JPH0764079A

JPH0764079A - 投写形液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0764079A
Application number: JP5215484A
Authority: JP
Inventors: Kozo Sato; 剛三佐藤; Nobuaki Kabuto; 展明甲
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】単板式投写形液晶投写装置をコンパクトにする
こと。【構成】液晶パネルを照射する光源の前に、光源出射光
のうちの可視光のみ方向を９０度以上変換するミラーを
配置し、該ミラーの反射光を液晶パネルに入射させる構
成とする。【効果】投写レンズから光源部までの投写部長さを短縮
することができる。特に、該投写装置をリア方式投写形
液晶表示装置に適用した場合、該表示装置の奥行きを短
縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は透過形液晶パネルの画像
をスクリーン上に拡大投写する投写形液晶表示装置のコ
ンパクト化に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを一枚使用した単板投写形液
晶表示装置の投写画像を高画質化する技術として、特開
平４−８０７１０号公報に記載される技術がある。これ
は液晶パネルの前後にクサビ形ガラス板を配置して、光
源からの光線を液晶パネルの最適視角から入射させて高
コントラストの表示画像を得ると同時に、液晶パネルか
らの出射光を有効に投写レンズに入射させるようにし
て、投写画像の高輝度化も達成しようとするものであ
る。

【０００３】投写形液晶表示装置をリア方式に適用し、
薄形のリア方式投写形液晶表示装置を実現する従来技術
として、特開平４−２７９１１号公報に記載される技術
がある。この技術は２組の投写レンズを使用し、それら
投写レンズの光軸を液晶パネル、およびスクリーンのそ
れぞれの面に対して傾けた配置構成とすることにより、
投写レンズ光軸を液晶パネルおよびスクリーンのそれぞ
れの面に対してほぼ垂直に設定した従来技術に対して、
大幅な薄形化を達成したリア方式投写形液晶表示装置を
実現できる可能性がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、単板投写形液
晶表示装置は高画質画像が投影できることも重要である
が、小形、コンパクトで設置自由度が大きく、また、可
搬性が良いことも重要である。しかし、前記の特開平４
−８０７１０号公報記載の技術では投写画像の高画質化
については述べているが、該装置の小形化、コンパクト
性向上については述べていない。

【０００５】一方、特開平４−２７９１１号公報に記載
される技術によると、リア方式投写形液晶表示装置を薄
形化する上で効果があると考えられるが、投写レンズを
２組使用することによる価格アップ、重量アップという
問題がある。また、投写レンズ光軸に対して液晶パネル
面を傾けた配置としていることにより、液晶パネル表示
画像中央部分の投写倍率と該画像の上下部分、または左
右部分の投写倍率が異なることになり、その結果、投写
画像の明るさ、解像度、コントラスト等の性能が投写画
面内で不均一になるという問題もある。

【０００６】本発明の第一の目的は単板投写形液晶表示
装置において、該装置の画質性能を維持しながらコンパ
クト性をより一層向上した単板投写形液晶表示装置を得
ることにある。また、本発明の第二の目的は単板、また
は三板投写形液晶表示装置において、該装置のコンパク
ト化と光源部の長寿命化を実現する投写形液晶表示装置
を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、単板投写形液晶表示装置においては液晶パネルと光
源との間に、光源出射光のうちの可視光の光路を水平面
内において約９０度以上変換する可視光反射、赤外光透
過ミラーを配置し、光源部分を投写レンズ、液晶パネル
の配列部分の横に配置する構成とした。または、液晶パ
ネルの照射光源として高輝度蛍光管を使用する構成とし
た。

【０００８】また、三板投写形液晶表示装置において
は、赤色、緑色、青色それぞれの画像を表示する三枚の
液晶パネルの背面に、赤色発光蛍光管からなる光源、緑
色発光蛍光管からなる光源、青色発光蛍光管からなる光
源をそれぞれ配置する構成とした。

【０００９】

【作用】単板投写形液晶表示装置において、液晶パネル
と光源との間に光源出射光のうちの可視光成分の光路を
水平面内において約９０度以上変換する可視光反射、赤
外光透過ミラーを配置し、光源部分を投写レンズ、液晶
パネルの配列部分の横に配置する構成とすることによ
り、該投写装置の全長をほぼ光源部分の長さだけ短縮す
ることができる。このとき、横幅はほぼ光源の長さ分だ
け増大するがコンパクト性は向上する。特に、この投写
形液晶表示装置をリア方式投写形液晶表示装置の投写部
に適用した場合、該リア方式投写形液晶表示装置投写光
学系の設計自由度が向上し、該表示装置の奥行きをより
一層短縮することができる。なお、光源部分を投写レン
ズ、液晶パネルの配列部分の横に配置することによって
投写画像画質が劣化することはない。

【００１０】また、液晶パネルの照射光源として高輝度
蛍光管を使用した構成とすることにより、光源部分の長
寿命化、薄形化を図ることができ、ひいては投写形液晶
表示装置の長寿命化、薄形化を図ることができる。蛍光
管の輝度は投写形液晶表示装置の光源として従来から使
われている光源、一例としてハロゲンランプ、メタルハ
ライドランプ等の輝度に比べ、一般的に低く、また、発
光部分が線状であるから、液晶パネルに直接照射する方
式では光の利用効率も低い。しかし、蛍光管を複数本使
用し、蛍光管と液晶パネルとの間に表面に微細プリズム
を形成した透明板を配置することにより、画像投写に必
要な光束を液晶パネル面に照射できる。

【００１１】また、三板投写形液晶表示装置において、
赤色、緑色、青色それぞれの画像を表示する三枚の液晶
パネルのそれぞれの背面に赤色発光蛍光管からなる光
源、緑色発光蛍光管からなる光源、青色発光蛍光管から
なる光源を配置する構成とすることにより、光源部を長
寿命化、コンパクト化することができ、ひいては三板投
写形液晶表示装置を長寿命化、コンパクトすることがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００１３】図１は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第一実施例要部の模式上面図である。図１によ
り、本実施例の基本的構成、機能を説明する。

【００１４】ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等
からなる光源１からの出射光２は可視光反射、赤外光透
過ミラー３により可視光４のみ集光レンズ５の方に反射
し、赤外光６は該ミラー３を透過して排熱ファン７によ
り外部に排熱する。

【００１５】集光レンズ５に入射した可視光４は該レン
ズ５によりやや集光され、偏光板８を経て液晶パネル９
に入射する。液晶パネル９、偏光板１０を透過した可視
光４は画像光１１となり、それは投写レンズ１２により
スクリーン１３上に拡大投写される。

【００１６】このとき、該ミラー３、光源１の配置とし
て、該ミラー３の法線１４と光源１の光軸１５とのなす
角度θを、水平面内において約４５度程度になるように
配置、構成している。この構成により、光源１から出射
した可視光４は約９０度程度光路変換される。

【００１７】このような構成とすることにより、特開平
４−８０７１０号公報に記載される光源、集光レンズ、
液晶パネル等をほぼ直線上に配置した構成に比べ、投写
光学系を短縮することができ、投写形液晶表示装置の据
付け、可搬性の面で有利となる。また、光源１からの出
射光を可視光４と赤外光６に分離し、可視光４のみ液晶
パネル９に入射させる上でも効率が良い。

【００１８】図２は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第二実施例要部の模式上面図である。本実施例
の図１に示す第一実施例に対しての違いは、可視光反
射、赤外光透過ミラー３の法線１４と光源１の光軸１５
とのなす角度θ´を約３５度に設定したことにある。こ
のような構成とすることにより、投写レンズ１２の先端
から該ミラー３の端部、または光源１の端部までの長さ
は第一実施例のときよりさらに短縮できる。しかし、こ
のとき、光源１、または光源１からの出射光２´が集光
レンズ５などにぶつからないように配慮する必要があ
る。

【００１９】図３は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第三実施例要部の模式側面図である。図１の第
一実施例、図２の第二実施例がフロント方式の投写形液
晶表示装置であるのに対し、図３の第三実施例はリア方
式の投写形液晶表示装置であり、投写部１６から出射し
た画像光１７が第一のミラー１８、第二のミラー１９で
反射した後、リアスクリーン２０に投影する方式となっ
ている。

【００２０】リア方式投写形液晶表示装置の奥行きを低
減するためには投写レンズ１２、リアスクリーン２０間
の投写光路を短くすることが重要であると同時に、投写
部１６の長さをできるだけ短くすることが重要である。

【００２１】図３の第三実施例の投写部１６は図１の第
一実施例で示したように光源１からの出射光２を可視光
反射、赤外光透過ミラー３で光路を折り曲げ、集光レン
ズ５、液晶パネル９等に入射させる構成としている。こ
の構成では、光源１、集光レンズ５、液晶パネル９など
を直線状に配置した構成より投写部を短くでき、その結
果、リア方式投写形液晶表示装置の奥行き低減、コンパ
クト化に大きく貢献する。

【００２２】なお、この構成では、光源１、集光レンズ
５、液晶パネル９などを直線状に配置したときに比べ、
投写部１６の幅はほぼ光源１の長さ分だけ大となるが、
投写部１６の横幅が多少増加しても、リア方式投写形液
晶表示装置の奥行き低減、コンパクト化には影響を与え
ない。

【００２３】また、図３の第三実施例の投写部１６とし
て、図２の第二実施例の投写形液晶表示装置を適用して
もよいことはもちろんである。

【００２４】図４は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第四実施例要部の模式上面図である。本実施例
の図１に示す第一実施例に対して異なるところは光源部
を第一の光源２１、第二の光源２２の二つで構成し、そ
れら光源２１，２２からの出射光２３のうちの可視光２
４の光路を一枚の可視光反射、赤外光透過ミラー２５の
設定位置変換で切り換えられる構成としているところに
ある。

【００２５】この構成においても、光源２１，２２は投
写レンズ１２、集光レンズ５、液晶パネル９等の配列の
横に配置されることになり、投写形液晶表示装置の長さ
は投写レンズ１２、集光レンズ５、液晶パネル９、光源
２１，２２等を直線状に配置したときより短くなる。そ
こで、本実施例投写形液晶表示装置をリア方式投写形液
晶表示装置の投写部に使用したときにおいても、該リア
方式投写形液晶表示装置の奥行き低減、コンパクト化の
達成が可能である。

【００２６】なお、本実施例投写形液晶表示装置の第一
実施例、第二実施例の投写形液晶表示装置に比べた場合
の利点は、例えば、第一の光源２１を使用して画像投写
している最中に、断線などにより該光源２１が突然消灯
してしまったとき、該ミラー２５を回転などにより再配
置して即座に第二の光源２２が使える状態になること、
また、二つの光源２１，２２を相互に異種の光源として
おけば、投写する画像内容、画像を観視する環境等の違
いによってそれら光源２１，２２を使いわけることがで
きることなどがある。

【００２７】図５は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第五実施例要部の模式上面図である。本実施例
の図１に示す第一実施例に対して大きく異なるところは
光源に複数本の小形蛍光管を使用していることにある。

【００２８】最近、蛍光管の高輝度化が進んできてお
り、一例として、管の直径が５〜８mm、長さ約１００mm
の熱陰極蛍光管の、管電力３Ｗ程度における輝度が約２
００００cd/m²、発光光束が約１００ｌmのものが実用化
されている。この蛍光管をＷ字状、または渦巻状に形成
し、背面に可視光反射、赤外光透過板を配置すること、
また、前面に集光レンズを配置することによって、該蛍
光管の光束を比較的効率良く液晶パネル面に入射させる
ことができる。

【００２９】第五実施例では、光源３０に蛍光管３１を
使っているため、光源１にハロゲンランプ、メタルハラ
イドランプ使っている第一実施例の場合に比べ、液晶パ
ネル９から出射する画像光３３も広い角度範囲に広が
り、そのため、投写レンズ１２に有効に入射する光束は
液晶パネル９からの出射する画像光３３の１／２〜１／
４となるが、比較的小さいスクリーン３２に投写する用
途に適用すれば十分に観視できる画面輝度が得られ、消
費電力の少ないコンパクトな投写形液晶表示装置として
有用である。また、ハロゲンランプ、メタルハライドラ
ンプの寿命時間が約２０００時間以下であるのに対し
て、蛍光管の寿命時間は比較的寿命時間の短い高輝度タ
イプでも５０００時間以上あり、光源３０の長寿命化が
図れる。また、蛍光管には演色性の良い三波長型蛍光管
があり、光源３０の蛍光管３１にこの蛍光管を適用すれ
ば高画質の投写画像を得ることができる。

【００３０】次に、本実施例投写形液晶表示装置により
得られる画面輝度の概略を試算してみる。

【００３１】試算条件は１．５〜２インチ程度のカラー
液晶パネル画像をゲイン５の１０インチスクリーンに投
写することとする。光源３０には前記した管の直径が５
〜８mm、長さ約１００mmの熱陰極蛍光管をＷ字状に形成
したものを使うとする。該蛍光管は１．５〜２インチ程
度のカラー液晶パネルの背面を十分にカバーすることが
できる。また、該蛍光管から出射する可視光の５０％が
液晶パネルに入射し、その５％が液晶パネルを透過し、
透過した光束の３０％が投写レンズに有効に入射すると
仮定する。

【００３２】このような仮定をもとに、スクリーンに到
達する光束を試算すると約０.７５ｌm（１００ｌm×０.
５×０.０５×０.３＝０.７５ｌm）となる。そこで、１
０インチスクリーン上における輝度は画面中央部、周辺
部の平均値で約４０cd/m²となる。これは、輝度＝全光
束×（１／π）×（１／スクリーン面積）× スクリー
ンゲインにより計算した。すなわち、０.７５×（１／
３.１４）×（１／０.０３１）×５≒４０cd/m²により
求めた。

【００３３】この輝度は直射外光のある環境以外では、
ほぼ問題なく観視できる輝度である。また、数Ｗという
低消費電力、コンパクト性を活かして、パーソナル用、
ポータブル用として非常に有用な投写形液晶表示装置と
なる。

【００３４】図６は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第六実施例要部の模式上面図である。本実施例
の図５に示す第五実施例に対して異なるところは光源３
０と偏光板８の間に、集光レンズ５の代りに、表面に微
細なプリズムを形成した透明板３４を配置したところに
ある。該透明板３４は蛍光管３１の背後に配置した可視
光反射、赤外光透過板３５との相互作用により、該透明
板３４からの出射光の広がり角度を狭くする。すなわ
ち、該透明板３４を光源３０の前面に配置することによ
り、液晶パネル９への入射光、液晶パネル９から出射す
る画像光３６の広がり角度を第五実施例のときより狭
く、平行光に近くすることができる。その結果、投写レ
ンズ１２へ有効に入射する光束も多くなり、第五実施例
における画面輝度より高輝度の投写画面を得ることがで
きる。

【００３５】図７、図８は表面に微細なプリズムを形成
した透明板の一例の斜視図である。図７は表面に微細な
リニアプリズム４０を形成した透明板、図８は表面に微
細な円錐プリズム４１を形成した透明板である。

【００３６】これらプリズム形成透明板の背後から広い
広がり角度の光を入射させても、プリズム面から出射さ
せる際の出射光角度は、プリズム角度、およびプリズム
形成材の屈折率で定まる臨界角により制限される。そこ
で、該透明板は投写形液晶表示装置の光源からの出射光
に指向性を持たせる用途として有用である。なお、図７
に示す微細リニアプリズム形成透明板を図６の第六実施
例に適用するときは、該透明板をプリズム形成方向をク
ロスさせた状態に２枚重ねて使用するとよい。

【００３７】図９は本発明単板投写形液晶表示装置の投
写光学系第七実施例要部の模式上面図である。本実施例
の図６に示す第六実施例に対して異なるところは光源と
偏光板の間に、微細プリズム形成透明板だけでなく、集
光レンズをも配置したところにある。この構成により、
光源出射光の液晶パネルへの照射効率をさらに向上させ
ることができる。

【００３８】図１０は本発明単板投写形液晶表示装置の
投写光学系第八実施例要部の模式上面図である。本実施
例の図１に示す第一実施例に対しての違いは、集光レン
ズ５と可視光反射、赤外光透過ミラー３の間に微細プリ
ズム形成透明板３４を配置したところにある。この構成
においても、光源出射光２の液晶パネル９への照射効率
を向上させることができ、投写画面を高輝度化すること
ができる。

【００３９】図１１は本発明投写形液晶表示装置の投写
光学系第九実施例要部の模式上面図である。本実施例の
第一実施例〜第八実施例に対しての大きな違いは、液晶
パネルを赤色表示用液晶パネル２７、緑色表示用液晶パ
ネル２８、青色表示用液晶パネル２９の三枚使用し、そ
れら液晶パネル２７，２８，２９を照射する光源も赤色
発光蛍光管４６からなる光源４３、緑色発光蛍光管４７
からなる光源４４、青色発光蛍光管４８からなる光源４
５の三個の光源としているところにある。各液晶パネル
２７，２８，２９の赤色、緑色、青色それぞれの画像光
はクロスダイクロイックミラー５０により三色画像合成
し、投写レンズ１２によりスクリーン１３上に投影する
方式である。

【００４０】図１２(a)は従来方式投写形液晶表示装置
のダイクロイックミラーによる光源出射光逐次色分解、
画像光逐次合成光学系要部の模式側面図、図１２(b)も
従来方式投写形液晶表示装置のダイクロイックミラーに
よる光源出射光逐次色分解、クロスダイクロイックミラ
ーによる三色画像光合成光学系要部の模式側面図であ
る。これら図１２(a)，(b)において６０は光源、６１，
６２，６３は液晶パネル、６４，６５，６６，６７は光
源出射光色分解用ダイクロイックミラー、６８，６９は
三色画像光合成用ダイクロイックミラー、７０，７１は
三色画像光合成用クロスダイクロイックミラー、７２は
投写レンズ、７３，７４，７５，７６，７７，７８は集
光レンズである。

【００４１】従来、液晶パネルを三枚使用した三板投写
形液晶表示装置の光源出射光の液晶パネルへの照射光学
系は図１２(a)，(b)に示すように、一つの光源６０を使
い、その出射光をダイクロイックミラー６４，６５，６
６，６７で色分解する光学系を使用したものが多い。

【００４２】そのため、該色分解光学系部分の占有体積
が大となり、三板投写形液晶表示装置コンパクト化が阻
害されていた。

【００４３】また、各液晶パネル６１，６２，６３ごと
に光源を配置する構成とすれば色分解光学系は不要とな
るが、投写形液晶表示装置の光源として従来から使われ
ているハロゲンランプ、メタルハライドランプにおいて
は赤色、緑色、青色それぞれの単色を効率良く発光する
ランプは実用化されてなく、たとえ実用化されていたと
しても、それらランプは体積が大であるため投写形液晶
表示装置の小形化を達成することは困難である。

【００４４】一方、蛍光管においては従来より赤色、緑
色、青色それぞれの単色を効率良く発光するものが実用
化されている。

【００４５】図１１の第九実施例における特徴は三枚の
液晶パネル２７，２８，２９を照射する光源に赤色発光
蛍光管４６からなる光源４３、緑色発光蛍光管４７から
なる光源４４、青色発光蛍光管４８からなる光源４５を
使ったところにあり、これにより、光源４３，４４，４
５をコンパクトにできる。

【００４６】光源４３，４４，４５と偏光板８１，８
３，８５との間に集光レンズ９０，９１，９２、微細プ
リズム形成透明板９３，９４，９５を配置することによ
り、該蛍光管４６，４７，４８からなる光源４３，４
４，４５の出射光を効率良く液晶パネル２７，２８，２
９と投写レンズ１２に入射させることができ、ひいては
三板式投写形液晶表示装置のコンパクト化と同時に投写
画面の高輝度化をも達成することができる。

【００４７】また、蛍光管はハロゲンランプ、メタルハ
ライドランプに比べて３倍以上寿命が長く、そこで、光
源の長寿命化をも図ることができる。

【００４８】図５の第五実施例、図６の第六実施例、図
９の第七実施例、図１１の第九実施例において、光源と
して小形蛍光管を使用した実施例を示したが、該蛍光管
として管全面から均一発光する蛍光管ではなく、光の出
射開口を特定したアパーチャ形蛍光管を使用すれば、液
晶パネル、投写レンズに一層効率良く光を入射させるこ
とができる。アパーチャ形蛍光管を使用して構成した光
源の一例の模式断面図を図１３に示す。９６は管内面に
形成した酸化チタン等からなる光反射面、９７は光出射
開口、９８は出射光の分布、９９は可視光反射、赤外光
透過板である。

【００４９】図１４は本発明投写形液晶表示装置の投写
光学系第十実施例要部の模式側面図である。本実施例は
リア方式の投写形液晶表示装置である。本実施例の図３
に示す第三実施例に対しての違いは、リアスクリーンの
内面に光反射防止コーティング１０１を形成していると
ころにある。

【００５０】リアスクリーン２０は一般に透明、半透明
のプラスチックで形成されている。このため、投写部１
６から投写光１００を該スクリーン２０に投写した場
合、該スクリーン２０の背面で投写光１００の４％以上
が反射されることになる。該反射光はリア方式投写形液
晶表示装置内部で不要な反射を繰返し、投写画像のコン
トラストを劣化させることが多い。特に、ミラー１９を
リアスクリーン２０に近接配置した薄形のリア方式投写
形液晶表示装置では画像コントラストの劣化が大とな
る。

【００５１】そこで、本実施例で示すように、リアスク
リーン２０の背面に光反射防止コーティング１０１を形
成すれば、該表示装置が薄形の場合でも画像コントラス
トのよい投写画面を得ることができる。

【００５２】なお、上記図３の第三実施例、図１４の第
十実施例におけるリア方式投写形液晶表示装置の説明で
は投写光路を２枚ミラーで折り返す方式のリア方式投写
形液晶表示装置について説明したが、ミラーを１枚、ま
たは３枚使用したリア方式投写形液晶表示装置について
もそれら技術は適用できる。

【００５３】図４の第四実施例では二つの光源を左右に
配置する例を示したが、これを上下方向に配置すること
もできる。また、上下、左右の両方向に配置することも
できる。

【００５４】また、図１１の第九実施例では三色合成に
クロスダイクロイックミラーを使う場合について説明し
たが、これをプリズムとしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明はこのように構成されているの
で、以下に記載される効果がある。

【００５６】単板投写形液晶表示装置において、液晶パ
ネルと光源の間に光源出射光のうちの可視光成分の光路
を、水平面内において約９０度以上変換する可視光反
射、赤外光透過ミラーを配置し、光源部分を投写レン
ズ、液晶パネルの配列部分の横に配置することにより、
該投写装置の全長をほぼ光源部分の長さだけ短縮、コン
パクト化することができる。

【００５７】特に、該投写装置をリア方式投写形液晶表
示装置の投写部に適用した場合、該リア方式表示装置の
奥行きを低減することができる。

【００５８】液晶パネルの背後に設定位置が二通りに変
換できるミラーを配置し、該ミラー配置に対応した二つ
の光源を配置した構成とすることにより、投写形液晶表
示装置の奥行きの短縮化を図ることができるとともに、
該表示装置の使い勝手の向上を図ることができる。

【００５９】光源に小形、高輝度蛍光管を使用すること
により、光源部の薄形化、長寿命化が図れ、投写形液晶
表示装置のコンパクト化、長寿命化を図ることができ
る。このとき、光源と液晶パネルとの間に微細プリズム
形成透明板を配置することにより、画面の高輝度化を図
ることができる。

【００６０】三板式投写形液晶表示装置において、各液
晶パネル毎に赤色、緑色、青色発光の小形、高輝度蛍光
管からなる光源を配置することにより、該投写装置のコ
ンパクト化、投写画像の高画質化を達成することができ
る。

【００６１】光源に蛍光管を適用する場合該蛍光管をア
パーチャ形とすれば、投写画像を一層高輝度化すること
ができる。

【００６２】また、奥行きの短いリア方式投写形液晶表
示装置において、投写光が入射するスクリーンの背面に
光反射防止コーティングを形成することにより、投写画
面の高コントラスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
一実施例要部の模式上面図である。

【図２】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
二実施例要部の模式上面図である。

【図３】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
三実施例要部の模式側面図である。

【図４】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
四実施例要部の模式上面図である。

【図５】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
五実施例要部の模式上面図である。

【図６】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
六実施例要部の模式上面図である。

【図７】表面に微細なリニアプリズムを形成した透明板
の一例の斜視図である。

【図８】表面に微細な円錐プリズムを形成した透明板の
一例の斜視図である。

【図９】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系第
七実施例要部の模式上面図である。

【図１０】本発明単板投写形液晶表示装置の投写光学系
第八実施例要部の模式上面図である。

【図１１】本発明投写形液晶表示装置の投写光学系第九
実施例要部の模式上面図である。

【図１２】従来方式投写形液晶表示装置投写光学系のダ
イクロイックミラーによる光源出射光逐次色分解、画像
光逐次およびクロスダイクロイックミラーによる三色画
像光合成光学系要部の模式側面図である。

【図１３】アパーチャ形蛍光管を使用して構成した光源
の一例の側断面図である。

【図１４】本発明投写形液晶表示装置の投写光学系第十
実施例要部の模式側面図である。

【符号の説明】

１，２１，２２，３０，４３，４４，４５，６０…光
源、２，２´，２３…出射光、３，２５…可視光反射、赤外光透過ミラー、４，２４…可視光、５，９０，９１，９２…集光レンズ、６…赤外光、７…排熱ファン、８，１０，８１，８２，８３，８４，８５，８６…偏光
板、９，２７，２８，２９，６１，６２，６３…液晶パネ
ル、１１，１７，２６，３３，３６…画像光、１２…投写レンズ、１３，３２…スクリーン、１４…法線、１５…光軸、１６…投写部、１８，１９…ミラー、２０…リアスクリーン、３１，４６，４７，４８…蛍光管、３４…表面に微細なプリズムを形成した透明板、３５，９９…可視光反射、赤外光透過板、４０…微細なリニアプリズム、４１…微細な円錐プリズム、５０，７０，７１…クロスダイクロイックミラー、６４，６５，６６，６７，６８，６９…ダイクロイック
ミラー、９６…光反射面、９７…光出射開口、９８…出射光の分布、１００…投写光、１０１…反射防止コーティング。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一枚の液晶パネル、一個の光源、液晶パネ
ルと光源との間にあり、光源からの出射光路を変換する
ミラー、液晶パネルの表示画像をスクリーン上に投写す
る投写レンズ等からなる単板投写形液晶表示装置におい
て、該出射光路変換ミラーを赤外光透過、可視光反射ミ
ラーとし、また、該ミラーの法線と光源の光軸とのなす
角度が水平面内において、約４５度以下になるように光
源および該ミラーを配置する構成としたことを特徴とす
る単板投写形液晶表示装置。
【請求項２】一枚の液晶パネル、第一の光源、第二の光
源の二つの光源、さらに、光源からの出射光路を変換す
るミラー、液晶パネル上の表示画像をスクリーン上に拡
大投写する投写レンズ等からなる単板投写形液晶表示装
置において、第一の光源、第二の光源を、それらの光源
光軸がほぼ一致して、かつ、光出射面が相互に向き合う
ように配置し、また、該ミラーは第一の光源、第二の光
源の間にあり、その設定位置を第一の光源の出射光を液
晶パネルに照射する第一のミラー位置と第二の光源の出
射光を液晶パネルに照射する第二のミラー位置の二つの
ミラー位置に相互に変換できる構成としたことを特徴と
する単板投写形液晶表示装置。
【請求項３】請求項２記載の単板投写形液晶表示装置に
おいて、光源からの出射光路を変換するミラーの設定位
置を第一のミラー設定位置から第二のミラー設定位置
に、または第二のミラー設定位置から第一のミラー設定
位置に変更する機構として、光源光軸にほぼ直角に設定
した回転軸を中心に該ミラーを回転させ、該ミラー設定
位置を変更する構造としたことを特徴とする単板投写形
液晶表示装置。
【請求項４】請求項２記載の単板投写形液晶表示装置に
おいて、第一の光源と第二の光源を相互に異種類の光源
としたことを特徴とする単板投写形液晶表示装置。
【請求項５】一枚の液晶パネル、液晶パネルに光を照射
する光源、液晶パネル上の表示画像をスクリーン上に拡
大投写する投写レンズ等からなる単板投写形液晶表示装
置において、該光源として、可視光線反射面上に単数、
または複数本の蛍光管を配置してなる光源を適用した構
成を特徴とする単板投写形液晶表示装置。
【請求項６】赤色、緑色、青色それぞれの色の画像を表
示する三枚の液晶パネル、三枚の液晶パネルの背後から
それら液晶パネルを照射する光源、三枚の液晶パネルの
画像を合成する合成光学系、合成画像をスクリーン上に
拡大投写する投写レンズ等からなる三板投写形液晶表示
装置において、該光源として、単数または複数本の赤色
発光蛍光管から構成される光源、および単数または複数
本の緑色発光蛍光管から構成される光源、および単数ま
たは複数本の青色発光蛍光管から構成される光源の三個
の光源とし、それら光源を赤色、緑色、青色それぞれの
色の画像を表示する三枚の液晶パネルの背後に、光源の
発光色と液晶パネルの表示色とが対応するように配置し
た構成を特徴とする三板投写形液晶表示装置。
【請求項７】請求項５または請求項６において、光源と
液晶パネルとの間に、表面に微細なプリズムを多数形成
した透明板を配置した構成を特徴とする投写形液晶表示
装置。
【請求項８】請求項５または請求項６または請求項７記
載の単板投写形液晶表示装置、または三板投写形液晶表
示装置における光源の蛍光管として、アパーチャー形蛍
光管を使用したことを特徴とする投写形液晶表示装置。
【請求項９】液晶表示画像の投写部、投写光路を折り返
すミラー、投写画像を映出するリアスクリーン等からな
るリア方式投写形液晶表示装置における該投写部とし
て、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の投
写形液晶表示装置を適用したことを特徴とするリア方式
投写形液晶表示装置。
【請求項１０】液晶表示画像の投写部、投写光路を折り
返すミラー、投写画像を映出するリアスクリーン等から
なるリア方式投写形液晶表示装置において、該リアスク
リーンの投写光入射面に光反射防止コーティングを形成
したことを特徴とするリア方式投写形液晶表示装置。