JPH06178247A - 投射型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面の大型化を図るとともに小型化を容易に
実現することができる投射型液晶表示装置を提供する。 【構成】 投射型液晶表示装置１１は筐体１２を備え
る。筐体１２の前面には、画面の縦横比が９：１６であ
るスクリーン１３が取り付けられている。スクリーン１
３には縦横比が９：１６の画面が形成され、画面は縦横
比が９：８の第１の画面部分と縦横比が９：８の第２の
画面部分とに分割されている。筐体１２内には投射装置
１５が収容され、投射装置１５は、縦横比９：８の映像
を生成する第１の液晶パネルおよび縦横比９：８の映像
を生成する第２の液晶パネル有する。第１の液晶パネル
の映像に対応する光像は投射レンズから反射鏡２７，２
８で形成された光路に沿って第１の画面部分に導かれ
る。第２の液晶パネルの映像に対応する光像は投射レン
ズから前記光路に沿って第２の画面部分に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過型スクリーンの縦
横比が、例えば９：１６である画面部に映像を映し出す
投射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、縦横比が９：１６である画面を有
する高品位テレビジョンの開発、実現に伴い、画面は年
々大型化されている。この縦横比が９：１６である画面
に映像を表示する映像表示装置として、陰極線管方式、
プロジェクション方式などがある。

【０００３】しかし、陰極線管方式のおけるブラウン管
の大型化はそのブラウン管の製造技術面からかなり制限
され、また、ブラウン管の大型化に伴い製品重量、製品
寸法が非常に大きくなる。

【０００４】これに対し、プロジェクション方式の映像
表示装置には、ブラウン管を用いるものと液晶パネルを
用いるものとがある。

【０００５】ブラウン管を用いるプロジェクション方式
の映像表示装置は、図７に示すように、床面などの支持
面におかれる筐体１を備える。筐体１の前面には開口２
が設けられ、開口２はスクリーン３で覆われている。ス
クリーン３には、縦横比９：１６の画面部が設けられて
いる。スクリーン３は筐体１に支持されている。

【０００６】筐体１内には、映像を形成するためのブラ
ウン管４が収容されている。ブラウン管４の前面側に
は、ブラウン管４の光軸に一致する光軸を有する投射レ
ンズ５が配置されている。

【０００７】投射レンズ５から射出される光像は光路形
成手段６で形成される光路に沿ってスクリーン３の背面
側に導かれる。光路形成手段６は反射鏡からなり、この
反射鏡は投射レンズ５からの光像をスクリーン３の背面
に導く位置に配置されている。

【０００８】液晶パネルを用いるプロジェクション方式
の映像表示装置は、図８に示すように、筐体１を備え
る。筐体１には一方の側面には開口２が設けられ、開口
２はスクリーン３で覆われている。スクリーン３は筐体
１に支持されている。

【０００９】筐体１内には、映像を形成するための液晶
表示部７が収容されている。液晶表示部７内には光源
（図示せず）が配置され、その前面側には液晶パネル
（図示せず）が配置されている。液晶パネルは画素を形
成するための複数の液晶素子を有し、この液晶素子の駆
動によって縦横比が９：１６の映像が形成される。

【００１０】液晶パネルの前面側には、この光軸に一致
する光軸を有する投射レンズ５が配置されている。投射
レンズ５は液晶パネルで形成された映像に対応する光像
を所定の画角で射出する。

【００１１】投射レンズ５から射出される光像は光路形
成手段８で形成される光路に沿ってスクリーン３の背面
側に導かれる。光路形成手段８は２つの反射鏡９，１０
からなる。反射鏡９は投射レンズ５の前方に置かれ、反
射鏡９で反射された光は反射鏡１０で反射される。反射
鏡１０で反射された光はスクリーン３の背面に導かれれ
る。

【００１２】ブラウン管を用いるプロジェクション方式
の映像表示装置では、画面を大型化するとき、すなわち
スクリーン３を大型化するとき、スクリーン３の大型化
に伴い拡大率が増すから、ブラウン管４からスクリーン
３までの光路長が長くなる。この光路長は、光路形成手
段６の反射鏡の配置関係から筐体１の高さ方向に長くな
り、筐体１の高さ寸法が増す。

【００１３】光路長の短縮化を図るために、図９に示す
ように、投射レンズ５の拡大率を大きくすること、また
は映像源であるブラウン管４の大型化が考えられる。例
えば、投射レンズ５の拡大率をｃ_１からｃ_２へ大きくす
るとき、拡大率ｃ_２がであるときに決定される光路長ｌ
_２は拡大率ｃ_１がであるときに決定される光路長ｌ_１よ
り短縮されるが、投射レンズ５の拡大率の増加によって
解像度が低下し、コストが上昇する。

【００１４】これに代えて、映像源であるブラウン管４
を大型化するとき、例えば、ブラウン管４の画面サイズ
をｄ_１からｄ_２へ大きくするとき、画面サイズがｄ_１で
あるときに決定される光路長ｌ_２は画面サイズがｄ_２で
あるときに決定される光路長ｌ_１より短縮されるが、ブ
ラウン管４の大型化によってその重量が増加し、その外
形寸法が大きくなる。その結果、画面を大型化するとと
もに製品の小型化を実現することは難しい。

【００１５】これに対し、液晶パネルを用いるプロジェ
クション方式の映像表示装置では、画面を大型化すると
き、すなわちスクリーン３を大型化するとき、上述のブ
ラウン管を用いるプロジェクション方式の映像表示装置
と同様に、液晶表示部７からスクリーン３までの光路長
が長くなり、筐体１の高さ寸法が増す。

【００１６】光路長の短縮化を図るために、投射レンズ
５の拡大率を大きくすることが考えられるが、投射レン
ズ５の拡大率の増加によって解像度が低下し、コストが
上昇する。これに代えて、映像源である液晶表示部７の
液晶パネルの大型化が考えられるが、この液晶パネルの
大型化によってその重量が増加し、その外形寸法が大き
くなる。その結果、画面の大型化を図るとともに外形の
小型化を実現することは難しく、また液晶パネルの大型
化に伴い発熱量が増大する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のプロジェクション方式の映像表示装置のそれぞれで
は、画面の大型化を図るとともに小型化を実現すること
は難しい。

【００１８】本発明は、上述の問題を解決すべく、画面
の大型化を図るとともに外形の小型化を容易に実現する
ことができる投射型液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、縦横比（ｍ：
ｎ）の画面部が縦横比（ｍ：ｎ／２）の第１の画面部分
と縦横比（ｍ：ｎ／２）の第２の画面部分とに２分割さ
れている透過型スクリーンを有し、この透過型スクリー
ンの画面部に映像を映し出す投射型液晶表示装置であっ
て、画素を形成するための液晶素子を駆動することによ
って縦横比（ｍ：ｎ／２）の映像部分を生成し、この映
像部分を光像として投射する第１の投射手段と、画素を
形成するための液晶素子を駆動することによって、前記
第１の投射手段の映像部分と共働して縦横比（ｍ：ｎ）
の映像を形成するための縦横比（ｍ：ｎ／２）の映像部
分を生成し、この映像部分を光像として投射する第２の
投射手段と、前記第１の投射手段からの光像を前記透過
型スクリーンの第１の画面部分に導くための光路を形成
する第１の光路形成手段と、前記第２の投射手段からの
光像を前記透過型スクリーンの第２の画面部分に導くた
めの光路を形成する第２の光路形成手段とを備える。

【００２０】

【作 用】本発明の投射型液晶表示装置では、前記第１
の投射手段で縦横比がｍ：ｎ／２の映像部分を光像とし
て投射し、前記第２の投射手段で縦横比がｍ：ｎ／２の
映像部分を光像として投射し、前記第１の光路形成手段
が形成する光路に沿って前記第１の投射手段からの光像
を前記スクリーンの第１の画面部分に導き、前記第２の
光路形成手段が形成する光路に沿ってで前記第２の投射
手段からの光像を前記スクリーンの第２の画面部分に導
く。

【００２１】前記第１の画面に映し出された映像部分と
前記第２の画面部分に映し出された映像部分とは互いに
共働して縦横比がｍ：ｎの映像を形成するから、第１の
画面部分に前記第１の投射手段の映像を映し出すために
必要な光路長は縦横比９：１６の映像を前記スクリーン
の画面部に映し出すために必要な光路長より短くなり、
光路長の増加に起因する外形寸法の増加を抑えることが
できる。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００２３】図１は本発明の投射型液晶表示装置の一実
施例の筐体内における収容部の配置状態を示す側面図、
図２は図１の投射型液晶表示装置のスクリーンの画面構
成を示す平面図である。

【００２４】投射型液晶表示装置１１は、図１に示すよ
うに、床面などの支持面におかれる筐体１２を備える。
筐体１２の前面には開口（図示せず）が設けられ、開口
は画面の縦横比が９：１６であるスクリーン１３で覆わ
れている。スクリーン１３は筐体１２に支持されてい
る。スクリーン１３には、図２に示すように、縦横比
（ｍ：ｎ）が９：１６の画面１４が形成されている。画
面１４は、縦横比（ｍ：ｎ／２）が９：８の第１の画面
部分１４ａと縦横比（ｍ：ｎ／２）が９：８の第２の画
面部分１４ｂとに分割されている。

【００２５】筐体１２内には、映像を形成するための投
射装置１５が収容されている。投射装置１５は、図３に
示すように、光源１６を有する。光源１６の前方には、
半透過型反射鏡１７が配置されている。

【００２６】半透過型反射鏡１７を透過する光は偏光板
１８を経て液晶パネル１９にその背面側から入射する。
液晶パネル１９は、各画素を形成するための複数の液晶
素子（図示せず）を有する。液晶パネル１９の前面側に
透過した光は投射レンズ２０を経て射出される。

【００２７】半透過型反射鏡１７で光源１６の光軸に直
交する方向に反射された光は全反射鏡２１で光源１６の
光軸に平行な方向に反射される。全反射鏡２１からの反
射光は偏光板２２を経て液晶パネル２３にその背面側か
ら入射する。液晶パネル２３は、各画素を形成するため
の複数の液晶素子（図示せず）を有する。液晶パネル２
３の前面側に透過した光は投射レンズ２４を経て射出さ
れる。

【００２８】液晶パネル１９の縦横比（ａ_１：ｂ_１）
は、図４に示すように、９：８であり、液晶パネル１９
の投射レンズ２０の大きさに対する利用効率が従来の
９：１６の画面比を構成する液晶パネルよりに対する投
射レンズ２０の利用効率より高くなる。例えば、図４に
示すように、投射レンズ２０に対する液晶パネル１９の
高さ寸法ａ_１が従来の液晶パネル２５の高さ寸法ａ_２よ
り１．６倍になる。なお、図中の液晶パネル１９の横寸
法ｂ_１と縦寸法ａ_１との比は８：９であり、従来の液晶
パネル２５の横寸法ｂ_２と縦寸法ａ_２との比は１６：９
である。

【００２９】液晶パネル２３は、液晶パネル１９と同様
に、９：８の縦横比（ａ_１：ｂ_１）を有する。

【００３０】次いで、図５を参照するに、投射レンズ２
０に対する液晶パネル１９の高さ寸法ａ_１が従来の液晶
パネル２５の高さ寸法ａ_２より１．６倍であるから、液
晶パネル１９が用いられているときに必要な投射距離ｌ
_３は従来の液晶パネル２５が用いられているときに必要
な投射距離ｌ_４より短縮され、投射距離ｌ_３は投射距離
ｌ_４の約６０％になる。同様に、液晶パネル２３による
投射距離は、従来の投射距離の約６０％になる。

【００３１】また、光の利用効率を考えると、各液晶パ
ネル１９，２３に対する利用効率は従来の利用効率に比
して約１６％向上することになる。

【００３２】さらに、各液晶パネル１９，２３のそれぞ
れに対する光として１つの光源１６からの光を共用して
いるから、スクリーン３上の輝度を同一にしながら液晶
パネルに加えられる熱量を軽減することができる。

【００３３】なお、本実施例では、２つの液晶パネル１
９，２３が組み込まれている投射装置１５を用いている
が、これに代えて、２つの投射装置を用いることもでき
る。

【００３４】投射レンズ１５から射出される光像は光路
形成手段２６で形成される光路に沿ってスクリーン１３
の背面側に導かれる。光路形成手段２６は２つの反射鏡
２７，２８からなる。反射鏡２７は投射レンズ１５の前
方に置かれ、反射鏡２７で反射された光は、反射鏡２７
の情報に配置されている反射鏡２８で反射される。反射
鏡２８で反射された光はスクリーン１３の背面に導かれ
る。

【００３５】次に、投射型液晶表示装置１１の映像信号
の処理動作について図を参照しながら説明する。図６は
図１の投射型液晶表示装置の主要部を示すブロック図で
ある。

【００３６】まず、入力映像信号は、図６に示すよう
に、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換される。デ
ジタル信号は、Ｙ／Ｃ分離回路３２および同期分離偏向
パルス生成回路３９に与えられる。Ｙ／Ｃ分離回路３２
はこれに入力されるデジタル信号を輝度信号とクロミナ
ンス信号とに分離し、輝度信号を出力する。

【００３７】この輝度信号はデータ分割回路３３に与え
られ、データ分割回路３３は１Ｈ分の輝度信号を前半の
Ｈ／２分の輝度信号と、これに続く後半のＨ／２分の輝
度信号とに分割する。

【００３８】前半のＨ／２分の輝度信号および後半のＨ
／２分の輝度信号は、時間延長回路３４に与えられる。
時間延長回路３４は前半のＨ／２分の輝度信号を水平時
間方向に２倍分延長し、後半のＨ／２分の輝度信号を水
平時間方向に２倍分延長する。

【００３９】前半のＨ／２分の輝度信号は、Ｄ／Ａ変換
器３５でアナログ信号に変換され、このアナログ信号は
ビデオ処理回路３６に与えられる。ビデオ処理回路３６
は、これに入力されるアナログ信号から各Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号を生成する。

【００４０】後半のＨ／２分の輝度信号は、Ｄ／Ａ変換
器３７でアナログ信号に変換され、このアナログ信号は
ビデオ処理回路３８に与えられる。ビデオ処理回路３８
は、これに入力されるアナログ信号から各Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号を生成する。

【００４１】同期分離偏向パルス生成回路３９は、これ
に入力される映像信号から同期信号を抽出し、この同期
信号に基づき偏向パルスを生成する。この偏向パルスは
偏向回路４０に与えられ、偏向回路４０はこれに入力さ
れる偏向パルスに基づきドライブ回路４１，４２の走査
動作を制御する。

【００４２】ドライブ回路４１にはビデオ処理回路３６
からのＲ，Ｇ，Ｂ信号が与えられ、ドライブ回路４１は
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に基づき液晶パネル１９を駆動する。

【００４３】ドライブ回路４２にはビデオ処理回路３８
からのＲ，Ｇ，Ｂ信号が与えられ、ドライブ回路４２は
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に基づき液晶パネル２３を駆動する。

【００４４】液晶パネル１９の駆動によって映像が生成
され、映像は液晶パネル１９の透過光によって対応する
光像に変換される。液晶パネル１９の駆動と同時に液晶
パネル２３は駆動される。液晶パネル２３の駆動によっ
て映像が生成され、映像は液晶パネル２３の透過光によ
って対応する光像に変換される。

【００４５】液晶パネル１９からの光像は、図３に示す
ように、投射レンズ２０を介して射出され、液晶パネル
２３からの光像は投射レンズ２４を介して射出される。

【００４６】投射レンズ２０からの光像および投射レン
ズ２４からの光像は反射鏡２７で反射され、反射鏡２７
で反射された光像は反射鏡２８に向けて進行する。反射
鏡２８はこれに入射される光像をスクリーン１３の裏面
に向けて反射する。液晶パネル１９からの光像は、スク
リーン１３の第１の画面部１４ａ（図２に示す）に投射
され、第１の画面部１４ａには液晶パネル１９で生成さ
れた縦横比９：８の映像が映し出される。液晶パネル２
３からの光像はスクリーン１３の第２の画面部１４ｂ
（図２に示す）に投射され、第２の画面部１４ｂには液
晶パネル２３で生成された縦横比９：８の映像が映し出
される。

【００４７】第１の画面部１４ａに映し出された映像と
第２の画面部１４ｂに映し出された映像とは互いに共働
して縦横比９：１６の映像を形成する。

【００４８】以上により、液晶パネル１９が用いられて
いるときに必要な投射距離ｌ_３（図５に示す）は従来の
液晶パネル２５が用いられているときに必要な投射距離
ｌ_４（図５に示す）より短縮されるから、投射距離ｌ_３
は投射距離ｌ４の約６０％になり、画面を大型化すると
ともに外形寸法の小型化を容易に実現することができ
る。すなわち、図１から明らかなように、投射型液晶表
示装置１１の外形は従来の映像表示装置の外形（図中の
２点鎖線で示す）に比して十分に小型化されていること
が分かる。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の投射型
液晶表示装置によれば、画面の大型化を図るとともに小
型化を容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投射型液晶表示装置の一実施例の筐体
内における収容部の配置状態を示す側面図である。

【図２】図１の投射型液晶表示装置のスクリーンの画面
構成を示す平面図である。

【図３】図１の投射型液晶表示装置の液晶パネルの大き
さを示す正面図である。

【図４】図１の投射型液晶表示装置の投射距離を説明す
るための図である。

【図５】図１の投射型液晶表示装置の各投射手段の配置
を示す図である。

【図６】図１の投射型液晶表示装置の各投射手段を示す
ブロック図である。

【図７】従来のブラウン管を用いるプロジェクション方
式による映像表示装置の筐体内における主要部の配置状
態を示す側面図である。

【図８】図７の映像表示装置の光学系を説明するための
図である。

【図９】従来の液晶パネルを用いるプロジェクション方
式による映像表示装置の筐体内における主要部の配置状
態を示す側面図である。

【符号の説明】

１１ 投射型液晶表示装置 １２ 筐体 １３ スクリーン １４ 画面部 １４ａ 第１の画面部 １４ｂ 第２の画面部 １５ 投射装置（第１の投射手段、第２の投射手段） １６ 光源 １７ 半透過型反射鏡 １８，２２ 偏向板 １９，２３ 液晶パネル ２０，２４ 投射レンズ ２１，２７，２８ 反射鏡 ２６ 光路形成手段 ３３ データ分割回路 ３４ 時間延長回路 ３５，３７ Ｄ／Ａ変換器 ３６，３８ ビデオ処理回路 ４１，４２ ドライブ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦横比（ｍ：ｎ）の画面部が縦横比（ｍ：
   ｎ／２）の第１の画面部分と縦横比（ｍ：ｎ／２）の第
   ２の画面部分とに２分割されている透過型スクリーンを
   有し、この透過型スクリーンの画面部に映像を映し出す
   投射型液晶表示装置であって、 画素を形成するための液晶素子を駆動することによって
   縦横比（ｍ：ｎ／２）の映像部分を生成し、この映像部
   分を光像として投射する第１の投射手段と、 画素を形成するための液晶素子を駆動することによっ
   て、前記第１の投射手段の映像部分と共働して縦横比
   （ｍ：ｎ）の映像を形成するための縦横比（ｍ：ｎ／
   ２）の映像部分を生成し、この映像部分を光像として投
   射する第２の投射手段と、 前記第１の投射手段からの光像を前記透過型スクリーン
   の第１の画面部分に導くための光路を形成する第１の光
   路形成手段と、 前記第２の投射手段からの光像を前記透過型スクリーン
   の第２の画面部分に導くための光路を形成する第２の光
   路形成手段とを備えることを特徴とする投射型液晶表示
   装置。