JPH04172436A - 液晶投射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、透過形液晶パネルを透過した光源光を映像
光とし、当該映像光をスクリーンに投射し１、てスクリ
ーン上に映像を表示させる液晶投射装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 近年、液晶デイスプレィ技術の進展は著しく、コントラ
ストや色再現性に優れる液晶板の出現によって、カラー
液晶板を映像表示担体として用い、大型スクリーンに拡
大投射する液晶カラー投射装置が実用化されている。こ
の種の装置は光源からの光を収束光学系でほぼ平行光線
に収束して、透過型カラー液晶板に照射し、透過光を投
射光学系を介してスクリーン上に拡大投射するものであ
り、投射装置の光軸はスクリーン面に対して直交するよ
うに配置される。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来の液晶投射装置を床上に設置したり天井
から吊り下げ、壁面に平行に配置したスクリーンに向け
て装置全体を傾斜させて投射する場合には、スクリーン
の上端あるいは下端と投射レンズとの間における距離の
差多こよ、って、投射映像に台形歪みやピンボケか生じ
るが、映像表示担体に液晶板を使用するかぎりこの台形
歪みやピンボケは補正することができない。

また、このような液晶投射装置をオーディオ拳ビジュア
ル・システムに用いるときには、できるだけ短い投射距
離で大画面を得たいという要求があり、各種の工夫がな
されているが未だこれらの難点を滴定させ得る液晶投射
装置は提供されていない。

［発明を解決するための手段］ このような課題を解決するために第１の発明は、透過形
液晶パネルと、該液晶パネルのパネル面に垂直な軸に対
して所定の入射角で前記パネルに光源光を入射させる光
源と、前記液晶パネルを透過した映像光を同一入射面内
において所定の煽り角を付与して反射するミラーと、前
記ミラーの反射光軸上に該光軸が前記所定の入射角で入
射するように前記煽り角分傾けて中心を位置させて配設
した投射レンズとで液晶投射装置を構成したものである
。

また第２の発明は、透過形液晶パネルと、該液晶パネル
のパネル面に垂直な軸に対して所定の入射角で前記パネ
ルに光源光を入射させる光源と、前記液晶パネルを透過
した映像光を同一入射面内において所定の煽り角を付与
して反射するミラーと、前記ミラーの反射光軸上に該光
軸が前記所定の入射角で入射するように前記煽り角分傾
けて中心を位置させて配設した投射レンズと、前記煽り
角の煽り方向に位置する端部を前記煽り角と略等しい角
度でもって前記投射レンズ方向に傾けて設置したスクリ
ーンとで液晶投射装置を構成したものである。

更に第３の発明は、Ｌ字状の鏡筒と該鏡筒の両開口端に
それぞれ嵌挿された前玉および後玉とからなる投射レン
ズの屈曲部にミラーを配置し、前記後玉は液晶パネルを
透過した映像光の光軸に対して液晶パネルと同方向に同
角度傾斜させて配置し、前記前玉はミラーの反射光軸上
に該光軸に対して液晶パネルと同方向に同角度傾斜させ
て中心を位置させて配設したものである。

［作　用］ 第１の発明においては、光源光の光軸を液晶パネルのパ
ネル面に垂直な軸に対して、投射距離でスクリーンの所
定位置に投射される映像の半分の距離を除した勾配に相
当する角度内で傾斜させたので、投射映像の照度ムラを
極力抑えながら該映像のベースラインまたはアッパーラ
インを水平に近づけることができ、更に投射時に前記光
源光の光軸の傾斜角に投射映像のベースラインまたはア
ッパーラインが水平になるように煽り角を付与したので
、投射映像の照度ムラを悪化させることなくベースライ
ンまたはアッパーラインを水平にすることができる。

また、第２の発明は前記第１の発明に加えて、スクリー
ンを前記煽り角と同角度傾斜させて配設したので、光学
特性上透過形液晶パネルとスクリーンを互いに平行に設
置したことになり、液晶バネルの各部とスクリーン間の
距離がほぼ等しくなるので、透過形液晶パネルを透過し
た映像光は、スクリーン上において台形歪みやピンボケ
を生じることもない。

更に第３の発明は、投射レンズの鏡筒内にミラーを配置
して、液晶投射装置後端部から装置前端方向に投射する
ので、従来のこの種装置に比して従来の投射レンズ筒の
長さに本願装置における投射レンズが装置前端方向に突
出した長さを加えた距離だけ投射距離を短くすることが
できる。

［実施例コ 以下、本発明の詳細につき図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例たる液晶投射装置の模式図
であり、床上設置型の液晶投射装置の投射経路部分を示
している。

本発明に係る液晶投射装置は、キセノンランプ等の光源
１からの放射光をほぼ平行光にするコンデンサレンズ２
と、得られた略平行な光源光３を透過して映像光４とす
る透過形の液晶パネル５と、液晶パネル５を透過した映
像光４を該映像光４の光軸６（入射光軸）に直角で上方
に反射させる第１のミラー７と、該第１のミラー７の反
射映像光を受けて、該反射映像光の光軸に９０度十αの
角度で後方に反射させる第２のミラー８と、該第２のミ
ラー８の反射映像光をスクリーン２０に投射する投射レ
ンズ９とから構成され、ている。

そして、透過形の液晶パネル５、投射レンズ９およびス
クリーン２０は、光源１の入射光軸６および該入射光軸
６にミラー８によって煽りを加えた投射光軸１０上にそ
の中心が設置されている。

入射光軸６は、光源１を通る水平線に対して、後で詳述
する所定の俯角θで傾斜されて、透過形液晶パネル５に
略並行に入射するように、光源１およびコンデンサレン
ズ２が配置されている。

第２図および第３図に示すごとく、一般に液晶投射装置
３０は室内の床上に設置したり、天井から吊り下げて使
用されるところから、その投射映像３１のベースライン
３２（第２図）またはアッパーライン３３（第３図）が
、液晶投射装置３０と水平な位置に投射されることが使
用上好ましい。このため、第４図に液晶投射装置の投射
概念を示すごとく、液晶パネル５とスクリーン２０を平
行に配置し、透過形液晶パネル５に対する入射光軸６の
角度θ（第４図においては仰角で示す）を大角度で傾斜
させ、投射映像のベースラインを２点鎖線３２ｂで示す
ごとく水平位置に投射させることも考えられるが、この
ように光軸６を大角度に傾斜させると投射映像内の各部
における光量が異なるために照度ムラが生じるという難
点がある。このため本発明における入射光軸６の傾斜角
θは、次式 ％式％（１） の範囲内好ましくは２〜４度に設定して、投射映像のベ
ースラインを実線３２ａで示すごとく投射レンズ９より
も下げることにより、投射映像内の各部における光量の
偏りを少なくして照度ムラを抑えている。

さて、第４図についての説明をもとに、第１図の実施例
について更に説明する。上述のように光源光３を傾斜さ
せて液晶パネル５に入射させ、液晶パネル５によって映
像情報を付与された映像光４は第１のミラー７にて同一
入射面内において直角でかつ上方に全反射されて、投射
レンズ９に入射される。投射レンズ９は、Ｌ字、状ｐ鏡
筒９ａとこの鏡筒９ａの両開口端にそれぞれ嵌挿された
前玉９ｂおよび後玉９ｃとからなっており、鏡筒９ａの
屈曲部９ｄ内面には第２のミラー８が配置されている。

後玉９ｃは第１のミラー７にて反射された映像光４の光
軸６に対して、液晶パネル５と同方向で同角度傾斜させ
て配置されており、この後玉９ｃを透過した映像光４は
第２のミラー８で前記光源光３の傾斜角θに、投射映像
のベースライン３２が投射レンズ９の前玉９ｂと水平に
位置するように煽り角αを加えた角度βで全反射され、
液晶パネル５と平行に配置した前玉９ｂを介してスクリ
ーン２０上に映像が投射される。

液晶パネル５はＴＮモードの液晶セルが配列されたもの
であって、当該液晶パネル５に印加されイ）電圧イブレ
ビジョンの映像信号に応じて変化さ１１れば、液晶パネ
ル５にはテレビジョン映像が表示される。

このように光学系を配置することにより、コンデ”・サ
レンズ２を透過した光源光３は、液晶パネル５の入射面
に垂直な軸に対してθ度傾斜して入射し、更に第２のミ
ラー８にて煽り角αを付与されてβ度（θ＋α度）傾斜
して投射レンズ９の前玉９ｂに入射する。液晶パネル５
および投射レンズ９は、光軸６および１０上にオフセッ
トして配置されているので、光源光を１００％投射する
ことができる。

また、投射レンズ９の前玉９ｂとスクリーン２０を煽り
角α分傾けて設置したので、θ度傾斜した光軸６上にお
いて液晶パネル５．前玉９ｂおよび後玉９ｃを含む投射
レンズ９およびスクリーン２０は互いに平行に設置され
ることとなるので、投射レンズ９を介して投射される液
晶パネル５とスクリーン２０との距離は、液晶パネル５
の各部において等しくなり、台形歪みやピンボケのない
の投射映像光１１となって、スクリーン２０上に投射さ
れる。

なお、上記実施例においては、１枚の液晶パネル５を用
いて映像光４を形成した場合に・ついて説明したが、本
発明はこれに限定される。：となく、３枚の白黒液晶板
を用い、これらの液晶板に全波長の光源をＲ，Ｇ、Ｈの
３色光に分離するダイクロイック番ミラーを介してＲ，
Ｇ、Ｂ光をそれぞれ入射させ、各々の液晶板でＲ画像、
６画像、８画像を生成してダイクロイック・プリズム（
プリズム方式）あるいはダイクロイック・ミラー（ミラ
一方式）で混合し、投射レンズ９を介してスクリーン２
０上にカラー画像を再生するようにしてもよい。この場
合には第１のミラー７は、Ｒ，Ｇ、８画像を混合するダ
イクロイックＯプリズムあるいはダイクロイックｅミラ
ーに置き換えられる［発明の効果］ 本発明になる液晶投射装置は、液晶パネルのパネル面に
垂直な軸に対して所定の角度で液晶パネルに光源光を入
射させ、この液晶パネルを透過した映像光を投射レンズ
内に設けたミラーで同一入射面内において光源光の光軸
の傾斜角に対して所定の煽り角を付与して光源方向に反
射させ、この反射光し９光軸上に該光軸が前記所定の角
度で入射するように前記煽り角分傾けて中心を位置させ
た投射レンズでもって、この投射レンズに平行に配設し
たスクリーン上に投射するようにしたので、液晶投射装
置を床上に設置したり、天井から吊り下げでスクリーン
の下方あるいは上方から映像を投射しても、照度ムラ、
台形歪みおよびピンボケの生じない映像を得ることがで
きる。

また、投射映像のベースラインまたはアッパーラインを
水平にすることができるので、設置調整等が容易になる
など使い勝手のよい液晶投射装置を提供することができ
る。

更に、入射光と投射光の方向を対向させて構成し、この
対向させるためのミラーを投射レンズ内に配置したので
、装置全体を小型化することができると共に、投射距離
を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる液晶投射装置の一実施例を示す模
式図、第２図乃至第４図は本発明になる液晶投射装置の
機能説明図であり、第２図および第３図は投射映像の一
端を液晶投射装置と水平にした投射状態図、第４図は光
源光の光軸を所定角度傾斜させた時の光学系の模式図で
ある。 １・・・光源、２・・・コンデンサレンズ、３・・・光
源光、４・・・映像光、５・・・液晶パネル、６・・・
光源光の光軸、７・・・第１の反射ミラー、８・・・第
２の反射ミラー、９・・・投射レンズ、ｌＯ・・・投射
映像光の光軸、１１・・・投射映像光、２０・・・スク
リーン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透過形液晶パネルと、該液晶パネルのパネル面に
   垂直な軸に対して所定の入射角で前記パネルに光源光を
   入射させる光源と、前記液晶パネルを透過した映像光を
   同一入射面内において所定の煽り角を付与して反射する
   ミラーと、前記ミラーの反射光軸上に該光軸が前記所定
   の入射角で入射するように前記煽り角分傾けて中心を位
   置させて配設した投射レンズとからなることを特徴とす
   る液晶投射装置。
2. （２）透過形液晶パネルと、該液晶パネルのパネル面に
   垂直な軸に対して所定の入射角で前記パネルに光源光を
   入射させる光源と、前記液晶パネルを透過した映像光を
   同一入射面内において所定の煽り角を付与して反射する
   ミラーと、前記ミラーの反射光軸上に該光軸が前記所定
   の入射角で入射するように前記煽り角分傾けて中心を位
   置させて配設した投射レンズと、前記煽り角の煽り方向
   に位置する端部を前記煽り角と略等しい角度でもって前
   記投射レンズ方向に傾けて設置したスクリーンとからな
   ることを特徴とする液晶投射装置。
3. （３）光源光の光軸を液晶パネルのパネル面に垂直な軸
   に対して、投射距離でスクリーン上の所定位置に投射さ
   れる映像の半分の距離を除した勾配に相当する角度内で
   傾斜させると共に、投射映像のベースラインまたはアッ
   パーラインが水平になるように前記ミラーに煽り角を付
   与したことを特徴とする請求項１または２記載の液晶投
   射装置。
4. （４）前記ミラーは、Ｌ字状の鏡筒と該鏡筒の両開口端
   にそれぞれ嵌挿された前玉および後玉とからなる投射レ
   ンズの屈曲部に配置され、前記後玉は液晶パネルを透過
   した映像光の光軸に対して液晶パネルと同方向に同角度
   傾斜させて配置し、前記前玉はミラーの反射光軸上に該
   光軸に対して液晶パネルと同方向に同角度傾斜させて中
   心を位置させて配設したことを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれかに記載の液晶投射装置。