レンズであるが、こ
れに限らず、平凸レンズであっても良い。さらに、上記
実施形態では、投影レンズ１４で偏光板１３を透過した
光をスクリーンに画像として拡大投影する液晶プロジェ
クタに適用した場合について述べたが、これに限らず、
投影レンズ１４を用いず、直接表示画像を観察する液晶
表示装置にも適用することができる。
ズ９の各マイクロレンズ１０が両凸レンズであるが、こ
れに限らず、平凸レンズであっても良い。さらに、上記
実施形態では、投影レンズ１４で偏光板１３を透過した
光をスクリーンに画像として拡大投影する液晶プロジェ
クタに適用した場合について述べたが、これに限らず、
投影レンズ１４を用いず、直接表示画像を観察する液晶
表示装置にも適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光源部からの光を液晶素子の背面に照射する際、光
源部からの光を分光合成手段によって複数の光束に分光
して互いに異なる方向からフライアイレンズ上で重ね合
わせて合成し、このフライアイレンズによって重なり合
う光束の各光線をそれぞれその入射角に応じて発散させ
るので、光源部からの光の密度が周辺部よりも中心部が
大きくても、フライアイレンズによって光線の密度を緩
和することができ、これにより液晶素子における照度ム
ラの発生を防ぐことができる。
ば、光源部からの光を液晶素子の背面に照射する際、光
源部からの光を分光合成手段によって複数の光束に分光
して互いに異なる方向からフライアイレンズ上で重ね合
わせて合成し、このフライアイレンズによって重なり合
う光束の各光線をそれぞれその入射角に応じて発散させ
るので、光源部からの光の密度が周辺部よりも中心部が
大きくても、フライアイレンズによって光線の密度を緩
和することができ、これにより液晶素子における照度ム
ラの発生を防ぐことができる。
【図１】この発明を液晶プロジェクタに適用した全体構
成図。
成図。
【図２】図１のフライアイレンズから液晶セルまでの光
路状態を示した拡大図。
路状態を示した拡大図。
１ 光源部 ２ リフレクタ ３ 光源 ５ 偏光ビームスプリッタ ６、７ 反射ミラー ８ 波長板 ９ フライアイレンズ １１ フレネルレンズ １２ 液晶セル
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 27/28 Ｇ０２Ｂ 27/28 Ｚ
Claims (6)
- 【請求項１】光源から発生した光をリフレクタで反射す
る光源部を備え、この光源部からの光を液晶素子の背面
に照射して表示を行なう液晶表示装置において、 前記光源部からの光を複数の光束に分光し、分光された
各光束を互いに異なる方向から重ね合わせて合成する分
光合成手段と、 前記分光合成手段によって前記複数の光束が重なり合う
位置に配置され、前記重なり合う光束の各光線をその入
射角に応じて前記液晶素子に向けて発散させるフライア
イレンズと、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】前記フライアイレンズと前記液晶素子との
間には、前記フライアイレンズで発散された光を前記液
晶素子に向けて集光するフレネルレンズが配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】前記フライアイレンズから前記フレネルレ
ンズまでの距離と、前記フレネルレンズから前記液晶素
子までの距離とが等しく、かつ前記フライアイレンズの
焦点距離と前記フレネルレンズの焦点距離とが等しいこ
とを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】前記分光合成手段は、前記光源部からの光
をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分光する偏光ビームスプ
リッタと、この偏光ビームスプリッタで分光された各偏
光成分の光を前記フライアイレンズ上で重なり合うよう
に反射して合成する反射ミラーと、前記偏光ビームスプ
リッタで分光された一方の偏光成分の光の偏光軸を他方
の偏光成分の光の偏光軸に合わせる波長板とからなるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表
示装置。 - 【請求項５】前記偏光ビームスプリッタで分光された各
偏光成分の光は、前記偏光ビームスプリッタで分光され
た位置から前記フライアイレンズに到達するまでの各光
路長が同じ長さであることを特徴とする請求項４記載の
液晶表示装置。 - 【請求項６】前記波長板は、前記偏光ビームスプリッタ
で分光されたＳ偏光成分の光の偏光軸をＰ偏光成分の光
の偏光軸に合わせることを特徴とする請求項４または５
記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8070885A JPH09244021A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8070885A JPH09244021A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09244021A true JPH09244021A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13444442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8070885A Pending JPH09244021A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09244021A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504610A (ja) * | 2007-11-23 | 2011-02-10 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学素子および照明装置 |
| CN106918921A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-04 | 北京镭创高科光电科技有限公司 | 一种基于复眼透镜的激光显示起偏匀场整形装置 |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP8070885A patent/JPH09244021A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504610A (ja) * | 2007-11-23 | 2011-02-10 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学素子および照明装置 |
| US8757849B2 (en) | 2007-11-23 | 2014-06-24 | Osram Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Optical component and illumination device |
| CN106918921A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-04 | 北京镭创高科光电科技有限公司 | 一种基于复眼透镜的激光显示起偏匀场整形装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0765491B1 (en) | High-efficiency illumination device and image projection apparatus comprising such a device | |
| TW466352B (en) | Illuminating optical system and projection-portray-type display device | |
| JPH09146061A (ja) | 液晶プロジェクション装置 | |
| JP2000305167A (ja) | 照明光学系およびこれを用いた投射型表示装置 | |
| EP0467447B1 (en) | Image projection apparatus | |
| JPH04274230A (ja) | マトリックススクリーンを介した２つの偏光ビームの画像プロジェクタ | |
| US6217173B1 (en) | Polarized light source device for liquid crystal projector | |
| WO1998023993A1 (fr) | Bloc optique et unite d'affichage | |
| JP2768328B2 (ja) | 映像投射装置 | |
| US6089720A (en) | Illuminating optical apparatus | |
| JPH10288757A (ja) | 照明装置及び投影装置 | |
| JPH09244021A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2000056266A (ja) | 光学装置 | |
| JP2004053641A (ja) | 偏光照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置 | |
| JP4174931B2 (ja) | 照明装置と投射型表示装置 | |
| JPH09160034A (ja) | 液晶プロジェクタ | |
| US20040190149A1 (en) | Image projection system and polarizing beam splitter | |
| JP2002244199A (ja) | 光源装置、照明光学系及びプロジェクタ | |
| JPH03152523A (ja) | 液晶プロジェクター | |
| JPH08152615A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2000066138A (ja) | 光学装置 | |
| JP2000121997A (ja) | 投写型表示装置 | |
| JPH10319349A (ja) | 偏光変換素子及びそれを用いた投影装置 | |
| JPH06265895A (ja) | 光源装置 | |
| JPH09105936A (ja) | 光学ブロックと表示装置の光源 |