(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、部品点数を低減できる、簡単な構造の遮光ユニットを有する投射型映像表示装置を提供することにある。【解決手段】  上下方向又は左右方向から遮光する一対の遮光板を遮光ユニットとし、遮光ユニットの一方の遮光板で液晶表示素子の入射光を、もう一方の遮光板で液晶表示素子の出射光を遮光するように配置し、入射側遮光板及び出射側遮光板の位置及び回転中心を所定の位置に配置し、回転運動にて遮光板を回転運動する構成としている。【選択図】図４
2007072024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を変調する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の光入射側に配置された入射側遮光板と、前記液晶表示素子の光出射側に配置された出射側遮光板と、前記入射側遮光板と前記出射側遮光板とを連結する連結部とで形成される遮光ユニットと、
前記遮光ユニットからの光を投射する投射レンズとを有することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項２】
光を出射する光源と、
前記光源からの光をＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分離する色分離部と、
前記３原色の各々の色に対応して配置された複数の液晶表示素子と、
前記複数の液晶表示素子の各々の光入射側に配置された入射側遮光板と、前記複数の液晶表示素子の各々の光出射側に配置された出射側遮光板と、前記入射側遮光板と前記出射側遮光板とを連結する連結部とで形成され、且つ前記複数の液晶表示素子の各々に対して配置された複数の遮光ユニットと、
前記複数の遮光ユニットからの光を合成する色合成部と、
前記色合成部からの光を投射する投射レンズとを有することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の投射型映像表示装置であって、
前記遮光ユニットは、回転運動することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の投射型映像表示装置であって、
前記遮光ユニットの回転運動の中心軸は、前記液晶表示素子の長辺又は短辺の何れか一方に略平行であることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の投射型映像表示装置であって、
前記入射側遮光板の先端部分から前記回転運動の中心軸までの距離と、前記出射側遮光板の先端部分から前記回転運動の中心軸までの距離とは略同じであることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項６】
請求項４記載の投射型映像表示装置であって、
前記入射側遮光板の先端部分から前記液晶表示素子までの距離と、前記出射側遮光板の先端部分から前記液晶表示素子までの距離とは略同じであることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項７】
請求項４記載の投射型映像表示装置であって、
前記液晶表示素子は、画素電極を透過した光を一点に集光させて一つの画素を生成する複数のマイクロレンズを有し、
前記入射側遮光板の先端部分から前記回転運動の中心軸までの距離と、前記出射側遮光板の先端部分から前記回転運動の中心軸までの距離とは異なることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の投射型映像表示装置であって、
前記入射側遮光板の先端部分から前記回転運動の中心軸までの距離は、前記出射側遮光板の先端部分から前記回転運動の中心軸までの距離より短いことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項９】
請求項７記載の投射型映像表示装置であって、
前記入射側遮光板の先端部分から前記液晶表示素子までの距離は、前記出射側遮光板の先端部分から前記液晶表示素子までの距離より短いことを特徴とする投射型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示素子として液晶表示素子を用い、液晶表示素子で映像信号に応じた光学像を形成し、その光学像をスクリーンなどに投射する投射型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、液晶パネルからの出力光を一部遮光する遮光板の構成が開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、液晶パネルに入射する光量を調節する表示範囲対応遮光板の構成が開示されている。さらに、この表示範囲対応遮光板を液晶パネルの光出射側に配置してもよいとの記載がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２４９４３０号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の遮光方法では、映像表示エリアの左右方向中心と、投射レンズ光軸が異なる為、スクリーンに投射した映像が映像表示エリアに対応した方向にズレて表示され、投射型映像表示装置の正面に投射されず、使い勝手が悪いという問題がある。
【０００６】
特許文献２に記載の遮光方法では、映像表示エリアの左右方向中心と投射レンズ光軸が一致する為、投射映像は投射型映像表示装置の正面に投射される。また、映像表示エリアの中心から、左右の周辺部までの距離が等しい為、左右の照度の差もほとんどない。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の投射型映像表示装置においては、１つの液晶表示素子に２枚の遮光板が必要であり、また、１つの駆動部材（モータなど）で２枚の遮光板を同時に移動させる場合は、２枚の遮光板をリンクさせるギヤ等の部材が必要になるなど、部品点数が多く、構造が複雑になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数を低減できる、簡単な構造の遮光ユニットを有する投射型映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この問題を解決する為に、本発明の一実施の形態によれば、光を出射する光源と、前記光源からの光を変調する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の光入射側に配置された入射側遮光板と、前記液晶表示素子の光出射側に配置された出射側遮光板と、前記入射側遮光板と前記出射側遮光板とを連結する連結部とで形成される遮光ユニットと、前記遮光ユニットからの光を投射する投射レンズとを有する。
【００１０】
この構成により、回転移動させる駆動部材（モータなど）も一つでよく、遮光板を直接駆動させることにより部品点数を減らし、構造も簡単となる。また、左右の対向する映像表示範囲を同時に略同じ大きさだけ、且つそれぞれの遮光による輝度の低下量を略同じとすることを可能としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、部品点数を低減できる、簡単な構造の遮光ユニットを有する投射型映像表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一な部分には同一符号を付して、一度説明したものについては、その説明を省略する。また、符号のあとにＲまたはＧまたはＢを添えて示す構成要素は、色によって分離された複数の光路で区別する必要があるものである。説明上特に支障がない場合には、添字を省略する。
【００１３】
図１は実施例１による投射型液晶表示装置の光学系を示す構成図である。
【００１４】
図１において、１は光源であり、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、ハロゲンランプ等の白色ランプである。２は反射鏡であり、光源１から出射される光を、円形ないし、多角形の出射開口より出射させる。ここでは、反射鏡２は放物面であり、出射開口部より出射する光は平行光となる。
【００１５】
光源１から出射された光が反射鏡２で反射されて出射開口部より出射した平行な光は、第１アレイレンズ３に入射する。第１アレイレンズ３は、入射した光をマトリックス状に配設された複数の矩形状のレンズセルで複数の光に分割して、第１アレイレンズと同様にマトリックス状に配設された複数のレンズセルを有する第２アレイレンズ４と、偏光変換素子５を通過するように導く。即ち、第１アレイレンズ３は光源１と第２アレイレンズ４の各レンズセルとが互いに物体と像の関係（共役関係）になるように設計されている。第２アレイレンズ４の各レンズセルは、それぞれが対応する第１アレイレンズ３のレンズセルの形状（液晶表示素子１８と略相似な矩形状）を各ライトバルブ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ内の各液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに投影する。この時、偏光変換素子５で第２アレイレンズ４からの光は所定の偏光方向に揃えられ、そして、第１アレイレンズ３の各レンズセルの投影像は、それぞれ集光レンズ６、及びコンデンサレンズ１３、第１リレーレンズ１５，第２リレーレンズ１６，第３リレーレンズ１７により各ライトバルブ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ内の各液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ上に重ね合わせられる。なお３００は光軸である。
【００１６】
第２アレイレンズ４とこれに近接して配設される集光レンズ６とは、第１アレイレンズ３と各液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂとが、互いに物体と像の関係（共役関係）になるように設計されているので、第１アレイレンズ３で複数に分割された光は、第２アレイレンズ４と集光レンズ６によって、各ライトバルブ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ内の液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ上に重畳して投影され、実用上問題のないレベルの均一性の高い照度分布の照明が可能となる。
【００１７】
その過程で、反射ミラー７で反射された光は、ダイクロイックミラー１１により、例えばＢ光（青色帯域の光）は反射され、Ｇ光（緑色帯域の光）及びＲ光（赤色帯域の光）は透過されて２色の光に分離され、更に、Ｇ光とＲ光はダイクロイックミラー１２によりＧ光とＲ光に分離される。例えば、Ｇ光はダイクロイックミラー１２で反射され、Ｒ光はダイクロイックミラー１２を透過する。このようにして３色の光に分離される。この光の分離の仕方は種々考えられ、ダイクロイックミラー１１でＲ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させてもよいし、Ｇ光を反射させ、Ｒ光及びＢ光を透過させてもよい。
【００１８】
本実施例では、Ｂ光はダイクロイックミラー１１を反射して、反射ミラー１０で反射され、コンデンサレンズ１３Ｂを通してＢ光用のライトバルブ１４Ｂを透過して光合成プリズム２１に入射される。ここでコンデンサレンズ１３Ｂを透過し、ライトバルブ１４Ｂに入射するＢ光をＬＢと呼ぶことにする。
【００１９】
ダイクロイックミラー１１で透過されたＧ光及びＲ光の内、Ｇ光はダイクロイックミラー１２で反射され、コンデンサレンズ１３Ｇを通してＧ光用ライトバルブ１４Ｇに入射され、このライトバルブ１４Ｇを透過して光合成プリズム２１に入射される。ここでコンデンサレンズ１３Ｇを透過し、ライトバルブ１４Ｇに入射するＧ光をＬＧと呼ぶことにする。
【００２０】
Ｒ光はダイクロイックミラー１２を透過し、第１リレーレンズ１５で集光され、更に反射ミラー８で反射され、第２リレーレンズ１６で更に集光され、反射ミラー９で反射された後、第３リレーレンズ１７で更に集光されてＲ光用のライトバルブ１４Ｒに入射される。ライトバルブ１４Ｒを透過したＲ光は光合成プリズム２１に入射される。ここで第３リレーレンズ１７を透過し、ライトバルブ１４Ｒに入射するＲ光をＬＲと呼ぶことにする。
【００２１】
各液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂを透過したＲ光，Ｇ光，Ｂ光は、光合成プリズム２１によってカラー映像として合成された後、例えばズームレンズであるような投射レンズ２００を通過し、スクリーン１００に到達する。各ライトバルブ１４Ｒ，１４Ｂ，１４Ｂ内の各液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂで図示しない映像信号に応じて光強度変調されて形成された光学像は、投射レンズ２００によりスクリーン１００上に拡大投影され、表示装置として機能するものである。なお、図１において、２０１は上記した光学要素を基枠に搭載した光学ユニットである。また、各液晶表示素子１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは、表示エリアのアスペクト比が１６：９で、図示しない遮光ユニット（詳細は後述）を備えている。
【００２２】
図３〜図５は本実施例による液晶表示素子に備えられた遮光ユニットの構成及びそれによる遮光状態を示す図である。各図はライトバルブの光軸３００を含む図１紙面に水平（液晶表示素子の長辺に平行）な断面における構成及び遮光状態を示している。図３〜図５において、図紙面縦方向（上下方向）はアスペクト比１６：９の液晶表示素子の表示エリア（矩形）の長辺に平行な方向で、図紙面に直交する方向（垂直な方向）が液晶表示素子の表示エリアの短辺に平行な方向である。また、ライトバルブ１４を入射側から見て、光軸３００の図紙面上側を左側、図紙面下側を右側と称し、右側と左側の要素を区別するのに符号の後に添え字Ｒ，Ｌを付して示す。なお、図１で述べたライトバルブ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは光強度変調の対象のとなる光の分光特性が異なるのみであり、その機能及び構成は実質的には同じものである。以後ライトバルブ１４及びその構成要素、各光学要素はライトバルブ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ及びその構成要素、各光学要素を総称したものとして説明する。また、図３〜図５の構成要素、光学要素において、一度説明したものについては、見易くするために、特に必要が無いものには符号の図示を省略する。
【００２３】
図３は、光源からの光が全て液晶表示素子に入射している状態を示している。そして、図２は、図３の液晶表示素子付近の正面図を示している。図中上下方向が、ライトバルブ１４の左右方向（長辺に平行な方向）である。また、図３において、液晶表示素子１８に入射する光線の例として、ライトバルブ１４に入射する入射光ＬＬ、ＬＲを示す。それぞれ液晶表示素子１８の画素電極面４０４の左端及び右端の一点に入射されるものであり、ともに角度αの光線角度を有している。２２は入射偏光板、２５は出射偏光板、光線４０５は入射光ＬＬの最左部の光線、４０６は入射光ＬＲの最右部の光線であり、光線４０７は出射光ＬＬ１の最左部の光線、４０８は出射光ＬＲ１の最右部の光線である。
【００２４】
入射光ＬＬが液晶表示素子１８を通過し出射された出射光ＬＬ１の光線角度βは、入射光ＬＲが液晶表示素子１８を通過し出射された出射光ＬＲ１の光線角度βと同じであって、角度αとは数１の関係にある。
【００２５】
α＝β  ……（数１）
次に遮光ユニットについて説明する。遮光ユニットは、液晶表示素子の入射側に配置された入射側遮光板４１３と、液晶表示素子の出射側に配置された出射側遮光板４１２と、及び出射側遮光板４１２と入射側遮光板４１３を連結する連結部４１４とを有する遮光ユニットＳにより構成される。入射側遮光板４１３は液晶表示素子１８に入射する入射光を遮光し、出射側遮光板４１２は液晶表示素子からの出射光を遮光する。そして、例えばアスペクト比４：３の映像信号の場合には、入射側遮光板４１３と出射側遮光板４１２とによる遮光で、スクリーン１００上に投影された映像表示エリアをアスペクト比４：３とすることができる。ここで、連結部４１４は図３にて点線にて示されているが、これは紙面に平行な方向で照明領域を避けて液晶表示素子１８と接触しないように配置されていることを意味している。
【００２６】
遮光ユニットＳは、モータ等の駆動装置５００により、回転運動の回転中心４１１を回転軸として矢印４１５の方向に回転運動する。すなわち、入射側遮光板及び出射側遮光板は、液晶表示素子の表示エリアの外周部から非表示エリア領域を遮光するように移動する。なお、遮光ユニットＳが液晶表示素子の表示エリアの左右端部非表示エリアを遮光するため、回転運動の回転中心４１１の回転軸は液晶表示素子の表示エリアの短辺に平行である。
【００２７】
本実施例では、入射側遮光板４１３，出射側遮光板４１２は、遮光しない場合、画素電極面４０４からそれぞれ光軸３００に平行な方向に、Ｂｉ、Ｂｏの距離に配置される。また、回転運動の回転中心４１１は、回転中心４１１から入射側遮光板４１３の先端部分までの距離であるＣｉ、回転中心４１１から出射側遮光板４１２の先端部分までの距離であるＣｏとなる位置に配置されている。
【００２８】
次に、遮光ユニットＳを矢印４１５の方向に回転運動した状態を図４、図５にて説明する。
【００２９】
図４では、出射光ＬＬ１，出射光ＬＲ１をそれぞれ途中まで遮光するように遮光ユニットＳを回転運動した状態が示してある。図４において、ＬＬ２、ＬＲ２はそれぞれ出射光ＬＬ１、出射光ＬＲ１のうち遮光されずに出射する光である。また角度γＬ、γＲはそれぞれ、出射光ＬＬ１、出射光ＬＲ１の光線角度βのうち遮光される分の光線角度を示してある。また、本状態にて透過する出射光線が全く遮光されない液晶表示素子１８の画素電極面４０４の上で光軸３００から最も遠い点は光軸より左側では点４１６、右側では点４１７とする。そして、点４１６から画素電極面４０４の左端までの距離をＡＬ２、点４１７から画素電極面４０４の右端との距離をＡＲ２とする。ここで、点４１６は出射側遮光板４１２の最も光軸に近い点を含み光線４０７に平行な直線４１８と、液晶表示素子１８の画素電極面４０４の交わる点として導かれる。また、点４１７は入射側遮光板４１２の最も光軸に近い点を含み光線４０６に平行な直線４１９と、液晶表示素子１８の画素電極面４０４の交わる点として導かれる。
【００３０】
出射光ＬＬ１の光線角度βのうち遮光される分の光線角度γＬの左端での遮光無し時の光線角度βに対する比は約γＬ／β、出射光ＬＲ１の光線角度βのうち遮光される分の光線角度γＲの右端での遮光無し時の光線角度βに対する比は約γＲ／βとなる。
【００３１】
ところで、アスペクト比１６：９の横長の液晶表示素子の表示エリア４０１を投影したようなスクリーン上で、投射型映像表示装置の映像を表示できる最大の範囲（アスペクト比１６：９の表示エリア範囲）をアスペクト比４：３の映像信号に対応して左右から均等に遮光する為には、表示エリア４０１左辺位置と右辺位置での非表示エリアの遮光量が略同じであって、スクリーン上で図示しないが全く遮光されない最も左部の位置と表示エリア４０１の左辺との距離と、スクリーン上で図示しないが全く遮光されない最も右部の位置と表示エリア４０１の右辺との距離が略同じであることが必要となる。これは共役関係にある液晶表示素子１８の画素電極面４０４付近においては、γＬ／βとγＲ／βが略同じであって、ＡＬ２、ＡＲ２が略同じであることに相当する。
【００３２】
したがって、左右の対向する非表示エリアを同時に略同じ大きさだけ遮光し、且つそれぞれの遮光による輝度の低下量を略同じとする為には、数２，数３を満たすことが必要である。
【００３３】
γＬ＝γＲ  ……（数２）
ＡＬ２＝ＡＲ２  ……（数３）
回転運動の回転中心４１１及び距離Ｂｉ、距離Ｂｏを安易に配置すれば、一般的に、数２，数３は満たされない。そこで、数１より入射側、出射側の対称性を考慮し、Ｂｉ＝Ｂｏ、Ｃｉ＝Ｃｏとすることによって数２，数３を満たすことが可能となる。
【００３４】
次に、図５について説明する。図５では、図４における出射光ＬＬ２、ＬＲ２が完全に遮光されるまで、遮光ユニットＳを回転運動させた状態を示してある。図５において、ＡＬ３、ＡＲ３、４２０、４２１、４２２、４２３はそれぞれ、図４のＡＬ２、ＡＲ２、４１６、４１７、４１８、４１９に対応する。図示から明らかなように、液晶表示素子１８の画素電極面４０４左端、右端を透過し、出射する光量はともに０である。また、前述の回転運動の回転中心４１１に対して、連結部４１４を介して入射側遮光板４１３と出射側遮光板４１２とが対称に配置された遮光ユニットＳでは、対称性からＡＬ３＝ＡＲ３となる。したがって、左右の対向する非表示エリアを同時に略同じ大きさだけ遮光し、且つそれぞれの遮光による輝度の低下量を略同じとしていることが確認できる。また、これらの遮光の大きさは図示しない演算部が入力された映像信号から遮光すべき量を算出し、モータ等の駆動装置５００を駆動する信号に変換し、駆動装置５００の駆動によって、遮光ユニットＳの回転運動量に変換され、調節される。
【００３５】
以上述べた本実施例では、表示エリアの左右方向の遮光について述べたが、本実施例はこれに限定されるものではなく、本実施例の図３〜図５の図紙面上下方向を、ライトバルブ１４の上下方向（短辺に平行な方向）に置き換えることによって、表示エリアの上下の対向する非表示エリアを同時に略同じ大きさだけ遮光し、且つそれぞれの遮光による輝度の低下量を略同じとする遮光が可能である。
【００３６】
例えば、アスペクト比が１６：９より横長のビスタサイズやシネスコサイズをアスペクト比１６：９の液晶表示素子で表示する場合には、画面上下方向に非表示エリアが生じる。本実施例はこのような場合にも好適に適用できることはいうまでもない。
【００３７】
また、上記とは異なり、液晶表示素子の表示エリアのアスペクト比が４：３の場合、映像ソースのアスペクト比が１６：９の時には、例えば図６のように、表示エリア４０１の上下に非表示エリア４０３Ｃが生じ、非表示エリア間の映像表示エリア４０２Ｃにアスペクト比１６：９の映像が表示される。このような場合にも、本実施例による遮光ユニットを好適に適用できる。
【００３８】
以上述べたように、本実施例によれば、連結部を介して連結された回転運動可能な対をなす遮光板によって非表示エリアを遮光できるので、上下もしくは左右の対向する非表示エリアを同時に略同じ大きさだけ遮光し、且つそれぞれの遮光による輝度の低下量を略同じとすることが実現できる。したがって、非表示エリアの黒輝度のレベルを下げることができ、映像表示エリアに表示された映像が見易くなる。また、本発明による遮光ユニットは、例えば特許文献２などの技術に比べて、部品点数が少なく、構造が簡単であり、一つの駆動部（モータなど）で遮光領域を可変できる。さらに、本実施例では、３枚の液晶表示素子を使用した場合について説明したが、１枚の液晶表示素子を用いた投射型液晶表示装置に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３９】
次に、実施例２について説明する。実施例２は画素電極を透過した光を一点に集光させて一つの画素を生成する複数のマイクロレンズを有する液晶表示素子１８’を用いる点で、実施例１と異なる。
【００４０】
図７〜図９は実施例２による液晶表示素子に備えられた遮光ユニットの構成及びそれによる遮光状態を示す図である。各図はライトバルブの光軸３００を含む図１紙面に水平な断面における構成及び遮光状態を示している。図中上下方向が、液晶表示素子の左右方向である。なお、符号の後ろに’のつくものは、図３〜図５にて説明した符号の示す各要素がマイクロレンズを有する液晶表示素子１８’を用いたことにより変化したものを示している。これらの要素に関しても説明を省略する。
【００４１】
図７は、光源からの光が全て液晶表示素子に入射している状態を示している。図７において、マイクロレンズを有する液晶表示素子１８’を用いたライトバルブ１４’の、出射光の光線角度βＬ’、βＲ’が図３の光線角度βと比較し、拡大しているのが分かる。
【００４２】
ここで、α，βＬ’，βＲ’は数４の関係にある。
【００４３】
βＬ’＝βＲ’＞α  ……（数４）
次に、マイクロレンズを有する液晶表示素子１８’に適用した本実施例による遮光ユニットについて説明する。図７では図３と異なり、遮光ユニットＳ’の入射側遮光板４１３’、出射側遮光板４１２’、及び回転運動の回転中心４１１’の配置が異なっている。入射側遮光板４１３’、出射側遮光板４１２’は、遮光しない場合、画素電極面４０４からそれぞれＤｉ、Ｄｏに配置され、回転運動の回転中心４１１’は入射側遮光板４１３’、出射側遮光板４１２’から、それぞれＥｉ、Ｅｏの距離の位置に配置されている。
【００４４】
次に、遮光ユニットＳ’を矢印４１５の方向に回転運動した状態を図８、図９にて説明する。図８では、出射光ＬＬ１’、出射光ＬＲ１’をそれぞれ途中まで遮光するように遮光ユニットＳ’を矢印４１５方向に回転運動した状態が示してある。実施例１と同様に、出射光ＬＬ１’の光線角度βＬ’のうち遮光される分の光線角度γＬ’の左端での遮光無し時の光線角度βＬ’に対する比は約γＬ’／βＬ’、出射光ＬＲ１’の光線角度βＲ’のうち遮光される分の光線角度γＲ’の右端での遮光無し時の光線角度βＲ’に対する比は約γＲ’／βＲ’となり、左右の対向する非表示エリアを同時に略同じ大きさだけ遮光し、且つそれぞれの遮光による輝度の低下量を略同じとする為には数５，数６を満足することが必要である。
【００４５】
γＬ’＝γＲ’  ……（数５）
ＡＬ２’＝ＡＲ２’  ……（数６）
回転運動の回転中心４１１’及び距離Ｄｉ、距離Ｄｏ、距離Ｅｉ、距離Ｅｏを安易に配置すれば、一般的に数５，数６は満たされない。以降数５，数６を満たす為の必要条件について説明する。
【００４６】
先ず、数４のとおり、入射光線の光線角度αよりも出射後の光線角度βＬ’，βＲ’が拡大している為、数５を満たす為には、出射側遮光板４１２’及び入射側遮光板４１３’の回転角度を同一としながら、出射側遮光板４１２’の先端部分を入射側遮光板４１３’の先端部分よりも多く移動させる必要がある。その為には回転運動の回転中心４１１’を出射側遮光板４１２’の先端部分よりも入射側遮光板４１３’の先端部分に近く配置する必要がある。
【００４７】
また同様に、入射光線の光線角度αよりも出射後の光線角度βＬ’，βＲ’が拡大している為、光線４０７’は、光線４０５よりも光軸３００に対して傾いている。同様に、光線４０８’は、光線４０６よりも光軸３００に対して傾いている。これにより、数６を満たす為には、出射側遮光板４１２’の先端部分を入射側遮光板４１３’の先端部分よりも画素電極面４０４に近づける必要がある。
【００４８】
また、本実施例では、回転運動の回転中心４１１’を出射側遮光板４１２’の先端部分と入射側遮光板４１３’の先端部分を結んだ線分上に配置し、距離Ｅｉ、距離Ｅｏを数７の関係とすることにより、
Ｅｉ：Ｅｏ＝α：βＬ’＝α：βＲ’  ……（数７）
数５を満たすように出射側遮光板４１２’の先端部分と入射側遮光板４１３’の先端部分を回転運動させることが可能である。
【００４９】
また、距離Ｄｉ、距離Ｄｏを数８の関係とすることにより、
Ｄｉ：Ｄｏ＝βＬ’：α＝βＲ’：α  ……（数８）
数６を満たすように出射側遮光板４１２’の先端部分と入射側遮光板４１３’の先端部分を回転運動させることが可能である。
【００５０】
以上述べた本実施例では、表示エリアの左右方向の遮光について述べたが、本実施例はこれに限定されるものではなく、実施例１と同様、表示エリアの上下方向の遮光にも適用できる。
【００５１】
以上述べたように、本実施例によれば、マイクロレンズを有する液晶表示素子を用いた場合にも、良好に非表示エリアを遮光でき、実施例１に同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１による投射型液晶表示装置の光学系を示す構成図である。
【図２】図３の液晶表示素子付近の正面図である。
【図３】実施例１による遮光ユニットの構成及びそれによる非遮光状態を示す図である。
【図４】実施例１による遮光ユニットによる一部遮光状態を示す図である。
【図５】実施例１による遮光ユニットによる遮光状態を示す図である。
【図６】アスペクト比４：３の液晶表示素子の表示エリア上におけるアスペクト比１６：９の映像の映像表示エリアの説明図である。
【図７】実施例２による遮光ユニットの構成及びそれによる非遮光状態を示す図である。
【図８】実施例２による遮光ユニットによる一部遮光状態を示す図である。
【図９】実施例２による遮光ユニットによる遮光状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…光源、２…反射鏡、３…第１アレイレンズ、４…第２アレイレンズ、５…偏光変換素子、６…集光レンズ、７…反射ミラー、８…反射ミラー、９…反射ミラー、１０…反射ミラー、１１…ダイクロイックミラー、１２…ダイクロイックミラー、１３…コンデンサレンズ、１４…ライトバルブ、１５…第１リレーレンズ、１６…第２リレーレンズ、１７…第３リレーレンズ、１８…液晶表示素子、２１…光合成プリズム、２２…入射偏光板、２５…出射偏光板、１００…スクリーン、２００…投射レンズ、２０１…光学ユニット、３００…光軸、４０１…表示エリア、４０２Ａ…映像表示エリア、４０２Ｂ…映像表示エリア、４０２Ｃ…映像表示エリア、４０３Ａ…非表示エリア、４０３Ｂ…非表示エリア、４０３Ｃ…非表示エリア、４０４…画素電極面、４０５…光線、４０６…光線、４０７…光線、４０７’…光線、４０８…光線、４０８’…光線、４１１…回転中心、４１１’…回転中心、４１２…出射側遮光板、４１２’…出射側遮光板、４１３…入射側遮光板、４１３’…入射側遮光板、４１４…連結部、４１４’…連結部、４１５…矢印、４１６…点、４１６’…点、４１７…点、４１７’…点、４１８…直線、４１８’…直線、４１９…直線、４１９’…直線、４２０…点、４２０’…点、４２１…点、４２１’…点、４２２…直線、４２２’…直線、４２３…直線、４２３’…直線、５００…駆動装置、Ｓ…遮光ユニット、Ｓ’…遮光ユニット。
【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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