JPH04127119A - 投写型表示装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は投写型表示装置に関し、特に液晶プロジェク
タの高輝度化に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の投写型表示装置の光学系の説明図である
。図において、１は光源、２は光源の出射光を平行光に
する放物面鏡、Ｉｌａ、ｌｌｂ。

１４ａ、１４ｂは特定波長領域を反射するダイクロイッ
クミラー　１２．１３は反射ミラー　１７は２枚の偏光
板１５ａ、１５ｂと偏光板に挟まれた液晶セル１６とか
ら構成される透過型液晶表示素子、１９は液晶表示素子
１７の表示画像をスクリーン２０に拡大投写する投写レ
ンズである。

次に、動作について説明する。

白色光源１から発せられた光は放物面鏡２により平行光
束７として出射され、２枚のダイクロイックミラー１１
ａ、ｌｌｂによりＲＧＢ三色の光７ａ、７ｂ、７ｃに分
離される。ＲＧＢ三色の光７ａ、７ｂ、７ｃはそれぞれ
液晶表示素子１７ａ１７ｂ、１７ｃを照明する。液晶表
示素子１７ａ、１７ｂ、１７ｃで形成されたＲＧＢ画像
をダイクロイックミラー１４ａ、１４ｂにより合成し、
合成画像を投写レンズ１９によって拡大してスクリーン
２０に投写する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の投写型表示装置は以上のように構成されているの
で、光源１から出射される光は自然光（偏光方向がラン
ダムに変化する光）であり、第３図に示す例において出
射光束７は、液晶表示素子１７の入射側偏光板１５ａの
偏光軸方向と直交する偏光成分は吸収される。原理的に
は入射側偏光板１５ａにおいて半分の光が損失を受け、
高輝度な投写画像を得る上での妨げとなる。又、偏光板
で吸収された光パワーにより偏光板の温度が上昇し、偏
光選択性が劣化するといった問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、液晶プロジェクタの高輝度化が実現できる投
写型表示装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る投写型表示装置は、自然光を直線偏光光
に変換した光束を液晶表示素子の照明光とし、３枚の液
晶表示素子のうちの１枚が偏光板の偏光軸方向が他の２
枚と異なる液晶表示素子であることを特徴とする。

［作用コ この発明における投写型表示装置は、偏光板の偏光軸方
向が異なる液晶表示素子を有し、照明光に直線偏光光を
使用しているので、液晶表示素子の入射側偏光板におけ
る損失が低減され、高輝度の投写画像が得られる。又、
光損失によって発生する偏光板の発熱を低減できる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例である投写型表示装置の構成図
である。

図において、１０は直線偏光光を出射する光源部であり
、光源の出射光９は特定波長領域を反射するダイクロイ
ックミラー１１ａ、ＩｌｂによりＲＧＢ三色の光２１ａ
、２１ｂ、２１ｃに分離される。ＲＧＢ三色の光２１ａ
、２１ｂ、２１．ｃはそれぞれ液晶表示素子１７ａ、１
７ｂ、１７ｃを照明する。一般に液晶表示素子１７の入
射側偏光板１５ａの偏光軸方向は水平方向に対して４５
＠である。光源１０を出射した水平方向から４５゜傾い
た直線偏光光９は、液晶表示素子１７ａ、１７ｃに至る
まで、それぞれ０回、２回（偶数回）反射するのに対し
、液晶表示素子１７ｂまでは１回（奇数回）反射である
。反射回数が偶数回か奇数回かにより偏光方向が９０’
異なる。光源ＩＯから出射される直線偏光光９が第１図
に示すように、進行方向に向かって左上がり４５°方向
の場合、液晶表示素子１７ａと１７ｃの入射側偏光板１
５ａの偏光軸方向は、左上がり４５＠のちのを適用する
。照明光２１ｂは２１ａ、２１ｃとは偏光方向が９０°
異なっているため、液晶表示素子１７ｂの入射側偏光板
の偏光軸方向が、１７　ａ。

１７ｃと９０”異なった右上がり４５’のものを適用す
る（第１図上の一点鎖線内を参照）。

ＲＧＢの表示画像をダイクロイックミラー１４ａ１４ｂ
で合成して、投写レンズ１９で拡大してスクリーン２０
にカラー映像を投写する。

第２図は光源部の構成図であり、図に示すような光源１
０内部の光学系が、簡素で高効率に自然光から直線偏光
光へ変換できる方式である。

図を用いて動作を説明する。

光源ｌの出射光は放物面鏡２により平行光束７となる。

この平行光束７は自然光である。平行光束７は偏光ビー
ムスプリッタ３によりＰ偏光光８ａとＳ偏光光８ｂの２
つの直線偏光光に分離される。Ｐ偏光光８ａとＳ偏光光
８ｂの偏光方向は９０°異なるため、Ｓ偏光光８ｂは反
射ミラー４によって偏向した後、位相板５によりＳ偏光
光８ｂの偏光面を９０°回転する。位相板５のリタデー
ションＲは、偏光面を９０°回転したい中心波長λに対
し、Ｒ＝λ／２のものを使用し、直交する光学軸を公知
の如（、Ｓ偏光８ｂの偏光面に対して光束断面内で４５
°傾けて配置するのが適当である。そしてウェッジプリ
ズム６等により２光束を合成する。２つの光束”）ａ、
９ｂは、略同一方向の直線偏光であり、合成光束９も直
線偏光となり、効率よく液晶表示素子１７が照明できる
。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、液晶プロジェクタの
照明光に直線偏光光を用い、３枚の液晶表示素子のうち
の１枚が、偏光板の偏光軸方向が他の２枚と異なる液晶
表示素子とするように構成したので、入射側偏光板にお
ける光損失が低減され、高輝度の液晶プロジェクタが実
現できる。また、光損失よって発生する入射側偏光板の
発熱も低減されるので、偏光特性の劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である投写型表示装置の構成図
、第２図は光源部の構成図、第３図は従来の投写型表示
装置の構成図である。 図において、１０は直線偏光照明系（光源）、１７ａ、
１７ｂ、１７ｃは液晶表示素子、１９は投写レンズであ
る。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光源と、この光源から出射する直線偏光光を受けて画
   像を形成する３枚の液晶表示素子と、この液晶表示素子
   で形成された表示画像を拡大投写する投写レンズとから
   なる投写型表示装置において、前記液晶表示素子は各々
   の液晶層が２枚の偏光板に挟み込まれた構造であり、３
   枚の前記液晶表示素子のうちの１枚が、偏光板の偏光軸
   方向が他の２枚と異なる液晶表示素子であることを特徴
   とする投写型表示装置。