JPS6230482A - 液晶画像投影テレビ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、液晶テレビの動く画像をスクリーン上に拡
大して鮮明に明るく結像する技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は、ＴＮ型液晶の電子制御を介
しての光シヤツタ表示による作像画像に対して一方側か
ら輝度の大きい光を透過させてスクリーン上に広い立体
角で多くの人に目視させることが出来るような結像を形
成させる投影式のテレビに関する発明であり、特に、液
晶パネルが光透過性の良好な透明パネルとされており、
その−５側に輝度の大きい投光光源が設けられ、他方側
にはレンズを介して結像スクリーンが対設され、画素が
粗くても設定距離離れて目視するには充分であり、照度
が大きく、更に、光源側に熱エネルギー削減装置を設け
、或は、液晶パネルに強制冷却装置を付設して液晶パネ
ルの画像作像動作特性を良好に維持することが出来るよ
うにした液晶画像投影テレビに係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、テレビは極めて広く普及し、工業用のもの
は勿論のこと、民生用のものにおいても個人や家族向は
等限られた小人数による視聴に供するようにされていた
が、近時、大型画面による臨場の利点から、そして、特
殊プログラムの製作等により野外や劇場等で多くの観衆
の視聴に供するようなニーズが増えてきており、この傾
向は実用が定着化しているブラウン管方式のテレビにお
いてや、近時、ようやく実用化の段階に入っているＴＮ
型液晶テレビにおいてもその技術的実用化の要望は高ま
っている。

而して、大型スクリーン自体を画像作像の電子制御パネ
ルにすることは、投資コストとして現在の段階では到底
見合わないために、従来のテレビの画像作像装置を用い
レンズを介しての所謂光学的な反射型プロジェクタ方式
が一般に採用されようとしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このうち、ブラウン管方式によるテレビのスクリーン上
への結像では、個々のブラウン管の画像作像がブラウン
管の螢光面に対する電子銃からの電子ビームによるもの
を、例えば、第１１図に示す様に、レッド用ブラウン管
１、グリーン用ブラウン管２、ブルー用ブラウン管３に
対しそれぞれ対応する色フィルタ１′、２′、３′、及
び、レンズ４．５．６を介してスクリーン７上に投影を
して結像するようにし、例えば、航空機や船舶等におい
て用いられている。

ざりながら、該種ブラウン管テレビによる画像投影のス
クリーン上の結像は、各ブラウン管の螢光面での作像画
像を所定距離離隔した大型スクリーンに投影して結像す
るために、透過光を用いておらず、スクリーン７上の結
像画像は暗く、長時間の視聴は目に疲れを感じさせる不
具合があり、一般的には不適で不人気であり、又、レッ
ド、グリーン、ブルーの各テレビユニット１．２．３、
及び、フィルタ１’　、２’、３’が必要であり、その
うえに３基のレンズ４．５．６が必要であって装置が大
型になり、その制御管理システムが複雑となる欠点があ
り、コスト高になるという不利点もあった。

これに対し、時計や電卓等の集積技術により実用化の段
階に入ったＴＮ型液晶テレビが、第１２図に示す様な実
像直視型のものにおいても、又、第１３図に示す様な虚
像視認型のものにおいても作像電子装置本体８に対して
液晶パネル９をヒンジを介して所定角度開放し、反射鏡
１０により自然光１１の反射を利用して視認する方式が
とられており、テレビ本体の画面が極めて小さく、その
うえ、視野が狭いために正面視、乃至、正面視に近い角
度の視角しかない不具合があり、そのうえ、自然光の入
射角度等視認する方向が限られるという不都合さがあり
、就中、カラーテレビにおいては画素が粗いために長時
間の視聴には目に相当な疲労を感じさせるというマイナ
ス点があった。

したがって、核種液晶テレビでは秀でた集積技術により
コンパクトでハンディなテレビの実用化が瑛出されたに
もかかわらず、自然光等の入射角が限定され、更に、画
素が粗いために拡大しても粗い画素が拡大されるだけで
実用的な視聴には耐えられないという点があった。

更に、これまでに種々の研究によって分っているＴＮ型
液晶等の物理的動作特性として、例えば、５０℃以上の
温度では電子制御による配向膜の特性が低下して画像作
像の応答性が急激に低下し、その機能を果せなくなると
いうマイナス点があり、輝度の大きな光を透明液晶に投
光してスクリーン上に投影するようにしても透過光によ
る昇温加熱により液晶の動作特性が機能しないという欠
点がめった。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく個々には
開発が高度になされている画像作像能力を有するテレビ
技術を用い、特に、低コストでコンパクト化が実現化さ
れている液晶テレビの利点をフルに用い、スクリーン上
に拡大した結像を得ることが出来るようにし、視角が大
きく、画面が大きいために、又、透過光を用いることに
よる結像画像の照度が大きく、目に疲れを生じないよう
にし、更には、液晶パネルの画像作像特性に変化がない
ようにして情報産業における画像作製技術利用分野に益
する優れた液晶画像投影式テレビを提供せんとするもの
である。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述問題点を解決するために、ＴＮ型等の透明液晶
パネルを有する液晶テレビの動画像を作像する電子装置
により該液晶パネルに所定のテレビ画像を作像し、而し
て、液晶パネルの一方側に設けた所定輝度の光源からの
光を液晶パネルに投射し、投射された光は液晶パネルの
作像画像を通過し、その透過光は所定距離離隔されて設
けられたスクリーンに液晶パネルの作像画像を拡大して
結像し、その際、光源の大きな輝度によりスクリーン上
の結像の照度が充分に大きく、多くの視聴者の視認に際
し目に疲れを覚えさせないようにされ、而して、入射光
による結像であるために、その視角は広くどの部位から
も見られ、スクリーンの前面からは勿論、設計によって
は裏面からも視認することが出来、所定距離離隔して見
ることにより液晶パネル上の粗い画素も見えず、したが
って、何ら目に疲れを覚えさせることなく、而して、液
晶パネルの画像作像機能の昇温による機能低下について
は光源からの入射光をキセノンランプ等のパルス光ヤ線
走査、点走査により熱線を含まない光にしたり、赤外線
カットフィルタを介装する等して液晶パネルを通過する
透過光による液晶パネルの昇温を根源的に防止し、更に
、積極的には液晶パネルにウォータージャケット等の強
制冷却装置を付設して液晶パネルの昇温を防止して画像
作像機能の維持が図れるようにし、コンパクト化された
場合には懐中電溶式等のハンディなものから天井映し型
やビル壁面に対する大型ディスプレイ等様々に適用出来
るようにした技術的手段を講じたものでおる。

〈実施例−構成〉 次に、この出願の発明の実施例を第１〜１０図に基づい
て説明すれば以下の通りである。尚、第１１〜１３図と
同一態様部分は同一符号を用いて説明するものとする。

第１〜４図に示す実施例において、１２はこの出願の発
明の要旨を成す液晶画像投影テレビであり、上述の如く
、これまでの集積技術で開発されているＴＮ型の液晶を
用いた液晶パネル９はこの画像作像電子装置８に対して
一体的、或は、ケーブル第２．３．４図に示す様に、配
設された形状にされており、リード線１８を介して電子
装置８に接続され、在来態様同様に設定個数の画素が電
気的に接続されており、更に、液晶パネル９の周囲には
図示しない冷媒、例え゛ば、エチレングリコールを利用
する強制冷却装置としてのジャケット式ループ配管の冷
却通路１７が一体埋設形成されている。

そして、該透明ガラス１３の後方（第１図図上左側）の
設定距離離隔した位置には設定輝度の明るい白色光源１
４が設置されており、又、液晶パネル９の前方にはそれ
ぞれ設定距離離隔してレンズ１５とスクリーン７が対設
されて液晶パネルのテレビ画像をスクリーン７上に結像
するようにされている。

〈実施例−作用〉 上述構成において、液晶テレビの液晶パネル９に対し、
これを埋設している透明ガラス１３の冷却通路１７に対
し矢印の様に、所定の冷媒、例えば、エチレングリコー
ル等を流過循環させて透明ガラス１３ごと液晶パネル９
を冷却して電子装置８を所定に作動させると、在来態様
同様に液晶パネル９には所定のテレビ画像が作像され、
同時に光源１４からは白色光１６が入射され、透明ガラ
ス１３、及び、透明液晶パネル９を通過し、その透過光
１６′　はレンズ１５を通過して液晶パネル９の作像画
像をスクリーン７上に結像する。

そして、スクリーン７上に結像された画像は、譬え、液
晶パネル９上に作像された画像か暗いものであっても、
光源からの入射光１６が極めて輝度の大きな明るい光で
あるために、より鮮明に大きな照度で結像されてスクリ
ーン７前方にいる多くの視聴者にとって何ら目に疲れを
感じさせることなく、在来の劇場映画同様に充分に鑑賞
することが出来る。

而して、前述した如く、光源１４の輝度が大きい場合に
は、透明ガラス１３、即ち、液晶パネル９に入射する光
の邑も大きく、したがって、液晶パネル９の温度は上昇
し、本来的には、前述した如くその作像画像機能が低下
しようとするが、この出願の発明においては、透明ガラ
ス１３の内部に冷却通路１７が設けられてエチレングリ
コール等の冷却媒体を循環させているために、液晶パネ
ル９は冷却されてその温度上昇も防止され、画像作像機
能は何ら変わることなく、充分に画像が作像され、した
がって、スクリーン７上の画像も鮮明に結像される。

そのため、液晶パネル９の画素が所謂白黒画素であって
も、カラー画素であっても、上述の機能は何ら変わるこ
となく、スクリーン７上に於いて画素の粗さが大きく映
し出されても、スクリーンの鮮明度が極めて鮮やかでお
るために、視聴者はスクリーン７から設定距離離隔した
位置で鑑賞する限りにおいて、画素の粗さが拡大されて
スクリーン７に映し出されても何ら影響ないことは医学
的に、又、生理学的に実証されているものである。

而して、カラーテレビでは、レッド、グリーン、ブルー
の各色フィルタは光の吸収度が大きく、スクリーン上の
各色別の照度が落ちることが分ってはいるが、これに対
処するに、単に光源１４の輝度を上げれば充分に対処す
ることが出来、したがって、従来の液晶テレビがカラー
テレビである場合の暗さは何ら係わりなく補償されるも
のである。

又、上述のようなスクリーン７上の画像の結像であるた
めに、所謂映画劇場でのフィルム映画の結像を広い角度
から見られると同様に、その視角は広く、正面は勿論の
こと、かなりの横側からの視認も全く障害なく保証され
る。

又、第５．６図に示す実施例は、透明ガラス１３の内部
に液晶パネル９の前面の全領域に広い領域のウォーター
ジャケットの強制冷却装置１７′を埋設状に形成させて
冷媒を循環させるようにした態様であり、当該実施例は
上述実施例とその機能、及び、作用効果に実質的な差は
ないものでおる。

又、第７．８図に示す実施例においては、液晶パネル９
の前面に於いて光源１４からの入射光１６に何ら実質的
に影響を与えないように光軸に平行な熱伝導の良好な材
質、例えば、銅製の格子の強制冷却装置１７’をブライ
ン等の冷却媒体を貯留するタンク１９に浸して液晶パネ
ル９を冷熱伝導により、又、輻射的に熱強制冷却するよ
うにした態様であり、当該態様も上述各実施例と機能、
及び、作用効果に変わりはないものである。

又、上述実施例に均等な実施例としては、環境の温度に
もよるが、液冷式の強制冷却装置に代えてファン等の空
冷式の強制冷却装置を用いても良い。

そして、上述各実施例は、液晶パネルに対する強制冷却
を行うものであるが、これに代えて光源１４からの投射
光そのものの熱エネルギーを除去することも、又、同等
の効果が期待出来るものであり、例えば、第９図に示す
様に、スリット式の回転円盤２０をモータ２１により所
定角速度で回転させ、入射光１６′をパルス光にしたり
、或は、適宜の走査装置により点走査や線走査にして液
晶パネルに入る光の量を可視を妨げない範囲に減少させ
て液晶パネルの温度上昇を阻止して画像作像機能の低下
を防止するようにしても良い。

又、これに代えて、第１０図に示す様に、光源１４から
の入射光１６″に対し、赤外線カットフィルタ２２を介
装させて液晶パネル９、即ち、透明ガラス１３に対する
入射光１６’から赤外線を除去して液晶パネルの温度上
昇を阻止するようにすることも可能である。

このようにして、これと均等な手段、装置により予め透
明ガラス１３、即ち、液晶パネル９に入射される光から
熱エネルギーを可及的に、或は、完全に除去することに
より液晶パネルに対する強制冷却装置を具備させること
なく、或は、これと併せてこれまでに開発されてぎた液
晶テレビを完全に利用して装置のコンパクト化を図るこ
とも出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、液晶パネル、及び
、スクリーンを一体にして一つのハウジング内に収納し
、或は、光源も含めて一つのハウジング内に収納し、ス
クリーンを該ハウジングの外側から、即ち、スクリーン
の裏側から視認するようにする（この場合は左右反転ミ
ラーが要るが）ことも出来、飛行機や船舶等はスクリー
ンの前後面の両面からの視認が行えるようにしたり、小
型コンパクト化が可能な場合には懐中電溶にセットして
内装し、壁面に映したり、天井に映したりすることも出
来る等種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に、これまでに
集積された技術により実用化され、コンパクトでハンデ
ィな技術として完成に近くされている液晶テレビの技術
をそのまま用いることが出来、しかも、その不利点であ
るところの画面が小ざく視野が狭いうえに、自然光等の
入射方向へ限定される等の点が全て解消され、透過光に
よるために、スクリーン上の照度が可能な限り太き（す
ることが出来、大画面で鮮明度が大きく、明るい画像が
結像され、しかも、照明は勿論のこと、はとんど視角に
拘束されず、広い範囲でそのうえ、前面は勿論、後面か
らも鑑賞することが出来るという優れた効果が奏される
。

更に、上述の如く、液晶テレビのコンパクトハンディざ
がメリットとなって携帯し易く、可搬式に出来、空間を
とらず、設備等も大きくはとらないというメリットがあ
る点で実用化が極めて大きい優れた効果が秦される。

そして、従来のビデオプロジェクタ等は著しくコスト高
でおるにもかかわらず、照度が低く、目に疲れを覚える
等の欠点を有する大型スクリーンであるが、この発明に
はそのような欠点はない。

したがって、鑑賞する側にとってみれば、在来のフィル
ム式の劇場鑑賞用の鮮明で明るい画像と同等の画像を鑑
賞することが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜１０図はこの出願の発明の実施例であり、第１図
は１実施例の原理態様側面図、第２図は液晶パネル収納
透明ガラスの上面図、第３図は同正面図、第４図は第３
図ＩＶ　−ＩＶ断面図、第５図は別の実施例の第３図相
当正面図、第６図は同第４図相当断面図、第７図は他の
実施例の部分拡大斜視図、第８図は同側面図、第９．１
０図は更に他の実施例の部分側面図、第１１図は従来技
術に基づくビデオプロジェクタの概略側面図、第１２．
１３図は同じ〈従来態様に基づく液晶テレビの概略側面
図でおる。 ７・・・スクリーン、　１２・・・投影式テレビ、９・
・・液晶パネル、　１４・・・光源、　１５・・・レン
ズ、１６′・・・透過光、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶画像に光を透過させてスクリーンに結像させ
   る投影式テレビにおいて、テレビ画像作像の透明液晶パ
   ネルに対し一方側に投光光源が設けられ、他方側にレン
   ズを介して透過光による結像スクリーンが対設されてい
   ることを特徴とする液晶画像投影テレビ。
2. （２）液晶画像に光を透過させてスクリーンに結像させ
   る投影式テレビにおいて、テレビ画像作像の透明液晶パ
   ネルに対し一方側に投光光源が設けられ、他方側にレン
   ズを介して透過光による結像スクリーンが設けられ、而
   して光源に熱エネルギー減少装置が付設されていること
   を特徴とする液晶画像投影テレビ。
3. （３）液晶画像に光を透過させてスクリーンに結像させ
   る投影式テレビにおいて、テレビ画像作像の透明液晶パ
   ネルに対し一方側に投光光源が設けられ、他方側にレン
   ズを介して透過光による結像スクリーンが設けられ、而
   して上記透明液晶パネルに強制冷却装置が付設されてい
   ることを特徴とする液晶画像投影テレビ。