JP2004272057A - Single plate type liquid crystal projector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single plate type liquid crystal projector which has an inexpensive and simple structure and which is made small and thin. <P>SOLUTION: The single plate liquid crystal projector is equipped with: a light source which emits a white luminous flux in a first linearly polarized state; a reflective liquid crystal element which modifies the incident luminous flux in accordance with specified information and converts the first linearly polarized state into a second linearly polarized state by 90° rotation; a projecting lens group which projects the luminous flux modified by the reflective liquid crystal element onto a screen, and a rotary color separating plate. The rotary color separating plate is disposed between the light source and the reflective liquid crystal element, and between the reflective liquid crystal element and the projection lens group, as freely rotatable around the axis. The color separating plate subsequently separates the incident luminous flux into three color components corresponding to the primary colors of light while keeping the polarized state by at least three color separation regions almost equally dividing the plate, deflects the separated color components in the direction to the reflective liquid crystal element, and transmits and guides the color components reflected on the reflective liquid crystal element in the direction to direction of the projection lens group. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射型液晶素子を使用した単板式のカラー液晶プロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カラー液晶プロジェクタには、光変調手段として使用する液晶素子の種類によって、透過型と反射型との二種類に分けられる。後者は前者に比べ、液晶が薄く構成されておりON−OFFスピードが速い、ライフサイクルが長い、光の利用効率が高いなどの利点を有する。従って、反射型カラー液晶プロジェクタは近年の主流となりつつある。
【0003】
該カラー液晶プロジェクタは、さらに単板式と3板式の二種類に分けることができる。詳しくは、前者は、光変調手段としてR、G、Bの各色成分に対して共通の反射型液晶素子を1枚使用することを特徴とする。後者は、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の各成分に対応した3つの反射型液晶素子を使用することを特徴とする。前者は後者に比べ、部品点数を削減し、装置全体の小型化を図ることができる。単板式カラープロジェクタとしては例えば、下記の特許文献1に開示される。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−133197号公報(図1)
【0005】
一般に反射型液晶素子を使用して高画質で鮮明な映像を得るためには、光束を該液晶素子の液晶面(入射端面)に対して略直角に入射させる必要がある。そのため、特許文献1の図1に例示されるように、従来の単板式カラープロジェクタは、光路上、光源と反射型液晶素子、および反射型液晶素子と投影レンズとの間にキューブ状の偏向ビームスプリッタを配設する構成にすることより、液晶素子に直角に光束が入射するような光路を確保している。
【0006】
上記のような構成にすると、投影レンズと液晶素子の間の距離を長く設計することになる。つまり、プロジェクタの奥行き方向の寸法が大きくなる。さらに投影レンズと液晶素子の間の距離を長くすると、バックフォーカスの長い投影レンズを使用しなければならない。しかし、そのような投影レンズは非常に高い精度が要求されるため高価である。結果として、従来の単板式液晶プロジェクタは、大型化、高価化を免れ得なかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記の事情に鑑み、安価かつ簡易な構成でありながら小型化、薄型化された単板式液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決すべく、請求項1に記載の単板式液晶プロジェクタは、第一の直線偏光状態にある白色光束を照射する光源部と、入射光束を、所定の情報に対応して変調するとともに、第一の直線偏光状態を90°回転した第二の直線偏光状態にする反射型液晶素子と、反射型液晶素子によって変調された光束をスクリーン上に投影する投影レンズ群と、光源部と反射型液晶素子の間、および反射型液晶素子と投影レンズ群の間に中心を軸として回転自在に配設され、入射する光束を、略均等に分割された少なくとも3つの色分離領域によって、偏光状態を維持しつつ光の三原色に対応する3つの色成分に順次分解し、分解した色成分を反射型液晶素子方向へ偏向するとともに、反射型液晶素子で反射した色成分を透過して投影レンズ群方向に導く回転色分離板と、を有することを特徴とする。
【0009】
請求項1に記載の単板式液晶プロジェクタによれば、光束を分岐するための部材として、偏光ビームスプリッタプリズムではなく色分離手段としての回転色分離板を使用する。このように回転色分離板を色分離手段だけでなく光束分岐手段として兼用することにより、液晶プロジェクタ全体の小型化および薄型化に寄与することができる。さらに、各液晶素子と投影レンズ間の距離が短く設定できるため、投影レンズ群の短焦点化が容易になり、安価にプロジェクタを構成することができる。
【0010】
さらに、従来の単板式液晶プロジェクタは、各偏光ビームスプリッタと合成プリズムの光軸合わせ等、非常に高い精度の組み立て工程が要求されたが、請求項1に記載の発明によれば、構成部材数が減るため、各光学部材の相対的位置決めが容易となる。
【0011】
請求項1に記載の回転色分離板は、第一端面に入射した白色光束を反射型液晶素子に略直角に入射するように該第一端面と異なる第二端面から射出させ、かつ反射型液晶素子で反射して第二端面に入射した第二の直線偏光状態の光束を、該第二端面における入射角と同一の射出角で該第二端面と略平行でかつ反対側にある第三端面から射出させるように構成にすることが望ましい(請求項2)。
【0012】
ここで、上記第一端面と第三端面を同一面とすることができる(請求項3)。つまり、光源部からの光束が入射する端面と、該光束が偏向され回転色分離板から射出される端面とを略平行に構成しても良い。この場合、各色分離領域における第一端面に、各色分離領域に対応する色成分を分離させる反射特性を持つ光学部材を配設することにより色分離機能を持たせる。該光学部材としては、ダイクロイックミラーが例示される。
【0013】
上記のように構成すると、光源部と回転色分離板の位置関係は、白色光束が前記第一端面に対して所定の入射角θ(但し0°<θ<90°)で斜入射するようにすることが望ましい(請求項4)。このように入射角を規定することにより、白色光束の径を小さく設計することが可能になる。
【0014】
上記回転色分離板は、所定の特性をもつ光学膜を塗布された反射面を有する複数の透明基板が、各端面の法線に対して第一の傾斜角だけ傾く状態で両端面の間に所定ピッチで周期的に積層された多層構造を備えると良い。所定の特性とは、第一の直線偏光は略全反射し、第二の直線偏光は略全透過する特性である(請求項5)。このように構成することにより、回転色分離板に光束分岐手段としての機能を持たせることができる。
【0015】
請求項6に記載の発明によれば、光束分岐部材は、各前記端面と前記反射型液晶素子の液晶面とが、第二の傾斜角θをなすように配設されており、該第二の傾斜角θは、0°≦θ<90°の範囲内にあることが望ましい。そして、第二の傾斜角θが0°<θ<90°の範囲内にあるとき、第一の直線偏光状態の各色成分が液晶面に対して平行な方向から前記光束分岐部材に入射するように光源部と回転色分離板の相対的位置関係を決定することが望ましい(請求項7)。
【0016】
また特に、第二の傾斜角θを0°に設定すれば、反射型液晶素子と光束分岐部材との相対的位置決めが極めて容易になる。但し、この場合、第一の直線偏光状態の各色成分が液晶面に対して非平行な方向から光束分岐部材に入射するように光源部と回転色分離板の相対的位置関係を決定することが望ましい(請求項8)。
【0017】
また、請求項9に記載の発明によれば、第一端面と、第二端面および第三端面とを略直交するようにすることもできる。この場合、光源部と回転色分離板は、白色光束が第一端面に対して略直角に入射するような相対的位置関係にするとよい(請求項10)。
【0018】
請求項9や請求項10のような構成にした回転色分離板は、互いに略平行であって、かつ第一から第三の各端面に対して所定の角をなすように配設される、所定の特性の複数の光学膜を有する(請求項11)。各光学膜の所定の特性とは、色分離領域に対応する特定の色成分の第一の直線偏光に対しては全ての光学膜で反射される光束の光量の合計が入射光束の全光量と略等しくなるようにそれぞれ異なる反射率で反射し、該特定の色成分の第二の直線偏光に対しては略全透過させる特性である。
【0019】
具体的には、各光学膜の特性は、第一端面から最も遠い位置に設けられた所定の光学膜から数えてk番目の光学膜の所定の反射率が、(100/k)%に設定されることが望ましい(請求項12)。これにより、各光学膜で反射する各光束を均等な光量にすることができる。
【0020】
また、各光学膜は、第二端面側から見て一部重複するように配設することが好ましい(請求項13)。これにより、反射型液晶素子の液晶面の略全域にもれなく光束を入射させることが可能となり、明暗領域のない映像をスクリーン上に表示させることができる。但し、請求項14のように構成すると、光学膜が重複した領域に対応する液晶面に入射する光束の光量は、他の領域に比べ多くなってしまう。このような光量のムラやばらつきは、所定の変調信号を生成するためのデータを補正処理することにより解消することができる(請求項14)。
【0021】
光学膜を一部重複させることに起因して反射型液晶素子上で起こる入射光束の光量の不均一は、光源部に備えられた光束幅調整手段を用いることによっても解消される(請求項15)。すなわち光束幅調整手段は、互いに隣り合う光学膜の一部重複する領域においては、いずれか一方の光学膜にのみ光束が入射するように白色光束の光束幅を調整する。光束幅調整手段としては、光束の強度を均一にするために用いられるライトトンネルが例示される。ライトトンネルは、光束が通過する四方を鏡面加工された空洞部を有する。該空洞部を形成する一つの鏡面を該鏡面と直交する方向にスライドすることにより前記光束幅を調整することができる。
【0022】
また、請求項16に記載の発明によれば、上記第一の直線偏光をS偏光として設計することが好ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1は第一実施形態の単板式液晶プロジェクタ100の概略構成を表す図である。単板式液晶プロジェクタ100は、光源1から照射される白色光束が入射する順に、ライトトンネル2、照明系レンズ群3、単一偏光板4、回転色分離板10、反射型液晶素子5、投影レンズ群6を有する。図2は、回転色分離板10を第一端面11側から見た概略図である。図2に示すように回転色分離板10は、略真円形状を有しており、モータMによって中心Oを軸として所定速度で回転している。
【0024】
光源1は、高圧水銀ランプ1aと楕円リフレクタ1bとを有する。高圧水銀ランプ1aから照射された白色光は、楕円リフレクタ1bで反射してライトトンネル2に導かれる。ライトトンネル2は、入射する白色光を、強度分布を均一にしつつ後段にある照明系レンズ群3に導く。照明系レンズ群3は、ライトトンネル2を介して入射する白色光を所定方向に収束させつつ単一偏光板4に導く。具体的には、照明系レンズ群3を透過した白色光は、第一端面11を含む面での断面形状は中心軸Oに向かって収束しており、第一端面11と直交する面での断面形状は平行光束になっている。これにより、白色光束が含む光線は、第一端面11上のどの位置においても略同一の入射角で入射する。単一偏光板4は、入射する白色光を後段の回転色分離板10に対してS偏光となるように偏光状態を揃える。
【0025】
単一偏光板4によってS偏光状態に変換された白色光束は、回転色分離板10の第一端面11に入射する。回転色分離板10は、複数の境界面Bによって略均等に分割された光の三原色に対応する3つの色分離領域10R、10G、10Bを有する。従って、白色光束は、各色分離領域10R、10G、10Bの第一端面11に順次入射する。
【0026】
図3は、回転色分離板10の断面と、回転色分離板10および反射型液晶素子5の配置関係とを示す図である。なお、図3に示す回転色分離板10の断面は、色分離領域10Rでの断面である。他の色分離領域における断面形状も図3に示すものと略同様である。そのため、以下では主として色分離領域10Rおよび該領域10Rに入射した光束に関する説明を行う。
【0027】
図3に示すように、回転色分離板10は透明基板13、多層構造14を有する。多層構造14は、偏光状態に応じた所定の特性を有する反射面16を有する透明基板15が、該反射面16を接合面として複数枚積層されている。詳しくは、多層構造14は、反射面16が透明基板13の法線Nに対して第一の傾斜角θをなすように傾けられた状態で固着される。つまり、反射面16は、中心Oに対して略同心円状に配設された状態にある。なお多層構造14は、接合強度を高めるため、透明基板13の第一端面11と反対側の面に固着される。また色分離領域10Rは、透明基板13の第一端面11と、多層構造14における該ミラー13との固着面の反対側の端面(第二端面)12とが略平行になるように構成される。なお、多層構造14を構成する透明基板15は、ガラス製でもプラスチック製でもよい。本実施形態では環境変化による影響が小さいガラス製の基板を使用する。
【0028】
反射面16は、図4に示すように各色分離領域に対応する特定の色成分(ここではR成分)のS偏光に対しては略100%透過し、該特定の色成分のP偏光に対しては略100%反射する特性を有する。なお、図5に色分離領域10Gに設けられる反射面16の反射特性に関するグラフを、図6に色分離領域10Bに設けられる反射面16の反射特性に関するグラフを、それぞれ示す。図4〜図6に示すように、各色分離領域10R〜10B内にある各反射面16に入射するS偏光の白色光束は、各領域10R〜10Bに対応する色成分のみが反射面16で反射して反射型液晶素子5方向に偏向される。
【0029】
本実施形態では、図3に示すように、白色光束の光路は反射型液晶素子5の液晶面5aに対して略平行な関係にある。従って回転用色分離円板10は、反射型液晶素子5の液晶面5aと略平行な光路を直進する白色光束全径を取り込めるように液晶面5aに対して第二の傾斜角θ(但し、0°<θ<90°)をなすように傾けて配設される。なお、プロジェクタ100自体が大型化してしまうため、θが90°を採ることは想定しない。
【0030】
従って、白色光束は、90°から第二の傾斜角θを引いた値の入射角θで第一端面11に斜入射する。つまり、本実施形態において、入射角θも、0°<θ<90°の範囲内にある。但し、入射角θがあまりに大きくなりすぎると、第一端面11で反射する光量が増大するおそれがある。そこで各領域10R〜10Bの第一端面11には、各領域に対応する色成分についての反射防止膜を設けている。
【0031】
ここで、第一の傾斜角θおよび第二の傾斜角θ、さらに入射角θは、各色分離領域10R〜10Bから射出されたS偏光状態の各色成分が液晶面5aに略直角に入射(入射角0°で入射)するように適宜設定される。該設定により、回転色分離板10の第一端面11に斜入射した白色光束は、順次色分解され、液晶面5aに対して直角に入射するように第二端面12から射出される。なお、図2中矢印線で示すR成分の光路は、便宜上、各端面11、12での入射/射出時における屈折現象を省略した状態になっている。
【0032】
反射型液晶素子5は、図示しない制御部が順次入射する色成分に対応する色の映像情報に基づいて生成した変調信号に従って、各色成分を変調する。なお変調の際、液晶の性質によって、反射光束の偏光状態は、入射光束の偏光状態が90°回転したP偏光状態となる。P偏光状態の色成分は、該液晶素子5で反射して第二端面12を介して再び回転色分離板10に入射する。なお、図3では、便宜上、反射型液晶素子5における入射光線と反射光線(射出光線)とを異なる光路で示しているが、実際には反射光線は入射光線と略同一光路を戻る。つまり、P偏光状態の色成分は、反射型液晶素子5から略直角に射出(射出角0°で射出)される。
【0033】
上述したように、各反射面16は、P偏光は略全透過させる特性をもつ。そのため、回転色分離板10の第二端面12に順次入射するP偏光状態の各色成分は、光量をほとんど損失することなく第一端面11から射出される。
【0034】
第一端面11から射出されるP偏光の各色成分は、投影レンズ群11によって図示しないスクリーンに順次拡大投影される。これにより該スクリーンには、大画面の明るいフルカラー映像が表示される。
【0035】
以上が本発明の第一実施形態である。なお、第一実施形態の単板式液晶プロジェクタ100は、上記の構成に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、光源1から照射された白色光束の光路と反射型液晶素子5の液晶面5aとが平行になるように構成している。この点につき、第一実施形態の単板式液晶プロジェクタ100は、回転色分離板10が第一端面11によって白色光束全径を取り込むことができるのであれば該構成に限定されるものではない。例えば光源1と反射型液晶素子5を、白色光束の光路と液晶面5aが非平行になるような配置関係にすればすれば、第二の傾斜角θを0°に設定することも可能である。
第二の傾斜角θを0°に設定すると、第一端面11や第二端面12と液晶面5aを略平行となる。これにより、回転色分離板10と反射型液晶素子5の相対的位置決めが図1に示す構成よりも容易になる利点がある。
【0036】
また、第一実施形態の回転色分離板10は上記のような構成以外であっても使用することができる。例えば、上述した多層構造14の代替として、本出願人の出願である特願2003−23413号に開示する液晶膜を備えた回転色分離板を使用することもできる。但し、この場合、透明基板13のかわりに各領域10R、10G、10Bに対応した色成分のみを透過させる特性をもつダイクロイックミラーを配設する。これにより、上記出願の開示内容を利用しつつも色分離が可能な回転色分離板が提供される。
【0037】
図7は本発明の第二実施形態の単板式液晶プロジェクタ200の概略構成を表す図である。図7に示す単板式液晶プロジェクタ200において、図1に示すプロジェクタ100と同一の構成部材には同一符号を付し、ここでの説明は省略する。第二実施形態のプロジェクタ200に使用される回転色分離板20は、図8に示すような外観形状を有する。すなわち、回転色分離板20は、図2に示す回転色分離板10と同様に略円形状であって、R、G、Bの各色成分に対応した3つの色分離領域20R、20G、20Bを有する。各色分離領域は、略均等に分割されている。図7に示すように、回転色分離板20は、反射型液晶素子5に対向する面(第二端面)22と該素子5の液晶面5aとが略平行になるように配設されている。なお、反射型液晶素子5と回転色分離板20とを略平行に配設させるため、第二実施形態の単板式液晶プロジェクタ200は、各光学部材の相対的な位置決めが非常に容易になるという利点がある。
【0038】
図9は、回転色分離板20の断面および回転色分離板20および反射型液晶素子5における配置関係を示す図である。なお図9に示す回転色分離板20の断面は、色分離領域10Rでの断面である。他の色分離領域20G、20Bにおける断面形状も図9に示すものと略同様であるため、以下では主として色分離領域20Rおよび該領域20Rに入射した光束に関する説明を行う。回転色分離板20は、単一偏光板4を介して入射する白色光束の主光線が略直角に入射する第一端面21、第一端面21と直交しかつ互いに平行な第二端面22、第三端面23を有する。
【0039】
上述したように、回転色分離板20と反射型液晶素子5は互いに平行に配設されている。従って、第一端面21に対して略直角に入射する白色光束の光路は、第二端面22、第三端面23、および液晶面5aと略平行な関係にある。なお第二実施形態の単板式液晶プロジェクタ200は、白色光束が入射する第一端面21は、回転色分離板20の外周面であるため円弧形状である。従って、平行光束を第一端面21に入射させると、入射位置によって入射角が変動し、後段の反射型液晶素子5に入射する光量が落ちるおそれがある。そこで、第二実施形態の照明系レンズ群3’は、光源1から照射されてライトガイド2を介して入射する白色光束を、各光学膜C1・C2・C3に常に一定の入射角度で入射させる作用を持つ。
【0040】
図9に示すように、色分離領域20Rの内部は、第一端面21側から順に三枚の光学膜C1〜C3が配設されている。各光学膜C1〜C3は、第一〜第三の各端面81〜83のそれぞれに対して45°をなすように配設されている。また、反射型液晶素子5の液晶面5aの略全域にもれなく光束が入射するようにするため、隣り合う光学膜(例えば、C1とC2)は第二端面82または第三端面83から見た場合に、一部が重複するように配設される。
【0041】
図10は、光学膜C1の反射特性を示すグラフである。図11は、光学膜C2の反射特性を示すグラフである。光学膜C3の反射特性は、第一実施形態のダイクロイックミラー13の反射特性と略同一の特性を有するため図4を参照する。図3から図5にそれぞれ示すように、各光学膜C1〜C3は、S偏光状態のR成分の光(約600nm以上)に対してそれぞれ異なる反射特性を有する。また、該反射特性は、各光学膜C1〜C3をすべて利用することにより、入射光束を略100%反射するように設定されている。具体的には、第一端面81から最も遠い光学膜C3から数えてk番目の光学膜は、S偏光状態のR成分の光に対して約(100/k)%の反射特性を有する。つまり、本実施形態では、各図に示すように、光学膜C1は約33%、光学膜C2は約50%、光学膜C3は約100%の反射特性を有する。これにより、どの光学膜によって反射した光の光量も略等しくなる。なお、各図に示すように、各光学膜は、対応する色成分(ここではR成分)のP偏光、およびそれ以外の色成分については略全透過する。
【0042】
従って、色分離領域20Rにおける第一端面21に入射したS偏光状態の光束のうちR成分は、各光学膜C1〜C3によって徐々に略直角に反射される。各光学膜C1〜C3で反射したS偏向状態のR成分は、第二端面82から射出されて、反射型液晶素子5の液晶面5aに対して略直角に入射する。ここで、上記のように各光学膜の反射率を設定することにより、図9中斜線領域で示す光学膜が一部重複している部分からの光束が入射する領域を除き、液晶面5aにおけるどの点にも略均一な光量の光が入射する。本実施形態では、液晶面5aにおけるどの点にも、第一端面21に入射する光束の光量の約33%の光が入射する。
【0043】
なお、G成分を色分離する色分離領域20Gにおける光学膜C1の反射特性を図12に、光学膜C2の反射特性を図13に、それぞれ示す。色分離領域20Gにおける光学膜C3の反射特性は、第一実施形態の色分離領域10Gに設けられるダイクロイックミラー13の反射特性と略同一の特性を有するため図5を参照する。
【0044】
同様に、B成分を色分離する色分離領域20Bにおける光学膜C1の反射特性を図14に、光学膜C2の反射特性を図15に、それぞれ示す。色分離領域20Bにおける光学膜C3の反射特性は、第一実施形態の色分離領域10Bに設けられるダイクロイックミラー13の反射特性と略同一の特性を有するため図6を参照する。
【0045】
反射型液晶素子5は、第一実施形態と同様に、図示しない制御部から送信される変調信号に従って、ONビット時に入射したR成分を変調する。ここで、図9中、斜線領域で示す光学膜が一部重複している部分からの光は、R成分が二枚の光学膜によって二度反射されるため、他の領域に比べ液晶面5aに入射する光の光量が多くなる。例えば、光学膜C1と光学膜C2の重複領域を介して入射する光束は、他の領域に比べ、約22%程光量が多い。このように液晶面5aに入射する光の光量にムラがあると、生成される映像の質の低下を招く。そのため本実施形態では、光量が多い光束が入射する画素に対しては、予め暗めに補正処理された映像情報に基づいて生成された変調信号を与える。このような変調信号に基づく変調処理を施すことにより、反射型液晶素子5に入射した光束は画素により光量が不均一であっても、該素子5から射出される光束(ON光)は、どの画素の光量も略均一な光束になっている。
【0046】
上記の通り、反射型液晶素子5からの反射光束(ON光)はP偏光状態である。R成分のON光は、回転色分離板20の第二端面22に対して略直角に入射(入射角0°で入射)する。
【0047】
図4〜図6および図10〜図15にそれぞれ示すように、各色分離領域の光学膜C1〜C3は、色成分を問わずP偏光に対する反射率が略0に近いという特性を有する。そのため、第二端面22に入射したR成分のON光は、略全光量が各光学膜C1〜C3を透過する。そして該ON光は、第三端面23から略直角に射出され、投影レンズ群6に向かう。
【0048】
なお、変調信号におけるOFFビット時に入射した光束(OFF光)は変調されずS偏光状態のまま回転色分離板20に再度入射する。このとき光学膜C1〜C3にOFF光として入射する光束はS偏光状態のままである。よって色分離時における色分離領域とは異なる色分離領域にOFF光が入射した場合、該OFF光は、該異なる色分離領域における光学膜C1〜C3の反射特性に従ってON光とともに投影レンズ群6に略直角に入射してしまう。例えば、色分離領域20Rによって分離されたR成分のOFF光が色分離領域20Gに入射する場合を想定する。この場合、図12、図13、図5に示すように色分離領域20Gの各光学膜C1〜C3は、R成分については偏光状態を問わず略全透過させる。従って、色分離領域20Gに入射したR成分のOFF光は、ON光と共に投影レンズ群6に導かれてしまう。
【0049】
OFF光が投影レンズ群6を介してスクリーン上に投影されてしまうと、スクリーンS上に表示される映像の質が低下する。そこで第二実施形態の単板式液晶プロジェクタ200では、回転色分離板20と投影レンズ群6の間に吸収偏光板7を設けている。吸収偏光板12は、OFF光であるにもかかわらず回転色分離板20を透過してしまった各色成分を略全てカットし、投影レンズ群11に入射するのを回避している。
【0050】
このようにしてR、G、Bの各色のON光成分のみが投影レンズ群11に順次入射する。投影レンズ群11から順次拡大投影されるR、G、Bの映像によってスクリーンSには、大画面の明るいフルカラー映像が表示される。
【0051】
以上が本発明の第二実施形態である。第二実施形態の単板式液晶プロジェクタ200は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【0052】
例えば、各光学膜C1〜C3は、光束が液晶面の全域にもれなく入射するように一部を重複させて配設すると説明した。しかし、設計段階において、第二端面22側から見たときに各光学膜C1〜C3が継ぎ目なく配設させることができるのであれば、重複させる必要はない。この場合、液晶面に入射する光束はどこも略同一光量となるため、光量を一致させるための補正処理も行わなくて良い。
【0053】
また、各光学膜C1〜C3を一部重複させたことにより発生する、液晶面5aでの入射光量の不均一は、変調信号生成用の映像情報を補正処理することにより解消すると説明したが、別の方法による光量の均一化も可能である。例えば、モニタ(不図示)に実際に写し出される画像を参照しつつ、ライトガイド2を形成するミラー面を該ミラー面に対して直交する方向にスライドさせる。これにより、回転色分離板20に入射する光束の幅が、図9中白抜き矢印線に示すように、変化する。そして、画像の質が最も良好となる位置、つまり液晶面における光量差がなくなる光束幅(図2中破線)が得られた時点で該ミラー面を固定することも可能である。
【0054】
また、回転色分離板20はどの色分離領域20R〜20Bも各々反射特性の異なる3枚の光学膜C1〜C3を備えていると説明した。しかし、光学膜の枚数は、例示であり、少なくとも二枚以上あれば上記第二実施形態と同様の効果を得ることができる。また、反射型液晶素子5に入射する光束の光量にムラがあっても、液晶素子を制御するための変調信号をより柔軟に変化させることにより対応できるのであれば、該光学膜は一枚でも良い。
【0055】
また、吸収偏光板7は第三端面23に接合することにより、回転色分離板20と一体形成することも可能である。
【0056】
以上、本発明に係る単板式液晶プロジェクタについて好適な実施形態を2例説明した。各実施形態において、光源1からの光束はS偏光であると説明したが、P偏光であってもよい。また、上記の各実施形態では、すべて円形状の回転色分離板を想定しているが、円形状以外の回転色分離板であっても良い。また、上記の各実施形態ではどの回転色分離板もR、G、Bに対応する色分離領域をそれぞれ一つずつ備えているが、各色に対応する各色分離領域は、同数ずつであればいくつ備えていても良い。
【0057】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る単板式液晶プロジェクタは、色分離機能と光束分岐機能を兼ね持つ回転色分離板を反射型液晶素子に対して好適な位置関係をもって配設したことにより、反射型液晶素子と投影レンズ群との間の距離を短くすることができる。これにより、投影レンズ群近傍の構成を小型化することができ、さらには該プロジェクタの奥行き方向の長さを短くすることもできる。つまり従来のプロジェクタよりも簡易な構成でかつ小型化、薄型化された単板式液晶プロジェクタが提供される。
【0058】
本発明に係る単板式液晶プロジェクタは、回転色分離板に入射する光束の径を絞ることができる。これにより、偏光ビームスプリッタキューブを使用した従来の構成とは異なり、光路として確保すべき空間を小さくすることができる。この点からも、プロジェクタ全体のより一層の小型化が実現される。
【0059】
また、例えば第二実施形態のように、本発明に係る単板式液晶プロジェクタは、各光学部材を各光路が全て略90°の整数倍で折り曲げられるように構成されている。これにより、各光学部材を簡易な組み立て工程で高い精度をもった位置に配置することができる。
【0060】
また、各液晶素子と投影レンズ間の距離を短くすることができたことにより、近距離からスクリーンに映像を投影するプロジェクタ、例えばリアプロジェクタ、のようなものであっても、高性能な投影レンズを使用せずとも十分に広角に鮮明な画像を投影することが可能となる。よってプロジェクタ自体のコストダウンも実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態の単板式液晶プロジェクタの概略構成を表す図である。
【図2】第一実施形態の単板式液晶プロジェクタの回転色分離板を表す図である。
【図3】第一実施形態の回転色分離板の断面、回転色分離板および反射型液晶素子の配置関係を示す図である。
【図4】第一実施形態の回転色分離板に設けられるダイクロイックミラーの反射特性を表すグラフである。
【図5】第一実施形態の回転色分離板に設けられるダイクロイックミラーの反射特性を表すグラフである。
【図6】第一実施形態の回転色分離板に設けられるダイクロイックミラーの反射特性を表すグラフである。
【図7】本発明の第二実施形態の単板式液晶プロジェクタの概略構成を表す図である。
【図8】第二実施形態の単板式液晶プロジェクタの回転色分離板を表す図である。
【図9】第二実施形態の回転色分離板の断面、回転色分離板および反射型液晶素子の配置関係を示す図である。
【図10】第二実施形態の回転色分離板に設けられる光学膜の反射特性を表すグラフである。
【図11】第二実施形態の回転色分離板に設けられる光学膜の反射特性を表すグラフである。
【図12】第二実施形態の回転色分離板に設けられる光学膜の反射特性を表すグラフである。
【図13】第二実施形態の回転色分離板に設けられる光学膜の反射特性を表すグラフである。
【図14】第二実施形態の回転色分離板に設けられる光学膜の反射特性を表すグラフである。
【図15】第二実施形態の回転色分離板に設けられる光学膜の反射特性を表すグラフである。
【符号の説明】
1 光源
5 反射型液晶素子
6 投影レンズ群
10、20 回転色分離板
11、21 第一端面
12、22 第二端面
23 第三端面
100、200 単板式液晶プロジェクタ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a single-panel type color liquid crystal projector using a reflection type liquid crystal element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, color liquid crystal projectors are classified into two types, a transmission type and a reflection type, according to the type of liquid crystal element used as a light modulation unit. The latter has advantages over the former in that the liquid crystal is made thinner, the ON-OFF speed is faster, the life cycle is longer, and the light use efficiency is higher. Therefore, reflective color liquid crystal projectors are becoming mainstream in recent years.
[0003]
The color liquid crystal projector can be further divided into two types, a single-panel type and a three-panel type. Specifically, the former is characterized by using one common reflective liquid crystal element for each of the R, G, and B color components as the light modulating means. The latter is characterized by using three reflective liquid crystal elements corresponding to R (red), G (green), and B (blue) components. The former can reduce the number of parts and reduce the size of the entire apparatus as compared with the latter. A single-panel color projector is disclosed, for example, in Patent Document 1 below.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-133197 (FIG. 1)
[0005]
Generally, in order to obtain a high-quality and clear image using a reflection type liquid crystal element, it is necessary to make a light beam incident on the liquid crystal surface (incident end face) of the liquid crystal element at a substantially right angle. Therefore, as exemplified in FIG. 1 of Patent Document 1, a conventional single-panel color projector uses a cube-shaped deflection beam between an optical path, a light source and a reflective liquid crystal element, and a reflective liquid crystal element and a projection lens. By providing a configuration in which a splitter is provided, an optical path is provided such that a light beam enters the liquid crystal element at right angles.
[0006]
With the above configuration, the distance between the projection lens and the liquid crystal element is designed to be long. That is, the dimension of the projector in the depth direction increases. Further, if the distance between the projection lens and the liquid crystal element is increased, a projection lens having a long back focus must be used. However, such projection lenses are expensive because they require very high precision. As a result, the conventional single-panel liquid crystal projector cannot be avoided from increasing in size and cost.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a single-panel type liquid crystal projector that is inexpensive and has a simple configuration, but is small and thin.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a single-panel liquid crystal projector according to claim 1 irradiates a light source unit that emits a white light beam in a first linear polarization state, and modulates an incident light beam according to predetermined information. A reflective liquid crystal element for rotating the first linear polarization state by 90 ° to a second linear polarization state, a projection lens group for projecting a light beam modulated by the reflective liquid crystal element onto a screen, and a light source unit. The light flux is disposed rotatably about the center between the reflection type liquid crystal element and between the reflection type liquid crystal element and the projection lens group, and the incident light beam is polarized by at least three color separation regions substantially equally divided. While maintaining the state, the light is sequentially decomposed into three color components corresponding to the three primary colors of light, and the decomposed color components are deflected toward the reflective liquid crystal element, and the color components reflected by the reflective liquid crystal element are transmitted and the projection lens is transmitted. It characterized by having a a rotating color separation plate for guiding the direction.
[0009]
According to the single-panel type liquid crystal projector of the first aspect, a rotating color separation plate as a color separation means is used as a member for splitting a light beam, instead of a polarization beam splitter prism. By thus using the rotating color separation plate not only as the color separation means but also as the light beam branching means, it is possible to contribute to the miniaturization and thinning of the whole liquid crystal projector. Further, since the distance between each liquid crystal element and the projection lens can be set short, it is easy to shorten the focal length of the projection lens group, and the projector can be configured at low cost.
[0010]
Furthermore, the conventional single-panel type liquid crystal projector requires an extremely high-precision assembly process such as alignment of the optical axis of each polarizing beam splitter and the synthesizing prism. , The relative positioning of each optical member becomes easy.
[0011]
2. The rotating color separation plate according to claim 1, wherein the white light flux incident on the first end face is emitted from a second end face different from the first end face so as to be incident on the reflective liquid crystal element at substantially right angles, and the reflective liquid crystal is provided. A second linearly polarized light beam reflected on the element and incident on the second end face is converted into a third end face substantially parallel to and opposite to the second end face at the same exit angle as the incident angle on the second end face. It is desirable to adopt a configuration in which the light is ejected from the surface (claim 2).
[0012]
Here, the first end surface and the third end surface can be the same surface. In other words, the end face on which the light beam from the light source unit is incident and the end face on which the light beam is deflected and emitted from the rotary color separation plate may be substantially parallel. In this case, a color separation function is provided by disposing an optical member having a reflection characteristic for separating a color component corresponding to each color separation region on the first end surface of each color separation region. As the optical member, a dichroic mirror is exemplified.
[0013]
When configured as described above, the positional relationship between the light source unit and the rotating color separation plate is such that the white luminous flux has a predetermined incident angle θ with respect to the first end surface. 3 (However, 0 ° <θ 3 It is desirable to make the light obliquely incident at <90 °). By defining the incident angle in this manner, it is possible to design the diameter of the white light beam to be small.
[0014]
The rotating color separation plate has a plurality of transparent substrates each having a reflection surface coated with an optical film having predetermined characteristics, and is disposed between both end surfaces in a state of being inclined by a first inclination angle with respect to a normal line of each end surface. It is preferable to have a multilayer structure that is periodically laminated at a predetermined pitch. The predetermined characteristic is a characteristic in which the first linearly polarized light is substantially totally reflected and the second linearly polarized light is substantially completely transmitted (Claim 5). With this configuration, the rotating color separation plate can have a function as a light beam branching unit.
[0015]
According to the invention described in claim 6, in the light beam branching member, each of the end faces and the liquid crystal surface of the reflection type liquid crystal element have the second inclination angle θ. 2 And the second inclination angle θ 2 Is 0 ° ≦ θ 2 It is desirable to be within the range of <90 °. And the second inclination angle θ 2 Is 0 ° <θ 2 <90 °, relative positional relationship between the light source unit and the rotating color separation plate such that each color component in the first linear polarization state enters the light beam splitting member from a direction parallel to the liquid crystal surface. Is preferably determined (claim 7).
[0016]
In particular, the second inclination angle θ 2 Is set to 0 °, relative positioning between the reflective liquid crystal element and the light beam branching member becomes extremely easy. However, in this case, the relative positional relationship between the light source unit and the rotating color separation plate may be determined so that each color component in the first linear polarization state enters the light beam splitting member from a direction non-parallel to the liquid crystal surface. Desirable (claim 8).
[0017]
According to the ninth aspect, the first end face may be substantially orthogonal to the second end face and the third end face. In this case, it is preferable that the light source unit and the rotating color separation plate have a relative positional relationship such that a white light beam is incident on the first end surface substantially at a right angle.
[0018]
The rotating color separation plates configured as in claims 9 and 10 are arranged substantially parallel to each other and at a predetermined angle with respect to the first to third end faces. It has a plurality of optical films having predetermined characteristics. The predetermined characteristic of each optical film is that, for the first linearly polarized light of the specific color component corresponding to the color separation area, the total light amount of the light beams reflected by all the optical films is the total light amount of the incident light beam. The light is reflected at different reflectivities so as to be substantially equal, and almost completely transmits the second linearly polarized light of the specific color component.
[0019]
Specifically, the characteristic of each optical film is such that the predetermined reflectance of the k-th optical film counted from the predetermined optical film provided farthest from the first end face is set to (100 / k)%. It is desirable to be performed (claim 12). This makes it possible to make each light beam reflected by each optical film an even light amount.
[0020]
Further, it is preferable that the optical films are disposed so as to partially overlap each other when viewed from the second end face side (claim 13). Thereby, it becomes possible to make the light flux enter into almost the entire liquid crystal surface of the reflection type liquid crystal element, and an image having no bright and dark areas can be displayed on the screen. However, with the configuration as in claim 14, the light quantity of the light beam incident on the liquid crystal surface corresponding to the region where the optical films overlap is larger than in other regions. Such unevenness or variation in light amount can be eliminated by performing correction processing on data for generating a predetermined modulation signal (claim 14).
[0021]
The non-uniformity of the light quantity of the incident light beam caused on the reflective liquid crystal element due to the partial overlap of the optical films can be solved by using the light beam width adjusting means provided in the light source section. ). That is, the light beam width adjusting means adjusts the light beam width of the white light beam so that the light beam enters only one of the optical films in a region where the optical films adjacent to each other partially overlap. An example of the light beam width adjusting means is a light tunnel used to make the light beam intensity uniform. The light tunnel has cavities mirror-finished on all sides through which light beams pass. The light beam width can be adjusted by sliding one mirror surface forming the cavity in a direction perpendicular to the mirror surface.
[0022]
According to the sixteenth aspect, it is preferable that the first linearly polarized light is designed as the S-polarized light.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a single-panel liquid crystal projector 100 according to the first embodiment. The single-panel type liquid crystal projector 100 includes a light tunnel 2, an illumination system lens group 3, a single polarizer 4, a rotating color separation plate 10, a reflective liquid crystal element 5, and a projection lens in the order in which the white luminous flux emitted from the light source 1 is incident. Group 6 is provided. FIG. 2 is a schematic view of the rotating color separation plate 10 as viewed from the first end face 11 side. As shown in FIG. 2, the rotating color separation plate 10 has a substantially perfect circular shape, and is rotated at a predetermined speed about a center O by a motor M.
[0024]
The light source 1 has a high-pressure mercury lamp 1a and an elliptical reflector 1b. White light emitted from the high-pressure mercury lamp 1a is reflected by the elliptical reflector 1b and guided to the light tunnel 2. The light tunnel 2 guides the incident white light to the illumination system lens group 3 at the subsequent stage while making the intensity distribution uniform. The illumination lens group 3 guides the white light incident through the light tunnel 2 to the single polarizing plate 4 while converging the white light in a predetermined direction. Specifically, the cross-sectional shape of the white light transmitted through the illumination system lens group 3 on the surface including the first end surface 11 is converged toward the central axis O, and the white light on the surface orthogonal to the first end surface 11 is The cross-sectional shape is a parallel light beam. As a result, the light rays included in the white light beam enter at any position on the first end surface 11 at substantially the same incident angle. The single polarizing plate 4 aligns the polarization state of the incident white light so as to be S-polarized with respect to the rotating color separation plate 10 at the subsequent stage.
[0025]
The white light flux converted to the S-polarized state by the single polarizing plate 4 enters the first end face 11 of the rotating color separation plate 10. The rotating color separation plate 10 has three color separation regions 10R, 10G, and 10B corresponding to the three primary colors of light substantially equally divided by the plurality of boundary surfaces B. Therefore, the white luminous flux sequentially enters the first end faces 11 of the color separation regions 10R, 10G, and 10B.
[0026]
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the rotating color separation plate 10 and an arrangement relationship between the rotating color separation plate 10 and the reflective liquid crystal element 5. Note that the cross section of the rotating color separation plate 10 shown in FIG. 3 is a cross section in the color separation region 10R. The cross-sectional shapes of the other color separation regions are substantially the same as those shown in FIG. Therefore, the following mainly describes the color separation region 10R and the light beam incident on the region 10R.
[0027]
As shown in FIG. 3, the rotating color separation plate 10 has a transparent substrate 13 and a multilayer structure 14. In the multilayer structure 14, a plurality of transparent substrates 15 each having a reflection surface 16 having predetermined characteristics according to the polarization state are laminated with the reflection surface 16 as a bonding surface. Specifically, the multilayer structure 14 has a reflection surface 16 having a first inclination angle θ with respect to a normal N of the transparent substrate 13. 1 It is fixed in a state of being inclined so as to form. That is, the reflecting surface 16 is in a state of being disposed substantially concentrically with respect to the center O. The multilayer structure 14 is fixed to the surface of the transparent substrate 13 opposite to the first end surface 11 in order to increase the bonding strength. The color separation region 10 </ b> R is configured such that the first end surface 11 of the transparent substrate 13 and the end surface (second end surface) 12 of the multilayer structure 14 opposite to the fixing surface with the mirror 13 are substantially parallel to each other. . The transparent substrate 15 constituting the multilayer structure 14 may be made of glass or plastic. In this embodiment, a glass substrate that is less affected by environmental changes is used.
[0028]
As shown in FIG. 4, the reflecting surface 16 transmits approximately 100% of S-polarized light of a specific color component (here, an R component) corresponding to each color separation region, and transmits P-polarized light of the specific color component. In other words, it has a characteristic of reflecting approximately 100%. FIG. 5 shows a graph relating to the reflection characteristics of the reflection surface 16 provided in the color separation region 10G, and FIG. 6 shows a graph relating to the reflection characteristics of the reflection surface 16 provided in the color separation region 10B. As shown in FIGS. 4 to 6, the S-polarized white luminous flux incident on each reflection surface 16 in each of the color separation regions 10 </ b> R to 10 </ b> B reflects only the color components corresponding to each of the regions 10 </ b> R to 10 </ b> B on the reflection surface 16. As a result, the light is deflected toward the reflective liquid crystal element 5.
[0029]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the optical path of the white light flux is substantially parallel to the liquid crystal surface 5a of the reflective liquid crystal element 5. Therefore, the rotation color separation disk 10 is provided with the second inclination angle θ with respect to the liquid crystal surface 5a so as to capture the entire diameter of the white luminous flux that travels straight along the optical path substantially parallel to the liquid crystal surface 5a of the reflective liquid crystal element 5. 2 (However, 0 ° <θ 2 <90 °). Note that since the projector 100 itself becomes large, θ 2 Does not assume 90 °.
[0030]
Therefore, the white luminous flux is shifted from 90 ° to the second inclination angle θ. 2 Angle of incidence θ minus 3 Obliquely enters the first end surface 11. That is, in the present embodiment, the incident angle θ 3 Also 0 ° <θ 3 <90 °. Where incident angle θ 3 Is too large, the amount of light reflected on the first end face 11 may increase. Therefore, an antireflection film for a color component corresponding to each region is provided on the first end surface 11 of each of the regions 10R to 10B.
[0031]
Here, the first inclination angle θ 1 And the second inclination angle θ 2 And the incident angle θ 3 Is appropriately set so that each color component in the S-polarized state emitted from each of the color separation regions 10R to 10B is incident on the liquid crystal surface 5a substantially at right angles (incident at an incident angle of 0 °). With this setting, the white luminous flux obliquely incident on the first end face 11 of the rotating color separation plate 10 is sequentially color-separated and emitted from the second end face 12 so as to be incident on the liquid crystal surface 5a at right angles. In addition, the optical path of the R component indicated by the arrow line in FIG. 2 is in a state where the refraction phenomenon at the time of incidence / emission at the end faces 11 and 12 is omitted for convenience.
[0032]
The reflection type liquid crystal element 5 modulates each color component according to a modulation signal generated based on video information of a color corresponding to a color component sequentially incident by a control unit (not shown). At the time of modulation, the polarization state of the reflected light beam is a P-polarized state in which the polarization state of the incident light beam is rotated by 90 ° due to the properties of the liquid crystal. The color component in the P-polarized state is reflected by the liquid crystal element 5 and again enters the rotating color separation plate 10 via the second end face 12. In FIG. 3, for convenience, the incident light beam and the reflected light beam (emitted light beam) in the reflection type liquid crystal element 5 are shown by different optical paths, but actually, the reflected light beam returns substantially the same optical path as the incident light beam. That is, the color component in the P-polarized state is emitted from the reflective liquid crystal element 5 at a substantially right angle (emitted at an emission angle of 0 °).
[0033]
As described above, each reflecting surface 16 has a property of transmitting substantially all the P-polarized light. Therefore, each color component in the P-polarized state sequentially incident on the second end face 12 of the rotating color separation plate 10 is emitted from the first end face 11 with little loss of light quantity.
[0034]
Each color component of the P-polarized light emitted from the first end face 11 is sequentially enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens group 11. As a result, a bright full-color image of a large screen is displayed on the screen.
[0035]
The above is the first embodiment of the present invention. Note that the single-panel liquid crystal projector 100 of the first embodiment is not limited to the above configuration. For example, in the above embodiment, the optical path of the white light beam emitted from the light source 1 and the liquid crystal surface 5a of the reflective liquid crystal element 5 are configured to be parallel. In this regard, the single-panel type liquid crystal projector 100 of the first embodiment is not limited to the configuration as long as the rotating color separation plate 10 can capture the entire diameter of the white light beam by the first end surface 11. For example, if the light source 1 and the reflective liquid crystal element 5 are arranged so that the optical path of the white light beam and the liquid crystal surface 5a are non-parallel, the second tilt angle θ 2 Can be set to 0 °.
Second tilt angle θ 2 Is set to 0 °, the first end face 11 or the second end face 12 is substantially parallel to the liquid crystal surface 5a. Thereby, there is an advantage that the relative positioning between the rotary color separation plate 10 and the reflection type liquid crystal element 5 becomes easier than the configuration shown in FIG.
[0036]
Further, the rotating color separation plate 10 of the first embodiment can be used even if it has a configuration other than the above. For example, as an alternative to the above-described multilayer structure 14, a rotating color separation plate having a liquid crystal film disclosed in Japanese Patent Application No. 2003-23413 filed by the present applicant can be used. However, in this case, instead of the transparent substrate 13, a dichroic mirror having a characteristic of transmitting only color components corresponding to the regions 10R, 10G, and 10B is provided. This provides a rotating color separation plate capable of performing color separation while utilizing the disclosure content of the above application.
[0037]
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a single-panel liquid crystal projector 200 according to the second embodiment of the present invention. In the single-panel type liquid crystal projector 200 shown in FIG. 7, the same components as those of the projector 100 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The rotating color separation plate 20 used in the projector 200 of the second embodiment has an external shape as shown in FIG. That is, the rotating color separation plate 20 has a substantially circular shape like the rotating color separation plate 10 shown in FIG. 2, and includes three color separation regions 20R, 20G, and 20B corresponding to the R, G, and B color components. Have. Each color separation area is substantially equally divided. As shown in FIG. 7, the rotating color separation plate 20 is disposed such that a surface (second end surface) 22 facing the reflective liquid crystal element 5 and the liquid crystal surface 5a of the element 5 are substantially parallel. . In addition, since the reflection type liquid crystal element 5 and the rotating color separation plate 20 are disposed substantially in parallel, the single-panel type liquid crystal projector 200 of the second embodiment is very easy to relatively position each optical member. There are advantages.
[0038]
FIG. 9 is a diagram showing a cross section of the rotating color separation plate 20 and an arrangement relationship between the rotating color separation plate 20 and the reflective liquid crystal element 5. Note that the cross section of the rotating color separation plate 20 shown in FIG. 9 is a cross section in the color separation region 10R. Since the cross-sectional shapes of the other color separation regions 20G and 20B are substantially the same as those shown in FIG. 9, the following mainly describes the color separation region 20R and the light beam incident on the region 20R. The rotating color separation plate 20 includes a first end face 21 on which a principal ray of a white light beam incident through the single polarizing plate 4 is incident at a substantially right angle, a second end face 22 orthogonal to the first end face 21 and parallel to each other. It has three end faces 23.
[0039]
As described above, the rotating color separation plate 20 and the reflective liquid crystal element 5 are arranged in parallel with each other. Therefore, the optical path of the white light flux that is incident on the first end face 21 at a right angle is substantially parallel to the second end face 22, the third end face 23, and the liquid crystal surface 5a. In the single-panel liquid crystal projector 200 according to the second embodiment, the first end face 21 on which the white light beam is incident is an arc shape because the first end face 21 is the outer peripheral face of the rotary color separation plate 20. Therefore, when a parallel light beam is made incident on the first end surface 21, the incident angle varies depending on the incident position, and the amount of light incident on the reflective liquid crystal element 5 at the subsequent stage may be reduced. Therefore, the illumination system lens group 3 ′ of the second embodiment always causes the white light flux emitted from the light source 1 and incident via the light guide 2 to enter each of the optical films C1, C2, and C3 at a constant incident angle. Has an action.
[0040]
As shown in FIG. 9, three optical films C <b> 1 to C <b> 3 are arranged inside the color separation region 20 </ b> R in order from the first end face 21 side. Each of the optical films C1 to C3 is disposed so as to form an angle of 45 ° with each of the first to third end surfaces 81 to 83. Further, in order to allow the light flux to enter almost all over the liquid crystal surface 5a of the reflective liquid crystal element 5, adjacent optical films (for example, C1 and C2) are viewed from the second end face 82 or the third end face 83. Are arranged so as to partially overlap each other.
[0041]
FIG. 10 is a graph showing the reflection characteristics of the optical film C1. FIG. 11 is a graph showing the reflection characteristics of the optical film C2. Since the reflection characteristics of the optical film C3 have substantially the same characteristics as the reflection characteristics of the dichroic mirror 13 of the first embodiment, reference is made to FIG. As shown in FIGS. 3 to 5, each of the optical films C1 to C3 has different reflection characteristics with respect to the R component light (about 600 nm or more) in the S-polarized state. Further, the reflection characteristics are set so as to reflect approximately 100% of the incident light beam by using all the optical films C1 to C3. Specifically, the k-th optical film counted from the optical film C3 farthest from the first end face 81 has a reflection characteristic of about (100 / k)% with respect to the R component light in the S-polarized state. That is, in the present embodiment, as shown in each drawing, the optical film C1 has a reflection characteristic of about 33%, the optical film C2 has a reflection characteristic of about 50%, and the optical film C3 has a reflection characteristic of about 100%. As a result, the amount of light reflected by any of the optical films becomes substantially equal. In addition, as shown in each drawing, each optical film transmits substantially the entirety of the P-polarized light of the corresponding color component (here, the R component) and the other color components.
[0042]
Therefore, the R component of the S-polarized light beam that has entered the first end face 21 in the color separation region 20R is gradually reflected at substantially right angles by the optical films C1 to C3. The R component in the S-deflected state reflected by each of the optical films C1 to C3 is emitted from the second end face 82 and is incident on the liquid crystal surface 5a of the reflective liquid crystal element 5 at a substantially right angle. Here, by setting the reflectance of each optical film as described above, except for the region where the light flux from the part where the optical films shown by the hatched areas in FIG. 9 partially overlap is incident on the liquid crystal surface 5a. A substantially uniform amount of light enters each point. In the present embodiment, light of approximately 33% of the light amount of the light beam incident on the first end surface 21 is incident on any point on the liquid crystal surface 5a.
[0043]
FIG. 12 shows the reflection characteristics of the optical film C1 in the color separation region 20G for color separation of the G component, and FIG. 13 shows the reflection characteristics of the optical film C2. Since the reflection characteristics of the optical film C3 in the color separation region 20G have substantially the same characteristics as the reflection characteristics of the dichroic mirror 13 provided in the color separation region 10G of the first embodiment, FIG.
[0044]
Similarly, FIG. 14 shows the reflection characteristics of the optical film C1 and FIG. 15 shows the reflection characteristics of the optical film C2 in the color separation region 20B for color-separating the B component. Since the reflection characteristics of the optical film C3 in the color separation region 20B have substantially the same characteristics as the reflection characteristics of the dichroic mirror 13 provided in the color separation region 10B of the first embodiment, reference is made to FIG.
[0045]
As in the first embodiment, the reflection type liquid crystal element 5 modulates the R component incident upon the ON bit in accordance with a modulation signal transmitted from a control unit (not shown). Here, in FIG. 9, light from a part where the optical films indicated by hatched areas partially overlap is reflected by the two optical films twice, so that the R component is reflected twice by the liquid crystal surface 5a as compared with the other areas. The amount of light incident on the light source increases. For example, the light beam incident through the overlapping area of the optical film C1 and the optical film C2 has about 22% more light than the other areas. If the amount of light incident on the liquid crystal surface 5a is uneven, the quality of the generated image is degraded. For this reason, in the present embodiment, a modulation signal generated based on video information that has been previously darkened and corrected is given to a pixel on which a light beam with a large amount of light is incident. By performing the modulation process based on such a modulation signal, even if the light flux incident on the reflective liquid crystal element 5 has a non-uniform light amount depending on the pixel, the light flux (ON light) emitted from the element 5 The light quantity of the pixel is also substantially uniform.
[0046]
As described above, the reflected light beam (ON light) from the reflective liquid crystal element 5 is in the P-polarized state. The ON light of the R component is incident on the second end face 22 of the rotating color separation plate 20 at a substantially right angle (incident at an incident angle of 0 °).
[0047]
As shown in FIG. 4 to FIG. 6 and FIG. 10 to FIG. 15, the optical films C1 to C3 of the respective color separation regions have a characteristic that the reflectance for P-polarized light is almost 0 regardless of the color component. Therefore, substantially the entire amount of the ON light of the R component incident on the second end face 22 passes through each of the optical films C1 to C3. Then, the ON light is emitted from the third end face 23 at a substantially right angle, and travels to the projection lens group 6.
[0048]
Note that the light beam (OFF light) incident at the time of the OFF bit in the modulation signal is not modulated and reenters the rotating color separation plate 20 in the S-polarized state. At this time, the light beam incident on the optical films C1 to C3 as OFF light remains in the S-polarized state. Therefore, when the OFF light is incident on a color separation area different from the color separation area at the time of color separation, the OFF light is transmitted to the projection lens group 6 together with the ON light according to the reflection characteristics of the optical films C1 to C3 in the different color separation areas. The light enters at almost right angles. For example, assume that OFF light of the R component separated by the color separation region 20R is incident on the color separation region 20G. In this case, as shown in FIGS. 12, 13, and 5, each of the optical films C1 to C3 in the color separation region 20G transmits substantially the entire R component regardless of the polarization state. Therefore, the OFF light of the R component incident on the color separation region 20G is guided to the projection lens group 6 together with the ON light.
[0049]
If the OFF light is projected on the screen via the projection lens group 6, the quality of the image displayed on the screen S is degraded. Therefore, in the single-panel liquid crystal projector 200 of the second embodiment, the absorbing polarizer 7 is provided between the rotating color separation plate 20 and the projection lens group 6. The absorbing polarizer 12 cuts off almost all of the color components that have passed through the rotary color separation plate 20 despite being OFF light, and avoids entering the projection lens group 11.
[0050]
In this way, only the ON light components of the respective colors of R, G, and B sequentially enter the projection lens group 11. A large full screen bright full-color image is displayed on the screen S by the R, G, and B images sequentially enlarged and projected from the projection lens group 11.
[0051]
The above is the second embodiment of the present invention. The single-panel type liquid crystal projector 200 of the second embodiment is not limited to the above embodiment.
[0052]
For example, it has been described that each of the optical films C1 to C3 is partially overlapped so that the light flux is completely incident on the entire liquid crystal surface. However, in the design stage, there is no need to overlap the optical films C1 to C3 as long as they can be disposed seamlessly when viewed from the second end face 22 side. In this case, since the luminous flux incident on the liquid crystal surface has almost the same light amount, there is no need to perform the correction processing for matching the light amounts.
[0053]
In addition, it has been described that the non-uniformity of the incident light amount on the liquid crystal surface 5a, which is caused by partially overlapping the optical films C1 to C3, is eliminated by performing a correction process on the video information for generating the modulation signal. It is also possible to make the light amount uniform by another method. For example, a mirror surface forming the light guide 2 is slid in a direction perpendicular to the mirror surface while referring to an image actually displayed on a monitor (not shown). Thereby, the width of the light beam incident on the rotary color separation plate 20 changes as shown by the outline arrow line in FIG. It is also possible to fix the mirror surface at the position where the quality of the image is the best, that is, at the time when the light beam width (broken line in FIG. 2) where the light amount difference on the liquid crystal surface disappears.
[0054]
Further, it has been described that the rotating color separation plate 20 includes three optical films C1 to C3 having different reflection characteristics in all the color separation regions 20R to 20B. However, the number of optical films is an example, and the same effect as in the second embodiment can be obtained if at least two optical films are used. Further, even if the amount of light flux incident on the reflection type liquid crystal element 5 is uneven, if the modulation signal for controlling the liquid crystal element can be dealt with more flexibly, the number of the optical films is one. good.
[0055]
Further, the absorbing polarizer 7 can be integrally formed with the rotating color separation plate 20 by joining to the third end face 23.
[0056]
As described above, two preferred embodiments of the single-panel liquid crystal projector according to the present invention have been described. In each embodiment, the light beam from the light source 1 is described as S-polarized light, but may be P-polarized light. Further, in each of the above-described embodiments, a circular rotating color separating plate is assumed, but a rotating color separating plate other than a circular shape may be used. Further, in each of the above embodiments, each of the rotating color separation plates includes one color separation region corresponding to each of R, G, and B. However, the number of each color separation region corresponding to each color is equal to the number of the same number. You may have.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, the single-panel type liquid crystal projector according to the present invention has a reflection type liquid crystal device in which a rotating color separation plate having both a color separation function and a light beam branching function is disposed in a preferable positional relationship with respect to a reflection type liquid crystal element. The distance between the liquid crystal element and the projection lens group can be reduced. This makes it possible to reduce the size of the configuration in the vicinity of the projection lens group, and to further reduce the length of the projector in the depth direction. That is, a single-panel type liquid crystal projector having a simpler configuration, smaller size, and thinner than a conventional projector is provided.
[0058]
The single-panel liquid crystal projector according to the present invention can reduce the diameter of the light beam incident on the rotating color separation plate. Thus, unlike the conventional configuration using the polarizing beam splitter cube, the space to be secured as an optical path can be reduced. From this point, further miniaturization of the entire projector is realized.
[0059]
Further, for example, as in the second embodiment, the single-panel liquid crystal projector according to the invention is configured such that each optical member is bent at an integral multiple of substantially 90 °. Thereby, each optical member can be arranged at a position with high accuracy in a simple assembly process.
[0060]
In addition, since the distance between each liquid crystal element and the projection lens can be shortened, even a projector that projects an image on a screen from a short distance, such as a rear projector, has a high performance projection lens. It is possible to project a clear image with a sufficiently wide angle without using the image. Therefore, the cost of the projector itself can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a single-panel liquid crystal projector according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a rotating color separation plate of the single-panel liquid crystal projector according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-section of a rotating color separation plate according to the first embodiment and an arrangement relationship between the rotation color separation plate and a reflective liquid crystal element.
FIG. 4 is a graph showing reflection characteristics of a dichroic mirror provided in the rotating color separation plate of the first embodiment.
FIG. 5 is a graph showing reflection characteristics of a dichroic mirror provided in the rotating color separation plate of the first embodiment.
FIG. 6 is a graph showing reflection characteristics of a dichroic mirror provided on the rotating color separation plate of the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a single-panel liquid crystal projector according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a rotating color separation plate of a single-panel liquid crystal projector according to a second embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a cross section of a rotating color separation plate according to a second embodiment, and an arrangement relationship between the rotation color separation plate and a reflective liquid crystal element.
FIG. 10 is a graph showing reflection characteristics of an optical film provided on a rotating color separation plate according to a second embodiment.
FIG. 11 is a graph showing reflection characteristics of an optical film provided on a rotating color separation plate according to the second embodiment.
FIG. 12 is a graph showing reflection characteristics of an optical film provided on a rotating color separation plate according to the second embodiment.
FIG. 13 is a graph showing reflection characteristics of an optical film provided on a rotating color separation plate according to the second embodiment.
FIG. 14 is a graph showing reflection characteristics of an optical film provided on a rotating color separation plate according to the second embodiment.
FIG. 15 is a graph illustrating reflection characteristics of an optical film provided on a rotating color separation plate according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 light source
5 Reflective liquid crystal device
6. Projection lens group
10,20 rotating color separation plate
11, 21 First end face
12, 22 Second end face
23 Third end face
100, 200 Single-panel LCD projector

Claims (16)

第一の直線偏光状態にある白色光束を照射する光源部と、
入射光束を、所定の情報に対応して変調するとともに、前記第一の直線偏光状態を90°回転した第二の直線偏光状態にする反射型液晶素子と、
前記反射型液晶素子によって変調された光束をスクリーン上に投影する投影レンズ群と、
前記光源部と前記反射型液晶素子の間、および前記反射型液晶素子と前記投影レンズ群の間に中心を軸として回転自在に配設され、入射する光束を、略均等に分割された少なくとも3つの色分離領域によって、偏光状態を維持しつつ光の三原色に対応する3つの色成分に順次分解し、分解した色成分を前記反射型液晶素子方向へ偏向するとともに、前記反射型液晶素子で反射した色成分を透過して前記投影レンズ群方向に導く回転色分離板と、を有することを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
A light source unit that emits a white light beam in a first linear polarization state,
A reflective liquid crystal element that modulates the incident light beam in accordance with predetermined information and changes the first linear polarization state to a second linear polarization state rotated by 90 °;
A projection lens group that projects a light beam modulated by the reflective liquid crystal element on a screen,
The light source unit and the reflection type liquid crystal element, and the reflection type liquid crystal element and the projection lens group are rotatably disposed around a center, and divide the incident light beam into at least three light beams. The three color separation regions sequentially separate the light into three color components corresponding to the three primary colors of light while maintaining the polarization state, deflect the separated color components toward the reflective liquid crystal element, and reflect the deflected color components toward the reflective liquid crystal element. A rotating color separation plate that transmits the selected color component and guides the color component toward the projection lens group.
請求項1に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記回転色分離板は、第一端面に入射した前記白色光束を前記反射型液晶素子に略直角に入射するように該第一端面と異なる第二端面から射出させ、かつ前記反射型液晶素子で反射して前記第二端面に入射した第二の直線偏光状態の光束を、該第二端面における入射角と同一の射出角で該第二端面と略平行でかつ反対側にある第三端面から射出させることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 1,
The rotating color separation plate emits the white light flux incident on the first end face from a second end face different from the first end face so as to be incident on the reflective liquid crystal element at a substantially right angle, and the reflective liquid crystal element The light beam in the second linearly polarized state that has been reflected and incident on the second end face, from the third end face that is substantially parallel to and opposite to the second end face at the same exit angle as the incident angle on the second end face. A single-panel liquid crystal projector characterized by emitting light.
請求項2に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記第一端面と前記第三端面は同一面であり、各色分離領域における第一端面には各色分離領域に対応する色成分を分離させる反射特性を持つ光学部材が配設されることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 2,
The first end surface and the third end surface are the same surface, and an optical member having a reflection characteristic for separating a color component corresponding to each color separation region is provided on the first end surface in each color separation region. Single-panel LCD projector.
請求項3に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記光源部と前記回転色分離板は、前記白色光束が前記第一端面に対して所定の入射角θ(但し0°<θ<90°)で斜入射するような位置関係にあること、を特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 3,
The light source unit and the rotating color separation plate are in a positional relationship such that the white light beam is obliquely incident on the first end face at a predetermined incident angle θ 3 (where 0 ° <θ 3 <90 °). , A single-panel liquid crystal projector.
請求項3または請求項4に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記回転色分離板は、所定の特性をもつ光学膜を塗布された反射面を有する複数の透明基板が、各端面の法線に対して第一の傾斜角だけ傾く状態で両端面の間に所定ピッチで周期的に積層されており、
前記所定の特性とは、第一の直線偏光は略全反射し、第二の直線偏光は略全透過する特性であることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 3 or 4,
The rotating color separation plate has a plurality of transparent substrates having a reflective surface coated with an optical film having predetermined characteristics, and is disposed between both end surfaces in a state of being inclined by a first inclination angle with respect to a normal line of each end surface. It is periodically laminated at a predetermined pitch,
The single-panel type liquid crystal projector, wherein the predetermined characteristic is a characteristic that the first linearly polarized light is substantially totally reflected and the second linearly polarized light is substantially totally transmitted.
請求項3から請求項5のいずれかに記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記光束分岐部材は、各前記端面と前記反射型液晶素子の液晶面とが、第二の傾斜角θをなすように配設されており、該第二の傾斜角θは、0°≦θ<90°の範囲内にあることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to any one of claims 3 to 5,
It said beam dividing element includes a liquid crystal surface of the reflective type liquid crystal element and each said end face being disposed to form a second inclination angle theta 2, the inclination angle theta 2 of the second is 0 ° ≦ θ 2 <90 °, a single-panel liquid crystal projector.
請求項6に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記第二の傾斜角θが0°<θ<90°の範囲内にあるとき、前記光源部と前記回転色分離板は、第一の直線偏光状態の各色成分が、前記液晶面に対して略平行な方向から前記光束分岐部材に入射するような相対的位置関係にあることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 6,
When the second inclination angle theta 2 is at the 0 ° <θ 2 <range of 90 °, the rotary color separation plate and the light source unit, each color component of the first linear polarization state, to the liquid crystal surface A single-panel type liquid crystal projector characterized in that it has a relative positional relationship such that light enters the light beam splitting member from a direction substantially parallel to the light beam splitting member.
請求項6に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記第二の傾斜角θが0°であり、前記光源部と前記回転色分離板は、第一の直線偏光状態の各色成分が、前記液晶面に対して非平行な方向から前記光束分岐部材に入射するような相対的位置関係にあることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 6,
The second inclination angle theta 2 is 0 °, the rotational color separation plate and the light source unit, each color component of the first linear polarization state, the light beam branched from the non-parallel direction with respect to the liquid crystal surface A single-panel liquid crystal projector characterized by having a relative positional relationship such that light enters a member.
請求項2に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記第一端面と、前記第二端面および第三端面とは、略直交する関係にあることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 2,
A single-panel liquid crystal projector, wherein the first end face, the second end face, and the third end face are substantially orthogonal to each other.
請求項9に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記光源部と前記回転色分離板は、前記白色光束が前記第一端面に対して略直角に入射するような相対的位置関係にあること、を特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 9,
The single-panel type liquid crystal projector, wherein the light source unit and the rotating color separation plate are in a relative positional relationship such that the white light beam is incident on the first end surface at a substantially right angle.
請求項9または請求項10に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記回転色分離板は、互いに略平行であって、かつ前記第一から第三の各端面に対して所定の角をなす複数の光学膜を有し、
各光学膜は、色分離領域に対応する特定の色成分の第一の直線偏光に対しては全ての光学膜で反射される光束の光量の合計が入射光束の全光量と略等しくなるようにそれぞれ異なる反射率で反射し、該特定の色成分の前記第二の直線偏光に対しては略全透過させる特性を持つことを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 9 or 10,
The rotating color separation plate has a plurality of optical films that are substantially parallel to each other and form a predetermined angle with respect to each of the first to third end faces,
Each optical film is such that, for the first linearly polarized light of the specific color component corresponding to the color separation region, the sum of the light amounts of the light beams reflected by all the optical films is substantially equal to the total light amount of the incident light beam. A single-panel type liquid crystal projector characterized in that the single-panel type liquid crystal projector has characteristics of reflecting at different reflectances and transmitting substantially all of the second linear polarized light of the specific color component.
請求項11に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記第一端面から最も遠い位置に設けられた所定の光学膜から数えてk番目の光学膜の前記反射率は、(100/k)%に設定されることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 11,
A single-panel type liquid crystal projector, wherein the reflectance of a k-th optical film counted from a predetermined optical film provided farthest from the first end surface is set to (100 / k)%.
請求項11または請求項12に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
互いに隣り合う前記光学膜は、前記第二端面側から見て一部重複するように配設されることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 11 or 12,
The single-panel liquid crystal projector, wherein the optical films adjacent to each other are disposed so as to partially overlap as viewed from the second end surface side.
請求項13に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記一部重複によって生じる、前記反射型液晶素子の液晶面における光量のばらつきは、前記所定の変調信号を生成するためのデータを補正処理することにより解消することを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 13,
The single-panel type liquid crystal projector according to claim 1, wherein the variation in the amount of light on the liquid crystal surface of the reflection type liquid crystal element caused by the partial overlap is eliminated by performing a correction process on data for generating the predetermined modulation signal.
請求項13に記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記光源部は、白色光束を照射する光源、および前記白色光束の光束幅を調整する光束幅調整手段を有し、
前記光束幅調整手段は、互いに隣り合う前記光学膜の前記一部重複する領域においては、いずれか一方の光学膜にのみ光束が入射するように前記白色光束の光束幅を調整することを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to claim 13,
The light source unit has a light source that emits a white light beam, and a light beam width adjusting unit that adjusts the light beam width of the white light beam,
The light beam width adjusting means adjusts the light beam width of the white light beam so that the light beam enters only one of the optical films in the partially overlapping region of the optical films adjacent to each other. Single-panel LCD projector.
請求項1から請求項15のいずれかに記載の単板式液晶プロジェクタにおいて、
前記第一の直線偏光はS偏光であり、
前記第二の直線偏光はP偏光であることを特徴とする単板式液晶プロジェクタ。
The single-panel liquid crystal projector according to any one of claims 1 to 15,
The first linearly polarized light is S-polarized light;
2. The single-panel liquid crystal projector according to claim 1, wherein the second linearly polarized light is P-polarized light.
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