JPH1124171A - 液晶プロジェクション用スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラストに悪影響を及ぼす外光反射成分
を吸収可能に構成することにより、この外光反射成分を
低減して外光下におけるコントラストをより改善する。 【解決手段】 偏光板プレート３４のレンチキュラーレ
ンズ３１側の面上にこのレンチキュラーレンズ３１によ
り反射した外光反射成分の入射光の偏光軸を４５°回転
させる偏光特性を有する１／４波長板３５を設ける。こ
の場合、偏光板プレート３４は１／４波長板３５の回転
した偏光軸と合致する配置関係を有する。このため、レ
ンチキュラーレンズ３１からの外光反射成分は再度１／
４波長板に入射することで、偏光軸が４５°回転し偏光
板プレート３４に対して９０°直行する成分となるた
め、この外光反射成分の殆どが該偏光板プレート３４に
よって吸収され且つ減衰されることになる。これによ
り、外光下におけるコントラストを大幅に改善すること
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投射型液晶プ
ロジェクションテレビ等の投射型ディスプレイに用いら
れる液晶プロジェクション用スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大画面で小型・軽量のディスプレ
イ装置の要求に伴い、液晶パネルを用いた投射型液晶映
像表示装置が注目されている。投射型液晶映像表示装置
は、液晶パネルを用いることによって、従来のＣＲＴを
用いた投射型映像表示装置に比べ、小型・軽量を可能に
すると共に大画面表示を容易に実現することが可能であ
る。また、面倒なコンバーゼンス調整が不要で地磁気の
影響を受けない等の利点もある。このような理由から、
現在、液晶が採用された投射型液晶映像表示装置の普及
が急速に進んでいる。

【０００３】このような投射型液晶映像表示装置は、一
般に投射型ディスプレイと呼ばれ、例えば、液晶パネル
に表示された画像を投射してスクリーンに映出する前面
投射型の液晶プロジェクタや、この液晶プロジェクタを
本体内に取り付け、光学系ミラーを用いてスクリーン等
の画面に画像を映出する背面投射型液晶プロジェクショ
ンテレビ等がある。特に、液晶プロジェクションテレビ
等の背面型方式では、ＣＲＴを用いた背面投射型方式の
ものよりも薄型が可能であることから、今後の需要が期
待されている。

【０００４】一般に、背面投射型液晶映像表示装置は、
前面投射型の映像表示装置と比較すると、多少明るい部
屋でもスクリーン等の画面に表示された画像を視聴する
ことが可能であるが、投射映像をさらに明るくし且つ認
識可能とするためには、より一層、明るさを向上させる
ことが望ましい。通常、明るさを向上させるためには、
周知のように光源の輝度を向上させることは勿論のこ
と、また機器内の光学系装置やスクリーン装置において
も集光効率、光の利用効率等の改善が必要となる。

【０００５】図３は上述の背面投射型の液晶プロジェク
ションテレビの一例を示す全体構成図であり、図３
（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図である。尚、図３
中に示す光学系については、簡略化のため３本の光束の
みが示されている。

【０００６】図３（ａ）に示すように、従来の背面投射
型液晶プロジェクションテレビ１には、液晶プロジェク
タ２が該機器１の下部に配設されている。

【０００７】この液晶プロジェクタ２は、液晶パネル５
に形成した画像を照射投射するための光源ランプ３と、
該光源ランプ３より発する光を略平行光に制御反射させ
るレフレクタ４と、入力ソースに基づく映像を形成して
リフレクタ４により照射された光により形成した映像を
透過させる液晶パネル５（液晶ライトバルブともいう）
と、この液晶パネル５を透過した映像光を角度制限する
位相差板６と、この位相差板６を介して透過した液晶パ
ネル５からの映像光を拡大投射する投射レンズ７とで構
成されている。

【０００８】また、液晶プロジェクションテレビ１の背
面には、光学系ミラー８が設けられており、光学系ミラ
ー８は上記投射レンズ７により投射された投射映像光を
最適な角度で反射してスクリーン９の面上に照射する。

【０００９】スクリーン９は、投射レンズ７により投射
され且つ光学系ミラー８により反射された照射光を拡大
結像する。

【００１０】通常、上記構成の液晶プロジェクションテ
レビ１においては、光源ランプ３より発する光を、リフ
レクタ４にて略平行光に制御反射させ、液晶パネル５を
照射する。その後、液晶パネル５による形成した映像光
は位相差板６により角度制限され、つまり不要光が取り
除かれた後に、投射レンズ７によって拡大投射される。
こうして投射された映像光は光学系ミラー８によって反
射された後に、スクリーン９に拡大結像することにな
る。したがって、このように動作することで映像ソース
に基づく映像をスクリーン９上に表示させることが可能
となり、視聴者は、図３（ｂ）の手前方向からスクリー
ン９の面上に表示された映像を視聴することができる。

【００１１】ところで、表示映像の明るさの向上を考慮
すると、光の集光効率、光の利用効率を改善を図るため
に、液晶プロジェクションテレビのスクリーン（液晶プ
ロジェクション用スクリーンともいう）９についても考
慮がなされている。一般の液晶プロジェクションテレビ
に使用されるスクリーン９の具体的な構成例を図４に示
す。

【００１２】図４に示すように、スクリーン９は、視野
角を広げるためのレンチキュラーレンズ１０と、周辺光
量を向上させるためのフレネルレンズ１１とで構成され
ている。さらに、前記レンチキュラーレンズ１０の前面
側には、裏面側に厚さ１２０μｍの粘着材付き偏光板１
２が貼着されたアクリル板１３が張り合わされるように
なっている。この場合、アクリル板１３に対する偏光板
１２の取付は、投射レンズ７からの投射光の偏光軸と合
致するように取り付けられるようになっている。

【００１３】このような構成により、投射レンズ７から
の投射光の偏光軸と合致した偏光板１２によって、投射
光は該偏光板１２（スクリーン９）を透過し、また、ア
クリル板１３からの入射光（ランダム光）、いわゆる散
乱光である外光も該偏光板１２によって遮蔽されて半減
することが可能となり、結果として外光下におけるコン
トラスト（輝度）を改善することが可能となる。

【００１４】しかしながら、画面の大型化や液晶パネル
を含む液晶プロジェクタの小型化が進む現状では、さら
なる高画質化、高輝度化が望まれる。このため、スクリ
ーンについても、いかに輝度を増やすかが検討されてい
る。

【００１５】コントラストに大きく影響を与えるものと
しては、上述したようにスクリーンの外部からの外光に
よる場合がある。この外光は上記偏向板１２によって反
射されることでスクリーンに対する影響を半減すること
が可能ではあるが、さらに細かくみると、この外光には
偏向板１２に張り合わされていたアクリル板１２の表面
で上記の如く反射する光成分と、偏向板１２を透過して
レンチキュラーレンズ１０の表面で反射して再度、この
偏向板１２を透過してしまう光成分がある。

【００１６】このため、従来のスクリーン９では、この
偏向板１２を透過してしまう外向反射成分を低減するこ
とができないという問題点があり、外向下におけるコン
トラストのより一層の改善を図るためには、この問題の
解決が望まれている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来にお
ける液晶プロジェクション用スクリーンでは、コントラ
ストに影響する外光成分の内、一方の光成分について
は、偏向板に貼着されたアクリル板の表面によって反射
することにより低減可能であるが、もう一方の光成分に
ついては偏向板を透過してレンチキュラーレンズの表面
で反射して再度、偏向板を透過してしまうため、充分に
低減することができず、外光下におけるコントラストの
改善を効果的に図ることができないという問題点があっ
た。

【００１８】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、コントラストに悪影響を及ぼす外光反射成
分を吸収可能に構成することにより、この外光反射成分
を低減して外光下におけるコントラストをより改善する
ことのできる液晶プロジェクション用スクリーンの提供
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る液晶プロジェクション用スクリーンは、光源から
の光を液晶パネルに照射し、この液晶パネルで形成した
映像光を投射レンズを介してスクリーンに投射表示する
ようにした液晶プロジェクタにおいて、前記スクリーン
は、レンチキュラーレンズとフレネルレンズとを組み合
わせて構成し、前記投射レンズからの光が背面に投射さ
れるスクリーン部材と、前記スクリーン部材の前面側に
配置した偏光板プレートと、前記偏光板プレートの前記
レンチキュラーレンズ側の面上に張り付けられ、前記レ
ンチキュラーレンズにより反射した外光反射成分の偏光
軸を４５°回転させる偏光特性を有するとともにこの偏
光軸が前記偏光板プレートの透過軸と合致している１／
４波長板と、前記偏光板プレートの表面に張り付けたア
クリル板とから成ることを特徴とするものである。

【００２０】請求項１記載の本発明においては、偏光板
プレートのレンチキュラーレンズ側の面上に、このレン
チキュラーレンズにより反射した外光反射成分の入射光
の偏光軸を４５°回転させる偏光特性を有する１／４波
長板を設けるようにしているる。この場合、偏光板プレ
ートはこの偏光軸と合致するように構成される。このた
め、レンチキュラーレンズにより反射した外光反射成分
は、再度１／４波長板に入射することによって、偏光軸
が４５°回転し、前記偏光板プレートに対して９０°直
行する成分となるため、この外光成分の殆どが該偏光板
プレートによって吸収され且つ減衰されることになる。
これにより、レンチキュラーレンズの表面にて反射した
外光成分の殆どを減衰させることができため、結果とし
て外光下におけるコントラストを、より一層改善するこ
とが可能となる。

【００２１】請求項２に記載の本発明に係る液晶プロジ
ェクション用スクリーンは、前記１／４波長板及び前記
偏光板プレートは、ラミネート処理加工することによっ
て貼着されたものであって、前記偏光板プレートは、前
記投射レンズからの投射光を透過し、逆に前記レンチキ
ュラーレンズによる外光反射成分を前記１／４波長板に
おける偏光特性を用いて低減させる特性を有しているこ
とを特徴とするものである。

【００２２】請求項２の本発明においては、前記１／４
波長板及び前記偏光板プレートは、ラミネート処理加工
することによって貼着されていることから、作業性を容
易にすることができる。また、前記偏光板プレートは、
前記投射レンズからの投射光を透過し、逆に前記レンチ
キュラーレンズによる外光反射成分を前記１／４波長板
における偏光特性を用いて低減させる特性を有している
ことから、上記発明と同様に外光下におけるコントラス
トを改善することが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。

【００２４】図１は本発明に係る液晶プロジェクション
用スクリーンの一実施形態例を示し、該スクリーンを搭
載した背面投射型の液晶プロジェクションテレビの構成
例を示す全体構成図であり、図１（ａ）は側面図、図１
（ｂ）は正面図である。尚、図１は図３に示す装置の同
様の構成要件については同一の符号を付しており、、ま
た、図１中に示す光学系については、説明簡略化のため
３本の光束のみが示されている。

【００２５】図１（ａ）に示すように、本発明の液晶プ
ロジェクション用スクリーン３０を搭載した背面投射型
液晶プロジェクションテレビ２０には、液晶プロジェク
タ２２が該機器２０本体内の下部に配設されている。

【００２６】この液晶プロジェクタ２２は、液晶パネル
５に形成した画像を照射投射するための光源ランプ３
と、該光源ランプ３より発する光を略平行光に制御反射
させるレフレクタ４と、入力ソースに基づく映像を形成
してリフレクタ４により照射された光により形成した映
像を透過させる液晶パネル５（液晶ライトバルブともい
う）と、この液晶パネル５から透過した映像を拡大投射
するための投射レンズ７とで構成されている。

【００２７】また、液晶プロジェクションテレビ２０の
背面には、光学系ミラー８が設けられており、光学系ミ
ラー８は上記投射レンズ７により投射された投射映像を
最適な角度で反射して本発明に係る液晶プロジェクショ
ン用スクリーン３０の面上に照射する。スクリーン３０
は、投射レンズ６により投射され且つ光学系ミラー８に
より反射された照射光を拡大結像する。

【００２８】上記構成の液晶プロジェクションテレビ２
０においては、光源ランプ３より発する光を、リフレク
タ４にて略平行光に制御反射させ、液晶パネル５を照射
し、その後、投射レンズ７によって液晶パネル５に形成
した映像をスクリーン３０に拡大結像させる。したがっ
てこのような動作することで映像ソースに基づく映像を
スクリーン３０上に表示させることが可能となり、視聴
者は、図１（ｂ）の手前方向からスクリーン３０の面上
に表示された映像を視聴することができる。

【００２９】ところで、上記液晶プロジェクションテレ
ビ２０に搭載された液晶プロジェクション用スクリーン
３０においては、従来技術（図３参照）とは異なり、外
光反射成分をさらに低減して外光下におけるコントラス
ト（輝度）をより一層向上させるための改良が為されて
いる。このような本発明の液晶プロジェクション用スク
リーンの構成を図２を用いて説明する。

【００３０】図２は図１に示す液晶プロジェクションテ
レビに搭載された本発明に係る液晶プロジェクション用
スクリーン３０の構成を示す分解構成斜視図である。

【００３１】図２に示すように、本発明の液晶プロジェ
クション用スクリーン３０は、視野角を広げるためのレ
ンチキュラーレンズ３１と、周辺光量を向上させるため
のフレネルレンズ３２と、スクリーン外部からの画面の
損傷を防止する画面保護用としての機能を有するアクリ
ル板３３と、このアクリル板３３の裏面に配設された所
定の偏光特性を有する偏光板プレート３４と、さらにこ
の偏光板プレート３４の裏面に配設され、外光反射成分
を低減するために設けられた１／４波長板（位相差板と
もいう）３５と、で構成されている。

【００３２】前記１／４波長板３５は、偏光板プレート
３４の裏面にラミネート（積層加工処理）を施すことに
よって配設されたものであり、この１／４波長板３４は
偏光軸を４５°回転させる光学系特性を有している。

【００３３】また、上記偏光板プレート３４と１／４波
長板３５とにおける光学系の配置関係は、該１／４波長
板３４により４５°回転する偏光軸と該偏光板プレート
３４の偏光軸とが合致するように配置されており、また
この配置状態にて前記１／４波長板３５を貼着（ラミネ
ート）することで、改良を施した偏光板プレート３４と
成す。

【００３４】また、この偏光板プレート３４の１／４波
長板３５が貼着された面と反対側の表面には、上述した
ように画面防止用のアクリル板３３が積層され且つ貼着
されるようになっている。つまり、このアクリル板３３
はスクリーン３０画面を保護するための保護用のプレー
トとしての機能を有し、該アクリル板３４を設けること
により、図２中に示す視聴者側からのスクリーン３０の
損傷を防止することが可能である。

【００３５】本実施形態例におけるスクリーン３０にお
いては、上記レンチキュラーレンズ３１と、フレネルレ
ンズ３２とを夫々積層し且つ貼着してスクリーン部材を
形成し、このスクリーン部材のレンチキュラーレンズ３
１面側に１／４波長板３５を配置するように偏光板プレ
ート３４とアクリル板３３とを、前記スクリーン部材に
それぞれ積層して貼着することにより、本実施形態例に
おける液晶プロジェクション用スクリーン３０と成す。

【００３６】したがって、上記構成によれば、１／４波
長板３５を、レンチキュラーレンズ３５の前面側に配置
し、次いで上述したように偏光板プレート３４、アクリ
ル板３３を配置して構成されるようになっているので、
アクリル板３３、偏光板プレート３４を透過後レンチキ
ュラーレンズ３５にて反射する外光成分は上記１／４波
長板３５によって吸収されることになり、結果として外
光反射成分を大幅に低減してコントラストを従来よりも
改善することが可能となる。

【００３７】尚、上記１／４波長板３５の偏光板プレー
ト３４に対するラミネート処理作業では、本実施形態例
における光学系特性の確保が可能な厚み寸法で仕上がる
ように積層されるものであり、又この処理作業は煩雑で
なく容易に行えるようになっている。

【００３８】次に、このように構成された液晶プロジェ
クション用スクリーン３０の動作を詳細に説明する。

【００３９】いま、液晶プロジェクタ２２の投射レンズ
７から液晶パネル５に形成した映像光が拡大投射され、
光学系ミラー８を介して液晶プロジェクション用スクリ
ーン３０の面上に照射されたものとする。このとき、こ
の投射光はフレネルレンズ３２、レンチキュラーレンズ
３１を介して１／４波長板３５に入射され、その後この
１／４波長板３５によって偏光軸が４５°回転して偏光
板プレート３４に入射する。

【００４０】すると、偏光板プレート３４の偏光軸が前
記１／４波長板３５と合致していることから、入射光は
少ない減衰率にて該偏光板プレート３４を透過し、アク
リル板３３の面上に照射され、その結果スクリーン３０
に映像光が結像する。つまり、通常の画面表示すべき投
射映像光については、コントラストを低減させずに正常
に表示させることができる。

【００４１】一方、図２中に示すようにアクリル板３３
の視聴者側から外光が入射されることもある。この場
合、この入射する偏光軸がランダム光である外光は、前
記アクリル板３３の表面によって反射し、または該アク
リル板３３を透過する。

【００４２】その後、このアクリル板３３を透過した外
光成分は、偏光板プレート３４に入射され、この偏光板
プレート３４の偏光軸と直行する外光成分についてはこ
の偏光板プレート３４によって吸収される。しかし、偏
光軸が合致する外光成分については、該偏光板プレート
３４を透過することになり、その後この外光成分は、１
／４波長板３５を介してレンチキュラーレンズ３１の表
面にて反射され、再度１／４波長板３５に入射すること
になる。

【００４３】すると、１／４波長板３５に入射された外
光成分は、この１／４波長板３５によって偏光軸が４５
°に回転することで、前記偏光板プレート３４に対して
９０°に直行する成分となることから、この偏光板プレ
ート３４によって吸収されることになる。これにより、
外光成分の内、偏光板プレート３４を透過し前記レンチ
キュラーレンズ３１の表面にて反射した外光成分の殆ど
を減衰させることが可能となり、結果として、外光下に
おけるコントラストを従来よりも効果的に改善すること
ができる。

【００４４】例えば、本実施形態例のスクリーン装置に
おける外光反射低減効果を算出するものとする。する
と、外光成分の偏光板プレート３４を透過する成分は、
５０％であり、その内、レンチキュラーレンズ３１の表
面で反射してしまう成分を１０％とすると、外光成分に
対して約５％の外光反射成分の殆どを減衰させることが
可能となる。また、アクリル板３３の表面反射は、約４
％の外光成分を反射することになるので、総合外光反射
率９％をアクリル板表面反射率の４％のみに改善するこ
とも可能となる。つまり、外光反射成分を略半分に低減
することが可能になる。

【００４５】したがって、本実施形態例によれば、従来
のスクリーン（図４参照）では外光反射成分の内、偏光
板プレートを透過しレンチキュラーレンズにて反射する
外光成分を低減させることが不可能であったが、１／４
波長板３４を偏光板プレートのレンチキュラーレンズ側
の面に設けることで、上記反射成分の殆ど吸収して減衰
させることが可能となる。これにより、結果として外光
反射成分の略半分を低減させることが可能となり、外光
下におけるコントラストをより一層改善することができ
るという効果を得る。

【００４６】また、光学系における構造上、従来の液晶
プロジェクタ２（図３参照）内に設けられた位相差板６
を不要にすることができるため、部品数削減により低コ
スト化にも寄与することができるという効果もある。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
偏光板プレート３４の裏面に１／４波長板３５をラミネ
ート処理して配設することにより、該偏光板プレートを
透過しレンチキュラーレンズの表面にて反射する外光成
分の殆どを吸収して減衰させることができ、その結果、
外光反射成分の半分を低減させることが可能となる。こ
れにより、外光下におけるコントラストを大幅に改善す
ることが可能となる効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶プロジェクション用スクリーンの
一実施形態例を示し、液晶プロジェクションテレビの全
体構成を示す構成図。

【図２】本発明の液晶プロジェクション用スクリーンの
構成を示す分解構成斜視図。

【図３】従来の液晶プロジェクションテレビの全体構成
を示す構成図。

【図４】従来の液晶プロジェクション用スクリーンの構
成を示す分解構成斜視図。

【符号の説明】

２０…背面投射型液晶プロジェクションテレビ、２２…
液晶プロジェクタ、３…光源ランプ、４…リフレクタ、
５…液晶パネル、７…投射レンズ、８…光学系ミラー、
３０…液晶プロジェクション用スクリーン、３１…レン
チキュラーレンズ、３２…フレネルレンズ、３３…アク
リル板、３４…偏光板プレート、３５…１／４波長板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を液晶パネルに照射し、こ
   の液晶パネルで形成した映像光を投射レンズを介してス
   クリーンに投射表示するようにした液晶プロジェクタに
   おいて、 前記スクリーンは、レンチキュラーレンズとフレネルレ
   ンズとを組み合わせて構成し、前記投射レンズからの光
   が背面に投射されるスクリーン部材と、 前記スクリーン部材の前面側に配置した偏光板プレート
   と、 前記偏光板プレートの前記レンチキュラーレンズ側の面
   上に張り付けられ、前記レンチキュラーレンズにより反
   射した外光反射成分の偏光軸を４５°回転させる偏光特
   性を有するとともにこの偏光軸が前記偏光板プレートの
   透過軸と合致している１／４波長板と、 前記偏光板プレートの表面に張り付けたアクリル板とか
   ら成ることを特徴とする液晶プロジェクション用スクリ
   ーン。
2. 【請求項２】 前記１／４波長板及び前記偏光板プレー
   トは、ラミネート処理加工することによって貼着された
   ものであって、前記偏光板プレートは、前記投射レンズ
   からの投射光を透過し、逆に前記レンチキュラーレンズ
   による外光反射成分を前記１／４波長板における偏光特
   性を用いて低減させる特性を有していることを特徴とす
   る請求項１に記載の液晶プロジェクション用スクリー
   ン。