JP2861414B2 - 背面投写型液晶表示装置 - Google Patents

背面投写型液晶表示装置

Info

Publication number
JP2861414B2
JP2861414B2 JP3011784A JP1178491A JP2861414B2 JP 2861414 B2 JP2861414 B2 JP 2861414B2 JP 3011784 A JP3011784 A JP 3011784A JP 1178491 A JP1178491 A JP 1178491A JP 2861414 B2 JP2861414 B2 JP 2861414B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
projection
light
screen
liquid crystal
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3011784A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04246640A (ja
Inventor
敏弘 鈴木
哲也 小林
▲哲▼也 浜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3011784A priority Critical patent/JP2861414B2/ja
Publication of JPH04246640A publication Critical patent/JPH04246640A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2861414B2 publication Critical patent/JP2861414B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は背面投写型液晶表示装置
に関する。詳しくは、HDTV対応の横長の大画面表示を得
るために用いられる背面投写型液晶表示装置で、投写画
面の横方向で生じやすい輝度むらを少なくした高表示品
質の背面投写型液晶表示装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の高性能化・低価格化が進
み広く一般に使用されるようになってきた。とくに、対
角画面サイズが数インチ程度の携帯用テレビや対角10〜
12インチ程度の携帯用OA機器の表示装置としては液晶表
示装置が主流になりつゝある。
【0003】一方、大画面化が要求される投写型表示装
置においても液晶表示装置が注目されるようになってき
たが、この理由は液晶表示装置が薄型・軽量である特徴
から装置全体が小型・軽量化されるためである。このよ
うな投写型液晶表示装置は将来家庭用の大画面テレビと
して注目されている。
【0004】図5は背面投写型液晶表示装置の光学系の
例を示す図である。図中、1は光源,たとえば、白色光
源、5はコリメータレンズ、6( 6R ,6G ,6B ) はダイク
ロイックミラー、2( 2a,2b,2c ) は液晶表示パネル、20
(20a,20b) は偏光板、3は投写レンズ、4は背面投写ス
クリーンである。 たとえば、光源1から出た白色光は
コリメータレンズ5を通って平行光となり、次のダイク
ロイックミラー群 6R ,6G ,6 B で赤,緑,青の3色に分
離されたあと、別々に配置された3つの液晶表示パネル
2a,2b,2c ,たとえば、マトリクス型液晶表示パネルに
入射する。
【0005】各液晶表示セルでは入射光が外部からの画
像信号に基づく電気信号によって、各画素が,たとえ
ば、ON-OFF制御されて所定の画像信号光となって透過す
る。各液晶表示パネル 2a ,2b,2c を透過し画像信号を
載せた3色の光は、再び別に配置されたダイクロイック
ミラー群6で図示したごとき光路で合成される。合成さ
れた光は投写レンズ3により背面投写スクリーン4上に
合成された拡大像を投写する。
【0006】これにより背面投写スクリーン4には3色
の合成画像,すなわち、カラー画像からなる大画面表示
が行われ、観察者100 は背面投写スクリーン4の背後か
らそのカラー画像を観察するように構成されている。
【0007】なお、それぞれの液晶表示パネルとして
は, いわゆる、アクティブマトリクス型液晶表示セルを
用い、制御信号としてテレビ画像信号に基づく電気信号
を入力して、各液晶表示パネルで階調表示させるように
すれば大画面テレビが構成される。
【0008】また、ダイクロイックミラーの代わりにダ
イクロイックプリズムを使用してよりコンパクトな構成
にする場合もある。図6はダイクロイックミラーの透過
率特性と光路を説明する図で、同図(イ)は透過率特性
を,同図(ロ)は透過前後の光路と偏光状態を示したも
のである。
【0009】すなわち、いま図5のダイクロイックミラ
ー 6G (DM) に注目すると、G光とB 光の透過/ 反射特
性は同図(イ)に示したようになっているので、偏光板
20で挟着された液晶表示パネル2を透過して偏りを持っ
たG 光の透過光とB 光の反射光とが混合して投写される
とき、最も効率のよい(損失の少ない)色合成を行うた
めに2種類の色光,すなわち、この図の例ではG光とB
光の偏光方向を直交させている。通常、3色(R,G,B)の
うち重要な2色(G,B) に対してこのような関係になるよ
うに構成している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図7は投写角と投写面
画上の偏光方向を説明する図で、同図(イ)は投写角,
同図(ロ)は投写画面と偏光方向を示しいずれも直交し
て投写されている。図中、40は投写画面で40b は通常の
NTSC-TV の場合の縦横比が3:4 の場合、40b'は今後採用
されることが予想されるHDTV対応の縦横比が9:16の場合
である。
【0011】本発明者らは背面投写スクリーン4への投
写光の投写角と偏光方向が投写光のスクリーン透過率に
与える影響を詳しく調べたところ、後記するように縦横
比が大きくなるに従って横方向の輝度むらが現れ、とく
に,HDTV対応の縦横比が9:16といった大きさになると実
用的に輝度むらや色むらが無視できない状態となり、背
面投写型液晶表示装置の表示品質が大巾に阻害されると
いう問題がありその解決が必要であった。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、光源1と
両面に偏光板20を配設した液晶表示パネル2と投写レン
ズ3と背面投写スクリーン4とを少なくとも備えてなる
背面投写型液晶表示装置において、前記背面投写スクリ
ーン4への投写画面40が特定方向に長く,かつ、投写光
の主偏光成分の偏光方向が前記投写画面40の長い特定方
向に向いているように構成した背面投写型液晶表示装置
によって解決することができる。
【0013】
【作用】図1は本発明の原理を説明する図(その1)
で、縦軸に背面投写スクリーン4の第1面を透過する光
の投写光に対する比率と同じく第2面からの出射光と投
写光に対する比率を,横軸にスクリーンへの投写角θを
とってある。なお、背面投写スクリーン4としては、た
とえば,厚さ2〜3mmのアクリル樹脂板を用いた場合
である。
【0014】すなわち、投写光がP偏光の場合にはスク
リーンを透過してくる光は殆どスクリーン投写角に依存
することがなく90% 以上の値を保持している。これに対
してS偏光の場合には第2面の出射光,すなわち、スク
リーン透過光の比率はスクリーン投写角に大きく影響さ
れ、投写角が大きくなるほどスクリーン透過光は弱くな
ってくる。
【0015】したがって、本発明により投写光の主偏光
成分の偏光方向が前記投写画面40の長辺方向を向いてい
るように構成する,すなわち、長方形の画面の長辺方向
に投写される光(投写角θが大きくなる光)がP偏光に
なるようにすることによって輝度むらを低減できるので
ある。このことは縦横比の大きい, たとえば、HDTV対応
の場合などにとくに有効である。
【0016】図2は本発明の原理を説明する図(その
2)で、縦軸にP偏光の割合, 横軸にtan -1(a/b) をと
ってある。こゝで aは投写画面の縦の長さ,bは同じく横
の長さであり、いまはb>a,すなわち、横長の投写画面
の場合を想定している。
【0017】図7(ロ)からわかるように、投写画面の
長辺,すなわち、横方向に平行な偏光が背面投写クリー
ン4に入射した場合に投写画面の角の部分では,たとえ
ば、入射面OAとなり、その時の偏光面は入射面と一致せ
ず, したがって、その部分での偏光は純粋なP偏光とは
ならずS偏光との混合となっている。
【0018】すなわち、図2は投写画面の縦横比と角近
辺部分に投写される光に含まれるP偏光の割合の関係を
示すもので、図中、は縦横比が9:16の場合,は縦横
比が3:4 の場合である。
【0019】このことから投写画面の長辺,すなわち、
横方向に平行な偏光が背面投写クリーン4に入射される
本発明方法の場合には、より横長の投写画面の方が角近
辺の光に含まれるP偏光の割合が多く、したがって,図
1に示したように背面投写スクリーン4を透過する光に
輝度むらや色むらが生じないことがわかる。
【0020】すなわち、従来の背面投写型液晶表示装置
では、背面投写スクリーン4への投写光の偏光方向に何
ら顧慮するところがなく、そのために,投写画面の形状
が横に長い,たとえば、HDTV対応の場合などには画面の
横方向に輝度むらや色むらが生じてしまう場合が生じた
が、本発明の構成により投写光の主成分の偏光方向が前
記投写画面40の長辺方向を向くようにすることによっ
て、投写光のP偏光成分を多くし背面投写スクリーン4
を透過する光の輝度むらや色むらを小さくすることがで
きるのである。
【0021】
【実施例】図3は本発明の一実施例を示す図で、同図
(イ)は本発明装置の要部の側面図,同図(ロ)は投写
画面と投写光の偏光状態を示す模式図である。
【0022】装置全体の構成は前記図5のものに準じて
いるので再度の図示を省略する。なお、前記の諸図面と
同等の部分については同一符号を付し重複説明は省略す
る。背面投写スクリーン4としては縦横比が9:16の
ものを用い、材質はアクリル樹脂製で投写レンズ3側が
平滑面,観察者側がフレネルレンズを刻んだ表面の上
に,いわゆる、拡散マット(たとえば、分散粒子にスチ
レン・ビーズを使用したもの)を重ねた構成にした。
【0023】スクリーンの対角は約60インチ,投写レ
ンズ3と背面投写スクリーン4との距離は約55インチ
とした。この構成において投写光の楕円偏光の主軸を同
図(ロ)に示したごとく投写画面40の長辺, すなわち、
背面投写スクリーン4の長辺に平行にした場合に画面全
体の輝度むらが約29%となり、逆に主軸を短辺に平行
とした場合の約34%に比較して大巾な改善効果が得ら
れた。
【0024】また、同様の構成で投写距離1.5mで対角1
00 インチ表示を行った場合には、楕円偏光の主軸が投
写画面40の短辺に平行の時に表示の輝度むらが約50% に
対して、長辺に平行の場合には約38%と同様に大巾に改
善された。
【0025】いずれの場合にも輝度が最大および最小と
なるのは、スクリーンの中央部および角部近辺で、中央
部の垂直入射部分で透過率は96% であり、スクリーン長
辺の辺部中央部分では透過率が98〜99% と増加してい
る。
【0026】図4は本発明の他の実施例を示す図で、同
図(イ)は本発明装置の要部の側面図,同図(ロ)は投
写画面と投写光の偏光状態を示す模式図である。装置全
体の構成は前記図5のものに準じているので再度の図示
を省略する。なお、前記の諸図面と同等の部分について
は同一符号を付し重複説明は省略する。
【0027】背面投写スクリーン4としては縦横比が
9:16のものを用い、材質はアクリル樹脂製で投写レ
ンズ3側がフレネルレンズ,観察者側がレンティキュラ
ーレンズを刻んだ表面の上に,いわゆる、拡散マットを
重ねた構成にした。
【0028】前記一実施例の場合と同様に、投写距離1.
5mで対角100 インチ表示を行ったときに、楕円偏光の
主軸が投写画面40の短辺に平行の時に表示の輝度むらが
約50% であったのに対して、長辺に平行の場合には約35
% とさらに改善された。
【0029】本発明は投写画面40の縦横比が凡そ3/5 以
下の横に長い場合に効果がとくに大きい。これはスクリ
ーン透過率が大きいP偏光の割合がスクリーンの角部分
においても85% 以上を占めるためであり、また, 投写角
θ[ 図7(イ) 参照] の最大値が20°以上のときには効果
が顕著である。一方、これよりも横が短くなるに従いS
偏光の割合が急速に増加し、投写距離が小さくなればな
るほど輝度むらは大きくなる。
【0030】上記実施例はいずれもカラー表示の背面投
写型構成の場合について説明してきたが、これに限らず
組立てを若干変えた構成にしてもよく,さらに、単純マ
トリクス型の背面投写型液晶表示装置としてもよいこと
は言うまでもない。
【0031】また、上記の実施例は例を示したもので、
本発明の趣旨に反しない限り使用する素材や大きさ,構
成などは、その他のもの,あるいは、それらの組み合わ
せを選択使用してもよいことは勿論である。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、従来の背面投写型
液晶表示装置では、背面投写スクリーン4への投写光の
偏光方向に何ら顧慮するところがなく、そのために,投
写画面の形状が横に長い,たとえば、HDTV対応の場合な
どには画面の横方向に輝度むらや色むらが生じてしまう
場合があったが、本発明の構成によれば投写光の主成分
の偏光方向が前記投写画面40の長辺方向を向くようにす
ることによって、投写光のP偏光成分を大きくし背面投
写スクリーン4を透過する光の輝度むらや色むらを小さ
くすることができるので、背面投写型液晶表示装置の品
質・性能の向上に寄与するところが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図(その1)である。
【図2】本発明の原理を説明する図(その2)である。
【図3】本発明の一実施例を示す図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す図である。
【図5】背面投写型液晶表示装置の光学系の例を示す図
である。
【図6】ダイクロイックミラーの透過率特性と光路を説
明する図である。
【図7】投写角と投写画面上の偏光方向を説明する図で
ある。
【符号の説明】
1は光源、 2(2a,2b,2c)は液晶表示パネル、 3は投写レンズ、 4は背面投写スクリーン、 5はコリメータレンズ、 6(6R , 6G ,6B )はダイクロイックミラー、 20(20a,20b)は偏光板、 40は投写画面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03B 33/12 G03B 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源(1) と両面に偏光板(20)を配設した
    液晶表示パネル(2) と投写レンズ(3) と背面投写スクリ
    ーン(4)とを少なくとも備えてなる背面投写型液晶表示
    装置において、前記背面投写スクリーン(4)への投写画
    面(40)が特定方向に長く,かつ、投写光の主偏光成分の
    偏光方向が前記投写画面(40)の長い特定方向に向いてい
    ることを特徴とした背面投写型液晶表示装置。
JP3011784A 1991-02-01 1991-02-01 背面投写型液晶表示装置 Expired - Lifetime JP2861414B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3011784A JP2861414B2 (ja) 1991-02-01 1991-02-01 背面投写型液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3011784A JP2861414B2 (ja) 1991-02-01 1991-02-01 背面投写型液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04246640A JPH04246640A (ja) 1992-09-02
JP2861414B2 true JP2861414B2 (ja) 1999-02-24

Family

ID=11787571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3011784A Expired - Lifetime JP2861414B2 (ja) 1991-02-01 1991-02-01 背面投写型液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2861414B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999046320A1 (fr) 1998-03-13 1999-09-16 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. Microcapsules thermo-expansibles et leur procede d'utilisation
JP2015055856A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 大日本印刷株式会社 背面投射型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04246640A (ja) 1992-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250853B2 (ja) 液晶表示装置およびそれを用いた投写型表示装置
JP3447145B2 (ja) プロジェクター
JPH07294906A (ja) 映像表示装置
KR100619670B1 (ko) 액정 프로젝터
US6575578B2 (en) Projector
US20020003610A1 (en) Projection type display system using a polarizing beam splitter
JP2861414B2 (ja) 背面投写型液晶表示装置
JP2002207193A (ja) 色分離/合成装置
JPS6373782A (ja) プロジエクタ
JP2001343623A (ja) 液晶プロジェクタ装置及びコントラストの改善方法
JP3449068B2 (ja) プロジェクタ装置
JP3133055B2 (ja) 投写型液晶表示装置
US20050219429A1 (en) Bevel gradient dichroic film for liquid crystal on silicon display and method for testing the same
US20050231811A1 (en) Projector
JP3000993B2 (ja) 液晶プロジェクタ装置
JPH05333304A (ja) 液晶リアプロジェクションテレビ
Ohuchi et al. Ultra portable LCOS projector with high-performance optical system
JP3011893B2 (ja) 液晶ライトバルブ及びこれを用いた投射装置
JP2002090891A (ja) フレネルレンズシート及びフレネルレンズシートの製造方法
JPH10260474A (ja) 背面投写型表示装置
JP2001264727A (ja) 投射型表示装置
JP2002214592A (ja) 投射型表示装置
JP2845455B2 (ja) 液晶表示装置
KR100337860B1 (ko) 라이트밸브와이를이용한투사장치
KR100186269B1 (ko) 색분리/합성 프리즘을 사용한 액정 프로젝터용 영상기기 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071211

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101211

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101211

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111211

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111211

Year of fee payment: 13