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JPH08201757A - 投射型カラー表示装置 - Google Patents

投射型カラー表示装置

Info

Publication number
JPH08201757A
JPH08201757A JP7013085A JP1308595A JPH08201757A JP H08201757 A JPH08201757 A JP H08201757A JP 7013085 A JP7013085 A JP 7013085A JP 1308595 A JP1308595 A JP 1308595A JP H08201757 A JPH08201757 A JP H08201757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
filter
optical system
light source
liquid crystal
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.)
Withdrawn
Application number
JP7013085A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Oi
好晴 大井
Tsuneo Wakabayashi
常生 若林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AG Technology Co Ltd
Original Assignee
AG Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AG Technology Co Ltd filed Critical AG Technology Co Ltd
Priority to JP7013085A priority Critical patent/JPH08201757A/ja
Priority to US08/580,087 priority patent/US5798805A/en
Publication of JPH08201757A publication Critical patent/JPH08201757A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3152Modulator illumination systems for shaping the light beam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】良好な色純度と高コントラスト比の画像を得
る。 【構成】光源光学系と、第1のフィルタ1、第1の絞り
17、集光レンズ13、画素毎にカラーフィルタが形成
された液晶表示素子15と、第2の絞り18と、第2の
フィルタ2と、投射光学系とがシュリーレン光学系を構
成するように設けられた投射型表示装置であって、RG
Bの各色を規定する分光素子からなる第1と第2のフィ
ルタを設けることを特徴とする投射型表示装置。 【効果】光源光を指向性を劣化させないでRGBのスペ
クトルを調整することにより液晶表示素子のカラーフィ
ルタの色分解能を補償し、かつ高い指向性の光源光を得
て、明るく見やすい投射画像光を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透過散乱型の表示素
子、特に液晶表示素子を用いた投射型カラー表示装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】表示素子をその光学作用から大別すると
光吸収型の素子と、光散乱型の素子とがある。前者の例
としては偏光板を用いるTN型液晶表示素子(TN−L
CD)がある。後者としては、ダイナミックスキャッタ
リング型の液晶表示素子(DS−LCD)や、電磁界に
応答する微小ダイポールを電極間に挟持せしめた表示素
子などが知られている。
【0003】この光散乱型の表示素子は、機能層中の光
の散乱と非散乱(透過)を用いて光の変調を行い表示機
能を得る。この光散乱型の新しい液晶表示素子として、
種々の特徴を有する液晶固化物複合体(リキッドクリス
タル ソリディファイド マトリックス コンポジッ
ト、以下LCSMと呼ぶ)を備えた液晶表示素子が提案
されている(以後、この液晶固化物複合体を備えた液晶
表示素子をLCSM−LCDと称す)。
【0004】その基本構造は、電極付き基板間に正の誘
電異方性のネマチック液晶が高分子が硬化せしめられた
樹脂などの固化物マトリクス中に分散保持されたLCS
M層が挟持されている。そして、固化物マトリクスの屈
折率(nP )が用いられる液晶の常光屈折率(n0 )、
異常光屈折率(ne )、又は液晶がランダムに配向した
場合の屈折率(nX )のいずれかと一致せしめられる。
両電極間への印加電圧のオンとオフによってLCSM層
中の液晶分子を電界で制御し、光学的な透明状態(光の
透過)と遮光状態(光の散乱)等を得る。
【0005】このLCSM−LCDを用いてカラー投射
像を形成する方法として、白色光源からの出射光をダイ
クロイックミラーを用いてRGBに色分離した後、RG
Bの各色に対応した映像信号が印加される3枚の液晶表
示素子に入射し、透過光をダイクロイックミラーを用い
て色合成した後投射レンズでてカラー画像をスクリーン
上に生成する3板方式と、単一の液晶表示素子の各画素
毎にRGBのカラーフィルターが形成され、RGBの各
カラー画像信号を分割して印加される単板方式とがあ
る。
【0006】単板方式の場合、光学系が簡素化され3板
式に比べ小型化及びコストダウンに有利であるが、投射
像の明るさ及び色純度の点で3板式に劣る。
【0007】特に、通常用いられるカラーフィルタは樹
脂材料に色素材料を混入してなるため波長分離性能が充
分ではなく、演色性の高いハロゲンランプ、メタルハラ
イドランプ、キセノンランプ等の白色光源を用いた場
合、色純度の劣化が顕著であった。
【0008】投射型液晶表示装置の投射光源として用い
られる典型的なメタルハライドランプの発光スペクトル
を図19に示す。また、図20に顔料分散型RGBカラ
ーフィルタの分光透過率を示す。したがって、メタルハ
ライドランプを投射光源として用い、単板液晶表示素子
として顔料分散型RGBカラーフィルタが画素毎に形成
されたパネルを用いた場合、カラー投射像の色度座標は
図8の点線で示されるように狭い範囲となる。
【0009】次に、透過散乱型表示素子を用いた投射型
表示装置における基本的な光学系のシステム構成につい
て説明する。高コントラスト比の投射像表示をするため
には、シュリーレン光学系が一般に用いられる。その構
成は、例えば、プロシ−ディング オブ SID 第1
8/2巻 1977年 第135〜146頁(「Pro
ceedings of S.I.D. vol.18
/2、1977 page 135−146(A.G.
Dewey)」)に記載されている。
【0010】シュリーレン光学系の基本は、光源光学系
における発光源、又は二次的な放射光源の共役像を透過
散乱型表示素子を介した投射光学系側に形成し、透過散
乱型表示素子によって出射光の方位が入射光の方位に対
して変化した成分と変化しない成分を区別し、どちらか
一方をスクリーン等に投射することである。
【0011】光の回折作用を用いない透過散乱型表示素
子においては、入射光の方位が変化しない光成分(例え
ば、LCDが透明状態で通過した光)を投射すること
が、投射表示装置のシステム全体としての光利用効率向
上及び高コントラスト比達成の点で好ましい。
【0012】したがって、光源光学系における発光源、
あるいは二次的な放射光源の共役像が形成される位置
に、その共役像と同じ形状の開口部を有する絞りを配置
し、透過散乱型表示素子によって入射光の方位が変化し
た光成分を遮断する構成を投射光学系に設けることが好
ましい。
【0013】特開平4−165330に、光源光学系と
して光源と楕円鏡と第1の絞りとが備えられ、楕円鏡の
第1焦点の位置近傍に光源、楕円鏡の第2焦点の位置近
傍に第1の絞りが配置され、光源光学系から投射光学系
に至る光路の液晶表示素子の前又は後ろのいずれか一
方、又は前後の両方の位置に集光レンズが設けられ、第
1の絞りから放射された発散光を集光し、第1の絞りと
共役な像を投射光学系のほぼ瞳位置に決像し、その決像
面の近傍に第2の絞りが設けられ、さらに、第2の絞り
の開口形状が第1の絞りの共役像とほぼ一致するように
形成されることを特徴とする投射型表示装置が記載され
ている。さらに、第1の絞りと第2の絞りの開口部面積
を可変とすることにより、周囲の明るさに応じて投射像
の明るさとコントラスト比を調整できる構成としてい
る。
【0014】また、特開平6−175129には投射型
液晶表示装置の光源光学系に錐体上のプリズムが設けら
れて、均一かつ指向性の整った光束が得られることが示
されている。
【0015】最後に、透過散乱型表示素子を用いた投射
型表示装置の光学系として、光源光を複数の光束に分割
して良好な光学効果を得ている特開平5−210165
に記載されている従来例を説明する。その特徴は光源光
を分割されたアパーチャで少なくとも二つの光束に分け
て、その後にLCDに入射せしめ、その他の光学要素で
ある絞りと組み合わせることで、明るく、高コントラス
ト比の投射像を得ている。また、アパーチャの開口部の
形状を非円形の長方形や、長円(半円+矩形+半円)
や、楕円等として、さらに光束の有効利用を図ってい
る。この発明においては、区分されたアパーチャは新た
な二次光源として機能しうるので、光の指向性を向上せ
しめうる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、画素毎にカ
ラーフィルタが形成された単板の透過散乱型表示素子を
用いた投射型カラー表示装置において、補助光学手段を
設けることで、簡単な配置構成であっても、明るさの低
減を抑えて色純度の高いかつ高コントラスト比の投射像
が得られる投射型カラー表示装置を提供することを目的
とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源光学系
と、透過散乱型の液晶表示素子と、投射光学系とが備え
られ、光源光学系から発した光源光が液晶表示素子を通
過せしめられ、その後に投射光学系から投射される投射
型表示装置であって、光源光学系と液晶表示素子と投射
光学系がシュリーレン光学系を構成するように配置さ
れ、液晶表示素子は画素毎にRGBのカラーフィルタが
形成されるとともに各色に対応した映像電気信号が印加
され、液晶表示素子の前及び後の光路中に、RGBの各
色を規定する3種の分光機能が空間的に配置されてなる
第1のフィルタ(1)と第2のフィルタ(2)とが配置
され、液晶表示素子の各画素はRGBの各色に対応した
電気信号によって駆動され、第1のフィルタ(1)によ
って規定されたRGBの各色光を該電気信号に応じて散
乱させることを特徴とする第1の投射型カラー表示装置
を提供する。
【0018】本発明におけるカラーフィルタとしては、
例えば樹脂材料に色素材料を混入してなるRGBのカラ
ーフィルタを用いている。
【0019】また、上記の第1の投射型カラー表示装置
において、光源光学系には、光源(11)と楕円鏡(1
2)と第1の絞り(17)とが備えられ、楕円鏡(1
2)の第1焦点の位置近傍に光源(11)が、楕円鏡
(12)の第2焦点の位置近傍に第1の絞り(17)が
配置され、第1のフィルタ(1)が第1の絞り(17)
の近傍にさらに配置され、RGBの各色を規定する3種
の分光素子を配置してなる第1のフィルタ(1)が第1
の絞り(17)の開口部を占めるように設けられ、光源
光学系から投射光学系に至る光路の液晶表示素子(1
5)の前又は後ろのいずれか一方、又は前後の両方の位
置に集光レンズ(13、131、132)が設けられ、
第1の絞り(17)から放射された発散光を集光し、第
1の絞り(17)及び第1のフィルタ(1)と共役な像
を投射光学系のほぼ瞳位置に結像し、その結像面の近傍
に第2の絞り(18)及び第2のフィルタ(2)が設け
られ、さらに、第2の絞り(18)の開口形状が第1の
絞り(17)の共役像とほぼ一致するように形成される
とともに第2のフィルタ(2)のRGBの各色を規定す
る分光フィルタの配置が第1のフィルタ(1)の共役像
とほぼ一致するように形成されたことを特徴とする第2
の投射型カラー表示装置を提供する。
【0020】また、第1又は第2の投射型カラー表示装
置において、光源光学系には、楕円鏡(12)とその第
1焦点近傍に光源(11)が配置され、第2焦点近傍に
錐体物が配置され、該錐体物は光透過性の錐体状プリズ
ムであって、前記錐体状プリズムの錐体面の頂角α1が
90゜〜175゜の凸型錐体状プリズム、又は頂角β1
が185゜〜270゜の凹型錐体状プリズムであること
を特徴とする第3の投射型カラー表示装置を提供する。
【0021】また、第1又は第2の投射型カラー表示装
置において、光源光学系には、楕円鏡(12)とその第
1焦点近傍に光源(11)が配置され、第2焦点近傍に
錐体物が配置され、該錐体物は光反射性の錐体状反射体
であって、前記錐体状反射体の錐体面の頂角α2が15
0゜〜177゜の凸型錐体状反射体、又は頂角β2が1
83゜〜210゜の凹型錐体状反射体であことを特徴と
する第4の投射型カラー表示装置を提供する。
【0022】また、第1〜4のいずれかの投射型カラー
表示装置において、液晶表示素子は電極付き基板間に、
正の誘電異方性のネマチック液晶が固化物マトリクス中
に分散保持された液晶固化物複合体を有し、かつ固化物
マトリクスの屈折率が用いられる液晶の常光屈折率(n
0 )と一致せしめられた透過散乱型の液晶表示素子であ
ることを特徴とする第5の投射型カラー表示装置を提供
する。
【0023】また、第1〜5のいずれかの投射型カラー
表示装置において、液晶表示素子は反射層を有し、入射
光がその反射層で正規反射された後出射された光を投射
することを特徴とする第6の投射型カラー表示装置を提
供する。
【0024】
【作用】本発明のフィルタは、いわゆる単純な色補正フ
ィルタとは異なり、演色性の高い白色光源を投射光源と
して用い、波長分離特性の不十分なRGBのカラーフィ
ルタが画素毎に形成された単板の透過散乱型液晶表示素
子を用いた投射型カラー表示装置において、投射像の色
純度とコントラスト比を改善する。
【0025】つまり、当該フィルタを通過する光のスペ
クトルと光束調整(形状と大きさ)を液晶表示素子の光
入射側及び光出射側で行うため、波長分離特性の不十分
なカラーフィルタの色純度を改善するとともに各色毎の
光の指向性を規定するため高いコントラスト比を維持で
きる。
【0026】一般に透過散乱型表示素子を用いた投射型
表示素子において、光源光学系と投射光学系と透過散乱
型素子とをシュリーレン光学系の配置関係を満たすよう
に構成することにより、投射像の明暗(コントラスト)
表示が可能となる。このとき、投射画像の明暗は、光源
光学系から放射され表示素子へと入射する光の指向性と
表示素子の散乱能、さらに、投射光学系の集光角を定め
る開口数(Fナンバー)に応じて変わる。これは、明暗
(コントラスト)表示が表示素子そのものの特性によっ
て決まり、光学系への依存性が少ない透過吸収型の表示
素子の場合と大きく異なる。
【0027】本発明の二種のフィルタのうち第1のフィ
ルタ(1)は表示素子と距離を隔てて設置され、フィル
タ透過光は拡散光となって表示素子に入射されるため、
フィルタ面に存在する色分布は表示素子面には反映され
難い。言いかえれば、光源光の仮想結像位置に第1のフ
ィルタ(1)を配置し、RGBの各スペクトル及び光束
調整(実際には絞り面積)を行う。そして、上述したシ
ュリーレン光学系においては、この光源光は光路途中に
おいて分散され、ほぼ平均的に照射される位置がある
(光源光の非結像位置)。
【0028】この位置に表示素子を配置することで、ほ
ぼ均一なフルカラー表示画像が得られることになる。ま
た、この第1のフィルタ(1)の共役像が集光レンズに
よって形成され、その位置近傍に第1のフィルタ(1)
の共役像と同じ形状の第2のフィルタ(2)を設置する
とともに、その位置を投射レンズの瞳位置と一致させる
ことにより第1及び第2のフィルタ面に存在する照度分
布及び色分布は投射像に影響しない。このような表示素
子への照明法は均一照明法(ケラー照明法)と呼ばれて
いる。
【0029】本発明におけるシステム構成例を集光レン
ズの配置別に図1〜図4に示す。図1〜図3は透過散乱
型表示素子が透過型(スルー・モード)で用いられる場
合を示し、図4は透過散乱型表示素子の内部又は非入射
面側に反射層が設けられて、光が光変調機能層(光の散
乱を生ぜしめる層)を往復する反射型(リフレクション
・モード)で用いられる場合を示す。ここでは、光源光
学系における発光源、又は二次的な放射光源の共役像を
形成する光学素子としてレンズを用いているが、代わり
に楕円鏡や球面鏡等の結像作用を利用してもよい。
【0030】図1〜図4において、各構成要素を説明す
る。第1のフィルタ1、第1の絞り17、第1の集光レ
ンズ131(略平行光化レンズとして用いられる)、液
晶表示素子15、第2の集光レンズ132、第2のフィ
ルタ2、第2の絞り18が設けられている。集光レンズ
は二枚構成ではなく、図2〜図4のように集光レンズ1
3のように一枚構成でもよい。第1のフィルタ及び第2
のフィルタは第1の絞り、第2の絞りの近傍に配置され
る。ほとんど一体的に構成できる。
【0031】このとき、光源光学系における発光源又は
二次的な放射光源(仮想光源)を形成することになる第
1の絞りの大きさ・形状と、透過散乱型表示素子又は集
光レンズとの位置関係によって透過散乱型表示素子への
入射光の指向性が定まる。そして、光源光学系における
発光源又は二次的な放射光源の共役像とほぼ同じ形状の
開口部を有する第2の絞りと透過散乱型表示素子又は集
光レンズとの位置関係によって透過散乱型表示素子の透
過光のうち、投射光学系を通過してスクリーン等へ投射
される出射光の指向性が定まる。
【0032】本発明では、画素毎にカラーフィルタが形
成された透過散乱型表示素子を用いた投射型カラー表示
装置において、上述したシュリーレン光学系の基本構成
における透過散乱型表示素子への入射光と、透過散乱型
表示素子を透過してスクリーン等へ投射される出射光の
RGB各色のスペクトルと指向性を調整することによっ
て透過散乱型表示素子の投射画像のコントラスト比及び
色純度を向上するようにする。
【0033】具体的には、まず光源光学系における発光
源又は二次的な放射光源となる第1の絞り及び集光レン
ズによって形成される第1の絞りの共役像と同じ形状の
開口部を有する第2の絞りの位置にRGBの各色を規定
する三種の分光素子が空間的に配置された構成のフィル
タを用いる。
【0034】本発明は一般的に画素毎にRGBのカラー
フィルタが形成された表示素子を用い、白色光源を照明
光として用いた光学システムに応用できるが、具体的に
は汎用されている液晶表示素子(LCD)、特に偏光板
を用いない透過散乱型液晶表示素子を対象としている。
【0035】透過散乱型(光散乱型)のLCDとしては
DS−LCDや液晶相変化モード等、いくつかの方式が
報告されている。そのうち、上述のLCSM−LCD
は、低電圧動作(≦10V)が可能であり、かつ高い散
乱能を有するので特に好ましい。通常、投射型表示素子
に用いられるLCSM−LCDの構造は、電極と駆動素
子を形成した第1基板と、対向電極を形成した第2基板
間に、正の誘電異方性のネマチック液晶が高分子が硬化
せしめられた樹脂などの固化物マトリクス中に分散保持
されて構成されたLCSM層を挟持する。また、通常は
固化物マトリクスの屈折率が用いられる液晶の常光屈折
率(n0 )と一致せしめられている。
【0036】LCMS層の構造としては、樹脂等からな
る固化物マトリクスの液泡内に液晶が封じ込められて、
ほぼ単独の粒子形状(球状もしくは回転楕円体形状な
ど)の形態が光学的作用からは好ましいが、個々の液晶
カプセルが完全に独立せずに一部が連通していてもよ
い。実質的に単独粒子と同等に機能しうるような微小構
造を有していればよい。また、多孔質ガラスや多孔質樹
脂等の多孔質のように個々の液晶の液泡が細隙を介して
連通していてもよい。
【0037】用いる液晶の物性値としては、0.20≦
△n≦0.25、かつ、5<△ε<13の範囲がVTカ
ーブにおける低ヒステリシス特性と、透過散乱時のコン
トラスト比(高透過性と高散乱性)が得られるので好ま
しい。また、固化物マトリクスとして用いられる樹脂等
の屈折率(nP )と液晶の常光屈折率(nO )とがほぼ
一致することにより透過状態となる。例えば、nO
0.03<nP <nO +0.05の関係を満たすように
用いることが好ましい。
【0038】このような透過散乱型の動作モードを有す
るLCSM−LCDを用いた投射型表示装置の場合、電
子通信情報学会技術報告EID92−124(1993
−02)第69〜75頁に記載された図21に示された
システム全体の光学系(投射型表示装置40)を用いて
投射画像のコントラスト比(印加電圧7V時の透過率T
ONと無電圧印加時のTOFF の比、TON/TOFF )を図2
2に示す。
【0039】この投射型表示装置40は、光源光学系に
楕円鏡12と光源11と第1の絞り17を備える。平行
光化レンズ131で光源光の光束調整を行っている。ま
た、液晶光学素子15と光路の後に集光レンズ132が
設けられている。光路中の第1の絞り17の共役像が形
成される位置に第2の絞り18が配置されている。さら
に、投射レンズ19を含む投射光学系が配置されてい
る。
【0040】図22において、集光角は後述される投射
光の指向性を示す。本図に示すように、集光角が小さく
なればなるほど(より、平行光に近づくことを意味す
る)、コントラスト比が高くなり、集光角が大きくなれ
ばなるほどコントラスト比が低下する傾向がある。
【0041】一方、コントラスト比は表示素子への入射
光の指向性及び投射光の指向性に依存し、指向性の高い
ほどコントラスト比は高い値を示す。
【0042】図1〜図4において、光源光学系における
発光源又は二次的な放射光源の大きさ・形状によって定
まる開口径をD1とし、この発光源又は二次的な放射光
源の共役像が形成される位置に配置されたその共役像と
同じ形状の開口部を有する絞りの開口径をD2とする。
ここで、発光源の発光部に対応する場合、あるいは発光
源から放射された光を楕円鏡等で焦点位置に集光し、そ
の焦点位置に開口絞りを配置しその開口部を二次的な放
射光源とした場合、D1はその平均直径を意味する。
【0043】すなわち、この発光部(図1〜4では第1
の絞りの開口面積に相当する)の総面積をS1とする
と、数1で定義される。
【0044】
【数1】
【0045】ここで、発光部が複数存在し、あるいは複
数の分離した領域又は開口部SX (X=1〜n、n≧
2)から開口絞りが構成されている場合、S1はその総
面積ΣSX で近似される。
【0046】また、この発光部の共役像が生成される位
置に設けられる第2の絞りに関しても同様に、第2の開
口絞りの開口部の総面積をS2とすると、D2は数2で
表される。ここで、SY もSX と同様に定義される。S
2=ΣSY (Y=1〜n、n≧2)。
【0047】
【数2】
【0048】このとき、光源光学系から放出され透過散
乱型表示素子へ入射する光の指向性を表す分散角φは、
発光部と集光レンズ及び透過散乱型表示素子の間隔のう
ちの短い方をL1とすると、数3によって近似される。
【0049】
【数3】
【0050】また、透過散乱型表示素子の透過光の内投
射光学系を通過してスクリーン等へ投射される出射光の
指向性を表す集光角δは、第2の絞りと集光レンズ及び
透過散乱型表示素子の間隔のうち、短い方をL2とする
と、数4で近似される。
【0051】
【数4】
【0052】したがって、RGBの各色に応じて透過散
乱型表示素子への入射光及び投射光の指向性φ、δを変
えるためには、数4及び数5で関係付けられたD1、L
1、D2、L2のいずれかをRGB毎に変えればよい。
さらに、D1又はD2に対応する開口部にRGBの各色
のスペクトルを規定する分光素子が配置されていればよ
い。本発明では、第1のフィルタ及び第2のフィルタを
用いることにより、このうちD1とD2をRGB毎に実
質的に調整して指向性を改善するとともにRGBの色純
度を改善することを意味する。
【0053】投射画像のコントラスト比を劣化させない
で明るさすなわち投射効率を維持するためには分散角φ
と集光角δとをほぼ等しくなるようにD1、L1、D
2、L2を設定することが好ましい。
【0054】また、用いる透過散乱型表示素子の散乱能
が低い場合、第1の開口絞り、及び第2の絞りが複数の
分離した領域又は開口部SX 、SY から構成されている
場合又は外周長の長い開口部の場合の方が単一の円形開
口絞りに比べてコントラスト比が増加するため好まし
い。なお、ここでは絞りとフィルタが実質的に一体化さ
れたものとして説明している。
【0055】なお、本発明において波長域を示すRとは
およそ580〜670nmの波長帯域、Gとはおよそ5
00〜570nmの波長帯域、Bとはおよそ420〜5
00nmの波長帯域を指す。用いる他の光学要素との関
係でカットオフ波長をシフトして用いてもよい。また、
色純度を向上する等のために各波長帯域の間に間隙を設
けているが、その間隙量を全体システムとの関係で調整
することができる。
【0056】
【実施例】
(実施例1)図5は投射型カラー表示装置10を示す。
本実施例では、光源11は楕円鏡12(回転楕円体鏡)
の第1焦点に配置されており、光源11から出射された
光は楕円鏡12で反射され、ほぼ第2焦点位置に設けら
れた凸型の錐体状プリズム3の平面側から入射し、光が
その平面で屈折してプリズム内を伝搬し、さらに錐体面
で屈折し凸錐体状プリズム3の錐面から出射すること
で、屈折透過を経て出射した後の光束方位角分布が変化
する。そして、第1の集光レンズ131に入射し、ほぼ
平行光となり透過散乱型の液晶表示素子15に入射す
る。
【0057】液晶表示素子15の機能層で散乱されずに
透過し、液晶表示素子15を通過した非散乱光は、第2
の集光レンズ132により投射レンズ19の位置にほぼ
集光され、図示されていないスクリーンに投射される
が、液晶表示素子15で散乱された散乱光は、正規の光
路から外れ、例えば第2の絞り18により除去されスク
リーンには投影されない。
【0058】第1の絞り17の開口近傍と第2の絞り1
8の開口近傍に、第1のフィルタと第2のフィルタがそ
れぞれ配置される。本実施例で用いるフィルタとは通過
する光の波長域(スペクトル)に応じて、それぞれの光
路面積と通過光量を調整できるよう形成されたフィルタ
のことである。実際には第1又は第2の絞りとほぼ一体
的に構成されてもよい。
【0059】ここで用いられる光源11としては、放電
発光型のメタルハライドランプ、キセノンランプ及びフ
ィラメント発光型のハロゲンランプ等であるが、いずれ
も光源部の電極、管球ガラス、保温膜、フィラメント等
の遮光部が存在し、光源から放出される光軸と平行方位
角度近傍の出射光が少ないとともに、楕円鏡12からの
反射光も光軸と平行方位角度近傍の出射光成分が少な
い。
【0060】その結果、錐体状プリズム3が用いられな
い図21に示す従来例の場合、楕円鏡12の第2焦点に
おける光軸とのなす角度が約10゜以下の光が不足し、
透過散乱型表示素子15の中心付近に影が生じたが、錐
体状プリズム3を用いた場合、プリズム界面での屈折に
より光束方位角が変化し、光軸とのなす角度が約10゜
以下の光の不足を補い、透過散乱型表示素子の中心付近
の光強度不均一性を修正し均一化された。
【0061】なお、錐体状プリズムは図示した配置以外
にその平面を出射面側に、錐面を入射面側に配置しても
用いうる。また、この場合平面側に本発明のフィルタを
設けることができるのでより簡便な一体的な構造をとる
ことができるのでより好ましい。虹彩絞りを用いて開口
口径を調節する場合に有利となる。
【0062】また、光源光学系の集光鏡としては通常回
転楕円鏡が用いられるが、原理的には二次的に点光源を
形成する機能を有していればよい。例えば、放物面鏡と
集光レンズを組み合わせたものがある。また、楕円鏡と
しては滑らかな二次曲面を用いたものでなく、微小領域
を複雑に組み合わせて、全体として楕円鏡を構成するマ
ルチミラー楕円鏡を用いうる。
【0063】また、二種類以上の楕円面を組み合わせた
楕円鏡や球面鏡と楕円鏡とを組み合わせた複合集光鏡を
用いうる。また、絞りの形状や液晶表示素子の形状に合
わせて、光軸を法線とする面において、楕円鏡の断面が
略楕円を示すような扁平な楕円鏡体を用いうる。
【0064】本実施例(図5)を構成する各部について
説明する。本実施例では、画素ITO電極毎にTFTが
形成されたアクティブマトリクス駆動基板と画素毎にR
GBのカラーフィルタが形成され、TFT及び配線部に
対応した部分にブラックマトリクスが形成されたガラス
基板にさらにITO透明電極が形成された対向基板とを
用い、シール材を塗布して一定の空間ギャップを有する
セルを作製する。
【0065】ここで用いられるカラーフィルタは顔料を
フォトレジストに分散しパターニングする感光性樹脂型
顔料分散カラーフィルタである。その後、セル中に液晶
と高分子の混合液を注入し、紫外線を照射して高分子を
硬化せしめて樹脂としLCSMを形成する。特に、高分
子を用いて形成したものを液晶高分子複合体(リキッド
クリスタル ポリマー コンポジット:以下LCPC
と呼ぶ)と呼ぶ。
【0066】そして透過散乱型の液晶表示素子とした。
ここで、液晶表示素子中に設けられたLCPC層は正の
誘電異方性のネマチック液晶を樹脂中に分散保持せしめ
られた形態を有している。この場合、いわゆる液晶カプ
セルは一部が連通しているか、又はほぼ独立粒子の形態
を有していることが高い散乱能を得るために好ましい。
【0067】この液晶表示素子15の表示部は対角4.
7インチサイズ、画素サイズは50μm(×RGB)×
150μmで、横640画素(×RGB)×縦480画
素からなり、画素の開口率は40%で、その最大透過率
は33%である。
【0068】光源光学系としては、光源11(発光アー
ク長4mm、150Wのメタルハライドランプ)、楕円
鏡12(第1焦点距離f1=22mm、第2焦点距離f
2=105mm、奥行全長H=50mm)、凸型錐体状
プリズム1(頂角α1=114゜、底面断面直径50m
m、高さ18mm、ただし錐体状プリズムの傾斜面の高
さは16. 5mm)を用いる。集光レンズとして、第1
の集光レンズ131(焦点距離200mmの平凸レン
ズ)と、第2の集光レンズ132(焦点距離200mm
の平凸レンズ)を用いる。
【0069】また、楕円鏡12の第2焦点位置近傍で錐
体状プリズム3と集光レンズ131との間に開口径可変
の虹彩絞りを用いた第1の絞り17を設ける。
【0070】この液晶表示素子15を透過した光のう
ち、第2の絞り18を通過した光のみが、投射レンズ1
9を通してスクリーン上に液晶表示画像として結像され
る。
【0071】このとき、第1の絞り17の開口径の共役
像が第2の集光レンズ132によって結像される位置で
ある投射レンズの瞳位置に、開口径可変の虹彩絞りを同
様に用いた第2の絞り18を配置する。
【0072】次に、本実施例におけるRGBの各色毎に
光の指向性と色純度を改善する構成を以下に説明する。
【0073】第1の絞り17の開口近傍及び第2の絞り
18の開口近傍に、図6に示すような光軸を対称軸とし
RGBの各色の波長帯を規定する放射状の第1のフィル
タ1と第2のフィルタ2をそれぞれ第1の絞り17及び
第1の絞り18の近傍に設置する。いずれのフィルタも
高屈折率誘電体膜と低屈折率誘電体膜を可視光波長オ−
ダの膜厚で交互に積層した構成の干渉フィルタである。
その分光透過率を図7に示す。
【0074】具体的には、図6に示すようにR・G・B
の三色のスペクトル毎に光路面積が分割されたフィルタ
を用いる。このフィルタはRGB各色に対応した占有面
積KR 、KG 、KB に応じて上述した数1、数2より開
口径を定める。また、数3、数4によってRGB各色に
対応した分散角φR 、φG 、φB 及び集光角δR 、δ
G 、δB が定まる。ここではRGBいずれもδ=φと
し、第1の集光レンズ131と第2の集光レンズ132
の焦点距離が200mmのためL1=L2=200mm
である。よって、RGB各色に関してδR =δG =δB
=6°とすると、占有面積はKR =KG =KB =3. 4
7cm2 となる。
【0075】図6の例では、R・G・Bそれぞれ二か所
の領域を有しており、合計で6分割されている。
【0076】そして、開口部の円形形状をほぼ保ったま
ま、その外周を大きくするか、小さくして開口面積Sを
可変する虹彩絞りが第1の絞り17と第2の絞り18と
して用いられる。実際の開口径を決定する虹彩絞りよっ
て、全体の開口面積をS=KR +KG +KB =10. 4
1cm2 となるように、すなわち、絞り1の開口直径を
36. 4mmとすればよい。この場合、コントラスト比
100:1以上が得られる。
【0077】また、投射像の色度座標を図8の実線で示
す。フィルタ1、2を用いない点線で示された従来例に
比べ、RGBの色純度が向上し、色表現域が拡大する。
フィルタ1、フィルタ2の有無に伴う投射増のコントラ
スト比と色純度(色表現域)について他の比較例を表1
にまとめた。
【0078】
【表1】
【0079】第1のフィルタ1と第2のフィルタ2の色
分割を図6のような形状にすることにより、開口径D
1、D2が虹彩絞りによって変化してもRGB波長域毎
の面積比は変わらずにほぼ一定となる。また、一般に光
源は有限の発光域を有するため、絞り1及び絞り2の開
口部が大きいほど投射像は明るくなる。
【0080】したがって、投射画像を利用しようとする
周囲の明るさに応じて開口径D1、D2を虹彩絞りによ
って変化させることにより、投射画像の明るさとコント
ラスト比を同時に調整できる。或る明るさ環境のもと
で、最適なコントラスト比を得るように両開口絞りを設
定することで、見やすい表示が得られるうえ色バランス
も変化しない。
【0081】図6にはフィルタを同一面積KR =KG
B でRGB合わせて6分割した例を示したが、RGB
毎に面積が異なっていてもよいし、他の分割数でもよ
い。分割数が多ければ、画面全体の光量分布もさらに均
一化されるので好ましい。少ない分割数でもシュリーレ
ン光学系の光路中における光の拡散作用で実効的に問題
のない投射画像が得られる。実用的には6〜18分割程
度が用いられうる。さらに好ましくは、12〜18分割
が用いられる。
【0082】このような目的に用いられるフィルタは、
高い耐熱性及び耐光性が要求されるため、光吸収型フィ
ルタより透過反射型ダイクロイックフィルタである誘電
体多層膜干渉フィルタを用いることが好ましい。この場
合、色分離特性及び透過率が光吸収型フィルタに比較し
て優れるため、色純度の高い分光フィルタとなる。
【0083】誘電体多層膜干渉フィルタは基板上に真空
蒸着法やスパッタリング法により屈折率の異なる誘電体
膜を交互に積層することにより形成される。また、図6
のようなRGBのフィルタのパターニングは、マスク蒸
着法や下地の銅膜をレジストの代用としたリフトオフ等
の従来技術により形成が可能である。
【0084】他のフィルタ構成として、用いられるフィ
ルタは必ずしも光軸を対称軸とした放射状である必要は
なく、図9に示すようなストライプ状、図10に示すよ
うな格子状、図11に示すような斑点状(円形)でもよ
い。いずれの場合も、RGB三色に対するフィルタの配
置がフィルタ1とフィルタ2で共役像の関係になるよう
に構成されていればよい。また、開口形状は円形状であ
る必要はなく、矩形状でもよい。
【0085】本発明のフィルタは、誘電体多層膜干渉フ
ィルタが形成されたガラス基板を光路中に設けてもよい
し、上述した光源光学系中の錐体状プリズム3の光出射
側の表面(錐面又は平面)に形成されてもよい。
【0086】光源光の高い指向性と均一な配光分布を確
保するには、錐体物(錐体状プリズム又は錐体状反射
体)を用いるのが好ましいが、錐体物の代わりにレンズ
やレンズアレイや拡散板を設置して投射光の均一性を改
善してもよい。錐体物を用いた場合、光の分散角φ(=
集光角δ)として2°〜14°、好ましくは5°〜10
°の光源光が得られるように光学系を調整することが好
ましい。高い光源光利用効率と高指向性と均一投射光分
布とを両立させうる点に大きな特徴がある。
【0087】本実施例では光路中に設けられたフィルタ
の透過光を利用する構成を示したが、反射型の色分離フ
ィルタ(ダイクロイックミラー)を用いてもよい。例え
ば、図12に示すように、RGBの各色を反射するダイ
クロイックミラーの各色に対する配置とする。その分光
反射率を図13に示す。反射型で用いた方が、光損失が
少なくシステム全体での光利用効率がさらに向上する。
【0088】この場合、錐体状プリズムの代わりに図1
4に示すような錐体状反射体(凹型の頂角β2=195
゜、底面断面直径50mm、高さ12mm、ただし錐体
状反射体の傾斜面の深さは3. 3mm)を用い、その傾
斜面(錐面)上に上述のダイクロイックミラーを形成す
る。
【0089】このような反射型の色分離フィルタ(ダイ
クロイックミラー)の場合も、錐体状反射体の表面ある
いはレンズやレンズアレイや拡散板の表面にダイクロイ
ックミラーを形成して構成してもよい。
【0090】その結果、本発明によれば、単一の透過散
乱型の画素毎にカラーフィルタが形成された液晶表示素
子を用いた場合でも、色純度が改善された投射画像が効
率よく得られるとともに、高いコントラスト比と明るく
均一性の高い投射画像が達成される。
【0091】なお、同じ絞り開口面積で比較すると、フ
ィルタを用いない場合に比して本実施例では光源光がフ
ィルタの部分でおよそ1/3程度損失することになる。
しかし、本実施例のフィルタを用いる場合には、開口径
を大きくして全体の光量を上げるようにし、かつ分割さ
れた各領域に対応した波長域の光における高指向性を確
保する。
【0092】(実施例2)実施例1において、透過散乱
型の液晶表示素子の光入射側と反対側に光反射層を形成
することにより、反射型の液晶表示素子とする。具体的
には、画素毎に形成されたITO透明電極を反射電極と
して、対向電極側から光を入射する構成とする。反射電
極はアルミニウム、銀等の金属膜でもよく、本実施例の
ように屈折率の異なる透光性誘電体膜を光波長オーダの
膜厚で、屈折率を変化せしめ(屈折率大/屈折率小)て
交互に積層した構成である誘電体多層膜ミラーでもよ
い。
【0093】本実施例の反射型の液晶表示素子の断面構
造を図15に示し、その構成を以下に詳述する。
【0094】ガラス基板上にTFTアレイと電極配線
(ゲ−ト電極861、信号電極863)が形成されたア
クティブマトリクス基板833の表示面全面に、光学的
膜厚(屈折率×膜厚)が100〜200nm程度の屈折
率2. 3のTiO2 と屈折率1. 45のSiO2 とを交
互に20層程度積層して誘電体多層膜ミラー837を作
製する。さらに、各TFTのドレイン電極836Aに接
続する誘電体多層膜ミラー位置にコンタクトホ−ルを形
成し、その上面に成膜された透明電極ITO836Bと
ドレイン電極836Aとの導通をとる。
【0095】透明電極836Bは各TFTアレイに対応
して画素電極となるようパターニングされるが、その
際、TFT及び大部分の配線部が画素電極で被われるよ
うな構成とすることが好ましい。さらに、図16に平面
図を示すように、RGBの顔料分散カラーフィルタ83
4を後述される図17の光学系のX−Y軸に沿って線状
になるよう、また各画素電極及び画素電極間隙を被うよ
うに形成する。このとき、カラーフィルタの膜厚は透過
型表示素子の場合に比べて半分(約1μm)でよい。
【0096】また、多層膜ミラー837を透過しTFT
の半導体層839に到達し吸収された光により光誘起電
流が発生し、それに伴って表示品位を劣化するため、こ
のような漏れ光を低減するために絶縁体層838を介し
て遮光膜840が形成されている。さらに、アクティブ
マトリクス基板833のガラス裏面での反射戻り光や入
射光を遮断するため、ガラス裏面に黒色塗料841を形
成する。
【0097】図15において、ガラス表面に微細な凹凸
を形成しその上に透明電極ITO835を成膜したもの
を対向基板831として用い、対向基板には遮光膜(ブ
ラックマトリクス)を形成しない。
【0098】このような反射型の液晶表示素子25を用
い、図17と図18に示すような投射型表示装置30を
作製する。反射型液晶表示素子25の反射面の垂線に対
して入射光はγ=2〜10°(あおり角)程度傾斜させ
て入射することにより、光源光学系から出射された光は
光軸AXに沿って進み集光レンズ13により反射型の液
晶表示素子25に集光される。この入射光が液晶表示素
子25の反射面で正規反射され(その入射角をγとす
る)、再び集光レンズ13を通過して光源光学系の第1
の開口絞り17と共役な像が第1の開口絞り17と重な
らない位置に結像される。この共役像位置に第2の絞り
18が配置される。
【0099】ここで、第1の開口絞り17及び第2の開
口絞り18の近傍に配置されるフィルタは実施例1と同
様であり、種々の形態が用いられうる。また、不要な界
面反射の投射像への重畳を回避するため、対向基板のI
TO電極面835に反射防止膜や微細な凹凸を形成す
る、さらに集光レンズ13を対向基板831に接合して
界面をなくす等により界面反射を低減することが好まし
い。
【0100】透過散乱型の液晶表示素子25を反射型で
用いることにより、LCPC層を光が往復するため、散
乱能が透過型に比べて飛躍的に向上し、その結果、同じ
集光角であれば投射画像のコントラスト比が向上し、コ
ントラスト比が同じになるよう集光角を大きな値に設定
すれば投射像がさらに明るくなる。
【0101】本実施例ではカラーフィルタをアクティブ
マトリクス基板上に形成した例を説明したが、従来のよ
うに対向基板上に形成してもよい。その場合、ガラス基
板上にカラーフィルタを作製し、その上にオーバコート
層を形成し、さらにその表面に転写等により微細な凹凸
を形成し、最後に透明電極を成膜することにより投射像
に重畳しコントラスト比劣化の原因となる界面反射光を
低減することが好ましい。
【0102】また、誘電体多層膜ミラーの構成として、
TiO2 /SiO2 の組み合わせ以外にTaO5 /Si
2 やSi/SiO2 等の高低屈折率誘電体の交互多層
膜でもよい。屈折率差が大きな材料の組み合わせほど高
い反射率及び広い反射波長帯域が得られやすい。また、
誘電体材料の抵抗率は1010Ω/cm2 以上であること
が好ましい。
【0103】
【発明の効果】本発明の投射型カラー表示装置では、画
素毎に樹脂材料に色素材料を混入してなるRGBのカラ
ーフィルタが形成された単一の透過散乱型の液晶表示素
子を用いているにもかかわらず、投射画像の色純度の向
上及び高いコントラスト比が達成される。
【0104】また、従来の透過散乱型表示素子を用いた
投射型表示装置に比べて、同じコントラスト比の場合に
はより高い光利用効率が得られ、同じ光利用効率の場合
にはより高いコントラスト比が得られる。
【0105】実施例1の効果は、特に単板透過型パネル
を用いているため、安価で小型の投射型カラー表示装置
が得られる。
【0106】実施例2の効果は、特に単板反射型パネル
を用いているため、透過型パネルに比べて、同じ明るさ
で高いコントラスト比、あるいは同じコントラスト比で
より明るい投射型カラー表示装置が得られる。
【0107】本発明は、その効果を失わない範囲で他の
種々の用途に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表示素子と集光レンズとの配置関係の
第1例を示す模式図。
【図2】本発明の表示素子と集光レンズとの配置関係の
第2例を示す模式図。
【図3】本発明の表示素子と集光レンズとの配置関係の
第3例を示す模式図。
【図4】本発明の表示素子と集光レンズとの配置関係の
第4例を示す模式図。
【図5】本発明の投射型カラー表示装置の実施例1を示
す模式図。
【図6】本発明におけるフィルタの第1例の平面図。
【図7】第1例のフィルタの分光透過率特性を示すグラ
フ。
【図8】実施例1及び従来例の投射像の色度座標を示す
グラフ。
【図9】本発明におけるフィルタの第2例の平面図。
【図10】本発明におけるフィルタの第3例の平面図。
【図11】本発明におけるフィルタの第4例の平面図。
【図12】本発明におけるフィルタの第5例の平面図。
【図13】第5例のフィルタの分光透過率特性を示すグ
ラフ。
【図14】本発明の第5のフィルタを用いた光源光学系
を示す模式図。
【図15】本発明における実施例2の反射型表示素子の
断面の模式図。
【図16】本発明における実施例2の反射型表示素子の
平面の模式図。
【図17】本発明の投射型カラー表示装置の実施例2の
平面の模式図。
【図18】本発明の投射型カラー表示装置の実施例2の
側面の模式図。
【図19】投射型カラー表示装置の投射光源であるメタ
ルハライドランプの発光スペクトルを示すグラフ。
【図20】投射型カラー表示装置の表示素子に用いられ
る顔料分散型カラーフィルタの分光透過率を示すグラ
フ。
【図21】従来の投射型カラー表示装置の平面の模式
図。
【図22】投射型カラー表示装置における集光角とコン
トラスト比の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1:第1のフィルタ 2:第2のフィルタ 3:錐体状プリズム 4:錐体状反射体 10、30、40:投射型カラー表示装置 11:光源 12:楕円鏡 13:集光レンズ 15、25:液晶表示素子 17:第1の絞り 18:第2の絞り 19:投射レンズ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源光学系と、透過散乱型の液晶表示素子
    と、投射光学系とが備えられ、光源光学系から発した光
    源光が液晶表示素子を通過せしめられ、その後に投射光
    学系から投射される投射型表示装置であって、 光源光学系と液晶表示素子と投射光学系がシュリーレン
    光学系を構成するように配置され、 液晶表示素子は画素毎にRGBのカラーフィルタが形成
    されるとともに各色に対応した映像電気信号が印加さ
    れ、 液晶表示素子の前及び後の光路中に、RGBの各色を規
    定する3種の分光機能が空間的に配置されてなる第1の
    フィルタ(1)と第2のフィルタ(2)とが配置され、 液晶表示素子の各画素はRGBの各色に対応した電気信
    号によって駆動され、 第1のフィルタ(1)によって規定されたRGBの各色
    光を該電気信号に応じて散乱させることを特徴とする投
    射型カラー表示装置。
  2. 【請求項2】請求項1の投射型カラー表示装置におい
    て、 光源光学系には、光源(11)と楕円鏡(12)と第1
    の絞り(17)とが備えられ、楕円鏡(12)の第1焦
    点の位置近傍に光源(11)が、楕円鏡(12)の第2
    焦点の位置近傍に第1の絞り(17)が配置され、 第1のフィルタ(1)が第1の絞り(17)の近傍に配
    置され、 かつ第1のフィルタ(1)が第1の絞り(17)の開口
    部を占めるように設けられ、 光源光学系から投射光学系に至る光路の液晶表示素子
    (15)の前又は後ろのいずれか一方、又は前後の両方
    の位置に集光レンズ(13、131、132)が設けら
    れ、 第1の絞り(17)から放射された発散光を集光し、第
    1の絞り(17)及び第1のフィルタ(1)と共役な像
    を投射光学系のほぼ瞳位置に結像し、 その結像面の近傍に第2の絞り(18)及び第2のフィ
    ルタ(2)が配置され、 さらに、第2の絞り(18)の開口形状が第1の絞り
    (17)の共役像とほぼ一致するように形成されるとと
    もに第2のフィルタ(2)のRGBの各色を規定する分
    光フィルタの配置が第1のフィルタ(1)の共役像とほ
    ぼ一致するように形成されたことを特徴とする投射型カ
    ラー表示装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2の投射型カラー表示装置に
    おいて、光源光学系には、楕円鏡(12)とその第1焦
    点近傍に光源(11)が配置され、 第2焦点近傍に錐体物が配置され、 該錐体物は光透過性の錐体状プリズムであって、 前記錐体状プリズムの錐体面の頂角α1が90゜〜17
    5゜の凸型錐体状プリズム、もしくは頂角β1が185
    ゜〜270゜の凹型錐体状プリズムか、 又は、該錐体物は光反射性の錐体状反射体であって、 前記錐体状反射体の錐体面の頂角α2が150゜〜17
    7゜の凸型錐体状反射体、もしくは頂角β2が183゜
    〜210゜の凹型錐体状反射体であことを特徴とする投
    射型カラー表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項の投射型カラ
    ー表示装置において、液晶表示素子は反射層を有し、入
    射光がその反射層で正規反射された後出射された光を投
    射することを特徴とする投射型カラー表示装置。
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