JP2522592Y2 - 投写式液晶表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は投写式液晶表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のそれぞれに対
して液晶パネルを設け、各液晶パネルを透過した光をダ
イクロイックミラ―によって合成して投写する投写型液
晶表示装置が特開昭６０―２９１６号公報に開示されて
いる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記のものでは、４５
°入射のダイクロイックミラ―を２枚用いて、Ｒ，Ｇ，
Ｂを合成しているが、ダイクロイックミラ―に入射され
る光の光軸については何ら注意が払われていない。

【０００４】本出願人の実験によると、液晶パネルにＴ
Ｎ（ツイストネマティック）型液晶を用いた直線偏光の
場合には、ダイクロイックミラ―に入射される光の光軸
によっては多重反射によるゴ―スト画像が発生してしま
うとともに色純度の悪い画像になってしまうことが判明
した。つまり、Ｐ波偏光で入射させれば問題はないので
あるが、Ｓ波偏光で入射させると上記欠点が発生してし
まうのである。これは、Ｐ波とＳ波とでは図７に示すよ
うにガラスの表面反射率が異なることと、図８のように
ダイクロイックミラ―の分光特性がＰ波とＳ波とで異な
ることに起因するものである。

【０００５】図７からわかるように、入射角が４５°近
傍においては、Ｐ波はほとんど反射されないが、Ｓ波で
は反射がみられる。このことは、図９において、ダイク
ロイックミラ―２５にＳ波で入射した場合に、不要な波
長の光のうち、多層薄膜２６を透過した後ガラスと空気
との境界で反射された光ｋが大きいことを意味してい
る。これは透過光ｊにも当てはまり、反射光Ｋとｋおよ
び透過光Ｊとｊが、ガラスの板厚をｔとしたとき２ｔだ
け横にずれて投写レンズ系に入射してしまう。投写レン
ズでは１０〜１００倍程度に拡大されるため、通常の３
ｍｍ程度の厚さのミラ―を用いると、上記のずれが目に
つき、ゴ―スト画像となって投写されてしまうのであ
る。

【０００６】また図８においては、４５°入射のＧ反射
ダイクロイックミラ―の分光特性を示してあり、Ｐ波に
おいては、反射する光の波長の範囲が狭いのに対し、Ｓ
波ではその範囲が広いことがわかる。つまり、Ｓ波を入
射させると、Ｇだけでなく、ＲおよびＢに近い範囲の光
まで反射してしまい、色純度が悪化してしまうのであ
る。

【０００７】本考案はゴ―ストがなく、色純度の優れた
画像を得ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、液晶パネルか
らなる投写型液晶表示装置において、ダイクロイックミ
ラ―に入射される光にＰ波偏光された光を用いるように
したものである。

【０００９】図１において、１はハロゲンランプあるい
はキセノンランプ等の光源、２，２はコールドミラー、
３，３は光源からの光を直交する２方向の略平行な光線
に分割するコンデンサレンズ、４，４は防熱フィルタで
ある。５，５は反射ミラー、６はＲ，Ｂの液晶パネル、
７はＧの液晶バネルである。本例では、液晶パネル６，
７として、ポジタイプのＴＮ型液晶を用いており、図２
のように互いに直交する吸光軸（Ｚ軸）を有した２枚の
偏光板８，９を用い、ダイクロイックミラー１０にＰ波
偏光の光が入射されるように構成してある。吸光軸と
は、その軸方向に振動する光を吸収する軸を言う。１
１，１１は平行光線をθ（０≦θ≦５°）だけ収束させ
る凸レンズ、１２は投写レンズ系である。

【００１０】以上の構成において、光源１からの光は直
接あるいはコ―ルドミラ―２，２によって反射されてコ
ンデンサレンズ３，３に入射され、平行光線となって生
じる。この平行光線は防熱フィルタ４，４を介して反射
ミラ―５，５で反射され液晶パネル６，７に供給され
る。偏光板８，液晶パネル７，偏光板９を透過した光お
よび偏光板８．液晶パネル６，偏光板９を透過した光は
Ｐ波偏光の光となっており、これが凸レンズ１１，１１
によってθだけ収束されてダイクロイックミラ―１０に
供給される。このように凸レンズによって平行光線を収
束させることにより、投写レンズ系の口径を小さくする
ことができしかも収差を小さくすることができる。

【００１１】但し、θを５°以上にすると、画面に色シ
ェ―ディングが発生し易くなり、画質を低下させること
になってしまう。

【００１２】さて、ダイクロイックミラ―１０はＧ反射
のものを使用しており、液晶パネル７を透過したＧの光
は反射され、液晶パネル６を透過したＲ，Ｂの光は透過
して合成され、投写レンズ系１２によって投写される。
ダイクロイックミラ―１０にはＰ波偏光された光が入射
されるため、Ｇ以外の波長の光の反射はほとんどなく、
しかも図９における反射光ｊ，ｋもほとんどなくなる。
したがって画面にゴ―ストが現れることはなくなり、し
かも不要な波長の光の反射がなくなるため色純度の良好
な画像が得られるのである。

【００１３】ところで光源１は熱をもつため、空冷が必
要になるものであるが、本例の構成によれば、図面前方
あるいは後方からファンを回すことによって風が抜け、
効率良く冷却することができるものである。

【００１４】図３は、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した３枚の液晶
パネル１３，１４，１５を用いた例を示してある。同図
において、１６，１７は互いに直交する偏光軸を有した
偏光板、１８，１９はＢ反射のダイクロイックミラ―、
２０〜２２は平行光線を５°以内の角度で収束させる凸
レンズである。

【００１５】以上の構成において、ダイクロイックミラ
―１０および１９にはＰ波偏光の光が入射されるように
構成してある。

【００１６】液晶パネル１３を透過したＲの光は凸レン
ズ２０によって収束されてダイクロイックミラ―１９，
１０を透過する。

【００１７】一方、ダイクロイックミラ―１８によって
反射されたＢの光は液晶パネル１５を透過し凸レンズ２
１によって収束された後、ダイクロイックミラ―１９に
よって反射され、さらにダイクロイックミラ―１０を透
過する。

【００１８】またダイクロイックミラ―１８を透過した
光は液晶パネル１４を透過し、凸レンズ２２によって収
束された後、反射ミラ―５で反射され、さらにダイクロ
イックミラ―１０で反射される。

【００１９】このように各液晶パネルを透過した光が合
成されて投写レンズ系１２に供給され、投写される。

【００２０】この例においてもダイクロイックミラ―１
０，１９にはＰ波偏光の光が入射されるため、先の実施
例と同様にゴ―ストを除去できるとともに色純度の良好
な画像を得ることができる。

【００２１】ところで図３の例において、光源としてハ
ロゲンランプを用いた場合に、その配光特性に応じてラ
ンプの向きを調整してある。すなわち同図のようにラン
プのフィラメントの配線方向がＲの液晶パネル１３側に
向くように配置してある。これは以下の理由によるもの
である。

【００２２】ハロゲンランプの放射スペクトル分布は図
４のように、Ｒ，Ｇ，ＢのうちではＲにおいて最も強く
なっている。

【００２３】一方、ハロゲンランプのフィラメントの配
線方向と光強度との関係は図５のように、配線方向に弱
くなっている。

【００２４】そこでＲ，Ｇ，Ｂの光強度のバランスをと
るために、Ｒ側への光強度がＧ，Ｂ側に比べて弱くなる
ように、フィラメントの配線方向がＲの液晶パネル側に
向くように配置したものである。

【００２５】ところで、図１の例あるいは図３の例を２
組用いることによって、立体画像の表示装置を構成する
場合には、図６のように、投写レンズ２３，２４の前
に、各組のＧ反射のダイクロイックミラ―１０、１０を
同図示のように設けるようにすればよい。

【００２６】但し、各ダイクロイックミラ―に入射され
る光はＰ波のみとするものである。

【００２７】なお本考案は、上記の実施例に限るもので
はなく、液晶パネルとダイクロイックミラ―を使用した
投写型の表示装置には全て適用可能である。

【００２８】また偏光板の位置については、液晶パネル
の両面になくてもよく、投写レンズの手前あるいはスク
リ―ンの前面に配置するようにしても同様の効果を得る
ことができる。但し、ダイクロイックミラ―を通過した
Ｐ波偏光のみを投写できる構成でなければならない。

【００２９】また上記の例では、ポジタイプのＴＮ型液
晶パネルを用いたが、ネガタイプのものを用いてもよ
い。この場合には、２枚の偏光板として偏光軸が平行な
ものを用いるものである。

【００３０】

【考案の効果】本考案によれば、複数の液晶パネルを透
過した光をダイクロイックミラ―によって合成する場合
に、ダイクロイックミラ―にはＰ波偏光の光のみが入射
されるようにしたので、ゴ―ストがなくかつ色純度の良
好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示した説明図

【図２】図１の一部を摘出して示した斜視図

【図３】他の実施例を示した説明図

【図４】ハロゲンランプの放射スペクトル分布を示した
特性図

【図５】ハロゲンランプの配光特性を示した特性図

【図６】立体画像表示装置を構成する際の投写レンズと
その手前のダイクロイックミラ―とを示した説明図

【図７】ガラスの表面反射率を示した特性図

【図８】４５°入射のＧ反射ダイクロックミラ―の分光
特性を示した特性図

【図９】ダイクロイックミラ―による反射光を示した説
明図

【符号の説明】

６，７…液晶パネル ８，９…偏光板 １０…ダイクロイックミラ― １３，１４，１５…液晶パネル １６，１７…偏光板 １９…ダイクロイックミラ―

フロントページの続き (72)考案者 高橋 真悟 東京都墨田区太平四丁目１番１号 株式 会社精工舎内 (72)考案者 高橋 智明 東京都墨田区太平四丁目１番１号 株式 会社精工舎内 (56)参考文献 特開 昭61−102892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−179723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−26928（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の液晶パネルと、この各液晶パネルを
   透過した光を合成するためのダイクロイックミラーとを
   有し、上記ダイクロイックミラーは上記各液晶パネルと
   対向する状態からその中心軸を中心として所定角度回転
   した状態で対向しており、上記各液晶パネルのダイクロ
   イックミラーと対向する側の偏光板の吸光軸を上記中心
   軸と平行な方向として、上記ダイクロイックミラーには
   Ｐ波偏光した光のみを入射し、上記ダイクロイックミラ
   ーによって合成された光を投写することを特徴とする投
   写式液品表示装置。