JPS63318520A - 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） 本発明はオーバーへラドプロジェクタ月表示パネル、特
に詳細には液晶パネルからなるオーバーへラドプロジェ
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へラ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へラドプロジェクタの
１つとして、例えば実開昭６０−１３０４３６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
ーバーへラ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
ぐ集光され、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、オーバーへラドプロジェクタによってス
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へラドプロジェクタに、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
のオーバーへラ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
した後に合計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や透明基板が用いられれば
、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
るオーバーへラドプロジェクタ用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） 本発明のオーバーへラドプロジェクタ用表示パネルは、
前述したように表示した画像を、フレネル板とミラー（
これらは前述のようにフレネルミラーとして一体化され
てもよい）を介して投影するように設けられる液晶表示
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
が設けられ、 さらに上記透明電極や液晶層は、前記ミラーと該ミラー
に対向させて配置した１枚の透明基板との間に挟持され
て、従来用いられていた上記ミラー側の透明基板が省か
れ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、オーバーへラドプロジェクタに
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
バーへラ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ので、さらに上記ミラ
ー側に従来配置されていた透明基板も省かれているので
、これらの偏光板および基板の分だけ液晶層をミラー表
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
オーバーへラ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ヘッ゛ドブロジェクタ
ＩＯ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［１８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１
５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１８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２８．２４を中心に揺動して原稿載置台１
１上に重ねられるようになっており、こうしてオーバー
へラドプロジェクタ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１Ｂ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、オーバーへラドプロジェクタ１
０から離して配置されたスクリーン２６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２６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、フレネルミラー１２の表面に対向するように
配置された透明基板３１と、フレネルミラー１２の表面
上に配置された透明の共通電極３３と、上記透明基板３
１の内面に配置された薄膜トランジスタ（以下、ＴＰＴ
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３３は透明基板３１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ｘ１、−ｘ２・・・・・・Ｘｎと、信号電極母線Ｙ１
、Ｙ２・・・・・・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。

またこのオーバーへラドプロジェクタｌＯ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Ｒ，Ｇ、Ｂ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　（ｄｙｎａａ＋ｉｃ　ｓｃａｔｔｅｒｉ
ｎｇ　：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
３７ｂ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３３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、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Ｙ１、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Ｙｌ　、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ＹＩＳＹ
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）濃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ｙｌ、−ｙ
２・・・・・・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Ｘ、、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。

なお本実施例におけるように、フレネルミラー１２の溝
１２ａ内にカラ一体が埋め込まれてミラー表面が平坦に
なっている場合は、このフレネルミラー１２の上に画素
電極３４ａを、そして透明基板３１の内面に共通電極３
３を配置することも可能である。

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。このオーバーヘッドプロ
ジェクタ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６０−３２８７９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５１Ｒ，
５１Ｇ、５１Ｂが順次投影レンズ１７と投影ミラー１８
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５１０゜Ｂ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Ｂ１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ヘッドプロジェクタの
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６０とミラー６１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６１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が、本発明のオ
ーバーへラドプロジェクタ月表示パネルは、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３７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、透明基板とミラーと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へラドプロジ
ェクタ用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せず、しかもフレネル
ミラー等のミラー側の基板も省かれた構成としているの
で、画像を表示する液晶層を、偏光板および上記基板が
無い分だけ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Ｉヒされ、投影
画像の解像力が向上する。また本発明のオーバーへラド
プロジェクタ用表示パネルは、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、オーバーへラドプロジェクタにより
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
へラ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
へラ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へラドプロ
ジェクタ月表示パネルの要部を示す概略側面図である。 ｌ０１５０・・・オーバーへラドプロジェクタ１２・・
・フレネルミラー　　１６・・・光源１７・・・投影レ
ンズ　　　　１８・・・投影ミラー３０・・・液晶表示
パネル　　３１・・・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　　　　３５．３６・・・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６０・・・フレネル
レンズ　　６１・・・ミラー第２図 第３Ｅ２Ｊ 第５０【 第６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、 前記ミラーと該ミラーの表面に対向させて配置された１
   枚の透明基板との間に、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
   電極とが挟持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。