(57)【要約】【課題】光利用効率が高く、画像表示特性を向上させることができる液晶プロジェクタを提供する。【解決手段】液晶プロジェクタ１０は、光を発生する光源１１と、光の光路上に配置された集光レンズ１２と、高分子分散型液晶層又は高分子ネットワーク型液晶層のいずれかの層を有し、集光レンズ１２から出た光を表示パターンに応じて反射し反射光を出す液晶パネル１３と、液晶パネル１３から出た散乱光を消去する散乱光消去部１４と、散乱光消去部１４を通過した反射光を投影する投影レンズ１５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発生する光源と、
前記光の光路上に配置された集光レンズと、
高分子分散型液晶層又は高分子ネットワーク型液晶層のいずれかの層を有し、前記集光レンズから出た光を表示パターンに応じて反射し反射光を出す液晶パネルと、
前記液晶パネルから出た散乱光を消去する散乱光消去部と、
前記散乱光消去部を通過した前記反射光を投影する投影レンズと、
を具備することを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
前記散乱光消去部は、前記液晶パネルと前記投影レンズ間の前記反射光の光路上に配置され、前記投影レンズに入射する前記散乱光を消去することを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項３】
前記散乱光消去部は、前記液晶パネル上に配置され、前記集光レンズから出た光を通過させ、前記液晶パネルからの前記散乱光を消去することを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項４】
前記散乱光消去部は筒状部材を有し、前記筒状部材の筒方向は前記液晶パネルにて反射された前記反射光の光路方向に対して平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶プロジェクタ。
【請求項５】
前記散乱光消去部は格子状に配列された平板状部材を有し、前記平板状部材の板面方向は前記液晶パネルにて反射された前記反射光の光路方向に対して平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶プロジェクタ。
【請求項６】
前記散乱光消去部はルーバーフィルムであることを特徴とする請求項５に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項７】
前記筒状部材は黒色の筒面を持つことを特徴とする請求項４に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項８】
前記平板状部材は黒色の面を持つことを特徴とする請求項５または６に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項９】
前記液晶パネルは、
第１基板と、
前記第１基板上に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた前記高分子分散型液晶層又は前記高分子ネットワーク型液晶層のいずれかの層と、
前記第１基板上に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極と、
前記第１基板上に前記画素電極に対応して設けられたカラーフィルタと、
前記第１基板と前記カラーフィルタとの間に設けられた反射膜と、
前記第２基板上に設けられた共通電極と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の液晶プロジェクタ。
【請求項１０】
第１画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加されている場合、前記第１画素電極に対応する領域に入射した光は反射され前記反射光となり、
第２画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加されていない場合、前記第２画素電極に対応する領域に入射した光は散乱され前記散乱光となることを特徴とする請求項９に記載の液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルを用いた液晶プロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラーフィルタを持つ液晶プロジェクタは、例えば以下のような構成を備えている。液晶プロジェクタは画像表示部としての液晶パネルを有する。液晶パネルは、例えば光を透過する透過型であり、液晶層を２枚のガラス基板で挟んだ構造を持つ。そのうちの一方のガラス基板にはカラーフィルタが形成され、他方のガラス基板にはＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子が形成されている。さらに、２枚のガラス基板の外側には、偏光板がそれぞれ配置されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、ガラス基板に偏光板を配置した場合、光源からの光は偏光板の吸収軸に沿って吸収され、その光の強度は５０％以下（現実は４０％以下）になる。さらに、偏光板の吸収軸に沿った光の吸収により偏光板が発熱する。このため、液晶パネル内の液晶が立ち気味になり、表示画像のコントラストが低下するなどにより画像表示特性が劣化する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６０８５４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０６９４８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、光利用効率が高く、画像表示特性を向上させることができる液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る液晶プロジェクタは、光を発生する光源と、前記光の光路上に配置された集光レンズと、高分子分散型液晶層又は高分子ネットワーク型液晶層のいずれかの層を有し、前記集光レンズから出た光を表示パターンに応じて反射し反射光を出す液晶パネルと、前記液晶パネルから出た散乱光を消去する散乱光消去部と、前記散乱光消去部を通過した前記反射光を投影する投影レンズとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光利用効率が高く、画像表示特性を向上させることができる液晶プロジェクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の液晶プロジェクタの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態における液晶パネルが表示オフ状態の場合の断面図である。
【図３】第１実施形態における液晶パネルが表示オン状態の場合の断面図である。
【図４】第１実施形態における散乱光消去部の構成を示す図である。
【図５】前記散乱光消去部に入射した散乱光及び反射光を示す図である。
【図６】第１実施形態における液晶パネルの表示と散乱光消去部の光学系動作を示す図である。
【図７】第１実施形態における液晶パネルの表示と散乱光消去部の光学系動作を示す図である。
【図８】第１実施形態における液晶パネルの表示と散乱光消去部の光学系動作を示す図である。
【図９】第１実施形態における液晶パネルの表示と散乱光消去部の光学系動作を示す図である。
【図１０】第１実施形態における液晶パネルの表示と散乱光消去部の光学系動作を示す図である。
【図１１】第１実施形態における画素のオン／オフ状態と色表示との関係を示す図である。
【図１２】第２実施形態の液晶プロジェクタの構成を示す図である。
【図１３】第２実施形態における散乱光消去部の構成を示す図である。
【図１４】第２実施形態における散乱光消去部の変形例の平面図である。
【図１５】第２実施形態における散乱光消去部の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１０】
［１］第１実施形態
以下に、第１実施形態の液晶プロジェクタについて説明する。
【００１１】
［１−１］液晶プロジェクタの構成
図１は、本発明の第１実施形態の液晶プロジェクタの構成を示す図である。液晶プロジェクタ１０は、光源１１、集光レンズ１２、液晶パネル１３、散乱光消去部１４、投影レンズ１５、駆動回路１６、及び制御回路１７を備える。
【００１２】
光源１１から発生した光が集光レンズ１２を介して液晶パネル１３に照射される。光源１１と液晶パネル１３間の光路上に集光レンズ１２が配置されている。液晶パネル１３は複数の画素を有し、画素ごとにオン状態あるいはオフ状態をとる。液晶パネル１３のオン状態にある画素は、集光レンズ１２から出た光（以下、入射光）を正反射し、反射光を出す。オフ状態にある画素は入射光を散乱し、散乱光を出す。液晶パネル１３から出た反射光は散乱光消去部１４を通過し、投影レンズ１５に入射する。一方、液晶パネル１３から出た散乱光は散乱光消去部１４にて遮断され、投影レンズ１５に入射しない。液晶パネル１３と投影レンズ１５間の光路上に散乱光消去部１４が配置されている。そして、投影レンズ１５に入射した光が投影レンズ１５により外部のスクリーン１００等に投影される。
【００１３】
光源１１は、液晶パネル１３に対して光を発生する。光源１１は、例えばメタルハライドランプから構成される。メタルハライドランプは、水銀とハロゲン化金属の混合蒸気中でのアーク放電による発光を利用したランプである。集光レンズ１２は、光源１１からの光を集光し、平行光を液晶パネル１３に出射する。集光レンズ１２は、例えば１つのレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから構成されていてもよい。
【００１４】
液晶パネル１３は、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）あるいは高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）を用いた反射型の液晶パネルである。表示パネル１３は、複数の画素がマトリクス状に配列された画素アレイを備える。表示パネル１３には、それぞれがロウ方向（Ｘ方向）に延びる複数の走査線と、それぞれがカラム方向（Ｙ方向）に延びる複数の信号線とが配設される。走査線と信号線との交差領域に画素が配置されている。液晶パネル１３の詳細については後述する。
【００１５】
散乱光消去部１４は、液晶パネル１３から出る散乱光を消去あるいは遮断し、液晶パネル１３から出る反射光を透過する。この散乱光消去部１４の詳細については後述する。投影レンズ１５は、散乱光消去部１４を通過した光を、例えば外部のスクリーン１００に投影する。投影レンズ１５は、例えば１つのレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから構成されていてもよい。
【００１６】
駆動回路１６は、複数の走査線及び複数の信号線に接続される。駆動回路１６は、制御回路１７から送られる制御信号に基づいて、画素に含まれるスイッチング素子をオンまたはオフする。駆動回路１６は、制御信号に基づいて、駆動電圧を表示パネル１３に送る。すなわち、制御回路１７は、画像データに基づいて制御信号を駆動回路１６に送る。そして、制御回路１７は、制御信号によって表示パネル１３における表示を制御する。
【００１７】
［１−１−１］表示パネル１３の構成
次に、第１実施形態における表示パネル１３の構成について説明する。
【００１８】
図２及び図３は表示パネル１３の断面図であり、図２は液晶パネル１３の表示がオフ状態の場合を示し、図３は液晶パネル１３の表示がオン状態の場合を示す。
【００１９】
表示パネル１３は、スイッチング素子、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成された基板（以下、ＴＦＴ基板）２１と、共通電極等が形成され、かつＴＦＴ基板２１に対向配置される基板（以下、共通基板）２２と、ＴＦＴ基板２１と共通基板２２との間に挟持された液晶層２３とを備える。
【００２０】
ＴＦＴ基板２１及び共通基板２２の各々は、透明基板（例えば、ガラス基板）から構成される。ＴＦＴ基板２１と共通基板２２は、空間を保ってシール材（図示せず）により貼り合わせられている。ＴＦＴ基板２１、共通基板２２、及びシール材によって囲まれた空間には、液晶材料が封入され、液晶層２３を形成している。液晶層２３の具体的な構成については後述する。
【００２１】
ＴＦＴ基板２１上の液晶層２３側には、前述した複数のスイッチング素子、例えばＴＦＴ２４が設けられる。ＴＦＴ２４は、例えば、走査線に電気的に接続されたゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた半導体層（例えばアモルファスシリコン層）と、半導体層上に離間して設けられたソース電極及びドレイン電極とを備える。ソース電極は、信号線に電気的に接続される。
【００２２】
ＴＦＴ基板２１上及びＴＦＴ２４上には、絶縁層２５が設けられる。絶縁層２５上には反射膜２６が設けられる。反射膜２６上には、カラーフィルタ２７が設けられる。カラーフィルタ２７は、複数の着色フィルタ（着色部材）を備える。具体的には、複数の赤フィルタ２７−Ｒ、複数の緑フィルタ２７−Ｇ、及び複数の青フィルタ２７−Ｂを備える。複数の赤フィルタ２７−Ｒ、緑フィルタ２７−Ｇ、及び青フィルタ２７−Ｂ上には、画素電極２８がそれぞれ設けられる。
【００２３】
一般的なカラーフィルタは、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）で構成される。隣接したＲ、Ｇ、Ｂの三色のセットが表示の単位（画素）となっており、１つの画素中のＲ、Ｇ、Ｂのいずれか単色の部分はサブピクセル（サブ画素）と呼ばれる最小駆動単位である。ＴＦＴ２４及び画素電極２８は、サブピクセルごとに設けられる。以下の説明では、画素とサブ画素との区別が特に必要な場合を除き、サブ画素を画素と呼ぶものとする。
【００２４】
共通基板２２の液晶層２３側には、前述した共通電極２９が設けられる。共通電極２９は、表示パネル１３の表示領域全体に平面状に形成される。画素電極２８及び共通電極２９は透明電極から構成される。透明電極には、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられる。
【００２５】
液晶層２３は、高分子層２３Ａ及び液晶２３Ｂを備える。液晶２３Ｂは、液晶分子２３Ｃを含む。詳述すると、液晶層２３は、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）、又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）により構成される。ＰＤＬＣは、高分子層（高分子ネットワーク）２３Ａ内に液晶２３Ｂが分散された構造を有しており、すなわち高分子層２３Ａ内において液晶２３Ｂが相分離した構造を有する。或いは、高分子層２３Ａ内の液晶２３Ｂが連続相を有していてもよい。
【００２６】
高分子層２３Ａとしては光硬化樹脂を用いることができる。例えば、ＰＤＬＣでは、光重合型の高分子前駆体（モノマー）に液晶を混合させた溶液に紫外線を照射することにより、モノマーを重合させてポリマーを形成し、そのポリマーのネットワーク中に液晶が分散される。液晶２３Ｂとしては、例えば、誘電率異方性が正（ポジ型）のネマティック液晶が用いられる。すなわち、液晶層２３に電圧が印加されない場合は、液晶分子２３Ｃが高分子層２３Ａ内にランダムに配置した状態となる。液晶層２３に電圧が印加された場合は、液晶分子２３Ｃが電界方向に立っている状態（液晶分子２３Ｃの長軸が電界方向に向いている状態）となる。液晶層２３の厚さ（セルギャップ）は、例えば７μｍ程度である。
【００２７】
次に、図２及び図３を用いて、液晶パネル１３に光が入射した場合の動作を説明する。
【００２８】
液晶パネル１３の表示がオフ状態の場合、集光レンズ１２から光が入射すると、入射光は液晶層２３にて散乱し、あるいはその散乱した光が反射膜２６にて反射され、散乱光の一部が共通電極２２から上方へ出て行く。
【００２９】
詳述すると、液晶層２３に電界を印加していない場合（オフ状態）、すなわち、画素電極２８と共通電極２９とを同電圧（例えば０Ｖ）にした場合、液晶分子２３Ｃがランダムに配置される。この場合、高分子層２３Ａの屈折率と、液晶２３Ｂの屈折率とが異なるため、共通基板２２側からの入射光は、液晶層２３内で散乱する（散乱状態）。散乱状態の入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から散乱光が放射される。
【００３０】
一方、液晶パネル１３の表示がオン状態の場合、集光レンズ１２から光が入射すると、入射光は液晶層２３にて散乱することなく通過し、通過した光は反射膜２６にて正反射され、正反射光が共通電極２２から上方へ出て行く。
【００３１】
詳述すると、液晶層２３に電界を印加した場合（オン状態）、すなわち、画素電極２８と共通電極２９とに電圧差（例えば、画素電極２８に正電圧、共通電極２９に０Ｖ）を与えた場合、液晶分子２３Ｃの長軸が電界方向（すなわち垂直方向）に配向する。この場合、高分子層２３Ａの屈折率と、液晶２３Ｂの屈折率とが概略同じであるため、共通基板２２側からの入射光は液晶層２３を透過する。液晶層２３を透過した入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から正反射光（鏡面光）として出射される。
【００３２】
［１−１−２］散乱光消去部１４の構成
次に、散乱光消去部１４の構成について説明する。散乱光消去部１４は、液晶パネル１３から出た散乱光を遮断する、あるいは投影レンズ１５に入射する前の散乱光を遮断し、液晶パネル１３から出た反射光を透過する。
【００３３】
図４は、第１実施形態における散乱光消去部１４の構成を示す図である。散乱光消去部１４は、複数の筒状部材１４Ａを有する。筒状部材１４Ａは、液晶パネル１３にて反射された反射光の光路方向に対して直交する方向に複数配列されている。筒状部材１４Ａは、できるだけ各々の間に隙間がないように配置されるのがよく、例えば、マトリクス状に配置される。筒状部材１４Ａの筒方向は、液晶パネル１３からの反射光の光路方向に対して平行になっている。筒状部材１４Ａは、例えば円筒形状を有する。筒状部材１４Ａは、例えば金属から構成され、その内面及び外面にはつや消しの黒塗料が塗装されている。言い換えると、筒状部材１４Ａの内面及び外面は黒色を有している。
【００３４】
図５に、散乱光消去部１４の筒状部材１４Ａに入射した散乱光１４Ｂ及び反射光１４Ｃを示す。ここでは、４つの筒状部材１４Ａを抜き出して示している。
【００３５】
前述したように、筒状部材１４Ａの内面及び外面は黒色を有している。このため、筒状部材１４Ａの筒方向と平行でない光は内面に吸収される。一方、筒状部材１４Ａの筒方向と平行な光は筒状部材１４Ａを通過する。すなわち、筒状部材１４Ａに入射した散乱光１４Ｂは、筒状部材１４Ａの内面に入射し、その内面に吸収される。一方、筒状部材１４Ａに入射した反射光１４Ｃは、筒状部材１４Ａの内面に吸収されることなく、筒方向に平行に進み、円筒部材１４Ａを通過する。
【００３６】
なお、筒状部材１４Ａが円筒形状を持つ例を示したが、必ずしも円に限らない。筒状であれば、三角形、四角形、その他の多角形であってもよい。
【００３７】
［１−２］液晶パネル１３の表示と散乱光消去部１４における光学系動作
次に、第１実施形態の液晶パネル１３の表示と散乱光消去部１４における光学系動作について説明する。液晶パネル１３の表示は、制御回路１７によって制御される。制御回路１７は、駆動回路１６を介して赤フィルタ２７−Ｒ、緑フィルタ２７−Ｇ、及び青フィルタ２７−Ｂ上の画素電極２８と共通電極２９間の電圧を制御する。
【００３８】
図６〜図１０は、液晶パネル１３の表示と散乱光消去部１４における光学系動作を示す図であり、図１１は画素のオン／オフ状態と色表示との関係を示す図である。
【００３９】
例えば、赤フィルタ２７−Ｒの画素（赤画素）、緑フィルタ２７−Ｇの画素（緑画素）、及び青フィルタ２７−Ｂの画素（青画素）がオン状態にある場合、すなわち赤画素、緑画素、及び青画素の３つの画素電極２８と共通電極２９との間に電圧差（例えば、画素電極２８に正電圧、共通電極２９に０Ｖ）を与えた場合、図６に示すように、３つの画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃの長軸が電界方向（すなわち電極面に垂直方向）に配向する。
【００４０】
この場合、高分子層２３Ａの屈折率と、液晶層２３Ｂの屈折率とが概略同じであるため、共通基板２２側からの入射光は液晶層２３を透過する。液晶層２３を透過した入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から正反射光（鏡面光）として出射される。共通基板２２から出射された正反射光は、散乱光消去部１４を通過して投影レンズ１５に入射する。ここでは、赤フィルタ２７−Ｒ、緑フィルタ２７−Ｇ、及び青フィルタ２７−Ｂをそれぞれ通過した正反射光が投影レンズ１５に入射する。これにより、投影レンズ１５によってスクリーン１００に投影される表示は、赤色、緑色、及び青色の光が合わさった白表示となる。この白表示を行う場合の画素のオン／オフ条件を、図１１の（ａ）に示す。
【００４１】
また、例えば、赤画素、緑画素、及び青画素がオフ状態にある場合、すなわち赤画素、緑画素、及び青画素の３つの画素電極２８と共通電極２９とを同電圧（例えば０Ｖ）にした場合、図７に示すように、３つの画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃがランダムに配置される。
【００４２】
この場合、高分子層２３Ａの屈折率と、液晶層２３Ｂの屈折率とが異なるため、共通基板２２側からの入射光は、液晶層２３内で散乱する（散乱状態）。散乱状態の入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から散乱光が放射される。共通基板２２から放射された散乱光は、散乱光消去部１４で消去されるため、投影レンズ１５に入射しない。ここでは、正反射光はなく、上述したように散乱光は投影レンズ１５に入射しないため、投影レンズ１５によってスクリーン１００に投影される表示は黒表示となる。この黒表示を行う場合の画素のオン／オフ条件を、図１１の（ｂ）に示す。
【００４３】
また、例えば、赤画素がオン状態にあり、緑画素及び青画素がオフ状態にある場合、すなわち、赤画素の画素電極２８と共通電極２９間に電圧差を与え、緑画素及び青画素の２つの画素電極２８と共通電極２９とを同電位にした場合、図８に示すように、赤画素の画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃの長軸が電界方向に配向する。一方、緑画素及び青画素の２つの画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃはランダムに配置される。
【００４４】
この場合、赤フィルタ２７−Ｒに対向する共通基板２２側からの入射光は液晶層２３を透過する。液晶層２３を透過した入射光は、赤フィルタ２７−Ｒの下の反射膜２６で反射され、共通基板２２から正反射光として出射される。共通基板２２から出射された正反射光は、散乱光消去部１４を通過して投影レンズ１５に入射する。一方、緑フィルタ２７−Ｇ及び青フィルタ２７−Ｂに対向する共通基板２２側からの入射光は、液晶層２３内で散乱する（散乱状態）。散乱状態の入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から散乱光が放射される。共通基板２２から放射された散乱光は、散乱光消去部１４で消去されるため、投影レンズ１５に入射しない。ここでは、赤フィルタ２７−Ｒを通過した正反射光が投影レンズ１５に入射し、散乱光は投影レンズ１５に入射しないため、投影レンズ１５によってスクリーン１００に投影される表示は赤表示となる。この赤表示を行う場合の画素のオン／オフ条件を、図１１の（ｃ）に示す。
【００４５】
また、例えば、緑画素がオン状態にあり、赤画素及び青画素がオフ状態にある場合、すなわち、緑画素の画素電極２８と共通電極２９間に電圧差を与え、赤画素及び青画素の２つの画素電極２８と共通電極２９とを同電位にした場合、図９に示すように、緑画素の画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃの長軸が電界方向に配向する。一方、赤画素及び青画素の２つの画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃはランダムに配置される。
【００４６】
この場合、緑フィルタ２７−Ｇに対向する共通基板２２側からの入射光は液晶層２３を透過する。液晶層２３を透過した入射光は、緑フィルタ２７−Ｇの下の反射膜２６で反射され、共通基板２２から正反射光として出射される。共通基板２２から出射された正反射光は、散乱光消去部１４を通過して投影レンズ１５に入射する。一方、赤フィルタ２７−Ｒ及び青フィルタ２７−Ｂに対向する共通基板２２側からの入射光は、液晶層２３内で散乱する（散乱状態）。散乱状態の入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から散乱光が放射される。共通基板２２から放射された散乱光は、散乱光消去部１４で消去されるため、投影レンズ１５に入射しない。ここでは、緑フィルタ２７−Ｇを通過した正反射光が投影レンズ１５に入射し、散乱光は投影レンズ１５に入射しないため、投影レンズ１５によってスクリーン１００に投影される表示は緑表示となる。この緑表示を行う場合の画素のオン／オフ条件を、図１１の（ｄ）に示す。
【００４７】
また、例えば、青画素がオン状態にあり、赤画素及び緑画素がオフ状態にある場合、すなわち、青画素の画素電極２８と共通電極２９間に電圧差を与え、赤画素及び緑画素の２つの画素電極２８と共通電極２９とを同電位にした場合、図１０に示すように、青画素の画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃの長軸が電界方向に配向する。一方、赤画素及び緑画素の２つの画素電極２８と共通電極２９間の液晶分子２３Ｃはランダムに配置される。
【００４８】
この場合、青フィルタ２７−Ｂに対向する共通基板２２側からの入射光は液晶層２３を透過する。液晶層２３を透過した入射光は、青フィルタ２７−Ｂの下の反射膜２６で反射され、共通基板２２から正反射光として出射される。共通基板２２から出射された正反射光は、散乱光消去部１４を通過して投影レンズ１５に入射する。一方、赤フィルタ２７−Ｒ及び緑フィルタ２７−Ｇに対向する共通基板２２側からの入射光は、液晶層２３内で散乱する（散乱状態）。散乱状態の入射光は、反射膜２６で反射され、共通基板２２から散乱光が放射される。共通基板２２から放射された散乱光は、散乱光消去部１４で消去されるため、投影レンズ１５に入射しない。ここでは、青フィルタ２７−Ｂを通過した正反射光が投影レンズ１５に入射し、散乱光は投影レンズ１５に入射しないため、投影レンズ１５によってスクリーン１００に投影される表示は青表示となる。この青表示を行う場合の画素のオン／オフ条件を、図１１の（ｅ）に示す。
【００４９】
［１−３］実施形態の効果
第１実施形態によれば、光利用効率が高く、画像表示特性を向上させることができる液晶プロジェクタを提供できる。
【００５０】
以下、第１実施形態の効果について詳述する。
【００５１】
本実施形態では、偏光板を用いる必要のない高分子分散型液層あるいは高分子ネットワーク型液晶を用いているため、偏光板に発生する発熱をなくすことができ、液晶パネルの温度上昇を防ぐことができる。これにより、液晶層の温度上昇によって生じる画像特性の低下を低減できる。また、偏光板を用いていないため、偏光板の吸収軸による光の吸収がない。このため、光源から照射される光の利用効率を向上させることができる。
【００５２】
また、液晶パネルに高分子分散型液晶あるいは高分子ネットワーク型液晶を用いると、オフ状態の画素に対応する液晶層によって散乱光が生じる。しかし、散乱光は散乱光消去部により消去されるため、散乱光が画像表示特性を劣化させることはない。
【００５３】
［２］第２実施形態
次に、第２実施形態の液晶プロジェクタについて説明する。第１実施形態では、散乱光消去部１４を投影レンズ１５の近傍に配置したが、第２実施形態では液晶パネル１３の近傍に散乱光消去部３１を配置する例を説明する。液晶パネルを含むその他の構成は前述した第１実施形態と同様である。以下に、第１実施形態と異なる点について述べる。
【００５４】
［２−１］液晶プロジェクタの構成
図１２は、本発明の第２実施形態の液晶プロジェクタの構成を示す図である。液晶プロジェクタ３０では、液晶パネル１３と投影レンズ１５間の光路上で、液晶パネル１３の直上に散乱光消去部３１が配置される。
【００５５】
［２−１−１］散乱光消去部３１の構成
散乱光消去部３１は、集光レンズ１２から出た光を通過させ、液晶パネル１３から出た散乱光を遮断し、液晶パネル１３から出た反射光を透過する。
【００５６】
図１３は、第２実施形態における散乱光消去部３１の構成を示す図である。散乱光消去部３１の構成は、前述した第１実施形態における散乱光消去部１４とほぼ同様である。散乱光消去部３１は、複数の筒状部材３１Ａを有する。筒状部材３１Ａは、液晶パネル１３にて反射された反射光の光路方向に対して直交する方向に複数配列されている。筒状部材３１Ａの筒方向は、液晶パネル１３からの反射光の光路方向に対して平行になっている。筒状部材３１Ａの内面及び外面は黒色を有している。散乱光消去部３１の筒状部材３１Ａにおける円筒の直径及び筒の長さは、散乱光の消去状況に応じて適宜変更される。その他の構成は、第１実施形態における散乱光消去部１４と同様である。
【００５７】
［２−１−２］散乱光消去部３１の変形例の構成
第２実施形態における変形例の散乱光消去部３１は以下のような構成を有する。この変形例を散乱光消去部３１Ｂと記す。
【００５８】
図１４及び図１５は、散乱光消去部３１Ｂの構成を示す図である。図１４は散乱光消去部３１Ｂの平面図であり、図１５は散乱光消去部３１Ｂの斜視図である。
【００５９】
図１４及び図１５に示すように、散乱光消去部３１Ｂは平板状部材（あるいは薄板状部材）３１Ｃが格子状に配列された構成を有する。平板状部材３１Ｃは、液晶パネル１３からの反射光の光路方向に対して直交する方向に複数配列されている。平板状部材３１Ｃは、その板面が反射光の光路方向に平行になるように配置される。
【００６０】
平板状部材３１Ｃの板面は黒色を有している。このため、平板状部材３１Ｃの板面と平行でない光は板面に吸収される。一方、平板状部材３１Ｃの板面と平行な光は平板状部材３１Ｃを通過する。すなわち、散乱光消去部３１Ｂに入射した散乱光は、平板状部材３１Ｃの板面に入射し、その板面に吸収される。一方、散乱光消去部３１Ｂに入射した反射光は、平板状部材３１Ｃの板面に到達することなく、板面に対して平行に進み、平板状部材３１Ｃ間を通過する。
【００６１】
散乱光消去部３１Ｂには、例えば、複数の平板状部材が直交するように配列されたルーバーフィルムを用いることができる。
【００６２】
［２−２］第２実施形態の効果
第２実施形態によれば、光利用効率が高く、画像表示特性を向上させることができる液晶プロジェクタを提供できる。その他の効果及び作用等は、前述した第１実施形態と同様である。
【００６３】
［３］その他
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、１つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…液晶プロジェクタ、１１…光源、１２…集光レンズ、１３…液晶パネル、１４…散乱光消去部、１４Ｂ…散乱光、１４Ｃ…反射光、１５…投影レンズ、１６…駆動回路、１７…制御回路、２１…ＴＦＴ基板、２２…共通基板、２３…液晶層、２３Ａ…高分子層、２３Ｂ…液晶、２３Ｃ…液晶分子、２４…ＴＦＴ、２５…絶縁層、２６…反射膜、２７…カラーフィルタ、２７−Ｒ…赤フィルタ、２７−Ｇ…緑フィルタ、２７−Ｂ…青フィルタ、２８…画素電極、２９…共通電極、３１…散乱光消去部、３１Ａ…筒状部材、３１Ｂ…散乱光消去部、３１Ｃ…平板状部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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