JP3589887B2

JP3589887B2 - 映像装置

Info

Publication number: JP3589887B2
Application number: JP02151199A
Authority: JP
Inventors: 政敏丹羽; 一丸田; 正樹斉川
Original assignee: Arisawa Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Arisawa Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP2000221450A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を写し出す映像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、コンパクト且つ高輝度なプロジェクターが望まれており、図１に図示したダイクロイックプリズム３（クロスプリズム）を採用し、青光，赤光及び緑光を各別に発する３パネルクロスプリズム式の液晶プロジェクターが提案されている。
【０００３】
ところで、最近、光源の輝度の向上に伴い、ダイクロイックプリズム３の表面反射やダイクロイックミラー１，２からの迷光がダイクロイックプリズム３の出射側から各液晶セル８ｃ，９ｃに入射し、ポリシリコンＴＦＴ液晶の誤作動を起こすという問題が指摘されている。
【０００４】
そこで、この対策として、図１に図示したように緑液晶セル７ｃを通過した偏光光が赤液晶セル９ｃ及び青液晶セル８ｃに入射することを防ぐ為、緑液晶セル７ｃを通過した偏光光の軸を赤液晶セル９ｃ及び青液晶セル８ｃの出射側偏光板８ｄ，９ｄの軸と９０度ずらすべく、緑液晶セル７ｃ位置に１／２波長板１０を配設している（図１において、本実施例と同一構成部分には同一符号を付した）。
【０００５】
従って、図２に図示したように緑液晶セル７ｃを通過した偏光光は赤液晶セル９ｃ及び青液晶セル８ｃの出射側偏光板９ｄ，８ｄにより吸収され、ポリシリコンＴＦＴ液晶の誤作動は防止されることになる。
【０００６】
しかし、この１／２波長板１０を設けた場合において、通常のスクリーンでは何ら問題はないが、偏光スクリーン１１と組み合わせると、緑映像光が写らず、色味の異なる映像が現出してしまう。これは、ダイクロイックプリズム３から出射された映像光のうち、赤映像光及び赤映像光と緑映像光との偏光方向が異なり（赤映像光，青映像光及び緑映像光は全て直線偏光）、よって、赤映像光と青映像光は偏光スクリーン１１で反射し、映像が現出するが、緑映像光は偏光スクリーン１１に吸収されてしまうからである（図３参照）。
【０００７】
そこで、本発明者等は種々検討した結果、特殊な偏光板を組み合わせることで上記緑映像光が映らないという問題を解決し、色味が良好な映像が現出される映像装置を完成させた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
プロジェクターとスクリーンとから成る映像装置において、プロジェクターとして青光，赤光及び緑光を各別に発する３パネルクロスプリズム式で且つ１／２波長板１０を内装した液晶プロジェクターを採用し、スクリーンとして偏光スクリーン１１を採用し、液晶プロジェクター若しくは偏光スクリーン１１いずれか一方に下記構造の偏光板を設けたことを特徴とする映像装置に係るものである。
【００１０】
記
透過軸に直交する状態で入射される光であって、緑光波長領域，赤光波長領域若しくは青光波長領域のいずれか一つから選択される領域の光を吸収し、残余の光を透過する第一偏光板１２と、透過軸に直交する状態で入射される光であって、前記で選択された領域の光を透過し、残余の光を吸収する第二偏光板１４とを該第一偏光板１２と第二偏光板１４の透過軸が直交する状態で積層して構成される偏光板。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
本発明は青光，赤光及び緑光を各別に発する３パネルクロスプリズム式で且つ１／２波長板１０を内装した液晶プロジェクターと偏光スクリーン１１を採用した映像装置において、液晶プロジェクター若しくは偏光スクリーン１１のいずれか一方に、透過軸に直交する状態で入射される光であって、緑光波長領域，赤光波長領域若しくは青光波長領域のいずれか一つから選択される領域の光を吸収し、残余の光を透過する第一偏光板１２と、透過軸に直交する状態で入射される光であって、前記で選択された領域の光を透過し、残余の光を吸収する第二偏光板１４とを該第一偏光板１２と第二偏光板１４の透過軸が直交する状態で積層して構成される偏光板を設けたから、ダイクロイックプリズム３を通過したＳ偏光若しくはＰ偏光いずれか一方に統一された直線偏光光である赤光、青光及び緑光並びに外光（外光も緑光，赤光及び青光との集合であり、夫々Ｓ偏光，Ｐ偏光の双方がある。）は、次に述べる本発明の原理により緑光も偏光スクリーン１１で反射し、従って、色味が良好な映像が該偏光スクリーン１１に映し出され、鮮明な映像が得られることになる。
【００１２】
ここで、カラー偏光板とは、透過軸に平行な偏光は全て透過し、直交する偏光は、その偏光板の色のみを透過し、残余の光は全て吸収する性質を有するものである。従って、緑偏光板とは透過軸に平行な偏光は全て透過し、透過軸に直交する偏光は緑光のみ透過するものである。また、このカラー偏光板の応用として、透過軸に平行な偏光は全て透過し、直交する偏光は、例えば、赤光及び青光のみを透過する偏光板がある。例えば、マゼンダ偏光板（マゼンダ色とは赤色と青色との混合色）とは、透過軸に平行な偏光は全て透過し、透過軸に直交する偏光は、赤光及び青光のみを透過するものである。
【００１３】
以下、図４をもとに本発明の原理について説明する。
【００１４】
例えば、第一偏光板１２としてマゼンダ偏光板を採用し、第二偏光板１４として、緑偏光板を採用した場合、反射層１５に到達する光は図４の通りである。
【００１５】
詳細すると、本発明に係る液晶プロジェクターから発せられる光が、例えば、Ｐ偏光の緑光（イ）並びにＳ偏光の赤光（ロ）及び青光（ハ）であり、また、外光は、Ｓ偏光の緑光（ニ）及びＰ偏光の緑光（ホ）、Ｓ偏光の青光（ヘ）及びＰ偏光の青光（ト）並びにＳ偏光の赤光（チ）及びＰ偏光の赤光（リ）の和と考えられる為、Ｐ偏光は第一偏光板１２で全光が透過し、第二偏光板１４で緑光（イ），（ホ）のみ透過し、結果として、液晶プロジェクターからの緑光（イ）及び外光の緑光（ホ）が反射層１５に届くことになる。
【００１６】
また、Ｓ偏光は第一偏光板１２で赤光（ロ），（チ）及び青光（ハ），（ヘ）が透過し、第二偏光板１４で全光が透過し、結果として液晶プロジェクターからの赤光（ロ）及び青光（ハ）並びに外光の赤光（チ）及び青光（ヘ）が反射層１５に届くことになる。
【００１７】
よって、本発明の第一偏光板１２及び第二偏光板１４により外光の５０％はカットされ、更に、液晶プロジェクターからの光は赤光（ロ），青光（ハ）及び緑光（イ）の全てが反射層１５に届くことになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本実施例の映像装置は、偏光スクリーン１１と３パネルクロスプリズム式液晶プロジェクターとから成り、液晶プロジェクターは図５に図示したように、自然光（Ｓ偏光とＰ偏光との和）を発する光源１３からの光を偏光機構１７によりＳ偏光にし、このＳ偏光をダイクロイックミラー４，５により夫々青，赤，緑に分解し、夫々の光を夫々の緑液晶セル７ｃ，青液晶セル８ｃ，赤液晶セル９ｃに通し、液晶セル７ｃ，８ｃ，９ｃを通過した光は夫々ダイクロイックプリズム３を通り、偏光スクリーン１１に映し出される３パネル（３つの液晶セル）方式のものである。
【００１９】
本実施例の場合、偏光スクリーン１１は図４，７に図示したように表面から拡散層１６（透過率９５％），第一偏光板１２，第二偏光板１４，反射層１５の順に積層された構成である。
【００２０】
拡散層１６は、マット加工を施し若しくは拡散剤を添加することで拡散機能を有するフィルム（ＰＶＣフィルム，アクリルフィルム，トリアセチルセルロース）であって、且つ、フィルム自体に液晶プロジェクターからの偏光光を乱してしまうような複屈折性を有しないものが望ましい。また、樹脂中にアクリルビーズやシリカ等フィラーを添加したものをコーティングすることで拡散層を形成しても良い。更に、反射層１５はアルミ箔以外にアルミ蒸着フィルム等、反射機能を有するものであればどのようなものでも良い。
【００２１】
具体的には、拡散層１６として１００μｍ厚のＰＶＣフィルム、第一偏光板１２としてマゼンダ偏光板（ＰＶＡ染料系偏光板）、第二偏光板１４として緑偏光板、反射層１５として７μｍ厚のアルミ箔を積層した構成、また、拡散層１６として１００μｍ厚のＰＶＣフィルム１００μｍ、第一偏光板１２としてマゼンダ塗布型偏光層、第二偏光板１４として緑塗布型偏光層、反射層して７μｍ厚のアルミ箔を積層した構成、更に、拡散層として１００μｍ厚のＰＶＣフィルム、第一偏光板１２としてマゼンダＰＥＴ染料系偏光板、第二偏光板１４として緑ＰＥＴ染料系偏光板、反射層１５として７μｍ厚のアルミ箔を積層した構成などが考えられる。
【００２２】
また、本実施例のダイクロイックミラー４，５は特定の光を通過し、特定の光を反射するミラーであり、ダイクロイックミラー４は赤と緑の光を透過し、青の光は反射する機能を有するもの、ダイクロイックミラー５は青と赤の光を透過し、緑の光は反射するものである。
【００２３】
また、本実施例で用いられるダイクロイックプリズム３とは、図６に図示したようにダイクロイックミラーで構成されるダイクロイック面１，２を直交状態で配設したプリズムであり、また、１／２波長板１０とは互いに垂直な方向に振動する直線偏光の間に１／２波長の光路差を生じるように厚さを決められた複屈折板である。
【００２４】
また、本実施例はＰ偏光の緑光（イ）並びにＳ偏光の赤光（ロ）及び青光（ハ）が発せられる液晶プロジェクターを採用している為、第一偏光板１２として、Ｐ偏光を全透過しＳ偏光を赤光及び青光のみを透過する偏光板（マゼンダ偏光板といわれ、緑色波長領域の光を吸収してしまう染料を混入して形成した偏光板）を採用し、第二偏光板１４として、Ｐ偏光は緑光のみ透過しＳ偏光は全透過する緑偏光板（緑色のみを透過する染料を混入して形成した偏光板）を採用しているが、液晶プロジェクターから発せられる光のうち、どの色の光がＳ偏光，Ｐ偏光となるかによっては、第一偏光板１２としてシアン偏光板（赤色波長領域の光を吸収する染料を混入して形成した偏光板）を採用し、第二偏光板１４として赤偏光板（赤色のみを透過する染料を混入して形成した偏光板）を採用する場合、また、第一偏光板１２としてイエロー偏光板（青色波長領域の光を吸収する染料を混入して形成した偏光板）を採用し、第二偏光板１４として青偏光板（青色を透過する染料を混入して形成した偏光板）を採用する場合などがあり得る。
【００２５】
尚、本実施例において、第一偏光板１２と第二偏光板１４の配設位置を逆にしても良いことは勿論である。
【００２６】
図５中、符号６は全反射ミラー、符号７ａ，８ａ，９ａは入射側偏光板、符号７ｂ，８ｂ，９ｂは１／２波長板、符号７ｄ，８ｄ，９ｄは出射側偏光板である。
【００２７】
また、本実施例は、第一偏光板１２及び第二偏光板１４を積層して偏光スクリーン１１を構成しているが、液晶プロジェクターの出射面側に第一偏光板１２及び第二偏光板１４を配設しても良い。
【００２８】
以上、本実施例に係る液晶プロジェクター及び偏光スクリーン１１によれば、液晶プロジェクターからの光は全て偏光スクリーン１１上に現出され、よって、色味が良好な映像が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の３パネルクロスプリズム式液晶プロジェクターの説明図である。
【図２】図１の液晶プロジェクターに１／２波長板１０を設けた場合の説明図である。
【図３】図２の液晶プロジェクターからの緑映像光が偏光スクリーン１１に現出しないことを説明する説明図である。
【図４】本発明の原理の説明図である。
【図５】本実施例の説明図である。
【図６】ダイクロイックプリズム（クロスプリズム）の説明図である。
【図７】本実施例の偏光スクリーンの説明図である。
【符号の説明】
１０１／２波長板
１１偏光スクリーン
１２第一偏光板
１４第二偏光板

Claims

プロジェクターとスクリーンとから成る映像装置において、プロジェクターとして青光，赤光及び緑光を各別に発する３パネルクロスプリズム式で且つ１／２波長板を内装した液晶プロジェクターを採用し、スクリーンとして偏光スクリーンを採用し、液晶プロジェクター若しくは偏光スクリーンいずれか一方に下記構造の偏光板を設けたことを特徴とする映像装置。
記
透過軸に直交する状態で入射される光であって、緑光波長領域，赤光波長領域若しくは青光波長領域のいずれか一つから選択される領域の光を吸収し、残余の光を透過する第一偏光板と、透過軸に直交する状態で入射される光であって、前記で選択された領域の光を透過し、残余の光を吸収する第二偏光板とを該第一偏光板と第二偏光板の透過軸が直交する状態で積層して構成される偏光板。