JPH11271744A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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- JPH11271744A JPH11271744A JP10076097A JP7609798A JPH11271744A JP H11271744 A JPH11271744 A JP H11271744A JP 10076097 A JP10076097 A JP 10076097A JP 7609798 A JP7609798 A JP 7609798A JP H11271744 A JPH11271744 A JP H11271744A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反射型液晶を用い、且つレンズ素子に複屈折性
材料を用い、その効果が出るように前記反射型液晶を配
置する事により、効率の良いカラー液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】反射型液晶９の直前に、マイクロレンズア
レイ８ａが配設されていて、その上面には複屈折性を持
つ材料８ｂが施されている。今、矢印で示す方向より、
照明光がレンズ素子８に入射したとすると、この照明光
はＳ偏光であるので、複屈折性を持つ材料８ｂは、マイ
クロレンズアレイ８ａの持つ屈折率とは違った屈折率の
材料として働き、画素９′上に光束を集光する。画素
９′より光束が射出する場合（不図示）は、画像に使用
する光束は、反射型液晶９によりＳ偏光からＰ偏光に変
換されており、複屈折性を持つ材料８ｂは、マイクロレ
ンズアレイ８ａの持つ屈折率と同じ屈折率の材料として
働く。
材料を用い、その効果が出るように前記反射型液晶を配
置する事により、効率の良いカラー液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】反射型液晶９の直前に、マイクロレンズア
レイ８ａが配設されていて、その上面には複屈折性を持
つ材料８ｂが施されている。今、矢印で示す方向より、
照明光がレンズ素子８に入射したとすると、この照明光
はＳ偏光であるので、複屈折性を持つ材料８ｂは、マイ
クロレンズアレイ８ａの持つ屈折率とは違った屈折率の
材料として働き、画素９′上に光束を集光する。画素
９′より光束が射出する場合（不図示）は、画像に使用
する光束は、反射型液晶９によりＳ偏光からＰ偏光に変
換されており、複屈折性を持つ材料８ｂは、マイクロレ
ンズアレイ８ａの持つ屈折率と同じ屈折率の材料として
働く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示素
子によりカラー表示を行う単板式の投影型カラー液晶表
示装置に関するものである。
子によりカラー表示を行う単板式の投影型カラー液晶表
示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、単板式の投影型カラー液晶表
示装置として、特開平９−５７７３号公報，特開平８−
１１４７８０号公報等に記載されている如く、白色光束
を三原色の光束に分割し、且つその光束を異なる角度で
同一の液晶表示素子に照射し、その液晶表示素子により
変調された光束を投影する類のものが開示されている。
これらは、モザイク状のカラーフィルターを用いないの
で、フィルターを透過しない光束を捨ててしまうという
事がなく、それだけ効率よく投影を行う事ができ、画像
の明るさを必要とする液晶プロジェクター等に適してい
る。
示装置として、特開平９−５７７３号公報，特開平８−
１１４７８０号公報等に記載されている如く、白色光束
を三原色の光束に分割し、且つその光束を異なる角度で
同一の液晶表示素子に照射し、その液晶表示素子により
変調された光束を投影する類のものが開示されている。
これらは、モザイク状のカラーフィルターを用いないの
で、フィルターを透過しない光束を捨ててしまうという
事がなく、それだけ効率よく投影を行う事ができ、画像
の明るさを必要とする液晶プロジェクター等に適してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成においては、いずれも透過型液晶を用いてい
るため、液晶の画素に付随した回路を必要とするので、
開口効率が低くなってしまい、その分明るさが低くなっ
てしまうという問題がある。つまり、通常用いられるＴ
ＦＴ液晶は、各画素毎にトランジスタ回路が設けてある
ので、光束が透過する際に、この部分では遮られる事に
なる。本発明は、開口効率が高く、明るい反射型液晶を
用い、且つ入射光束又は射出光束のみに作用するようレ
ンズ素子に複屈折性材料を用い、その効果が出るように
前記反射型液晶を配置する事により、効率の良いカラー
液晶表示装置を提供する事を目的とする。
ような構成においては、いずれも透過型液晶を用いてい
るため、液晶の画素に付随した回路を必要とするので、
開口効率が低くなってしまい、その分明るさが低くなっ
てしまうという問題がある。つまり、通常用いられるＴ
ＦＴ液晶は、各画素毎にトランジスタ回路が設けてある
ので、光束が透過する際に、この部分では遮られる事に
なる。本発明は、開口効率が高く、明るい反射型液晶を
用い、且つ入射光束又は射出光束のみに作用するようレ
ンズ素子に複屈折性材料を用い、その効果が出るように
前記反射型液晶を配置する事により、効率の良いカラー
液晶表示装置を提供する事を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、白色光源と、その白色光源からの白色
光束を赤，緑，青の三原色の光束に分割し、且つその光
束を互いに異なる方向に曲げる分割手段と、その分割手
段により互いに異なる方向から入射する光束を変調して
カラー画像を形成する液晶表示素子と、その液晶表示素
子により変調された光束を投影する投影手段とを備え、
前記液晶表示素子は、前記入射する光束を各画素毎に反
射する反射型液晶であり、その反射型液晶と前記分割手
段との間に、前記入射する光束を前記反射型液晶の各画
素に集光するレンズ素子を配設し、前記レンズ素子に複
屈折性を有する材料を組み合わせる事により、前記入射
する光束と前記反射型液晶により変調して反射された光
束とに対して、それぞれ異なるレンズ作用を行わせるよ
うにした構成とする。
に、本発明では、白色光源と、その白色光源からの白色
光束を赤，緑，青の三原色の光束に分割し、且つその光
束を互いに異なる方向に曲げる分割手段と、その分割手
段により互いに異なる方向から入射する光束を変調して
カラー画像を形成する液晶表示素子と、その液晶表示素
子により変調された光束を投影する投影手段とを備え、
前記液晶表示素子は、前記入射する光束を各画素毎に反
射する反射型液晶であり、その反射型液晶と前記分割手
段との間に、前記入射する光束を前記反射型液晶の各画
素に集光するレンズ素子を配設し、前記レンズ素子に複
屈折性を有する材料を組み合わせる事により、前記入射
する光束と前記反射型液晶により変調して反射された光
束とに対して、それぞれ異なるレンズ作用を行わせるよ
うにした構成とする。
【０００５】また、前記レンズ素子は、マイクロレンズ
アレイである構成とする。或いは、前記レンズ素子は、
レンチキュラーレンズである構成とする。
アレイである構成とする。或いは、前記レンズ素子は、
レンチキュラーレンズである構成とする。
【０００６】また、前記レンズ素子は、マイクロレンズ
アレイとフレネルレンズとの複合レンズであり、それぞ
れ互いに直交する偏光に対してのみレンズ機能を果たす
ようにした構成とする事もできる。或いは、前記レンズ
素子は、レンチキュラーレンズとフレネルレンズとの複
合レンズであり、それぞれ互いに直交する偏光に対して
のみレンズ機能を果たすようにした構成とする事もでき
る。
アレイとフレネルレンズとの複合レンズであり、それぞ
れ互いに直交する偏光に対してのみレンズ機能を果たす
ようにした構成とする事もできる。或いは、前記レンズ
素子は、レンチキュラーレンズとフレネルレンズとの複
合レンズであり、それぞれ互いに直交する偏光に対して
のみレンズ機能を果たすようにした構成とする事もでき
る。
【０００７】また、前記複屈折性を有する材料は、液晶
である構成とする。また、前記分割手段は、偏光ビーム
スプリッタである構成とする。
である構成とする。また、前記分割手段は、偏光ビーム
スプリッタである構成とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実
施形態の全体構成を模式的に示す図である。同図におい
て、１は白色光源、２は白色光源１を取り囲むように配
設され、白色光源１からの光を反射するリフレクター、
３は白色光源１の上方に配設され、白色光源１からの光
の内、紫外線及び赤外線を遮断する平板状のＵＶＩＲカ
ットフィルター、４は更にその上方に配設され、表面に
小さいレンズが多数配列された板状の第１レンズアレ
イ、５は更にその上方に配設され、白色光源１からの光
を特定の偏光光に変換する三角形状の偏光変換プリズ
ム、６はその右側に配設され、表面に小さいレンズが多
数配列された板状の第２レンズアレイである。
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実
施形態の全体構成を模式的に示す図である。同図におい
て、１は白色光源、２は白色光源１を取り囲むように配
設され、白色光源１からの光を反射するリフレクター、
３は白色光源１の上方に配設され、白色光源１からの光
の内、紫外線及び赤外線を遮断する平板状のＵＶＩＲカ
ットフィルター、４は更にその上方に配設され、表面に
小さいレンズが多数配列された板状の第１レンズアレ
イ、５は更にその上方に配設され、白色光源１からの光
を特定の偏光光に変換する三角形状の偏光変換プリズ
ム、６はその右側に配設され、表面に小さいレンズが多
数配列された板状の第２レンズアレイである。
【０００９】ここで、白色光源１としては、例えばメタ
ルハライドランプが用いられる。また、上記第１レンズ
アレイ４，偏光変換プリズム５，第２レンズアレイ６に
より、いわゆるインテグレータを形成している。これ
は、光源ムラをなくし、また見かけ上、多数の光源が存
在する形に変換するものである。
ルハライドランプが用いられる。また、上記第１レンズ
アレイ４，偏光変換プリズム５，第２レンズアレイ６に
より、いわゆるインテグレータを形成している。これ
は、光源ムラをなくし、また見かけ上、多数の光源が存
在する形に変換するものである。
【００１０】また、７は第２レンズアレイ６の右方に配
設され、白色光源１からの白色光束を赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の三原色の光束に分割するブロック状
のダイクロイック偏光ビームスプリッタ、８はその下方
に配設され、そのダイクロイック偏光ビームスプリッタ
７からの光束を集光する平板状のレンズ素子、９は更に
その下方に配設され、表示素子としての働きをする反射
型液晶（反射型カラー液晶）である。また、１０はダイ
クロイック偏光ビームスプリッタ７の上方に配設され、
偏光方向を整える偏光板、１１は更にその上方に配設さ
れ、反射型液晶９の表示情報を投影表示する投影光学系
である。
設され、白色光源１からの白色光束を赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の三原色の光束に分割するブロック状
のダイクロイック偏光ビームスプリッタ、８はその下方
に配設され、そのダイクロイック偏光ビームスプリッタ
７からの光束を集光する平板状のレンズ素子、９は更に
その下方に配設され、表示素子としての働きをする反射
型液晶（反射型カラー液晶）である。また、１０はダイ
クロイック偏光ビームスプリッタ７の上方に配設され、
偏光方向を整える偏光板、１１は更にその上方に配設さ
れ、反射型液晶９の表示情報を投影表示する投影光学系
である。
【００１１】同図に示すように、白色光源１からの直接
光及びリフレクター２の反射光が混在した照明光（白色
光束）は、ＵＶＩＲカットフィルター３を透過してほぼ
可視光のみとなり、続いて第１レンズアレイ４を透過
し、更に偏光変換プリズム５に入射する。ここでは白色
光束の内、Ｓ偏光の成分は５ａ面で反射され、Ｐ偏光成
分は５ｂ面で反射されて、第２レンズアレイ６へと射出
する。Ｓ偏光光束とＰ偏光光束が第２レンズアレイ６上
に結像する位置は異なるので、Ｐ偏光のみを１／２波長
板でＳ偏光とする事で、全てＳ偏光とする。第２レンズ
アレイ６を透過した照明光は、Ｓ偏光のみの白色光束と
してダイクロイック偏光ビームスプリッタ７に入射す
る。
光及びリフレクター２の反射光が混在した照明光（白色
光束）は、ＵＶＩＲカットフィルター３を透過してほぼ
可視光のみとなり、続いて第１レンズアレイ４を透過
し、更に偏光変換プリズム５に入射する。ここでは白色
光束の内、Ｓ偏光の成分は５ａ面で反射され、Ｐ偏光成
分は５ｂ面で反射されて、第２レンズアレイ６へと射出
する。Ｓ偏光光束とＰ偏光光束が第２レンズアレイ６上
に結像する位置は異なるので、Ｐ偏光のみを１／２波長
板でＳ偏光とする事で、全てＳ偏光とする。第２レンズ
アレイ６を透過した照明光は、Ｓ偏光のみの白色光束と
してダイクロイック偏光ビームスプリッタ７に入射す
る。
【００１２】ダイクロイック偏光ビームスプリッタ７に
入射したＳ偏光のみの白色光束は、図示したＢの面で青
色の光束のみ反射され、その他は透過する。そして、こ
の透過した光束はＲの面で赤色の光束のみ反射され、そ
の他は透過する。さらに、この透過した光束は緑色の光
束のみとなっており、Ｇの面で反射される。これら三原
色に分割された光束は、レンズ素子８を透過し、反射型
液晶９上の各画素に集光される。反射型液晶９では、各
時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、こ
こに入射してきた光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射
し、使用しない画素をＯＦＦとして、ここに入射してき
た光束をＳ偏光のまま反射する。
入射したＳ偏光のみの白色光束は、図示したＢの面で青
色の光束のみ反射され、その他は透過する。そして、こ
の透過した光束はＲの面で赤色の光束のみ反射され、そ
の他は透過する。さらに、この透過した光束は緑色の光
束のみとなっており、Ｇの面で反射される。これら三原
色に分割された光束は、レンズ素子８を透過し、反射型
液晶９上の各画素に集光される。反射型液晶９では、各
時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、こ
こに入射してきた光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射
し、使用しない画素をＯＦＦとして、ここに入射してき
た光束をＳ偏光のまま反射する。
【００１３】反射型液晶９で反射された光束は、再びレ
ンズ素子８を透過してダイクロイック偏光ビームスプリ
ッタ７に入射し、ここでＰ偏光の光束即ち反射型液晶９
のＯＮの画素により反射された光束のみ透過し、偏光板
１０を経て完全にＰ偏光に整えられて、投影光学系１１
に入射し、画像投影される。尚、上述したように、いわ
ゆるインテグレータからダイクロイック偏光ビームスプ
リッタ７に入射する光束は、Ｓ偏光に偏光方向をそろえ
たものである事が望ましい。
ンズ素子８を透過してダイクロイック偏光ビームスプリ
ッタ７に入射し、ここでＰ偏光の光束即ち反射型液晶９
のＯＮの画素により反射された光束のみ透過し、偏光板
１０を経て完全にＰ偏光に整えられて、投影光学系１１
に入射し、画像投影される。尚、上述したように、いわ
ゆるインテグレータからダイクロイック偏光ビームスプ
リッタ７に入射する光束は、Ｓ偏光に偏光方向をそろえ
たものである事が望ましい。
【００１４】ダイクロイック偏光ビームスプリッタ７に
は、図示したようにＢ，Ｒ，Ｇの３面のスプリッタが必
要となる。これは、後述するように、照明光を赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）各色に色分解し、光量の損
失を抑えて反射型液晶９の各色の画素に効果的に導くた
めに、このような構成とするものである。ここでのポイ
ントは、各色によってレンズ素子８への入射角が異なっ
ているところである。これについては後に詳述する。
は、図示したようにＢ，Ｒ，Ｇの３面のスプリッタが必
要となる。これは、後述するように、照明光を赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）各色に色分解し、光量の損
失を抑えて反射型液晶９の各色の画素に効果的に導くた
めに、このような構成とするものである。ここでのポイ
ントは、各色によってレンズ素子８への入射角が異なっ
ているところである。これについては後に詳述する。
【００１５】ダイクロイック偏光ビームスプリッタ７に
おける各色の反射の順番は、本実施形態においては入射
側（照明光側）から順に、Ｂ→Ｒ→Ｇと表記している
が、これに限るものではない。即ち、入射側からＲ→Ｇ
→ＢでもＲ→Ｂ→ＧでもＢ→Ｇ→Ｒでも差し支えない。
但し、上述の白色光源１の材料として使用されるメタル
ハライドランプは、赤色の強度が弱いので、この場合は
投影光学系１１のレンズ周辺で生じるケラレの影響をな
くすために、前記赤（Ｒ）の反射の順番を本実施形態の
ように真ん中に持ってくるのがよい。
おける各色の反射の順番は、本実施形態においては入射
側（照明光側）から順に、Ｂ→Ｒ→Ｇと表記している
が、これに限るものではない。即ち、入射側からＲ→Ｇ
→ＢでもＲ→Ｂ→ＧでもＢ→Ｇ→Ｒでも差し支えない。
但し、上述の白色光源１の材料として使用されるメタル
ハライドランプは、赤色の強度が弱いので、この場合は
投影光学系１１のレンズ周辺で生じるケラレの影響をな
くすために、前記赤（Ｒ）の反射の順番を本実施形態の
ように真ん中に持ってくるのがよい。
【００１６】また、後述するように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各面に
おいて、偏光ビームスプリッタの働きを持たせるコーテ
ィング（ダイクロイックコート）を施すのであるが、緑
色（Ｇ）のＳ偏光が反射されるときの光束の波長帯域
が、比較的広くなってしまうので、入射側の最初にＧの
面をおく事は、反射する波長帯域の設定の仕方によっ
て、赤（Ｒ）又は青（Ｂ）の一部が付随して反射してし
まうので、好ましくない。
おいて、偏光ビームスプリッタの働きを持たせるコーテ
ィング（ダイクロイックコート）を施すのであるが、緑
色（Ｇ）のＳ偏光が反射されるときの光束の波長帯域
が、比較的広くなってしまうので、入射側の最初にＧの
面をおく事は、反射する波長帯域の設定の仕方によっ
て、赤（Ｒ）又は青（Ｂ）の一部が付随して反射してし
まうので、好ましくない。
【００１７】反射型液晶９のパネルとしての配置は、図
１の矢印Ａで示す方向を短辺とし、紙面に垂直な方向を
長辺とする事が望ましい。これにより、ダイクロイック
偏光ビームスプリッタ７の体積を小さくする事ができ
る。また、反射型液晶９から投影光学系１１までのレン
ズバックを短くする事ができるので、投影光学系もコン
パクトにする事ができる。尚、Ｐ偏光を透過させる偏光
板１０は、原理的には必要のないものであるが、これを
用いる事により、投影する画像のコントラストを高める
事ができる。
１の矢印Ａで示す方向を短辺とし、紙面に垂直な方向を
長辺とする事が望ましい。これにより、ダイクロイック
偏光ビームスプリッタ７の体積を小さくする事ができ
る。また、反射型液晶９から投影光学系１１までのレン
ズバックを短くする事ができるので、投影光学系もコン
パクトにする事ができる。尚、Ｐ偏光を透過させる偏光
板１０は、原理的には必要のないものであるが、これを
用いる事により、投影する画像のコントラストを高める
事ができる。
【００１８】図２は、ダイクロイック偏光ビームスプリ
ッタ７の構成を模式的に示す図である。同図に示すよう
に、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ７は、〜
の４つのガラスプリズムの接合により構成される。これ
らガラスプリズムの−間，−間，−間に
は、それぞれコーティング面が形成されており、これら
を上記Ｂ，Ｒ，Ｇ各面に対応させる事により、それぞれ
Ｓ偏光の各色の光束を反射して色分解を行う。
ッタ７の構成を模式的に示す図である。同図に示すよう
に、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ７は、〜
の４つのガラスプリズムの接合により構成される。これ
らガラスプリズムの−間，−間，−間に
は、それぞれコーティング面が形成されており、これら
を上記Ｂ，Ｒ，Ｇ各面に対応させる事により、それぞれ
Ｓ偏光の各色の光束を反射して色分解を行う。
【００１９】同図において、ガラスプリズムの−
間，−間，−間にそれぞれ形成されているコー
ティング面Ｂ，Ｒ，Ｇにおける、図の左側から入射する
上記照明光の入射角は、それぞれθａ，θｂ，θｃで表
される。また、Ｂ面とＲ面における各反射光同士が交わ
る角度をθB-R 、Ｇ面とＲ面における各反射光同士が交
わる角度をθG-R とおくと、これらはそれぞれＢ面，Ｇ
面における反射光のレンズ素子８（ひいては表示素子の
働きをする反射型液晶９）への入射角となる。尚、Ｒ面
における反射光のレンズ素子８への入射角は略０゜であ
る。
間，−間，−間にそれぞれ形成されているコー
ティング面Ｂ，Ｒ，Ｇにおける、図の左側から入射する
上記照明光の入射角は、それぞれθａ，θｂ，θｃで表
される。また、Ｂ面とＲ面における各反射光同士が交わ
る角度をθB-R 、Ｇ面とＲ面における各反射光同士が交
わる角度をθG-R とおくと、これらはそれぞれＢ面，Ｇ
面における反射光のレンズ素子８（ひいては表示素子の
働きをする反射型液晶９）への入射角となる。尚、Ｒ面
における反射光のレンズ素子８への入射角は略０゜であ
る。
【００２０】まず、本実施形態における各角度の関係を
見ると、下記の表１のようになり、レンズ素子８への入
射角θB-R，θG-Rをこの表のように設定すると、各コー
ティング面への入射角はそれに対応するθａ，θｂ，θ
ｃのようになる。レンズ素子８への入射角θB-R，θG-R
をこれ以上の角度にすると、反射型液晶９より反射して
きた光束の集光が困難となり、投影光学系１１のレンズ
径を大きくしなければならなくなってくる。逆に、この
角度が小さすぎると、色分解が十分に行えないといった
問題が出てくる。従って、レンズ素子８（表示素子）へ
の入射角の最適値範囲は、 ５゜≦θB-R≦２０゜ ５゜≦θG-R≦２０゜ となる。
見ると、下記の表１のようになり、レンズ素子８への入
射角θB-R，θG-Rをこの表のように設定すると、各コー
ティング面への入射角はそれに対応するθａ，θｂ，θ
ｃのようになる。レンズ素子８への入射角θB-R，θG-R
をこれ以上の角度にすると、反射型液晶９より反射して
きた光束の集光が困難となり、投影光学系１１のレンズ
径を大きくしなければならなくなってくる。逆に、この
角度が小さすぎると、色分解が十分に行えないといった
問題が出てくる。従って、レンズ素子８（表示素子）へ
の入射角の最適値範囲は、 ５゜≦θB-R≦２０゜ ５゜≦θG-R≦２０゜ となる。
【００２１】
【表１】
【００２２】また、上記ガラスプリズムの−間，
−間，−間にそれぞれ形成されるコーティング面
の膜構造は、図３のようになる。そして、表１に示す、
各コーティング面への入射角θａ，θｂ，θｃでＳ偏光
を効果的に反射し、Ｐ偏光を透過する膜構成は、下記の
表２のようになる（Ｓ偏光を反射する角度とその膜構
成）。ここで、ガラスの屈折率を１．６２とする。それ
ぞれの角度θに対して高屈折率材料（ＮＨ）と低屈折率
材料（ＮＬ）を、同表に示すような構成で、図３に示す
ように積層する事で、各コーティング面が得られる。
−間，−間にそれぞれ形成されるコーティング面
の膜構造は、図３のようになる。そして、表１に示す、
各コーティング面への入射角θａ，θｂ，θｃでＳ偏光
を効果的に反射し、Ｐ偏光を透過する膜構成は、下記の
表２のようになる（Ｓ偏光を反射する角度とその膜構
成）。ここで、ガラスの屈折率を１．６２とする。それ
ぞれの角度θに対して高屈折率材料（ＮＨ）と低屈折率
材料（ＮＬ）を、同表に示すような構成で、図３に示す
ように積層する事で、各コーティング面が得られる。
【００２３】ここで、λは設計波長を表し、青（Ｂ）の
領域ではおよそ４００〜５００（ｎｍ）、緑（Ｇ）の領
域ではおよそ５００〜６００（ｎｍ）、赤（Ｒ）の領域
ではおよそ６００〜７００（ｎｍ）の波長を適切に選択
し、１／４波長の厚さで積層すれば良い。それぞれの入
射角θａ，θｂ，θｃが表２のθの値のいずれかに一致
すると、良い偏光分離が得られる。尚、良好な偏光分離
と色分離を行うために、通常は２０層ぐらい積層され
る。
領域ではおよそ４００〜５００（ｎｍ）、緑（Ｇ）の領
域ではおよそ５００〜６００（ｎｍ）、赤（Ｒ）の領域
ではおよそ６００〜７００（ｎｍ）の波長を適切に選択
し、１／４波長の厚さで積層すれば良い。それぞれの入
射角θａ，θｂ，θｃが表２のθの値のいずれかに一致
すると、良い偏光分離が得られる。尚、良好な偏光分離
と色分離を行うために、通常は２０層ぐらい積層され
る。
【００２４】
【表２】
【００２５】図４は、レンズ素子８と反射型液晶９の構
成の一例を模式的に示す図であり、照明光が入射する状
態を示している（以下、図４〜図９については、紙面に
沿った方向が短辺、紙面に垂直な方向が長辺とする）。
同図に示すように、レンズ素子８の構成要素として、反
射型液晶９の直前に、表面に数十μｍオーダーの小さい
レンズが多数配列された板状のマイクロレンズアレイ８
ａが配設されていて、その上面には、透過する偏光の方
向によって屈折率が違う、複屈折性を持つ材料８ｂが施
されている。その上の８ｃは、保護用のガラス等ででき
た透明板である。尚、マイクロレンズアレイ８ａは、後
述するレンチキュラーレンズであっても良い。
成の一例を模式的に示す図であり、照明光が入射する状
態を示している（以下、図４〜図９については、紙面に
沿った方向が短辺、紙面に垂直な方向が長辺とする）。
同図に示すように、レンズ素子８の構成要素として、反
射型液晶９の直前に、表面に数十μｍオーダーの小さい
レンズが多数配列された板状のマイクロレンズアレイ８
ａが配設されていて、その上面には、透過する偏光の方
向によって屈折率が違う、複屈折性を持つ材料８ｂが施
されている。その上の８ｃは、保護用のガラス等ででき
た透明板である。尚、マイクロレンズアレイ８ａは、後
述するレンチキュラーレンズであっても良い。
【００２６】今、同図の矢印で示す方向より、三原色に
色分解された照明光が、レンズ素子８に入射したとする
と、この照明光はＳ偏光であるので、複屈折性を持つ材
料８ｂは、斜線で模式的に示すように、このＳ偏光に対
して、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈折率とは違っ
た屈折率の材料として働く。そして、これら８ａ，８ｂ
の働きが相俟って、Ｒ，Ｇ，Ｂの各所望の色を反射する
ように配置された反射型液晶９のそれぞれの画素９′上
に光束を集光する。こうする事で、光の損失をなくし、
画像を明るくする事ができる。
色分解された照明光が、レンズ素子８に入射したとする
と、この照明光はＳ偏光であるので、複屈折性を持つ材
料８ｂは、斜線で模式的に示すように、このＳ偏光に対
して、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈折率とは違っ
た屈折率の材料として働く。そして、これら８ａ，８ｂ
の働きが相俟って、Ｒ，Ｇ，Ｂの各所望の色を反射する
ように配置された反射型液晶９のそれぞれの画素９′上
に光束を集光する。こうする事で、光の損失をなくし、
画像を明るくする事ができる。
【００２７】尚、この複屈折性を持つ材料には、液晶が
最適であり、配向処理で液晶の配向方向をコントロール
して配置すれば良い。さらに、電気的に或いは配向処理
により所望の配向になった時点で、紫外線を照射して固
まったままにしてしまうような、ＵＶキュアブル液晶と
いった材料を使う事も良い。
最適であり、配向処理で液晶の配向方向をコントロール
して配置すれば良い。さらに、電気的に或いは配向処理
により所望の配向になった時点で、紫外線を照射して固
まったままにしてしまうような、ＵＶキュアブル液晶と
いった材料を使う事も良い。
【００２８】図５は、図４と同じ構成であるが、反射型
液晶９により反射された照明光が射出する状態を示して
いる。図５（ａ）に示すように、今、反射型液晶９のそ
れぞれの画素９′より、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の光束が矢印
で示す方向に射出したとすると、画像に使用する光束
は、反射型液晶９によりＳ偏光からＰ偏光に変換されて
おり、複屈折性を持つ材料８ｂは、このＰ偏光に対し
て、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈折率と同じ屈折
率の材料として働く。このとき、レンズ素子８は、全体
が均質で同じ屈折率を持った材料と同等になるので、射
出光束がマイクロレンズアレイ８ａの影響を受けて画像
が乱れるという事はなくなる。
液晶９により反射された照明光が射出する状態を示して
いる。図５（ａ）に示すように、今、反射型液晶９のそ
れぞれの画素９′より、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の光束が矢印
で示す方向に射出したとすると、画像に使用する光束
は、反射型液晶９によりＳ偏光からＰ偏光に変換されて
おり、複屈折性を持つ材料８ｂは、このＰ偏光に対し
て、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈折率と同じ屈折
率の材料として働く。このとき、レンズ素子８は、全体
が均質で同じ屈折率を持った材料と同等になるので、射
出光束がマイクロレンズアレイ８ａの影響を受けて画像
が乱れるという事はなくなる。
【００２９】ただ、本例においては、図５（ｂ）に反射
光束のみを取り出して示すと、反射光束のＲ，Ｇ，Ｂ各
々のＦナンバーは、ＲのＦナンバーで代表させて同図の
実線で角度ｆとして示すように、３色とも同じ値である
にもかかわらず、主光線の反射する方向がＲ，Ｇ，Ｂに
よって異なっているため、同図の点線で角度ｆ′として
示すように、個々のＦナンバー以上の広がりを持って射
出する事になる。ここでは、Ｇ，Ｂの光束は、Ｒの光束
に対して両側に広がるように射出しているので、これを
是正し、ひいては投影光学系１１のＦナンバーを小さく
（即ち光学系を明るく）する必要がある。
光束のみを取り出して示すと、反射光束のＲ，Ｇ，Ｂ各
々のＦナンバーは、ＲのＦナンバーで代表させて同図の
実線で角度ｆとして示すように、３色とも同じ値である
にもかかわらず、主光線の反射する方向がＲ，Ｇ，Ｂに
よって異なっているため、同図の点線で角度ｆ′として
示すように、個々のＦナンバー以上の広がりを持って射
出する事になる。ここでは、Ｇ，Ｂの光束は、Ｒの光束
に対して両側に広がるように射出しているので、これを
是正し、ひいては投影光学系１１のＦナンバーを小さく
（即ち光学系を明るく）する必要がある。
【００３０】そこで、図６に示すように、Ｇ，Ｂの主光
線が矢印で示すようにＲと同じ方向を向くように、反射
型液晶９の画素９′の内、Ｇ，Ｂが反射するものの反射
部に、図示しないＤＯＥ（回折格子）を配設してやる事
で、投影光学系１１をコンパクトにする事ができる。こ
こでは、画素９′の内、Ｒが反射するものについては、
ＤＯＥは無くても差し支えない。
線が矢印で示すようにＲと同じ方向を向くように、反射
型液晶９の画素９′の内、Ｇ，Ｂが反射するものの反射
部に、図示しないＤＯＥ（回折格子）を配設してやる事
で、投影光学系１１をコンパクトにする事ができる。こ
こでは、画素９′の内、Ｒが反射するものについては、
ＤＯＥは無くても差し支えない。
【００３１】また、画素毎にＤＯＥの形状を変えて、反
射型液晶９の画面の周辺に向かうほど、より強く光を回
折させるようにＤＯＥを配設する事により、コンデンサ
レンズとしての働きを持たせる事もできる。図７は、こ
のコンデンサレンズの機能を模式的に示す説明図であ
る。同図（ａ）に示すように、反射型液晶９がコンデン
サレンズの機能を持たないときは、矢印で示すように、
反射光束が相当の広がりを持って投影光学系１１に至る
ので、それを集光するために、投影光学系１１のレンズ
径は或程度大きくなる。
射型液晶９の画面の周辺に向かうほど、より強く光を回
折させるようにＤＯＥを配設する事により、コンデンサ
レンズとしての働きを持たせる事もできる。図７は、こ
のコンデンサレンズの機能を模式的に示す説明図であ
る。同図（ａ）に示すように、反射型液晶９がコンデン
サレンズの機能を持たないときは、矢印で示すように、
反射光束が相当の広がりを持って投影光学系１１に至る
ので、それを集光するために、投影光学系１１のレンズ
径は或程度大きくなる。
【００３２】それに対して、同図（ｂ）に示すように、
反射型液晶９がコンデンサレンズの機能を持つときは、
矢印で示すように、広がりを抑えた状態で投影光学系１
１に至るので、それを集光する投影光学系１１のレンズ
径は小さくて済み、更にコンパクトとなる。
反射型液晶９がコンデンサレンズの機能を持つときは、
矢印で示すように、広がりを抑えた状態で投影光学系１
１に至るので、それを集光する投影光学系１１のレンズ
径は小さくて済み、更にコンパクトとなる。
【００３３】図８は、レンズ素子８と反射型液晶９の構
成の他の例を模式的に示す図であり、照明光が入射する
状態を示している。同図に示すように、レンズ素子８の
構成要素として、反射型液晶９の直前に、表面に数十μ
ｍオーダーの小さいレンズが多数配列された板状のマイ
クロレンズアレイ８ａが配設されていて、その上面に
は、透過する偏光の方向によって屈折率が違う、複屈折
性を持つ材料８ｂが施されている。
成の他の例を模式的に示す図であり、照明光が入射する
状態を示している。同図に示すように、レンズ素子８の
構成要素として、反射型液晶９の直前に、表面に数十μ
ｍオーダーの小さいレンズが多数配列された板状のマイ
クロレンズアレイ８ａが配設されていて、その上面に
は、透過する偏光の方向によって屈折率が違う、複屈折
性を持つ材料８ｂが施されている。
【００３４】更にその上にはフレネルレンズ８ｄが配設
されていて、その上面には、透過する偏光の方向によっ
て屈折率が違う、別の複屈折性を持つ材料８ｅが施され
ている。その上の８ｃは、保護用のガラス等でできた透
明板である。尚、マイクロレンズアレイ８ａは、後述す
るレンチキュラーレンズであっても良い。
されていて、その上面には、透過する偏光の方向によっ
て屈折率が違う、別の複屈折性を持つ材料８ｅが施され
ている。その上の８ｃは、保護用のガラス等でできた透
明板である。尚、マイクロレンズアレイ８ａは、後述す
るレンチキュラーレンズであっても良い。
【００３５】今、同図の矢印で示す方向より、三原色に
色分解された照明光が、レンズ素子８に入射したとする
と、この照明光はＳ偏光であるので、別の複屈折性を持
つ材料８ｅは、このＳ偏光に対して、フレネルレンズ８
ｄの持つ屈折率と同じ屈折率の材料として働き、これら
は均質な材料と同等になる。さらに、複屈折性を持つ材
料８ｂは、斜線で模式的に示すように、このＳ偏光に対
して、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈折率とは違っ
た屈折率の材料として働く。そして、これら８ａ，８ｂ
の働きが相俟って、Ｒ，Ｇ，Ｂの各所望の色を反射する
ように配置された反射型液晶９のそれぞれの画素９′上
に光束を集光する。こうする事で、光の損失をなくし、
画像を明るくする事ができる。
色分解された照明光が、レンズ素子８に入射したとする
と、この照明光はＳ偏光であるので、別の複屈折性を持
つ材料８ｅは、このＳ偏光に対して、フレネルレンズ８
ｄの持つ屈折率と同じ屈折率の材料として働き、これら
は均質な材料と同等になる。さらに、複屈折性を持つ材
料８ｂは、斜線で模式的に示すように、このＳ偏光に対
して、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈折率とは違っ
た屈折率の材料として働く。そして、これら８ａ，８ｂ
の働きが相俟って、Ｒ，Ｇ，Ｂの各所望の色を反射する
ように配置された反射型液晶９のそれぞれの画素９′上
に光束を集光する。こうする事で、光の損失をなくし、
画像を明るくする事ができる。
【００３６】図９は、反射型液晶９により反射された照
明光が射出する状態を短辺全長に渡って模式的に示して
いる。そして、同図（ａ）はフレネルレンズが無い場合
であり、図５で説明したものと同じ状態を、全体的に示
した形となっている。また、同図（ｂ）はフレネルレン
ズがある場合である。
明光が射出する状態を短辺全長に渡って模式的に示して
いる。そして、同図（ａ）はフレネルレンズが無い場合
であり、図５で説明したものと同じ状態を、全体的に示
した形となっている。また、同図（ｂ）はフレネルレン
ズがある場合である。
【００３７】同図（ｂ）に示すように、今、反射型液晶
９のそれぞれの画素９′より、Ｒ，Ｇ，Ｂ（図示せず）
の各色の光束が矢印で示す方向に射出したとすると、画
像に使用する光束は、反射型液晶９によりＳ偏光からＰ
偏光に変換されており、複屈折性を持つ材料８ｂは、こ
のＰ偏光に対して、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈
折率と同じ屈折率の材料として働く。このとき、図５の
場合と同様にして、射出光束がマイクロレンズアレイ８
ａの影響を受けて画像が乱れるという事はなくなる。
９のそれぞれの画素９′より、Ｒ，Ｇ，Ｂ（図示せず）
の各色の光束が矢印で示す方向に射出したとすると、画
像に使用する光束は、反射型液晶９によりＳ偏光からＰ
偏光に変換されており、複屈折性を持つ材料８ｂは、こ
のＰ偏光に対して、マイクロレンズアレイ８ａの持つ屈
折率と同じ屈折率の材料として働く。このとき、図５の
場合と同様にして、射出光束がマイクロレンズアレイ８
ａの影響を受けて画像が乱れるという事はなくなる。
【００３８】さらに、別の複屈折性を持つ材料８ｅは、
斜線で模式的に示すように、このＰ偏光に対して、フレ
ネルレンズ８ｄの持つ屈折率とは違った屈折率の材料と
して働く。そして、これら８ｄ，８ｅの働きが相俟っ
て、コンデンサレンズとして機能し、射出光束が広がり
を抑えた状態で図示しない投影光学系１１に至るので、
それを集光する投影光学系１１のレンズ径は小さくて済
み、コンパクトとなる。
斜線で模式的に示すように、このＰ偏光に対して、フレ
ネルレンズ８ｄの持つ屈折率とは違った屈折率の材料と
して働く。そして、これら８ｄ，８ｅの働きが相俟っ
て、コンデンサレンズとして機能し、射出光束が広がり
を抑えた状態で図示しない投影光学系１１に至るので、
それを集光する投影光学系１１のレンズ径は小さくて済
み、コンパクトとなる。
【００３９】図１０は、フレネルレンズ８ｄの形状を模
式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は側
面縦断面図である。フレネルレンズの表面は、通常、画
面の中央部を中心とした輪帯状をしているが、これを本
実施形態で使用する場合、ここを通過した反射光束の主
光線が、投影光学系１１の光軸に必ずしも平行とはなら
ないので、これが画像の質に影響する事がある。こうい
う場合はむしろ、本発明とは直接関係はないが、図１１
に平面図（ａ）及び正面縦断面図（ｂ）で示すように、
短辺方向にのみストライプの入ったフレネルレンズを使
用する事により、長辺方向の光束の広がりを抑えるにと
どめる方が良いときもある。
式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は側
面縦断面図である。フレネルレンズの表面は、通常、画
面の中央部を中心とした輪帯状をしているが、これを本
実施形態で使用する場合、ここを通過した反射光束の主
光線が、投影光学系１１の光軸に必ずしも平行とはなら
ないので、これが画像の質に影響する事がある。こうい
う場合はむしろ、本発明とは直接関係はないが、図１１
に平面図（ａ）及び正面縦断面図（ｂ）で示すように、
短辺方向にのみストライプの入ったフレネルレンズを使
用する事により、長辺方向の光束の広がりを抑えるにと
どめる方が良いときもある。
【００４０】図１２は、マイクロレンズアレイ８ａの形
状を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面縦断面図である。マイクロレンズアレイ
は、通常、同図に示すように、表面に数十μｍオーダー
の小さいレンズが多数配列された板状であるが、これ
は、本実施形態においては、図１３に平面図（ａ）及び
側面縦断面図（ｂ）で示すように、ストライプ状の一方
向のみの色分離効果を持つレンチキュラーレンズとして
も良い。この場合、色分離する方向は、色分解により光
束が広がっている方向と一致させる事は言うまでもな
い。
状を模式的に示す図であり、同図（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面縦断面図である。マイクロレンズアレイ
は、通常、同図に示すように、表面に数十μｍオーダー
の小さいレンズが多数配列された板状であるが、これ
は、本実施形態においては、図１３に平面図（ａ）及び
側面縦断面図（ｂ）で示すように、ストライプ状の一方
向のみの色分離効果を持つレンチキュラーレンズとして
も良い。この場合、色分離する方向は、色分解により光
束が広がっている方向と一致させる事は言うまでもな
い。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の特に請求
項１によれば、開口効率が高く、明るい反射型液晶を用
い、且つ入射光束又は射出光束のみに作用するようレン
ズ素子に複屈折性材料を用い、その効果が出るように前
記反射型液晶を配置する事により、効率の良いカラー液
晶表示装置を提供する事ができる。
項１によれば、開口効率が高く、明るい反射型液晶を用
い、且つ入射光束又は射出光束のみに作用するようレン
ズ素子に複屈折性材料を用い、その効果が出るように前
記反射型液晶を配置する事により、効率の良いカラー液
晶表示装置を提供する事ができる。
【００４２】また、請求項２によるならば、反射型液晶
により反射された光束（射出光束）に対してレンズ作用
を行わないようにする事ができるため、光を散乱させる
事なく投影光学系に導く事ができるので、明るい画像を
提供する事ができる。
により反射された光束（射出光束）に対してレンズ作用
を行わないようにする事ができるため、光を散乱させる
事なく投影光学系に導く事ができるので、明るい画像を
提供する事ができる。
【００４３】また、請求項３によるならば、請求項２に
よる効果に加え、マイクロレンズアレイと比較してレン
チキュラーレンズは、比較的簡単に製造する事ができる
ので、同じ機能を保持しながらコストダウンを図る事が
できる。
よる効果に加え、マイクロレンズアレイと比較してレン
チキュラーレンズは、比較的簡単に製造する事ができる
ので、同じ機能を保持しながらコストダウンを図る事が
できる。
【００４４】また、請求項４によるならば、請求項２に
よる効果に加え、フレネルレンズが入射光束に対して作
用し難く、射出光束に対して集光作用を行わせるように
構成する事で、射出光束幅を絞る事ができるので、投影
光学系をコンパクトにする事ができ、コストを抑える事
ができる。
よる効果に加え、フレネルレンズが入射光束に対して作
用し難く、射出光束に対して集光作用を行わせるように
構成する事で、射出光束幅を絞る事ができるので、投影
光学系をコンパクトにする事ができ、コストを抑える事
ができる。
【００４５】また、請求項５によるならば、請求項３に
よる効果に加え、フレネルレンズが入射光束に対して作
用し難く、射出光束に対して集光作用を行わせるように
構成する事で、射出光束幅を絞る事ができるので、投影
光学系をコンパクトにする事ができ、コストを抑える事
ができる。
よる効果に加え、フレネルレンズが入射光束に対して作
用し難く、射出光束に対して集光作用を行わせるように
構成する事で、射出光束幅を絞る事ができるので、投影
光学系をコンパクトにする事ができ、コストを抑える事
ができる。
【００４６】また、請求項６によるならば、液晶の複屈
折率（Δｎ）は０．２程度であり、他の複屈折性材料に
比べて大きな複屈折性を持っているため、レンズ素子の
曲率を小さくする事ができ、性能を高める事ができる。
折率（Δｎ）は０．２程度であり、他の複屈折性材料に
比べて大きな複屈折性を持っているため、レンズ素子の
曲率を小さくする事ができ、性能を高める事ができる。
【００４７】また、請求項７によるならば、偏光ビーム
スプリッタを用いる事で、効果的に光束を利用する事が
でき、明るさを保つ事ができる。
スプリッタを用いる事で、効果的に光束を利用する事が
でき、明るさを保つ事ができる。
【図１】本発明の実施形態の全体構成を模式的に示す
図。
図。
【図２】ダイクロイック偏光ビームスプリッタの構成を
模式的に示す図。
模式的に示す図。
【図３】ガラスプリズムのコーティング面の膜構造の説
明図。
明図。
【図４】レンズ素子と反射型液晶の構成の一例を模式的
に示す図。
に示す図。
【図５】反射型液晶により反射された照明光が射出する
状態を示す図。
状態を示す図。
【図６】反射型液晶にＤＯＥを配設したときの照明光の
射出状態を示す図。
射出状態を示す図。
【図７】反射型液晶のコンデンサレンズ機能を模式的に
示す説明図。
示す説明図。
【図８】レンズ素子と反射型液晶の構成の他の例を模式
的に示す図。
的に示す図。
【図９】照明光が射出する状態をフレネルレンズの有無
で比較する図。
で比較する図。
【図１０】フレネルレンズの形状を模式的に示す図。
【図１１】短辺方向にストライプのあるフレネルレンズ
を模式的に示す図。
を模式的に示す図。
【図１２】マイクロレンズアレイの形状を模式的に示す
図。
図。
【図１３】レンチキュラーレンズの形状を模式的に示す
図。
図。
１ 白色光源 ２ リフレクター ３ ＵＶＩＲカットフィルター ４ 第１レンズアレイ ５ 偏光変換プリズム ６ 第２レンズアレイ ７ ダイクロイック偏光ビームスプリッタ ８ レンズ素子 ９ 反射型液晶 １０ 偏光板 １１ 投影光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２７ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２７Ｚ
Claims (7)
- 【請求項１】 白色光源と、該白色光源からの白色光束
を赤，緑，青の三原色の光束に分割し、且つ該光束を互
いに異なる方向に曲げる分割手段と、該分割手段により
互いに異なる方向から入射する光束を変調してカラー画
像を形成する液晶表示素子と、該液晶表示素子により変
調された光束を投影する投影手段とを備えたカラー液晶
表示装置であって、 前記液晶表示素子は、前記入射する光束を各画素毎に反
射する反射型液晶であり、該反射型液晶と前記分割手段
との間に、前記入射する光束を前記反射型液晶の各画素
に集光するレンズ素子を配設したカラー液晶表示装置に
おいて、 前記レンズ素子に複屈折性を有する材料を組み合わせる
事により、前記入射する光束と前記反射型液晶により変
調して反射された光束とに対して、それぞれ異なるレン
ズ作用を行わせるようにした事を特徴とするカラー液晶
表示装置。 - 【請求項２】 前記レンズ素子は、マイクロレンズアレ
イである事を特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表
示装置。 - 【請求項３】 前記レンズ素子は、レンチキュラーレン
ズである事を特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表
示装置。 - 【請求項４】 前記レンズ素子は、マイクロレンズアレ
イとフレネルレンズとの複合レンズであり、それぞれ互
いに直交する偏光に対してのみレンズ機能を果たすよう
にした事を特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示
装置。 - 【請求項５】 前記レンズ素子は、レンチキュラーレン
ズとフレネルレンズとの複合レンズであり、それぞれ互
いに直交する偏光に対してのみレンズ機能を果たすよう
にした事を特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示
装置。 - 【請求項６】 前記複屈折性を有する材料は、液晶であ
る事を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記
載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記分割手段は、偏光ビームスプリッタ
である事を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか
に記載のカラー液晶表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076097A JPH11271744A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | カラー液晶表示装置 |
| US09/272,813 US6535256B1 (en) | 1998-03-24 | 1999-03-19 | Color liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
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