JPH0463318A

JPH0463318A - 液晶プロジェクター

Info

Publication number: JPH0463318A
Application number: JP2099796A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Hara; 原　政春; Masahiro Mori; 雅宏森
Original assignee: Sharp Corp; Optical Coatings Japan
Current assignee: Sharp Corp; Optical Coatings Japan
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-02-28

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、直線偏光を利用して画像を再現する液晶パ
ネルを有する液晶プロジェクタ−に関する。

［従来の技術］第３図は、直線偏光を利用して画像を再現する液晶パネ
ルを有する液晶プロジェクタ−の−例を示すものである
。

同図において、ＬＡはキセノンランプ等の白色ランプで
ある。この白色ランプＬＡからの白色光ｇ−・は偏光変
換素子ＰＣに供給される。

偏光変換素子ＰＣでは、不定偏光である白色光Ｑｗが互
いに偏光方向が直交するＰ偏光およびＳｇＡ光に分離さ
れる。さらに、Ｐ偏光またはＳ偏光の一方の偏光は、そ
の偏光方向が他方の偏光の偏光方向と一致するように回
転されたのち、他方の偏光と合成される。

偏光変換素子ＰＣからの直線偏光である白色光は、フィ
ルタＰＬで紫外線および赤外線が除去されて赤反射ダイ
クロイックミラーＤＭ＋に入射され二のダイクロイック
ミラーＤＭ）で反射される赤色光’Ｊｒは、全反射ミラ
ーＭ２て反射されたのちコンデンサレンズＣ１で集光さ
れて赤液晶パネルＬＣＤ１に入射される。赤液晶パネル
ＬＣＤ＋では、各画素部分に対応する赤色光Ｑｒがそれ
ぞれ赤のビデオ信号でもって明暗変調される。これによ
り、赤液晶パネルＬＣＤＩからは赤色画像を得るための
赤の像光Ｑｒｉが出力される。

また、ダイクロイックミラーＤＭＩを透過するマゼンタ
光は青反射ダイクロイックミラーＤＭ２に入射される。

このダイクロイックミラーＤＭ２で反射される青色光Ｑ
ｂはコンデンサレンズＣ２て集光されたのち赤液晶パネ
ルＬＣＤ２に入射される。赤液晶パネルＬＣＤ２では、
各画素部分に対応する青色光Ｑｂがそれぞれ膏のビデオ
信号でもって明暗変調される。これにより、赤液晶パネ
ルＬＣＤ２からは青色画像を得るための青の像光１２ｂ
ｉが出力される。

また、ダイクコイツクミラーＤＭ２を透過する緑色光Ω
８はコンデンサレンズＣ３て集光されて緑液界パネルＬ
ＣＤ３に入射される。緑液界パネルＬＣＤ３ては、各画
素部分に対応する緑色光１２ｇがそれぞれ緑のビデオ信
号でもって明暗変調される。これにより、緑液界パネル
ＬＣＤ３からは緑色画像を得るための緑の像光Ｑ８１が
出力される。

赤液晶パネルＬＣＤＩより出力される赤の像光Ωｒ１お
よび赤液晶パネルＬＣＤ２より出力される青の像光Ｑｂ
ｉは、それぞれ青反射ダイクロイックミラーＤＭ３に入
射される。像光Ω「１はダイクロイックミラー〇Ｍ３を
透過すると共に、像光ＱｂｉはダイクロイックミラーＤ
Ｍ３て反射される。これにより、ダイクロイックミラー
Ｍ３からの像光１１ｒｉおよびΩｂ１の合成光が出力さ
れ、この合成光は緑反射ダイクロイックミラーＤＭ４に
入射される。

緑液界パネルＬ　ＣＤ　３より出力される緑の像光Ｑ８
１は全反射ミラーＭ３に入射され、この全反射ミラーＭ
３て反射された緑の像光９８１はダイクロイックミラー
ＤＭ４に入射される。ダイクロイックミラーＤＭ３より
出力される像光ｆｆｒｉおよびＵｂｉの合成光はダイク
ロイックミラーＤＭ４を透過すると共に、全反射ミラー
Ｍ３からの像光Ｑ８１はダイクロイックミラーＤ　Ｍ　
４で反射される。これにより、ダイクロイックミラーＤ
Ｍ４からは像光Ｑ　ｒｉ、　　Ｑ　ｂｉおよびＱ８１の
合成光が出力され、この合成光は投射レンズＬＮを介し
てスクリーンＳＣに投射され、スクリーンＳＣ上には拡
大されたカラー画像が表示される。

第４図は、偏光変換素子ＰＣの具体構成を示す図である同図において、白色ランプＬＡからの不定偏光である白
色光ｆ１ｗは偏光ビームスプリッタ２１に供給され、偏
光方向が互いに直交する２つの直線偏光、つまりｐ偏光
およびＳ偏光に分離される。

一方の偏光（ｐ偏光）は直角プリズム２２および２３の
斜面で全反射させられ、その偏光方向が９０度向回転せ
られて合成用プリズム２４に供給される。

他方の偏光（Ｓ偏光）は、直角プリズム２５および２６
の斜面で全反射させられて合成用プリズム２７に供給さ
れる。

合成用プリズム２４および２７ては、それぞれ偏光方向
のそろった２つの直線偏光が屈折され、液晶パネルＬＣ
Ｄｌ−ＬＣＤ３上て合成されるように出力される。

［発明が解決しようとする課題］このような偏光変換素子ＰＣを使用することにより、光
Ｒ（白色ランプＬＡ）からの光の利用効率を向上させる
ことができる。

また、液晶パネルＬＣＤ】〜ＬＣＤ３において不定偏光
を直線偏光に変換する偏光板（図示せずも）に不定偏光
ではなく直線偏光が供給されるので、この偏光板におけ
る熱吸収をほぼなくすことができ、さらにはこの偏光板
そのものを不要とできる。

しかし、２つの直線偏光を合成用プリズム２４．２７を
用いて液晶パネルＬＣＤＩ−ＬＣＤａ上で合成するもの
であるため、合成用プリズム２４．２７の仕様は液晶パ
ネルＬＣＤＩ〜ＬＣＤ３との距離により決定され、異な
る光学系では共通使用できず、液晶プロジェクタ−全体
として高価となる。

また、直角プリズム２３と合成用プリズム２４との間に
空気層があり、同一媒体でないため、反射ロスが発生す
る。

さらに、光源からの光束は完全な平行光でないため、１
個の偏光ビームスプリッタ２１ては充分な消光比を得る
ことができず、高純度の直線偏光を得ることができない
。

そこで、この発明では、上述したような不都合を除去す
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］この発明は、直線偏光を利用して画像を再現する液晶パ
ネルを有する液晶プロジェクタ−であって、光源からの
不定偏光を互いに直交する偏光方向を有する第１および
第２の直線偏光に分離する偏光分離手段と、この偏光分
離手段より出力される第２の直線偏光の偏光方向を、第
１の直ｌＩ＠光の偏光方向と一致するように回転させる
偏光方向回転手段とよりなる偏光変換素子を備えるもの
である。

そして、偏光分離手段より出力される第１の直線偏光を
液晶パネルの一例半分に供給すると共に、偏光方向回転
手段より出力される第２の直線偏光を液晶パネルの他側
半分に供給するものである。

［作　用コ上述構成においては、偏光方向のそろった２つの直ｉｉ
Ｉ偏光は、それぞれ液晶パネルの一側半分および他側半
分に供給される。

この構成によれば、光源からの光の利用効率を向上させ
ることができ、また、液晶パネルにおいて不定偏光を直
線偏光に変換する偏光板での熱吸収をほぼなくすことが
でき、さらにはこの偏光板そのものを不要とできる。

また、２つの直線偏光を合成用プリズムを用いて液晶パ
ネル上で合成するものではない。そのため、偏光変換素
子は異なる光学系で共通に使用でき、液晶ブａジエクタ
ー全体としての価格を下げることが可能となる。

［実　施　例］以下、図面を参照しながら、この発明の一実施例につい
て説明する。

本例の液晶プロジェクタ−は、偏光変換素子ＰＣの部分
を除いて、第３図例と略同様に構成される。

第１図は、本例における偏光変換素子ＰＣの構成を示す
ものである。矢印「０」は、直線偏光の偏光方向を示し
ている。

同図において、白色ランプＬＡ（第１図には図示せず〉
からの不定偏光である白色光Ｑ−は偏光ビームスプリッ
タ１に供給され、偏光方向が互いに直交する２つの直線
偏光、つまりｐ偏光およびＳ偏光に分離される。

偏光ビームスプリッタ１を透過する一方の直線偏光（ｐ
偏光）は、偏光ビームスプリッタ２で反射されて出力さ
れる。

この場合、偏光ビームスプリッタ２より出力される直線
偏光は、２つの偏光ビームスプリッタｌおよび２でもっ
て分離されたものとなるので、高純度のものとなる。

また、偏光ビームスプリッタ１で反射された他方の直線
偏光（ｓ（ｇ光）は、直角プリズム３て全反射させられ
ると共に、偏光ビームスプリッタ４て反射させられてざ
らに直角プリズム５て全反射させられて出力される。

この結果、直角プリズム５より出力される直線偏光の偏
光方向は、偏光ビームスプリッタ２より出力される直線
偏光の偏光方向と一致したものとなる。また、直角プリ
ズム５より出方される直線偏光は、２つの偏光ビームス
ブリッタ１および４てもって分離されたものとなるので
、高純度のものとなる。

また本例においては、第２図に示すように偏光変換素子
ＰＣの偏光ビームスプリッタ２および直角プリズム５よ
り出方される直線偏光は、それぞれ液晶パネルＬＣＤＩ
〜ＬＣＤ３（７）−１１分ＡＬおよび他側半分ＢＬを照
射するように供給される。

このように本例においても、液晶パネルＬＣＤ１〜ＬＣ
Ｄ３には、各色光９「〜Ｑ８が供給されて各色の像光Ｒ
ｒｉ−１１ｇｉが形成されるので、スクリーンＳＣには
、拡大されたカラー画像が表示される。

本例によれば、第４図例の偏光変換素子ＰＣを使用する
ものと同様に、液晶パネルＬＣＤＩ〜ＬＣＤ３には不定
偏光ではなく直線偏光が供給されるので、白色ランプＬ
Ａからの光の利用効率を向上させることができ、また、
液晶パネルＬＣＤＩ〜ＬＣＤ３において不定偏光を直線
偏光に変換する偏光板での熱吸収をほぼなくすことがで
き、さらにはこの偏光板そのものを不要とてきる。

また、偏光変換素子ＰＣより偏光方向のそろった２つの
直線偏光が出力され、それぞれが液晶パネルＬＣＤＩ〜
ＬＣＤ３の一側半分ＡＬおよび他側半分ＢＬに供給され
るものである。つまり、第４図例の偏光変換素子ＰＣを
使用する例のように２つの直線偏光を合成用プリズム２
４．２７を用いて液晶パネルＬＣＤＩ〜ＬＣＤ３上で合
成するものではない。そのため、本例の偏光変換素子Ｐ
Ｃは液晶パネルＬＣＤＩ〜ＬＣＤ３との距離で仕様が変
わることはなく異なる光学系で共通に使用できて安価に
構成できるので、結果として液晶プロジェクター全体と
しての価格を下げることができる。

この場合、白色ランプＬＡからの不定偏光である白色光
のｐ偏光成分およびＳ偏光成分の割合はそれぞれ１／２
であり、偏光変換素子ＰＣの偏光ビームスブリッタ２お
よび直角プリズム５より出力される直線偏光の光量は等
しく、これら２つの直線偏光でもって液晶パネルＬＣＤ
ｌ−ＬＣＤ３の一側半分ＬＡおよび他側半分ＬＢを照射
するようにしても、スクリーンＳＣ上に表示される画像
の明るさの均一性は保持される。

また、本例の偏光変換素子ＰＣは、第１図に示すように
光通過路を構成する個々の素子間に空気層はなく同一媒
体で構成できるので、反射ロスの発生を防止することが
でき、さらに光の利用率を上げることができる。

さらに、本例の偏光変換素子ＰＣは、第１図に示すよう
に２つの偏光ビームスプリッタｌ、２、またはｌ、　　
４て直線偏光の分離が行なわれるので、高純度の直線偏
光を得ることができる。

なお、本例の偏光変換素子ＰＣ（第１図参照）の代わり
に、第４図例の偏光変換素子ＰＣの合成用プリズム２４
．２７０部分を除去した状態のものを使用しても、直線
偏光の純度の点を除けば、本例と同様の作用効果を得る
ことができる。

［発明の効果〕以上説明したように、この発明によれば、偏光変換素子
より偏光方向のそろった２つの直線偏光が出力され、そ
れぞれが液晶パネルの一側半分および他側半分に供給さ
れるものであり、従来のように２つの直線偏光を合成用
プリズムを用いて液晶パネル上で合成するものではない
。したがって、本例の偏光変換素子は液晶パネルとの距
離で仕様が変わることはなく異なる光学系で共通に使用
できて安価に構成できるので、結果として液晶プロジェ
クタ−全体としての価格を下げることができる。

一例の構成図である。

１、　　２．　　４　　・３、　５　・ＬＡ　　・Ｌｃｏｌ−ＬＣＤ３・ＰＣ・Ｓ　Ｃ・・偏光ビームスプリッタ・直角プリズム・白色ランフ゛・液晶パネル・偏光変換素子・スクリーン

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における偏光変換素子の構
成図、第２図は一実施例における液晶パネルの照射状態
を示す図、第３図は液晶プロジェクタ−の−例の構成図
、第４図は偏光変換素子のし−一）−一一偽光変換溝子ＰＣ第図偏ｆ−麦、挾素子の構成口第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直線偏光を利用して画像を再現する液晶パネルを
有する液晶プロジェクターにおいて、光源からの不定偏
光を互いに直交する偏光方向を有する第１および第２の
直線偏光に分離する偏光分離手段と、この偏光分離手段
より出力される第２の直線偏光の偏光方向を、第１の直
線偏光の偏光方向と一致するように回転させる偏光方向
回転手段とよりなる偏光変換素子を備え、上記偏光分離手段より出力される第１の直線偏光を上記
液晶パネルの一側半分に供給すると共に、上記偏光方向
回転手段より出力される第２の直線偏光を上記液晶パネ
ルの他側半分に供給することを特徴とする液晶プロジェ
クター。