JPH10161107A - 投写型液晶表示装置 - Google Patents

投写型液晶表示装置

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JPH10161107A
JPH10161107A JP8317369A JP31736996A JPH10161107A JP H10161107 A JPH10161107 A JP H10161107A JP 8317369 A JP8317369 A JP 8317369A JP 31736996 A JP31736996 A JP 31736996A JP H10161107 A JPH10161107 A JP H10161107A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
polarized light
crystal panel
polarization
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP8317369A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Kawaguchi
隆夫 川口
Susumu Tsujihara
進 辻原
Naoaki Kimura
直明 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10161107A publication Critical patent/JPH10161107A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強誘電性液晶を用いた反射型液晶表示装置に
おいて、液晶パネルの進相軸調整を不要とする液晶表示
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 照明光学系により導かれたテレセントリ
ック光l1をS偏光ls1のみ反射させ、P偏光lp1
を透過させる偏光ビームスプリッター11によりS偏光
ls1の偏光方向を、進相軸調整機構14により1/2
波長板12の進相軸を回転させ、一対の基板間に水平配
向処理された強誘電液晶を挟持した反射型液晶パネル1
3の全黒時の進相軸方向に回転させる1/2波長板12
を透過させ、反射型液晶パネル13に投写させ、所定の
電圧を印加して反射光の階調表示を行う構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は強誘電性液晶を用い
た液晶表示装置に関する。特に水平配向膜により配向さ
れた強誘電性液晶を用いた液晶表示装置(G02F 1
/1337)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、強誘電性液晶を利用した液晶表示
装置は応答速度が速く、メモリー表示が可能なため表示
容量の大きい表示ディスプレイへの応用が期待されてい
る。また、反射型液晶表示装置は透過型液晶表示装置に
比較し、開口率が高くすることが可能で、高輝度表示デ
ィスプレイへの応用が期待されている。
【0003】以下に従来の液晶表示装置について説明す
る。従来の液晶表示装置は、図2(a)に示したように
偏光ビームスプリッター21に入射した光線l1は、P
偏光lp1を透過し、S偏光ls1を反射させる。S偏
光ls1は、強誘電性液晶を挟持した反射型液晶パネル
22に入射される。黒表示状態を形成するために、反射
型液晶パネル22の進相軸方向とS偏光ls1との偏光
方向を偏光角調整機構23により合わせる。この場合、
反射型液晶パネル22をS偏光ls1の入射方向を軸と
して回転させ、進相軸調整を行っている。したがって、
黒表示状態では、S偏光ls1の偏光状態は保存され、
反射光lrbはS偏光のまま偏光ビームスプリッター2
1に戻り、光源側へ出射される。
【0004】しかし、反射型液晶パネル22の偏光角調
整を行わない場合は、同図(b)に示したようにS偏光
ls1の偏光方向θs1pは反射型液晶パネル22の偏
光軸方向θLCとのなす角に対称に偏光角が変化し、偏
光方向θrb2を有する反射光lrb2となって反射さ
れる。したがって、反射光lrb2のうちのP偏光成分
lplが、同図(a)に示したように偏光ビームスプリ
ッター21を透過し、スクリーン側へ出射される。すな
わち、黒が浮く状態となり、コントラストの低下を生じ
る。
【0005】階調表示は、1/4波長板の性質を有する
反射型液晶パネル22内の強誘電性液晶に電圧を印加し
て、1/4波長板の偏光軸を0゜から45゜まで変化さ
せS偏光の偏光状態を変化させて行う。すなわち、偏光
軸を0゜で、黒表示、45゜の場合、S偏光の偏光軸は
90゜回転するので、P偏光の反射光となり、全白表示
が得られる。偏光軸を0゜から45゜に電圧印加により
変化させることにより階調表示がなされるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、反射型液晶パネルの進相軸調整を行うため
に、スクリーンと反射型液晶パネルの長辺とは並行にな
らない。したがって、反射型液晶パネルの有効表示領域
が制限される共に、このため解像度が低下するという課
題を有していた。
【0007】また、高輝度化を計るには、反射型液晶パ
ネルの冷却の問題を避けえない。この場合、液冷を採用
するには、例えば水冷した状態で反射型液晶パネルの進
相軸調整をするために機構的に困難な点があるという課
題を有していた。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、テレセントリック光をS
偏光のみ反射させ、P偏光を透過させる偏光ビームスプ
リッターによりS偏光を、強誘電液晶を挟持した反射型
液晶パネルに投写し、前記反射型液晶パネルにおいて前
記S偏光を楕円偏光に変調し、前記変調光を前記偏光ビ
ームスプリッターに反射させ、前記変調光のうちP偏光
成分のみを透過させ、投写レンズによりスクリーン上に
投写し、階調表示させる投写型液晶表示装置において、
前記偏光ビームスプリッターにより分離されたS偏光の
偏光方向を、前記反射型液晶パネルの進相軸に合致させ
る1/2波長板を具備させたものである。
【0009】本発明によれば、反射型液晶パネルを進相
軸調整することがなくなり、反射型液晶パネルの有効表
示領域を制限されることなく使用することのできる液晶
表示装置を提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明は、テレセントリック光を
S偏光のみ反射させ、P偏光を透過させる偏光ビームス
プリッターによりS偏光を、強誘電液晶を挟持した反射
型液晶パネルに投写し、前記反射型液晶パネルにおいて
前記S偏光を楕円偏光に変調し、前記変調光を前記偏光
ビームスプリッターに反射させ、前記変調光のうちP偏
光成分のみを透過させ、投写レンズによりスクリーン上
に投写し、階調表示させる投写型液晶表示装置に、前記
偏光ビームスプリッターにより分離されたS偏光の偏光
方向を、前記反射型液晶パネルの進相軸方向に合致させ
る1/2波長板を設けたことを特徴とするものであり、
1/2波長板のもつ偏光角を回転させるという性質によ
り入射S偏光の偏光方向を前記反射型液晶パネルの進相
軸に一致させるので、前記反射型液晶パネルの進相軸調
整をすることが不要になるという作用を有する。
【0011】また本発明は、テレセントリック光をS偏
光のみ反射させ、P偏光を透過させる偏光ビームスプリ
ッターによりS偏光を、反射電極を具備し一対の基板間
に水平配向処理された強誘電液晶を挟持した反射型液晶
パネルに投写し、前記反射型液晶パネルにおいて前記S
偏光を楕円偏光に変調し、前記変調光を前記偏光ビーム
スプリッターに反射させ、前記変調光のうちP偏光成分
のみを透過させ、投写レンズによりスクリーン上に投写
し、階調表示させる投写型液晶表示装置に、前記偏光ビ
ームスプリッターにより分離されたS偏光の偏光方向と
前記反射型液晶パネルの進相軸方向との2等分角の位置
に1/2波長板の進相軸を配置することを特徴とするも
のであり、1/2波長板の進相軸を入射S偏光の偏光方
向と前記反射型液晶パネルの進相軸方向との2等分角の
位置に配置するため、入射S偏光の偏光方向が前記反射
型液晶パネルの進相軸方向と一致するように回転するの
で、前記反射型液晶パネルの進相軸調整をすることが不
要になるという作用を有する。
【0012】また本発明は、上記発明において、反射型
液晶パネルを固定し、1/2波長板の進相軸の角度調整
を行うことを特徴とするものであり、1/2波長板の進
相軸の角度調整を加えることにより、前記入射S偏光の
偏光方向と前記反射型液晶パネルの進相軸方向との2等
分角の位置に1/2波長板の進相軸を移動させるため、
入射S偏光の偏光方向が前記反射型液晶パネルの進相軸
方向と一致するように回転させるので、前記反射型液晶
パネルの進相軸調整をすることが不要になるという作用
を有する。
【0013】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。 (実施の形態1)図1(a)は実施の形態1の要部構成
図、同図(b)は黒表示時の偏光方向を示す図、同図
(c)は白表示時の偏光方向を示す図を示し、図1
(a)において照明光学系により導かれたテレセントリ
ック光l1をS偏光ls1のみ反射させ、P偏光lp1
を透過させる偏光ビームスプリッター11によりS偏光
ls1を、1/2波長板12を透過させ、偏光方向を回
転させた入射光ls2に変換したのち、一対の基板間に
水平配向処理された強誘電液晶を挟持した反射型液晶パ
ネル13に投写させる。
【0014】同図(b)に示したように、1/2波長板
12は、進相軸調整機構14により、入射S偏光ls1
の偏光方向θs1p、例えば90゜と反射型液晶パネル
13の進相軸方向θLCp、例えば84゜との2等分角
の位置θ12、例えば87゜に1/2波長板の進相軸を
配置させるように構成されている。すなわち、入射S偏
光ls1が1/2波長板12を透過すると、偏光方向は
反射型液晶パネル13の進相軸方向θLCpに回転した
入射光ls2となる。
【0015】全黒表示時に、反射型液晶パネル13に入
射した光ls2の偏光方向と反射型液晶パネル13の進
相軸方向は一致しているので、反射光lr1の偏光方向
はθLCp、例えば87゜に保存され出射される。反射
光lr1は、1/2波長板12を透過する際に、入射時
とは逆方向に偏光方向を回転させ、偏光方向θs1p、
例えば90゜に戻され、出射光lr2となる。偏光方向
θs1pは、S偏光の偏光方向であるので、偏光ビーム
スプリッター11で反射され、反射光l2として照明光
学系に戻されるので全黒表示が実現される。
【0016】一方、同図(c)にて、全白表示時につい
て示す。反射型液晶パネル13に入射される光ls2
は、全黒時と同一であり、例えば84゜の方向の偏光方
向を有している。しかし、全白表示時には、反射型液晶
パネル13に所定の電圧を印加し、反射型液晶パネル1
3の進相軸を例えば、45゜回転させるので、進相軸
は、39゜の方向となる。この場合、反射光lr3は、
入射光ls2の偏光方向を90゜回転させられ、−6゜
の方向に偏光方向を有する反射光lr3として、出射さ
れる。1/2波長板12を透過する際に、偏光角の回転
を受け、 90゜+(90゜−84゜)/2=93゜ 分だけ、1/2波長板12の進相軸方向を基準として回
転する。すなわち、 87゜+93゜=180゜ の偏光角を有する反射光lp2として出射される。すな
わち、この偏光方向は、偏光ベームスプリッター11に
対してP偏光となり、偏光ベームスプリッター11を透
過して、投写光lp3としてスクリーン上に投写される
ものである。
【0017】階調表示の場合には、反射型液晶パネル1
3に階調に従った所定の電圧を印加して、反射型液晶パ
ネル13の偏光軸を回転させ、反射されるS偏光の光量
を変化させるものである。
【0018】以上の説明では、反射型液晶パネルの進相
軸は、例えば84゜の方向で説明したが、この角度に限
定されるものではない。また、単枚反射型液晶表示装置
について、説明したが、これは説明を簡単にするためで
あり、勿論、R、G、Bの3色を用いた3枚式の反射型
液晶表示装置についても本発明に含まれるものである。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明の液晶表示装置に
よれば、1/2波長板の進相軸調整を行うことにより、
反射型強誘電液晶パネルの進相軸調整を不要とするの
で、R、G、B用の液晶パネルの画面位置は傾くことな
く同一の位置にスクリーン上に構成されるので、液晶パ
ネルの表示可能領域を全面有効に使用することが可能で
ある。これにより、解像度および集光効率も低下させる
ことなく、投写することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態による液晶表示装置の要部構
成図
【図2】従来の液晶表示装置の要部構成図、黒表示時の
偏光方向を示す図
【符号の説明】
11 偏光ビームスプリッター 12 1/2波長板 13 反射型強誘電性液晶パネル 14 進相軸調整機構 l1 テレセントリック光 l2 戻り光 ls1 S偏光 lp1 P偏光 lp3 出射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03B 21/00 G03B 21/00 D

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレセントリック光をS偏光のみ反射さ
    せ、P偏光を透過させる偏光ビームスプリッターにより
    S偏光を、強誘電液晶を挟持した反射型液晶パネルに投
    写し、前記反射型液晶パネルにおいて前記S偏光を楕円
    偏光に変調し、前記変調光を前記偏光ビームスプリッタ
    ーに反射させ、前記変調光のうちP偏光成分のみを透過
    させ、投写レンズによりスクリーン上に投写し、階調表
    示させる投写型液晶表示装置に、前記偏光ビームスプリ
    ッターにより分離されたS偏光の偏光方向を、前記反射
    型液晶パネルの進相軸方向に合致させる1/2波長板を
    設けたことを特徴とする投写型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 テレセントリック光をS偏光のみ反射さ
    せ、P偏光を透過させる偏光ビームスプリッターにより
    S偏光を、反射電極を具備し一対の基板間に水平配向処
    理された強誘電液晶を挟持した反射型液晶パネルに投写
    し、前記反射型液晶パネルにおいて前記S偏光を楕円偏
    光に変調し、前記変調光を前記偏光ビームスプリッター
    に反射させ、前記変調光のうちP偏光成分のみを透過さ
    せ、投写レンズによりスクリーン上に投写し、階調表示
    させる投写型液晶表示装置に、前記偏光ビームスプリッ
    ターにより分離されたS偏光の偏光方向と前記反射型液
    晶パネルの進相軸方向との2等分角の位置に1/2波長
    板の進相軸を配置することを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 反射型液晶パネルを固定し、1/2波長
    板の進相軸の角度調整を行うことを特徴とする請求項1
    記載の液晶表示装置。
JP8317369A 1996-11-28 1996-11-28 投写型液晶表示装置 Pending JPH10161107A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6460998B1 (en) 1999-03-08 2002-10-08 Seiko Epson Corporation Adjustment mechanism and projector employing the same
JP2002311388A (ja) * 2001-04-19 2002-10-23 Nikon Corp 光学系
US6624862B1 (en) 1999-03-29 2003-09-23 Minolta Co., Ltd. Display optical apparatus having a rotary compensator to improve display contrast
KR100421860B1 (ko) * 2001-03-06 2004-03-09 엘지전자 주식회사 반사형 액정패널을 사용한 투사형 영상표시기기
US6771233B1 (en) 1999-11-06 2004-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display device using two liquid crystal display panels
TWI409571B (zh) * 2004-07-29 2013-09-21 Moxtek Inc 用以安裝光束分離器與空間光之調變器之殼體及用於一光學組件之殼體裝置

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