JPH05107657A - 投写型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネルを用いた投写型画像表示装置にお
いて、投写像のブラックマトリックスを目立ちにくくす
ることにより見やすく、高画質な画像を提供することを
目的とする。 【構成】 反射鏡２６，３０はガラス基盤の片面に可視
帯域全域の光についておよそ４０％反射する透過率減衰
干渉コートを施し、他面には全反射コートを施し、透過
率減衰干渉コート側に投写像を入射することにより、二
重像を生じせしめ、そのずれ幅によりブラックマトリッ
クスを目立ちにくくすることを可能とする。

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を画像表示素
子として用いた投写型画像表示装置の構成、特にその投
写画像の高画質化に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビの大型化にともない、従来の直視
型の画像表示装置よりも容易に大型化に対応できること
により、投写型画像表示装置の需要が大きくなってきて
いる。

【０００３】なかでも家庭で大画面を得るために操作が
容易で装置そのものが大きくなく、設置に工事が不要で
ある等の理由により液晶を用いた投写型画像表示装置が
市場に受け入れられている。

【０００４】液晶をライトバルブとして用いた投写型画
像表示装置において、色合成系について着眼すると大き
く２種類に分類できる。１つはダイクロイックコートを
施したプリズムを用いる方式、またもう１つは平行平面
板にダイクロイックコートを施したダイクロイックミラ
ーと表面鏡を用いる方式がある。前者の場合、液晶パネ
ルが小さければ問題はないが、高輝度，高画質を得るた
めには液晶パネルを大きくしなければならずこれにより
色合成プリズムも大きくなり、コストおよび重さの点で
市場性が失われてしまう。したがって現在液晶パネルの
表示部がおよそ３インチ以上の対角長を持つものは、後
者のダイクロイックミラーと表面鏡を用いた方式が主流
となっている。

【０００５】次にダイクロイックミラーと表面鏡を用い
た方式の従来例を図４を参照しながら説明する。図４は
液晶パネルを用いた２体型投写型画像表示装置の構成を
示す断面図である。光源１は電源回路２より供給される
電力により動作する光源駆動回路３により駆動され、発
光する。光源１の発する光は反射傘４により平行光線と
なり、紫外線，赤外線カットフィルタ７を通過し、可視
光線成分のみになり、青透過ダイクロイックミラー８に
入る。ダイクロイックミラー８では、青波長域の光のみ
透過し、緑，赤波長域の光は表面で反射される。透過し
た青波長域の光は表面鏡９で反射して、方向を変えら
れ、コンデンサレンズ１０を透過した後、偏光板１１に
入り、必要な偏光成分の光のみが通過して、液晶パネル
ユニット１２に入る。液晶パネルユニット１２を通過し
た青波長域の光は赤反射ダイクロイックミラー１９を透
過し、緑透過ダイクロイックミラー１６で反射された
後、投写レンズ１８に入る。

【０００６】次に、青透過ダイクロイックミラー８によ
り反射された光は、赤反射ダイクロイックミラー１５で
赤波長域の光のみ反射し、緑波長域の光は透過する。反
射した赤波長域の光は前記青波長域の光と同様にコンデ
ンサレンズ２０と偏光板２１を通り、必要な偏光成分の
光のみが液晶パネルユニット２２に入る。液晶パネルユ
ニット２２を通過した赤波長域の光は赤反射ダイクロイ
ックミラー１９で反射，緑透過ダイクロイックミラー１
６でも反射された後、投写レンズ１８に入る。

【０００７】赤反射ダイクロイックミラー１９を透過し
た緑波長域の光は前記青，赤波長域の光と同様にコンデ
ンサレンズ２３と偏光板２４を通り、必要な偏光成分の
光のみが通過して、液晶パネルユニット２５に入る。液
晶パネルユニット２５を通過した緑波長域の光は反射鏡
１７で反射され、緑透過ダイクロイックミラー１６を透
過した後、投写レンズ１８に入る。

【０００８】一方、信号入力端子１４に加えられた画像
信号は信号処理回路１３に入り、赤，青，緑信号成分に
分離され、それぞれ赤，青，緑液晶パネルユニット２
２，１２，２５内の液晶駆動回路を駆動する。

【０００９】前記投写レンズ１８に進入した赤，青，緑
の映像信号に応じた光は投写レンズ１８により拡大され
て、装置前方の投写スクリーン上にカラー画像が得られ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】液晶パネルをライトバ
ルブとして用いた投写型画像表示では、液晶パネル上に
再生された画像を拡大投写する必要性から、液晶パネル
そのものを拡大投写することになる。このとき液晶パネ
ルの各画素を駆動するための電源ラインに直接光があた
らないように遮光するためのブラックマトリックスも拡
大され、大きく画質を損ねてしまっていた。

【００１１】したがって本発明は上記問題点を克服し、
より高画質な画像を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段は、液晶パネルと投写レンズ間
の反射鏡として、ガラス基盤の片面に可視帯域全域の光
を約６０％透過し、残り約４０％は反射する透過率減衰
干渉コートを備え、他面には可視帯域全域の光を反射す
る全反射コートを備え、透過率減衰干渉コート側に光が
入射するようなダイクロイックミラーを使用するもので
ある。

【００１３】第２の手段は前記ダイクロイックミラーを
投写レンズと投写スクリーンの間に設け、投写レンズか
らの光が前記ダイクロイックミラーの透過率減衰干渉コ
ート側に入射するようにするものである。

【００１４】

【作用】前記画像表示素子である液晶パネルにより表示
された画像は、反射鏡の可視帯域の光をおよそ６０％透
過する面に入射される。この内およそ４０％の光はこの
面において反射させられ、投写レンズに導かれる。残り
のおよそ６０％の光は反射されずに反射鏡の表面を透過
し、可視帯域の光をおよそ１００％反射する裏面により
反射され、再び反射鏡の内部を透過し表面に入射する。
このとき裏面から入射した光の内、およそ４０％は反射
され再び反射鏡の内部を透過し、これを繰り返しながら
減衰していく。このとき最初に反射された元の光のおよ
そ４０％の光の強度と、裏面で反射されて表面側を透過
してくる光の強度はほぼ等しくなる。したがって、この
ときの投写像はほぼ同じ明るさの像が２つ、表面鏡のほ
ぼ板厚分だけずれて現れる。このずれ幅を板厚を変える
ことで任意に設定することが可能となる。このように２
つの投写像の位置を液晶パネルのブラックマトリックス
の幅だけ、もしくはその幅近くずらして投写することに
よりブラックマトリックスの目立ちにくい、高画質な画
像を提供することが可能となる。

【００１５】色合成系にダイクロイックミラーと表面鏡
とを用いる投写型画像表示装置においては表面鏡に換え
て備えることにより、部品点数の増加が無く、サイズ的
にも変わることも無い。しかし、このときブラックマト
リックスの目立ちにくくなるのは一色のみとなるので、
反射鏡に入射するのは緑の画像か赤の画像にする必要が
ある。

【００１６】また、前記反射鏡を液晶パネルと投写レン
ズの間に設けるのではなく、投写レンズから射出された
光がその透過率減衰干渉コート側に入射するよう投写レ
ンズの光路上前面に設けることによっても同様に、反射
鏡の表面と裏面とで２つの投写像の位置を液晶パネルの
ブラックマトリックスの幅だけ、もしくはその幅近くず
らして投写することによりブラックマトリックスの目立
ちにくい、高画質な画像を提供することが可能となるの
は言うまでもない。この構成において反射鏡に入射する
のは色合成をされた後の画像であるため、赤，緑，青の
どの色についてもブラックマトリックスの目立ちにく
い、高画質な画像を提供することが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を用いて
説明する。図１は本発明の第１の実施例における液晶パ
ネルを用いた２体型投写型画像表示装置の構成を示す断
面図である。反射鏡２６の構成が従来例図４の反射鏡１
７と異なっている他は従来例と同じ故、同じ個所につい
ては説明を省略する。

【００１８】反射鏡２６は少なくとも面精度を保証され
たガラス基盤の表面に可視光、特にここでは緑の波長の
光をおよそ６０％透過し、残り４０％は反射する透過率
減衰干渉コート２６ａを備え、裏面は可視帯域全域の光
をおよそ１００％反射する全反射コート２６ｂになって
おり、透過率減衰干渉コート側に光が入射するよう図１
のように設けられている。

【００１９】上記のような構成によって、前記液晶パネ
ルユニット２５により表示された緑の画像は、反射鏡２
６の透過率減衰干渉コート２６ａが施された面に入射す
ると、この内およそ４０％の光はこの面において反射さ
せられ、緑透過ダイクロイックミラー１６を透過した
後、投写レンズ１８に導かれる。残りのおよそ６０％の
光は反射されずに反射鏡の表面２６ａを透過し、全反射
コート２６ｂにより反射され、再び反射鏡の内部２６を
透過し表面に入射する。このとき、裏面の全反射コート
２６ｂで反射した光の内、およそ４０％は反射鏡の表面
２６ａで反射され、再び反射鏡２６の内部を透過し、こ
れを繰り返しながら減衰していく。一方、残りの６０％
の光は表面の透過率減衰干渉コート２６ａを反射鏡２６
の内側より外側に透過し、緑透過ダイクロイックミラー
１６を透過した後、投写レンズ１８に入る。このとき、
全反射コート２６ｂで反射されて表面側２６ａを透過し
てくる光の強度は、最初の透過率６０％と後の透過率６
０％の積、約３６％となり、最初に透過率減衰干渉コー
ト２６ａの表面で反射された元の光の約４０％の光の強
度とほぼ等しくなる。

【００２０】したがって、このときの投写像はほぼ同じ
明るさで、反射鏡２６のほぼ板厚分ずれた２つの画像と
なる。このずれ幅は板厚を変えることで任意に設定する
ことが可能となる。このように２つの投写像の位置を液
晶パネルの電源ラインを遮光するためのブラックマトリ
ックス幅だけ、もしくはその幅近くずらして投写するこ
とによりブラックマトリックスの目立ちにくい、高画質
な画像を提供することが可能となる。

【００２１】次に第２の実施例を図２，図３を参照しな
がら説明する。図１の反射鏡２６を表面鏡２８とし、図
２に示したように投写レンズ１８から入射した光が前記
透過率減衰干渉コート２７ａと同様に可視光のおよそ６
０％を透過し、残り４０％を反射する透過率減衰干渉コ
ート２９ａの透過率を持つ側に入射するよう、投写レン
ズの光路上前面に反射鏡３０を設けることによっても同
様に、反射鏡３０の表面２９ａと裏面２９ｂとで２つの
投写像の位置を液晶パネルのブラックマトリックスの幅
だけ、もしくはその幅近くずらして投写することにより
ブラックマトリックスの目立ちにくい、高画質な画像を
提供することが可能となるのは言うまでもない。このと
き、透過率減衰干渉コート２９ａの反対の裏面側には可
視帯域全域の光をおよそ１００％反射する全反射コート
２９ｂが施されている。この構成において反射鏡に入射
するのは色合成をされた後の画像であるため、赤，緑，
青のどの色についてもブラックマトリックスの目立ちに
くい、高画質な画像を提供することが可能となる。

【００２２】

【発明の効果】従来、画像表示素子である液晶パネルの
電源ラインを遮光するためのブラックマトリックスは有
効画面内にあるため、拡大投写した場合目障りで画質を
低下させていたが、本発明によれば、少なくとも画像表
示素子である液晶パネルと、前記投写レンズと、前記液
晶パネルと投写レンズ間に反射鏡を備えており、しかも
前記反射鏡は少なくともガラス基盤の片面に、可視帯域
全域の光をおよそ６０％を透過し、残り４０％は反射す
る透過率減衰干渉コートを備え、他面は可視帯域全域の
光を反射する全反射コートになっており、透過率減衰干
渉コート側に光が入射するよう設けられていることによ
り、投写後にほぼ同じ明るさを持つ２つの画像を反射鏡
のほぼ板厚分ずらして発生させることで、ブラックマト
リックスを目立ちにくくでき、より見やすい高画質の投
写画像を提供できる。

【００２３】また、前記反射鏡を投写レンズを出た光が
その透過率減衰干渉コート側に入射するよう投写レンズ
の光路上前面に設けることによっても同様に液晶パネル
のブラックマトリックスを目立ちにくくでき、高画質の
投写画像を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における２体型投写型画像表示装置の第
１の実施例の断面図

【図２】本発明の２体型投写型画像表示装置の第２の実
施例の断面図

【図３】図２の実施例

【図４】従来の２体型投写型画像表示装置の断面図

【符号の説明】

１ 光源 ８ ダイクロイックミラー（青透過，色分解） ９ 表面鏡 １２ 液晶パネルユニット（青） １５ ダイクロイックミラー（赤反射，色分解） １６ ダイクロイックミラー（緑透過，色合成） １８ 投写レンズ １９ ダイクロイックミラー（赤反射，色合成） ２２ 液晶パネルユニット（赤） ２５ 液晶パネルユニット（緑） ２６ 反射鏡 ２６ａ 透過率減衰干渉コート ２６ｂ 全反射コート ２８ 表面鏡 ３０ 反射鏡 ３０ａ 透過率減衰干渉コート ３０ｂ 全反射コート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示素子である液晶パネルユニット
   と、光源と、投写レンズと、ダイクロイックミラーと、
   反射鏡とで構成された投写型画像表示装置で、液晶パネ
   ルと投写レンズの間に配置した反射鏡としてガラス基盤
   の表面に可視帯域全域の光を約６０％透過し、残り約４
   ０％は反射する透過率減衰干渉コートを備え、裏面は可
   視帯域全域の光を反射する全反射コートになっているよ
   うな反射鏡を使用することを特徴とする投写型画像表示
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１の投写型画像表示装置で、液晶
   パネルと投写レンズの間の反射鏡としては表面鏡を用
   い、投写レンズと投写スクリーンの間で投写レンズの直
   ぐ前に、ガラス基盤の表面に可視帯域全域の光を約６０
   ％透過し、残り約４０％は反射する透過率減衰干渉コー
   トを備え、裏面は可視帯域全域の光を反射する全反射コ
   ートになっているような反射鏡を設けた投写型画像表示
   装置。