液晶投影仪制造技术

本发明专利技术提供一种透射液晶投影仪，其安装有垂直对准液晶构件，并在液晶面板（２５）的入射侧和发射侧分别具有入射侧偏振片（２４）和发射侧偏振片（２６）。由照明光学系统聚光的光束中的第一偏振成分通过入射侧偏振片（２４），并被导向液晶面板（２５）。光学各向异性组件（４５），被设置在入射侧偏振片（２４）和液晶面板（２５）之间或在发射侧偏振片（２６）和液晶面板（２５）之间，其中，该光学各向异性组件相对于液晶面板（２５）中的液晶分子的对准方向以相应的特定角度（预倾角）倾斜。结果，可以保持高对比度，并增强液晶面板的透射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶投影仪相关申请的交叉引用本专利技术包括涉及2004年06月29日在日本专利局申请的JP2004-191938号日本专利申请的主题内容，其整体内容在此引为参考。
本专利技术涉及一种采用垂直对准液晶装置的液晶投影仪。更具体地说，本专利技术涉及一种能一起改善对比度和响应速度的液晶投影仪。
技术介绍
迄今为止，已经知道了采用例如透射式液晶面板，通过对光源发出的光进行光调制，形成图像光束，并在例如屏上投影所形成的图像的图像投影仪。采用这种液晶投影仪，用液晶面板结合红(R)、绿(G)和蓝(B)三基色光束实现光调制，并且通过该光调制形成的各光束被合成在一起，以输出全彩色图像。用于消除图像影像中的不规则性并通过展宽液晶面板视角而改善对比度的液晶投影仪已经在日本专利2001-42314中提出。在此公开文本中的液晶投影仪包括灯102，其在反射器102a的焦点位置具有光发射单元102b，如图1所示。从灯102发射的光束，从灯的开口部分向前发射，该光束基本平行于反射器102a的光轴。在灯102的下游侧台，设置有排列成例如方形阵列的多个透镜构件组成的多透镜阵列103，以及另一多透镜阵列104。多透镜阵列103的透镜构件的包络线，与例如由扭曲向列液晶形成、并包括液晶面板部分110，113，119的液晶面板的被照射区域的形状和高宽比相同，稍后将对该液晶面板进行说明。另一多透镜阵列104由多个透镜构件组成，其设置为与多透镜阵列103的透镜构件相对。由多透镜阵列103、104采集的光束，通过光偏振部件105转换成具有预定偏振方向的偏振光束。也就是，从灯102发射的非偏振光，即P偏振光加S偏振光，通过光偏振部件105并从而被转换成具有预定光偏-->振方向的光束，例如，P偏振光，以与液晶面板部分110，113，119相匹配。同时，省略对光偏振部件105的说明。通过光偏振部件105被转换成例如P偏振光束的光，射到设置在光偏振部件105旁的平凸透镜106。构建该平凸透镜106是用于采集来自光偏振部件105的光束以有效照明液晶面板。从平凸透镜106发射的光束，即白色光，最初射向用于透射红色光束R的二向色镜107。二向色镜透射红色光束R并反射绿色光束G和蓝色光束B。通过二向色镜107透射的红色光束R，其前进方向被反射镜108转向例如90°，并经由平凸透镜109入射到液晶面板部分110。另一方面，被二向色镜107反射的绿色光束G和蓝色光束B，通过用于透射蓝色光束B的二向色镜104被彼此分离。也就是，绿色光束G被二向色镜104反射，并通过平凸透镜112入射到液晶面板部分113。蓝色光束B从二向色镜104透射，并沿直线前进，通过中继透镜114、反射镜115、中继透镜116、反射镜117和平凸透镜118，到达液晶面板部分119。通过由液晶面板部分110，113和119进行光调制的各种颜色的光束，入射到交叉棱镜120，交叉棱镜120是通过将复合玻璃棱镜接合在一起而形成的。在玻璃棱镜的连接面上形成具有预设光学特性的干涉滤色器121a、121b。例如，设置干涉滤色器121a用来反射红色光束R并透射绿色光束G，而设置干涉滤色器121b用来反射蓝色光束B并透射绿色光束G。因此，红色光束R被干涉滤色器121a反射，而蓝色光束B被干涉滤色器121b反射，从而两种光束到达投影透镜122，在那里各光束被合成在唯一的光轴上。利用上述液晶投影仪100，会出现与视角有关的对比度下降的问题。这个与视角有关的问题，可以归因于组成液晶面板的扭曲向列液晶分子的扭曲，如图2所示。在该图中，示出了设置在偏光片130，133之间的常白液晶面板132的液晶分子阵列。在每个取向膜132a，132b中的实线箭头示出对准的处理方向。如果驱动电压施加至上述构造的液晶面板132，液晶分子从所示状态竖立，从而切断任意入射光束。在取向膜132a，132b的每个的界面，液晶分子的对准方向相对于对准处理方向具有预定角度。该预定角度在术语中称为预倾角。该预定角度是在施加驱动电压时为了引导液晶分子的驱动方向而对准的进程方向的分子初始对准角度。通过向液晶面板132施加电压以使液晶分子竖立，可以显示黑色电平。然而，由于预倾角的上述效果，-->与视角相关的光阻断特性劣化，而产生黑色白化现象，导致对比度下降。因此，在传统液晶投影仪100中，在偏光片130和液晶面板132之间设置相位差膜131，以改善对比度，如图3所示。图3所示的液晶面板132中，设置在光入射侧的第一偏光片130具有偏振轴，也就是，例如沿z轴的偏振方向。因此，经过偏光片130的光束到达相位差膜131。相位差膜131被设置成使得相位延迟轴或快轴与偏光片130的光偏振轴相交。此外，相位差膜131设置为围绕包括在相位差膜130的平面内并平行于偏光片130的光偏振轴延伸的旋转轴按预定倾角设置。至于液晶面板132，取向膜132a的对准处理方向为x轴方向，而取向膜132b的对准处理方向为y轴方向，如图2所示。液晶分子以必须的预倾角取向，如图中与取向膜132a，132b关联的粗线条所示。因此，在偏光片130的光偏振轴与液晶分子的对准方向之间，存在与上述预设预倾角对应的角度差。相位差膜131校正该角度差，使得穿过偏光片130的光束的相位与具有预倾角的取向膜130a的液晶分子阵列一致。
技术实现思路
专利技术解决的问题同时，上述传统液晶投影仪使用扭曲向列液晶作为液晶装置。在最近出现的液晶投影仪中，垂直对准液晶装置开始被使用。使用垂直对准液晶装置，可以获得极高的对比度。然而，当将垂直对准液晶装置安装到液晶投影仪上时，会出现液晶分子的对准方向被所谓横向电场干扰的现象，该横向电场在平行于基板表面的方向变得最强，从而导致透射率下降。为了尽可能抑制横向电场，提出了所谓的逐场反向驱动系统，其中每两个相邻场的电极电位相反。为实现该驱动，液晶装置的每个像素必须具有足够的像素电位电容，以使得像素电位足够保持一个场周期。因此，在安装垂直对准液晶装置时，液晶装置必须被设计并构造为能增强像素电位电容的反射液晶装置。然而，这使液晶投影仪的设计和构建受到约束。另一方面，从易于制造的观点考虑，透射液晶装置是用于液晶投影仪的主流液晶装置，并且试图将其设计并构造为垂直对准液晶装置。为了抑制由横向电场引起的对液晶分子对准的其他干扰，以得到高性能，期望使用已经在直视液晶装置实现的施加倾斜电场的方法，或对准控制方法，诸如在像素中设置倾斜部分。在这两种方法中，都要牺牲显示面中的开口率(孔径)，-->使得这些方法不能应用于高清晰度的液晶装置。本专利技术还提出了用于控制垂直对准液晶分子的预倾角的方法，该方法抑制了由横向电场引起的对液晶分子对准的其他干扰，并改善液晶面板132的透射率以及液晶分子的响应速度。然而，会出现不能实现高对比度的问题，而高对比度是垂直对准液晶装置的突出优点，从而很难实行其上安装垂直对准液晶装置的透射液晶投影仪。本专利技术的目的是为了解决上述问题，并提供一种其上安装有垂直对准液晶装置的透射液晶投影仪，其中液晶面板的透射率和响应速度可以改善，并且保持高对比度。根据本专利技术，提供一种液晶投影仪，其包括偏光控制器件和相位差器件。偏光控制器件包括分别设置在液晶装置的光入射侧和光发射侧的第一偏光片和第二偏光片。第一偏光片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶投影仪，其包括：光源，用于将从所述光源发射的光束聚集在理想光路上的照明光学系统，用于通过以垂直对准状态排列的液晶分子对由所述照明光学系统收集的光束进行光调制的液晶装置，以及用于将所述液晶装置光调制的所述光束投影至放大比例的投影透镜，所述液晶投影仪包括：偏光控制器件，其包括分别设置在所述液晶装置的光入射侧和光发射侧的第一偏光片和第二偏光片；所述第一偏光片透射所述照明光学系统收集的所述光束中的第一偏振光成分，并将透射的第一偏振光成分发送到所述液晶装置；所述第二偏光 片透射从所述液晶装置发射的所述光束中的第二偏振光成分，并将透射的第二偏振光成分发送到投影透镜；以及相位差器件，其由设置在所述第一偏光片和所述液晶装置之间、或所述第二偏光片和所述液晶装置之间的光学各向异性装置形成；所述相位差器 件的所述光学各向异性装置相对于所述液晶装置中的液晶分子的对准方向倾斜一角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-6-29 191938/20041.一种液晶投影仪，其包括：光源，用于将从所述光源发射的光束聚集在理想光路上的照明光学系统，用于通过以垂直对准状态排列的液晶分子对由所述照明光学系统收集的光束进行光调制的液晶装置，以及用于将所述液晶装置光调制的所述光束投影至放大比例的投影透镜，所述液晶投影仪包括：偏光控制器件，其包括分别设置在所述液晶装置的光入射侧和光发射侧的第一偏光片和第二偏光片；所述第一偏光片透射所述照明光学系统收集的所述光束中的第一偏振光成分，并将透射的第一偏振光成分发送到所述液晶装置；所述第二偏光片透射从所述液晶装置发射的所述光束中的第二偏振光成分，并将透射的第二偏振光成分发送到投影透镜；以及相位差器件，其由设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白坂康弘，犬饲仁，谷野友哉，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]