JPH0593896A - 液晶セル型ビデオ・プロジエクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオ・プロジェクタ装置の液晶セルに照射
する光の照射効率を改善する。 【構成】 放物線状反射鏡１０の反射面を光源手段１２
からの帯状光により走査して、液晶セル１４を略垂直に
順次照射する。この液晶セル上にビデオ画像を形成し
て、帯状光を変調する。そして、変調光を投写レンズに
より拡大して、スクリーンに投写する。光源手段は、帯
状光を発生するので、総ての帯状光を液晶セルの照射に
利用でき、明るいビデオ画像がスクリーン上に得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶セルにより光を変
調して、スクリーン上にビデオ画像を拡大表示する液晶
セル型ビデオ・プロジェクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ画像をスクリーン上に拡大表示す
るビデオ・プロジェクタ装置には種々の形式があり、そ
の１つは液晶セルを使用している。この方式は、液晶セ
ルを薄膜トランジスタにより駆動するアクティブ・マト
リクス液晶パネルや、書き込み電子ビームで液晶セルに
ビデオ画像の書き込みを行うライト・バルブを用いてい
る。そして、これら液晶セルにより光を変調した後、拡
大して、スクリーンに投写している。なお、ライト・バ
ルブについては、特開昭５９―９１６４５号公報、特開
昭６３―２７８０２８号公報、特開昭６３―２８２７１
９号公報、特開昭６３―３１１２２８号公報に詳細に開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶セルを用い
たビデオ・プロジェクタ装置では、光源からの光を液晶
セルに照射するのに、反射鏡又はレンズを用いて光源か
らの光を液晶セルに集めた。しかし、光源からの光は、
光源の構造に応じた程度だけ拡散するので、光源からの
総ての光を液晶セルに照射することができず、照射効率
が低かった。

【０００４】したがって、本発明の目的は、照射効率を
改善した液晶セル型のビデオ・プロジェクタ装置の提供
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶セル型ビデ
オ・プロジェクタ装置は、曲面反射鏡と、この曲面反射
鏡の反斜面を走査する帯状光を発生する光源手段とによ
り、液晶セルを照射している。この液晶セルは、反射鏡
からの反射光をビデオ信号に応じて変調する光変調手段
であり、その出力光を投写レンズにより拡大して、スク
リーンに投写している。また、光源手段は、一列に配置
された複数のレーザ・ダイオードを有する棒状光源とす
るか、又は、面状の平行光を発生する光源、及びこの光
源からの面状の平行光を帯状の平行光に変換する光学変
換器を有する構成とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、棒状光源からの帯状光が曲面
反射鏡で反射され、液晶セルを垂直に順次走査する。こ
の走査速度は、人間の目の残像時間を考慮して決める。
ビデオ画像が動画の場合、帯状光の走査は、ビデオ信号
の走査線に同期してもよい。光源手段からの帯状光の総
てを液晶セルの照射に利用できるので、照射効率を改善
できる。また、光学変換器が面状の平行光を帯状の平行
光に変換する場合、光エネルギーが凝縮されるので、帯
状の平行光の光度を大幅に高くでき、一層明るいビデオ
画像がスクリーンに得られる。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の好適な第１実施例を表す模
型的断面図であり、図２は、その一部部分の斜視図であ
る。曲面反射鏡１０は、断面が曲面の凹形反射面を有し
ており、光源手段である棒状光源１２からの帯状光をこ
の反射面に当てる。この棒状光源１２は、帯状光を発生
するために、複数のレーザ・ダイオードを一列に基板に
配置している。そして、この基板自体を回転させるか、
または、回転する第２の反射鏡に帯状光を反射させるか
して、帯状光が反射鏡１０の曲面の反射面を順次走査す
るようにする。曲面反射鏡１０の反射面の曲面は、棒状
光源１２からの帯状光が液晶パネル１４に略垂直に入射
するように設計されている。よって、この曲面反射鏡１
０からの反射光は、液晶パネル１４を垂直に走査する。

【０００８】液晶パネル１４は、薄膜トランジスタによ
り液晶セルを駆動する従来の光変調手段であり、ビデオ
信号源（図示せず）からのビデオ信号に応じたビデオ画
像を形成し、入射光を変調する。ビデオ画像が動画の場
合、棒状光源１２の走査は、ビデオ信号の走査線に同期
する。また、ビデオ画像が静止画の場合、棒状光源１２
の走査速度は、人間の目の残像時間を考慮して決り、チ
ラツキのない画像が得られる速度である。

【０００９】液晶パネル１４で変調された帯状光は、投
写レンズ１６により拡大され、スクリーン１８に投写さ
れる。よって、液晶パネル１４に形成されたビデオ画像
が、スクリーン１８上に拡大表示される。なお、棒状光
源１２が発生する帯状光の総てが液晶パネル１４を走査
することに留意されたい。

【００１０】図３は、本発明の好適な第２実施例を表す
模型的な断面図である。図１と同様な構成要素は同じ参
照番号で示す。曲面反射鏡１０及び棒状光源１２は、図
１の場合と同じである。しかし、この第２実施例では、
光変調手段として、液晶パネル１４の代わりにライト・
バルブ２０を用いている。このライト・バルブ２０につ
いては、特開昭５９―９１６４５号公報、特開昭６３―
２７８０２８号公報、特開昭６３―２８２７１９号公
報、特開昭６３―３１１２２８号公報に詳細に開示され
ているので、以下、簡単に説明する。

【００１１】曲面反射鏡１０からの帯状光は、ライト・
バルブ２０の入射窓２２に直角に入射し、液晶セル２４
により変調される。ライト・バルブ２０には、書き込み
電子銃２６及び消去電子銃３０が設けられており、これ
ら電子銃からの電子ビームは、電磁偏向コイル２８及び
３２によりラスタ走査される。すなわち、書き込み電子
銃２６からの電子ビームは、ビデオ信号源からの信号に
より変調され、液晶セル２４をラスタ走査して、この液
晶セル２４上にビデオ画像を形成する。一方、消去電子
銃３０は、書き込み電子ビームが照射する直前の液晶セ
ル２４を走査して、以前に書き込まれたビデオ画像を消
去する。よって、棒状光源１２からの帯状光の走査は、
書き込み電子ビームに追従するように同期がとられる。

【００１２】液晶セル２４で変調された帯状光は、出口
窓３４を介してライト・バルブ２０から投写レンズ１６
に出力する。投写レンズ１６からの帯状光がスクリーン
１８を走査して、拡大ビデオ画像を形成する。なお、こ
の実施例においても、棒状光源１２が発生する帯状光の
総てがライト・バルブ２０の液晶セル２４を走査するこ
とに留意されたい。

【００１３】上述の第１及び第２実施例の場合、光源手
段として棒状光源を用いたが、帯状光の光度を一層改善
した光源手段を次に説明する。図４及び図５は、光源手
段の他の実施例の斜視図及び側面図である。光源５０
は、基板の所定矩形領域内に複数のレーザ・ダイオード
又は光ダイオードを密に隣接して配置したものであり、
面状の平行光を発生する。これら平行光の総ては、光学
変換器である凸レンズ５２及び凹レンズ５４を通過す
る。なお、これらレンズ５２及び５４は、光源５０から
の光の総てを受けられるように、正面の形が矩形であ
る。また、凸レンズ５２及び５４の焦点が、これらレン
ズの間で一致するように配置されており、凸レンズ５２
の焦点距離ｆ１の方が凸レンズ５４の焦点距離ｆ２より
も長い。よって、光源５０からの面状の平行光の厚さ
は、凸レンズ５２及び５４を通過することにより薄くな
り、帯状の平行光になる。この帯状の平行光を従来の回
転反射鏡に反射させるなどして、帯状光が反射鏡１０
（図１〜３）の反射面を順次走査するようにする。

【００１４】図４及び５において、帯状の平行光の厚さ
が薄くなる割合は、ｆ２／ｆ１である。帯状の平行光の
厚さを更に薄くしたい場合は、凸レンズ５２及び５４の
組み合わせを複数組、直列に配置すれば良い。このよう
に、帯状光の厚さを薄くすることにより、光のエネルギ
ーが凝縮されるため、帯状光の光度が一層高くなる。よ
って、スクリーン１８に表示されるビデオ画像の輝度も
高くなる。

【００１５】図６は、光学変換器の他の実施例の側面図
である。この実施例では、光学変換器として、凸レンズ
５６及び凹レンズ５８を組み合わせ、これらレンズの焦
点が凹レンズ５８の右側で一致するように配置する。な
お、凸レンズ５６の焦点距離が凹レンズ５８の焦点距離
よりも長いことに留意されたい。その他の点は、図５の
場合と同じである。

【００１６】図７は、光学変換器の第３実施例の側面図
である。この実施例は、原理的には、図５の場合と同じ
であるが、凸レンズの代わりに凹面鏡６０及び６２を用
いている。凹面鏡６０及び６２の焦点をこれら凹面鏡の
間で一致させ、凹面鏡６０の焦点距離を凹面鏡６２の焦
点距離よりも長くする。

【００１７】図８は、光学変換器の第４実施例の側面図
である。この実施例は、原理的には、図６の場合と同じ
であるが、凸レンズ５６の代わりに凹面鏡６４を用い、
凹レンズ５８の代わりに凸面鏡６６を用いている。

【００１８】図９は、光学変換器の第５実施例の側面図
である。この実施例では、レンズ又は鏡の代わりにプリ
ズム６８及び７０を用いて、帯状光の厚さを薄くしてい
る。プリズム６８及び７０の組み合わせを、複数組、直
列に配置することにより、一層輝度の高い帯状光が得ら
れる。

【００１９】上述は、本発明の好適な実施例について説
明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形
及び変更が可能である。例えば、光源手段に、赤、緑及
び青の３種類の帯状発光体を設けてもよい。この際、液
晶セルに形成するビデオ画像は、赤、緑及び青の順と
し、それに同期して光源手段も、赤、緑及び青の帯状光
を順次発生するようにして、カラー画像をスクリーンに
表示する。

【００２０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、光源手段
が発生する光は、帯状光なので、それ以外に拡散しない
ため、液晶セルへの照射効率が大幅に改善する。よっ
て、光源に利用するエネルギーが同じならば、より明る
いビデオ画像がスクリーン上に得られる。また、光学変
換器が面状の平行光を帯状の平行光に変換する場合、光
エネルギーが凝縮されるため、帯状の平行光の光度を大
幅に改善でき、ビデオ画像もより明るくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な第１実施例の模型的断面図であ
る。

【図２】図１の一部分の斜視図である。

【図３】本発明の好適な第２実施例の模型的断面図であ
る。

【図４】本発明に用いる光源手段の第１実施例の斜視図
である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】本発明に用いる光源手段の第２実施例の側面図
である。

【図７】本発明に用いる光源手段の第３実施例の側面図
である。

【図８】本発明に用いる光源手段の第４実施例の側面図
である。

【図９】本発明に用いる光源手段の第５実施例の側面図
である。

【符号の説明】

１０ 曲面反射鏡 １２ 光源手段 １４、２０ 光変調手段 １６ 投写レンズ １８ スクリーン ５０ 面状の平行光を発生する光源 ５２〜７０ 光学変換器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲面反射鏡と、 該反射鏡の反斜面を走査する帯状光を発生する光源手段
   と、 上記反射鏡からの反射光を受け、該反射光をビデオ信号
   に応じて変調する液晶セルを有する光変調手段と、 該光変調手段からの出力光を拡大する投写レンズと、 該投写レンズからの光を受けるスクリーンとを具えた液
   晶セル型ビデオ・プロジェクタ装置。
2. 【請求項２】 上記光源手段は、一列に配置された複数
   のレーザ・ダイオードを有することを特徴とする請求項
   １の液晶セル型ビデオ・プロジェクタ装置。
3. 【請求項３】 上記光源手段は、面状の平行光を発生す
   る光源と、該光源からの面状の平行光を帯状の平行光に
   変換する光学変換器とを有することを特徴とする請求項
   １の液晶セル型ビデオ・プロジェクタ装置。
4. 【請求項４】 上記曲面反射鏡は、上記帯状光が上記光
   変調手段に略直角に入射するように上記光源手段からの
   上記帯状光を反射することを特徴とする請求項１の液晶
   セル型ビデオ・プロジェクタ装置。