KR101244062B1

KR101244062B1 - 액정 프로젝터 장치

Info

Publication number: KR101244062B1
Application number: KR1020067027543A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 시라사까; 히또시 이누까이; 도모야 야노
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2013-03-18
Anticipated expiration: 2025-06-13
Also published as: CN100510904C; JP2006011298A; US20080043158A1; US7659946B2; KR20070035520A; CN1977213A; EP1762883A4; TW200619785A; TWI281075B; WO2006001188A1; EP1762883A1

Abstract

본 발명은 수직 배향형의 액정 소자를 탑재한 투과형의 액정 프로젝터 장치이며, 액정 패널(25)의 입사측 및 출사측에 각각 배치되는 입사측 편광판(24) 및 출사측 편광판(26)을 구비할 수 있다. 조명 광학계에 의해 집광된 광속에 있어서의 제1 편광 성분을 입사측 편광판(24)에 의해 투과시켜 이를 액정 패널(25)로 유도한다. 입사측 편광판(24)과 액정 패널(25) 사이, 또는 출사측 편광판(26)과 액정 패널(25) 사이에는 액정 패널(25)에 있어서의 액정 분자의 배향 방향(프리틸트각)에 따라 소정 각도가 경사진 광학 이방성 소자(45)가 배치된다. 이에 의해, 고콘트라스트비가 유지되어 액정 패널의 투과율이 향상된다.

액정 패널, 입사측 편광판, 출사측 편광판, 광학 이방성 소자, 램프

Description

액정 프로젝터 장치 {LIQUID CRYSTAL PROJECTOR}

본 발명은 수직 배향형의 액정 소자를 이용한 액정 프로젝터 장치에 관한 것으로서, 특히 콘트라스트와 응답 속도를 함께 개선하는 액정 프로젝터 장치에 관한 것이다.

본 출원은, 일본에 2004년 6월 29일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-191938호를 기초로서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조함으로써 본 출원에 원용된다.

종래, 광원으로부터 출력된 광을, 예를 들어 투과형의 액정 패널에 의해 광변조하여 화상광을 형성하고, 이 화상광을 스크린 등에 투사하는 액정 프로젝터 장치가 알려져 있다. 이 액정 프로젝터 장치로는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 원색광에 대응한 액정 패널에 의해 광변조를 행하고, 이 광변조에 의해 형성된 각 화상광을 합성함으로써 컬러 화상을 출력하는 것이 가능해진다.

종래에 있어서, 액정 패널의 시야각을 넓힘으로써, 화면 불균일이나 콘트라스트를 개선한 액정 프로젝터 장치가 일본 특허 공개 제2001-42314호 공보에 있어서 제안되어 있다. 이 공보에 개시되는 액정 프로젝터 장치는, 도1에 도시한 바와 같이 리플렉터(102a)의 초점 위치에 발광부(102b)를 배치한 램프(102)를 구비한다. 이 램프(102)로부터 출사된 광은 리플렉터(102a)의 광축에 대부분 평행한 광으로서 그 개구부로부터 전방에 출사한다.

램프(102)의 후단에는, 후술하는 액정 패널부(110, 113, 119)를 구성하는, 예를 들어 트위스트 네마틱 액정에 의해 형성되는 액정 패널의 피조사 영역의 종횡비에 거의 같은 닮은꼴을 이룬 외형을 갖고 있는 복수의 렌즈 셀이, 예를 들어 정방 배열되어 있는 멀티 렌즈 어레이(103)와, 이 멀티 렌즈 어레이(103)의 렌즈 셀에 대향하도록 복수의 렌즈 셀이 형성되어 있는 멀티 렌즈 어레이(104)가 배치되어 있다. 이러한 멀티 렌즈 어레이(103, 104)로 집광된 광은 편광 변환 블럭(105)에 의해 소정의 편광 방향의 광에 편광된다. 즉, 램프(102)로부터 출사한 무편광(P편광파 + S편광파)의 광은 편광 변환 블록(105)을 통과함으로써, 액정 패널부(110, 113, 119)에 대응한 소정의 편광 방향(예를 들어, P편광파)의 광으로 변환된다. 또한, 편광 변환 블럭(105)에 대한 설명은 생략한다.

편광 변환 블럭(105)에 의해, 예를 들어 P편광파로 변환된 광은 편광 변환 블럭(105)의 후단에 배치되어 있는 평볼록 렌즈(106)에 입사한다. 이 평볼록 렌즈(106)는 편광 변환 블럭(105)으로부터의 광을 집광하여 효율적으로 액정 패널을 조명할 수 있게 되어 있다.

평볼록 렌즈(106)로부터 출사한 광, 즉 백색광은 우선 적색광(R)을 투과하는 다이크로익 미러(107)에 입사하고, 여기서 적색광(R)이 투과하고 녹색광(G) 및 청색광(B)이 반사한다. 이 다이크로익 미러(107)를 투과한 적색광(R)은 미러(108)에 의해 진행 방향을, 예를 들어 90° 구부려져 평볼록 렌즈(109)를 거쳐서 액정 패널 부(110)에 유도된다.

한편, 다이크로익 미러(107)에서 반사한 녹색광(G) 및 청색광(B)은 청색광(B)을 투과하는 다이크로익 미러(111)에 의해 분리되게 된다. 즉, 녹색광(G)은 반사하여 평볼록 렌즈(112)를 거쳐서 액정 패널부(113)에 유도된다. 또한, 청색광(B)은 다이크로익 미러(111)를 투과하여 직진하고, 릴레이 렌즈(114), 미러(115), 릴레이 렌즈(116), 미러(117), 평볼록 렌즈(118)를 거쳐서 액정 패널부(119)에 유도된다.

액정 패널부(110, 113, 119)에서 광변조된 각 색광은, 각각 크로스 프리즘(120)에 입사한다. 이 크로스 프리즘(120)은, 예를 들어 복수의 유리 프리즘을 접합하여 외형이 형성된다. 그리고, 각 유리 프리즘의 접합면에는 소정의 광학 특성을 갖고 있는 간섭 필터(121a, 121b)가 형성되어 있다. 예를 들어, 간섭 필터(121a)는 적색광(R)을 반사하여 녹색광(G)을 투과하도록 구성되고, 또한 간섭 필터(121b)는 청색광(B)을 반사하여 녹색광(G)을 투과하도록 구성되어 있다. 따라서, 적색광(R)은 간섭 필터(121a)이고, 또한 청색광(B)은 간섭 필터(121b)로 투과함으로써 투사 렌즈(122)에 도달하고, 여기서 각 색광이 1개의 광축에 합성되게 된다.

상술한 바와 같이 구성한 액정 프로젝터 장치(100)에서는 시야각에 따라 콘트라스트가 저하되어 버린다는 문제점이 있다. 이러한 시야각 특성이 생기는 요인으로서는, 도2에 도시한 바와 같이 액정 패널을 구성하는 트위스트 네마틱 액정 분자가 어긋나져 있는 것을 예로 들 수 있다. 도2에는 편광판(130, 133) 사이에 배 치되어 이루어지는 정상시 백색으로 되어 있는 액정 패널(132)의 액정 분자의 배열을 도시하고 있고, 배향막(132a, 132b)에 있어서 실선으로 나타내고 있는 화살표가 배향 처리 방향으로 되어 있다. 이와 같이 구성되어 있는 액정 패널(132)에 대해, 구동 전압을 인가하면, 도시한 상태로부터 액정 분자가 수직 상승하게 되고, 입사한 광속을 차단하게 된다. 배향막(132a, 132b)의 계면에 있어서는, 액정 분자의 배향 방향은 프리틸트각(pretilt angle)이라 불리는 배향 처리 방향에 대해 소정의 각도를 갖고 있다. 이는, 구동 전압의 인가 시에 액정 분자의 구동 방향을 유도하기 때문에, 배향 처리 방향에 대해 부여되는 초기 분자 배열의 각도라 한다. 이와 같은 액정 패널(132)에 대해 구동 전압을 인가하여 액정 분자를 수직 상승함으로써 흑 레벨의 표시를 행할 수 있게 된다. 그러나, 상기 프리틸트각의 영향에 따라, 시야각 차광 성능은 열화하여 흑 부상 감소가 생기고, 나아가서는 콘트라스트가 저하되어 버린다.

이로 인해, 이러한 종래의 액정 프로젝터 장치(100)에서는, 도3에 도시한 바와 같이 편광판(130)과, 액정 패널(132) 사이에 위상차 필름(131)을 배치함으로써, 콘트라스트의 개선을 도모하고 있다. 본 도3에 도시한 액정 패널(132)에 있어서, 입사측에 배치되는 제1 편광판(130)은, 예를 들어 z축 방향으로 편광축을 갖고 있고, 편광판(130)을 거친 광속은 위상차 필름(131)으로 도달한다. 이 위상차 필름(131)은, 상기 위상차 필름(131)의 지상축 또는 진상축의 한쪽이 편광판(130)의 편광축과 직교함과 함께, 위상차 필름(131)이 형성되어 있는 면내에 있어서, 편광판(130)의 편광축에 평행한 축을 회전축으로서, 소정의 각도가 경사지게 배치되어 있다. 액정 패널(132)은, 도2에 도시할 경우와 마찬가지로 배향막(132a)의 배향 처리 방향은 X축 방향, 또한 배향막(132b)의 배향 처리 방향은 y축 방향으로 되어 있다. 그리고, 각 배향막(132a, 132b)에 도시한 바와 같이 소요의 프리틸트각을 갖고 액정 분자가 배향되어 있다. 따라서, 편광판(130)의 편광축과 액정 분자의 배향 방향은 프리틸트각에 따른 각도차를 갖고 있다. 위상차 필름(131)은, 이 각도차를 보정하여 편광판(130)을 투과한 광속의 위상을 프리틸트각을 가진 배향막(130a)의 액정 분자의 배열에 대응시키도록 하고 있다.

그런데, 상술한 종래의 액정 프로젝터 장치는 액정 소자로서 트위스트 네마틱 액정을 이용하고 있지만, 최근 제공되고 있는 액정 프로젝터 장치로는, 또 다른 고휘도화, 고콘트라스트화, 고선명화를 도모하기 위해, 수직 배향형의 액정 소자가 사용되기 시작하고 있다. 이 수직 배향형의 액정 소자는, 매우 높은 콘트라스트비를 얻을 수 있지만, 이를 액정 프로젝터 장치에 설치할 경우에는, 특히 강하게 발생하는 기판면과 평행한 방향의 소위 횡전계에 의해 액정 분자의 배향 방향이 흐트러져 투과율이 저하되어 버리는 경우가 있다.

이 횡전계를 최대한 억제하기 위해 전극 전위를 1 화면 단위로 극성 반전시키는, 소위 1 필드 반전 구동 방식이 제안되어 있다. 이 구동을 행하기 위해서는 액정 소자의 화소에 대해, 화소 전위를 1 필드 기간 유지할 수 있는 만큼의 큰 화소 전위 용량이 필요해진다. 이로 인해, 이러한 수직 배향형의 액정 소자를 설치할 경우에는, 화소 전위 용량을 크게 할 수 있는 반사형 액정 소자로서 구성할 필요가 있고, 액정 프로젝터 장치의 구성에 있어서 제약이 생긴다.

한편, 액정 프로젝터 장치에 사용하기 위한 액정 소자는 제조 용이성의 관점으로부터 투과형의 액정 소자가 주로 이용되고, 이들을 수직 배향화시킴으로써 고성능화를 도모하는 시도가 행해지고 있다. 이러한 고성능화를 도모하기 위해서는, 횡전계에 의한 액정 분자의 배향의 혼란을 억제하기 위해, 직시형 액정 소자에 있어서 실현되어 있는 경사 전계를 인가하는 방법이나, 화소 내에 경사부를 설치하는 등의 배향 제어 방법을 적용하는 것도 생각할 수 있지만, 모두 표시 영역에 대한 개구 영역의 비율(개구율)을 희생으로 하게 되고, 매우 고정세화한 프로젝터용 액정 소자에 있어서는 적용할 수 없다.

또는, 수직 배향형의 액정 분자의 프리틸트각을 제어함으로써, 횡전계에 의한 액정 분자의 배향의 흐트러짐을 억제하고, 액정 패널(132)의 투과율을 향상시키는 동시에, 액정 소자의 응답 속도를 개선하는 방법도 제안되어 있다. 그러나, 수직 배향형의 액정 소자의 장점인 고콘트라스트비를 실현할 수 없다는 문제점이 생기고, 수직 배향형의 액정 소자를 탑재한 투과형의 액정 프로젝터 장치의 실현이 곤란해진다.

그래서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이며, 그 목적으로 하는 바는 수직 배향형의 액정 소자를 탑재한 투과형의 액정 프로젝터 장치에 있어서, 고콘트라스트비를 유지하면서 액정 패널의 투과율을 향상시키는 동시에, 응답 속도의 개선을 도모하는 것이 가능한 액정 프로젝터 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치는, 액정 소자의 입사측 및 출사측에 각각 배치되는 제1 편광판 및 제2 편광판을 갖고, 조명 광학계에 의해 집광된 광속에 있어서의 제1 편광 성분을 제1 편광판에 의해 투과시켜 이를 액정 소자로 유도함과 함께, 액정 소자로부터 출사된 광속에 있어서의 제2 편광 성분을 제2 편광판에 의해 투과시켜 이를 투사 렌즈로 유도하는 편광 제어 수단과, 제1 편광판과 액정 소자 사이에, 또는 제2 편광판과 액정 소자 사이에 배치한 광학 이방성 소자로 이루어지는 위상차 수단을 구비하고, 위상차 수단이 액정 소자에 있어서의 액정 분자의 배향 방향에 따라 광학 이방성 소자를 각도가 경사지도록 한 것이다.

본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치의 일 실시 형태는 광원과, 광원으로부터 출사된 광속을 소요의 광로에 수속시키는 조명 광학계와, 조명 광학계에 의해 집광된 광속을 수직 배향된 액정 분자에 의해 광변조하는 액정 소자와, 액정 소자에 의해 광변조된 광속을 확대 투영하는 투사 렌즈를 구비한 액정 프로젝터 장치에 있어서, 액정 소자의 입사측 및 출사측에 각각 배치되는 제1 편광판 및 제2 편광판을 갖고, 조명 광학계에 의해 집광된 광속에 있어서의 제1 편광 성분을 제1 편광판에 의해 투과시켜 이를 액정 소자에 유도함과 함께, 액정 소자로부터 출사된 광속에 있어서의 제2 편광 성분을 제2 편광판에 의해 투과시켜 이를 투사 렌즈로 유도하는 편광 제어 수단과, 제1 편광판과 액정 소자 사이에, 또는 제2 편광판과 액정 소자 사이에 배치한 광학 이방성 소자로 이루어지는 위상차 수단을 구비하고, 위상차 수단에 의해 액정 소자에 있어서의 액정 분자의 배향 방향에 따라서 광학 이방성 소자를 각도가 경사지도록 한 것이다.

본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치는, 광학 이방성 소자를 액정 패널(5)에 있어서의 액정 분자의 프리틸트각(α)에 따라서 회전시켜 구성하기 때문에, 고콘트라스트비를 유지하면서 액정 패널의 투과율을 향상시키는 동시에, 응답 속도를 개선을 도모하는 것이 가능해진다.

본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은, 이하에 있어서 도면을 참조하여 설명되는 실시 형태로부터 한층 명백하게 되는 것이다.

도1은 종래의 액정 프로젝터 장치를 도시하는 측면도이다.

도2는 액정 패널을 구성하는 트위스트 네마틱 액정 분자의 구성을 도시하는 사시도이다.

도3은 편광판과, 액정 패널 사이에 위상차 필름을 배치한 구성을 도시하는 사시도이다.

도4는 본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치를 도시하는 측면도이다.

도5는 본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치에 이용되는 액정 패널을 도시하는 사시도이다.

도6은 본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치에 있어서, 입사측 편광판으로부터 출사측 편광판에 이르기까지의 구성을 도시하는 사시도이다.

도7A 및 도7B는 본 발명에 관한 액정 프로젝터 장치에 있어서의 콘트라스트 특성을 도시하는 특성도이다.

도8은 액정 소자 기판 사이에 있어서 1 라인 반전 구동의 전계를 인가하는 상태를 도시하는 도면이다.

도9는 각도가 경사진 광학 이방성 소자를 배치함으로써 얻을 수 있는 표시 상태를 도시하는 도면이다.

도10A 및 도10B는 액정 분자의 프리틸트각(α)이 작을 경우에 있어서의 콘트라스트 특성을 도시하는 특성도이다.

도11A 및 도11B는 프리틸트각(α)에 대한 콘트라스트 특성, 투과율 및 액정 소자의 응답 속도의 관계를 도시하는 도면이다.

도12A 및 도12B는 광학 이방성 소자를 경사지게 잘라낸 매질 사이에서 끼워 넣는 구성을 도시하는 도면이다.

도13A는 광학 이방성 소자의 회전각(β)을 변경하기 위한 보상판 경사 기구를 도시하는 정면도이며, 도13B는 그 측면도이다.

이하, 본 발명을 투과형의 액정 패널을 적색, 녹색, 청색의 각 색에 대응하도록 3매 이용하여 풀 컬러 영상을 투사하는 3판 방식의 액정 프로젝터 장치에 적용한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

이 액정 프로젝터 장치(1)는 외부의 스크린에 대해 화상을 투사하는 것이며, 도4에 도시한 바와 같이 광을 출사하는 광원(11)과, 광원(11)으로부터 출사된 광의 광로 순으로 가시 영역 외의 광을 컷하는 컷 필터(12)와, 광을 반사하는 제1 복귀 미러(13)와, 액정 패널(25)의 유효 개구 영역의 종횡비에 거의 같은 닮은꼴을 이룬 외형을 갖고 있는 복수의 렌즈 셀이, 예를 들어 정방 배열되어 있는 제1 멀티 렌즈 어레이(14) 및 제2 멀티 렌즈 어레이(15)와, 제2 멀티 렌즈 어레이(15)로부터의 광을 소정의 편광 방향으로 편광시키기 위한 PS 합성 수지(16)와, PS 합성 수지(16)를 통과한 광을 집광하는 콘덴서 렌즈(17)와, 광을 파장 대역에 따라서 분리하는 제1 다이크로익 미러(20)를 구비하고 있다.

광원(11)은 풀 컬러 화상을 투사하기 위해 필요해지는 광의 3원색인 적색, 녹색 및 청색의 광을 포함하는 백색광을 출사할 수 있게 되어 있다. 이와 같은, 광원(11)은 백색광을 발하는 발광체(11a)와, 발광체(11a)로부터 발생하게 된 광을 반사하는 리플렉터(11b)를 갖고 있다. 광원(11)의 발광체(11a)로서는 수은 성분을 포함하는 가스가 봉입된 방전 램프, 예를 들어 초고압 수은 램프 등이 이용된다. 광원(11)의 리플렉터(11b)는 요면경으로 되어 있고, 그 경면이 주효율이 좋은 형상으로 되어 있다. 또한, 리플렉터(11b)는, 예를 들어 회전 방물면이나 회전 타원면과 같은 회전 대칭면의 형상으로 되어 있다.

컷 필터(12)는 광원(11)으로부터 출사된 백색광에 포함되는 자외 영역의 광을 반사함으로써 제거하는 평면 미러이다. 컷 필터(12)는, 예를 들어 유리 기재 상에 자외 영역의 광을 반사하는 코트를 실시한 것이며, 자외 영역 이외의 광을 투과한다.

제1 멀티 렌즈 어레이(14)는 제2 멀티 렌즈 어레이(15)와 함께 후술하는 액정 패널(25)의 유효 면적 내를 균일하게 조명하기 위해, 광을 액정 패널(25)의 유효 면적 형상의 광속으로 하고 조도 분포를 균일화하도록 되어 있다. 제1 멀티 렌즈 어레이(14)는 복수의 작은 렌즈 소자를 어레이 형상으로 설치한 구조로 되어 있 고, 제1 복귀 미러(13)에 의해 반사된 광을 각 렌즈 소자에 의해 광을 집광하고 작은 점 광원을 만들어 내고, 다른 쪽의 제2 멀티 렌즈 어레이(15)에 의해 각각의 점 광원으로부터의 조명광을 합성한다.

콘덴서 렌즈(17)는 볼록 렌즈이며, PS 합성 수지(16)에 의해 소정의 편광 방향에 제어된 광을 액정 패널(25)의 유효 개구 영역에 효율적으로 조사되도록 스폿 직경을 조정한다.

제1 다이크로익 미러(20)는 유리 기판 등의 주요면 상에 유전체막을 다층 형성한, 소위 다이크로익 코트가 실시된 파장 선택성의 미러이다. 제1 다이크로익 미러(20)는 반사시키는 적색광과, 투과시키는 그 밖의 색광, 즉 녹색광 및 청색광으로 분리한다.

즉, 이 제1 다이크로익 미러(20)는 콘덴서 렌즈(17)로부터 입사하는 광 중 청색광 및 녹색광을 투과시키고, 적색광을 대략 수직 방향으로 반사하여 90° 방향을 변화시키도록, 콘덴서 렌즈(17)로부터 입사하는 광의 광로에 대해 수직 방향으로 45° 기울여 설치되어 있다.

또한, 이 액정 프로젝터 장치(1)는 제1 다이크로익 미러(20)에 의해 분리된 적색광의 광로 순으로 광을 전반사하는 제2 복귀 미러(22)와, 광을 집광하는 제1 필드 렌즈(23R)와, 광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과시키는 제1 입사측 편광판(24R)과, 광을 공간적으로 변조하는 제1 액정 패널(25R)과, 광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과시키는 제1 출사측 편광판(26R)을 구비하고 있다.

제2 복귀 미러(22)는 제1 다이크로익 미러(20)를 반사한 광을 수직 방향으로 반사하여 90° 방향을 바꾸게 하는 전반사 미러이며, 이러한 반사된 적색광의 광로에 대해 수직 방향으로 45° 기울여 설치되어 있다. 이에 의해, 제2 복귀 미러(22)는 이 적색광을 제1 필드 렌즈(23R)를 향해 반사한다.

제1 필드 렌즈(23R)는 콘덴서 렌즈(17)와 함께 조명 광학계를 형성하는 집광 렌즈이며, 제2 복귀 미러(22)에 의해 반사된 적색광을 제1 입사측 편광판(24R)측에 출력함과 함께 제1 액정 패널(25R)에 집광한다.

제1 입사측 편광판(24R)은 제1 필드 렌즈(23R)로부터 출력된 적색광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과하도록 된 편광판이다. 제1 입사측 편광판(24R)은 제1 액정 패널(25R)의 입사측의 기판 표면에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 투과 축이 45°를 이루도록 설치되어 있다.

제1 액정 패널(25R)은 수직 배향형의 액정 분자를 이용한 투과형의 패널이며, 도시하지 않은 2개의 투명 기판 사이에 수직 배향형의 액정 분자가 봉입되어 있다. 이와 같은 제1 액정 패널(25R)은 적색의 영상 정보에 대응하여 입력되는 영상 신호에 따라 액정 분자의 상태를 변화시키고, 제1 입사측 편광판(24R)을 거쳐서 입사한 적색광을 공간적으로 변조하여 투과한다. 제1 액정 패널(25R)은 투사하는 영상이 수직 방향보다도 수평 방향이 길게 된 대략 장방 형상으로 되어 있기 때문에, 이에 대응하여 입사면이 대략 장방 형상으로 되어 있다.

제1 출사측 편광판(26R)은 제1 액정 패널(25R)에 의해 변조된 적색광을 제1 입사측 편광판(24R)과 직교하는 편광 방향의 성분만 투과시킨다. 제1 출사측 편광판(26R)은 제1 액정 패널(25R)의 출사측의 기판 표면에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 투과축이 45°를 이루도록 설치되어 있다. 즉, 제1 출사측 편광판(26R)은 제1 입사측 편광판(24R)에 대해 광의 투과축이 서로 직교한, 소위 직교 니콜(nicol)의 관계가 되도록 설치되어 있다.

또한, 이 액정 프로젝터 장치(1)는 제1 다이크로익 미러(20)에 의해 분리된 다른 색광, 즉 청색광 및 녹색광의 광로에 따라 입사광을 파장 대역에 따라서 분리하는 제2 다이크로익 미러(31)를 구비하고 있다.

제2 다이크로익 미러(31)는 입사한 광을 청색광과, 그 밖의 색광, 즉 녹색광으로 분리한다.

제2 다이크로익 미러(31)는 제1 다이크로익 미러(20)로부터 입사하는 광 중 청색광을 투과시키고, 녹색광을 영상 투사부(2)의 대략 수평 방향으로 반사하여 90° 방향을 변화시키도록, 제1 다이크로익 미러(20)로부터 입사하는 광의 광로에 대해 수직 방향으로 45° 기울여 설치되어 있다.

액정 프로젝터 장치(1)는 제2 다이크로익 미러(31)에 의해 분리된 녹색광의 광로 순으로 광을 집광하는 제2 필드 렌즈(23G)와, 광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과시키는 제2 입사측 편광판(24G)과, 광을 공간적으로 변조하는 제2 액정 패널(25G)과, 광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과시키는 제2 출사측 편광판(26G)을 구비하고 있다.

제2 필드 렌즈(23G)는 콘덴서 렌즈(17)와 함께 조명 광학계를 형성하는 집광 렌즈이며, 제2 다이크로익 미러(31)에 의해 반사된 녹색광을 제2 입사측 편광판(24G)측에 출력함과 함께 제2 액정 패널(25G)에 집광한다.

제2 입사측 편광판(24G)은 제2 필드 렌즈(23G)로부터 출력된 녹색광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과하도록 된 평광판이다. 제2 입사측 편광판(24G)은 제2 액정 패널(25G)의 입사측의 기판 표면에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 투과 축이 45°를 이루도록 설치되어 있다.

제2 액정 패널(25G)은 수직 배향형의 액정 분자를 이용한 투과형으로 패널이며, 도시하지 않은 2개의 투명 기판 사이에 걸린 수직 배향형의 액정 분자가 봉입되어 있다. 이와 같은 제2 액정 패널(25G)은 녹색의 영상 정보에 대응하여 입력되는 영상 신호에 따라 액정 분자의 상태를 변화시키고, 제2 입사측 편광판(24G)을 거쳐서 입사한 녹색광을 공간적으로 변조하여 투과한다. 제2 액정 패널(25G)은 투사하는 영상이 대략 장방 형상으로 되어 있으므로, 이에 대응하여 입사면이 대략 장방 형상으로 되어 있다.

제2 출사측 편광판(26G)은 제2 액정 패널(25G)에 의해 변조된 녹색광을 제2 입사측 편광판(24G)과 직교하는 편광 방향의 성분만 투과시킨다. 제2 출사측 편광판(26G)은 제2 액정 패널(25G)의 출사측의 기판 표면에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 투과축이 45°를 이루도록 설치되고, 또한 제2 출사측 편광판(26G)은 제2 입사측 편광판(24G)에 대해 광의 투과축이 서로 직교한, 소위 직교 니콜의 관계가 되도록 설치되어 있다.

또한, 이 액정 프로젝터 장치(1)는 제2 다이크로익 미러(31)에 의해 분리된 청색광의 광로 순으로 광로 길이를 조정하는 제1 릴레이 렌즈(33)와, 입사광을 전반사하는 제3 복귀 미러(34)와, 광로 길이를 보정하는 제2 릴레이 렌즈(35)와, 입 사광을 전반사하는 제4 복귀 미러(36)와, 광을 집광하는 제3 필드 렌즈(23B)와, 입사광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과시키는 제3 입사측 편광판(24B)과, 입사광을 공간적으로 변조하는 제3 액정 패널(25B)과, 입사광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과시키는 제3 출사측 편광판(26B)을 구비하고 있다.

제1 릴레이 렌즈(33)는 제2 릴레이 렌즈(35)와 함께 광로 길이를 조정하기 위한 렌즈이며, 제2 다이크로익 미러(31)에 의해 분리된 청색광을 제3 복귀 미러(34)로 유도한다.

제3 복귀 미러(34)는 제1 릴레이 렌즈(33)로부터의 광을 수평 방향으로 반사하여 90° 방향을 바꾸게 하는 전반사 미러이며, 제1 릴레이 렌즈(33)로부터의 청색광의 광로에 대해 수직 방향으로 45° 기울여 설치되어 있다. 이에 의해, 제3 복귀 미러(34)는 제1 릴레이 렌즈(33)로부터의 청색광을, 제2 릴레이 렌즈(35)를 향해 반사한다.

제2 릴레이 렌즈(35)는 제1 릴레이 렌즈(33)와 함께 광로 길이를 조정하기 위한 렌즈이며, 제3 복귀 미러(34)에 의해 반사된 청색광을 제4 복귀 미러(36)로 유도한다.

또한, 제1 릴레이 렌즈(33) 및 제2 릴레이 렌즈(35)는 청색광의 제3 액정 패널(25B)까지의 광로가, 적색광의 제1 액정 패널(25R)까지의 광로나 녹색광의 제2 액정 패널(25G)까지 광로와 비교하여 길기 때문에, 이를 보정하여 제3 액정 패널(25B)에 초점이 맞도록 적절하게 청색광을 유도하게 되어 있다.

제4 복귀 미러(36)는 제2 릴레이 렌즈(35)로부터의 광을 수직 방향으로 반사 하여 90° 방향을 바꾸게 하는 전반사 미러이며, 제2 릴레이 렌즈(35)로부터의 청색광의 광로에 대해 수직 방향으로 45° 기울여 설치되어 있다. 이에 의해, 제4 복귀 미러(36)는 제2 릴레이 렌즈(35)로부터의 청색광을, 제3 필드 렌즈(23B)를 향해 반사한다.

제3 필드 렌즈(23B)는 콘덴서 렌즈(17)와 함께 조명 광학계를 형성하는 집광 렌즈이며, 제4 복귀 미러(36)에 의해 반사된 청색광을 제3 입사측 편광판(24B)측에 출력함과 함께 제3 액정 패널(25B)에 집광한다.

제3 입사측 편광판(24B)은 제3 필드 렌즈(23B)로부터 출력된 청색광을 소정의 편광 방향의 성분만 투과하도록 된 편광판이다. 제3 입사측 편광판(24B)은 제3 액정 패널(25B)의 입사측의 기판 표면에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 투과축이 45°를 이루도록 설치되어 있다.

제3 액정 패널(25B)은 수직 배향형의 액정 분자를 이용한 투과형의 패널이며, 도시하지 않은 2개의 투명 기판 사이에 수직 배향형의 액정 분자가 봉입되어 있다. 이와 같은 제3 액정 패널(25B)은 청색의 영상 정보에 대응하여 입력되는 영상 신호에 따라, 액정 분자의 상태를 변화시켜 제3 입사측 편광판(24B)을 거쳐서 입사한 청색광을 공간적으로 변조하여 투과한다. 제3 액정 패널(25B)은 투사하는 영상이 대략 장방 형상으로 되어 있기 때문에, 이에 대응하여 입사면이 대략 장방 형상으로 되어 있다.

제3 출사측 편광판(26B)은 제3 액정 패널(25B)에 의해 변조된 청색광을 제3 입사측 편광판(24B)과 직교하는 편광 방향의 성분만 투과시킨다. 제3 출사측 편광 판(26B)은 제3 액정 패널(25B)의 출사측의 기판 표면에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 투과축이 45°를 이루도록 설치되어 있다. 즉, 제3 출사측 편광판(26B)은 제3 입사측 편광판(24B)에 대해 광의 투과축이 서로 직교한, 소위 직교 니콜의 관계가 되도록 설치되어 있다.

또한, 액정 프로젝터 장치(1)는 제1 액정 패널(25R), 제2 액정 패널(25G) 및 제3 액정 패널(25B)에 의해 각각 공간적으로 변조되어 출사측 편광판(26R, 26G, 26B)을 투과한 적색광, 녹색광 및 청색광의 광로가 교차하는 위치에, 이들 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하는 합성 프리즘(38)과, 합성 프리즘(38)에 의해 합성된 합성광을, 스크린을 향해 투사하기 위한 투사 렌즈(41)를 구비하고 있다.

합성 프리즘(38)은 제1 액정 패널(25R)로부터 출사되어 제1 출사측 편광판(26R)을 투과한 적색광이 입사되고, 제2 액정 패널(25G)로부터 출사되어 제2 출사측 편광판(26G)을 투과한 녹색광이 입사되고, 또한 제3 액정 패널(25B)로부터 출사되어 제3 출사측 편광판(26B)을 투과한 청색광이 입사하게 되어 있다. 합성 프리즘(38)은 입사된 적색광, 녹색광, 청색광을 합성하여 출사면(38T)으로부터 출사한다.

투사 렌즈(41)는 합성 프리즘(38)의 출사면(38T)으로부터 출사된 합성광을 스크린에 확대하여 투사한다.

다음에, 각 액정 패널(25R, 25G, 25B)의 상세에 대해 설명을 한다.

도5는 액정 패널(25)의 사시도이다. 액정 패널(25)은, 도5에 도시한 바와 같이 입사측 편광판(24)으로부터 입사광(L₁)이 입사되는 입사측 액정 소자 기판(41a)과 출사측 액정 소자 기판(41b)을 겹침으로써 구성되고, 이들 기판(41)의 간극에는 수직 배향형의 액정 분자가 봉입되어 있다. 출사측 액정 소자 기판(41b)에는 액정 소자에 대해 전압을 인가하기 위한 전압 인가부(42)가 접속되어 있다.

도6은 본 발명을 적용한 액정 프로젝터 장치(1)에 있어서, 입사측 편광판(24)으로부터 출사측 편광판(26)에 이르기까지의 상세한 구성을 도시하고 있다. 입사측 액정 소자 기판(41a)과 출사측 액정 소자 기판(41b) 사이에서 끼움 지지된 수직 배향형의 액정 분자(25a)는 기판 법선(Y₁)으로부터 각도(α)만큼 기울여 호메오트로픽(homeotropic) 배향하고 있다. 이하, 이 각도(α)를 프리틸트각이라 한다. 덧붙여서 말하면, 본 실시 형태에 있어서는 액정 분자의 프리틸트각(α)을 12°로서, 강력한 배향 규제력을 부여함으로써, 어떠한 횡전계에 있어서도 배향이 흐트러지지 않는 액정 분자를 상정하고 있다.

덧붙여서 말하면, 이 프리틸트각(α)은 1 라인 반전 구동 시의 횡전계에 대향한 배향 규제력을 얻기 위해서라면, 20°이면 충분하기 때문에, 1° 내지 20°의 범위 내로 한다.

또한, 본 발명을 적용한 액정 프로젝터 장치(1)에서는 콘트라스트 등의 개선을 도모하기 위해, 도6에 도시한 바와 같이 입사측 편광판(24)과, 액정 패널(25) 사이에 광학 이방성 소자(45)를 소정의 각도(β) 경사시켜 배치한다. 이 광학 이방성 소자(45)는 마이너스의 1 축성 위상판이며, 예를 들어 폴리스틸렌 집합체, 아 크릴산 에스테르계 집합체, 메타아크릴산 에스테르계 집합체, 아크릴로니트릴계 집합체, 메타아크릴로니트릴계 집합체 등의 재질로 이루어진다. 이 광학 이방성 소자(45)는 프로젝터로서의 용도에 바람직한, 예를 들어 Ti₂O₅나 Si0₂ 등의 무기 유전체 다층막 등의 재질에 의해 구성되어 있어도 좋다.

이 광학 이방성 소자(45)는 입사 광선에 대해 기울여 배치하기 위해, 반사에 의한 광결손을 최소한으로 억제하기 위해, 반사 방지막을 그 표면에 피복하도록 해도 좋다. 이러한 경우에 있어서, 반사 방지막에 의한 피복 후의 광학 이방성 소자(45)의 반사율은 1 ％ 이하, 더 바람직하게는 0.5 ％ 이하가 바람직하다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 광학 이방성 소자(45)를 배치할 경우에는, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같이 액정 분자의 배향 방향으로 직교하는 방향이 되도록, 바꾸어 말하면 광학 이방성 소자(45)의 광학축(P₁)을 중심으로서 액정 소자 기판(41)과 평행한 면으로부터 각도(β)만큼 회전시켜 배치한다. 이때 회전 방향은 액정 분자의 프리틸트 방향과 대략 동일한 방향으로 한다.

여기서, 리타데이션(Δnd)이 -427 ㎚인 광학 이방성 소자(45)를 프리틸트각(α) = 12°에 대해, β = 14°가 되도록 배치하였을 경우에는, 도7A에 도시한 바와 같이 2000 : 1 이상의 콘트라스트를 극각(極角) 방향 10° 이상으로 실현할 수 있고, 또한 시야각 특성도 이상적인 상태가 된다. 이에 대해 광학 이방성 소자(45)를 배치하지 않을 경우에는, 도7B에 도시한 바와 같이 극각 20°까지에 있어서 콘트라스트 2000 : 1의 부분이 중심보다 크게 빠져 버린다. 즉, 액정 분자가 프리틸트각(α)만큼 기울고 있기 때문에, 이를 광학 이방성 소자(45)를 기울게 함으로써 제거하지 않을 경우에는 정면의 콘트라스트는 현저하게 악화하고, 시야각 특성도 동시에 악화하는 것을 알 수 있다. 또한, 본 도7B의 경향을 계산에 의해 구할 때의 액정 분자의 Δnd는, 427 ㎚로 하였다. 광학 이방성 소자(45)의 Δnd와, 액정 분자의 Δnd와는, 절대치가 같은 부호가 다른 것이 바람직하지만, ±5O ㎚ 정도의 오차가 있어도 보정은 가능하다. 이 Δnd는 투과형으로 또한 수직 배향형의 액정 소자를 이용하는 경우에는 300 ㎚ 내지 500 ㎚의 범위로 설계되지만, 적색광, 녹색광, 청색광에 의해 Δnd를 최적화하는 것도 가능해진다.

덧붙여서 말하면, 본 발명을 적용한 액정 프로젝터 장치(1)를 투과형 3판식 액정 프로젝터 장치로서 적용할 경우에, 이 액정 분자의 프레틸트각(α)을 12°로 할 경우가 일반적이고, 액정 소자 기판(41) 사이에 있어서 도8에 도시한 바와 같은 1 라인 반전 구동 상태의 전계를 인가한 경우에, 상술한 바와 같이 각도가 경사진 광학 이방성 소자(45)를 배치함으로써, 도9에 도시한 바와 같은 양호한 표시 상태를 얻을 수 있다.

한편, 액정 분자의 프리틸트각(α)이 작을 경우에 있어서도 이와 같은 콘트라스트 특성을 얻는 것은 가능하고, α = 2°로 한 경우 콘트라스트 특성은 도10A에 도시하게 되지만, 이에 대응시켜 각도가 경사진 광학 이방성 소자(45)를 배치함으로써, 도10B에 도시한 바와 같은 시야각이 넓은 이상적인 콘트라스트를 얻을 수 있다.

이와 같이, 입사측 편광판(24)과 액정 패널(25) 사이에 광학 이방성 소 자(45)를 배치하고, 광학 이방성 소자(45)를 액정 패널(25)에 있어서의 액정 분자의 프리틸트각(α)에 대해 대략 동일해지는 회전각(β)만큼 회전시킨다. 이에 의해, 콘트라스트를 보다 향상시킬 수 있다.

도11A 및 도11B는 프리틸트각(α)에 대한 콘트라스트 특성, 투과율 및 액정 소자의 응답 속도의 관계를 도시하고 있다. 이 수직 배향형의 액정 분자에 있어서는, 광학 이방성 소자(45)에 의한 광학 보상 전에 있어서 도11A에 도시한 바와 같이 프리틸트각(α)을 작게 설정함으로써, 콘트라스트를 보다 높게 할 수 있다. 그러나, 1 라인 반전 구동 시에 있어서 프리틸트각(α)을 작게 설정하면, 도메인이 발생하여 투과율이 극단적으로 저하되고, 또한 도11B에 도시한 바와 같이 응답 속도도 지연되어 버린다.

한편, 투과율이 90 ％ 정도가 되도록 프리틸트각을 높게 하면, 이에 따라 응답 속도도 개선되지만 도11A에 도시한 콘트라스트(광학 보상 전)는 극단적으로 저하되어 버린다.

본 발명과 같이 경사 각도가 제어된 광학 이방성 소자(45)를 배치함으로써, 콘트라스트(광학 보상 후)는 도11A에 도시한 바와 같이 2000 : 1 이상으로 할 수 있고, 그 개선을 도모하는 것이 가능해진다. 특히, 본 발명에서는 액정 소자의 응답 속도와 투과율을 보다 양호한 상태로 한 후에, 또한 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있는 점에 있어서 유용해진다. 결국은, 동영상 특성을 향상시킨 고품위한 액정 프로젝터 장치를 실현하는 것이 가능해진다.

특히, 이 액정 프로젝터 장치(1)에서는 상기 액정의 배향막에 무기물로 이루 어지는 증착막을 사용할 수 있고, 또한 광학 이방성 소자(45)에 대해 특수한 축 경사 처리가 불필요해지므로 이를 무기산화물의 다층막으로 구성할 수 있으므로, 어느 하나의 소자에 있어서도 액정을 제외하는 부분에 있어서 무기물로 구성할 수 있어 내광성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 내광성의 향상, 고콘트라스트화, 시야각 특성의 향상을 동시에 실현 가능한 액정 프로젝터 장치(1)에 있어서는, 입사광의 발산각을 넓힐 수 있어 보다 밝은 프로젝터를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서는 프리틸트각(α)과, 회전각(β)을 대략 동일하게 할 경우를, 예로 들어 설명을 하였지만 이러한 경우에 한정되는 것은 아니며, 광학 이방성 소자(45)의 회전각(β)은 어디까지나 프리틸트각(α)에 대응하면 어떠한 것이라도 좋다. 또한, 이 광학 이방성 소자(45)는 액정 패널(25)에 있어서의 액정 분자의 배향 방향과 직교하는 방향이 그 회전축이 되는 각도로 경사져 있어도 좋다.

덧붙여서 말하면, 이 회전각(β)은 액정 패널(25)의 굴절률(n₁) 및 액정 패널(25)로부터 광학 이방성 소자(45)에 이르기까지의 매질의 굴절률(n₂)에 대응해도 좋다. 프리틸트각(α)과 회전각(β)은 스넬의 법칙을 기초로 하여 이하의 식 (1)로 나타낼 수 있다.

n₁sinα = n₂sinβ … (1)

전술한 도6에 도시한 구성에 있어서는, 액정 패널(25)로부터 광학 이방성 소 자(45)에 이르기까지의 매질은 공기층이기 때문에, n₂에 대해 1을 대입하고, 또한 n₁에 걸리는 액정 분자의 상광굴절률(n₀)을 대입하면, 상술한 바와 같이 프리틸트각(α) = 12°에 대해, β = 14°일 경우에 콘트라스트 특성 등을 개선할 수 있다.

마찬가지로 액정 패널(25)로부터 광학 이방성 소자(45)에 이르기까지의 매질을 공기층과는 다른 굴절률로 이루어지는 것으로 구성한 경우에는, 이러한 굴절률을 식 (1)에 대입함으로써, 콘트라스트 특성 등을 개선하기 위해 가장 적합한 회전각(β)을 결정할 수 있다.

도12A는 광학 이방성 소자(45)를 경사지게 잘라낸 매질(51) 사이에서 끼워 넣는 구성을 도시하고 있다. 본 도12A에 도시한 구성에 있어서는, 광학 이방성 소자(45)의 회전각(β)은 미리 고정되지만, 이러한 회전각(β)은 광학 이방성 소자(45)에 이르기까지의 매질(51)의 굴절률(n₂)에 따라 식 (1)로부터 구해진다. 또한, 매질(51)의 잘라냄 각은 이러한 식 (1)로부터 구한 회전각(β)이 되도록 조정된다.

또한, 도12B는 미리 축이 경사지게 기울어져 있는 광학 이방성 소자(45)를 액정 패널(25) 상에 직접적으로 배치하는 예를 나타내고 있다. 본 도12B에 도시한 광학 이방성 소자(45)의 축은, 그 굴절률에 따라 회전각(β)에 제어되어 있다. 이로 인해, 상기 구성에 있어서도 마찬가지로 콘트라스트 특성 등을 개선하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명을 적용한 액정 프로젝터 장치(1)는, 상기한 실시 형태에 한정 되는 것은 아니다. 예를 들어, 광학 이방성 소자(45)의 회전각(β)을 가능하게 변경할 수 있도록 해도 좋다.

도13A 및 도13B는, 이러한 광학 이방성 소자(45)의 회전각(β)을 변경하기 위한 보상판 경사 기구(7)를 도시하고 있다. 이 보상판 경사 기구(7)는 광학 이방성 소자(45)를 고정하기 위한 광학 보상판 고정부(71)와, 이 광학 보상판 고정부(71)를 도13B 중 화살표 P 방향으로 회전시키기 위한 경사축(72)과, 광학 보상판 고정부(71)를 도13A 중 화살표 Q 방향으로 회전시키기 위한 회전링(73)과, 회전링(73) 주위에 설치된 다이 시트(74)를 구비하고 있다.

즉, 광학 이방성 소자(45)를 도13B 중 화살표 P 방향, 또는 도13A 중 화살표 Q 방향을 가능하게 회전시킴으로써, 회전각(β)을 보다 세밀하게 조정하는 것이 가능해진다. 특히, 이 액정 프로젝터 장치(1)에 있어서의 실제의 사용 환경에 따라, 미리 설정되어 있는 회전각(β)에 대해 수정을 바라는 경우에, 이러한 광학 이방성 소자(45)를 이 보상판 경사 기구(7)에 설치해 둠으로써, 이를 가능하게 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 액정 패널(25)에 있어서의 액정 분자의 프리틸트각(α)은 액정 프로젝터 장치(1)의 제조 단계에 있어서 서로 약간 다르고, 또한 이에 따라 광학 이방성 소자(45)의 가장 적합한 회전각(β)도 약간 다르지만 일반적이다. 이로 인해, 상술한 구성으로 이루어지는 보상판 경사 기구(7)에 광학 이방성 소자(45)를 설치함으로써, 제조 단계에 있어서 위치 결정된 회전각(β)을 사후적으로 약간씩 미조정함으로써 이를 최적화하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명을 적용한 액정 프로젝터 장치(1)는 수직 배향형의 액정 소자를 이용한 경우에 한정되는 것은 아니며, 수평 배향의 전계 제어 복굴절 방식(ECB : Electrically Controlled Birefringence)에 적용해도 되는 것은 물론이다.

또한, 본 발명을 적용한 액정 프로젝터 장치(1)는 광학 이방성 소자(45)를 입사측 편광판(24)과 액정 패널(25) 사이에 배치하는 경우에 한정되는 것은 아니며, 출사측 편광판(26)과 액정 패널(25) 사이에 배치해도 되는 것은 물론이다.

또한, 본 발명은 도면을 참조하여 설명한 상술의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부한 청구 범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없이, 여러 가지 변경, 치환 또는 그 동등한 것을 행할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.

Claims

광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 미리 지정된 광로로 집광시키는 조명 광학계와, 상기 조명 광학계에 의해 집광된 광속을 액정 소자 기판의 법선으로부터 프리틸트각(α)만큼 기울여 호메오트로픽(homeotropic) 배향된 수직 배향형의 액정 분자에 의해 광변조하는 액정 소자와, 상기 액정 소자에 의해 광변조된 광속을 확대 투영하는 투사 렌즈를 구비한 액정 프로젝터 장치로서,

상기 액정 소자의 입사측 및 출사측에 각각 배치되는 제1 편광판 및 제2 편광판을 갖고, 상기 조명 광학계에 의해 집광된 광속에 있어서의 제1 편광 성분을 상기 제1 편광판에 의해 투과시켜 이를 상기 액정 소자로 유도함과 함께, 상기 액정 소자로부터 출사된 광속에 있어서의 제2 편광 성분을 상기 제2 편광판에 의해 투과시켜 이를 상기 투사 렌즈로 유도하는 편광 제어 수단과,

상기 제1 편광판과 상기 액정 소자 사이에, 또는 상기 제2 편광판과 상기 액정 소자 사이에 배치한 광학 이방성 소자로 이루어지는 위상차 수단을 구비하고,

상기 광학 이방성 소자는 경사지게 잘라낸 매질 사이에 끼워지도록 구성되고,

상기 위상차 수단은, 상기 광학 이방성 소자를, 상기 액정 소자 기판에 대한 배향 처리 방향과 직교하고 상기 액정 소자 기판과 평행한 광학축을 중심으로, 상기 액정 소자 기판과 평행한 면으로부터 회전각(β)만큼 상기 액정 분자의 프리틸트 방향으로 회전시켜 배치하고, 상기 회전각(β)은 수식: n₁sinα = n₂sinβ (여기서, n₁은 액정 소자의 굴절률, n₂는 액정 소자로부터 광학 이방성 소자에 이르기까지의 매질의 굴절률임)를 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터 장치.
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