JPH04175744A - 液晶プロジェクション装置 - Google Patents

液晶プロジェクション装置

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JPH04175744A
JPH04175744A JP2305706A JP30570690A JPH04175744A JP H04175744 A JPH04175744 A JP H04175744A JP 2305706 A JP2305706 A JP 2305706A JP 30570690 A JP30570690 A JP 30570690A JP H04175744 A JPH04175744 A JP H04175744A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
crystal display
screen
image
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JP2305706A
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English (en)
Inventor
Masaharu Hara
原 政春
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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、液晶表示素子に表示させた画像をスクリーン
に拡大投写する液晶プロジェクション装置に関する。
従来の技術 近年、液晶表示素子に表示させた画像をスクリーン上に
拡大投写する液晶プロジェクション装置が実用化されて
いる。この液晶プロジェクション装置を用いて大形スク
リーンに画像を拡大投写する場合、光量が不足して画像
が暗くなる場合があり、2台の液晶ブロジ千りション装
置を用いて同一の画像をスクリーン上に拡大投写して合
成することによ−〉で、光量を増加させ、画像、カ明る
さを一増大させている。
発明が解決しよっどづ“る課題 第3図に示すように、単純Cご2台の液晶プロジェクシ
ョン装置30a、、30bを用いてスクリーンう1−1
に画像を拡大投写′1−る場合、スクリーン31(J液
晶rロジごクシ−3)装置30a内部の液晶表示素子3
2aに対しては平行であるけれど(1、液晶プロジェク
ション装置301)内部の液晶表示素〒321)に対l
、では平行とはなj)ない。このため、スクリー>31
1て゛の合成さノ1−た表示画像に歪みが生じる。
液晶プロジェクション装置では、CRTua極線管)を
用いたプロジェクション装置のように画像を電気的に変
ノることはて′きず、また、表示画像〈液晶表示素子)
が通常矩形状になっているので、ユニバーデエンスが−
・致しない。
そこて゛、2台の液晶プロジェクショ〉装置の出射光を
それぞh P偏光波および5(il光波とし7、偏光ビ
ームスプリッタ(PBS)プリズムを用いて前記2つの
(!i光渡を6成することによ−)で、土−述の問題を
解決1.ている。
・方、液晶ブVフジェク:−コン装置では、集光効率を
よくして、投写しンズを小形化し、コストを安くするた
めに、り゛−ラー照明が使用される。このため、課光l
、ン、Z、で収れんされた光は投写レンズの瞳を通過づ
る(+Lども、PBS’7”リズムへの入射角度が責な
り、PBSプリスl、による九の合成が効率よ<?)わ
れず、2台の液晶ブ0ジェクシ日ン装置を使用する効果
を発揮てきなか−)な。特(コ、赤色光、緑色光、青色
光の光り3原色、すなわち白色光を、PBSプリズムに
よ−)で合成−vる場合、p I3sプリズムへの入側
光の入射角度がTなった場合には、合成効用があまり現
れなかった。
つまり、2台の液晶H7’ oジエクション装置を用い
ても明るさが2倍にはならなかっな。これは、PL3S
プリズムにおi)る入射光の入射角度に対する透過率お
よび反射率が一定でないフ、・めに起こる現象である。
本発明の目的は、人形スクリーンに画像を拡大投写づる
齢に、画像C〕明るさを増大させることができる液晶ブ
しフンエクンヨン装置を提供する二とである。
課題を解決するだめの手段 本発明は、入射面に対して平行に振動しているP偏光波
を透過させ、入射面(二対して垂直に振動l、ているS
偏光波を反射させる偏光ビームスグリツタと、 投写すべき画像か表示される液晶表示素子と、液晶表示
素子の一方側から光を照射する光源と、液晶a水素子か
らa)透過光をP偏光波に偏光ゴるl)偏光部材とを含
む第]本体と 投写すべき画像が表示される液晶表示素子と、液晶表示
素子の一方側がら光を照射する光源と、液晶表示素子か
らの透過光をS偏光波に偏光するS偏光部材とを含む第
2本体と、 第1本体からの出射光の光軸上に設けられ、一対のレン
ズからなる投写1.・ンズ部と、投写し・ンズ部からの
出射光が投写されるスクリーンとを含み、 荊記偏光し・−ムスプリ7・夕を、1i1f、、L!第
1本体がらJ)出射光の光軸上て′あって、投写しンズ
部内の一対の12ンズ間に設(j、 第2本体からの出射光を、前記光軸に対して直交方向か
ら偏光ビームスプリッタに入射させて1)偏光波とS偏
光波とを合成してスクリーン1−1に投写づるごどを特
徴とする液晶ブロシ′エクミ・j>装置である。
イ1  用 本発明に従えば、投写すべき画像が表示された液晶表示
素子の一方側から光を照射し、液晶表示素子からの透過
光を透過し・ンズ部を介してスクリーン五に照射するこ
とによって、oI記投写すべき画像はスクリーン上で拡
大し2て投写される。この動作は、第1本体および第2
本体において同様に行われる。このとき、第1本体から
の出則児をP偏光波とし、第2本体からの出射光をS偏
光波として、これt、のP偏光波およびsl光波を偏光
ビームスプリッタによって合成して、投写レンズ部を介
してスクリーン上に照射する。これによって、スクリー
ンに照射される光の量を増大させることができ、スクリ
ーン上の表示画像の明るさを増大さぜることがてきる。
このことは、スクリーンを大形化し、投写倍率を大きく
した場合に特に有効である。
また、偏光ビームスプリッタを第1本体からの出射光の
光軸上であって投写レンズ部内の一対のレンズ間に設け
ることによって、入射されるP偏光波とS偏光波との入
射角度を等しくすることができ、偏光ビームスプリッタ
によるP偏光波とS偏光波との合成を効率よく行うこと
ができる。これによって、スクリーン上での表示画像め
歪みの発生を防止することができる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例である液晶プロジェクショ
ン装置1の光学的構成を示す図である。
本実施例ではP、S偏光部材の一例として位相板を用い
る場合を示す。液晶プロジェクション装置1は、本体2
P、、2Sと投写レンズ部3と、スクリーン4とを含ん
で構成される。本体2Sは本体2Pと同様の構成である
ので、ここでは本体2Pの構成を説明する。本体2Sに
おいて、本体2Pに対応する構成には本体2Pにおける
参照符の添字「P」に代えて、添字「S」を付して示す
本体2Pは、リフレクタ5Pが取付けられた光源6Pと
、6枚のミラーMIP〜M6Pと、3枚の液晶表示素子
7P、8P、9Pと、3枚の偏光板(検光子)IOP、
IIP、12Pと、3枚の位相板13P、14.P、1
5Pとを含んで構成される。リフレクタ5Pは、放物面
反射鏡であり、光源6Pから発せられた光を放物面で反
射して出射する。光源6Pは、たとえば金属ハロゲン化
物が挿入されたメタルハライドランプが使用される。
ミラーMIP、M2Pは、色分離用のダイクロイックミ
ラーであり、ミラーM3P、M4Pは光路変換用の反射
ミラーであり、ミラーM5P、M6Pは色合成用のダイ
クロイックミラーである。
液晶表示素子7P、8P、9Pは、それぞれ赤色画像、
青色画像、緑色画像を表示するための表示素子である。
液晶表示素子7P、8P、9Pの光の出射側(前面)に
は、偏光板10P、IIP、12Pおよび位相板13P
、14P、15Pがそれぞれ配置される。偏光板10P
、IIP、12Pは、液晶表示素子7P、8P、9Pの
それぞれ出射光の偏光を矯正するためのものである。位
相板13P。
14、P、15Pは、液晶表示素子7’P、8P、9P
の出射光の位相を合わせるためのもであり、たとえば各
波長域の1/2波長板が使用される。
上記位相板1.3P、14P、15Pは、第2図〈1)
に示すように、偏光板10P、IIP、12Pの透過軸
R1と後述するPBS(IN光ビームスプリッタ)プリ
ズム17の入射面の平行方向P2となす角度を20とし
たとき、位相板13P。
14P、15Pの各透過軸R3を角度θだけ傾けて配置
し、偏光面を回転される。これによって、本体2Pから
の出射光は、いわゆるP1!光波(入射面に対して平行
方向に振動している光)となる。
また本体2Sでは、位相板13S、14S、15Sは、
第2図(2)に示すように、偏光板10S、IIS、1
2Sの透過軸R4とPBSプリズム17の入射面の垂直
方向R3となす角度を2θとしたとき、位相板13S、
14S、15Sの透過軸R6を角度θだけ傾けて配置し
、偏光面を回転させる。これによって、本体2Sからの
出射光は、いわゆるS偏光波(入射面に対して垂直方向
に振動している光)となる。
なお、本体2Pにおいて、通常、液晶表示素子7P、8
P、9Pのうち、2つの液晶表示素子は同一の透過軸を
有しており、この透過軸がPBSプリズム17の入射面
に平行になっているときは、3枚の位相板13P、14
P、15P全部を使用せずに、透過軸の異なる液晶表示
素子に対してのみ位相板を配置し、位相を合わせるよう
にしてもよい。本体2Sについても本体2Pと同様に位
相板を1枚だけ用いるようにしてもよい。
光源6Pから発せられた光およびリフレクタ5Pによっ
て反射された光は、赤色光反射用グイクロイックミラー
であるミラーMIPで赤色光のみが反射され、残りの光
は透過する。
ミラーMIPで反射された赤色光は、光路変換用のミラ
ーM4Pで再び反射され、赤色用の液晶表示素子7P、
偏光板10Pおよび位相板]、 3 Pを透過し、さら
に色合成用グイクロイックミラーであるミラーM5P、
M6Pを透過してレンズ16Pに入射される。
また、ミラーMIPを透過した光は、青色用タイクロイ
ックミラーであるミラーM 2 Pで青色光のみが反射
され、残りの光すなわち緑色光のみが透過する。
ミラーM2Pで反射された青色光は、青色用の液晶表示
素子8P、偏光板LIPおよび位相板14Pを透過し、
さらに色合成用のミラーM5Pによって反射され、色合
成用のミラーM6Pを透過してレンズ16Pに入射され
る。
ミラーM2Pを透過した緑色光は、緑色用の液晶表示素
子9P、(l!光根板12Pよび位相板15Pを透過し
、光路変換用のミラーM3Pによって反射され、さらに
色合成用のミラーM 6 )〕によって反射されてレン
ズ16Pに入射される。
本体2Sにおいでも、本体2Pと同様に各液晶表示素f
−7S、8S、9Sを透過した赤色光、青色光、緑色光
はそれぞれレンズ16Sに入射される。
本体2Pからの出射光はレンズ]、 6 Pによって集
光されてPBSプリズム17に入射され、また本体2S
からの出射光はレンズ16Sによって集光された後、ミ
ラー19によって反射されてからPBSプリズム]7に
入射される。PBSプリズム17は、PfQ光波は透過
させ、S偏光波は反射させる。したがって、本体2Pか
らの出射光(P偏光波)はPBSプリズム17を透過し
、本体2Sからの出射光(]!光波)はPBSプリズム
17によって反射される。これによって、P偏光波およ
びS偏光波は合成される。PBSプリズム17からの出
射光は、レンズ18を透過して、スクリーン4上に投写
される。これによってスクリーン4には、カラー画像が
表示される。
以上のように本実施例によれば、本体2Pおよび本体2
Sからの出射光であるP偏光波およびS偏光波をPBS
プリズム17によって合成して、スクリーン4に拡大投
写するようにしたので、1台の液晶プロジェクション装
置を使用した場合に比べて、表示画像の明るさを増大さ
せることができる。このことは、スクリーン4が大形の
場合は特に有効である。
また、PBSプリズム17は、レンズ18としンズ]、
、6P、16Sとの間に、かつ光軸に平行となる場所に
設けたので(詳しくは、レンズ16Pとレンズ]8との
間であって、先縁の角度が3゜以内の場所)、PBSプ
リズム】7への入射光の入射角度を同一にすることがで
き、スクリーン4での表示画像の歪みを防止することが
できる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、スクリーンに表示される
表示画像の明るさを増大させると共に、P(l偏光波お
よびS偏光波の合成による表示画像の歪みも発生せず、
明るくかつ表示品位の高い表示画像を表示させることが
できる。これによって投写倍率が大きい場合でも、明る
くかつ高品位の画1象をスクリーンに表示させることか
でき、たとえば大劇場であっても本発明の液晶ブロン′
エクシゴン装置は使用することかでき、利用範囲が拡大
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である液晶プロジェクション
装置1の構成を示す図、第2図は位相板の配置例を示す
図、第3図は従来の技術を説明するための図である。 1.21 液晶プロジェクショシ装置、2P。 2S・・本体、3・投写レンズ部、4 スクリーン、6
P、6S  光源、7P、7S、8P、8S、9P、9
S−液晶表示素子、1.3P、13S、]・4P、14
S、15P、15S・・位相板、】6P。 ]、 6 S・・−レンズ、17・・PBSプリズム代
理人  弁理士 内軟 圭一部 135,145,155 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  入射面に対して平行に振動しているP偏光波を透過さ
    せ、入射面に対して垂直に振動しているS偏光波を反射
    させる偏光ビームスプリッタと、投写すべき画像が表示
    される液晶表示素子と、液晶表示素子の一方側から光を
    照射する光源と、液晶表示素子からの透過光をP偏光波
    に偏光するP偏光部材とを含む第1本体と、 投写すべき画像が表示される液晶表示素子と、液晶表示
    素子の一方側から光を照射する光源と、液晶表示素子か
    らの透過光をS偏光波に偏光するS偏光部材とを含む第
    2本体と、第1本体からの出射光の光軸上に設けられ、
    一対のレンズからなる投写レンズ部と、 投写レンズ部からの出射光が投写されるスクリーンとを
    含み、 前記偏光ビームスプリッタを、前記第1本体からの出射
    光の光軸上であつて、投写レンズ部内の一対のレンズ間
    に設け、 第2本体からの出射光を、前記光軸に対して直交方向か
    ら偏光ビームスプリッタに入射させてP偏光波とS偏光
    波とを合成してスクリーン上に投写することを特徴とす
    る液晶プロジェクション装置。
JP2305706A 1990-11-08 1990-11-08 液晶プロジェクション装置 Pending JPH04175744A (ja)

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