JPH10254059A - 画像表示装置及び液晶プロジェクタ - Google Patents
画像表示装置及び液晶プロジェクタInfo
- Publication number
- JPH10254059A JPH10254059A JP9055125A JP5512597A JPH10254059A JP H10254059 A JPH10254059 A JP H10254059A JP 9055125 A JP9055125 A JP 9055125A JP 5512597 A JP5512597 A JP 5512597A JP H10254059 A JPH10254059 A JP H10254059A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- liquid crystal
- microlens array
- 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)
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶プロジェクタ等に用いられる画像表示装
置において、光の強度分布を均一にするための光学系
と、光の利用効率を向上させるためのマイクロレンズア
レイとを同時に用い、夫々の効果を確保できるようにす
ること。 【解決手段】 インテグレータレンズ５とフィールドレ
ンズ６，コンデンサレンズ７によって構成される光学系
からの光は、強度分布はほぼ一様とすることができる。
一方光軸に平行な向きの光と光軸から±α傾いた向きの
光のように分波されている。従って分波された光をマイ
クロレンズアレイを介してブラックマトリックスとの間
に形成される開口を通過させるようにする。こうすれば
光の強度分布を均一とし、しかも利用効率を向上するこ
とができる。
置において、光の強度分布を均一にするための光学系
と、光の利用効率を向上させるためのマイクロレンズア
レイとを同時に用い、夫々の効果を確保できるようにす
ること。 【解決手段】 インテグレータレンズ５とフィールドレ
ンズ６，コンデンサレンズ７によって構成される光学系
からの光は、強度分布はほぼ一様とすることができる。
一方光軸に平行な向きの光と光軸から±α傾いた向きの
光のように分波されている。従って分波された光をマイ
クロレンズアレイを介してブラックマトリックスとの間
に形成される開口を通過させるようにする。こうすれば
光の強度分布を均一とし、しかも利用効率を向上するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶等の空間変調素
子を用いて光を投写するプロジェクタ等に用いられる画
像表示装置に関するものである。
子を用いて光を投写するプロジェクタ等に用いられる画
像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プロジェクションテレビは図６（ａ）に
示すように正面からスクリーンＳに向かって光を投写
し、投写する方向から画像を鑑賞するフロント投写方式
と、図６（ｂ）に示すように一対のミラーＭ１，Ｍ２を
用いて背面からスクリーンに光を投写し、表面から画像
を鑑賞するリア投写方式とがある。このようなプロジェ
クションテレビはプロジェクタ部分にＣＲＴや液晶が用
いられる。図７は液晶を用いたプロジェクタの構成を示
す図である。フロント方式及びリア方式の相違はミラー
の有無だけであり、原理的な構成はいずれも同一であ
る。本図においてメタルハライドランプ等のランプ２は
リフレクタ３の焦点位置に配置されている。リフレクタ
３は放物面鏡を持ち光を平行光とするものである。ラン
プ２，リフレクタ３から成る光源４の前方には、インテ
グレータレンズ５，フィールドレンズ６及びコンデンサ
レンズ７が配置される。これらのレンズは液晶表示パネ
ルを透過する面内でほぼ光強度が均一となるように変換
するものである。コンデンサレンズ７の前方には偏光板
９に挟まれた液晶表示パネル８が配置され、投写レンズ
１０を介してスクリーン１１上に光を投光するように構
成されている。
示すように正面からスクリーンＳに向かって光を投写
し、投写する方向から画像を鑑賞するフロント投写方式
と、図６（ｂ）に示すように一対のミラーＭ１，Ｍ２を
用いて背面からスクリーンに光を投写し、表面から画像
を鑑賞するリア投写方式とがある。このようなプロジェ
クションテレビはプロジェクタ部分にＣＲＴや液晶が用
いられる。図７は液晶を用いたプロジェクタの構成を示
す図である。フロント方式及びリア方式の相違はミラー
の有無だけであり、原理的な構成はいずれも同一であ
る。本図においてメタルハライドランプ等のランプ２は
リフレクタ３の焦点位置に配置されている。リフレクタ
３は放物面鏡を持ち光を平行光とするものである。ラン
プ２，リフレクタ３から成る光源４の前方には、インテ
グレータレンズ５，フィールドレンズ６及びコンデンサ
レンズ７が配置される。これらのレンズは液晶表示パネ
ルを透過する面内でほぼ光強度が均一となるように変換
するものである。コンデンサレンズ７の前方には偏光板
９に挟まれた液晶表示パネル８が配置され、投写レンズ
１０を介してスクリーン１１上に光を投光するように構
成されている。
【０００３】さてこのような構造の液晶プロジェクタ１
においては、ランプ２の光は後方へ出射され、リフレク
タ３で反射されてほぼコリメート光となり、インテグレ
ータレンズ５に入射する。インテグレータレンズ５に入
射する光の強度分布は図８（ａ）に示すように光軸上で
最大となり、光軸から外れるに従って急速に減少してい
る。インテグレータレンズ５は図１に示す側面図では３
つの凸レンズ５ａ，５ｂ，５ｃから成り、夫々の焦点位
置より後方に光軸と垂直にフィールドレンズ６が配置さ
れる。フィールドレンズ６と光軸を一致させてコンデン
サレンズ７を配置する。コンデンサレンズ７の焦点距離
をｆ7 とすると、その焦点よりやや後方にフィールドレ
ンズ６を配置する。このためインテグレータレンズ５の
各レンズ５ａ，５ｂ，５ｃの領域を通過した光は、フィ
ールドレンズ６の手前の所定の位置、図中では３ヵ所
Ａ，Ｂ，Ｃで集光された後、発散光としてフィールドレ
ンズ６に入射し、フィールドレンズ６を介してコンデン
サレンズ７の全体に照射される。そしてインテグレータ
レンズ５の各凸レンズ５ａ，５ｂ，５ｃを通過した光強
度の異なる光線がコンデンサレンズ７の位置で合成され
るため、図８（ｂ）に示すような強度分布となり、その
合成光として図８（ｃ）に示す強度分布の光が得られ
る。そしてコンデンサレンズ７でコリメートされた光線
は偏光板９を介して液晶表示パネル８に照射され、液晶
表示パネル８により生成された画像がスクリーン１１上
に投射される。このようにほぼ均一な光強度分布を有す
る光線に変換した後、液晶表示パネルに入射すると、投
写画像の輝度分布を一様にすることができる。
においては、ランプ２の光は後方へ出射され、リフレク
タ３で反射されてほぼコリメート光となり、インテグレ
ータレンズ５に入射する。インテグレータレンズ５に入
射する光の強度分布は図８（ａ）に示すように光軸上で
最大となり、光軸から外れるに従って急速に減少してい
る。インテグレータレンズ５は図１に示す側面図では３
つの凸レンズ５ａ，５ｂ，５ｃから成り、夫々の焦点位
置より後方に光軸と垂直にフィールドレンズ６が配置さ
れる。フィールドレンズ６と光軸を一致させてコンデン
サレンズ７を配置する。コンデンサレンズ７の焦点距離
をｆ7 とすると、その焦点よりやや後方にフィールドレ
ンズ６を配置する。このためインテグレータレンズ５の
各レンズ５ａ，５ｂ，５ｃの領域を通過した光は、フィ
ールドレンズ６の手前の所定の位置、図中では３ヵ所
Ａ，Ｂ，Ｃで集光された後、発散光としてフィールドレ
ンズ６に入射し、フィールドレンズ６を介してコンデン
サレンズ７の全体に照射される。そしてインテグレータ
レンズ５の各凸レンズ５ａ，５ｂ，５ｃを通過した光強
度の異なる光線がコンデンサレンズ７の位置で合成され
るため、図８（ｂ）に示すような強度分布となり、その
合成光として図８（ｃ）に示す強度分布の光が得られ
る。そしてコンデンサレンズ７でコリメートされた光線
は偏光板９を介して液晶表示パネル８に照射され、液晶
表示パネル８により生成された画像がスクリーン１１上
に投射される。このようにほぼ均一な光強度分布を有す
る光線に変換した後、液晶表示パネルに入射すると、投
写画像の輝度分布を一様にすることができる。
【０００４】一方図９は液晶プロジェクタにおいて、輝
度を向上させるためにマイクロレンズアレイを用いた液
晶表示パネルを示している。この液晶表示パネルは微細
な凸レンズをマトリックス状に配列したマイクロレンズ
アレイを用いて、液晶表示パネルの各画素にマイクロレ
ンズアレイ２１のレンズを対向させたものである。液晶
表示パネル８は、ＴＦＴ２２を駆動するための配線が設
けられている格子状のブラックマトリックス領域２３や
透明電極２４が形成されたガラス基板２５と、共通全面
電極が形成されたガラス基板２６との間に液晶材料２７
を封止したものである。ブラックマトリックス領域２３
によって囲まれた透明電極２４の部分が画素開口２８と
なっており、マイクロレンズアレイ２１の各レンズは夫
々液晶表示パネル８の各画素開口２８に対向するように
配置されている。
度を向上させるためにマイクロレンズアレイを用いた液
晶表示パネルを示している。この液晶表示パネルは微細
な凸レンズをマトリックス状に配列したマイクロレンズ
アレイを用いて、液晶表示パネルの各画素にマイクロレ
ンズアレイ２１のレンズを対向させたものである。液晶
表示パネル８は、ＴＦＴ２２を駆動するための配線が設
けられている格子状のブラックマトリックス領域２３や
透明電極２４が形成されたガラス基板２５と、共通全面
電極が形成されたガラス基板２６との間に液晶材料２７
を封止したものである。ブラックマトリックス領域２３
によって囲まれた透明電極２４の部分が画素開口２８と
なっており、マイクロレンズアレイ２１の各レンズは夫
々液晶表示パネル８の各画素開口２８に対向するように
配置されている。
【０００５】マイクロレンズ２１を用いない場合には、
図１０（ａ）に示すように液晶表示パネル８に入射した
光線の一部はブラックマトリックス領域２３によって遮
光されるため、光の利用効率が低下し、画像表示装置の
輝度が低下する。これに対してマイクロレンズアレイ２
１を用いると、図１０（ｂ）に示すようにマイクロレン
ズアレイ２１の各レンズ２９に入射した光線は液晶表示
パネル８の各画素開口２８内に集光され、画素開口２８
を透過できることとなる。このようにマイクロレンズア
レイ２１を利用することによって光の利用効率が向上
し、画像表示装置の輝度を高くすることができる。
図１０（ａ）に示すように液晶表示パネル８に入射した
光線の一部はブラックマトリックス領域２３によって遮
光されるため、光の利用効率が低下し、画像表示装置の
輝度が低下する。これに対してマイクロレンズアレイ２
１を用いると、図１０（ｂ）に示すようにマイクロレン
ズアレイ２１の各レンズ２９に入射した光線は液晶表示
パネル８の各画素開口２８内に集光され、画素開口２８
を透過できることとなる。このようにマイクロレンズア
レイ２１を利用することによって光の利用効率が向上
し、画像表示装置の輝度を高くすることができる。
【０００６】以上説明したように、液晶プロジェクタに
おいては光源の光強度分布を均一にするためインテグレ
ータレンズ，フィールドレンズ，コンデンサレンズから
成る光分波素子が用いられる。こうすれば図４に示すよ
うにこれを用いない場合Ａに比べて光強度分布の均一性
が点Ｂのように向上する。又液晶表示パネルにおいて
は、光の利用効率を向上させるためにマイクロレンズア
レイが用いられており、用いない場合Ａに比べて光の利
用効率が図中Ｃで示すように向上する。従ってプロジェ
クタ用の液晶表示器においても、これらを組合せること
によって均一性と光の利用効率を同時に向上させること
ができると考えられる。
おいては光源の光強度分布を均一にするためインテグレ
ータレンズ，フィールドレンズ，コンデンサレンズから
成る光分波素子が用いられる。こうすれば図４に示すよ
うにこれを用いない場合Ａに比べて光強度分布の均一性
が点Ｂのように向上する。又液晶表示パネルにおいて
は、光の利用効率を向上させるためにマイクロレンズア
レイが用いられており、用いない場合Ａに比べて光の利
用効率が図中Ｃで示すように向上する。従ってプロジェ
クタ用の液晶表示器においても、これらを組合せること
によって均一性と光の利用効率を同時に向上させること
ができると考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図１に示
す光学系を用いると、光の方向が変化する。即ち図２に
示すようにインテグレータレンズ５の中央部５のレンズ
５ｂを通過した光は光軸に平行な光となるが、インテグ
レータレンズ５の上側及び下側のレンズ５ａ，５ｃを通
過した光は夫々光軸より下向き及び上向きに角度−α，
＋αの傾きが生じる。そしてコンデンサレンズ７のどの
部分から出射した光も図２に示すような指向性を有する
こととなる。このように光の方向が異なる光を用いる
と、そのままではマイクロレンズアレイの効果がほとん
どなくなってしまう。そのため光の利用効率と光の均一
性とを同時に満足させることができないという欠点があ
った。
す光学系を用いると、光の方向が変化する。即ち図２に
示すようにインテグレータレンズ５の中央部５のレンズ
５ｂを通過した光は光軸に平行な光となるが、インテグ
レータレンズ５の上側及び下側のレンズ５ａ，５ｃを通
過した光は夫々光軸より下向き及び上向きに角度−α，
＋αの傾きが生じる。そしてコンデンサレンズ７のどの
部分から出射した光も図２に示すような指向性を有する
こととなる。このように光の方向が異なる光を用いる
と、そのままではマイクロレンズアレイの効果がほとん
どなくなってしまう。そのため光の利用効率と光の均一
性とを同時に満足させることができないという欠点があ
った。
【０００８】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、光分波素子及びマイクロレン
ズアレイを同時に用いて、しかも光の均一性と光の利用
効率とを同時に向上させるようにした画像表示装置を提
供することを目的とする。
てなされたものであって、光分波素子及びマイクロレン
ズアレイを同時に用いて、しかも光の均一性と光の利用
効率とを同時に向上させるようにした画像表示装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、コリメートされた光を出射する光源と、前記光源の
光を出射角が異なる複数のコリメート光に分波する光分
波素子と、ブラックマトリックスによって囲まれた格子
状の画素開口を有し、各画素開口に夫々対応するマイク
ロレンズアレイを有する液晶表示素子と、を有し、前記
光分波素子を出射する光を前記マイクロレンズアレイに
より集光すると共に、その出射角に応じて夫々異なる画
素開口を通過させるようにマイクロレンズアレイと画素
開口との間隔を設定したことを特徴とするものである。
は、コリメートされた光を出射する光源と、前記光源の
光を出射角が異なる複数のコリメート光に分波する光分
波素子と、ブラックマトリックスによって囲まれた格子
状の画素開口を有し、各画素開口に夫々対応するマイク
ロレンズアレイを有する液晶表示素子と、を有し、前記
光分波素子を出射する光を前記マイクロレンズアレイに
より集光すると共に、その出射角に応じて夫々異なる画
素開口を通過させるようにマイクロレンズアレイと画素
開口との間隔を設定したことを特徴とするものである。
【００１０】本願の請求項２の発明では、前記光分波素
子は、複数の凸レンズを光軸に垂直方向に配列し、前記
光源からのコリメート光を複数の位置に集光する第１の
レンズと、前記第１のレンズの焦点位置に、記光軸に垂
直に配置された第２の凸レンズと、前記第２の凸レンズ
と同一の焦点距離を有し、前記第２の凸レンズの焦点位
置に配置された第３の凸レンズと、を有することを特徴
とするものである。
子は、複数の凸レンズを光軸に垂直方向に配列し、前記
光源からのコリメート光を複数の位置に集光する第１の
レンズと、前記第１のレンズの焦点位置に、記光軸に垂
直に配置された第２の凸レンズと、前記第２の凸レンズ
と同一の焦点距離を有し、前記第２の凸レンズの焦点位
置に配置された第３の凸レンズと、を有することを特徴
とするものである。
【００１１】本願の請求項３の発明は、請求項１記載の
画像表示装置の出射側に配置され、透過光をスクリーン
に投影する投写レンズを有することを特徴とするもので
ある。
画像表示装置の出射側に配置され、透過光をスクリーン
に投影する投写レンズを有することを特徴とするもので
ある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本実施の形態による画像表示装置
について説明する。この実施の形態では液晶プロジェク
タについて本発明を適用したものである。その主要部の
構成は前述した図７に示すブロック図と同様である。そ
して光源４と液晶表示パネル８との間に従来例と同様に
図１に示すように光を分波する分波素子を配置する。分
波素子として、第１〜第３のレンズであるインテグレー
タレンズ５、フィールドレンズ６とコンデンサレンズ７
とを用いており、コンデンサレンズ７の焦点をｆ7 とす
る。このときコンデンサレンズ７からフィールドレンズ
６の近傍の焦点までの距離にある図中の仮想の３点Ａ，
Ｂ，Ｃからの光は、図２に示すように夫々光源に平行な
光及び光源と角度α，角度−αの分布を有する光強度分
布特性となる。そしてこの角度αはインテグレータレン
ズ５の各レンズの径をＬ１とすると、以下の式で示され
る。 ｔａｎα＝Ｌ１／ｆ7
について説明する。この実施の形態では液晶プロジェク
タについて本発明を適用したものである。その主要部の
構成は前述した図７に示すブロック図と同様である。そ
して光源４と液晶表示パネル８との間に従来例と同様に
図１に示すように光を分波する分波素子を配置する。分
波素子として、第１〜第３のレンズであるインテグレー
タレンズ５、フィールドレンズ６とコンデンサレンズ７
とを用いており、コンデンサレンズ７の焦点をｆ7 とす
る。このときコンデンサレンズ７からフィールドレンズ
６の近傍の焦点までの距離にある図中の仮想の３点Ａ，
Ｂ，Ｃからの光は、図２に示すように夫々光源に平行な
光及び光源と角度α，角度−αの分布を有する光強度分
布特性となる。そしてこの角度αはインテグレータレン
ズ５の各レンズの径をＬ１とすると、以下の式で示され
る。 ｔａｎα＝Ｌ１／ｆ7
【００１３】一方ランプ２は完全な点光源ではなく、あ
る広がりを持つため、リフレクタ３を用いても完全なコ
リメート光は得られず、リフレクタ３を通過して得られ
る光もΔθの広がりを有している。従ってコンデンサレ
ンズ７の出力側ではどの部分でも図２のように、０，±
αを中心としてある範囲に分散する指向性を有してい
る。
る広がりを持つため、リフレクタ３を用いても完全なコ
リメート光は得られず、リフレクタ３を通過して得られ
る光もΔθの広がりを有している。従ってコンデンサレ
ンズ７の出力側ではどの部分でも図２のように、０，±
αを中心としてある範囲に分散する指向性を有してい
る。
【００１４】本発明はこのコンデンサレンズ７の出力側
での光の分布を積極的に利用し、マイクロレンズアレイ
の各レンズに対応する液晶表示器の開口だけでなく、近
接する他の開口にも光を入射させるようにしたものであ
る。即ち図３において、０を中心として所定角度範囲に
分散する光はマイクロレンズに対応する画素開口２８を
通過するように、又±αを中心として所定角度範囲に分
散する光はそれに近接する画素開口を通過するように、
マイクロレンズアレイと画素開口２８との間隔及び焦点
距離を選択する。例えばマイクロレンズアレイ２１と液
晶表示パネルのブラックマトリックス２３の間で構成さ
れる画素開口２８との間隔Ｌ２と、マイクロレンズアレ
イ２１の各レンズ間のピッチをＰとの間には、次式が成
り立つ。 ｔａｎα0 ＝Ｐ／Ｌ２ α0 は液晶パネル８間のレンズ２９と画素開口２８との
物質の屈折率によって変化する。従ってマイクロレンズ
アレイ２１への光の入射角がαと一致するようにα0 を
設定する。こうすればこのマイクロレンズアレイ２１の
あるレンズ２９を透過した光は、光軸に平行な成分はそ
の対応する画素開口２８ａを通過し、＋α0 の角度成分
を有する光は隣接する画素開口２８ｂを透過し、−α0
の角度成分を有する光は画素開口２８ｃを透過する。
での光の分布を積極的に利用し、マイクロレンズアレイ
の各レンズに対応する液晶表示器の開口だけでなく、近
接する他の開口にも光を入射させるようにしたものであ
る。即ち図３において、０を中心として所定角度範囲に
分散する光はマイクロレンズに対応する画素開口２８を
通過するように、又±αを中心として所定角度範囲に分
散する光はそれに近接する画素開口を通過するように、
マイクロレンズアレイと画素開口２８との間隔及び焦点
距離を選択する。例えばマイクロレンズアレイ２１と液
晶表示パネルのブラックマトリックス２３の間で構成さ
れる画素開口２８との間隔Ｌ２と、マイクロレンズアレ
イ２１の各レンズ間のピッチをＰとの間には、次式が成
り立つ。 ｔａｎα0 ＝Ｐ／Ｌ２ α0 は液晶パネル８間のレンズ２９と画素開口２８との
物質の屈折率によって変化する。従ってマイクロレンズ
アレイ２１への光の入射角がαと一致するようにα0 を
設定する。こうすればこのマイクロレンズアレイ２１の
あるレンズ２９を透過した光は、光軸に平行な成分はそ
の対応する画素開口２８ａを通過し、＋α0 の角度成分
を有する光は隣接する画素開口２８ｂを透過し、−α0
の角度成分を有する光は画素開口２８ｃを透過する。
【００１５】このようにインテグレータによって傾いた
光軸の光を用いてレンズアレイによって近接する開口を
透過させるように配置する。こうすれば図４に示すよう
に光の均一性を光分波素子のみを用いた場合と同等に向
上させ、しかも光の利用効率はマイクロレンズを用いた
場合より向上させることができる。
光軸の光を用いてレンズアレイによって近接する開口を
透過させるように配置する。こうすれば図４に示すよう
に光の均一性を光分波素子のみを用いた場合と同等に向
上させ、しかも光の利用効率はマイクロレンズを用いた
場合より向上させることができる。
【００１６】光源４の光はリフレクタ３によってコリメ
ートされているが、前述したようにランプ２は点光源で
ないため、±Δθの広がり角を持つ。そして図５に示す
ように、インテグレータレンズ５とフィールドレンズ６
の距離をＬ３，フィールドレンズ６とコンデンサレンズ
７の距離をＬ４、その比Ｌ４／Ｌ３をｎとすると、コン
デンサレンズ７を出射する光の広がり角は２Δθ／ｎと
なる。従ってＬ４の方がＬ３より大きければｎ＞１であ
るため、広がり角は小さくなる。即ち光分波素子とマイ
クロレンズとを同時に用いることによって、光の利用効
率をマイクロレンズのみの場合に比べて向上させること
ができる。従って図４の点Ｄに示す特性が得られる。
ートされているが、前述したようにランプ２は点光源で
ないため、±Δθの広がり角を持つ。そして図５に示す
ように、インテグレータレンズ５とフィールドレンズ６
の距離をＬ３，フィールドレンズ６とコンデンサレンズ
７の距離をＬ４、その比Ｌ４／Ｌ３をｎとすると、コン
デンサレンズ７を出射する光の広がり角は２Δθ／ｎと
なる。従ってＬ４の方がＬ３より大きければｎ＞１であ
るため、広がり角は小さくなる。即ち光分波素子とマイ
クロレンズとを同時に用いることによって、光の利用効
率をマイクロレンズのみの場合に比べて向上させること
ができる。従って図４の点Ｄに示す特性が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、画像表示装置において光分波素子を用いて得られる
光の均一性を向上させることができ、又液晶表示パネル
にマイクロレンズアレイを用いて光の利用効率を向上さ
せることができ、これらを組合せても光の均一性と効率
とを同時に確保することができるという効果が得られ
る。又光源に広がり角を有する場合にも、第２，第３の
レンズの間隔を第１，第２のレンズの間隔より大きくし
ておくことによって、光源の広がり角を小さくすること
ができ、光の利用効率をマイクロレンズのみを用いた場
合に比べて向上させることができるという効果が得られ
る。
ば、画像表示装置において光分波素子を用いて得られる
光の均一性を向上させることができ、又液晶表示パネル
にマイクロレンズアレイを用いて光の利用効率を向上さ
せることができ、これらを組合せても光の均一性と効率
とを同時に確保することができるという効果が得られ
る。又光源に広がり角を有する場合にも、第２，第３の
レンズの間隔を第１，第２のレンズの間隔より大きくし
ておくことによって、光源の広がり角を小さくすること
ができ、光の利用効率をマイクロレンズのみを用いた場
合に比べて向上させることができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による光分波素子の構成を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】光分波素子を出射する光の広がりを示すグラフ
である。
である。
【図３】この実施の形態による液晶表示素子のマイクロ
レンズアレイと画素開口との関係を示す図である。
レンズアレイと画素開口との関係を示す図である。
【図４】光の均一性と利用効率について、本実施の形態
と従来例の関係を示すグラフである。
と従来例の関係を示すグラフである。
【図５】この実施の形態による光分波素子に入射する光
源の広がり角と光分波素子を出射する光源の広がり角と
の関係を示す説明図である。
源の広がり角と光分波素子を出射する光源の広がり角と
の関係を示す説明図である。
【図６】液晶を用いたプロジェクタの概略を示す図であ
る。
る。
【図７】液晶表示装置の全体構成を示す構成図である。
【図８】光分波素子と光の強度分布を示す説明図であ
る。
る。
【図９】液晶表示パネルと隣接するマイクロレンズアレ
イを示す斜視図である。
イを示す斜視図である。
【図１０】従来のマイクレンズアレイに入射する光の利
用効率を説明するための説明図である。
用効率を説明するための説明図である。
１ 液晶プロジェクタ ２ ランプ ３ リフレクタ ４ 光源 ５ インテグレータレンズ ６ フィールドレンズ ７ コンデンサレンズ ８ 液晶表示パネル ９ 偏光板 １０ 投写レンズ １１ スクリーン ２１ マイクロレンズアレイ ２２ ＴＦＴ ２３ ブラックマトリックス ２４ 透明電極 ２５，２６ ガラス基板 ２７ 液晶材料 ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 画素開口 ２９ レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 コリメートされた光を出射する光源と、 前記光源の光を出射角が異なる複数のコリメート光に分
波する光分波素子と、 ブラックマトリックスによって囲まれた格子状の画素開
口を有し、各画素開口に夫々対応するマイクロレンズア
レイを有する液晶表示素子と、を有し、 前記光分波素子を出射する光を前記マイクロレンズアレ
イにより集光すると共に、その出射角に応じて夫々異な
る画素開口を通過させるようにマイクロレンズアレイと
画素開口との間隔を設定したことを特徴とする画像表示
装置。 - 【請求項２】 前記光分波素子は、 複数の凸レンズを光軸に垂直方向に配列し、前記光源か
らのコリメート光を複数の位置に集光する第１のレンズ
と、 前記第１のレンズの焦点位置に、記光軸に垂直に配置さ
れた第２の凸レンズと、 前記第２の凸レンズと同一の焦点距離を有し、前記第２
の凸レンズの焦点位置に配置された第３の凸レンズと、
を有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載の画像表示装置の出射側に
配置され、透過光をスクリーンに投影する投写レンズを
有することを特徴とする液晶プロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9055125A JPH10254059A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 画像表示装置及び液晶プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9055125A JPH10254059A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 画像表示装置及び液晶プロジェクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10254059A true JPH10254059A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=12990049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9055125A Pending JPH10254059A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 画像表示装置及び液晶プロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10254059A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101317728B1 (ko) * | 2006-05-26 | 2013-10-15 | 소니 주식회사 | 반사형 액정 프로젝터 및 화상 재생 장치 |
-
1997
- 1997-03-10 JP JP9055125A patent/JPH10254059A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101317728B1 (ko) * | 2006-05-26 | 2013-10-15 | 소니 주식회사 | 반사형 액정 프로젝터 및 화상 재생 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6416182B1 (en) | Projection type liquid crystal display device | |
| JP3121843B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| US6680762B2 (en) | Projection liquid crystal display apparatus wherein overall focal point of the lens is shifted to increase effective aperture ratio | |
| JPH03213840A (ja) | 背面投射型スクリーン及びこれを用いた背面投射型画像表示装置 | |
| KR100811575B1 (ko) | 액정 디스플레이 소자 및 투사형 액정 디스플레이 장치 | |
| US5580144A (en) | Image projection device with suppressed moire | |
| JP3746905B2 (ja) | 画像プロジェクタ | |
| US5617152A (en) | Projector system for video and computer generated information | |
| JPH0588145A (ja) | 投射光学装置 | |
| EP0631434A1 (en) | Projector | |
| JP2943239B2 (ja) | 液晶プロジェクタ装置 | |
| JPH10254059A (ja) | 画像表示装置及び液晶プロジェクタ | |
| US7092158B2 (en) | Back-projection screen | |
| KR100352973B1 (ko) | 2 램프를 이용한 액정 프로젝터의 광학계 | |
| JPH10253801A (ja) | 光学素子、液晶表示器及び液晶プロジェクタ | |
| JP2003021806A (ja) | 背面投射型ディスプレイ | |
| JP2998811B2 (ja) | 透過型スクリーン及びそれを用いた背面投写型画像ディスプレイ装置 | |
| JPH10257413A (ja) | 画像表示装置、光源装置及び液晶プロジェクタ | |
| JPH0480710A (ja) | 液晶プロジェクター | |
| JP2000330204A (ja) | 照明装置及び液晶プロジェクタ | |
| JPH0736066B2 (ja) | 液晶プロジエクタ | |
| JPH10111486A (ja) | 表示装置および表示装置用液晶パネル並びに投射型表示装置 | |
| JP2601083B2 (ja) | 投影型ディスプレイ | |
| JP2002169227A (ja) | 背面投射型ディスプレイ | |
| JP3543552B2 (ja) | 投写型表示装置 |