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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
である。
明する図である。
ある。
Claims (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。
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1067151B1 (en) | 1998-03-13 | 2003-12-17 | Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. | Heat-expandable microcapsules and method of utilizing the same |
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 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3011784A patent/JP2861414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04246640A (ja) | 1992-09-02 |
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