JPH05210097A - 投影型液晶表示装置 - Google Patents

投影型液晶表示装置

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JPH05210097A
JPH05210097A JP4287627A JP28762792A JPH05210097A JP H05210097 A JPH05210097 A JP H05210097A JP 4287627 A JP4287627 A JP 4287627A JP 28762792 A JP28762792 A JP 28762792A JP H05210097 A JPH05210097 A JP H05210097A
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liquid crystal
crystal display
light
display panel
projection
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Masahiro Ogawa
昌宏 小川
Tooru Nakakusu
徹 中楠
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Abstract

(57)【要約】 【目的】投影レンズ系の入射側レンズ面で反射された光
を液晶表示パネルのガラス基板で反射させることなく吸
収して、スクリーン面に結像する投影画像のコントラス
トを向上させる。 【構成】液晶表示パネル1と投影レンズ系6との間に透
過光をほぼ45°旋光させる1/4波長板10を設け、
投影レンズ系6の入射側レンズ(集光フレネルレンズ
8)面で反射されて液晶表示パネル1に入射する反射光
を、液晶表示パネル1の出射側偏光板2bの透過軸に対
しほぼ直交する偏光光にして液晶表示パネル1に入射さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は投影型液晶表示装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、液晶表示パネルを用いてテレビジ
ョン画像等を表示する液晶表示装置として、投影型液晶
表示装置が考えられている。
【0003】図5は従来の投影型液晶表示装置を示した
もので、図中1は液晶表示パネルであり、この液晶表示
パネル1としては一般に、液晶分子をツイスト配列させ
るとともに光入射面側と出射面側とにそれぞれ偏光板2
a,2bを配置したTN(ツィステッド・ネマティッ
ク)型のものが使用されている。
【0004】3は前記液晶表示パネル1に光入射面に対
向させて配置された光源であり、この光源3は、ハロゲ
ンランプやキセノンランプ等の高輝度の光源ランプ4
と、この光源ランプ4からの放射光を液晶表示パネル1
に向けて反射させるリフレクタ5とからなっている。
【0005】また、6は液晶表示パネル1の表示画像を
スクリーン9に拡大投影する投影レンズ系であり、この
投影レンズ系6は、投影レンズ7と、前記液晶表示パネ
ル1を透過した画像光を投影レンズ7に集光させる集光
フレネルレンズ(サーキュラフレネルレンズ)8とから
なっている。
【0006】この投影型液晶表示装置は、光源3からの
照射光を液晶表示パネル1に入射させ、この液晶表示パ
ネル1を通った画像光を投影レンズ系6により拡大して
スクリーン9面に投影するもので、この投影型液晶表示
装置によれば、表示画面が小さい液晶表示パネル1の表
示画像を大きく拡大して見ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の投影型液晶表示装置では、液晶表示パネル1を透過
して投影レンズ系6に入射する画像光の一部が投影レン
ズ系6の入射側レンズ面つまり集光フレネルレンズ8面
で液晶表示パネル1側に反射され、この反射光が液晶表
示パネル1のガラス基板で反射されて投影レンズ系6に
よりスクリーン9面に投影されるために、この反射光の
影響でスクリーン9面に結像する投影画像のコントラス
トが悪くなってしまうという問題をもっていた。
【0008】すなわち、図6は、図5に示した従来の投
影型液晶表示装置における液晶表示パネル1と集光フレ
ネルレンズ8面との間の光跡を示したもので、(a)は
液晶表示パネル1を透過した光がレンズ光軸Oと平行に
集光フレネルレンズ8に入射する場合の光跡、(b)は
液晶表示パネル1を透過した光がレンズ光軸Oに対して
斜めに集光フレネルレンズ8に入射する場合の光跡を示
している。
【0009】この光跡を説明すると、TN型液晶表示パ
ネル1は、光源からの照射光を入射側偏光板2aにより
直線偏光光として入射させ、液晶層を通った光のうち出
射側偏光板2bを透過する偏光光(出射側偏光板2bの
透過軸に沿う振動方向の光)を画像光として出射するも
ので、この液晶表示パネル1を透過した画像光は図に実
線で示すように集光フレネルレンズ8に入射する。
【0010】そして、この集光フレネルレンズ8に入射
した光の大部分は集光フレネルレンズ8を通って投影レ
ンズに入射するが、一部の光は図に破線で示すように集
光フレネルレンズ8面によりこのレンズ面の角度に応じ
た反射角で反射される。
【0011】この反射光は、液晶表示パネル1の出射側
偏光板2bを透過してきた光であるために、その振動方
向は出射側偏光板2bの透過軸に沿う方向であり、した
がってこのレンズ面からの反射光は出射側偏光板2bを
透過して液晶表示パネル1に入射する。
【0012】そしてこの液晶表示パネル1に入射する反
射光は、液晶表示パネル1に対してある角度をもって入
射するために、この光は液晶表示パネル1のガラス基板
で反射され、出射側偏光板2bを透過して集光フレネル
レンズ8に入射し、この集光フレネルレンズ8を通って
投影レンズによりスクリーン面に投影される。
【0013】このため、上記従来の投影型液晶表示装置
では、集光フレネルレンズ8面で反射されることなく投
影レンズ系6によってスクリーン9面に投影される正規
の画像光の他に、集光フレネルレンズ8面で反射されさ
らに液晶表示パネル1のガラス基板で反射された光もス
クリーン9面に投影されることになり、したがって、ス
クリーン9面に結像する投影画像のコントラストが悪く
なってしまう。
【0014】なお、上記投影型液晶表示装置には、投影
レンズ系6を投影レンズ7だけとして、液晶表示パネル
1を透過した画像光を直接投影レンズ7に入射させるタ
イプのものもあるが、このタイプの投影型液晶表示装置
の場合も、投影レンズ7に入射する画像光の一部が投影
レンズ7の入射側レンズ面で反射され、この反射光が液
晶表示パネル1のガラス基板で反射されて投影レンズ7
によりスクリーン9面に拡大投影されるために、スクリ
ーン9面に結像する投影画像のコントラストが悪くなっ
てしまうという問題をもっている。
【0015】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、投影レ
ンズ系の入射側レンズ面で反射された光を液晶表示パネ
ルのガラス基板で反射させることなく吸収して、スクリ
ーン面に結像する投影画像のコントラストを向上させる
ことができる投影型液晶表示装置を提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、少なくとも出射側に偏光板を有した液晶表
示パネルと投影レンズ系との間に、透過光をほぼ45°
旋光させる旋光体を設けたものである。
【0017】
【作用】すなわち、本発明の投影型液晶表示装置は、液
晶表示パネルの出射側偏光板を透過した直線偏光の画像
光を、前記旋光体によりほぼ45°旋光させてから投影
レンズ系に入射させるとともに、投影レンズ系の入射側
レンズ面で液晶表示パネル側に反射された光は上記旋光
体によりさらにほぼ45°旋光させてやるようにしたも
のであり、この旋光体を設けておけば、投影レンズ系の
入射側レンズ面で反射されて液晶表示パネルに入射する
反射光は、上記旋光体による2度の旋光により液晶表示
パネルの出射側偏光板の透過軸に対しほぼ直交する偏光
光となって液晶表示パネルに入射するから、この反射光
を液晶表示パネルの出射側偏光板で吸収して、この反射
光が液晶表示パネルのガラス基板で反射されて投影レン
ズ系に入射するのを防ぐことができる。
【0018】したがって、この投影型液晶表示装置によ
れば、スクリーン面に投影される光は、投影レンズ系の
入射側レンズ面で反射されることなく投影レンズ系によ
ってスクリーン面に投影される正規の画像光だけである
から、スクリーン面に結像する投影画像のコントラスト
を向上させることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0020】図1および図2は本発明の第1の実施例を
示したもので、図中1は光入射面と出射面とにそれぞれ
偏光板2a,2bを備えたTN型液晶表示パネル、3は
光源ランプ4とリフレクタ5とからなる光源、6は投影
レンズ7と集光フレネルレンズ8とからなる投影レンズ
系、9はスクリーンであり、これらは図5に示した従来
の投影型液晶表示装置と同じものである。
【0021】10は上記液晶表示パネル1と投影レンズ
系6との間に、液晶表示パネル1の光出射面に対向させ
て配置された1/4波長板である。この1/4波長板1
0は、透過光をほぼ45°旋光させるもので、この1/
4波長板10は、その光学軸を液晶表示パネル1の出射
側偏光板2bの透過軸に対しほぼ45°の方向に合せて
配置されている。なお、この1/4波長板10は、その
表面に光反射なくすための表面処理を施したものとされ
ている。
【0022】この投影型液晶表示装置は、TN型液晶表
示パネル1の出射側偏光板2bを透過した直線偏光の画
像光を、1/4波長板10によりほぼ45°旋光させて
から投影レンズ系6に入射させるとともに、投影レンズ
系6の入射側レンズ面つまり集光フレネルレンズ8面で
液晶表示パネル1側に反射された光は上記1/4波長板
10によりさらにほぼ45°旋光させてやるようにした
ものであり、この1/4波長板10を設けておけば、投
影レンズ系6の集光フレネルレンズ8面で反射されて図
2に破線で示すように液晶表示パネル1に入射する反射
光の振動方向は、上記1/4波長板10による2度の旋
光により、液晶表示パネル1を出射したときの振動方向
に対しほぼ90°旋光された方向となる。
【0023】このため、上記集光フレネルレンズ8面で
反射された反射光は、液晶表示パネル1の出射側偏光板
2bの透過軸に対しほぼ直交する偏光光となって液晶表
示パネル1に入射することになり、この反射光は液晶表
示パネル1の出射側偏光板2bで吸収されるから、上記
反射光が液晶表示パネル1のガラス基板で反射されて投
影レンズ系6に入射するのを防ぐことができる。
【0024】したがって、この投影型液晶表示装置によ
れば、スクリーン9面に投影される光は、集光フレネル
レンズ8面で反射されることなくこの集光フレネルレン
ズ8を図2に実線で示すように透過する正規の画像光だ
けであるから、スクリーン7面に結像する投影画像のコ
ントラストを向上させることができる。
【0025】なお、図2では、液晶表示パネル1を透過
した光がレンズ光軸Oと平行に集光フレネルレンズ8に
入射する場合の光跡を示したが、液晶表示パネル1を透
過した光がレンズ光軸Oに対して斜めに集光フレネルレ
ンズ8に入射する場合も、集光フレネルレンズ8面で反
射された反射光は上記と同様に液晶表示パネル1の出射
側偏光板2bで吸収される。
【0026】なお、上記実施例では、1枚の液晶表示パ
ネル10使用する投影型液晶表示装置について説明した
が、本発明は、複数枚の液晶表示パネルを備えた投影型
液晶表示装置、例えば、赤,緑,青の画像をそれぞれ表
示する3枚の液晶表示パネルを使用して、この各液晶表
示パネルが表示する赤,緑,青の画像を合成したフルカ
ラー画像をスクリーン面に拡大投影する投影型液晶表示
装置にも適用することができる。
【0027】すなわち、図3は本発明の第2の実施例を
示したもので、図中1R,1G,1Bは3枚のTN型液
晶表示パネルであり、1Rは赤色画像表示用、1Gは緑
色画像表示用、1Bは青色画像表示用とされている。
【0028】これら各液晶表示パネル1R,1G,1B
は、色の異なる同一画像を表示するもので、この各液晶
表示パネル1R,1G,1Bは、光出射面を投影レンズ
系6に対向させて設けた画像合成用ダイクロイックプリ
ズム11の3つの光入射面にそれぞれ対向させて配置さ
れている。なお、この実施例では、各液晶表示パネル1
R,1G,1Bにそれぞれ図示しない光源から赤,緑,
青の着色光R,G,Bを入射させることによって、各液
晶表示パネル1R,1G,1Bに赤,緑,青の画像を表
示させるようにしている。
【0029】この投影型液晶表示装置は、各液晶表示パ
ネル1R,1G,1Bを透過した赤,緑,青の画像光を
ダイクロイックプリズム11によって1つのフルカラー
画像に合成し、このフルカラー画像を投影レンズ系6に
よってスクリーン面に拡大投影するもので、1/4波長
板10は各液晶表示パネル1R,1G,1Bとダイクロ
イックプリズム11との間にそれぞれ配置されている。
【0030】しかして、この投影型液晶表示装置におい
ても、ダイクロイックプリズム11により合成されて投
影レンズ系6に入射するフルカラー画像光の一部が投影
レンズ系6の入射側レンズ面つまり集光フレネルレンズ
8面で反射され、この反射光がダイクロイックプリズム
11を通って各液晶表示パネル1R,1G,1B側に戻
ってくるが、上記のように各液晶表示パネル1R,1
G,1Bの光出射面側にそれぞれ1/4波長板10を設
けておけば、上記集光フレネルレンズ8面で反射されて
液晶表示パネル1に入射する反射光が、上記1/4波長
板10による2度の旋光により液晶表示パネル1の出射
側偏光板2bの透過軸に対しほぼ直交する偏光光となっ
て液晶表示パネル1に入射するから、この反射光を液晶
表示パネル1の出射側偏光板2bで吸収して、スクリー
ン面に結像する投影画像のコントラストを向上させるこ
とができる。
【0031】なお、上記第2の実施例では、各液晶表示
パネル1R,1G,1Bの光出射面側にそれぞれ1/4
波長板10を設けているが、この1/4波長板10は、
図4に示す第3の実施例のように画像合成用ダイクロイ
ックプリズム11の光出射面側に1枚だけ配置してもよ
い。
【0032】この場合は、各液晶表示パネル1R,1
G,1Bの出射側偏光板2bの透過軸を全て同一方向に
し、1/4波長板10の光学軸を上記出射側偏光板2b
の透過軸に対しほぼ45°の方向に合せてやればよく、
このようにすれば、集光フレネルレンズ8面で反射され
た反射光が1/4波長板10を通って液晶表示パネル1
の出射側偏光板2bの透過軸に対しほぼ直交する偏光光
となり、この光がダイクロイックプリズム11を通って
各液晶表示パネル1R,1G,1Bに入射するから、上
記反射光を液晶表示パネル1の出射側偏光板2bで吸収
することができる。
【0033】なお、上記各実施例では、投影レンズ系6
を投影レンズ7と集光フレネルレンズ8とで構成した投
影型液晶表示装置を示したが、本発明は、投影レンズ系
6を投影レンズ7だけとして、液晶表示パネル1を透過
した画像光を直接投影レンズ7に入射させるタイプの投
影型液晶表示装置にも適用することができることはもち
ろんである。
【0034】また、上記実施例では、液晶表示パネルと
投影レンズ系との間に設ける旋光体として1/4波長板
10を使用しているが、この旋光体としては、液晶分子
をほぼ45°ツイスト配列させた液晶パネルを使用して
もよい。
【0035】
【発明の効果】本発明の投影型液晶表示装置は、少なく
とも出射側に偏光板を有した液晶表示パネルと投影レン
ズ系との間に、透過光をほぼ45°旋光させる旋光体を
設けることにより、投影レンズ系の入射側レンズ面で反
射されて液晶表示パネルに入射する反射光を、液晶表示
パネルの出射側偏光板の透過軸に対しほぼ直交する偏光
光にして液晶表示パネルに入射させてやるようにしたも
のであるから、投影レンズ系の入射側レンズ面で反射さ
れた光を液晶表示パネルのガラス基板で反射させること
なく吸収して、スクリーン面に結像する投影画像のコン
トラストを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す投影型液晶表示装
置の側面図。
【図2】同じく液晶表示パネルとレンズ面との間の光跡
図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す投影型液晶表示装
置の側面図。
【図4】本発明の第3の実施例を示す投影型液晶表示装
置の側面図。
【図5】従来の投影型液晶表示装置の側面図。
【図6】従来の投影型液晶表示装置における液晶表示パ
ネルとレンズ面との間の光跡図。
【符号の説明】
1,1R,1G,1B…TN型液晶表示パネル 2a,2b…偏光板 3…光源 6…投影レンズ系 7…投影レンズ 8…集光フレネルレンズ 9…スクリーン 10…1/4波長板(旋光体) 11…ダイクロイックプリズム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶表示パネルの表示画像を投影レンズ系
    により拡大してスクリーン面に投影する投影型液晶表示
    装置において、少なくとも出射側に偏光板を有した液晶
    表示パネルと投影レンズ系との間に、透過光をほぼ45
    °旋光させる旋光体を設けたことを特徴とする投影型液
    晶表示装置。
JP4287627A 1992-10-26 1992-10-26 投影型液晶表示装置 Expired - Lifetime JPH079514B2 (ja)

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JPH079514B2 JPH079514B2 (ja) 1995-02-01

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