JPH06189239A - 投射形液晶表示装置 - Google Patents

投射形液晶表示装置

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JPH06189239A
JPH06189239A JP33610092A JP33610092A JPH06189239A JP H06189239 A JPH06189239 A JP H06189239A JP 33610092 A JP33610092 A JP 33610092A JP 33610092 A JP33610092 A JP 33610092A JP H06189239 A JPH06189239 A JP H06189239A
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screen
liquid crystal
projection
light
image
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JP33610092A
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Yasuhiro Ikeuchi
康博 池内
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 筐体の奥行きを縮小する。 【構成】 スクリーン11の背面側には、フレネルレン
ズ13が取り付けられている。蛍光ランプ31,32,
33は、照明光を放射する発光部が棒状に形成されたも
のを用いており、縦方向に並列に配置されている。上か
ら1番目の横列の映像投射部211…は、上から1番目
の蛍光ランプ31の正面側に4つ並べられて配置されて
いる。上から2番目の横列の映像投射部212…は、上
から2番目の蛍光ランプ32の正面側に4つ並べられて
配置されている。上から3番目の横列の映像投射部21
3…は、上から3番目の蛍光ランプ33の正面側に4つ
並べられて配置されている。このような構造により、ス
クリーン11から複数の映像投射部211の投射レンズ
26までの距離を短くすることができ、筐体の奥行きを
縮小できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスクリーンの背面から映
像光を投射して映像表示を行う投射形液晶表示装置に係
り、特に筐体の奥行きを縮小できる投射形液晶表示装置
の提供を目的とする。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶表示パネルを用いた投射形液
晶表示装置では、前後に偏光板を配設した液晶パネル
に、光源から照明光を透過させて映像光を形成し、当該
映像光を投射レンズを介してスクリーン上に拡大投射す
ることにより、スクリーン上に映像を表示している。こ
のような投射形液晶表示装置には、映像光をスクリーン
の正面から投射する正面投射式のものと、映像光をスク
リーンの背面から投射する背面投射式のものとがある。
【0003】図14及び図15はこのような従来の背面
式の投射形液晶表示装置を示し、図14は断面図、図1
5は図14の液晶モジュールの平面図である。
【0004】図14において、投射形液晶表示装置90
は、スクリーン91が正面に設けられた筐体92の内部
に映像投射部93、第1及び第2のミラー94,95及
びフレネルレンズ96を内蔵している。
【0005】投射形液晶表示装置90の映像投射部93
は、図15に示すように、HIDランプ及びリフレクタ
を用いた光源97からの光を各種分光ダイクロイックミ
ラーで赤、青、緑の原色光に分光し、これら原色光をそ
れぞれに対応した液晶モジュールに通過させてから合成
し映像光として投射する。
【0006】映像投射部93から投射された映像光は、
第1及び第2のミラー94,95を反射してフレネルレ
ンズ96を介してスクリーン91に投射される。これに
より、スクリーン91には映像が表示される。
【0007】図16は図14に示したフレネルレンズ9
6を示す正面図である。
【0008】図16において、フレネルレンズ96は、
厚いレンズと同じ光学特性を持つ様に透明な部材を階段
状に形成したものであり、これら階段状の部分のエッジ
98は該フレネルレンズ96と中心を一致させて円を描
くようになっている。
【0009】図17はフレネルレンズ96の特性を示す
説明図である。
【0010】図17において、フレネルレンズ96は、
光源101からの光を一つの集光点102に集光する。
このようなフレネルレンズ96をスクリーン91に取り
付けることにより、映像光の照射角に起因するスクリー
ン91の中央と縁部の輝度の差を低減している。
【0011】このような従来の投射形液晶表示装置90
は、第1及び第2のミラー94,95に映像投射部93
からの映像光をZ字状に反射させることにより、筐体9
2の奥行きをコンパクトなものにしている。しかしなが
らこの筐体92の奥行きは、スクリーン91のサイズ、
即ち、画面のサイズに比例して大きくしなければなら
ず、大画面の投射形液晶表示装置になれば筐体の奥行き
はかなり大きいものとなり、装置の設置スペースの確保
が困難になる等の問題が生じていた。このことに対応し
て複数の投射形液晶表示装置の画面を繋ぎ合わせて一つ
の映像を表示するマルチプロジェクション受像機もある
が、これは、画面の数と同じ光源を必要とするために、
頻繁に光源の交換、即ち、ランプ交換を行わなければな
らないとともに、画面の繋ぎ目が非常に目立つので、放
送番組を映像表示するのに用いるのは不適当である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の投射形
液晶表示装置では、筐体の奥行きを画面のサイズに比例
して大きくしなればならず、大画面の投射形液晶表示装
置になれば筐体の奥行きはかなり大きいものとなり、装
置の設置スペースの確保が困難になる等の問題が生じて
いた。
【0013】そこで本発明は、前記の問題点を除去し、
筐体の奥行きを縮小できる投射形液晶表示装置の提供を
目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明による投射形液晶
表示装置は、スクリーンと、照明光を放射する発光部が
棒状に形成され、縦方向または横方向の一方に並列に配
置された複数の光源と、前記スクリーンの複数の小区画
に対応する複数の映像信号がそれぞれ供給されることに
より駆動され、前記複数の光源からの照明光を透過させ
ることにより複数の映像光をそれぞれ形成する複数の液
晶モジュールと、この複数の液晶モジュールからの複数
の映像光を前記スクリーンの対応する複数の小区画に背
面側からそれぞれ投射することにより、前記スクリーン
の正面側に映像を表示させる複数の投射レンズとを具備
したことを特徴とする。
【0015】
【作用】この様な構成によれば、複数の液晶モジュール
と複数の投射レンズにより、複数の映像光に別けて映像
光をスクリーンに投射することができるので、スクリー
ンから複数の投射レンズまでの距離を短くすることがで
き、投射形液晶表示装置の筐体の奥行きを縮小できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0017】図1は本発明に係る投射形液晶表示装置の
要部を示す側面図である。
【0018】図1において、投射形液晶表示装置10
は、スクリーン11が正面に設けられた筐体12の内部
にフレネルレンズ13、縦3列、横4列の映像投射部2
11,212,213…及び蛍光ランプ31,32,3
3を内蔵した構成になっている。
【0019】スクリーン11の背面側には、フレネルレ
ンズ13が取り付けられている。蛍光ランプ31,3
2,33は、照明光を放射する発光部が棒状に形成され
たものを用いており、管軸を横方向に向けて、縦方向に
並列に配置されている。
【0020】上から1番目の横列の映像投射部211…
は、上から1番目の蛍光ランプ31の正面側に4つ並べ
られて配置されている。上から2番目の横列の映像投射
部212…は、上から2番目の蛍光ランプ32の正面側
に4つ並べられて配置されている。上から3番目の横列
の映像投射部213…は、上から3番目の蛍光ランプ3
3の正面側に並べられて配置されている。
【0021】映像投射部211,212,213は、カ
ラー液晶モジュール24と、遮光板25と、投射レンズ
26とを取り付け金具27に取り付けた構造になってい
る。
【0022】1番目の蛍光ランプ31からの照明光a1
は、上から1番目の横列の映像投射部211…のカラー
液晶モジュール24を介して4つの映像光b1…に変換
される。この映像光b1…は、遮光板25により縁部の
光が取り除かれ、投射レンズ26により後述の小区画に
対応した4つの投射光c1…としてフレネルレンズ13
を介してスクリーン11の背面側に投射される。
【0023】2番目の蛍光ランプ32からの照明光a2
は、1番目の蛍光ランプ31の場合と同様に、上から2
番目の列の映像投射部212…により、4つの映像光b
2…に変換され、4つの投射光c2…としてフレネルレ
ンズ13を介してスクリーン11の背面側に投射され
る。
【0024】3番目の蛍光ランプ33からの照明光は、
上から3番目の列の映像投射部213…により、4つの
映像光b3…に変換され、4つの投射光c3…としてフ
レネルレンズ13を介してスクリーン11の背面側に投
射される。
【0025】また、映像投射部211…,212…,2
13…と、蛍光ランプ31,32,33との間には遮光
板27が配設されている。遮光板27には、カラー液晶
モジュール24に対応する位置に貫通孔を形成した構造
になっている。これにより、蛍光ランプ31,32,3
3の不要な照明光がスクリーン11に照射されるのを防
止している。
【0026】図2はスクリーン11及び蛍光ランプ3
1,32,33を示す正面図である。
【0027】スクリーン11は、縦3列、横4列の小区
画411…411,412…412,413…413に
分けられる。小区画411…411,412…412,
413…413には、縦3列、横4列の映像投射部21
1…211,212…212,213…213からの投
射光が個別に投射されるようになっている。ただし、こ
の小区画411…411,412…412,413…4
13は、投射光が照射された場合の区画であり、スクリ
ーン11の部材そのものには全く区分けは行われていな
い。
【0028】蛍光ランプ31は、上から1番目の横列の
小区画411…411に沿って配置される。蛍光ランプ
32は、上から2番目の横列の小区画412…412に
沿って配置される。蛍光ランプ33は、上から3番目の
横列の小区画413…413に沿って配置される。
【0029】図3はスクリーン11のアスペクト比を示
す説明図である。
【0030】小区画411…411,412…412,
413…413は、画面のアスペクト比(図中A:B)
が4:3になっている。
【0031】スクリーン11は、区画を縦3列、横4列
の区画に並べているので、画面のアスペクト比(図中
C:D)が16:9になっている。
【0032】図4はフレネルレンズ13を示す正面図で
ある。
【0033】図4において、フレネルレンズ13は、ス
クリーン11の縦3列、横4列の区画に相当する小区画
421…421,422…422,423…423に分
けられた透明な部材で形成されている。この小区画42
1…421,422…422,423…423は、厚い
レンズと同じ光学特性を持つ様に透明な部材を階段状に
形成したものであり、これら階段状の部分のエッジ43
は小区画421…421,422…422,423…4
23と中心を一致させて円を描くようになっている。
【0034】図5は図4に示したフレネルレンズの特性
を示す説明図である。
【0035】図5において、フレネルレンズ13は、上
から1番目の横列の小区画421,421…が光源20
1の光を個別に集光点204,204…に集光し、上か
ら2番目の横列の小区画422,422…が光源202
の光を個別に集光点205,205…に集光し、上から
3番目の横列の小区画423,423…が光源203の
光を個別に集光点206,206…に集光する。
【0036】図6は遮光板25を示す正面図である。
【0037】遮光板25は、二つのL字状金属板25
1,252を組み合わせ、枠状に形成したものである。
L字状金属板251,252の一端には、それぞれスリ
ット253,254が形成されている。L字状金属板2
51,252は、ねじ255をスリット253,254
に挿入し、図示しないナットに螺入することによりねじ
止め固定される。L字状金属板251の下側中間部には
スリット256が形成されている。一方、取り付け金具
27にもスリット258が形成されている。L字状金属
板251と取り付け金具27とは、ねじ259をスリッ
ト253,254に挿入し図示しないナットに螺入する
ことによりねじ止め固定される。
【0038】図7は遮光板25の調整方法を示す説明図
である。
【0039】このような遮光板25は、ねじ255,2
58を緩め、スリット253,254,258,259
をスライドすることにより、L字状金属板251,25
2が形成する貫通孔250のサイズ、位置、アスベクト
比を破線に示す状態から微調整できるようになってい
る。
【0040】図8は映像投射部211の投射距離を示す
説明図である。
【0041】カラー液晶モジュール24は、対応する小
区画411に相当する画面の部分から幾分クロスオーバ
部を付加した映像信号が供給され、透過率が制御され
る。蛍光ランプからの照明光a1は、透過率が制御され
またカラー液晶モジュール24を透過してカラーの映像
光b1に変換される。この映像光b1は、貫通孔250
のサイズ、位置、アスベクト比が調整された遮光板25
により縁部の光が取り除かれ、投射レンズ26によりス
クリーン11の小区画411に投射光c1として投射さ
れる。この場合の投射レンズ26の後端からの距離dは
150mm程度となる。他の小区画412,413と対
応する投射レンズの後端との間の距離についても、蛍光
ランプと対応する映像投射部211が異なるだけで、そ
れ以外は小区画411の場合と同様になっている。
【0042】図9は遮光板25の遮光効果を示す説明図
である。
【0043】遮光板25を取付けない状態では、映像投
射部211、212からそれぞれ小区画411,412
に投射される投射映像441,442は破線に示すよう
に隣り合う小区画にオーバラップして重なる。このよう
にしてオーバップした部分はオバーラップしない部分よ
りも明るくなる。投射形液晶表示装置10では、このよ
うなオーバラップ領域をマスキングするために遮光板2
5を設けている。本実施例でこのようなオーバラップ領
域を設け目理由は、投射映像の投射位置やサイズがずれ
た場合の映像の繋ぎ目を目立たなくするためである。
【0044】図10は映像投射部211の位置調整を示
す説明図である。
【0045】図10において、蛍光ランプ31は、スク
リーン11に対して位置が固定されているが、映像投射
部211は、スクリーン11に対してx方向、y方向、
z方向に調整できる。このような調整を行うことによ
り、スクリーン11に投射される映像の倍率、レジスト
レーションを調整できるようになっている。他の映像投
射部212,213についても、映像投射部211と同
様の調整が行えるようになっている。
【0046】実施例の動作を図11及び図12の説明図
を参照して説明する。
【0047】まず、図11を用いて画面のアスペクト比
が16:9の画面の映像を表示する場合について説明す
る。
【0048】投射形液晶表示装置10の映像信号処理回
路は、アスペクト比が16:9の画面の映像信号から、
16:9の画面を縦3列、横4列の小区画に分割した映
像に幾分クロスオーバ部を付加した12個の映像信号を
作成して、それぞれに対応する映像投射部211…,2
12…,213…のカラー液晶モジュール24に供給す
る。これにより、映像投射部211…,212…,21
3…は駆動され透過率が制御される。この状態で1番目
の蛍光ランプ31からの照明光は、上から1番目の列の
映像投射部211…のカラー液晶モジュール24を介し
て4つの映像光b1に変換される。この4つの映像光b
1は、映像投射部211…の遮光板25により縁部の光
が取り除かれ、映像投射部211…の投射レンズ26に
より4つの投射光c1としてフレネルレンズ13の小区
画421…421を介してスクリーン11の小区画41
1…411に背面側から投射される。
【0049】2番目の蛍光ランプ32からの照明光a2
は、1番目の蛍光ランプ31の場合と同様に、上から2
番目の列の映像投射部212…により4つの投射光c2
としてフレネルレンズ13の小区画422…422を介
してスクリーン11の小区画412…412に背面側か
ら投射される。
【0050】3番目の蛍光ランプ33からの照明光a3
は、上から3番目の列の映像投射部213…により4つ
の投射光c3としてフレネルレンズ13の小区画423
…423を介してスクリーン11の小区画413…41
3に背面側から投射される。このようにして投射される
ことにより、スクリーン11の縦3列、横4列の小区画
411…411,412…412,413…413に
は、縦3列、横4列に分割した映像461,462…4
72が表示される。この場合の映像の繋ぎ目は、図7に
示した遮光板25の調整や、図10に示した映像投射部
211,212,213の位置調整により、殆ど目立た
ないレベルにすることができる。
【0051】次に、図12を用いて画面のアスペクト比
が4:3の画面の映像を表示する場合について説明す
る。
【0052】まず投射形液晶表示装置10の映像信号処
理回路は、アスペクト比が4:3の画面の映像信号の画
面の左右に相当する部分に、黒映像を挿入するととも
に、走査線の追加や映像信号の引き伸し等の処理を行う
ことにより、アスペクト比が4:3の表示部の左右に黒
映像が挿入された16:9の画面の映像信号を作成す
る。次に、投射形液晶表示装置10の映像信号処理回路
は、このようにして作成したアスペクト比が16:9の
画面の映像信号から、16:9の画面を縦3列、横4列
の小区画に分割した映像に幾分クロスオーバ部を付加し
た12個の映像信号を作成して、それぞれに対応する映
像投射部211…,212…,213…のカラー液晶モ
ジュール24に供給する。この後、図11の場合と同様
の処理を行うことにより、スクリーン11の縦3列、横
4列の小区画411…411,412…412,413
…413には、縦3列、横4列に分割した映像481,
482…492が表示される。この場合、左から1列目
の小区画411,412,413の左半分には、黒の映
像51が表示され、左から4列目の小区画411,41
2,413の区画の右半分には、黒52の映像が表示さ
れる。
【0053】このような実施例によれば、複数の映像投
射部211…,212…,213…により、複数の投射
光に別けて映像光をスクリーン11に投射することがで
きるので、スクリーン11から投射レンズ26までの距
離を短くすることができ、投射形液晶表示装置10の筐
体の奥行きを従来のものよりも縮小できる。このため、
このため、投射形液晶表示装置のコンパクト化が可能に
なり、一般家庭等の配置スペースに余裕が無いユーザー
にも大画面の投射形液晶表示装置を提供することができ
る。
【0054】図13は本発明に係る投射形液晶表示装置
の他の実施例の要部を示す正面図である。
【0055】図13において、本実施例の投射形液晶表
示装置60は1つの映像投射部の投射映像が16:9と
なるものに対応したものである。即ち、カラー液晶モジ
ュールの液晶パネルの縦横比を16:9となるようにし
たものである。投射形液晶表示装置60は、スクリーン
61の背面側にフレネルレンズ62を取り付け、フレネ
ルレンズ62の背面側に投射映像のアスペクト比がそれ
ぞれ16:9となる縦2列、横2列の映像投射部を配設
し、さにら背面側に蛍光ランプ63,64わ配置してい
る。この場合、蛍光ランプ63,64は、管軸を縦方向
に向けて、横方向に並列に配置されている。
【0056】フレネルレンズ62は、スクリーン61の
縦2列、横2列の小区画71,72,73,74に相当
する小区画75,76,77,78に分けられ透明な部
材で形成されている。この小区画75,76,77,7
8には、厚いレンズと同じ光学特性を持つ様に透明な部
材を階段状に形成したものであり、これら階段状の部分
のエッジ79は小区画75,76,77,78の中心と
中心を一致させて円を描くようになっている。
【0057】また、図示しないが、蛍光ランプ63,6
4の正面側には遮光板が設けられており、これにより、
蛍光ランプ63,64の不要な照明光が、スクリーン6
1に照射されるのを防止している。
【0058】以下にこのような実施例の動作を説明す
る。
【0059】まず、画面のアスペクト比が16:9の画
面の映像を表示する場合について説明する。
【0060】投射形液晶表示装置60の映像信号処理回
路は、アスペクト比が16:9の画面の映像信号から、
16:9の画面を縦2列、横2列の小区画に分割した映
像に幾分クロスオーバ部を付加した4個の映像信号を作
成して、それぞれに対応する縦2列、横2列の映像投射
部のカラー液晶モジュールに供給し、液晶モジュールを
駆動させる。
【0061】これにより、蛍光ランプ63からの照明光
は、左から1番目の縦列の2つの映像投射部により2つ
の投射光としてそれぞれフレネルレンズ72の小区画7
5,77を介してスクリーン71の小区画71,73に
投射される。蛍光ランプ64からの照明光は、左から2
番目の縦列の2つの映像投射部により2つの投射光とし
てそれぞれフレネルレンズ72の76,78を介してス
クリーン71の小区画72,74に投射される。このよ
うにして投射されることにより、スクリーン71の縦2
列、横2列の小区画71,72,73,74には、縦2
列、横2列に分割した映像が表示される。
【0062】次に、画面のアスペクト比が4:3の画面
の映像を表示する場合について説明する。まず投射形液
晶表示装置の映像信号処理回路は、アスペクト比が4:
3の画面の映像信号から、アスペクト比が4:3の表示
部の左右に黒映像が挿入された16:9の画面の映像信
号を作成する。投射形液晶表示装置の映像信号処理回路
は、このようにして作成したアスペクト比が16:9の
画面の映像信号から、16:9の画面を縦2列、横2列
の小区画に分割した映像に幾分クロスオーバ部を付加し
た4個の映像信号を作成して、それぞれに対応する縦2
列、横2列の映像投射部のカラー液晶モジュールに供給
し、液晶モジュールを駆動させる。これにより、スクリ
ーン71の縦2列、横2列の小区画71,72,73,
74には、縦2列、横2列に分割した映像が表示され
る。この場合、左から1列目の小区画71,73の左1
/4の部分には、黒の映像が表示され、左から4列目の
小区画72,74の右1/4の部分には、黒の映像が表
示される。
【0063】このような実施例によれば、図1の実施例
と同様の効果が得られるとともに、アスペクト比が1
6:9の画面の簡易型のカラー液晶モジュールを用いる
ことにより、スクリーン71に表示される画面はアスペ
クト比が16:9の高品位な画面が得られ、簡易型の投
射形液晶表示装置と部品の共通化を図れるという効果も
ある。
【0064】尚、図1及び図3の実施例において、光源
として蛍光ランプを用いたが、ハロゲン電球等、別の光
源を用いてもよい。
【0065】
【発明の効果】以上述べた様にこの発明によれば、スク
リーンから複数の投射レンズまでの距離を短くすること
ができ、投射形液晶表示装置の筐体の奥行きを縮小でき
るので、投射形液晶表示装置のコンパクト化が可能にな
り、一般家庭等の配置スペースに余裕が無いユーザーに
も大画面の投射形液晶表示装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る投射形液晶表示装置の要部を示す
側面図。
【図2】図1のスクリーン及び蛍光ランプを示す正面
図。
【図3】図1のスクリーンのアスペクト比を示す説明
図。
【図4】図1のフレネルレンズを示す正面図。
【図5】図4のフレネルレンズの特性を示す説明図。
【図6】図1の遮光板を示す正面図。
【図7】図6の遮光板の調整方法を示す説明図。
【図8】図1の映像投射部の投射距離を示す説明図。
【図9】映像投射部の投射距離を示す説明図である。
【図10】遮光板の遮光効果を示す説明図である。
【図11】図1の実施例におけるアスペクト比が16:
9の画面の映像を表示する場合の動作を説明する説明
図。
【図12】図1の実施例におけるアスペクト比が4:3
の画面の映像を表示する場合の動作を説明する説明図。
【図13】本発明係る投射形液晶表示装置の他の実施例
の要部を示す正面図。
【図14】従来の投射形液晶表示装置を示す断面図。
【図15】図14の投射形液晶表示装置を示す平面図。
【図16】図14のフレネルレンズを示す正面図。
【図17】図16のフレネルレンズ96の特性を示す説
明図。
【符号の説明】
10 投射形液晶表示装置 11 スクリーン 12 筐体 24 カラー液晶モジュール 26 投射レンズ 31,32,33 蛍光ランプ 211,212,213 映像投射部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリーンと、 照明光を放射する発光部が棒状に形成され、縦方向また
    は横方向の一方に並列に配置された複数の光源と、 前記スクリーンの複数の小区画に対応する複数の映像信
    号がそれぞれ供給されることにより駆動され、前記複数
    の光源からの照明光を透過させることにより複数の映像
    光をそれぞれ形成する複数の液晶モジュールと、 この複数の液晶モジュールからの複数の映像光を前記ス
    クリーンの対応する複数の小区画に背面側からそれぞれ
    投射することにより、前記スクリーンの正面側に映像を
    表示させる複数の投射レンズとを具備したことを特徴と
    する投射形液晶表示装置。
JP33610092A 1992-12-16 1992-12-16 投射形液晶表示装置 Pending JPH06189239A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08152592A (ja) * 1994-11-29 1996-06-11 Nec Corp 投写型液晶表示装置
EP0873021A1 (fr) * 1997-04-18 1998-10-21 Thomson-Csf Système d'illumination d'un écran de visualisation

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