(57)【要約】【課題】表示デバイスの種類によらず、透過もしくは反射した後の、光の強度分布を常に最適な状態で分散させ、ほとんどムラとして検知できないレベルにする。【解決手段】複数の画素が一定のピッチで規則的に配列している表示デバイスに光源から照射された光を透過あるいは反射させ拡大投影した表示装置において、前記光源と前記表示デバイスとの間に少なくとも１枚以上の複屈折板の組み合わせからなる光拡散板を配置し、前記光源からの光が、前記複屈折板よりなる前記光拡散板の屈折率、方位、厚みにより決定される光の分離ピッチで分離されて前記表示デバイスに入射されたときに、前記分離ピッチが前記表示デバイスの画素ピッチよりも短くなるようにした。【選択図】図１
2004151177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が一定のピッチで規則的に配列している表示デバイスに光源から照射された光を透過あるいは反射させ拡大投影した表示装置において、前記光源と前記表示デバイスとの間に光拡散板を配置したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光拡散板が少なくとも１枚以上の複屈折板の組み合わせからなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記光源から照射された光が、前記複屈折板よりなる光拡散板によって前記複屈折板の屈折率、方位、厚みにより決定される光の分離ピッチで分離されて前記表示デバイスに入射され、前記分離ピッチが前記表示デバイスの画素ピッチよりも短いことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記複屈折板はルチル、水晶、サファイア、ニオブ酸リチウム、四硼酸リチウム、タンタル酸リチウム、方解石のいずれかの結晶材料より選択されてなることを特徴とする請求項２、３いずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記光拡散板に偏光板を貼り合わせたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記光拡散板に偏光板を蒸着したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記光拡散板を前記光源、前記表示デバイスのいずれかに貼り合わせたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記光拡散板を前記光源、前記表示デバイスのいずれかの透明カバー材として用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記光源と前記光拡散板との間にインテグレータレンズを配置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光拡散板と前記インテグレータレンズが貼り合わされて配置されていることを特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光拡散板を貼り合わせる際に、透光性接着剤を５〜５０μｍの厚みで介在させて貼り合わせたことを特徴とする請求項５、７、１０のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光拡散板と液晶などのように周期的な画素の配列により構成された表示デバイスに光を透過あるいは反射させて拡大投影した表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶などの表示装置は多数の画素を縦横に周期的に配列しており、画像を表現するのに、それぞれの画素を電気的に操作することで、光源から偏光板を通過させた偏光を透過させて明暗の表示をしている。光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、蛍光ランプ、電球、メタルハライドランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプなどが用いられる。偏光板は表示パネルの入射側と出射側に設置されるか、もしくは表示デバイスに貼り付けまたは蒸着されている。
【０００３】
例えば、図２に表示装置の一例として、特許文献１に開示されている液晶プロジェクタの構成を示す。
【０００４】
光源２１はメタルハライドランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプなどの高輝度ランプ光源であり、これらから投射された光は球面反射鏡２２により反射され、赤外線や紫外線をカットするフィルタ２７を透過させ不要な赤外線、紫外線を除去する。その後、インテグレータレンズ２８、集光レンズ２９を透過させ集光させた後、入射側偏光板２４を通し、表示デバイス２６に入射する。表示デバイス２６から出射させた光は出射側偏光板２５を透過後、投影レンズ３０により拡大投影され、前方のスクリーンなどに画像が映し出される。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているようなＲＧＢ３原色の光源分離光に対応して３枚の表示デバイスを組み込んだ３枚式の表示装置も光の分離構造が加わっただけで基本的構造は同じである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３７９１９号（第９頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−２７７９６０号（第７頁、図１）
【特許文献３】
特開２００１−７４９１３号（第１０頁、図１）
【特許文献４】
特開平９−９６８１３号（第５頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示すような表示装置の場合、光源２１は点光源でありこの一点から出射された光は球面反射鏡２２などを経由して光損失を抑えながら表示デバイス２６側に進む。この光は、光源２１が点光源であるためデバイス中央部に対して端部の光が少ないという傾向を有している。そのため、全体的に明暗の分布がはっきりとしており、これは光源２１と表示デバイス２６の間が短いほど顕著になる。液晶プロジェクタの場合、画像を拡大投影するため、この明暗の分布がより顕著に観察されるという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するために、図２に示すように表示デバイス２６に光が入射する前に、インテグレータレンズ２８を設け、光の拡散を図ることが一般的に行われている。
【０００９】
このインテグレータレンズ２８は、特許文献３に開示されているように、パイレックス（Ｒ）ガラスや石英ガラスなどを型プレスしたり、エッチングしたりすることによって製造された多数のレンズが、１枚のプレートに作り込まれた複数個のマイクロレンズが配列した構造となっている。そして、このインテグレータレンズ２８を光が通過する際に、おのおののマイクロレンズによって光が拡散され、光の明暗の分布が緩和される。
【００１０】
しかしながら、個々のレンズの山部と谷部で光量の差があるため、光の均一性が十分でなく、表示デバイス２６上で光干渉縞を発生させるなどの問題があった。また、表示装置としての光学的特性を十分に発揮させるためには、光源、デバイス種類などに合わせてインテグレータレンズの形状を最適化する必要があるが、レンズを用途に合わせて精密な形状に加工するのは難しく、高コストになるという問題があった。
【００１１】
この問題を解決するために、特許文献４では、液晶表示装置用のバックライトの光制御板（集光レンズ）の出光面側に、方解石などの複屈折板を設置することにより、輝度の分布を均一化する技術について記載されている。しかしながら、通常、複屈折板は、材質や設置の方位、厚さなどによって複屈折の度合いが変わってくるため、複屈折板上では均一な輝度に見えていたとしても、実際に表示デバイスを透過あるいは反射させたところ、表示デバイスの光透過特性あるいは光反射特性に左右されて干渉縞が生じたり、光の強度が不均一になってしまったりする問題があった。それにも関わらず、特許文献４には具体的な方法が記載されていないため、この方法を多種多様な表示デバイスに対して、適用することは難しかった。
【００１２】
さらに、従来の方法では、光拡散板や複屈折板などを、既存の光学系に追加して配置しているため、光学系が長くなり、装置が大型化しやすいという問題があった。
【００１３】
本発明らは、これらの点に鑑みて鋭意研究の結果、表示デバイスと光源の間に主に複屈折板よりなる光拡散板を配設し、前記複屈折板によって複屈折された分離された光の分離距離（分離ピッチ）を表示デバイスの画素同士の距離（画素ピッチ）に合わせて制御することにより、表示デバイスの種類によらず、常に最適な状態で表示デバイスを透過もしくは反射した後の、光の強度分布を分散させることができる事実を見出した。
【００１４】
本発明は、上記発見に基づいてなされたもので、表示デバイスの種類によらず、該表示デバイスを透過もしくは反射した後の光の強度分布が均一であり、かつ、小型化が可能な表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、複数の画素が一定のピッチで規則的に配列している表示デバイスに光源から照射された光を透過あるいは反射させ拡大投影した表示装置において、前記光源と前記表示デバイスとの間に光拡散板を配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板が少なくとも１枚以上の複屈折板の組み合わせからなることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の表示装置は、前記光源から照射された光が、前記複屈折板よりなる光拡散板によって前記複屈折板の屈折率、方位、厚みにより決定される光の分離ピッチで分離されて前記表示デバイスに入射され、前記分離ピッチが前記表示デバイスの画素ピッチよりも短いことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の表示装置は、前記複屈折板はルチル、水晶、サファイア、ニオブ酸リチウム、四硼酸リチウム、タンタル酸リチウム、方解石のいずれかの結晶材料より選択されてなることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板に偏光板を貼り合わせたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板に偏光板を蒸着したことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板を前記光源、前記表示デバイスのいずれかに貼り合わせたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板を前記光源、前記表示デバイスのいずれかの透明カバー材として用いることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の表示装置は、前記光源と前記光拡散板との間にインテグレータレンズを配置したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板と前記インテグレータレンズが貼り合わされて配置されていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板を貼り合わせる際に、透光性接着剤を５〜５０μｍの厚みで介在させて貼り合わせたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例として、液晶プロジェクタなどの表示装置に用いた場合について図を用いて説明する。
【００２７】
図１に示すように、光源１より投射された光は、球面反射鏡２によって反射され、不要な紫外光及び赤外光を取り除くためのフィルタ７を通過し、インテグレータレンズ８、光拡散板３、集光レンズ９を透過させて集光させた後、入射側偏光板４を通し、複数の画素が一定のピッチで規則的に配列している表示デバイス６に入射する。
【００２８】
表示デバイス６を構成する液晶などのそれぞれの画素にはそれぞれ配線が施されており電圧の強弱で光の透過、遮断が制御されている。また、各々の画素にはＲＧＢのいずれかの色フィルタが付けられており、１セットでその部分の色彩を表示している。
【００２９】
表示デバイス６を透過した光は、出射側偏光板５を透過後、投影レンズ１０により拡大投影され、前方のスクリーンなどに画像が映し出される。
【００３０】
本発明の表示装置に用いられる、複数の画素が一定のピッチで規則的に配列している表示デバイスとは、例えば、透過型液晶デバイス、反射型液晶デバイス、あるいはＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）デバイスがあげられる。透過型液晶デバイスの場合は、光源から照射された光を画像情報に基づいて選択的に透過させることによって画像を表示し、反射型液晶デバイスやＤＬＰデバイスの場合は、光源から照射された光を画像情報に基づいて選択的に反射させることによって、画像を表示する。
【００３１】
本発明においては、これらの表示デバイスの中でも、広く一般的に使われている透過型液晶デバイスを好適に用いることができるため、ここでは、透過型液晶デバイスを用いた例を中心として説明を行うが、この形態のみに限定されるものではない。
【００３２】
また、本発明に用いる表示デバイスは、複数の画素が一定のピッチで規則的に配列されているものを用いるが、この画素のピッチは、表示デバイスのサイズと画像の解像度によって決まる。例えば、１．８インチの表示デバイスの場合、ＶＧＡ（６４０×４８０画素）の解像度で表示を行うためには５７μｍの画素ピッチであり、ＳＶＧＡ（８００×６００画素）では４６μｍ、ＸＧＡ（１０２４×７６８画素）では３６μｍの画素ピッチとなる。
【００３３】
光源１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、蛍光ランプ、電球、メタルハライドランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプなどを用いることができる。これらの中でも、明るい画像を得るため、高い輝度を有する超高圧水銀ランプやレーザーダイオードを用いることが好ましい。
【００３４】
本発明の表示装置は、図１に示すように、前記光源１と前記表示デバイス６との間に光拡散板３を配置したことを特徴とする。表示デバイス６に到達した光は光源１が点光源であるため、デバイス中央部に対して端部の光が少なく全体的に明暗が発生してしまうことは、先に述べた通りであるが、光拡散板３を前記光源１と前記表示デバイス６の間に配置することによって、明暗を緩和することが可能となる。
【００３５】
光拡散板３としては、複屈折板、回折格子、レンチキュラーレンズ、レンズアレイなどが使用可能であるが、高精度のものを容易かつ安価に製作可能であることから複屈折板を用いることが好ましく、複屈折板の中でも、複屈折特性を有する結晶材料により形成された結晶基板を用いることがより好ましい。
【００３６】
ここで、結晶基板を用いた複屈折板について図３を用いて説明する。複屈折の特性を有する結晶基板１１は、一般的には一軸性結晶と呼ばれ、屈折率を２つ有する。そのため、図３のように結晶基板１１が結晶光軸１２に対してある角度θ傾けた面を持つ基板であると仮定すると、この結晶基板１１の面に対し入射光１３が垂直に入射した場合、結晶基板１１内の２つの屈折率に応じて常光１４と異常光１５の２つの光に分かれる。このとき、出射する２つの光１４、１５の分離ピッチｄは、結晶基板１１の厚みをｔとして以下の式にしたがって計算される。
【００３７】
【数１】
2004151177.tif 000003
【００３８】
ここで、ｎｏ、ｎｅは結晶基板１１の２つの屈折率を表し、その差が複屈折の程度を表す。
【００３９】
このように、複屈折板によって、入射光が分離されるのと同時に、異なった部分に入射した光が重なり合って出射されるために、入射光の有していた強度分布は緩和され、光拡散板として利用することが可能となる。
【００４０】
さらに、これらの光拡散板３の片面もしくは両面に、反射防止コートを施すことにより、さらに透過性を高めることができる。光拡散板３としてサファイアを用いた場合、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、酸化珪素（ＳｉＯ２）などを反射防止コートとして用いることが可能である。また、光拡散板３としてニオブ酸リチウムを用いた場合には、酸化珪素（ＳｉＯ２）や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などを反射防止コートに用いることが可能である。これらの反射防止コート材料の厚さや膜数をコントロールすることによって、屈折率を最適に制御することができ、これによって透過性を大きく高め、光の損失を減らすことが可能となる。
【００４１】
さらに、この複屈折板は単独で光拡散板として使用することもできるが、複数の複屈折板を積層して用いても良い。この場合、積層数、積層基板の光軸角度により任意の方向に任意の数だけ光を拡散することができ、より光が拡散され均一になるという利点がある。この場合、積層する結晶材料は同一の材料に制限されるものでなく異種材料を複合して積層することも可能である。
【００４２】
複屈折板の構成材料としてはガラス、結晶、樹脂など可能であるが、ルチル、水晶、サファイア、ニオブ酸リチウム、四硼酸リチウム、タンタル酸リチウム、方解石、イットリウム・バナデート（ＹＶＯ４）、アルファ・バリウム・ボレート（α・ＢＢＯ）などの結晶材料が好ましく、その中でもルチル、水晶、サファイア、ニオブ酸リチウム、四硼酸リチウム、タンタル酸リチウム、方解石のいずれかの結晶材料より選択されることが好ましい。
【００４３】
さらにこれらの結晶材料の中でも、サファイア、ニオブ酸リチウム、水晶が、結晶の作りやすさ、大型化の容易性、高精度の加工性、十分な機械的強度、光分散板に適した屈折率を有しているといった点から、複屈折板として非常に好適に利用される。
【００４４】
結晶材料より複屈折板を作製する方法は次の通りである。まず、結晶を結晶光軸に対して約４５゜の主面になるようにＸ線回折装置を用いて、ワイヤソーやダイヤモンドカッターなどにより切り出す。なお、約４５°に切り出す理由については後述する。その後、基板の主面を、例えば＃２０００程度の炭化珪素の砥粒を用いてラップ機で粗加工を行う。必要に応じて、さらに細かいダイヤモンド砥粒などで仕上げ研磨を行っても良い。その後、メカノケミカル研磨を行い、主面を鏡面研磨加工し、光分散板に適した複屈折板を得る。なお、メカノケミカル研磨は、結晶材料によって研磨剤が異なるため、材料に応じて適切なものを選択する。例えば、サファイアやニオブ酸リチウムなどはコロイダルシリカを用いることができ、水晶は酸化セリウムを用いることができる。
【００４５】
次に、本発明の表示装置は、光源１からの光が、前記複屈折板よりなる前記光拡散板３の屈折率、方位、厚みにより決定される光の分離ピッチｄで分離されて前記表示デバイス６に入射されたときに、前記分離ピッチｄが前記表示デバイス６の画素ピッチよりも短いことを特徴とする。これにより、表示デバイス６の種類によらず、透過もしくは反射した後の、光の強度分布を常に最適な状態で分散させ、ほとんどムラとして検知できないレベルにすることが可能となる。
【００４６】
その理由は、明確ではないが、次のように考える。まず、複屈折板よりなる光拡散板により拡散された光は、拡散光ではあるが、その成分はランダムではなく、元の光の強弱の成分が複屈折板の複屈折による分離ピッチｄで一定距離に分離された疑似的な拡散光となっている。
【００４７】
この光が、表示デバイスに入射し、各画素に透過もしくは反射されるときに、分離ピッチが画素ピッチよりも短いときは、ある画素と、それに隣接する画素に入射する光を比較すると、共通の光の成分が多い。そのため、隣接する画素間の光の差異（光強度など）は小さくなる。
【００４８】
それに対して、分離ピッチが画素ピッチよりも長いときは、ある画素と、それに隣接する画素に入射する光を比較すると、共通でない光の成分が占める割合が高くなる。そのため、隣接する画素間の光の差異は大きくなる。
【００４９】
人間の視覚の特性として、隣接する画素同士の輝度の差が大きいときは、ムラとしてはっきりと検知できるが、隣接する画素の輝度の変化が緩やかなときは、離れた画素同士で大きく変化していたとしても、ムラとして検知しにくいという性質がある。プリンタなどの画像装置では、この人間の視覚の特性を利用して、画像のムラを補正するのに利用しているが、本発明においても、同様の効果が発現し、分離ピッチが画素ピッチよりも短いときに、隣接画素同士の光の差異が小さくなって、肉眼でムラが認められにくくなったものと推測される。
【００５０】
前記分離ピッチｄは光拡散板を構成する複屈折板の屈折率、方位、厚みにより決定されるが、これは数１の式に示す通りに計算を行えばよい。ここで、基板の方位は、複屈折板の結晶光軸に対して、約４５°の角度となるように設定することが好ましい。その理由としては、この方向で設定すれば、複屈折板の厚みを最も薄くすることができ、装置の大型化を防ぐことができるからである。好ましくは、４５°±４°の範囲にすることが望ましい。
【００５１】
表１に一例として、結晶材料を複屈折板として、配置の方位を結晶光軸に対して４５°とし、分離ピッチが５０μｍになるようにするために必要な基板厚みについて示した。これに対応する画像ピッチは、１．８インチのＶＧＡ（６４０×４８０画素）の表示デバイス程度である。
【００５２】
【表１】
2004151177.tif 000004
【００５３】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板３に入射側偏光板４を貼り合わせても良く、さらに、前記光拡散板３に入射側偏光板４を蒸着しても良い。さらに、前記光拡散板３を前記光源１、前記表示デバイス６のいずれかに貼り合わせても良い。これにより、偏光板や光拡散板を配置するスペースが不要となり、小型化が可能となる。ただし、入射側偏光板４は光拡散板３の出射側に配置する必要がある。
【００５４】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板３を前記光源１、前記表示デバイス６のいずれかの透明カバー材として用いても良い。この場合も光拡散板を配置するスペースが不要となり、小型化が可能となる。
【００５５】
また、本発明の表示装置は、前記光源１と前記光拡散板３との間にインテグレータレンズ８を配置することが好ましい。
【００５６】
光源１からの光がインテグレータレンズ８により拡散され、その後で光拡散板３に入射することによって、効果的に光拡散が行われるからである。すなわち、インテグレータレンズ８を透過したときに、レンズの山部、谷部の形状周期毎のうねりをもった拡散光が得られるが、このレンズ形状の周期が光拡散板３によって消えて、さらに均一な光が得られる。
【００５７】
さらに、前記光拡散板３と前記インテグレータレンズ８が貼り合わされて配置されていることが好ましく、これによって光拡散板３を配置するスペースが不要となり、小型化が可能となる。
【００５８】
その他、前記光源１と前記光拡散板３との間にフィルタ７を配置しても良い。これにより、不要な紫外光及び赤外光を取り除くことができ、画像の品質が向上する。さらに、前記光拡散板が前記フィルタに貼り合わされていることが好ましく、これによって光拡散板３を配置するスペースが不要となり、小型化が可能となる。
【００５９】
また、本発明の表示装置は、前記光拡散板３を前記光源１あるいは前記表示デバイス６、あるいは前記インテグレータレンズ８、あるいは前記フィルタ７に貼り合わせる際に、透光性接着剤を５〜５０μｍの厚みで介在させて貼り合わせたことを特徴とする。
【００６０】
貼り合わせるときには、光損失の少ない透光性接着剤などを用いることが好ましく、表２に示すように接着層の厚みを５μｍ〜５０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００６１】
【表２】
2004151177.tif 000005
【００６２】
５μｍ以下の場合、局所的に接着層が薄くなった場合に光の干渉縞が発生しやすく、また接着層の強度が弱いため剥がれやすくなるため、好ましくない。特に、プロジェクタなどでの使用では光源の光量が大きいため熱を持ちやすく、それぞれの構成材料の熱膨張の違いから光拡散板３に応力が加わり、これが接着層で吸収できず反ったり、さらに応力による光弾性効果により、複屈折の特性に影響を与えたり、といった問題が生じ、全体的に歪んだ画像になりやすい。
【００６３】
また、接着層が５０μｍ以上の場合は、複屈折板の熱伝導性が悪くなるために冷却効果が悪化して光学部品に悪影響を及ぼしたり、接着層自体が変色し、画像を悪化させたりすることがあるため、好ましくない。
【００６４】
透光性接着剤としては、例えば光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤などを用いることができる。この中でも、分光透過性や熱膨張のしにくさ、および通常の作業環境で硬化しにくいといった理由から紫外線硬化型が望ましく、その中でもアクリル系やエポキシ系の接着剤が好ましい。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態の一例について、透過型液晶デバイスを用いた液晶プロジェクタによって説明してきたが、これに限るものではなく、例えば、反射型液晶デバイス、ＤＬＰ型デバイスなどを用いたプロジェクタやディスプレイなどの表示装置にも適用可能である。
【００６６】
【実施例】
実施例１
光拡散板として結晶材料からなる複屈折板を作製した。ニオブ酸リチウム単結晶材料を結晶光軸に対して４５゜の主面になるようにＸ線回折装置を用いながらφ４インチ×０．６５ｔ基板とφ４インチ×１．４５ｔ基板を切り出した。
【００６７】
それぞれの基板の両主面を炭化珪素が主成分で粒度が＃２０００の砥粒を用いて両面ラップ機でラップ加工を行い、それぞれ０．５５ｔ、１．３５ｔの厚みの基板に仕上げた。
【００６８】
次に、両面研磨機でコロイダルシリカを研磨液に用いて、これらの基板の主面を鏡面研磨加工して、それぞれ０．４９ｔ、１．３ｔの基板を得た。
【００６９】
これらの基板の主面の一方には、酸化珪素、酸化ジルコニウムなどからなる空気に対する反射防止膜を施し、もう一方の面には貼り合わせ時に用いる接着剤の屈折率１．５２に対応した酸化珪素、酸化ジルコニウムなどからなる反射防止膜を施した。これらの反射防止膜は、膜数と厚みを制御することにより屈折率の調整を行った。
【００７０】
次に、この２種類の基板は接着剤に対する反射防止膜を施した面に紫外線硬化型接着剤（屈折率１．５２）を介して２枚を貼り付けた。このとき、それぞれの基板の光軸投影方向が約２０．８゜の角度になるように貼り付けた。これは、今回用いた画素ピッチが２０μｍ×５０μｍの透過型液晶に対して、複屈折板の射影を合わせるためである。
【００７１】
この複屈折板を４０×４０ｍｍサイズに切断し、図１に示す表示デバイス６と超高圧水銀ランプの光源１間に光拡散板３として設置した。
【００７２】
光源１から発せられた光は球面反射鏡２により、液晶による表示デバイス６側に反射され、フィルタ７、インテグレータレンズ８を通過して光拡散板３に入射し、それぞれの光線が約１８μｍ×４７．５μｍの平行四辺形の形を基本単位として分離され光拡散板３より出射した。
【００７３】
これらの分離した光は入射側偏光板４を通して液晶による表示デバイス６の各画素を通過し、出射側偏光板５より出射され、投影レンズ１０を経て、不図示のスクリーン上に投影された。光拡散板３は反射防止膜を施しており４００〜７００ｎｍの可視光波長域で透過率９５％以上であった。
【００７４】
比較例１
複屈折板の厚みを、それぞれ０．４９ｔ、１．３ｔから０．６ｔ、１．６ｔとした他は実施例１と同様に構成した表示デバイスにより評価を行った。なお、この場合、それぞれの光線が約２２μｍ×５８μｍの平行四辺形の形を基本単位として分離されるため、分離ピッチは液晶の画素ピッチ（１８μｍ×４７．５μｍ）よりも長くなり、本発明の範囲外となる。
【００７５】
比較例２
光拡散板３がないことを除いて、すべて実施例１と同様に構成した表示デバイスでも評価を行った。
【００７６】
本発明の範囲である実施例１では、比較例１、比較例２の表示デバイスの画像と比べて、光の損失に変化がなく均等な明るさになることが確認された。
【００７７】
なお、ニオブ酸リチウム単結晶を用いて複屈折板を用いて光拡散板３を製作したところ、光拡散板３の厚みの合計は１．８ｔとなり、厚みを抑えることができた。
【００７８】
このようにして、表示装置の画質を向上させることができ、従来と差異のないサイズの表示装置に仕上げることができた。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の表示装置は、複数の画素が一定のピッチで規則的に配列している表示デバイスに光源から照射された光を透過あるいは反射させ拡大投影した表示装置において、前記光源と前記表示デバイスとの間に少なくとも１枚以上の複屈折板の組み合わせからなる光拡散板を配置し、前記光源からの光が、前記複屈折板よりなる前記光拡散板の屈折率、方位、厚みにより決定される光の分離ピッチで分離されて前記表示デバイスに入射されたときに、前記分離ピッチが前記表示デバイスの画素ピッチよりも短くなっていることから、表示デバイスの種類によらず、透過もしくは反射した後の、光の強度分布を常に最適な状態で分散させ、ほとんどムラとして検知できないレベルにすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の実施形態の一例を説明する概略図である。
【図２】一般的な表示装置を説明する概略図である。
【図３】複屈折板の複屈折の原理を説明する概略図である。
【符号の説明】
１：光源
２：球面反射鏡
３：光拡散板
４：入射側偏光板
５：出射側偏光板
６：表示デバイス
７：フィルタ
８：インテグレータレンズ
９：集光レンズ
１０：投影レンズ
１１：結晶基板
１２：結晶光軸
１３：入射光
１４：常光
１５：異常光
θ：基板方位が結晶光軸に対してなす角度
ｔ：結晶基板の厚み
ｄ：複屈折による常光と異常光の分離ピッチ
【図１】
2004151177.tif 000006
【図２】
2004151177.tif 000007
【図３】
2004151177.tif 000008