JPH11352477A - 液晶表示体および液晶照明装置 - Google Patents
液晶表示体および液晶照明装置Info
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- JPH11352477A JPH11352477A JP10159698A JP15969898A JPH11352477A JP H11352477 A JPH11352477 A JP H11352477A JP 10159698 A JP10159698 A JP 10159698A JP 15969898 A JP15969898 A JP 15969898A JP H11352477 A JPH11352477 A JP H11352477A
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- illumination
- illumination light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、液晶が表示に利用しない光を、再度
液晶用の照明光として利用することにより、照明光源の
省エネルギー化を図ることを課題とする。 【解決手段】液晶照明装置において、照明光源１２と光
を偏向するホログラム１５とを備え、照明光源１２から
発した光が、光を偏向するホログラム１５によって照明
光源１２の位置もしくはその近傍に光を戻し、この戻っ
た光を凹面鏡１１によって再度偏向し、照明光として再
度利用する。
液晶用の照明光として利用することにより、照明光源の
省エネルギー化を図ることを課題とする。 【解決手段】液晶照明装置において、照明光源１２と光
を偏向するホログラム１５とを備え、照明光源１２から
発した光が、光を偏向するホログラム１５によって照明
光源１２の位置もしくはその近傍に光を戻し、この戻っ
た光を凹面鏡１１によって再度偏向し、照明光として再
度利用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明光を拡散もし
くは透過させることによってパターンを表示する液晶と
その照明装置に関する。
くは透過させることによってパターンを表示する液晶と
その照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在さまざまな分野で液晶表示素子が用
いられてきている。特に小型化が要求されるような分野
での応用が目覚しい。そのため、電池による連続駆動可
能な時間を延ばすためにさまざまな、試みがなされてい
る。液晶の消費電力のうち多くの部分を占めるのが、照
明光源に必要な電力である。しかしながら、従来の液晶
において、表示に利用しない部分の光は、吸収された
り、観察に利用されない方向に飛ばされたりして、その
エネルギーは利用されていなかった。
いられてきている。特に小型化が要求されるような分野
での応用が目覚しい。そのため、電池による連続駆動可
能な時間を延ばすためにさまざまな、試みがなされてい
る。液晶の消費電力のうち多くの部分を占めるのが、照
明光源に必要な電力である。しかしながら、従来の液晶
において、表示に利用しない部分の光は、吸収された
り、観察に利用されない方向に飛ばされたりして、その
エネルギーは利用されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶が表示
に利用しない光を、再度液晶用の照明光として利用する
ことにより、照明光源の省エネルギー化を図ることを課
題とする。
に利用しない光を、再度液晶用の照明光として利用する
ことにより、照明光源の省エネルギー化を図ることを課
題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明において上記の課
題を達成するために、まず請求項１の発明では、照明光
を拡散もしくは透過させることによってパターンを表示
する液晶において、パターン表示に利用しない透過光
を、照明光源方向に戻すことを特徴とする液晶表示体と
したものである。
題を達成するために、まず請求項１の発明では、照明光
を拡散もしくは透過させることによってパターンを表示
する液晶において、パターン表示に利用しない透過光
を、照明光源方向に戻すことを特徴とする液晶表示体と
したものである。
【０００５】また請求項２の発明では、照明光を拡散も
しくは透過させることによってパターンを表示する液晶
において、パターン表示に利用しない透過光を、再度照
明光として利用することを特徴とする液晶表示体とした
ものである。
しくは透過させることによってパターンを表示する液晶
において、パターン表示に利用しない透過光を、再度照
明光として利用することを特徴とする液晶表示体とした
ものである。
【０００６】また請求項３の発明では、照明光を拡散も
しくは透過させることによってパターンを表示する液晶
において、パターン表示に利用しない透過光を、照明光
源方向に戻し、さらにその光をミラーなどで光の方向を
変化させ再度液晶の照明に利用することを特徴とする液
晶表示体としたものである。
しくは透過させることによってパターンを表示する液晶
において、パターン表示に利用しない透過光を、照明光
源方向に戻し、さらにその光をミラーなどで光の方向を
変化させ再度液晶の照明に利用することを特徴とする液
晶表示体としたものである。
【０００７】また請求項４の発明では、液晶用照明装置
において、照明光源と光を偏向する要素とを備え、照明
光源から発した光が、光を偏向する要素によって照明光
源の位置もしくはその近傍に光を戻し、この戻った光を
ミラーなどによって再度偏向し、照明光として再利用す
ることを特徴とする液晶用照明装置としたものである。
において、照明光源と光を偏向する要素とを備え、照明
光源から発した光が、光を偏向する要素によって照明光
源の位置もしくはその近傍に光を戻し、この戻った光を
ミラーなどによって再度偏向し、照明光として再利用す
ることを特徴とする液晶用照明装置としたものである。
【０００８】また請求項５の発明では、請求項４におけ
る光偏向要素の一部もしくは全部に回折素子を用いるこ
とを特徴とする液晶用照明装置としたものである。
る光偏向要素の一部もしくは全部に回折素子を用いるこ
とを特徴とする液晶用照明装置としたものである。
【０００９】また請求項６の発明では、請求項４におけ
る光偏向要素の一部もしくは全部に体積型回折素子を用
いることを特徴とする液晶用照明装置としたものであ
る。
る光偏向要素の一部もしくは全部に体積型回折素子を用
いることを特徴とする液晶用照明装置としたものであ
る。
【００１０】また請求項７の発明では、請求項４におけ
る２つの光偏向要素の光の偏向方向が、互いに再帰的に
光を偏向する位置に配置することを特徴とする液晶用照
明装置としたものである。
る２つの光偏向要素の光の偏向方向が、互いに再帰的に
光を偏向する位置に配置することを特徴とする液晶用照
明装置としたものである。
【００１１】また請求項８の発明では、請求項６の体積
型光学素子として、フォトポリマーを用いることを特徴
とする液晶用照明装置としたものである。
型光学素子として、フォトポリマーを用いることを特徴
とする液晶用照明装置としたものである。
【００１２】
【００１３】図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説
明する。特殊な液晶を用いると、液晶セルのスイッチン
グにより、セル部分を透過する光を散乱させたり、セル
部分を透明にさせたりすることが可能である。このよう
な液晶では、光の吸収が少ない。例えば相変化を用いる
液晶では、電圧無印加時の入射光は、セルを通過する時
に、フォーカルコニック配列により散乱されセルは白濁
を呈する。一方、しきい値を超える電圧を印加すると、
コレステリック相のヘリカル構造が解消し、ホメオトロ
ピック配列のネマッチック相に転移する。これにより電
圧印加時のセルは透明化する。なお、初期分子配列がプ
レーナ配列のものによっても、同様の効果が得られる。
明する。特殊な液晶を用いると、液晶セルのスイッチン
グにより、セル部分を透過する光を散乱させたり、セル
部分を透明にさせたりすることが可能である。このよう
な液晶では、光の吸収が少ない。例えば相変化を用いる
液晶では、電圧無印加時の入射光は、セルを通過する時
に、フォーカルコニック配列により散乱されセルは白濁
を呈する。一方、しきい値を超える電圧を印加すると、
コレステリック相のヘリカル構造が解消し、ホメオトロ
ピック配列のネマッチック相に転移する。これにより電
圧印加時のセルは透明化する。なお、初期分子配列がプ
レーナ配列のものによっても、同様の効果が得られる。
【００１４】本発明では、このように光の吸収の少ない
タイプの液晶を用いる。図１に示すように、照明光源１
２から発した光は、液晶１４を照明する。液晶１４は、
明るく観察したい部分を散乱状態に、暗くしたい部分を
透明状態にドライブする。散乱状態の部分に入射した光
は、そこで散乱を起こし散乱光１３として、観察者１０
の瞳に入り、観察者１０は明るいと認識する。液晶１４
の透明部分を透過した光は、ホログラム１５に入射し、
回折光として入射した光と共役な光、言い換えれば入射
光と反対向きの光を再生する。この回折光は、光源の位
置に光を戻し、そして光源の後部に配置した凹面鏡１１
で反射し、再度光源１２を通過した後、液晶１４を照明
することになる。このように本発明では、表示に用いら
れなかった照明光は、再度光源位置から発する光として
利用されるため、光のエネルギーのロスが少なくなり、
液晶表示の省エネルギー化を図ることができる。
タイプの液晶を用いる。図１に示すように、照明光源１
２から発した光は、液晶１４を照明する。液晶１４は、
明るく観察したい部分を散乱状態に、暗くしたい部分を
透明状態にドライブする。散乱状態の部分に入射した光
は、そこで散乱を起こし散乱光１３として、観察者１０
の瞳に入り、観察者１０は明るいと認識する。液晶１４
の透明部分を透過した光は、ホログラム１５に入射し、
回折光として入射した光と共役な光、言い換えれば入射
光と反対向きの光を再生する。この回折光は、光源の位
置に光を戻し、そして光源の後部に配置した凹面鏡１１
で反射し、再度光源１２を通過した後、液晶１４を照明
することになる。このように本発明では、表示に用いら
れなかった照明光は、再度光源位置から発する光として
利用されるため、光のエネルギーのロスが少なくなり、
液晶表示の省エネルギー化を図ることができる。
【００１５】このような照明光を逆方向に戻すホログラ
ム１５は、次のように作成する。図２に示すように、液
晶を照明する光源と同じ位置２０から発散するレーザー
光２１と、この発散位置にレンズ２３によって集光する
集束レーザー光２４との干渉縞を、ホログラム感材２２
に撮影することによって作成することができる。特にこ
のホログラム感剤として、体積形の感光材料たとえば、
フォトポリマーや銀塩感光材料を用いることにより、高
い回折効率を得ることが可能になる。
ム１５は、次のように作成する。図２に示すように、液
晶を照明する光源と同じ位置２０から発散するレーザー
光２１と、この発散位置にレンズ２３によって集光する
集束レーザー光２４との干渉縞を、ホログラム感材２２
に撮影することによって作成することができる。特にこ
のホログラム感剤として、体積形の感光材料たとえば、
フォトポリマーや銀塩感光材料を用いることにより、高
い回折効率を得ることが可能になる。
【００１６】図１では、反射形のホログラム１５の例を
あげたが、図３に示すように透過形のホログラムグラム
３４とミラー３６の組み合わせによって本発明を実施す
ることもできる。この方法では、液晶３５に対して照明
光が垂直に入射するため、液晶３５の特性が向上し、ま
た観察者３０も一層明るい像を観察できる。
あげたが、図３に示すように透過形のホログラムグラム
３４とミラー３６の組み合わせによって本発明を実施す
ることもできる。この方法では、液晶３５に対して照明
光が垂直に入射するため、液晶３５の特性が向上し、ま
た観察者３０も一層明るい像を観察できる。
【００１７】また、図４に示すように照明光源４２を観
察者４０に対して液晶４５の裏面に配置することも可能
であり、この場合、液晶面の背面に光源を隠すことが可
能になる。
察者４０に対して液晶４５の裏面に配置することも可能
であり、この場合、液晶面の背面に光源を隠すことが可
能になる。
【００１８】また、今までの例ではすべてホログラムの
ような回折素子を用いた場合であったが、図５に示すよ
うにミラーの組み合わせによっても実現可能である。ミ
ラーには、色による偏向角の違いが少なく、また反射効
率がよいため、より画質の良く明るい像を得ることがで
きる。
ような回折素子を用いた場合であったが、図５に示すよ
うにミラーの組み合わせによっても実現可能である。ミ
ラーには、色による偏向角の違いが少なく、また反射効
率がよいため、より画質の良く明るい像を得ることがで
きる。
【００１９】
【発明の効果】本発明では、照明光を拡散もしくは透過
させることによってパターンを表示する液晶において、
パターン表示に利用しない透過光を、照明光源方向に戻
し、再度照明として利用することにより、照明光の利用
効率を向上させ、照明エネルギーの省力化を図れるとい
う効果がある。また、照明光の偏向素子として、ホログ
ラムなどの回折素子を用いることにより、偏向素子の薄
形化が図れ、装置の小型化が可能になるという効果もあ
る。さらに、前記回折格子とした体積形回折素子を採用
することにより、偏向される光の方向の選択性が生じ、
より高い利用効率が可能になるという効果も得られる。
させることによってパターンを表示する液晶において、
パターン表示に利用しない透過光を、照明光源方向に戻
し、再度照明として利用することにより、照明光の利用
効率を向上させ、照明エネルギーの省力化を図れるとい
う効果がある。また、照明光の偏向素子として、ホログ
ラムなどの回折素子を用いることにより、偏向素子の薄
形化が図れ、装置の小型化が可能になるという効果もあ
る。さらに、前記回折格子とした体積形回折素子を採用
することにより、偏向される光の方向の選択性が生じ、
より高い利用効率が可能になるという効果も得られる。
【図１】反射型ホログラムを用い照明光源を観察者側に
置いた場合の本発明の実施形態を説明する図面である。
置いた場合の本発明の実施形態を説明する図面である。
【図２】図１に示す本発明の実施形態で使われる反射型
ホログラムの作り方を説明する図面である。
ホログラムの作り方を説明する図面である。
【図３】透過型ホログラムとミラーを利用した本発明の
実施形態を説明する図面である。
実施形態を説明する図面である。
【図４】反射型ホログラムを用い照明光源を観察者から
見て液晶の背後に隠した場合の本発明の実施形態を説明
する図面である。
見て液晶の背後に隠した場合の本発明の実施形態を説明
する図面である。
【図５】ミラーの組み合わせによる本発明の実施形態を
説明する図面である。
説明する図面である。
１０…観察者 １１…凹面鏡 １２…照明光源 １３…拡散光 １４…液晶 １５…ホログラム ２０…液晶を照明する光源と同じ位置 ２１…レーザー
光 ２２…感光材料 ２３…レンズ ２４…レーザー光 ３０…観察者 ３１…凹面鏡 ３２…照明光源 ３３…
拡散光 ３４…ホログラム ３５…液晶 ３６…ミラー ４０…観察者 ４１…凹面鏡 ４２…照明光源 ４３…
拡散光 ４４…ホログラム ４５…液晶 ５０…観察者 ５１…凹面鏡 ５２…照明光源 ５３…
拡散光 ５４…凹面鏡 ５５…液晶 ５６…ミラー
光 ２２…感光材料 ２３…レンズ ２４…レーザー光 ３０…観察者 ３１…凹面鏡 ３２…照明光源 ３３…
拡散光 ３４…ホログラム ３５…液晶 ３６…ミラー ４０…観察者 ４１…凹面鏡 ４２…照明光源 ４３…
拡散光 ４４…ホログラム ４５…液晶 ５０…観察者 ５１…凹面鏡 ５２…照明光源 ５３…
拡散光 ５４…凹面鏡 ５５…液晶 ５６…ミラー
Claims (8)
- 【請求項１】照明光を拡散もしくは透過させることによ
ってパターンを表示する液晶において、パターン表示に
利用しない透過光を、照明光源方向に戻すことを特徴と
する液晶表示体。 - 【請求項２】照明光を拡散もしくは透過させることによ
ってパターンを表示する液晶において、パターン表示に
利用しない透過光を、再度照明光として利用することを
特徴とする液晶表示体。 - 【請求項３】照明光を拡散もしくは透過させることによ
ってパターンを表示する液晶において、パターン表示に
利用しない透過光を、照明光源方向に戻し、さらにその
光をミラーなどで光の方向を変化させ再度液晶の照明に
利用することを特徴とする液晶表示体。 - 【請求項４】液晶用照明装置において、照明光源と光を
偏向する要素とを備え、照明光源から発した光が、光を
偏向する要素によって照明光源の位置もしくはその近傍
に光を戻し、この戻った光をミラーなどによって再度偏
向し、照明光として再利用することを特徴とする液晶用
照明装置。 - 【請求項５】請求項４における光偏向要素の一部もしく
は全部に回折素子を用いることを特徴とする液晶用照明
装置。 - 【請求項６】請求項４における光偏向要素の一部もしく
は全部に体積型回折素子を用いることを特徴とする液晶
用照明装置。 - 【請求項７】請求項４における２つの光偏向要素の光の
偏向方向が、互いに再帰的に光を偏向する位置に配置す
ることを特徴とする液晶用照明装置。 - 【請求項８】請求項６の体積型光学素子として、フォト
ポリマーを用いることを特徴とする液晶用照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15969898A JP3541679B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 液晶表示装置および液晶用照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15969898A JP3541679B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 液晶表示装置および液晶用照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352477A true JPH11352477A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3541679B2 JP3541679B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=15699371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15969898A Expired - Fee Related JP3541679B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 液晶表示装置および液晶用照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3541679B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06265878A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 表示素子 |
| JPH07140886A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学素子及び画像表示装置 |
| JPH08234196A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-09-13 | Sharp Corp | 照明システムおよび表示装置 |
| JPH0968700A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶表示装置 |
| JPH09203897A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH10142424A (ja) * | 1996-11-15 | 1998-05-29 | Toppan Printing Co Ltd | ホログラム反射板とそれを用いた反射型液晶表示装置 |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP15969898A patent/JP3541679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06265878A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 表示素子 |
| JPH07140886A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学素子及び画像表示装置 |
| JPH08234196A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-09-13 | Sharp Corp | 照明システムおよび表示装置 |
| JPH0968700A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶表示装置 |
| JPH09203897A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH10142424A (ja) * | 1996-11-15 | 1998-05-29 | Toppan Printing Co Ltd | ホログラム反射板とそれを用いた反射型液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3541679B2 (ja) | 2004-07-14 |
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|---|---|---|---|
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