JPH04207677A - 液晶投写型テレビおよびそれを用いた液晶投写型カラーテレビ - 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 本発明の液晶パネルの表示画像をスクリーン上に拡大投
映する液晶投写型テレビおよびそれを用いた液晶投写型
テレビに関する。

従来の技術 直視型液晶表示装置は軽量、薄型など数多くの特徴を有
するため研究開発が盛んである。しがし、大画面化が困
難であるなど問題も多い。そこで近年、小型の液晶パネ
ルの表示画像を投写レンズなどにより拡大投映して大画
面の表示画像を得る液晶投写型テレビかにわかに注目を
集めてきている。

以下、従来の液晶投写型テレビについて図面を参照しな
がら説明する。第２０図は従来の液晶投写型テレビの構
成図である。第２０図に示すように、構成要素として１
ａは青色光反射グイクロイックミラー、（以後、ＢＤＭ
と呼ぶ。）、１ｂは緑色光反射グイクロイックミラー（
以後、Ｇ［）Ｍと呼ぶ。）、１ｃは赤色光反射ダイクロ
イックミラー（以後、ＲＤＭと呼ぶ。）、２０１ａ、２
０１ｂ。

２０１ｃ、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃは偏光板、２
０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃはツイストネマステック液
晶パネル（以後、ＴＮ液晶パネルと呼ぶ。）、２０４ａ
、２０４ｂ、２０４ｃは投写レンズ系である。なお、投
写レンズ系は差しされりがないときは総称して投写レン
ズと呼ぶ。また、説明に不要な構成物、たとえばフィー
ルドレンズなどは図面から省略している。より具体的に
は前述の構成は、第２１図および第２２図のようになっ
ている。第２１図は透過型スクリーンを用いた背面投写
型テレビ（以後、リアタイプテレビと呼ぶ。）の内部構
成図であ°る。第２１図のリアタイプテレビの構成要素
は２１１はグイクロイックミラー（以後ＤＭと呼ぶ。）
、２１２はフィールドレンズ、２１３は液晶パネル、２
１５．は投写レンズ、２１４，２１６．２１８はミラー
である。また投写部は第２２図に示すような構成となっ
ている。第２２図において２２１は集光光学系である。

第２０図はほぼ第２２図に示す部分の構成となっている
。以上の構成図から明らかなように、従来の液晶表示装
置は第２２図に示すよう集光光学系２２１から出射され
た白色光はＢＤＭｌａにより青色光（以後、Ｂ光と呼ぶ
。）が反射され、第２０図で示すようにＢ光は、偏光板
２０１ａに入射される。同様にＢＤＭｌａを透過した光
は、ＧＤＭｌｂにより緑色光（以後、Ｇ光と呼ぶ。）が
反射され、偏光板２０１ｂに入射され、る。またＧＤＭ
ｌｂを透過した光は、ＢＤＭｌｃにより赤色光（以後、
Ｒ光と呼ぶ。）が反射され偏光板２０１ｃに入射される
。

偏光板２０１’ａ、　２０　ｌ　ｂ、　２０１　ｃでは
各色光の縦波成分または横波成分の一方の光のみを透過
させ、光の偏光方向をそろえて各液晶パネル２０２ａ、
２０２ｂ、２０２ｃに照射する。この際、５０％以上の
光は前記偏光板で吸収され、透過光の明るさは最大でも
半分以下となってしまう。各液晶パネルでは映像信号に
より前記透過光を変調する。変調された光はその変調度
合！こより偏光板２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃを透過
し、各投写レンズ系２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃに入
射して、この投写レンズによりスクリーンに拡大投映さ
れる。

以下、液晶パネルの動作について説明する。第２３図は
アクティブマトリックス型液晶パネルの構成図である。

第２３図に示すように、構成要素としてＧ１〜Ｇ、はゲ
ート信号線、Ｓ！〜Ｓｏはソース信号線、２３３はスイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタ（以後、ＴＰＴ
と呼ぶ。）、２３４は電荷を蓄積するためのコンデンサ
（以後、付加コンデンサと呼ぶ。）、２３５は表示素子
としての液晶、２３１はゲート信号線６１〜Ｇ、にＴＦ
Ｔ２３３をオン状態にする電圧（以後、オン電圧と呼ぶ
。）またはＴＦＴ２３３をオフ状態にする電圧く以下、
オフ電圧と呼ぶ。）を印加するためのＩＣ（以後、ゲー
トドライブＩＣと呼ぶ。）、２３２は各表示素子２３５
に光を変調するための信号を印加するための＋Ｃ（以後
、ツースドライブＩＣと呼ぶ。）である。この構成要素
からなる液晶パネルの動作としては、ゲートドライブＩ
ｃ２３１はゲート信号線Ｇ１〜Ｇ□に対し順次オン電圧
を印加する。それと同期してソースドライブＩＣ２３２
をソース信号線８１〜Ｓ１．ｌにそれぞれの画素に印加
する電圧を出力する。各表示素子２３５には液晶を所定
の透過量にする電圧が印加され保持される。前記電圧は
次の周期で各ＴＰＴ２３３がふたたびオン状態になるま
で保持される。前述の動作が繰り返されることにより光
は変調され、画像が表示される。

液晶投写型テレビの液晶パネルには、主として透過型の
ＴＮ液晶パネルを用いている。第２４図にその動作説明
図を示す。第２４図に示すように、構成要素として２４
１．２４２は偏光板、２４３は偏光方向、２４４は透明
電極（以後、ＩＴＯと呼ぶ。）、２４５は液晶分子、２
４６は信号源、２４７はスイッチである。この液晶パネ
ルは第２４図（ａ）に示すように、ｏｆｆ状態では入射
偏光が９０°回転し、第２４図（ｂ）に示すようにｏｎ
状態では回転せずに透過する。したがって２枚の偏光板
２４１，２４２の偏光方向が直交していれば、ｏｆｆ状
態では光が透過、ｏｎ状態では遮断されることになる。

ただし、偏光方向が互いに平行であればこの逆になる。

以上のようにＴＮ液晶パネルは光を変調し画像を表示す
る。

発明が解決しようとする課題 従来の液晶投写型テレビでは白色光を偏光板を通して直
線偏光に変換させて、ＴＮ液晶パネルに入射されている
。したがって直線偏光に変換する際、偏光板は半分強の
光を吸収してしまう。そのため表示画像が暗くなり、大
画面化に対応できるという問題点があった。また液晶パ
ネルに印加する信号の極性によりフリッカ−が発生し、
画像品位を低下させているという問題があった。

本発明は上記課題に留意し、光利用率の高い、高輝度の
液晶投写型テレビおよびそれを用いた液晶投写型カラー
テレビを提供しようとするものである。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するため、本発明の液晶投写型テレビは
、偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタ
により偏光された第１の光偏光成分の光を変調する第１
の透過型液晶パネルと、前記偏光ビームスプリッタによ
り偏光された第２の光偏光成分の光を変調する第２の透
過型液晶パネルと、この第１および第２の透過型液晶パ
ネルで変調された光を同一スクリーン上に投映する投写
レンズを具備するものである。また、第２の本発明の液
晶投写型テレビは、第１の光偏光成分が透過し、第２の
光偏光成分を反射する面を有する偏光ビームスプリッタ
であり、第３の発明の液晶投写型テレビは光の縦波の直
線偏光成分（以後Ｐ成分と呼ぶ）を反射する面と、横波
の直線偏光成分（以後Ｓ成分と呼ぶ）を反射する面がＸ
字状に配置された偏光ビームスプリッタと、このＰ成分
の光を変調する第１の透過型液晶パネルと、Ｓ成分の光
を変調する第２の透過型液晶パネルき、この第１および
第２の透過型液晶パネルで変調した光を同一スクリーン
上に投映する投写レンズを具備するものである。また、
第４の本発明の液晶投写型テレビは主として第１の本発
明の液晶投写型テレビの構成に加えて第１または第２の
液晶パネルの入射光路に９０度ツイスト配向されたＴＮ
液晶パネルを挿入した構成であり、第５の本発明の液晶
投写型テレビは、主として第４の本発明の液晶投写型テ
レビの構成に加えて第１または第２の液晶パネルの入射
光路に９０度ツイスト配向されたＴＮ液晶パネルを挿入
したものである。

作用 上記構成の本発明の液晶投写型テレビは、偏光ビームス
プリッタでたとえば光のＳ成分とＰ成分に分離し、それ
ぞれの成分の光に対し、液晶パネルを配置する。その液
晶パネルにより、入力信号に応じた変調が行われ、変調
されたＳ成分、Ｐ成分をふたたび合成して出力する。し
たがって、直線偏光を得るために偏光板を用いておらず
、全光束を使用できるため、非常に高輝度の画像表示が
行なえる。また、カラー画像の再生にはＲ−Ｇ・Ｂ光そ
れぞれに対してこの液晶投写型テレビの構成を設けるこ
とにより、各色ごとに２枚の変調用液晶パネルを配置し
て変調を行ない、互いの特性差を補うためフリッカ−な
どが発生しない。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例の液晶投写
型テレビについて説明する。第１図はその実施例の液晶
投写型テレビの構成図である。第１図に示すように、そ
の構成要素は１ａはＢＤＭ、１ｂはＧＤＭ、１ｃはＲＤ
Ｍ、２ａ、２ｂ、２ｃは全反射ミラー、３ａ、３ｂ、３
ｃは可視光の光をＰ成分と、Ｓ成分を分離する偏光ビー
ムスプリッタ、６　ａ　＋　６　ｂ　、６　ｃ　、６　
ｄ　＋　６　ｅ　ｒ　６　ｆは透過型のＴＮ液晶パネル
、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ。

８ｅ、８ｆは光学要素部品としての投写レンズ系、５ａ
＋　５ｂ＋　５ｃ＋　５ｄ、５ｅ、　５ｆ、７ａ＋７　
ｂ　Ｔ　７　ｃ　、７　ｄ　、７　ｅ　、７　ｆは偏光
子または検光子としての偏光板である。第１図はより具
体的には第２図の斜視図で示される。第２図において２
１は赤外線および紫外線カツトフィルタおよび集光光学
レンズを有する集光光学系である。なお、図面は説明を
容易にするために、フィールドレンズなどの説明に不要
な箇所は省略している。

以上のことは後で説明する他の実施例の液晶投写型テレ
ビの図面などにおいても同様である。

まず、ここで第２の本発明の一実施例の液晶投写型テレ
ビに用いた偏光ビームスプリッタについて説明する。第
４図は偏光ビームスプリッタの斜視図である。第４図に
おいて４１は偏光面であり、屈折率ｎ＋＝１．３８のＭ
　ｇ　Ｆ　２と屈折率ｎ２＝２．３０のＺｎ５Ｎ膜が多
層に形成されている。

入射した光は偏光面でＳ成分は反射し、Ｐ成分は透過す
る。なお、入射は偏光面４１に対し、４５度近傍の入射
角度で入射させる。そのため、本発明の液晶投写テレビ
では第２図に示す集光光学系２１内部に配置したレンズ
でこの出射光が平行光に近くなるように構成している。

以下、第２の本発明の一実施例の液晶投写型テレビの動
作について第３図を参照しながら説明する。第３図は第
２の本発明の一実施例の液晶投写型テレビの動作を説明
するための構成図である。

また、第３図は第１図のＲ−Ｇ−ＢのうちＢ光の変調系
をぬきだした状態を示している。第３図において３１は
スクリーンである。まず集光光学２１から出射された白
色光はＢＤＭｌａでＢ光が反射され、このＢ光は偏光ビ
ームスプリッタ３ａに入射される。この偏光ビームスプ
リッタ３ａはＢ光のＰ成分を透過させ、偏光板５ｂで完
全な直線偏光に補正されたのち液晶パネル６ｂに入射す
る。

この液晶パネル６ｂはＰ成分を印加信号に応じて光の変
調を行ないＳ成分に変換し、変換されたＳ成分は偏光板
７ｂを透過し投写レンズ８ｂに入射してスクリーン３１
に投映される。一方、偏光面４１で反射した光のＳ成分
は偏光板５ａで完全な直線偏光に補正されたのち液晶パ
ネル６ａに入射し、液晶パネルは印加信号に応じて光の
変調を行ないＰ成分に変換する。変換されたＰ成分は偏
光面７ａを透過し投写レンズ８ａに入射してスクリーン
３１に投映される。以上の液晶パネル６ａおよび６ｂで
変調された光は投写レンズ８ａ、８ｂにより、スクリー
ン３１上に重ねて投映され、画像のＢ光成分が表示され
る。同様にＧ光およびＲ光の変調系によりＧ光およびＲ
光成分がスクリーン３１上に重ねて表示され、カラー画
像が表示される。

以下、第２の本発明の液晶投写型テレビの駆動回路系に
ついて説明する。なお、以下に説明する駆動回路系は後
に説明する第３．第４および第５の本発明の実施例の液
晶投写型テレビの駆動回路系についても同様であるので
同時に説明する。第５図および第６図は本発明の一実施
例の液晶投写型テレビの駆動回路の説明図であり、また
第７図は駆動方法の波形図である。また、第５図は駆動
回路の第１の実施例である。第５図に示すように構成要
素として５２ａ、５２ｂ、５２ｃは抵抗Ｒ１゜Ｒ２およ
びトランジスタＱで構成され、ヘース端子に入力された
ビデオ信号の正極性と負極性の２つのビデオ信号を作る
位相分割回路、５１ａ。

５１ｂ、５１ｃは１フイールドごとに極性を反転した交
流ビデオ信号を液晶パネルに印加する出力切り換え回路
であり、信号出力端子５５．５６ｉ・らは互いに逆極性
のビデオ信号が出力されている。この構成による動作と
しては、ビデオ信号は所定値にゲイン調整され、信号処
理されて位相分割回路５２ａ、５２ｂ、５２ｃに入力さ
れる。ここで正極性と負極性の２つのビデオ信号が作ら
れ、次の出力切り換え回路５１ａ、５１ｂ、５１ｃに入
力される。出力切り換え回路５１．ａ、５１ｂ。

５１ｃではタイミング調整、信号レベル変換なとの処理
を行なったのち、信号出力端子５５．５６より信号を各
液晶パネル６ａ〜６ｆに印加する。

ここで人間の眼の視感度について説明しておく。

人間の眼は波長５５５卿付近が最高感度となっている。

光の３原色では緑が一番高く、次が赤で、青がもっとも
鈍感である。この感度に比例した輝度信号を得るために
は、おおよそ赤色を３０％、緑色を６０％、青色を１０
％加えればよい。したがってテレビ映像で白色を得るた
めにはＲＧＢ＝３：６　１の比率で加えればよい。また
、液晶パネルは交流駆動を行なう必要がある。この交流
駆動は液晶パネルの対向電極に印加する電圧（以後、コ
モン電圧と呼ぶ）に対して正極性と逆極性の信号が交互
に印加されることにより行なわれる。

本明細書では液晶パネルに正極性の信号を印加し視感度
ｎの強さの光を変調している状態を＋ｎ、逆極性の信号
を印加し視感度ｎの強さの光を変調している状態を−ｎ
と表わす。たとえばＲ：Ｇ：Ｂ＝３．６．１の光がそれ
ぞれ液晶パイ、ルに照射され、ある時刻でＧ光変調用の
液晶パネルが正極性の信号が、他のパネルには負極性の
信号が印加されている状態は−３・＋６・−１と表わさ
れる。

当然のことながら１フイールド後は＋３・−６・＋１と
なる。なお、Ｒ：Ｇ：　１＝ｓ：６：　１の比率はＮＴ
ＳＣのＣＲＴテレビ画像の場合であって液晶投写型テレ
ビの場合はダイクロイックミラーの特性などにより前記
比率は異なって（る。ここでは説明を容易にするために
Ｒ：Ｇ：Ｂ＝３．６：１として説明する。第５図ではあ
る時刻での状態を示しており、Ｒ光変調用液晶パネル６
ｅは＋３、同じくＲ光変調用液晶パネル６ｆは−３、Ｇ
光変調用液晶パネル６ｃは−６、同じくＧ光変調用液晶
パネル６ｄは＋６、Ｂ光変調用液晶パネル６ａは＋１、
同じくＢ光変調用液晶パネル６ｂは−１となっている。

第７図に第６図の回路系に対応する各液晶パネルへの３
フイ一ルド分の印加波形を示している。第７図（ａｌ）
は液晶パネル６ｅの印加波形、第７図（ａ２）は液晶パ
ネル６ｆの印加波形である。同様に第７図（ｂｌ）は液
晶パネル６ｃ、第７図（ｂ２）は液晶パネル６ｄ、第７
（ｃｌ）は液晶パネル６ａ、第７図（ｃ２）は液晶パネ
ル６ｄの印加波形である。第７図で明らかなように１色
の変調を行なう２つの液晶パネルに１フイールド内では
互いに逆極性の信号を印加し、フィールドごとに極性を
反転させる。そして、前記２つの液晶パネルにより変調
された光をスクリーンの同一位置に投映する。このよう
な駆動を行なうことにより、液晶パネルの配向膜、液晶
の正電圧と負電圧の印加による保持特性の違い、液晶パ
ネル上のスイッチング素子としてのＴＰＴのオン電流お
よびオフ電流が映像信号の電圧極性によって異なるため
などの原因により発生するフリッカ−を極性が違うので
相殺することができる。また、２つの液晶パネルの走査
方向を考慮してスクリーン上の光学画像を形成すること
により、輝度傾斜などをも相殺することができる。この
考慮するという意味は、たとえば第１の液晶パネルの光
学像を形成するための走査がスクリーン上端から行なわ
れているとき、他方の液晶パネルの光学像を形成するた
めの走査をスクリーン下端から行なうようにすることで
ある。また、第５図では、Ｒ−Ｇ−Ｂ光を変調する液晶
パネル６ａ。

６ｃ、６ｅのうちＧ光変調の液晶パネル６ｃだけ、極性
を逆にしている。これは液晶パネル６ａ。

６ｃ、６ｅだけで画像を表示する際でもフリッカ−が発
生しないようにするためである。つまり、Ｒ＋Ｂ　：　
Ｇ＝＋３＋１　：　−６＝４　：　６となり、はぼ、つ
りあうようにしている。同様に液晶パネル６ｂ、６’ｄ
、６ｆの組もＧ光を変調する液晶パネル６ｄだけ極性を
逆にしている。また、本発明の液晶投写型テレビの駆動
回路では第８図（ａ）　、　（ｂ：　。

（Ｃ）に図示するような液晶パネル上のゲートドライブ
Ｉ　’Ｃ２３１とソースドライブＴＣ２３２により駆動
される画素ごとの極性が異なる駆動もあわせて行なうこ
とにより、より高画質化を行なうことができる。

第８図（ａ）に示すようにある時刻では垂直方向の画素
に対して同一極性の電圧をこの画素に隣接した画素には
逆極性の電圧を印加する。つまりソース信号線Ｓ６に注
目すると、ソース信号線Ｓ６に接続されたＴＰＴには負
極性の電圧を、ソース信号線Ｓ６に隣接したソース信号
線Ｓ５と８７に接続されたＴＰＴには正極性の電圧を印
加する。つまりソース信号線Ｓ２．（ただし、ｍは整数
）には負電圧を、ソース信号線３２ｍ−１には正電圧を
印加する。

当然のことながら、前記電圧の極性は１フイールドごと
に反転させる。以後、このような駆動方法を１ｖ反転駆
動と呼ぶ。したがって、駆動状態を模擬的に示すと第８
図（ｂ）　、　（ｃ）のようになる。たとえば第８図（
ｂ）は第５図の液晶パネル６ａを、第８図（Ｃ）は液晶
パネル６ｂの駆動状態を示す。１フイールド後は液晶パ
ネル６ａは第８図（Ｃ）に、液晶パネル６ｂは第８図（
ｂ）の駆動状態となる。液晶パネル６ｃおよび６ｄ、液
晶パネル６ｅおよび６ｆにおいても同様である。前述の
駆動を行なうことにより、さらにフリッカ−の発生を低
減することができる。なお第８図（ａ）　、　（ｂ）　
、　（ｅ）は縦方向間で信号の極性を反転させて印加す
るとしたが、第８図ω）で示すように横方向間で信号の
極性を反転させてもよい。以後、このような駆動方向を
ＩＨ反転駆動と呼ぶ。

第６図は本発明の液晶投写型テレビの駆動回路の第２の
実施例の説明図である。第６図において、６１ａ、６１
ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ。

６１ｆは出力切り換え回路、６２ａ、６２ｂ。

６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆは位相分割回路である
。第５図の駆動回路ではＲ光の変調用液晶パネル６ｅと
６ｆの印加信号の極性は互いに逆極性であり、また前記
パネルは同一画像表示を行なっていたが、第６図の駆動
回路では液晶パネル６ｅと６ｆは別の画像表示を行なう
。Ｇ光およびＢ光の変調用液晶パネルにおいても同様で
ある。

ただし、信号の極性は互いに逆にしている。また、液晶
パネル６ａ、６ｃおよび６ｅはビデオ信号１による画像
を表示し、液晶パネル６ｂ、６ｄおよび６ｆはビデオ信
号２による画像を表示する。第５図とその他の相違点は
各出力切り換え回路の信号出力端子が１つという以外は
同様であるので省略する。動作としてはたとえば、この
ビデオ信号１の入力としては空の映像の信号を、ビデオ
信号２の入力としては空を飛ぶ飛行機の映像の信号を印
加する。この２つの信号は、投写レンズにより同一スク
リーン位置に合成して投映させる。すなわち本駆動回路
ではビデオ信号１・２の入力信号を切り換えることによ
り多彩な映像表現が容易に行なえる。たとえば、ビデオ
信号１を朝の空あるいは夕方の空と切り換えることによ
り合成映像を容易に変化できる。また、１つの色を変調
している液晶パネル、たとえばＲ光を変調している液晶
パネル６ｅと６ｆの変調光は光のＰ成分またはＳ成分の
どちらかを出射している。つまり第１図では液晶パネル
６ａはＰ成分を、液晶パネル６ｂはＳ成分の光でスクリ
ーン上に画像を形成している。したがってあらかじめ立
体映像を表示のために処理して記録された信号をビデオ
人力１とビデオ人力２に入力し、偏光メガネを装着して
スクリーン上の表示画像をみれば容易に偏光方式の立体
映像を楽しめる。なお、第６図の駆動回路においても第
８図に示す１ｖ反転とＩＨ反転駆動の少なくとも一方を
あわせて用いることにより、より高画質の映像が提供で
きることは言うまでもない。

以下、第３の本発明の液晶投写型テレビについて第１０
図を参照しながら説明する。第１０図は第３の本発明の
液晶投写型テレビの構成図である。

なお、より具体的な図については第２図を変化させるこ
とにより容易に表現できるので省略する。

第１０図において１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは偏光
ビームスプリッタである。第９図にこの偏光ビームスプ
リッタの斜視図を示す。第９図において９１は光のＰ成
分反射偏光面、９２は光のＳ成分反射偏光面である。な
お、偏光面９１．９２は第４図の偏光ビームスプリッタ
と同様に偏光面に一定屈折率の薄膜を多層に蒸着するこ
とにより作成される。この第３の本発明の液晶投写型テ
レビに用いる偏光ビームスプリッタ１０１ａ。

１０１ｂ、１０１ｃはＰ成分反射偏光面とＳ成分反射偏
光面とが９０度に組み合わさり、丁度上面からみるとＸ
字状になっている。また、液晶パネルは前に説明した透
過型ＴＮ液晶パネルを用いており、各パネルの光の入射
面の配向方向は光のＰ成分あるいはＳ成分の偏光方向に
あわせて配置しである。

以下、上記構成による第３の本発明の液晶投写型テレビ
の動作について第１１図を用いて説明する。第１１図は
第３の本発明の液晶投写型テレビの動作を説明するため
の説明図である。また、第１０図のＲ−Ｇ−ＢのうちＢ
の光の変調系をぬきだした状態を示している。まず、集
光光学２１がら出射された白色光はＢＤＭｌａでＢ光が
反射され、このＢ光は偏光ビームスプリッタ１０１ａに
入射される。この偏光ビームスプリッタ１０１ａは偏光
面９１でＰ成分を反射し、このＰ成分の光は偏光板５ｂ
で完全な直線偏光に補正されたのち液晶パネル６ｂに入
射する。液晶パネル６ｂは光のＰ成分を印加信号に応じ
て光の変調を行ないＳ成分に変換し、変換されたＳ成分
は偏光板７ｂに入射し、投写レンズ８ｂによりスクリー
ン３１に投映される。一方、光のＳ成分は偏光面９２で
反射し、このＳ成分の光は偏光板５ａを透過して液晶パ
ネル６ａに入射する。この液晶パネルは印加信号に応じ
て光の変調を行ない、Ｐ成分に変換する。変換されたＰ
成分は偏光板７ａを透過し、投写レンズ８ａに入射する
。以上の液晶パネル６ａおよび６ｂで変調された光は投
写レンズ８ａ、８ｂより、スクリーン３１上に重ねて投
映され、画像のＳ成分が表示される。同様にＧ光および
Ｒ光の変調系によりＧ光およびＲ光成分がスクリーン３
１上に重ねて表示され、カラー画像が表示される。

駆動回路・駆動方法および使用方法については第１の本
発明の第５・第６・第７・第８図で説明したのと同様で
あるので説明を省略する。

つぎに、第４の本発明の第１の実施例の液晶投写型テレ
ビについて説明する。第１２図は第４の本発明の液晶投
写型テレビの構成図である。第１２図に示すように構成
要素として１２２ａ、１２４ａ。

１２２ｃ、１２４ｃ、１２２ｅ、１２４ｅは偏光板、１
２３ａ、１２３ｃ、１２３ｅは透過型のＴＮ液晶パネル
、１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅは光の偏光方向を変換
させるための９０度配向された光偏光パネルとしてのＴ
Ｎ液晶パネル（以後、偏光液晶パネルと呼ぶ。）である
。この偏光液晶パネルは入射した直線偏光の方向を９０
度角度を変化させて出射する。つまり光のＳ成分が入射
するとＰ成分となり出射される。これは液晶の旋光性の
性質を用いている。他の箇所は第１の本発明の液晶投写
型テレビと同様であるので省略する。

この第４の本発明の液晶投写型テレビの動作について第
１３図を参照しながら説明する。第１３図は第４の本発
明の液晶投写型テレビの動作を説明するための説明図で
ある。また第１３図は第１２図のＲ−Ｇ−ＢのうちＢ光
の変調系をぬきだした状態を示している。まず集光光学
系２１から出射された白色光はＢＤＭｌａでＢ光が反射
され、このＢ光は偏光ビームスプリッタ３ａに入射され
る。この偏光ビームスプリッタ３ａはＢ光のＰ成分を透
過させ、偏光板５ｂで完全な直線偏光に補正されたのち
、液晶パネル６ｂに入射する。

液晶パネル６ｂはＰ成分の光を印加信号に応じて変調を
行ないＳ成分に変換する。変換されたＳ成分は偏光板７
ｂを透過し、投写レンズ８ｂによりスクリーン３１に投
映される。一方、偏光スプリッタはＳ成分を反射しこの
Ｓ成分は偏光液晶パネル１２１ａに入射し、Ｓ成分は９
０度偏光方向が変化させられ、Ｐ成分の光となって出射
する。

このＰ成分の光は先の説明と同様に偏光板１２２ａを透
過し、液晶パネル１２３ａは変調を行なう。

液晶パネルでＳ成分変換された光は偏光板１２４ａを透
過し、投写レンズ８ａによりスクリーン３１に投映され
る。以上のようにして画像のＢ光成分が表示される。同
様にＧ光およびＲ光の変調系によりＧ光およびＲ光成分
がスクリーン３１上に重ねて表示され、カラー画像が表
示される。

以上のように構成することにより第２の本発明の一実施
例の液晶投写型テレビでは、Ｐ成分の光の変調とＳ成分
の光の変調を行なうため、配向方向を９０度変化させた
２種類のＴＮ液晶パネルを用いる必要があったが、この
第４の本発明の第１の実施例の液晶投写型テレビのは偏
光液晶パネルを用いてＰ成分またはＳ成分に変換し統一
することにより、ＴＮ液晶パネルは１種類だけを準備す
ればよい。

以下、第４の本発明の液晶投写型テレビ第２の実施例に
ついて説明する。第１４図は第４の本発明の液晶投写型
テレビの第２の実施例の構成図である。第１４図におい
て１４１ｂ、１４１ｄ。

１４１ｆは偏光液晶パネルであり、偏光パネル１２１ａ
と同一の構成である。他の構成は第１３図と同様である
ので説明を省略する。動作についても第１の実施例との
差異のみについて説明する。第２の実施例では偏光板７
ｂ、７ｄ、７ｆの出射側に偏光液晶パネル１４１ｂ、１
４１ｄ。

１４１ｆを配置している。Ｒ−Ｇ−Ｂの光の変調系はす
べて同一であるので第１５図を用いてＢ光の変調系のみ
説明する。集光光学系２１から出射された白色光はＢＤ
ＭｌａでＢ光が反射され、このＢ光は偏光ビームスプリ
ッタ３ａに入射される。偏光ビームスプリッタ３ａで反
射された光のＳ成分の光経路は第１の実施例と同様であ
る。偏光ビームスプリッタ３ａを透過した光は偏光板５
ｂで完全な直線偏光に補正された後、液晶パネル６ｂに
入射する。液晶パネル６ｂはこのＰ成分の光を印加信号
に応じて変調を行ないＳ成分に変換する。変換されたＳ
成分は偏光板７ｂを透過し、偏光液晶パネル１４１ｂに
よりＰ成分に変換され、投写レンズ８ｂによりスクリー
ンに投映される。以上の動作はＲ光およびＧ光の変調系
においても同様である。駆動回路・駆動方法および使用
方法は第２の本発明の中で第５．第６．第７゜第８図を
用いて説明したので省略する。

以上の第４の本発明の第２の実施例では第１の実施例に
加えて偏光ビームスプリッタにより分離された２つの光
の経路にそれぞれ偏光液晶パネルを挿入している。その
ため第１の実施例では一方のみに偏光液晶パネルを挿入
していたため、この挿入したパネルによる光吸収のため
に光が損失し、２つの光の経路の光の強さにアンバラン
スが生じていたが、第２の実施例では、はぼ同一とする
ことができる。また、２つの光の経路のスクリーン上の
画像はＰ成分とＳ成分により表示する。したがっ七、第
１の実施例では偏光方式による立体映像は表示すること
はできなかったが、第２の実施例では立体映像表示を行
なうことができる。

さらに以下、図面を参照しながら、第５の本発明の第１
の実施例の液晶投写型テレビについて説明する。第１６
図は第５の本発明の第１の実施例の液晶投写型テレビの
構成図である。第１６図に示すように、構成要素として
１６１ａ、１６’ｌｃ。

１６１ｅは偏光液晶パネル、１６２ａ、１６４ａ。

１６２ｃ、１６４ｃ、１６２ｅ、１６４ｅは偏光板、１
６３ａ、１６３ｃ、１６３ｅは透過型のＴＮ液晶パネル
である。他の箇所は第３の本発明の液晶投写型テレビと
同一であるので省略する。

つぎに上記構成の第５の本発明の第１の実施例液晶投写
型テレビの動作について第１７図を参照しながら説明す
る。第１７図は第５の本発明の一実施例の液晶投写型テ
レビの動作を説明するための構成図である。第１７図は
第１６図のＲ−Ｇ・ＢのうちＢ光の変調系をぬきだした
状態を示している。まず集光光学系２１から出射された
白色光はＢＤＭｌａでＢ光が反射され、このＢ光は偏光
ビームスプリッタ１０１ａに入射される。この偏光ビー
ムスプリッタ１０１ａは第９図で示した偏光面９１でＢ
光のＰ成分を反射し、この反射されたＰ成分の光は偏光
板５ｂで完全な直線偏光に補正されたのち、液晶パネル
６ｂに入射する。液晶パネル６ｂはこのＰ成分の光を印
加信号に応じて変調を行ないＳ成分に変換する。変換さ
れたＳ成分は偏光板７ｂを透過し、投写レンズ８ｂによ
りスクリーン３１に投映される。一方、同しく第９図で
示した偏光面９２で反射した光のＳ成分は偏光液晶パネ
ル１６１ａに入射し、Ｓ成分は９０度偏光方向が変化さ
せられ、Ｐ成分の光となって出射する。このＰ成分の光
は先の説明と同様に偏光板１６２ａを透過し、液晶パネ
ル１６３ａは変調を行ない、この液晶パネル１６３ａて
Ｓ成分変換された光は偏光板１６４ａを透過し、投写レ
ンズ８ａによりスクリーン３１に投映される。以上のよ
うにして画像のＢ光成分が表示される。同様にＧ光およ
びＲ光の変調系によりＧ光およびＲ光成分がスクリーン
３１上に重ねて表示され、カラー画像が表示される。同
様にＧ光およびＲ光の変調系によりＧ光およびＲ光成分
がスクリーン３１上に重ねて表示され、カラー画像が表
示される。駆動回路・駆動方法および使用方法について
は第２の本発明の第５．第６．第７．第８で説明したの
と同様であるので説明を省略する。

以上のように構成することにより第２の本発明の一実施
例の液晶投写型テレビでは、Ｐ成分の光の変調とＳ成分
の光の変調を行なうため、配向方向を９０度変化させた
２種類のＴＮ液晶パネルを用いる必要があったが、第５
の本発明の第１の実施例液晶投写型テレビでは偏光液晶
パネルを用いてＰ成分またはＳ成分に変換し統一するこ
とにより、ＴＮ液晶パネルは１種類だけを準備すればよ
い。また偏光ビームスプリッタから２つの投写レンズに
至る光学経路の距離が等しいため、スクリーン上の画像
の結像調整が容易である。

以下、第５の本発明の液晶投写型テレビ第２の実施例に
ついて説明する。第１８図は第５の本発明の液晶投写型
テレビの第２の実施例の構成図である。第１８図におい
て１８１ｂ、１８１ｄ。

１８１ｆは偏光液晶パネルであり偏光パネル１２１ａと
同一の構成である。他の構成は第１７図と同様であるの
で説明を省略する。

動作についても第１の実施例との差異のみについて説明
する。第２の実施例では偏光板７ｂ。

７ｄ、７ｆの出射側にそれぞれ偏光液晶パネル１８１ｂ
、１８１ｄ、１８１ｆを配置している。

Ｒ−Ｇ−Ｂの光の変調系はすべて同一であるのでＢ光の
変調系のみ説明する。集光光学系（図示せず）から出射
された白色光はＢＤＭｌａでＢ光が反射され、このＢ光
は偏光ビームスプリッタ１０１ａに入射される。偏光ビ
ームスプリッタ１０１ａで反射された光のＳ成分の光経
路は第１の実施例と同様である。偏光ビームスプリッタ
１０１ａの偏光面９２で反射した光は偏光板５ｂで完全
な直線偏光に補正された後、液晶パネル６ｂに入射する
。液晶パネル６ｂはこのＰ成分の光を印加信号に応じて
変調を行ないＳ成分に変換する。変換されたＳ成分は偏
光板７ｂを透過し、偏光液晶パネル１８１ｂによりＰ成
分に変換され、投写レンズ８ｂによりスクリーンに投映
される。

以上の動作はＲ光およびＧ光の変調系においても同様で
ある。駆動回路・駆動方法および使用方法は第２の本発
明の実施例中で第５．第６．第７゜第８図を用いて説明
したので省略する。

以上の第５の本発明の第２の実施例では先にのべた第１
の実施例に加えて偏光ビームスプリッタにより分離され
た２つの光の経路にそれぞれ偏光液晶パネルを挿入して
いる。そのため第１の実施例では一方のみに偏光液晶パ
ネルを挿入していたため、この挿入されたパネルによる
光吸収のために光が損失し、２つの光の経路の光の強さ
にアンバランスが生じていたが、第２の実施例では、は
ぼ同一とすることができる。また、２つの光の経路のス
クリーン上の画像はＰ成分とＳ成分により表示する。し
たがって、第１の実施例では偏光方式による立体映像は
表示することはできなかったが、第２の実施例では立体
映像表示を行なうことができる。

なお、本発明の実施例において偏光液晶パネル１２１ａ
、１２１ｃ、１２４ｅは光のＳ成分の光路に挿入したが
、これに限定するものではなく、光のＰ成分の光路、つ
まり偏光板ｓｂ、　５ａ。

５ｆの前に９０度角度を回転させて配置しても同様の効
果が得られることは明らかである。

また、偏光液晶パネルはＴＮ液晶パネルとしたが、これ
に限定するものではな（ポリエステルフィルムなどの位
相補償フィルムを用いてもよいことは言うまでもない。

さらに偏光子は直線偏波光が得られている場合は省略す
ることができる。

ま−た、本発明の図面において偏光板を液晶パネルの前
後に配置したがこれに限定するものではなく、たとえば
液晶パネルの前後面にはりつけてもよい。

また、透過型液晶パネルはＴＮ液晶パネルを用いるとし
たが、これに限定するものではな（直径１μｍ〜２μｍ
の水滴−状液晶がポリマー中に分散された高分子分散液
晶パネルまたは液晶が水滴状とはなっていない液晶分子
の配向の不規則性そのものを用いる散乱モードの散乱液
晶パネル（ｐｏｌｙｍａｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　１ｉｑｕ
ｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　）などを用いてもよい。前記液
晶パネルを用いる場合は、散乱光を投写レンズに入射さ
せないように第１９図のごとくシュリーレン光学系を用
いる方が望ましい。第１９図において１９−１はレンズ
、１９２はアパーチャ、１９３は投写レンズである。ま
た、ＴＮ液晶パネルはゲストホスト液晶パネルでも同様
の効果が得られることは明らかである。

また、本発明の実施例において、リアタイプ液晶投写型
ＴＶのように表現したが、これに限定するものではな（
反射型スクリーンに画像を投映するフロントタイプ液晶
投写型ＴＶでもよいことは言うまでもない。

また、第２．第３．第４および第５の本発明において、
ダイクロイックミラーにより色分離を行なうとしたがこ
れに限定するものではなく、たとえば吸収型色フィルタ
を用いて、色分離を行なってもよいことは言うまでもな
い。

また、本発明の実施例においてＲ−ＧおよびＢ光の変調
系において投写レンズ系をそれぞれ２つずつ設けている
が、これに限定するものではなく、たとえばミラーなど
を用いて液晶パネルにより変調された表示画像を１つに
まとめてから投写レンズ系に入射させてもよいことは言
うまでもない。

発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明の液晶投写型テレ
ビは偏光ビームスプリッタで光のＳ成分とＰ成分に分離
し、それぞれの成分の光に対し、液晶パネルを配置する
ことにより、直線偏光を得るための偏光板は必要なく、
はぼ全光束を使用できるため、非常に高輝度の画像表示
が行なえ大画面化にも対応することができる。また、Ｒ
−Ｇ・Ｂ光のそれぞれの変調に対して各２枚の変調用液
晶パネルを配置している。そのためこの２枚の液晶パネ
ルで特性を補うように駆動を行なうことによりフリッカ
−・輝度傾斜の発生を大幅に低減させることができる。

その上、一方の液晶パネルでＰ成分の光を変調し、他方
の液晶パネルでＳ成分の光を変調してスクリーンに投映
結像させることにより、偏光めがねを用いて容易に立体
映像を楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１または第２の本発明の一実施例の液晶投写
型テレビの構成図、第２図は同実施例の液晶投写型テレ
ビの斜視図、第３図は同実施例の液晶投写型テレビの一
部の構成図、第４図は同実前例に用いる偏光ビームスプ
リッタの斜視図、第５図および第６図は同実施例の液晶
投写型テレビの駆動回路圓、第７図は同実施例の液晶パ
ネル駆動波形図、第８図は同実施例の液晶パネルの画素
の状態を示すパターン図、第９図は第３の本発明の一実
施例に用いる偏光ビームスプリッタの斜視図、第１０図
は第３の本発明の一実施例の液晶投写型テレビの構成図
、第１１図は同実施例の液晶投写型テレビの一部の構成
１図、第１２図は第４の本発明の一実施例液晶投写型テ
レビの構成図、第１３図は同実施例の液晶投写型テレビ
の一部の構の本発明の一実施例の液晶投写型テレビの構
成図、第１７図は同実施例の液晶投写型テレビの一部の
構成図、第１８図は第５の本発明の他の実施例における
液晶投写型テレビの構成図、第１９図は本発明の一実施
例に用いるシュリーレン光学系の構成図、第２０図は従
来の液晶投写型テレビの構成図、第２１図はリアタイプ
投写型テレビの構成図、第２２図は従来の液晶投写型テ
レビの斜視図、第２３図はアクティブマトリックス型液
晶パネルの構成図、第２４図は透過型ＴＮ液晶パネルの
動作説明のための概念図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・・・・ダイクロイックミラー、
３ａ、３ｂ、３ｃ・・・・・・偏光ビームスプリッタ、
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、？ａ。 ７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７　ｆ−偏光板、６ａ。 ６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ−−−−−−ＴＮ液晶パ
ネル、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ−投写レン
ズ。 代理人の氏名　弁理士小蝦治明　ほか２名第３図 第４図 第５図 Ｉ２ｑＰ） 第６図 ２　　　　　　　　　Ｑ　　　　　　　　　ら１２　　
　　　　　　　ＧＢ 第８図 ＠８図 Ｃ′５９図 第１１図 第１３図 第１５図 第１７図 第１９図 第２０図 ・δ　　　　　　Ｇ　　　　　　Ｒ。 第２１図 第２２図 第２３図 第２４図 ＜０−＞　ｏｆｆｔＪ、（ｂ＋　０ｎｌｉ態。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）入射光を偏光分離する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタにより偏光分離された第１の
   光偏光成分を変調する第１の透過型液晶パネルと、 前記偏光ビームスプリッタにより偏光分離された第２の
   光偏光成分を変調する第２の透過型液晶パネルと、 前記第１および第２の透過型液晶パネルで変調された光
   を投映する光学要素部品を具備し、前記光学要素部品に
   より、前記第１および第２の透過型液晶パネルにより変
   調された光を同一位置に投映させるようにしてなる液晶
   投写型テレビ。
2. （２）偏光ビームスプリッタが、入射光の透過成分と反
   射成分により第１、第２の光偏光成分に偏光分離が行わ
   れる面を有する請求項１記載の液晶投写型テレビ。
3. （３）偏光ビームスプリッタが、入射光のＰ成分を反射
   する第１の面とＳ成分を反射する第２の面がＸ字状に配
   置された構成である請求項１記載の液晶投写型テレビ。
4. （４）第１の透過型液晶パネルまたは第２の透過型液晶
   パネルへの入射光の光路のいずれか一方の入射側に光偏
   光パネルを有する請求項（１）、（２）、（３）いずれ
   か記載の液晶投写型テレビ。
5. （５）第１の透過型液晶パネルまたは第２の透過型液晶
   パネルへの入射光の光路のいずれか一方の入射側に第１
   の光偏向パネルを、他方には出射側に第２の光偏光パネ
   ルを有する請求項（１）、（２）、（３）いずれか記載
   の液晶投写型テレビ。
6. （６）第１の透過型液晶パネルと第２の透過型液晶パネ
   ルを駆動する変調用信号が逆位相である請求項（１）か
   ら（５）いずれか記載の液晶投写型テレビ。
7. （７）第１の透過型液晶パネルと第２の透過型液晶パネ
   ルがその光の入射面の配向方向に互いに９０度近傍の角
   度異なって配向処理されている請求項（１）から（５）
   いずれかに記載の液晶投写型テレビ。
8. （８）第１の透過型液晶パネルと第２の透過型液晶パネ
   ルには異なる信号が印加され、前記第１、第２の透過型
   液晶パネルで変調された光の偏光方向を９０度近傍の角
   度に異ならせた請求項（１）から（５）いずれかに記載
   の液晶投写型テレビ。
9. （９）白色光を青色光、緑色光、赤色光に分離する色分
   離手段と、 前記色分離手段により分離された青色光、緑色光、赤色
   光の光路の各々に配置された請求項（１）から（８）の
   いずれかに記載された液晶投写型テレビとを具備し、 前記液晶投写型テレビの光学要素部品が、前記青色光、
   緑色光、赤色光による出力光を同一位置に投写するよう
   にしてなる液晶投写型カラーテレビ。
10. （１０）緑色光を変調する透過型液晶パネルを駆動する
    信号の位相と、青色光および赤色光を変調する透過型液
    晶パネルを駆動する信号の位相が逆位相である駆動手段
    を有する請求項（９）記載の液晶投写型カラーテレビ。