JPH0384538A - 投射型表示装置 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は液晶表示素子の画像をカラー投影する投射型表
示装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、液晶表示素子を用いたカラー投射型表示装置とし
ては、光源からの光を色分解系で赤、緑、青の色光に分
光し、それぞれ液晶表示素子に入射し、画像形成し、色
合成系で色合成し投射レンズでスクリーン上にカラー画
像を得るものが知られている。

しかしながら、上記従来例では液晶表示素子に直線偏光
を入射し、偏光変調を受けた光を直線偏光で出射させる
ために必ず偏光板を備えなければならなかった。しかも
、入射光の大部分が偏光板で吸収されてしまうので、投
射型表示装置全体の光の利用効率が悪く、また、偏光板
で吸収された光が熱に変化するため、温度上昇をまねき
液晶表示素子の特性が劣化するという欠点があった。上
記問題点を解決する方法として本出願人により特開昭６
３−３９２９４号公報等が開示されている。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例は、偏光ビームスプリッタ−
と、色分解光学系とを別々に必要とし、しかも色分解光
学系の各プリズムは接合する面と面とをずらして組み合
わせるため、色分解光学系が全体として大きくなる欠点
があった。

本発明の目的は、上記した従来の欠点を解決し、偏光板
を用いることなく液晶表示に形成された画像を投射し、
しかも簡単な構成で色分解系・色合成系・偏光分離系を
得る光学系を備えた投射表示装置を提供することにある
。

［ｎ題を解決するための手段］ 本発明の目的を達成するための手段の一例は、ダイクロ
イック膜により色分解系・色合成系・偏光分離系を備え
た光学系と、該光学系の色分解系の各出射部相当側に配
置された反射型液晶表示素子と、該光学系の入射部相当
側に配置された照明手段と、該光学系の色合成された変
調光の出射部相当側に配置された投射レンズとを備え、
該光学系は、色分解系の出射部相当側を三角プリズムの
組み合わせにより構成すると共に、入射部相当側を台形
プリズムにより構成したことを特徴とする投射型表示装
置にある。

［作　　　用］ 上記した構成の投射型表示装置は、偏光分離系により、
光源光を偏光すると共に、色合成された変調光を偏光す
るので、液晶表示素子に形成される画像を偏光板を用い
ることなく投射することができる。

［実　施　例］ 第１図に本発明の第１の実施例の構成を示す。１はメタ
ルハライドランプ等の光源であり、２は光源１から出た
光を反射するりプリッタ−３はりプリッタ−２からの反
射光をほぼ平行光にするレンズ、４は光源光のうち赤外
光を吸収する防熱フィルター　５Ｒ，５Ｇ、５Ｂは外部
の映像信号入力に対して液晶駆動回路（不図示）により
駆動される反射型液晶表示素子、６は光源光のうちＳ偏
光成分を液晶表示素子５Ｒ，５Ｇ、５Ｂに４診、赤色光
、緑色光、青色光に分光するダイクロイック偏光プリズ
ム、７は投射レンズである。

ダイクロイック偏光プリズム６は、第２図に示す様に、
三角プリズム６−１．ｌｌ−２４−３，６−４と台形プ
リズム６−５　とから構成されており、図でＲ，Ｂ、Ｐ
で示す面にはそれぞれ・第３図Ｒ９Ｂ、Ｐで示す分光及
び偏光透過率特性を持つ薄膜コーティングがされている
。

光源１から出た光は、リフレクタ−２、レンズ３でほぼ
平行光にされ、防熱フィルター４で赤外光（波長約７０
０ｎｍ以上の光）が吸収される。さらに光源光のうちＰ
偏光成分は、プリズム接合面Ｐを透過し遮光面１０で吸
収されるが、Ｓ偏光成分はプリズム接合面Ｐで反射し、
そのうち赤色光（波長約６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下
の光）はプリズム接合面Ｒで反射し、液晶表示素子５Ｒ
に入射する。

また青色光（波長約５００ｒ＋ｍ以下の光）はプリズム
接合面Ｂで反射し、液晶表示素子５Ｂに入射する。

さらに緑色光（波長約５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の
光）はプリズム接合面Ｒ及びプリズム接合面Ｂを透過し
、液晶表示素子５Ｇ１．：入射する。そして、それぞれ
の色の光は液晶表示素子ＳＲ。

５Ｇ、５Ｂで偏光変調されて反射し、プリズム接合面で
色合成されて、そのうちＰ偏光成分は投写レンズ７に達
するが、Ｓ偏光成分はプリズム接合面Ｐで反射し、光源
１に戻る。

従って、光源光のうち、ｓ　＋ｉ光戒分が液晶表示素子
で変調されてＰ偏光成分のみ投射レンズ７に達して不図
示のスクリーンに投射される。

第４図に本発明の第２の実施例の構成を示す。

また、ダイクロイック偏光プリズムの構成を第５図に示
す。本実施例は、第２図に示すプリズム構成中、三角プ
リズム６−４を除いたものを２組用いている。第１実施
例と同様に光源光のうち、Ｓ偏光成分は台形プリズム６
−５　と６−５゛との接合面Ｐで反射し、三角プリズム
６−１．６−２゜６−３の接合面Ｒ，Ｂにより赤色光、
緑色光、青色光に分光し、それぞれ液晶表示素子５Ｒ。

５Ｇ、５Ｂで変調され、反射光のうちＰ偏光成分が投射
レンズ７に達する。また光源光のうちＰ偏光成分はプリ
ズム接合面Ｐを透過し、三角プリズム６−１’、　６−
２’、　６−３’の接合面Ｒ，Ｂにより赤色光、緑色光
、青色光に分光し、それぞれ液晶表示素子５Ｒ”、　５
Ｇ’、　５Ｂ’で変調され、反射光のうちＳ　（Ｊｉ光
成分が投射レンズ７に達して不図示のスクリーンに投射
される。

すなわち、本実施例は光源光の偏光成分を全て利用でき
るので、利用効率を大幅に上げることができ、しかも解
像度も２倍に上げることができる。

［発明の効果］ 以上説明したようじ、本発明によればダイクロイック膜
をコーティングした三角プリズムと台形プリズムとの組
合からなるダイクロイック偏光プリズムを用いることに
より、液晶表示素子の偏光板が不要となり、投射型表示
装置全体での光源の利用効率が良くなり、さらに液晶表
示素子の温度上昇による特性の劣下がおさえられる。ま
た、ダイクロイック偏光プリズムが三角プリズムと台形
プリズムによる簡単な構成であり、色分解系、色合成系
、偏光分離系を兼ねており、反射型液晶表示素子を用い
ているので、部品点数が少なく組立てが容易であり、低
コストでコンパクトな投射型表示装置が実現できる。ま
た、第２の発明では光源光の偏光成分をすべて利用でき
るので、利用効率を大幅に上げることができ、解像度も
２倍に上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の投射型表示装置の第１の実施例を示す
構成図、 第２図は第１図に示す投射型表示装置のダイクロイック
偏光プリズムの構成図、 第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は第２図に示す
ダイクロイック偏光プリズムの薄膜面Ｒ，Ｂ、Ｐの分光
及び偏光透過率特性を示す図、 第４図は本発明の投射型表示装置の第２の実施例を示す
構成図、 第５図は第４図に示す投射型表示装置のダイクロイック
偏光プリズムの構成図である。 １・・・光源、　　　　　２・・・リフレクタ−３・・
・レンズ、　　　　４・・・防熱フィルターＳＲ，５Ｂ
、５Ｇ、ＳＲ’　、５Ｂ’　、５Ｇ°・・・反射型液晶
表示素子、 ６．６°・・・ダイクロイック偏光プリズム、７・・・
投射レンズ。 他４名 第１図 第２図 ｂ−、ｂ 第３図 渫長（、ｒｂｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ダイクロイック膜により色分解系・色合成系・偏光
   分離系を備えた光学系と、該光学系の色分解系の各出射
   部相当側に配置された反射型液晶表示素子と、該光学系
   の入射部相当側に配置された照明手段と、該光学系の色
   合成された変調光の出射部相当側に配置された投射レン
   ズとを備え、 該光学系は、色分解系の出射部相当側を三角プリズムの
   組み合わせにより構成すると共に、入射部相当側を台形
   プリズムにより構成したことを特徴とする投射型表示装
   置。 ２　請求項１の光学系を２組有し、一方の光学系の変調
   光の光軸と他方の光学系の変調光の光軸とを一致させる
   ように双方の台形プリズムを組み合わせ、該各光学系の
   色分解系の各出射部相当側に反射型液晶表示素子を配置
   すると共に、一方の台形プリズムの入射部相当側に照明
   手段を配置し、且つ他方の台形プリズムの変調光出射部
   相当側に投射レンズを配置したことを特徴とする投射型
   表示装置。