JP2601083B2 - 投影型ディスプレイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投影型ディスプレイに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、ドットマトリックス液晶表示装置
を用いて画像を表示させる液晶テレビジョン受像機等の
ディスプレイとして、液晶表示装置の表示画像をスクリ
ーンに拡大投影することにより、画面が小さい液晶表示
装置の表示画像を大きく拡大して見る投影型ディスプレ
イが開発されている。

【０００３】この投影型ディスプレイは、ドットマトリ
ックス液晶表示装置にこの液晶表示装置を照明する光源
からの光を入射させ、この液晶表示装置を出射した光つ
まり液晶表示装置の表示画像に対応した光を投影レンズ
により拡大してスクリーンに投影するもので、前記液晶
表示装置としては一般にＴＮ（ツイステッド・ネマティ
ック）型の液晶表示装置が使用されている。

【０００４】このＴＮ型の液晶表示装置は、周知のよう
に、対向面に電極を形成した一対の透明基板間にネマテ
ィック液晶をほぼ９０度ツイスト配向させて封入したＴ
Ｎ型液晶パネルの光入射面と出射面とにそれぞれ偏光板
を設けたもので、液晶パネルの光入射面側の偏光板は、
光源からの光のうち所定の振動方向の光を透過させて液
晶パネルに入射させるために設けられており、液晶パネ
ル内の液晶は、この入射側偏光板の光透過軸方向を基準
としてツイスト配向されている。

【０００５】また液晶パネルの光出射面側の偏光板は、
液晶パネルを出射した光のうち所定の振動方向の光を透
過させて光画像を形成するためのもので、液晶表示装置
が電界印加部において光を透過させ電界非印加部におい
て光を遮断する画像表示を行なうノーマリー・ブラック
型のものである場合は、光出射面側の画像形成用偏光板
はその光透過軸方向を入射側偏光板の光透過軸方向と平
行にして設けられ、液晶表示装置が電界非印加部におい
て光を透過させ電界印加部において光を遮断する画像表
示を行なうノーマリー・ホワイト型のものである場合
は、前記画像形成用偏光板はその光透過軸方向を入射側
偏光板の光透過軸方向とほぼ直交させて設けられてい
る。

【０００６】そして、従来の投影型ディスプレイでは、
上記液晶表示装置として、液晶表示装置の光出射面を画
面として観察する直視型ディスプレイに使用されている
ものを使用している。

【０００７】この直視型ディスプレイに使用されている
液晶表示装置は、その入射側偏光板と光出射面側の画像
形成用偏光板とを、その光透過軸方向が液晶パネルの上
下縁に対してほぼ４５度の方向にくるようにして設けた
もので、このように両偏光板の光透過軸方向を設定した
液晶表示装置は、その表示画像が最もよく見える方向
が、画面に対して垂直な方向から若干画面の下縁側に傾
いた方向にある。

【０００８】一方、上記投影型ディスプレイには、スク
リーン面に投影された画像を投影側から観察するもの
と、スクリーンを光透過性の背面投影型スクリーンとし
て、このスクリーンにその背面側から投影された画像を
スクリーンの表面側から観察するものとがあり、背面投
影型スクリーンを使用する投影型ディスプレイでは、ス
クリーンの表面に微小幅のストライプ状レンズ部が多数
本平行に並ぶレンチキュラーレンズを形成して、スクリ
ーン表面に透過する光をレンチキュラーレンズによって
拡散させることにより、スクリーンに投影された画像の
視野角を広げている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
投影型ディスプレイでは、液晶表示装置として、光入射
面側の偏光板と光出射面側の画像形成用偏光板とをその
光透過軸方向が液晶パネルの上下縁に対してほぼ４５度
の方向にくるようにして設けた直視型ディスプレイ用の
液晶表示装置をそのまま使用しているため、垂直または
水平なストライプ状のレンズ部が平行に並ぶレンチキュ
ラーレンズを表面に形成した背面投影型スクリーンにそ
の背面側から投影される画像光は上記レンチキュラーレ
ンズの各レンズ部の幅方向に対してほぼ４５度ずれた振
動方向の光であり、そのためにスクリーンでの光の透過
率が悪くて、スクリーン表面に見える画像が暗くなると
いう問題をもっていた。

【００１０】これは、レンチキュラーレンズでの表面反
射によるものであり、レンチキュラーレンズの各レンズ
部の表面におけるスクリーン入射光の反射率は、この入
射光が上記レンズ部の幅方向に振動するいわゆるＰ偏光
光である場合に最も小さいが、従来の背面投影型ディス
プレイでは、背面投影型スクリーンに入射する光がレン
チキュラーレンズのレンズ部の幅方向に対してほぼ４５
度の方向に強い偏光特性をもつ光であるため、レンチキ
ュラーレンズでの表面反射率が大きくてその分だけ光の
透過率が悪くなり、その結果スクリーン表面に見える画
像が暗くなる。

【００１１】なお、上記レンチキュラーレンズの各レン
ズ部を、その長さ方向がスクリーン上下縁に対してほぼ
４５度で傾いた斜めのストライプ状に形成すれば、スク
リーン入射光の振動方向に上記レンズ部の幅方向を合せ
て光の透過率を上げることができるが、これでは投影画
像が斜め方向に伸びた不自然に歪んだ画像となってしま
うことになる。

【００１２】本発明は上記のような実情にかんがみてな
されたものであって、その目的とするところは、表面に
垂直または水平なストライプ状のレンズ部が平行に並ぶ
レンチキュラーレンズを形成した背面投影型スクリーン
を使用するものでありながら、観察される投影画像を高
輝度の明るい画像とすることができる投影型ディスプレ
イを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の投影型ディスプ
レイは、液晶パネルと、この液晶パネルを照明する光源
と、垂直または水平なストライプ状のレンズ部が多数本
平行に並ぶレンチキュラーレンズを表面に形成した光透
過性の背面投影型スクリーンと、前記液晶パネルを出射
した光を前記スクリーンに拡大投影する投影レンズと、
前記液晶パネルと前記光源との間に配置され前記光源か
らの光のうち所定振動方向の光を透過させて前記液晶パ
ネルに入射させる入射側偏光板と、前記スクリーンの表
面から投影画像観察者の眼に至るまでの間に配置され前
記スクリーンを透過した光のうち所定振動方向の光を透
過させて光画像を形成する画像形成用偏光板とを備え、
かつ、前記画像形成用偏光板は、その光透過軸方向を前
記スクリーン表面のレンチキュラーレンズのレンズ部の
長さ方向に対しほぼ直交する方向に向けて設けたことを
特徴とするものである。 本発明においては、前記入射側
偏光板の光透過軸方向を、前記液晶パネルを出射して前
記スクリーンに入射する光のうちの前記光画像となる光
の振動方向が前記スクリーン表面のレンチキュラーレン
ズのレンズ部の長さ方向に対しほぼ直交する方向になる
向きに設定するのがより望ましい。

【００１４】本発明の投影型ディスプレイにおいて、前
記画像形成用偏光板は、例えば、背面投影型スクリーン
の表面に配置するか、あるいは投影画像観察者がかける
眼鏡に設ければよい。

【００１５】また、本発明の投影型ディスプレイにおい
て、液晶パネルがＴＮ型液晶パネルである場合は、前記
入射側偏光板を、その光透過軸方向をスクリーン表面の
レンチキュラーレンズのレンズ部の長さ方向に対しほぼ
直交させるかまたは平行にして設け、前記液晶パネル内
の液晶を前記入射側偏光板の光透過軸方向を基準として
ツイスト配向させておけばよい。

【００１６】さらに、本発明の投影型ディスプレイにお
いて、投影レンズからスクリーンへの投影光路は、少な
くとも１枚のミラーを備えて投影レンズを通った光を前
記ミラーにより反射させてスクリーンに導く屈折光路と
してもよく、その場合は、前記ミラーを、スクリーン表
面のレンチキュラーレンズのレンズ部の幅方向に対して
は平行にかつ前記レンチキュラーレンズのレンズ部の長
さ方向に対しては傾斜させて設けるのが望ましい。

【００１７】

【作用】すなわち、本発明の投影型ディスプレイは、液
晶パネルを出射した光のうち所定振動方向の光を透過さ
せて光画像を形成する画像形成用偏光板を、前記スクリ
ーンの表面から投影画像観察者の眼に至るまでの間、例
えば背面投影型スクリーンの表面か、あるいは投影画像
観察者がかける眼鏡に設けることにより、液晶パネルを
出射し投影レンズにより前記スクリーンにその背面側か
ら投影されてこのスクリーンを透過した光を、前記画像
形成用偏光板を通して画像として観察するようにしたも
のである。

【００１８】そして、この投影型ディスプレイにおいて
は、スクリーンの表面から投影画像観察者の眼に至るま
での間に画像形成用偏光板を配置するとともに、この画
像形成用偏光板を、その光透過軸方向をスクリーン表面
のレンチキュラーレンズのレンズ部の長さ方向に対しほ
ぼ直交する方向に向けて設けているため、投影光が前記
スクリーンを透過した後に画像形成用偏光板に入射する
とともに、その光のうちの前記レンチキュラーレンズの
レンズ部の幅方向に振動する光、つまり前記スクリーン
を高い透過率で透過した振動方向の光が前記画像形成用
偏光板を透過して光画像となるから、観察される投影画
像が高輝度の明るい画像となる。 さらに、この投影型デ
ィスプレイにおいて、上記望ましい構成のように、液晶
パネルと光源との間に設けた入射側偏光板の光透過軸方
向を、前記液晶パネルを出射して前記スクリーンに入射
する光のうちの前記光画像となる光の振動方向が前記ス
クリーン表面のレンチキュラーレンズのレンズ部の長さ
方向に対しほぼ直交する方向になる向きに設定すれば、
前記光画像となる光が前記スクリーンを高い透過率で透
過して画像形成用偏光板に入射するため、観察される投
影画像が、スクリーンにおける透過率が最も高い光で形
成された、より高輝度の明るい画像となる。

【００１９】この投影型ディスプレイにおいて、液晶パ
ネルがＴＮ型液晶パネルである場合、前記液晶パネルと
光源との間に配置する入射側偏光板を、その光透過軸方
向をスクリーン表面のレンチキュラーレンズのレンズ部
の長さ方向に対しほぼ直交させるかまたは平行にして設
けて、液晶パネル内の液晶を前記入射側偏光板の光透過
軸方向を基準としてツイスト配向させておけば、液晶パ
ネルの電界印加部の出射光（入射側偏光板を透過した振
動方向の光）と、液晶パネルの電界非印加部の出射光
（ほぼ９０度旋光された光）との２方向の振動方向の光
のうち、一方の振動方向の光が、スクリーン表面のレン
チキュラーレンズの各ストライプ状レンズ部の幅方向に
振動する表面反射率が最も小さいＰ偏光光としてスクリ
ーンに入射するから、この振動方向の光が高い透過率で
スクリーンを透過する。

【００２０】なお、液晶パネルがＴＮ型液晶パネルであ
る場合、前記入射側偏光板の光透過軸方向は、画像形成
用偏光板を通して観察される画像をノーマリー・ブラッ
クの画像とするか、あるいはノーマリー・ホワイトの画
像とするかによって選べばよく、上記画像をノーマリー
・ブラックの画像とする場合は、入射側偏光板の光透過
軸方向をスクリーン表面のレンチキュラーレンズのレン
ズ部の長さ方向に対しほぼ直交する方向（画像形成用偏
光板の光透過軸方向と平行）にし、上記画像をノーマリ
ー・ホワイトの画像とする場合は、入射側偏光板の光透
過軸方向を前記レンチキュラーレンズのレンズ部の長さ
方向と平行な方向（画像形成用偏光板の光透過軸方向と
直交）にすればよい。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、液晶テレビジョ
ン受像機として使用される投影型ディスプレイについて
図１〜図６を参照し説明する。

【００２２】図１は投影型ディスプレイの縦断側面図で
あり、図中１はディスプレイケースである。このケース
１は、前面のほぼ上半分に大面積の横長矩形状表示窓を
設けた箱形をなしており、上記表示窓には、光透過性の
背面投影型スクリーン２が設けられている。

【００２３】この背面投影型スクリーン２は、その一部
を拡大して示した図５および図６のように、アクリル樹
脂等からなる透明薄板の表面（外面）に、微小幅のスト
ライプ状レンズ部３ａが多数本平行に並ぶレンチキュラ
ーレンズ３を形成するとともに、上記透明薄板の背面
（内面）に、スクリーン２への投影光をスクリーン面に
対してほぼ垂直な光線にするためのサーキュラフレネル
レンズ４を形成したもので、スクリーン表面のレンチキ
ュラーレンズ３は、その各レンズ部３ａを垂直ストライ
プ状に形成したものとされている。

【００２４】一方、図１において、５はケース１内の下
部に設けられたテレビジョン画像を表示するための液晶
パネルであり、この液晶パネル５は例えばＴＮ型のもの
である。このＴＮ型の液晶パネル５は、対向面に電極を
形成した一対の透明基板間にネマティック液晶をほぼ９
０度ツイスト配向させて封入したもので、この液晶パネ
ル５の光入射面側には入射側偏光板６が配置されてい
る。

【００２５】また、７は画像形成用偏光板であり、この
画像形成用偏光板７は上記スクリーン２の表面に設けら
れている。この画像形成用偏光板７は、液晶パネル５を
出射した光のうち所定振動方向の光を透過させて光画像
を形成するもので、この画像形成用偏光板７はその光透
過軸方向を前記背面投影型スクリーン２の表面に形成し
たレンチキュラーレンズ３の垂直ストライプ状レンズ部
３ａの長さ方向に対してほぼ直交する方向（水平方向）
に向けて設けられており、この画像形成用偏光板７と前
記液晶パネル５と入射側偏光板７とによってＴＮ型の液
晶表示装置が構成されている。

【００２６】８は前記液晶パネル５を照明する光源であ
る。この光源８は、その内部は図示しないが、光源ボッ
クス内に、ハロゲンランプまたはキセノンランプ等の高
輝度光源ランプと、この光源ランプからの放射光を平行
光として反射させる放物面鏡リフレクタを設けた構成と
なっており、この光源８は、コールドミラーからなる光
源側ミラー９を介して液晶パネル５を照射する位置に設
けられている。

【００２７】ここで、光源８からの照明光をミラー９で
反射させて液晶パネル５に入射させるようにしているの
は、光源８から液晶パネル５までの光路長は十分に確保
（液晶パネル５内の液晶が光源２からの放射熱の影響を
受けないようにするには、光源８を液晶パネル５から十
分に離して配置するのが望ましい）しながら、しかも光
源を液晶パネル５に直接対向させて配置する場合よりも
ディスプレイ全体の奥行き長さを小さくするためであ
る。

【００２８】また、前記液晶パネル５の光入射面側に配
置された入射側偏光板６は、光源８から光源側ミラー９
を介して照射される照明光のうち所定振動方向の光を透
過させて液晶パネル５に入射させるためのもので、この
実施例では、上記入射側偏光板６を、その光透過軸方向
をスクリーン表面のレンチキュラーレンズ３のレンズ部
３ａの長さ方向に対しほぼ直交する方向（画像形成用偏
光板７の光透過軸方向と平行な方向））に向けて設けて
いる。

【００２９】そして、液晶パネル５内の液晶は、入射側
偏光板６の光透過軸方向を基準として（光入射側の基板
面における液晶分子の配向方向が入射側偏光板６の光透
過軸方向と平行になるようにして）ほぼ９０度ツイスト
配向させてあり、液晶パネル５と入射側偏光板６および
画像形成用偏光板７によって構成される液晶表示装置５
にノーマリー・ブラックの画像を表示させるようにして
いる。

【００３０】図２（ａ）〜（ｃ）は上記入射側偏光板６
を透過する光の振動方向と液晶パネル５への入射光およ
びその出射光の振動方向を示したもので、液晶パネル５
の液晶層を透過した光は、電界印加時（ＯＮ時）は図２
（ｃ）に実線で示すように入射側偏光板６を透過した入
射光の振動方向と同じ振動方向の光として出射し、電界
非印加時（ＯＦＦ時）は図２（ｃ）に鎖線で示すように
入射光の振動方向に対しほぼ９０度旋光された振動方向
の光として出射する。

【００３１】なお、上記のように光源８からの光をミラ
ー９を介して液晶パネル５に入射させる場合、ミラー面
に斜めに入射する光の反射率は入射光の振動方向によっ
て違いがあり、入反射光の光軸に沿いかつミラー面と直
交する面（図１においては紙面）に対して垂直な方向に
振動する光つまりＳ偏光光の反射率が最も高い。

【００３２】したがって、上記のように液晶パネル５の
入射側偏光板６の光透過軸方向をレンチキュラーレンズ
３のレンズ部長さ方向に対しほぼ直交する方向つまり水
平方向にする場合は、光源側ミラー９を、入射側偏光板
６の光透過軸方向に対しては平行にかつ入射側偏光板６
の光透過軸方向と直交する方向に対しては所定角度傾斜
させて設けるとともに、このミラー９に対向させて図示
のように光源８を配置すればよい。このように光源側ミ
ラー９を設ければ、このミラー９で反射された光のうち
の最も反射率の高い振動方向の光が入射側偏光板６を透
過する光となるから、光源側にミラー９を設けたことに
よる光の損失を防ぐことができる。

【００３３】また、図１において、１０は液晶パネル５
の前方（光出射側）に配置されたサーキュラフレネルレ
ンズからなる集光レンズ、１１はこの集光レンズ１０の
前方に配置された投影レンズであり、液晶パネル５を出
射した光（電界印加部の出射光である水平偏光光と、電
界非印加部の出射光である垂直偏光光）は、集光レンズ
１０によって投影レンズ１１に集光され、この投影レン
ズ１１により、第１および第２の２枚の投影ミラー１
２，１３を備えた投影光路Ａを経て前記背面投影型スク
リーン２にその背面側から拡大投影される。

【００３４】上記投影光路Ａを構成する２枚の投影ミラ
ー１２，１３のうち、第２の投影ミラー１３はスクリー
ン２の面積に近い大面積のミラーとされており、この第
２投影ミラー１３は、ケース１内の後面側にスクリーン
２の背面に対向させて配置されている。また、第１の投
影ミラー１２は、ケース１内の前面側に、スクリーン２
の下方に位置させて、前記第２投影ミラー１３と対向す
るように配置されている。

【００３５】これら各投影ミラー１２，１３は、それぞ
れ、スクリーン表面のレンチキュラーレンズ３の垂直ス
トライプ状レンズ部３ａの幅方向に対しては平行にかつ
前記レンチキュラーレンズ３のレンズ部３ａの長さ方向
に対しては傾斜（第１投影ミラー１２は斜め上向きに傾
斜、第２投影ミラー１３は斜め下向きに傾斜）させて設
けられており、前記液晶パネル５および投影レンズ１１
は、第１投影ミラー１２に対向させて図１に示すように
配置され、光源８および光源側ミラー９は上記液晶パネ
ル５の配置姿勢に合せて配置されている。

【００３６】そして、液晶パネル５を出射して投影レン
ズ１１により投影された光は、第１投影ミラー１２によ
り第２投影ミラー１３に向けて反射され、さらに第２投
影ミラー１３によりスクリーン２に向けて反射される。

【００３７】このように投影レンズ１１からスクリーン
２への投影光路Ａを投影ミラー１２，１３により光を反
射させてスクリーン２に投影する屈折光路としているの
は、ケース１の前後方向におけるスクリーン２と投影レ
ンズ１１との間の間隔を小さくしてディスプレイ全体の
奥行き長さを小さくするためである。

【００３８】しかして、液晶パネル５を出射し、投影レ
ンズ１１により投影光路Ａを経て背面投影型スクリーン
２にその背面側から投影された光は、このスクリーン２
を透過し、前記スクリーン２の表面に設けられた画像形
成用偏光板７により画像光とされて観察者に観察され
る。

【００３９】すなわち、上記投影型ディスプレイは、液
晶パネル５を出射した光のうち所定振動方向の光を透過
させて光画像を形成する画像形成用偏光板７を、背面投
影型スクリーン２の表面に設けることにより、液晶パネ
ル５を出射し投影レンズ１１により背面投影型スクリー
ン２にその背面側から投影されてこのスクリーン２を透
過した光を、前記画像形成用偏光板７を通して画像とし
て観察するようにしたものである。

【００４０】この投影型ディスプレイにおいては、上記
のように、液晶パネル５の光入射面側の入射側偏光板６
を、その光透過軸方向をスクリーン表面のレンチキュラ
ーレンズ３のレンズ部３ａの長さ方向に対しほぼ直交さ
せて設け、液晶パネル５内の液晶を入射側偏光板６の光
透過軸方向を基準としてツイスト配向させているため、
スクリーン２には、液晶パネル５の電界印加部の出射光
である水平偏光光ａと、液晶パネル５の電界非印加部の
出射光である垂直偏光光ｂとの２方向の振動方向の光が
図３および図５に示すように入射する。

【００４１】この２方向の振動方向の光のうち、水平偏
光光ａは、スクリーン表面のレンチキュラーレンズ３の
各レンズ部３ａの幅方向に振動する表面反射率が最も小
さいＰ偏光光としてスクリーン２に入射し、垂直偏光光
ｂは前記レンチキュラーレンズ３の各レンズ部３ａの長
さ方向に振動する表面反射率が最も大きいＳ偏光光とし
てスクリーン２に入射する。

【００４２】なお、図５において、ＰおよびＳはスクリ
ーン２に入射する光ａ，ｂの振動方向を示している。し
たがって、上記水平偏光光ａについてみれば、スクリー
ン表面のレンチキュラーレンズ３面において反射される
光ａ′（図５参照）はほとんど無視できる程度の僅かな
量であり、この水平偏光光ａは高い透過率でスクリーン
２を透過するから、画像形成用偏光板７をその光透過軸
方向をレンチキュラーレンズ３のレンズ部３ａの長さ方
向に対しほぼ直交する方向に向けて設けておけば、スク
リーン２を透過した光のうち透過率が高い振動方向の光
が図４に示すように画像形成用偏光板７を透過して画像
光となる。

【００４３】したがって、画像形成用偏光板７を通して
見える画像は、スクリーン２における透過率が最も高い
光で形成された画像となる。なお、スクリーン２に入射
する光のうち垂直偏光光ｂは、スクリーン表面のレンチ
キュラーレンズ３面において反射される光ｂ′（図５参
照）が多いためにスクリーン透過率は低いが、この垂直
偏光光は最終的に画像形成用偏光板７で遮断される光で
あるために、この垂直偏光光ｂのスクリーン透過率は何
等問題とはならない。

【００４４】また、上記投影型ディスプレイでは、投影
光路Ａを構成する投影ミラー１２，１３を、スクリーン
表面のレンチキュラーレンズ３のストライプ状レンズ部
３ａの幅方向に対しては平行にかつ前記レンチキュラー
レンズ３のレンズ部３ａの長さ方向に対しては傾斜させ
て設けているため、投影ミラー１２，１３は、上記レン
チキュラーレンズ３の各ストライプ状レンズ部３ａの幅
方向に振動する光つまり水平偏光光ａを最も高い反射率
で反射させる。

【００４５】このため、液晶パネル５からの光のうち、
スクリーン２を最も高い透過率で透過して画像形成用偏
光板７により画像光とされる振動方向の光を、投影ミラ
ー１２，１３によって効率よく反射してスクリーン２に
投影することができる。

【００４６】そして、この投影型ディスプレイにおいて
は、背面投影型スクリーン２の表面に画像形成用偏光板
７を配置するとともに、この画像形成用偏光板７を、そ
の光透過軸方向をスクリーン表面のレンチキュラーレン
ズ３のレンズ部３ａの長さ方向に対しほぼ直交する方向
に向けて設けているため、投影光が前記スクリーン２を
透過した後に画像形成用偏光板７に入射するとともに、
その光のうちの前記レンチキュラーレンズ３のレンズ部
３ａの幅方向に振動する光、つまりスクリーン２を高い
透過率で透過した振動方向の光が画像形成用偏光板７を
透過して光画像となるから、表面に垂直なストライプ状
のレンズ部が平行に並ぶレンチキュラーレンズを形成し
た背面投影型スクリーンを使用するものでありながら、
観察される投影画像を高輝度の明るい画像とすることが
できる。さらに、この投影型ディスプレイでは、上記の
ように、液晶パネル５と光源８との間に設けた入射側偏
光板６の光透過軸方向を、液晶パネル５を出射してスク
リーン２に入射する光のうちの前記光画像となる光の振
動方向がスクリーン表面のレンチキュラーレンズ３のレ
ンズ部３ａの長さ方向に対しほぼ直交する方向になる向
きに設定しているため、前記光画像となる光が前記スク
リーン２を高い透過率で透過して画像形成用偏光板７に
入射するため、観察される投影画像を、スクリーン２に
おける透過率が最も高い光で形成された、より高輝度の
明るい画像とすることができる。

【００４７】また、上記投影型ディスプレイは、画像形
成用偏光板７を背面透過型スクリーン２の表面に配置し
たものであるため、例えば室内照明光等の外光がスクリ
ーン２の表面に向かって入射しても、その外光を前記画
像形成用偏光板７で吸収することができ、したがって外
光がスクリーン表面で反射されて表示画像が見づらくな
ることはない。

【００４８】なお、上記実施例では、液晶パネル５とし
て、液晶をほぼ９０度ツイスト配向させたＴＮ型の液晶
パネルを使用しているが、この液晶パネルとしては、液
晶のツイスト角を大きくした（例えば約２７０度）ＳＴ
Ｎ型の液晶パネルを用いてもよい。

【００４９】また上記実施例では、スクリーン表面のレ
ンチキュラーレンズ３のレンズ部３ａを垂直なストライ
プ状に形成しているが、このレンチキュラーレンズ３の
レンズ部３ａは、水平なストライプ状のレンズ部として
もよく、その場合は、画像形成用偏光板７の光透過軸方
向を垂直方向にすればよい。

【００５０】なお、この場合、液晶パネル５がＴＮ型液
晶パネルであり、画像形成用偏光板７を通して観察され
る画像をノーマリー・ブラックの画像（ただし、白黒画
像でもフルカラー画像でもよい）とするときは、入射側
偏光板６の光透過軸方向を垂直方向にするとともに、液
晶パネル５の液晶を入射側偏光板６の光透過軸方向を基
準としてツイスト配向させ、かつ投影光路Ａの各投影ミ
ラー１２，１３を上記実施例と９０度角度を変えた姿勢
（斜め横向きの姿勢）に配置すればよい。

【００５１】また、上記実施例では、画像形成用偏光板
７を通して観察される画像をノーマリー・ブラックの画
像としたものについて説明したが、この観察画像はノー
マリー・ホワイトの画像としてもよく、その場合、液晶
パネル５がＴＮ型液晶パネルであるときは、入射側偏光
板６をその光透過軸方向を前記画像形成用偏光板７の光
透過軸方向に対しほぼ直交させて設けて、液晶パネル５
内の液晶を入射側偏光板６の光透過軸方向を基準として
ツイスト配向させるとともに、光源側ミラー９を、入射
側偏光板６の光透過軸方向と同じ振動方向の光の反射率
が最も高くなるように設けて、この光源側ミラーに対向
させて光源を配置すればよい。

【００５２】さらに、上記実施例では、入射側偏光板６
を液晶パネル５の光入射面に配置しているが、この入射
側偏光板６は、液晶パネル５と光源８との間であればど
のような位置に配置してもよいし、また光源８からの光
は、光源側ミラー９を備えずに直接入射側偏光板６を介
して液晶パネル５に入射させるようにしてもよく、また
投影レンズ１１からスクリーン２への投影光路Ａも、投
影ミラー１２，１３のない直線的な光路としてもよい。

【００５３】また、上記実施例では、画像形成用偏光板
７をスクリーン２の表面に設けているが、この画像形成
用偏光板７は、スクリーン２の表面から投影画像観察者
の眼に至るまでの間であればその配置位置は任意でよ
く、例えば図７に示した他の実施例のように、投影画像
観察者がかける眼鏡（図示せず）に設けてもよい。な
お、図７に示した投影型ディスプレイは、画像形成用偏
光板７を投影画像観察者がかける眼鏡に設けたものであ
るが、その他の構成は上述した実施例と同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

【００５４】なお、上記実施例では、ディスプレイケー
ス１の前面に背面投影型スクリーン２を設けたものを示
したが、本発明は、スクリーンをディスプレイケースと
は別にしてその前方に配置する投影型ディスプレイにも
適用できるし、またテレビジョン受像機に限らず、ワー
ドプロセッサやコンピュータのディスプレイにも利用で
きることはもちろんである。

【００５５】

【発明の効果】本発明の投影型ディスプレイによれば、
背面投影型スクリーンの表面から投影画像観察者の眼に
至るまでの間に画像形成用偏光板を配置するとともに、
この画像形成用偏光板を、その光透過軸方向をスクリー
ン表面のレンチキュラーレンズのレンズ部の長さ方向に
対しほぼ直交する方向に向けて設けているため、投影光
が前記スクリーンを透過した後に画像形成用偏光板に入
射するとともに、その光のうちの前記レンチキュラーレ
ンズのレンズ部の幅方向に振動する光、つまり前記スク
リーンを高い透過率で透過した振動方向の光が前記画像
形成用偏光板を透過して光画像となるから、表面に垂直
なストライプ状のレンズ部が平行に並ぶレンチキュラー
レンズを形成した背面投影型スクリーンを使用するもの
でありながら、観察される投影画像を高輝度の明るい画
像とすることができる。さらに、本発明の投影型ディス
プレイにおいて、前記液晶パネルと光源との間に設けた
入射側偏光板の光透過軸方向を、液晶パネルを出射して
スクリーンに入射する光のうちの前記光画像となる光の
振動方向が前記スクリーン表面のレンチキュラーレンズ
のレンズ部の長さ方向に対しほぼ直交する方向になる向
きに設定すれば、前記光画像となる光が前記スクリーン
を高い透過率で透過して画像形成用偏光板に入射するた
め、観察される投影画像を、スクリーン２における透過
率が最も高い光で形成された、より高輝度の明るい画像
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による投影型ディスプレイの
縦断側面図。

【図２】入射側偏光板を透過する光の振動方向と液晶パ
ネルへの入射光およびその出射光の振動方向を示す図。

【図３】スクリーンに入射する光の振動方向を示す図。

【図４】画像形成用偏光板を透過する光の振動方向を示
す図。

【図５】図１のＶ―Ｖ線に沿う拡大断面図。

【図６】図５のVI―VI線に沿う断面図。

【図７】本発明の他の実施例による投影型ディスプレイ
の縦断側面図。

【符号の説明】

１…ケース、２…背面投影型スクリーン、３…レンチキ
ュラーレンズ、３ａ…ストライプ状レンズ部、４…サー
キュラフレネルレンズ、５…液晶パネル、６…入射側偏
光板、７…画像形成用偏光板、８…光源、９…光源側ミ
ラー、１０…集光レンズ、１１…投影レンズ、Ａ…投影
光路、１２，１３…投影ミラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶パネルと、この液晶パネルを照明する
   光源と、垂直または水平なストライプ状のレンズ部が多
   数本平行に並ぶレンチキュラーレンズを表面に形成した
   光透過性の背面投影型スクリーンと、前記液晶パネルを
   出射した光を前記スクリーンに拡大投影する投影レンズ
   と、前記液晶パネルと前記光源との間に配置され前記光
   源からの光のうち所定振動方向の光を透過させて前記液
   晶パネルに入射させる入射側偏光板と、前記スクリーン
   の表面から投影画像観察者の眼に至るまでの間に配置さ
   れ前記スクリーンを透過した光のうち所定振動方向の光
   を透過させて光画像を形成する画像形成用偏光板とを備
   え、かつ、前記画像形成用偏光板は、その光透過軸方向
   を前記スクリーン表面のレンチキュラーレンズのレンズ
   部の長さ方向に対しほぼ直交する方向に向けて設けたこ
   とを特徴とする投影型ディスプレイ。
2. 【請求項２】入射側偏光板の光透過軸方向を、前記液晶
   パネルを出射して前記スクリーンに入射する光のうちの
   前記光画像となる光の振動方向が前記スクリーン表面の
   レンチキュラーレンズのレンズ部の長さ方向に対しほぼ
   直交する方向になる向きに設定したことを特徴とする請
   求項１に記載の投影型ディスプレイ。
3. 【請求項３】画像形成用偏光板は、背面投影型スクリー
   ンの表面に配置されていることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の投影型ディスプレイ。
4. 【請求項４】画像形成用偏光板は、投影画像観察者がか
   ける眼鏡に設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の投影型ディスプレイ。
5. 【請求項５】液晶パネルはＴＮ型液晶パネルであり、入
   射側偏光板は、その光透過軸方向をスクリーン表面のレ
   ンチキュラーレンズのレンズ部の長さ方向に対しほぼ直
   交させるかまたは平行にして設けられ、前記液晶パネル
   内の液晶は前記入射側偏光板の光透過軸方向を基準とし
   てツイスト配向されていることを特徴とする請求項２ に
   記載の投影型ディスプレイ。
6. 【請求項６】投影レンズからスクリーンへの投影光路
   は、少なくとも１枚のミラーを備えて投影レンズを通っ
   た光を前記ミラーにより反射させてスクリーンに導く屈
   折光路とされており、前記ミラーは、スクリーン表面の
   レンチキュラーレンズのレンズ部の幅方向に対しては平
   行にかつ前記レンチキュラーレンズのレンズ部の長さ方
   向に対しては傾斜させて設けられていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の投影型ディスプレイ。