專(zhuān)利名稱(chēng)：：液晶顯示裝置以及投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及圖像形成用的液晶顯示裝置以及組裝有這種液晶顯示裝置的投影機(jī)。
背景技術(shù)：
：作為以往的液晶投影機(jī)，有這樣的投影機(jī)使用扭曲向列型的液晶面板，并且在液晶面板和射出偏振板之間配置有由藍(lán)寶石板等構(gòu)成的2塊補(bǔ)償用光學(xué)元件，該藍(lán)寶石板具有相對(duì)于光射出面在取向膜的研磨方向上傾斜規(guī)定角度的光學(xué)軸(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在這樣的液晶投影機(jī)中，通過(guò)調(diào)整接近液晶面板配置的補(bǔ)償用光學(xué)元件的光學(xué)軸、厚度等，能夠補(bǔ)償液晶的預(yù)傾，從而能夠改善對(duì)比度。此外，還存在多種通過(guò)在液晶面板中組裝微型透鏡陣列使照明光聚集到像素上，來(lái)提高顯示特性的技術(shù)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2等)。l專(zhuān)利文獻(xiàn)lj特開(kāi)2004-198650號(hào)^^凈艮，則表示(tan(卯。-otl/2))/2。同樣，所謂液晶面板的射出側(cè)的F值，如果關(guān)注液晶面板的一個(gè)像素，假設(shè)在射出的調(diào)制光束中與相對(duì)于系統(tǒng)光軸最大傾斜的光束對(duì)應(yīng)的開(kāi)口角是cc2[。1,則表示(tan(90°-oc2/2))/2。在此情況下，能夠量化地大致正確地使第1光學(xué)補(bǔ)償板和第2光學(xué)補(bǔ)償板的預(yù)傾的補(bǔ)償平衡。而且，第2光學(xué)補(bǔ)償板的第2相位差相對(duì)第1光學(xué)補(bǔ)償板的第1相位差的比，能夠具體地通過(guò)模擬、試制等，以改善對(duì)比度特性等的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)整或者修正。本發(fā)明的投影機(jī)具備(a)上述的光調(diào)制用的液晶顯示裝置；(b)對(duì)液晶顯示裝置進(jìn)行照明的照明裝置；(c)投影由液晶顯示裝置形成的圖像的投影透鏡。在上述投影機(jī)中，能夠提供一種具備上述的液晶顯示裝置，并且能夠利用對(duì)比度等特性良好的液晶顯示裝置投影高品質(zhì)的圖像的投影機(jī)。本發(fā)明的第2液晶顯示裝置具備(a)液晶面板，其具有包含液晶的液晶器件和在液晶器件的入射側(cè)的微型透鏡陣列；(b)配置在微型透鏡陴列的入射側(cè)的第1光學(xué)補(bǔ)償板；以及(c)配置在液晶面板的射出側(cè)的第2光學(xué)補(bǔ)償板；(d)其中，關(guān)于系統(tǒng)光軸方向的第1光學(xué)補(bǔ)償板的第l相位差比關(guān)于系統(tǒng)光軸方向的第2光學(xué)補(bǔ)償板的第2相位差大。在該液晶顯示裝置中，因?yàn)榈?光學(xué)補(bǔ)償板的第l相位差比第2光學(xué)補(bǔ)償板的第2相位差大，所以即使入射到液晶面板的光束受到因微型透鏡陣列而發(fā)散那樣的幾何光學(xué)變化，也能夠以消除這種影響的方式使第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板適宜地工作。由此，能夠使兩光學(xué)補(bǔ)償板的補(bǔ)償良好，能夠使液晶顯示裝置的特性更加良好。上述第2液晶顯示裝置在其具體化的方式中，進(jìn)一步具有配置在液晶面板的入射側(cè)的第1偏振板；以及配置在液晶面板的射出側(cè)的第2偏振板；其中，第1光學(xué)補(bǔ)償板配置在第1偏振板和液晶面板之間；第2光學(xué)補(bǔ)償板配置在液晶面板和第2偏振板之間。本發(fā)明的第2投影機(jī)具備(a)上述的光調(diào)制用的第2液晶顯示裝置；(b)對(duì)液晶顯示裝置進(jìn)行照明的照明裝置；(c)投影由液晶顯示裝置形成的圖像的投影透鏡。該投影機(jī)具備上述的第2液晶顯示裝置，能夠利用良好的特性的液晶顯示裝置投影高品質(zhì)的圖像。圖l是關(guān)于實(shí)施方式的投影機(jī)說(shuō)明光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖；圖2是說(shuō)明構(gòu)成圖1的投影機(jī)的液晶光岡的放大剖面圖；圖3是說(shuō)明對(duì)液晶面板的入射光以及射出光的狀態(tài)的展開(kāi)圖；圖4(A)~(D)是說(shuō)明第1以及第2補(bǔ)償元件所實(shí)現(xiàn)的預(yù)傾的補(bǔ)償?shù)膱D5是概念地說(shuō)明第1以及第2補(bǔ)償元件的補(bǔ)償?shù)男Ч膱D；以及圖6是將F值比與相位差積分值的輸入輸出比的關(guān)系曲線化的圖。符號(hào)說(shuō)明10:投影機(jī)，21:光源裝置，21a:光源燈，21d、21e:透鏡陣列，21g:偏振光變換部件，21i:重疊透鏡，23:色分離光學(xué)系統(tǒng)，23a、23b:分色鏡，25:光調(diào)制部，25a、25b、25c:液晶面板，25e、25f、25g:偏振光濾光器，27:交叉分色棱鏡，29:投影透鏡，31:液晶光閥，31a:液晶面板，31b:第l偏振光濾光器，31c:第2偏振光濾光器，71:液晶層，72:第1基板，72a:微型透鏡陣列，73:第2基板，75:共用電極，76、78:取向膜，77:像素電極，79:黑矩陣，80:液晶器件，EL:要素透鏡，LI:入射光，LO:射出光，OC1:第1光學(xué)補(bǔ)償板，OC2:第2光學(xué)補(bǔ)償板，PP:像素部分，SA:系統(tǒng)光軸，dl、d2:厚度，61、62:光學(xué)軸極角。具體實(shí)施例方式圖1是說(shuō)明本發(fā)明的一種實(shí)施方式的組裝有液晶顯示裝置的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概念圖。本投影機(jī)10具備生成光源光的光源裝置21;將來(lái)自光源裝置21的光源光分割成紅綠藍(lán)3色的色分離光學(xué)系統(tǒng)23;由從色分離光學(xué)系統(tǒng)23射出的各色照明光照明的光調(diào)制部25;合成來(lái)自光調(diào)制部25的各色像光的交叉分色棱鏡27;作為用于將經(jīng)過(guò)了交叉分色棱鏡27的像光投影到屏幕(未圖示)上的投影光學(xué)系統(tǒng)的投射投影29。其中，光源裝置21、色分離光學(xué)系統(tǒng)23、光調(diào)制部25以及交叉分色棱鏡27成為形成應(yīng)該投影到屏幕上的像光的圖像形成裝置。在以上的投影機(jī)10中，光源裝置21具備光源燈21a;凹透鏡21b;一對(duì)透鏡陣列21d、21e;偏振光變換部件21g;重疊透鏡21i。其中，光源燈21a例如由高壓水銀燈構(gòu)成，其具備回收光源光使其向前方射出的凹面鏡。凹透鏡21b具有將來(lái)自光源燈21a的光源光平行化的作用，但是其也能夠省略。一對(duì)透鏡陣列21d、21e由配置成矩陣狀的多個(gè)要素透鏡組成，利用這些要素透鏡分割經(jīng)過(guò)了凹透鏡21b的來(lái)自光源燈21a的光源光，分別地使其聚光、發(fā)散。偏振光變換部件21g將從透鏡陣列21e射出的光源光例如變換為僅與圖1的紙面垂直的S偏振光成分并提供給下一級(jí)光學(xué)系統(tǒng)。重疊透鏡21i通過(guò)使經(jīng)過(guò)了偏振光變換部件21g的照明光作為全體適宜會(huì)聚，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)在光調(diào)制部25中設(shè)置的各色的液晶顯示裝置的重疊照明。即，經(jīng)過(guò)了兩個(gè)透鏡陣列21d、21e和重疊透鏡21i的照明光，經(jīng)由后面詳細(xì)說(shuō)明的色分離光學(xué)系統(tǒng)23均勻地對(duì)設(shè)置在光調(diào)制部25中的各色的液晶面板25a、25b、25c進(jìn)行重疊照明。色分離光學(xué)系統(tǒng)23具備第1以及第2分色鏡23a、23b;作為修正光學(xué)系統(tǒng)的3個(gè)場(chǎng)透鏡23f、23g、23h;反射鏡23j、23m、23n、23o，該色分離光學(xué)系統(tǒng)23與光源裝置21—同構(gòu)成照明裝置。在此，第l分色鏡23a，在紅綠藍(lán)3色中，例如反射紅光以及綠光并使藍(lán)光透過(guò)。此外，第2分色鏡23b，在所入射的紅以及綠2色中，例如反射綠光并使紅光透過(guò)。在該色分離光學(xué)系統(tǒng)23中，來(lái)自光源裝置21的大致白色的光源光在反射鏡23j上光路曲折并入射到第l分色鏡23a。通過(guò)了第l分色鏡23a的藍(lán)光，例如以S偏振光原樣，經(jīng)由反射鏡23m入射到用于調(diào)節(jié)入射角度的場(chǎng)透鏡23f。此外，在第1分色鏡23a上反射且在第2分色鏡23b上進(jìn)一步反射的綠光，例如以S偏振光原樣，入射到場(chǎng)透鏡23g。進(jìn)而，通過(guò)了第2分色鏡23b的紅光，例如以S偏振光原樣，經(jīng)由透鏡LL1、LL2以及反射鏡23n、23o，入射到場(chǎng)透鏡23h。透鏡LL1、LL2以及場(chǎng)透鏡23h構(gòu)成中繼光學(xué)系統(tǒng)。該中繼光學(xué)系統(tǒng)具備將第1透鏡LL1的像經(jīng)由第2透鏡LL2大致原樣傳遞到場(chǎng)透鏡23h的功能。光調(diào)制部25具備3塊液晶面板25a、25b、25c;以?shī)A著各液晶面板25a、25b、25c的方式配置的3組偏振光濾光器25e、25f、25g。在此，配置在第1光路OPl上的藍(lán)光用的液晶面板25a、夾著它的一對(duì)偏振光濾光器25e、25e構(gòu)成用于根據(jù)圖像信息在2維上對(duì)藍(lán)光進(jìn)行亮度調(diào)制的藍(lán)色用的液晶光閥。同樣，配置在第2光路OP2上的綠光用的液晶面板25b、對(duì)應(yīng)的偏振光濾光器25f、25f還構(gòu)成綠色用的液晶光閥，配置在第3光路OP3上的紅光用的液晶面板25c、偏振光濾光器25g、25g還構(gòu)成紅色用的液晶光閥。通過(guò)透過(guò)色分離光學(xué)系統(tǒng)23的第1分色鏡23a而分支的藍(lán)光，經(jīng)由場(chǎng)透鏡23f入射到藍(lán)光用的第l液晶面板25a。通過(guò)在色分離光學(xué)系統(tǒng)23的第2分色鏡23b上反射而分支的綠光，經(jīng)由場(chǎng)透鏡23g入射到綠光用的第2液晶面板25b。通過(guò)透過(guò)第2分色鏡23b而分支的紅光，經(jīng)由場(chǎng)透4竟23h入射到紅光用的第3液晶面板25c。各液晶面板25a25c是用于以像素為單位調(diào)制入射的照明光的空間強(qiáng)度分布的非發(fā)光型的液晶顯示裝置，分別入射到各液晶面板25a25c的3色光，根據(jù)作為電信號(hào)輸入到各液晶面板25a25c的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者圖像信號(hào)被進(jìn)行調(diào)制。此時(shí)，利用偏振光濾光器25e、25f、25g調(diào)整入射到各液晶面板25a25c的照明光的偏振方向，并且從由各液晶面板25a25c射出的調(diào)制光中，獲取規(guī)定的偏振方向的成分光作為像光。交叉分色棱鏡27是光合成部件，其呈粘貼4個(gè)直角棱鏡而成的平面看大致正方形形狀，在粘貼直角棱鏡之間的界面處，形成有以X字形交叉的一對(duì)電介質(zhì)多層膜27a、27b。一方的第1電介質(zhì)多層膜27a反射藍(lán)色光，另一方的笫2電介質(zhì)多層膜27b反射紅色光。該交叉分色棱鏡27使來(lái)自液晶面板25a的藍(lán)光在第1電介質(zhì)多層膜27a上反射而向行進(jìn)方向右側(cè)射出，使來(lái)自液晶面板25b的綠光經(jīng)由第1以及第2電介質(zhì)多層膜27a、27b直線前進(jìn)、射出，使來(lái)自液晶面板25c的紅光在第2電介質(zhì)多層膜27b上反射而向行進(jìn)方向左側(cè)射出。投影透鏡29將由交叉分色棱鏡27合成的彩色的像光，以所希望的倍率投影在屏幕(未圖示)上。即，將與輸入到各液晶面板25a25c的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的所希望的倍率的彩色運(yùn)動(dòng)圖像、彩色靜止圖像等投影到屏幕上。圖2是說(shuō)明構(gòu)成圖1所示的投影機(jī)10的光調(diào)制部25的特定色用的液晶光閥的結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。該液晶光閥31作為液晶顯示裝置發(fā)揮作用，其例如由配置在第1光路OPl上的藍(lán)光用的液晶面板25a、夾著它的一對(duì)偏振光濾光器25e、25e構(gòu)成。在圖示的液晶光閥31中，作為入射側(cè)的偏振元件的第l偏振光濾光器31b、作為射出側(cè)的偏振元件的第2偏振光濾光器31c，以其入射出射面的法線分別與系統(tǒng)光軸SA即Z軸平行，構(gòu)成正交尼科耳棱鏡的方式配置。在這第1以及第2偏振光濾光器31b、31c之間，以被它們夾著的方式配置有液晶面板31a。即，第1偏振光濾光器31b配置在液晶面板31a的入射側(cè)，第2偏振光濾光器31c配置在液晶面板31a的射出側(cè)。液晶面板31a根據(jù)輸入信號(hào)以像素為單位使從第1偏振光濾光器31b側(cè)入射的入射光LI的偏振方向在2維上變化，并將變化后的調(diào)制光作為射出光LO射出到第2偏振光濾光器31c側(cè)。在液晶面板31a和兩偏振光濾光器31b、31c之間，在入射側(cè)配置有第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl，在射出側(cè)配置有第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2。這第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2都是平板狀的，與偏振光濾光器31b、31c同樣，以其入射出射面的法線成為與系統(tǒng)光軸SA即Z軸平行的方式配置。液晶面板31a夾著由以扭曲向列模式工作的液晶(即扭曲向列型的液晶)構(gòu)成的液晶層71，在入射側(cè)具備第l基板72，在射出側(cè)具備第2基板73。這些基板72、73都是平板狀的，與偏振光濾光器31b、31c同樣，以其入射出射面的法線成為與系統(tǒng)光軸SA即Z軸平行的方式配置。而且，入射光LI所入射的第1基板72具備沿著與XY面平行的面延伸存在的微型透鏡陣列72a;配置在微型透鏡陣列72a的內(nèi)側(cè)的主體部分72b。該微型透鏡陣列72a具有以與后面說(shuō)明的透明像素電極77即像素部分PP對(duì)應(yīng)的規(guī)定圖案在2維上排列的多個(gè)要素透鏡EL。在液晶面板31a中，在第1基板72的液晶層71側(cè)的面上，設(shè)置有透明的共用電極75，在其上例如形成有取向膜76。另一方面，在第2基板73的液晶層71側(cè)的面上，設(shè)置有配置成矩陣狀的多個(gè)透明像素電極77以及與各透明像素電極77電連接的薄膜晶體管(未圖示)，在其上例如形成有取向膜78。在此，第1基板72的內(nèi)側(cè)部分(即主體部分72b)、第2基板73、被夾在其間的液晶層71、電極75、77是作為光能動(dòng)元件，即作為用于根據(jù)輸入信號(hào)調(diào)制入射光LI的偏振狀態(tài)的液晶器件80發(fā)揮作用的部分。構(gòu)成該液晶器件80的各像素部分PP包含l個(gè)像素電極77;共用電極75的一部分；兩取向膜76、78的一部分；液晶層71的一部分。在各像素部分PP中，利用設(shè)置在入射側(cè)的第1基板72上的微型透鏡陣列72a的各要素，能夠匯集入射光LI的光束，有選擇地使該光束入射。而且，在第1基板72和共用電極75之間，以區(qū)分各像素部分PP的方式設(shè)置有格子狀的黑矩陣79。在以上的液晶器件80中，取向膜76、78是用于使構(gòu)成液晶層71的液晶性化合物在需要的方向上排列的膜。入射側(cè)的取向膜76使與其鄰近的液晶性化合物在第l研磨方向(例如X軸方向)上取向，射出側(cè)的取向膜78使與其鄰近的液晶性化合物在第2研磨方向(例如Y軸方向)上取向。在未向液晶層71施加電壓的關(guān)斷狀態(tài)下，取向膜76具有使液晶性化合物的光學(xué)軸在包含笫1偏振光濾光器31b的偏振面、即XZ面的方向上取向的作用，取向膜78具有使液晶性化合物的光學(xué)軸在包含第2偏振光濾光器31c的偏振面、即YZ面的方向上取向的作用。其結(jié)果，液晶層71中的液晶性化合物的光學(xué)軸，以從第1基板72到第2基板73逐漸扭曲的方式配置。即，與第1以及第2基板72、73的內(nèi)側(cè)即取向膜76、78相鄰配置在液晶層71的兩端側(cè)的一組液晶性化合物的光學(xué)軸，在投影在XY平面上的情況下，相互例如呈90。的扭曲角。由此，能夠使被夾在一對(duì)偏振光濾光器31b、31c之間的液晶層71以常白模式工作，在電壓非施加的關(guān)斷狀態(tài)下確保最大透過(guò)狀態(tài)(光導(dǎo)通狀態(tài))。而且，雖然在后面詳細(xì)說(shuō)明，但在液晶層71的兩端側(cè)即取向膜76、78的附近位置，液晶性化合物的光學(xué)軸相對(duì)于XY平面即與取向膜76、78相對(duì)的入射面、出射面等不是精細(xì)地平行，而是以相對(duì)于該入射面、出射面等傾斜一定的預(yù)傾角的狀態(tài)配置。即，液晶層71中的液晶型化合物的光學(xué)軸，以保持相對(duì)于系統(tǒng)光軸SA傾斜的狀態(tài)，并且根據(jù)與系統(tǒng)光軸SA平行的軸上的位置該軸的旋轉(zhuǎn)的扭曲角逐漸增大那樣的角度狀態(tài)配置。另一方面，在向液晶層71施加電壓的導(dǎo)通狀態(tài)即遮光狀態(tài)(光關(guān)斷狀態(tài))下，處于從兩取向膜76、78遠(yuǎn)離的位置上的液晶性化合物的光學(xué)軸在與第l基板72的法線平行的方向(具體地，Z軸方向)上取向。但是，在液晶層71的兩端側(cè)即取向膜76、78的附近，液晶性化合物的光學(xué)軸大致維持原樣。即，入射側(cè)、射出側(cè)處的液晶性化合物的光學(xué)軸在沿著第1以及第2偏振光濾光器31b、31c的偏振面的X方向、Y方向等上取向，但與XY面、即與取向膜76、78相對(duì)的入射面、出射面等不成水平也不成垂直。即，入射側(cè)、射出側(cè)等處的液晶性化合物的光學(xué)軸相對(duì)于系統(tǒng)光軸SA維持在傾斜的狀態(tài)，相對(duì)于入射面、出射面等維持一定的傾角或者傾斜極角的狀態(tài)。而且，在未向液晶層71施加電壓的關(guān)斷狀態(tài)和施加了電壓的導(dǎo)通狀態(tài)下，存在于取向膜76、78的附近位置上的液晶性化合物的光學(xué)軸，雖然稍微變化，但維持在相對(duì)于XY面或者Z軸傾斜的傾斜狀態(tài)。因而，在以對(duì)于導(dǎo)通狀態(tài)即遮光狀態(tài)的液晶層71的光學(xué)補(bǔ)償為目的的情況下，假設(shè)將與這種傾斜狀態(tài)對(duì)應(yīng)的傾斜角稱(chēng)為預(yù)傾角。配置在液晶器件80的入射側(cè)的第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1由作為具有正的一軸性的折射率的光學(xué)材料的平板狀的水晶板形成，其例如能夠設(shè)置成用一塊平板狀的玻璃板支撐該水晶板的結(jié)構(gòu)，但是，也能夠設(shè)置成平板狀的水晶板單體。構(gòu)成該第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl的第1水晶板的光學(xué)軸，例如相對(duì)于XZ面平行，相對(duì)于Z軸成規(guī)定的光學(xué)軸極角。即，構(gòu)成第l光學(xué)補(bǔ)償板OCl的第1水晶板的光學(xué)軸，相對(duì)于系統(tǒng)光軸SA傾斜，例如在X軸方向上取向。以上，在提及第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl的厚度時(shí)，設(shè)定表示有效的第1水晶板的厚度，該厚度dl在后面詳細(xì)說(shuō)明，但考慮入射光LI的F值，將其設(shè)定為能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)補(bǔ)償那樣的適當(dāng)?shù)闹?。配置在射出?cè)的第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2也由平板狀的水晶板形成，其例如能夠設(shè)置成用一對(duì)平板狀的玻璃板夾持該水晶板而接合的結(jié)構(gòu)，但也可以設(shè)置為平板狀的水晶單體。構(gòu)成該第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的第2水晶板的光學(xué)軸，例如相對(duì)于YZ面平行，相對(duì)于Z軸成規(guī)定的光學(xué)軸極角。即，構(gòu)成第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的第2水晶板的光學(xué)軸，相對(duì)于系統(tǒng)光軸SA傾斜，例如在Y軸方向上取向。以上，在提及第2光學(xué)補(bǔ)償板的OC2的厚度時(shí)，設(shè)定表示有效的第2水晶板的厚度，該厚度d2，考慮射出光LO的F值，將其設(shè)定為能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)補(bǔ)償那樣的適當(dāng)?shù)闹?。以上說(shuō)明的第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2具有協(xié)同地補(bǔ)償因液晶層71的預(yù)傾而引起的視野角依賴(lài)性、對(duì)比度下降等的作用。具體地，設(shè)置在第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1中的第1水晶板、設(shè)置在第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2中的第2水晶板，預(yù)見(jiàn)入射光LI以及射出光LO的角度的狀態(tài)，有效地消除因液晶層71的存在于入射端側(cè)以及射出端側(cè)的液晶的預(yù)傾而引起的液晶延遲(k夕x—、:/3^)。因此，在第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的制造時(shí)，分別調(diào)整構(gòu)成它們的第1以及第2水晶板的光學(xué)軸的方位角、光學(xué)軸極角等，分別調(diào)整它們的厚度dl、d2。圖3是說(shuō)明入射到液晶面板31a的入射光LI的狀態(tài)、從液晶面板31a射出的射出光LO的狀態(tài)的展開(kāi)圖。在此情況下，液晶面板31a例如是藍(lán)光用的液晶面板25a，從而成為沿著系統(tǒng)光軸SA展開(kāi)第1光路OPl的圖。從圖中可知，從液晶面板31a的特定像素射出的射出光LO的開(kāi)口角oc2[°j，在微型透鏡陣列72a的影響下，比入射到液晶面板31a的對(duì)應(yīng)像素的入射光LI的開(kāi)口角ocl。I要大。即，作為液晶面板31a的入射側(cè)的F值的FN1為(tan(卯。-ocl/2))/2，作為液晶面板31a的射出側(cè)的F值的FN2為(tan(90°-a2/2))/2。因而，入射側(cè)的F值FN1比射出側(cè)的F值FN2大，與此對(duì)應(yīng)，第l光學(xué)補(bǔ)償板OCl的厚度dl比第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的厚度d2大。具體地，第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的厚度d2相對(duì)第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl的厚度dl的比(厚度比)成為與液晶面板31a的射出側(cè)的F值FN1相對(duì)液晶面板31a的入射側(cè)的F值FN2的比(F值比)大致相等。即，以下的關(guān)系成立。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>...(1)而且，為了降低由微型透鏡陣列72a的聚光作用產(chǎn)生的對(duì)第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的補(bǔ)償功能的影響，希望以關(guān)于系統(tǒng)光軸SA方向的第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的第2相位差r2相對(duì)第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1的第1相位差rl的比(相位差比)與液晶面板31a的射出側(cè)的F值FN2相對(duì)液晶面板31a的入射側(cè)的F值FN1的比(F值比)大致相等的方式，下式的關(guān)系成立，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>...(2)在該關(guān)系滿(mǎn)足的情況下，認(rèn)為能夠使第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償功能平衡。如果對(duì)該點(diǎn)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，則在考慮在微型透鏡陣列72a的入射側(cè)配置第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1,在微型透鏡陣列72a的射出側(cè)配置第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2，因通過(guò)微型透鏡陣列72a而使光束的發(fā)散角擴(kuò)大時(shí)，可以說(shuō)在第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2側(cè)，比第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1側(cè)光路有效地延長(zhǎng)。即，因?yàn)榭紤]在第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2中，如果其F值與第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl相比減小，則相應(yīng)地通過(guò)第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的射出光LO相對(duì)系統(tǒng)光軸SA的傾角變大，所以考慮通過(guò)以相位差的減小補(bǔ)償伴隨這種F值的減小的光路的增加量，能夠調(diào)整兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償功能的平衡。但是，雖然在后面詳細(xì)說(shuō)明，但在本實(shí)施方式的情況下，第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2用同樣的無(wú)機(jī)材料即水晶形成，折射率的值(平均值)相互相等。此外，第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的、以系統(tǒng)光軸SA方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的光學(xué)軸極角相互相等地設(shè)定。因而，為了調(diào)整第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償功能的平衡，考慮只要調(diào)整第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2相對(duì)第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1的厚度，使得上式(1)成立即可。圖4(A)圖4(D)是概念地說(shuō)明第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的預(yù)傾的補(bǔ)償(即液晶延遲的補(bǔ)償)的透視圖。而且，關(guān)于這些圖4(A)~4(D)的說(shuō)明，是有關(guān)對(duì)液晶光閥31的垂直入射光的說(shuō)明。如圖4(A)所示那樣，液晶層71的入射面?zhèn)鹊钠骄念A(yù)傾，能夠看作為例如相對(duì)于XZ面大致平行，相對(duì)于與系統(tǒng)光軸SA平行的Z軸傾斜角度cj)O。即，這種預(yù)傾的折射率橢圓體RIE0成為其光學(xué)軸OA01相對(duì)于Z軸傾斜極角(J)O的狀態(tài)，光學(xué)軸OA01大致在+X方向上取向。而且，在接近于液晶層71的入射面的位置上，特別是極其接近于入射面的液晶性化合物的光學(xué)軸，與施加電壓之前的預(yù)傾角相等，一般與入射面所成的角度是不足IO。左右。進(jìn)而，在電壓施加時(shí)隨著朝向液晶層中心部，液晶性化合物的光學(xué)軸急劇接近與入射面法線方向即Z方向平行的角度。如圖4(B)所示那樣，液晶層71的射出面?zhèn)鹊钠骄念A(yù)傾，能夠看作為例如相對(duì)于YZ面大致平行，相對(duì)于與系統(tǒng)光軸SA平行的Z軸傾斜角度(J)O。即，預(yù)傾的折射率橢圓體RIE0成為其光學(xué)軸OA02相對(duì)于Z軸傾斜極角cl)0的狀態(tài)，光學(xué)軸OA02大致在+Y方向上取向。而且，在接近于液晶層71的射出面的位置上，特別是極其接近于射出面的液晶性化合物的光學(xué)軸，與施加電壓前的預(yù)傾角相等，一般與入射面所成的角度不足io°左右。進(jìn)而，在電壓施加時(shí)隨著朝向液晶層中心部，液晶性化合物的光軸急劇接近與射出面法線方向即z方向平行的角度。如圖4(C)所示那樣，構(gòu)成第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl的第1水晶板的折射率橢圓體RIE1，成為其光學(xué)軸OA1相對(duì)于包含與研磨方向?qū)?yīng)的X方向的XZ面大致平行，相對(duì)于與系統(tǒng)光軸SA平行的Z軸傾斜光學(xué)軸極角ei的狀態(tài)，如圖4(D)所示那樣，構(gòu)成第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的第2水晶板的折射率橢圓體RIE2成為其光學(xué)軸OA2相對(duì)于包含與研磨方向?qū)?yīng)的Y方向的YZ面大致平行，相對(duì)于與系統(tǒng)光軸SA平行的Z軸傾斜光學(xué)軸極角62的狀態(tài)。圖5是概念地說(shuō)明第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償?shù)木C合的效果的圖。合成了液晶層71的入射面以及射出面附近的預(yù)傾、構(gòu)成兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的第1以及第2水晶板的折射率各向異性而得到的折射率橢圓體RiEt具有其光學(xué)軸OAt成為與Z軸平行的長(zhǎng)軸的正的一軸性的折射率特性。該折射率橢圓體RIEt,因?yàn)閺腪方向看的XY面內(nèi)的折射率相等，是圓形的，所以對(duì)于相對(duì)于液晶層71的垂直入射光，補(bǔ)償了液晶層71的預(yù)傾引起的液晶延遲。此外，即使對(duì)于相對(duì)于液晶層71傾斜入射的傾斜入射光，也能夠降低與其入射的方位有關(guān)的依賴(lài)性，能夠抑制因液晶延遲引起的視野角特性的劣化。以上的說(shuō)明是有關(guān)垂直入射到液晶光閥31的照明光的說(shuō)明，實(shí)際的入射光LI在F值的FN1的范圍中擴(kuò)展。因而，作為處理具有這種擴(kuò)展的入射光LI的方法，需要進(jìn)行模擬、試制等以確保液晶光閥31的性能。此夕卜，如上所述在微型透鏡陣列72a的影響下，射出側(cè)的F值FN2比入射側(cè)的F值FN1小，與此對(duì)應(yīng)，需要適宜地使第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的相位差r2比第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1的相位差rl小。以下，具體地說(shuō)明液晶面板31a的入射出射光的F值與一對(duì)光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的相位差的關(guān)系。以下的表l表示對(duì)于具體的液晶光閥31，在使液晶面板31a的入射出射光的F值FN1、FN2變化的情況下，實(shí)驗(yàn)地求取第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的相位差的積分值的結(jié)果。而且，兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、C02的厚度相等。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在此，關(guān)于入射光LI的F值F1，因?yàn)槿肷涔釲I具有矩形剖面，所以將其對(duì)角方向的光束作為基準(zhǔn)進(jìn)行模擬。此外，在厚度配置在出射側(cè)的情況下，計(jì)算了在最佳狀態(tài)的光學(xué)補(bǔ)償元件中近似地用入射側(cè)的F值累計(jì)的第1相位差R1、用射出側(cè)的F值累計(jì)的第2相位差R2。此時(shí)，關(guān)于入射光LI，在方位角0°~360。的范圍內(nèi)使其以每30°變化，使以系統(tǒng)光軸SA為基準(zhǔn)的極角在0。P[。(根據(jù)F值設(shè)定)的范圍內(nèi)以每P/4[。]變化，來(lái)計(jì)算累計(jì)的相位差rl、r2等。而且，通過(guò)在該模擬之前預(yù)先使第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的厚度變化，并且計(jì)算液晶光閥31的對(duì)比度，以提高對(duì)比度的方式實(shí)現(xiàn)厚度的最佳化。圖6是將F值比FN1/FN2與相位差積分值的比R2/R1的關(guān)系曲線化的圖。在此，比R2/Rl表示液晶面板31a的相位差積分值的射出側(cè)F值計(jì)算值與入射側(cè)F值計(jì)算值的比。在此情況下，F(xiàn)值比FN1/FN2成為上式(1)的F值比FN2/FN1的倒數(shù)。從曲線可知，F(xiàn)值比FN1/FN2與相位差積分值的比R2/R1相等。為了消除在入射側(cè)和出射側(cè)F值的差的影響，用入射側(cè)的F值累計(jì)的笫1相位差Rl和用射出側(cè)的F值計(jì)算的第2相位差R2必須相等，因此必須使第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1的厚度比第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的厚度厚R1/R2(=FN2/FN1)。因而，通過(guò)使上式(1)、(2)的關(guān)系成立，能夠調(diào)整第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償功能的平衡，能夠使液晶光閥31的對(duì)比度、其視野角特性等更好。以上的說(shuō)明是作為液晶光閥31與藍(lán)光用的液晶面板25a以及偏振光濾光器25e對(duì)應(yīng)的情況進(jìn)行說(shuō)明的，但是，上述液晶光閥31的說(shuō)明也同樣適用于其他色用的液晶面板25b、25c以及偏振光濾光器25f、25g，在各液晶面板25b、25c中，將第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl配置在入射側(cè)，將第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2配置在射出側(cè)，并且通過(guò)根椐入射出射的F值比進(jìn)行兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的厚度調(diào)整等，進(jìn)行兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償功能的平衡調(diào)整。從以上的說(shuō)明可知，在組裝到本實(shí)施方式的投影機(jī)10中的液晶光閥31中，即使入射到液晶面板31a的入射光LI產(chǎn)生因受到微型透鏡陣列72a的作用而更加發(fā)散那樣的幾何光學(xué)變化從而F值增加，也因?yàn)榈?光學(xué)補(bǔ)償板OC1的第1相位差rl比第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的第2相位差r2大，所以能夠以消除這種幾何光學(xué)變化即F值的增加的影響的方式維持第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償功能的平衡。即，能夠使兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的補(bǔ)償良好，能夠使液晶光閥31的對(duì)比度、其視野角特性等進(jìn)一步良好，進(jìn)而能夠提高投影機(jī)10的投影像的對(duì)比度。以上就實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以在各種方式下實(shí)施，例如可以實(shí)現(xiàn)以下那樣的變形。即，在上述實(shí)施方式中，是通過(guò)調(diào)整第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的厚度比t2/tl來(lái)補(bǔ)償入射出射的F值FNl、FN2的不同的，但是，也能夠通過(guò)調(diào)整對(duì)于第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2設(shè)定的光學(xué)軸極角61、62，來(lái)補(bǔ)償入射出射的F值FN2、FN1的不同。進(jìn)而，也能夠通過(guò)用不同的折射率各向異性材料形成第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2，并適宜調(diào)整兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的折射率、厚度等，來(lái)補(bǔ)償入射出射的F值FN2、FN1的不同。此外，在上述實(shí)施方式中，是用水晶板形成第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的，但是，代替水晶板，能夠?qū)⑵渌恼囊惠S性的無(wú)機(jī)結(jié)晶材料用作為兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的材料。此外，代替水晶板，能夠?qū)⑺{(lán)寶石等負(fù)的一軸性的無(wú)機(jī)結(jié)晶材料用作為兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的材料使用。進(jìn)而，不僅是一軸性，而且代替水晶板，能夠調(diào)整厚度使用具有光學(xué)各向異性的蒸鍍膜。此外，在上述實(shí)施方式中，是用水晶板等無(wú)機(jī)材料形成第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的，但是，代替之，能夠?qū)⒂袡C(jī)材料(例如延伸膜、液晶等)用作為兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2的材料。在為補(bǔ)償用而使用延伸膜的情況下，例如相對(duì)地增大第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl側(cè)的Rth,相對(duì)地減小第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2側(cè)的Rth。此外，在為補(bǔ)償用而使用液晶的情況下，例如相對(duì)地增大第1光學(xué)補(bǔ)償板OC1側(cè)的厚度，相對(duì)地減小第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2側(cè)的厚度。此外，在上述實(shí)施方式中，是將第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2與液晶器件80隔開(kāi)地配置的，但是，例如能夠利用透明的粘接劑，將兩光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2粘貼在液晶面板31a上。此外，在上述實(shí)施方式中，是設(shè)定構(gòu)成液晶面板31a的液晶器件80以扭曲向列模式工作的，但是，液晶器件80不限于以扭曲向列模式工作。例如，能夠使用組合以VA模式工作的VA型的液晶層和微型透鏡陣列72a而成的液晶器件80。在此情況下，一般地，在液晶器件80的入射側(cè)(即，微型透鏡陣列72a的入射側(cè))配置第1偏振光濾光器31b，在液晶器件80和第1偏振光濾光器31b之間配置第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl。進(jìn)而，在液晶器件80的射出側(cè)配置第2偏振光濾光器31c,在液晶器件80和第2偏振光濾光器31c之間配置第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2。此時(shí)，例如使第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2比第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl薄，從而使第1光學(xué)補(bǔ)償板OCl的、系統(tǒng)光軸SA方向的相位差比第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的、系統(tǒng)光軸SA方向的相位差大。由此，即使入射到液晶面板31a的光束受到因微型透鏡陣列72a而發(fā)散的幾何光學(xué)變化，也能夠以消除這種影響的方式使第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OCl、OC2適宜工作或者發(fā)揮作用。此外，在上述實(shí)施方式的投影機(jī)IO中，是用光源燈21a、一對(duì)透鏡陣列21d、21e、偏振光變換部件21g以及重疊透鏡21i構(gòu)成光源裝置21的，但是，關(guān)于透鏡陣列21d、21e、偏振光變換部件21g等，能夠省略，也能夠?qū)⒐庠礋?1a置換為L(zhǎng)ED等不同光源。此外，在上述實(shí)施方式中，是在使用色分離光學(xué)系統(tǒng)23進(jìn)行照明光的色分離，并在光調(diào)制部25中進(jìn)行各色的調(diào)制后，在交叉分色棱鏡27中進(jìn)行各色的像的合成的，但是，也能夠利用單個(gè)液晶面板即液晶光閥31形成圖像。在上述實(shí)施方式中，僅舉了使用3個(gè)液晶面板25a25c的投影機(jī)10的例子，但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于使用了2塊液晶面板的投影機(jī)中，或者，使用了4塊或4塊以上的液晶面板的投影機(jī)中。在上述實(shí)施方式中，僅舉了從觀察屏幕的方向進(jìn)行投影的正面型的投影機(jī)的例子，但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于從與觀察屏幕的方向相反側(cè)進(jìn)行投影的背投型的投影機(jī)。權(quán)利要求1.一種液晶顯示裝置，具備液晶面板，其具有包含以扭曲向列模式工作的液晶的液晶器件和與上述液晶器件相鄰配置的微型透鏡陣列；為了對(duì)上述液晶器件進(jìn)行光學(xué)的補(bǔ)償而配置在上述液晶面板的入射側(cè)的第1光學(xué)補(bǔ)償板；以及為了對(duì)上述液晶器件進(jìn)行光學(xué)的補(bǔ)償而配置在上述液晶面板的射出側(cè)的第2光學(xué)補(bǔ)償板；其中，關(guān)于系統(tǒng)光軸方向的上述第1光學(xué)補(bǔ)償板的第1相位差比關(guān)于上述系統(tǒng)光軸方向的上述第2光學(xué)補(bǔ)償板的第2相位差大。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，其中上述第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板都是用無(wú)機(jī)物質(zhì)形成的平板狀的部件；上述第1相位差和上述第2相位差，分別根據(jù)以上述系統(tǒng)光軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的上述第1光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)軸極角、折射率以及厚度，和以上述系統(tǒng)光軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的上述第2光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)軸極角、折射率以及厚度而確定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中上述第1光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)軸具有在與取向膜的研磨方向平行的方向上傾斜的光學(xué)軸，該取向膜設(shè)置于上述液晶器件的入射側(cè)或者射出側(cè)中的一方側(cè)，上述第2光學(xué)補(bǔ)償板的光學(xué)軸具有在與取向膜的研磨方向平行的方向上傾斜的光學(xué)軸，該取向膜設(shè)置于上述液晶器件的入射側(cè)或者射出側(cè)中的另一方側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求13中的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中上述第2光學(xué)補(bǔ)償板的上述第2相位差相對(duì)上述第1光學(xué)補(bǔ)償板的上述第1相位差的比，與上述液晶面板的射出側(cè)的有效的F值相對(duì)上述液晶面板的入射側(cè)的有效的F值的比大致相等。5.—種投影機(jī)，具備權(quán)利要求14的任意一項(xiàng)所述的光調(diào)制用的液晶顯示裝置；對(duì)上述液晶顯示裝置進(jìn)行照明的照明裝置；以及投影由上述液晶顯示裝置形成的圖像的投影透鏡。6.—種液晶顯示裝置，具備液晶面板，其具有包含液晶的液晶器件和在上述液晶器件的入射側(cè)的微型透鏡陣列；配置在上述微型透鏡陣列的入射側(cè)的第1光學(xué)補(bǔ)償板；以及配置在上述液晶面板的射出側(cè)的第2光學(xué)補(bǔ)償板；其中，關(guān)于系統(tǒng)光軸方向的上述第l光學(xué)補(bǔ)償板的第l相位差比關(guān)于上述系統(tǒng)光軸方向的上述第2光學(xué)補(bǔ)償板的第2相位差大。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中上述液晶顯示裝置進(jìn)一步具有配置在上述液晶面板的入射側(cè)的第1偏g;以及配置在上述液晶面板的射出側(cè)的第2偏M;其中，上述笫1光學(xué)補(bǔ)償板配置在上述第1偏振板和上述液晶面板之間；上述第2光學(xué)補(bǔ)償板配置在上述液晶面板和上述第2偏振板之間。8.—種投影機(jī)，具備權(quán)利要求6或7所述的光調(diào)制用的液晶顯示裝置；對(duì)上述液晶顯示裝置進(jìn)行照明的照明裝置；以及投影由上述液晶顯示裝置形成的圖像的投影透鏡。全文摘要本發(fā)明提供一種即使在組裝有微型透鏡陣列的液晶器件的入射側(cè)以及射出側(cè)的雙方配置有補(bǔ)償用光學(xué)元件的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)比較精細(xì)的補(bǔ)償?shù)囊壕э@示裝置。入射到液晶面板31a的入射光LI產(chǎn)生因受到微型透鏡陣列72a的作用而更加發(fā)散那樣的幾何光學(xué)變化從而F值增加。與此對(duì)應(yīng)，因?yàn)榈?光學(xué)補(bǔ)償板OC1的第1相位差r1比第2光學(xué)補(bǔ)償板OC2的第2相位差r2大，所以能夠以消除這種幾何光學(xué)變化即F值的增加的影響的方式維持第1以及第2光學(xué)補(bǔ)償板OC1、OC2的功能的平衡。即，能夠使兩光學(xué)補(bǔ)償板OC1、OC2的補(bǔ)償良好，能夠使液晶光閥31的對(duì)比度、其視野角特性等進(jìn)一步良好，進(jìn)而能夠提高投影機(jī)10的投影像的對(duì)比度。文檔編號(hào)G02F1/13363GK101452152SQ200810176400公開(kāi)日2009年6月10日申請(qǐng)日期2008年12月5日優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日發(fā)明者遠(yuǎn)藤隆史申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社