JPH04253044A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JPH04253044A
JPH04253044A JP3135058A JP13505891A JPH04253044A JP H04253044 A JPH04253044 A JP H04253044A JP 3135058 A JP3135058 A JP 3135058A JP 13505891 A JP13505891 A JP 13505891A JP H04253044 A JPH04253044 A JP H04253044A
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Eimei Miyashita
栄明 宮下
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    • G—PHYSICS
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル上に表示さ
れた画像を投影する、液晶プロジェクタに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶パネルが持つ薄型，小型，軽
量，低消費電力などの特性を生かし、テレビ受信装置へ
応用した液晶テレビ、及び、液晶プロジェクタが提案さ
れている。
【０００３】しかしながら、このような液晶テレビ等に
用いられる液晶パネルの原画像は多数の画素から形成さ
れているために、直視するには液晶テレビとして支障は
ないが、液晶パネルに光源からの光を透過させてその画
像をスクリーン上に拡大して投影すると、基本的に液晶
パネルの画素がスクリーン上に拡大投影されるために画
素が粗くなり、解像度が低くなるという不都合があった
。つまり、液晶プロジェクタは液晶パネルの画像を拡大
投影するものであるため、液晶パネルを構成する画素の
ソースライン及びゲートラインも拡大投影され、これら
が影となり、スクリーン上に格子状のパターンが発生し
、画質の低下を招いていた。
【０００４】そこで、この問題を解決するために特開昭
６３−２９２８８０号公報には以下に記載の技術が開示
されている。つまり、液晶プロジェクタを構成する液晶
パネルに画像を形成させてハロゲンランプ等の光源から
の光を透過させ、画像情報を反射ミラーを介してスクリ
ーン上に拡大画像を投影しているが、この時、液晶パネ
ルとスクリーンとの間に反射ミラーの移動を制御する光
軸振動装置を設け、この光軸振動装置によりスクリーン
上に拡大投影される画像を所定サイクルで振動させるこ
とにより、スクリーン上に拡大投影される画像を改善し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、光軸振動装置を別途に必要とするため
に液晶プロジェクタの構造が複雑、大型となる。また、
光軸振動装置によって反射ミラーを制御した場合、振動
幅の制御を精度よく行なうことが難しく、かえって拡大
画像の解像度が低下する恐れがある。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、簡単な構成で
高画質の液晶プロジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶パネルの
画像を投影レンズによってスクリーン上に拡大投影する
液晶プロジェクタにおいて、液晶パネルとスクリーンと
の間に液晶パネルを通過する光を部分的に屈折させる光
学手段を設けたことを特徴とする液晶プロジェクタを提
供するものである。
【０００８】また、本発明の前記光学手段は複数個の平
行平面硝子から構成されていることを特徴とする液晶プ
ロジェクタを提供するものである。
【０００９】また、本発明の前記光学手段は多角錐形状
を有していることを特徴とする液晶プロジェクタを提供
するものである。
【００１０】また、本発明は、液晶パネルの画像を投影
レンズによってスクリーン上に拡大投影する液晶プロジ
ェクタにおいて、液晶パネルとスクリーンとの間に液晶
パネルを通過する光の光路長を部分的に変化させる反射
ミラーを設けたことを特徴とする液晶プロジェクタを提
供するものである。
【００１１】
【作用】本発明は上記のような構成にすることにより、
光学手段が液晶パネルを通過する光を部分的に屈折させ
るため、元の画像の他に屈折された画像が得られる。そ
して、これらを重ね合わせることにより高画質の画像を
得られる。
【００１２】
【実施例】以下、図面に従い本発明の第１の実施例であ
る１板式液晶プロジェクタを説明する。
【００１３】図１Ａは本発明の１板式液晶プロジェクタ
の上面原理図を示し、また、図１Ｂは側面原理図を示す
。図１Ａ、Ｂにおいて本発明の１板式液晶プロジェクタ
はメタルハライドランプ等からなる光源１と、１枚の液
晶パネル２と、４枚の平行平面硝子３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄからなる光を屈折するための光学手段３と、液晶パ
ネル２に表示された画像をスクリーン４に拡大投影する
ための投影レンズ５とから構成されている。
【００１４】この光学手段３は平行平面硝子３ａ，３ｃ
からなる第１の屈折部と、平行平板硝子３ｂ，３ｄから
なる第２の屈折部とから構成されている。そして、第１
の屈折部を構成する平行平面硝子３ａ、３ｃはそれぞれ
同角度で、かつ液晶パネル２の高さ方向イに対して＋４
度〜＋８度に傾けられており、また、第２の屈折部を構
成する平行平面硝子３ｂ、３ｄはそれぞれ同角度で、か
つ液晶パネル２の高さ方向イに対して−４度〜−８度に
傾けられている。
【００１５】このため、液晶パネル２を透過した光のう
ち第１の屈折部を通過するものは、平行平面硝子３ａ、
３ｃにより図２Ａに示すごとく矢印の方向に屈折された
後、図３Ａに示されるように元のスクリーン位置よりａ
だけ上方に投影される。また、液晶パネル２を透過した
光のうち第２の屈折部を通過するものは、平行平面硝子
３ｂ、３ｄにより図２Ｂに示すごとく矢印の方向に屈折
された後、図３Ｂに示されるように元のスクリーン位置
よりａだけ下方に投影される。従って、これらの平行平
面硝子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを用いることにより液晶
パネル２を通過する光は、図３Ｃに示すように投影され
、垂直方向に屈折された２画像がスクリーン４上に多重
して投影される。
【００１６】更に、平行平面硝子３ａ、３ｃと平行平面
硝子３ｂ、３ｄとで構成された光学手段３を光軸を中心
として少許回転させることにより図３Ｄに示すよう垂直
及び水平の両方向において屈折された画像がえられ、画
素を構成するソースライン及びゲートラインにより影を
目立たないようにすることができる。
【００１７】尚、本実施例では光学手段３を投影レンズ
５の光入射側に配置することにより、同じ光学手段であ
らゆる拡大画像に対応することができるようにしている
が、画像の拡大比率に合致した光学手段３を投影レンズ
５の光出射側に配置してもよい。
【００１８】次に、図４に本発明の第２の実施例である
３板式液晶プロジェクタについて説明する。
【００１９】図４において、本発明の３板式液晶プロジ
ェクタは、光源１と、青色光のみを反射するミラー６ａ
と緑色光のみを反射するミラー６ｂ，６ｂと赤色光のみ
を反射するミラー６ｃとからなるダイクロイックミラー
６と、全反射ミラー７ａ，７ｂと、液晶パネル２ａ，２
ｂ，２ｃと、８個の平行平面硝子からなる光学手段３と
、投影レンズ５とから構成されている。
【００２０】図４において図１と異なる点は、液晶プロ
ジェクタとして３枚の液晶パネル２ａ、２ｂ、２ｃを使
用したこと、光学手段３として８個の平行平面硝子を使
用した点である。
【００２１】従って、このように構成された３板式液晶
プロジェクタは、３枚の液晶パネルを使用していること
から１板式液晶プロジェクタに比べ、３倍の解像度を得
ることができる。また、光学手段３として８個の平行平
面硝子を使用しているために、第１及び第２の屈折部が
４個の平行平面硝子で構成され、前述の実施例に比べ、
第１の屈折部及び第２の屈折部を構成する光路中に均一
に分散されているため、各屈折部を通過する光束が平均
化され、画質が向上する。
【００２２】尚、この実施例では光学手段として８個の
平行平面硝子を使用したが、これに限定されるものでは
なく、図５に示す如くアクリル板若しくは樹脂で形成さ
れた１個または複数個の四角錐８もしくはその他の多角
錐で構成してもよい。
【００２３】また、光学手段３は、図６に示すように上
半分の球面の支点Ｐ１と下半分の球面の支点Ｐ２を異な
らせたレンズ９により構成してもよい。
【００２４】また、光学手段３は、図７に示すように半
円状レンズ１０を２個用い、これらに段差をもたせるこ
とにより構成してもよい。
【００２５】また、光学手段３は、図８に示すように梯
型プリズム１１により構成してもよい。
【００２６】更に、投影レンズ５としてシリンドリカル
状の球面レンズを使用することにより水平若しくは垂直
方向の格子パターンを目立たないようにすることもでき
る。
【００２７】次に、本発明液晶プロジェクタの第３の実
施例について説明する。
【００２８】図９において、液晶プロジェクタは、メタ
ルハライドランプ及び反射板からなる光源１と、１枚の
液晶パネル２と、液晶パネル２を透過した光を投影レン
ズ５に反射する反射板１２と、反射された光をスクリー
ン４に拡大表示する投影レンズ５とから構成されている
。そして、光源１から照射された光束は液晶パネル２を
透過して、この透過した光が段差付き反射ミラー１２に
より反射され、投射レンズ５によってスクリーン４に拡
大表示される。
【００２９】ここで、本実施例が特徴とするのは、液晶
パネル２から透過した光を段差付き反射ミラー１２で投
影レンズ５に反射させる点、及び、この段差付き反射ミ
ラー１２による光の変位量を液晶パネル２の１画素分に
設定した点である。
【００３０】次に、本実施例における表示方法について
説明する。
【００３１】図１０は段差付き反射ミラー１２の拡大図
を示す。図１０において、液晶パネル２を透過した光束
のうち、１３ａは段差付き反射ミラー１２の第１反射面
１２ａに、１３ｂは段差付き反射ミラー１２の第２反射
面１２ｂに、１３ｃは段差付き反射ミラー１２の第３反
射面１２ｃにそれぞれ入射され、光軸１４ａ、１４ｂ、
１４ｃとして投影レンズ５に反射される。そして、それ
ぞれの光束は光路長が異なるため、スクリーンに表示さ
れる画像は垂直方向に変位する。
【００３２】ここで、段差付き反射ミラー１２の段差ｄ
１，ｄ２は、第１１図Ａに示す液晶パネル２の画素ピッ
チＰに相当する段差を有しており、本実施例では画素ピ
ッチＰを０．２ｍｍと想定し、それに基ずき反射ミラー
の段差ｄ１、ｄ２は０．１４ｍｍに設定されている。従
って、スクリーンに表示される画像は、図１１Ｂに示す
ような液晶パネルの１画素ピッチＰ分だけ変位したもの
となる。このため、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色信号は、同一領
域に表示されることにより合成画像となり、高画質な画
像を得ることができる。
【００３３】尚、図１２は段差付き反射ミラー１２の代
わりとして、光路中に平行平面硝子１５を図示のように
配置したもので、図９と同様な効果を得ることができる
。ここで使用した並行平板硝子１５は、光軸に対して傾
斜した第１部材１５ａ、第２部材１５ｂ、及び光軸に対
して直角に配置された第３部材１５ｃとから形成されて
いる。そして、この第１部材１５ａ、及び第２部材１５
ｂの傾斜角は液晶パネル２の画素ピッチＰによって異な
るが約２０〜３０度程度で十分である。
【００３４】更に、本実施例の光学手段は９枚の平行平
面硝子１５で構成されているが、その数はこれに限定さ
れるものではない。
【００３５】上記のように、本実施例では、光路中に液
晶パネルの１画素ピッチＰ分に相当する変位を有する光
学手段を配置したため、１枚板式液晶プロジェクタにお
いても十分高画質な画像を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、液晶パネルの画像を投影レン
ズによってスクリーン上に拡大投影する液晶プロジェク
タにおいて、液晶パネルとスクリーンの間に光を部分的
に屈折する光学手段を設けたことをにより、光軸振動装
置を別途に必要とせず、簡単な構成で高解像度の液晶プ
ロジェクタを提供することができる。また、光軸振動装
置を必要としないことから、従来の高解像の液晶プロジ
ェクタに対してより小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明液晶プロジェクタの原理図である。
【図２】平行平板硝子による光の屈折を示す図である。
【図３】平行平板硝子を通過した光がスクリーン上に投
影された状態を示す図である。
【図４】本発明液晶プロジェクタの第２の実施例を示す
図である。
【図５】光学手段のその他の実施例を示す図である。
【図６】光学手段のその他の実施例を示す図である。
【図７】光学手段のその他の実施例を示す図である。
【図８】光学手段のその他の実施例を示す図である。
【図９】本発明液晶プロジェクタの第３の実施例を示す
図である。
【図１０】段差付き反射ミラーによる光の反射作用を示
す図である。
【図１１】液晶パネルの画素配置、及び段差付き反射ミ
ラーによる光束の変位量を示す図である。
【図１２】光学手段のその他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１　　光源 ２　　液晶パネル ３　　光学手段 ４　　スクリーン ５　　投影レンズ ６　　ダイクロイックミラー ７　　反射ミラー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　液晶パネルの画像を投影レンズによっ
    てスクリーン上に拡大投影する液晶プロジェクタにおい
    て、液晶パネルとスクリーンとの間に液晶パネルを通過
    する光を部分的に屈折させる光学手段を設けたことを特
    徴とする液晶プロジェクタ。
  2. 【請求項２】　　前記光学手段は複数個の平行平面硝子
    から構成されていることを特徴とする請求項１記載の液
    晶プロジェクタ。
  3. 【請求項３】　　前記光学手段は多角錐形状を有してい
    ることを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
  4. 【請求項４】　　液晶パネルの画像を投影レンズによっ
    てスクリーン上に拡大投影する液晶プロジェクタにおい
    て、液晶パネルとスクリーンとの間に液晶パネルを通過
    する光の光路長を部分的に変化させる反射ミラーを設け
    たことを特徴とする液晶プロジェクタ。
JP3135058A 1990-12-27 1991-06-06 液晶プロジェクタ Pending JPH04253044A (ja)

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JP3135058A JPH04253044A (ja) 1990-12-27 1991-06-06 液晶プロジェクタ
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EP91122320A EP0492661B1 (en) 1990-12-27 1991-12-27 Liquid crystal projector
DE69118849T DE69118849T2 (de) 1990-12-27 1991-12-27 Flüssigkristallprojektor
CA002058519A CA2058519C (en) 1990-12-27 1991-12-27 Liquid crystal projector

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JP2-408215 1990-12-27
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