JPS63163820A - 改善されたコントラストを有する液晶表示投影システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光線を供給する照明源を具える投影システム
であって、 液晶手段は上記の光線の通路中に位置し、上記の液晶手
段は、 それによって第１偏光を創生ずるよう所定の平面で上記
の光線を偏光する偏光器手段、それに印加された制御信
号に応じて各々が上記の光の偏光面を回転する上記の偏
光の通路中に位置する複数の液晶、第２偏光を構成する
上記の第２偏光面で偏光された光線、 所望の表示を構成する情報に従って上記の制御信号を上
記の液晶に印加する手段、 上記の複数の液晶から所定の距離に置かれた投影スクリ
ーンであって、上記の投影スクリーンが前面と背面とを
有するもの、および 上記の第１偏光と上記の第２偏光の選択された１つのみ
を透過するアナライザ手段であって、上記アナライザ手
段が上記の複数の液晶と上記の投影スクリーンの間に位
置するもの、 を具えている。

液晶表示を利用する背面投影テレビジョンシステムは前
から提案されている。この既知のシステムでは、液晶表
示は偏光器、実際の液晶およびアナライザからなり、こ
れらすべては１ユニツトとしてパッケージ化されている
。このユニットに向う光は偏光器によって特定の平面に
偏光される。

ここで第１偏光として規定されたこの光は次に液晶を通
過する。荷電された液晶、すなわち電気制御信号が印加
された液晶は第２平面に偏光面を回転する。もし液晶が
マトリックス状に配列されるなら、制御信号はその列お
よびラインのアドレス入力の同時付勢を行なうであろう
。制御信号は投影スクリーン上に表示すべき情報に従っ
て液晶に印加される。そのような情報は例えばデータあ
るいはテレビジョン画像であってよい。液晶は一般に平
面に配列され、投影スクリーンは液晶平面から所定の距
離で、かつそれに平行に置かれている。

このように液晶から到来する光は第１平面に偏光した光
と第２平面に偏光した光とを含んでいる。

次にアナライザは１つの平面を選択し、すなわち１つの
平面に偏光した光はアナライザを通過し、一方、他の平
面に偏光した光はブロックされる。

選択された光は次に投影レンズシステムを通過し、そし
て投影スクリーン上に映される。このタイプの投影装置
の主な問題点はアナライザ中で平均として５０９６の光
の損失が生じるコントラストの不足である。スクリーン
の前面の両凸レンズ形状（Ｉｅｎｔｉｃｕｌａｒ）間の
溝を黒くすることや拡散器（ｄ　ｉ　ｆ　ｆ　ｕｓｅｒ
）等のような標準のコントラストを高める技術は適切な
コントラストを有する画像を生成しない。

本発明の目的は液晶表示からの光によって発生された投
影スクリーン上の画像のコントラストを増大することで
ある。

本発明の別の目的はシステムの基本動作を変化すること
無く、経済的なやり方でそのようなコントラスト増大を
創生ずることである。

本発明による投影システムは、アナライザ手段が上記の
複数の液晶よりも上記の投影スクリーンに近い位置に配
列されていることを特徴としている。アナライザは液晶
表示の出力要素を通常形成するアナライザと同じである
。すなわちそれは特定の平面に偏光された光のみを透過
する。選択された光は次にスクリーン上で表示を形成す
る。

アナライザがスクリーンの前面に積層されることが好ま
しい。これはスクリーンの損傷を防ぎ、そして高められ
たコントラストを与えるようにする。

代案として、アナライザはスクリーンの背面に積層され
、あるいはスクリーンそれ自体の背面と前面の間の中間
でそうされよう。

システムの動作およびその利点は図面と関連した以下の
説明を参照して最も良く理解されよう。

この図面は通常のアナライザ位置および本発明による可
能なアナライザ位置の双方を例示する基本液晶投影表示
装置の概略図である。

この図面では、例えばランプである照明源１０は集光レ
ンズシステム１２を通過する光を放出する。

集光システム１２から出る光はランダムに偏光したほぼ
平行な光からなっている。この光は液晶表示１６を通過
する。液晶表示１６は第１選択平面に光を偏光する偏光
器（ｐｏｌａｒｉｓｅｒ）　１８から構成されている。

この偏光した光はここで参照番号２０によって示された
液晶アレイに侵入する。一般に液晶アレイはマトリック
ス的にアドレスされよう。実際のアドレシングシステム
は本発明の構成部分でなく、それについて理解する必要
はない。しかし、簡単に言うと、各液晶は一方では列ア
ドレス、他方では行アドレスである２つのアドレスを有
する。透過すべき画像情報は各列に対して１つあるサン
プル・保持回路に蓄積されるのが典型的である。所与の
行のすべての列アドレスラインは所与の列のすべての行
アドレスラインと同様に一緒に結合されている。行は例
えばシフトレジスタによって順次付勢される。所与の行
内の各列要素はそのサンプル・保持回路に蓄積された画
像情報を受信する。

そのアドレスラインの双方で同時に信号を受信する場合
に特定の液晶のみが荷電される。液晶が荷電されない場
合には、光は偏光面で変化すること無く通過する。それ
が荷電する場合、それに侵入する光は、通常９０°だけ
第１偏光平面から移動した第２偏光平面に回転する。ア
ナライザ２２は、液晶表示の一部分であると、すなわち
図面に示された通常のアナライザ位置にあると、１つの
平面に偏光された光をブロックし、一方、他の平面に偏
光された光を透過する。このように平均として、アナラ
イザはそれに向う光の半分を抑制する。

アナライザがその通常の位置にある場合、アナライザの
出力における光は影像を投影スクリーン上に集束する投
影レンズシステム２４を通過する。

投影スクリーン２６は背面部分２８と前面部分３０から
なっている。前面部分３０に創生された表示は視聴者に
よって観察される。

本発明は、もしアナライザがスクリーンの近傍あるいは
それと組合されて置かれるならアナライザそれ自身が高
められたコントラストを与えるという理解に基いている
。３つの可能な位置、すなわち先任ばんの方向のスクリ
ーン前面で、あるいは先任ばんの方向のスクリーンの背
面で、あるいはスクリーンの前面部分を背面部分の間の
中央層に挿入された位置（２２ｆ、　２２ｂ、　２２ｃ
）　は図面に例示されている。

アナライザと偏光器は一般に同じ材料でできている。典
型的な材料はセルローズアセテートブチレート（ｃｅｌ
ｌｕｌ、ｏｓｅ　ａｃｅｔａｔｅ　ｂｕｔｙｒａｔｅ）
である。アナライザは数ｍｍ厚のプラスチックシートで
あり、これは例えばラッカーボンドの使用により３つの
示された位置のいずれかでスクリーン上に容易に積層さ
れる。そのような積層技術はこの分野で良く知られてお
り、製造上回の困難性も示さない。

偏光面は投影レンズシステムあるいは光がスクリーンを
通過する場合のいずれでも変化しないから、図面に例示
された３つの可能な位置のいずれでもスクリーンの位置
決めによって何のエラーも導入されない。例示されたタ
イプのスクリーンに対して、すなわち視聴者に対面する
両凸レンズ形状の面とその背面でフレネル面を有するス
クＩＪ−ンに対して、両凸レンズ形状の面と視聴者の間
にアナライザを置くことはひっかき（ｓｃｒａｔｃｈ）
、摩等による損傷からスクリーンを保護する付加的利益
を与えよう。

本発明が充分簡単化された単色背面投影システムに関連
して例示されているとはいえ、それはカラーテレビジョ
ン受信機の適用および前面投影システムにも同等に適用
可能である。事実、液晶表示と投影スクリーンを利用す
るどんなシステムでもそれは容易に適用可能である。本
発明の範囲は示された特定の実施例に限定されぬのみな
らず、当業者にとって容易に起る種々の異なる実現にも
含まれている。

（要　約） 液晶表示から導かれた投影スクリーン上の画像のコント
ラストを高めるために、通常では液晶表示ユニットの一
部分であるアナライザが視野に対してスクリーン前面も
しくは背面のいずれかに組込まれるか、あるいはスクリ
ーンの前面部分と背面部分の間で層を構成する。任意の
これらの位置で、アナライザの存在はより暗いダーク部
分となり、従ってコントラストを高める。また視野に対
してスクリーンの前・面で使用されると、凸レンズ状の
面の保護となる。

【図面の簡単な説明】

図は基本的液晶投影表示装置の略図である。 １０・・・照明、原 １２・・・集光（レンズ）システム １６・・・液晶表示　　　　　１８・・・偏光器２０・
・・参照番号　　　　　２２・・・アナライザ２４・・
・投影レンズシステム ２６・・・投影スクリーン　　２８・・・背面部分３０
・・・前面部分 特許出願人　　　ノース・アメリカン・フィリップス・
コンシューマ−・エレクトロニクス・ コーポレーション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光線を供給する照明源を具える投影システムであっ
   て、 液晶手段は上記の光線の通路中に位置し、 上記の液晶手段は、それによって第１偏光を創生するよ
   う所定の平面で上記の光線を偏光する偏光器手段、それ
   に印加された制御信号に応じて各々が上記の光の偏光面
   を回転する上記の偏光の通路中に位置する複数の液晶、
   第２偏光を構成する上記の第２偏光面で偏光された光線
   、 所望の表示を構成する情報に従って上記の 制御信号を上記の液晶に印加する手段、 上記の複数の液晶から所定の距離に置かれ た投影スクリーンであって、上記の投影スクリーンが前
   面と背面とを有するもの、および上記の第１偏光と上記
   の第２偏光の選択さ れた１つのみを透過するアナライザ手段であって、上記
   のアナライザ手段が上記の複数の液晶と上記の投影スク
   リーンの間に位置するもの、 を具えるものにおいて、 アナライザ手段が上記の複数の液晶よりも 上記のスクリーンに近い位置に配列されていることを特
   徴とする投影システム。 ２、投影レンズ手段が上記の複数の液晶と上記のアナラ
   イザ手段の間で上記の第１および第２偏光の通路に位置
   していることを特徴とする投影レンズ手段を具える特許
   請求の範囲第１項に記載の投影システム。 ３、上記のアナライザ手段が上記のスクリーンの上記の
   背面と上記の投影レンズの間に位置していることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の投影システム。 ４、上記のアナライザ手段が上記のスクリーンの上記の
   背面に積層されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の投影システム。 ５、上記のアナライザ手段が上記の投影スクリーンの上
   記の前面と背面の間に置かれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載の投影システム。 ６、上記のアナライザ手段が上記の偏光の通路中の上記
   のスクリーンの上記の前面に置かれていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載の投影システム。 ７、上記のアナライザ手段が上記のスクリーンの上記の
   前面に積層されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の投影システム。