JPH0535388Y2 - - Google Patents

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JPH0535388Y2
JPH0535388Y2 JP1985116189U JP11618985U JPH0535388Y2 JP H0535388 Y2 JPH0535388 Y2 JP H0535388Y2 JP 1985116189 U JP1985116189 U JP 1985116189U JP 11618985 U JP11618985 U JP 11618985U JP H0535388 Y2 JPH0535388 Y2 JP H0535388Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は液晶プロジエクタに関するものであ
る。
〔考案の技術的背景とその問題点〕
液晶プロジエクタは、透過型の液晶表示パネル
を用いて画像を表示させ、この液晶表示パネルの
表示像をスクリーン面に拡大投影するもので、こ
の液晶プロジエクタは次のような構成となつてい
る。
すなわち、第７図は従来の液晶プロジエクタの
概略構成を示したもので、図中１は透過型のドツ
トマトリツクス液晶表示パネル、２は液晶表示パ
ネル１の後方に設けられた光源ランプであり、光
源ランプ２からの照明光は、リフレクタ３で反射
され、コンデンサレンズ４およびリレーレンズ５
を経て液晶表示パネル１をその裏面側から照明す
る。また、６は液晶表示パネル１の前方に設けら
れた集光レンズ、７は投影レンズであり、液晶表
示パネル１を通つた光すなわち液晶表示パネル１
の表示像に対応する光束は、集光レンズ６により
投影レンズ７に集光され、この投影レンズ７によ
り拡大されてスクリーンＳ面に投影される。
すなわち、この液晶プロジエクタは、液晶表示
パネルの表示像（例えばテレビジヨン画像）を大
きく拡大して見れるようにしたもので、この液晶
プロジエクタによれば、画面が小さい液晶表示パ
ネルの表示像を大画面の画像として見ることがで
きる。
しかしながら、上記液晶プロジエクタは、液晶
表示パネル１の表示像を投影レンズにより拡大し
てスクリーンＳ面に投影するものであるために、
スクリーンＳ面に投影された画面の外側部分の明
るさが中央部分に比べて暗くなるという問題をも
つていた。
これは、液晶表示パネル１の各部からスクリー
ンＳ面までの光路長の差によるものと考えられて
おり、液晶表示パネル１から投影レンズ７を通つ
てスクリーンＳ面に向かう光束の路長は外側部分
ほど長いから、光束の外側部分ほど輝度の減衰が
大きくなつて、スクリーン投影画面の外側部分が
暗くなる。この現象は、フイルムの画像をスクリ
ーン面に拡大投影する一般のプロジエクタにおい
てもいえることであるが、一般のプロジエクタで
はフイルム透過時の光のロスがほとんどないため
に上記現象は目立たないのに対して、液晶プロジ
エクタでは、液晶表示パネルによる光のロスがス
クリーン投影画面の明るさに影響を及ぼすため
に、上記現像がかなり目立つている。
第８図は従来の液晶プロジエクタによつてスク
リーンＳ面に投影された画面Ａの明るさを示した
もので、スクリーン投影画面Ａの上下部分Aa，
Abの明るさは、中央部分に比べてかなり暗くな
つている。この暗い部分のWa，Wb巾は、画面
Ａ全面の巾Woの約1/4程度である。なお、第８
図では画面Ａの上下部分Aa，Abだけが暗くなつ
ている状態を示したが、スクリーン投影画面の外
側部分が暗くなる現象は画面の左右においても生
じている。
〔考案の目的〕
この考案は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、液
晶表示パネルの表示像を投影レンズにより拡大し
てスクリーン面に投影するものでありながら、ス
クリーン投影画面の外側部分も明るくして、スク
リーン投影画面の明るさを全体にわたつてほぼ均
一にすることができる液晶プロジエクタを提供す
ることにある。
〔考案の概要〕
すなわち、この考案は、透過型の液晶表示パネ
ルと投影レンズとの間に、投影レンズに向う光束
の外側の暗い部分の巾を収縮して光束全体を光束
の内側の明るい部分とほぼ同一の明るさにする光
束収縮レンズを設けたものであり、投影レンズに
向う光束の外側部分を収縮させて光束の密度を高
くして明るさを光束の内側部分とほぼ同一にした
ので、液晶表示パネルの表示像を投影レンズによ
り拡大してスクリーンに投影するものでありなが
ら、スクリーン投影画面の明るさを全体にわたつ
てをほぼ均一にすることができ、その際に明るい
部分を減光しないので全体に明るい画像が得られ
る。
〔考案の実施例〕
以下、この考案の一実施例をテレビジヨン画像
をスクリーン面に投影する液晶プロジエクタを例
にとつて図面を参照し説明する。
第１図および第２図において、図中１０はプロ
ジエクタケースであり、このケース１０の前面に
は投影窓１１が開口されている。
１２は前記ケース１０内に設けられた液晶表示
ユニツトである。この液晶表示ユニツト１２は、
ケース１０の底面に立設された支持板１３に、ケ
ース前面の投影窓１１と対向させてTN型の透過
型ドツトマトリツクス液晶表示パネル１４を設け
るとともに、前記支持板１３に、液晶表示パネル
１４の一側と上下に位置させて合計３枚の表示パ
ネル駆動回路基板１５および１６，１６を設けた
もので、液晶表示パネル１４の一側に設けられた
１枚の回路基板１５はドツトマトリツクス液晶表
示パネル１４の走査側電極を駆動する走査側駆動
回路基板とされ、液晶表示パネル１４の上下に設
けられた２枚の回路基板１６，１６はそれぞれド
ツトマトリツクス液晶表示パネル１４の信号側電
極を駆動する信号側駆動回路基板とされている。
これら回路基板１５および１６，１６は、それぞ
れフイルム状のヒートシールコネクタ１７，１７
によつて液晶表示パネル１４の端子配列部と接続
されている。なお、前記支持板１３には、その表
示パネル取付け部に、液晶表示パネル１４の表示
画面１４ａより若干大きな開口（図示せず）が設
けられている。
１８は前記ケース１０内の後部に設けられた光
源ランプ、１９は内面にコールドミラーを形成し
たリフレクタであり、この光源ランプ１８とリフ
レクタ１９は、ランプ冷却フアンを内蔵したラン
プ取付け台２０に取付けられている。また、前記
光源ランプ１８は、光源をできるだけ明るくする
ために、ハロゲンランプまたはキセノンランプと
されている。なお、２１はランプ電源ユニツトで
ある。
２２は前記光源ランプ１８と液晶表示パネル１
４との間に設けられたコンデンサレンズ、２３は
このコンデンサレンズ２２と液晶表示パネル１４
との間に設けられたリレーレンズ（非球面レン
ズ）であり、このコンデンサレンズ２２とリレー
レンズ２３はケース底面に固定されたレンズ支持
台２４に取付けられている。また、２５は液晶表
示パネル１４の前方に設けられた集光レンズ、２
６はこの集光レンズ２５の前方に設けられ投影レ
ンズであり、集光レンズ２５はケース底面に固定
されたレンズ支持台２７に取付けられ、投影レン
ズ２６はケース底面に立設したレンズ取付け板２
８に設けた鏡筒２８ａ内に設けられている。
また、２９はケース１０内に設けられたリニア
回路基板であり、このリニア回路基板２９は図示
しないケーブルによつて前記液晶表示ユニツト１
３の各表示パネル駆動回路基板１５および１６，
１６と接続されている。このリニア回路基板２９
は、テレビジヨン電波の受信回路と音声増幅回路
およびスピーカ等を備えた受信ユニツト（図示し
ないが、プロジエクタのケース１０内に設けられ
るか、あるいはプロジエクタと別に用意される）
と接続されている。
一方、３０は前記光源ランプ２８と液晶表示パ
ネル１４との間例えば光源ランプ１８とコンデン
サレンズ２２との間に設けられた赤外線吸収フイ
ルタであり、この赤外線吸収フイルタ３０はケー
ス底面に立設したフイルタ取付け板３１に取付け
られている。
３２は前記液晶表示ユニツト１２の側方に位置
させてケース１０内に設けられた表示パネル冷却
器である。この表示パネル冷却器３２は、ケース
１０外に開口する吸気口を有する器体内に、送風
フアンを設けたもので、前記器体の液晶表示ユニ
ツト１３と対向する前面には、外部から取入れら
れて送風フアンにより送風される冷却空気を液晶
表示ユニツト１２の液晶表示パネル１４に向けて
その側方から吹付ける偏平な冷却空気吹出口３３
が設けられている。
また、４０は前記液晶表示パネル１４と投影レ
ンズ２６との間（この実施例では液晶表示パネル
１４と集光レンズ２５との間）に設けられた光束
収縮レンズであり、この光束収縮レンズ４０は、
上下部分を凸レンズ部４１ａとした異形凸レンズ
４１と、上下部を凹レンズ部４２ａとした異形凹
レンズ４２とからなつている。この異形凸レンズ
４１と異形凹レンズ４２は、第３図に示すように
中央部分は平板状とし、上下部分のみをレンズ曲
面に形成したもので、異形凸レンズ４１の凸レン
ズ部４１ａは液晶表示パネル１４から投影レンズ
２６に向かう光束の外側部分（上下部分）の巾を
収縮させる集光作用をもつており、異形凹レンズ
４２の凹レンズ部４２ａは、前記異形凸レンズ４
１の凸レンズ部４１ａの集光作用で向きを変えら
れた光束を光軸Ｏと平行にする作用をもつてい
る。なお、第２図において４３，４４はケース底
面に固定されたレンズ支持台であり、前記異形凸
レンズ４１と異形凹レンズ４２はこのレンズ支持
台４３，４４上に支持されている。
この液晶プロジエクタは、液晶表示ユニツト１
２の液晶表示パネル１４にテレビジヨン画像を表
示させ、この液晶表示パネル１４の表示像を投影
レンズ２６により拡大してスクリーンＳ面に投影
するもので、リフレクタ１９により反射された光
源ランプ１８からの照明光は、第１図に示すよう
に赤外線吸収フイルタ３０を通つて赤外線成分を
吸収され、この後コンデンサレンズ２２およびリ
レーレンズ２３を経て液晶表示パネル１４をその
裏面側から照明する。そして、液晶表示パネル１
４を通つた光すなわち液晶表示パネル１４の表示
像に対応する光束は、まず光束収縮レンズ４０を
通つて上下部分（第１図に二点鎖線で示した境界
より外側の部分）の巾を収縮された後、集光レン
ズ２５により投影レンズ系２６に集光され、この
投影レンズ系２６により拡大されてスクリーンＳ
面に投影される。
そして、この液晶プロジエクタにおいては、上
記のように液晶表示パネル１４から投影レンズ２
６に向かう光束の上下部分を光束巾収縮レンズ４
０によつて収縮させているから、光束の上下部分
の光の密度を高くしてこの領域の光の輝度を強く
してやることができる。従つて、この液晶プロジ
エクタによれば、液晶表示パネル１４の表示像を
投影レンズ２６により拡大してスクリーンＳ面に
投影する過程で光路長の差により光束の上下部分
の光の輝度が大きく減衰しても、この輝度の減衰
量は上記光束巾収縮による輝度の上昇分で補なわ
れることになり、そのために、スクリーンＳ面に
投影されたスクリーン投影画面Ａの明るさは、第
６図に示すように上下部分Aa，Abも明るい、全
体にわたつてほぼ均一な明るさとなる。
ところで、この液晶プロジエクタにおいては、
上記のように液晶表示パネル１４から投影レンズ
２６に向かう光束の上下部分の巾を収縮させてい
るために、液晶表示パネル１４として従来から使
用されているものを用いたのでは、第６図に示し
たスクリーン投影画面Ａの上下部分Aa，Abの巾
が小さくなり、この上下部分Aa，Abの画像が寸
づまり状態に歪んでしまうことになる。
そこで、この実施例では、液晶表示パネル１４
に、上下部分の画像を縦に引き伸ばした画像を表
示させるようにし、この表示像が光束巾収縮レン
ズ４０によつて収縮されたときに正規の寸法比率
の画像となるようにしている。
すなわち、第４図は液晶表示パネル１４の表示
画面１４ａを示したもので、その中央部には通常
の画像が表示され、上下部分ａ，ｂには縦に引き
伸ばされた画像が表示されるようになつている。
第５図は上記液晶表示パネル１４の表示電極を
示したもので、ここではカラー液晶表示パネルの
電極パターンを示している。図中C1〜C240は液晶
表示パネル１４の一方の基板に形成された走査電
極（コモン電極）、S1〜S292は他方の基板に形成
された信号電極（セグメント電極）であり、各信
号電極S1〜S292は、表面に赤色フイルタを形成し
た赤色表示用電極SRと、表面に緑色フイルタを
形成した緑色表示電極SGと、表面に青色フイル
タを形成した青色表示電極SBとの３本の細巾電
極からなつている。
そして、縦方向に並んでいる240本の走査電極
C1〜C240のうち、上側の60本（走査電極総数の1/
４）の走査電極C1〜C60と、下側の60本の走査電極
C181〜C240の巾D1は、中央の走査電極C61〜C180
の巾D0よりも例えば1.5倍程度大きくなつており、
中央の120本の走査電極C61〜C180の巾D0は、前記
３本の細巾電極SR，SG，SBからなる各信号電
極S1〜S292の巾とほぼ等しくされている。従つ
て、中央の走査電極C61〜C180と各信号電極S1〜
S292との交差部で表示される画素B0は、縦横の寸
法比がほぼ１：１の正方形状となるが、上下の60
本ずつの走査電極C1〜C60，C181〜C240と各信号
電極S1〜S292との交差部で表示される画素B1は縦
長の長方形状となるから、第４図に示した液晶表
示パネル１４の表示画面１４ａの上下部分ａ，ｂ
に表示される画像は縦に引き伸ばされた画像とな
る。
そして、上記液晶プロジエクタの液晶表示パネ
ル１４としてこのような液晶表示パネルを使用す
れば、液晶表示パネル１４から投影レンズ２６に
向かう光束の上下部分を光束巾収縮レンズ４０に
よつて収縮させたときに上下部分の画像が正規の
寸法比率となるから、スクリーン投影画面Ａの上
下部分Aa，Abの画像が寸づまりとなることはな
く、従つて歪みのない良好な画像をスクリーンＳ
面に投影することができる。
なお、上記実施例では、スクリーン投影画面Ａ
の上下部分Aa，Abの明るさを中央部分と同程度
にするようにした液晶プロジエクタについて説明
したが、スクリーン投影画面の左右部分の明るさ
も問題となる場合は、光束巾収縮レンズ４０に光
束の左右部分の巾も収縮させる機能をもたせる
（異形凸レンズ４１および異形凹レンズ４２を上
下左右にレンズ部４１ａ，４２ａを有するものと
する）とともに、液晶表示パネル１４の各信号電
極S1〜S292のうち左右の所要本数（収縮する光束
部分の巾に応じて決定する）の電極巾を広くすれ
ばよい。
また、上記実施例では、光束巾収縮レンズ４０
を異形凸レンズ４１と異形凹レンズ４１によつて
構成しているが、この光束巾収縮レンズ４０は、
１枚のレンズとしてもよいし、また集光レンズ２
５の曲率を変化させることによりこの集光レンズ
２５に光束巾収縮レンズを兼ねさせてもよい。
さらに、上記実施例では液晶表示パネル１４と
してカラー液晶表示パネルを用いているが、この
考案は白黒表示タイプの液晶表示パネル用いて白
黒画像をスクリーン面に投影する液晶プロジエク
タにも適用できるし、またこの考案は、テレビジ
ヨン画像をスクリーン面に投影する液晶プロジエ
クタに限らず、VTR（ビデオテープレコーダ）の
モニタプロジエクタや、液晶表示パネルの表示像
をスクリーン面に拡大投影するプロジエクタ形式
のゲーム機等にも適用することができる。
また、上記実施例ではスクリーン投影画面の外
側部分の画像が寸づまり状態に歪むのを防ぐため
に、液晶表示パネル１４として外側部分の画像を
引き伸ばして表示するものを使用しているが、ス
クリーン投影画面の外側部分の歪みがあまり問題
とならない場合は、液晶表示パネルとして通常の
液晶表示パネルを用いてもよい。
〔考案の効果〕
この考案によれば、透過型の液晶表示パネルか
ら投影レンズに向う光束の外側部分を収縮させて
光束の密度を高くして明るさを光束の内側部分と
ほぼ同一にしたので、液晶表示パネルの表示像を
投影レンズにより拡大してスクリーンに投影する
ものでありながら、スクリーン投影画面の明るさ
を全体にわたつてをほぼ均一にすることができ、
その際に明るい部分を減光しないので全体に明る
い画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第６図はこの考案の一実施例を示した
もので、第１図および第２図は液晶プロジエクタ
の概略図および実体斜視図、第３図は光束巾収縮
レンズを構成する異形凸レンズと異形凹レンズの
斜視図、第４図は液晶表示パネルの表示画面を示
す正面図、第５図は液晶表示パネルの電極パター
ン図、第６図はスクリーン投影画面を示す正面図
である。第７図および第８図は従来の液晶プロジ
エクタの概略図およびスクリーン投影画面の正面
図である。 １４……液晶表示パネル、２６……投影レン
ズ、４０……光束巾収縮レンズ、４１……異形凸
レンズ、４２……異形凹レンズ、Ｓ……スクリー
ン、Ａ……スクリーン投影画面。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 透過型の液晶表示パネルに画像を表示させ、こ
    の液晶表示パネルの表示画像を投影レンズにより
    拡大してスクリーン面に投影する液晶プロジエク
    タにおいて、 前記液晶表示パネルと投影レンズとの間に、前
    記液晶表示パネルから前記投影レンズに向う光束
    の外側部分の幅を収縮させる光束収縮レンズを設
    けたことを特徴とする液晶プロジエクタ。
JP1985116189U 1985-07-29 1985-07-29 Expired - Lifetime JPH0535388Y2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985116189U JPH0535388Y2 (ja) 1985-07-29 1985-07-29
US06/880,803 US4722593A (en) 1985-07-29 1986-07-01 Liquid-crystal projector with light beam reduction lens array for improved brightness of image outer portions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985116189U JPH0535388Y2 (ja) 1985-07-29 1985-07-29

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JPS6225933U JPS6225933U (ja) 1987-02-17
JPH0535388Y2 true JPH0535388Y2 (ja) 1993-09-08

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