JPH0416825A - 光シャッターアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マトリクス液晶パネルなどを光ツヤツタ−
として用いた投影表示装置などに用いられる光シャッタ
ーアレイに関する。

〔発明の概要〕

この発明は、投影型表示装置などに用いられる光ツヤツ
ターアレイにおいて、入射光の損失が少なく、温度上昇
も小さい、明るい像を形成できる光シャッターアレイを
実現するものである。

〔従来の技術〕

従来の、画素をマトリクス状に配置した液晶セルなどか
らなる光変調の作用をする、光シャッターアレイの例を
第２Ｕ！Ｊｆａ＋、　（ｂｌニ示す。第２図（ａｌは従
来の光シャッターアレイを用いた投影型表示装置の光学
系の構成を示す図、第２図ｆｂ）は従来の光シャッター
アレイの１画素を示す図である。光ツヤツタ−への入射
光１は平行光で、出射光２は投影レンズ３によってスク
リーン４の上に拡大投影される。このとき、光シャッタ
ーアレイ５はアクティブマトリクス型の液晶セルで通常
構成される。

各々の液晶ツヤツタ−は縦、横をそれぞれＴＶの走査線
数に対応する数の数百価がマトリクス状に並んでいる。

高い表示品質を得るムコは、各画素に薄膜トランジスタ
６をスイッチング素子として設けたアクティブマトリク
ス型のシャッターアレイを用いるのが一般的である。各
画素はスイッチ素子である薄膜トランジスタ６、画素の
アドレスに用いるゲート電極７．信号を入力する信号電
極８液晶を駆動する透明電極９などからなる。各々のシ
ャッターに設けた画素の数がスクリ一ンに投影されるカ
ラーの画素数になる。この投影表示装置の解像度を上げ
るには、単位画素の大きさを小さくして、シャッター上
の画素数を増やす、またはシャッターの面積を広げて、
シャッター上に形成できる画素の数を増やすなどの方法
がある。前者の方法は、フォトリソグラフィー等の解像
度、あるいは工程で作り込める最小パターンサイズは一
定の値以下（例えば５ミクロンが最小線幅になるよう設
計した場合、単位画素の大きさはおよそ数十μが最小の
画素サイズ）にすることは困難であり、−船釣には画素
の光変調を行う部分９の面精（開口率）が第４図に示す
ごとく小さくなる。後者の方法は画素の数に比例して、
ノヤノターサ１ズが大きくなるのでシャッター及び光学
部品のコストが上がる。光変調を行う部分の面積は小さ
くすることで、画素サイズを小さくすることも可能であ
るが、この場合、透過光量が減りスクリ一二・上での画
面の明るさが減少することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこでこの発明は従来のこのような欠点を解決するため
に成されたもので、高い解像度のンヤソターアレイを、
明るい画面を得ることのできる投影型表示装置を提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、この発明は各光シヤツタ
ーごとに集光して変調し、その後再度発散光を平行光に
する。

Ｃ作用〕 入射光は集光することで、各シャッターの不遇明部を通
ることなくすべて透明部を透過する。シャッターｉ３過
後は再度平行光にすることで光シャッターアレイの入射
平行光に対する透過率を１００％に近づけることができ
、明るい画面を得ることができる。

〔実施例〕

第１図（ａｌ、　ＯＤｌに本発明の一実施例を示す。第
］図ｉａｌは本発明の光シャッターアレイを用いた、投
影表示装置子光学系の構成を示す図、第２図（ｂは本発
明の光シヤツターアレイの画素を示す図である。本発明
の光シヤツターアレイを用いた、投影形表示装置は第２
図で説明した投影表示装置と同様、光源からの平行光１
は、 ■　マイクロレンズアレイの１４各画素に対応した個々
のマイクロレンズ１６によってガラス基板Ｉ２１３で挟
まれた液晶セルｌＯの、液晶駆動電極９と透明電極１１
で駆動される光変調部に集光される。個々のマイクロレ
ンズ１６はプラスチックやガラスなどの基板に形成され
た、凸レンズあるいはフレネルレンズで、基板に球面あ
るいは凸面を形成することで実現されている。各マイク
ロレンズの館点距離はマイクロレンズから光シヤツター
までの距離程度に設定する。

■　集光された光は液晶による光シヤツター５で変調さ
れる。

■　変調された光は発散光なので、これを出射側に設け
られた、マイクロレンズアレイ１５で各画素ごとに平行
光２にする。この場合のマイクロレンズ１７もので説明
したと同様、プラスチックやガラスなどの基板上に形成
された、凸レンズあるいはフレネルレンズである。平行
光になった出射光２は投影レンズ３によってスクリーン
４の上に拡大投影される。

光ン十ツタ−アレイ５が９Ｑ度ツイストの電界効果型液
晶などであれば通常入射光は偏光した光で、出射側にも
検光子である偏光板を設ける。偏光板は入射光の通り道
のいずれが１つの場所に、出！Ｊ光の還り道のいずれか
１つの場所に設ければよい。

〔発明の効果〕

以上の実施例に示すごとく、本発明Ｃ＝よれば高精細化
して画素ピッチと比べ、光変調部の面積が小さくなって
も、通過率の高い、明るい光ツヤツターアレイを実現で
きる。またツヤツタ−アレイで吸収される光も減少する
ので温度上昇を押さえることができ、信顛性の向上、使
用温度範囲の拡大などの著しい効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明の光シヤツターアレイを用いた投
影型表示装置の光学系の構成を示す図、第１図ｆｂ）は
本発明の光シヤツターアレイの画素の断面構造を示す図
、第２図（ａｌは従来の光シヤツターアレイを用いた投
影型表示装置の光学系の構成を示す図、第２図（ｂｌは
従来の光シヤツターアレイの画素の断面構造を示す図で
ある。 １・・・入射光 ２・・・出射光 ３・・・投影レンズ ４・・・スクリーン ５・・・光シヤツターアレイ ６・・・薄膜トランジスタ ７・・・ゲート電極 ８・・・信号ｉｔ極 ９・・・液晶駆動電極 ｌＯ・・・液晶セル １１・・・透明電極 １２、１３・・・ガラス基板 １５・・・マイクロレンズアレイ １７・・・マイクロレンズ 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　林　　敬　之　助

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素をマトリクス状に配置した液晶セルなどからなる光
   変調の作用をする、光シャッターの各画素毎に、光の入
   射側に平行光を光変調部に集光するマイクロレンズを、
   出射側に発散光を平行光にするマイクロレンズをそれぞ
   れに設けたことを特徴とする光シャッターアレイ。