JPH0843764A - Projection type image display device - Google Patents

Projection type image display device

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JPH0843764A
JPH0843764A JP17898594A JP17898594A JPH0843764A JP H0843764 A JPH0843764 A JP H0843764A JP 17898594 A JP17898594 A JP 17898594A JP 17898594 A JP17898594 A JP 17898594A JP H0843764 A JPH0843764 A JP H0843764A
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liquid crystal
light
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screen
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浩 中西
Hiroshi Hamada
浩 浜田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a smooth picture where stripes by a light shielding mask are made inconspicuous at low cost. CONSTITUTION:In this projection type picture display device displaying the picture by forming transmitted light from a liquid crystal display panel 2 where picture elements are arrayed in a matrix state into a picture on a projection screen 7; a parallel plate glass 1 shifting the optical path of incident light is provided at least at a part of an optical path between the liquid crystal display panel 2 and the projection screen 7, and the picture based on the display panel 2 and the picture based on the display panel 2 positionally deviated by a specified shift amount are superimposed to be projected on the screen.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、透過型表示素子等に光
源からの光を入射し、透過光をスクリーン上に投影させ
て画像を表示する画像表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device for displaying an image by making light from a light source incident on a transmissive display element or the like and projecting the transmitted light on a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】透過型表示パネルは、それ自身は発光し
ないが、その透過率が駆動信号によって変化し、光源か
らの光の強度を変調することによって画像や文字を表示
するものである。このような透過型表示パネルとして
は、液晶表示パネル、エレクトロクロミックディスプレ
イ、PLZT(Plumbum Lanthanum Zirconium Titanium
oxide)等の透過性セラミックを用いたディスプレイ等
が挙げられる。中でも、液晶表示パネルは、ポケッタブ
ルTVやワードプロセッサ等に広く一般に利用されてい
る。
2. Description of the Related Art A transmissive display panel does not emit light by itself, but its transmissivity is changed by a drive signal, and an intensity of light from a light source is modulated to display an image or a character. Examples of such a transmissive display panel include a liquid crystal display panel, an electrochromic display, and a PLZT (Plumbum Lanthanum Zirconium Titanium).
oxide) and other transparent ceramics. Among them, liquid crystal display panels are widely and generally used for pocketable TVs, word processors, and the like.

【0003】このような液晶表示パネルは、絵素と称さ
れる最小の表示単位が規則的に配列されており、それら
の絵素にそれぞれ独立した駆動電圧を印加することによ
り液晶の光学特性が変化し、それによって画像や文字が
表示される。各絵素に独立した駆動電圧を印加する方法
としては、単純マトリックス方式、及びアクティブマト
リックス方式等が知られている。
In such a liquid crystal display panel, a minimum display unit called a picture element is regularly arranged, and by applying an independent driving voltage to each of the picture elements, the optical characteristics of the liquid crystal are improved. It changes, which causes images and characters to be displayed. As a method of applying an independent drive voltage to each picture element, a simple matrix method and an active matrix method are known.

【0004】上記アクティブマトリックス方式によれ
ば、各絵素に薄膜トランジスタ、又はダイオードのMI
M(Metal Insulator Metal )等の素子を設け、これら
に駆動信号を供給するラインを絵素と絵素との間に設け
る必要がある。このため、画面中の絵素領域の占める割
合(開口率と称す)が小さくなる。また、液晶表示パネ
ルに照射された光のうち、絵素領域以外の領域に入射し
た光は、表示信号による変調を受けない。表示動作モー
ドがノーマリブラックモード(液晶層に電界が印加され
ていないときに、光が透過しないような動作モード)の
表示パネルでは、絵素領域以外の領域に入射した光は液
晶表示パネルを透過しない。表示動作モードがノーマリ
ホワイトモード(液晶層に電界が印加されていないとき
に、光が透過するような動作モード)の液晶表示パネル
では、絵素領域以外の領域に入射した光が液晶表示パネ
ルを透過すると、表示画面の黒レベルが浮き上がってコ
ントラストが低下する。
According to the above active matrix system, each pixel is provided with a thin film transistor or an MI of a diode.
It is necessary to provide an element such as M (Metal Insulator Metal) and to provide a line for supplying a driving signal to these elements between the picture elements. Therefore, the ratio of the picture element area in the screen (called the aperture ratio) becomes small. Further, of the light emitted to the liquid crystal display panel, the light incident on the area other than the pixel area is not modulated by the display signal. In a display panel in which the display operation mode is a normally black mode (an operation mode in which light does not pass through when an electric field is not applied to the liquid crystal layer), light incident on a region other than the pixel region does not pass through the liquid crystal display panel. Does not penetrate. In a liquid crystal display panel in which the display operation mode is a normally white mode (an operation mode in which light is transmitted when an electric field is not applied to the liquid crystal layer), the light incident on the area other than the pixel area is the liquid crystal display panel. , The black level of the display screen rises and the contrast decreases.

【0005】このコントラストの低下を防止するため
に、必要に応じて、絵素以外の領域にマトリックス状に
遮光マスク(Blackout Mask )を設け、表示に寄与しな
い光を吸収、又は反射するように構成することが知られ
ている。したがって、このパネルを投影した場合、スク
リーン上で遮光マスクによる縞が目立ち、画像品位が著
しく低下する。そこで、液晶表示パネルの出射側の光路
に回折格子を挿入し、液晶表示パネルからの出射光を回
折させ、スクリーン上で本来遮光マスクが結像する位置
に液晶表示パネルの絵素開口部を通過した光を結像さ
せ、遮光マスクを目立たないようにすることが、例えば
特開昭59−214825号公報、特開昭63−114
475号公報、及び特開平3−148622号公報等に
開示されている。
In order to prevent the deterioration of the contrast, a light-shielding mask (Blackout Mask) is provided in a matrix form in a region other than the picture elements as necessary to absorb or reflect light which does not contribute to display. Is known to do. Therefore, when this panel is projected, stripes due to the light-shielding mask are conspicuous on the screen, and the image quality is significantly deteriorated. Therefore, a diffraction grating is inserted in the light path on the exit side of the liquid crystal display panel to diffract the light emitted from the liquid crystal display panel and pass through the picture element aperture of the liquid crystal display panel at the position where the light-shielding mask should be focused on the screen. It is possible to form an image of the formed light so that the light-shielding mask is not conspicuous, for example, JP-A-59-214825 and JP-A-63-114.
It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 475,475 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-148622.

【0006】特開昭59−214825号公報に開示さ
れたカラー表示装置(第1従来技術)によれば、3原色
に対応する3種類の画素が直線状に交互に配置された画
素群の前面に、透過型の平面回折格子が設けられてお
り、この回折格子により各画素から照射された光が回折
されて3分割される(0次回折光、及び±1次回折光)
ので、各画素の実像と2つの虚像とが見えることにな
る。このため、単一色の画素が点在していても(画素が
低密度に配置されていても)、点在しているようには見
えず、密集しているように見える。また、2つ以上の画
素が発光した場合には、それらの合成色の画素が発光し
ているように見え、画像が鮮明になる。同様の技術は、
特開平3−148622号公報にも開示されている。
According to the color display device (first prior art) disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-214825, a front surface of a pixel group in which three types of pixels corresponding to three primary colors are linearly arranged alternately. In addition, a transmissive plane diffraction grating is provided, and the light emitted from each pixel is diffracted by this diffraction grating and divided into three (0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light).
Therefore, a real image and two virtual images of each pixel can be seen. Therefore, even if pixels of a single color are scattered (even if the pixels are arranged at a low density), they do not appear to be scattered but appear to be dense. In addition, when two or more pixels emit light, it appears that the pixels of the combined color emit light, and the image becomes clear. Similar technology
It is also disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-148622.

【0007】又、特開昭63−114475号公報に開
示された画像表示装置(第2従来技術)によれば、回折
格子を備えた光学的ローパスフィルタが画像表示器と接
眼レンズとの間の光軸上の所定位置且つ光軸と垂直な面
に対して所定の角度で配されている(画像表示器表面に
一体的に形成してもよい)。画像表示器は2次元的に配
列されたドット状の表示セグメントを有し、光学的ロー
パスフィルタによって、(1/2p)以上の周波数成分
がカットされる(表示セグメントのピッチをpとする)
ので、表示画像に関する情報のみが表示される。このた
め、ドットピッチによるざらつき感がなくなり、見やす
い画像が再現できる。光学的ローパスフィルタとして
は、ぼかしの効果があればよく、例えば磨ガラスや乳白
色樹脂板等が挙げられる。
According to the image display device (second prior art) disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-114475, an optical low-pass filter having a diffraction grating is provided between the image display and the eyepiece. It is arranged at a predetermined position on the optical axis and at a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis (may be integrally formed on the surface of the image display). The image display has dot-shaped display segments arranged two-dimensionally, and an optical low-pass filter cuts frequency components of (1 / 2p) or more (the pitch of the display segments is p).
Therefore, only the information regarding the display image is displayed. Therefore, the roughness due to the dot pitch is eliminated, and an easily viewable image can be reproduced. The optical low-pass filter only needs to have a blurring effect, and examples thereof include a polished glass and a milky white resin plate.

【0008】他に、第3従来技術として、複数の投影型
画像表示装置を用い、一枚の液晶表示パネルの絵素の開
口部を他の表示パネルの絵素の遮光マスクに重なるよう
に、画像を重畳投射する場合に、平行平板素子を投影レ
ンズ付近の光路全体に挿入し、その傾き角を変えること
によってスクリーン上での複数の画像の微調整(絵素合
わせ)を行なうことが知られている(例えば、特開平6
−123868号公報参照)。
In addition, as a third conventional technique, a plurality of projection type image display devices are used so that an opening of a picture element of one liquid crystal display panel overlaps a light-shielding mask of a picture element of another display panel. When superimposing images, it is known to insert a parallel plate element into the entire optical path near the projection lens and change the tilt angle to make fine adjustments (picture element matching) of multiple images on the screen. (For example, Japanese Patent Laid-Open No.
-123868 gazette).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第1及び第2従来技術によれば、何れも回折格子を使用
しており、この場合、光の回折角βは、図9(入射角α
がゼロの場合を示す)に示すように、回折光の次数に大
きく依存し、このため各次数の回折光(0次、1次、及
び2次回折光)が各回折角に応じてスクリーン上に結像
される。
However, according to the above-mentioned first and second prior arts, both use diffraction gratings. In this case, the diffraction angle β of light is as shown in FIG.
, The diffracted light is largely dependent on the order of the diffracted light, so that the diffracted light of each order (0th, 1st, and 2nd order diffracted light) is formed on the screen according to each diffraction angle. To be imaged.

【0010】又、光の回折角は、次式(1)で示すよう
に、回折格子の格子間隔に大きく依存する。つまり、格
子間隔をDとし、αを光軸に対する入射光のなす角度と
し、βを光軸に対する回折光のなす角度とし、mを回折
光の次数とし、λを入射光の波長とすると、次式(1)
が成立する。
Further, the diffraction angle of light largely depends on the grating spacing of the diffraction grating, as shown in the following equation (1). That is, if the lattice spacing is D, α is the angle formed by the incident light with respect to the optical axis, β is the angle formed by the diffracted light with respect to the optical axis, m is the order of the diffracted light, and λ is the wavelength of the incident light. Formula (1)
Is established.

【0011】sinα− sinβ=m・λ/D (1) したがって、絵素ピッチの異なる表示パネル毎に、それ
ぞれ対応する格子間隔を有した特定の回折格子を準備す
る必要がある。この場合、回折格子の製作コストが高い
ので、この回折格子を備えた装置のコストが嵩むという
問題点を有している。
Sin α-sin β = m · λ / D (1) Therefore, it is necessary to prepare a specific diffraction grating having a corresponding grating interval for each display panel having a different pixel pitch. In this case, since the manufacturing cost of the diffraction grating is high, there is a problem that the cost of the device equipped with this diffraction grating increases.

【0012】又、上記の第3従来技術によれば、一つの
投影型画像表示装置からスクリーンに投射される光の全
てをシフトさせるため、複数の投影型画像表示装置の画
像をスクリーンに一度に投影する場合にのみ有効であ
り、大幅なコスト高を招来すると共に、装置自体の構成
が複雑で大掛かりなものとなる。
Further, according to the above-mentioned third conventional technique, since all the light projected from one projection type image display device onto the screen is shifted, the images of a plurality of projection type image display devices are simultaneously displayed on the screen. This is effective only in the case of projection, causes a significant increase in cost, and makes the configuration of the apparatus itself complicated and large-scale.

【0013】以上より、本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、表示パネルの精細さ
を維持し、なめらかで自然な画像が低コストで得られる
投影型画像表示装置を提供することにある。
From the above, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to maintain a fineness of a display panel and obtain a smooth and natural image at a low cost. To provide a device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1の投影型画像表
示装置は、上記課題を解決するために、マトリックス状
に絵素が配列された液晶表示手段からの透過光をスクリ
ーン上に結像させて画像を表示する投影型画像表示装置
において、以下の手段を講じている。
In order to solve the above-mentioned problems, the projection-type image display device according to the present invention forms an image of the transmitted light from the liquid crystal display means in which picture elements are arranged in a matrix on a screen. The following means are taken in the projection-type image display device that displays an image.

【0015】即ち、上記の投影型画像表示装置は、上記
液晶表示手段と上記スクリーンとの間の光路の少なくと
も一部に設けられ、入射された光の光路をシフトさせる
光路シフト手段を備えている。
That is, the above-mentioned projection type image display device is provided with an optical path shift means provided in at least a part of the optical path between the liquid crystal display means and the screen to shift the optical path of incident light. .

【0016】請求項2の投影型画像表示装置は、上記課
題を解決するために、請求項1の構成において、上記光
路シフト手段が透明平行平板素子であることを特徴とし
ている。
In order to solve the above-mentioned problems, the projection type image display device according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the structure of the first aspect, the optical path shifting means is a transparent parallel plate element.

【0017】請求項3の投影型画像表示装置は、上記課
題を解決するために、請求項2の構成において、光路の
シフト量が絵素ピッチの略半分となるように、上記透明
平行平板素子の屈折率、及び厚みが設定されると共に、
上記透明平行平板素子が光軸と垂直な面に対して所定の
角度で傾斜される構成である。
In order to solve the above-mentioned problems, the projection type image display apparatus according to a third aspect of the present invention has the structure of the second aspect, in which the transparent parallel plate element is arranged such that the shift amount of the optical path is approximately half the pixel pitch. The refractive index and thickness of are set,
The transparent parallel plate element is tilted at a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis.

【0018】請求項4の投影型画像表示装置は、上記課
題を解決するために、請求項1、又は2の構成におい
て、上記光路シフト手段が複数の面からなり、少なくと
も1つの面の面法線は光軸と平行でない構成である。
In order to solve the above-mentioned problems, a projection type image display device according to a fourth aspect of the present invention is the structure according to the first or second aspect, wherein the optical path shifting means comprises a plurality of surfaces, and at least one surface method is used. The line is not parallel to the optical axis.

【0019】請求項5の投影型画像表示装置は、上記課
題を解決するために、請求項1、又は2の構成におい
て、上記の光路シフト手段が複数の面からなり、各面
は、その面法線が光軸に対して対称な角度をなすように
配されている構成である。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in the structure of the first or second aspect, the optical path shifting means comprises a plurality of surfaces, and each surface has its surface. In this configuration, the normal line is arranged so as to make a symmetrical angle with respect to the optical axis.

【0020】請求項6の投影型画像表示装置は、上記課
題を解決するために、請求項1の構成において、上記光
路シフト手段が複屈折性の物質からなる構成である。
In order to solve the above-mentioned problems, the projection type image display device according to a sixth aspect of the present invention is the structure according to the first aspect, wherein the optical path shifting means is made of a birefringent substance.

【0021】請求項7の投影型画像表示装置は、上記課
題を解決するために、マトリックス状に絵素が配列され
た液晶表示手段からの透過光をスクリーン上に結像させ
て画像を表示する投影型画像表示装置において、以下の
手段を講じている。
In order to solve the above-mentioned problems, the projection type image display device according to a seventh aspect displays an image by forming an image of transmitted light from a liquid crystal display means in which picture elements are arranged in a matrix on a screen. The following means are taken in the projection type image display device.

【0022】即ち、上記液晶表示手段と上記スクリーン
との間の光軸上に設けられ、入射される光の光路をシフ
トさせる光路シフト手段と、上記液晶表示手段と上記ス
クリーンとの間の光軸上に設けられ、光路シフト手段に
より生じる光路差を補正する光路差補正手段とを備えた
構成である。
That is, an optical path shift means provided on the optical axis between the liquid crystal display means and the screen for shifting the optical path of incident light, and an optical axis between the liquid crystal display means and the screen. The optical path difference correction means is provided on the upper side and corrects the optical path difference caused by the optical path shift means.

【0023】[0023]

【作用】請求項1の構成によれば、液晶表示手段からの
透過光は、光路シフト手段を介してスクリーン上に投影
されると共に、光路シフト手段を介さずにスクリーン上
に投影される。換言すれば、液晶表示手段に基づく像
(光路シフト手段を介さずに結像された像)と、所定シ
フト量だけ平行に位置のずれた液晶表示手段に基づく像
(光路シフト手段を介して結像された像)とが重ね合わ
されるようにスクリーン上に投影される。
According to the structure of the first aspect, the transmitted light from the liquid crystal display means is projected on the screen through the optical path shifting means, and is also projected on the screen without passing through the optical path shifting means. In other words, an image based on the liquid crystal display means (an image formed without passing through the optical path shift means) and an image based on the liquid crystal display means that is displaced in parallel by a predetermined shift amount (via the optical path shift means). The projected image is projected onto the screen so that it is superposed.

【0024】請求項2の構成によれば、請求項1の作用
に加えて、上記光路シフト手段が透明平行平板素子であ
るので、低コストでなめらかな画像が得られる。
According to the structure of claim 2, in addition to the operation of claim 1, since the optical path shifting means is a transparent parallel plate element, a smooth image can be obtained at low cost.

【0025】請求項3の構成によれば、請求項2の作用
に加えて、光路のシフト量が絵素ピッチの略半分である
ので、スクリーン上で絵素が2重像になり、なめらかな
画像が得られる。
According to the structure of claim 3, in addition to the function of claim 2, since the shift amount of the optical path is approximately half of the pixel pitch, the pixel becomes a double image on the screen and is smooth. An image is obtained.

【0026】請求項4の構成によれば、請求項1又は2
の作用に加えて、結像される絵素数が増え、なめらかな
画像が得られる。
According to the structure of claim 4, claim 1 or 2
In addition to the effect of, the number of picture elements to be imaged increases, and a smooth image can be obtained.

【0027】請求項5の構成によれば、請求項1又は2
の作用に加えて、結像される絵素数が増え、なめらかな
画像が得られる。
According to the configuration of claim 5, claim 1 or 2
In addition to the effect of, the number of picture elements to be imaged increases, and a smooth image can be obtained.

【0028】請求項6の構成によれば、請求項1の作用
において、入射光のシフトは、複屈折性の物質により2
つの偏光に分離されることによって行なわれる。
According to the structure of claim 6, in the operation of claim 1, the shift of the incident light is 2 due to the birefringent substance.
This is done by splitting into two polarized lights.

【0029】請求項7の構成によれば、液晶表示手段か
らの透過光は、光路シフト手段を介してスクリーン上に
投影される。このとき、光路シフト手段を通過する光
と、通過しない光との間には、光路差が生じるが、光路
差補正手段によって該光路差は補正される。したがっ
て、スクリーン上では、光路シフト手段を介さずに光路
差補正手段を介して結像された像と、光路シフト手段を
介して所定量だけ平行にシフトして結像された像との間
には光路差がなく、これらの像が重ね合わされるように
スクリーン上に投影される。
According to the structure of claim 7, the transmitted light from the liquid crystal display means is projected on the screen through the optical path shift means. At this time, an optical path difference is generated between the light passing through the optical path shift means and the light not passing therethrough, but the optical path difference correction means corrects the optical path difference. Therefore, on the screen, between the image formed through the optical path difference correcting means without passing through the optical path shifting means and the image formed by shifting in parallel by a predetermined amount through the optical path shifting means. Has no optical path difference and is projected on the screen so that these images are superimposed.

【0030】[0030]

【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図8に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 8.

【0031】〔実施例1〕本実施例の投影型画像表示装
置は、図1に示すように、投影のための光を出射する光
源4と、光源4から出射される光を平行光化して液晶表
示パネル2(液晶表示手段)に導く放物面鏡3と、液晶
表示パネル2の透過光を投影レンズ6に導くフィールド
レンズ5と、投影レンズ6からの光を結像させる投影ス
クリーン7(スクリーン)とを有している。
[Embodiment 1] As shown in FIG. 1, a projection type image display apparatus of this embodiment converts a light source 4 for emitting light for projection and a light emitted from the light source 4 into parallel light. A parabolic mirror 3 that guides the liquid crystal display panel 2 (liquid crystal display means), a field lens 5 that guides the transmitted light of the liquid crystal display panel 2 to a projection lens 6, and a projection screen 7 that forms an image of the light from the projection lens 6 ( Screen).

【0032】本投影型画像表示装置においては、更に平
行平板ガラス1(光路シフト手段)が、上記液晶表示パ
ネル2と上記投影スクリーン7との間の光路の少なくと
も一部に設けられている。例えば、平行平板ガラス1
は、図1に示すように、上記液晶表示パネル2と上記投
影スクリーン7との間の光軸l上に設けられており、入
射面の法線に対して所定の角度θ(図2参照)だけ傾斜
して入射される光の光路をシフトさせるようになってい
る。光路のシフト量は、平行平板ガラス1の厚み、屈折
率、角度θによって異なる。
In the present projection type image display device, a parallel plate glass 1 (optical path shifting means) is further provided on at least a part of the optical path between the liquid crystal display panel 2 and the projection screen 7. For example, parallel plate glass 1
Is provided on the optical axis l between the liquid crystal display panel 2 and the projection screen 7, as shown in FIG. 1, and has a predetermined angle θ with respect to the normal line of the incident surface (see FIG. 2). The optical path of the incident light is shifted only by tilting. The shift amount of the optical path differs depending on the thickness of the parallel plate glass 1, the refractive index, and the angle θ.

【0033】本実施例においては、上記液晶表示パネル
2として、以下の仕様のものを使用した。すなわち、表
示画面の対角線は、75mmであり、絵素ピッチは縦×横
が160μm×130μmであり、絵素領域は縦×横が
80μm×75μmであり、開口率(画面中の絵素領域
の占める割合)は29%である。液晶の動作モードとし
て、ツイステッド・ネマティックを使用したが、他のモ
ードを使用することも可能である。
In this embodiment, the liquid crystal display panel 2 having the following specifications was used. That is, the diagonal line of the display screen is 75 mm, the pixel pitch is 160 μm × 130 μm in length × width, the pixel region is 80 μm × 75 μm in length × width, and the aperture ratio (the size of the pixel region in the screen is The ratio) is 29%. Although the twisted nematic is used as the operation mode of the liquid crystal, it is also possible to use other modes.

【0034】上記光源4としては、メタルハライドラン
プ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。
Examples of the light source 4 include a metal halide lamp, a xenon lamp and a halogen lamp.

【0035】上記構成によれば、光源4からの出射光
は、放物面鏡3により平行光化された後、液晶表示パネ
ル2に入射され、更に、フィールドレンズ5を介して投
影レンズ6に導かれる。ここで、投影レンズ6の瞳位置
の一部に平行平板ガラス1が斜めに配置されているの
で、平行平板ガラス1では、図2に示すように、入射光
が屈折される。
According to the above structure, the light emitted from the light source 4 is collimated by the parabolic mirror 3 and is then incident on the liquid crystal display panel 2, and further is transmitted to the projection lens 6 via the field lens 5. Be guided. Here, since the parallel plate glass 1 is obliquely arranged at a part of the pupil position of the projection lens 6, the parallel plate glass 1 refracts the incident light as shown in FIG.

【0036】つまり、図2に示すように、平行平板ガラ
ス1の入射面の法線に対してθの角度でA点に入射した
光は、スネルの法則に従って、平行平板ガラス1中で屈
折した後、B点から空中へ出て行く。この際、平行平板
ガラス1の入射光と出射光とは互いに平行であり、両者
間には所定のシフト量dが生じる。
That is, as shown in FIG. 2, the light incident on the point A at an angle of θ with respect to the normal to the plane of incidence of the parallel flat glass 1 is refracted in the parallel flat glass 1 according to Snell's law. After that, go out from point B into the air. At this time, the incident light and the outgoing light of the parallel flat plate glass 1 are parallel to each other, and a predetermined shift amount d is generated between them.

【0037】ここで、図2を参照しながら、平行平板ガ
ラス1の入射光と出射光との間に生じるシフト量dを求
める。
Now, referring to FIG. 2, the shift amount d generated between the incident light and the emitted light of the parallel flat plate glass 1 will be determined.

【0038】前述のように入射光の平行平板ガラス1へ
の入射角をθとし、平行平板ガラス1中の屈折角をαと
し、平行平板ガラス1の厚みをDとし、平行平板ガラス
1の屈折率をnとすると、 α=sin -1( 1/n・ sinθ) (2) となり、平行平板ガラス1中の光路の長さに相当する線
分ABは、 AB=D/cos( sin-1( 1/n・ sinθ)) (3) となり、入射光が平行平板ガラス1を通過することによ
って生じる光のシフト量dは、 d=AB・sin(θ−α) =D・sin(θ−sin -1( 1/n・ sinθ))/cos( sin -1(1/ n・ sinθ)) (4) で表される。
As described above, the incident angle of the incident light on the parallel flat plate glass 1 is θ, the refraction angle in the parallel flat plate glass 1 is α, the thickness of the parallel flat plate glass 1 is D, and the refraction of the parallel flat plate glass 1 is made. When the ratio is n, α = sin −1 (1 / n · sin θ) (2), and the line segment AB corresponding to the length of the optical path in the parallel plate glass 1 is AB = D / cos (sin −1 (1 / n · sin θ)) (3), and the shift amount d of the light generated by the incident light passing through the parallel flat glass 1 is d = AB · sin (θ−α) = D · sin (θ− It is expressed by sin -1 (1 / n · sin θ)) / cos (sin −1 (1 / n · sin θ)) (4).

【0039】シフト量dは、液晶表示パネル2の絵素ピ
ッチの略半分になるように、平行平板ガラス1の厚み
や、平行平板ガラス1の傾き角を調節し、投影レンズ6
の瞳位置付近に配することが好ましい。このように設定
すれば、投影スクリーン7上で絵素が2重像として結像
されるため、遮光マスクによる縞が目立たなくなる。
The shift amount d is adjusted such that the thickness of the parallel flat plate glass 1 and the inclination angle of the parallel flat plate glass 1 are adjusted so that the shift amount d is approximately half the pixel pitch of the liquid crystal display panel 2, and the projection lens 6 is used.
It is preferable to dispose near the pupil position. With this setting, the picture element is formed as a double image on the projection screen 7, so that the stripes due to the light shielding mask become inconspicuous.

【0040】以上のように、平行平板ガラス1を投影レ
ンズ6側から見ると、恰も液晶表示パネル2がdだけシ
フトしたように見える。このため、投影スクリーン7上
では、元の液晶表示パネル2に基づく像(平行平板ガラ
ス1を通過しない透過光に基づく像)と、dだけ位置の
ずれた液晶表示パネル2に基づく像(平行平板ガラス1
を通過した透過光に基づく像)とが重ね合わされるよう
に投影され、なめらかな画像が得られた。
As described above, when the parallel flat plate glass 1 is viewed from the projection lens 6 side, it seems that the liquid crystal display panel 2 is shifted by d. Therefore, on the projection screen 7, an image based on the original liquid crystal display panel 2 (an image based on transmitted light that does not pass through the parallel flat plate glass 1) and an image based on the liquid crystal display panel 2 (parallel plate based on the transmitted light that does not pass through the parallel flat plate glass 1). Glass 1
The image based on the transmitted light that has passed through) was projected so as to be superimposed, and a smooth image was obtained.

【0041】具体的には、前式(2)〜(4)より、d
を絵素ピッチの略半分(本実施例では、約80μm)に
なるように平行平板ガラス1の厚みDを1.3mm、入射
角θを10°、屈折率nを1.52に設定すると、図3
に示すように、本来、遮光マスクの像だけが結像する位
置(図3(a)の斜線部参照)に絵素開口部の像が重ね
合わさって結像し(図3(b)斜線部参照)、遮光マス
クによる縞が目立たなくなり、なめらかな画像が得られ
た。なお、図3(a)は平行平板ガラス1を配する前の
投影スクリーン7の状態を示し、図3(b)は平行平板
ガラス1を配した後の投影スクリーン7の状態(絵素
像)を示している。
Specifically, from the above equations (2) to (4), d
When the thickness D of the parallel flat plate glass 1 is set to 1.3 mm, the incident angle θ is set to 10 °, and the refractive index n is set to 1.52 so that it is approximately half the pixel pitch (about 80 μm in this embodiment), Figure 3
As shown in FIG. 3, the image of the picture element aperture portion is superposedly formed at the position where the image of the light-shielding mask is originally formed (see the shaded portion in FIG. 3A) (see the shaded portion in FIG. 3B). ), The stripes due to the light-shielding mask became inconspicuous, and a smooth image was obtained. 3 (a) shows the state of the projection screen 7 before the parallel flat plate glass 1 is arranged, and FIG. 3 (b) shows the state of the projection screen 7 after the parallel flat plate glass 1 is arranged (picture element image). Is shown.

【0042】本実施例では、以上のように、液晶表示パ
ネル2の上下方向(光軸lに垂直な面)に対して平行平
板ガラス1が斜めになるように配した場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、液晶表示パネル2の左右方向や対角方向に対して斜
めになるように配してもよいし、或いは、液晶表示パネ
ル2の上下方向、左右方向に平行平板ガラス1をそれぞ
れ設けてもよい。
In the present embodiment, as described above, the parallel flat glass 1 is arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction of the liquid crystal display panel 2 (the surface perpendicular to the optical axis 1). The present invention is not limited to this. For example, the liquid crystal display panel 2 may be arranged so as to be oblique with respect to the left-right direction or the diagonal direction, or the liquid crystal display panel 2 may be arranged in the vertical direction. You may respectively provide the parallel plate glass 1 in the left-right direction.

【0043】〔実施例2〕ここで、本発明の他の実施例
を図4を参照しながら、以下に説明する。なお、上記実
施例1と同一の機能を有する部材については同一の参照
番号を付記し、詳細な説明をここでは省略する。
[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The members having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.

【0044】本実施例の投影型画像表示装置は、図4に
示すように、実施例1と同様に、入射光が入射面の法線
に対して所定の角度だけ傾斜して入射されるように平行
平板ガラス1(光路シフト手段)が光軸lの一方の側
(図4では光軸lから上側)に配していると共に、光軸
lの他方の側には液晶表示パネル2と平行方向に(図4
では光軸lから下側)平行平板ガラス8(光路差補正手
段)が配している場合を例示しているが、他の構成は前
記実施例1と同じである。
As shown in FIG. 4, in the projection type image display apparatus of this embodiment, as in the case of the first embodiment, the incident light is incident at a predetermined angle with respect to the normal to the incident surface. The parallel plate glass 1 (optical path shifting means) is arranged on one side of the optical axis l (upper side from the optical axis l in FIG. 4), and is parallel to the liquid crystal display panel 2 on the other side of the optical axis l. Direction (Fig. 4
In the above, the case where the parallel flat plate glass 8 (optical path difference correction means) is arranged below the optical axis 1 is illustrated, but the other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0045】前記実施例1の構成によれば、光軸lを境
にして、平行平板ガラス1が配された側(光軸lから上
側)と、平行平板ガラス1が配されていない側(光軸l
から下側)との間に光路差が生じてしまう。
According to the configuration of the first embodiment, with the optical axis 1 as a boundary, the side on which the parallel flat plate glass 1 is arranged (the upper side from the optical axis 1) and the side on which the parallel flat plate glass 1 is not arranged ( Optical axis l
From the lower side).

【0046】これは、平行平板ガラス1を通過した光
は、屈折により、その光路が、平行平板ガラス1を通過
しなかった光の光路よりも長くなり、結果として光路差
が生じるからである。このようにして生じた光路差に基
づいて投影スクリーン7上に結像される像において、ピ
ントのボケが発生する。このピントのボケを補正するた
めに、本実施例においては、平行平板ガラス1が設けら
れていない部分に、光路差を補正するための平行平板ガ
ラス8が、図4に示すように、液晶表示パネル2に対し
て平行に設けられている。
This is because the light passing through the parallel flat plate glass 1 has a longer optical path than that of the light not passing through the parallel flat plate glass 1 due to refraction, resulting in an optical path difference. Defocusing occurs in the image formed on the projection screen 7 based on the optical path difference thus generated. In order to correct the out-of-focus condition, in the present embodiment, a parallel plate glass 8 for correcting the optical path difference is provided on the portion where the parallel plate glass 1 is not provided, as shown in FIG. It is provided parallel to the panel 2.

【0047】本実施例においては、平行平板ガラス1
は、投影レンズ6の瞳位置の一部に、光軸lの垂線に対
して所定の角度(例えば、10°)傾斜して配置されて
いると共に、平行平板ガラス8は光軸lの下方鉛直方向
に設けられている。なお、平行平板ガラス1の傾斜角が
10°と小さいため、光路長が同じ(光路差がゼロ)に
なるように、平行平板ガラス8の厚みと平行平板ガラス
1の厚みとは同じに設定してある。
In this embodiment, the parallel flat plate glass 1 is used.
Is arranged at a part of the pupil position of the projection lens 6 at a predetermined angle (for example, 10 °) with respect to the perpendicular of the optical axis l, and the parallel plate glass 8 is vertically downward from the optical axis l. It is provided in the direction. Since the parallel flat glass 1 has a small inclination angle of 10 °, the thickness of the parallel flat glass 8 and the thickness of the parallel flat glass 1 are set to be the same so that the optical path length is the same (the optical path difference is zero). There is.

【0048】上記構成によれば、平行平板ガラス1を通
過した光と、平行平板ガラス8を通過した光とは、共に
同じ光路長を有しているので、両者間に光路差は生じな
くなる。この結果、平行平板ガラス1を通過した光と、
平行平板ガラス8を通過した光とは、光路差がない状態
で投影スクリーン7上で集光され結像されるので、なめ
らかで、しかもピントのボケのない画像が得られた。
According to the above construction, the light passing through the parallel flat plate glass 1 and the light passing through the parallel flat plate glass 8 both have the same optical path length, so that there is no optical path difference between them. As a result, the light passing through the parallel plate glass 1
The light that has passed through the parallel plate glass 8 is condensed and imaged on the projection screen 7 in a state where there is no optical path difference, so that a smooth and defocused image is obtained.

【0049】ところで、光路シフト手段、及び光路差補
正手段としては、上記実施例1、2で示した平行平板ガ
ラス以外に、例えば、図5(a)(b)、及び図6
(a)(b)で示すような四角錐、及び四角錐台のよう
な多角錘、及び多角錘台を使用してもよい。多角錘形状
の場合には、複数の面を有し、少なくとも1つの面の面
法線は光軸lと平行でないという共通の特徴を備えてい
る。又、多角錘台形状の場合には、複数の面を有し、各
面は、その面法線が光軸に対して対称な角度をなすとい
う共通の特徴を備えている。
By the way, as the optical path shifting means and the optical path difference correcting means, in addition to the parallel plate glass shown in the first and second embodiments, for example, FIGS. 5A and 5B and FIG.
A polygonal pyramid such as a quadrangular pyramid and a quadrangular pyramid, and a polygonal pyramid may be used. The polygonal pyramid shape has a common feature that it has a plurality of surfaces, and the surface normal of at least one surface is not parallel to the optical axis l. The polygonal frustum shape has a plurality of surfaces, and each surface has a common feature that the normal to the surface forms a symmetrical angle with respect to the optical axis.

【0050】図5(a)(b)で示すような四角錘形状
のものを平行平板ガラス1(又は平行平板ガラス8)と
して使用すると、図5(c)に示すように、結像される
絵素数は1個(平行平板ガラス1を使用しない場合の個
数)から、その周囲の絵素数に等しい4個に増加し、こ
れに伴って、なめらかな画像が得られる。又、図6
(a)(b)で示すような四角錘台形状のものを平行平
板ガラス1、又は平行平板ガラス8として使用すると、
図6(c)に示すように、結像される絵素数は1個(平
行平板ガラス1を使用しない場合の個数)から、その周
囲の絵素も含めた数に等しい5個に増加し、これに伴っ
て、なめらかな画像が得られる。なお、図5(b)、及
び図6(b)は、それぞれ図5(a)、及び図6(a)
の側面図である。
When a quadrangular pyramid shape as shown in FIGS. 5A and 5B is used as the parallel flat plate glass 1 (or the parallel flat plate glass 8), an image is formed as shown in FIG. 5C. The number of picture elements is increased from 1 (the number in the case where the parallel flat glass 1 is not used) to 4 which is equal to the number of picture elements around the same, and along with this, a smooth image can be obtained. Also, FIG.
When a rectangular truncated pyramid shape as shown in (a) and (b) is used as the parallel flat plate glass 1 or the parallel flat plate glass 8,
As shown in FIG. 6C, the number of picture elements to be imaged is increased from one (when the parallel flat glass 1 is not used) to five, which is equal to the number of picture elements in the surrounding area. Along with this, a smooth image is obtained. Note that FIGS. 5B and 6B are FIGS. 5A and 6A, respectively.
FIG.

【0051】〔実施例3〕ここで、本発明の更に他の実
施例について、図7及び図8を参照しながら、以下に説
明する。なお、前記実施例1と同一の機能を有する部材
については同一の参照番号を付記し、詳細な説明をここ
では省略する。
[Embodiment 3] Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 and 8. The members having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.

【0052】本実施例においては、図7に示すように、
前記実施例1の平行平板ガラス1の代わりに、複屈折性
素子9(複屈折性の物質)が光軸lに直交して(液晶表
示パネル2と平行に)、光軸lの上側及び下側にまたが
って設けられている点が前記実施例1と異なっている。
In this embodiment, as shown in FIG.
Instead of the parallel plate glass 1 of Example 1, the birefringent element 9 (birefringent substance) is orthogonal to the optical axis l (parallel to the liquid crystal display panel 2), and the upper side and the lower side of the optical axis l. It is different from the first embodiment in that it is provided over the side.

【0053】光の偏光を利用している液晶表示パネル2
では、光の入射側と出射側とにそれぞれ偏光板(共に図
示しない)が設けられているので、液晶表示パネル2を
通過してきた光は特定の方向に振動する直線偏光とな
る。そこで、この直線偏光の振動方向と複屈折素子の軸
方向とを45°傾けて設定するか、或いは液晶表示パネ
ル2からの出射光を波長板(図示しない)を介して円偏
光に変換し、複屈折性素子9に入射させると複屈折作用
(例えば、末田哲夫著「光学部品の使い方と留意点」
(オプトロニクス社刊)の69頁〜86頁参照)により
常光線と異常光線とに分離され、前記実施例1、2の平
行平板ガラス1と同様の効果が得られる。
Liquid crystal display panel 2 utilizing polarized light
In this case, since polarizing plates (both not shown) are provided on the light incident side and the light emitting side, respectively, the light passing through the liquid crystal display panel 2 becomes linearly polarized light vibrating in a specific direction. Therefore, the vibration direction of this linearly polarized light and the axial direction of the birefringent element are set to be inclined by 45 °, or the emitted light from the liquid crystal display panel 2 is converted into circularly polarized light via a wave plate (not shown), Birefringence effect when incident on the birefringent element 9 (eg, Tetsuo Sueda "How to Use Optical Components and Points to Note")
Separation into ordinary rays and extraordinary rays (see pages 69 to 86, published by Optronics), and the same effects as those of the parallel flat glass 1 of Examples 1 and 2 can be obtained.

【0054】本実施例の複屈折性素子9はサヴァール板
からなっている。具体的には、水晶や方解石のような単
軸結晶を結晶の光軸に対して斜め方向から切断して、平
行平板に仕上げたものである。本実施例においては複屈
折性素子9を使用しているが、これは、サヴァール板が
光学軸に対して光を斜めから入射させると、異常光線の
進行方向が変化するという現象を利用したものである。
The birefringent element 9 of this embodiment is composed of a Savart plate. Specifically, a uniaxial crystal such as quartz or calcite is cut from an oblique direction with respect to the optical axis of the crystal and finished into a parallel plate. Although the birefringent element 9 is used in this embodiment, this utilizes a phenomenon that the traveling direction of the extraordinary ray changes when the Savart plate makes the light obliquely incident on the optical axis. Is.

【0055】サヴァール板の法線と結晶の光軸とのなす
角をθとすると、θの角度でサヴァール板に入射した光
は、互いに直交する2つの偏光P、Qに分離される。こ
のとき、異常光線(波面と光の進行方向とが垂直となら
ない)に相当する偏光Qは、スネルの法則に反してサヴ
ァール板中を斜めに進行し、サヴァール板から出射され
る。一方、常光線(波面と光の進行方向とが垂直とな
る)に相当する偏光Pは、サヴァール板中を直進してサ
ヴァール板から出射される。これら分離された両偏光P
−Q間の分離幅dは、以下のようにして求められる。
When the angle between the normal of the Savart plate and the optical axis of the crystal is θ, the light incident on the Savart plate at the angle of θ is separated into two polarizations P and Q orthogonal to each other. At this time, the polarized light Q corresponding to the extraordinary ray (the wavefront and the light traveling direction are not perpendicular) travels obliquely in the Savart plate against the Snell's law and is emitted from the Savart plate. On the other hand, the polarized light P corresponding to an ordinary ray (where the wavefront and the traveling direction of the light are perpendicular to each other) goes straight through the Savart plate and is emitted from the Savart plate. Both of these separated polarizations P
The separation width d between −Q is obtained as follows.

【0056】図8に示すように、上述のようにサヴァー
ル板の法線と結晶の光軸とのなす角をθとし、常光線に
対する屈折率をno とし、異常光線に対する屈折率をn
e とすると、異常光線と常光線との分離幅dは、 d=〔(b2 −a2 )/2c2 〕・t・sin 2θ (5) で表される。ここで、a=1/ne 、b=1/no 、及
びc2 =a2 sin2θ+b2 cos2θ、及びtはサヴァール
板の厚みである。
As shown in FIG. 8, the angle between the normal of the Savart plate and the optical axis of the crystal is θ, the refractive index for ordinary rays is n o, and the refractive index for extraordinary rays is n, as shown in FIG.
Assuming e , the separation width d between the extraordinary ray and the ordinary ray is represented by d = [(b 2 −a 2 ) / 2c 2 ] · t · sin 2θ (5). Here, a = 1 / n e, b = 1 / n o, and c 2 = a 2 sin 2 θ + b 2 cos 2 θ, and t is the thickness of the Savaru plate.

【0057】上記構成によれば、液晶表示パネル2の透
過光が複屈折性素子9に入射されると、複屈折性素子9
内を常光線、及び異常光線がそれぞれ異なる光路で通過
し、2つの偏光P、Qに分離されて、投影スクリーン7
上にそれぞれ結像する。これにより、複屈折性素子9を
投影レンズ6側から見ると、あたかも液晶表示パネル2
がdだけシフトしたように見える。このため、投影スク
リーン7上では、元の液晶表示パネル2による像と、d
だけ位置のずれた液晶表示パネル2による像とが重ね合
わされるように投影され、なめらかな画像が得られた。
According to the above configuration, when the transmitted light of the liquid crystal display panel 2 is incident on the birefringent element 9, the birefringent element 9
The ordinary ray and the extraordinary ray pass through different optical paths in the inside, and are separated into two polarizations P and Q.
Image on top, respectively. As a result, when the birefringent element 9 is viewed from the projection lens 6 side, it is as if the liquid crystal display panel 2
Appears to have shifted by d. Therefore, on the projection screen 7, the original image by the liquid crystal display panel 2 and d
The image on the liquid crystal display panel 2 which was displaced by a certain amount was projected so as to be superimposed, and a smooth image was obtained.

【0058】この場合、方解石(ne =1.6584、no
1.4864)から作成したサヴァール板(θ=45°)の板
厚を0.37mmに設定すると、偏光P−Q間の分離幅dが約
80μmとなり、前記実施例1、2と同様に、なめらか
で、しかもピントのぼけない画像が得られた。
[0058] In this case, calcite (n e = 1.6584, n o =
If the thickness of the Savart plate (θ = 45 °) created from 1.4864) is set to 0.37 mm, the separation width d between the polarized light P and Q is approximately
The thickness was 80 μm, and similar to Examples 1 and 2, a smooth image with no out-of-focus was obtained.

【0059】複屈折性素子9は、本実施例では投影レン
ズ6の瞳位置に配置した例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、液晶表示パネル2の
出射側であって、光路上の一部に設けられておればよ
い。
In the present embodiment, the birefringent element 9 has been described as being arranged at the pupil position of the projection lens 6, but the present invention is not limited to this, and it is on the exit side of the liquid crystal display panel 2. Therefore, it may be provided on a part of the optical path.

【0060】上述の実施例1乃至3では、像のシフト量
を絵素ピッチの半分にした場合について説明したが、シ
フト量は解像度が低下しないレベルであれば如何なる値
でもよく、絵素が一部オーバーラップしてもかまわな
い。
In the above-described first to third embodiments, the case where the image shift amount is set to half the picture element pitch has been described, but the shift amount may be any value as long as the resolution does not decrease, and the picture element is It does not matter if the parts overlap.

【0061】また、実施例1乃至3は、照明法として、
テレセントリック照明を採用しているが、他の照明法、
例えばクリティカル照明やケーラー照明系にも適用可能
である。
Further, Examples 1 to 3 are as an illumination method,
Telecentric lighting is used, but other lighting methods,
For example, it can be applied to critical lighting and Koehler lighting systems.

【0062】更に、実施例1乃至3では、説明の便宜
上、単板式の場合について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、3板式の投影型画像表示装置
にも適用できる。
Further, in the first to third embodiments, the case of the single plate type has been described for the sake of convenience of explanation, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a three plate type projection image display device.

【0063】[0063]

【発明の効果】請求項1の投影型画像表示装置は、以上
のように、液晶表示手段とスクリーンとの間の光路の少
なくとも一部に設けられ、入射された光の光路をシフト
させる光路シフト手段を備えた構成である。
As described above, the projection type image display apparatus according to the present invention is provided in at least a part of the optical path between the liquid crystal display means and the screen and shifts the optical path of incident light. This is a configuration including means.

【0064】それゆえ、光路シフト手段を設けるだけと
いう簡単な構成で、絵素ピッチに関係なく、低コストの
投影型画像表示装置を提供できる。また、液晶表示手段
に基づく像(光路シフト手段を介さずに結像された像)
と、所定シフト量だけ位置のずれた液晶表示手段に基づ
く像(光路シフト手段を介して結像された像)とが重ね
合わされるようにスクリーン上に投影されるので、従来
の回折格子を用いた場合と同様に、遮光マスクによる縞
が目立たなくなり、なめらかな画像が得られるという効
果を併せて奏する。
Therefore, it is possible to provide a low-cost projection type image display device irrespective of the picture element pitch with a simple structure in which only the optical path shift means is provided. An image based on the liquid crystal display means (an image formed without passing through the optical path shift means)
And an image based on the liquid crystal display means (an image formed via the optical path shift means) that is displaced by a predetermined shift amount are projected on the screen so as to be superposed, so that the conventional diffraction grating is used. In the same manner as in the above case, the effect is obtained that the stripes due to the light-shielding mask become inconspicuous and a smooth image is obtained.

【0065】請求項2の投影型画像表示装置は、以上の
ように、請求項1の構成において、光路シフト手段が透
明平行平板素子である構成を有している。
As described above, the projection type image display device according to the second aspect has the configuration according to the first aspect, in which the optical path shifting means is a transparent parallel plate element.

【0066】それゆえ、請求項1の効果に加えて、透明
平行平板素子を光路シフト手段として使用するので、よ
り低コストな投影型画像表示装置を提供できるという効
果を併せて奏する。
Therefore, in addition to the effect of the first aspect, since the transparent parallel plate element is used as the optical path shifting means, there is an effect that a lower cost projection type image display device can be provided.

【0067】請求項3の投影型画像表示装置は、以上の
ように、請求項2の構成において、光路のシフト量が絵
素ピッチの略半分となるように、上記透明平行平板素子
の屈折率、及び厚みが設定されると共に、上記透明平行
平板素子が光軸と垂直な面に対して所定の角度で傾斜さ
れる構成を有している。
As described above, in the projection type image display device according to the third aspect, in the structure according to the second aspect, the refractive index of the transparent parallel plate element is set so that the shift amount of the optical path is approximately half the pixel pitch. , And the thickness are set, and the transparent parallel plate element is inclined at a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis.

【0068】それゆえ、請求項2の効果に加えて、従来
の回折格子と比べて、透明平行平板素子の傾斜角、厚
み、屈折率を調整するだけで最適化できるので、大幅な
コスト低減が図れる。加えて、スクリーン上で絵素が2
重像になるので、遮光マスクによる縞がより目立たなく
なり、よりなめらかな画像が得られるという効果を併せ
て奏する。
Therefore, in addition to the effect of the second aspect, as compared with the conventional diffraction grating, optimization can be achieved simply by adjusting the tilt angle, thickness and refractive index of the transparent parallel plate element, resulting in a significant cost reduction. Can be achieved. In addition, 2 pixels on the screen
Since it becomes a double image, the effect that the stripe due to the light-shielding mask becomes less conspicuous and a smoother image can be obtained.

【0069】請求項4の投影型画像表示装置は、以上の
ように、請求項1又は2の構成において、上記光路シフ
ト手段が複数の面からなり、少なくとも1つの面の面法
線は光軸と平行でない構成を有している。
As described above, in the projection type image display device according to a fourth aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect, the optical path shifting means is composed of a plurality of surfaces, and the surface normal of at least one surface is the optical axis. It has a configuration that is not parallel to.

【0070】それゆえ、請求項1又は2の効果に加え
て、結像される絵素数が増えるので、よりなめらかな画
像が得られるという効果を併せて奏する。
Therefore, in addition to the effect of claim 1 or 2, since the number of picture elements to be imaged is increased, an effect that a smoother image can be obtained is also obtained.

【0071】請求項5の投影型画像表示装置は、以上の
ように、請求項1又は2の構成において、光路シフト手
段が複数の面からなり、各面は、その面法線が光軸に対
して対称な角度をなすように配されている構成を有して
いる。
As described above, in the projection type image display device according to a fifth aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect, the optical path shift means is composed of a plurality of surfaces, and each surface has its surface normal on the optical axis. It has the composition arranged so that it may make a symmetrical angle to it.

【0072】それゆえ、請求項1又は2の効果に加え
て、結像される絵素数が増えるので、よりなめらかな画
像が得られるという効果を併せて奏する。
Therefore, in addition to the effect of claim 1 or 2, since the number of picture elements to be imaged is increased, the effect that a smoother image can be obtained is also obtained.

【0073】請求項6の投影型画像表示装置は、以上の
ように、請求項1の構成において、光路シフト手段が複
屈折性の物質からなる構成を有している。
As described above, the projection type image display device according to the sixth aspect has the configuration according to the first aspect, in which the optical path shifting means is made of a birefringent substance.

【0074】それゆえ、複屈折性の物質からなる光路シ
フト手段を設けるだけという簡単な構成なので、低コス
トの投影型画像表示装置を提供できる。また、入射光が
複屈折性物質を通過すると、2つの平行な偏光に分離さ
れるので、一方の偏光に基づく像と、他方の偏光に基づ
く像とが重ね合わされるようにスクリーン上に投影さ
れ、従来の回折格子を用いた場合と同様に、遮光マスク
による縞が目立たなくなり、なめらかな画像が得られる
という効果を併せて奏する。
Therefore, the projection type image display device can be provided at a low cost because it has a simple structure in which only the optical path shifting means made of a birefringent substance is provided. Further, when the incident light passes through the birefringent substance, it is separated into two parallel polarized lights, so that the image based on one polarized light and the image based on the other polarized light are projected on the screen so as to be superposed on each other. As in the case of using the conventional diffraction grating, the effect is obtained that the stripes due to the light-shielding mask become inconspicuous and a smooth image is obtained.

【0075】請求項7の投影型画像表示装置は、以上の
ように、液晶表示手段とスクリーンとの間の光軸上に設
けられ、入射される光の光路をシフトさせる光路シフト
手段と、上記の液晶表示手段と上記スクリーンとの間の
光軸上に設けられ、光路シフト手段により生じる光路差
を補正する光路差補正手段とを備えた構成である。
As described above, the projection type image display device according to claim 7 is provided on the optical axis between the liquid crystal display means and the screen, and the optical path shift means for shifting the optical path of the incident light. The optical path difference correcting means is provided on the optical axis between the liquid crystal display means and the screen and corrects the optical path difference generated by the optical path shifting means.

【0076】それゆえ、光路差補正手段が光路シフト手
段により生じた光路差を補正するので、構成を複雑化す
ることなく、液晶表示手段からの透過光が、スクリーン
上で光路差がない状態で結像し、ピントのボケのないな
めらかな画像が得られる。加えて、どのような絵素ピッ
チの液晶表示パネルにも対応できるという効果を併せて
奏する。
Therefore, since the optical path difference correction means corrects the optical path difference generated by the optical path shift means, the transmitted light from the liquid crystal display means has no optical path difference on the screen without complicating the structure. An image is formed, and a smooth image with no out-of-focus is obtained. In addition, it has an effect that it can be applied to a liquid crystal display panel of any picture element pitch.

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

【図1】本発明の投影型画像表示装置の要部構成例を示
す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a main part of a projection type image display device of the present invention.

【図2】図1において、光路シフト手段として平行平板
ガラスを使用した場合の平行平板ガラスの入射光と出射
光との関係を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between incident light and outgoing light of the parallel flat plate glass when the parallel flat plate glass is used as the optical path shifting means in FIG.

【図3】図1の平行平板ガラスの有無に基づく遮光マス
クによる縞の状態を示す説明図であり、(a)は平行平
板ガラスを配する前の投影スクリーンの状態を示し、
(b)は平行平板ガラスを配した後の投影スクリーンの
状態を示している。
3A and 3B are explanatory views showing a state of stripes by a light-shielding mask based on the presence or absence of the parallel flat plate glass of FIG. 1, and FIG. 3A shows a state of a projection screen before disposing the parallel flat plate glass,
(B) shows the state of the projection screen after the parallel flat glass is arranged.

【図4】本発明の他の投影型画像表示装置の要部構成例
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a main part of another projection-type image display device of the present invention.

【図5】本発明の光路シフト手段として四角錘を使用し
た場合、結像される絵素数の変化を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in the number of picture elements to be imaged when a quadrangular pyramid is used as the optical path shifting means of the present invention.

【図6】本発明の光路シフト手段として四角錐台を使用
した場合、結像される絵素数の変化を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory view showing a change in the number of picture elements to be imaged when a quadrangular truncated pyramid is used as the optical path shifting means of the present invention.

【図7】本発明の更に他の投影型画像表示装置の要部構
成例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration example of a main part of still another projection-type image display device of the present invention.

【図8】図7において、光路シフト手段が複屈折性素子
からなる場合の複屈折性素子の入射光と出射光との関係
を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between incident light and outgoing light of the birefringent element when the optical path shift means is composed of the birefringent element in FIG.

【図9】従来技術の問題点を説明するための説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a problem of the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 平行平板ガラス(光路シフト手段) 2 液晶表示パネル(液晶表示手段) 3 放物面鏡 4 光源 5 フィールドレンズ 6 投影レンズ 7 投影スクリーン(スクリーン) 8 平行平板ガラス(光路差補正手段) 9 複屈折性素子(光路シフト手段) 1 parallel flat glass (optical path shifting means) 2 liquid crystal display panel (liquid crystal display means) 3 parabolic mirror 4 light source 5 field lens 6 projection lens 7 projection screen (screen) 8 parallel flat glass (optical path difference correcting means) 9 birefringence Element (optical path shift means)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マトリックス状に絵素が配列された液晶表
示手段からの透過光をスクリーン上に結像させて画像を
表示する投影型画像表示装置であって、 上記液晶表示手段と上記スクリーンとの間の光路の少な
くとも一部に設けられ、入射された光の光路をシフトさ
せる光路シフト手段を備えたことを特徴とする投影型画
像表示装置。
1. A projection type image display device for displaying an image by forming an image of transmitted light from liquid crystal display means in which picture elements are arranged in a matrix on a screen, wherein the liquid crystal display means and the screen are provided. A projection-type image display device, comprising: an optical path shift unit that is provided in at least a part of an optical path between the two and shifts an optical path of incident light.
【請求項2】上記光路シフト手段が透明平行平板素子で
あることを特徴とする請求項1記載の投影型画像表示装
置。
2. A projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the optical path shifting means is a transparent parallel plate element.
【請求項3】光路のシフト量が絵素ピッチの略半分とな
るように、上記透明平行平板素子の屈折率、及び厚みが
設定されると共に、上記透明平行平板素子が光軸と垂直
な面に対して所定の角度で傾斜されることを特徴とする
請求項2記載の投影型画像表示装置。
3. The refractive index and the thickness of the transparent parallel plate element are set so that the shift amount of the optical path is approximately half the pixel pitch, and the transparent parallel plate element has a surface perpendicular to the optical axis. The projection type image display device according to claim 2, wherein the projection type image display device is tilted at a predetermined angle with respect to.
【請求項4】上記光路シフト手段が複数の面からなり、
少なくとも1つの面の面法線は光軸と平行でないことを
特徴とする請求項1又は2記載の投影型画像表示装置。
4. The optical path shifting means comprises a plurality of surfaces,
3. The projection type image display device according to claim 1, wherein the surface normal of at least one surface is not parallel to the optical axis.
【請求項5】上記光路シフト手段が複数の面からなり、
各面は、その面法線が光軸に対して対称な角度をなすよ
うに配されていることを特徴とする請求項1又は2記載
の投影型画像表示装置。
5. The optical path shifting means comprises a plurality of surfaces,
3. The projection type image display device according to claim 1, wherein each surface is arranged such that its surface normal line forms a symmetrical angle with respect to the optical axis.
【請求項6】上記光路シフト手段が複屈折性の物質から
なることを特徴とする請求項1記載の投影型画像表示装
置。
6. The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the optical path shifting means is made of a birefringent material.
【請求項7】マトリックス状に絵素が配列された液晶表
示手段からの透過光をスクリーン上に結像させて画像を
表示する投影型画像表示装置であって、 上記液晶表示手段と上記スクリーンとの間の光軸上に設
けられ、入射される光の光路をシフトさせる光路シフト
手段と、 上記液晶表示手段と上記スクリーンとの間の光軸上に設
けられ、光路シフト手段により生じる光路差を補正する
光路差補正手段とを備えたことを特徴とする投影型画像
表示装置。
7. A projection type image display device for displaying an image by forming an image of transmitted light from a liquid crystal display means in which picture elements are arranged in a matrix on a screen, the liquid crystal display means and the screen. Between the liquid crystal display means and the screen, and an optical path difference generated by the optical path shift means, which is provided on the optical axis between the liquid crystal display means and the screen. A projection-type image display device, comprising: an optical path difference correction unit for correction.
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