JPH0318887A - 投影型液晶表示装置 - 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］ 本発明はフレネル型の反射鏡等を使い、映像や、文字を
表示する反射式の投影型液晶表示装置に関する。

［従来の技術］ 従来技術での映像や文字を表示する装置は、ＣＲＴがあ
る。最近それに代わる液晶表示パネル、ＥＬパネル、さ
らには液晶表示パネルに対して一方向で一回のみ透過さ
せた投影型液晶表示装置がある。

例えば公開特許公報（Ａ）昭６３−９３９６等がある。

これらは構成が大がかりになり扱いが難しい等の難点が
あって、極めて限られた用途のみ実用化されているにす
ぎない。つまり第４図の様な従来技術の基本的な例とし
て、液晶表示パネルに対して一方向で一回のみ透過させ
た投影型液晶表示装置がある。以下第４図で説明する。

照明光学系の光源ｌの近くに、集光用レンズ５１と、液
晶表示パネル５２と投影用レンズ５３を第４図の様に設
置する。液晶表示パネル５２の真と表には偏光板５４を
設置した。液晶表示パネル及び２枚の偏光板には必ず大
がかりな冷却装置５５を設置していた。そして照明光学
系の光源１により液晶表示パネル５２の画像を、スクリ
ーン９に投影していた。そしてこの方式には赤、緑、青
の３色の光を合成する方法もある。

さらには、液晶表示パネル及び２枚の偏光板の温度上昇
を避ける他の従来技術の方法がある。以下第５図によっ
て説明する。第５図の様に、液晶表示パネル２に対して
照明光学系の光源１と反対側である背面電極側に、背面
反射鏡４を密着設置する。そして照明光学系の照明光が
液晶表示パネル２を透過後背面反射鏡４に反射し再度液
晶表示パネル２を透過した投影光の画像を、スクリーン
９に拡大投影する反射式の投影型液晶表示装置がある。

遮光板５６は、照明光学系の光源と照明光を囲み、内側
は黒く塗っである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記の従来技術のＣＲＴにおいては、大画面は
装置が大型になり移動や持ち運びが困難であり高価な商
品となる。

又、液晶表示パネル、ＥＬパネルにおいては、大画面は
製造上困難である。

さらには赤、緑、青の３色の光を合成する方法も含め液
晶表示パネルに対して一方向で一回のみ透過させた投影
型液晶表示装置があるが、光源の熱により液晶表示パネ
ルの温度が上がり液晶表示パネルの動作不良となる。そ
して液晶表示パネルの温度を下げるには、大がかりの冷
却装置が必要の為、装置が大型になり、移動や持ち運び
が困難で且つ、高価な商品となる。

さらに、液晶表示パネルに対して照明光学系の光源と反
対側である背面電極側に背面反射鏡を密着設置し、照明
光学系の照明光が液晶表示パネルを透過後背面反射鏡に
反射し再度液晶表示／ｆネルを透過した投影光の映像を
、拡大投影する方式がある。しかしこの方式は偏光板や
カラーフィルターを数回通過する為、投影した映像が暗
くなる欠点がある。そこで本発明はこのような課題を解
決するもので、その目的とするところは軽量の為移動時
の携帯性が良好で、且つ安価で、そして明るく大画面で
ある投影型液晶表示装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ （１）画像を表示する液晶表示パネルと２枚の偏光板と
投影の為の光源と該液晶表示パネルを照明する照明光学
系と該液晶表示パネルの表示を拡大投影する投影光学系
と該液晶表示パネルを通過した光を反射し再度該液晶表
示パネルを通過し集光させる為のフレネル反射鏡とを具
備した反射式の投影型液晶表示装置に於て、該照明光学
系の該光源と該照明光を囲む遮光板の内側が反射鏡であ
る事により該照明光で無駄なく該液晶表示パネルを照明
できる構成とした事を特徴とする。

（２）光源より遮光板へ入射した該照明光が再度該光源
へ戻るよう反射する角度を持った反射鏡で、該遮光板の
内側が構成されている事を特徴とする。

（３）光源より遮光板へ入射した該照明光が再度該液晶
表示パネルへ反射照明する角度を持った反射鏡で、該遮
光板の内側が構成されている事を特徴とする。

（４）反射鏡及び乱反射鏡で、該遮光板の内側が構成さ
れている事を特徴とする。

［作用コ 本発明の上記構成によれば、光源より出た照明光と、集
光鏡で集めた照明光で、液晶表示パネルの全面を照明す
る。すると照明光は液晶表示パネルを透過して背面反射
鏡に反射し、もう−度液晶表示パネルを透過し投影光と
なる。投影光は背面反射鏡で投影用レンズに集光され、
投影用反射鏡に反射してスクリーンに投影される。

しかし一部の遮光板に当たった光はそこで熱に変わり、
なんら液晶表示パネルの照明には寄与しない。そこで遮
光板の内側に反射鏡や乱反射鏡を設は光源から遮光板へ
来た光を反射し再度光源に戻すか、直接液晶表示パネル
へ反射させてやる事によって光源の光を有効に使い、映
像を明るくできる。

［実施例１〕 本発明の具体的応用分野の実施例１は光源と液晶表示パ
ネルを離し、単体の照明光用偏光板と、単体のフレネル
型の凹面の背面反射鏡を、光源と反対側の液晶表示パネ
ルに密着設置させた。さらに照明光学系の光源と照明光
を囲む遮光板の内側が反射鏡である事により照明光を無
駄なく液晶表示パネルを照明できる構成とした。その為
遮光板は、遮光板の内側に反射板を設は光源から遮光板
へ来た光を再度光源へ戻るよう反射する角度を持った反
射鏡の集まりである場合である。

本発明の実施例１の基本構成を第１図に示して詳述する
。

照明光学系の光源１と液晶表示パネル２を第１図の様に
約３００ｍｍ１ｌｔ！Ｌだ所に設置し、液晶表示パネル
２に対して光源１と反対側の背面電極側に単体の照明光
用偏光板３と、単体のフレネル型の凹面の背面反射鏡４
を密着設置した。又、照明光学系の光源ｌと並べて投影
用レンズ５を設置した。さらにその上側に、スクリーン
９に投影できるように平面の投影用反射鏡６を設置した
。投影光用偏光板７は、平面型の投影用反射鏡６の後に
設置した。又、光源ｌを効率良く液晶表示パネル２を照
明する為に凹面集光鏡８を設置した。さらに光源及び照
明光と、投影光の回りに遮光板１０を設置した。そして
遮光板の内側は、光源ｌから遮光板へ来た光を再度光源
へ戻るよう反射する角度を持った反射鏡で構成されてい
る。

光源１より出た照明光と集光鏡８で集めた照明光で、液
晶表示パネル２の全面を照明する。すると照明光は液晶
表示パネル２を透過し、照明充用偏光板３を透過し、背
面反射鏡４に反射し、もう−度照明充用偏光板３と液晶
表示パネル２を透過して投影光となる。投影光は背面反
射鏡２で投影用レンズ５に集光され、投影用反射鏡６に
反射し、投影充用偏光板７を透過してスクリーン９に投
影される。

又、光源１から遮光板１０に入射した光は再度光源ｌへ
戻り、集光鏡８で反射して液晶表示パネル２の全面を照
明する。

［実施例２］ 本発明の具体的応用分野の実施例２は光源と液晶表示パ
ネルを離し、単体の照明光用偏光板と、単体のフレネル
型の凹面の背面反射鏡を、光源と反対側の液晶パネルに
密着設置させた。さらに照明光学系の光源と照明光を囲
む遮光板の内側が反射板である事により照明光を無駄な
く液晶表示パネルを照明できる構成とし、その為遮光板
は、遮光板の内側に反射鏡を設は光源から遮光板へ来た
光を再度液晶表示パネルを反射照明する角度を持った反
射鏡の集まりである場合である。

本発明の実施例２の基本構成を第２図に示して詳述する
。

基本構成は、実施例１と同じなので省略する。

ただし、光源及び照明光と投影光の回りに遮光板１１を
設置し、その遮光板の内側は光源１から遮光板へ来た光
を再度液晶表示パネル２に反射照明する角度を持った反
射鏡で構成されているものである。

光源ｌより出た照明光と集光鏡８で集めた照明光で、液
晶表示パネル２の全面を照明する。すると照明光は液晶
表示パネル２を透過し、照明充用偏光板３を透過し、背
面反射鏡４に反射し、もう−反照明光用偏光板３と液晶
表示パネル２を透過して投影光となる。投影光は背面反
射鏡２で投影用レンズ５に集光され、投影用反射鏡６に
反射し、投影光用偏光板７を透過してスクリーン９に投
影される。

又、光源１から遮光板１１に入射した光は直接液晶表示
パネル２を照明する。

［実施例３］ 本発明の具体的応用分野の実施例３は光源と液晶表示パ
ネルを離し、単体の照明光用偏光板と、単体のフレネル
型の凹面の背面反射鏡を、光源と反対側の液晶パネルに
密着設置させた。さらに照明光学系の光源と照明光を囲
む遮光板の内側が反射鏡及び乱反射鏡である事により照
明光を無駄なく液晶表示パネルを照明できる構成とした
場合である。

本発明の実施例３０基本構成を第３図に示して詳述する
。

基本構成は、実施例１と同じなので省略する。

ただし、光源及び照明光と投影光の回りに遮光板１２を
設置し、その遮光板の内側は光源１から遮光板へ来た光
を再度液晶表示パネルを反射照明する反射鏡及び乱反射
鏡で構成されている。

光源１より出た照明光と集光鏡８で集めた照明光で、液
晶表示パネル２の全面を照明する。すると照明光は液晶
表示パネル２を透過し、照明光用偏光板３を透過し、背
面反射鏡４に反射し、もう−反照明光用偏光板３と液晶
表示パネル２を透過して投影光となる。投影光は背面反
射鏡２で投影用レンズ５に集光され、投影用反射鏡６に
反射し、投影光用偏光板７を透過してスクリーン９に投
影される。

又、光源ｌから遮光板１２に入射した光は再度光源ｌへ
戻り、集光鏡８で反射して液晶表示パネル２の全面を照
明したり、直接液晶表示パネル２を照明する。

そして本発明では平面の投影用反射鏡６を設置したが、
本体を横にすれば投影用反射鏡６を省略できる。

［発明の効果］ 以上に述べたように、本説明により、反射鏡を使い映像
や、文字を表示する反射型投影表示装置で、背面電極側
に背面反射鏡を密着設置させ、拡大投影した事により光
源側の光学系を大幅に簡素化できた。そして遮光板の内
側に反射鏡や乱反射鏡を設は光源から遮光板へ来た光を
反射し再度光源に戻すか、直接液晶表示パネルへ反射さ
せてやる事によって光源の光を有効に使い、Ｔα晶表示
パネルの温度を上昇させず光源の輝度を上げ画像を明る
くすることに成功した。これにより、明るく大画面であ
るが軽量で移動時の倒帯性が良好で且つ、安価な表示装
置を提供する事が可能となった。

さらに他の効果として反射鏡にフレネル型の凹面鏡、凸
面鏡又は、平面鏡を使った場合は組立式が可能となり、
コンパクトな装置となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１における反射型投射表示装
置の基本概略図。 第２図は、本発明の実施例２における反射型投射表示装
置の基本概略図。 第３図は、本発明の実施例３における反射型投射表示装
置の基本概略図。 第４図は、従来技術の基本的な透過型投影表示装置の概
略図。 第５図は、従来技術の他の透過型投影表示装置の概略図
。 ｌ・・・光源 ２・・・液晶表示パネル ３・・・照明光用偏光板 ４・・・フレネル型凹面反射鏡 ５・・・投影用レンズ ６・・・投影用反射鏡 投影光用偏光板 凹面集光鏡 スクリーン 本発明の実施例１の遮光板 本発明の実施例２の遮光板 本発明の実施例３の遮光板 従来技術の集光用レンズ 従来技術の液晶表示パネル 従来技術の投影用レンズ 従来技術の偏光板 従来技術の冷却装置 従来技術の遮光板 以上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を表示する液晶表示パネルと２枚の偏光板と
   投影の為の光源と該液晶表示パネルを照明する照明光学
   系と該液晶表示パネルの表示を拡大投影する投影光学系
   と該液晶表示パネルを通過した光を反射し再度該液晶表
   示パネルを通過し集光させる為のフレネル反射鏡とを具
   備した反射式の投影型液晶表示装置に於て、該照明光学
   系の該光源と該照明光を囲む遮光板の内側が反射鏡であ
   る事により該照明光で無駄なく該液晶表示パネルを照明
   できる構成とした事を特徴とする投影型液晶表示装置。
2. （２）光源より遮光板へ入射した該照明光が再度該光源
   へ戻るよう反射する角度を持った反射鏡で、該遮光板の
   内側が構成されている事を特徴とする請求項１記載の投
   影型液晶表示装置。
3. （３）光源より遮光板へ入射した該照明光が再度該液晶
   表示パネルへ反射照明する角度を持った反射鏡で、該遮
   光板の内側が構成されている事を特徴とする請求項１記
   載の投影型液晶表示装置。
4. （４）反射鏡及び乱反射鏡で、該遮光板の内側が構成さ
   れている事を特徴とする請求項１記載の投影型液晶表示
   装置。