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JP2000194067A - 投射型表示装置、制御方法、表示パネル、映像表示装置、ビュ―ファインダ、投射型表示装置の制御方法およびビデオカメラ - Google Patents

投射型表示装置、制御方法、表示パネル、映像表示装置、ビュ―ファインダ、投射型表示装置の制御方法およびビデオカメラ

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Publication number
JP2000194067A
JP2000194067A JP10376856A JP37685698A JP2000194067A JP 2000194067 A JP2000194067 A JP 2000194067A JP 10376856 A JP10376856 A JP 10376856A JP 37685698 A JP37685698 A JP 37685698A JP 2000194067 A JP2000194067 A JP 2000194067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
display panel
liquid crystal
display
display device
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.)
Pending
Application number
JP10376856A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Takahara
博司 高原
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10376856A priority Critical patent/JP2000194067A/ja
Priority to US09/386,991 priority patent/US6992718B1/en
Publication of JP2000194067A publication Critical patent/JP2000194067A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2053—Intensity control of illuminating light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013—Plural light sources
    • G—PHYSICS
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    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination 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
    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/08—Sequential recording or projection

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、容易にスクリーン輝度を変更できな
かった。 【解決手段】 放電ランプ１２５ａと放電ランプ１２５
ｂから放射された光はだ円面鏡１１ａ，１１ｂにより集
光される。集光された光はプリズム１４の表面で焦点を
結び結合されて１つの光路となり液晶表示パネルを照明
する。プリズム１４の近傍には光路１４３の光を透過と
遮光を制御するシャッタ１４１が配置されている。シャ
ッタ１４１の動作により液晶表示パネルを照明する光の
強弱を切り換える。それによって容易にスクリーン輝度
を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクタの
ような投射型表示装置、その投射型表示装置の制御方
法、パーソナルコンピュータとそのランプ等の点灯ある
いは画像表示制御方法と制御装置、および投射型表示装
置、ビデオカメラ等に用いるビューファインダあるいは
携帯情報端末などに用いる表示パネル、およびその表示
パネルの駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の実施例について図面を参照
しながら説明をする。なお、本明細書において各図面は
理解を容易にまたは／および作図を容易にするため、省
略誇張または／および拡大縮小した箇所がある。
【０００３】大画面映像を表示する方法の１つとして、
映像信号に応じた光学像を形成する小型の画像形成手段
を光で照明し、その光学像を投射レンズにより拡大投射
する投射型表示装置が知られ、画像形成手段として液晶
表示パネルを用いた投射型表示装置が実用化されてい
る。このような投射型表示装置では、投射画像の高輝度
化に対する要望が高く、複数の光源を用いた投射型表示
装置が開示されている（例えば、特開平６−２６５８８
７号公報）。
【０００４】図１２は、複数の発光体と透過型の液晶表
示パネルを用いた従来の投射型表示装置の構成例であ
る。発光体である２つのランプ１２５ａ，１２５ｂから
放射される光はそれぞれ放物面鏡１２１ａ，１２１ｂに
より集光され、放物面鏡１２１からは略平行光が出射さ
れる。
【０００５】ランプ１２５には発光効率と色再現性に優
れたメタルハライドランプが主として用いられる。他
に、ハロゲンランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ラン
プ（ＵＨＰランプ）等を用いることができる。また、放
物面鏡１２１の代替として楕円面鏡を用いてもよい。
【０００６】ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１２２は放物面
鏡１２１の出射光から紫外線、赤外線を取り除くために
用いられる。第１レンズアレイ１２３、第２レンズアレ
イ１２４には二次元状にレンズが配列されている。ま
た、第１レンズアレイ１２３に形成されたレンズの個数
と第２レンズアレイ１２４に形成されたレンズの個数と
は同数である。第１レンズアレイ１２３上の各レンズは
矩形であり、入射光束を多数の微小光束に分割し、第２
レンズアレイ１２４上の対応する各レンズに収束させ
る。この時、第２レンズアレイ１２４上の各レンズには
多数の微小な発光体像が形成される。第２レンズアレイ
１２４上の各レンズは、各微小光束を拡大し、液晶表示
パネル１３２上に重畳して結像させる。第１レンズアレ
イ１２３は入射光束を微小光束に分割し、それらを第２
レンズアレイ１２４で拡大、重畳するので、液晶表示パ
ネル１３２を照明する光の均一性を大幅に向上できる利
点がある。
【０００７】第２レンズアレイ１２４を出射した光はダ
イクロイックミラー１２９により赤、緑、青の３原色光
に分離された後、各色に対応する液晶表示パネル１３２
に入射する。リレーレンズ１３０は、第２レンズアレイ
１２４から液晶表示パネル１３２に至る距離である照明
光路長の違いによる照明光の強度差を補正している。ま
た、各色の光路を折り曲げるために平面ミラー１２８を
配置している。フィールドレンズ１３１はそれぞれ液晶
表示パネル１３２に入射する照明光を投射レンズ１３４
の瞳面１３６に集光する。液晶表示パネル１３２上には
透過率の変化として光学像が形成され液晶表示パネル１
３２から出射した赤、緑、青の３原色光は、ダイクロイ
ックプリズム１３３により合成された後、投射レンズ１
３４に入射する。投射レンズ１３４は、液晶表示パネル
１３２上に形成された光学像をスクリーン（図示せず）
上に拡大投射する。
【０００８】放物面鏡１２１の背面近傍に配置されたフ
ァン１２６は、ランプ１２５および放物面鏡１２１の冷
却を行うために用いられる。この種のファンには、軸流
ファンが広く用いられている。ファン１２６は、放物面
鏡１２１の上面、底面、あるいは側面部に配置しても良
いが、ランプ１２５、放物面鏡１２１の各部に温度分布
にかたよりを生じる。それ故、冷却を効率良く行うため
にファン１２６を放物面鏡１２１の背面近傍に配置して
いる。
【０００９】上述したように、液晶表示パネルを複数の
ランプで照明するため、明るい投射型表示装置となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、投射型表示
装置において投射画像の明るさを向上させるためには、
ランプの消費電力を大きくすれば良い。しかし、十分な
ランプ寿命を確保しつつ、消費電力を大きくすると、発
光体の形状が長く、太くなり、光学系の光利用効率が低
下するという問題がある。
【００１１】図１２に示した投射型表示装置は、比較的
消費電力の小さい複数のランプを用いて上記問題を改善
し、投射型表示装置の明るさを効率良く向上したもので
ある。しかしながら、図１２に示した構成では、投射レ
ンズ１３４の光軸１３５を挟んで２つのランプ１２５と
それぞれに対応した放物面鏡１２１、第１レンズアレイ
１２３、第２レンズアレイ１２４が配置されている。
【００１２】図１３は、このような場合に投射レンズ１
３４の瞳面１３６に形成される発光体像１３７の様子を
模式的に示したものである。図１３において外側の破線
は第２レンズアレイ１２４の外形を示す仮想線である。
投射レンズ１３４の瞳面１３６には、投射レンズ１３４
の光軸（光点）１３５を挟んで、各々のランプ１２５に
対応する発光体像１３７が形成されることになる。
【００１３】一般に、投射レンズ１３４には口径触があ
り、スクリーン上で、中心の照度に対して周辺の照度が
低下する。これは、投射レンズ１３４の瞳面１３６での
発光体像１３７が口径触によりケラレを生じるためであ
る。それ故、図１２のように光軸１３５を挟んで配置さ
れる２つのランプ１２５の発光特性が異なる場合には、
スクリーン周辺部の明るさに寄与する発光体像が異なる
ため、スクリーン上で投射画像の色むらを生じる。ま
た、いずれかのランプが不点灯になった場合、スクリー
ン上での照度分布が不均一になるという問題を生じる。
【００１４】さらに、図１２に示す構成において、３原
色の中の１つの色光については、光路中にリレーレンズ
１３０ａ，１３０ｂを配置して照明光を液晶表示パネル
１３２に導いており、投射レンズ１３４の瞳面１３６に
形成される発光体像が光軸１３５に対して反転する。
【００１５】そのため、２つのランプ１２５の発光特性
が少しでも異なれば、投射レンズ１３４の口径触によ
り、発光体像のケラレの様相が一色だけ異なり、結果と
して、スクリーン上で投射画像に大きな色むらを生じる
という問題が発生する。従って、複数のランプを用いて
投射型表示装置を構成する場合、投射レンズの瞳面に形
成される各ランプの発光体像が光軸に対してできるだけ
対称であることが必要であった。
【００１６】また、図１２に示す構成では、複数のラン
プに対応して第１レンズアレイ１２３および第２レンズ
アレイ１２４が必要であったため、コスト高になるとい
う問題がある。
【００１７】さらに、第２レンズアレイ１２４の有効開
口の大きさがランプの数に応じて大きくなり、投射レン
ズ１３４には非常に大きな集光角が要求されていた。集
光角の増大は、投射レンズ１３４の大型化を招きコスト
アップにつながる、という問題がある。照明する光の照
射角を小さくするために照明光路長を長くとればよい
が、第２レンズアレイ１２４と液晶表示パネル１３２と
の間隔が長くなり、投射型表示装置全体が大型化する、
という問題がある。
【００１８】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
であり、複数のランプを用いた場合であっても、各ラン
プの放射光を効率良く集光し、均一性の高い照明光を形
成することのできる照明装置を提供することを目的とす
る。また、この照明装置を用いて明るく、高画質な投射
画像を表示することのできる投射型表示装置を提供する
ことを目的とする。さらに、複数のランプを効率良く冷
却し、ランプ交換を容易に行うことのできる投射型表示
装置を提供することを目的とする。
【００１９】また、本発明は複数のランプから放射され
る光が通過する光路にシャッタを配置したものである。
このシャッタにより光路を通過する光をオンオフさせ、
観察者に不快な画像表示をみせないようにするものであ
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の投射型表示装置
は、照明光としての白色光を形成する照明手段と、前記
照明手段からの光を遮断もしくは通過を制御する遮光手
段と、前記照明手段からの白色光を赤、緑、青の色成分
の光に分離する色分離手段と、前記色分離手段からの各
色光が入射し、映像信号に応じて光学像を形成する３つ
の画像形成手段と、前記画像形成手段から出射する赤、
緑、青の色光を合成する色合成手段と、前記画像形成手
段上に形成された光学像をスクリーン上に投射する投射
手段とを備えたものである。
【００２１】前記照明装置は、発光体の放射する光を集
光して被照明領域を照明する照明装置であって、複数の
発光体と、前記複数の発光体と同数で対をなし前記発光
体の放射光を集光する複数の楕円面鏡と、前記複数の楕
円面鏡で集光された光が入射し、それぞれの光を同一の
方向に反射する反射手段と、前記反射手段で反射された
光が入射し入射光の光束密度を制御して実質上平行光を
出射する集光手段と、複数のレンズから構成され、前記
集光手段からの光を複数の光束に分割する第１レンズア
レイ板と、複数のレンズから構成され、前記第１のレン
ズアレイ板からの光が入射する第２レンズアレイ板と、
前記第２レンズアレイ板からの光が入射し自然光を偏光
方向が直交する２つの直線偏光に分離する偏光分離手段
と、前記偏光分離手段からの光が入射し前記２つの直線
偏光のうち少なくともいずれか一方の偏光方向を回転す
る偏光回転手段とを備えたものである。
【００２２】第１の照明手段から放射された第１の光と
第２の照射手段から放射された第２の光は反射プリズム
等の反射手段で実質上１つの光路に合成される。また、
第１の光の光路と第２の光路にはシャッタが配置されて
いる。このシャッタにより第１の光路の光および／また
は第２の光路の光は遮光・通過を制御される。
【００２３】シャッタは好ましくは反射プリズムの周囲
に配置され、かつ、回転シャッタに構成される。この回
転シャッタは回転することにより第１の光路の光と第２
の光路の光とを通過もしくは遮光を制御する。
【００２４】第１の照明手段には第１の放電ランプが配
置され、第２の照明手段には第２の放電ランプが配置さ
れている。第１の放電ランプに印加される交流の位相と
第２の放電ランプに印加される交流の位相とは実質上９
０度（ＤＥＧ．）異なるようにされている。
【００２５】本発明の投射型表示装置では、赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を変調する３つの
表示パネルを用いる。これらの表示パネルが変調する光
は色合成プリズムで合成される。色合成プリズムの上に
は第１の冷却ファンが取り付けられている。第１の冷却
ファンは筐体の外部から筐体内へ空気を吸入する。
【００２６】また、第１の放電ランプおよび第２の放電
ランプの背後には、第１の排出ファンおよび第２の排出
ファンが配置されている。排出ファンは筐体内の加熱さ
れた空気を筐体外へ排出する。つまり、冷却ファンから
の空気は筐体内を流れ、加熱された部分を冷却しつつ排
出ファンに向かって流れる。第１の放電ランプのみが点
灯しているときは第２の排出ファンは停止し、第２の放
電ランプのみが点灯しているときは第２の排出ファンは
停止するように制御される。
【００２７】放電ランプから放射される光は凹面鏡によ
り集光される。集光された位置にＲ，Ｇ，Ｂの領域を有
する回転フィルタを配置し、この回転フィルタを回転さ
せる。この回転をフィールドシーケンシャルにすれば、
１枚の表示パネルでフルカラー表示を実現できる。
【００２８】また、放電ランプからの光を集光した位置
にロッドを配置し、ロッドインテグレータを構成する。
ロッドとケースとの間に流体を充填し、この液体を降流
部と昇流部となるように区分する。この区分によりロッ
ドを液体により効率よく冷却することができる。
【００２９】放電ランプから放射される光の光路に回転
する円形遮光板を配置する。この円形遮光板をより光路
に挿入すれば光がより遮光されるように構成する。この
円形遮光板の位置により投射型表示装置の画像の表示輝
度（明るさ、スクリーン到達光束量）を可変する。
【００３０】円形遮光板を表示パネルの画像表示と同期
をとることにより画像表示状態と黒表示状態とを交互に
行うことができる。画像表示状態と黒表示状態とを交互
に行うことにより、表示画像の動画応答性が改善され
る。円形遮光板は必要に応じてベルト状でもよい。
【００３１】本発明の投射型表示装置において投射レン
ズの相対瞳面積０．４以上０．８以下とする。相対瞳面
積を小さくするとレンズ径は小さくなり低コスト化を実
現できる。しかし、スクリーン輝度は低下する。逆に相
対瞳面積を１に近づけるとレンズ径が大きくなりコスト
が高くなる。
【００３２】本発明の直視型表示装置は強誘電液晶から
なる第１の液晶層と画像を表示する第２の液晶層からな
る。第１の液晶層はストライプ状液晶と対向電極間に狭
持されている。またストライプ状電極は、順次画面上部
から走査される。走査された箇所は黒表示となり、第２
の液晶層の表示画像は見えなくなる。
【００３３】本発明の他の直視型表示装置は、導光板内
もしくは導光板端に複数の棒状蛍光管を具備している。
これらの棒状蛍光管を順次、切りかえて点灯、消灯させ
る。点灯，消灯により、速い周期で表示画像が見える部
分と見えない部分が発生する。この周期は人間の眼の残
像時間以内にすることによりフリッカの発生を抑制す
る。
【００３４】また、本発明の他の直視型表示装置は、導
光板のエッジ部に棒状等の蛍光管を配置している。蛍光
管の周囲には遮光板が回転している。遮光板の回転によ
り蛍光管から放射される光は導光板に入力あるいは遮光
される。この遮光板の回転により導光板上の表示パネル
の表示画像が見える状態と見えない状態とを作りだす。
また、導光板中でかつ、表示パネルと蛍光管内に、光を
オンオフさせるスイッチングパネルもしくは遮光板を配
置する。
【００３５】本発明の表示パネルは光の入射側にマイク
ロレンズアレイを具備する。マイクロレンズの焦点位置
および近傍の光は通過するように、かつ、それよりも周
辺の光は遮光するように遮光膜が形成されている。液晶
層には高分子分散液晶が用いられる。
【００３６】液晶層が透明状態の時、マイクロレンズで
集光された光は遮光膜の穴を通過する。液晶層が散乱状
態の時は、遮光膜で吸収される。
【００３７】本発明の他の実施例における表示パネル
は、対向基板上に蓄積容量を形成したものである。アレ
イ基板上に形成された薄膜トランジスタ（以後、ＴＦＴ
と呼ぶ）のドレイン端子と蓄積容量の電極端子とは接続
電極で接続される。
【００３８】本発明のビューファインダは第１の発光素
子と第２の発光素子とを具備する。この第１の発光素子
および第２の発光素子から放射されるを合成して、１つ
の表示パネルを照明するように構成されている。表示パ
ネルの表示画像は拡大レンズにより観察者に見えるよう
に拡大される。
【００３９】また、本発明の他の実施例におけるビュー
ファインダは発光素子から放射される光を第１の光路と
第２の光路に分け、かつ、第１の光路の光と第２の光路
の光とを交互に観察者の眼に到達するようにしたもので
ある。
【００４０】本発明の表示装置の制御方法および制御装
置は、複数の放電ランプを具備する投射型表示装置にお
けるものである。第１の放電ランプが点灯中に、第２の
放電ランプを点灯させる時には、まず音声回路をオフ
（スピーカ等から音がでない）状態にする。つまり第２
の放電ランプの第２のシャッタを閉じる。その後、第２
の放電ランプを点灯させる。第２の放電ランプが十分点
灯（十分な明るさ）になった時に第２のシャッタを開
き、第２の放電ランプからの出射光で表示パネルを照明
する（あるいはスクリーンに照射する）。
【００４１】逆に第１および第２の放電ランプが点灯し
ている場合に、第１の放電ランプを消灯する場合は、音
声回路をオフする。つぎに第１の放電ランプの第１のシ
ャッタを閉じる。つぎに第１の放電ランプを消灯し、ほ
ぼ完全に消灯状態となった時に音声回路をオン状態とす
る。
【００４２】また、投射型表示装置の電源をオンした時
に、冷却ファンを逆回転させ、冷却ファンのフィルタに
付着したほこりを吹き飛ばす。その後、冷却ファンを正
回転させる。
【００４３】本発明の映像表示装置は、小面積の点もし
くは円状の発光素子あるいは棒状の発光管からなる発光
部と、この発光部から放射される光を略平行光の光線と
する反射型のフレネルレンズとを具備する。発光部はフ
レネルレンズの実質上焦点位置に配置される。フレネル
レンズからの光により表示パネルを照明する。この光学
系を用いることによりビューファインダ、パーソナルコ
ンピュータ、ビデオカメラ、電子（スチル）カメラのモ
ニタ部を構成できる。
【００４４】好ましくは、発光部は収縮できるアームに
取り付け、表示パネルを最適に照明できるように構成す
る。
【００４５】また、本発明の他の実施例における映像表
示装置は、表示パネルの前面（画像表示面）に導光板を
配置したものである。導光板の裏面には微小な凹凸が形
成されている。また、導光板のエッジ部には棒状の蛍光
管が配置されている。蛍光管から放射された光は導光板
に入射し、導光板端まで伝達される。導光板の裏面に形
成された凹凸は蛍光管に近い方が凹凸度が小さく、遠く
なるほど大きくなるようにしている。
【００４６】また本発明の他の実施例における表示パネ
ルは、ストライプ状画像電極をもって表示パネルに関す
るものである。ＴＦＴとストライプ状画素電極はアレイ
基板上に形成される。ストライプ状対向電極はソース信
号線と対面する位置でかつ、対向基板状に形成される。
また、ソース信号線上には液晶層の比誘電率よりも低い
誘電率の誘電体膜が形成されている。また、好ましく
は、誘電体膜は柱状に形成し、液晶層を所定膜厚とする
スペーサとして機能させる。
【００４７】また、本発明の他の実施例における表示パ
ネルは、対向電極が形成された対向基板と、画素電極が
マトリクス状に形成されたアレイ基板間に液晶層を狭持
させたものである。対向電極の中央部以外の箇所には液
晶層の比誘電率が低い誘電体膜が形成される。
【００４８】また、本発明の他の実施例における映像表
示装置は、表示パネルの片端にドライブＩＣを形成もし
くは接続させたものであり、取り付け台に上下逆転させ
て取り付けることができるようにしたものである。ま
た、上下逆転させた時に表示パネルの走査方向を右左お
よび上下逆にできるようにしている。
【００４９】また、本発明の他の実施例における映像表
示装置は、第１の画面を有する液晶表示パネルと第２の
画面を有する液晶表示パネルとを有するものである。第
１の画面と第２の画面とは折りたためるように構成され
ている。
【００５０】また、本発明の他の実施例における映像表
示装置は１つの液晶表示パネルは第１の画面と第２の画
面とを形成したものである。第１の画面には第１の映像
信号を印加され、第２の画面には第２の映像信号が印加
される。
【００５１】
【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をする。なお、投射型表示装
置、制御方法、表示パネル等は個々に説明していくが、
明細書中で記載した事項それぞれは相互に適用できるこ
とは言うまでもない。たとえば、図５０、図６２、図９
９、図１０３、図１０７、図１０８等で説明する表示パ
ネルはたとえ投射型表示装置に適用した実施例の記載が
なくとも、図１の投射型表示装置に適用できることは明
らかである。また、図８４のビデオカメラにも適用でき
るし、図８６のビューファインダ等にも適用できる。ま
た、図１４のシャッタを有する照明系は図６８のビュー
ファインダにも適用できる。また、図２６、図２８、図
７３、図７４に示す制御装置、制御方法を図６８、図６
９のビューファインダにも適用できるし、図４０、図７
９の表示装置と図４９、図１０３の表示パネルの組み合
わせも考えられる。もちろん、図４９、図１０３、図１
２５の表示パネルを図１１６の表示装置に適用した構成
も考えられる。したがって、この明細書に記載した内容
の組み合わせた方法、装置は本発明の範囲である。
【００５２】なお、本明細書で同一の番号もしくは記号
を付した箇所もしくは事項は、とくにことわりがない限
り同一もしくは類似または変形した内容もしくは構成で
ある。
【００５３】図１に、本発明の実施の形態の投射型表示
装置の構成図を示す。その投射型表示装置には本発明の
実施の形態の照明装置も含まれる。図１の照明装置は、
例えば、画素構造を備えた液晶表示パネルを照明するた
めの光を形成するものである。図１において、１２５は
放電ランプ、１１は楕円面鏡、１２２はＵＶ−ＩＲカッ
トフィルタ、１２８は平面ミラー、１４は反射プリズ
ム、１８は二次光源、１６は集光レンズ、１２３は第１
レンズアレイ、１２４は第２レンズアレイ、１７はビー
ム合成レンズ、１３１はフィールドレンズ、１３２は液
晶表示パネル、１３４は投射レンズ、１３６は投射レン
ズ１３４の瞳面である。
【００５４】放電ランプ１２５としては、メタルハライ
ドランプ（ＭＨランプ）、超高圧水銀ランプ（ＵＨＰラ
ンプ）、キセノンランプ等を用いることができ、アーク
放電による発光体１２が形成される。発光体１２から放
射される光はそれぞれ対応する楕円面鏡１１により集光
され、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１２２で紫外光、赤外
光成分を除去された後、平面ミラー１２８で光路を折り
曲げられる。
【００５５】楕円面鏡１１の第１焦点は発光体１２の重
心近傍に配置し、第２焦点は反射プリズム１４の反射面
１５近傍に配置する。これにより、反射プリズム１４の
反射面１５ａ近傍には、発光体１２の像による二次光源
１８を形成することができる。それ故、以下の光学系で
は本来離れた位置にある発光体１２から放射される光
を、二次光源１８から放射される光として取り扱うこと
ができる。反射プリズム１４の反射面は、アルミニウム
膜または誘電体多層膜が蒸着されて形成されており、可
視光を効率良く反射する。
【００５６】二次光源１８から放射される光は発散光で
あり集光レンズ１６に入射する。図２を用いて集光レン
ズ１６の作用を説明する。集光レンズ１６は例えば、非
球面の両凸レンズを用いる。もちろんのことながら、平
凸レンズでもよい。
【００５７】集光レンズ１６は、入射光を実質上平行光
に変換する。ここで、出射光束の断面を複数の領域に分
割し、そのうちの４つの領域について説明する。入射光
束の各領域における光束密度をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ
４、出射光束の各領域における光束密度をＳＳ１、ＳＳ
２、ＳＳ３、ＳＳ４とすると、集光レンズ１６は、例え
ば、Ｓ１＜ＳＳ１、Ｓ２＜ＳＳ２、Ｓ３＝ＳＳ３、Ｓ４
＞ＳＳ４であり、さらにＳＳ１＞ＳＳ２＞ＳＳ３＞ＳＳ
４となるように入射光束の進行方向を制御して出射させ
る。これにより集光レンズ１６からは、光軸１３５から
離れるほど光束密度が小さくなる平行光束が出射する。
【００５８】集光レンズ１６からの平行光束は、複数の
レンズで構成された第１レンズアレイ１２３に入射し、
多数の微小光束に分割される。図３は、第１レンズアレ
イ１２３の構成例を示す。複数の矩形レンズを二次元状
に配列して構成し、各矩形レンズの形状は、被照明領域
である液晶表示パネル１３２と相似形状とする。
【００５９】多数の微小光束は、それぞれ複数のレンズ
で構成された第２レンズアレイ１２４の対応するレンズ
上に収束する。第２レンズアレイ１２４上には、発光体
１２による多数の像が形成される。第２レンズアレイ１
２４は、例えば第１レンズアレイ１２３と同一の形状と
すれば良い。
【００６０】図４は、第２レンズアレイ１２４上の発光
体像の様子を模式的に示したもので、各矩形レンズに
は、発光体１２ａ、１２ｂに対応する２つの発光体像１
３７ａ、１３７ｂが形成される。集光レンズ１６の作用
により第１レンズアレイ１２３の入射光束の密度は、光
軸１３５から離れるほど小さくなるので、発光体像１３
７ａ、１３７ｂの大きさも、光軸１３５から離れるほど
小さくなる。
【００６１】第２レンズアレイ１２４の各矩形レンズ
は、対応する第１レンズアレイ１２３の矩形レンズ面に
入射した微小光束を拡大し、液晶表示パネル１３２面を
照明する。ビーム合成レンズ１７は、第２レンズアレイ
１２４各矩形レンズから出射した光を液晶表示パネル１
３２上で重ね合わせるために用いている。
【００６２】第１レンズアレイ１２３の入射光束を多数
の微小光束に分割し、それらを拡大して液晶表示パネル
１３２上で重ね合わせるので、液晶表示パネル１３２上
を均一良く照明することができる。
【００６３】さらに、発光体１２を液晶表示パネル１３
２の長軸と光軸１３５を含む平面に対しておよそ平行な
平面内に配置し、第２レンズアレイ１２４の各矩形レン
ズの長軸方向に発光体１２の像を形成することにより、
各矩形レンズ上に効率良く発光体像を配列できる。これ
により、複数のランプを用いた場合であっても、高効率
な照明を実現できる。
【００６４】フィールドレンズ１３１は、液晶表示パネ
ル１３２上を照明する光を投射レンズ１３４の瞳面１３
６に集光するためのものである。投射レンズ１３４は、
液晶表示パネル１３２上に形成される光学像をスクリー
ン（図示せず）上に投射する。
【００６５】投射レンズ１３４の瞳面１３６と第２レン
ズアレイ１２４面とは実質上共役関係となる。図５は、
投射レンズ１３４の瞳面１３６の様子を模式的に示した
ものである。点線５１は第２レンズアレイ１２４の外形
を示す仮想線である。本来、投射レンズ１３４が照明光
を損失すること無く取り込むためには、少なくとも点線
で示す円５１に相当する大きさの瞳面が必要になる。し
かし、投射レンズの小型化、低コスト化のためには、瞳
面はできる限り小さい方が好ましい。
【００６６】集光レンズ１６は、上述の作用により発光
体１２の像を瞳面１３６の中心部ほど大きく、周辺部ほ
ど小さくする。仮に、周辺部の発光体像を取り込まない
としても大きな損失にはならない。それ故、瞳面１３６
は実線で示す円５２とすれば損失を最小限に抑えなが
ら、投射レンズを小型化、低コスト化できる。
【００６７】瞳面積の大きさに対する投射レンズ等のコ
ストおよび光利用効率との関係を図２９に示す。横軸は
相対瞳面積であり、点線円５１に対する実線円５２の割
合である。つまり、第２レンズアレイ１２４の外形を示
す仮想線に対する瞳面１３６の面積割合を示す。
【００６８】図２９において点線はレンズ等に要するコ
ストを示す。つまりレンズの価格はレンズ面積に比例
し、小さくなるほど低コストとなることを示している。
実線はスクリーンに到達する光束量（つまり光利用効率
（明るさ））を示している。瞳面積が小さくなるほど光
利用効率は低下する。図２９における点線および実線は
図５の点線のときを１．０として規格化している。一点
鎖線は実線と点線との比を求めたものである。この一点
鎖線の曲線でわるように相対瞳面積が０．８と０．４の
点で変曲点がある。また、０．８と０．４の範囲で曲線
の傾きがゆるやかになる。つまり、この範囲でコスト低
減率がよくかつ明るさの減少割合が少ないことを示す。
したがって、相対瞳面積は次式（数１）を満足させるこ
とが好ましいことがわかる。
【００６９】
【数１】０．４≦相対瞳面積≦０．８ 図１に示す本発明の実施の形態の照明装置では、図１２
に示す従来の構成例のような投射レンズの瞳面での発光
体像と比べて、光軸１３５に対して２つの発光体像がお
よそ対称に形成されていることがわかる。それ故、例え
ば、１つのランプが不点灯になった場合であっても、大
きな明るさむらを生じることは無い。
【００７０】楕円面鏡１１と反射プリズム１４の間に配
置した平面ミラー１２８は、コールドミラーであっても
良い。コールドミラーは、赤外光を透過し可視光を反射
するので、反射プリズム１４や集光レンズ１６の発熱を
抑制できる。
【００７１】反射プリズム１４の代替として、図６に示
すような全反射面１５を備えた直角プリズムを用いても
よい。全反射を利用すれば反射率を高くすることができ
るので、効率が向上する。この場合、プリズムは耐熱性
の高い石英ガラスで作製すれば信頼性を向上できる。ま
た、アルミニウム等の金属を加工しても、あるいはセラ
ミックのブロックにアルミニウムもしくは銀薄膜を蒸着
させて反射面１５を作製することができる。
【００７２】集光レンズ１６を耐熱性の高い樹脂で作製
すれば低コスト化、軽量化できる。
【００７３】第２レンズアレイ１２４は、第１レンズア
レイ１２３と同一形状であることに限定するものではな
い。また、ビーム合成レンズ１７を配置する代わりに第
２レンズアレイ１２４の各レンズを適切に偏心した構成
であっても良い。
【００７４】本実施の形態では、集光レンズ１６に一枚
の非球面両凸レンズを使用した例を示したが、これに限
定するものではない。上述の作用を有するものであれ
ば、例えば、球面レンズや、複数のレンズで構成したも
のであっても本発明の集光レンズとして用いることがで
きる。
【００７５】以上のように、複数のランプを用いても、
投射レンズ１３４の瞳面１３６に形成される発光体像が
光軸１３５に対しておよそ対称に配置され、照明光の照
度均一性および色均一性が良く、光利用効率の高い照明
装置を提供することができる。また、照明光の光束密度
を制御する集光レンズ１６を配置し、投射レンズ１３４
の瞳面１３６には光軸１３５近傍部ほどより大きな発光
体像が形成されるので、この照明装置を用いれば比較的
Ｆナンバの大きな投射レンズを用いることが可能とな
り、小型で低コストな投射型表示装置を提供することが
できる。
【００７６】次に図７に、図１の投射型表示装置の光学
系を変形したものの構成図を示す。
【００７７】ランプ１２５から集光レンズ１６に至る構
成は図１に示したものと同様である。図１と異なるの
は、偏光分離手段としての偏光分離プリズムアレイ７１
と、偏光回転手段としての１／２波長板７２を備えてい
ることである。
【００７８】図８は、偏光分離プリズムアレイ７１と１
／２波長板７２の構成例を示す。偏光分離プリズムアレ
イ７１は、偏光分離プリズム８０を発光体の配列方向と
垂直な方向、すなわち液晶表示パネル１３２の短軸方向
に複数配列して構成する。偏光分離プリズム８０は第２
レンズアレイ１２４の短軸方向のレンズピッチの約１／
２のピッチで配列する。偏光分離プリズム８０の接合面
には、偏光分離面８１を配置する。さらに、偏光分離プ
リズムアレイ７１の出射側には、偏光分離プリズム８０
の２倍のピッチで１／２波長板７２を配置する。
【００７９】偏光分離プリズムアレイ７１と１／２波長
板７２の作用を図９を用いて説明する。第２レンズアレ
イ１２４の１つの矩形レンズ９１に着目する。矩形レン
ズ９１を出射した光は、１つの偏光分離プリズム８０に
入射し、偏光分離面８１によりＰ偏光は透過し、Ｓ偏光
は反射する。反射したＳ偏光の光は、隣の光反射面８２
に入射し、再び反射され、１／２波長板７２に入射す
る。１／２波長板７２は入射光の偏光方向を９０°回転
するように配置してあり、入射したＳ偏光の光をＰ偏光
に変換する。
【００８０】偏光分離プリズムアレイ７１と１／２波長
板７２により自然光を１つの偏光方向の光に変換した光
は、ビーム合成レンズ１７に入射し、液晶表示パネル１
３２上に重畳されて液晶表示パネル１３２を均一に照明
する。この場合の液晶表示パネル１３２の入射側には偏
光軸をＰ偏光にあわせた偏光板が備えてあり、従来、入
射側偏光板で損失となっていた一方の偏光方向の光を利
用できるため、液晶表示パネル１３２を照明する有効な
光量を増大できる。
【００８１】フィールドレンズ１３１は、液晶表示パネ
ル１３２上を照明する光を投射レンズ１３４の瞳面１３
６に集光するためのものである。投射レンズ１３４の瞳
面１３６と第２レンズアレイ１２４面とは実質上共役関
係となる。
【００８２】図１０は、投射レンズ１３４の瞳面１３６
の様子を模式的に示したものである。四角形の破線は第
２レンズアレイ１２４の外形を示す仮想線である。瞳面
１３６には、発光体１２の像として、偏光分離プリズム
アレイ７１をそのまま透過する光の発光体像１０１Ｐ
と、偏光分離プリズムアレイ７１で反射されて１／２波
長板７２を通過する光の発光体像１０１Ｓが短軸方向に
交互に形成される。このように、２つの発光体１２の像
を矩形レンズの長軸方向に配列し、それぞれに対応する
Ｐ偏光、Ｓ偏光の像１０１Ｐ、１０１Ｓを矩形レンズの
短軸方向に配列することにより、第２レンズアレイ１２
４、偏光分離プリズムアレイ７１上での発光体像のケラ
レが小さくなり、光損失を低減できる。
【００８３】瞳面１３６として必要十分な大きさは図１
０に点線で示す円５１であるが、集光レンズ１６の作用
により、周辺部の発光体像ほど小さくしているので、実
線で示す円５２を瞳面１３６としても損失を最小限に抑
えながら、投射レンズを小型化、低コスト化できる。こ
の関係は相対瞳面積として図２９で説明したので説明を
省略する。
【００８４】以上のように、複数のランプを用いても、
投射レンズ１３４の瞳面１３６に形成される発光体像が
光軸１３５に対しておよそ対称に配置され、照明光の照
度均一性および色均一性が良く、光利用効率の高い照明
装置を提供することができる。また、照明光の光束密度
を制御する集光レンズ１６を配置し、投射レンズ１３４
の瞳面１３６には光軸１３５近傍部ほどより大きな発光
体像が形成されるので、比較的Ｆナンバの大きな投射レ
ンズを用いることが可能となり、小型で低コストな投射
型表示装置を提供することができる。さらに、自然光を
一方向の偏光の光に変換する光学要素（偏光分離プリズ
ムアレイ７１と１／２波長板７２）を配置するため、こ
の照明装置を用いれば光利用効率が極めて高く、高輝度
な投射型表示装置を提供することができる。
【００８５】図１１に、図１とは別の本発明の実施の形
態の投射型表示装置の構成図を示す。ランプ１２５ａ，
１２５ｂから放射された光は反射プリズム１４で合成さ
れる。また、入力側レンズ１６ａと出力側レンズ１６ｂ
の間に平面ミラー１２８ｃを配置して光路を折り曲げて
いる。なお、入力側レンズ１６ａと出力側レンズ１６ｂ
はともに集光レンズである。
【００８６】１２９ａ，１２９ｂはそれぞれ赤緑反射、
緑反射のダイクロイックミラー、１２８は平面ミラー、
１３０はリレーレンズ、１３１はフィールドレンズ、１
３２は液晶表示パネル、１３３はダイクロイックプリズ
ム、１３４は投射レンズ、１３６は投射レンズ１３４の
瞳面である。
【００８７】ランプ１２５からビーム合成レンズ１７に
至る照明装置から出射した光は、色分離光学系１１１に
入射する。色分離光学系１１１に入射した光は、赤緑反
射のダイクロイックミラー１２９ａ、緑反射のダイクロ
イックミラー１２９ｂにより、赤、緑、青の３原色光に
分離される。青、緑の色光はそれぞれフィールドレンズ
１３１を透過し、液晶表示パネル１３２に入射する。赤
の色光はリレーレンズ１３０ａ、フィールドレンズ１３
１ｃを透過して、液晶表示パネル１３２ｃに入射する。
平面ミラー１２８はそれぞれ青及び赤の光路中に配置さ
れ、各光路を折り曲げている。３枚の液晶表示パネル１
３２はアクティブマトリクス方式であって、映像信号に
応じた画素への印加電圧の制御により光を変調し、それ
ぞれ青、緑、赤の光学像を形成する。液晶表示パネル１
３２を透過した光は、色合成光学系であるダイクロイッ
クプリズム１３３により合成され、投射レンズ１３４に
よりスクリーン（図示せず）上に拡大投射される。
【００８８】図１４に示すように、反射プリズム１４の
近傍にはシャッタ１４１ａ，１４１ｂが配置される。シ
ャッタ１４１はステンレス等の金属材料、セラミックあ
るいはガラスなどの耐熱性のある無機材料で形成または
構成される。
【００８９】シャッタ１４１ａは放電ランプ１２５ａか
ら放射される光１４３ａを反射プリズム１４に入射する
ことおよび遮光することを制御する。シャッタ１４１ｂ
は放電ランプ１２５ｂから放射される光１４３ｂを反射
プリズム１４に入射することおよび遮光することを制御
する。図１４においてシャッタ１４１ｂは開いた状態
（オフ）であり、シャッタ１４１ａは閉じた状態（オ
ン）である。
【００９０】シャッタ１４１は光１４３により加熱され
ることを防止するため鏡面加工されていることが好まし
いが、光１４３が比較的弱い時は、不要なハレーション
の発生を防止するため黒色塗料等を塗布もしくは六価ク
ロム等の黒色材料で形成もしくは作製してもよい。ま
た、シャッタ１４１は液晶表示パネルあるいはＰＬＺＴ
等の調光素子を用いてもよい。
【００９１】シャッタ１４１の一部には磁石（図示せ
ず）が取り付けられており、電磁コイル（図示せず）の
電源をオンオフすることにより、シャッタ１４１はオ
ン，オフされるように構成されている。その他、メカニ
カルにバネ等の圧力によりオンオフできるように設定し
てもよい。また、サーモスタット、バイメタルなどの温
度センサ、あるいはホトダイオードなどのホトセンサを
用いてランプの点灯状態を検出して自動的にオンオフさ
せてもよい。
【００９２】シャッタ１４１のオンオフにより放電ラン
プ１２５ａと１２５ｂからの光は選択されて表示パネル
１３２を照明する。シャッタ１４１ａ，１４１ｂの両方
がオフであれば表示パネル１３２は放電ランプ１２５
ａ，１２５ｂで照明されることになり、シャッタ１４１
ａ，１４１ｂの一方がオフであれば、表示パネル１３２
は１つの放電ランプ１２５の出力光で照明されることに
なる。
【００９３】シャッタ１４１は楕円面鏡１１の第２焦点
近傍に配置されるため、非常に小さくても、遮光を十分
に行うことができる。したがって、複雑な光学系であっ
ても、また、小スペースであっても配置が可能である。
【００９４】次に図１５に、図１４の平面状シャッタの
かわりに、円板状のシャッタ１４１ａで放電ランプ１２
５からの光を制御する場合の図を示す。図１５におい
て、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＡＡ’線での断面
図である。この円板状のシャッタ１４１ａを以後、回転
シャッタ１４１ａと呼ぶ。
【００９５】反射プリズム１４の中央部にパルスモータ
１５３が埋め込まれている。パルスモータ１５３はモー
タコントローラからのパルスにより回転し、回転シャッ
タ１４１ａの位置決めを行う。回転シャッタ１４１ａと
モータ１５３とは軸１５４で取り付けられている。回転
シャッタ１４１ａはステンレス、アルミニウム、アルマ
イトもしくはマグネシウム合金で形成されている。ま
た、回転シャッタ１４１ａの一部に遮光部１５２が形成
もしくは取り付けられており、回転シャッタ１４１ａが
回転することにより遮光部１５２が回転し、放電ランプ
１２５からの光が反射プリズム１４に入射することを制
御する。遮光部１５２は回転シャッタ１４１ａの円周部
に、かつ、半分程度に形成される。
【００９６】パルスモータ１５３は、リニアモータ、直
流サーボモータ、同期電動機、かご型誘導電動機、巻線
型誘導電動機のいずれかに置き換えられてもよい。
【００９７】次に図１６に、放電ランプ１２５からの入
射光を、回転シャッタ１４１ａによって制御する動作を
説明した図を示す。図１６（ａ）は、放射ランプ１２５
からの光１４３ａ，１４３ｂの両方を反射プリズム１４
に入射させた時の図である。図１６（ｂ）は、遮光部１
５２を図では右側に配置させ、入射光１４３ｂを遮光し
た時の図である。入射光１４３ｂは遮光部１５２で反射
されてしまい、液晶表示パネル１３２には入射しない。
一方、入射光１４３ａは反射プリズム１４の表面で反射
されて液晶表示パネル１３２を照明する。図１６（ｃ）
は、遮光部１５２を左側に配置させ、入射光１４３ａを
遮光した時の図である。入射光１４３ｂは反射プリズム
１４の表面で反射され、液晶表示パネル１３２を照明す
る。図１６（ｄ）は、遮光部１５２で入射光１４３ａお
よび１４３ｂの両方を遮光した時の図である。したがっ
てスクリーンには光束は到達せず、完全な黒表示にな
る。
【００９８】以上のように回転シャッタ１４１ａの回転
を制御するだけで、複数の放電ランプ１２５から出射さ
れる光を遮光、通過あるいは選択することができる。
【００９９】次に図１７に、図６で説明した反射プリズ
ム１４にシャッタ１４１を配置した構成図を示す。シャ
ッタ１４１は１４１Ａの位置にある時は放電ランプ１２
５ａから放射される光１４３ａを遮光し、１４１Ｃの位
置にある時は放電ランプ１２５ｂから放射される光１４
３ｂを遮光する。また１４１Ｂの位置にある時は放電ラ
ンプ１２５ａ，１２５ｂの両方の光１４３ａ，１４３ｂ
を通過させる。
【０１００】以上のシャッタ１４１は放電ランプ１２５
からの光１４３を制御するとして説明したが、これに限
定するものではなく、複数の発光素子を有するビューフ
ァインダに適用してもよい。つまり、放電ランプを発光
素子に置きかえたと解釈すればよい。
【０１０１】以上のように、シャッタ１４１を制御する
ことにより表示パネル１３２を照明する照明光の強度を
自由にコントロールすることができる。またこれらのシ
ャッタは図７４等で示す制御方法に適用することにより
有効な機能を発揮する。この事項については後に説明す
る。また、放電ランプ１２５等が３以上であるときは、
それぞれの放電ランプ１２５に応じて、または１つの回
転シャッタを制御することにより対応すればよいことは
言うまでもない。
【０１０２】放電ランプ１２５が複数を有する構成は、
フリッカを制御することができる。放電ランプ１２５が
交流点灯方式の場合、点灯と非点灯状態とを交互にくり
かえす。これがスクリーンに投影されフリッカとなる。
また、液晶表示パネル１３２の駆動状態によりフリッカ
の発生がおこる場合もある。また、放電ランプ１２５点
灯直後等はランプの点灯状態が不安定となりフリッカが
生じる場合もある。
【０１０３】本発明の実施の形態の投射型表示装置で
は、図１８に示すように放電ランプ１２５ａはインバー
タ回路１８３ａで点灯させ、放電ランプ１２５ｂはイン
バータ回路１８３ｂで点灯させる。つまり、放電ランプ
１２５ａと１２５ｂへ印加する電源を別電源（１８３
ａ，１８３ｂ）としている。各インバータ回路１８３は
直流電源１８１からの電力を交流に変換して放電ランプ
１２５に印加している。もちろんインバータ回路１８３
のかわりにサイクロコンバータを用いて、交流を直接位
相制御して放電ランプ１２５に印加してもよい。その他
直流チョッパ回路を用いることができる。
【０１０４】インバータ回路１８３は、図１９に示すよ
うに他励方式を用いることもできる。当然のことながら
自励方式でもよい。また、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式
でもよい。特に自励方式が制御が容易である。インバー
タ回路１８３は、位相制御回路１８２により交流電圧
（電流）位相制御されて交流信号を出力する。位相制御
回路１８２はインバータ回路１８３のサイリスタのゲー
ト制御する。交流電圧（電流）の位相は、実質上９０度
（ＤＥＧ．）異なるように制御されている。つまり放電
ランプ１２５ａに印加されている電圧の絶対値が最大値
の時、放電ランプ１２５ｂに印加される電圧の絶対値は
最小値となるように制御される。
【０１０５】放電ランプ１２５ａと１２５ｂとの光はス
クリーン上で重ねあわされる。そのため、放電ランプ１
２５ａと１２５ｂに印加する電圧の位相を異ならせるこ
とによりフリッカを抑制することができる。実験によれ
ば、放電ランプ１２５ａと１２５ｂに印加する電圧（電
流）の位相は７０度以上１１０度の範囲であれば、ほぼ
完全にフリッカの発生を抑制することができる。このフ
リッカの制御の効果は後に図２１を用いて説明するよう
なＲ，Ｇ，Ｂ等に色わけされた回転フィルタ２１１を用
いるものに対しても有効である。また図１８の場合は放
電ランプ１２５が２本の場合であるが、３本の場合は各
放電ランプ１２５に印加する電圧（電流）の位相を６０
度異ならせばよい。つまり放電ランプがｎ本の場合は、
実質上１８０度／ｎ異なるように位相制御を行えばよ
い。したがって、放電ランプが４本の場合を例にあげれ
ば、各２本ずつが同相の電圧（電流）で駆動し、異なる
放電ランプの組の電圧（電流）の位相を９０度異なるよ
うに点灯させてもよいことは言うまでもない。
【０１０６】投射型表示装置の場合、表示パネル１３２
を効率より冷却することが重要である。本発明の実施の
形態の投射型表示装置では、図２０に示すように、ダイ
クロイックプリズム１３３の上に吸入（投射型表示装置
の筐体内に外気を吸入する）する冷却ファン１２６ｃ
と、放電ランプ１２５ａの背後および放電ランプ１２５
ｂの背後にはき出す（投射型表示装置の筐体外に空気を
はき出す）排気ファン１２６ａ，１２６ｂを具備してい
る。
【０１０７】冷却ファン１２６ｃはダイクロイックプリ
ズム１３３上で回転し、３つの液晶表示パネル１３２を
冷却する。冷却後の空気は空気経路２０１ａ，２０１ｂ
を流れ、放電ランプ１２５の周辺部を冷却して筐体外に
排気される。
【０１０８】なお、筐体を密封し、密封した筐体内にペ
ルチェ素子もしくは冷却ファンあるいは放熱板を配置
し、かつ、密封した筐体内に７０％以上の水素ガスを充
填してもよい。水素ガスは熱伝導率、および表面熱伝達
率が大きいため、冷却効果が高い。そのため液晶表示パ
ネル１３２を効率よく冷却することができる。また密封
することにより騒音も少なくできる。また水素ガスは不
活性のため液晶表示パネル１３２を劣化させることが少
なくなる。
【０１０９】ところで、図１１の投射型表示装置の構成
はダイクロイックミラー１２９ａ，１２９ｂで色分離
し、３枚の液晶表示パネル１３２でフルカラー表示を行
うものである。それに対し、図２１は回転フィルタ２１
１と１つの液晶表示パネル１３２等でカラー表示を行う
ものである。図１４、図１５および図１７に示すシャッ
タ１４１と、図１８に示すインバータ制御と、図２０に
示す冷却部等に関する事項は、図１や図１１等の投射型
表示装置だけでなく、図２１に示す投射型表示装置にも
当然に適用できる。以上のように本明細書に記載してい
る事項は記載がなくとも相互に組み合わせて用いること
ができる。
【０１１０】さて、図２１の回転フィルタ２１１は、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）もしくはシアン，イエロ
ー，マゼンダ等にぬりわけられた複数のフィルタ２１２
から構成される。回転フィルタ２１１の中心には直接に
もしくはギャーなどを介して間接にモータ２１３が取り
付けられている。モータ２１３としては直流サーボモー
タが用いられる。直流サーボモータ２１３は表示パネル
１３２に印加する映像信号と同期を取り、回転フィルタ
２１１を回転させる。
【０１１１】回転フィルタ２１１は放電ランプ１２５が
放射される光を選択的に反射もくしは透過させ、表示パ
ネル１３２を照明する。表示パネル１３２が赤の映像を
表示している時は回転フィルタ２１１は赤の光を透過ま
たは反射させて表示パネル１３２を照明し、表示パネル
１３２が緑の映像を表示している時は、回転フィルタ２
１１は緑の光を透過または反射させて表示パネル１３２
を照明する。また、表示パネル１３２が青の映像を表示
している時は、回転フィルタ２１１は青の光を透過また
は反射させて表示パネル１３２を照明する。表示パネル
１３２は入射した光を変調し、変調された光は投射レン
ズ１３４に入射してスクリーン（図示せず）に投射され
る。
【０１１２】回転フィルタ２１１の各色フィルタ２１２
はアクリル等に着色したもの、あるいは、ダイクロイッ
クミラーが用いられる。
【０１１３】楕円面鏡１２１の第２焦点は回転フィルタ
２１１の手前位置Ｐ1もしくは、そのＰ1を越えた位置Ｐ
2となるようにする。これは焦点位置に回転フィルタ２
１１を配置するとフィルタ２１２が劣化したり、われた
りするためである。
【０１１４】また、図２２に示すように、楕円面鏡１２
１の焦点Ｐ位置にロッド２２２を配置してもよい。ロッ
ド２２２を用いることにより放電ランプ１２５から放射
された光が効率よく集光される。
【０１１５】ロッド２２２は石英ガラスで形成され、ケ
ース２２１内に配置される。ロッド２２２の外周部はＡ
ｇあるいはＡｌ薄膜からなる反射膜２２３が蒸着されて
いる。そのためロッド２２２に入射された光は途中で漏
れることなくロッド２２２内を伝達する。
【０１１６】ところで、図２２のケース２２１は、図２
３のＡＡ’線での断面を示している。ケース２２１内に
は冷却液２２４として、液体あるいはゲルが充填されて
いる。中でも流動性の大きい水等が好ましい。ゲルの場
合は比較的粘性の小さいものを用いることが好ましい。
ゲルとしてはシリコンゲル等が用いられる。液体として
も水の他エチレングルコール，アルコール等を用いるこ
とができる。ただし、ゲル液体はアルカリ性にする必要
がある。ケース２２１等の腐食を抑制するためである。
ＰＨは１１以上１３以下にすることが好ましく、中でも
１２前後にして用いることが好ましい。アルカリ性にす
る方法として純水に炭酸ナトリウムもしくは水酸化ナト
リウムを添加する。
【０１１７】ケース２２１内は仕切り板２２５により２
つの部分に分割されている。１つはロッド２２２が配置
された部分２３２ａである。２３２ａの部分はロッド２
２２からうばった熱により冷却液２２４が熱せられ、矢
印のような対流となる。対流した冷却液２２４は仕切り
板２２５に区切られた２３２ｂの部分を下降する。この
際、放熱板２３１およびケース２２１の外壁により熱を
うばわれる。つまり、２３２ａは昇流管として、２２３
ｂが降流管として機能し、効率よくロッド２２２を冷却
することができる。
【０１１８】なお、本発明細では、液晶表示パネル１３
２を、ＰＬＺＴ表示パネル，ＥＬ表示パネル，ＴＩ社が
販売しているＤＭＤ（デジタルミラーデバイス），ＰＤ
Ｐ（プラズマディスプレイパネル），ＬＥＤ表示パネ
ル，ＦＥＤ表示パネル等に置き換えてもよい。また各表
示パネルは透過型でも、反射型でもかまわない。
【０１１９】ところで、液晶表示パネル１３２等をライ
トバルブとして用いる投射型表示装置で問題となること
に、画像の輝度（ブライトネス）調整がある。輝度調整
はコントラストに影響する。コントラストとは、表示パ
ネルが黒表示時にスクリーンに到達する光量と、白表示
にスクリーンに到達する光量との比である。コントラス
トが高いほど画像表示は良好になる。
【０１２０】しかし、液晶表示パネル１３２の場合、黒
表示は漏れ光であるため一定値以上小さくすることがで
きない。したがって、スクリーン輝度を下げることはコ
ントラストを低下させることになる。投射型表示装置を
暗い室でみる場合輝度を低下させて観察することになる
が、輝度を低下させるとコントラストが低くなって映像
の画質も低下してしまう。
【０１２１】この課題を解決するための構成を図２４に
示す。凹面鏡１２１は楕円面鏡を使用し、その第２焦点
位置または近傍などに図２５に示す回転シャッタ１４１
ｂを配置する。ランプ１２５からの光はＵＶ−ＩＲカッ
トフィルタ１２２を透過し、回転シャッタ１４１ｂに入
射する。
【０１２２】回転シャッタ１４１ｂは軸１５４ａを中心
として回転する。軸１５４ａの位置は移動できるように
構成されている。今、説明を容易にするために楕円面鏡
１２１の第２焦点が回転シャッタ１４１ｂ上（もしくは
回転シャッタ１４１ｂの平面上）にあるとする。図２５
に示すように第２焦点がＡ点にある場合は、回転シャッ
タ１４１ｂで光路は遮光されないため表示パネル１３２
を照明する光量低下はない。第２焦点がＢ点にある場合
は約５０％の光量が回転シャッタ１４１ｂで遮光され
る。Ｃ点にある場合はすべての光は遮光され表示パネル
１３２には到達しない。したがって、回転シャッタ１４
１ｂを左右にＬの距離以上移動させることにより完全遮
光状態から完全通過状態に調整できる。
【０１２３】従来のブライトネス調整では、液晶表示パ
ネル１３２に印加する電圧を調整し、白表示輝度を調整
することで行っていた。この際黒表示輝度は一定である
ため、結果としてコントラストの低下をまねき映像品質
を低下させていた。図２５のように回転シャッタ１４１
ｂの移動によりブライトネスを調整する方法では、白表
示の輝度を低下させると同じに、黒表示の輝度も低下さ
せているため、コントラストの低下はない。したがっ
て、輝度（ブライトネス）調整を行っても映像品質を低
下させることはない。
【０１２４】回転シャッタ１４１ｂはモータ１５３ａと
軸１５４ａで直接もしくは、間接に接続されて回転す
る。回転シャッタ１４１ｂの回転位置の検出は位置検出
穴２５１でホトセンサで検出され、ＰＬＬ回路（図示せ
ず）により映像信号のフレーム周期と同期がとられてい
る。映像信号のフレーム周期（ＶＳ）と同期をとること
によりフリッカの発生等を抑制できる。また、画像が動
いたときの色ズレが発生することがなくなる。
【０１２５】また、モータ１５３ａはモータ取り付け台
２４２に取り付けられている。モータ取り付け台２４２
にはスライドギヤー２４３が取り付けられており、モー
タ１５３ｂの軸１５４ｂに取り付けられた回転ギヤー２
４４によりモータ１５３ａの位置が移動する。このモー
タ１５３ａの位置の変化により回転シャッタ１４１ｂの
位置が変化し、放電ランプ１２５から表示パネル１３２
に到達する光量が変化する。したがって、なめらかなブ
ライトネス調整を実現できる。モータ１５３ｂはブライ
トネスボリウムまたはコントラストボリウムにより連動
して、または単独に回転し、表示画像の明るさを調整す
る。つまり、図２７に示すように、回転シャッタ１４１
ｂの位置によりスクリーン輝度は実質上リニアに変化さ
せることができる。
【０１２６】この調整により表示画像の白表示と黒表示
の双方が同時に変化する。したがって、表示画像を暗く
しても黒浮きがめだつことはない。また、液晶表示パネ
ル１３２に表示する映像信号に連動（内容を自動的に判
断して）して自動的に、またはユーザスイッチの切り替
えまたは回転により、モータ１５３ｂを回転して回転シ
ャッタ１４１ｂの位置を調整してもよい。また、回転シ
ャッタ１４１ｂの回転速度を調整してもよい。特に図２
４に示すようにランプ１２５からの光を集光した位置も
しくは近傍に回転シャッタ１４１ｂを配置することによ
り、回転シャッタ１４１ｂの大きさを小さくでき、それ
にともなって慣性モーメントを小さくできるため回転速
度を容易に高くできる。
【０１２７】次に図２６に、図２４に示すブライトネス
調整方式の回路ブロック図を示す。回転シャッタ１４１
ｂの位置検出穴２５１がホトセンサにより位置検出され
る。ホトセンサは位置を検出するとＣＳパルスを出力す
る。モータ用ＰＬＬ回路２６１ｂは映像信号の垂直同期
信号ＶＤとＣＳとを比較し、その比較結果にもとづいて
パルスクロックを出力する。モータ１５３ａはこのパル
スクロックを読みこみ回転シャッタ１４１ｂの回転速度
を調整する。このようにして、映像信号と回転シャッタ
１４１ｂとは同期がとられる。
【０１２８】回転シャッタ１４１ｂの回転数は１フィー
ルド（１／６０秒）に２回以上黒表示となるようにする
のがよい。つまり、スクリーン上で１／６０秒間に“映
像表示−黒表示”が２回以上くりかえされるようにする
ことがよい。このように表示をすることにより動画表示
が改善される。これは、液晶の応答性に影響しているた
めと考えられる。
【０１２９】一方、映像信号の水平同期信号（ＨＤ）は
ＰＬＬ回路２６１ａに入力され、このＨＤにもとづい
て、回路クロックが出力される。
【０１３０】コンポジット信号、ＨＤ信号およびＶＤ信
号は、Ｙ／Ｃ分離回路２６３に入力され、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の８ｂｉｔのデジタル信号が作成され
る。８ｂｉｔのデジタル信号はガンマ処理回路２６４に
入力され、ガンマ補正ＲＯＭにより液晶の電圧−透過率
曲線に適合するようにデータ変換が行われる。ガンマ処
理回路２６４の出力結果は、各９ｂｉｔのデジタル信号
となる。次に９ｂｉｔのデジタル信号は反転処理回路２
６５に入力され、１Ｈ反転駆動方式の場合はＨＤに同期
して、１Ｖ反転駆動方式の場合はＶＤに同期した反転信
号が作成される。そのためＭＳＢを極性ｂｉｔとして１
０ｂｉｔのデジタル信号が出力され。１０ｂｉｔのデジ
タル信号はＤ／Ａ変換回路２６６に入力されデジタル−
アナログ信号変換され、液晶表示パネル１３２ａ、１３
２ｂ、１３２ｃに入力される。
【０１３１】一方、Ｙ／Ｃ分離回路２６３は８ｂｉｔの
Ｙ（輝度）信号を輝度演算ＣＰＵ２６７に出力する。こ
のＹ（輝度）信号を用いて輝度演算ＣＰＵ２６７は輝度
分布、平均輝度等を演算して求める。演算は輝度変換Ｒ
ＯＭ２６８を用いて行う。輝度演算ＣＰＵ２６７の演算
結果によりモータドライバ２６９は動作し、モータドラ
イバ２６９はパルスをパルスモータ１５３ａに転送し、
パルスモータ１５３ａは回転する。この回転により回転
シャッタ１４１ｂの位置調整が行われ、また時には回転
シャッタ１４１ｂの停止あるいは回転数が変化する。
【０１３２】このようにして、回転シャッタ１４１ｂは
動作し、自動的に映像信号の内容によって映像の画質
（ブライトネス）調整が実現される。たとえば、映像が
夜星の場合であれば、全体的に映像が暗いため回転シャ
ッタ１４１ｂによる遮光時間を長くして、表示画像を暗
くする。一方、映像が昼の夏の海の場面等は回転シャッ
タ１４１ｂによる遮光することをなくして表示画像を明
るくする。
【０１３３】輝度演算ＣＰＵ２６７は、図２８に示すよ
うにデジタル化されたＹ信号（好ましくはクロマ信号を
用いて）を用いてモータドライバ２６９への転送するデ
ータを作成する。
【０１３４】図２８において、２８１はＹ信号によりマ
ッピングされる仮想的な表示画面とする。表示画面２８
１は多数個の表示画素の組にマトリックス状に分離さ
れ、輝度演算ＣＰＵ２６７は各表示画素の組内で演算を
行う。その結果をメモリ２８２に蓄積する。この蓄積結
果から輝度分布、所定レベル以上の明るさをもつ画素の
個数（明領域個数）あるいは所定レベル以下の明るさの
画素の個数等を求め、各求められた結果は乗算器２８４
で重みづけされる。この演算結果は演算処理回路２８３
に送られる。
【０１３５】また、表示画面２８１のデータから画面の
全体平均輝度、最大輝度（明るさ）、最小輝度（最も暗
い画素）等が算出され、結果は先と同様に乗算器２８４
で重みづけ処理されて、演算処理回路２８３に送られ
る。演算処理回路２８３はこれらの結果を総合的に判断
してモータドライバ２６９への転送データを求める。演
算処理回路２８３は時系列的にデータを処理していくと
ともに、所定の時間内の表示画面２８１のデータから判
断してモータドライバ２６９への出力を決定する。たと
えば、明るい画素が続き、その間にわずかな期間だけ暗
い画面が表示される場合は、モータドライバ２６９ｂは
動作させない（画面の明暗を変化させない）一方で徐々
に暗い画面に変化している場合は、徐々にモータドライ
バ２６９ｂを動作させて、回転シャッタ１４１ｂの位置
を変化させる。また映像が星空のように暗い画面（空）
に少しの輝点（星）がある場合は、画面全体を暗くする
が、画面の１／４以上に領域に白い帯状の画像が表示さ
れる場合は画面を明るくする。このような制御は経験的
にあるいは画像評価により求めて作製した判断ＲＯＭデ
ータを参照して行う。また判断ＲＯＭデータを用いて図
２８に示すような抽出各データへの重みづけ後、数を求
める。
【０１３６】図２８に示す制御方法は、直視型の液晶表
示装置にも適用することができる。直視型の表示装置で
はバックライトの輝度が制御される。たとえばバックラ
イトに光を入射させている蛍光管への印加電圧を変化さ
せることにより、また白色ＬＥＤの場合は白色ＬＥＤに
流す電流量を変化させることにより輝度が制御される。
その輝度の制御は輝度演算ＣＰＵ２６７に対応する部分
が行う。このようにバックライトの輝度制御を行うこと
により奥ゆき感のある映像を表示することができる。
【０１３７】また、有機ＥＬ、表示パネルＦＥＤなどの
自己発光型の場合は、映像信号に直接変調をかけ輝度を
変化させればよい。また、ガンマカーブを変化させれば
よい。
【０１３８】次に、以上述べてきたこととは別に、液晶
表示パネル１３２をライトバルブとして用いる投射型表
示装置の課題として動画ボケというものがある。この動
画ボケとは、動画像をスクリーンに表示した場合にその
動画像の輪郭がにじむもしくはおひきが発生する現象で
ある。この動画ボケは液晶表示パネル１３２だけでな
く、１フレームの期間を使って階調を表示する表示パネ
ルが用いられている投射型表示装置にも生じる。液晶表
示パネル１３２は特に液晶の応答性が悪いため動画ボケ
が大きいが、実はこの現象は液晶の応答性を速くしても
発生する。したがって、動画ボケ対策はＣＲＴ以外のデ
ィスプレイ、たとえば、ＰＤＰ、ＤＭＤ（ＤＬＰ）、Ｅ
Ｌなどドットマトリックス型の表示パネルに共通に発生
する。したがって、以下の事項、方法、装置はドットマ
トリックス型の表示パネルに適用される。
【０１３９】動画ボケを改善する１つの方法として、画
像が見える時間（以後、画像開口時間と呼ぶ）を短くす
ることである。たとえば、表示パネル等によってスクリ
ーンに表示されるものの周期を“画像表示−黒表示−画
像表示−黒表示……”とすればよい。検討の結果、黒表
示時間：画像表示時間は３０：７０〜７０：３０にする
ことが好ましい。中心でも４０：６０〜６０：４０にす
ることが好ましい。黒表示時間の割合が大きいと画面が
黒表示の割合に応じて暗くなる。黒表示時間の割合が短
いと動画ボケは改善されない。
【０１４０】また、動画ボケを改善する一方法は、図２
４に示すように回転シャッタ１４１ｂ等で画像が見えな
い期間を作ることである。より具体的には図３０に示す
回転シャッタ１４１ｃを回転させる。楕円面鏡１２１の
第２焦点は図３０に示すＬ2の範囲となるようにする。
つまり図３０に示すＡの部分とＢの部分が交互に通過す
る範囲にする。
【０１４１】回転シャッタ１４１ｃをまわすサーボモー
タのコントロールは２つの位置検出穴２５１をホトセン
サで検出し、検出した出力と映像信号のＶＳ（垂直同期
信号）と位相比較をすることにより行う。
【０１４２】図３０の回転シャッタ１４１ｃを定速度で
回転させれば、画像表示時間と黒表示時間（光路が回転
シャッタ１４１ｃにより遮光されている時間）とは５
０：５０となる。
【０１４３】図３３は回転シャッタ１４１ｃと映像表示
とのタイミングチャートである。上段はＶＳ信号であ
る。次は映像表示であり、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、
…と順に表示される。次は回転シャッタ１４１ｃであ
り、斜線部が放電ランプ１２５からの出射光を遮光して
いる。これは図３０のＡの部分にあたる。一方、無表示
部は光を通過させることを示し、図３０ではＢの部分に
あたることを示している。最下段が出力映像表示つまり
観察者に見える映像表示である。したがって、映像表示
が寸断されて、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、…と記述されている
部分のみが出力映像表示となることを示している。この
ように画像表示を飛び飛びに表示することにより動画ボ
ケが改善される。
【０１４４】次に図３４に、１フレームを赤色（Ｒ），
緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３つの部分に時分割して
画像を表示する場合の回転シャッタ１４１ｃの説明図を
示す。回転シャッタ１４１ｃは、図３４（ｂ）のように
Ｒ光を透過させる領域（Ｂ１）、Ｇ光を透過させる領域
（Ｂ２）、Ｂ光を透過させる領域（Ｂ３）および、遮光
する領域Ａに区分されている。この回転シャッタ１４１
ｃを回転させることにより図３３に示すように回転シャ
ッタ１４１ｃはＲ光透過−遮光−Ｇ光透過−遮光−Ｂ光
透過−遮光−Ｒ光透過−遮光……と動作する。映像表示
は１フレーム間に赤色の表示画像、緑色の表示画像およ
び青色の表示画像を表示する。したがって、出力映像表
示は、図３４（ａ）の最下段のようになる。このように
カラーフィルタＲＧＢを形成した回転シャッタ１４１ｃ
を用いることにより、１枚の表示パネルでフルカラー表
示を実現でき、かつ動画ボケを改善できる。
【０１４５】ここまでは、動画ボケを改善するために回
転シャッタ１４１ｃを用いる方法について述べたが、動
画ボケを改善する別の方法として図３５に示すように遮
光ベルト３５１を用いる方法がある。遮光ベルト３５１
は表示パネル１３２の前面を通過し、後面を通過して再
び前面を通過するように配置されている。
【０１４６】遮光ベルト３５１は２つのローラ３５２
ａ，３５２ｂにより回転移動する。また遮光ベルト３５
１の一部または近傍には位置検出穴（図示せず）が形成
もしくは配置され、この位置検出穴によりローラ３５２
の回転が制御され、かつ、映像信号のＶＳと同期がとら
れる。
【０１４７】遮光ベルト３５１は、図３６に示すよう
に、遮光部３６１（Ａ部）と光透過部３６２（Ｂ部）と
が交互に形成もしくは配置されている。この遮光部３６
１と光透過部３６２とがローラ３５２の回転により矢印
の方に移動する。遮光部３６１の移動により表示パネル
１３２の上部から順次遮光する。
【０１４８】この状態を模式的に表示したものが図３１
である。表示パネル１３２の表示画面２８１ａ（映像表
示部）には説明を容易にするため“Ｆ”という文字が表
示されているとする（図３１（ａ））。次に遮光ベルト
３５１の遮光部３６１により表示画面２８１ａから順次
かくされていく。かくされた部分２８１ｂは黒表示部
（光が遮光され観察者に見えない）となる（図３１
（ｂ））。さらに進むと図３１（ｃ）のように表示画面
２８１ａの中央部が黒表示部となる。黒表示部２８１ｂ
はさらに移動し、図３１（ｄ）のようになり、さらに図
３１（ａ）のように全画面表示となる。この状態をくり
かえして画像を表示する。
【０１４９】なお、図３１の説明では遮光ベルト３５１
の遮光部３６１により、黒表示部２８１ｂを形成すると
したがこれに限定するものではなく、２８１ａを映像表
示領域（動画像あるいは自然画の表示部）とし、２８１
ｂを黒の映像表示領域（黒の画像表示領域）としてもよ
い。つまり、表示パネル１３２に直接黒表示を行わせ、
黒表示領域を順次画面の下に向かって移動させるのであ
る。これは、映像信号を倍速スキャンして表示パネル１
３２に表示することにより実現できる。つまり倍速スキ
ャンして１フレーム時間“自然画”−“黒表示”をくり
かえせば実現できる。
【０１５０】遮光ベルト３５１等で画面上部（もちろ
ん、逆走査であれば画面下部）から画像表示を遮光して
いくのは、液晶の応答性と表示パネル１３２の走査を考
慮しているためである。図３２において、実線は表示パ
ネル１３２の画面上部画素の透過率（Ｔ）の変化を示
し、点線は表示パネル１３２の画面中央部画素の透過率
（Ｔ）の変化を示している。なお、説明を容易にするた
め、各画素は、電圧が印加される前は画素の電位は０
（Ｖ）で黒表示（遮光状態）とし、電圧が印加されて液
晶が応答して透過率（Ｔ）が変化して白表示（透過状
態）になるとする（現実には各画素は電荷がチャージさ
れて１フィールド（Ｆ）の期間保持されるので、電圧が
印加された画素の電位は１Ｆ後０（Ｖ）になっているこ
とはありえない。図３２のように図示するのは説明を容
易にするためである）。
【０１５１】実線で示す画面上部の画素は電圧を印加さ
れてから、所定の時間ｔかかって１００％の透過率とな
る。一画素の明るさはこの実線の１Ｆ時間の積分値であ
る。一方、画面中央部画素も、画面上部の画素に電圧を
印加してから実質上１Ｆ／２時間後に電圧が印加され点
線の曲線で透過率が変化する。この画素の明るさもこの
点線の１Ｆ時間の積分値である。表示パネル１３２は画
面の上部から下部に向かって順次走査されて各画素に電
圧が印加されていく。
【０１５２】遮光ベルト３５１がない場合は、実線の積
分値と点線の積分値は同一となる。ここで、１Ｆの開始
時間から実質上１Ｆ／２時間のＳ期間にのみ遮光部３６
１により画面が遮光されるとする。すると実線で示す画
素は遮光率Ｔが１００（％）の時間のみが表示される。
一方、点線で示す画素は透過率Ｔが変化している時間
（期間）のみが表示される。そのため実線部の画素は対
応する画面上部の輝度が高く、点線部の画素は対応する
中央部の輝度が低くなる。そのため表示画面に明るさム
ラが生じる。図３５に示す遮光ベルト３５１により表示
画面の上部から、映像表示に同期させ順次画像を遮光す
る構成（図３２では遮光部３６１が移動していくことを
示している）では、各画素は透過率の変化にかかわりな
く、平均的に遮光されるため、明るさムラは生じない。
つまり明るさが均一な画像表示を実現できるのである。
【０１５３】遮光ベルト３５１を使用するかわりに、図
３７に示すように回転遮光板３７１を使用する構成も考
えられる。回転遮光板３７１は、図３５の点線位置に配
置する。
【０１５４】なお回転遮光板３７１、遮光ベルト３５１
等の遮光手段は、投射レンズ１３４の結像位置に極力配
置することが好ましいが、不可能な場合は放電ランプ１
２５等の発光手段から放射される光が通過する光路中に
配置すればよい。
【０１５５】さて、回転遮光板３７１は軸１５４を中心
として回転する。回転遮光板３７１には少なくとも１つ
以上の遮光部３６１が形成もしくは配置されている。こ
の遮光部３６１は表示パネル１３２の表示部全体あるい
は一部を遮光するように形成されている。したがって回
転遮光板３７１を回転させることにより図３１に示すよ
うな画像表示を実現できる。そのため動画ボケは大幅に
改善される。
【０１５６】以上は投射型表示装置の動画ボケを改善す
る構成あるいは方法であったが、同様の技術的思想で直
視型表示パネルの動画ボケも改善できる。
【０１５７】図３９は動画ボケを改善するため発明され
た表示パネル１３２の一実施例の断面図である。アレイ
基板５４１上にはマトリックス状に画素電極５４６が形
成もしくは配置されている。また、対向基板５４２には
ＩＴＯからなる対向電極５４７ａが形成されている。対
向基板５４２とアレイ基板５４１間には液晶層５４３が
狭持されている。前記アレイ基板５４１と対向基板５４
２は偏光板４４３ｂ，４４３ｃ間に配置されて表示パネ
ル１３２ａを構成する。
【０１５８】一方、ガラス基板４４４ｂにはストライプ
状電極ＳＥが、表示パネル１３２ｂの水平方向に沿っ
て、かつ、複数の画素行に対応するように形成もしくは
配置されている。また、ガラス基板４４４ａには対向電
極５４７ｂが形成されている。前記ガラス基板４４４ａ
の外側に偏光板４４３ａが配置され、表示パネル１３２
ｂが構成されている。なお、ガラス基板４４４ａと４４
４ｂ間には強誘電性液晶層４４２が狭持されている。
【０１５９】表示パネル１３２ｂのストライプ状電極Ｓ
Ｅｊ（ｊは１〜ｍ）は図３８のように配置されている。
１つのストライプ状電極ＳＥｊに対して表示パネル１３
２ｂ複数画素行が対応する。表示パネル１３２ａは画像
を表示するパネルである。表示パネル１３２ｂはストラ
イプ状の遮光領域を形成するパネルである。
【０１６０】表示パネル１３２ｂは、図３８に示すよう
に強誘電性液晶の応答性の高速性を応用して、複数のス
トライプ状電極ＳＥｊを用いて黒表示部２８１ｂを表示
する。つまり黒表示部２８１ｂの下の表示パネル１３２
ａの表示画像は見えない。この黒表示部２８１ｂは矢印
に沿って画面の上部から下部に順次移動させる。この移
動は当然のことながら、表示パネル１３２ａの映像表示
と同期をとる。このような動作を行えば図３１のような
表示方法を実現できるから、動画ボケを改善できる。
【０１６１】図３８の構成は、黒表示を行う領域２８１
ｂを選択するストライプ状電極ＳＥの本数を変化させる
ことにより動画ボケの改善度合いを容易に調整できる。
黒表示部２８１ｂを多くすれば画面は暗くなるが、動画
ボケは大幅に改善される。逆に黒表示部２８１ｂを少な
くすれば画面は明るくなる。
【０１６２】したがって、パーソナルコンピュータのモ
ニタ画面として用いるときは黒表示部２８１ｂを発生さ
せない第１のモードと、ＮＴＳＣ等のＡＶ画像などの動
画を表示する時は黒表示部２８１ｂを発生させる第２の
モードを作成しておき、ユーザスイッチ等でモードを切
りかえられるように構成すれば応用範囲がひろがる。さ
らにユーザボリウム等で黒表示部２８１ｂの領域面積を
調整する機能を付加すればさらに応用（適用）範囲は広
がる。また、映像表示データが動画表示かあるいは静画
表示か、もしくは動画表示部が多いか少ないかにより自
動的に黒表示部２８１ｂを発生させたり、領域面積を変
化させたりするように構成すれば、さらに適正に動画ボ
ケ改善を行うことができる。これらの一画面に占める動
画領域が多いか少ないかは、表示画像のフレーム間演算
を行うことにより容易に演算することができる。
【０１６３】また、図３１、図３２、図３８（ａ）では
黒表示領域は１つの帯状であったが、図３８（ｂ）のよ
うに黒表示部２８１ｂを複数の帯状としてもよいことは
言うまでもない。これらのことは当然に投射型表示装置
にも直視型表示装置にも、また他の映像表示装置にも適
用できる事項である。
【０１６４】図３９等はバックライト等から表示パネル
１３２ａ全面に一定の光で照明し、何らかの手段を用い
て表示パネル１３２ａの表示画像が所定期間、観察者に
見えないようにするものであった。
【０１６５】それに対して、図４０はバックライト４５
５を構成する複数の蛍光管を順次点灯（消灯）させて、
表示パネル１３２の表示画面の一部を見えないようにし
て動画ボケを改善するものである。
【０１６６】バックライト４５５の前面には表示パネル
１３２が配置されている。バックライト４５５を構成す
る導光板４５４はアクリル樹脂を成型して形成されてい
る。導光板４５４に形成された挿入穴４５２には複数の
蛍光管４５３がその長手方向を表示パネル１３２の画素
行の方向に沿って配置されている。また導光板４５４の
裏面には反射板４５１もしくは拡散板が配置される。
【０１６７】表示パネル１３２は画像を表示する。一
方、蛍光管４５３は表示パネル１３２の映像信号のＶＳ
と同期させて、一部の蛍光管が消灯状態となる。また消
灯状態は図４０の矢印の方向に走査（移動）する。以上
の方法、構成によっても図３１等の表示を実現すること
ができる。
【０１６８】なお、蛍光管４５３は棒状に限定するもの
はなく、また、蛍光管４５３は白色ＬＥＤあるいはＥＬ
等の他の発光素子もしくはファイバー等により、所定の
発光素子からの光を伝達して実質上画素行に沿って光を
発生するものでなければ何でもよい。以上のことはいま
まで説明してきた表示パネルあるいは表示装置等に適用
され、また、以下に説明する表示パネルおよび表示装置
等にも適用される事項である。
【０１６９】簡易的であれば、蛍光管４５３は導光板４
５４の挿入穴４５２に並べずとも図４１に示すように導
光板４５４のエッジ部に配置してもよい。たとえば図４
１（ａ）のように導光板４５４の左上部端に蛍光管（発
生手段）４５３ａを配置し、主として表示パネル１３２
の表示領域２８１（１）の部分を照明させ、導光板４５
４の右下部端に蛍光管（発光手段）４５３ｂを配置し、
主として表示パネル１３２の表示領域２８１（２）の部
分を照明する。図４１（ａ）の構成において蛍光管４５
３ａと４５３ｂとを交互に点灯あるいは消灯させれば、
動画ボケが大幅に改善される。
【０１７０】なお、蛍光管４５３ａと４５３ｂとを交互
に点灯・消灯しなくとも両方が点灯している時間があっ
てもよい。また、蛍光管４５３の点滅は好ましくは映像
信号のＶＳ等と同期をとっておくことが好ましいが、か
ならずしもそうではなく、簡易的に黒表示部２８１ｂの
発生タイミングは、同期がとれていなくとも多少の輝度
ムラを許容するのであれば実用上さしつかえない。
【０１７１】なお、高速で蛍光管４５３を点滅させる方
法は、（株）ブライト研究所が開発した蛍光灯を用いる
ことにより実現できる。
【０１７２】また、図４１（ｂ）に示すように表示領域
２８１を２等分以上に分割し、表示画面に黒表示領域を
形成する方法は考えることができる。図４１（ｂ）では
蛍光管４５３ａ，４５３ｃの組と蛍光管４５３ｂ，４５
３ｄの組とを交互に点灯させれば図３８（ｂ）の表示を
実現できるし、（図４２（ａ）（ｂ）参照）蛍光管４５
３ａ→４５３ｂ→４５３ｃ→４５３ｄ→４５３ａと順次
点灯（消灯）させれば図３８（ａ）の表示を実現でき
る。
【０１７３】なお、図４０においても蛍光管４５３ａ→
４５３ｂ→４５３ｃ→…→４５３ｉ→４５３ａ……と点
灯（あるいは消灯）させる方法も考えられるし、複数の
蛍光管（たとえば、４５３ｃと４５３ｇ）を点灯（ある
いは消灯）し、点灯（あるいは消灯）位置を走査してい
る方法も考えられる。
【０１７４】動画ボケ等を改善するため表示パネル１３
２の表示画像を映像信号に同期させて、あるいは非同期
で映像表示が見える状態（以後、映像状態と呼ぶ）と、
映像が見えない状態（以後、暗状態と呼ぶ）にする構成
として、図４３の構成も例示される。
【０１７５】図４３の構成は導光板４５４のエッジ部に
配置された蛍光管４５３から、前記導光板４５４に入射
する光を、遮光板４８１で遮光で制御する構成である。
遮光板４８１は表示パネル１３２に入力される映像信号
には非同期で、あるいは必要に応じて同期させて制御す
る。なお、図４３に示すように、遮光板４８１はサーボ
モータ４８２に取り付けられている。
【０１７６】次に図４４に、本発明の実施の形態の１つ
の映像表示装置の一部断面図を示す。導光板４５４の端
部に配置された遮光板４８１を回転させることにより導
光板４５４に入射する光の入力／遮断（以後、オンオフ
と呼ぶ）および／また光の強弱を制御する。この制御は
図４５の（ａ）〜（ｅ）に示すように遮光板４８１が蛍
光管４５３の周囲を回転することにより行われる。
【０１７７】その他、導光板４５４に入射する光をオン
オフする手段として、蛍光管４５３のかわりに白色ＬＥ
Ｄを導光板４５４エッジに取り付けもしくは配置し、こ
の白色ＬＥＤをオンオフさせて導光板４５４に入射させ
る光をオンオフする方式も考えられる。白色ＬＥＤは日
亜化学工業（株）から販売されている。ただし、白色Ｌ
ＥＤは色ムラが生じやすいので白色ＬＥＤの光出射面に
（株）キモト社が販売しているライトアップシリーズな
どの拡散シートを配置する。あるいは、チタン（Ｔｉ）
などの微粒子が拡散された樹脂でモールドするなどの対
策が必要である。
【０１７８】なお、図４４に示すように、遮光板４８１
は円筒の側面の一部が除去された形状に加工されてお
り、またモータに取り付けられている。
【０１７９】ところで、図４４は蛍光管４５３の周囲の
遮光板４８１を回転させる方式であったが、図４６
（ａ）のように蛍光管４５３の表面に直接、遮光膜５１
１もしくは、遮光板５１１を蒸着あるいは配置してもよ
い。蛍光管４５３を回転することにより、遮光膜５１１
もしくは遮光板５１１の位置が変化し、導光板４５４に
入射する光がオンオフする。
【０１８０】また図４６（ａ）の変形例として図４６
（ｂ）の構成も例示される。図４６（ｂ）では蛍光管４
５３の周囲に遮光膜５１１およびＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ
２１２が形成もしくは配置されている。蛍光管４５３が
回転することにより導光板４５４内にＲ光→黒表示（遮
光）→Ｇ光→黒表示（遮光）→Ｂ光→黒表示（遮光）が
入力される。表示パネル１３２は導光板４５４に入力さ
れる光に対応して映像を表示する。たとえば導光板４５
４にＲ光が入力されている時は赤の映像を表示する。
【０１８１】図４６（ｂ）の変形例として図４６（ｃ）
の構成も例示される。図４６（ｃ）では遮光膜（遮光
板）５１１とカラーフィルタ（２１２ａ，２１２ｂ，２
１２ｃ）が形成された円筒が蛍光管４５３の周囲を回転
する構成である。蛍光管４５３は常時、白色光を放射す
る。
【０１８２】当然のことながら図４６の構成においても
蛍光管４５３を点滅させてもよい。点滅させれば遮光膜
５１１または遮光板５１１の形成もしくは配置は必要が
ない。
【０１８３】以上は導光板４５４に入射する光をオンオ
フさせる（遮光／通過させる）構成であったが、図４７
は導光板４５４に入射した光を途中で遮光し、表示パネ
ル１３２に入射しないようにする構成である。
【０１８４】導光板４５４ｂと４５４ａ間にスイッチン
グパネル５２２を配置している。スイッチングパネル５
２２として、応答速度の速い強誘電性液晶表示パネルが
例示される。スイッチングパネル５２２に電圧が印加さ
れると入射光は遮光状態となり、導光板４５４ａからの
光は導光板４５４ｂに入射しない。一方、スイッチング
パネル５２２が電圧無印加状態では、光通過状態とな
る。
【０１８５】このようにスイッチングパネル５２２を導
光板４５４の一部に配置することにより、表示パネル１
３２の画像が見える状態と見えない状態とを切り換える
ことができる。
【０１８６】同様に、図４８は導光板４５４の一部にス
リット５３２を形成し、このスリット５３２にシャッタ
５３１を高速に脱着することにより、表示パネル１３２
の画像が見える状態と見えない状態とを切り換えること
ができるようにした構成である。
【０１８７】シャッタ５３１は圧電素子のように電気的
に動作するものあるいはモータ等を動力としてシャッタ
５３１を動作させる機械的なもので上下動作を行わせ
る。この構成によっても表示パネル１３２の画像が見え
る状態と見えない状態とを切り換えることができる。
【０１８８】表示パネル１３２を液晶表示パネルとして
用いる場合は、液晶の応答性が速いほど図３１等の遮光
状態を何らかの手段で表示する方法を実現しやすい。そ
のため、表示パネル１３２の光変調層（液晶層）として
は強誘電性液晶モード、垂直配向（ＶＡ）モード、ＯＣ
Ｂモード、ＮＣＡＰ、ＰＤあるいはＰＮなどの高分子分
散液晶モードを採用することが好ましい。
【０１８９】ところで、図１の投射型表示装置あるい
は、後に説明する図６８、図６９のビューファインダな
どでは、ライトバルブとして用いる表示パネル１３２に
は狭指向性の光が入射する。このような装置に用いられ
る表示パネルにマイクロレンズアレイを用いると実開口
率が向上して、明るい表示画像を実現することができ
る。また、光変調層（液晶層）５４３として光散乱状態
の変化として光学像を形成する高分子分散液晶を用いれ
ば、さらに明るい表示画像を実現することができる。高
分子分散液晶は光を変調するのに偏光板を用いる必要が
なく、高光利用率の実現が可能だからである。
【０１９０】図４９は本発明の実施の形態の１つの表示
パネルの断面図（説明図）である。マイクロレンズ５４
９と光変調層５４３として高分子分散液晶を用いたもの
である。
【０１９１】図４９等の本発明の表示パネル１３２に用
いる高分子分散液晶（以後、ＰＤ液晶と呼ぶ）材料とし
てはネマティック液晶、スメクティック液晶、コレステ
リック液晶が好ましく、単一もしくは２種類以上の液晶
性化合物や液晶性化合物以外の物質も含んだ混合物であ
ってもよい。
【０１９２】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率ｎeと常光屈折率ｎoの差の比較的大きいシアノビ
フェニル系のネマティック液晶、または、経時変化に安
定なトラン系、クロル系のネマティック液晶が好まし
く、中でもトラン系のネマティック液晶が散乱特性も良
好でかつ、経時変化も生じ難く最も好ましい。
【０１９３】樹脂材料としては透明なポリマーが好まし
く、ポリマーとしては、製造工程の容易さ、液晶相との
分離等の点より光硬化タイプの樹脂を用いる。具体的な
例として紫外線硬化性アクリル系樹脂が例示され、特に
紫外線照射によって重合硬化するアクリルモノマー、ア
クリルオリゴマーを含有するものが好ましい。中でもフ
ッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂は散乱特性が良好
なＰＤ液晶層５４３を作製でき、経時変化も生じ難く好
ましい。
【０１９４】また、前記液晶材料は、常光屈折率ｎ0が
１．４９から１．５４のものを用いることがこのまし
く、中でも、常光屈折率ｎ0が１．５０から１．５３の
ものを用いることがこのましい。また、屈折率差△ｎが
０．２０以上０．３０以下のものとを用いることが好ま
しい。ｎ0，△ｎが大きくなると耐熱、耐光性が悪くな
る。ｎ0，△ｎが小さければ耐熱、耐光性はよくなる
が、散乱特性が低くなり、表示コントラストが十分でな
くなる。
【０１９５】以上のことおよび検討の結果から、ＰＤ液
晶の液晶材料の構成材料として、常光屈折率ｎ0が１．
５０から１．５３、かつ、△ｎが０．２０以上０．３０
以下のトラン系のネマティック液晶を用い、樹脂材料と
してフッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂を採用する
ことが好ましい。
【０１９６】このような高分子形成モノマーとしては、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールアクリレート等々である。
【０１９７】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。
【０１９８】また、重合を速やかに行う為に重合開始剤
を用いても良く、この例として、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社製
「ダロキュア１１７３」）、１−（４−イソプロピルフ
ェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−
オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、１−ビド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイキー社
製「イルガキュア１８４」）、ベンジルメチルケタール
（チバガイギー社製「イルガキュア６５１」）等が掲げ
られる。その他に任意成分として連鎖移動剤、光増感
剤、染料、架橋剤等を適宜併用することができる。
【０１９９】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率ｎp
と、液晶材料の常光屈折率ｎoとは略一致するようにす
る。液晶層５４３に電界が印加された時に液晶分子（図
示せず）が一方向に配向し、液晶層５４３の屈折率がｎ
oとなる。したがって、樹脂の屈折率ｎpと一致し、液晶
層５４３は光透過状態となる。屈折率ｎpとｎoとの差異
が大きいと液晶層５４３に電圧を印加しても完全に液晶
層５４３が透明状態とならず、表示輝度は低下する。屈
折率ｎpとｎoとの屈折率差は０．１以内が好ましく、さ
らには０．０５以内が好ましい。
【０２００】ＰＤ液晶層５４３中の液晶材料の割合はこ
こで規定していないが、一般には４０重量％〜９５重量
％程度がよく、好ましくは６０重量％〜９０重量％程度
がよい。４０重量％以下であると液晶滴の量が少なく、
散乱の効果が乏しい。また９５重量％以上となると高分
子と液晶が上下２層に相分離する傾向が強まり、界面の
割合は小さくなり散乱特性は低下する。
【０２０１】ＰＤ液晶の水滴状液晶（図示せず）の平均
粒子径または、ポリマーネットワーク（図示せず）の平
均孔径は、０．５μｍ以上３．０μｍ以下にすることが
好ましい。中でも、０．８μｍ以上２μｍ以下が好まし
い。液晶表示パネル１３２が変調する光が短波長（たと
えば、Ｂ光）の場合は小さく、長波長（たとえば、Ｒ
光）の場合は大きくする。水滴状液晶の平均粒子径もし
くはポリマー・ネットワークの平均孔径が大きいと、透
過状態にする電圧は低くなるが散乱特性は低下する。小
さいと、散乱特性は向上するが、透過状態にする電圧は
高くなる。
【０２０２】本発明にいう高分子分散液晶（ＰＤ液晶）
とは、液晶が水滴状に樹脂、ゴム、金属粒子もしくはセ
ラミック（チタン酸バリウム等）中に分散されたもの、
樹脂等がスポンジ状（ポリマーネットワーク）となり、
そのスポンジ状間に液晶が充填されたもの等が該当す
る。他に特開平６−２０８１２６号公報、特開平６−２
０２０８５号公報、特開平６−３４７８１８号公報、特
開平６−２５０６００、特開平５−２８４５４２、特開
平８−１７９３２０に開示されているような樹脂が層状
等となっているのも包含する。また、特公平３−５２８
４３号公報のように液晶成分がカプセル状の収容媒体に
封入されているものも含む。さらには、液晶または樹脂
等中に二色性、多色性色素を含有されたものも含む。
【０２０３】また、類似の構成として、樹脂壁に沿って
液晶分子が配向する構造、特開平６ー３４７７６５号公
報もある。これらもＰＤ液晶と呼ぶ。また、液晶分子を
配向させ、液晶中に樹脂粒子等を含有させたものもＰＤ
液晶である。また、樹脂層と液晶層を交互に形成し、誘
電体ミラー効果を有するもののＰＤ液晶である。さら
に、液晶層は一層ではなく２層以上に多層に構成された
ものも含む。
【０２０４】つまり、ＰＤ液晶とは光変調層が液晶成分
と他の材料成分とで構成されたもの全般をいう。光変調
方式は主として散乱−透過で光学像を形成するが、他に
偏光状態、旋光状態もしくは複屈折状態を変化させるも
のであってもよい。
【０２０５】なお、本明細書では液晶層５４３はＰＤ液
晶としたが、表示パネルの構成、機能および使用目的に
よってはかならずしもこれに限定するものではなく、Ｔ
Ｎ液晶層あるいはゲストホスト液晶層、ホメオトロピッ
ク液晶層、強誘性電液晶層、反強誘電性液晶層、コレス
テリック液晶層であってもよい。
【０２０６】液晶層５４３の膜厚は３〜１０μｍの範囲
が好ましく、さらには４〜７μｍの範囲が好ましい。膜
厚が薄いと散乱特性が悪くコントラストがとれず、逆に
厚いと高電圧駆動を行わなければならなくなり、ＴＦＴ
をオンオフさせる信号を発生するＸドライバ回路（図示
せず）、ソース信号線に映像信号を印加するＹドライバ
回路（図示せず）の設計などが困難となる。
【０２０７】液晶層５４３の膜厚制御としては、黒色の
ガラスビーズまたは黒色のガラスファイバー、もしく
は、黒色の樹脂ビーズまたは黒色の樹脂ファイバーを用
いる。特に、黒色のガラスビーズまたは黒色のガラスフ
ァイバーは、非常に光吸収性が高く、かつ、硬質のため
液晶層５４３に散布する個数が少なくてすむので好まし
い。
【０２０８】画素電極５４６と液晶層５４３間および液
晶層５４３と対向電極５４７間には絶縁膜（図示せず）
を形成することは有効である。絶縁膜としてはＴＮ液晶
表示パネル等に用いられるポリイミド等の配向膜、ポリ
ビニールアルコール（ＰＶＡ）等の有機物、ＳｉＯ2、
ＳｉＮｘ、Ｔａ2Ｏ3等の無機物が例示される。好ましく
は、密着性等の観点からポリイミド等の有機物がよい。
絶縁膜を電極上に形成することにより電荷の保持率を向
上できる。そのため、高輝度表示および高コントラスト
表示を実現できる。
【０２０９】絶縁膜は液晶層５４３と画素電極５４６と
が剥離するのを防止する効果もある。前記絶縁膜が接着
層および緩衝層としての役割をはたす。
【０２１０】また、絶縁膜を形成すれば、液晶層５４３
のポリマーネットワークの孔径（穴径）あるいは水滴状
液晶の粒子径がほぼ均一になるという効果もある。これ
は対向電極５４７、画素電極５４６上に有機残留物がの
こっていても絶縁膜で被覆するためと考えられる。被覆
の効果はポリイミドよりもＰＶＡの方が良好である。こ
れはポリイミドよりもＰＶＡの方がぬれ性が高いためと
考えられる。しかし、パネルに各種の絶縁膜を作製して
実施した信頼性（耐光性、耐熱性など）試験の結果で
は、ＴＮ液晶の配向膜等に用いるポリイミドを形成した
表示パネルは経時変化がほとんど発生せず良好である。
ＰＶＡの方は保持率等が低下する傾向にある。
【０２１１】なお、有機物で絶縁膜を形成する際、その
膜厚は０．０２μｍ以上の０．１μｍの範囲が好まし
く、さらには０．０３μｍ以上０．０８μｍ以下が好ま
しい。
【０２１２】基板５４８，５４２，５４１としてはソー
ダガラス，石英ガラス基板を用いる。他に金属基板，セ
ラミック基板，シリコン単結晶，シリコン多結晶基板も
用いることができる。またポリエステルフィルム，ＰＶ
Ａフィルム等の樹脂フィルムをも用いることができる。
つまり、本発明で基板とは、板状のものだけではなくシ
ートなどのフィルム状のものでもよい。
【０２１３】画素電極５４６上にカラーフィルタ５５２
を配置する場合は、カラーフィルタ５５２としてゼラチ
ン，アクリル等の樹脂を染色したもの（樹脂カラーフィ
ルタ）が例示される。その他低屈折率の誘電体薄膜と高
屈折率の誘電体薄膜とを交互に積層して光学的効果をも
たせた誘電体ミラーで形成してもよい（誘電体カラーフ
ィルタと呼ぶ）。特に現在の樹脂カラーフィルタは赤色
の純度が悪いため赤色のカラーフィルタを誘電体ミラー
で形成することが好ましい。つまり、１または２色を誘
電体多層膜からなるカラーフィルタで形成し、他の色を
樹脂カラーフィルタで形成すればよい。
【０２１４】マイクロレンズ基板５４８には、マイクロ
レンズ５４９がマトリックス状に形成されている。また
マイクロレンズ５４９の焦点Ｐは表示パネル１３２の裏
面の基板面に結像するように構成している。この構成図
を図４９に示す。なお、焦点Ｐは基板表面に限定するも
のではなく、近傍でよい。場合によっては、アレイ基板
５４１内となるようにしてもよく、また、基板外で焦点
Ｐを結ぶような焦点距離のマイクロレンズ５４９を用い
てもよい。しかし、好ましくは図４９のように基板表面
で結像することが好ましい。以下に説明する光出射穴５
４４の開口形を極力小さくすることが表示コントラスト
を向上させることに直結するからである。
【０２１５】マイクロレンズ基板５４８は対向電極基板
５４２に光結合層５５０で接着する。または、対向電極
基板５４２内にマイクロレンズ５４９を配置または形成
する。もしくはアレイ基板５４１に接着またはアレイ基
板５４１内に形成または配置する。この場合は光吸収膜
５５１は対向基板５４２上に光吸収膜５５１を配置また
は形成する。ここでは説明を容易にするために日本板硝
子（株）が製造などしているイオン交換法で形成したマ
イクロレンズアレイ５４８を、対向基板５４２に接着し
た構成を例にあげて説明する。その他、（株）リコー、
（株）オムロンが開発しているスタンパ技術で形成した
マイクロレンズアレイを用いてもよい。また、レンズは
蒲鉾レンズでもよく、フレネルレンズでもよく、回折効
果により光を屈曲または進行方向を変化させる回折素子
でもよい。
【０２１６】液晶層５４３がＰＤ液晶（散乱型の光変調
層）のとき、マイクロレンズ５４９の焦点距離ｔ（μ
ｍ）は、レンズの最大径をｄ（μｍ）としたとき、５ｄ
≦ｔ≦２０ｄ以下となるようにする。されに好ましくは
１０ｄ≦ｔ≦１８ｄとなるようにする。この範囲で最も
表示輝度を高くでき、かつ、表示コントラスト向上効果
が高い。このレンズの最大径とはマイクロレンズ５４９
が円形の場合は、直径を楕円形の場合長径と短形を加え
て平均したものが該当する。
【０２１７】また、投射レンズのＦナンバーをＦとし、
このＦから求まる角度θ1（ｓｉｎθ1＝１／（２Ｆ））
と、マイクロレンズのθ2（ｔａｎθ2＝ｄ／（２ｔ））
との関係は、θ1／３≦θ2≦θ1の関係を満足させると
よい。この範囲で高輝度表示と高コントラスト表示を両
立できる。
【０２１８】アレイ基板５４１には光吸収手段として黒
色塗料あるいはクロムなどの金属薄膜、誘電体ミラーで
形成した膜あるいはシート、板を配置する。また、マイ
クロレンズ５４９の焦点Ｐ位置に穴５４４（開口部）を
形成または配置する。つまり、穴５４４はマイクロレン
ズ５４９の焦点に対応する位置に形成する。画素に以
後、この膜をアパーチャ吸収膜５５１または単に吸収膜
５５１と呼ぶ。
【０２１９】また、吸収膜５５１は広義には遮光膜であ
る。吸収膜５５１はゼラチンなどからなるカラーフィル
タを重ねて形成してもよい。また、吸収膜５５１を形成
した基板（図示せず）をアレイ基板５４１の表面などに
配置または接着してもよい。
【０２２０】また、吸収膜５５１として偏光板、偏光シ
ートなどを用いてもよい。また、回折格子などを形成し
てもよい。つまり、吸収膜５５１の機能は投射レンズに
散乱光が入射しないようにするものであるから、回折格
子でもその機能を発揮する。その他、アレイ基板５４１
の吸収膜に対応する箇所を研磨して白濁させたり、凹凸
にし、光の進行角度を変化させるものであってもよい。
【０２２１】吸収膜５５１は、誘電体膜を着色して形成
してよい。黒色の色素あるいは顔料を樹脂中に分散した
ものを用いても良いし、カラーフィルタ５５２の様に、
ゼラチンやカゼインを黒色の酸性染料で染色してもよ
い。黒色色素の例としては、単一で黒色となるフルオラ
ン系色素を発色させて用いることもできるし、緑色系色
素と赤色系色素とを混合した配色ブラックを用いること
もできる。
【０２２２】以上の材料はすべて黒色の材料であるが、
本発明の液晶表示パネルを投射型表示装置のライトバル
ブとして用いる場合はこれに限定されるものではなく、
Ｒ光を変調する液晶表示パネルの吸収膜５５１としては
Ｒ光を吸収させれば良い。したがって、色素を用いて天
然樹脂を染色したり、色素を合成樹脂中に分散した材料
を用いることができる。たとえば、アゾ染料、アントラ
キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン
染料などから適切な１種、もしくはそれらのうち２種類
以上を組み合わせればよい。特に補色の関係にあるもの
を用いることが好ましい。たとえば、入射光が青色のと
き、吸収膜５５１を黄色に着色させる。
【０２２３】光吸収膜５５１の光吸収率は１００％に近
いことが好ましいことはいうまでもない。吸収率が５０
％以上で好ましい効果が大きく発揮される。また、吸収
膜５５１を空気と接する面に形成または配置することに
より冷却が容易となる。
【０２２４】吸収膜５５１は空冷の他、純水などで直接
水冷してもよい。その他、１気圧以上好ましくは３気圧
以上の水素で冷却することも効果がある。
【０２２５】穴５４４に、図４９に点線で図示したよう
にカラーフィルタ５５２を形成または配置すれば１枚の
表示パネルでカラー表示を実現できる。たとえば、画素
電極５４６ＲはＲの信号を変調し、カラーフィルタ５５
２Ｒを通過する。画素電極５４６ＧはＧの信号を変調
し、カラーフィルタ５５２Ｇを通過するからである。対
向基板５４２およびアレイ基板５４１の厚みは画素の開
口率と焦点距離から決定する。図４９のようにアレイ基
板５４１と対向基板５４２の厚みが等しい（ｔ３＝ｔ
４）ときは、理想的にはマイクロレンズ５４９は画素位
置では画素サイズの１／４の領域を照明する。つまり、
画素の開口率２５％に対応することになる。画素開口率
が１／４より大きい時は対向電極基板５４２の厚みを薄
くする。逆の場合は光結合層５５１の厚みを厚くするな
どして設計する。
【０２２６】なお、図５０に示すように、マイクロレン
ズ５４９から液晶層５４３までの距離ｔと、焦点Ｐとの
位置関係は以下のようにすることが好ましい。焦点Ｐ1
は吸収膜５５１の形成位置から距離ｔの位置であり、焦
点Ｐ2は吸収膜５５１から距離ｔ離れた位置である。マ
イクロレンズ５４９の焦点位置ＰはこのＰ1からＰ2の範
囲となるようにする。これは、画素開口率を関係があ
り、穴５４４の面積を開口面積よりも小さくし、かつ、
良好に画素開口部に光を入射できる範囲だからである。
【０２２７】ＰＤ液晶層５４３が透明状態の時、入射光
１４３は散乱されず、すべての入射光１４３は焦点Ｐに
到達する。そのため、効率よく光が出射され、投射レン
ズ１３４に到達する。液晶層５４３が散乱状態のときは
散乱した光は吸収膜５５１で吸収または遮光される。そ
のため、アレイ基板５４１から出射されない。また、散
乱光の出射割合は穴５４４径で決定される。穴５４４の
面積が小さいほど穴５４４から出射する光が低下する。
また、穴５４４から出射する光の割合は液晶層５４３に
印加された電圧または散乱状態により変化する。
【０２２８】図４９の構成では液晶層５４３が透過のと
きは効率よく穴５４４から出射し、散乱状態のときはほ
とんどの光は吸収膜５５１で吸収される。したがって、
ＰＤ液晶表示パネルの表示コントラストを大幅に向上で
きる。これは散乱モードの液晶に特有の効果であり、ま
た、投射型表示装置などのように表示パネルに入射する
光の指向性が狭い装置に特有の現象である。理想的には
穴５４４の面積を画素面積の１／２にすれば表示コント
ラストは２倍に、１／３にすれば３倍にすることができ
る。
【０２２９】表示パネル１３２が反射型の場合は図５１
のように構成する。マイクロレンズアレイ５４８は反射
型表示パネル１３２の対向電極基板５４２に光結合層５
５０を用いて接続される。対向基板５４２とマイクロレ
ンズアレイ５４８間に吸収膜５５１を配置または形成す
る。
【０２３０】液晶層５４３が透明状態の時、入射光１４
３は穴５４４を通過し、反射電極５４６で反射されて再
び穴５４４を通過して出射する。液晶層５４３が散乱状
態の時は、入射光１４３のほとんどが吸収膜５５１で吸
収されてしまう。
【０２３１】マイクロレンズ５４９は図５９（ａ）に示
すように１つの画素電極５４６に対して複数のマイクロ
レンズ５４９を配置または形成してもよい。また、図５
９（ｂ）で示すように１つのマイクロレンズ５４９に対
応して複数の画素電極５４６を配置してもよい。この際
は、マイクロレンズ５４９の継ぎ目を目立ちにくくする
ため、マイクロレンズアレイ５４８に直接対向電極５４
７を形成し、表示パネルの対向基板として用いればよ
い。
【０２３２】また、マイクロレンズ５４９による実開口
率アップを要望しない場合は、図６０に示すようにマイ
クロレンズ５４９と吸収膜５５１および穴５４４を形成
または配置したマイクロレンズ基板５４８を表示パネル
１３２の光出射側に取り付ければよい。画素の実効開口
率は向上しないが表示コントラストは向上する。また、
マイクロレンズ基板５４８を別途形成もしくは作成し、
表示パネル１３２に貼りつけるだけでよいので作製が容
易である。
【０２３３】さて、図４９はマイクロレンズ５４９の焦
点あるいは近傍に吸収膜５５１を配置または形成する方
法／構成であった。それに対し、図６４のようにマイク
ロレンズ５４９の焦点位置に吸収膜５５１を配置しても
よい。液晶層５４３が透明状態の時、入射光１４３はマ
イクロレンズ５４９で屈曲され吸収膜５５１で吸収され
る。液晶層５４３が散乱状態の時は、入射光１４３のほ
とんどが吸収膜５５１以外の箇所から放射される。画像
表示モードはノーマリホワイト（ＮＷ）となる。この構
成でも画像表示を行える。特に直視表示パネルの場合に
有効である。
【０２３４】以上は、主として１つのマイクロレンズ５
４９に対して１つの画素が対応する構成であった。図５
３の構成は赤、緑、青（もしくはシアン、マゼンダ、イ
エロー）の３原色に対応する３つの画素電極５４６に対
して１つのマイクロレンズ５４９を対応させた構成であ
る。この構成の表示パネルをライトバルブとして用いる
ことにより、カラーフィルタを用いず、カラー表示を実
現できる。
【０２３５】この表示パネルをライトバルブとして用い
た投射型表示装置の構成を図５２に示す。放電ランプ１
２５から放射された光はダイクロイックミラー１２９Ｂ
により青（Ｂ）の光が分離され、ダイクロイックミラー
１２９Ｇにより緑（Ｇ）の光が分離され、ミラーまたは
ダイクロイックミラー１２９Ｒにより赤（Ｒ）の光が分
離されて、それぞれ青の光１４３Ｂ、緑の光１４３Ｇ、
赤の光１４３Ｒとなる。光１４３は液晶表示パネル１３
２に垂直にまたは斜め方向から入射する。なお、ダイク
ロイックミラー１２９はハーフミラー、色フィルタまた
はダイクロイックプリズムでもよい。
【０２３６】図５０に示すようにマイクロレンズ５４９
は入射光を集光し、穴５４４に導く。この動作が光１４
３Ｂ、１４３Ｇ、１４３Ｒに対して行われる。液晶層５
４３が透明状態の時、図５３に示すように入射光はマイ
クロレンズ５４９により画素電極５４６を通過し、穴５
４４から出射される。例えば画素電極５４６Ｂを通過し
た光は光出射穴５４４Ｂから出射される。液晶層５４３
が散乱状態のときは、そのほとんどが吸収膜５５１で吸
収される。吸収膜５５１は透明なアパーチャ基板５８１
上に形成または配置され、光結合層５５０ｂで対向基板
５４２またはアレイ基板５４１と接着される。
【０２３７】図５３のようなライトバルブでは投射レン
ズの瞳位置にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの像が形成される。一
方散乱光は投射レンズの瞳位置全体に広がる。したがっ
て、本発明では透過光のみをスクリーンに到達させ、散
乱光は吸収して表示コントラストを向上させるため、図
５４に示すように構成している。
【０２３８】図５４は投射レンズ内の瞳位置等に配置ま
たは形成した遮光板５９１である。遮光板５９１にＲ、
Ｇ、Ｂに着色した、もしくは穴を分離したアパーチャ５
９２をあけている。好ましくは、各アパーチャ５９２は
Ｒ、Ｇ、Ｂの吸収型色フィルタもしくは干渉フィルタを
はめ込む、もしくは形成する。
【０２３９】液晶層５４３を透過した青光１４３Ｂはア
パーチャ５９２Ｂを通過する。液晶層５４３を透過した
緑光１４３Ｇはアパーチャ５９２Ｇを通過し、液晶層５
４３を透過した赤光１４３Ｒはアパーチャ５９２Ｒを通
過する。液晶層５４３で散乱した光は遮光板５９１全体
に広がり、遮光板５９１で吸収される。遮光板５９１は
光を吸収しやすいように黒色に塗装される。アパーチャ
５９２の配置状態は図５４（ａ）でも図５４（ｂ）のい
ずれでもよいが、好ましくは、瞳面積が狭い図５４
（ｂ）の状態がよい。投射レンズ１３４を小型にでき、
低コスト化を実現できるからである。なお、図５４にお
いて符号５１は瞳面を表すものとする。
【０２４０】吸収膜５５１の穴５４４には樹脂または干
渉膜からなるカラーフィルタ５５２を配置または形成す
ることにより、さらにＲ、Ｇ、Ｂの色が混ざらず良好な
色純度を再現できる。具体的には図４９に示すように、
穴５４４Ｂには青色のカラーフィルタ５５２Ｂを配置
し、穴５４４Ｇには緑色のカラーフィルタ５５２Ｇを配
置し、穴５４４Ｒには赤色のカラーフィルタ５５２Ｒを
配置する。
【０２４１】また、図５５に示すように、青色のカラー
フィルタ５５２Ｂ、緑色のカラーフィルタ５５２Ｇ、赤
色のカラーフィルタ５５２Ｒを順次重ね合わせて形成
し、吸収膜（３色が重ね合わされた箇所が該当）とＲ、
Ｇ、Ｂのカラーフィルタとを同時に形成してもよい。こ
の方が別に遮光膜５５１で光を吸収する必要がなく、低
コスト化を実現できる。
【０２４２】表示パネル１３２に入射する光が完全平行
光のテレセントリック性が確保できていれば課題は生じ
ないが、通常は図９７に示すように、表示パネルの周辺
部に入射する主光線は収れん光（内がわに狭まる方向）
１４３ａとなっていたり、拡大（外がわに広がる方向）
光１４３ｂとなっていたりする。
【０２４３】図９８はこの課題を対策する構成の説明図
である。図９８において、１３２は液晶表示パネルの表
示領域の外形を示しており、また遮光膜５５１は表示領
域の中央部のものを、遮光膜５５１ａは表示領域の外周
部のものを模式的に拡大して図示している。
【０２４４】図９８に示すように、表示パネル１３２の
周辺部の遮光膜５５１ａは収れん光の場合は開口部５４
４を中央部５４４ｃとせず、内側５４４ａの位置となる
ように形成している。また、拡大光の場合は開口部を外
側５４４ｂの位置となるようにマスクパターンを形成し
ている。
【０２４５】図５２でわかるようにＲ、Ｇ、Ｂのうち少
なくとも２つの光路の主光線は液晶表示パネル１３２に
斜め入射する。そのため、投射レンズ１３４の口径が大
きくなる。または、Ｆナンバーが設計上大きくできな
い。
【０２４６】この課題を解決するため、図５６に示すよ
うに穴５４４の出射側に凹状のマイクロレンズ５４９ｂ
を配置する。凹状のマイクロレンズ５４９ｂは光１４３
Ｇをそのまま直進して出射する。光１４３Ｂ、１４３Ｒ
は屈曲させて出射する。したがって、凹状のマイクロレ
ンズ５４９ｂを有するマイクロレンズアレイ５４８ｂか
ら出射した光の主光線はすべて平行光となる。この理由
により、投射レンズ１３４の大きさを小さくできる。ま
た投射レンズ１３４のＦナンバーを大きくできる。ＰＤ
液晶表示パネルを用いた投射型表示装置ではＦナンバー
が高いほど表示コントラストを高くできるから表示コン
トラストの向上にも有利である。
【０２４７】その他、図５７に示すようにプリズム板６
１１を配置または形成しても同様の機能を実現できる。
界面６１２Ｂ、６１２Ｒは主光線１４３Ｂ、１４３Ｒに
対して斜めとなるように形成されている。したがって、
プリズム板６１１から出射するさい、主光線１４３Ｂ、
１４３Ｒは屈曲され表示パネル１３２の法線に対して平
行になる。主光線１４３Ｇに対しては界面６１２Ｇは垂
直であるから主光線１４３Ｇはそのまま出射される。
【０２４８】また、図５８（ａ）に示すようにアレイ基
板５４１または対向基板５４２に、光透過性を有する凸
部６３１（または凹部）を形成する。その凸部６３１に
画素５４６Ｂ、５４６Ｇ、５４６Ｒを形成すれば、図５
７と同様にプリズム効果を発揮させることができる。ま
た、図５８（ｂ）に示すようにアレイ基板５４１または
対向基板５４２に凹レンズ機能を有するマイクロレンズ
５４９ｂを形成すれば同様な機能を実現できる。また、
同様に図６２（ａ）に示すようにマイクロレンズ基板５
４８ａ、５４８ｂを用いてもよい。また、図６２（ｂ）
のようにプリズム板６１１を用いてもよい。プリズム板
６１１のプリズムの境目には、境目をめだちにくくする
ようにブラックマトリックス（ＢＭ）６７１を形成して
おくとよい。
【０２４９】さて、図４９に示すようなライトバルブを
Ｒ、Ｇ、Ｂ（あるいはシアン、イエロー、マゼンダ）を
変調する投射型表示装置を構成する場合、スクリーン上
での各画素の投射画像は点状になる。これは穴５４４サ
イズが小さいためである。これは表示画質を悪化させ
る、この対策として３つの画素を図６１に示すように、
１画素６６１にずらせてスクリーン上で重ねあわせる。
図６１はＲＧＢの各画素６６１を３角状に配置した例で
あるが、直線上に配置してもよい。このように配置する
ことによりＣＲＴのシャドウマスクのような表示とな
り、表示品位が向上する。
【０２５０】なお、以上の実施例は本発明の表示パネル
を投射型表示装置のライトバルブとして用いる場合を例
にあげて説明してきたが、これに限定するものではな
く、ビューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ、
液晶モニターなどの表示パネルとしてまた表示装置とし
て応用展開できることはいうまでもない。
【０２５１】一般的に透過型表示パネルは画素開口率が
低く、ソースまたはゲート信号線またはブラックマトリ
ックス６７１が画素ごとに黒い枠として表示され画像表
示品位を悪化させる。特に図４９のようにマイクロレン
ズ５４９で集光される場合は、吸収膜５５１がブラック
マトリックスのようになり表示品位を低下させる。
【０２５２】意図的に投射レンズ１３４のピント位置を
吸収膜５５１位置からずらせば吸収膜５５１像がめだち
にくくなり、また隣接した画素のＲ，Ｇ，Ｂの色がまざ
りあい表示品位は向上する。しかし、単にピント位置を
ずらせたのでは、観察者は画像の解像度が低下したと認
識する。そこで本発明の表示パネルは図６３に示すよう
にＢＭもしくは吸収膜５５１の箇所に投射レンズ１３４
のフォーカス位置をあわせず、パターン６８２を形成
し、このパターンに投射レンズ１３４のフォーカスをあ
わせる。このパターンを疑似ＢＭ６８２と呼ぶ。
【０２５３】図６３では、疑似ＢＭ６８２は透明基板
（以後、ＢＭ基板と呼ぶ）６８３上に形成されている。
疑似ＢＭ６８２はＢＭもしくは吸収膜の幅よりも十分細
く形成をする。疑似ＢＭ６８２パターンはスクリーン印
刷技術、金属薄膜を蒸着しエッチングすることにより形
成をする。使用材料としてはアルミニウム（Ａｌ）、ク
ロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）などの金属材料が例示さ
れる。その他、半導体の製造に用いるレジスト、カラー
フィルタに用いられる樹脂（たとえばゼラチン、ＰＶ
Ａ）を用いてもかまわない。
【０２５４】疑似ＢＭ６８２の形成位置から本来のＢＭ
等の形成位置までの距離ｋ（ｍｍ）は投射レンズのＦ値
によって異なる。投射レンズ１３４のＦナンバーをＦと
したとき、実験によればｋは以下の（数２）の関係を満
足する必要があった。
【０２５５】
【数２】Ｆ／２０≦ｋ（ｍｍ）≦Ｆ／４ ｋ（ｍｍ）の値が小さいほど類似ＢＭ６８２位置にフォ
ーカスしても吸収膜（遮光膜）５５１にフォーカスされ
やすくなる。ｋ（ｍｍ）の値が大きくなりすぎると投射
画像がピンボケとなり解像度が低下してしまう。投射レ
ンズの焦点深度はＦ値が大きくなるほど大きくなる。逆
にＦ値が小さくなるほど浅くなる。
【０２５６】ＰＤ液晶表示パネルをライトバルブとして
用いる投射型表示装置は投射レンズのＦ値が６以上と大
きいためｋの値も大きくなる。ｋは対向基板５４２また
はアレイ基板５４１のガラス板厚によって規定される。
したがってｋの値はある程度大きくなれば、疑似ＢＭ６
８２は対向基板５４２内に形成する必要がでるため、実
際上は実現不可能となる。以上のことから疑似ＢＭ６８
２を形成する構成は投射レンズ１３４のＦ値が大きいＰ
Ｄ液晶投射表示装置に特有の構成と言えないともない。
【０２５７】もちろん、投射レンズ１３４のＦ値が小さ
くとも設計により焦点深度を深くすることは可能ではあ
る。しかし、この場合、レンズコストが高くなるであろ
う。
【０２５８】なお、図６３に示すように表示パネル１３
２の表面に誘電体膜からなる反射防止膜６８１をコーテ
ィングすることにより、表示パネルの透過率が高くな
り、また不要なハレーションの発生もなくなる。
【０２５９】さて、投射型表示装置に用いるライトバル
ブとしての表示パネルはパネルサイズが小さいわりに画
素数が多い。そのため１つの画素に占めるＴＦＴ等のス
イッチング素子および補助容量（蓄積容量）の割合が大
きくなり、画素開口率が低下する。開口率が低下すると
スクリーン輝度は低下してしまう。
【０２６０】この対策のため、本発明の表示パネルは図
６５に示すように対向基板５４２側に蓄積容量を形成し
ている。従来の液晶表示パネルではアレイ基板５４１側
に蓄積容量を形成している。蓄積容量の一方の電極は金
属材料で形成されることが多く、またＴＦＴ５４５と同
一平面上に形成されるため、ＴＦＴ５４５と蓄積容量の
両方をアレイ基板５４１側に形成すると画素開口率を大
幅に低下させる。
【０２６１】それに対して、図６５に示す表示パネルで
は対向基板５４２上にＩＴＯからなる蓄積容量電極７０
１が形成されている。この蓄積容量電極７０１はＴＦＴ
５４５のドレイン端子と接続電極７０３で電気的に接続
されている。
【０２６２】図６５に示すように蓄積容量電極７０１上
にはＳｉＯ2からなる絶縁膜７０４が形成されている。
また、絶縁膜７０４上に対向電極としてのＩＴＯ膜５４
７が形成されている。前記対向電極５４７および絶縁膜
７０４には、図６６に示すようにコンタクトホール７０
２が開口されている。このコンタクトホール７０２を介
してＴＦＴ５４５のドレイン端子とが接続されている。
【０２６３】接続電極７０３はアクリル樹脂にカーボン
粒子が添加されたもの、あるいはＡｌなどの膜を積層す
ることにより形成される。この接続電極７０３は液晶層
５４３を所定膜厚に維持するためのスペーサとしても機
能する。なお、等価回路図を図６７に示す。
【０２６４】対向電極５４７は一定電圧に保持され、Ｔ
ＦＴ５４５により画素電極５４６に電圧が印加される
と、対向電極５４７と前記画素電極５４６と狭持された
液晶層５４３に電界が印加される。この電界により液晶
層５４３の光変調状態が変化する。
【０２６５】一方、電圧（電流）は接続電極７０３を介
して蓄積容量電極７０１にも伝達される。蓄積容量電極
７０１と対向電極５４７はコンデンサの電極として作用
するから電荷が蓄積され、補助容量として動作する。
【０２６６】図６５の構成では蓄積容量が透明電極であ
る。ＩＴＯで形成され、かつ対向基板５４２側に作製さ
れているため、画素開口率を低下させることなく、十分
な容量を確保できる。したがって、図６５の表示パネル
を投射型表示装置のライトバルブとして用いれば高輝度
表示を実現できる。
【０２６７】表示パネル１３２を投射型表示装置のライ
トバルブとして用いる場合、あるいは直視型の液晶モニ
ターなどの表示パネルとして用いる場合、入射角依存性
があると画面の左右で色ムラが発生することがある。こ
の色ムラの発生は画像の表示品位を著しく低下させる。
【０２６８】この入射角依存性を低減させる表示パネル
の構成を図１０３に示す。図１０３において、図１０３
（ａ）は表示パネルの断面図であり、図１０３（ｂ）は
対向基板５４２を取り除いた場合の画素の平面図であ
る。
【０２６９】ＴＦＴ５４５等のスイッチング素子はゲー
ト信号線７２３およびソース信号線７２２の交差点近傍
に配置されている。ＴＦＴ５４５のドレイン端子にはス
トライプ状の画素電極（以後、ストライプ状画素電極と
呼ぶ）１０３１が形成されている。
【０２７０】ソース信号線７２２およびゲート信号線７
２３は、液晶層５４３の比誘電率の低い誘電体膜１０３
３（以後、低誘電体膜と呼ぶ）で被覆されている。この
低誘電体膜１０３３によりストライプ状画素電極１０３
１とソース信号７２２等が電磁的結合をひきおこすこと
を防止または制御している。低誘電体膜１０３３として
は、窒化シリコン（ＳｉＮX）、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2）、ポリイミド、ポリビニィールアルコール（ＰＶ
Ａ）、ゼラチン、アクリルが例示される。
【０２７１】一方、対向基板５４２にもストライプ状の
対向電極１０３２（以後、ストライプ状対向電極と呼
ぶ）およびカラーフィルタ５５２が形成されている。
【０２７２】図１０４に対向基板５４２の平面図を示
す。Ｒ色のカラーフィルタ５５２Ｒ、Ｇ色のカラーフィ
ルタ５５２Ｇ、Ｂ色のカラーフィルタ５５２Ｂがストラ
イプ状に形成される。各カラーフィルタ５５２間にスト
ライプ状対向電極１０３２が配置される。また、ゲート
信号線７２３の周辺部から光漏れが発生しないように、
ゲート信号線７２３と対向する位置には樹脂ブラックマ
トリックス１０４１が形成されている。樹脂ブラックマ
トリックス１０４１は黒色の樹脂が用いられる。一例と
してカーボンブラックを配合したアクリル樹脂が例示さ
れる。当然のことながら金属等で形成してもよいが、そ
の場合、ストライプ状対向電極１０３２との交点部を絶
縁処理する必要がある。
【０２７３】ストライプ状対向電極１０３２はＡｌ，Ｔ
ｉ，Ｃｒの金属三層構成で形成される。ストライプ状対
向電極１０３２はブラックマトリックスとしても機能す
る。特に対向基板５４２と接する箇所は反射を防止する
ため６価クロム等で形成することが好ましい。その他対
向基板５４２上に樹脂ブラックマトリックスからなるパ
ターンを形成し、その上にＩＴＯ等からなるストライプ
状対向電極１０３２を形成してもよい。また、アクリル
樹脂にカーボンなどを添加した有機導電体材料で形成し
てもよい。ストライプ状画素電極１０３１も同様であ
る。また、ストライプ状対向電極１０３２の形成個所は
ソース信号線７２２上あるいは近傍にのみ限定するもの
ではなく、ゲート信号線７２３上あるいは近傍に形成し
てもよい。
【０２７４】なお、１０３２はストライプ状対向電極と
したが、ストライプ状に限定するものではなく、円弧
状、円形状、三角錐状、円錐状、柱状など他の形状でも
よい。つまり、画素電極１０３１に対して対向電極とし
て機能するものであればなんでもよい。画素電極１０３
１も同様である。
【０２７５】ストライプ状対向電極１０３２は図１０５
に示すように直流電圧Ｅが印加される。直流電圧Ｅは対
向電位となるものであり、±２Ｖ程度可変できるように
構成されている。また、ストライプ状対向電極１０３２
は図１０６（ａ）に示すようにカラーフィルタ５５２間
に形成される。また、図１０６（ｂ）に示すように各色
のカラーフィルタ５５２を重ねあわせ、その上にストラ
イプ状対向電極１０３２を形成してもよい。カラーフィ
ルタ５５２Ｒ，５５２Ｇ，５５２Ｂの３色を重ねあわせ
た箇所は光を透過させないから、ブラックマトリックス
として機能する。同様に３色のカラーフィルタをゲート
信号線７２３と対向する対向基板５４２上に形成し、樹
脂ブラックマトリックス１０４１の代用としてもよい。
【０２７６】図１０３では図示していないが、対向基板
５４２およびアレイ基板５４１が液晶層５４３と接する
箇所には配向膜が形成されている。配向膜はラビング処
理が施され、液晶分子１１０１が配向されている。
【０２７７】ストライプ状画素電極１０３１に電圧が印
加されると、ストライプ状画素電極１０３１とストライ
プ状対向電極１０３２間に電界が発生し、この電界の強
弱によって液晶分子１１０１の配向状態が変化する。こ
の配向状態によって表示パネル１３２への入射光は変調
される。
【０２７８】本発明の表示パネルは液晶分子１１０１を
基板５４１に平行方向に配向させ、その基板５４１の平
面内で液晶分子１１０１を動作させるものであるから、
原理的に入射光の角度による色ムラの発生はない。ま
た、ストライプ状画素電極１０３１をアレイ基板５４１
上に、ストライプ状対向電極１０３２を対向基板５４２
上にそれぞれ形成するものであるから、画素の開口率を
高くでき、したがって高密度表示を実現できる。
【０２７９】なお、ストライプ状対向電極を図１０７に
示すように柱状１０７１とすることにより、液晶層５４
３内に発生する電界が良好に基板５４１と平行になるた
め、光変調効率が向上する。また、ストライプ状対向電
極１０７１を、液晶層５４３を所定膜厚とするスペーサ
として機能させることができるため、パネル作製プロセ
スが容易となり低コスト化を実現できる。
【０２８０】また、図１２５に示すように対向基板５４
２にブラックマトリックスと対向電極の機能を持つスト
ライプ状対向電極１０３２ａを形成し、かつアレイ基板
５４１に第２のストライプ状対向電極１０３２ｂを形成
した構成であってもよい。ストライプ状対向電極１０３
２ａ、１０３２ｂには対向電極電位を印加する。なお、
１０３２ｂはＩＴＯなどの透明電極で形成してもよい。
図１２５の構成では、ストライプ状対向電極１０３２ａ
と１０３２ｂに同一電位を印加するため図１２５のＡの
部分は等電位面となる。したがって、電気力線１２５１
は液晶層５４３つまり、基板５４２に良好な実質上平行
電気力線となる。
【０２８１】より対向基板５４２に平行な電気力線を発
生させるためには、ストライプ状対向電極１０３２ａと
１０３２ｂとを別電圧電源によって印加し、ボリウムな
どで電圧を個々に調整すればよい。この調整は画像表示
状態を監視しながら行う。たとえば、ストライプ状対向
電極１０３２ａに０（Ｖ）の電圧を印加し、ストライプ
状対向電極１０３２ｂに０．５（Ｖ）の電圧を印加すれ
ばよい。このように調整することにより電気力線１２５
１は対向基板５４２に実質上平行となる。なお、図１２
９に示すようにソース信号線７２２上に絶縁膜１０３３
を形成し、絶縁膜１０３３上にストライプ状対向電極１
０３２ｂを形成してもよい。
【０２８２】また、図１２６に示すように、アクリル樹
脂、テフロン樹脂、ＰＶＡ樹脂、酸化シリコンなどで対
向基板５４２に凸部１２６１を形成し、前記凸部１２６
１上にストライプ状対向電極１０３２を形成してもよ
い。凸部１２６１の高さは液晶層５４３の１／３以上２
／３以下となるようにする。このように液晶層５４３の
中間部近傍に電極１０３２を配置することにより、電気
力線１２５１は液晶層５４３内を対向基板５４２に対し
て実質上平行に発生する。さらに図１２７に示すように
アレイ基板５４１および対向基板５４２の双方に凸部１
２６１を形成し、この凸部１２６１を液晶層５４３のス
ペーサとして活用してもよい。ストライプ状対向電極１
０３２は凸部１２６１ａまたは１２６１ｂ上に形成す
る。もしくは、ストライプ状対向電極１０３２は凸部１
２６１ａと１２６１ｂ上のそれぞれに形成してもよい。
つまり凸部１２６１ａ上に第１のストライプ状対向電極
１０３２ａを形成し、凸部１２６１ｂ上に第２のストラ
イプ状対向電極１０３２ｂを形成する。ストライプ状対
向電極１０３２ａと１０３２ｂには同一電圧を印加する
か、もしくは異なる電圧を印加する。
【０２８３】図１２７では２つの凸部１２６１をスペー
サとして機能させるため、個々の凸部１２６１は高さを
低く形成することができ、作製が容易である。凸部１２
６１を低誘電体材料で形成することにより、電気力線１
２５１が強く発生する箇所はＢの部分となるので、より
液晶層５４３に平行は電気力線を発生されることができ
る。また、ソース信号線７２２から発生する不要な電気
力線を低減することができる。
【０２８４】また、図１２８に示すように三角あるいは
円弧状に凸部１２６１ｃを形成し、前記凸部１２６１ｃ
上にストライプ状対向電極１０３２ａを形成してもよ
い。このように構成することにより液晶層５４３に良好
な平行光の電気力線を発生させることができる。なお、
凸部１２６１ｃはソース信号線７２２上に形成してもよ
い。
【０２８５】次に図１０８に、本発明の実施の形態の、
上述したものとは別の表示パネルの断面図を示す。対向
基板５４２には全面にＩＴＯからなる対向電極５７４が
形成されている。前記対向電極５７４上にはウレタン樹
脂、アクリル樹脂などの有機材料あるいはＳｉＯ2、Ｓ
ｉＮxなどの無機材料からなる低誘電率の絶縁膜１０３
３ｂが形成されている。絶縁膜１０３３ｂは１μｍ以上
４μｍ以下の膜厚に形成される。また、図１０９に示す
ように絶縁膜１０３３ｂは一部が取りのぞかれ、ＩＴＯ
電極が液晶層５４３とほぼ接するように電界穴１０８４
が形成されている。
【０２８６】アレイ基板５４１にはソース信号線７２
２、スイッチング素子（図示せず）などが形成され、ス
イッチング素子上にはポリイミドからなる絶縁膜１０８
１が形成されている。また、絶縁膜１０８１上にはＡ
ｇ、Ａｌ、Ｃｒ等の金属薄膜からなる反射電極１０８２
が形成されている。この反射電極１０８２とスイッチン
グ素子とは接続電極（図示せず）で接続されている。ま
た、反射電極１０８２上でかつ、電界穴１０８４に対向
する箇所には低誘電体膜１０３３ａが形成されている。
この低誘電体膜１０３３ａは反射電極１０８２と電界穴
１０８４の対向電極５７４に垂直に発生する電界を防止
するものである。
【０２８７】低誘電体膜１０３３ａ、遮光幕１０８５お
よび反射電極１０８２上には配向膜１０８３が形成さ
れ、液晶分子１１０１は図１１０（ａ）に示すように、
反射電極１０８２に電圧無印加状態で垂直に配向するよ
うに配向処理されている。
【０２８８】反射電極１０８２に電圧が印加すると、反
射電極１０８２と電界穴１０８４間に電気力線が発生す
る。そのため、図１１０（ｂ）のように液晶分子１１０
１は配向する。つまり、反射電極１０８２に電圧を印加
することによって、図１１０（ａ）のように垂直に配向
した液晶分子１１０１を、ほぼ、基板５４１に平行方向
に制御できる。したがって、反射電極１０８２に印加す
る電圧の強弱によって光変調を行うことができる。反射
電極１０８２上に形成された低誘電体膜１０３３の機能
により電界穴１０８４下の液晶分子１１０１が異常配向
状態となることを抑制している。
【０２８９】以上、説明した本発明の表示パネル１３２
をライトバルブ等として用いることにより色ムラの発生
がなく、高輝度表示を実現することができる。
【０２９０】図１に示すような複数の放電ランプ１２
５、つまり複数の発光素子を用いる構成は投射型表示装
置だけでなく、図６８に示すようなビューファインダに
も適用することができる。
【０２９１】なお、本発明の表示パネルは画素欠陥の発
生により表示パネルの歩留まり低下を抑制するため、お
よび、正方格子の場合、画素をＲ，Ｇ，Ｂの縦に三分割
され縦長の画素となることに対応するため、図９９に示
すような一画素を２つの画素（たとえば５４６Ｒ１と５
４６Ｒ２）で構成している。
【０２９２】図６８は本発明の実施の形態のビューファ
インダの構成図である。発光素子１２５ｃ，１２５ｄと
して白色ＬＥＤが形成もしくは配置されている。このＬ
ＥＤは白色光を発生することができ、日亜化学工業
（株）から発売されている。もちろん、単色（緑，赤，
青，黄，オレンジ等）のＬＥＤを単独でまたは複数色組
み合わせて用いてもよい。また、その他の白色光を発生
する素子を用いてもよい。白色光を発生する素子とし
て、東北電子（株）あるいはオプトニクス（株）から発
売されている発光ランプ、ウシオ電機（株）の面発光素
子、双葉電子（株）が発売している蛍光発光素子、ＦＥ
Ｄなどもある。その他、太陽光などの外光を集光もしく
は導入して発光源（発光素子）としてもよい。つまり、
これらを発光素子１２５と呼ぶ。
【０２９３】集光レンズ１６、１７、１２３、１２４、
３７１等はゼオネックス，アクリル、ポリカーボネート
等の透明樹脂から構成される凸レンズである。その他ガ
ラス等を用いたものでもよい。また、凸レンズ１６、１
７はフレネルレンズ状に構成してもよい。
【０２９４】発光素子１２５ｃから放射された光はコン
デンサレンズ（集光レンズ）３７１ａにより集光され、
その焦点がプリズム１４の表面となるように設定されて
いる。同様に発光素子１２５ｄからの光は集光レンズ３
７１ｂにより集光される。あとは（図１）と同様にレン
ズ１６，１２３，１２４，1７により色ムラのない実質
上平行光の光に変換され、表示パネル１３２を照明す
る。
【０２９５】ボデー３７５には観察者の眼３７６の位置
を固定するための接眼ゴム３７４が取り付けられてい
る。またボデー３７５には接眼リング３７３が配置さ
れ、接眼リング３７３内には表示パネル１３２の表示画
像を拡大する拡大レンズ３７２が取り付けられている。
観察者は自分の視力に応じて接眼リング３７３の位置を
変換し、ピントあわせを行う。
【０２９６】本発明のビューファインダは発光素子１２
５の小さな発光領域から広い立体角に放射される光を平
行光に近く指向性の狭い光に変換している。そのため発
光素子１２５の消費電力も少なく、表示画面の輝度むら
も少なくできる。また、発光素子１２５として直流駆動
のＬＥＤを用いることにより回路構成も簡単になり、不
要ふく射の発生もない。また軽量化も実現できる。
【０２９７】ビューファインダの表示画像を観察する観
察者の眼３７６の位置は接眼ゴム３７４により固定され
る。もしくは接眼ゴム３７４等により狭い範囲でしか表
示画像が見えないようにして使用される。観察者は拡大
レンズ３７２を通して発光素子１２５の発光領域を輝度
保存の法則により見ることになる。そのため、発光素子
１２５からの光は効率よく観察者の眼に到達する。した
がって低消費電力化が実現できる。
【０２９８】また、図６８の構成では２つの発光素子１
２５ｃ，１２５ｄを用いるため、明るい表示画像を実現
することができる。また、レンズアレイ１２３，１２４
を用いているため、白色ＬＥＤ１２５特有の色ムラ発生
がなくなり、均一な画像表示を実現することができる。
【０２９９】また、図３０は動画ボケを改善する方法を
説明するための図であったが、この原理はビューファイ
ンダにも応用することができることは言うまでもない。
図６９の本発明の実施の形態のビューファインダの構成
は動画ボケを改善するとともに立体表示（３Ｄ）を実現
したものである。
【０３００】図６９において、白色ＬＥＤ１２５ｃ等の
発光素子から放射された光は集光レンズ３７１により実
質上平行光の光に変換される。変換された光は表示パネ
ル１３２を照明する。表示パネル１３２は入射光を変調
し、変調された光はハーフミラー３８１を直進して、観
察者の右眼３７６ａに入射する光路１４３ａと、左眼３
７６ｂに入射する光路１４３ｂに分割される。
【０３０１】光路１４３ｂは光路１４３ａよりも観察者
の眼３７６に到達するに要する光路が長いため、光路に
リレーレンズ１３０が配置される。また、レンズ１７
ａ，１７ｂは拡大レンズ３７２ａ，３７２ｂのレンズ径
を小さくして低コスト化するための集光レンズである。
【０３０２】サーボモータ１５３の軸１５４には直接的
にあるいは間接的に図７０に示す回転シャッタ１４１ｃ
が取り付けられている。回転シャッタ１４１ｃは表示パ
ネル１３２に印加する映像信号のＶＳと同期を取り回転
する。また、表示パネル１３２は観察者の右眼３７６ａ
に表示する映像と左眼３７６ｂに表示する映像とを交互
に表示する。したがって、観察者は交互に右眼の映像と
左眼の映像を見るため立体映像（３Ｄ）を見ることがで
きる。
【０３０３】同時に、回転シャッタ１４１ｃにより、観
察者の眼は映像と黒表示を交互に見ることになるから、
結果として動画ボケを改善できる。
【０３０４】さて、図２４は投射型表示装置において表
示画像のブライトネスを調整する方法を説明するための
図であったが、同様の構成をビューファインダに適用す
ることができる。図７１はその適用例である。発光素子
１２５ｃの光出射面側に回転シャッタ１４１ｂを配置
し、その回転シャッタ１４１ｂを回転させることで実現
することができる。図６９、図７１等のビューファイン
ダについても、図１４、図１６、図１７等に示すシャッ
タ構成を適用（採用）できることは言うまでもない。シ
ャッタ１４１により明るさ調整を容易に行うことができ
る。以上のように投射型表示装置の構成、制御方法はビ
ューファインダに応用できる。たとえば図３１の表示方
法、図２８の制御方法も適用できることは言うまでもな
い。
【０３０５】次に、以上の投射型表示装置、ビューファ
インダ等の映像表示装置の制御回路および制御方法につ
いて説明をする。ここでは説明を容易にするため投射型
表示装置について説明をする。
【０３０６】図７２は本発明の実施の形態の制御回路の
ブロック図である。制御は１６ビットマイコン３２０が
行う。マイコン３２０は冷却ファン１２６ａと排気ファ
ン１２６ｂ，１２６ｃの３つのファンの回転速度、回転
方向および停止と回転の制御を行う。また、放電ランプ
等の発生手段の点灯時間の集計、点灯消灯の制御を行
う。さらに温度センサ３２１を用いて表示パネル１３２
の温度管理、筐体内の温度管理を行う。またシャッタ１
４１、回転シャッタの制御を行う。さらに、パネルドラ
イバ回路３２３を制御し、表示パネル１３２の画像表示
と音声回路の制御も行う。これらの制御の結果および状
態は状態メモリ３２４に蓄積するとともに、必要なとき
に表示パネル３２５に表示できるようになっている。以
下、順次図７２に示す本発明の制御方法について説明を
する。
【０３０７】図２０に示すようにこのランプブロックの
後方には、排気ファン１２６が配置され、この排気ファ
ン１２６は、空気経路２０１で示すように、筐体内の空
気を排気することにより筐体内の温度上昇を低減する。
【０３０８】一方、冷却ファン１２６ｃはプリズム１３
３上に配置され、筐体の底から外気を筐体内に導き、液
晶表示パネル１３２に向かって吹き出し、これにより液
晶表示パネル１３２の温度上昇を低減する。
【０３０９】ファン１２６と吸気口（図示せず）間に
は、エアーフィルタ（図示せず）が配置されている。エ
アーフィルタは、外気を吸気した際の塵等を除去し、液
晶表示パネル１３２への塵等の付着を有効に回避するよ
うになされている。そのためエアーフィルタに塵等が付
着し、このエアーフィルタを定期的にメンテナンスする
ことが必要になる。
【０３１０】マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３２０
は、電源が投入されると、タイマ（図示せず）を起動す
る。このタイマは、マイクロコンピュータ３２０に内蔵
の時間計測機能により実現される。
【０３１１】さらにＣＰＵ３２０は、続いてファン１２
６の駆動回路に制御データを出力し、ファン１２６の回
転を立ち上げる。このとき、ＣＰＵ３２０は、冷却時と
は逆方向に、ファン１２６の回転を立ち上げ、通常の冷
却時と逆方向の空気流を形成する。この動作によりエア
ーフィルタに向けて筐体内部の空気を吹き出し、エアー
フィルタに付着した塵等を飛散させる。
【０３１２】この制御によりエアーフィルタの目詰まり
を低減することができ、交換、洗浄のメンテナンス周期
を従来に比して格段的に長期間化することができる。従
って本発明の投射型表示装置はメンテナンスの作業を低
減することができる。特に綿埃のような、大きな埃につ
いては、このように空気を吹き付けてほぼ完全に飛散さ
せることができ、その分洗浄等の作業自体も簡略化する
ことができる。
【０３１３】ＣＰＵ３２０は、このようにしてファン１
２６の回転を立ち上げた後、タイマをモニタし、ここで
所定期間経過すると、ファン１２６の回転方向を冷却時
の回転方向に切り換える。続いてＣＰＵ３２０はランプ
制御回路（図示せず）に制御データを出力し、ランプ１
２５を点灯する。
【０３１４】これらの一連の動作および状態は、状態を
記憶する状態メモリ３２４に記憶され、記憶データは投
射型表示装置の電源がオフ状態でも表示パネル３２５に
表示できるようになっている。この表示パネル３２５の
内容を監視することにより、また必要に応じて読み出す
ことにより投射型表示装置の動作状態をはあくすること
ができる。また、投射型表示装置が異常停止をした場合
等、この表示パネル３２５の表示をみることによって、
どの状態で停止したか、どこが異常であったのかを確認
することができ、メンテナンスに有効となる。
【０３１５】なお上述の実施例においては、電源投入
時、ファン１２６の回転を逆転されてエアーフィルタに
付着した塵等を飛散させるときについて述べたが、これ
に限らず、例えば電源スイッチがオフ操作されると、内
部温度の低下をもってファン１２６の回転を逆転させて
もよい。さらにこの場合において、電源スイッチがオフ
操作された後、ファン１２６については、正常の回転方
向に保持して点灯後のランプ１２５を冷却し、ファン１
２６についてだけ回転方向を逆転してもよい。図７６
は、ファン１２６の回転制御のフローチャート図であ
る。電源がオンされると、ファン１２６ａ，１２６ｂ，
１２６ｃが逆回転し、エアーフィルタの塵を吹き飛ば
す。ランプ１２５が１灯点灯モード（放電ランプ１２５
ａと１２５ｂのいずれかを点灯させるモード、以後、１
灯モードと呼ぶ）のときは、ファン１２６ａまたはファ
ン１２６ｂのいずれかが正回転し、点灯しない放電ラン
プ１２５の後面に位置するファンは停止する。
【０３１６】両方のランプ点灯モード（以後２灯モード
と呼ぶ）の場合は、ファン１２６ａ，１２６ｂとも正回
転する。その後所定時間経過した後、もしくはファン１
２６ａ，１２６ｂと同時にファン１２６は正回転を行
う。
【０３１７】次に、図１４に示すシャッタ１４１ａ，１
４１ｂあるいは図１５に示す回転シャッタ１４１ａの動
作について説明するが、説明を容易にするために、放電
ランプ１２５は２本とし、放電ランプ１２５ａをランプ
１とし、放電ランプ１２５ｂをランプ２とする。また、
放電ランプ１２５ａの光路に配置され、光の通過／遮光
を制御するシャッタをシャッタ１とし、放電ランプ１２
５ｂの光路に配置され、光の通過／遮光を制御するシャ
ッタをシャッタ２とする。
【０３１８】図７３は投射型表示装置の電源オン時から
電源オフに至るフローを示すフローチャート図である。
一連の動作はＣＰＵ３２０により行われる。
【０３１９】まず、電源がオンされると、音声回路がオ
フ状態にされる。この音声回路とは投射型表示装置に直
接付属されるスピーカもしくは外部のスピーカへ音声を
送る回路である。音声オフとはこれらのスピーカへ音声
データを遮断することを意味する。
【０３２０】音声回路をオフ（音声オフ）するのは、電
源をオンし、放電ランプ１２５が点灯する際、放電ラン
プ１２５に達する高周波電圧、あるいは雑音が音声回路
に飛び込み、スピーカからノイズが発生するからであ
る。
【０３２１】また、以後、シャッタ１，２をオン（遮
光）、オフ（開く）制御する説明があるが、このように
シャッタをオンオフさせるのは、ランプの点灯時もしく
は消灯時に投射画像に影響を与えるからである。
【０３２２】具体的には、放射ランプ１２５の点灯時に
は、ランプ１２５輝度はすぐには一定値にならず、徐々
に明るくなる。これは投射画像の変化として観察者に見
え、表示品位を低下させる。また、ランプ点灯直後は、
ランプの発生色に色変化が生じ、ランプのアークがひら
き、フリッカが生じたりする。この現象も表示品位を低
下させる。この現象は消灯時にも何らかの影響がでる。
【０３２３】また、１灯点灯モード時に２灯点灯モード
にすると、２本目のランプは徐々に明るくなる。ユーザ
からみれば、投射画像が徐々に明るくなるため明るくな
った感覚を与えない。眼が徐々になれてしまうからであ
る。２灯目のシャッタ２をランプ２が完全な明るさにな
るまで閉じておいて、シャッタ２を開くと投射画面は急
に明るくなり、明るさ感が得られる。これは電源オン
後、すぐに２灯点灯モードとする場合も同様であって、
２つの放電ランプ１２５が完全な明るさになった後、シ
ャッタ１，２を同時に開くと投射画像がパッと表示さ
れ、投射型表示装置の動作が快適である感覚をユーザー
に与える。また、この快適感はランプが１本しかない投
射型表示装置についても同様である。ランプが完全な明
るさになるまでシャッタで遮光しておいた後、シャッタ
を開けばよい。
【０３２４】図７３に示すように電源がオンされると、
ランプ点灯時のノイズがスピーカから発生することを防
止するため音声回路がオフ状態とされる。次にランプ
１，２の点灯時間のるい計時間が状態メモリ３２４から
読み出される。本発明の実施の形態では１２００時間
（ｈ）をランプ取り換えの目安として判断をする。も
し、累計時間が１２００ｈを越えている場合は、スクリ
ーン上にランプ取り換えメッセージ“ランプを取り換え
てください”という文言が表示される。また、ランプ累
計時間が２０００ｈを越えている場合は、危険防止のた
め該当ランプは点灯しないように制御される。
【０３２５】つぎに、シャッタ１，２が閉じられる。１
灯モードの場合は、ランプ１とランプ２の点灯累計時間
が状態メモリ３２４から読み出され、点灯時間が短い方
が点灯する。このようにランプ点灯時間の累計を状態メ
モリ３２４保存しておくことにより、２つのランプの点
灯時間をほぼ等しくすることができる。そのためメンテ
ナンス時に両方のランプを同時に取り換えることがで
き、保守が容易となる。
【０３２６】１灯モードの場合でランプ１が点灯する場
合は、ランプ１の点灯輝度をホトセンサで検出する、あ
るいは、タイマ回路で時間管理することにより、ランプ
１が所定輝度になった後、シャッタ１がオープン（開
く）状態となる。したがってパッとスクリーンに画像が
表示される。逆にランプが点灯する場合は、ランプ２が
所定輝度になった後、シャッタ２がオープン状態とな
る。
【０３２７】２灯モードの時は、ランプ１，２が所定輝
度になった後、シャッタ１，２がオープン状態となる。
このシャッタ１，２のオンオフ状態も状態メモリ３２４
にその都度、書き込まれ保存される。
【０３２８】シャッタ１，２がオープン状態と同時にま
たは、オープン状態となった後に音声回路がオン状態と
なりスピーカから音声が出力される。
【０３２９】その後、ＣＰＵ３２０は温度センサ３２１
を用いて、筐体内温度、特に表示パネル１３２の温度を
監視する。表示パネル１３２の温度が５５度以上となれ
ば、表示パネル１３２がオーバーヒート状態と判断し、
その情報を状態メモリ３２４に保存するともに、冷却フ
ァン１２６の回転数を増大させる。冷却ファン１２６の
回転数の増大も状態メモリ３２４に書き込まれる。冷却
ファン１２６の回転数を増大させてもオーバヒート状態
が改善されない場合は、スクリーン（投射画像）に“パ
ネルオーバヒート”のメッセージを表示し、その状態を
状態メモリ３２４に保存した後、ランプ電源３２２をオ
フにする。その後、所定時間内は冷却ファン１２６は回
転し、パネル温度が十分低下した後、冷却ファン１２６
は停止する。
【０３３０】図７４は１灯モード時に２灯モード（高輝
度表示モード）に切り換える時の動作のフローチャート
図である。高輝度表示モードのスイッチがオンされると
“ランプ点灯準備中しばらくお待ち下さい”のメッセー
ジがスクリーンに表示される。また、音声回路がオフ状
態となる。
【０３３１】次に現在点灯中のランプがランプ１か２か
を状態メモリ３２４から読み出す。ランプ１の場合でシ
ャッタ１が閉じていない場合は、シャッタ１をクローズ
させた後、ランプ１を点灯する。また、同様にランプ２
の場合でシャッタ２が閉じていない場合は、シャッタ２
をクローズして、ランプ２を点灯する。
【０３３２】ランプ点灯後、各ランプが所定輝度になっ
た後（所定時間経過した後）該当シャッタがオープン状
態にされる。したがって、スクリーンには２つのランプ
１，２のあわさった輝度表示となる。その後、音声回路
がオン状態となり、スピーカから音声が出力されるよう
になる。
【０３３３】場合によってはランプを点灯する一瞬もし
くはごく短時間の間は、映像表示も白表示（もしくは黒
表示）もしくは“ランプを点灯します”等のメッセージ
表示のみとした方が好ましい場合もある。これはランプ
点灯時にそのノイズが映像信号処理回路に飛び込み、ス
クリーン画像が大きいみだれる場合があるからである。
この制御も容易であって音声回路のオフと同時に制御す
ればよい。表示を黒表示もしくは白表示とするには、パ
ネル１２５に印加する映像信号をコモン電圧レベルにす
ればよい。
【０３３４】同様に図７５に示すように２灯モードか
ら、１灯モード（低消費電力モード）に変化するにはま
ず音声回路をオフにする。つぎに、状態メモリ３２４か
らランプ１，２の点灯累計時間を読み出し、累計時間の
短い方を消灯すると判断する。消灯する前に“スクリー
ンに“低輝度表示モードにします”とメッセージを表示
し、その後、消灯するランプに該当するシャッタを閉じ
る。シャッタを閉じることにより極めて短時間にスクリ
ーン画面は低輝度表示となる。したがって、ユーザは極
めて短時間でかつ快適に変化したと感じる。その後、該
当ランプを消灯し、音声回路をオンした後、該当ランプ
の冷却ファンをしばらく回転させ、十分に冷却した後、
ファンの回転を停止する。
【０３３５】以下、本発明の映像表示装置として、反射
型の表示パネルをライトバルブとして用いるビューファ
インダについて説明する。図８６は本発明の実施の形態
のビューファインダの断面図（説明図）である。
【０３３６】本発明では表示パネル１３２として、散乱
状態の変化として画像を表示する散乱方式の高分子分散
液晶表示パネルを用いている。また表示モードとして
は、液晶層に電圧無印加の状態において、白表示を行う
ノーマリホワイト（以後ＮＷ）モードを用いている。
【０３３７】散乱方式とはＮＣＡＰ，ＰＤＬＣ，ＰＮＬ
Ｃなどの高分子分散液晶表示パネルが例示される。その
他、厚い膜厚の強誘電液晶を用いた表示パネル、動的散
乱モード（ＤＳＭ）表示パネル、ＰＬＴＺ表示パネルも
例示される。ここでは説明を容易にするため主として、
高分子分散液晶表示パネル（以後、ＰＤパネルと呼ぶ）
を例にあげて説明をする。
【０３３８】発光手段１２５である白色ＬＥＤ７７５か
ら放射された光１４３ａは反射型のフレネルレンズ７７
２で反射され、狭指向性の実質上平行光の光１４３ｂに
変換される。この光１４３ｂの進む方向（進む角度）を
０度（ＤＥＧ．）とし、角度θをとる。この０度から観
察者の眼がある光軸の角度をθとする。液晶層５４３が
光透過状態の場合、観察者の眼のある方向θの角度に進
む光束はほとんどない。したがって観察者の眼３７６に
到達する光束はわずかであり黒表示となる。一方、液晶
層５４３が散乱状態の場合はθに進む光束量は増加す
る。したがって白表示となる。
【０３３９】以上のことから最も高いコントラストを得
られる角度は液晶層５４３の散乱ゲイン（散乱特性）Ｇ
と入射光（あるいは出射光）の進む方向と観察者の眼３
７６がある光軸との角度θで一義的に定まる。特にビュ
ーファインダでは観察者の眼３７６の位置が固定される
（固定して使用する）。なぜならば、観察者は接眼ゴム
８４３に眼の位置を固定して表示画像を見るからであ
る。液晶モニター等の大型表示部を有する直視型の表示
パネルでは良好な視野角が必要であるが、ビューファイ
ンダおよび携帯端末ではごく狭い視野角で表示画像が良
好に観察できればよい。本発明ではこのビューファイン
ダの特徴をうまく利用し、最も表示コントラストが高く
なるように散乱ゲインＧ（液晶層の散乱性能）と入射光
の照明角度を定めている。
【０３４０】実験、検討により散乱ゲインＧは、表示パ
ネル１３２への光入射面での照度をＥ〔ｌｘ〕、液晶層
５４３が透明状態と仮定し、かつ、画素開口率が１００
％とした場合出射光が進行する方向から測定した輝度Ｂ
（ｎｔ）（ただし、表示パネル１３２等の表面で反射す
る光による影響は校正する（除外する））、円周率をπ
としたとき、次式（数３）を満足するようにする。
【０３４１】
【数３】１．０≦Ｇ≦４．０ ただしＧ＝πＢ／Ｅ この散乱ゲインは液晶層５４３の駆動電圧を７（Ｖ）以
下にする必要もある点も考慮している。なお、さらに好
ましくはＧは２．０以上３．５以下の範囲とする。この
範囲では表示パネル１３２の表示画像を直接観察する構
成（直視パネルなど）においても視野角が広く良好な表
示コントラストを実現できる。
【０３４２】なお、Ｇを測定するのにあたり、Ｇは光変
調層（液晶層）５４３の散乱特性であることに注意する
必要がある。したがって、カラーフィルタがなく、か
つ、開口率１００％のときのＧであるからにＰＤ液晶を
狭持させたものを、リファレンスとして測定し、これか
ら求められたＧを表示パネル１３２のＧにする。また反
射型液晶表示パネルの場合は、光変調層５４３以外で反
射する光をも除外してＧを求めなければならないことは
言うまもない。また、入射角度θは次式（数４）を満足
させる。
【０３４３】
【数４】１０（ＤＥＧ．）≦θ≦６０（ＤＥＧ．） θが１０度以下だと、観察者の眼の位置と発光素子７７
５との配置位置とが一致し、光学系の構成が困難にな
る。６０度以上となるとカラーフィルタが色の混色をお
こし、色純度を低下させやすい。
【０３４４】なお、この入射角度事項は表示パネル１３
２はＴＮ液晶表示パネルであっても画素電極に微小な凹
凸を形成することにより類似的に適用できる。したがっ
て、本発明のビューファインダに用いることができる。
【０３４５】またＰＤパネルは光変調に偏光板を用いな
い。したがって、明るい表示画像を実現できる。もしく
は、消費電力を大幅に削減できる。なお、ＰＤパネルで
あっても光入射面に偏光板を配置もしくは形成してもよ
い。偏光板を配置することにより表示コントラストを向
上できるからである。
【０３４６】表示パネル１３２の画素電極には薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）、薄膜ダイオード（ＴＦＤ）等のス
イッチング素子を配置し、それらを用いて液晶層５４３
に電圧を印加する。スイッチング素子は薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）の他、リングダイオード、ＭＩＭ等の２端
子素子、あるいはバリキャップ、サイリスタ、ＭＯＳト
ランジスタ、ＦＥＴ等であってもよい。なお、これらは
すべてスイッチング素子または薄膜トランジスタと呼
ぶ。さらに、スイッチング素子には、ソニー、シャープ
等が試作したプラズマにより液晶層に印加する電圧を制
御するプラズマアドレッシング液晶（ＰＡＬＣ）のよう
なものおよび光書き込み方式、熱書き込み方式を行うこ
とができるものも含まれる。つまり、スイッチング素子
を具備するとは液晶層５４３への電圧印加スイッチング
可能な構造を示す。
【０３４７】また、主として本発明の表示パネル１３２
はドライバ回路と画素のスイッチング素子を同時に形成
したものであるので、低温ポリシリコン技術で形成した
ものの他、高温ポリシリコン技術あるいはシリコンウエ
ハなどの単結晶を用いて形成したものも技術的範囲には
いる。もちろん、アモルファスシリコン表示パネルも技
術的範囲である。その他の事項については、すでにＰＤ
液晶として説明しているので説明を省略する。
【０３４８】ボデー８６５内に配置された白色ＬＥＤ７
７５はフレネルレンズ７７２により、実質上平行光に変
換され表示パネル１３２に入射する。表示パネル１３２
の液晶層が透明状態のときは、散乱されずに反射光１４
３ｃとなりボデー８６５の内面に塗布された光吸収膜８
６１で吸収される。
【０３４９】光吸収膜８６１は特別に設けなくともボデ
ー８６５内側を黒色プラスチックなどで形成することで
兼用してもよい。また、光吸収膜８６１は黒色塗料を塗
布すること、黒色もしくは暗色の部材を取り付けて形成
してもよい。
【０３５０】表示パネル１３２で散乱し、あるいは変調
された光はフィールドレンズ８６２で集光され、接眼リ
ング８６４内に配置された拡大レンズ８６３で拡大され
て、観察者の眼３７６に入射する。なお、フィールドレ
ンズ８６２はその正レンズの作用により、入射光を収束
光にする機能をもつ、そのため拡大レンズ８６３の直径
を小さくすることができ、低コスト化を実現できる。
【０３５１】図７８はフレネルレンズ７７２の説明図で
ある。フレネルレンズ７７２としているが、その機能は
放物面鏡７７２ａである。つまり、図７８に示すように
放物面鏡７７２ａの焦点位置に発光素子（白色ＬＥＤ７
７５）が配置されている。したがって、発光素子７７５
から放射された光１４３ａは放物面鏡７７２ａに入射
し、入射した光１４３ａは放物面鏡７７２ａにより実質
上平行光の光１４３ｂに変換される。
【０３５２】この変換された光１４３ｂが液晶表示パネ
ル１３２にθの角度で入射すると考えればよい。したが
って、表示パネル１３２は放物面鏡７７２ａで形成され
る実質上平行光に対してθの角度斜めに配置されたと考
えればよい。この角度θを変更することにより反射光１
４３ｃの角度を変更できる。つまり、おおざっぱに放物
面鏡７７２ａの位置を移動させることによりθを変化で
きる。
【０３５３】図７８に示す放物面鏡７７２ａを反射型の
フレネルレンズ形状としたものが図８６に図示した反射
フレネルレンズ７７２である。反射フレネルレンズ７７
２は、インジェクションあるいはコンプレクションなど
の樹脂を成型加工し、成型した樹脂の表面にＡｌ、Ａｇ
などの金属薄膜を蒸着することにより作製する。その他
金属板を直接加工、研摩して作製してもよく、また成型
加工した樹脂型の裏面に反射板をはりつけることにより
作製してもよい。なお、当然のことながら図８６に図示
した反射フレネルレンズ７７２のかわりに図７８のよう
な曲面を有する放物面鏡７７２ａを採用してもよい。
【０３５４】反射フレネルレンズ７７２は図７８に示す
ように放物面鏡７７２ａの中心軸から半分の領域を使用
したことにある。そのため図８６に示すように表示画面
をさえぎることなく表示パネル１３２の端部に発光素子
７７５を配置するだけで、表示パネル１３２の表示画面
を照明できるのである。また発光素子７７５として白色
ＬＥＤを用いると点光源で表示画面を良好にかつ均一に
照明できるのである。
【０３５５】図７７は図８６のビューファインダの光学
系を携帯情報端末に採用した例である。反射フレネルレ
ンズ７７２はふた７７６に取りつけられている。もしく
はふた７７６と反射フレネルレンズ７７２は一体成型加
工されている。反射フレネルレンズ７７２の角度は回転
部７７７により移動できるように構成されている。その
ため観察者が最も見やすい角度に反射フレネルレンズ７
７２の角度を調整することができる。またふた７７６に
ふた７７６は突起７７３により本体７７１の留め部７７
４にはめこまれるように形成されている。突起７７３を
はめこむことにより白色ＬＥＤ７７５は消灯する。
【０３５６】以上のようにして白色ＬＥＤ７７５から放
射される光１４３ａは反射フレネルレンズ７７２により
実質上平行光の光１４３ｂに変換されて表示パネル１３
２の表示画面を照明する。
【０３５７】図７９は図７７の表示装置の断面図であ
る。発光素子７７５の後面には反射面鏡７９１が配置さ
れる。観察者の眼には散乱光１４３ｄが入射することに
より、表示画像が見える。
【０３５８】なお、本発明の表示装置はＮＷモード、つ
まり散乱光１４３ｄを見ることによって表示画像を見る
ことが基本的使用方法である。ＮＷモードで使用するこ
とにより広視野角を実現できるからである。しかし、広
視野角は逆の言い方をすれば表示画面が暗くなるという
ことである。視野角は狭くてもよいからとりあえず、暗
い室内でも表示パネル１３２の表示画像を見る手段とし
てＮＷモードとＮＢモードの切り換えスイッチを設けて
いる。ＮＢモードの時は図７９に示す反射光１４３ｃが
白表示となる。つまり反射光１４３ｃの方向に観察者は
眼を配置し、表示画像を見ることになる。視野角は極め
て狭いが、表示画像は明るくなる。このＮＢモードでは
発光素子７７５を用いずとも極めて暗い室内で表示画像
を見ることができる。このＮＷ／ＮＢモードの切り換え
で良好に表示画像を見られるようになるのはＰＤパネル
特有である。反射電極上にマイクロレンズを形成したＴ
Ｎ（ツイストネマティック）パネルでは入射光がたえず
散乱しているからほとんどＮＢモードに切り換えても表
示画像に変化はない。
【０３５９】なお、ＮＷモードとＮＢモードを切り換え
ると映像の白黒が反転する。ＮＢモードに切り換えた時
に正常な表示にするのにはデジタル化された映像信号の
ビット反転を行うだけでよい。ただし、立ちあがり電圧
等も反転してしまうので、これらの電圧値はＲＯＭテー
ブルに記憶させておき、切り換える時に読み出してＮＢ
用のデジタル映像信号を作成すればよい。
【０３６０】ＮＷとＮＢのモード切り換えスイッチを図
７７の７７８に示す。切り換えスイッチ７７８は暗い室
内等でも、表示画像を良好に見えるようにできるスイッ
チとしてターボスイッチと呼ぶ。ターボスイッチを押す
ことによりＮＢモードに変更される。通常電源オン時は
デフォルトとしてＮＷモードとなるように設定されてい
る。ＮＢモードの時は視角は極めて狭くなるが、微小な
光があれば十分表示画像を読む（見る）ことができる。
【０３６１】発光素子７７５は図９５にも示すように反
射面鏡７９１を用いて、一方向に出射する光の強度を高
めているが、しかし、反射面鏡７９１にあたり直接表示
パネル１３２に入射する光１４３ｄが発生することがあ
る。また、直接、観察者の眼に入射する光が発生する。
これは、表示パネル１３２の表示画像を見えにくくする
原因となる。
【０３６２】この対策のため本発明では、反射面鏡７９
１の出射端（つまり、光路１４３ｄを発生する箇所）に
黒色の塗料等からなる光吸収膜９５１を配置または形成
している。このように光吸収膜９５１を形成することに
より光路１４３ｄの発生をなくしている。
【０３６３】また、図９５（ｂ）に示すように発光素子
７７５の光出射面に凸レンズ９５２を配置することによ
り発光素子７７５から放射される光の指向性を狭くする
ことができ、表示パネル１３２の表示画面を照明する光
の強度を強くすることができる。凸レンズ９５２は発光
素子７７５と一体成型等して形成してもよい。
【０３６４】また、発光素子７７５として白色ＬＥＤを
用いる場合、発光輝度分布に色ムラが発生する場合があ
る。そのため、図９５（ｃ）に示すように発光素子７７
５の光出射面に拡散板９５３を配置し、拡散膜９５４を
形成してもよい。このように構成することにより均一度
の高い良好な点光源もしくは、線光源を作製することが
できる。
【０３６５】また、図９６に示すように反射面鏡７９１
と発光素子７７５とを一体として形成したものの一端に
球体９６１を取り付け（作製し）、この球体９６１を本
体７７１の球穴９６２に差し込んでおけば、図９６に示
すようにＡ、Ｂの方向に反射面鏡７９１を移動させるこ
とができる。したがって、光路１４３ａを１４３ａ１，
１４３ａ２，１４３ａ３というように変化することがで
きる。観察者は最も表示画面を見やすくするために反射
面鏡７９１を移動させることにより調整する。
【０３６６】図１００は本発明の実施の形態のビデオカ
メラの斜視図である。図１００の例では図１０１に示す
ように表示パネル１３２と反射フレネルレンズ７７２と
がなす角度θ1を自由に変化できる（図１０１（ａ）、
（ｃ））。また図１０１（ｂ）に示すように支点７７３
ａを中心として表示パネル１３２の方向を変更できる。
また、ふた７７６を閉じ、ビデオカメラ本体８４２の側
部Ａに格納することができる。
【０３６７】また、図７７の構成は模式的に示せば図８
０に示すように１つの点光源７７５から放射された光１
４３ａを放物面鏡７７２で実質上平行光１４３ｂに変換
し、表示パネル１３２の表示画面を照明する構成であ
る。
【０３６８】その他、図８１に示すように蛍光管などの
棒状の発光素子７７５ａを用いる場合は２次元状の放物
面鏡７７２ａ（放物面板）を用いればよい。図８１は図
８０に比較して発光素子が発生する全光束量が多くな
り、表示パネル１３２の表示輝度を高くすることができ
る。また図８２に示すように、複数の発光素子７７５と
複数の放物面鏡７７２ａで実質上平行光を形成して表示
パネル１３２の表示画面を照明してもよい。
【０３６９】なお、反射フレネルレンズ７７２は放物面
鏡であるとしたが、これに限定されるものではなく、実
質上平行光に変換するものであるから、一定の焦点距離
をもつ放物面鏡でなくとも、楕円面鏡でもよいことは言
うまでもない。つまり、反射フレネルレンズ７７２は凹
面鏡と考えればよい。また、必ずしも平面状でなくても
よく曲面状となっていても矩形状となっていてもよいこ
とは言うまでもない。またフレネル形状に限定するもの
でもなく、回折効果により光を屈曲させるものでもよ
い。また、バックライトのように面状の光源から直接、
狭指向性の光を発生させるものでもよい。
【０３７０】図８３は発光素子７７５をアーム８３１ｂ
に取り付けたものである。アーム８３１は図に示すよう
に収縮できるように、また、支点７７３ｂにより回転で
きるように構成されている。観察者（ユーザ）は発光素
子７７５の位置を変更することにより最も表示画像を見
やすい位置に調整する。
【０３７１】以上は携帯情報端末の実施例であったが、
同様の光学系（技術的思考）を用いて図８４に示すよう
にビデオカメラのモニタとしても適用できる。図８４は
説明のための斜視図であり、図８５は説明のための断面
図である。ビデオカメラ本体８４２には撮影レンズ８４
１およびビューファインダを具備している。
【０３７２】図８５に示すように表示パネル１３２の表
示画面は支点７７３ｂにより、観察者が最もみやすい方
向に自由に角度を調整できるようになっており、また支
点７７３ａにより発光素子７７５からの光が最も表示画
面に良好に照明できるように調整できる。また、ふた７
７６は折りたため、表示パネル１３２を使用しない時は
格納部８４４に格納される。
【０３７３】さて、図７９は表示パネル１３２の一端近
傍に発光素子７７５を配置する構成であったが、図８８
のように反射フレネルレンズ７７２の近傍に発光素子７
７５を配置してもよい。概略の概念は図８７に示してい
る。つまり発光素子７７５を放物面鏡７７２ａの底部に
配置し、底から遠い位置に表示パネル１３２を配置した
構成である。この場合でも表示パネル１３２には実質上
平行光を入射させることができる。表示パネル１３２位
置を発光素子７７５から比較的遠い位置に配置できるた
め、均一な照明を実現できる。
【０３７４】なお、簡易的には図８９に示すように放物
面鏡などを用いず発光素子７７５からの光で直接表示パ
ネル１３２を照明してもよい。表示パネル１３２を照明
する角度はアーム８３１の角度を調整することにより行
う。
【０３７５】図９０はデータ入力部を有する表示装置の
説明図（断面図）である。発光素子７７５から放射され
た光１４３ａはデータ入力部９０１が形成された兼反射
フレネルレンズ部７７２で反射されて実質上平行光の光
１４３ｂとなり表示パネル１３２を照明する。
【０３７６】図９１に示すように筐体と兼用された反射
板９１６がはりつけられたフレネルレンズ９１５から構
成される反射フレネルレンズ７７２上に、データ入力部
９０１が配置されている。データ入力部９０１は導電膜
９１２が形成された透明シート９１１が２枚むきあって
配置されている。導電膜９１２ａ，９１２ｂ間にはスペ
ーサ９１３が配置されている。ペン９１４で押圧するこ
とにより導電膜９１２ａと９１２ｂは接触し、座標点が
入力される。なお、図１０２に示すように点状の発光素
子７７５を複数用いてもよい。
【０３７７】図８３等は反射型の表示パネル１３２を用
いる構成であったが、同様の構成で透過型の表示パネル
を用いて構成することもできる。図１１９はその構成の
説明図である。
【０３７８】図１１９において表示パネル１３２は透過
型である。発光素子７７５から放射された光１４３ａは
反射フレネルレンズ７７２に入射して実質上平行光の光
１４３ｂに変換される。前記光１４３ｂは表示パネル１
３２を通過し、散乱光もしくは透過光が観察者の眼３７
６に到達するように構成されている。
【０３７９】この構成を図示すれば図１２０のようにな
る。発光素子７７５から放射された光１４３ａが放物面
鏡７７２ｂに入射して実質上平行光の光１４３ｂとな
り、この光１４３ｂが表示パネル１３２に入射して透過
する。つまり反射フレネルレンズ７７２は放物面鏡７７
２ｂをフレネルレンズ状としたものであると考えればよ
い。
【０３８０】表示パネル１３２に入射する光の角度は支
点７７３ｂで調整することができ、また表示パネルの角
度は支点７７３ａで調整することができる。ふた７７６
および表示パネルが取り付けられた本体７７１はパーソ
ナルコンピュータ本体１１９２のキーボード１１９１部
におりたたむことができる。したがって携帯が容易であ
る。
【０３８１】図８３、図１１９は１つの発光素子あるい
は表示パネル１３２の一端部に発光素子７７５が配置さ
れた構成であった。その変形例として図１２１に示すよ
うに複数の発光素子７７５を用いる構成も考えられる。
図１２１は表示パネル１３２として透過型のものを用い
た構成の説明図である。もちろん反射型でも構成を少し
変形するだけで対応できることは言うまでもない。
【０３８２】図１２１において、発光素子７７５ａは放
物面鏡７７２ｃの焦点に配置され、発光素子７７５ｂは
放物面鏡７７２ｄの焦点に配置されている。したがっ
て、発光素子７７５ａから放射された光１４３ａは放物
面鏡７７２ｃに入射して実質上平行光の光１４３ｃに変
換され、表示パネル１３２の表示画面の一方の１／２を
照明する。一方、発光素子７７５ｂから放射された光１
４３ｂは放物面鏡７７２ｄにより実質上平行光の光１４
３ｄに変換され、表示パネル１３２の表示画面の他方の
１／２を照明する。このように表示パネル１３２を２つ
の発光素子７７５ａ，７７５ｂで１／２ずつ照明する。
【０３８３】また、図１２２に示すように表示パネル１
３２に斜め方向に光を入射（光１４３ｃ，１４３ｄ）さ
せる構成であれば、発光素子７７５ａ，７７５ｂのそれ
ぞれが表示パネル１３２の全表示領域を照明するように
構成することも可能である。したがって、複数の発光素
子を用いる方式としては図１２１、図１２２のいずれの
構成であってもよい。また、発光素子７７５の使用数は
２つには限定されない。
【０３８４】より放物面鏡７７２ｃ，７７２ｄをフレネ
ルレンズ状として具体的に図示したものが図１２３であ
る。ふた７７６に反射フレネルレンズ７７２ａ，７７２
ｂが取り付けられている。また、ふた７７６と表示パネ
ル１３２間の距離は収縮自在のジャバラ１２３１の長さ
を調整することにより行う。観察者は表示パネル１３２
を透過した光を見ることになる。
【０３８５】図９２はフロントライト方式の表示装置で
ある。導光板９２１は蛍光管７７５の方が厚く、その反
射例が薄く形成されている。蛍光管７７５の周囲は反射
シート９２３でおおわれ、より効率よく導光板９２１に
光を入力できるように構成されている。
【０３８６】導光板９２１の裏面には円形で示したＡ部
（図９２（ｂ１）），Ｂ部（図９２（ｂ２）），Ｃ部
（図９２（ｂ３））に示すように微小な凸部９２２が形
成されている。凸部９２２は蛍光管７７５が近い方がゆ
るやかであり（図９２（ｂ１））、遠い方が大きい（図
９２（ｂ３））。この凸部９２２は導光板９２１を成型
する際、同時に形成される。
【０３８７】凸部９２２に入射した光は導光板９２１か
ら出射し、表示パネル１３２を照明する。導光板９２１
のＡ部は中を通過する光束量が多く、Ｃ部は光束量が少
ない。そのため、導光板９２１の凸部９２２の形状に差
異を設けることにより表示パネル１３２を照明する光量
を全表示領域で均一となるようにしている。
【０３８８】図９２の導光板９２１は従来のバックライ
ト方式で用いられている導光板のように表面に拡散剤が
塗布されていない。拡散剤は光を透過しないから、フロ
ントライト方式に採用すると表示パネル１３２の表示画
像が見えなくなる。
【０３８９】本発明の導光板およびそれを用いた表示装
置では微小な凸部９２２を導光板９２１の裏面に形成す
るだけであるから、凸部９２２により表示画面が見えな
くなることはない。したがってクリアな表示画像を再現
できる。
【０３９０】図９３は反射型の表示パネル１３２上にフ
ロントライトとして導光板９２１をスペーサ９１３を介
して配置したものである。図９３の主としてパネル１３
２部を詳細にした図を図９４に示す。表示パネル１３２
は対向基板５４２を薄く形成し、カラーフィルタ５２２
を形成したフィルタ基板９４２を光散乱層９４１で貼り
あわせたものである。
【０３９１】光散乱層９４１の光散乱度は、図９３に示
すＡ部よりＢ部が高く、さらにＣ部が高くなっている。
つまり導光板９２１から入射する光量分布に傾斜がある
のを光散乱層９４１の光散乱度に傾斜をつけることによ
り均一な照明をできるようにしている。光散乱層９４１
は媒体にＴｉ微粒子を添付あるいは、屈折率のことなる
材料を添付したものである。媒体としては接着剤、粘着
剤もしくはゲルもしくは液体であり、シリコン樹脂、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系紫外線硬化樹
脂、エチレングリコール、アルコール、水、サルチル酸
メチル等が例示される。媒体に使用する材料は屈折率が
１．３８以上１．５５以下の透明材料であればほとんど
のものを用いることができる。
【０３９２】図１１１は本発明の実施の形態の１つの映
像装置としての液晶モニタの説明図である。本発明の実
施の形態の液晶モニタは２つの表示画面をつなぎあわせ
て１つのあるいは疑似的に１つの表示画面として用いる
ことを目的として考察されものである。
【０３９３】図１１１（ａ）は液晶モニタを正面から見
た図であり、図１１１（ｂ）は側面から見た図である。
図１１１（ａ）でわかるように表示１３２は右側に取り
つけられたような構成となっている。つまり左側はパネ
ルカバー１１１９があるが、右側は好ましくはその端部
まで画像表示領域である。
【０３９４】表示パネルが取り付けられたパネルカバー
１１１９は保持台１１１１に取り付け部１１１３を介し
て取り付けネジ１１１４で取り付けられている。保持台
１１１１には、電源オンオフスイッチ、クロックの位相
スイッチ等の制御ボタン１１１２が取り付けられてい
る。また、パネルカバー１１１９は取り付けネジ１１１
４で容易に取りはずすことができ、取りはずして表示パ
ネル１３２の向きを上下逆にして再び保持台１１１１に
取り付けられている。また、逆むきに取り付けたとき、
画面の走査方向を自動的に逆走査とするため、判別スイ
ッチが別途設けられている。また、必要に応じて逆走査
スイッチを制御ボタン１１１２として配置しておく。
【０３９５】パネルカバー１１１９を上下逆転させて取
りつけることが容易なようにパネルカバー１１１９から
パネルリンクコネクタ１１１５、バックライトコネクタ
１１１６が付加されており、このコネクタを保持台１１
１１に差しこめるようになっている。パネルリンクコネ
クタ１１１５にはＬＶＤＳ方式の差動信号が伝送される
コネクタであり、このコネクタを介してデジタル化され
た映像信号が表示パネル１３２に供給される。
【０３９６】またバックライトコネクタ１１１６はバッ
クライトを構成する蛍光管に電源を供給するコネクタで
ある。
【０３９７】保持台１１１１には電源コネクタ１１１８
とアナログ映像信号を入力するＶＧＡコネクタ１１１７
が配置されている。保持台１１１１内にアナログ映像信
号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とする回路および映像
信号および定電圧電源が配置されている。
【０３９８】表示パネル１３２はパネルカバー１１１９
ａ内に図１１２に示すように配置されている。図１１２
は説明を容易にするために本発明の実施の形態の液晶モ
ニタを２台並列に並べたところを示している。表示パネ
ル１３２は表示領域の中央部Ｐがパネルカバー１１１９
の中央に位置するように配置されている。したがって、
正方向と逆方向に取り付けた表示パネル１３２を並列に
図のように並べた時、中央部の点Ｐが同じ高さとなるよ
うになり、また表示画面の端部が同一位置となるように
されている。
【０３９９】表示パネル１３２には左右の一片部のみに
ゲートドライバ１１２１が形成もしくはシリコンチップ
として接続されている。また、上下の一片部のみにソー
スドライバ１１２２が形成もしくはシリコンチップとし
て接続されている。したがってＢで示すエッジ部はその
ぎりぎりまで画像を表示する表示領域となっている。
【０４００】パネルカバー１１１９ｂを逆に取り付けて
パネルカバー１１１９ａの横に配置すれば、図１１３に
示すように表示領域２８１ａと２８１ｂから構成される
１つの大きな横長の表示モニタとなる。
【０４０１】パネルカバー１１１９ａの走査方向がＸＹ
で示す実線の走査方向であれば、逆取り付けしたパネル
カバー１１１９ｂの走査方向は図１１２の点線で示すよ
うに、光と逆走査にする必要がある。しかし、これは容
易であってゲートドライバ１１２１およびソースドライ
バ１１２２のシフトレジスタの走査方向を逆にすればよ
い。そのため、自転検出スイッチを設けるあるいは逆走
査スイッチを制御ボタン１１１２として配置すればよ
い。
【０４０２】図１１３に示すように表示パネル１３２ａ
はパーソナルコンピュータ１１３２内に配置されたグラ
フィックボード１１３１ａから映像信号の供給を受け、
表示パネル１３２ｂはグラフィックボード１１３１ｂか
ら映像信号の供給をうける。グラフィックボード１１３
１ａがメインボードであり、グラフィックボード１１３
１ｂがスレーブボード（従属ボード）として動作する。
このメインとスレーブボードの制御はウインドウズ９８
によって制御される。そしてあたかも３：４＋３：４＝
３：８の横長の表示画面のように取り合うことができ
る。
【０４０３】本発明の液晶モニタの効果は、パネルカバ
ー１１１９の端に表示画面を配置し、かつ、上下逆転さ
せて取り付けることができるように構成したことによ
り、１種類の同一液晶モニタを製造しているにもかかわ
らず、ユーザが容易に３：８の表示ディスプレイに変換
できる点にある。また図１１４に示すようにユーザが表
示画面２８１を見やすいように表示領域２８１ａと２８
１ｂとを角度をつけて配置できることである。
【０４０４】図１１５は本発明の実施の形態の上述した
ものとは別の液晶モニタの説明図である。図１１５
（ｂ）は平面図であり、図１１５（ａ）は断面図であ
る。２つの表示パネル１３２ａと１３２ｂは１つの保持
台１１１１に取り付けられており、パネルカバー１１１
９ａと１１１９ｂとはおりたためるように構成されてい
る。パネルカバー１１１９ａと１１１９ｂとは容易に平
面状となるように支持部１１５２が設けられており、ま
た、表示パネル１３２ａと１３２ｂとがおりたたんだと
きに接触しないようにパネルカバー１１１９の一部に緩
衝部材１１５１が取り付けられている。緩衝部材１１５
１としてはスポンジ、バネ、ゴム等が例示される。
【０４０５】パネルカバー１１１９の裏面は図１１７に
示すように保持台１１１１の取り付け部１１７２をはめ
こむ取り付け溝１１７１が設けられている。この溝１１
７１と取り付け部１１７２によりパネルカバー１１１９
は回転できるように構成されており図１１６に示すよう
に表示部は使用時に対して９０度回転し、かつおりたた
んで収納できるように構成されている。
【０４０６】図１１５等は２つの表示パネル１３２を用
いて１つの表示領域２８１を構成する構成であった。そ
れに対して図１３０は１つの表示パネル１３２に２つの
表示領域２８１ａ，２８１ｂを形成した構成である。
【０４０７】ゲートドライバ１１２１ａ，１１２１ｂが
接続されたゲート信号線Ｇｊ（ｊは整数）は２つの表示
領域２８１ａ，２８１ｂに共通である。また２つの表示
画面２８１ａと２８１ｂ間に輝度分布が発生することを
防止するため、ゲートドライバ１１２１ａは奇数番目の
ゲート信号線を駆動し、ゲートドライバ１１２１ｂは偶
数番目のゲート信号線を駆動する。これはゲート信号線
の信号供給例と供給されない側間の電位差による表示の
差異をめだたないようにするためである。一方ソースド
ライバ１１２２ａはグラフィックボード１１３１ａから
処理された映像信号を映像入力端子１１９１ａより供給
され、表示領域２８１ａに第１の画像を表示する。同様
にソースドライバ１１２２ｂはグラフィックボード１１
３１ｂから処理された映像信号を映像入力端子１１９１
ｂより供給され、表示領域２８１ｂに第２の画像を表示
する。この表示状態を図１１８に示す。
【０４０８】図１１８の実施例では表示画面２８１ａと
２８１ｂのつぎ目は発生しない。また、表示画面２８１
ａと２８１ｂではゲートドライバ１１２１が共通である
ので、ゲートドライバの使用個数を低減でき低コスト化
が望める。図１１８等は２つの表示画面を横方向に配置
する構成であった。それに対して図１２４は表示画面２
８１ａ、２８１ｂを表示パネル１３２の表裏に配置した
構成である。表示パネル１３２ａと１３２ｂに入力する
映像信号を同一にすれば２人の観察者が同時にかつ向か
いあった状態で、かつ、極めて小スペースで同じ画像を
見ることができる。
【０４０９】表示パネル１３２ａと１３２ｂのバックラ
イトは共通である。導光板４５４のエッジ部に蛍光管な
どの発光素子４５８が配置されている。導光板４５４の
表面にはドット状に光拡散点が強弱の分布をつけて印刷
されている。このように光拡散点の作用により導光板４
５４から表示パネル１３２ａ，１３２ｂ全面に均一に光
が出射（入射）される。導光板４５４の表面には光の指
向性を狭くして表示パネル１３２の表示輝度を明るくす
るためのプリズムシート１２４２が配置されている。ま
たプリズムシート１２４２の光出射面にはプリズムシー
トのレンチ（凹凸みぞ）を目だたなくするための拡散シ
ート１２４１が配置されている。
【０４１０】図１２４の構成では１枚の導光板４５４に
より２枚の表示パネル１３２ａ，１３２ｂを照明するた
め表示装置として極めて薄く構成できる。また導光板４
５４，蛍光管４５８も１つですむため低コスト化を実現
できる。また、表示パネル１３２ａ，１３２ｂで同一の
映像を表示するのであれば、映像信号処理回路も共通に
でき、低コスト化を実現できる。
【０４１１】なお、本発明の表示パネル、表示装置等に
おいて対向基板５４２、アレイ基板５４１はガラス基
板、透明セラミック基板、樹脂基板、単結晶シリコン基
板、金属基板などの基板を用いるように主として説明し
てきた。しかし、対向基板５４２、アレイ基板５４１は
樹脂フィルムなどのフィルムあるいはシートを用いても
よい。たとえば、ポリイミド、ＰＶＡ、架橋ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステルシートなどが例示さ
れる。また、特開平２ー３１７２２２号公報のようにＰ
Ｄ液晶の場合は、液晶層に直接対向電極あるいはＴＦＴ
を形成してもよい。つまり、アレイ基板または対向基板
は構成上必要がない。また、日立製作所が開発している
ＩＰＳモード（櫛電極方式）の場合は、対向基板には対
向電極は必要がない。
【０４１２】本発明の実施の形態では画素電極ごとにＴ
ＦＴ、ＭＩＭ、薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッ
チング素子を配置したアクティブマトリックス型として
説明してきた。このアクティブマトリックス型もしくは
ドットマトリックス型とは液晶表示パネルの他、微小ミ
ラーも角度の変化により画像を表示するＴＩ社が開発し
ているＤＭＤ（ＤＬＰ）も含まれる。
【０４１３】本発明の各実施例の技術的思想は、液晶表
示パネル他、ＥＬ表示パネル、ＬＥＤ表示パネル、ＦＥ
Ｄ（フィールドエミッションディスプレイ）表示パネル
にも適用することができる。また、アクティブマトリッ
クス型に限定するものではなく、単純マトリックス型で
もよい。単純マトリックス型でもその交点が画素（電
極）がありドットマトリックス型表示パネルと見なすこ
とができる。もちろん、単純マトリックスパネルの反射
型も本発明の技術的範ちゅうである。その他、８セグメ
ントなどの単純な記号、キャラクタ、シンボルなどを表
示する表示パネルにも適用することができることはいう
までもない。
【０４１４】プラズマアドレス型表示パネルにも本発明
の技術的思想は適用できることはいうまでもない。その
他、具体的に画素がない光書き込み型表示パネル、熱書
き込み型表示パネル、レーザ書き込み型表示パネルにも
本発明の技術的思想は適用できる。また、これらを用い
た投射型表示装置も構成できる。
【０４１５】画素の構造も共通電極方式、前段ゲート電
極方式のいずれでもよい。その他、画素行（横方向）に
沿ってアレイ基板５４１にＩＴＯからなるストライプ状
の電極を形成し、画素電極５４６と前記ストライプ状電
極間に蓄積容量を形成してもよい。このように蓄積容量
を形成することにより結果的に液晶層５４３に並列のコ
ンデンサを形成することになり、画素の電圧保持率を向
上することができる。低温ポリシリコン、高温ポリシリ
コンなどで形成したＴＦＴ５４５はオフ電流が大きい。
したがって、このストライプ状電極を形成することは極
めて有効である。
【０４１６】また、表示パネルのモード（モードと方式
などを区別せずに記載）は、ＰＤモードの他、ＳＴＮモ
ード、ＥＣＢモード、ＤＡＰモード、ＴＮモード、強誘
電液晶モード、ＤＳＭ（動的散乱モード）、垂直配向モ
ード、ゲストホストモード、ホメオトロピックモード、
スメクチックモード、コレステリックモードなどにも適
用することができる。
【０４１７】なお、図１４、図６８の液晶投射型表示装
置あるいはビューファインダなどにおいて、光源１２５
などは２つとして説明したが、これに限定するものでは
なく、光源１２５は２以上としてもよい。光源１２５を
４つ使用する場合は、上下、左右に配置した光源からの
光を４角錐状のプリズムを用い、１つの光路に集光する
構成を採用すればよい。シャッタ１４１などは４つの光
路のそれぞれに、または複数の光路に配置する。また、
上下に配置した２つのランプからの光を第１のプリズム
で第１の光路に合成し、左右に配置した２つのランプか
らの光を第２のプリズムで第２の光路に合成したうえ、
第１の光路と第２の光路からの光を第３のプリズムなど
で１つの光路に合成してもよい。シャッタ１４１は第１
の光路と第２の光路に配置する。光源１２５が３つの場
合は、三角錐プリズムを使用して光路を合成すればよ
い。
【０４１８】また、光路の合成手段として前記プリズム
の他、ダイクロイックミラー、偏光プリズム（ＰＢ
Ｓ）、ダイクロイックプリズム、ハーフミラー、平面ミ
ラーなども用いることができる。また、反射または透過
のプリズムシート、凹面鏡、凸レンズ、フレネルレンズ
なども採用することができる。
【０４１９】図２９、図５２、図７２などで説明した構
成、あるいは図３１、図７３などの方法も光源１２５の
個数に左右されるものではない。図７３、図７４、図７
５、図７６では光源（ランプ）を２灯を例にあげて説明
したが、これに限定するものではなく、２灯以上であっ
てもよい。ランプ、および／またはシャッタのシーケン
ス条件などを増加させるだけで対応できる。たとえば、
ランプが４灯の場合は図７３において、”１灯モード
か”の条件を、”２灯モードか４灯モードか”に変更す
ることで、あるいは”第１のランプか第２のランプか第
３のランプか第４のランプか”に変更することで対応す
ることができる。加えて、シャッタなどのシーケンスを
増加させればよい。
【０４２０】なお、図１４、図７３、図７４などの装置
あるいは制御方法において、シャッタを閉じる（クロー
ズ）、開く（オープン）と表現したが、シャッタに限定
するものではない、たとえば、メカニカルなカーテン、
ＴＮ液晶表示パネル、ＰＬＺＴパネルなどをシャッタと
して用いてもよい。つまり、シャッタとは何らかの制御
により光の経路を遮断と通過を制御できるものであれば
よい。また、画像表示用の液晶表示パネル１３２をラン
プ点灯、あるいは２つのランプの点灯切り替え時、１灯
モードから２灯モードへの切り替え時に黒表示状態とし
てもよい。黒表示状態では前記液晶表示パネル１３２に
より光が遮光され、スクリーンには光は到達しない。こ
の場合はシャッタを用いる必要はない。このような場合
も遮光手段に該当する。
【０４２１】また、本発明の技術的思想はビデオカメ
ラ、液晶プロジェクター、立体テレビ、プロジェクショ
ンテレビ、ビューファインダ、携帯電話のモニター、携
帯情報端末およびそのモニター、デジタルカメラおよび
そのモニター、ヘッドマウントディスプレイ、直視モニ
ターディスプレイ、ノートパーソナルコンピュータ、ビ
デオカメラのモニター、電子スチルカメラのモニター、
現金自動引き出し機のモニター、公衆電話のモニター、
テレビ電話のモニター、パーソナルコンピュータモニタ
ー、液晶腕時計およびその表示部、家庭電器機器の液晶
表示モニター、据え置き時計の時刻表示部、ポケットゲ
ーム機器およびそのモニター、表示パネル用バックライ
トなどにも適用あるいは応用展開できることは言うまで
もない。
【０４２２】
【発明の効果】本発明の表示パネル、表示装置等におい
て動画ボケの改善等、それぞれの構成に応じて特徴ある
効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置の
構成図である。
【図２】図１の投射型表示装置の集光レンズ１６の説明
図である。
【図３】図１の投射型表示装置の第１レンズアレイ１２
３の説明図である。
【図４】図１の投射型表示装置の第２レンズアレイ１２
４の説明図である。
【図５】図１の投射型表示装置の投射レンズ１３４の瞳
面１３６の説明図である。
【図６】図１の投射型表示装置の反射プリズム１４の代
替として用いることができるプリズムの説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置の
構成図である。
【図８】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置に
用いる偏光変換素子の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置に
用いる偏光変換素子の説明図である。
【図１０】図７の投射型表示装置の投射レンズ１３４の
瞳面１３６の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の構成図である。
【図１２】従来の投射型表示装置の構成図である。
【図１３】従来の投射型表示装置の説明図である。
【図１４】図１１の投射型表示装置の反射プリズム１４
近傍に配置されるシャッタの説明図である。
【図１５】図１４とは別のシャッタの説明図である。
【図１６】図１５の回転シャッタ１４１ａの動作説明図
である。
【図１７】図１４とは別のシャッタの説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の点灯回路の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の点灯回路の説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の冷却部の説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の構成図である。
【図２２】図２１の投射型表示装置の照明光学系の構成
図である。
【図２３】図２２の照明光学系の一部の説明図である。
【図２４】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の構成図である。
【図２５】図２４の投射型表示装置の回転シャッタ１４
１ｂの説明図である。
【図２６】図２４の回転シャッタ１４１ｂを制御するた
めの回路ブロック図である。
【図２７】図２４の回転シャッタ１４１ｂとスクリーン
輝度との関係を示す図である。
【図２８】図２６の輝度演算ＣＰＵ２６７の説明図であ
る。
【図２９】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
において、瞳面積とコストおよび光利用効率との関係の
説明図である。
【図３０】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の回転シャッタ１４１ｃの説明図である。
【図３１】図３６とは別の図３５の遮光ベルト３５１の
説明図である。
【図３２】図３１等とは別の図３５の遮光ベルト３５１
の説明図である。
【図３３】図３０の回転シャッタ１４１ｃと映像表示と
のタイミングチャートである。
【図３４】図３０の回転シャッタ１４１ｃとは別の回転
シャッタの説明図である。
【図３５】図３０の回転シャッタ１４１ｃの代替となる
遮光ベルト３５１を備えた投射型表示装置の構成図であ
る。
【図３６】図３５の遮光ベルト３５１の説明図である。
【図３７】図３５の遮光ベルト３５１の代替となる回転
遮光板３７１の説明図である。
【図３８】図３９の表示パネルの説明図である。
【図３９】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図４０】本発明の実施の形態の１つの表示装置の構成
図である。
【図４１】図４０とは別の本発明の実施の形態の１つの
表示装置の説明図である。
【図４２】図４１の表示装置の説明図である。
【図４３】図４０等とは別の本発明の実施の形態の１つ
の表示装置の構成図である。
【図４４】本発明の実施の形態の１つの表示装置の構成
図である。
【図４５】図４４の表示装置の説明図である。
【図４６】本発明の実施の形態の１つの表示装置の説明
図である。
【図４７】本発明の実施の形態の１つの表示装置の構成
図である。
【図４８】本発明の実施の形態の１つの表示装置の構成
図である。
【図４９】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図５０】図４９の表示パネルの説明図である。
【図５１】図４９とは別の表示パネルの説明図である。
【図５２】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の構成図である。
【図５３】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図５４】本発明の実施の形態における遮光板の構成図
である。
【図５５】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図５６】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図５７】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図５８】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図５９】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図６０】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図６１】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
によるスクリーンへの画像表示の説明図である。
【図６２】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図６３】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図６４】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図６５】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図６６】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図である。
【図６７】図６５の表示パネルの一部の等価回路図であ
る。
【図６８】本発明の実施の形態の１つのビューファイン
ダの構成図である。
【図６９】本発明の実施の形態の１つのビューファイン
ダの構成図である。
【図７０】本発明の実施の形態の１つのビューファイン
ダの説明図である。
【図７１】本発明の実施の形態の１つのビューファイン
ダの構成図である。
【図７２】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の制御回路の説明図である。
【図７３】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の制御方法の説明図である。
【図７４】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の制御方法の説明図である。
【図７５】本発明の実施の形態の１つの投射型表示装置
の制御方法の説明図である。
【図７６】図７２の投射型表示装置のファン１２６の制
御方法の説明図である。
【図７７】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
外観図である。
【図７８】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図７９】図７７の映像表示装置の説明図である。
【図８０】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図８１】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図８２】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図８３】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図８４】本発明の実施の形態の１つのビデオカメラ
（電子スチルカメラ）の外観図である。
【図８５】図８４のビデオカメラ（電子スチルカメラ）
の説明図である。
【図８６】本発明の実施の形態の１つのビューファイン
ダの説明図である。
【図８７】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図８８】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図８９】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９０】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９１】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９２】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９３】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９４】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９５】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９６】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９７】表示パネルに入射する光についての説明図で
ある。
【図９８】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置の
説明図である。
【図９９】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの構
成図の一部である。
【図１００】本発明の実施の形態の１つのビデオカメラ
（電子スチルカメラ）の外観図である。
【図１０１】図１００のビデオカメラ（電子スチルカメ
ラ）の説明図である。
【図１０２】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置
の外観図である。
【図１０３】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
断面図および平面図である。
【図１０４】図１０３の表示パネルの説明図である。
【図１０５】図１０４とは別の図１０３の表示パネルの
説明図である。
【図１０６】図１０４等とは別の図１０３の表示パネル
の説明図である。
【図１０７】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
断面図である。
【図１０８】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
断面図である。
【図１０９】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
説明図である。
【図１１０】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
説明図である。
【図１１１】本発明の実施の形態の１つの液晶モニタの
説明図である。
【図１１２】図１１１の液晶モニタの説明図である。
【図１１３】図１１２とは別の図１１１の液晶モニタの
説明図である。
【図１１４】図１１１等の本発明の実施の形態の液晶モ
ニタの効果の説明図である。
【図１１５】本発明の実施の形態の１つの液晶モニタの
説明図である。
【図１１６】図１１５の液晶モニタの説明図である。
【図１１７】図１１６とは別の図１１５の液晶モニタの
説明図である。
【図１１８】図１３０の液晶モニタの説明図である。
【図１１９】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置
の説明図である。
【図１２０】図２０の映像表示装置の説明図である。
【図１２１】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置
の説明図である。
【図１２２】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置
の説明図である。
【図１２３】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置
の説明図である。
【図１２４】本発明の実施の形態の１つの映像表示装置
の説明図である。
【図１２５】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
断面図である。
【図１２６】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
断面図である。
【図１２７】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
説明図である。
【図１２８】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
説明図である。
【図１２９】本発明の実施の形態の１つの表示パネルの
説明図である。
【図１３０】本発明の実施の形態の１つの液晶モニタの
説明図である。
【符号の説明】
１１ 楕円面鏡 １２ 発光体 １４ 反射プリズム １５ 反射面 １６ 集光レンズ １７ ビーム合成レンズ ７１ 偏光分離プリズムアレイ ７２ １／２波長板 ８１ 光分離面 ８２ 光反射面 ９１ レンズ １２１ 放物面鏡、楕円面鏡 １２２ ＵＶ−ＩＲカットフィルタ １２３ 第１レンズアレイ １２４ 第２レンズアレイ １２５ ランプ １２６ ファン １２７ 光軸 １２８ 平面ミラー １２９ ダイクロイックミラー １３０ リレーレンズ １３１ フィールドレンズ １３２ 表示パネル １３３ ダイクロイックプリズム １３４ 投射レンズ １３５ 光軸 １３６ 瞳面 １４１ シャッタ（遮光板） １４３ 光 １５２ 遮光部 １５３ モータ １５４ 軸 １８１ 直流電源 １８２ 位相制御回路 １８３ インバータ回路 １９１ リアクタンス １９２ サイリスタ ２０１ 空気経路 ２１１ 回転フィルタ ２１２ フィルタ ２１３ モータ ２２１ ケース ２２２ ロッド ２２３ 反射膜 ２２４ 冷却液 ２２５ 仕切り板 ２３１ 放熱板 １４１ｂ 回転シャッタ ２４２ モータ取り付け台 ２４３ スライドギャー ２４４ 回転ギャー ２５１ 位置検出穴 ２６１ ＰＬＬ回路 ２６２ カウンタ回路 ２６３ Ｙ／Ｃ分離回路 ２６４ ガンマ処理回路 ２６５ 反射処理回路 ２６６ Ｄ／Ａ変換回路 ２６７ 輝度演算ＣＰＵ ２６８ 輝度変換ＲＯＭ ２６９ モータドライバ ２８１ 表示画面 ２８２ メモリ ２８３ 演算処理回路（ＭＰＵ） ２８４ 乗算器 ３５１ 遮光ベルト ３５２ ローラ ３６１ 遮光部 ３６２ 光透過部 ３７１ 回転遮光板 ４４２ 強誘電性液晶層 ４４３ 偏光板 ４４４ ガラス基板 ４５１ 反射板 ４５２ 挿入穴 ４５３ 蛍光管 ４５４ 導光板 ４８１ 遮光板 ５１１ 遮光膜 ５４１ アレイ基板 ５４２ 対向基板 ５４３ 液晶層 ５４４ 光出射穴 ５４５ ＴＦＴ ５４６ 画素電極 ５４７ 対向電極 ５４８ マイクロレンズ基板 ５４９ マイクロレンズ ５５０ 光結合層 ５５１ 光吸収膜（遮光膜） ５５２ カラーフィルタ ５８１ アパーチャ基板 ５９１ 遮光板 ５９２ アパーチャ ６１１ プリズム板 ６３１ 凸部 ６７１ ブラックマトリックス ６８１ 反射防止膜 ７０１ 蓄積容量電極 ７０２ コンタクトホール ７０３ 接続電極 ７０４ 絶縁膜 ７２１ 蓄積容量 ７２２ ソース信号線 ７２３ ゲート信号線 １２５ｃ，１２５ｄ 白色ＬＥＤ ３７１ 集光レンズ ３７２ 拡大レンズ ３７３ 接眼リング ３７４ 接眼ゴム ３７５ ボデー ３７６ 観察者の眼 ３８１ ハーフミラー ３２０ マイコン（ＣＰＵ） ３２１ 温度センサ ３２２ ランプ電源回路 ３２３ パネルドライバ回路 ３２４ 状態メモリ ７７１ 本体 ７７２ 反射フレネルレンズ ７７３ 突起（支点） ７７４ 留め部 ７７５ 白色ＬＥＤ ７７６ ふた（カバー） ７７７ 回転部（支点） ７７２ａ 放物面鏡 ７９１ 反射面鏡 ８３１ アーム ８４１ 撮影レンズ ８４２ ビデオカメラ本体 ８４３ 接眼ゴム ８４４ 格納部 ８６１ 光吸収膜 ８６２ フィールドレンズ ８６３ 拡大レンズ ８６４ 接眼リング ８６５ ボデー ９０１ データ入力部 ９１１ 導電シート ９１２ 導電膜 ９１３ スペーサ ９１４ ペン ９１５ フレネルレンズ ９１６ 反射板 ９２１ 導光板 ９２２ 凸部 ９２３ 反射シート ９５１ 光吸収膜 ９５２ 凸レンズ ９５３ 拡散板 ９５４ 拡散膜 ９６１ 球体 ９６２ 球穴 １０３１ ストライプ状画素電極 １０３２ ストライプ状対向電極 １０３３ 低誘電体膜 １０４１ 樹脂ブラックマトリックス １０７１ ストライプ状対向電極 １０８１ 絶縁膜 １０８２ 反射電極 １０８３ 配向膜 １０８４ 電界穴 １０８５ 遮光膜 １１０１ 液晶分子 １１１１ 保持台 １１１２ 制御ボタン １１１３ 取り付け部 １１１４ 取り付けネジ １１１５ パネルリンクコネクタ １１１６ バックライトコネクタ １１１７ ＶＧＡコネクタ １１１８ 電源コネクタ １１１９ パネルカバー １１２１ ゲートドライバ（ＩＣ） １１２２ ソースドライバ（ＩＣ） １１３１ グラフィックボード １１３２ パーソナルコンピュータ １１５１ 緩衝部材 １１５２ 支持部 １１７１ 取り付け溝 １１７２ 取り付け部 １１９１ キーボード １１９２ パーソナルコンピュータ本体 １２３１ ジャバラ １２４１ 拡散シート １２４２ プリズムシート １２５１ 電気力線 １２６１ 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ Ｆターム(参考） 2H088 EA13 EA14 EA19 EA25 EA68 FA02 GA10 HA01 HA03 HA08 HA13 HA14 HA18 HA23 HA24 HA25 HA28 JA05 JA17 KA06 MA01 MA20 5C022 AA00 AC03 5C058 AA06 AA11 AA13 AA15 AB03 BA05 BA29 EA01 EA02 EA03 EA12 EA13 EA51 5G435 AA00 AA12 BB04 BB05 BB06 BB12 BB15 BB16 BB17 CC09 CC12 DD02 DD05 DD13 EE16 EE26 EE27 EE30 EE33 FF03 FF06 FF07 FF08 FF13 GG01 GG02 GG03 GG04 GG05 GG08 GG09 GG12 GG16 GG23 GG24 GG26 GG28 GG44 GG46 LL03 LL14 LL15

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも白色光を発生する第１と第２
    の光発生手段と、 少なくとも前記第１の光発生手段からの第１の光と前記
    第２の光発生手段からの第２の光とを合成する合成手段
    と、 前記合成手段からの光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段と、 少なくとも前記第１と第２の光を、通過状態と遮断状態
    とを切り替える切り替え手段とを具備することを特徴と
    する投射型表示装置。
  2. 【請求項２】 白色光を発生する第１と第２の光発生手
    段と、 前記第１の光発生手段からの第１の光と前記第２の光発
    生手段からの第２の光とを合成するプリズムと、 前記プリズムを被覆する回転遮光体と、 前記プリズムからの光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段とを具
    備し、 前記回転遮光体は、回転し所定の位置に停止することに
    より、前記第１の光のみを前記表示パネルに入射させる
    第１の状態と、前記第２の光のみを前記表示パネルに入
    射させる第２の状態と、前記第１および第２の光のみを
    前記表示パネルに入射させる第３の状態と、前記第１お
    よび第２の光双方とも全く前記表示パネルに入射させな
    い第４の状態とを切り替える機能を具備することを特徴
    とする投射型表示装置。
  3. 【請求項３】 第１の放電ランプと、 第２の放電ランプと、 前記第１の放電ランプおよび第２の放電ランプへ供給す
    る電圧もしくは電流の位相を制御するランプ制御手段
    と、 前記第１の放電ランプからの第１の光と前記第２の放電
    ランプからの第２の光とを合成する合成手段と、 前記合成手段からの光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段とを具
    備し、 前記ランプ制御手段は、前記第１の放電ランプに供給す
    る電圧または電流の位相と、前記第２の放電ランプに供
    給する電圧または電流の位相とを実質上９０度（ＤＥ
    Ｇ．）異ならせることを特徴とする投射型表示装置。
  4. 【請求項４】 第１のランプと、 第２のランプと、 前記第１のランプの後面に配置された第１の冷却ファン
    と、 前記第２のランプの後面に配置された第２の冷却ファン
    と有する投射型表示装置において、 前記第１のランプが点灯状態のときは前記第１の冷却フ
    ァンを動作させ、前記第２のランプが点灯状態のときは
    前記第２の冷却ファンを動作させることを特徴とする制
    御方法。
  5. 【請求項５】 白色光を発生させるランプと、 前記ランプが発生する光を集光する集光手段と、 前記集光した光を伝達するロッドと、 ゲルまたは液体が充填され、かつ前記ロッドが配置され
    たケースと、 前記ランプからの光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段とを具
    備し、 前記ケースは少なくとも第１の部分と第２の部分に分割
    されており、前記第１の部分に前記ロッドが配置されて
    おり、前記第１の部分は昇流部として機能し、前記第２
    の部分は降流部として機能することを特徴とする投射型
    表示装置。
  6. 【請求項６】 回転中心からの距離が長い部分と短い部
    分とを有する回転遮光板と、 白色光を発生させるランプと、 前記ランプからの光が通過する光路に配置された表示パ
    ネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段と、 前記回転遮光板の回転中心と前記光路の中心からの距離
    を可変する位置可変手段とを具備することを特徴とする
    投射型表示装置。
  7. 【請求項７】 回転中心からの距離が長い部分と短い部
    分とを有する回転遮光板と、 白色光を発生させるランプと、 前記ランプからの光が通過する光路に配置された表示パ
    ネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段と、 前記回転遮光板の回転中心と前記光路の中心からの距離
    を可変する位置可変手段とを具備することを特徴とする
    投射型表示装置において、 前記表示パネルに入力される表示画像の全体平均輝度デ
    ータ、最大輝度データ、最小輝度データ、輝度分布デー
    タ、輝度分布状態データのうち少なくとも複数のデータ
    を処理することにより、前記回転遮光板の回転中心と前
    記光路の中心からの距離を可変することを特徴とする制
    御方法。
  8. 【請求項８】 放電ランプの光出射側に配置された第１
    のレンズアレイと、 前記第１のレンズアレイの出射側に配置された第２のレ
    ンズアレイと、 前記第２のレンズアレイを出射した光を変調する表示パ
    ネルと、 前記表示パネルで変調された光を投射する投射レンズと
    を具備し、 前記投射レンズの瞳面積が０．４以上０．８以下である
    ことを特徴とする投射型表示装置。
  9. 【請求項９】 回転中心からの距離が長い部分と短い部
    分とを有する回転遮光板と、 前記回転遮光板を回転させる回転手段と、 白色光を発生させるランプと、 前記ランプからの光が通過する光路に配置された表示パ
    ネルと、 前記表示パネルで変調した光を投射する投射手段と、 前記表示パネルに映像信号を印加する信号印加手段とを
    具備し、 前記回転遮光板は前記表示パネルに入射または出射する
    光路中に配置され、 前記回転手段は、前記遮光板を、前記信号印加手段と同
    期をとり回転させることにより、前記表示パネルの走査
    方向にそって、順次前記表示パネルの表示画像を遮光す
    ることを特徴とする投射型表示装置。
  10. 【請求項１０】 前記回転遮光板はベルト状であること
    を特徴とする請求項９記載の投射型表示装置。
  11. 【請求項１１】 マトリックス型の第１の表示パネル
    と、 ストライプ状電極が配置された第２の表示パネルと、 前記第１の表示パネルの光入射側に配置された第１の偏
    光手段と、 前記第１の表示パネルと第２の表示パネル間に配置され
    た第２の偏光手段と、 前記第２の表示パネルの光出射側に配置された第３の偏
    光手段とを具備することを特徴とする表示パネル。
  12. 【請求項１２】 導光板と、 前記導光板上に配置または形成された表示パネルと、 前記導光板の裏面もしくは内部に配置されたストライプ
    状の蛍光管と、 前記蛍光管のオンオフを制御する蛍光管制御手段と、 前記表示パネルに映像信号を印加する信号印加手段とを
    具備し、 前記蛍光管制御手段は、前記信号印加手段と同期をと
    り、前記蛍光管を順次点灯もしくは消灯させることを特
    徴とする映像表示装置。
  13. 【請求項１３】 導光板と、 前記導光板の側面に配置または形成された複数の蛍光管
    と、 前記導光板の上に配置または形成された表示パネルと、 前記蛍光管のオンオフを制御する蛍光管制御手段と、 前記表示パネルに映像信号を印加する信号印加手段とを
    具備し、 前記蛍光管制御手段は、前記信号印加手段と同期をと
    り、前記蛍光管を順次点灯もしくは消灯させることを特
    徴とする映像表示装置。
  14. 【請求項１４】 導光板と、 前記導光板の側面に配置または形成された蛍光管と、 前記導光板の上に配置または形成された表示パネルと、 前記蛍光管の周囲で回転する回転筒と、 前記回転筒を回転させる回転制御手段と、 前記表示パネルに映像信号を印加する信号印加手段とを
    具備し、 前記回転制御手段は、前記信号印加手段と同期をとり、
    前記回転筒を回転させ、前記導光板に入射する光を周期
    的にすることを特徴とする映像表示装置。
  15. 【請求項１５】 導光板と、 前記導光板の側面に配置または形成された蛍光管と、 前記導光板の上に配置または形成された表示パネルと、 前記蛍光管の周囲でかつ一部にストライプ状に形成また
    は配置された遮光手段と、 前記蛍光管を回転させる回転制御手段と、 前記表示パネルに映像信号を印加する信号印加手段とを
    具備し、 前記回転制御手段は、前記信号印加手段と同期をとり、
    前記蛍光管を回転させ、前記導光板に入射する光を周期
    的にすることを特徴とする映像表示装置。
  16. 【請求項１６】 導光板と、 前記導光板の側面に配置または形成されたシャッタと、 前記導光板の上に配置または形成された表示パネルと、 前記シャッタをオンオフさせるシャッタ制御手段と、 前記表示パネルに映像信号を印加する信号印加手段とを
    具備し、 前記シャッタ制御手段は、前記信号印加手段と同期をと
    り、前記シャッタをオンオフさせ、前記導光板に入射す
    る光を周期的にすることを特徴とする映像表示装置。
  17. 【請求項１７】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る光変調層と、 前記光変調層の光入射側に配置または形成されたマイク
    ロレンズアレイと、 前記光変調層の光出射側で、かつマイクロレンズアレイ
    のマイクロレンズの実質上焦点位置に配置された光吸収
    膜とを具備することを特徴とする表示パネル。
  18. 【請求項１８】 光発生手段と、 前記光発生手段が放射する光を変調する請求項１７記載
    の表示パネルと、 前記表示パネルで変調された光を投射する投射手段とを
    具備することを特徴とする投射型表示装置。
  19. 【請求項１９】 対向電極およびマトリックス状に蓄積
    容量が配置または形成された対向基板と、 画素電極がマトリックス状に配置または形成されたアレ
    イ基板と、 前記画素電極と対向電極間に狭時された液晶層と、 前記画素電極と前記蓄積容量の一端子とを電気的に接続
    する接続電極とを具備することを特徴とする表示パネ
    ル。
  20. 【請求項２０】 白色光を発生する第１と第２の光発生
    手段と、 前記第１の光発生手段からの第１の光と前記第２の光発
    生手段からの第２の光とを合成する合成手段と、 前記合成手段からの光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を拡大して観察者に見える
    ようにする拡大表示手段とを具備することを特徴とする
    ビューファインダ。
  21. 【請求項２１】 白色光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段からの光を第１の光路と第２の光路に分
    離する光分離手段と、 遮光板と、 表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を観察者に拡大して見える
    ようにする第１および第２の拡大表示手段とを具備し、 前記遮光板を回転もしくは移動させ、前記表示パネルの
    表示画像を第１の拡大表示手段と、第２の拡大表示手段
    とに交互に表示させることを特徴とするビューファイン
    ダ。
  22. 【請求項２２】 白色光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段からの光を実質上平行光に変換する集光
    手段と、 前記集光手段からの出射光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルで変調した光を観察者に拡大して見える
    ようにする拡大表示手段と、 前記光発生手段と前記集光手段間に配置された回転遮光
    手段とを具備し、 前記遮光板を回転させることにより、前記表示パネルの
    表示画像が観察者に見えるようにする期間と見えないよ
    うにする期間とを交互に表示することを特徴とするビュ
    ーファインダ。
  23. 【請求項２３】 少なくとも第１の放電ランプと第２の
    放電ランプと前記第１の放電ランプからの光を遮光する
    第１の遮光手段と前記第２の放電ランプからの光を遮光
    する第２の遮光手段とを具備する投射型表示装置の制御
    方法であって、 前記第１および／または第２の放電ランプを点灯する際
    に、前記第１および第２の遮光手段を閉じ、 次に、１灯点灯モードの時は、前記第１または第２の放
    電ランプを点灯後、前記第１または第２の遮光手段を開
    き、 ２灯点灯モードの時は、前記第１および第２の放電ラン
    プを点灯後、前記第１および第２の遮光手段を開くこと
    を特徴とする投射型表示装置の制御方法。
  24. 【請求項２４】 少なくとも第１の放電ランプと第２の
    放電ランプと前記第１の放電ランプからの光を遮光する
    第１の遮光手段と前記第２の放電ランプからの光を遮光
    する第２の遮光手段とを具備する投射型表示装置の制御
    方法であって、 前記第１および第２の放電ランプが点灯している際に、
    前記第１または第２の放電ランプを消灯する時におい
    て、 音声回路をオフ状態にする第１の動作と、 前記第１の放電ランプを消灯する時は、前記第１の遮光
    手段を閉じ、その後、前記第１の放電ランプを消灯し、 前記第２の放電ランプを消灯する時は、前記第２の遮光
    手段を閉じ、その後、前記第２の放電ランプを消灯する
    第２の動作と、 前記第１または第２の放電ランプを消灯後、前記音声回
    路をオン状態とすることを特徴とする投射型表示装置の
    制御方法。
  25. 【請求項２５】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る表示パネルと、 白色光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を反射し、かつ反射し
    た光を実質上平行光にする平面型放物面鏡とを具備し、 前記光発生手段から前記平面型放物面鏡への入射光に対
    する前記平面型放物面鏡の角度を変更できることを特徴
    とする映像表示装置。
  26. 【請求項２６】 前記光発生手段は、表示パネルの一端
    に配置され、 前記平面型放物面鏡によって反射される前記光発生手段
    から光が前記表示パネルの平面に法線に対し、６０度以
    下１０度以上の角度で入射するように、前記光発生手段
    および前記平面型放物面鏡は構成されていることを特徴
    とする請求項２５記載の映像表示装置。
  27. 【請求項２７】 前記光発生手段は、表示パネルの一端
    に配置されたアームに取り付けられており、 前記アームの長さを変更できることを特徴とする請求項
    ２５記載の映像表示装置。
  28. 【請求項２８】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る表示パネルと、 白色光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を反射し、かつ反射し
    た光を実質上平行光にする平面型放物面鏡とを具備し、 前記平面型放物面鏡の角度を変更できることを特徴とす
    るビデオカメラ。
  29. 【請求項２９】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る表示パネルと、 白色光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を反射し、かつ反射し
    た光を実質上平行光にする平面型放物面鏡と、 前記表示パネルの表示画像を観察者に見えるように拡大
    するを拡大レンズとを具備することを特徴とするビュー
    ファインダ。
  30. 【請求項３０】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る表示パネルと、 前記表示パネルの一端に配置されたアームに取り付けら
    れた白色光を発生させる光発生手段とを具備することを
    特徴とする映像表示装置。
  31. 【請求項３１】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る表示パネルと、 前記表示パネルの一端に配置された白色光を発生させる
    光発生手段と、 データ入力ボードと、 前記データ入力ボードに配置された前記光発生手段から
    の光を実質上平行光に変換する平面型放物面鏡とを具備
    することを特徴とする映像表示装置。
  32. 【請求項３２】 散乱状態の変化として光学像を形成す
    る表示パネルと、 前記表示パネルの前面に配置された導光板と、 前記導光板の一端に配置または取り付けられた白色光を
    発生させる光発生手段とを具備し、 前記導光板の前記光発生手段側の表面には凹凸が形成さ
    れており、その形成された凹凸は、前記光発生手段に近
    いほうが遠いほうより緩やかであることを特徴とする映
    像表示装置。
  33. 【請求項３３】 第１の基板および第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板間に狭持された散乱状態の
    変化として光学像を形成する光変調層と、 カラーフィルタが形成された第３の基板と、 前記第３の基板と前記第２の基板間に狭持または配置さ
    れた光散乱状態が緩やかに分布する光散乱手段と、 前記第３の基板側に配置された導光板と、 前記導光板の一端に配置または取り付けられた白色光を
    発生させる光発生手段とを具備し、 前記光散乱手段は、前記光発生手段に近いほうが遠いほ
    うより散乱度が低いことを特徴とする映像表示装置。
  34. 【請求項３４】 ストライプ状の対向電極が形成または
    配置された第２の電極基板と、 スイッチング素子がマトリックス状に配置または形成さ
    れた第１の電極基板と、 前記スイッチング素子に接続されたストライプ状または
    点状のドレイン電極と、 前記第１の電極基板と第２の電極基板間に狭持された液
    晶層とを具備することを特徴とする表示パネル。
  35. 【請求項３５】 前記スイッチング素子はソース信号線
    に接続され、 前記ソース信号線上に、前記液晶層の比誘電率よりも低
    い材料からなる薄膜または厚膜が形成されていることを
    特徴とする請求項３４記載の表示パネル。
  36. 【請求項３６】 前記ストライプ状電極は柱状であるこ
    とを特徴とする請求項３４記載の表示パネル。
  37. 【請求項３７】 対向電極が形成または配置された第２
    の電極基板と、 反射電極がマトリックス状に配置された第１の電極基板
    と、 前記対向電極上において中央部以外の箇所を被覆する第
    １の誘電体膜と、 前記反射電極上において、前記中央部に対向する位置に
    形成された第２の誘電体膜と、 前記第１の電極基板と前記第２の電極基板間に狭持され
    た液晶層とを具備することを特徴とする表示パネル。
  38. 【請求項３８】 液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルに映像信号を印加する第１のコネク
    タと、 前記液晶表示パネルを保持する保持台とを具備し、 前記液晶表示パネルは前記保持台に上下反転させて取り
    付けることができ、 前記液晶表示パネルは前記保持台に反転させて取り付け
    た時、画像表示を反転させる手段を具備することを特徴
    とする映像表示装置。
  39. 【請求項３９】 前記液晶表示パネルのゲートドライバ
    回路は、表示領域の片方にのみ形成または配置されてい
    ることを特徴とする請求項３８記載の映像表示装置。
  40. 【請求項４０】 第１の画面と第２の画面とが並列に表
    示できる液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルに第１の画面に映像信号を印加する
    第１のコネクタと、 前記液晶表示パネルに第２の画面に映像信号を印加する
    第２のコネクタと、 前記液晶表示パネルを保持する保持台とを具備する特徴
    とする映像表示装置。
  41. 【請求項４１】 透過型の液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルの表示領域以外の箇所に配置された
    光発生手段と、 前記液晶表示パネルの後面に配置され、かつ前記表示パ
    ネルからの光を実質上平行光に変換して前記液晶表示パ
    ネルに入射させる反射手段とを具備することを特徴とす
    る映像表示装置。
  42. 【請求項４２】 前記反射手段はフレネル型の放物面鏡
    であることを特徴とする請求項４１記載の映像表示装
    置。
  43. 【請求項４３】 透過型の液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルの一端に配置または形成された第１
    の光発生手段と、 前記液晶表示パネルの他端に配置または形成された第２
    の光発生手段と、 前記液晶表示パネルの後面に配置され、前記第１の光発
    生手段からの光を実質上平行光に変換し、前記液晶表示
    パネルを照明する第１の反射手段と、 前記液晶表示パネルの後面に配置され、前記第２の光発
    生手段からの光を実質上平行光に変換し、前記液晶表示
    パネルを照明する第２の反射手段とを具備することを特
    徴とする映像表示装置。
  44. 【請求項４４】 導光板と、 前記導光板の端部に配置された光発生手段と、 前記導光板の一面に配置もしくは形成された第１の光制
    御手段と、 前記導光板の他面に配置もしくは形成された第２の光制
    御手段と、 前記第１の光制御手段の光出射面に配置された直視透過
    型の第１の液晶表示パネルと、 前記第２の光制御手段の光出射面に配置された直視透過
    型の第２の液晶表示パネルとを具備することを特徴とす
    る映像表示装置。
  45. 【請求項４５】 第１のストライプ状の対向電極が形成
    または配置された第２の電極基板と、 第２のストライプ状の対向電極と、スイッチング素子が
    マトリックス状に配置または形成された第１の電極基板
    と、 前記スイッチング素子に接続されたストライプ状または
    点状のドレイン電極と、 前記第１の電極基板と第２の電極基板間に狭持された液
    晶層とを具備することを特徴とする表示パネル。
  46. 【請求項４６】 第１の凸部と、ストライプ状の対向電
    極が形成または配置された第２の電極基板と、 第２の凸部と、スイッチング素子がマトリックス状に配
    置または形成された第１の電極基板と、 前記スイッチング素子に接続されたストライプ状または
    点状のドレイン電極と、 前記第１の電極基板と第２の電極基板間に狭持された液
    晶層とを具備することを特徴とする表示パネル。
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