JPH10257413A - Image display device, light source device and liquid crystal projector - Google Patents

Image display device, light source device and liquid crystal projector

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JPH10257413A
JPH10257413A JP9055127A JP5512797A JPH10257413A JP H10257413 A JPH10257413 A JP H10257413A JP 9055127 A JP9055127 A JP 9055127A JP 5512797 A JP5512797 A JP 5512797A JP H10257413 A JPH10257413 A JP H10257413A
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JP
Japan
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light
light source
liquid crystal
longitudinal direction
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP9055127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Shinohara
正幸 篠原
Shigeru Aoyama
茂 青山
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Publication of JPH10257413A publication Critical patent/JPH10257413A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the influence of scattering light on a liquid crystal display device transmitting a rectangular pixel opening through a microlens array. SOLUTION: A lamp 2 is arranged at the focal position of reflector 3. The Z direction of the optical axis is irradiated with light collimated from the reflector 3. At such a time, the lamp 2 is arranged vertically to the Z axis of the optical axis, namely, in the direction of the Y axis. Thus, the scattered light is enlarged in the Y-axis direction and reduced in the X-axis direction. Therefore, the influence of scattering is reduced by matching the Y-axis direction of larger scattering and the lengthwise direction of pixel opening on the liquid crystal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
像表示装置及びその光源装置と液晶プロジェクタに関す
るものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image display device used for a projector or the like that projects light using a spatial modulation element such as a liquid crystal, a light source device thereof, and a liquid crystal projector.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロジェクションテレビは図5(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5(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6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。リフ
レクタ3の前方には偏光板4,5に挟まれた液晶表示パ
ネル6が配置され、投写レンズ7を介してスクリーン8
上に光を投光するように構成されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5A, a projection television projects light from the front toward a screen S and views an image from a projection direction, as shown in FIG. 5B. There is a rear projection system in which light is projected onto the screen from the back using a pair of mirrors M1 and M2, and an image is viewed from the surface. In such a projection television, a CRT or a liquid crystal is used for a projector portion. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a projector using a liquid crystal. The difference between the front type and the rear type is only the presence or absence of a mirror, and the principle configuration is the same. In this figure, a lamp 2 such as a metal halide lamp is disposed at a focal position of a reflector 3. The reflector 3 has a parabolic mirror and converts light into parallel light. A liquid crystal display panel 6 sandwiched between polarizers 4 and 5 is disposed in front of the reflector 3, and a screen 8 through a projection lens 7.
It is configured to project light thereon.

【0003】図7は光源部分の構造を示す断面図及び正
面図である。これらの図に示すようにメタルハライドラ
ンプ2は光軸方向にランプの長手方向を向けて回転放物
面鏡のリフレクタ3の焦点位置に配置されている。
FIG. 7 is a sectional view and a front view showing a structure of a light source portion. As shown in these figures, the metal halide lamp 2 is arranged at the focal position of the reflector 3 of the rotating parabolic mirror with the longitudinal direction of the lamp facing the optical axis direction.

【0004】一方図8は輝度を向上させるためにマイク
ロレンズアレイ11を用いた第1の従来例による液晶表
示パネル21を示している。このマイクロレンズアレイ
は微細な凸レンズ12をマトリックス状に配列したもの
であり、液晶表示パネル21の各画素にマイクロレンズ
アレイ11のレンズを対向させたものである。液晶表示
パネル21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11の各レンズ12は
夫々液晶表示パネル21の各画素開口28に対向するよ
うに配置されている。
FIG. 8 shows a first conventional liquid crystal display panel 21 using a microlens array 11 to improve the luminance. The microlens array is configured by arranging fine convex lenses 12 in a matrix, and the lens of the microlens array 11 is opposed to each pixel of the liquid crystal display panel 21. The liquid crystal display panel 21 is composed of a glass substrate 25 on which a grid-like black matrix region 23 and a transparent electrode 24 on which wiring for driving the TFT 22 is provided and a glass substrate 26 on which a common full-surface electrode is formed. The liquid crystal material 27 is sealed between them. A portion of the transparent electrode 24 surrounded by the black matrix region 23 is a pixel opening 28, and each lens 12 of the microlens array 11 is arranged to face each pixel opening 28 of the liquid crystal display panel 21. .

【0005】マイクロレンズアレイ11を用いない場合
には、図9(a)に示すように液晶表示パネルに入射し
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
11を用いると、図9(b)に示すようにマイクロレン
ズアレイ11の各レンズ12に入射した光線は液晶表示
パネルの各画素開口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11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。
When the microlens array 11 is not used, as shown in FIG. 9A, a part of the light beam incident on the liquid crystal display panel is shielded by the black matrix region 23, so that the light use efficiency is reduced. However, the brightness of the image display device decreases. On the other hand, when the microlens array 11 is used, light rays incident on each lens 12 of the microlens array 11 are condensed in each pixel opening 28 of the liquid crystal display panel as shown in FIG. 28 can be transmitted. The use efficiency of light is improved by using the micro lens array 11 in this manner,
The brightness of the image display device can be increased.

【0006】次に特開平4−60538号に示されてい
る液晶プロジェクタの第2の従来例について説明する。
この液晶プロジェクタでは、図10に示すように光源か
らの出射光をダイクロイックミラー31R,31G,3
1Bに入射する。ダイクロイックミラー31R,31
G,31Bは入射光のうち夫々赤、緑、青の3色を反射
し、他の光を透過することによって光を分光するもので
ある。分光した光はマイクロレンズアレイ32を介して
液晶表示パネル33に入射するようにしている。図11
はダイクロイックミラー31から出射されたR,G,B
の光が入射されるマイクロレンズアレイ32と液晶表示
パネル33の3画素分の拡大図である。ダイクロイック
ミラー31によって赤色光Rは−α、緑色光Gは0、青
色光Bは+αの角度の傾きを有しており、これらがマイ
クロレンズアレイ32に入射する。液晶表示パネル33
にはRGBの3原色に夫々対応する異なった画素開口3
4B,34G,34Rが図示のように配列されており、
RGBの3色の光の方向が異なるため、1つのマイクロ
レンズによって夫々隣接するR,G,Bの画素開口を透
過させる。こうすればカラーフィルタを用いることなく
光の利用効率を向上させることができる。こうして液晶
表示パネル33を透過した光はフレネルレンズ35及び
投写レンズ7によってスクリーン8に投写されるように
構成される。
Next, a second conventional example of the liquid crystal projector disclosed in JP-A-4-60538 will be described.
In this liquid crystal projector, as shown in FIG. 10, light emitted from a light source is transmitted to dichroic mirrors 31R, 31G, 3G.
1B. Dichroic mirror 31R, 31
G and 31B reflect three colors of red, green, and blue, respectively, of the incident light and transmit the other light to split the light. The split light is incident on the liquid crystal display panel 33 via the microlens array 32. FIG.
Are R, G, B emitted from the dichroic mirror 31
FIG. 3 is an enlarged view of three pixels of a microlens array 32 and a liquid crystal display panel 33 on which light is incident. The dichroic mirror 31 tilts the red light R at -α, the green light G at 0, and the blue light B at + α. LCD panel 33
Have different pixel openings 3 corresponding to the three primary colors of RGB, respectively.
4B, 34G, and 34R are arranged as shown in the figure.
Since the directions of the three colors of RGB light are different, one microlens transmits the adjacent R, G, B pixel openings. In this way, the light use efficiency can be improved without using a color filter. Thus, the light transmitted through the liquid crystal display panel 33 is configured to be projected on the screen 8 by the Fresnel lens 35 and the projection lens 7.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら光源とし
て用いられているメタルハライドランプは、図7に示す
ように完全な点光源ではなく、しかも輝度を上げるとそ
の形状が大きくなる。特に発光部はランプの太さに比べ
て長く、輝度を上げようとすれば発光部の長さも長くす
る必要があり、広がり角が増加してしまうという欠点が
あった。そのため図9,図11に示すようにマイクロレ
ンズアレイを用いて光を集光して画素開口を通過させよ
うとしても、光源からの光の広がりのため光を十分絞る
ことができない。例えば図12に示すようにマイクロレ
ンズアレイ11に入射する光の広がり角が±Δθであれ
ば、マイクロレンズアレイ11と画素開口28との距離
をL1とすると、画素開口での光のスポットWは次式で
示される。W=2Δθ・L1従ってWが液晶表示パネル
の実際の画素開口以上となれば、その開口の周辺で遮光
される光が多くなり、光の利用効率が低下してしまうと
いう欠点があった。
However, the metal halide lamp used as the light source is not a perfect point light source as shown in FIG. 7, and its shape becomes larger when the luminance is increased. In particular, the light emitting portion is longer than the thickness of the lamp, and in order to increase the luminance, the length of the light emitting portion needs to be longer, and there is a disadvantage that the spread angle increases. For this reason, as shown in FIGS. 9 and 11, even if light is condensed by using a microlens array and allowed to pass through the pixel aperture, the light cannot be sufficiently stopped due to the spread of light from the light source. For example, as shown in FIG. 12, if the spread angle of the light incident on the microlens array 11 is ± Δθ, and if the distance between the microlens array 11 and the pixel opening 28 is L1, the light spot W at the pixel opening will be It is shown by the following equation. W = 2Δθ · L1 Therefore, when W is equal to or larger than the actual pixel aperture of the liquid crystal display panel, there is a disadvantage that the amount of light shielded around the aperture increases and the light utilization efficiency decreases.

【0008】又第2の従来例のように異なる色彩の光に
よって光の方向を変化させるようにした液晶プロジェク
タにおいては、マイクロレンズアレイ32に入射する各
色彩の光が所定の角度、即ち0及び±αから更に夫々±
θの広がりを有する場合にも、同様に広がり角Δθが大
きければ光の利用効率が低下してしまうという欠点があ
った。更に光源からの光の広がりによって光が混ざって
しまい、色再現性が低下するという欠点があった。
In a liquid crystal projector in which the direction of light is changed by light of different colors as in the second conventional example, the light of each color incident on the microlens array 32 has a predetermined angle, that is, 0 and ± α from each other ±
Similarly, in the case of having a spread of θ, there is a disadvantage that the light use efficiency is reduced if the spread angle Δθ is large. Further, there is a disadvantage that the light is mixed due to the spread of the light from the light source and the color reproducibility is reduced.

【0009】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、光の広がりがあっても液晶表
示器の画素開口を容易に通過できるようにすることを目
的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object thereof is to make it possible to easily pass through a pixel opening of a liquid crystal display even if light spreads. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、一定長の直線状の光源と、前記光源をコリメートし
て平行光とするコリメート手段と、一方向に長い画素開
口を持つ複数の画素が配列された空間変調素子と、前記
コリメート光を前記空間変調素子の各画素開口に夫々集
光させるマイクロレンズから成るマイクロレンズアレイ
とを有し、前記コリメート手段より出射する光の光軸と
前記光源の長手方向とを垂直とし、前記光源の長手方向
を前記空間変調素子の画素開口の長手方向に対応するよ
うに配置したことを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a linear light source having a predetermined length, collimating means for collimating the light source to convert the light into parallel light, and a plurality of pixels each having a pixel opening which is long in one direction. And a microlens array composed of microlenses for converging the collimated light to each pixel aperture of the spatial modulation element, and an optical axis of light emitted from the collimating means. And the longitudinal direction of the light source is vertical, and the longitudinal direction of the light source is arranged so as to correspond to the longitudinal direction of the pixel opening of the spatial light modulator.

【0011】本願の請求項2の発明では、前記マイクロ
レンズアレイは、前記空間変調素子の画素開口の長手方
向に対応した長方形状のマイクロレンズの集合体により
構成されることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, the microlens array is constituted by a set of rectangular microlenses corresponding to a longitudinal direction of a pixel opening of the spatial light modulator. is there.

【0012】本願の請求項3の発明は、一定長の直線状
の光源と、前記光源をコリメートして平行光とするコリ
メート手段と、前記コリメートされた光を三原色に分離
し、その色彩に応じて出射角が異なる三方向のコリメー
ト光に分波する光分波素子と、ブラックマトリックスに
よって囲まれた一方向に長く、三色毎に配列された格子
状の画素開口を有する空間変調素子と、前記空間変調素
子の画素開口の三色の画素毎に夫々対応するマイクロレ
ンズから成り、前記光分波素子を出射する光を前記マイ
クロレンズにより集光すると共に、その出射角に応じて
夫々対応する色彩の画素開口を通過させるようにマイク
ロレンズと画素開口との間隔を設定したマイクロレンズ
アレイと、を有し、前記コリメート手段より出射する光
の光軸と前記光源の長手方向とを垂直とし、前記光源の
長手方向を前記空間変調素子の長手方向の開口に対応す
るように配置したことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a linear light source having a predetermined length, collimating means for collimating the light source to convert the light source into parallel light, and separating the collimated light into three primary colors. A light demultiplexing element that splits into three directions of collimated light having different emission angles, a spatial modulation element that is long in one direction surrounded by a black matrix, and has a grid-like pixel opening arranged for each of three colors, Microlenses corresponding to each of the three color pixels in the pixel aperture of the spatial modulation element are formed, and light emitted from the optical demultiplexing element is condensed by the microlens and corresponds to each of the emission angles. A microlens array in which the distance between the microlens and the pixel opening is set so as to pass through the pixel opening of color, and the optical axis of the light emitted from the collimating means and the light source A longitudinal and vertical, it is characterized in that the longitudinal direction of the light source is arranged so as to correspond to the longitudinal direction of the opening of the space modulation element.

【0013】本願の請求項4の発明は、一定長の直線状
の光源と、前記光源をコリメートして平行光とするコリ
メート手段と、を有し、前記コリメート手段により出射
する光の光軸と前記光源の長手方向とを垂直となるよう
に配置したことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a linear light source having a predetermined length, and collimating means for collimating the light source to convert the light into parallel light. The light source is arranged so as to be perpendicular to a longitudinal direction of the light source.

【0014】本願の請求項5の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項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上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。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image display device according to any one of the first to third aspects, which is disposed on an emission side of the image display device.
It has a projection lens for projecting transmitted light on a screen.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態による
光源の構成を示す正面図及び断面図である。この実施の
形態においても前述した従来例と同様に、光源としてメ
タルハライドランプ2を用い、光源の光を平行なコリメ
ート光とするコリメート手段として回転放物面鏡のリフ
レクタ3を用いる。リフレクタ3の焦点位置にこのメタ
ルハライドランプ2を配置する。この実施の形態では、
回転放物面鏡のリフレクタ3から出射する光軸(Z軸)
に垂直方向(例えばY軸方向)にランプの長手方向を配
置する。こうすればリフレクタ3より出射する光は図示
のようにY軸方向に光の広がり角が多くなり、これと垂
直のX軸方向では光の広がり角を小さくすることができ
る。
FIG. 1 is a front view and a sectional view showing the structure of a light source according to an embodiment of the present invention. Also in this embodiment, as in the above-described conventional example, a metal halide lamp 2 is used as a light source, and a reflector 3 of a rotating parabolic mirror is used as collimating means for converting light from the light source into parallel collimated light. This metal halide lamp 2 is arranged at the focal position of the reflector 3. In this embodiment,
Optical axis (Z axis) emitted from the reflector 3 of the rotating parabolic mirror
The longitudinal direction of the lamp is arranged in a vertical direction (for example, the Y-axis direction). In this way, the light emitted from the reflector 3 has a larger divergence angle in the Y-axis direction as shown in the figure, and can have a smaller divergence angle in the X-axis direction perpendicular thereto.

【0016】図2はこの光源を用いた液晶プロジェクタ
の全体構成を示す図であり、前述した従来例と同一部分
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の
形態では、光源のY方向を液晶表示パネル5の画素開口
の長手方向となるように配置し、図3に示すように光源
の光を所定の光学系を介してカラー表示用の液晶表示パ
ネルに入射する。カラー表示用の液晶表示パネルでは、
RGBの3原色が長方形状に形成され、これらが1つの
正方形状の1画素を形成している。即ち図3に示すよう
に第1のガラス基板41の上面に、TFT42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43や透明電極44が形成される。そしてそ
の上面の前面共通電極が形成されたガラス基板45との
間に液晶材料46を封止して構成される。ブラックマト
リックス領域43によって囲まれた透明電極44の部分
が画素開口47となっており、図示のように格子状に3
原色の画素が隣接して構成される。これらのRGBの3
色の画素によって1画素が形成されており、各画素の前
面にはカラーフィルタが配置される。又ガラス基板45
の上面には各画素に対応した長方形状のマイクロレンズ
を画素開口分配列したマイクロレンズアレイ48が構成
され、各画素に光を入射するようにしている。このよう
に各画素を構成する3色の画素は長方形状に形成されて
いるため、長方形状の長手方向を光が分散する程度の高
いY軸方向に一致させるように光学系を配置する。こう
すれば光の分散の影響を少なくすることができる。従っ
て光源として比較的大きいメタルハロイドランプを用い
て輝度を上昇させる場合にも、光の分散の影響を少なく
することができ、光を有効に利用することが可能とな
る。
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of a liquid crystal projector using this light source. The same parts as those in the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the Y direction of the light source is arranged so as to be in the longitudinal direction of the pixel opening of the liquid crystal display panel 5, and the light of the light source is transmitted through a predetermined optical system as shown in FIG. Light enters the display panel. With a liquid crystal display panel for color display,
Three primary colors of RGB are formed in a rectangular shape, and these form one pixel of a square shape. That is, as shown in FIG. 3, on the upper surface of the first glass substrate 41, a grid-like black matrix region 43 provided with wiring for driving the TFT 42 and a transparent electrode 44 are formed. The liquid crystal material 46 is sealed between the upper surface and the glass substrate 45 on which the front common electrode is formed. A portion of the transparent electrode 44 surrounded by the black matrix region 43 is a pixel opening 47, and has a 3
Pixels of primary colors are configured adjacently. 3 of these RGB
One pixel is formed by color pixels, and a color filter is arranged in front of each pixel. Glass substrate 45
A microlens array 48 in which rectangular microlenses corresponding to the respective pixels are arranged in an amount corresponding to the pixel apertures is formed on the upper surface, so that light is incident on the respective pixels. Since the three color pixels forming each pixel are formed in a rectangular shape as described above, the optical system is arranged such that the longitudinal direction of the rectangular shape is aligned with the Y-axis direction at which light is dispersed. In this way, the influence of light dispersion can be reduced. Therefore, even when the luminance is increased by using a relatively large metal halide lamp as a light source, the influence of light dispersion can be reduced, and light can be used effectively.

【0017】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。この実施の形態では前述した第2の従来例に示
すように、ダイクロイックミラー31R,31G,31
Bを用いて光を分光し、光の入射方向を各光の色に合わ
せて変化させて画素開口を通過させるようにしたもので
ある。この実施の形態では図4(a)に液晶表示パネル
のXZ方向、図4(b)にYZ方向を示すように、赤色
光Rが−α、緑色光Gが0、青色光Bが+αの方向を有
するため、同一のマイクロレンズを通過する光は夫々そ
の色に対応する画素開口を通過する。この場合にも光の
分散の大きいY軸方向を各レンズの長手方向に合わせて
おくことにより、光の分散の影響を少なくすることがで
きる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, as shown in the second conventional example described above, dichroic mirrors 31R, 31G, 31D
The light is dispersed using B, and the incident direction of the light is changed in accordance with the color of each light so that the light passes through the pixel opening. In this embodiment, as shown in FIG. 4A, the XZ direction of the liquid crystal display panel, and FIG. 4B, the YZ direction, the red light R is -α, the green light G is 0, and the blue light B is + α. Due to having a direction, light passing through the same microlens passes through the pixel aperture corresponding to each color. Also in this case, the influence of light dispersion can be reduced by setting the Y-axis direction where light dispersion is large to the longitudinal direction of each lens.

【0018】尚本実施の形態では、図1に示すようにリ
フレクタ3の焦点位置に光源であるメタルハライドラン
プを配置しているが、他の直線状の光源であってもよ
い。又リフレクタ3に代えて光を集束する集束レンズを
用いてコリメート手段を構成することができることはい
うまでもない。
In this embodiment, a metal halide lamp as a light source is arranged at the focal position of the reflector 3 as shown in FIG. 1, but another linear light source may be used. It goes without saying that the collimating means can be constituted by using a focusing lens for focusing light instead of the reflector 3.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
1〜3の発明によれば、画像表示装置に用いられる光源
として一定方向に広がりを有するランプを用いる場合に
も、その広がりの影響を最小限に留めることができ、光
の利用効率を向上させることができるという効果が得ら
れる。又請求項4の発明では、特定の方向にのみ光の広
がりの大きいコリメート光を生成することができる。請
求項5の発明では、このような液晶表示装置を用いて輝
度の高い液晶プロジェクタを実現することができるとい
う効果が得られる。
As described above in detail, according to the first to third aspects of the present invention, even when a lamp having a certain direction is used as a light source for an image display device, the influence of the spread is also used. Can be minimized, and the effect of improving the light use efficiency can be obtained. According to the fourth aspect of the invention, it is possible to generate collimated light having a large light spread only in a specific direction. According to the fifth aspect of the invention, there is obtained an effect that a liquid crystal projector having high luminance can be realized by using such a liquid crystal display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による光源の異なる
方向からの断面図及び正面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view and a front view of a light source according to a first embodiment of the present invention from different directions.

【図2】本発明の第1の実施の形態による液晶プロジェ
クタの構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the liquid crystal projector according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態による画像表示装置
の液晶パネルの構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a liquid crystal panel of the image display device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】第2の実施の形態による画像表示装置の液晶へ
の光の入射方向と光の集束を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a light incident direction and a light convergence on a liquid crystal of an image display device according to a second embodiment.

【図5】液晶を用いたプロジェクタの概略を示す概略図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of a projector using a liquid crystal.

【図6】液晶プロジェクタの全体構成を示す構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an overall configuration of a liquid crystal projector.

【図7】従来の液晶プロジェクタの光源を示す断面図及
び正面図である。
FIG. 7 is a sectional view and a front view showing a light source of a conventional liquid crystal projector.

【図8】第1の従来例による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。
FIG. 8 is a perspective view showing a microlens array adjacent to a liquid crystal display panel according to a first conventional example.

【図9】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。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a utilization efficiency of light incident on a conventional microphone lens array.

【図10】第2の従来例による液晶プロジェクタの全体
構成を示す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing an overall configuration of a liquid crystal projector according to a second conventional example.

【図11】第2の従来例による液晶表示パネルと隣接す
るマイクロレンズアレイ及びその光の透過を示す説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory view showing a microlens array adjacent to a liquid crystal display panel according to a second conventional example and light transmission therethrough.

【図12】光源の光の分散による画素開口での光のスポ
ットを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a light spot at a pixel aperture due to light distribution of a light source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶プロジェクタ 2 メタルハライドランプ 3 リフレクタ 4,5 偏光板 7 投写レンズ 8 スクリーン 11,32,48 マイクロレンズアレイ 12,29 レンズ 21,33,40 液晶表示パネル 22,42 TFT 23,43 ブラックマトリックス 24,47 透明電極 25,26,41,45 ガラス基板 27,46 液晶材料 28,34R,34G,34B 画素開口 31R,31G,31B ダイクロイックミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal projector 2 Metal halide lamp 3 Reflector 4,5 Polarizing plate 7 Projection lens 8 Screen 11,32,48 Micro lens array 12,29 Lens 21,33,40 Liquid crystal display panel 22,42 TFT 23,43 Black matrix 24,47 Transparent electrode 25, 26, 41, 45 Glass substrate 27, 46 Liquid crystal material 28, 34R, 34G, 34B Pixel aperture 31R, 31G, 31B Dichroic mirror

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09F 9/00 360 G09F 9/00 360N H04N 9/31 H04N 9/31 C Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G09F 9/00 360 G09F 9/00 360N H04N 9/31 H04N 9/31 C

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定長の直線状の光源と、 前記光源をコリメートして平行光とするコリメート手段
と、 一方向に長い画素開口を持つ複数の画素が配列された空
間変調素子と、 前記コリメート光を前記空間変調素子の各画素開口に夫
々集光させるマイクロレンズから成るマイクロレンズア
レイとを有し、 前記コリメート手段より出射する光の光軸と前記光源の
長手方向とを垂直とし、前記光源の長手方向を前記空間
変調素子の画素開口の長手方向に対応するように配置し
たことを特徴とする画像表示装置。
1. A linear light source having a predetermined length, collimating means for collimating the light source to convert the light into parallel light, a spatial modulation element in which a plurality of pixels having a pixel opening long in one direction are arranged, and the collimator A microlens array comprising a microlens for condensing light on each pixel aperture of the spatial light modulator, wherein an optical axis of light emitted from the collimator and a longitudinal direction of the light source are perpendicular to each other; An image display device, wherein a longitudinal direction of the image display device is arranged so as to correspond to a longitudinal direction of a pixel opening of the spatial light modulator.
【請求項2】 前記マイクロレンズアレイは、前記空間
変調素子の画素開口の長手方向に対応した長方形状のマ
イクロレンズの集合体により構成されることを特徴とす
る請求項1記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the microlens array is formed by a set of rectangular microlenses corresponding to a longitudinal direction of a pixel opening of the spatial light modulator.
【請求項3】 一定長の直線状の光源と、 前記光源をコリメートして平行光とするコリメート手段
と、 前記コリメートされた光を三原色に分離し、その色彩に
応じて出射角が異なる三方向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一方向に長く、
三色毎に配列された格子状の画素開口を有する空間変調
素子と、 前記空間変調素子の画素開口の三色の画素毎に夫々対応
するマイクロレンズから成り、前記光分波素子を出射す
る光を前記マイクロレンズにより集光すると共に、その
出射角に応じて夫々対応する色彩の画素開口を通過させ
るようにマイクロレンズと画素開口との間隔を設定した
マイクロレンズアレイと、を有し、 前記コリメート手段より出射する光の光軸と前記光源の
長手方向とを垂直とし、前記光源の長手方向を前記空間
変調素子の長手方向の開口に対応するように配置したこ
とを特徴とする画像表示装置。
3. A linear light source having a predetermined length, collimating means for collimating the light source to convert the light into parallel light, and separating the collimated light into three primary colors and emitting light at different angles according to the colors. And a light demultiplexing element that splits the light into collimated light.
A light output from the optical demultiplexing element, comprising: a spatial modulation element having a lattice-shaped pixel opening arranged for each of three colors; and microlenses respectively corresponding to the three color pixels of the pixel opening of the spatial modulation element. And a microlens array in which the distance between the microlens and the pixel opening is set so as to pass through the pixel opening of the corresponding color according to the exit angle while condensing the light by the microlens. An image display device, wherein the optical axis of the light emitted from the means is perpendicular to the longitudinal direction of the light source, and the longitudinal direction of the light source is arranged so as to correspond to the longitudinal opening of the spatial light modulator.
【請求項4】 一定長の直線状の光源と、 前記光源をコリメートして平行光とするコリメート手段
と、を有し、前記コリメート手段により出射する光の光
軸と前記光源の長手方向とを垂直となるように配置した
ことを特徴とする光源装置。
4. A light source comprising: a linear light source having a predetermined length; and collimating means for collimating the light source to form parallel light, wherein an optical axis of light emitted by the collimating means and a longitudinal direction of the light source are defined. A light source device characterized by being arranged vertically.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項記載の画像
表示装置の出射側に配置され、透過光をスクリーン上に
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。
5. A liquid crystal projector, comprising: a projection lens arranged on the emission side of the image display device according to claim 1, for projecting transmitted light on a screen.
JP9055127A 1997-03-10 1997-03-10 Image display device, light source device and liquid crystal projector Pending JPH10257413A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081056A1 (en) * 2004-02-23 2005-09-01 Sharp Kabushiki Kaisha Light source apparatus and video image displaying apparatus using the same
JP2007309963A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Hitachi Ltd Projection type display device

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