JP2000330197A - 液晶プロジェクタ装置 - Google Patents

液晶プロジェクタ装置

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JP2000330197A
JP2000330197A JP11139443A JP13944399A JP2000330197A JP 2000330197 A JP2000330197 A JP 2000330197A JP 11139443 A JP11139443 A JP 11139443A JP 13944399 A JP13944399 A JP 13944399A JP 2000330197 A JP2000330197 A JP 2000330197A
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JP
Japan
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light
polarization
beam splitter
liquid crystal
component
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JP11139443A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuji Takauchi
龍治 高内
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源光のs・p両偏光成分を利用でき、PB
Sの体積を小さくしてコストを低減し、投写レンズのバ
ックフォーカスを短くして光学系の性能を良好にする。 【解決手段】 光源光はPBS2に入射し、PBS面4
でs偏光成分を反射し、p偏光成分を透過する。このp
偏光成分は1/2波長板6でs偏光成分に変換し、PB
S3に入射し、PBS面5で反射する。PBS2および
PBS3で反射されたs偏光成分は1/4波長板7を介
して反射型液晶板1を照射し、映像信号に基づき光変調
され、反射され、1/4波長板を通り、p偏光成分とな
ってPBS2、3を透過し、投写レンズによりスクリー
ンに拡大投写される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は反射型液晶板を用い
た液晶プロジェクタ装置に係り、偏光ビームスプリッタ
(PBS)を二つに分割することによりPBSを小型化
し、投写レンズのバックフォーカスを短くするものに関
する。
【0002】
【従来の技術】反射型液晶板を用いた液晶プロジェクタ
装置は、例えば、図3に示すように、光源からの光をP
BS21に入射し、PBS面22でs偏光成分を反射させて
分離し、1/4波長板7を通して反射型液晶板1に入射
し、映像信号に基づき光変調され、反射出力される映像
光を、再度1/4波長板7を通してPBS21に入射し、
PBS面22を透過した映像光を投写レンズでスクリーン
に拡大投写するもので、PBS21で分離されたs偏光成
分は、1/4波長板7を二回(往復)通過することに偏
光面が90°回転してp偏光となり、PBS21のPBS面
22を透過する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の場合、光源光の
うち利用されるのはs偏光成分のみで、p偏光成分は無
駄になり、このp偏光成分も利用できるようにするには
p偏光成分をs偏光成分に変換するための光学系が必要
になるという問題がある他、PBS21の体積が大きく、
高価で、コストが嵩むという問題があった。本発明はこ
のような点に鑑み、光源光のs・p両偏光成分を利用で
き、PBSの体積を小さくしてPBSに要するコストを
低減すると共に、投写レンズのバックフォーカスを短く
して光学系の性能を良好なものにすることを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液晶プロジェクタ装置では、光源よりの光
の第1偏光成分を反射し第2偏光成分を透過する第1偏
光ビームスプリッタと、第1偏光ビームスプリッタを透
過した第2偏光成分の偏光面を90°回転し第1偏光成分
に変換する1/2波長板と、1/2波長板よりの第1偏
光成分を反射する第2偏光ビームスプリッタと、前記第
1偏光ビームスプリッタおよび第2偏光ビームスプリッ
タで反射された第1偏光成分の偏光面を45°回転する1
/4波長板と、1/4波長板よりの光を入射し、映像信
号に基づき光変調し、反射し出力する反射型液晶板とを
設け、該反射型液晶板よりの変調光を前記1/4波長板
に入射し、偏光面を45°回転して第2偏光成分とし、前
記第1偏光ビームスプリッタまたは第2偏光ビームスプ
リッタを透過させ、投写レンズを介してスクリーンに投
写するように構成する。
【0005】なお、1/2波長板は、第1偏光ビームス
プリッタの第2偏光成分の出射面と第2偏光ビームスプ
リッタの入射面とに両面を密着させて配設し、1/4波
長板は、第1偏光ビームスプリッタおよび第2偏光ビー
ムスプリッタの第1偏光成分の出射面に配設する。
【0006】この1/4波長板は、第1偏光ビームスプ
リッタの第1偏光成分の出射面および第2偏光ビームス
プリッタの第1偏光成分の出射面に跨がって配設される
一枚のものを用いるか、または、1/4波長板を二枚に
分割し、第1偏光ビームスプリッタの第1偏光成分の出
射面および第2偏光ビームスプリッタの第1偏光成分の
出射面に分けて配設するようにする。
【0007】なお、上記第1偏光成分はs偏光成分、第
2偏光成分はp偏光成分であり、第1偏光ビームスプリ
ッタおよび第2偏光ビームスプリッタはそれぞれs偏光
成分を反射しp偏光成分を透過するものを用いる。
【0008】そして、第1偏光ビームスプリッタ、1/
2波長板、第2偏光ビームスプリッタ、1/4波長板お
よび反射型液晶板からなる光変調ブロックを赤色用、緑
色用および青色用の三組設けると共に、光変調ブロック
の前段に光源よりの光を赤、緑および青の三色に分離す
る赤・緑・青分離部を、後段にクロスダイクロイックプ
リズムをそれぞれ設け、赤・緑・青分離部よりの赤、緑
および青の光を対応する色用の光変調ブロックに入射
し、各光変調ブロックで変調された光をクロスダイクロ
イックプリズムで合成し、投写レンズを介してスクリー
ンに投写するようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図1は本発明による液晶プ
ロジェクタ装置の一実施例の要部構成図である。図にお
いて、1は入射光を映像信号に基づき光変調し反射して
出力する反射型液晶板、2および3はPBS面4、5で
s偏光成分(第1偏光成分)を反射し、p偏光成分(第
2偏光成分)を透過する第1PBSおよび第2PBS、
6は第1PBS2を透過したp偏光成分の偏光面を90°
回転しs偏光成分に変換する1/2波長板、7は第1P
BS2および第2PBS3で反射されたs偏光成分の偏
光面を45°回転し、反射型液晶板1で変調された光を45
°回転しp偏光の変調光とする1/4波長板である。
【0010】次に、本発明による液晶プロジェクタ装置
の動作を説明する。光源からの光は第1PBS2に入射
し、PBS面4でs偏光成分を反射し、p偏光成分は透
過する。第1PBS2を透過したp偏光成分は、第1P
BS2の透過光出射面と第2PBS3の入射面とに密着
させて取付けた1/2波長板6に入射し、偏光面を90°
回転してs偏光成分となり、第2PBS3に入射し、P
BS面5で反射する。これら第1PBS2および第2P
BS3で反射されたs偏光成分は、第1PBS2および
第2PBS3の出射面に取付けた1/4波長板7に入射
し、偏光面を45°回転し、反射型液晶板1を照射する。
反射型液晶板1は映像信号で駆動され、入射光を光変調
し、反射して出力する。この変調光は再度1/4波長板
7に入射し、偏光面が45°回転してp偏光の変調光とな
り、第1PBS2のPBS面4および第2PBS3のP
BS面5をそれぞれ透過し、投写レンズを介してスクリ
ーンに拡大投写される。
【0011】第1PBS2および第2PBS3の体積は
従来のPBSの1/4であり、幅が従来の半分(図3の
aの1/2)であるから、PBSのコストが低減され、か
つ、反射型液晶板1と投写レンズとの距離、すなわち投
写レンズのバックフォーカスが短くなり(前記aの1/
2)、その分、投写レンズに入る光量が増えてスクリーン
が明るくなり、各種収差、歪等が減少し、また、投写レ
ンズの設計に余裕ができる等、光学系の性能が良好にな
り、かつ、装置の光学系の小型化が可能となる。なお、
1/4波長板7は、第1PBS2と第2PBS3に跨が
る長さの一枚のものとするか、または、二分割して第1
PBS2および第2PBS3にそれぞれ取付けるように
する。
【0012】図2は、図1に示した光変調ブロック(反
射型液晶板1、第1PBS2、第2PBS3、1/2波
長板6、1/4波長板7からなる)を赤、緑および青色
用に三組用いた応用例の要部構成図である。光源よりの
光(白色光)は赤・緑・青分離部(ダイクロイックミラ
ー11およびダイクロイックミラー12からなる)で赤
(R)、緑(G)および青(B)の三色に分離する(ダ
イクロイックミラー11でB光を透過しR光およびB光を
反射し、ダイクロイックミラー12でR光を透過しG光を
反射する)。R、G、B光はPBS2R、2G、2Bに入射
し、s偏光成分を反射しp偏光成分を透過する。このp
偏光成分は1/2波長板6R、6G、6Bで偏光面を90°回転
してs偏光成分とし、PBS3R、3G、3Bで反射する。P
BS2R、2G、2BおよびPBS3R、3G、3Bで反射されたs
偏光成分は1/4波長板7R、7G、7Bを通って偏光面を45
°回転し、反射型液晶板1R、1G、1Bを照射し、R、G、
B用の映像信号に基づき光変調され、反射され、再度1
/4波長板7R、7G、7Bを通って偏光面を45°回転し、p
偏光成分の変調光とし、PBS2R、2G、2BまたはPBS
3R、3G、3Bを透過する。この透過光はクロスダイクロイ
ックプリズム14に入射し、R光、B光はR光反射面、B
光反射面でそれぞれ反射され、G光は透過し、投写レン
ズ15でスクリーンに拡大投写される。PBS2R、2G、2B
およびPBS3R、3G、3Bの幅が従来の半分(図3のaの
1/2)であるから、その分、反射型液晶板1と投写レンズ
15との距離、すなわち投写レンズ15のバックフォーカス
を短くすることができ、PBSのコストが低減され、光
学系の性能が良好なものとなり、かつ、光学系の小型化
が可能となる。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による液
晶プロジェクタ装置によれば、従来の1/4の体積のP
BSを二個並べて用いるもので、PBSの体積が半分で
あるからコストを低減でき、かつ、PBSの幅が1/2
なので投写レンズのバックフォーカスを短くでき、光学
系の性能を良好なものとし、光学系の小型化が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶プロジェクタ装置の一実施例
の要部構成図である。
【図2】本発明による液晶プロジェクタ装置の一応用例
の要部構成図である。
【図3】従来の液晶プロジェクタ装置の一例の要部構成
図である。
【符号の説明】
1、1R、1G、1B 反射型液晶板 2、2R、2G、2B 第1PBS 3、3R、3G、3B 第2PBS 4、5、22 PBS面 6、6R、6G、6B 1/2波長板 7、7R、7G、7B 1/4波長板 11、12 ダイクロイックミラー 13 全反射ミラー 14 クロスダイクロイックプリズム 15 投写レンズ 21 PBS
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 33/12 G03B 33/12 5C060 H04N 5/74 H04N 5/74 A 9/31 9/31 B Fターム(参考) 2H042 AA02 AA16 AA26 CA08 CA14 2H049 BA05 BA06 BA07 BB03 BC22 2H088 EA14 EA15 EA19 EA20 HA13 HA17 HA20 HA22 HA24 MA05 MA06 MA20 2H091 FA05X FA10Z FA11Y FA15Z FD07 FD10 FD12 FD23 GA02 LA11 LA12 LA18 MA07 5C058 AA06 AB04 AB05 AB06 BA23 BA35 EA12 EA13 EA26 EA51 5C060 BA03 BB13 BC05 BD02 BE05 BE10 DA05 GA01 GB06 HC01 HC10 HC20 HC21 HC25 JB06

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源よりの光の第1偏光成分を反射し第
    2偏光成分を透過する第1偏光ビームスプリッタと、第
    1偏光ビームスプリッタを透過した第2偏光成分の偏光
    面を90°回転し第1偏光成分に変換する1/2波長板
    と、1/2波長板よりの第1偏光成分を反射する第2偏
    光ビームスプリッタと、前記第1偏光ビームスプリッタ
    および第2偏光ビームスプリッタで反射された第1偏光
    成分の偏光面を45°回転する1/4波長板と、1/4波
    長板よりの光を入射し、映像信号に基づき光変調し、反
    射し出力する反射型液晶板とを設け、該反射型液晶板よ
    りの変調光を前記1/4波長板に入射し、偏光面を45°
    回転して第2偏光成分とし、前記第1偏光ビームスプリ
    ッタまたは第2偏光ビームスプリッタを透過させ、投写
    レンズを介してスクリーンに投写するようにした液晶プ
    ロジェクタ装置。
  2. 【請求項2】 前記1/2波長板は、前記第1偏光ビー
    ムスプリッタの第2偏光成分の出射面と第2偏光ビーム
    スプリッタの入射面とに両面を密着させて配設し、前記
    1/4波長板は、前記第1偏光ビームスプリッタおよび
    第2偏光ビームスプリッタの第1偏光成分の出射面に配
    設するようにした請求項1記載の液晶プロジェクタ装
    置。
  3. 【請求項3】 前記1/4波長板は、前記第1偏光ビー
    ムスプリッタの第1偏光成分の出射面および第2偏光ビ
    ームスプリッタの第1偏光成分の出射面に跨がって配設
    される一枚のものでなる請求項1または2記載の液晶プ
    ロジェクタ装置。
  4. 【請求項4】 前記1/4波長板を二枚に分割し、前記
    第1偏光ビームスプリッタの第1偏光成分の出射面およ
    び第2偏光ビームスプリッタの第1偏光成分の出射面に
    配設するようにした請求項1または2記載の液晶プロジ
    ェクタ装置。
  5. 【請求項5】 前記第1偏光成分はs偏光成分、第2偏
    光成分はp偏光成分であり、前記第1偏光ビームスプリ
    ッタおよび第2偏光ビームスプリッタはそれぞれs偏光
    成分を反射しp偏光成分を透過するものである請求項
    1、2、3または4記載の液晶プロジェクタ装置。
  6. 【請求項6】 前記第1偏光ビームスプリッタ、1/2
    波長板、第2偏光ビームスプリッタ、1/4波長板およ
    び反射型液晶板からなる光変調ブロックを赤色用、緑色
    用および青色用の三組設けると共に、該光変調ブロック
    の前段に光源よりの光を赤、緑および青の三色に分離す
    る赤・緑・青分離部を、後段にクロスダイクロイックプ
    リズムをそれぞれ設け、前記赤・緑・青分離部よりの
    赤、緑および青の光を対応する色用の光変調ブロックに
    入射し、各光変調ブロックで変調された光を前記クロス
    ダイクロイックプリズムで合成し、投写レンズを介して
    スクリーンに投写するようにした請求項1、2、3、4
    または5記載の液晶プロジェクタ装置。
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