JPH09251164A - 背面投写型液晶プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラストが改善された背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置を提供する。 【解決手段】 光源ランプ１１１より発する光を放物面
鏡１１５により略平行光に制御反射し、この略平行光を
偏光板１１９により偏光させた光を液晶パネル１２１を
通過させることにより画素毎に所望の旋光性を付与し、
画素毎に旋光性を付与された光から偏光板１２３により
任意偏光方向の光のみを選択的に通過させて、投写レン
ズ１２７によりスクリーンへ投写する。スクリーンは、
フレネルレンズ１２９、レンチキュラレンズ１３１及び
偏光膜１３よりなり、偏光膜１３の偏光方向は、偏光板
１２３と揃えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン等の
再生映像を拡大投写する投写装置に係り、特に、液晶パ
ネルを映像再生用の光シャッタとして用いて、スクリー
ン背面から映像を投写する背面投写型液晶プロジェクタ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイビジョン放送に続いて、地上波テレ
ビジョン放送もワイド画面による放送が始められた。ま
た、ケーブルテレビジョンの普及や、今後開始されるデ
ィジタルテレビジョン放送、さらにはディジタルビデオ
ディスク等の高解像度ソフトウェアが新しく登場するこ
とにより、高品質な大画面映像再生装置が望まれてい
る。

【０００３】ところが従来の直視型ディスプレイ装置に
用いられるＣＲＴは、製造技術、製造コスト、製品の寸
法重量等から４０型程度がほぼ限界となり、これ以上の
大画面を実現するには、前面投写型または背面投写型の
プロジェクター方式がある。

【０００４】さらに、これらのプロジェクター方式は、
その拡大投写される元の画面を形成するデバイスによっ
て、それぞれＣＲＴ方式と液晶方式とがあり、液晶プロ
ジェクタはＣＲＴプロジェクタに比べて最大輝度では劣
るが、フォーカス性能、小型軽量化の点で勝ると考えら
れている。

【０００５】図８は従来の背面投写型液晶プロジェクタ
装置の概要を示すシステム構成図であり、図９は同背面
投写型液晶プロジェクタ装置の構造を示す断面図であ
る。

【０００６】これらの図において、従来の背面投写型液
晶プロジェクタ装置１０１は、光源となる光源ランプ１
１１と、光源ランプ１１１に電源を供給する電源回路１
１３と、焦点に光源ランプ１１１が位置するように配設
された放物面鏡１１５と、紫外線及び赤外線をカットす
るＵＶ・ＩＲフィルタ１１７と、画像再生のための光シ
ャッタを構成する偏光板１１９、液晶パネル１２１及び
偏光板１２３の組と、反射鏡１３７と、再生された画像
を拡大投写する投写レンズ１２７と、反射鏡１３９と、
スクリーンを構成するフレネルレンズ１２９及びレンチ
キュラレンズ１３１と、映像信号が入力される映像入力
端子１３３と、映像信号から液晶パネル駆動信号を生成
する信号処理回路１３５と、を備えて構成されている。

【０００７】この従来の背面投写型液晶プロジェクタ装
置１０１の動作は以下の通りである。まず、ハロゲンラ
ンプ、メタルハライドランプ等を使用した光源ランプ１
１１は、電源回路１１３から所定の電力供給を受けて発
光する。光源ランプ１１１より発する光は、放物面鏡１
１５により右方向に放射する略平行光に制御反射され
る。 次いで、この放物面鏡１１５より得られた略平行
光から画像形成に不要かつ有害な紫外線及び赤外線領域
の波長がＵＶ・ＩＲフィルタ１１７によりカットされ
る。

【０００８】次いで、可視光の波長域の略平行光が偏光
方向を制限通過させるために偏光子である偏光板１１９
に入射される。この偏光板１１９により直線偏光された
略平行光は、それぞれの旋光性を制御可能なようにマト
リックス状に配置された複数の液晶セルを備えた液晶パ
ネル１２１に入射し、信号処理回路１３５から与えられ
る液晶セル駆動信号に応じた液晶セル毎の旋光性の空間
分布が与えられる。

【０００９】次いで、この液晶パネル１２１により旋光
性の空間分布が与えられた光を検光子である偏光板１２
３に入射させ、この偏光板１２３より任意偏光方向の光
のみを選択的に通過させることにより、前記旋光性の空
間分布を光の強さの空間分布すなわち明暗の空間分布を
持つ光（画像を担う光）に変換する。

【００１０】次いで、この偏光板１２３を通過した光を
反射鏡１３７より反射させてその方向を変えて投写レン
ズ１２７に入射させる。次いで、この投写レンズ１２７
から反射鏡１３９を経て、フレネルレンズ１２９及びレ
ンチキュラレンズ１３１により構成されたスクリーンの
背面へ向かって拡大投写する。

【００１１】フレネルレンズ１２９は、投写レンズから
発せられた光を観察位置に集光させ、レンチキュラレン
ズ１３１は、このフレネルレンズ１２９を通過した光を
任意方向に制御およびまたは拡散する。

【００１２】一方、映像入力端子１３３に入力された映
像信号に基づいて信号処理回路１３５により液晶パネル
１２１の各セルの旋光性を制御するための駆動信号が発
生され、液晶パネル１２１に供給される。

【００１３】そして、この背面投写型液晶プロジェクタ
装置１０１は、レンチキュラレンズ１３１の前面が裸出
する筐体に格納され、レンチキュラレンズ１３１の右方
から符号１４１で視点を示す観察者により画像が観察さ
れる。

【００１４】この様な従来の背面投写型液晶プロジェク
タ装置においては、液晶パネル及び偏光板によりなる光
シャッタを通過した光は直線偏光であることを利用して
コントラストの向上を図ったものは存在しなかった。

【００１５】さらに、投写レンズとフレネルレンズとの
間に少なくとも１枚の反射鏡を設けて投写レンズからス
クリーンまでの光路を反射鏡により折り曲げて背面投写
型液晶プロジェクタ装置を小型化したものが知られてい
るが、この様な装置において、反射鏡の反射面における
偏光方向による反射率の相違を利用して、反射率が高
く、明るい画像が得られるＳ偏光を利用したものはなか
った。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の背面投写型液晶プロジェクタ装置は、前面投写型液
晶プロジェクタ装置に比べて、特に室内を暗くしなくて
も映像を見ることはできるが、外光がスクリーンに反射
するため映像の黒レベルが上昇し、周囲の明るさに応じ
て画像のコントラストが低下するという問題点があっ
た。

【００１７】また、上記従来の背面投写型液晶プロジェ
クタ装置においては、画面中央部に比べて、画面周辺
部、特に画面４隅部の光度及びコントラストの低下が著
しく、画面周辺部の画像が見にくいという問題点があっ
た。

【００１８】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
もので、その主要な課題は、従来の装置よりも外光に対
してコントラストの低下が少なくなるように改善された
背面投写型液晶プロジェクタ装置を提供することであ
る。

【００１９】また本発明の別の課題は、画面周辺部、特
に画面４隅部のコントラストが改善された背面投写型液
晶プロジェクタ装置を提供することである。

【００２０】また本発明の別の課題は、投写レンズから
スクリーンまでの光路を反射鏡により折り曲げて小型化
した背面投写型液晶プロジェクタ装置において、反射鏡
に入射する光の偏光方向を調整して高い反射率を利用可
能とした背面投写型液晶プロジェクタ装置を提供するこ
とである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を有する。すなわち、請求項１記
載の発明は、光源ランプと、この光源ランプより発する
光を略平行光に制御反射する放物面鏡と、この放物面鏡
より得られた略平行光の偏光方向を制限通過させる第１
の偏光板と、この第１の偏光板を通過した略平行光が照
射されるとともに、それぞれの旋光性を制御可能なよう
にマトリックス状に配置された複数の液晶セルを備えた
液晶パネルと、この液晶パネルを通過した光から任意偏
光方向の光のみを選択的に通過させる第２の偏光板と、
この第２の偏光板を通過した光を拡大投写する投写レン
ズと、この投写レンズより発せられた光を任意位置に集
光させるフレネルレンズと、このフレネルレンズを通過
した光を任意方向に制御およびまたは拡散するレンチキ
ュラレンズと、を備えて構成される背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置において、前記投写レンズから前記レンチ
キュラレンズ前面までの任意の位置に前記第２の偏光板
と同じ偏光方向の光のみを選択的に通過させる偏光膜を
さらに備えたことを要旨とする背面投写型液晶プロジェ
クタ装置である。

【００２２】また、請求項２記載の発明は、光源ランプ
と、この光源ランプより発する光を反射・集光する楕円
面鏡と、この楕円面鏡より出射する光を光軸に対し略平
行光とする集光レンズと、この集光レンズより得られた
略平行光の偏光方向を制限通過させる第１の偏光板と、
この第１の偏光板を通過した略平行光が照射されるとと
もに、それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリック
ス状に配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネル
と、この液晶パネルを通過した光から任意偏光方向の光
のみを選択的に通過させる第２の偏光板と、この第２の
偏光板を通過した光を拡大投写する投写レンズと、この
投写レンズより発せられた光を任意位置に集光させるフ
レネルレンズと、このフレネルレンズを通過した光を任
意方向に制御およびまたは拡散するレンチキュラレンズ
と、を備えて構成される背面投写型液晶プロジェクタ装
置において、前記投写レンズから前記レンチキュラレン
ズ前面までの任意の位置に前記第２の偏光板と同じ偏光
方向の光のみを選択的に通過させる偏光膜をさらに備え
たことを要旨とする背面投写型液晶プロジェクタ装置で
ある。

【００２３】また、請求項３記載の発明は、光源ランプ
と、この光源ランプより発する光を略平行光に制御反射
する放物面鏡と、この放物面鏡より得られた略平行光の
偏光方向を制限通過させる偏光板と、この偏光板を通過
した略平行光が照射されるとともに、それぞれの旋光性
を制御可能なようにマトリックス状に配置された複数の
液晶セルを備えた液晶パネルと、この液晶パネルを通過
した光を拡大投写する投写レンズと、この投写レンズよ
り発せられた光を任意位置に集光させるフレネルレンズ
と、このフレネルレンズを通過した光を任意方向に制御
およびまたは拡散するレンチキュラレンズと、前記投写
レンズから前記レンチキュラレンズ前面までの任意の位
置に配設された任意偏光方向の光のみを選択的に通過さ
せる偏光膜と、を備えたことを要旨とする背面投写型液
晶プロジェクタ装置である。

【００２４】また、請求項４記載の発明は、光源ランプ
と、この光源ランプより発する光を反射・集光する楕円
面鏡と、この楕円面鏡より出射する光を光軸に対し略平
行光とする集光レンズと、この集光レンズより得られた
略平行光の偏光方向を制限通過させる偏光板と、この偏
光板を通過した略平行光が照射されるとともに、それぞ
れの旋光性を制御可能なようにマトリックス状に配置さ
れた複数の液晶セルを備えた液晶パネルと、この液晶パ
ネルを通過した光を拡大投写する投写レンズと、この投
写レンズより発せられた光を任意位置に集光させるフレ
ネルレンズと、このフレネルレンズを通過した光を任意
方向に制御およびまたは拡散するレンチキュラレンズ
と、前記投写レンズから前記レンチキュラレンズ前面ま
での任意の位置に配設された任意偏光方向の光のみを選
択的に通過させる偏光膜と、を備えたことを要旨とする
背面投写型液晶プロジェクタ装置である。

【００２５】また、請求項５記載の発明は、請求項１な
いし請求項４のいずれか１項記載の背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置において、前記レンチキュラレンズの外側
に前記偏光膜が配置され、この偏光膜のさらに外側に任
意の透過率を有する光透過板をさらに設けたことを要旨
とする。

【００２６】また、請求項６記載の発明は、請求項１な
いし請求項４のいずれか１項記載の背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置において、前記レンチキュラレンズの外側
に前記偏光膜が配置され、このレンチキュラレンズとこ
の偏光膜との間に任意の透過率を有する光透過板をさら
に設けたことを要旨とする。

【００２７】また、請求項７記載の発明は、請求項１な
いし請求項６のいずれか１項記載の背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置において、前記投写レンズと前記フレネル
レンズとの間に反射鏡がさらに設けられ、前記投写レン
ズより出射される光の偏光方向が前記反射鏡に対してＳ
偏光であることを要旨とする。

【００２８】上記構成の本発明に係る背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置においては、前記投写レンズから前記レ
ンチキュラレンズ前面までの任意の位置に前記第２の偏
光板と同じ偏光方向の光のみを選択的に通過させる偏光
膜をさらに備えたことにより、第２の偏光板を通過した
光がレンチキュラレンズを介して画像として観察される
際に、偏光膜により第２の偏光板の偏光方向と同じ偏光
方向の光のみが選択的に通過させるために画像を担う光
には減衰が無く、背面投写型液晶プロジェクタ装置の外
部から入射する光の偏光膜の偏光方向に垂直な成分は偏
光膜により反射及び通過を阻止されるので、従来より画
像の暗い部分はより暗くなり、コントラストが改善され
た画像を観察することができる。

【００２９】また本発明においては、スクリーンに設け
た偏光膜に検光子の機能を兼ねさせることにより、検光
子として作用する第２の偏光板を省略しても映像再生用
の光シャッタ機能を維持しつつ、外光に起因したコント
ラスト低下の改善が得られる。

【００３０】また本発明においては、レンチキュラレン
ズの外側に偏光膜を配置し、この偏光膜のさらに外側に
任意の透過率を有する光透過板を配置することにより、
さらにコントラスト改善と偏光膜が外部の力によって傷
つくことを防止することができる。

【００３１】さらに本発明においては、投写レンズとフ
レネルレンズとの間に反射鏡が設けられたタイプの背面
投写型液晶プロジェクタ装置において、投写レンズより
出射される光の偏光方向を反射鏡に対してＳ偏光とする
ことにより反射鏡における最大の反射率を利用すること
ができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る背面
投写型液晶プロジェクタ装置の第１の実施の形態を示す
システム構成図である。

【００３３】同図において、背面投写型液晶プロジェク
タ装置１は、光源となる光源ランプ１１１と、光源ラン
プ１１１に電源を供給する電源回路１１３と、焦点に光
源ランプ１１１が位置するように配設された放物面鏡１
１５と、紫外線及び赤外線をカットするＵＶ・ＩＲフィ
ルタ１１７と、画像を再生する光シャッタを構成する第
１の偏光板１１９、液晶パネル１２１及び第２の偏光板
１２３と、再生された画像を拡大投写する投写レンズ１
２７と、スクリーンを構成するフレネルレンズ１２９、
レンチキュラレンズ１３１及び偏光膜１３と、映像信号
が入力される映像入力端子１３３と、映像信号から液晶
パネル駆動信号を生成する信号処理回路１３５と、を備
えて構成されている。

【００３４】この第１の実施の形態の背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置１の動作は以下の通りである。まず、ハ
ロゲンランプ、メタルハライドランプ等を使用した光源
ランプ１１１は、電源回路１１３から所定の電力供給を
受けて発光する。光源ランプ１１１より発する光は、放
物面鏡１１５により右方向に放射する略平行光に制御反
射される。

【００３５】次いで、この放物面鏡１１５より得られた
略平行光から画像形成に不要かつ有害な紫外線及び赤外
線領域の波長がＵＶ・ＩＲフィルタ１１７によりカット
される。次いで、可視光の波長域の略平行光が偏光方向
を制限通過させるために第１の偏光板１１９に入射され
る。この第１の偏光板１１９により直線偏光された略平
行光は、それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリッ
クス状に配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネル
１２１に入射し、信号処理回路１３５から与えられる液
晶セル駆動信号に応じた液晶セル毎の旋光性の空間分布
が与えられる。

【００３６】次いで、この液晶パネル１２１により旋光
性の空間分布が与えられた光を第２の偏光板１２３に入
射させ、この第２の偏光板１２３より任意偏光方向の光
のみを選択的に通過させることにより、前記旋光性の空
間分布を光の強さの空間分布すなわち明暗の空間分布を
持つ光（画像を担う光）に変換する。

【００３７】次いで、この第２の偏光板１２３を通過し
た光を投写レンズ１２７に入射させる。次いで、この投
写レンズ１２７からフレネルレンズ１２９、レンチキュ
ラレンズ１３１及び偏光膜１３により構成されたスクリ
ーンの背面へ向かって拡大投写する。

【００３８】フレネルレンズ１２９は、投写レンズから
発せられた光を観察位置に集光させ、レンチキュラレン
ズ１３１は、このフレネルレンズ１２９を通過した光を
任意方向に制御およびまたは拡散する。偏光膜１３は、
その偏光方向が第２の偏光板１２３の偏光方向と同じ方
向に揃えられている。

【００３９】一方、映像入力端子１３３に入力された映
像信号に基づいて信号処理回路１３５により液晶パネル
１２１の各セルの旋光性を制御するための駆動信号が発
生される。

【００４０】そして、この背面投写型液晶プロジェクタ
装置１は、偏光膜１３の前面（観察面）が裸出する図示
されない筐体に格納され、偏光膜１３の右方から符号１
４１で視点を示す観察者により画像が観察される。

【００４１】図２は、第１の実施の形態におけるスクリ
ーン構成の詳細を説明する断面図である。図２（ａ）
は、画像の投写方向順に、フレネルレンズ１２９、レン
チキュラレンズ１３１、偏光膜１３及び任意の透過率を
有する光透過板としてのアクリル板１１を配置した構成
を示すものである。

【００４２】すなわち、図２（ａ）において、レンチキ
ュラレンズ１３１の外側に、任意の透過率（例えば８０
％）を有するアクリル板１１が設けられ、アクリル板１
１の内面には、透過率が高いヨウ素系の偏光膜１３が張
り付けられている。この構成によれば、外側のアクリル
板１１によって偏光膜１３が保護され、スクリーンの耐
久性の点から見れば好ましいといえる。

【００４３】また、図２（ｂ）の構成によれば、画像の
投写方向順に、フレネルレンズ１２９、レンチキュラレ
ンズ１３１、任意の透過率を有する光透過板としてのア
クリル板１１及び偏光膜１３を配置している。この構成
によれば、偏光膜１３による外光のカット効率が最も高
くなるが、偏光膜の保護の点からは図２（ａ）の構成が
より優れている。

【００４４】また、偏光膜１３は、投写レンズ１２７か
らレンチキュラレンズ１３１の外側までの任意の位置に
配置することができるが、フレネルレンズ１２９及びレ
ンチキュラレンズ１３１の分散特性によっては、図２
（ｃ）に示すようにフレネルレンズ１２９の入射面側、
または図２（ｄ）に示すようにフレネルレンズ１２９と
レンチキュラレンズ１３１との間に設けるのが好まし
い。

【００４５】図３は、本発明に係る背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置の第２の実施の形態を示すシステム構成図
である。同図において、背面投写型液晶プロジェクタ装
置２は、光源となる光源ランプ１１１と、光源ランプ１
１１に電源を供給する電源回路１１３と、一方の焦点に
光源ランプ１１１が位置するように配設された楕円面鏡
１１４と、楕円面鏡１１４により反射された光を略平行
光に収束する集光レンズ１１６と、紫外線及び赤外線を
カットするＵＶ・ＩＲフィルタ１１７と、画像を再生す
る光シャッタを構成する第１の偏光板１１９、液晶パネ
ル１２１及び第２の偏光板１２３と、フィールドレンズ
２５と、再生された画像を拡大投写する投写レンズ１２
７と、スクリーンを構成するフレネルレンズ１２９、レ
ンチキュラレンズ１３１、偏光膜１３と、映像信号が入
力される映像入力端子１３３と、映像信号から液晶パネ
ル駆動信号を生成する信号処理回路１３５と、を備えて
構成されている。

【００４６】この第２の実施の形態の背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置２の動作は以下の通りである。まず、ハ
ロゲンランプ、メタルハライドランプ等を使用した光源
ランプ１１１は、電源回路１１３から所定の電力供給を
受けて発光する。光源ランプ１１１より発する光は、楕
円面鏡１１４及び集光レンズ１１６により右方向に放射
する略平行光に制御反射される。

【００４７】次いで、この集光レンズ１１６より得られ
た略平行光から画像形成に不要かつ有害な紫外線及び赤
外線領域の波長がＵＶ・ＩＲフィルタ１１７によりカッ
トされる。次いで、可視光の波長域の略平行光が偏光方
向を制限通過させるために第１の偏光板１１９に入射さ
れる。この第１の偏光板１１９により直線偏光された略
平行光は、それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリ
ックス状に配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネ
ル１２１に入射し、信号処理回路３５から与えられる液
晶セル駆動信号に応じた液晶セル毎の旋光性の空間分布
が与えられる。

【００４８】次いで、この液晶パネル１２１により旋光
性の空間分布が与えられた光を第２の偏光板１２３に入
射させ、この第２の偏光板１２３より任意偏光方向の光
のみを選択的に通過させることにより、前記旋光性の空
間分布を光の強さの空間分布すなわち明暗の空間分布を
持つ光（画像を担う光）に変換する。

【００４９】次いで、この第２の偏光板１２３を通過し
た光をフィールドレンズ２５により収束させて、投写レ
ンズ１２７に入射させる。次いで、この投写レンズ１２
７からフレネルレンズ１２９、レンチキュラレンズ１３
１及び偏光膜１３により構成されたスクリーンの背面へ
向かって拡大投写する。

【００５０】フレネルレンズ１２９は、投写レンズから
発せられた光を観察位置に集光させ、レンチキュラレン
ズ１３１は、このフレネルレンズ１２９を通過した光を
任意方向に制御およびまたは拡散する。偏光膜１３は、
その偏光方向が第２の偏光板１２３の偏光方向と同じ方
向に揃えられている。

【００５１】一方、映像入力端子１３３に入力された映
像信号に基づいて信号処理回路１３５により液晶パネル
１２１の各セルの旋光性を制御するための駆動信号が発
生される。

【００５２】そして、この背面投写型液晶プロジェクタ
装置２は、偏光膜１３の前面（観察面）が裸出する図示
されない筐体に格納され、偏光膜１３の右方から符号１
４１で視点を示す観察者により画像が観察される。

【００５３】本第２の実施の形態におけるスクリーン構
成の詳細は、前記第１の実施の形態と同様であり、図２
に示した構成がそのまま適用されるので、詳細な説明は
省略する。

【００５４】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同様に、レンチキュラレンズ前面から反射する外光
に含まれる偏光膜の偏光方向と垂直な偏光成分をカット
することができるので、外光の反射率を低下させ、画像
のコントラストを向上させることができる。

【００５５】図４は、本発明に係る背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置の第３の実施の形態を示すシステム構成図
である。

【００５６】同図において、背面投写型液晶プロジェク
タ装置３は、光源となる光源ランプ１１１と、光源ラン
プ１１１に電源を供給する電源回路１１３と、焦点に光
源ランプ１１１が位置するように配設された放物面鏡１
１５と、紫外線及び赤外線をカットするＵＶ・ＩＲフィ
ルタ１１７と、画像を再生する光シャッタを構成する偏
光板１１９及び液晶パネル１２１と、フィールドレンズ
２５と、再生された画像を拡大投写する投写レンズ１２
７と、スクリーンを構成するフレネルレンズ１２９、レ
ンチキュラレンズ１３１、偏光膜１３と、映像信号が入
力される映像入力端子１３３と、映像信号から液晶パネ
ル駆動信号を生成する信号処理回路１３５と、を備えて
構成されている。

【００５７】この第３の実施の形態の背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置３の構成は、第１の実施の形態の背面投
写型液晶プロジェクタ装置１の構成に比べて、第２の偏
光板が削除され、検光子の機能は、偏光膜１３が兼用し
ていることである。その他の構成及び動作は、第１の実
施の形態と同様である。

【００５８】なお、偏光膜１３は、投写レンズ１２７か
らレンチキュラレンズ１３１の外側までの任意の位置に
配置することができるが、フレネルレンズ１２９及びレ
ンチキュラレンズ１３１の分散特性によっては、図２
（ｃ）に示すようにフレネルレンズ１２９の入射面側、
または図２（ｄ）に示すようにフレネルレンズ１２９と
レンチキュラレンズ１３１との間に設けるのが好まし
い。

【００５９】本第３の実施の形態においても、第１の実
施の形態と同様に、レンチキュラレンズ前面から反射す
る外光に含まれる偏光膜の偏光方向と垂直な偏光成分を
カットすることができるので、外光の反射率を低下さ
せ、画像のコントラストを向上させることができる。

【００６０】図５は、本発明に係る背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置の第４の実施の形態を示すシステム構成図
である。

【００６１】同図において、背面投写型液晶プロジェク
タ装置４は、光源となる光源ランプ１１１と、光源ラン
プ１１１に電源を供給する電源回路１１３と、一方の焦
点に光源ランプ１１１が位置するように配設された楕円
面鏡１１４と、楕円面鏡１１４により反射された光を略
平行光に収束する集光レンズ１１６と、紫外線及び赤外
線をカットするＵＶ・ＩＲフィルタ１１７と、画像を再
生する光シャッタを構成する偏光板１１９及び液晶パネ
ル１２１と、フィールドレンズ２５と、再生された画像
を拡大投写する投写レンズ１２７と、スクリーンを構成
するフレネルレンズ１２９、レンチキュラレンズ１３１
及び偏光膜１３と、映像信号が入力される映像入力端子
１３３と、映像信号から液晶パネル駆動信号を生成する
信号処理回路１３５と、を備えて構成されている。

【００６２】この第４の実施の形態の背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置４の構成は、第２の実施の形態の背面投
写型液晶プロジェクタ装置２の構成に比べて、第２の偏
光板が削除され、検光子の機能は、偏光膜１３が兼用し
ていることである。その他の構成及び動作は、第２の実
施の形態と同様である。

【００６３】なお、偏光膜１３は、投写レンズ１２７か
らレンチキュラレンズ１３１の外側までの任意の位置に
配置することができるが、第３の実施の形態と同様に、
フレネルレンズ１２９及びレンチキュラレンズ１３１の
分散特性によっては、図２（ｃ）に示すようにフレネル
レンズ１２９の入射面側、または図２（ｄ）に示すよう
にフレネルレンズ１２９とレンチキュラレンズ１３１と
の間に設けるのが好ましい。

【００６４】本第４の実施の形態においても、第２の実
施の形態と同様に、レンチキュラレンズ前面から反射す
る外光に含まれる偏光膜の偏光方向と垂直な偏光成分を
カットすることができるので、外光の反射率を低下さ
せ、画像のコントラストを向上させることができる。

【００６５】図６は、本発明に係る背面投写型液晶プロ
ジェクタ装置の第５の実施の形態を示すシステム構成図
である。

【００６６】同図において、背面投写型液晶プロジェク
タ装置５は、光源となる光源ランプ１１１と、光源ラン
プ１１１に電源を供給する電源回路１１３と、焦点に光
源ランプ１１１が位置するように配設された放物面鏡１
１５と、紫外線及び赤外線をカットするＵＶ・ＩＲフィ
ルタ１１７と、画像を再生する光シャッタを構成する第
１の偏光板１１９、液晶パネル１２１及び第２の偏光板
１２３と、フィールドレンズ２５と、再生された画像を
拡大投写する投写レンズ１２７と、反射鏡２８と、スク
リーンを構成するフレネルレンズ１２９、レンチキュラ
レンズ１３１及び偏光膜１３と、映像信号が入力される
映像入力端子１３３と、映像信号から液晶パネル駆動信
号を生成する信号処理回路１３５と、を備えて構成され
ている。

【００６７】この第５の実施の形態の背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置５の構成は、第１の実施の形態に比べ
て、投写レンズ１２７とフレネルレンズ１２９との間
に、反射鏡１３９が追加され、投写レンズ１２７からス
クリーンへ投写される光路がこの反射鏡１３９により折
り曲げられ、背面投写型液晶プロジェクタ装置５が小型
化されていることである。

【００６８】そして、反射鏡１３９により入射及び反射
される光がＳ偏光となるように、検光子である第２の偏
光板１２３による偏光方向が合わせられているので、投
写レンズ１２７から投写された光の偏光方向が反射鏡１
３９の反射面において、Ｓ偏光となり、図７に示すＳ偏
光成分の反射率Ｒｓが適用され、Ｐ偏光成分の反射率Ｒ
ｐより常に大きい反射率が得られる。

【００６９】この結果、投写レンズ１２７から、フレネ
ルレンズ１２９、レンチキュラレンズ１３１及び偏光膜
１３により構成されたスクリーンへ向かって拡大投写さ
れる光の反射鏡１３９による減衰を少なくし、明るくコ
ントラストが改善された画像が偏光膜１３の外側から観
察される。

【００７０】なお、偏光膜１３は、反射鏡１３９からレ
ンチキュラレンズ１３１の外側までの任意の位置に配置
することができ、例えば、図２（ａ）ないし（ｄ）のい
ずれの配置によってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、背
面投写型液晶プロジェクタ装置の投写レンズからレンチ
キュラレンズ前面までの任意の位置に検光子である偏光
板と同じ偏光方向透過特性を有する偏光膜をさらに備え
たことによって、レンチキュラレンズ前面（観察面）か
ら反射する外光に含まれる偏光膜の偏光方向と垂直な偏
光成分をカットすることができるので、外光の反射率を
低下させ、画像のコントラストを向上させることができ
るという効果がある。

【００７２】また、本発明によれば、背面投写型液晶プ
ロジェクタ装置の投写レンズからレンチキュラレンズ前
面までの任意の位置に検光子として作用する偏光膜を備
えたことによって、レンチキュラレンズ前面から反射す
る外光に含まれる偏光膜の偏光方向と垂直な偏光成分を
カットすることができるので、外光の反射率を低下さ
せ、画像のコントラストを向上させることができるとい
う効果がある。

【００７３】また、本発明によれば、任意の透過率を有
する光透過板を設けたことによって、さらに画像のコン
トラストを向上させることができるという効果がある。

【００７４】また、本発明によれば、偏光膜の外側に任
意の透過率を有する光透過板をさらに設けたことによっ
て、さらに画像のコントラストを向上させるとともに、
偏光膜が外部の力によって傷つくことを防止することが
できるという効果がある。

【００７５】さらに、本発明によれば、投写レンズとフ
レネルレンズとの間に反射鏡が設けられたタイプの背面
投写型液晶プロジェクタ装置において、投写レンズより
出射される光の偏光方向を反射鏡に対してＳ偏光とする
ことにより反射鏡における最大の反射率を利用すること
ができ、画像を明るくしてコントラストを向上させるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る背面投写型液晶プロジェクタ装置
の第１の実施の形態を説明するシステム構成図である。

【図２】本発明に係る背面投写型液晶プロジェクタ装置
のスクリーン構成を説明する断面図である。

【図３】本発明に係る背面投写型液晶プロジェクタ装置
の第２の実施の形態を説明するシステム構成図である。

【図４】本発明に係る背面投写型液晶プロジェクタ装置
の第３の実施の形態を説明するシステム構成図である。

【図５】本発明に係る背面投写型液晶プロジェクタ装置
の第４の実施の形態を説明するシステム構成図である。

【図６】本発明に係る背面投写型液晶プロジェクタ装置
の第５の実施の形態を説明するシステム構成図である。

【図７】Ｓ偏光及びＰ偏光のそれぞれの反射率を示すグ
ラフである。

【図８】従来の背面投写型液晶プロジェクタ装置の構成
例を説明するシステム構成図である。

【図９】従来の背面投写型液晶プロジェクタ装置の筐体
構造を説明する断面図である。

【符号の説明】

１…背面投写型液晶プロジェクタ装置、１１…アクリル
板、１３…偏光膜、１１１…光源ランプ、１１３…電源
回路、１１５…放物面鏡、１１７…ＵＶ・ＩＲフィル
タ、１１９…第１の偏光板、１２１…液晶パネル、１２
３…第２の偏光板、１２５…フィールドレンズ、１２７
…投写レンズ、１２９…フレネルレンズ、１３１…レン
チキュラレンズ、１３３…映像入力端子、１３５…信号
処理回路。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年４月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図７】

【図４】

【図５】

【図６】

【図８】

【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅沢 俊光 埼玉県深谷市幡羅町１−９−２ 株式会社 東芝深谷工場内 (72)発明者 斉藤 裕 埼玉県深谷市幡羅町１−９−２ 株式会社 東芝深谷工場内 (72)発明者 尾林 稔夫 埼玉県深谷市幡羅町１−９−２ 株式会社 東芝深谷工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源ランプと、 この光源ランプより発する光を略平行光に制御反射する
   放物面鏡と、 この放物面鏡より得られた略平行光の偏光方向を制限通
   過させる第１の偏光板と、 この第１の偏光板を通過した略平行光が照射されるとと
   もに、それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリック
   ス状に配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネル
   と、 この液晶パネルを通過した光から任意偏光方向の光のみ
   を選択的に通過させる第２の偏光板と、 この第２の偏光板を通過した光を拡大投写する投写レン
   ズと、 この投写レンズより発せられた光を任意位置に集光させ
   るフレネルレンズと、 このフレネルレンズを通過した光を任意方向に制御およ
   びまたは拡散するレンチキュラレンズと、を備えて構成
   される背面投写型液晶プロジェクタ装置において、 前記投写レンズから前記レンチキュラレンズ前面までの
   任意の位置に前記第２の偏光板と同じ偏光方向の光のみ
   を選択的に通過させる偏光膜をさらに備えたことを特徴
   とする背面投写型液晶プロジェクタ装置。
2. 【請求項２】 光源ランプと、 この光源ランプより発する光を反射・集光する楕円面鏡
   と、 この楕円面鏡より出射する光を光軸に対し略平行光とす
   る集光レンズと、 この集光レンズより得られた略平行光の偏光方向を制限
   通過させる第１の偏光板と、 この第１の偏光板を通過した略平行光が照射されるとと
   もに、それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリック
   ス状に配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネル
   と、 この液晶パネルを通過した光から任意偏光方向の光のみ
   を選択的に通過させる第２の偏光板と、 この第２の偏光板を通過した光を拡大投写する投写レン
   ズと、 この投写レンズより発せられた光を任意位置に集光させ
   るフレネルレンズと、 このフレネルレンズを通過した光を任意方向に制御およ
   びまたは拡散するレンチキュラレンズと、を備えて構成
   される背面投写型液晶プロジェクタ装置において、 前記投写レンズから前記レンチキュラレンズ前面までの
   任意の位置に前記第２の偏光板と同じ偏光方向の光のみ
   を選択的に通過させる偏光膜をさらに備えたことを特徴
   とする背面投写型液晶プロジェクタ装置。
3. 【請求項３】 光源ランプと、 この光源ランプより発する光を略平行光に制御反射する
   放物面鏡と、 この放物面鏡より得られた略平行光の偏光方向を制限通
   過させる偏光板と、 この偏光板を通過した略平行光が照射されるとともに、
   それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリックス状に
   配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネルと、 この液晶パネルを通過した光を拡大投写する投写レンズ
   と、 この投写レンズより発せられた光を任意位置に集光させ
   るフレネルレンズと、 このフレネルレンズを通過した光を任意方向に制御およ
   びまたは拡散するレンチキュラレンズと、 前記投写レンズから前記レンチキュラレンズ前面までの
   任意の位置に配設された任意偏光方向の光のみを選択的
   に通過させる偏光膜と、 を備えたことを特徴とする背面投写型液晶プロジェクタ
   装置。
4. 【請求項４】 光源ランプと、 この光源ランプより発する光を反射・集光する楕円面鏡
   と、 この楕円面鏡より出射する光を光軸に対し略平行光とす
   る集光レンズと、 この集光レンズより得られた略平行光の偏光方向を制限
   通過させる偏光板と、 この偏光板を通過した略平行光が照射されるとともに、
   それぞれの旋光性を制御可能なようにマトリックス状に
   配置された複数の液晶セルを備えた液晶パネルと、 この液晶パネルを通過した光を拡大投写する投写レンズ
   と、 この投写レンズより発せられた光を任意位置に集光させ
   るフレネルレンズと、 このフレネルレンズを通過した光を任意方向に制御およ
   びまたは拡散するレンチキュラレンズと、 前記投写レンズから前記レンチキュラレンズ前面までの
   任意の位置に配設された任意偏光方向の光のみを選択的
   に通過させる偏光膜と、 を備えたことを特徴とする背面投写型液晶プロジェクタ
   装置。
5. 【請求項５】 前記レンチキュラレンズの外側に前記偏
   光膜が配置され、この偏光膜のさらに外側に任意の透過
   率を有する光透過板をさらに設けたことを特徴とする請
   求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の背面投写型
   液晶プロジェクタ装置。
6. 【請求項６】 前記レンチキュラレンズの外側に前記偏
   光膜が配置され、このレンチキュラレンズとこの偏光膜
   との間に任意の透過率を有する光透過板をさらに設けた
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１
   項記載の背面投写型液晶プロジェクタ装置。
7. 【請求項７】 前記投写レンズと前記フレネルレンズと
   の間に反射鏡がさらに設けられ、前記投写レンズより出
   射される光の偏光方向が前記反射鏡に対してＳ偏光であ
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか
   １項記載の背面投写型液晶プロジェクタ装置。