JPS63318519A - オ−バ−ヘッドプロジェクタ用表示パネル - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はオーバーヘッドプロジェクタ用表示パネル、特
に詳細には液晶パネルからなるオーバーヘッドプロジェ
クタ用表示パネルに関するものである。

（従来の技術） 従来より、反射原稿あるいは透過原稿をスクリーンに拡
大して投影するオーバーヘッドプロジェクタが種々提供
されている。このようなオーバーヘッドプロジェクタの
１つとして、例えば実開昭Ｇｏ−１３０４３８号公報に
示されるように、照射された光を反射集光するフレネル
ミラーと、このフレネルミラーに光を照射する光源と、
フレネルミラーで反射した光をスクリーンに向けて投射
する光学系とを備えてなるものが知られている。このオ
ーバーヘッドプロジェクタにおいては、フレネルミラー
上に透過原稿を置き、該フレネルミラーに光を照射させ
れば、原稿像を担う光がフレネルミラーによって効率良
く集光され、この原稿像が投射光学系を介してスクリー
ン上に投影される。

一方従来より、電気的に駆動される画像表示パネルに表
示した画像を、オーバーへッドブロジエクタによってス
クリーンに投影する試みも種々なされている。上述のよ
うな画像表示パネルとしては、多数の液晶シャッタがマ
トリクス状に配置されてなる液晶表示パネルが好適に用
いられている。

（発明が解決しようとする問題点） 前述したようにフレネルミラーを介して原稿像を投影さ
せる反射式のオーバーヘッドプロジェクタに、上記液晶
表示パネルを組み合わせて用いる際、液晶表示パネルは
フレネルミラー上に配置されるが、その場合、光源から
発せられた光の光量低下が大きく、投影像が暗くなりが
ちであるという問題が認められていた。

すなわち従来はこの液晶表示パネルとして、相対向する
１対の透明基板と、これらの基板の間に配されたＴＮ（
ツィステッド・ネマチック）型液晶層と、該液晶層に画
素単位で電圧を印加する透明電極と、２枚の偏光板とが
組み合わされてなるものが用いられていたため、反射式
のオーバーヘッドプロジェクタにおいては、光源から発
せられた光はミラーに達するまで、そしてミラーで反射
した後ば合計４回偏光板を通過することになり、光量低
下が大きいのである。

また、液晶表示パネルの液晶層に表示された像が２重に
ダブって投影されることを防ぐため、この液晶層はでき
るだけフレネルミラー表面に密着。

させたいという要求があるが、上記のような偏光板が用
いられれば、その分だけ液晶層がフレネルミラー表面か
ら離れてしまうという問題も認められていた。

以上の問題は、フレネルミラーの代わりにフレネルレン
ズと平らなミラーとを用い、これら両者の間においてミ
ラー上に液晶表示パネルを配置した場合においても同様
に生じるものである。

そこで本発明は、上記２つの問題を解決することができ
るオーバーヘッドプロジェクタ月表示パネルを提供する
ことを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のオーバーヘッドプロジェクタ用表示パネルは、
前述したようにフレネルミラー等のミラー上に配された
液晶表示パネルにおいて、シート状に形成され光散乱モ
ードで動作する液晶層と、この液晶層の上下に相対向す
るように配され該液晶層に画素単位で電圧を印加する透
明電極とを備えたことを特徴とするものである。

（作　　用） 上記の光散乱モードで動作する液晶層は、例えばネマチ
ック液晶から形成することができる。このような液晶層
からなる液晶表示パネルは、現在のところ表示画像のコ
ントラストの点では前述の偏光板を用いる液晶表示パネ
ルよりも劣っているが、オーバーヘッドプロジェクタに
あっては画像のコントラストはさほど高くなくてもよく
、それよりも投影画像が明るいことが求められるので、
偏光板不要で光利用効率の高い液晶表示パネルは、オー
バーヘッドプロジェクタにおける画像表示パネルとして
最適である。

またこの光散乱モードで動作する液晶層からなる液晶表
示パネルは、偏光板を必要としない分だけ液晶層をフレ
ネルミラー等のミラー表面に近接させることができる。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の第１実施例による表示パネルヲ備えた
オーバーヘッドプロジェクタを示すものであり、また第
２図はこの表示パネルの側断面形状を示している。第１
図に示されるようにこのオーバーへッドブロジエクタｌ
Ｏは、原稿載置台１１と、この原稿載置台１１の上面に
固定されたフレネルミラー１２と、このフレネルミラー
１２上に取り外し自在に配された液晶表示パネル３０と
、１対の支柱１４を介して原稿載置台１１の上方に配置
された投影ユニット１５と、この投影ユニット１５内に
おいて上記フレネルミラー１２側を向けて配置された光
源１６と、フレネルミラー１２と略平行となるように投
影ユニット１５に取り付けられた投影レンズ１７と、こ
の投影レンズ１７の上側において該レンズ１７の光軸に
対して斜めに配置された投影ミラー１Ｂとを備えている
。なお本装置においては一例として、投影ミラー１８は
軸１９を中心に揺動して投影レンズ１７の上面に近接す
る位置まで折り畳まれ、また投影ユニット１５も軸２０
を中心に揺動して１対の支柱１４間に位置するように折
り畳まれ、さらに支柱１４を固定したカバー２１ともう
１つのカバー２２が各々軸２３．２４を中心に揺動して
原稿載置台１１上に重ねられるようになっており、こう
してオーバーヘラ５ドブロジエクタ１０は非使用時に全
体として１つの箱状に畳まれうる。

第１図に示す使用状態において、光源１６から発せられ
た光２５は液晶表示パネル３０を透過した後フレネルミ
ラー１２によって反射集光され、再度液晶表示パネル３
０を透過してから投影レンズ１７に入射する。この光は
、液晶表示パネル３０に表示された画像を結像するよう
に投影レンズ１７によって集光され、投影ミラー１８に
よって横方向に投射される。

したがって上記画像が、オーバーヘッドプロジェクタｌ
Ｏから離して配置されたスクリーン２Ｂ上に拡大投影さ
れる。なお上記液晶表示パネル３０をフレネルミラー１
２上から外し、代わりに通常の透過原稿を載置すれば、
この原稿の像が上記と同様にしてスクリーン２Ｂ上に拡
大投影される。

次に液晶表示パネル３０における画像表示について詳し
く説明する。第２図に示されるようにこの液晶表示パネ
ル３０は、対向配置された透明基板３１．８２と、下側
の透明基板３１の内面に配置された透明の共通電極３３
と、上側の透明基板３２の内面に配置された薄膜トラン
ジスタ（以下、ＴＦＴと称する）スイッチマトリクス電
極３４と、これらの電極３３．３４の内面に各々配され
た液晶分子配向膜３５．３Ｂと、これらの配向膜３５．
３６の間に配された液晶層３７とからなる。

上記共通電極８３は透明基板３１．３２とほぼ同じ面積
を有する１枚の電極である。またＴＰＴスイッチマトリ
クス電極３４は第３図に平面形状を示すように、マトリ
クス状に配列された多数の透明画素電極３４ａと、走査
電極母線Ｘ１１Ｘ２・・・・・・Ｘｎと、信号電極母線
ＹＩ　Ｓｙ、・・・・・・Ｙｎと、各画素への印加電圧
を断続するＴＰＴスイッチ３４ｂとからなる。またこの
オーバーヘッドプロジェクタ１０は、カラー画像を表示
できるように形成されたものであり、第２図図示のよう
に下側の透明基板３１が接するフレネルミラー１２の溝
１２ａ内には、透明のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３
色の小さなカラ一体４０Ｒ，４０Ｇ、４０Ｂが交互に埋
め込まれている。

これらのカラ一体４０Ｒ，４０Ｇ、４０Ｂは第３図にそ
れぞれＲＳＧ、Ｈの符号で示す通り、各画素電極３４ａ
と対応させて、所定の順序に配列されている。

また本例において液晶層３７は、第２図に示すように、
例えばＤ　Ｓ　（ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎ
ｇ　：動的散乱）モードで動作するネマチック液晶を包
含した微小カプセル３７ａが、シート状の透明支持体３
７ｂ中に分散されてなるものが用いられている。このよ
うなシート状の液晶層は、例えばＴＡＬＩＱＣｏｒｐ、
よりＮＣＡＰフィルムなる商品名で販売されている。

画素電極３４ａと共通電極８３の間への電圧印加は、原
稿載置台１１の内部に収められた表示制御回路３８によ
って制御される。すなわちこの表示制御回路３８は、公
知のラインメモリ、ラッチ回路、シフトレジスタ等から
なり、走査電極母線Ｘ１　ｓ　Ｘ２・・・・・・Ｘｎの
１つに順次走査電圧を印加し、その母線に接続された各
スイッチ３４ｂを導通状態にする。

このとき信号電極母線Ｙｌ　、Ｙ２・・・・・・Ｙｎと
各画素電極３４ａとが直結するので、表示制御回路３８
が制御する各信号電極母線Ｙ１、Ｙ２・・・・・・Ｙｎ
からの電圧が、各画素電極３４ｂと共通電極３３との間
に印加される。液晶層３７中の液晶分子は、初期状態で
は共通電極３３および画素電極３４ａに対して垂直に配
向されており、このとき液晶層３７は透明状態となって
いるが、上記のように共通電極３３と画素電極３４ｂと
の間に電圧が印加されると、液晶が乱流運動を起こして
光を散乱させ、液晶層３７の光透過率が低下する。この
ときの液晶層３７の光透過率は、上記電圧に応じて変化
するので、表示制御回路３８が各信号電極母線Ｙ工、Ｙ
２・・・・・・Ｙｎへの印　　　　　゛加電圧の値を画
像信号Ｓに基づいて制御すれば、各画素電極３４ａ単位
で（つまり各画素単位で）？４淡を表わすことができ、
また画像信号Ｓの３色情報に基づいて電圧印加を行なう
母線Ｙ１、Ｙ２・・・・・・Ｙｎを選択すれば、色相を
表わすことができる。

そして走査電圧印加がなされる走査電極母線Ｘ１、Ｘ２
・・・・・、・Ｘｎが１つずつ順次選択される毎に上述
の操作がなされ、この操作が一巡すると、液晶層３７に
、画像信号Ｓが担持しているカラー画像が形成される。

こうして形成されたカラー画像は、先に述べたようにし
てスクリーン２Ｂに投影される。

次に第４図を参照して本発明の第２実施例について説明
する。なおこの第４図において、前記第１図中の要素と
同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は
特に必要の無い限り省略する。このオーバーへッドブロ
ジエクタ５０においては、前述したカラ一体４０Ｒ，４
０Ｇ、４０Ｂは設けられず、その代わり投影レンズ１７
と投影ミラー１８との間に、高速回転されるＲＧＢフィ
ルター５１が配置されている。このＲＧＢフィルター５
１は、例えば特開昭８０−３２８７９号公報等に示され
ているものであり、第５図図示のようにＲフィルター５
１Ｒ，Ｇフィルター５１ＧおよびＢフィルター５１Ｂを
有し、中心Ｃを軸に回転されて、各フィルター５１Ｒ１
５１Ｇ、　５１Ｂが順次投影レンズ１７と投影ミラー１
８との間の光路に挿入されるようになっている。そして
このＲＧＢフィルター５１の回転は、回転同期回路５２
によって制御され、表示制御回路３８により画像信号Ｓ
のＲ情報に基づいて液晶駆動がなされるときにはＲフィ
ルター５１Ｒが上記光路内に挿入され、以下同様に、Ｇ
情報、Ｂ情報に基づいて液晶駆動がなされるときにはそ
れぞれＧフィルター５１６１Ｂフィルター５１Ｂが上記
光路に挿入されるようになっている。このようにするこ
とにより、画像信号Ｓが担持するカラー画像をスクリー
ン２Ｂ上に投影することができる。

次に第６図を参照して本発明の第３実施例について説明
する。図示のように本例においては、先に述べたフレネ
ルミラー１２に代えて、フレネルレンズ６０と平らなミ
ラー６１とが互いに間隔をおいて対向するように設けら
れており、液晶表示パネル３０はミラー６１の上に配置
されている。なお液晶表示パネル３０は、第２図に示さ
れたものと同じものであり、またこの第３実施例の表示
パネル３０が用いられるオーバーへッドブロジェクタの
第６図図示以外の部分は、第４図図示と同様に形成され
て、カラー画像を投影可能となっている。

上記のようにフレネルレンズＢＯとミラーａｔとの間に
液晶表示パネル３０を配置する場合においても、前述の
実施例と同様に、液晶層３７はミラーＢｌに近接して配
置されうる。しかもこの場合、液晶層３７はフレネル板
が無い分だけ、より一層ミラー６１に近接して配置され
うる。

以上説明した３つの実施例装置は、カラーの連続調画像
を表示するように構成されたものであるカ、本発明のオ
ーバーへッドブロジェクタ用表示パネルは、モノクロ画
像あるいは２値画像を表示するように構成することも勿
論可能である。

また以上説明した実施例においては、液晶層８７として
、液晶を包含した微小カプセル３７ａが透明支持体３７
ｂ中に分散されてなるものが用いられているが、液晶層
はそのようなものに限らず、従来から広く行なわれてい
るように、２枚の透明基板の間に液晶をそのまま封入し
て形成してもよい。

しかし上記実施例における液晶層３７は、それ自体がシ
ート状に形成されているので、このような液晶層３７を
用いれば、透明基板３１．３２として薄いプラスチック
フィルム等を用いることも可能となり、液晶表示パネル
３０を薄く形成する上で有利である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のオーバーヘッドプロジ
ェクタ月表示パネルにおいては、光散乱モードで動作す
る液晶層を有して偏光板を必要としない構成としている
ので、画像を表示する液晶層を、偏光板が無い分だけフ
レネルミラー等のミラー表面に近接して配置可能となる
。したがって投影画像が２重にダブることが防止され、
投影画像の解像力が向上する。また本発明のオーバーヘ
ッドプロジェクタ月表示パネルは、上記のように偏光板
が不要とされているので、この偏光板によって光が遮断
されることが無くなり、オーバーへ・レドブロジエクタ
により明るい画像を投影可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例装置が設けられたオーバー
ヘッドプロジェクタを示す概略側面図、第２図は上記実
施例の表示パネルを詳しく示す側断面図、 第３図は上記表示パネルの電極構造を示す平面図、 第４図は本発明の第２実施例装置が設けられたオーバー
ヘッドプロジェクタを示す概略側面図、第５図は上記第
２実施例装置に用いられたＲＧＢフィルターを示す斜視
図、 第６図は本発明の第３実施例によるオーバーヘッドプロ
ジェクタ月表示パネルの要部を示す概略側面図である。 １０、５０・・・オーバーヘッドプロジェクタ１２・・
・フレネルミラー　　ＩＢ・・・光源１７・・・投影レ
ンズ　　　　１８・・・投影ミラー３０・・・液晶表示
パネル　　３１．３２・・・透明基板３３・・・共通電
極 ３４・・・ＴＰＴスイッチマトリクス電極３４ａ・・・
画素電極　　　　３５．３Ｂ・・・液晶分子配向膜３７
・・・液晶層　　　　　　３８・・・表示制御回路４０
Ｒ，４０Ｇ、　４０Ｂ・・・カラ一体５１・・・ＲＧＢ
フィルター　５２・・・回転同期回路８０・・・フレネ
ルレンズ　　６１・・・ミラー第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源から照射された光を反射するミラーと、この
   ミラーで反射した光を投射する光学系とを備えてなるオ
   ーバーヘッドプロジェクタにおいて投影画像を表示する
   液晶表示パネルであって、 前記ミラー上に、シート状に形成され光散乱モードで動
   作する液晶層と、この液晶層の上下に相対向するように
   配され該液晶層に画素単位で電圧を印加する透明電極と
   が配置されたことを特徴とするオーバーヘッドプロジェ
   クタ用表示パネル。
2. （２）前記液晶層が、液晶を包含した微小カプセルがシ
   ート状の透明支持体中に分散されてなるものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオーバーヘッ
   ドプロジェクタ用表示パネル。
3. （３）前記ミラーが、フレネルミラーであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のオーバ
   ーヘッドプロジェクタ用表示パネル。