JPH02201485A - 液晶画像投影方法及び装置 - 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〉 開示技術は部屋の内部や列車、航空機などの輸送機関内
で壁面に設けたスクリーンに液晶パネルに形成させたカ
ラー画像等の画像を拡大して投影する方法、及び、装置
であって、合成樹脂製等のハウジングの内部−側奇りに
はハロゲンランプ等の光源が設けられ、他側寄りにはス
クリーンに対する投影レンズが設けられ、該投影レンズ
と光源との間には画像形成用の電子駆動装置に電気的に
接続された液晶パネルが所定数介装されており、該液晶
パネルに形成された画像をスクリーン上に拡大投影する
方法、及び、装置に関する発明であり、特に、投影レン
ズからのスクリーンへの画像情報を乗せた投影光の偏光
方向をすべて同一方向に揃えるようにした液晶画像投影
方法、及び、該方法に直接使用する装置に係る発明であ
る。

〈従来技術〉 周知の如く近代社会は物社会からエネルギー社会を経て
今や情報社会に移行してきており、とりわけ、光電技術
のすさまじい発達により近距離はもちろんのこと遠隔地
に対する情報伝達処理が瞬時に人出に行われるようにな
り、市民社会は勿論のこと、産業社会に於いても、かか
る光電技術による情報処理が広くいきわたるようになっ
てぎている。

而して、かかる情報処理にはいわゆるＯｎ器なるものが
多く、ビジネス用のみならず、プライベートな教養娯楽
方面に於ける使用にまでいきわたってきている。

そして、光電技術による情報処理は初期のブラウン管方
式から近時急速に開発されている液晶方式の２つの流れ
があり、前者は一種の対面方式であって一人、又は、数
人の限られた人数との対話方式態様が主流となっている
が、所謂ビデオプロジェクタ一方式等の特殊な例外を除
いては不特定多数の視聴者に対する情報伝達がとれず、
しかも、ユニット装置が大がかりで、重量も大きく、初
期設置は勿論のこと、操作や保守点検等も煩瑣であると
いう不具合があるのに対し液晶方式の態様は、単に、小
型でパーソナルタイプであるという利点ばかりでなく、
その光透過性によりスクリーン上に投影レンズを介して
拡大投影し、多数の視聴者に大量の情報を同時伝達処理
出来るメリットがあるうえに添設されている偏光パネル
により偏光画像をスクリーン上に投影してカラーの立体
画像等を形成させることが出来る等の利点もあって未だ
ざまざまな角度から研究開発がなされつつあり、このよ
うな点からブラウン管方式と液晶方式とが二分極する方
向にあってそれぞれの長所利点を生かして各々発達覆る
方向にある。

而して、液晶方式は上述した如く、軽量コンパクトで画
像を拡大投影し、更に、設計態様によってはスクリーン
上に重畳して好みのカラー画像等を形成することが出来
ることからさまざまな使用や利用が図られつつある。

〈発明が解決しようとする課題〉 而して、核種液晶方式の情報処理装置においては液晶パ
ネルが不可欠であり、一定の電子駆動装置に電気的に接
続されてモノクローム画像やカラー画像を形成するよう
にされているが、かかる態様の液晶パネルにおいてはそ
の表裏面に添設されている偏光パネルが各液晶パネル本
体からみてその偏光方向が同一方向に′％造されている
のが一般的であった。

そして、上述の如く液晶方式の情報処理装置におっては
軽椿小型コンパクトなるが故にスクリーン上に当該液晶
パネルに形成された画像を投影するに際しては一般に投
影レンズを介して拡大投影する必要があり、カラー画像
等の拡大投影に際してはスクリーン上に於けるちらつき
等を防止するべく赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、等の
三種類色別の画像を個別に形成する液晶パネルが必要で
ありこれらをスクリーン上に投影する為に各々の透過光
をスクリーン上に重畳するに際し装置内に於いて光を重
畳させるべく反射板として全反射ミラーやハーフミラ−
を設ける必要がおるが、上述した如く各液晶パネル本体
に添設されている偏光パネルがその偏光方向を全て各液
晶パネルからみて同一方向であるために投影レンズから
スクリーンに投影される透過光の偏光方向が異ることに
なり、そのため、例えば、偏光メガネをかけた人のみが
みることが出来る不可視画像等をスクリーン上に形成す
ること出来ないという不都合さかあった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく偏光パネ
ル方向が全て液晶パネルからみて同一方向である液晶パ
ネルを用いる画像投影の問題点を解決すべき技術的課題
とし、全反射ミラーやダイクロイックミラー等の反射板
を用いて投影レンズを介しスクリーンに重畳する透過光
による画像形成に際し当該透過光の偏光方向をすべて同
一方向にそろえるようにしてバランスよくコントラスト
を向上した画像を形成し、不可視画像等の形成も可能で
あるようにして情報産業における画像形成技術利用分野
に益する優れた液晶画像投影方法、及び、装置を提供せ
んとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、剛性樹脂
製等のハウジング内の一側寄りにハロゲンランプ等の光
源を設け、他側寄りにスクリーンに対し投影レンズを設
け、該光源と投影レンズの間に電子駆動装置に接続され
た液晶パネルを赤（Ｒ〉、青（Ｂ）、緑（Ｇ）等所定数
の垂立、或いは、水平姿勢等の所定姿勢に配列しその前
後に全反射ミラーやダイクロイックミラー等の反射板を
配列し、各液晶パネルについて偏光パネルを添設する態
様では反射板に反射する回数により投影レンズを透過す
る光の偏光方向が同一方向に揃えられるようにＰ波（縦
波）とＳ波（横波）との中間の、例えば、４５°傾斜し
た偏光方向で必るように配列し、更には、液晶パネルに
偏光パネルを添設せず、光源側と投影レンズ側に一枚ず
つ偏光パネルを配設することによりレンズから透過する
画像情報を乗せた透過光がすべて偏光方向を同一方向に
揃えられるようにし、設計態様によっては投影レンズ側
の偏光パネルをスクリーンの前面に添設するようにし、
確実に透過する各画像光の偏光方向を揃えるようにしバ
ランスが良くバラツキがないコントラストの良好な画像
をスクリーンに形成し、場合によっては不可視画像をも
形成することが出来るようにした技術的手段を講じたも
のでめる。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面を参照して説明す
れば以下の通りである。

尚、全実施例を通して同一態様部分は同一符号を付して
説明するものとする。

第１図に示す実施例に於いて、１はこの出願の発明の要
旨の１つの中心をなす液晶画像投影装置であり、所定の
材質でつくられた方形のハウジング２の一側寄り上部に
は光源としてハロゲンランプ３が５９けられてその上下
には全反射ミラー４と集光レンズ５が設けられ、又、ハ
ウジング２の他側寄りの上部には図示しないスクリーン
に対向して投影レンズ６が設けられている。

そして、ハウジング２の下側両側には全反射ミラー７．
７′が側面視上開き形状に４５°に傾斜して設置され、
それらの間には周知のダイクロイックミラー８１．８２
が等間隔で設置されている。

そして、ハウジング２の上側に於いては光源３と投影レ
ンズ６との間に２枚のダイクロイックミラー８４．８５
、及び、全反射ミラー７′が４５°に互いに平行、且つ
、ダイクロイックミラー８１．８２、及び、全反射ミラ
ー７′に対向する位置姿勢にて設けられている。

したがって、光源３からの光はダイクロイックミラー８
１．８２、全反射ミラー１′、及び、ダイクロイックミ
ラー８４．８５、全反則ミラー７′を介して投影レンズ
６寄りに一つの透過光とされてスクリーンへ重畳投影す
るようにされている。

而して、ハウジング２の上部に於いては全反射ミラー１
′とダイクロイックミラー８４の間に緑（Ｇ）用の液晶
パネル９が垂立姿勢に設置され、又、ダイクロイックミ
ラー８４と８５の間に於いては青（Ｂ）用の液晶パネル
９′が水平姿勢で介装され、又、ハウジング２の下側に
於いてはダイクロイックミラー８２と全反射ミラー７′
の間に赤（Ｒ）用の液晶パネル９″が垂立姿勢で設けら
れている。

而して、この出願の発明においては各液晶パネル９．９
′、９“に添設される偏光パネルが投影レンズ６から透
過される光の偏光方向が同一方向に１前えられるように
ダイクロイックミラーによって反射され易いＳ波（横波
）について第１の液晶パネル９に於いてはＳ＋４５°、
第２の液晶パネル９′については一回反射のために５−
４５°そして第３の液晶パネル９″については二回反射
のためニＳ＋４５°の偏光方向にされている。

尚、１０は所定の電子駆動装置であり、液晶パネル９．
９′、９″に対し所定のテレビ画像等のカラー画像を形
成するようにされている。尚、第１．２．３の液晶パネ
ル９．９’　　　９”の緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤（Ｒ＞
の色形成は周知の白黒液晶パネルとダイクロイックミラ
ーによって行なわれるようにされている。

上述構成において、電子駆動装置１０より液晶パネル９
．９′、９″に所定のテレビ画像やビデオテープ画像が
形成され、ハロゲンランプ３からの光が集光レンズを介
し全反射ミラー７、ダイクロイックミラー８１．８２、
全反射ミラー７′、ダイクロイックミラー８４、全反射
ミラー７′ダイクロイツクミラー８５を介し所定の回数
反射を繰りかえし、又、透過して液晶パネル９．９’　
　　９”に形成された画像情報をひろい第１の液晶パネ
ル９に於いてはその偏光パネル１１が横波ＳのＳ＋４５
°にされているためにそのままダイクロイックミラー８
４．８５を透過し、投影レンズ６を透過する。

又、第２の液晶パネル９′についてはダイクロイックミ
ラー８４により反射するためにその偏光パネル１１′が
横波Ｓについてその偏光方向が５−４５°にされている
ことからダイクロイックミラー８４によって反射されダ
イクロイックミラー８５を透過して投影レンズ６を透過
する際にはＳ＋４５°の偏光方向に揃えられ、又、第３
の偏光パネル９ｕについては全反射ミラー７′、及び、
ダイクロイックミラー８５により二回反射されるために
その偏光パネル１１″が横波ＳについてＳ＋４５°の偏
光方向にされていることにより投影レンズ６を透過する
際はＳ＋４５°の偏光方向にされ、結果的に第１、第２
、第３の液晶パネル９、ｇｒ　、ｇｅｔの画像情報をひ
ろっだ光の偏光方向は全てＳ＋４５°の偏光方向を同一
方向に揃えられた状態となって図示しないスクリーンに
重畳されてバランスの良い極めてコントラスト とが出来る。

この場合、スクリーンが偏光スクリーンである場合には
極めて良好な投影画像が得られる。

次に、第２図に示す実施例は、上述実施例が液晶パネル
９、９’　　　９”の表裏面に偏光パネルを添設した態
様に対し液晶パネルには偏光パネルを添設せず、下側の
全反射ミラー７との隣接したダイクロイックミラー８１
との間に横波ＳについてＳ＋４５°の偏光方向の偏光パ
ネル１１１を介装し投影レンズ６の手前に同じく横波Ｓ
の偏光方向についてＳ＋４５°の偏光パネル・１１２を
介装させた態様であり、結果的には投影レンズ６からの
透過光は仝て横波ＳのＳ＋４５°の同一偏光方向にそろ
えられた透過光がスクリーンに重畳し、したがって、上
述実施例同様に明るく鮮明でコントラストの良いバラン
スのとれた画像が得られろことになる。

次に、第３図に示す実施例に於いて、ハウジング２の下
側の全反射ミラー７とその隣りのダイクロイックミラー
８１との間に偏光方向がＳ＋４５°の偏光パネル１１１
を介装したことについては上述実施例同様でめるが他の
偏光パネルについて偏光スクリーン１３の前面にＳ＋４
５°の偏光方向の偏光パネル１１３を添設した態様であ
り、上述実施例と結果的には同一の偏光方向を有する投
影光が重畳して視認されるものである。

そして、第４図に示す実施例は上述第３図の図示実施例
の偏光スクリーン１３の前面に添設した偏光パネル１１
３に代えて視聴者１４が偏光メガネ１５を使用すること
によりコントラストが良くバランスのとれた鮮明なカラ
ー画像を視認することが出来この場合は偏光スクリーン
１３上に形成された画像は不可視画像であることから偏
光メガネ１５を使用する視聴者のみが視認することが出
来、他の人は見ることが出来ないようなメリットがある
ものである。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論でおり、例えば、バウシングや液晶
パネルについて適宜の冷却ＩａｈＭ等を設（プたすする
等種々の態様が採用可能でおる。

又、設計変更的には液晶パネルに代えてＰＬＺ丁表示素
子、等を用いる等も可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、電子駆動装同に電気的
に接続された液晶パネルを有し、該液晶パネル等に形成
される画像をハロゲンランプ等の光源からの光を透過さ
せて投影レンズによりスクリーン上に重畳して投影する
に際し、例えば、色別等の複数の画像をダイクロイック
ミラー等により所定回数ずつ反射させて重畳するに際し
投影レンズからスクリーンへ投影される光の偏光方向が
全て同一方向に揃えられることにより重畳される透過光
の光のアンバランスがなくコントラストが良好で鮮明な
カラー画像等の画像が視認されるという優れた効果が秦
される。

したがって、不可視画像等の投影が行なえ、偏光フィル
ター１′）偏光メガネを用いる視聴者のみがスクリーン
上の千畳された画像を視認することが出来、他の人は画
像のない明るいスクリーンにより読書や車窓外の景色の
観賞に何ら支障が無いという効果が秦される。

又、液晶パネルの表裏面等に添設する偏光パネルが設δ
」によっては省略出来る為に装置構）古が筒中となり、
製造組付も容易でコストダウンか図れるという利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の詳細な説明図であり、第１図は
一実施例の概略縦断面図、第２図は他の実施例の縦断面
図、第３．４図は更に別の実施例の概略縦断面図である
。 ２・・・・・・ハウジング ３・・・・・・光源 １３・・・・・・スクリーン ６・・・・・・投影レンズ １０・・・・・・画像駆動装置 ９．９’　、９’・・・・・・液晶パネル１２・・・・
・・透過光 １．１’　　　１’　　　１’・・・・・・液晶画像投
影装置２　・ノλウシング ３・・・′Ｊｃ源 １３・・・・・スクリーン ６・・・・・・投影レンズ １２・・・・・・透過光 １、１′１′ １１・・・−・・液晶画像（Ω彰装置 昏 一人 り 津 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジング内の一側寄りに光源が、他側寄りにス
   クリーンに対する投影レンズが設けられ、両者間に画像
   駆動装置に接続された液晶パネルが介装されている液晶
   画像をスクリーン上に投影する方法において、上記投影
   レンズからの画像情報を乗せた投影光の偏光方向が等し
   いようにするようにしたことを特徴とする液晶画像投影
   方法。
2. （２）上記偏光方向がＰ波（縦波）とＳ波（横波）の中
   間の４５゜傾斜方向にされるようにされていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶画像投影方法
   。
3. （３）上記液晶パネルには偏光パネルが併設されておら
   ず、ハウジングの光源寄りに共通の偏光パネルが１枚、
   投影レンズ側に１枚配設されていることを特徴とする液
   晶画像投影装置。
4. （４）上記投影レンズ側の偏光パネルがスクリーンの前
   面に添設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の液晶画像投影装置。