JPH05107661A - 投写型表示装置 - Google Patents

投写型表示装置

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JPH05107661A
JPH05107661A JP3298355A JP29835591A JPH05107661A JP H05107661 A JPH05107661 A JP H05107661A JP 3298355 A JP3298355 A JP 3298355A JP 29835591 A JP29835591 A JP 29835591A JP H05107661 A JPH05107661 A JP H05107661A
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JP
Japan
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light
polarized light
polarized
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decomposing
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Application number
JP3298355A
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English (en)
Inventor
Motoo Sugawara
元雄 菅原
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源からの光の利用効率を高くすること。 【構成】 色分解素子20は光源14からの光をR、
G、Bの3原色光に分解し、偏光光分解素子50r、5
0g、50bはR、G、Bの光を偏光方向が互いに異な
る2つの偏光成分P、Sに分解する。P偏光光の偏光方
向は、第1光変調素子22r1、22g1、22b1によ
って変調され、S偏光光の偏光方向は、第2光変調素子
22r2、22g2、22b2によって変調される。偏光
光合成素子66r、66g、66bはこれらの変調され
たP、S偏光光を合成し、この合成されたR、G、Bの
光は色合成素子28で合成され、投写レンズ30を介し
てスクリ−ン上に投写される。このため、光源14から
の光の偏光方向が互いに異なるP、S偏光光を共に利用
することができ、P、S偏光光の一方しか利用していな
かった従来例より光の利用効率を高くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶やPLZTのよう
な、印加電界によって光の偏光方向を変調する光変調素
子を具備した投写型表示装置の改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の投写型表示装置は図4に
示すように構成されていた。すなわち、ランプ10と反
射板12からなる光源14からの光を、ダイクロイック
ミラ−16、18からなる色分解素子20でR、G、B
の3原色光に分解する。そして、このR、G、Bの3原
色光のそれぞれを、印加電界によって光の偏光方向を変
調するR、G、B用の光変調素子22r、22g、22
bで変調した後、ダイクロイックミラ−24、26から
なる色合成素子28で色合成し、投写レンズ30によっ
てスクリ−ン32上に投写するようにしていた。
【0003】34、36は光を所定方向へ導くためのミ
ラ−である。前記光変調素子22r、22g、22b
は、印加電界によって光の偏光方向を変調するR、G、
B用の光変調素子本体(例えば液晶素子又はPLZT素
子)38r、38g、38bと、その前段に配置された
偏光子40、40、40と、後段に配置された検光子4
2、42、42とからなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した従来例では、色分解素子20で分解されたR、
G、Bの3原色光のうちの偏光子40、40、40を透
過した偏光成分のみが、光変調素子本体38r、38
g、38bおよび検光子42、42、42を経、色合成
素子28および投写レンズ30を介してスクリ−ン32
上に到達できるような構成なので、つぎのような問題点
があった。
【0005】a:偏光子40、40、40を透過した偏
光成分のみが利用され、偏光子40、40、40で遮断
された偏光成分が利用されないので、光の利用効率が低
いという問題点があった。 b:利用されない偏光成分が偏光子40、40、40で
遮断されているので、偏光子40、40、40が発熱し
易いという問題点があった。 c:スクリ−ン32上の表示を高精細にするほど、光変
調素子本体38r、38g、38b(例えば液晶パネ
ル)に形成する画素数が増大し、光変調素子本体38
r、38g、38bの面積を大きくしなければならない
ので、光変調素子本体38r、38g、38bの生産歩
留まりが悪くなり、価格の上昇を招くという問題点があ
った。 本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、光の利用
効率を高く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。そして、必要に応じて、光変調素子
の生産歩留まりを良くすることを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による投写型表示
装置は、光源と、この光源からの光を偏光方向が互いに
異なる2つの偏光成分に分解する偏光光分解素子と、こ
の偏光光分解素子で分解された2つの偏光光のうちの一
方の偏光方向を印加電界によって変調する第1の光変調
素子と、前記偏光光分解素子で分解された2つの偏光光
のうちの他方の偏光方向を印加電界によって変調する第
2の光変調素子と、前記第1及び第2光変調素子で変調
された光を合成する偏光光合成素子と、この偏光光合成
素子で合成された光をスクリ−ン上に投写する投写レン
ズとを具備してなることを特徴とするものである。
【0007】
【作用】偏光光分解素子は光源からの光を偏光方向が互
いに異なる2つの偏光成分に分解する。この分解された
2つの偏光光のうちの一方の偏光方向は、第1光変調素
子によって変調され、他方の偏光方向は第2光変調素子
によって変調される。偏光光合成素子は第1、第2光変
調素子によって変調された光を合成し、この合成された
光は投写レンズを介してスクリ−ン上に投写される。偏
光光分解素子によって2つに分解された偏光光は、それ
ぞれ第1、第2変調素子で変調された後に合成され、投
写レンズを介してスクリ−ン上に投写されるので、光源
からの光の偏光方向が互いに異なる2つの偏光成分をと
もに利用することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明による投写型表示装置の一実施
例を図1および図2を用いて説明する。図1において、
図4と同一部分は同一符号とする。図1において14は
光源で、この光源14はランプ10と反射板12とから
なっている。20は前記光源14からの光をR(赤)、
G(緑)、B(青)の3原色光に分解する色分解素子
で、この色分解素子20はダイクロイックミラ−16お
よび18からなっている。
【0009】50r、50g、50bはR、G、B用の
偏光光分解素子(例えば偏光光分解ミラ−)で、前記R
用の偏光光分解素子50rは、図2にも示すように、前
記色分解素子20で分解されたRの光を互いに偏光方向
が異なるP偏光成分とS偏光成分とに分解するように構
成されている。同様にして、前記G用の偏光光分解素子
50gは、前記色分解素子20で分解されたGの光を互
いに偏光方向が異なるP偏光成分とS偏光成分とに分解
するように構成され、前記B用の偏光光分解素子50b
は、前記色分解素子20で分解されミラ−52で案内さ
れたBの光を互いに偏光方向が異なるP偏光成分とS偏
光成分とに分解するように構成されている。
【0010】54、56、58はミラ−で、これらのミ
ラ−54、56、58は、前記偏光光分解素子50r、
50g、50bのそれぞれで分解されたR、G、Bの光
のP偏光光を、対応するR、G、B用の第1の光変調素
子22r1、22g1、22b1に導くように構成されて
いる。前記第1光変調素子22r1、22g1、22b1
は、従来例と同様に、偏光子40、40、40、光変調
素子本体(例えば液晶素子又はPLZT素子)38
1、38g1、38b1および検光子42、42、42
からなっている。
【0011】60、62、64はミラ−で、これらのミ
ラ−60、62、64は、前記偏光光分解素子50r、
50g、50bのそれぞれで分解されたR、G、Bの光
のS偏光光を、対応するR、G、B用の第2の光変調素
子22r2、22g2、22b2に導くように構成されて
いる。前記第2光変調素子22r2、22g2、22b2
は、従来例と同様に、偏光子40、40、40、光変調
素子本体(例えば液晶素子又はPLZT素子)38
2、38g2、38b2および検光子42、42、42
からなっている。
【0012】66r、66g、66bはR、G、B用の
偏光光合成素子(例えば偏光光合成ミラ−)で、前記R
用の偏光光合成素子66rは、前記第1光変調素子22
1で変調されたP偏光光と前記第2光変調素子22r2
で変調されたS偏光光とを合成するように構成されてい
る。同様にして、前記G用の偏光光合成素子66gは、
前記第1光変調素子22g1で変調されたP偏光光と前
記第2光変調素子22g2で変調されたS偏光光とを合
成するように構成され、前記B用の偏光光合成素子66
bは、前記第1光変調素子22b1で変調されたP偏光
光と前記第2光変調素子22b2で変調されたS偏光光
とを合成するように構成されている。
【0013】28は色合成素子で、この色合成素子28
は従来例と同様にダイクロイックミラ−24および26
で構成されている。前記ダイクロイックミラ−24の一
方の入力側には前記偏光光合成素子66rで合成され、
ミラ−68で案内されたRの光が入力し、他方の入力側
には前記偏光光合成素子66gで合成されたGの光が入
力している。前記ダイクロイックミラ−26の一方の入
力側には前記偏光光合成素子66bで合成され、ミラ−
70で案内されたBの光が入力し、他方の入力側には前
記ダイクロイックミラ−24で合成されたRとGの光が
入力している。前記ダイクロイックミラ−26の出力側
には、従来例と同様な投写レンズ30およびスクリ−ン
(図示省略)が配置されている。
【0014】つぎに、前記実施例の作用を説明する。 (イ)光源14から出力した光は色分解素子20でR、
G、Bの3原色光に分解され、このR、G、Bの光は、
それぞれ偏光光分解素子50r、50g、50bによっ
て、互いに偏光方向が異なるP偏光成分とS偏光成分と
に分解される。
【0015】(ロ)偏光光分解素子50r、50g、5
0bで分解されたP偏光光とS偏光光は、それぞれ対応
する第1光変調素子22r1、22g1、22b1と第2
光変調素子22r2、22g2、22b2によって変調さ
れ、ついで、偏光光合成素子66r、66g、66bに
よってR、G、Bの光に合成される。 (ハ)偏光光合成素子66r、66g、66bによって
合成されたR、G、Bの光は色合成素子28で合成さ
れ、投写レンズ30によってスクリ−ン上に投写され
る。
【0016】前記実施例では、第1、第2光変調素子
を、第1、第2光変調素子本体(例えば液晶素子)と、
その前段に配置された偏光子と、後段に配置された検光
子とで構成し、偏光光分解素子での分解が不十分で、分
解されたP偏光光とS偏光光のそれぞれに、他方の成分
(S偏光成分とP偏光成分)が含まれていた場合に、前
段の偏光子で除去できるようにしたが、本発明はこれに
限るものでなく、偏光光分解素子での分解が十分若しく
は問題にならない範囲のものであれば、前段の偏光子と
後段の検光子を省略して、構成を簡単にすることができ
る。
【0017】前記実施例では、第1、第2光変調素子は
液晶素子を主体に構成するようにしたが、本発明はこれ
に限るものでなく、第1光変調素子は偏光光分解素子で
分解された2つの偏光光のうちの一方の偏光方向を印加
電界によって変調するものであればよく、第2光変調素
子は偏光光分解素子で分解された2つの偏光光のうちの
他方の偏光方向を印加電界によって変調するものであれ
ばよい。例えばPLZT素子を主体として構成するよう
にしてもよい。
【0018】前記実施例では、偏光光分解素子50r、
50g、50bは図2に示すような偏光光分解ミラ−で
構成するようにしたが、本発明はこれに限るものでな
く、ブリュスタ角Θを使った光分解用のプリズムで構成
するようにしてもよい。なお、図2で、hは法線を表わ
し、Θはブリュスタ角を表わし、tanΘ=1/nとな
る。ここで、nは偏光光分解素子50r、50g、50
bの光屈折率を表わす。前記実施例では、偏光光合成素
子66r、66g、66bは偏光光合成ミラ−で構成す
るようにしたが、本発明はこれに限るものでなく、偏光
光分解素子50r、50g、50bと同様に、ブリュス
タ角Θを使った光合成用のプリズムで構成するようにし
てもよい。
【0019】前記実施例では、第1、第2光変調素子
は、それぞれスクリ−ン上の投写画面の全て(Ha+H
b)を投写するための光を変調するようにしたが、本発
明はこれに限るものでなく、例えば図3に示すように、
R、G、B用の第1光変調素子221がスクリ−ン32
上の投写画面(Ha+Hb)を2分割した一方の画面
(例えばHa)を投写するための光を変調し、第2光変
調素子222が他方の画面(例えばHb)を投写するた
めの光を変調するように構成してもよい。このように、
第1、第2光変調素子221、222が変調する画面領域
を分割して分担するようにした場合には、第1、第2光
変調素子221、222が分割領域(例えば2分の1の領
域)を分担すればよいので、第1、第2光変調素子22
1、222の個々のパネル面積を大きくすることなく画素
数を増大させることができ、光変調素子の生産歩留まり
を良くすることができる。
【0020】前記実施例では、カラ−の投写型表示装置
について本発明を利用した場合について説明したが、本
発明はこれに限るものでなく、モノクロの投写型表示装
置について本発明を利用することができる。この場合、
色分解素子および色合成素子が不要になるとともに、偏
光光分解素子、偏光光合成素子および第1、第2光変調
素子も、R、G、B用の3種類必要でなく1種類でよ
い。
【0021】
【発明の効果】本発明による投写型表示装置は、上記の
ように、偏光光分解素子によって光源からの光を偏光方
向が互いに異なる2つの偏光成分に分解し、この分解し
た2つの偏光光のうちの一方の偏光方向を第1光変調素
子で変調され、他方の偏光方向を第2光変調素子で変調
し、偏光光合成素子によってこれらの変調された光を合
成し、この合成された光は投写レンズを介してスクリ−
ン上に投写するように構成したので、光源からの光の偏
光方向が互いに異なる2つの偏光成分を共に利用するこ
とができる。例えば表示画面の明るさを従来例の2倍に
することができる。このため、光源からの光の利用効率
を従来より向上させることができる。
【0022】そして、第1光変調素子は、スクリ−ン上
の投写画面を2分割した一方の画面を投写するための光
を変調し、第2光変調素子は、前記2分割画面の他方の
画面を投写するための光を変調するように構成した場合
には、第1、第2光変調素子が変調する画面領域が全投
写画面を分割した領域(例えば2分の1の領域)となる
ので、第1、第2光変調素子のパネル面積を大きくする
ことなく画素数を増大させて高精細にできる。例えば、
同じ大きさの液晶パネルで2倍の大きさの表示画面が得
られる。したがって、光変調素子の生産歩留まりを良く
して、価格の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による投写型表示装置の一実施例の光学
系の構成図である。
【図2】図1の一部の作用を説明する説明図である。
【図3】他の実施例における光学系の要部の構成図であ
る。
【図4】従来例の装置の光学系の構成図である。
【符号の説明】
14…光源、 20…色分解素子、 221…R、G、
B用の第1光変調素子、 22r1…R用の第1光変調
素子、 22g1…G用の第1光変調素子、22b1…B
用の第1光変調素子、 222…R、G、B用の第2光
変調素子、22r2…R用の第2光変調素子、 22g2
…G用の第2光変調素子、22b2…B用の第2光変調
素子、 28…色合成素子、 30…投写レンズ、 5
0r…R用の偏光光分解素子、 50g…G用の偏光光
分解素子、50b…B用の偏光光分解素子、 66r…
R用の偏光光合成素子、66g…G用の偏光光合成素
子、 66b…B用の偏光光合成素子、R、G、B…色
分解素子20で分解された3原色(赤、緑、青)の光、
P…偏光光分解素子50r、50g、50bで分解され
た一方の偏光光、S…偏光光分解素子50r、50g、
50bで分解された他方の偏光光。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、この光源からの光を偏光方向が互
    いに異なる2つの偏光成分に分解する偏光光分解素子
    と、この偏光光分解素子で分解された2つの偏光光のう
    ちの一方の偏光方向を印加電界によって変調する第1の
    光変調素子と、前記偏光光分解素子で分解された2つの
    偏光光のうちの他方の偏光方向を印加電界によって変調
    する第2の光変調素子と、前記第1及び第2光変調素子
    で変調された光を合成する偏光光合成素子と、この偏光
    光合成素子で合成された光をスクリ−ン上に投写する投
    写レンズとを具備してなることを特徴とする投写型表示
    装置。
  2. 【請求項2】光源と、この光源からの光をR、G、Bの
    3原色光に分解する色分解素子と、この色分解素子で分
    解されたR、G、Bの3原色光のそれぞれを偏光方向が
    互いに異なる2つの偏光成分に分解するR、G、B用の
    偏光光分解素子と、このR、G、B用の偏光光分解素子
    のそれぞれで分解された2つの偏光光のうちの一方の偏
    光方向を印加電界によって変調するR、G、B用の第1
    の光変調素子と、前記R、G、B用の偏光光分解素子の
    それぞれで分解された2つの偏光光のうちの他方の偏光
    方向を印加電界によって変調するR、G、B用の第2の
    光変調素子と、前記R、G、B用の第1及び第2光変調
    素子で変調された光を合成するR、G、B用の偏光光合
    成素子と、このR、G、B用の偏光光合成素子で合成さ
    れたR、G、Bの3原色光を合成する色合成素子と、こ
    の色合成素子で合成された光をスクリ−ン上に投写する
    投写レンズとを具備してなることを特徴とする投写型表
    示装置。
  3. 【請求項3】第1光変調素子は、スクリ−ン上の投写画
    面を2分割した一方の画面を投写するための光を変調し
    てなり、第2光変調素子は、前記2分割画面の他方の画
    面を投写するための光を変調してなる請求項1または2
    記載の投写型表示装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5575548A (en) * 1994-07-30 1996-11-19 Daewoo Electronics Industrial Co., Ltd. Full color three dimensional projector
US5772299A (en) * 1994-11-25 1998-06-30 Lg Electronics Inc. Optical apparatus for liquid crystal display projector
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US5816675A (en) * 1996-01-25 1998-10-06 Delta America Ltd. Optical projector

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