JP2002098936A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JP2002098936A
JP2002098936A JP2000287316A JP2000287316A JP2002098936A JP 2002098936 A JP2002098936 A JP 2002098936A JP 2000287316 A JP2000287316 A JP 2000287316A JP 2000287316 A JP2000287316 A JP 2000287316A JP 2002098936 A JP2002098936 A JP 2002098936A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
polarization
crystal projector
reflection film
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JP2000287316A
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Inventor
Kenji Yamauchi
謙二 山内
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶ライトバルブの入射側偏光板や偏光変換
装置の温度上昇を抑制できる液晶プロジェクタを提供す
る。 【構成】 偏光変換装置5はPBSアレイによって構成
されている。PBSアレイは、偏光分離膜5aと位相差
板5cとを備え、インテグレータレンズ3からの光のう
ちP偏光を通過させ、S偏光を90°光路変更して反射
・出射する。P偏光は位相差板5cによってS偏光に変
換されて出射される。PBSアレイの光入射側面上には
高い反射率を有する反射膜4が蒸着法によって高い精度
で密着形成されており、不要な光がPBSアレイに入射
するのを遮断する。この遮断は光の吸収ではなく、反射
膜4による反射であり、光エネルギーの吸収を抑制して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶ライトバルブを
用いた液晶プロジェクタにかかり、具体的には光源から
の光の振動方向を統一して光の利用率を高める偏光変換
装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶プロジェクタの光源から発せられる
光の振動方向は様々であり、いわゆるP偏光(P波)及
びS偏光(S波)の両方が混在している。図4は偏光変
換装置を備えない光学系を簡略的に示した説明図であっ
て、光入射側レンズ群50aと光出射側レンズ群50b
とから成るインテグレータレンズ50及び液晶ライトバ
ルブの入射側偏光板51を示している。入射側偏光板5
1は、その透過軸に平行な振動方向の直線偏光である例
えばS偏光は透過させるが、直交する振動方向の直線偏
光であるP偏光は吸収するため、この吸収した光エネル
ギーによって昇温する。
【0003】図5は偏光変換装置53を備えた構成を簡
略的に示した説明図である。偏光変換装置53は、複数
の偏光ビームスプリッタアレイ(以下、PBSアレイと
称する)によって構成されているものである。PBSア
レイは、P偏光を通過させS偏光を反射する偏光分離膜
53aを備えており、インテグレータレンズ50からの
光のうちP偏光を通過させ、S偏光を90°光路変更し
て前記偏光分離膜53aにて反射・出射する。P偏光は
位相差板53cによってS偏光に変換されて出射され
る。すなわち、ほぼ全ての光はS偏光に変換されるよう
になっている。また、PBSアレイの光入射側には、イ
ンテグレータレンズ50の凸レンズ間の谷部の位置に概
ね対応して短冊状に遮光部を有する遮光板52を離間状
態或いは当接状態で配置している。この遮光板52によ
って不要な光を反射することができる。なお、遮光板5
2を配置しない構成もある。
【0004】上記偏光変換装置53を備えたことで、入
射側偏光板51へはその透過軸に平行な振動方向の直線
偏光だけが導かれ、光の利用効率が向上するとともに光
エネルギーの吸収による温度上昇が低減されることにな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PBS
アレイの光入射側に遮光板52を配置する構成では、P
BSアレイと遮光板52との位置合わせにおいてずれが
生じやすく、この位置ずれによって光量が低下したり、
光の振動方向統一が不十分となって入射側偏光板51の
温度上昇といった不具合が生じる。また、遮光板52は
不要な光を反射するが一部遮光による光エネルギーの吸
収で温度上昇すると、その熱がPBSアレイと遮光板5
2とを保持しているホルダーを介して、或いは当接状態
で配置している場合には直にPBSアレイに伝わり、P
BSアレイが温度上昇し、その温度使用範囲を越えると
性能劣化が生じる。一方、PBSアレイや入射側偏光板
51の温度上昇を空冷ファンによって抑制しようとする
と、消費電力の増大、ファンの回転による騒音の増大、
ファンの大型化による液晶プロジェクタの大型化という
問題を招来することになる。
【0006】この発明は、上記の事情に鑑み、液晶ライ
トバルブの入射側偏光板や偏光変換装置の温度上昇を抑
制できる液晶プロジェクタを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の液晶プロジェ
クタは、上記の課題を解決するために、光源と、該光源
からの光の振動方向を統一する偏光変換装置と、該偏光
変換装置を経た光を複数の色光に分離する色分離手段
と、各色光を変調する液晶ライトバルブと、該液晶ライ
トバルブにより変調された映像光を投写する投写手段
と、を備えた液晶プロジェクタにおいて、前記偏光変換
装置は偏光ビームスプリッタアレイの光入射側面上に短
冊状の反射膜を密着形成することで構成されたことを特
徴とする。
【0008】上記構成においては、偏光ビームスプリッ
タアレイの光入射側面上に反射膜を密着形成するので、
偏光ビームスプリッタアレイの光入射側に別部材である
遮光板を配置する構成に比べて位置合わせ精度を確保し
易くなり、光量の低下や入射側偏光板の温度上昇といっ
た不具合を回避できる。また、吸収による遮光ではなく
反射による遮光であるから、光エネルギーの吸収は少な
くて温度上昇は抑えられ、偏光ビームスプリッタアレイ
の温度上昇も抑制される。
【0009】前記反射膜は蒸着膜から成るのがよい。こ
の蒸着膜としては、反射効率の高い金属蒸着膜や誘電体
蒸着膜を用いることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態の液晶
プロジェクタを図1乃至図3に基づいて説明する。
【0011】図1は、この実施形態の3板式液晶プロジ
ェクタの光学系を示した平面図である。超高圧水銀ラン
プ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成る
光源1から出射された白色光は、パラボラリフレクタ2
によって平行光となって出射され、インテグレータレン
ズ3、反射膜4、偏光変換装置5、集光レンズ6、及び
全反射ミラー7を経た後、第1ダイクロイックミラー8
へと導かれる。
【0012】上記のインテグレータレンズ3は、図2に
も示しているように、一対のレンズ群3a,3bから構
成され、個々のレンズ部分が後述する液晶ライトバルブ
の全面を照射するように設計されており、光源1から出
射された光に存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画
面中央と周辺部とでの光量差を低減する。
【0013】また、偏光変換装置5は、複数の偏光ビー
ムスプリッタアレイ(以下PBSアレイと称する)によ
って構成されているものである。PBSアレイは、偏光
分離膜5aと位相差板(1/2λ板)5cとを備える。
偏光分離膜5aはインテグレータレンズ3におけるレン
ズ群3bのレンズ中心に概ね対応して位置する。PBS
アレイは、インテグレータレンズ3からの光のうちP偏
光(図の点線参照)を通過させS偏光を90°光路変更
して前記偏光分離膜5aにて反射・出射する。P偏光は
位相差板5cによってS偏光に変換されて出射される。
すなわち、ほぼ全ての光はS偏光に変換されるようにな
っている。
【0014】PBSアレイの光入射側面上には高い反射
率を有する反射膜4が密着形成されている。反射膜4は
各偏光分離膜5a間とで区画される各領域であって前記
インテグレータレンズ3におけるレンズ群3bの谷部に
概ね対応して短冊状に形成されている。図3は反射膜4
が密着形成された偏光変換装置5を示した斜視図であ
る。この実施形態では、偏光変換装置5の光入射面上に
短冊状にマスキングを施して真空装置内でアルミニウム
等の金属を蒸着させることで反射膜4を得ている。金属
蒸着に限らず、誘電体膜を蒸着させることで反射膜4を
形成することもできる。また、このような蒸着に限ら
ず、印刷や転写といった手法により反射膜4を偏光変換
装置5に密着形成することも可能である。
【0015】図1において、第1ダイクロイックミラー
8は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の
波長帯域の光を反射する。第1ダイクロイックミラー8
を透過した赤色波長帯域の光は、反射ミラー9にて反射
されて光路を変更される。反射ミラー9にて反射された
赤色光はレンズ10を経て赤色光用の透過型の液晶ライ
トバルブ31を透過することによって光変調される。一
方、第1ダイクロイックミラー8にて反射したシアンの
波長帯域の光は、第2ダイクロイックミラー11に導か
れる。
【0016】第2ダイクロイックミラー11は、青色波
長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第
2ダイクロイックミラー11にて反射した緑色波長帯域
の光は、レンズ12を経て緑色光用の透過型の液晶ライ
トバルブ32に導かれ、これを透過することで光変調さ
れる。また、第2ダイクロイックミラー11を透過した
青色波長帯域の光は、リレーレンズ13、全反射ミラー
14、リレーレンズ15、全反射ミラー16、及びリレ
ーレンズ17を経て青色光用の透過型の液晶ライトバル
ブ33に導かれ、これを透過することで光変調される。
【0017】各液晶ライトバルブ31,32,33は、
入射側偏光板31a,32a,33aと、一対のガラス
基板(画素電極や配向膜を形成してある)間に液晶を封
入して成るパネル部31b,32b,33bと、出射側
偏光板31c,32c,33cとを備えて成る。入射側
偏光板31a,32a,33aは、この実施形態ではP
偏光を吸収し、S偏光を透過する。
【0018】液晶ライトバルブ31,32,33を経る
ことで変調された変調光(各色映像光)は、ダイクロイ
ックプリズム18によって合成されてカラー映像光とな
る。このカラー映像光は、投写レンズ19によって拡大
投写され、スクリーン20上に投影表示される。
【0019】上述した液晶プロジェクタの光学系におい
て、偏光変換装置5はその光入射面側に反射膜4を有し
ているから、不要な光が偏光変化装置5に入ってしまう
のを防止することができる。この不要な光の遮断は吸収
ではなく、反射によるものであるから、反射膜4の温度
上昇は抑制され、偏光変換装置5の温度上昇(PBSア
レイの温度上昇)が抑制される。また、遮光板といった
別部材を配置するのではなく、PBSアレイの光入射側
面上に反射膜4を密着形成するから、位置合わせ精度を
確保し易くなり、光量の低下や入射側偏光板の温度上昇
といった不具合を回避できる。密着形成の場合には、直
にPBSアレイに熱が伝わることになるが、前述のごと
く反射膜4はそれ自体の温度上昇は低いから、PBSア
レイの温度上昇も低くできる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の液晶プ
ロジェクタであれば、偏光ビームスプリッタアレイの光
入射側での遮光精度が向上し、光量の低下や入射側偏光
板の温度上昇といった不具合を回避できる。また、遮光
ではなく反射であるから、光エネルギーの吸収は少な
い。従って、空冷ファンを不要にすることができ、或い
は空冷ファンを設けるとしても、低出力のもので済み、
消費電力の低減、騒音の低減、液晶プロジェクタの小型
化を促進できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の液晶プロジェクタの光学
系を示す平面図である。
【図2】図1の光学系のうち偏光変換装置及びその周辺
の光学部材を示した説明図である。
【図3】図1の光学系で用いた偏光変換装置の斜視図で
ある。
【図4】偏光変換装置を備えない従来の光学系の一部を
示した説明図である。
【図5】偏光変換装置を備える従来の光学系の一部を示
した説明図である。
【符号の説明】
1 光源 3 インテグレータレンズ 4 反射膜 5 偏光変換装置 18 ダイクロイックプリズム 19 投写レンズ 31 液晶ライトバルブ 32 液晶ライトバルブ 33 液晶ライトバルブ
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/16 G03B 21/16 Fターム(参考) 2H049 BA05 BA43 BB01 BB02 BB03 BC01 BC21 2H052 BA02 BA03 BA09 BA14 2H088 EA15 EA16 HA14 HA20 HA22 HA24 HA28 MA02 MA20 2H091 FA05Z FA10Z FA15Z FA26X FA41Z LA04 LA15 LA17 MA07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、該光源からの光の振動方向を統
    一する偏光変換装置と、該偏光変換装置を経た光を複数
    の色光に分離する色分離手段と、各色光を変調する液晶
    ライトバルブと、該液晶ライトバルブにより変調された
    映像光を投写する投写手段と、を備えた液晶プロジェク
    タにおいて、前記偏光変換装置は偏光ビームスプリッタ
    アレイの光入射側面上に短冊状の反射膜を密着形成する
    ことで構成されていることを特徴とする液晶プロジェク
    タ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液晶プロジェクタにお
    いて、前記反射膜が蒸着膜から成ることを特徴とする液
    晶プロジェクタ。
JP2000287316A 2000-09-21 2000-09-21 液晶プロジェクタ Pending JP2002098936A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010044298A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2010066351A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp 投写型液晶表示装置

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JP2010044298A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Seiko Epson Corp プロジェクタ
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