JPH05313120A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JPH05313120A
JPH05313120A JP4144907A JP14490792A JPH05313120A JP H05313120 A JPH05313120 A JP H05313120A JP 4144907 A JP4144907 A JP 4144907A JP 14490792 A JP14490792 A JP 14490792A JP H05313120 A JPH05313120 A JP H05313120A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
display element
crystal display
component
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Application number
JP4144907A
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English (en)
Inventor
Kiyoshige Matsuura
清茂 松浦
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH05313120A publication Critical patent/JPH05313120A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な輝度を得ることが可能であり、耐熱
性、耐久性および経済性に優れた液晶プロジェクタを提
供すること。 【構成】 光源2からの光が液晶表示素子8に入射する
入射光側に、前記光を一定のS偏光成分の光に直線偏光
して液晶表示素子8方向に出射するPBS12と、この
PBS12で捨てられているP偏光成分の光をS偏光成
分の光に戻すλ/2波長板16と、このλ/2波長板1
6からのS偏光を、PBS12から出射されるS偏光と
同一方向に向かわせるPBS18とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶プロジェクタに係
わり、さらに詳しくは、光源からの光を有効に利用して
輝度を向上させた液晶プロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶プロジェクタとしては、透過型液晶
プロジェクタと、反射型液晶プロジェクタとが知られて
いる。透過型液晶プロジェクタの一例を図5に示す。図
5に示すように、透過型液晶プロジェクタでは、光源2
から出射された平行光が、紫外線・赤外線フィルター4
を通り、コンデンサレンズ6により集光されて液晶表示
素子8へ入射される。液晶表示素子8の光入射側および
光出射側には、樹脂膜などで構成された直線偏光板9,
11が一体に装着してあり、液晶表示素子8をクロスニ
コルの状態でサンドイッチしてある。
【0003】直線偏光板9を通過した光は、一方向の偏
光成分、たとえばS成分に一様に偏向され、液晶表示素
子8を透過する。一様なS成分の光は、液晶表示素子8
を透過する際に、投影しようとする画像に応じたパター
ンで部分的にP成分の光に偏向される。偏光板11は、
たとえばP成分の光のみを透過させるようになっている
ので、偏光板11から出射される光は、画像パターンに
対応したP成分の光となる。この光をプロジェクション
レンズ10によりスクリーン12に拡大して投影すれ
ば、スクリーン上に、液晶表示素子8に写る光学画像を
投影して映写することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の液晶プロジェクタでは、液晶表示素子8の両面
に、樹脂膜などで構成してある偏光板9,11が一体に
形成してあるが、この樹脂製の偏光板9,11の透過率
が約40%と低く、スクリーン12上に得られる画像の
輝度が低下すると言う問題点を有している。また、特
に、入射側の偏光板9は、多量の光が入射されることか
ら、熱が発生し易く、熱に弱いという問題点も有してい
る。
【0005】そこで、図6に示すように、紫外線・赤外
線フィルター4とコンデンサレンズ6との間に、偏光分
離器(PBS)14を設置した液晶プロジェクタが開発
されている。PBS14は、入射される光をS成分とP
成分とに分離することができることから、分離されたS
成分の光をコンデンサレンズ6から液晶表示素子8へ向
かわせることで、液晶表示素子8の入射側に、耐熱性に
難点がある偏光板を設ける必要がなくなる。PBSは、
耐熱性に優れているので、樹脂膜などで構成される偏光
板の発熱による液晶表示素子の性能の低下などの問題点
を解消できる。
【0006】ところが、図6に示すような液晶プロジェ
クタでは、PBS14により分離されたS成分のみを液
晶表示素子8へ照射し、P成分の光を捨てているため、
依然として、スクリーン12上に得られる画像の輝度が
低下すると言う問題点を有している。また、光の損失が
大きいことから、所定以上の輝度を得ようとする場合に
は、光源の出力を大きくしなければならず、経済的でな
いという問題点を有している。
【0007】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、十分な輝度を得ることが可能であり、耐熱性、耐久
性および経済性に優れた液晶プロジェクタを提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶プロジェクタは、光源からの光が液晶
表示素子に入射する入射光側に、前記光を一定の第1偏
光成分の光に偏光して液晶表示素子方向に出射する偏光
分離手段と、この偏光分離手段で捨てられている第2偏
光成分の光を第1偏光成分の光に戻し、液晶表示素子方
向に出射する補助偏光手段とを配置したことを特徴とす
る。
【0009】
【作用】本発明の液晶プロジェクタでは、従来では偏光
分離手段から捨てていた第2偏光成分の光を、補助偏光
手段により第1偏光成分の光に戻し、その光を偏光分離
手段からの第1偏光成分の光と共に、液晶表示素子へ入
射させる。したがって、光源からの光を有効に利用する
ことができ、スクリーン上に得られる画像の輝度が向上
すると共に、光源の出力を小さくすることができる。光
源の出力を小さくできれば、光源の耐久性が向上する。
また、本発明では、偏光分離手段および補助偏光手段に
より、光源からの光を一方の第1偏光成分に直線偏光す
るので、液晶表示素子の入射側に、樹脂膜などで構成さ
れる偏光板を設ける必要がなくなる。その結果、液晶表
示素子での透過率が向上すると共に、液晶表示素子の耐
熱性も向上する。なお、PBSなどで構成される偏光分
離手段は、樹脂膜で構成される偏光板に比較して耐熱性
および光透過性に優れている。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る液晶プロジェ
クタについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1
は本発明の一実施例に係る液晶プロジェクタの概略説明
図、図2〜図4はそれぞれ本発明の他の実施例に係る液
晶プロジェクタの要部説明図である。
【0011】図1に示すように、本実施例の液晶プロジ
ェクタでは、光源2として、ランプを用い、このランプ
の周囲に、リフレクタ3が設置してある。リフレクタ3
としては、ランプから照射された光を一方向に平行に集
光させるものであれば特に限定されないが、たとえば断
面楕円形状のリフレクタを用いることができる。断面楕
円形状のリフレクタを用いることで、断面円形状のリフ
レクタに比較し、光の強度を約2倍にすることができ
る。
【0012】リフレクタ3を用いて平行に集光された光
は、紫外線・赤外線フィルター4を通過するようになっ
ている。紫外線・赤外線フィルター4は、不用な紫外線
および赤外線を除去する。紫外線・赤外線フィルター4
から出た光は、偏光分離手段としてのPBS12へ入射
するようになっている。PBS12では、入射した光を
直線偏光し、第1偏光成分であるS偏光成分のみをコン
デンサレンズ6方向に向かわせるようになっている。P
BS12において分離された第2偏光成分であるP偏光
成分は、ミラー14へ入射するように、PBS12とミ
ラー14とが配置してある。
【0013】ミラー14では、入射する光の光軸を平行
にずらし、進路方向を180度ずらすように光を反射す
るようになっている。そして、ミラー14からの光の出
口に、補助偏光手段としてのλ/2波長板16が設置し
てある。このλ/2波長板16を光が通過することで、
P偏光成分の光は、S偏光成分の光に偏向される。この
λ/2波長板16を通過した光は、PBS12の斜め下
方に配置してあるPBS18へ入射するようになってお
り、PBS18へ入射した光は、コンデンサレンズ6方
向へ向かうようになっている。PBS12およびPBS
18は、二個の直角プリズムのいずれかの斜面に誘電体
薄膜を多層積層したものを張り合わせた直方体で構成さ
れ、樹脂膜で構成される偏光板に比較し、光透過性およ
び耐熱性に優れている。
【0014】PBS12およびPBS18から出たS偏
光成分の光は、コンデンサレンズ6へ向かい、そこで集
光され液晶表示素子8へ入射する。液晶表示素子8とし
ては、特に限定されないが、たとえばTN型液晶表示素
子が用いられる。本実施例では、液晶表示素子8の入射
側に、従来のような偏光板を設ける必要がない。PBS
12およびλ/2波長板16により、既に一方向のS偏
光成分の光に直線偏光してあるからである。
【0015】液晶表示素子8の出射側には、たとえばP
偏光成分の光のみを透過する偏光板11が液晶表示素子
8に一体に装着してある。液晶表示素子8がTN型液晶
表示素子である場合には、S成分の光は、液晶表示素子
8を透過する際に、投影しようとする画像に応じたパタ
ーンで部分的にP成分の光に偏向される。偏光板11
は、たとえばP成分の光のみを透過させるようになって
いるので、偏光板11から出射される光は、画像パター
ンに対応したP成分の光となる。この光を、投射手段と
してのプロジェクションレンズ10により図示しないス
クリーンに拡大して投影すれば、スクリーン上に、液晶
表示素子8に写る光学画像を投影して映写することがで
きる。
【0016】このような本実施例の液晶プロジェクタで
は、従来ではPBS12から捨てていたP偏光成分の光
を、ミラー14およびλ/2波長板16により、S偏光
成分の光に戻し、その光を、PBS18を用いて、PB
S12から出射する光と共に、コンデンサレンズ6およ
び液晶表示素子8へ入射させる。したがって、光源2か
らの光を有効に利用することができ、スクリーン上に得
られる画像の輝度が向上すると共に、光源2の出力を理
論上は約半分程度に小さくすることができる。光源の出
力を小さくできれば、光源2の耐久性が向上する。
【0017】また、本実施例では、PBS12およびλ
/2波長板16により、光源からの光をS偏光成分に直
線偏光するので、液晶表示素子8の入射側に、樹脂膜な
どで構成される偏光板を設ける必要がなくなる。その結
果、液晶表示素子8での透過率が向上すると共に、液晶
表示素子8の耐熱性も向上する。
【0018】なお、カラー映像を得るには、コンデンサ
レンズ6および液晶表示素子8を三列設置し、PBS1
2およびPBS18から出射した光を三つに分割し、三
原色に対応する三列のコンデンサレンズ6および液晶表
示素子8を通し、プロジェクションレンズ10を用いて
カラー画像をスクリーンに結像させる。また、PBS1
2から出た光と、PBS18から出た光とに、光強度の
ばらつきが生じるおそれがある場合には、PBS12の
出射側に、NDフィルターなどを設置することも考えら
れる。さらに、本実施例では、補助偏光手段として、λ
/2波長板16を用いることなく、P偏光成分の光をS
偏光成分の光に偏向する液晶素子などを用いることがで
きる。さらにまた、PBS18の代わりに、光軸を90
度変化させるための全反射型ミラーなどを用いることも
できる。また、PBS12から出射される偏光成分をP
成分にすることも可能である。その場合には、PBS1
8から出射される偏光成分もP成分とする。
【0019】図2は、本発明の他の実施例を示してい
る。図2に示す実施例では、偏光分離手段としてのPB
S12の真上に、PBS18aを近接して設置し、PB
S18aの上方に、λ/4波長板16aおよびミラー1
4aを設置する。その他の構成は、図1に示す実施例と
同様である。
【0020】この実施例では、PBS12へ入射した光
の一部は、光軸が直角方向に曲げられると共にS偏光成
分に偏向され、図示しないコンデンサレンズへ向かう。
また、S偏光成分に偏向されないその他のP偏光成分の
光は、PBS18aを通過し、λ/4波長板16aへ向
かう。このλ/4波長板16aを通過すると、光の位相
が45度回転させられ、円偏光となる。円偏光は、ミラ
ー14aで反射され、再度λ/4波長板16aを通過し
て、45度回転され、S偏光成分に戻される。S偏光成
分の光は、PBS18aで光軸が90度変化され、PB
Sから出射される光と同一方向に出射される。この実施
例でも、図1に示す実施例と同様な作用を有する。
【0021】図3は、本発明のさらにその他の実施例を
示す。図3に示す実施例は、図1に示す実施例の変形で
あり、偏光分離手段としてのPBS12a,12bを複
数とし、このPBS12a,12bからのP偏光成分の
光をミラー14によりλ/2波長板16を通過させ、そ
こでS偏光成分に戻された光を、それぞれ対応する複数
のPBS18c,18dで光軸を直角方向に変化させ、
全てのPBSから出射されるS偏光成分の光を同一方向
とするように構成してある。
【0022】この実施例では、PBSの数を増大させる
ほど、輝度むらを減少させることができる。また、小さ
いPBSを用いるので、経済的にも有利である。
【0023】また、図4は、図2に示す実施例の変形例
であり、図2に示すPBS12とPBS18aとの組合
せ体30を斜め方向に多数配置してある。この実施例で
も、PBSの数を増大させるほど、輝度むらを減少させ
ることができる。また、小さいPBSを用いるので、経
済的にも有利である。
【0024】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、光源からの光を有効に利用することができ、スクリ
ーン上に得られる画像の輝度が向上すると共に、光源の
出力を小さくすることができる。光源の出力を小さくで
きれば、光源の耐久性が向上すると共に、経済的に有利
である。
【0026】また、本発明では、偏光分離手段および補
助偏光手段により、光源からの光を一方の第1偏光成分
に直線偏光するので、液晶表示素子の入射側に、樹脂膜
などで構成される偏光板を設ける必要がなくなり、液晶
表示素子での透過率が向上すると共に、液晶表示素子の
耐熱性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る液晶プロジェクタの概
略説明図である。
【図2】本発明の他の実施例に係る液晶プロジェクタの
要部説明図である。
【図3】本発明の他の実施例に係る液晶プロジェクタの
要部説明図である。
【図4】本発明の他の実施例に係る液晶プロジェクタの
要部説明図である。
【図5】従来例に係る液晶プロジェクタの概略説明図で
ある。
【図6】従来例に係る液晶プロジェクタの概略説明図で
ある。
【符号の説明】
2… 光源 3… リフレクタ 4… 紫外線・赤外線フィルター 6… コンデンサレンズ 8… 液晶表示素子 10… プロジェクションレンズ 11… 偏光板 12… PBS(偏光分離手段) 14,14a… ミラー 16… λ/2波長板(補助偏光手段) 16a… λ/4波長板 18,18a… PBS

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶層を基板間に挟持して成る液晶表示
    素子により形成される画像を、前記液晶表示素子の一方
    の面に配置された光源からの光を前記液晶表示素子に入
    射し他方の面から出射する光をスクリーン上に投射する
    液晶プロジェクタにおいて、 前記光源からの光が前記液晶表示素子に入射する入射光
    側に、前記光を一定の第1偏光成分の光に偏向して液晶
    表示素子方向に出射する偏光分離手段と、この偏光分離
    手段で捨てられている第2偏光成分の光を第1偏光成分
    の光に戻し、液晶表示素子方向に出射する補助偏光手段
    とを配置したことを特徴とする液晶プロジェクタ。
  2. 【請求項2】 光源と、 この光源からの光を一定の第1偏光成分に偏向して第1
    方向に出射すると共に、他の第2偏光成分の光を第1方
    向と相違する他の第2方向に出射する偏光分離手段と、 偏光分離手段により第2方向に出射された第2偏光成分
    の光を前記第1偏光成分の光に偏向し、前記第1方向に
    向かわせる補助偏光手段と、 前記偏光分離手段および補助偏光手段により偏向された
    第1偏光成分の光を液晶表示素子方向に集めるコンデン
    サレンズ手段と、 コンデンサレンズ手段により集められた第1偏光成分の
    光が入射する液晶表示素子と、 この液晶表示素子へ光が入射して得られる光学画像をス
    クリーン上に拡大して投射する投射手段とを具備する液
    晶プロジェクタ。
JP4144907A 1992-05-11 1992-05-11 液晶プロジェクタ Pending JPH05313120A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005655A (en) * 1996-10-31 1999-12-21 Minolta Co., Ltd. Projector capable of projecting polarized illumination light
US6155685A (en) * 1996-10-31 2000-12-05 Minolta Co., Ltd. Projector
WO2009125523A1 (ja) * 2008-04-07 2009-10-15 株式会社ニコン 照明装置及びプロジェクタ

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