JP2726294B2

JP2726294B2 - 液晶パネル式投写形ディスプレイ

Info

Publication number: JP2726294B2
Application number: JP64000397A
Authority: JP
Inventors: 正規荻野; 幸明岩原; 雄三田村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JPH02181182A; US4969731A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液晶パネル式投写形ディスプレイに関する
ものであり、更に詳しくは、光学系に改善を加えてコン
パクトな高精細背面投写形ディスプレイを実現せんとす
るものである。

〔従来の技術〕

従来の液晶パネル式投写形ディスプレイの構成を第２
図に示す。同図において、１はハロゲンランプまたはキ
セノンランプの如き光源、２はコンデンサミラー、３は
赤色反射、緑／青色透過の性質をもつダイクロイックミ
ラー（以下赤色をR,緑色をG,青色をＢと記す）、４はＢ
反射、R/G透過用ダイクロイックミラーである。5,6,7,8
はミラー、9,10,11は各々R,G,B用液晶パネルで、いわゆ
るTFT（Thin Film Transistor）式ネマチック液晶パネ
ルが使われる。12はダイクロイックプリズム、13は投写
用レンズ、20はスクリーンである。

第２図に示した構成において、液晶パネル９、10及び
11に、画像信号を入力することによりスクリーン20面上
にカラー画像を投写することができる。

なお従来技術を記載した文献としては、昭和61年テレ
ビジョン学会報告IPD109−５の第23頁〜第28頁、特開昭
62−19834号公報等を挙げることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、投写レンズ13を１組のみで済ませ得
るという長所がある。しかし一方、第２図に示される画
像投写の対角隅画角αの値を25°以上にすることが構造
的に困難で、20°以内に留まるという欠点があった。

フロントプロジェクタ用には、画角20°程度が適切で
あるが、コンパクトな背面投写形ディスプレイを構成す
るには、約25°以上の画角をもつ光学系が必要とされ
る。

従来の１レンズ、３パネル式の第２図に示す構成にお
いて、25°以上の画角を得るのが困難とされる理由は二
つあった。

第１には、第２図に示すダイクロイックプリズム12の
存在という物理的制約である。

第２には、液晶パネルの電気−光変換特性自体がパネ
ルからの出射光の方向に依存するため、画角の大きい光
学系においてはスクリーン画面上で対角隅において、輝
度むら，色むらを発生して画質を損なうという理由によ
るものであった。

本発明の目的は、上記従来技術における制約を克服し
て25°以上の広画角でコンパクトな高精細背面投写形の
液晶パネル式ディスプレイを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明では、光源と、該光源か
らの光を液晶パネルへ投写する光学系と、前記液晶パネ
ルからの出射光をスクリーン上に投影するように設けた
投写レンズと、から成る液晶パネル式投写式ディスプレ
イにおいて、投写レンズの光軸を前記スクリーンに対して実質的に
垂直に配置すると共に、前記液晶パネルの出射面と、前
記投写レンズと、の間にフレネルレンズを配置し、かつ
前記フレネルレンズとして、前記液晶パネルに面する光
入射側にフレネルレンズ面を形成し、他の面に前記投写
レンズを構成する一つの光屈折面を形成した光学手段を
用いることとした。また更に上記液晶パネル式投写形デ
ィスプレイにおいて、前記フレネルレンズ面と前記光屈
折面との間を冷媒で結合することとした。

〔作用〕

前記フレネルレンズは、液晶パネルからほゞ垂直方向
に出射して来る出射光を各投写レンズの中心の方向に収
束する。その画角は、25°以上とすることができる。従
ってコンパクトな、即ち、スクリーンサイズに対する相
対投写距離の短い光学系を備えた液晶パネル式ディスプ
レイを実現できる。また前記冷媒による光学的一体化結
合手段は、界面反射損失を低減し、画質を向上するよう
に作用する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示す上面図であ
る。同図において、１はハロゲンランプ、キセノンラン
プ等の光源、２はコンデンサミラー、３はＲ反射B/G透
過のダイクロイックミラー、４はＢ反射R/G透過のダイ
クロイックミラー、5,6はミラー、9,10,11は各々R,G,B
用液晶パネル、14,15,16は各々R,G,B用フレネルレン
ズ、17,18,19は各々R,G,B用投写レンズ、20はスクリー
ンである。

光源１とダイクロイックミラー3,4との間に更にコン
デンサ用レンズを挿入しても良い。従来技術との相違点
は、14,15,16のフレネルレンズが付加されている点と投
写レンズが３個（17,18,19）使用されている点にある。
以下これらの部分について詳述する。

フレネルレンズ14,15,16は、その入射面側に同心円状
のフレネルレンズ面が形成される。

第３図に入射面から見たフレネルレンズ14,15,16のデ
センタの模様を示す。即ち、中央のＧ用フレネルレンズ
15はデセンタなしとし、左右のR,B用フレネルレンズ14,
16にはデセンタを付与する。該デセンタ量は、第１図に
おいて１点鎖線で示される投写レンズの光軸と液晶パネ
ルとの交点にセンタがほゞ合致する如きデセンタ量とす
る。３個の投写レンズの光軸は各々スクリーン面20に対
してほゞ垂直となす。投写レンズの中心は、第１図に示
される通り、液晶パネルの中心とスクリーン中心とを結
んだ直線上に位置させる。

フレネルレンズの焦点の位置は、投写レンズの入射側
ひとみのほゞ中心の位置とする。そうすることによっ
て、液晶パネルにほゞ垂直に入射する入力光は、液晶パ
ネルを出射して後フレネルレンズによって、投写レンズ
の入射ひとみの中心に向う。従って最大の効率で投写レ
ンズを通過することができる。スクリーン20には例え
ば、米国特許第4536056号明細書に示されている如き背
面投写用スクリーンを使用することができる。

フレネルレンズ14,15,16の各部のプリズム角θは、第
４図に示される必要出射角α₀からスネルの法則に基
き、次式によって決定される。ここにα₀は、投写レン
ズの入射ひとみの中心をフレネルレンズから見込む角度
（画角）である。

tanθ＝sinα₀／｛n sin cos^-1（sinα₀/n）−１｝ …
（１）上式でｎは屈折率でアクリル材を用いる場合、ｎ≒1.
5である。画角α₀が25°と広画角の場合でも、上式に代
入して、プリズム角θは約44°となり、容易に製造でき
る大きさである。

フレネルレンズのピッチは液晶パネル上の画素単位の
大きさより小さく、通常約0.1mm以下に選定される。

第１図において、投写レンズは各１枚で代表して示し
たが、組合せレンズを用いることが可能である。またコ
ンデンサミラー２は赤外線を透過し可視光を反射するダ
イクロイックミラーとして良い。以上で本発明の基本構
成についての説明を終る。

次に若干の付帯的要素について記す。第１図のフレネ
ルレンズ14,15,16の作用によて、広画角な光学系が実現
でき、しかもスクリーン上の対角隅の画面中心に対する
相対光量においても従来技術に比べて改善される。しか
し例えば第１図の投写レンズ17の出力光21と22とを比較
すると、21の方がスクリーン20に達するその光量におい
て相対的に小さい。このようにしてスクリーン面上の同
一スポットに到達するR,G,Bの各光量が等しくならない
ことが生じ、等しければ白色光であるのに、等しくない
ことからスクリーン画面上で色調がＲまたはＢの方向に
偏移する。該偏移（つまりスクリーン上の同一スポット
に到達するR,G,Bの各光量が等しくならないこと）はフ
レネルレンズ面での反射損失がプリズム角θに依存する
こと及び転写レンズの光伝送効率が画角に依存すること
に因る。

該色調偏移は投写レンズ17,19の出射側の投写レンズ1
8とは離れた側に、光を一部しゃへいする板を挿入配置
することによってこれを改善することができる。また
は、別策として、第１図の液晶パネル入射面と光源との
間、例えばミラー5,6の上に光しゃへい物を部分的に配
置することによっても克服できる。

また、使用環境によってはフレネルレンズが液晶パネ
ルに対して平行密着せず、反り返って両者者にスキマを
発生する場合がある。両者間にスキマを発生すると、有
害なフォーカスずれを招来する。そのような周囲環境へ
の用途に際しては、第５図に示す通り、フレネルレンズ
14,15,16を予め詳細次述する如き形状にアニールしてお
き、これを液晶パネル9,10,11に強制的に周囲端辺を押
し付けることによって相互間の密着性を改善できる。

第５図に見られる座標系（s,z）を採用して、フレネ
ルレンズの形状を次述する。ここにｓはフレネルレンズ
中心から上下方向にフレネルレンズ面に沿って測った沿
面距離座標である。ｚはフレネルレンズ面に対して垂直
方向の距離座標である。沿面距離ｓにおけるフレネルレ
ンズの曲率をθ₁とする。

ここにE:フレネルレンズ材質のヤング率 I:フレネルレンズの断面２次モーメントｂはフレネルレンズの幅（第５図では紙面に対して垂直
方向） Y:フレネルレンズ全高の半分 F₁：単位高さ当りの密着押力（後述）上式で、ｓ＝±Ｙを代入するととなる。即ち、R₀は、上下端部での曲率半径である。

上式で、E,I,Yはフレネルレンズの材質と外径寸法に
よって決まる定数である。フレネルレンズのアニール形
状は、各ｓ座標における曲率：θ₁（ｓ）が上記式
（２）によって与えられることにより一義的に決まる。
θ₁（ｓ）のプロファイル（側面輪郭）を決定する残余
の自由度即ちパラメータは、R₀とF₁である。

一例として、となるように、R₀，F₁を選定した場合のθ₁（ｓ）のプ
ロファイルを第６図の点線に示す。

上記式（２）右辺第１項と第２項の意味を次に説明す
る。

第５図において、フレネルレンズ14を液晶パネル９側
にその上下辺を押し付けると、フレネルレンズは弾性変
形し、液晶パネルに沿って平面化される。これが実使用
状態である。その状態でフレネルレンズの単位高さ当り
に働く力を求める。

その力は、材料力学に従って、曲率θ₁（ｓ）の２次
微分とEIとの積で与えられる。

即ち、上記式（２）の形状のアニールを予め付与して
おけば、フレネルレンズの上／下端を液晶パネル側に押
し付けた実使用状態において、パネル〜レンズ間には単
位高当りF₁の密着応力が常に働いていることになる。

上記式（４）の導出過程から判るように、式（２）右
辺の第２項（1/R₀）は密着応力には寄与しない。第１項
のみが密着応力には寄与する。即ち、液晶パネルとフレ
ネルレンズとの全面的な一様密着性を確保するには、式
（２）右辺第１項が本質的に重要である。

一般的かつ物理的にこれを表現すると、曲率プロファ
イルθ₁（ｓ）が上方に凸状のグラフとなること、即
ち、θ₁（ｓ）の２次微分が負となることが要件であ
る。

しかし一方、式（２）の右辺第２項の定数項（1/R₀）
は、耐環境境性上、必須の要素である。例えば、フレネ
ルレンズの出射面側（第５図のｚ＞０側）吸湿量が、入
射面側の吸湿量より多くなった過渡状態において、フレ
ネルレンズは第５図の反りの極性とは逆方向に、バイメ
タル効果にとてそりかえろうとする。これを打ち消すた
めに、式（２）の（1/R₀）の項が必要である。

フレネルレンズの材質として吸湿性の小さいポリカー
ボネート樹脂またはポリスチレン樹脂を用いた場合には（ここに2Yはフレネルレンズの高さ寸法）程度に選定す
るのが適切であり、吸湿性の大きいアクリル樹脂の場合
には、程度に選定するのが適切である。

以上の説明と解析で明確化されたように、フレネルレ
ンズのアニール形状は、θ₁（ｓ）が常に正でかつ、θ₁
（ｓ）の２次微分が常に負であることが液晶パネルとフ
レネルレンズとの間の密着を確保するための要件であ
る。

θ₁（ｓ）の値を簡易的に測定検査するには、第７図
に示す通り、短い長さ2S₀の定規をフレネルレンズの上
下方向に当てがって、スキマδを測定検査すれば良い。
δから次式によってθ₁（ｓ）値を概算できる。

以上で液晶パネルとフレネルレンズとの間の密着性を
確保するための要件についての説明を終る。

次に第１図における３色R,G,Bの画像のレジストレー
ション（揃い具合）を確保するための手段について説明
する。

第１図において各光学素子の配置位置及び方向の偏差
に起因して発生するミスレジストレーション（幾何学歪
み，位置ずれ）は、基本的に第２図に示す従来技術の場
合と同じである。従って詳述は避けるが、従来技術にお
いて周知のメカニカルな位置微調整の手法によって吸収
できる。

しかし、画角を25度以上とした時に発生する投写レン
ズの歪みは本発明固有の問題である。また第１図におい
て投写レンズ17,18,19相互間の偏差は、本発明固有の問
題である。特に17,19の投写レンズは左右方向に偏心状
態で使用されているため左右方向の倍率及びリニアリテ
ィの偏差を発生する。付随して若干の垂直方向偏差をも
発生する。

これらミスレジストレーションを補正するための手段
を、第８図に示す。以下前提条件として入力信号の画素
数は液晶パネルの総画素数に等しいとする。同図はR,G,
B中のＲについて示した。通常は第８図の構成を３組使
用する。

以下同図の構成と動作について説明する。同図で単線
矢印はアナログ信号または、1bitのディジタル信号、２
重矢印は2bit以上のディジタル信号である。

23は、R,G,Bのいづれかのデータ入力信号である。24
はADコンバータ（アナログ／ディジタル変換器）、25は
バッファメモリである。該バッファメモリの必要メモリ
容量は、第１図の光学系におけるミスレジストレーショ
ンの大きさに依存して予め設定される。例えば、ミスレ
ジストレーションの大きさが水平方向にａドット_PP、垂
直方向にｂライン_PPならａ×ｂ画素個分とされる。１画
素当りの階調は通常8bit故メモリ容量は（８×ａ×ｂ）
bitとなる。

26は、ラインメモリであり、１走査線分の情報が蓄え
られる。ラインメモリ26の出力は、27のDAコンバータ
（ディジタル／アナログ変換器）でDA変換され、液晶パ
ネル14に印加され、その透過率を制御する。

28はデータ入力信号に伴なう水平同期信号、29は同じ
く垂直同期信号、30は、クロック再生用のPLL回路を含
むアドレス信号31（Aw）を発生する回路である。該アド
レスAw発生回路30は従来技術で周知のものである。

該アドレス信号Awはバッファメモリ25へデータを書き
込むための書き込み用アドレス信号として使用される。

32は代表格子点データ発生部であり、マイコンが使用
される。代表格子点は、液晶パネル画面上の約16×16＝
256ヶの格子点からなる。33は、書き替え可能な不揮発
性メモリで例えば汎用のE²PROMを使用できる。その必要
番地数は、代表格子点の数に等しく約256ヶである。各
番地の必要bit数Ｎは次式で与えられる。

Ｎlog₂a＋log₂b …（６）ここに、a,bは前述のミスレジストレーションの最大
値である。例えばａ＝16ドット、ｂ＝16ラインなら、Ｎ
として8bit必要である。従ってE²PROMの必要エモリ容量
は約256byteとなる。34は、補間演算部であり、次の計
算を遂行する。

X_i+x，_j+y＝P_i，_jX_i，_j＋P_i+1，_jX_i+1，_j＋P_i，_j+1X_i，
_j+1＋P_i+1，_j+1X_i+1，_j+1 Y_i+x，_j+y＝P_i，_jY_i，_j＋P_i+1，_jY_i+1，_j＋P_i，_j+1Y_i，
_j+1＋P_i+1，_j+1Y_i+1，_j+1 …（７）上式でi,jは、既述した書き込み用アドレス信号Aw中
の各々水平方向座標の上位4bit及び垂直方向座標の上位
4bitの値であり、各々0,1,2,……15の値を持ち得る。こ
れらは16×16ヶの代表格子点を意味する。

X_i，_j，Y_i，_ject.は各々代表格子点データである。
P_i，_j，P_i+1，_j，P_i，_j+1，P_i+1，_j+1は補間演算のため
の加重係数であり、直線補間の場合次式で与えられる。

上式でx,yは書き込み用アドレスAw中の各上位4bitを
除いた水平座標及び垂直座標である。

即ち書き込み用アドレスAwは、次のようにベクトル表
示できる。

Aw＝（ｉ＋x,j＋ｙ） …（９）上式で、ｉ＋ｘは水平座標であり、ｉはその整数部で
０〜15の値を持ち、ｘは小数点以下を表す。また、ｉ＋
ｙは垂直座標であり、ｊはその整数部で０〜15の値を持
ち、ｙは小数点以下を表す。

全画素数が512×512画素の場合には、各9bit故、x,y
は上位各4bitを除いて各下位5bitを表す。即ち、x,yは
各々、（0,1,2,……31）×2^-5の値を持つ。従って式
（８）は、直線補間の原理を表したものと云える。

式（７），（８）の演算結果は小数点以下を持つ。し
かし通常の用途においてはこれを無視することができ
る。該（X_i+x，Y_j+y）の整数部は、第８図においてバッ
ファメモリ25に印加され、対応するアドレスに格納され
ている赤信号の値Rrを読み出す。

該赤信号の値は、従来技術で周知のラインメモリ26に
印加され、DAコンバータ27でDA変換され、液晶パネル14
に印加され、その透過率を制御する。

尚、データ発生部32からは、工場での組立調整の段階
で、代表格子の各々についてスクリーン画面上のミスレ
ジストレーションを補償するためのデータがE²PROM33に
書き込まれる。一度書き込まれて後は、このデータがE²
PROM内に保持されるため、電源をOFFしても該データが
失われることはない。従って、第１図において光学系部
品が故障して取り換えるに至るまでは常にレジストレー
ションの良い画像を再生投写できる。

上述の説明において、式（７）の演算結果を小数点以
下を通常の用途では無視すると述べた。該丸め誤差が問
題となるような精密応用の用途の場合には次のように小
数点以下をも活用することができる。X_i+x，_j+y及びY
_i+x，_j+yの整数部をM,Nとし、その少数部をm,nとする。
即ち、バッファメモリからは（M,N）番地の信号値だけでな
く、（Ｍ＋1,N），（M,N＋１）（Ｍ＋1,N＋１）番地の
信号値をも読み出す。そして次式の補間演算出力を出力
赤信号値Rrとする。

Rr＝（１−ｍ）（１−ｎ）R_M，_N ＋ｍ（１−ｎ）R_M+1，_N ＋（１−ｍ）nR_M，_N+1 ＋mnR_M+1，_N+1 …（11）上記処理によって、よりきめの細かい画像を再生する
ことができる。バッファメモリ25から上述のように４ヶ
のデータを読み出すことは、処理速度上、高速を要す
る。しかし、既述の通り、バッファメモリ25に必要とさ
れるメモリ容量は（8ab）bitであり、通常a,bの値は16
ドット,16ライン以内故計256byteの程度である。即ち、
メモリ容量は極くわずか故、高速化，並列化は経済的に
容易である。

以上でレジストレーションについての説明を終るが、
第８図において、14,23,24,26,27,28,29,30,31は従来技
術で既知のものであり、25,32,33,34は本発明に固有の
新規な点である。

尚、第８図に示したミスレジストレーション補正のた
めの回路構成を第１図に示した実施例と組合せた場合、
第１図における投写レンズ17,19の光軸はスクリーン面
に対して垂直である必要は必ずしもなく、スクリーン中
心の方向へ傾けることが可能である。何故ならその際発
生する台形歪みをも、第８図の構成で吸収できるからで
ある。

第１図においては、投写レンズ17,18,19は各１ヶのみ
記したが、一般には３枚以上の組合せレンズが使用され
る。

その際、液晶パネル側に最も近い位置のレンズ要素
と、本発明で用いるフレネルレンズとを一体的に構成す
ることによって界面反射損失を低減し、画質を向上する
ことができる。

この場合の構成の要部を第９図に示す。同図で10は液
晶パネル、15は投写レンズであり、レンズ要素36,37,38
から構成される。35は入射側レンズ36の入射面に配置さ
れたフレネルレンズ面である。

次に本発明に関連した構成を第10図に示す。同図で10
は液晶パネル、15aはフレネルレンズ、36,37,38は投写
レンズ15を形成する。39はレンズ要素36とフレネルレン
ズ15aとの間の空間を満たす冷媒で、例えばシリコーン
オイルが使用される。

40は、冷媒容器兼放熱面の働きをするメタル部品、41
は弗素ゴム系のオーリングで冷媒を封じるためのもので
ある。色純度の重視される用途においては、冷媒39にR,
G,Bの各色に応じた分光透過特性を付与しておくことに
よって色純度の改善，コントラスト比の改善を図ること
ができる。

以上の説明において、３パネル式を前提として述べた
が、４パネル以上に応用することももちろん可能であ
る。また、２パネル式に応用することも可能である。２
パネル式でカラー画像を映出するには、通常は、緑用パ
ネル１枚と赤／青用パネル１枚とを使用する。但し、光
源の青色成分が不足している場合には、青パネル１枚と
緑／赤パネル１枚の組合せが有効である。

尚、本発明のフレネルレンズの配置は、特に液晶パネ
ルとの組合せにおいて有効なものであるが、CRT式プロ
ジェクタに適用しても、広画角化，コンパクト化の効果
を有する。しかしCRT式プロジェクタへ応用する場合に
は、CRTフェースガラスの厚みが大きいために、及びCRT
螢光面の光反射率が約80％以上と大きいために、コント
ラスト比が劣化する。

コントラスト比の劣化は、フレネルレンズ面での反射
光がCRT螢光面へともどるために発生する。これを改善
することは困難故、コントラスト比の高いカラー画像の
要求される応用分野には適さない。

一方液晶パネルの場合には、パネル面の光反射率は約
10％以下と小さい。従って上記原因に伴うコントラスト
比の劣化が少ない。よって本発明が極めて有効となる。

次に、第１図において、14,15,16のフレネルレンズは
その入射面側にフレネルレンズ面を配置すると述べた
が，必要画角が25°ないし30°程度の中画角の光学系へ
の応用に際しては、該フレネルレンズ面14,15,16の出射
面に設けても良い。

その場合には液晶パネル9,10,11とフレネルレンズ14,
15,16とを一体的に構成することが可能である。即ち液
晶パネルの出射面自体をフレネルレンズ面とすることが
可能である。

また、逆に、本発明は、１パネル式カラー液晶パネル
と組合せて、超広画角、超コンパクトプロジェクタを構
成するのにも有効である。これを第４の実施例として第
11図に示す。

同図で１は光源、２はコンデンサミラー、42はカラー
液晶パネル、43,44はフレネルレンズ、45は投写レン
ズ、20はスクリーンである。

フレネルレンズを２面以上使うことによって収束力を
増すことができ、従って、より広画角な光学系を実現で
きる。

最後に本発明にかかる広画角光学系は、いわゆるマル
チスクリーンディスプレイに適用して、極めて有効なも
のである。何故なら広画角であることは、一定単位スク
リーンサイズ（例:40インチ対角）に対する相対投写距
離を小さくできることを意味し、従って該単位プロジェ
クタの奥行きを小さく保ち乍らこれを左右上下に並べる
ことによって１巨大スクリーンを実現できるからであ
る。

そのような用途に適した構成の要部を第12図に示す。
同図で１は光源、２はコンデンサミラー、46はフォトダ
イオードディテクタ、47は増幅部、48は電源制御部であ
る。

かかる負帰還回路技術によって、フォトダイオードの
検出出力電力が一定化されるように光源の電源を制御す
ることによって光源の光出力を一定に保つことができ
る。従ってマルチスクリーンを構成する各プロジェクタ
の出力光量の経時変化の不つりあいを抑制することがで
きる。従って一様性のすぐれたマルチスクリーン巨大画
面を構成することができる。

更に奥行きを小さくする構成を第13図に示す。同図で
49はコンデンサミラー、その他は第11図におけるのと同
じである。

一般に本発明に供する液晶パネルは入射側偏光面制御
板と出射側偏光面選択板とを備える。このうち入射側偏
光面制御板は本発明の各図の9,10,11,42の位置即ち光源
と液晶パネルとの間に配置される必要があるが、出射側
偏光面選択板は、液晶パネルからスクリーンに至るまで
の任意の位置に配置して良い。例えば第10図でフレネル
レンズ15aの射出面側に配置し、高温劣化を防ぎ得る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、透過形液晶パネルを使用して、広画
角でコンパクトな光学系を備えた液晶パネル式投写形デ
ィスプレイを構成できる。

更に光入射側にフレネルレンズ面を形成し、光出射側
に投写用レンズを形成するひとつのレンズ面を形成した
光学的一体化構造によって、界面反射損失を低減し、画
質を向上することができる。

従って液晶プロジェクタの応用可能分野を飛躍的に拡
大することができその工業上の価値が極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す上面図、第２図は従来
の液晶パネル式投写形ディスプレイの構成を示す上面
図、第３図は第１図におけるフレネルレンズの正面図、
第４はフレネルレンズの側面図、第５図はフレネルレン
ズのアニール形状を示す垂直断面図、第６図はアニール
仕様例を示す特性図、第７図はアニール仕様の検査、測
定方法を示す説明図、第８図はスクリーン面における画
像のミスレジストレーションを補正するためのミスレジ
ストレーション補正回路を示すブロック図、第９図乃至
第13図はそれぞれ本発明に関連した構成の要部を示す説
明図、である。符号の説明 1:光源、2:コンデンサミラー、3,4:ダイクロイックミラ
ー、5,6:ミラー、9,10,11:液晶パネル、14,15,16:フレ
ネルレンズ、17,18,19:投写レンズ、20:スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── 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 ＡＫ (72)発明者田村雄三神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所ニューメディア工場部内 (56)参考文献特開平２−76485（ＪＰ，Ａ) 特開平２−140735（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−237697（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−128523（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−68645（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、該光源からの光を液晶パネルへ投
写する光学系と、前記液晶パネルからの出射光をスクリ
ーン上に投影するように設けた投写レンズと、から成る
液晶パネル式投写式ディスプレイにおいて、投写レンズの光軸を前記スクリーンに対して実質的に垂
直に配置すると共に、前記液晶パネルの出射面と、前記投写レンズと、の間に
フレネルレンズを配置し、かつ前記フレネルレンズとし
て、前記液晶パネルに面する光入射側にフレネルレンズ
面を形成し、他の面に前記投写レンズを構成する一つの
光屈折面を形成した光学手段を用いたことを特徴とする
液晶パネル式投写形ディスプレイ。
【請求項２】請求項１に記載の液晶パネル式投写形ディ
スプレイにおいて、前記フレネルレンズ面と前記光屈折
面との間を冷媒で結合したことを特徴とする液晶パネル
式投写形ディスプレイ。