JP3047307B2

JP3047307B2 - 投射型液晶表示装置

Info

Publication number: JP3047307B2
Application number: JP4027656A
Authority: JP
Inventors: 豪鎌田; 謙次岡元; 正長谷川; 訓朗古川; 良志郎片山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-18
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH0572510A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶パネルを用いた投射
型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の投射型液晶表示装置の一般的な構
造を図３に示す。投射型液晶表示装置は、印加された信
号に応じて選択的に光を透過させる液晶パネル１９を含
み、液晶パネル１９は液晶セル１５の各側に偏光板１
３、１７を配置したものである。ハロゲンランプなど高
輝度の表示用光源１１の光を液晶セル１５に入射させ
る。偏光板１７から出射した偏光は、投射用レンズ装置
２１によりスクリーン２３に投射される。

【０００３】偏光板１３、１７は特定の振動面の偏光を
最も良く透過させるそれぞれの透過軸を有し、偏光板１
３、１７は、使用する液晶の種類に従って、それぞれの
透過軸が相互に任意の角度になるように配置される。例
えば、ツイストネマチック型液晶の場合には、一般的に
偏光板１３、１７の透過軸は相互に垂直に配置される。
そして、偏光板１３を透過した偏光は、液晶セル１５内
の液晶分子のツイストに従って振動面が旋回し、９０度
旋回して偏光板１７から出射する。電圧を印加すると、
液晶分子が立ち上がり、液晶の複屈折の作用が弱くな
り、光の透過量が減少する。すなわち、印加電圧に応じ
て表示の輝度が定まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】投射型液晶表示装置の
表示品質を表すパラメータの１つとしてコントラスト比
がある。コントラスト比とは一般に黒色を表示した時の
明るさで白色を表示したときの明るさを割った値で、画
面の鮮明さを示すものである。投射型液晶表示装置で
は、一般に部屋の照明２５を暗くする、外光を遮る等の
工夫をし、特に黒色をより黒くすることにより、コント
ラスト比を上げるようになっている。しかし、部屋の照
明を暗くすると、スクリーン２３以外のものは見えにく
くなり、例えばある機器を使用して作業を行いたい場合
に支障を来たすという問題点がある。

【０００５】またスクリーン２３の表示面を明るくする
ため高輝度の光源１１が用いられるが、そのため大量の
熱が発生する。また、偏光板１３、１７は光を吸収して
熱を発生する。液晶セル１５の温度が上昇すると表示品
質や液晶パネルの信頼性が低下するため、強制冷却が必
要である。従来、表示用光源１１、液晶セル１５、偏光
板１３、１７、並びに投射用レンズ装置２１は、投射機
２０として１つのケース内に収容されることが多く、ケ
ース内に強制冷却用のファン５を設けることが必要であ
った。熱の発生量が大きいと、ファン５の寸法が大きく
なるためケースの寸法、及び重量が増加する。

【０００６】本発明の目的は一般の作業が可能な明るい
部屋でもコントラスト比の十分な映像を見ることができ
る投射型液晶表示装置を提供することである。また、偏
光板に起因する熱の発生を抑えることにより冷却装置を
小型化し得るようにすることも目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による投射型液晶
表示装置は、表示用光源１１と、該光源の光を受け且つ
印加された信号に応じて選択的に光の偏光方向を変化さ
せることのできる液晶セル１５と、該光源と該液晶セル
の間に配置され且つ第１の透過軸を有する第１の偏光手
段１３と、該液晶セル１５を透過した光をスクリーン２
３に投射する投射レンズ手段２１と、該スクリーン２３
上又は該スクリーン２３に近接して配置され且つ該第１
の透過軸と関連して設定された第２の透過軸を有する第
２の偏光手段１７と、該表示用光源１１とは別に設けら
れた照明光源２５と、該照明光源の周囲に設けられ且つ
第３の透過軸を有する第３の偏光手段３５とを有し、該
第２の透過軸及び該第３の透過軸は該第３の偏光手段か
らの光が該第２の偏光手段で遮ぎられるように配置さ
れ、さらに、該照明光源２５の光を受ける任意の液晶表
示手段４０に対し、該第３の偏光手段３５からの直線偏
光を楕円偏光または円偏光に変換する手段４４を設けた
ことを特徴とする。

【０００８】また、本発明による投射型液晶表示装置
は、表示用光源１１と、該光源の光を受け且つ印加され
た信号に応じて選択的に光を透過させる液晶セル１５
と、該光源と該液晶セルの間に配置され且つ第１の透過
軸を有する第１の偏光手段１３と、該液晶セル１５を透
過した光をスクリーン２３に投射する投射レンズ手段２
１と、該スクリーン２３上又は該スクリーン２３に近接
して配置され且つ該第１の透過軸と関連して設定された
第２の透過軸を有する第２の偏光手段１７と、該表示用
光源１１とは別に設けられた照明光源２５と、該照明光
源の周囲に設けられ且つ第３の透過軸を有する第３の偏
光手段３５とを有し、該第２の透過軸及び該第３の透過
軸は該第３の偏光手段からの光が該第２の偏光手段で遮
ぎられるように配置され、さらに、該液晶セル１５に近
接した位置に設けられ且つ該液晶セル１５からの直線偏
光を楕円偏光または円偏光に変換する第１の偏光変換手
段５０と、該第２の偏光板１７に近接した位置に設けら
れ且つ該第１の偏光変換手段からの楕円偏光または円偏
光を該第２の透過軸と平行な直線偏光に変換する第２の
偏光変換手段５１と、該照明光源２５の周囲の第３の偏
光手段３５からの直線偏光を楕円偏光または円偏光に変
換する第３の偏光変換手段５２とを有し、該第２の偏光
変換手段５１は該第３の偏光変換手段からの楕円偏光ま
たは円偏光を該第２の透過軸と垂直な直線偏光に変換す
るようにしたことを特徴とする。さらに、本発明による
投射型液晶表示装置は、表示用光源１１と、該光源の光
を受け且つ印加された信号に応じて選択的に光を透過さ
せる液晶セル１５と、該光源と該液晶セルの間に配置さ
れ且つ第１の透過軸を有する第１の偏光手段１３と、該
液晶セル１５を透過した光をスクリーン２３に投射する
投射レンズ手段２１と、該スクリーン２３上又は該スク
リーン２３に近接して配置され且つ該第１の透過軸と関
連して設定された第２の透過軸を有する第２の偏光手段
１７と、該液晶セル１５に近接した位置に設けられ且つ
該液晶セル１５からの直線偏光を楕円偏光または円偏光
に変換する第１の偏光変換手段５０と、該第２の偏光手
段１７に近接した位置に設けられ且つ該第１の偏光変換
手段からの楕円偏光または円偏光を該第２の透過軸と平
行な直線偏光に変換する第２の偏光変換手段５１とを有
することを特徴とする。

【０００９】

【作用】図１は本発明の原理説明図である。液晶セル１
５を透過した光は第２の偏光手段１７を選択的に透過
し、スクリーン２３上で画像を形成する。この場合、液
晶セル１５の光出射側の第２の偏光手段１７は、スクリ
ーン２３上に設置されていても、液晶セル１５に直接に
取りつけられていても、その作用は同様である。第２の
偏光手段１７は液晶セル１５とスクリーン２３の間にあ
ればよい。また、部屋の照明光源２５は偏光手段３５に
より第２の偏光板１７の透過軸と垂直な透過軸を有する
ように配置される。よって、照明光源２５の光は偏光と
して周囲を照明する。人間の目は自然光と偏光を見分け
ることができないため、特に違和感は感じない。一方、
スクリーン２３に向かう照明偏光はスクリーン２３上の
第２の偏光板１７によりほとんど全て吸収されるため、
スクリーン２３には達しない。従って、照明偏光はスク
リーン２３を明るくすることがなく、よってスクリーン
２３上のコントラスト比を下げてしまうようなことがな
い。従って、照明偏光の下で必要な作業を行うことがで
き、且つ投射型液晶表示装置はコントラスト比の高い表
示を提供する。

【００１０】また、第２の偏光板１７は投射型液晶表示
装置のケースの内部に配置されるものではなく、第２の
偏光板１７の光の吸収に基づく発熱は投射型液晶表示装
置のケースの外部で生じるため、投射型液晶表示装置の
ケースの内部での強制冷却性能を低減することができ、
同ケースの小型化を図ることができる。即ち、本発明の
第１の特徴は従来の第２偏光板１７を投射機２０の内部
からスクリーン２３上に移したことにある。尚、第２偏
光板１７は必ずしも物理的な意味でのスクリーン２３上
に設ける必要はなく、スクリーン２３から適当な空間距
離をおいて設置してもよい。

【００１１】また、照明光源２５の周囲に第３の偏光手
段３５を設け、且つ該１、第２及び第３の偏光変換手段
３５を設けると、照明光源２５の偏光は楕円偏光または
円偏光として室内を照明することになる。すると、照明
光源２５の光を受ける任意の（例えば時計の文字盤等
の）液晶表示手段がある場合にも、そのような任意の液
晶表示手段を支障なく使用できるようになる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
及び図２を参照すると、本発明による投射型液晶表示装
置は、メタルハライドランプ等の表示用光源１１及び液
晶セル１５を有する。表示用光源１１と液晶セル１５と
の間には第１の偏光板１３が配置される。あるいは、偏
光ビームスプリッタを使用して光の利用効率を上げても
よい。また、カラー表示のときは複数個の液晶パネルを
用いることが多いが、本実施例では簡単にするため、１
枚の液晶パネルの構成について述べる。第１の偏光板１
３は特定の振動面の偏光を最も良く透過させる透過軸
（第１の透過軸）を有する。図２には、透過軸が両頭矢
印により示されている。実施例においては、表示用光源
１１が種々の振動面を含む自然光を発生し、第１の偏光
板１３の透過軸は垂直に配置されている。第１の透過軸
は垂直以外の方向に配置されることもできる。

【００１３】液晶セル１５の第１の偏光板１３とは反対
側に第２の偏光板１７が配置される。第２の偏光板１７
は検光子とも呼ばれ、第１の偏光板１３の透過軸と関連
して設定された透過軸（第２の透過軸）を有する。この
実施例においては、第２の透過軸は水平に配置される。
液晶セル１５の近くには投射レンズ手段２１が配置さ
れ、その先方にはスクリーン２３が配置される。投射レ
ンズ手段２１は単一のレンズまたは複数のレンズの組合
せからなり、液晶セル１５を透過した光をスクリーン２
３に拡大して投射する。第２の偏光板１７は投射レンズ
手段２１とスクリーン２３の間に配置され、好ましくは
スクリーン２３上又はスクリーン２３に近接して配置さ
れる。

【００１４】第１の偏光板１３は液晶セル１５に密接又
は近接して配置されるが、第２の偏光手段１７は液晶セ
ル１５から離れた位置にある。従って、表示用光源１
１、第１の偏光板１３、液晶セル１５、並びに投射レン
ズ手段２１がユニットとして図１の破線で示されるケー
ス内に収容され、全体として投射機２０となっている。
第２の偏光板１７はスクリーン２３を覆ってスクリーン
２３上に取りつけられる。従って、第２の偏光板１７の
発熱は、投射機２０のケース内には影響を与えない。

【００１５】図４は液晶セル１５の構成を示す図であ
る。液晶セル１５は一対の透明なガラス基板２２、２３
の間に液晶２４を封入してなるものである。一方の基板
２２の内面にはＩＴＯの共通電極２５及び配向膜２６が
設けられ、他方の基板２３の内面にはＩＴＯの画素電極
２７及び配向膜２８が設けられる。アクティブマトリク
ス駆動の場合には、画素電極２７は図示しないＴＦＴ等
のトランジスタに接続され、このトランジスタはマトリ
クス状のバスラインに接続される。共通電極２５と画素
電極２７との間に電圧を印加することにより、液晶２４
が立ち上がり、その立ち上がり量に応じて光の透過量が
変化する。

【００１６】図５はツイストネマチック型液晶２４をノ
ーマリホワイトモードで用いた場合の配向膜２６、２８
及び液晶２４の分子の構成を説明する図である。ノーマ
リブラックモードで使用することもできる。一方の配向
膜２６は矢印で示す配向方向２６ａに配向処理をされて
おり、他方の配向膜２８は矢印で示す配向方向２８ａに
配向処理をされている。配向膜２６、２８の配向処理は
一般にラビングにより実施され、配向方向２６ａ、２８
ａはラビングの方向と一致する。ツイストネマチック型
液晶２４の場合には、配向膜２６、２８は配向方向２６
ａ、２８ａが相互に垂直になるように配置される。液晶
２４のうち、一方の配向膜２６の近くの液晶分子２４Ｌ
は配向方向２６ａに沿って配向し、他方の配向膜２８の
近くの液晶分子２４Ｕは配向方向２８ａに沿って配向す
る。中間部の液晶分子はこれらの液晶分子２４Ｌ、２４
Ｕは矢印Ｌで示されるようにツイストする。

【００１７】図１及び図２の第１の偏光板１３は、その
透過軸が一方の配向膜２６の配向方向２６ａと一致又は
直交するように配置される。従って、第１の偏光板１３
を透過した直線偏光の振動面は配向膜２６の近くの液晶
分子２４Ｌの長軸方向と一致又は直交し、それから、入
射偏光が液晶分子２４Ｌ、２４Ｕのツイストに沿って旋
回しながら伝播していく。液晶セル１５を出射するとき
の直線偏光の振動面は他方の配向膜２８の配向方向２８
ａと一致又は直交し、入射時のものとは９０度回転して
いる。従って、第２の偏光板１７は、その透過軸が他方
の配向膜２８の配向方向２８ａと一致又は直交するよう
に配置される。従って、図２においては、第１の偏光板
１３の透過軸は垂直に配置され、第２の偏光板１７の透
過軸は水平に配置されており、これらは相互に垂直に配
置される。しかし、液晶２４への電圧の印加の仕方が変
わったり、あるいは液晶２４の種類が変わったりする
と、第１の偏光板１３の透過軸と第２の偏光板１７の透
過軸を相互に平行に配置することができる。

【００１８】図１及び図２を参照すると、上記投射型液
晶表示装置は室内で使用される。図２においては、室は
垂直壁３１、３２、及び天井壁３３を含む。室内には、
投射型液晶表示装置の表示用光源１１とは別に照明光源
２５が設けられる。この照明光源２５の周囲にはフード
状の第３の偏光板３５が設けられる。第３の偏光板３５
は、その透過軸が第２の偏光板１７の透過軸と垂直とな
るように配置される。

【００１９】図２に示されるように、表示用光源１１か
ら出た光はあらゆる方向に振動面を持つ自然光である。
この光のうち、垂直方向の振動面を有する直線偏光のみ
が第１の偏光板１３を透過し、液晶セル１５に入射す
る。これらの直線偏光は液晶セル１５によって偏光方向
を変化させた後投射レンズ手段２１により拡大光となっ
て第２の偏光板１７及びスクリーン２３に向かう。第２
の偏光板１７は液晶セル１５から出射した直線偏光を選
択的に透過させ、よってスクリーン２３上に形成された
画像を見ることができる。ノーマリホワイトモードでは
電圧無印加時に、直線偏光は液晶セル１５を旋回しなが
ら出射し、明るい白表示を行う。電圧が印加されると、
液晶分子が立ち上がり、液晶の複屈折により光の透過量
が減少し、暗い黒表示になる。

【００２０】照明光源２５の光のうち、第３の偏光板３
５を透過した直線偏光のみが室内に広がる。直線偏光が
垂直壁３１、３２、及び天井壁３３で反射してもほぼ直
線偏光である。照明光源２５の光は偏光として周囲を照
明する。人間の目は自然光と偏光を見分けることができ
ないため、特に違和感は感じない。従って、照明偏光の
下で必要な作業を行うことができる。一方、スクリーン
２３に向かう照明光源２５からの直線偏光は第２の偏光
板１７を透過せず、第２の偏光板１７によりほとんど全
て吸収される。従って、スクリーン２３には達しない。
従って、照明光源２５からの直線偏光はスクリーン２３
を明るくすることがなく、よってスクリーン２３上のコ
ントラスト比を下げてしまうようなことがない。従っ
て、照明偏光の下で必要な作業を行うことができ、且つ
投射型液晶表示装置はコントラスト比の高い表示を提供
する。

【００２１】図６は本発明の第２実施例を示す図であ
る。図６の投射型液晶表示装置は、図１及び図２の実施
例と同様に、表示用光源１１、第１の偏光板１３、液晶
セル１５、投射レンズ手段２１、第２の偏光板１７、並
びにスクリーン２３を含む。さらに、投射型液晶表示装
置は、照明光源２５及び第３の偏光板３５を含む。図６
においては、この投射型液晶表示装置を設置した室内に
おいて、照明光源２５の光を受ける任意の液晶表示手段
４０、例えば時計の液晶文字盤等、を使用する場合の特
徴を示している。液晶表示手段４０は液晶セル４１及び
偏光板４２、４３を含む。このような液晶表示手段４０
を第３の偏光板３５を透過した直線偏光の下で使用する
と、液晶表示手段４０の出射側の偏光板４３の透過軸と
第３の偏光板３５の透過軸との角度関係により、液晶表
示手段４０の表示が暗くなって見えなくなることがある
ことが分かった。

【００２２】図６の投射型液晶表示装置は、液晶表示手
段４０に対し、第３の偏光板３５からの直線偏光を楕円
偏光または円偏光に変換する四分の一波長板４４を設け
たことを特徴とするものである。すると、第３の板３５
からの直線偏光は楕円偏光または円偏光となって液晶表
示手段４０に入射するので、液晶表示手段４０はよく見
えるようになる。

【００２３】図７は本発明の第３実施例を示す図であ
る。図７の投射型液晶表示装置は、前の実施例と同様
に、表示用光源１１、第１の偏光板１３、液晶セル１
５、投射レンズ手段２１、第２の偏光板１７、スクリー
ン２３、照明光源２５、並びに第３の偏光板３５を含
む。第１の偏光板１３は表示用光源１１と液晶セル１５
の間にあり、第２の偏光板１７はスクリーン２３上にあ
る。第３の偏光板３５は室内の照明光源２５の周囲を覆
うように構成されている。

【００２４】図７の実施例は、前の実施例の各偏光板の
配置上の問題点を解決するものである。すなわち、第２
の偏光板１７は第１の偏光板１３に対して垂直又は平行
な透過軸を有するように配置されなければならず、第３
の偏光板３５は第２の偏光板１７に対して垂直な透過軸
を有するように配置されなければならなかったが、これ
らの偏光板の配置関係が正確でないと、明暗のコントラ
ストが低下するという問題点があった。また、図６を参
照して説明したように、照明光源２５の光を受ける任意
の液晶表示手段４０、例えば時計の液晶文字盤等、を使
用する場合、液晶表示手段４０の出射側の偏光板４３の
透過軸と第３の偏光板３５の透過軸との角度関係によ
り、液晶表示手段４０の表示が暗くなって見えなくなる
ことがあった。

【００２５】図７においては、前の実施例の各偏光板の
配置上の問題点を解決するために、直線偏光を楕円偏光
または円偏光に変換する偏光変換手段（波長板）が設け
られる。すなわち、第１の偏光変換手段（四分の一波長
板）５０が液晶セル１５に近接した位置に設けられ、液
晶セル１５からの直線偏光を楕円偏光または円偏光に変
換する。実施例では、第１の偏光変換手段５０は投射レ
ンズ手段２１のすぐ先に設けられる。但し、第１の偏光
手段１３と第２の偏光手段５１の間にあれば、問題な
い。さらに、第２の偏光変換手段５１が第２の偏光板１
７に近接した位置に設けられ、第１の偏光変換手段５０
からの楕円偏光または円偏光を直線偏光に変換する。さ
らに、第３の偏光変換手段５２が照明光源２５の周囲の
第３の偏光手段３５からの直線偏光を楕円偏光または円
偏光に変換する。この第２の偏光変換手段５１は第３の
偏光変換手段５２からの楕円偏光または円偏光を第２の
透過軸（第２の偏光板１７の透過軸）と垂直な直線偏光
に変換するように構成されている。

【００２６】第１、第２、第３の偏光変換手段５０、５
１、５２は、四分の一波長板で形成されている。四分の
一波長板は、所定の厚さの一軸延伸高分子フィルム等で
作られることは公知である。図８は、四分の一波長板か
らなる第１及び第２の偏光変換手段５０、５１の作用を
説明する図である。一般に、液晶セル１５からの直線偏
光Ｌ₁₅が、第１の偏光変換手段５０に垂直に、光軸（Ｚ
軸）に対して角度θで入射する場合、直線偏光Ｌ₁₅はＺ
軸成分とＹ軸成分となって伝播し、Ｚ軸成分とＹ軸成分
には位相差Δが生じる。第１の偏光変換手段５０の厚さ
をｄとし、入射光の波長λとし、Ｚ軸方向の屈折率をｎ
_zとし、Ｙ軸方向の屈折率をｎ_Yとすると、（ｎ_z−ｎ
_Y）ｄ＝（１／４）λである四分の一波長板において、
θが４５度の場合に円偏光になる。なお、（ｎ_z−
ｎ_Y）の正負により、右回り、又は左回りになる。

【００２７】図８を参照すると、液晶セル１５からの直
線偏光Ｌ₁₅は、第１の偏光変換手段５０に光軸（Ｚ軸）
に対する角度θが４５度で入射する場合、第１の偏光変
換手段５０から円偏光となって出射する。そして、この
円偏光は空間を伝播してＹ軸に光軸をもつ第２の偏光変
換手段５１に入射する。第２の偏光変換手段５１に円偏
光が入射すると、そこで直線偏光Ｌ₅₁となって出射す
る。この出射直線偏光Ｌ ₅₁の振動面は入射直線偏光Ｌ₁₅
の振動面と平行であり、この出射直線偏光Ｌ₅₁は第２の
偏光板１７を透過するので、人はスクリーン２３に投射
された画像を見ることができる。

【００２８】第３の偏光変換手段５２は、図９に示すよ
うに、第１の偏光変換手段５０と同様に照明光源２５の
周囲の第３の偏光手段３５からの直線偏光Ｌ₃₅をθで受
け、楕円偏光または円偏光に変換する。このθが４５度
の場合には円偏光になる。このとき、偏光変換手段５２
と直線偏光Ｌ₃₅の角度の関係により円偏光の回転方向は
図８とは逆になる。そして、第２の偏光変換手段５１は
第３の偏光変換手段５２からの楕円偏光または円偏光を
直線偏光に変換するが、この直線偏光の振動面は第２の
偏光板１７の透過軸と垂直となるように構成されてお
り、照明光源２５の光はスクリーン２３に達しない。従
って、照明光源２５からの直線偏光はスクリーン２３を
明るくすることがなく、よってスクリーン２３上のコン
トラスト比を下げてしまうようなことがない。また、照
明光源２５の光は円偏光または円偏光として空間を伝播
し、この照明偏光の下で必要な作業を行うことができ
る。この場合、任意の液晶表示装置４０を照明すること
ができる。ここで、完全な円偏光になるのはλ＝４・
（ｎ_z−ｎ_Y）ｄなる波長のみで、他の波長の光は楕円
偏光となる（波長分散）。本発明ではこれを完全な直線
偏光にすることが望しく、そのため、第１及び第２の偏
光変換手段５０，５１並びに第２及び第３の偏光変換手
段５１，５２の光軸を相互に垂直にすると良い。

【００２９】なお、各偏光板の透過軸方向は地面に対す
る水平、垂直に関係なく配置できるが、建物の壁、天
井、床等は一般に水平、垂直となっているため、透過軸
も水平、垂直の方が望ましい。また作業環境によって
は、窓等から入る外光も照明光源と同様に偏光させるた
めに窓ガラスに第３の偏光板３５と同様の偏光板や偏光
変換手段を貼り付けてもよい。

【００３０】図１０は本発明の第４実施例を示す図であ
る。この実施例の投射型液晶表示装置は、表示用光源１
１及び液晶パネル１９を有する。液晶パネル１９は液晶
セル１５の各側に第１の偏光板１３と第４の偏光板６０
とを配置したものである。さらに、第１の偏光板１３と
は反対側に第２の偏光板１７が配置される。液晶パネル
１９の近くには投射レンズ手段２１が配置され、その先
方にはスクリーン２３が配置される。図１の実施例で説
明したのと同様に、第２の偏光板１７が投射レンズ手段
２１とスクリーン２３の間に配置され、好ましくはスク
リーン２３上又はスクリーン２３に近接して配置され
る。この場合、第４の偏光板６０の透過軸は第２の偏光
板１７の透過軸と平行に配置される。従って、液晶セル
１５とスクリーン２３との間に２個の同じ作用の偏光板
６０、１７があることになり、画像を形成する作用は図
１の実施例と同じである。

【００３１】表示用光源１１、第１の偏光板１３、液晶
セル１５、第４の偏光板６０並びに投射レンズ手段２１
がユニットとして破線で示されるケース内に収容され、
全体として投射機２０となっている。室内には、投射型
液晶表示装置の表示用光源１１とは別に照明光源２５が
設けられる。この照明光源２５の周囲にはフード上の第
３の偏光板３５が設けられる。図１の実施例と同様に、
照明光源２５の光のうち、第３の偏光板３５を透過した
直線偏光のみが室内に広がる。直線偏光が透垂直壁３
１、３２、及び天井壁３３で反射してもほぼ直線偏光で
ある。照明光源２５の光は偏光として周囲を照明する。
人間の目は自然光と偏光を見分けることができないた
め、特に違和感は感じない。従って、照明偏光の下で必
要な作業を行うことができる。スクリーン２３に向かう
照明光源２５からの直線偏光は第２の偏光板１７を透過
せず、第２の偏光板１７によりほとんど全て吸収され
る。従って、スクリーン２３には達しない。従って、照
明光源２５からの直線偏光はスクリーン２３を明るくす
ることがなく、よってスクリーン２３上のコントラスト
比を下げてしまうようなことがない。従って、照明偏光
の下で必要な作業を行うことができ、且つ投射型液晶表
示装置はコントラスト比の高い表示を提供する。このよ
うにして、投射機２０が従来のものであっても、照明偏
光の下で必要な作業を行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば一
般の作業が可能な明るい部屋で、コントラスト比の高い
映像を見ることが出来る。また、第２偏光板が投射機の
外部に設けられることができるために、液晶セルを収容
した投射機ケース内の熱の発生を低下することが出来、
冷却装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図兼第１実施例を示す図であ
る。

【図２】図１の作用を説明する図である。

【図３】従来の投射型液晶表示装置を示す図である。

【図４】液晶セルを示す図である。

【図５】液晶のツイストを示す図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す図である。

【図７】本発明の第３実施例を示す図である。

【図８】偏光変換手段の作用を説明する図である。

【図９】照明光源の偏光変換手段の作用を説明する図で
ある。

【図１０】本発明の第４実施例を示す図である。

【符号の説明】

１１…表示用光源１３…第１の偏光板１５…液晶セル１７…第２の偏光板２３…スクリーン２５…照明光源３５…第３の偏光板５０…第１の偏光変換手段５１…第２の偏光変換手段５２…第３の偏光変換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川訓朗神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者片山良志郎神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開昭51−71697（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 510

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表示用光源（１１）と、該光源の光を受
け且つ印加された信号に応じて選択的に光を透過させる
液晶セル（１５）と、該光源と該液晶セルの間に配置さ
れ且つ第１の透過軸を有する第１の偏光手段（１３）
と、該液晶セル（１５）を透過した光をスクリーン（２
３）に投射する投射レンズ手段（２１）と、該スクリー
ン（２３）上又は該スクリーン（２３）に近接して配置
され且つ該第１の透過軸と関連して設定された第２の透
過軸を有する第２の偏光手段（１７）と、該表示用光源
（１１）とは別に設けられた照明光源（２５）と、該照
明光源の周囲に設けられ且つ第３の透過軸を有する第３
の偏光手段（３５）とを有し、該第２の透過軸及び該第
３の透過軸は該第３の偏光手段からの光が該第２の偏光
手段で遮ぎられるように配置され、さらに、該照明光源
（２５）の光を受ける任意の液晶表示手段（４０）に対
し、該第３の偏光手段（３５）からの直線偏光を楕円偏
光または円偏光に変換する手段（４４）を設けたことを
特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項２】表示用光源（１１）と、該光源の光を受
け且つ印加された信号に応じて選択的に光を透過させる
液晶セル（１５）と、該光源と該液晶セルの間に配置さ
れ且つ第１の透過軸を有する第１の偏光手段（１３）
と、該液晶セル（１５）を透過した光をスクリーン（２
３）に投射する投射レンズ手段（２１）と、該スクリー
ン（２３）上又は該スクリーン（２３）に近接して配置
され且つ該第１の透過軸と関連して設定された第２の透
過軸を有する第２の偏光手段（１７）と、該表示用光源
（１１）とは別に設けられた照明光源（２５）と、該照
明光源の周囲に設けられ且つ第３の透過軸を有する第３
の偏光手段（３５）とを有し、該第２の透過軸及び該第
３の透過軸は該第３の偏光手段からの光が該第２の偏光
手段で遮ぎられるように配置され、さらに、該液晶セル
（１５）に近接した位置に設けられ且つ該液晶セル（１
５）からの直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する
第１の偏光変換手段（５０）と、該第２の偏光板（１
７）に近接した位置に設けられ且つ該第１の偏光変換手
段からの楕円偏光または円偏光を該第２の透過軸と平行
な直線偏光に変換する第２の偏光変換手段（５１）と、
該照明光源（２５）の周囲の第３の偏光手段（３５）か
らの直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する第３の
偏光変換手段（５２）とを有し、該第２の偏光変換手段
（５１）は該第３の偏光変換手段からの楕円偏光または
円偏光を該第２の透過軸と垂直な直線偏光に変換するよ
うにしたことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項３】該第１、第２、及び第３の偏光変換手段
が所定の厚さの一軸延伸高分子フィルムからなることを
特徴とする請求項２に記載の投射型液晶表示装置。
【請求項４】該第１の偏光変換手段（５０）の光軸と
該第２の偏光変換手段（５１）の光軸が垂直であり、該
第３の偏光変換手段（５２）の光軸と該第２の偏光変換
手段（５１）の光軸が垂直であることを特徴とする請求
項２に記載の投射型液晶表示装置。
【請求項５】表示用光源（１１）と、該光源の光を受
け且つ印加された信号に応じて選択的に光を透過させる
液晶セル（１５）と、該光源と該液晶セルの間に配置さ
れ且つ第１の透過軸を有する第１の偏光手段（１３）
と、該液晶セル（１５）を透過した光をスクリーン（２
３）に投射する投射レンズ手段（２１）と、該スクリー
ン（２３）上又は該スクリーン（２３）に近接して配置
され且つ該第１の透過軸と関連して設定された第２の透
過軸を有する第２の偏光手段（１７）と、該液晶セル
（１５）に近接した位置に設けられ且つ該液晶セル（１
５）からの直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する
第１の偏光変換手段（５０）と、該第２の偏光手段（１
７）に近接した位置に設けられ且つ該第１の偏光変換手
段からの楕円偏光または円偏光を該第２の透過軸と平行
な直線偏光に変換する第２の偏光変換手段（５１）とを
有することを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項６】該第１の偏光変換手段（５０）の光軸と
該第２の偏光変換手段（５１）の光軸が垂直であること
を特徴とする請求項５に記載の投射型液晶表示装置。