JPH0584932U - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スクリーン上に得られる映像の明るさのむらを
なくす。 【構成】マイクロレンズ１の焦点距離は光軸中心部ａ点
からｂ，ｃ点に向けて徐々に短くなっており、その点の
マイクロレンズが集光した照度Ｅ₀ ，Ｅ₁ ，Ｅ₂は投影
レンズの光軸との角度のｃｏｓ４乗分の１に比例するよ
うになっている。従って、ａ，ｂ，ｃ点がスクリーン上
に投影される各点の照度Ｅ_os，Ｅ_1s，Ｅ_2sは等しくな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は液晶プロジェクタに係わり、特に、スクリーン上に投射した画面の 明るさを均一にした液晶プロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、コントラストの高い画像を得るために、液晶画面ドット間の周囲を黒色 物質で覆うブラックマトリックスが液晶プロジェクタの液晶パネルに設けられて いる。

【０００３】 そのような従来の液晶プロジェクタの液晶パネルの構造を図３に示す。図に示 す４は液晶であり、対向電極２と画素電極６，６…に挟まれている。対向電極２ は画面全体に配置されているが、画素電極６，６…は液晶パネルの各画素毎に別 れており、夫々のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７，７…により対向電極２に対す る電圧が印加される。

【０００４】 ＴＦＴ７，７…はガラス板等のＴＦＴ基板５上に集積されており、各画素の明 暗に応じた電圧を画素電極６，６…に出力する。

【０００５】 液晶の画素電極６，６…に対応する部分は信号電圧に応じて光を透過するが、 その部分に光源からの光がマイクロレンズ１３によりブラックマトリックス３の 光透過部を通して集光される。

【０００６】 上記の対向電極２，ブラックマトリックス３、液晶４、ＴＦＴ基板５、画素電 極６およびマイクロレンズ１３により液晶パネル１０が形成されている。

【０００７】 マイクロレンズ１３は各画素毎のレンズを有し、その焦点距離は等しい。従っ て、一様の明るさの光源が用いられている液晶パネル各部の照度は一様である。 すなわち、図に示すように中心軸から周辺方向にわたる夫々の点ａ，ｂおよびｃ で測定した夫々の照度Ｅ₀ ，Ｅ₁ ，Ｅ₂ は等しい。

【０００８】

【考案が解決しようとする問題点】

図２に液晶プロジェクタの原理を示す。図に示すように、光源８から出た平行 光はコンデンサレンズ９により集光されて液晶パネル１０を一様に照射する。そ して液晶パネル１０を透過した光は投影レンズ１１によりスクリーン１２上に投 影される。

【０００９】 液晶が一様の照度Ｅ₀ で照明されているとして、液晶パネル１０上の光軸との 角度θの点に対応するスクリーン１２上の点の照度Ｅ_ysはｃｏｓ４乗法則から求 められ、Ｅ_ys＝Ｅ_osｃｏｓ⁴ θとなる。但し、Ｅ_osはスクリーンの光軸上の照度 である。

【００１０】 従って、図示の液晶パネル１０上ａ，ｂおよびｃの点の照度はＥ₀ ，Ｅ₁ ，Ｅ ₂ は等しく、その点に対応するスクリーン１２上の点の照度Ｅ_os，Ｅ_1sおよびＥ _2s はＥ_os，＞Ｅ_1s＞Ｅ_2sとなりスクリーン外周部の方が暗くなる。

【００１１】 このように、従来の液晶プロジェクタではスクリーン上に明るさのむらが生じ 、明るさのむらを小さくするためには投影距離を長くする必要があった。

【００１２】 この考案は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ は、短い投影距離で大きな画面を得る場合にもスクリーン上に明るさのむらが生 じない液晶プロジェクタを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

この考案の液晶プロジェクタは、液晶プロジェクタの液晶パネルに設けたブラ ックマトリックスの各画面素子に光源からの光をマイクロレンズにより集光させ る液晶プロジェクタにおいて、前記マイクロレンズの焦点距離を投影レンズの光 軸からの距離に応じて変化させたものである。

【００１４】

【作用】

この考案の液晶プロジェクタによれば、光源からの光がマイクロレンズにより ブラックマトリックスの各画面素子に集光されるが、集光する角度はマイクロレ ンズの焦点距離が小さくなるにつれて大きくなる。すなわちマイクロレンズの焦 点距離を小さくすればブラックマトリックスの画面素子により多くの光を集める ことができる。

【００１５】 従って、図２に示す液晶パネル１０上ａ，ｂおよびｃの点の照度Ｅ₀ ，Ｅ₁ ， Ｅ₂ を光軸との角度のｃｏｓ４乗分の１に比例するように各マイクロレンズの焦 点距離を設定することにより、スクリーン上に夫々対応する点の照度Ｅ_os，Ｅ_1s ，Ｅ_2sを等しくすることができる。

【００１６】 このようにして、投影距離を短くし、かつ大きな画面を得る場合にもスクリー ン上の各点の照度を等しくすることが可能となる。

【００１７】

【実施例】

この考案の実施例である液晶プロジェクタを図面に基づいて説明する。図１は この考案の実施例である液晶プロジェクタの液晶パネルの構造を示す断面図であ る。図において、従来例で示したものと同様の機能を有する部分は同一の符号が 付されており詳細な説明を省略する。

【００１８】 実施例におけるマイクロレンズ１は、光軸中心部ａ点からｂ，ｃ点に向けて焦 点距離が徐々に短くなっており、その点のマイクロレンズが集光した照度Ｅ₀ ， Ｅ₁ ，Ｅ₂ は投影レンズの光軸との角度のｃｏｓ４乗分の１に比例するようにな っている。

【００１９】 従って、図２に示すように、ａ，ｂ，ｃ点がスクリーン１２上に投影される各 点の照度Ｅ_os，Ｅ_1s，Ｅ_2sは等しくなる。

【００２０】 実施例は一様な明るさで液晶パネルが照明されている場合について説明したが 、光源が液晶パネルを一様に照明しない場合にも、マイクロレンズの焦点距離を 投影レンズの投影により発生する照度むらと照明むらとを同時に補正するように 変化させることによりスクリーン上に一様な明るさの映像を得ることができる。

【００２１】

【考案の効果】

この考案の液晶プロジェクタによれば、液晶プロジェクタの投影角を大きくし てもスクリーン上に得られる映像の明るさのむらをなくし、または小さくするこ とができるので、短い投影距離で大きな映像画面が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例である液晶プロジェクタの液
晶パネルの構造を示す断面図である。

【図２】液晶プロジェクタの原理を示す光路図である。

【図３】従来の液晶プロジェクタの液晶パネルの構造の
例を示す断面図である。

【符号の説明】 １ マイクロレンズ ２ 対向電極 ３ ブラックマトリックス ４ 液晶 ５ ＴＦＴ基板 ６ 画素電極 ７ ＴＦＴ ８ 光源 ９ コンデンサレンズ １０ 液晶パネル １１ 投影レンズ １２ スクリーン １３ マイクロレンズ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶プロジェクタの液晶パネルに設けた
   ブラックマトリックスの各画面素子に光源からの光をマ
   イクロレンズにより集光させる液晶プロジェクタにおい
   て、前記マイクロレンズの焦点距離を投影レンズの光軸
   からの距離に応じて変化させたことを特徴とする液晶プ
   ロジェクタ。