JPH05210098A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH05210098A
JPH05210098A JP4287628A JP28762892A JPH05210098A JP H05210098 A JPH05210098 A JP H05210098A JP 4287628 A JP4287628 A JP 4287628A JP 28762892 A JP28762892 A JP 28762892A JP H05210098 A JPH05210098 A JP H05210098A
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light
liquid crystal
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light source
display panel
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Makoto Sato
佐藤  誠
Masahiro Ogawa
昌宏 小川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光源からの光を無駄なく利用して液晶表示パネ
ルに輝度の高い画像を表示させ、高輝度でコントラスト
の高い画像とする。 【構成】光源3と液晶表示パネル1との間に、光源3か
らの光のうちP偏光成分の光を透過させ、S偏光成分の
光は光源3側に反射させる偏光ビームスプリッタ8を配
置するとともに、この偏光ビームスプリッタ8と光源3
との間に、透過光をほぼ45°旋光させる1/4波長板
を設けて、偏光ビームスプリッタ8により光源3側に反
射されたS偏光成分の光もP偏光光として液晶表示パネ
ル1に入射させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】最近、液晶表示パネルを用いてテレビジ
ョン画像等を表示する液晶表示装置として、たとえば投
影型液晶表示装置が考えられている。
【0003】図5は従来の投影型液晶表示装置を示した
もので、図中1は液晶表示パネルであり、この液晶表示
パネル1としては一般に、液晶分子をツイスト配列させ
るとともに光入射側と出射側とにそれぞれ偏光板2a,
2bを配置したTN(ツィステッド・ネマティック)型
のものが使用されている。
【0004】3は前記液晶表示パネル1に光入射面に対
向させて配置された光源である。この光源3は、ハロゲ
ンランプやキセノンランプ等の高輝度の光源ランプ4
と、この光源ランプ4からの放射光を液晶表示パネル1
に向けて反射させるリフレクタ5とからなっており、上
記リフレクタ5は、光源ランプ4からの放射光をリフレ
クタ光軸に平行な平行光として反射させる放物面リフレ
クタとされている。また、6は液晶表示パネル1の光出
射面に対向させて配置された投影レンズ、7はスクリー
ンである。
【0005】この投影型液晶表示装置は、光源3からの
照射光を液晶表示パネル1に入射させ、この液晶表示パ
ネル1を通った画像光を投影レンズ6により拡大してス
クリーン7面に投影するもので、この投影型液晶表示装
置によれば、表示画面が小さい液晶表示パネル1の表示
画像を大きく拡大して見ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示装置では、光源3からの照射光をそのまま
液晶表示パネル1に入射させているために、光源3から
の照射光のうちのほぼ半分の光だけしか液晶表示パネル
1での表示に利用することができず、そのために、液晶
表示パネル1の表示画像の輝度が低くて、スクリーン7
面に拡大投影された投影画像がコントラストの悪い暗い
画像となってしまうという問題をもっていた。
【0007】これは、光源3からの照射光が様々な振動
方向のランダム光であるのに対して、液晶表示パネル1
が、その入射側偏光板2aを透過した直線偏光光だけを
使用して表示を行なうものであるためであり、光源3か
らの照射光のうち上記入射側偏光板2aの透過軸方向に
沿う振動方向の光は入射側偏光板2aを透過して液晶表
示パネル1に入射するが、入射側偏光板2aの透過軸方
向に対して直交する振動方向の光は入射側偏光板2aで
吸収されてしまうから、実際に液晶表示パネル1に入射
する光の量は、光源3からの照射光量のほぼ半分となっ
てしまう。
【0008】本発明は上記のような実情にかんがみてな
されたものであって、その目的とするところは、光源か
らの照射光のほとんどを無駄なく液晶表示パネルでの表
示に利用して液晶表示パネルに輝度の高い画像を表示さ
せ、高輝度でコントラストの高い画像とすることができ
る液晶表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、液晶表示パネルと、光源ランプおよびこの
光源ランプからの放射光を前記液晶表示パネルに向けて
反射させるリフレクタとからなる光源とを備えた液晶表
示装置において、前記光源と液晶表示パネルとの間に、
前記光源からの照射光のうちP偏光成分の光を透過さ
せ、S偏光成分の光は前記光源側に反射させる偏光ビー
ムスプリッタを配置するとともに、この偏光ビームスプ
リッタと前記光源との間に、透過光をほぼ45°旋光さ
せる旋光体を設けたものである。
【0010】
【作用】すなわち、本発明の液晶表示装置は、光源から
の照射光を旋光体を介して偏光ビームスプリッタに入射
させることにより、光源からの照射光のうち偏光ビーム
スプリッタを透過するP偏光成分の光はそのまま液晶表
示パネルに入射させ、残りの光つまり偏光ビームスプリ
ッタにより光源側に反射されたS偏光成分の光は、旋光
体によりほぼ45°旋光させて一旦円偏光光とし、この
円偏光光を光源のリフレクタで反射させて再度旋光体に
通すことによりさらにほぼ45°旋光させてP偏光光と
してから、このP偏光光を偏光ビームスプリッタに入射
させてやるようにしたものである。
【0011】このように、偏光ビームスプリッタにより
光源側に反射されたS偏光成分の光をP偏光光として再
び偏光ビームスプリッタに入射させてやれば、この光も
偏光ビームスプリッタを透過させて液晶表示パネルに入
射させることができる。
【0012】そして、偏光ビームスプリッタを透過して
液晶表示パネルに入射する光はP偏光成分の光であるか
ら、TN型液晶表示パネルをP偏光成分の直線偏光光を
入射光として表示を行なうものとしておけば、偏光ビー
ムスプリッタを透過した光の全てを液晶表示パネルでの
表示に利用にすることができる。
【0013】したがって、本発明の液晶表示装置によれ
ば、光源からの照射光のほとんどを無駄なく液晶表示パ
ネルでの表示に利用して液晶表示パネルに輝度の高い画
像を表示させ、スクリーン面に拡大投影される投影画像
をコントラストの高い明るい画像とすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1および図
2を参照して説明する。
【0015】図1および図2において、1は光入射面と
出射面とにそれぞれ偏光板2a,2bを備えたTN型液
晶表示パネル、3は光源ランプ4と放物面リフレクタ5
とからなる光源、6は投影レンズ、7はスクリーンであ
り、これらは図5に示した従来の投影型液晶表示装置と
同じものである。
【0016】8は光源3と液晶表示パネル1との間に配
置された偏光ビームスプリッタである。この偏光ビーム
スプリッタ8は、光源3からのランダムな振動方向の照
射光のうちS偏光成分の光を透過させ、P偏光成分の光
は光源側3に反射させるもので、この偏光ビームスプリ
ッタ8は、図示のように3枚のプリズム8a,8b,8
cを組合わせて構成されている。
【0017】また、9は上記偏光ビームスプリッタ8と
光源3との間に設けられた、透過光をほぼ45°旋光さ
せる1/4波長板であり、この1/4波長板9は、その
光学軸を上記S偏光成分の光の振動方向に対しほぼ45
°の方向に合せて配置されている。
【0018】この投影型液晶表示装置は、光源3からの
照射光を1/4波長板9および偏光ビームスプリッタ8
を介して液晶表示パネル1に入射させ、この液晶表示パ
ネル1を通った画像光を投影レンズ6により拡大してス
クリーン7面に投影するもので、光源3からの照射光は
図2に示すような経路で液晶表示パネル1に入射する。
【0019】すなわち、光源3から照射される様々な振
動方向のランダム光A0 は、まず1/4波長板9を通っ
て偏光ビームスプリッタ8に入射する。この場合、1/
4波長板9を透過する光はこの1/4波長板9による旋
光作用を受けるが、光源3からの照射光はランダム光A
0 であるために、1/4波長板9を透過した光もランダ
ム光のままである。
【0020】そして、偏光ビームスプリッタ8に入射し
たランダム光A0 は、この偏光ビームスプリッタ8のビ
ームスプリッタ面(入射側プリズム8aと出射側プリズ
ム8b,8cとの境界面)でP偏光光(図上紙面に平行
な振動方向の直線偏光光)Ap とS偏光光(図上紙面に
対して垂直な振動方向の直線偏光光)As とに分離さ
れ、P偏光光Ap はそのまま偏光ビームスプリッタ8を
透過して液晶表示パネル1に入射する。また、残りの光
つまりS偏光光As は、偏光ビームスプリッタ8のビー
ムスプリッタ面で反射され、さらに逆向きに傾斜してい
るビームスプリッタ面で反射されて光源3側に向かう。
【0021】偏光ビームスプリッタ8によって光源3側
に反射されたS偏光光As は、まず1/4波長板9を通
り、この1/4波長板9の旋光作用によりほぼ45°旋
光されて円偏光光Ar となる。この円偏光光Ar は、光
源3の放物面リフレクタ5で反射されてこのリフレクタ
5の中心(光源ランプ4の中心)を通り、さらに放物面
リフレクタ5で再び反射されて再度1/4波長板9に入
射する。
【0022】そして、上記円偏光光Ar は、1/4波長
板9の旋光作用によりさらにほぼ45°旋光されてP偏
光光Ap となり、このP偏光光Ap は偏光ビームスプリ
ッタ8に入射する。この偏光ビームスプリッタ8に入射
した光はP偏光光Ap であるために、そのまま偏光ビー
ムスプリッタ8を透過して液晶表示パネル1に入射す
る。
【0023】すなわち、上記投影型液晶表示装置は、光
源3からの照射光を1/4波長板9を介して偏光ビーム
スプリッタ8に入射させることにより、光源3からの照
射光のうち偏光ビームスプリッタ8を透過するP偏光成
分の光Ap はそのまま液晶表示パネル1に入射させ、残
りの光つまり偏光ビームスプリッタ8により光源2側に
反射されたS偏光成分の光As は、1/4波長板9によ
り一旦円偏光光Ar とし、この円偏光光Ar を光源3の
リフレクタ5で反射させて再度1/4波長板9に通すこ
とによってS偏光光As としてから、このS偏光光As
を偏光ビームスプリッタ8に入射させてやるようにした
ものである。
【0024】このように、偏光ビームスプリッタ8によ
り光源3側に反射されたS偏光成分の光As をP偏光光
Ap として再び偏光ビームスプリッタ8に入射させてや
れば、この光も偏光ビームスプリッタ8を透過させて液
晶表示パネル1に入射させることができる。
【0025】そして、偏光ビームスプリッタ8を透過し
て液晶表示パネル1に入射する光はP偏光成分の光Ap
であるから、TN型液晶表示パネル1をP偏光成分の直
線偏光光を入射光として表示を行なうものとしておけ
ば、偏光ビームスプリッタ8を透過したP偏光成分の光
Ap は全て液晶表示パネル1の入射側偏光板2aを透過
して液晶表示パネル1に入射することになり、したがっ
て偏光ビームスプリッタ8を透過した光Ap の全てを液
晶表示パネル1での表示に利用にすることができる。
【0026】したがって、上記投影型液晶表示装置によ
れば、光源3からの照射光のほとんどを無駄なく液晶表
示パネル1での表示に利用して液晶表示パネル1に輝度
の高い画像を表示させ、スクリーン7面に拡大投影され
る投影画像をコントラストの高い明るい画像とすること
ができる。
【0027】なお、上記実施例では、液晶表示パネル1
の光入射面に入射側偏光板2aを設けているが、偏光ビ
ームスプリッタ8を透過して液晶表示パネル1に入射す
る光は上記のようにP偏光成分の光Ap だけであるか
ら、液晶表示パネル1の光入射面に入射側偏光板2aを
設けておかなくても、上記入射側偏光板2aを透過した
光と同じ直線偏光光を液晶表示パネル1に入射させてこ
の液晶表示パネル1に表示を行なわせることができる。
【0028】また、上記実施例では、偏光ビームスプリ
ッタ8として3枚のプリズム8a,8b,8cを組合わ
せたものを使用しているが、偏光ビームスプリッタ8
は、図3に示す第2の実施例のように、多数ストライプ
状プリズム部を形成した2枚のプリズム8d,8eを組
合わせたものとしても、図4に示す第3の実施例のよう
に、2枚の三角プリズム8f,8gを組合わせるととも
に入射側プリズム8fの側面にミラー10を設けたもの
としてもよい。
【0029】さらに上記実施例では、偏光ビームスプリ
ッタ8と光源3との間に設ける旋光体として1/4波長
板9を使用しているが、この旋光体としては、液晶分子
をほぼ45°ツイスト配列させた液晶パネルを使用して
もよい。
【0030】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、光源と液晶表
示パネルとの間に、光源からの照射光のうちP偏光成分
の光を透過させ、S偏光成分の光は前記光源側に反射さ
せる偏光ビームスプリッタを配置するとともに、この偏
光ビームスプリッタと光源との間に、透過光をほぼ45
°旋光させる旋光体を設けることによって、偏光ビーム
スプリッタにより光源側に反射されたS偏光成分の光も
P偏光光として液晶表示パネルに入射させてやるように
したものであるから、光源からの照射光のほとんどを無
駄なく液晶表示パネルでの表示に利用して液晶表示パネ
ルに輝度の高い画像を表示させ、高輝度でコントラスト
の高い画像とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す液晶表示装置の側
面図。
【図2】図1の光源部の拡大図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す液晶表示装置の光
源部の側面図。
【図4】本発明の第3の実施例を示す液晶表示装置の光
源部の側面図。
【図5】従来の液晶表示装置の側面図。
【符号の説明】
1…TN型液晶表示パネル 2a,2b…偏光板 3…光源 4…光源ランプ 5…放物面リフレクタ 6…投影レンズ 7…スクリーン 8…偏光ビームスプリッタ 9…1/4波長板(旋光体) 10…ミラー A0 …ランダム光 Ap …P偏光光 As …S偏光光 Ar …円偏光光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶表示パネルと、光源ランプおよびこの
    光源ランプからの放射光を液晶表示パネルに向けて反射
    させるリフレクタとからなる光源とを備えた液晶表示装
    置において、 前記光源と液晶表示パネルとの間に、前記光源からの照
    射光のうちP偏光成分の光を透過させ、S偏光成分の光
    は前記光源側に反射させる偏光ビームスプリッタを配置
    するとともに、この偏光ビームスプリッタと前記光源と
    の間に、透過光をほぼ45°旋光させる旋光体を設けた
    ことを特徴とする液晶表示装置。
JP4287628A 1992-10-26 1992-10-26 液晶表示装置 Expired - Lifetime JP2720730B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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