JP3508275B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JP3508275B2 JP05174595A JP5174595A JP3508275B2 JP 3508275 B2 JP3508275 B2 JP 3508275B2 JP 05174595 A JP05174595 A JP 05174595A JP 5174595 A JP5174595 A JP 5174595A JP 3508275 B2 JP3508275 B2 JP 3508275B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタに関す
るものである。 【0002】 【従来の技術】テレビ映像やビデオ映像などを拡大投影
する投影装置として、テレビやVTR(ビデオテープレ
コーダ)などからの画像信号を受けて液晶表示装置に画
像を表示し、その液晶表示された画像を投影レンズでス
クリーンに拡大投影する液晶プロジェクタが普及してい
る。 【0003】また、光源、液晶表示装置、投影レンズ、
投影ミラー、等を収容した本体ケースの前面部に透過型
スクリーンを設け、液晶表示装置に表示された画像を投
影レンズで拡大し、投影ミラーで反射させてスクリーン
に背面から投影するリアタイプの投影装置としての液晶
プロジェクタも普及している。 【0004】図8には、この種の液晶プロジェクタに使
用される液晶表示装置の構成が示されている。同図に示
すように、液晶表示装置30は、液晶表示パネル31の
入射面側と出射面側とにそれぞれ偏光板32、33を配
置してなる。液晶表示パネル32は、ガラス基板34の
入射面に液晶表示部35を形成してなる。両偏光板3
2、33は互いに偏光軸を直交させて設けられている。
そして出射面側の偏光板33は液晶表示パネル31を構
成するガラス基板34の出射面に直接貼り付けて設けら
れている。また、入射面側の偏光板32は、液晶表示パ
ネル31から離間させて設けられたガラス基板36に貼
り付けて設けられている。 【0005】この種の液晶表示装置30では、図9に示
すように入射面側の偏光板32を通すことにより光源か
らの光Lの直線偏光Lx成分のみを液晶表示パネル31
に入射させ、液晶表示パネル31を透過した光Fを出射
面側の偏光板33に入射させる。そして液晶表示パネル
31の印加電圧を制御して透過光Fの偏光方向を変える
ことにより、出射面側の偏光板33で光を遮断したり通
過させたりして画像を表示する。この種の液晶表示パネ
ル31にTFT型のものを使用すれば、駆動信号を1画
素毎に制御して鮮明な画像を表示することができる。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した液晶
表示装置30は、出射面側の偏光板33で光が遮断され
るように液晶表示パネル31に電圧を印加した場合で
も、液晶表示パネル31を透過する光は実際には出射面
側の偏光板33の偏光軸と完全に直交する直線偏光には
ならず、図9示すように楕円偏光になっているため、液
晶表示パネル31を透過した光が一部出射面側の偏光板
33を透過することになる。 【0007】例えば、上記構造の液晶表示装置30にT
FT型の液晶表示パネルを使用した場合、電圧を印加す
ることによって液晶表示部35の液晶分子のねじれが解
けて入射面側の偏光板32からの直線偏光をそのまま透
過させる状態になるが、液晶封入板との界面の液晶分子
は完全には立ち上がらないため、内部で多少の位相差
(現状5〜6nm)が生じ、透過光が楕円偏光となる。
その結果、液晶表示パネル31からの透過光が出射面側
の偏光板33で完全には遮断されずに一部透過すること
になる。そのため、黒表示部分が若干明るく表示される
という現象(黒浮き)が起こり、液晶表示装置30の表
示部、ひいてはスクリーンに表示される画像のコントラ
スト比が低下するという問題があった。本発明は、上記
従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであり、
その目的は、コントラスト比の高い鮮明な画像を表示き
る液晶プロジェクタを提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の液晶プロジェクタは、光源と、液晶表示パネ
ルと、投影レンズとを備えた液晶プロジェクタにおい
て、前記光源側から、第1の反射防止層、ガラス板、入
射側偏光板、第2の反射防止層、第3の反射防止層、前
記液晶表示パネルとほぼ同一の位相差を持った位相板、
液晶表示パネル、出射側偏光板、第4の反射防止層を配
置し、前記第1の反射防止層は前記ガラス板に形成さ
れ、前記入射側偏光板は前記ガラス板に直接貼り付けら
れ、前記第2の反射防止層は前記入射側偏光板に形成さ
れており、前記位相板と前記出射側偏光板とは、前記液
晶表示パネルにそれぞれ貼り付けられ、前記第3の反射
防止層は前記位相板に、前記第4の反射防止層は前記出
射側偏光板にそれぞれ形成されていて、さらに、前記第
2の反射防止層と、前記第3の反射防止層とは離間され
て設けられていることを特徴とする。 【0009】本発明の液晶プロジェクタにおいて、前記
光入射側偏光板は前記液晶表示パネルと離して設置され
ることが望ましい。 【0010】 【0011】 【0012】 【作用】上記の如く構成される本発明の液晶プロジェク
タでは、光源から出射された光のうち光入射側偏光板を
通過した偏光成分の光が位相差板に入射する。そしてこ
の位相差板を通過する際に、液晶表示パネルで生じる位
相差とほぼ同じ位相差が与えられ、楕円偏光となって液
晶表示パネルに入射する。そしてこの楕円偏光は液晶表
示パネルを透過する際に直線偏光にもどされる。したが
って、前記光出射側偏光板の偏光軸を、液晶表示パネル
を透過する光の偏光方向と直交させておけば、液晶表示
パネルを透過する光を光出射側偏光板によって完全に遮
断できる。 【0013】また、さらに前記光入射側偏光板を液晶表
示パネルと離して設置することにより、光入射側偏光板
が光源からの光を吸収して高温になっても、その熱的影
響が液晶表示パネルに及ぶのを防ぐことができる。 【0014】 【0015】 【0016】 【実施例】以下に、本発明の液晶プロジェクタの実施例
について説明する。 【0017】図1は本発明に係る液晶プロジェクタの外
観斜視図、図2は図1に示す液晶プロジェクタの内部構
造を示す破断背面図、図3は同じく破断側面図である。
図1に示すように、液晶プロジェクタ1は縦長の機器ケ
ース2の正面側上半部に背面側からの投影画像を表示す
る透過型のスクリーン3を備えている。 【0018】そして、この液晶プロジェクタ1の内部に
は、図2および図3に示すように、機器ケース2内の下
半部に、光源4と、ダイクロイックミラー5と、液晶表
示装置6と、フレネルレンズ7と、投影レンズ8と、冷
却ファン9とからなる光学機構ユニット10が設けら
れ、機器ケース2内の上半部に、投影ミラー11が設け
られている。また、機器ケース2内の最下部には電源ユ
ニット12が、側部にはスピーカ13が設けられてい
る。 【0019】光源4は、白色光を発するランプ14をリ
フレクタ15の焦点部に配置してなるもので、この場合
リフレクタ15の反射面15aを右側に向けて本体ケー
ス2内の左側下部に設置されている。すなわちこの光源
4は、ランプ14の発する白色光をリフレクタ15で反
射して図示右向きに照射するものとなっており、その光
軸上にダイクロイックミラー5が配置されている。 【0020】ダイクロイックミラー5は、光源4からの
光を上方へ反射させるべく、図示では右上がり斜め45
゜の傾斜姿勢で配置されている。そしてこのダイクロイ
ックミラー5の上方に、液晶表示装置6と、フレネルレ
ンズ7と、投影レンズ8とが、光軸を一致させて配置さ
れている。 【0021】以上のように構成された液晶プロジェクタ
1において、光源4から出射された光は、ダイクロイッ
クミラー5によって上方に反射されて液晶表示装置6に
入射する。そして、液晶表示装置6を透過した画像光
が、フレネルレンズ7により集光されて投影レンズ8に
入射する。そして投影レンズ8によって拡大されて上方
に投影される画像光が、投影ミラー11による反射を経
てスクリーン3に背面側から投影され、スクリーン3に
透過光による画像が表示される。 【0022】図4には、液晶表示装置6の拡大構成図が
示されている。同図に示すように液晶表示装置6は、液
晶表示パネル16の光入射面側と光出射面側とにそれぞ
れ偏光板17、18を配置してなる。液晶表示パネル1
6は、ガラス基板19の片面(入射面)に液晶表示部2
0を形成してなる。液晶表示部20は、透明電極を配し
た2枚の透明ガラス板の間に液晶を封入してなり、両側
の透明電極に印加する駆動電圧を画素毎に制御して液晶
分子の配向状態を変化させることにより画像を表示する
ようになっている。 【0023】両偏光板17、18の偏光軸は互いに直交
している。そして光出射面側の偏光板18は液晶表示パ
ネル16を構成するガラス基板19に直接貼り付けて設
けられている。また入射面側の偏光板17は、液晶表示
パネル16から離間させてこれと平行に設けられたガラ
ス板21に貼り付けて設けられている。入射面側の偏光
板17は、光源4からの光を吸収して高温になるため、
その熱的影響が液晶表示パネル16に及ぶのを防ぐため
である。 【0024】また、液晶表示パネル16の液晶表示部2
0の入射面には、液晶表示パネル20と同じ位相差を生
じるフィルム状の位相差板22が貼られている。さらに
この位相差板22の入射面には、反射防止層23が形成
されている。また、この例では、ガラス板21の入射
面、入射面側の偏光板17の出射面、出射面側の偏光板
18の出射面にもそれぞれ反射防止層24、25、26
が形成されている。これらの反射防止層23〜26は、
空気との界面における反射を抑える特性をもったフィル
ムを上記各面に貼ることにより、あるいは反射防止膜を
蒸着することにより形成される。 【0025】この液晶表示装置6では、図5に示すよう
に、光源4からの光Lのうちの出射面側の偏光板18の
偏光軸と直交する直線偏光Lxのみが入射面側の偏光板
17を通過して位相差板22に入射する。そしてこの直
線偏光Lxが位相差板を通過する際、液晶表示パネル1
6で生じる位相差と同じ位相差が生じ、楕円偏光Dとな
って 液晶表示パネル16に入射する。したがって出射
面側の偏光板18で光が遮断されるように液晶表示パネ
ル16に電圧を印加することにより、液晶表示パネル1
6を透過する際に楕円偏光Dが出射面側の偏光板18の
偏光軸と直交する直線偏光Lxにもどされ、出射面側の
偏光板18で完全に遮断される。 【0026】したがって、本実施例の液晶表示装置6に
よれば、液晶表示パネル16で位相差が生じることによ
る黒浮きの発生を防止し、コントラスト比の高い鮮明な
画像を液晶表示することができる。 【0027】また、本実施例の液晶表示装置6によれ
ば、前記位相差板22を設けたことにより、入射側の偏
光板17の偏光度を多少下げても従来程度のコントラス
ト比を維持することができ、入射側の偏光板17の偏光
度を下げたことによる通過光量の増加分だけ従来の装置
よりも表示画像の明るさを増すことができる。 【0028】さらに、本実施例の液晶表示装置6では、
図4に示すように入射側の偏光板17を液晶表示パネル
16から離して設けたことにより、位相差板22の入射
面、ガラス板21の入射面、入射面側の偏光板17の出
射面、および出射面側の偏光板18の出射面において反
射が発生するが、これらの面にはいずれも反射防止層2
3〜26が形成されているので、各面での反射率は1%
程度に抑えられる。これに対し、反射防止層23〜26
が形成されていない場合には、各面での反射率は約4%
であり、4面の合計で16%の光透過ロスが生じること
になる。 【0029】以上のように本実施例の液晶表示装置6に
よれば、コントラスト比の向上と光透過率の向上とを同
時に達成できる。したがって、本実施例の液晶表示装置
6を上記の如く液晶プロジェクタ1の液晶表示装置に適
用することにより、明るくコントラスト比の高い画像を
スクリーン3に投影することができる。 【0030】図6、図7は、本発明に係る液晶プロジェ
クタの別の実施例を示すものである。この例では、スク
リーン3の背面(光入射面)に光出射面側偏光板18が
設けられ、液晶表示パネル16のガラス基板19に反射
防止層26が形成されている。したがってこの場合、液
晶表示パネル16を透過した画像光は、投影レンズ8に
よって拡大され、投影ミラー11で反射された後、スク
リーン3の背面の光出射面側偏光板18に入射すること
になる。 【0031】この例のように、光出射面側偏光板18を
スクリーン3の背面に設けることで、光出射面側偏光板
18の面積を広くし、光出射側偏光板18に入射する単
位面積当りの光量を少なくできるので、光出射側偏光板
18の持つ偏光特性を良好に発揮させることができる。
その結果、上記の例の場合よりも更にコントラスト比の
高い鮮明な投影画像が得られる。 【0032】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例においては、本発明の
液晶表示装置をリアタイプの液晶プロジェクに適用した
場合を例にとり説明したが、外部スクリーンなどに前面
から画像を投影する別の投影方式の液晶プロジェクにも
適用できることは言うまでもなく、さらにその他の表示
機器の表示装置にも適用可能である。 【0033】 【発明の効果】以上要するに本発明の液晶プロジェクタ
によれば、以下のごとき優れた効果を発揮できる。 【0034】(1) 本発明の液晶プロジェクタによれ
ば、液晶表示パネルと光入射側偏光板との間に、液晶表
示パネルとほぼ同一の位相差を持った位相板を設けたこ
とにより、液晶表示パネルを透過した光が出射面側の偏
光板によって完全に遮断されるようにすることができる
ので、コントラスト比の高い鮮明な画像を表示すること
ができる。また、位相板の光入射側に反射防止層を設け
たことにより、位相板と空気との界面における反射を防
止し、光透過ロスを抑えることができるので明るい画像
が得られる。 【0035】(2) 光入射側偏光板を液晶表示パネル
と離して設置したことにより、光入射側偏光板が光源か
らの光を吸収して高温になっても、その熱的影響が液晶
表示パネルに及ぶのを防ぎ、装置の長寿命化を図ること
ができる。 【0036】 【0037】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の液晶プロジェクタの一実施例を示す外
観斜視図である。 【図2】図1に示す液晶プロジェクタの破断背面図であ
る。 【図3】図1に示す液晶プロジェクタの破断側面図であ
る。 【図4】図1の液晶プロジェクタに搭載された液晶表示
装置の一実施例を示す拡大構成図である。 【図5】同液晶表示装置による光の透過/遮断作用の説
明に用いた分解斜視図である。 【図6】本発明の液晶プロジェクタの他の実施例を示す
破断側面図である。 【図7】図6の液晶プロジェクタに搭載された液晶表示
装置を示す示す拡大構成図である。 【図8】従来の液晶表示装置の一例を示す拡大構成図で
ある。 【図9】同液晶表示装置による光の透過/遮断作用の説
明に用いた分解斜視図である。 【符号の説明】 1 液晶プロジェクタ 3 スクリーン 4 光源 6 液晶表示装置 8 投影レンズ 16 液晶表示パネル 17 光入射面側偏光板 18 光出射面側偏光板 22 位相差板 23 反射防止層 24 反射防止層 25 反射防止層 26 反射防止層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 5/74 H04N 5/74 K (56)参考文献 特開 平1−100516(JP,A) 特開 平5−188344(JP,A) 特開 平2−222926(JP,A) 特開 平7−35923(JP,A) 特開 平4−162082(JP,A) 特開 平5−100114(JP,A) 特開 平6−138316(JP,A) 実開 平7−36135(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02F 1/13357 G02F 1/13363 G03B 21/00 H04N 5/74

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】光源と、液晶表示パネルと、投影レンズと
    を備えた液晶プロジェクタにおいて、 前記光源側から、第1の反射防止層、ガラス板、入射側
    偏光板、第2の反射防止層、第3の反射防止層、前記液
    晶表示パネルとほぼ同一の位相差を持った位相板、液晶
    表示パネル、出射側偏光板、第4の反射防止層を配置
    し、 前記第1の反射防止層は前記ガラス板に形成され、前記
    入射側偏光板は前記ガラス板に直接貼り付けられ、前記
    第2の反射防止層は前記入射側偏光板に形成されてお
    り、 前記位相板と前記出射側偏光板とは、前記液晶表示パネ
    ルにそれぞれ貼り付けられ、前記第3の反射防止層は前
    記位相板に、前記第4の反射防止層は前記出射側偏光板
    にそれぞれ形成されていて、 さらに、前記第2の反射防止層と、前記第3の反射防止
    層とは離間されて設けられていることを特徴とする液晶
    プロジェクタ。
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