JPH0293580A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液晶ライトバルブを使用した画像投射装置に
関する。

〔発明の概要〕

本発明は、画像投射装置に関し、光源と偏光ビームスプ
リッタにそれぞれ鏡面を配し、光源と偏光ビームスプリ
ッタ間にλ／４板を配することにより、光源からの光ビ
ームの全成分が液晶ライトバルブに照射されるようにし
たものである。

（従来の技術） いわゆる液晶ライトバルブを用いた画像投射装置として
、従来から液晶からの反射光を用いるものと透過光を用
いるものが知られている。

参考文献；液晶デイスプレィ第１８１〜１８７頁、テレ
ビジョン学会編、株式会社昭晃堂 （昭和６０年７月３０日発行） テレビジョン学会技術報告（昭和 ６１年８月５日発表）第２３頁〜２８頁、ｒＴＦＴ−Ｌ
ＣＤによるフルカラービデオプロジェクタ−」、両角他 すなわち第６図は反射光を用いる装置であって、キセノ
ン・アークランプ等の光源（６１）からの光ビームは偏
光ビームスプリッタ（６２）に入射され、光ビーム中の
Ｓ波成分のみが反射されて液晶ライトバルブ（６３）の
液晶層に照射される。この液晶層には背後のＣＲＴから
の書込光によって光学像が描かれ、液晶層からの反射光
には光学像の濃淡に従って局部的にＰ波成分が含まれる
。このため液晶ライトバルブ（６３）の液晶層からの反
射光が再度偏光ビームスプリッタ（６２）に入射される
と、反射光中のＰ波成分が通過され、光学像の濃淡に従
った光ビームがレンズ（６４）を介してスクリーン（６
５）に投射される。

また第７図は透過光を用いる装置であって、光源（７１
）からの光ビームは直線偏光板（７２）に入射され、こ
の偏光板（７２）の偏光軸に一致する成分のみが通過さ
れて液晶ライトバルブ（７３）の液晶層に照射される。

この液晶層にはＴＰＴマトリクスによって光学像が描か
れ、液晶層からの透過光は光学像の濃淡に従って局部的
に偏光軸が回転される。このためこの液晶ライトバルブ
（７３）の液晶層からの透過光がさらに直線偏光板（７
４）に入射され、この偏光板（７４）の偏光軸が偏光板
（７２）と直交する方向にされていると、透過光中の偏
光軸が回転された成分が通過され、光学像の濃淡に従っ
た光ビームがレンズ（７５）を介してスクリーン（７６
）に投射される。

（発明が解決しようとする課題） しか・しなが上述の装置において、光源（６１）（７１
）からの光ビームは最初に入射される偏光ビームスプリ
ッタ（６２）あるいは直線偏光＋Ｈ（７２）で、その全
光量の理論的に１７２の量が捨てられており、いずれの
装置においても光ビームの利用効果が低く、スクリーン
（６５）　（７６）上で充分な輝度を得ることができな
いものであった。

この出願はこのような点に鑑みてなされたものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明による第１の手段は、光源（１）（＋１）からの
光ビームを偏光ビームスプリッタ（２）　Ｑ２）を介し
て液晶ライトバルブ（３）　（１３）に照射し、この液
晶ライトバルブから得られる光を投射するようになし、
上記光源の背後に第１の鏡面（６）　（＋６）を配し、
上記偏光ビームスプリッタの上記液晶ライトバルブ側と
直交する面に第２の鏡面（７）θ力を配し、上記光源と
上記偏光ビームスプリッタ間にλ／４板（８）θ８）を
配したことを特徴とする画像投射装置である。

第２の手段は、上記液晶ライトバルブからの反射光を上
記偏光ビームスプリッタを介して投射する上記第１の手
段記載の画像投射装置（第１図）である。

第３の手段は、上記液晶ライトバルブからの透過光を投
射する上記第１の手段記載の画像投射装置（第３図）で
ある。

〔作用］ これによれば、偏光ビームスプリッタからは理論的に全
光量の光ビームが液晶ライトバルブに照射され、光ビー
ムの利用効率を高めて、投射光の輝度を向上させること
ができる。

［実施例］ 第１図は反射光を用いる装置に適用した場合の実施例を
示す。図においてキセノン・アークランプ等の光源（１
）からの光ビームは偏光ビームスプリッタ（２）に入射
され、光ビーム中のＳ波成分のみが反射されて液晶ライ
トバルブ（３）に照射される。そして光学像の濃淡に従
って局部的にＰ波成分の含められた反射光が再度偏光ビ
ームスプリッタ（２）に入射されることにより、反射光
中のＰ波成分が通過され、光学像の濃淡に従った光ビー
ムがレンズ（４）を介してスクリーン（５）に投射され
る。

さらに上述の光源（１）の背後に鏡面（６）が設けられ
、また偏光ビームスプリッタ（２）の光源（１）と相対
する面に鏡面（７）が設けられると共に、光源（１）と
偏光ビームスブリック（２）の間にλ／４板（８）が設
けられる。

従ってこの装置において、光源（１）からの光ビ−ム中
のＰ波成分は偏光ビームスプリッタ（２）を通過されて
鏡面（７）で反射される。そしてこの反射光はλ／４板
（８）を介して光源（１）に照射され、さらに鏡面（６
）で反射されてλ／４板（８）に再度入射される。

ここで光の偏光とλ／４板の関係について考えると、例
えば第２図Ａに示すように光ビームが偏光板（２１）に
入射されてＰ波成分が通過された場合に、このＰ波成分
がλ／４板（２２）に入射されると光ビームは左施円偏
光とさ°れる。そしてこの円偏光の光ビームがλ／４板
（２３）に入射されると、光ビームは再び直線偏光に戻
されるが、このとき偏光軸は９０度何回転れ、Ｓ波成分
となって偏光軸が偏光板（２１）と直交された偏光板（
２４）を通過される。

なおλ／４板（２２）で完全な円偏光を得るためには、
λ／４板（２２）と偏光板（２１）の軸を４５度の関係
に合せる必要がある。

そこで同図Ｂに示すように、偏光板（２５）、λ／４板
（２６）と鏡面（２７）の関係を見ると、偏光板（２５
）を通過されたＰ波成分はλ／４板（２６）で円偏光と
され、鏡面（２７）で反射されて再度λ／４板（２６）
に入射されることにより、偏光軸が９０度何回転れる。

従ってこの光ビームはＳ波成分になり、偏光板（２５）
を通過されないことになる。

すなわち上述の装置において、偏光ビームスプリッタ（
２）を通過されたＰ波成分は鏡面（７）で反射され、λ
／４板（８）を介して鏡面（６）でさらに反射され、再
度λ／４板（８）を通過されることによってＳ波成分に
される。そしてこのＳ波成分は偏光ビームスプリッタ（
２）で反射され、液晶ライトバルブ（３）に照射される
。

こうして液晶ライトバルブに光ビームが照射されるわけ
であるが、上述の装置によれば、偏光ビームスプリッタ
からは理論的に全光量の光ビームが液晶ライトバルブに
照射され、光ビームの利用効率を高めて、投射光の輝度
を向上させることができる。

すなわち従来偏光ビームスプリッタを通過されて捨てら
れていたＰ波成分がＳ波成分に変換されて再利用され、
理論的に全光量の光ビームが液晶ライトバルブに照射さ
れることになる。

さらに第３図は透過光を用いる装置に適用した場合の実
施例を示す。図において、光源（１１）からの光ビーム
は偏光ビームスプリッタ（１２）に入射され、光ビーム
中のＰ波成分のみが通過されて液晶ライトバルブθ３）
の液晶層に照射される。そして光学像の濃淡に従って局
部的に偏光軸の回転された透過光が偏光板０４）に入射
されることにより、透過光中の偏光軸が回転された成分
が通過され、光学像の濃淡に従った光ビームがレンズＱ
ωを介してスクリーン（図示せず）に投射される。

さらに上述の光源（１１）の背後に鏡面００が設けられ
、また偏光ビームスプリッタ０２）のＳ波成分の反射さ
れる面に鏡面θ力が設けられると共に、光源（１１）と
偏光ビームスプリッタ（１２）の間にλ／４板θ匂が設
けられる。

従ってこの装置において、第４図に示すように光源（１
りからの光ビーム中のＳ波成分は偏光ビームスプリッタ
（１２）で反射され、鏡面θηで再度反射された後、偏
光ビームスプリッタ（１２）で再び反射される。

そしてこの反射光はλ／４板（１８）を介して光源（Ｉ
Ｉ）に照射され、さらに鏡面０６）で反射されてλ／４
板０８）に再度入射される。このため上述と同様にλ／
４板θのを通過された光ビームは偏光軸が９０度何回転
れ、Ｓ波成分がＰ波成分に変換されている。そしてこの
Ｐ波成分は偏光ビームスプリッタ０２）を通過され、液
晶ライトバルブ０３）に照射される。

こうしてこの装置においても上述と同様、光ビームの利
用効率を高めて、投射光の輝度を向上させることができ
る。

またこの装置で画像をカラー化するための応用例を第５
図に示す。図において偏光ビームスプリッタθりからの
光ビームをグイクロイックミラー（３１）で３原色（Ｒ
，Ｇ、Ｂ）に分解し、この分解された色光ビームをそれ
ぞれ鏡面（３２）で反射して３色の透過光を用いる液晶
ライトバルブ（１３Ｒ）　（１３Ｇ）　（１３Ｂ）に照
射する。そしてこれらの液晶ライトバルブからの光ビー
ムをグイクロイックプリズム（３３）で合成し、この合
成された光ビームを偏光板０４）、レンズθ９を介して
投射する。このようにしてカラーの投射画像を得ること
ができる。

なお、上述の各側において、鏡面（７）Ｇ７）の位置は
いずれも、偏光ビームスプリッタ（２）　（１２）の液
晶ライトバルブ（３）Ｇ３）側と直交する面に配されて
いる。

（発明の効果） この発明によれば、偏光ビームスプリッタからは理論的
に全光量の光ビームが液晶ライトバルブに照射され、光
ビームの利用効率を高めて、投射光の輝度を向上させる
ことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の構成図、第２図はその説明のた
めの図、第３図は他の例の構成図、第４図、第５図はそ
の説明のための図、第６図、第７図は従来技術の説明の
ための図である。 （１）（ｌｌ）は光源、（２）Ｇ２）は偏光ビームスプ
リッタ、（３）（１３）は液晶ライトバルブ、（６）　
（７）　（ｌω０′７）は鏡面、（８）Ｇ８）はλ／４
板である。 岱の例の構成図 第３図 説　日月　図 第４図 第２図 第５図 反耐１の装置 ｆｊ塁：１の昶１ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの光ビームを偏光ビームスプリッタを介し
   て液晶ライトバルブに照射し、 この液晶ライトバルブから得られる光を投射するように
   なし、 上記光源の背後に第１の鏡面を配し、 上記偏光ビームスプリッタの上記液晶ライトバルブ側と
   直交する面に第２の鏡面を配し、上記光源と上記偏光ビ
   ームスプリッタ間に λ／４板を配したことを特徴とする画像投射装置。 ２、上記液晶ライトバルブからの反射光を上記偏光ビー
   ムスプリッタを介して投射する特許請求の範囲第１項記
   載の画像投射装置。 ３、上記液晶ライトバルブからの透過光を投射する特許
   請求の範囲第１項記載の画像投射装置。