JPS63318522A - 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６０−１３０４３８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、オーバーヘッ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。

そこで本発明は、上記２つの問題を解決することがテキ
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、
前述した液晶表示パネルにおいて、フレネルミラーの表
面に対向させて配置された１枚の透明基板と、フレネル
ミラーの溝内まで入り込んで該ミラーの表面に形成され
た共通電極と、上記透明基板の内側に配され上記共通電
極との間において画素単位で電圧を印加する画素電極と
、この画素電極と上記共通電極との間において上記溝内
に入り込んで層成され、光散乱モードで動作する液晶層
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ので、さらにフレネ
ルミラー側に従来配置されていた透明基板も省かれて該
ミラーが基板を兼ねるようになっているので、これらの
偏光板および基板の分だけ液晶層をフレネルミラー表面
に近接させることができる。

そしてさらに、上記フレネルミラー側の共通電極と液晶
層とを、フレネルミラーの溝内に入り込むように配置し
ているので、該液晶層をより一層フレネルミラーに近接
させることができる。

なおフレネルミラーの溝内に配する共通電極は、勿論こ
の溝の表面に沿って設けてもよいが、フレネルミラーが
金属等の導電体からなるときは、このフレネルミラーの
表面を電極として用いることもできる。

（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を備えた
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ヘッドプロジェクタ１
０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１
４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１
７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２
２が各々軸２３．２４を中心に揺動して原稿載置台ｌｌ
上に重ねられるようになっており、こうしてオーバーヘ
ッドプロジェクタ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、オーバーヘッドプロジェクタ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。

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の表面に対向して配置さ
れた透明基板３１と、フレネルミラー１２の溝１２ａ内
まで入り込んで該ミラー１２の表面上に形成された透明
の共通電極３３と、透明基板３１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１．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３５．３６と、これらの配
向膜３５．３Ｂの間において、フレネルミラー１２の溝
１２ａ内に入り込むように層成された液晶層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。

また本例において液晶層３７は、例えばＤＳ　（ｄｙｎ
ａｍｉｅ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　：動的散乱）モード
で動作するネマチック液晶から構成されている。

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Ｙ１　、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）濃淡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
担持している連続調画像が形成される。こうして形成さ
れた画像は、先に述べたようにしてスクリーン２６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は、カラー画像を表示できるように構成さ
れたものであり、投影レンズ１７と投影ミラー１Ｂ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５１は、例えば特開昭６
０−３２８７９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５１Ｒ，Ｇフィルター５
１Ｇ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５
１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５１
０．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。

以上説明した２つの実施例装置は、モノクロあるいはカ
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、本発明のオーバーヘッドプロジェクタ月表示パネ
ルは、モノクロあるいはカラーの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。

なおりラー画像を表示する場合には、第５図に示したよ
うなＲＧＢフィルター５１を用いる他、例えば液晶層３
７の上側あるいは下側に、各画素電極３４にそれぞれ対
応させて透明なＲＧＢのカラ一体を規則的に配置し、画
像信号のＲＧＢ情報に応じて電圧印加を行なう画素電極
を選択するようにしてもよい。

（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ッドブロジ
ェクタ用表示パネルにおいては、偏光板を必要とせずフ
レネルミラー側の基板も省かれ、さらに共通電極および
液晶層がフレネルミラーの溝内まで入り込んで配置され
ているので、画像を表示する液晶層をフレネルミラー表
面に十分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へッドブロジェクタ用表
示パネルにおいては、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、オーバーへッ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
へッドブロジエ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
へッドブロジエ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
図である。 １Ｏ１５０・・・オーバーへッドブロジエクタ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５１
・・・ＲＧＢフィルター　５２・・・回転同期回路Ｉ２ 第′３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、前記フレネ
   ル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、前記フレネルミラーの表面
   に対向させて配置された１枚の透明基板と、 前記フレネルミラーの溝内まで入り込んで該ミラーの表
   面に形成された共通電極と、 前記透明基板の内側に配され前記共通電極との間におい
   て画素単位で電圧を印加する画素電極と、この画素電極
   と前記共通電極との間において前記溝内に入り込んで層
   成され、光散乱モードで動作する液晶層とが設けられた
   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。