JPH02144516A - 液晶プロジェクター - 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】 し発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は液晶プロジェクタ−に関し、特に、立体映像表
示可能な液晶プロジェクタ−に閉覆る。

（従来の技術） 近時、テレビジョン受像機等においては、大両面化の要
求に伴い、スクリーン上に映像を投射する投射型のビデ
オプロジェクタ−が開発されており、小型及び軽量であ
ることを考虞して、ライトバルブとして透過型の液晶パ
ネルを使用した液晶プロジェクタ−も開発されている。

更に、Ｓ偏光板及びＰ偏光板を使用して偏光軸が異なる
２つの映像光を投）１することにより、人間の視覚特性
を利用して疑似的に立体映像を（ｎる液晶プロジェクタ
−ｂ開発されている。

第３図は特開昭６２−１７０９３１号公報に示されたこ
のような従来の液晶プロジェクタ−を示す説明図である
。また、第４図及び第５図は液晶パネルを夫々説明づる
ための説明図である。

光源１からの光は図示しない集光レンズにより平行光線
に変えられて左映像用の液晶パネル２に入射される。ま
た、同様に、光源３からの光は図示しない集光レンズに
より平行光線に変換され′（右映像用の液晶パネル４に
入射される。液晶パネル２．４は、いずれも、電圧が液
晶に印加されなければ光を透過しないノーマリブラック
特性となっている。即ち、第４図に示すように、左映像
用の液晶パネル２Ｇまツイストネマティック型の液晶が
封入されたガラス基板５の両面にＳ偏光板６゜７を接着
した構成になっている。また、第５図に示すように、右
映像用の液晶パネル４はツイストネマティック型の液晶
が封入されたガラス基板８の両面にＰ偏光板９．１０を
接着した構成になっている。Ｓ偏光板６，７はＳ偏光を
透過させ、Ｐ偏光板９，１０はＳ偏光と偏光角が９０度
異なるＰ＠光を透過させる。液晶パネル２に入射した光
はＳ偏光板６によりＳ偏光されてガラス基板５に入射し
、ガラス基板５内に封入された液晶に電圧が印加される
ことによりＳ偏光板７を透過する。同様に、液晶パネル
４に入射した光はガラス基板８内に封入された液晶に電
圧が印加されることによりＰ偏光板１０を透過して出射
される。つまり、液晶パネル２からはＳ偏光が出射され
、液晶パネル４からはＰ偏光が出射されることになり、
液晶パネル２，４を透過した光の偏光軸は相ηに９０度
異なる。

ガラス基板５，８にはマｌ−リクス状に画素が配置され
、各画素は水平方向に設けられたデータ線及び垂直方向
に設けられた走査線に供給される信号により駆動される
。データ線及び走査線には図示しない駆動回路から信号
が供給される。駆動回路は映像信号から得られるＲ（赤
）、Ｇ（緑）。

８（青）の３軸信号を水平及び垂直同期信号から得られ
る所定のタイミングでデータ線に供給し、走査線に走査
信号を供給して各画素を駆動している。ガラス基板５．
８には各画素に対応して［テ。

Ｇ、Ｂのカラーフィルタが設けられている。

液晶パネル２の各画素は左映像信号で駆動され、集光レ
ンズから液晶パネル２に入射された光は左映像光として
透過し投射レンズ１１を介してスクリーン１２に投射さ
れる。一方、液晶パネル４の各画素は右映像信号で駆動
され、液晶パネル４からは右映像光が投射レンズ１３を
介してスクリーン１２に投射される。前述したように、
液晶パネル２からスクリーン１２に投射された左映像光
はＳ偏光であり、液晶パネル４からスクリーン１２に投
射された右映像光はＰ偏光である。ここで、第６図に示
す偏光板付き眼鏡１４を使用してスクリーン１２を見る
。

第６図に示Ｊ偏光板付き眼１１１４においては、左目側
にＳ偏光板１５が設けられ、右目側にはＰ偏光板１６が
設けられている。従って、眼鏡１４を付けてスクリーン
１２を見ると、左目ではＳ偏光の左映像を見ることがで
き、右目ではＰ偏光の右映像を見ることができる。こう
して、人間の視覚特性により、疑似的に立体映像を得る
ことができる。

ところで、上述した構成では、液晶パネル２゜４及び投
射レンズ１１．１３等はスクリーン１２に相対して等距
離に配置する必要があり、右映像用と左映像用とで光学
系及び信り処理系が夫々独立して設けられる。従って、
装置が大型化し、消費電力が人さく、コスト高となって
しまうという問題があった。また、ＳＧ光根板６７はガ
ラス基板５に接着され、Ｐ偏光板９，１０はガラス基板
８に接着された構成であることから、偏光軸が固定され
てしまい、偏光軸の調整が困難であるという問題もある
。更に、投射レンズ１１．１３からの映像光をスクリー
ン上で手ね合わせるようにしているので、解像度をＫｈ
　＜−４にとが困難であり、また、立体映像の投射と通
常のＮＴＳＣ信号の投射との共用とすることも困難であ
るという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、上述した従来の液晶プロジェクタ−におい
−Ｃは、右映像用と左映像用とで光学系及び信号処理系
を独立して設ける必要があり、装置が大型化し消費電力
が高くコスト高となるという問題がある。また、偏光１
油の調整が困難であり、解像度も低く、更に、通常のＮ
ＴＳＣ信号の投射用として共用することも困難であると
いう問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
右映像用と左映像用とで光学系及び信号処理系を共通に
することにより、小型化、低消費電力化及び低コスト化
すると共に、偏光軸の調整を容易にし・ｗＩ＠度を向上
させ、更に、通常のＮＴＳＣ信号の投射も可能にするこ
とができる液晶プロジェクタ−を提供づることを目的と
づる。

［発明の構成］ （課題を解決づるための手段） 本発明は、マトリクス状に配置された画素により構成さ
れ映像信号に基づいて各画素が駆動されて入射面から入
射した光を出射面から映像光として出射りる第１の液晶
パネルと、この第１の液晶パネルの出射光をＳ偏光又は
Ｐ偏光のいずれかにする偏光手段と、ツイストネマティ
ック型の液晶を１４人した基板により構成され偏光され
た映像光を透過させてスクリーンに投射覆る第２の液晶
パネルと、所定周期で前記第２の液晶パネルのツイスト
状態を切換える偏光υ制御手段とを具備したものである
。

（作用） 本発明においては、第１の液晶パネルからの映像光は、
偏光手段により、Ｓ偏光又はＰ偏光されて第２の液晶パ
ネルに入射される。第２の液晶パネルは偏光υ制御手段
により所定周期でツイスト状態が変化づる。これにより
、スクリーンにはＳ偏光の映像光とＰ偏光の映像光とが
所定周期−Ｃ切換られて投射される。所定周期で右映像
と左映像とに切換えられた映像信号により第１の液晶パ
ネルの各画素が駆動された場合には、視聴化が、右目側
と左目側とで異なる偏光の偏光板を用いた眼鏡でスクリ
ーンを見ることにより、例えば、右１−１には右映像が
見え、左１１には左映像が見えるよ・）にＪることがぐ
ぎ、視覚上、疑似的に立体像を得ることができる。また
、通常のＮＴＳＣ方式の映像イニ号で第１の液晶パネル
の各画素パ駆動された場合には、偏光制御手段が第２の
液晶パネルのツイスト状態を切換えないようにづること
により、スクリーン上にＮ７３０７１式の映像を表示さ
せることができる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明に係る液晶プロジェクタ−の一実施例を示す説
明図である。

光源１７の後方にはりフレフタ１８が配置され、前方に
は集光レンズ１９が配置されＣいる。リフレクタ１８は
光源１７から後方へ出射された光を反射する。

集光レンズ１９は入射した光を平行光線にして出射する
。集光レンズ１９とミラー２０とによる光軸２１上には
、この光軸２１に４５度傾斜して赤色光透過ダイクロイ
ックミラー２２が配置されている。赤色光透過ダイクロ
イックミラー２２は赤色光のみを透過させ、他の色光は
反射させる。赤色透過ダイクロイックミラー２２を透過
した赤色光は光軸２１に４５億傾斜して配置されたミラ
ー２０により反射されて赤色用液晶パネル２３に入射さ
れるようになっている。

一方、赤色光透過ダイクロイックミラー２２とミラー２
４による光軸２５上には、この光６に２５に４５度傾斜
して緑色反射ダイクロイックミラー２６が配置されてい
る。緑色反射ダイクロイックミラー２６は入射光のうち
緑色光を反射させて緑色用液晶パネル２７に供給づる。

また、緑色反射ダイクロイックミラー２６は青色光を透
過し、この青色光は光軸２５に４５喚傾斜して配置され
たミラー２４で反射される。ミラー２４の反射光の光軸
２８上には、この光軸２８に４５度傾斜してミラー２９
が配置され、青色光はミラー２９で反射されて青色液晶
パネル３０に入射されるようになっている。

なお、−・殻内に光はグイクロイック面等の反用面で反
射するとＳ偏光成分が多くなる。このため、赤色用液晶
パネル２３、緑色用液晶パネル２１及び音色用液晶パネ
ル３０の入射面側にはＳａ光板（図示せず）を設ける構
成になっている。液晶パネル２３゜２７、３０は、従来
と同様に、ツイストネマティック型の液晶が封入された
ガラス基板の両面に偏光板を接着した構成であり、前述
したように、入射面側にはＳ偏光板が使用され、出射面
側にもＳ偏光板が使用されてノーマリブラックとなって
いる。

また、ガラス基板には水平方向にデータ線が配置され、
垂直方向には走査線が配置され、これらの交点に画素が
形成されている。

駆動回路３１は液晶パネル２３．２７．３０の各データ
線及び走査線に信号を供給して各画素を駆動づる。

即ら、駆動回路３１は、立体映像用の映像信ｊ３又はＮ
ＴＳＣ方式の映像信号から得られるＲ信号を映像信号の
水平及び垂直同期信号から得たタイミングで液晶パネル
２３のデータ線に与え、走査信号を走査線に与えて、液
晶パネル２３の各画素を駆動づる。同様に、駆動・回路
３１は液晶パネル２７．３０のデータ線に大々Ｇ信号及
びＢ信号を与えて、各画素を駆動する。なお、立体映像
用の映像信号は、左円の映像信号と石川の映像信号とが
所定周期で交互に記録されたものである。こうして、液
晶パネル２３．２７．３０からは、夫々赤色映像光、緑
色映像光及び青色映像光が合成プリズム３２に出射され
るように４１っている。なお、駆動回路３１には、後述
覆る液晶パネル３４を制御づる偏光制御回路も設けられ
ている。

合成プリズム３２は液晶パネル２３．２７．３０からの
出射光を合成して映像光を出射４゛る、なお、合成プリ
ズム３２からの映像光もＳ偏光である。合成プリズム３
２とスクリーン３５との間には、投射レンズ３３及び液
晶パネル３４が介装されている。投射レンズ３３は合成
プリズム３２からの映像光を拡大してスクリーン３５に
投射する。なお、スクリーン３５は強い指向性をイｊし
ている。

液晶パネル３４は、液晶パネル２３．２７．３０と責な
り、偏光板を有していない。液晶パネル３４はツイスト
ネマティック型の液晶が封入されたガラス基板により構
成され、ガラス基板の両面に夫々設けられた電極に印加
する電圧レベルに基づいて、封入された液晶のツイスト
状態が変化する。電極に電圧を印加しない揚台には、液
晶パネル３４０人！３４面に入射した合成プリズム３２
からのＳ偏光の映像光は、Ｐ偏光の映像光に偏光されＣ
出射面から出射される。逆に、電極に電圧を印加した場
合には、液晶パネル３４の出射面からはＳ偏光が出射さ
れることになる。液晶パネル３４のツイスト状態の制御
は、駆動回路３１の偏光制御回路により行われる。

第２図は駆動回路３１の偏光制御回路を丞１ブロック図
である。

Ｓ偏光信号調整回路３６は液晶パネル３４の液晶のねじ
れ状態を維持さけるものであり、ローレベルの信号を偏
光信り切換回路３８に出力づる。Ｐ偏光信号調整回路３
７は液晶パネル３４の液晶のねじれ構造を消失させるも
のであり、ハイレベルの信号を偏光信号切換回路３８に
出力する。なお、Ｓ偏光信号調整回路３６及び［）＠光
信号調整回路３７においては、出力信号のレベルを調整
可能となっている。

入力端子３９には立体映像の左右映像信号の切換周期と
同一周期の偏光切換信号が導入される。偏光信号切換回
路３８は入力端子３９から偏光切換信号を導入し、Ｓ偏
光信号調整回路３６からの出力とＰ偏光信号調整回路３
７ノ）１１うの出力とを切換えてバッファ回路４０に出
力する。バッファ回路４０からの信号はスイッチ４１を
介して液晶パネル３４に供給される。

スイッチ４１は立体映像用の映像信号を表示する場合に
はオンであり、通常のＮＴＳＣ方式の映像信号を表示す
る場合にはＡ−フである。

次に、このように構成された実施例装置の動作について
説明する。

光源１７からの光は、赤色光透過ダイクロイックミラー
２２、緑色反射ダイクロイックミラー２６及びミラー２
０．２４．２９により分光され、液晶パネル２３゜２７
、３０の入射面には夫々赤色光、緑色光及び青色光が入
射される。液晶パネル２３．２７．３０４よ駆動回路３
１により映像信号に基づいて駆動され、液晶パネル２３
．２７．３０の出射面からは、人々赤色映像光、緑色映
像光及び青色映像光が出射される。これらの映像光は合
成プリズム３２におい一〇合成され、合成プリズム３２
からは映像光が出射される。合成プリズム３２からの映
像光はＳ偏光′Ｃ″あり、投射レンズ３３を介して液晶
パネル３４の入射面に入射される。

−・方、偏光信号切換回路３８には所定周期の偏光切換
信号が導入され、偏光信号切換回路３８はＳ偏光信号調
整回路３６からの［］−レベル信ン）とＰ偏光信号調整
回路からのハイレベル信号とを所定周期で切換えて出力
する。映像信号が立体映像用のものであれば、スイッチ
４１はオンであり、液晶パネル３４には所定周期でロー
レベル信号とハイレベル信号とが切換えられて供給され
る。液晶パネル３４にローレベル１８号が供給されてい
る期間にｔよ、液晶パネル３４の液晶のねじれ状態は維
持され、合成プリズム３２からのＳ偏光された映像光は
ＰＱ光されてスクリーン３５に出射される。逆に、液晶
パネル３４にハイレベル信号が供給されている期間には
、液晶パネル３４の液晶のねじれ構造は消失し、合成プ
リズム３２からのＳ偏光された映像光はそのままスクリ
ーン３５に出射される。従って、スクリーン３５には、
所定周期でＳ偏光の映像光とＰ偏光の映像光とが切換ら
れて投射されることになる。

視聴者は第６図に示した偏光板付き眼鏡１４を使用して
スクリーン３５を見る。そうすると、視聴者は左目ぐＳ
偏光された左映像を見、右目でＰＧ光された右映像を見
ることができる。これにより、視覚上、疑似的な立体像
を１ｎることができる。

また、Ｓ偏光信号調整回路３６及びＰ偏光信号調整回路
３７の出力信号のレベルを調整することにより、液晶パ
ネル３４に供給づる信号レベルを調Ｖすることができる
。これにより、液晶パネル３４の液晶のねじれ状態を調
整し、偏光軸を調整することができる。スイッチ４１を
オフに１６と、液晶パネル３４の出射面からは常時Ｐ偏
光の映像光が出射されることになる。このため、通常の
ＮＴＳＣ方式の映像をスクリーン３５土に表示さけるこ
とができる。

このように、本実施例においては、も映像用と左映像用
とで共通の装置を使用し、５（ｉ−光の映像光とＰ＠光
の映像光とを時分割でスクリーン３５上に投ａＩＪるこ
とにより、立体映像を得ており、装置が共通化すること
から、装置が小型化され、消費電力が低減され、更にコ
ストを低下させることがでさる。また、２つの映像を重
ね合わせる構成ではイ【いので、解像度を向上させるこ
とが′Ｃさる。

更に、偏光軸の調整が容易であり、絵柄に合わせたずＬ
体感の調整も可能である。また、スイッチ４１のオンオ
フにより容易に立体映像とＮＴＳＣ方式の映像との表示
の切換が可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、小型化、低消費電
力化及び低コスト化づることが′Ｃ：さるど共に、解像
度を向上させることができ、また、偏光軸の調整が容易
ぐあり、立体映像表示とＮＴＳＣ方式の映像表示との切
換ら容易であるという利貞がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶プロジェクタ−の一実施例を
承り説明図、第２図は偏光υ＋ｍ＋回路の構成を示すブ
ロック図、第３図は従来の液晶ブロジＪクターを示す説
明図、第４図ｔま液晶パネル２の構成を承り説明図、第
５図は液晶パネル４の構成を示１説明図、第６図は偏光
板付き眼鏡１４を示す説明図である。 １７・・・光源、 ２２・・・赤色光透過ダイクロイックミラー２６・・・
緑色反射ダイクロイックミラー２３・・・赤色用液晶パ
ネル、２７・・・緑色用液晶パネル、３０・・・Ｐｉ色
用液晶パネル、３１・・・駆動回路、３２・・・合成プ
リズム、３４・・・液晶パネル、３５・・・スクリーン
。 ＼、−ノ ＼５．／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マトリクス状に配置された画素により構成され映像信号
   に基づいて各画素が駆動されて入射面から入射した光を
   出射面から映像光として出射する第１の液晶パネルと、 この第１の液晶パネルの出射光をＳ偏光又はＰ偏光のい
   ずれかにする偏光手段と、 ツイストネマティック型の液晶を封入した基板により構
   成され偏光された映像光を透過させてスクリーンに投射
   する第２の液晶パネルと、 所定周期で前記第２の液晶パネルのツイスト状態を切換
   える偏光制御手段とを具備したことを特徴とする液晶プ
   ロジェクター。