JPH0450828A - 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］ 本発明は、レンズを使用した拡大投影装置、たとえば液
晶パネルを用いたプロジェクタ−装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 液晶プロジェクタ−などの液晶投射装置は、液晶パネル
に写し出された画像を、光学的に拡大してスクリーンに
写し出す装置であり、大きな画像を形成できる装置とし
て使用される。

従来、この種の投射型画像表示装置では、スクリーンの
表示面と液晶パネルの表示面とが平行になるように配置
され、かつスクリーンの中心と液晶パネルの中心を結ん
だ軸線上に投射レンズの光軸が一致するように投射レン
ズが配置される。

また、別の従来技術では、スクリーンと液晶パネルは平
行に配置されるが、投射レンズの光軸に対して液晶パネ
ルの中心点をずらせて配置される。

この例を第６図に示す。第６図において、１はスクリー
ン、３はスクリーン１と平行に配置された液晶パネル、
２は液晶パネルの画像をスクリーンに拡大して投射する
ための投射レンズである。そして、投射レンズ２の光軸
（中心点）に対して液晶パネル３はその中心点をずらせ
て配置される。

前記従来技術によれば、投射レンズ２の光軸に対して液
晶パネル３をずらせて配置するので、スクリーンの法線
方向（正面位置）にスクリーン画像を見る人がいても、
液晶パネルが見る人の視界に入ることがない。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら前記従来技術は、投射レンズが持っている
歪曲によってスクリーンに投影される映像はひずみが生
じ易い。また投射レンズの光軸に対して液晶パネルをず
らせて配置するので、ずらせない構成に比べてレンズの
画角が大きくなるという課題があった。すなわち、レン
ズのセンター（光軸）をずらすと、レンズの周辺部を使
うため、及びレンズの有効な使用範囲を大きくしなけれ
ばならないため、歪みが出やすいという課題があった。

そして、歪曲は一般に画角の３乗に比例するので、画角
が大きくなるほど歪曲の補正は困難となる。また投射レ
ンズとしてズームレンズを使用する場合、ズームレンズ
の性質上、ワイド側（レンズの焦点距離が短いはう）と
テレ側（レンズの焦点距離が長いほう）で歪曲の出方が
違う。よってズームの全ての領域で歪を補正することは
できないという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するため、スクリーン
に投射された画像の歪がすくない液晶投射装置を提供す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の液晶投射装置は、画
像信号源から加えられた画像信号を液晶パネルに表示し
、その表示画像を投射レンズで拡大してスクリーンに写
し出す液晶投射装置であって、前記投射レンズの光軸を
前Ｓ己スクリーンの法線に対して傾けて配置するととも
に、前記液晶パネルを、前記スクリーンとは非平行とな
るように配置し、かつ前記液晶パネルを前記スクリーン
の下部より下に配置したことを特徴とする。

［作用］ 前記本発明の構成によれば、投射レンズの光軸をスクリ
ーンの法線に対して傾けて配置すること、すなわち投射
レンズの光軸をスクリーンの法線とは角度をつけて配置
したので、略台形歪が発生するが、液晶パネルを前記ス
クリーンとは非平行となるように配置することにより、
前記略台形歪ち消すことができ、この結果、スクリーン
上に写し出される画像の歪を少なくすることができる。

また、スクリーンと液晶パネルが平行でないことから、
投射レンズに角度を持たせることによって、スクリーン
上のすべての場所でピントを合わせることができる。し
たがって、スクリーンに投射された画像の歪がす（ない
液晶投射装置を実現することができる。

さらに、前記液晶パネルを前記スクリーンの下部より下
に配置したので、スクリーンを見る人の視界を妨げるこ
とがない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例の液晶投射装置について図面を
参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の液晶投射装置の概略構
成図を示す。

第１図において、１は投射面が平坦なスクリーン、３は
スクリーン１とは非平行に配置された液晶パネル、２は
液晶パネルの画像をスクリーンに拡大して投射するため
の投射レンズであり、その光軸線ｅは、スクリーン１の
法線ａに対して角度θだけ傾けられて配置される。ここ
で点線Ｃは、前記投射レンズ２の光軸線ｅに対して垂直
の線である。また、液晶パネル３はスクリーン１の下部
より下の位置に配置している。そして、投射レンズの歪
曲を７％とすると、投射レンズ２の光軸線ｅの前記した
角度θの好ましい角度は、約１０゜となる。

なお本実施例でいう法線とは、曲線上の一点において、
この点における曲線の接線に直交する線、または曲面上
の一点において、この点における曲面の接線面に直交す
る面をいうが、スクリーンが平面の場合は、スクリーン
面の垂直線をいうものとする。とくにスクリーンが平面
のものを用いるのが好ましい。

また第１図は、糸巻型の歪曲をもった投射レンズを使用
した場合の配置を示す。すなわち、投射レンズ２を通常
の状態で使用すると、第４図（Ａ）のような台形の画像
を得ることができる。すなわち、液晶パネル３の下部か
ら発生する画像の投射線の光軸上で測った距離（すなわ
ち、ｂ線の長さ）は、液晶パネル３の上部から発生する
画像の投射線の光軸上で測った距離（すなわち、ａ線の
長さ）より長いため、倍率が上部より小さい。よって画
像倍率は、スクリーン上で上部が小さい台形型となる（
第４図（Ａ））。第４図Ａは、説明の簡略化のため、液
晶パネルで正方形の画像を発生させ、これをスクリーン
に拡大表示したのである。

前記画像の歪みを補正するため、投射レンズ２は、スク
リーン上部に対応する部分の倍率を大きくするように、
レンズ上部が大きい糸巻型のものを使用する（第４図（
Ｂ））。このようにすると、投射レンズの歪が打ち消さ
れて歪の少ない映像が得られる（第４図（Ｃ））。

本発明においては、投射レンズをズーム方式の投射レン
ズとし、ズーム時に連動して投射レンズと液晶パネルの
角度が変化する手段を設けることもできる。この例を第
２、第３の実施例として示す。

すなわち第２図は本発明の第２の実施例の液晶投射装置
の概略構成図、第３図は本発明の第３の実施例の液晶投
射装置の概略構成図である。

第２図、及び第３図において、４はズーム方式の投射レ
ンズの例である。第２図は、ズームレンズがワイド側の
ポジションの例である。第３図は、ズームレンズがテレ
側のポジションの例である。

ズームレンズは一般にワイド側で糸巻型（第５図（Ａ）
）、テレ側で樽型（第５図（Ｂ））となり、これを合成
すると第５図（Ｃ）のようにノーマルで歪のないの投射
像を作ることができる。

第２図では糸巻型（第５図（Ａ））なので第１図と同じ
配置となる。第３図は、テレ側なので樽型の歪を投射レ
ンズが発生する。よって第３図の例では第２図と反対側
に液晶パネルを傾けることによって歪を打ち消せる。投
射レンズも反対側に傾けることによってピントを合わせ
ることができる。ズームレンズを使用する場合、ズーム
に連動して液晶パネルと投射レンズの角度を可変するこ
とによってズームのすべてのポジションで歪が少なくス
クリーン全面にピントがあった映像を得られる。

すなわち、歪曲をもった投射レンズによって投影された
映像は糸巻型、または樽型となる。しかし液晶パネルを
下方または上方にシフトすることによって、映像は糸巻
型、または樽型を上下方向に半分に切った形となる。こ
れに対して液晶パネルを傾けることによって、スクリー
ン上の映像は台形となる。糸巻型、または樽型の半分に
相当し、かつ、向きが反対の台形を作るように液晶パネ
ルを傾ければ、歪の少ない映像が得られる。傾いた液晶
パネルにピントを合わせるために投射レンズも傾ける。

以上説明した本発明の実施例によれば、スクリーンと液
晶パネルが平行に配置されておらず、台形歪を発生する
が、この台形歪を投射レンズの歪曲で打ち消し、補正す
ことによってスクリーン上の歪を少なくすることができ
る。また、スクリーンと液晶パネルが平行でなく、かつ
投射レンズに角度を持たせることによって、スクリーン
上のすべての場所でピントを合わせることができる。

さらに、前記液晶パネルを前記スクリーンの下部より下
に配置したので、スクリーンを見る人の視界を妨げるこ
とがない。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、投射レンズの光軸
をスクリーンの法線に対して傾けて配置すること、すな
わち投射レンズの光軸をスクリーンの法線とは角度をつ
けて配置したので、略台形歪が発生するが、液晶パネル
を前記スクリーンとは非平行となるように配置すること
により、前記略台形歪ち消すことができ、この結果、ス
クリーン上に写し出される画像の歪を少なくすることが
できるという優れた効果を達成できる。

また、スクリーンと液晶パネルが平行でないことから、
投射レンズに角度を持たせることによって、スクリーン
上のすべての場所でピントを合わせることができる。し
たがって、スクリーンに投射された画像の歪がすくない
液晶投射装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における液晶投射装置の
概念図、第２図はズームレンズのワイド側に使用した本
発明の第２の実施例における液晶投射装置の概念図、第
３図はズームレンズのテレ側に使用した本発明の第３の
実施例における液晶投射装置の概念図である、第４図及
び第５図は前記本発明の詳細な説明する表示画像の図、
第６図は従来例の液晶投射装置の概念図である。 １・・・スクリーン、２・・・投射レンズ、３・・・液
晶パネル、４・・・ズーム方式の投射レンズ。 第３図 第６図 第２図 第４図 （Ａ、） 第４図 ＣＢ） 第４図 （Ｃ） 第５図 （Ａ） 第５図 （Ｂ） 第５図 （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号源から加えられた画像信号を液晶パネル
   に表示し、その表示画像を投射レンズで拡大してスクリ
   ーンに写し出す液晶投射装置であって、前記投射レンズ
   の光軸を前記スクリーンの法線に対して傾けて配置する
   とともに、前記液晶パネルを、前記スクリーンとは非平
   行となるように配置し、かつ前記液晶パネルを前記スク
   リーンの下部より下に配置したことを特徴とする液晶投
   射装置。