JPH08220521A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラスト比の高い鮮明な画像を表示きる
液晶表示装置を備えた液晶プロジェクタを提供する。 【構成】 液晶表示パネル１６と光入射面側偏光板１７
との間に、液晶表示パネル１６で生じる位相差と同じ位
相差を生じる位相差板２２を設けてなる。この構成によ
れば、入射光Ｌは光入射面側偏光板１７を通過して直線
偏光Ｌｘとなって位相差板２２に入射する。そして位相
差板２２を通過する際に、液晶表示パネル１６で生じる
位相差と同じ位相差が生じ、楕円偏光Ｄとなって液晶表
示パネル１６に入射する。そしてこの楕円偏光Ｄは液晶
表示パネル１６を透過する際に光出射面側偏光板１８の
偏光軸と直交する直線偏光にもどされる。液晶表示パネ
ル１６からの光は光出射面側偏光板１８によって完全に
遮断され、コントラスト比が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】テレビ映像やビデオ映像などを拡大投影
する投影装置として、テレビやＶＴＲ（ビデオテープレ
コーダ）などからの画像信号を受けて液晶表示装置に画
像を表示し、その液晶表示された画像を投影レンズでス
クリーンに拡大投影する液晶プロジェクタが普及してい
る。

【０００３】また、光源、液晶表示装置、投影レンズ、
投影ミラー、等を収容した本体ケースの前面部に透過型
スクリーンを設け、液晶表示装置に表示された画像を投
影レンズで拡大し、投影ミラーで反射させてスクリーン
に背面から投影するリアタイプの投影装置としての液晶
プロジェクタも普及している。

【０００４】図８には、この種の液晶プロジェクタに使
用される液晶表示装置の構成が示されている。同図に示
すように、液晶表示装置３０は、液晶表示パネル３１の
入射面側と出射面側とにそれぞれ偏光板３２、３３を配
置してなる。液晶表示パネル３２は、ガラス基板３４の
入射面に液晶表示部３５を形成してなる。両偏光板３
２、３３は互いに偏光軸を直交させて設けられている。
そして出射面側の偏光板３３は液晶表示パネル３１を構
成するガラス基板３４の出射面に直接貼り付けて設けら
れている。また、入射面側の偏光板３２は、液晶表示パ
ネル３１から離間させて設けられたガラス基板３６に貼
り付けて設けられている。

【０００５】この種の液晶表示装置３０では、図９に示
すように入射面側の偏光板３２を通すことにより光源か
らの光Ｌの直線偏光Ｌｘ成分のみを液晶表示パネル３１
に入射させ、液晶表示パネル３１を透過した光Ｆを出射
面側の偏光板３３に入射させる。そして液晶表示パネル
３１の印加電圧を制御して透過光Ｆの偏光方向を変える
ことにより、出射面側の偏光板３３で光を遮断したり通
過させたりして画像を表示する。この種の液晶表示パネ
ル３１にＴＦＴ型のものを使用すれば、駆動信号を１画
素毎に制御して鮮明な画像を表示することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した液晶
表示装置３０は、出射面側の偏光板３３で光が遮断され
るように液晶表示パネル３１に電圧を印加した場合で
も、液晶表示パネル３１を透過する光は実際には出射面
側の偏光板３３の偏光軸と完全に直交する直線偏光には
ならず、図９示すように楕円偏光になっているため、液
晶表示パネル３１を透過した光が一部出射面側の偏光板
３３を透過することになる。

【０００７】例えば、上記構造の液晶表示装置３０にＴ
ＦＴ型の液晶表示パネルを使用した場合、電圧を印加す
ることによって液晶表示部３５の液晶分子のねじれが解
けて入射面側の偏光板３２からの直線偏光をそのまま透
過させる状態になるが、液晶封入板との界面の液晶分子
は完全には立ち上がらないため、内部で多少の位相差
（現状５〜６ｎｍ）が生じ、透過光が楕円偏光となる。
その結果、液晶表示パネル３１からの透過光が出射面側
の偏光板３３で完全には遮断されずに一部透過すること
になる。そのため、黒表示部分が若干明るく表示される
という現象（黒浮き）が起こり、液晶表示装置３０の表
示部、ひいてはスクリーンに表示される画像のコントラ
スト比が低下するという問題があった。本発明は、上記
従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであり、
その目的は、コントラスト比の高い鮮明な画像を表示き
る液晶プロジェクタを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の液晶プロジェクタは、光源と、液晶表示パネ
ルと、投影レンズとを備えた液晶プロジェクタにおい
て、前記液晶表示パネルと前記光源との間に光入射側偏
光板を、前記液晶表示パネルの光出射側に光出射側偏光
板をそれぞれ配置し、さらに前記液晶表示パネルと前記
光入射側偏光板との間に、その光入射側に反射防止層を
設けた、前記液晶表示パネルとほぼ同一の位相差を持っ
た位相板を設けてなることを特徴とする（請求項１）。

【０００９】本発明の液晶プロジェクタにおいて、前記
光入射側偏光板は前記液晶表示パネルと離して設置され
ることが望ましい（請求項２）。

【００１０】また、前記光出射側偏光板は前記液晶表示
パネルと離して設置されることが望ましい（請求項
３）。

【００１１】また、前記光出射側偏光板は前記投影レン
ズによって前記液晶表示パネルの出射光が投影されるス
クリーンに積層されていることが望ましい（請求項
４）。

【００１２】

【作用】上記の如く構成される本発明の液晶プロジェク
タでは、光源から出射された光のうち光入射側偏光板を
通過した偏光成分の光が位相差板に入射する。そしてこ
の位相差板を通過する際に、液晶表示パネルで生じる位
相差とほぼ同じ位相差が与えられ、楕円偏光となって液
晶表示パネルに入射する。そしてこの楕円偏光は液晶表
示パネルを透過する際に直線偏光にもどされる。したが
って、前記光出射側偏光板の偏光軸を、液晶表示パネル
を透過する光の偏光方向と直交させておけば、液晶表示
パネルを透過する光を光出射側偏光板によって完全に遮
断できる。

【００１３】この場合、前記光入射側偏光板を液晶表示
パネルと離して設置することにより、光入射側偏光板が
光源からの光を吸収して高温になっても、その熱的影響
が液晶表示パネルに及ぶのを防ぐことができる。

【００１４】また、前記光出射側偏光板を前記液晶表示
パネルと離して設置することにより、液晶表示パネルか
らの光をレンズなどより拡大して投射できるので、面積
の広い光出射側偏光板を使用することで、光出射側偏光
板に入射する単位面積当りの光量を少なくし、光出射側
偏偏光板の持つ偏光特性が良好に発揮させることができ
る。

【００１５】この場合、前記光出射側偏光板を、前記投
影レンズから最も遠い位置となるスクリーンに積層させ
て設けることにより、光出射側偏光板の持つ偏光特性を
最良に発揮させることができる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の液晶プロジェクタの実施例
について説明する。

【００１７】図１は本発明に係る液晶プロジェクタの外
観斜視図、図２は図１に示す液晶プロジェクタの内部構
造を示す破断背面図、図３は同じく破断側面図である。
図１に示すように、液晶プロジェクタ１は縦長の機器ケ
ース２の正面側上半部に背面側からの投影画像を表示す
る透過型のスクリーン３を備えている。

【００１８】そして、この液晶プロジェクタ１の内部に
は、図２および図３に示すように、機器ケース２内の下
半部に、光源４と、ダイクロイックミラー５と、液晶表
示装置６と、フレネルレンズ７と、投影レンズ８と、冷
却ファン９とからなる光学機構ユニット１０が設けら
れ、機器ケース２内の上半部に、投影ミラー１１が設け
られている。また、機器ケース２内の最下部には電源ユ
ニット１２が、側部にはスピーカ１３が設けられてい
る。

【００１９】光源４は、白色光を発するランプ１４をリ
フレクタ１５の焦点部に配置してなるもので、この場合
リフレクタ１５の反射面１５ａを右側に向けて本体ケー
ス２内の左側下部に設置されている。すなわちこの光源
４は、ランプ１４の発する白色光をリフレクタ１５で反
射して図示右向きに照射するものとなっており、その光
軸上にダイクロイックミラー５が配置されている。

【００２０】ダイクロイックミラー５は、光源４からの
光を上方へ反射させるべく、図示では右上がり斜め４５
゜の傾斜姿勢で配置されている。そしてこのダイクロイ
ックミラー５の上方に、液晶表示装置６と、フレネルレ
ンズ７と、投影レンズ８とが、光軸を一致させて配置さ
れている。

【００２１】以上のように構成された液晶プロジェクタ
１において、光源４から出射された光は、ダイクロイッ
クミラー５によって上方に反射されて液晶表示装置６に
入射する。そして、液晶表示装置６を透過した画像光
が、フレネルレンズ７により集光されて投影レンズ８に
入射する。そして投影レンズ８によって拡大されて上方
に投影される画像光が、投影ミラー１１による反射を経
てスクリーン３に背面側から投影され、スクリーン３に
透過光による画像が表示される。

【００２２】図４には、液晶表示装置６の拡大構成図が
示されている。同図に示すように液晶表示装置６は、液
晶表示パネル１６の光入射面側と光出射面側とにそれぞ
れ偏光板１７、１８を配置してなる。液晶表示パネル１
６は、ガラス基板１９の片面（入射面）に液晶表示部２
０を形成してなる。液晶表示部２０は、透明電極を配し
た２枚の透明ガラス板の間に液晶を封入してなり、両側
の透明電極に印加する駆動電圧を画素毎に制御して液晶
分子の配向状態を変化させることにより画像を表示する
ようになっている。

【００２３】両偏光板１７、１８の偏光軸は互いに直交
している。そして光出射面側の偏光板１８は液晶表示パ
ネル１６を構成するガラス基板１９に直接貼り付けて設
けられている。また入射面側の偏光板１７は、液晶表示
パネル１６から離間させてこれと平行に設けられたガラ
ス板２１に貼り付けて設けられている。入射面側の偏光
板１７は、光源４からの光を吸収して高温になるため、
その熱的影響が液晶表示パネル１６に及ぶのを防ぐため
である。

【００２４】また、液晶表示パネル１６の液晶表示部２
０の入射面には、液晶表示パネル２０と同じ位相差を生
じるフィルム状の位相差板２２が貼られている。さらに
この位相差板２２の入射面には、反射防止層２３が形成
されている。また、この例では、ガラス板２１の入射
面、入射面側の偏光板１７の出射面、出射面側の偏光板
１８の出射面にもそれぞれ反射防止層２４、２５、２６
が形成されている。これらの反射防止層２３〜２６は、
空気との界面における反射を抑える特性をもったフィル
ムを上記各面に貼ることにより、あるいは反射防止膜を
蒸着することにより形成される。

【００２５】この液晶表示装置６では、図５に示すよう
に、光源４からの光Ｌのうちの出射面側の偏光板１８の
偏光軸と直交する直線偏光Ｌｘのみが入射面側の偏光板
１７を通過して位相差板２２に入射する。そしてこの直
線偏光Ｌｘが位相差板を通過する際、液晶表示パネル１
６で生じる位相差と同じ位相差が生じ、楕円偏光Ｄとな
って 液晶表示パネル１６に入射する。したがって出射
面側の偏光板１８で光が遮断されるように液晶表示パネ
ル１６に電圧を印加することにより、液晶表示パネル１
６を透過する際に楕円偏光Ｄが出射面側の偏光板１８の
偏光軸と直交する直線偏光Ｌｘにもどされ、出射面側の
偏光板１８で完全に遮断される。

【００２６】したがって、本実施例の液晶表示装置６に
よれば、液晶表示パネル１６で位相差が生じることによ
る黒浮きの発生を防止し、コントラスト比の高い鮮明な
画像を液晶表示することができる。

【００２７】また、本実施例の液晶表示装置６によれ
ば、前記位相差板２２を設けたことにより、入射側の偏
光板１７の偏光度を多少下げても従来程度のコントラス
ト比を維持することができ、入射側の偏光板１７の偏光
度を下げたことによる通過光量の増加分だけ従来の装置
よりも表示画像の明るさを増すことができる。

【００２８】さらに、本実施例の液晶表示装置６では、
図４に示すように入射側の偏光板１７を液晶表示パネル
１６から離して設けたことにより、位相差板２２の入射
面、ガラス板２１の入射面、入射面側の偏光板１７の出
射面、および出射面側の偏光板１８の出射面において反
射が発生するが、これらの面にはいずれも反射防止層２
３〜２６が形成されているので、各面での反射率は１％
程度に抑えられる。これに対し、反射防止層２３〜２６
が形成されていない場合には、各面での反射率は約４％
であり、４面の合計で１６％の光透過ロスが生じること
になる。

【００２９】以上のように本実施例の液晶表示装置６に
よれば、コントラスト比の向上と光透過率の向上とを同
時に達成できる。したがって、本実施例の液晶表示装置
６を上記の如く液晶プロジェクタ１の液晶表示装置に適
用することにより、明るくコントラスト比の高い画像を
スクリーン３に投影することができる。

【００３０】図６、図７は、本発明に係る液晶プロジェ
クタの別の実施例を示すものである。この例では、スク
リーン３の背面（光入射面）に光出射面側偏光板１８が
設けられ、液晶表示パネル１６のガラス基板１９に反射
防止層２６が形成されている。したがってこの場合、液
晶表示パネル１６を透過した画像光は、投影レンズ８に
よって拡大され、投影ミラー１１で反射された後、スク
リーン３の背面の光出射面側偏光板１８に入射すること
になる。

【００３１】この例のように、光出射面側偏光板１８を
スクリーン３の背面に設けることで、光出射面側偏光板
１８の面積を広くし、光出射側偏光板１８に入射する単
位面積当りの光量を少なくできるので、光出射側偏光板
１８の持つ偏光特性を良好に発揮させることができる。
その結果、上記の例の場合よりも更にコントラスト比の
高い鮮明な投影画像が得られる。

【００３２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例においては、本発明の
液晶表示装置をリアタイプの液晶プロジェクに適用した
場合を例にとり説明したが、外部スクリーンなどに前面
から画像を投影する別の投影方式の液晶プロジェクにも
適用できることは言うまでもなく、さらにその他の表示
機器の表示装置にも適用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上要するに本発明の液晶プロジェクタ
によれば、以下のごとき優れた効果を発揮できる。

【００３４】（１） 請求項１に記載された液晶プロジ
ェクタによれば、液晶表示パネルと光入射側偏光板との
間に、液晶表示パネルとほぼ同一の位相差を持った位相
板を設けたことにより、液晶表示パネルを透過した光が
出射面側の偏光板によって完全に遮断されるようにする
ことができるので、コントラスト比の高い鮮明な画像を
表示することができる。また、位相板の光入射側に反射
防止層を設けたことにより、位相板と空気との界面にお
ける反射を防止し、光透過ロスを抑えることができるの
で明るい画像が得られる。

【００３５】（２） 請求項２に記載された液晶プロジ
ェクタによれば、光入射側偏光板を液晶表示パネルと離
して設置したことにより、光入射側偏光板が光源からの
光を吸収して高温になっても、その熱的影響が液晶表示
パネルに及ぶのを防ぎ、装置の長寿命化を図ることがで
きる。

【００３６】（３） 請求項３に記載された液晶プロジ
ェクタによれば、光出射側偏光板を液晶表示パネルと離
して設置したことにより、面積の広い光出射側偏光板を
使用することができるので、光出射側偏光板に入射する
単位面積当りの光量を少なくし、光出射側偏偏光板の持
つ偏光特性を良好に発揮させることができる。その結
果、よりコントラスト比の高い鮮明な投影画像が得られ
る。

【００３７】（４） 請求項４に記載された液晶プロジ
ェクタによれば、光出射側偏光板を、投影レンズから最
も遠い位置となるスクリーンに積層させて設けることに
より、光出射側偏光板の持つ偏光特性を更に良好に発揮
させることができる。その結果、更によりコントラスト
比の高い鮮明な投影画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶プロジェクタの一実施例を示す外
観斜視図である。

【図２】図１に示す液晶プロジェクタの破断背面図であ
る。

【図３】図１に示す液晶プロジェクタの破断側面図であ
る。

【図４】図１の液晶プロジェクタに搭載された液晶表示
装置の一実施例を示す拡大構成図である。

【図５】同液晶表示装置による光の透過／遮断作用の説
明に用いた分解斜視図である。

【図６】本発明の液晶プロジェクタの他の実施例を示す
破断側面図である。

【図７】図６の液晶プロジェクタに搭載された液晶表示
装置を示す示す拡大構成図である。

【図８】従来の液晶表示装置の一例を示す拡大構成図で
ある。

【図９】同液晶表示装置による光の透過／遮断作用の説
明に用いた分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 液晶プロジェクタ ３ スクリーン ４ 光源 ６ 液晶表示装置 ８ 投影レンズ １６ 液晶表示パネル １７ 光入射面側偏光板 １８ 光出射面側偏光板 ２２ 位相差板 ２３ 反射防止層 ２４ 反射防止層 ２５ 反射防止層 ２６ 反射防止層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、液晶表示パネルと、投影レンズと
   を備えた液晶プロジェクタにおいて、前記液晶表示パネ
   ルと前記光源との間に光入射側偏光板を、前記液晶表示
   パネルの光出射側に光出射側偏光板をそれぞれ配置し、 さらに前記液晶表示パネルと前記光入射側偏光板との間
   に、その光入射側に反射防止層を設けた、前記液晶表示
   パネルとほぼ同一の位相差を持った位相板を設けてなる
   ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
2. 【請求項２】前記光入射側偏光板は前記液晶表示パネル
   と離して設置されることを特徴とする請求項１記載の液
   晶プロジェクタ。
3. 【請求項３】前記光出射側偏光板は前記液晶表示パネル
   と離して設置されることを特徴とする請求項１記載の液
   晶プロジェクタ。
4. 【請求項４】前記光出射側偏光板は前記投影レンズによ
   って前記液晶表示パネルの出射光が投影されるスクリー
   ンに積層されていることを特徴とする請求項３記載の液
   晶プロジェクタ。