JPH04125536A - 背面投射型液晶表示装置 - Google Patents
背面投射型液晶表示装置Info
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- JPH04125536A JPH04125536A JP2246594A JP24659490A JPH04125536A JP H04125536 A JPH04125536 A JP H04125536A JP 2246594 A JP2246594 A JP 2246594A JP 24659490 A JP24659490 A JP 24659490A JP H04125536 A JPH04125536 A JP H04125536A
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Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
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。
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、液晶表示素子の表示画像を透過型スクリーン
に拡大投射する背面投射型液晶表示装置に関する。
に拡大投射する背面投射型液晶表示装置に関する。
（従来の技術）
背面投射型液晶表示装置は、液晶表示素子の表示画像を
、光源と投射レンズを用い透過型スクリーンに拡大投射
するものであり、臨場感のある大画面映像を容易に実現
できる。しかも、カソード・レイ・チューブ（ＣＲＴ）
投射管を用いた背面投射型表示装置に比べて、装置の小
型、軽量化が図れるという特徴がある。
、光源と投射レンズを用い透過型スクリーンに拡大投射
するものであり、臨場感のある大画面映像を容易に実現
できる。しかも、カソード・レイ・チューブ（ＣＲＴ）
投射管を用いた背面投射型表示装置に比べて、装置の小
型、軽量化が図れるという特徴がある。
透過型スクリーンには、表面にレンチキュラーレンズが
加工されており、このようなスクリーンを使用すること
で、画面輝度の均一性の向上、並びに観察者の水平視野
角の拡大を実現している。
加工されており、このようなスクリーンを使用すること
で、画面輝度の均一性の向上、並びに観察者の水平視野
角の拡大を実現している。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、従来の背面投射型液晶表示装置において、液晶
表示素子の画素はマトリクス状に配列しており、画素以
外の部分から光が漏れることにより画像のコントラスト
が低下するのを防ぐため、遮光用に格子状のブラックマ
トリクスが液晶表示素子の内部に形成されている。この
様な液晶表示素子の表示画像を、レンチキュラーレンズ
が形成されている透過型スクリーン上に投射すると、レ
ンチキュラーレンズのピッチとブラックマトリクスのピ
ッチの不一致から、それらのビート周期のモアレ縞が生
じ、表示画像は著しく見ずらいものになってしまう。モ
アレ縞を低減するには、透過型スクリーンのレンチキュ
ラーレンズのピッチを細かくする方法があるが、製造上
の困難さが増し、歩止まりが極端に低下するので製造コ
ストが大幅に増加するという問題が生じる。また、投射
画像をデフォーカスにすること、透過型スクリーンの板
厚を厚くすること、透過型スクリーン内の拡散剤の量を
増加することは、共にブラックマトリクスの格子像をぼ
かすことになるので、モアレ縞は目立たなくなるが、こ
の様に画面全体をぼかす方法は、画像の解像度が低下し
、実用上好ましくない。
表示素子の画素はマトリクス状に配列しており、画素以
外の部分から光が漏れることにより画像のコントラスト
が低下するのを防ぐため、遮光用に格子状のブラックマ
トリクスが液晶表示素子の内部に形成されている。この
様な液晶表示素子の表示画像を、レンチキュラーレンズ
が形成されている透過型スクリーン上に投射すると、レ
ンチキュラーレンズのピッチとブラックマトリクスのピ
ッチの不一致から、それらのビート周期のモアレ縞が生
じ、表示画像は著しく見ずらいものになってしまう。モ
アレ縞を低減するには、透過型スクリーンのレンチキュ
ラーレンズのピッチを細かくする方法があるが、製造上
の困難さが増し、歩止まりが極端に低下するので製造コ
ストが大幅に増加するという問題が生じる。また、投射
画像をデフォーカスにすること、透過型スクリーンの板
厚を厚くすること、透過型スクリーン内の拡散剤の量を
増加することは、共にブラックマトリクスの格子像をぼ
かすことになるので、モアレ縞は目立たなくなるが、こ
の様に画面全体をぼかす方法は、画像の解像度が低下し
、実用上好ましくない。
本発明の目的は、表示画像の画質を著しく損ねることな
く、モアレ縞を低減する背面投射型液晶表示装置を提供
することにある。
く、モアレ縞を低減する背面投射型液晶表示装置を提供
することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明の背面投射型液晶表
示装置は、表面にレンチキュラーレンズが形成されてい
る透過型スクリーンをキャビネット前面に設け、前記キ
ャビネット内に、少なくとも光源と、液晶表示素子と、
投射レンズとを配置し、前記光源からの光で前記液晶表
示素子を照明し、前記液晶表示素子の表示画像を前記投
射レンズを用いて前記透過型スクリーンに拡大投射する
背面投射型液晶表示装置において、前記液晶表示素子と
前記投射レンズとの間の光路中に平行平板ガラスを挿入
し、前記表示画像の水平方向か垂直方向のいずれか一方
を軸として前記平行平板ガラスを前記液晶表示素子に対
し傾斜させて配置したことを特徴としている。
示装置は、表面にレンチキュラーレンズが形成されてい
る透過型スクリーンをキャビネット前面に設け、前記キ
ャビネット内に、少なくとも光源と、液晶表示素子と、
投射レンズとを配置し、前記光源からの光で前記液晶表
示素子を照明し、前記液晶表示素子の表示画像を前記投
射レンズを用いて前記透過型スクリーンに拡大投射する
背面投射型液晶表示装置において、前記液晶表示素子と
前記投射レンズとの間の光路中に平行平板ガラスを挿入
し、前記表示画像の水平方向か垂直方向のいずれか一方
を軸として前記平行平板ガラスを前記液晶表示素子に対
し傾斜させて配置したことを特徴としている。
（作用）
本発明の上記構成によれば、液晶表示素子と投射レンズ
との間の光路中に平行平板ガラスを液晶表示素子に対し
て傾斜させて配置すると、投射画像に非点収差が発生す
る。ここで、平行平板ガラスの傾斜軸を表示画像の水平
方向か垂直方向のいずれか一方にとれば、透過型スクリ
ーン上に投射されるブラックマトリクスの格子像のうち
、非点収差により水平方向、または垂直方向のいずれが
一方の像のみが解像され、他方は解像されないような像
形成が可能である。従って、透過型スフノーン上でブラ
ックマトリクスの格子像の水平方向のみが解像されるよ
うに投射レンズの焦点を合わせると、垂直方向の縞は、
ぼけて薄くなり、モアレ縞は目立たなくなる。
との間の光路中に平行平板ガラスを液晶表示素子に対し
て傾斜させて配置すると、投射画像に非点収差が発生す
る。ここで、平行平板ガラスの傾斜軸を表示画像の水平
方向か垂直方向のいずれか一方にとれば、透過型スクリ
ーン上に投射されるブラックマトリクスの格子像のうち
、非点収差により水平方向、または垂直方向のいずれが
一方の像のみが解像され、他方は解像されないような像
形成が可能である。従って、透過型スフノーン上でブラ
ックマトリクスの格子像の水平方向のみが解像されるよ
うに投射レンズの焦点を合わせると、垂直方向の縞は、
ぼけて薄くなり、モアレ縞は目立たなくなる。
画面全体をぼかす方法に比べて、本発明では一方向の解
像度を低下させるだけなので、表示画像の画質を著しく
損ねることなくモアレ縞を低減できる。
像度を低下させるだけなので、表示画像の画質を著しく
損ねることなくモアレ縞を低減できる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明の実施例を示す背面投射型液晶表示装
置の断面図である。この背面投射型液晶表示装置は、キ
ャビネット７と、キャビネット７の前面に設けた透過型
スクリーン６と、キャビネット７の内部に配置した、液
晶表示素子２と、液晶表示素子２を照明する光源１と、
液晶表示素子２の表示画像を透過型スクリーン６に拡大
投射する投射レンズ４と、投射光８の光路を折り曲げる
反射ミラー５と、液晶表示素子２と投射レンズ４との間
の光路中に傾斜させて配置した平行平板ガラス３とから
構成される。
置の断面図である。この背面投射型液晶表示装置は、キ
ャビネット７と、キャビネット７の前面に設けた透過型
スクリーン６と、キャビネット７の内部に配置した、液
晶表示素子２と、液晶表示素子２を照明する光源１と、
液晶表示素子２の表示画像を透過型スクリーン６に拡大
投射する投射レンズ４と、投射光８の光路を折り曲げる
反射ミラー５と、液晶表示素子２と投射レンズ４との間
の光路中に傾斜させて配置した平行平板ガラス３とから
構成される。
以上の構成において、光源１は、キセノンランプ、メタ
ルハライドランプ、ハロゲンランプ等の高輝度白色光源
を用い、その出射光は放物面鏡により平行光束化され液
晶表示素子２を照明する。その照明光は、図には明示し
ていないが、コールドミラー、紫外線カツトフィルタ等
で可視光以外の光の成分を除去している。液晶表示素子
２は、画素を形成する透明電極膜を施した二枚のガラス
基板に液晶を封入してなる液晶セルの表裏に、偏光子、
検光子として作用する偏光板をそれぞれ配置したもので
、各画素ごとに印加する電圧を駆動回路により制御し画
像を形成する。液晶は、ツィステッド・ネマティック（
ＴＮ）液晶を用いているが、この他にも、強誘電性液晶
、複屈折制御型液晶等、偏光を利用するタイプの液晶や
、相転移型液晶、高分子分散型液晶等の散乱を利用する
タイプの液晶も用いることができる。液晶の駆動方式に
は、各画素ごとに薄膜トランジスタを形成し液晶を駆動
するアクティブマトリクス方式を用いたが、時分割駆動
の単純マトリクス方式でも同様である。
ルハライドランプ、ハロゲンランプ等の高輝度白色光源
を用い、その出射光は放物面鏡により平行光束化され液
晶表示素子２を照明する。その照明光は、図には明示し
ていないが、コールドミラー、紫外線カツトフィルタ等
で可視光以外の光の成分を除去している。液晶表示素子
２は、画素を形成する透明電極膜を施した二枚のガラス
基板に液晶を封入してなる液晶セルの表裏に、偏光子、
検光子として作用する偏光板をそれぞれ配置したもので
、各画素ごとに印加する電圧を駆動回路により制御し画
像を形成する。液晶は、ツィステッド・ネマティック（
ＴＮ）液晶を用いているが、この他にも、強誘電性液晶
、複屈折制御型液晶等、偏光を利用するタイプの液晶や
、相転移型液晶、高分子分散型液晶等の散乱を利用する
タイプの液晶も用いることができる。液晶の駆動方式に
は、各画素ごとに薄膜トランジスタを形成し液晶を駆動
するアクティブマトリクス方式を用いたが、時分割駆動
の単純マトリクス方式でも同様である。
液晶表示素子２の内部には、画素以外の部分から光が漏
れることにより画で象のコントラストが低下するのを防
ぐため、クロム膜を格子状にパターン化した遮光用ブラ
ックマトリクスが形成されている。平行平板ガラス３は
、ガラスの表裏両面を光学研磨した後、誘電体多層膜か
らなる反射防止膜を両面に施したものである。液晶表示
素子２と投射レンス４との間の光路中に液晶表示素子２
の表示画（象の水平方向を軸に、液晶表示素子２に対し
平行平板ガラス３を傾斜させて配置している。傾斜軸は
、表示画像の垂直方向でも良い。投射レンズ４は、液晶
表示素子２の表示画像を透過型スクリーン６に拡大投射
するもので、投射画像のピントを調節できるようにフォ
ーカス調整機構が付いている。反射ミラー５は、ガラス
にアルミニウムを蒸着した表面鏡であり、投射光８の光
路を折り曲げることで装置の奥行き寸法を短くするため
に用いている。透過型スクリーン６は、拡散剤を添カロ
したアクリル樹脂の表面にレンチキュラーレンズを、裏
面にフレネルレンズを金型で成型したものを用い、画面
輝度の均一性の向上、並びに観察者の水平視野角の拡大
を図っている。他にも、レンチキュラーレンズとフルネ
ルレンズを別々のアクリル樹脂に成型し、二枚、あるい
はそれ以上を貼合わせた透過型スフノーンでも良い。キ
ャビネット７は、内壁に黒色塗装、または黒色めっき処
理が施されており、内部での光の反射を少なくし迷光を
防止している。
れることにより画で象のコントラストが低下するのを防
ぐため、クロム膜を格子状にパターン化した遮光用ブラ
ックマトリクスが形成されている。平行平板ガラス３は
、ガラスの表裏両面を光学研磨した後、誘電体多層膜か
らなる反射防止膜を両面に施したものである。液晶表示
素子２と投射レンス４との間の光路中に液晶表示素子２
の表示画（象の水平方向を軸に、液晶表示素子２に対し
平行平板ガラス３を傾斜させて配置している。傾斜軸は
、表示画像の垂直方向でも良い。投射レンズ４は、液晶
表示素子２の表示画像を透過型スクリーン６に拡大投射
するもので、投射画像のピントを調節できるようにフォ
ーカス調整機構が付いている。反射ミラー５は、ガラス
にアルミニウムを蒸着した表面鏡であり、投射光８の光
路を折り曲げることで装置の奥行き寸法を短くするため
に用いている。透過型スクリーン６は、拡散剤を添カロ
したアクリル樹脂の表面にレンチキュラーレンズを、裏
面にフレネルレンズを金型で成型したものを用い、画面
輝度の均一性の向上、並びに観察者の水平視野角の拡大
を図っている。他にも、レンチキュラーレンズとフルネ
ルレンズを別々のアクリル樹脂に成型し、二枚、あるい
はそれ以上を貼合わせた透過型スフノーンでも良い。キ
ャビネット７は、内壁に黒色塗装、または黒色めっき処
理が施されており、内部での光の反射を少なくし迷光を
防止している。
作用の項で説明した様に、平行平板ガラス３を液晶表示
素子２に対し傾♀４させて配置することにより、投射画
像には非点収差が発生する。平行平板ガラス３の傾仝ユ
１軸を表示画像の水平方向か垂直方向のいずれか一方に
とれば、透過型スクリーン６に投射されるブラックマト
リクスの格子像のうち、非慨収差により水平方向、また
は垂直方向のいずれか一方の像のみが解像され、他方は
解ｆ象されないような像形成が可能である。ここで、透
過型スフノーン６上でブラックマトリクスの格子像の水
平方向のみが解像されるように、投射レンズ４のフォー
カス調整機構で焦点を合わせると、垂直方向の縞は、ぼ
けて薄くなる。そのぼけ量は、平行平板ガラス３の屈折
率、板厚、傾斜角に依存するが、本実施例では、ガラス
材として４ｍｍ厚の光学ガラスＢＫ７（屈折率ｎｄ＝１
．５１６）を使用し、傾斜角を４５°に設定したところ
、透過型スクリーン６上に投射されたブラックマトリク
スの格子像のうち垂直方向の縞は、変調度（ＭＴＦ）が
０．１以下となり解像されず、投射画像にモアレ縞は発
生しなかった。また、水平方向の解像度は従来通りであ
り、画面全体をぼかす方法に比べて表示画（象の画質は
良好であった。
素子２に対し傾♀４させて配置することにより、投射画
像には非点収差が発生する。平行平板ガラス３の傾仝ユ
１軸を表示画像の水平方向か垂直方向のいずれか一方に
とれば、透過型スクリーン６に投射されるブラックマト
リクスの格子像のうち、非慨収差により水平方向、また
は垂直方向のいずれか一方の像のみが解像され、他方は
解ｆ象されないような像形成が可能である。ここで、透
過型スフノーン６上でブラックマトリクスの格子像の水
平方向のみが解像されるように、投射レンズ４のフォー
カス調整機構で焦点を合わせると、垂直方向の縞は、ぼ
けて薄くなる。そのぼけ量は、平行平板ガラス３の屈折
率、板厚、傾斜角に依存するが、本実施例では、ガラス
材として４ｍｍ厚の光学ガラスＢＫ７（屈折率ｎｄ＝１
．５１６）を使用し、傾斜角を４５°に設定したところ
、透過型スクリーン６上に投射されたブラックマトリク
スの格子像のうち垂直方向の縞は、変調度（ＭＴＦ）が
０．１以下となり解像されず、投射画像にモアレ縞は発
生しなかった。また、水平方向の解像度は従来通りであ
り、画面全体をぼかす方法に比べて表示画（象の画質は
良好であった。
以上の説明において、；夜晶表示素子２は、白黒表示の
場合やカラーフィルタを内蔵したカラー表示の場合のい
ずれにも適用できる。また、光源からの照明光をダイク
ロインクミラーで赤、青、緑の三色に分解し、それぞれ
三枚の液晶表示素子を照明し、三本の投射レンズで投射
する方式、さらに、三枚の液晶表示素子を透過した光を
再びダイクロイックミラーで合成して一本の投射レンズ
で投射する方式のカラー表示の場合でも同様の背面投射
型液晶表示装置が得られる。ここで、ダイクロイックミ
ラーで合成する場合には、平行平板ガラスをダイクロイ
ンクミラーで兼用する構成も可能である。
場合やカラーフィルタを内蔵したカラー表示の場合のい
ずれにも適用できる。また、光源からの照明光をダイク
ロインクミラーで赤、青、緑の三色に分解し、それぞれ
三枚の液晶表示素子を照明し、三本の投射レンズで投射
する方式、さらに、三枚の液晶表示素子を透過した光を
再びダイクロイックミラーで合成して一本の投射レンズ
で投射する方式のカラー表示の場合でも同様の背面投射
型液晶表示装置が得られる。ここで、ダイクロイックミ
ラーで合成する場合には、平行平板ガラスをダイクロイ
ンクミラーで兼用する構成も可能である。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、液晶表示素子ど
投射レンズとの間の光路中ｉこ平行平板ガラスを傾斜さ
せて配置することにより、投射画像に非点収差を与え、
ブラックマトリクスの垂直方向の縞をぼかすことで、表
示画像の画質を著しく損ねることなく、モアレ縞を低減
する背面投射型液晶表示装置を得ることができた。また
、透過型スクリーンは、レンチキュラーレンズのピッチ
が極端に細かいものを必要としないので、透過型スクリ
ーンを製造する歩止まりが良く、低コスト化も実現でき
た。
投射レンズとの間の光路中ｉこ平行平板ガラスを傾斜さ
せて配置することにより、投射画像に非点収差を与え、
ブラックマトリクスの垂直方向の縞をぼかすことで、表
示画像の画質を著しく損ねることなく、モアレ縞を低減
する背面投射型液晶表示装置を得ることができた。また
、透過型スクリーンは、レンチキュラーレンズのピッチ
が極端に細かいものを必要としないので、透過型スクリ
ーンを製造する歩止まりが良く、低コスト化も実現でき
た。
第１図は、本発明の実施例を示す背面投射型液晶表示装
置の断面図である。図において、１・・・光源、２・・
・液晶表示素子、３・・・平行平板ガラス、４・・・投
射レンズ、５・・・反射ミラー、６・・・透過型スクリ
ーン、７・・・キャビネット、８・・・投射光。
置の断面図である。図において、１・・・光源、２・・
・液晶表示素子、３・・・平行平板ガラス、４・・・投
射レンズ、５・・・反射ミラー、６・・・透過型スクリ
ーン、７・・・キャビネット、８・・・投射光。
Claims (1)
- 表面にレンチキュラーレンズが形成されている透過型ス
クリーンをキャビネット前面に設け、前記キャビネット
内に、少なくとも光源と、液晶表示素子と、投射レンズ
とを配置し、前記光源からの光で前記液晶表示素子を照
明し、前記液晶表示素子の表示画像を前記投射レンズを
用いて前記透過型スクリーンに拡大投射する背面投射型
液晶表示装置において、前記液晶表示素子と前記投射レ
ンズとの間の光路中に平行平板ガラスを挿入し、前記表
示画像の水平方向か垂直方向のいずれか一方を軸として
前記平行平板ガラスを前記液晶表示素子に対し傾斜させ
て配置したことを特徴とする背面投射型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246594A JP2605470B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 背面投射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246594A JP2605470B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 背面投射型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04125536A true JPH04125536A (ja) | 1992-04-27 |
| JP2605470B2 JP2605470B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17150740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2246594A Expired - Lifetime JP2605470B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 背面投射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605470B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5562334A (en) * | 1994-05-06 | 1996-10-08 | U.S. Philips Corporation | Beam-combining device and color image projection apparatus provided with such a device |
| US5580144A (en) * | 1994-05-26 | 1996-12-03 | U.S. Philips Corporation | Image projection device with suppressed moire |
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