JPH08184801A - Polarization direction alignment element and liquid crystal video projector using the same - Google Patents

Polarization direction alignment element and liquid crystal video projector using the same

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JPH08184801A
JPH08184801A JP7000235A JP23595A JPH08184801A JP H08184801 A JPH08184801 A JP H08184801A JP 7000235 A JP7000235 A JP 7000235A JP 23595 A JP23595 A JP 23595A JP H08184801 A JPH08184801 A JP H08184801A
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JP
Japan
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polarization
light
total reflection
component
liquid crystal
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JP7000235A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Yamataka
修一 山▲高▼
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve its conversion efficiency ranging to a wide visible ray region and to reduce a manufacturing cost also when unpolarized light is converted to a prescribed polarization. CONSTITUTION: A unit element 10C constituting a polarization direction alignment element is constituted of a polarizing beam splitter 11, a first total reflection prism 12 and a second total reflection prism 13. A light beam 3C is made incident on the polarizing beam splitter 11 to be split to two polarization components orthogonally intersecting with each other. The first polarized component 14A is emitted from the front surface 11B of the polarizing beam splitter 11, and the second polarized component 14B is reflected sidewards by an action surface 11A, and is reflected upward by the reflection surface 12A of the first total reflection prism 12, and is reflected forward by the reflection surface 13A of the second total reflection prism 13 to be emitted from the front 13B of the second total reflection prism 13. Two polarization components 14A, 14B emitted from the element become parallel to each other in the beam advance direction and the polarizing direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は無偏光の光を偏光に変換
する偏光方向整列素子およびこれを用いた液晶ビデオプ
ロジェクタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization direction alignment element for converting unpolarized light into polarized light and a liquid crystal video projector using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶板を用いて所定の画像信号に
より照明光を変調し、この変調光をスクリーン上に拡大
投影する液晶ビデオプロジェクタが広く知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal video projector has been widely known in which a liquid crystal plate is used to modulate illumination light by a predetermined image signal and the modulated light is enlarged and projected on a screen.

【0003】このような液晶ビデオプロジェクタはスク
リーン輝度をより高くすることが求められており、その
要求に応じて例えば特開平3-294841号公報に記載されて
いるように、2つの光源を用い、これらの光源からの光
ビームによって各々対応する液晶板を照明し、各液晶板
を透過した2系の光ビームを光合成手段により合成し、
これにより投影光の光量を上げるようにしたものが知ら
れている。
Such a liquid crystal video projector is required to have a higher screen brightness, and in accordance with the demand, two light sources are used, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-294841. The corresponding liquid crystal plates are illuminated by the light beams from these light sources, and the light beams of the two systems transmitted through the respective liquid crystal plates are combined by the light combining means,
It is known that the amount of projection light is increased by this.

【0004】また、液晶板の本体である液晶セルはその
性質上照明光の偏光方向を単一方向とする必要があり、
そのため、通常液晶セルの前面および後面には偏光板が
設けられていて所定の単一方向の偏光成分のみを液晶セ
ル内に入射せしめるように構成されている。
In addition, the liquid crystal cell, which is the main body of the liquid crystal plate, must have a single direction of polarization of the illumination light due to its nature.
Therefore, a polarizing plate is usually provided on the front surface and the rear surface of the liquid crystal cell so that only a predetermined unidirectional polarization component is allowed to enter the liquid crystal cell.

【0005】すなわち、液晶セルの前面に設けた偏光板
において非選択方向の光成分は吸収によって熱に変換さ
れ、理論上全光量の半分しか利用できない。
That is, in the polarizing plate provided on the front surface of the liquid crystal cell, the light component in the non-selected direction is converted into heat by absorption, and theoretically only half of the total light amount can be used.

【0006】したがって、上記従来技術によっては、2
つの光源からの光ビームを照明光として用いてはいる
が、事実上1つの光源からの光量と同等の光量しか有効
に利用されていないことになる。
Therefore, depending on the above prior art, 2
Although the light beams from one light source are used as the illumination light, the light amount equivalent to the light amount from one light source is effectively used.

【0007】このような問題を解決するための技術とし
て特開平6-202041号公報等に記載されたものが知られて
いる。
As a technique for solving such a problem, the technique described in JP-A-6-202041 is known.

【0008】すなわち、この技術は光源と液晶板との間
に偏光ビームスプリッタ、全反射プリズムおよびλ/2
光学位相板からなる偏光方向整列部材を設けたものであ
る。この偏光方向整列部材は、偏光ビームスプリッタに
より、光源からの光ビームのうちP偏光成分を透過する
とともにS偏光成分を直角に反射し、反射されたS偏光
成分を全反射プリズムによりさらに直角に反射して上記
偏光ビームスプリッタを透過したP偏光成分と平行にそ
ろえ、さらに、λ/2光学位相板によりこのS偏光成分
の偏光方向を90°回転せしめてP偏光成分に変換するよ
うにしている。これにより光源から射出された光ビーム
の光量が液晶板の照明光として有効に利用されることと
なる。
That is, in this technique, a polarization beam splitter, a total reflection prism, and λ / 2 are provided between a light source and a liquid crystal plate.
A polarization direction alignment member made of an optical phase plate is provided. This polarization direction alignment member transmits the P polarization component of the light beam from the light source and reflects the S polarization component at a right angle by the polarization beam splitter, and reflects the reflected S polarization component at a further right angle by the total reflection prism. Then, the light is aligned in parallel with the P-polarized component transmitted through the polarization beam splitter, and further, the polarization direction of the S-polarized component is rotated by 90 ° by the λ / 2 optical phase plate so as to be converted into the P-polarized component. As a result, the light quantity of the light beam emitted from the light source is effectively used as the illumination light of the liquid crystal plate.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術においてはP偏光成分の偏光面を90°回転させるため
にλ/2光学位相板を用いている。しかし、光学位相板
により偏光面を回転させるとその回転角は光の波長に依
存するため、特定の波長の光については偏光面を所望の
角度だけ回転させることができても、他の波長の光につ
いては楕円偏光となり、所望の偏光面の光量としては低
下してしまう。
By the way, in the above prior art, a λ / 2 optical phase plate is used to rotate the polarization plane of the P-polarized component by 90 °. However, when the plane of polarization is rotated by the optical phase plate, its rotation angle depends on the wavelength of light. Therefore, for light of a specific wavelength, even if the plane of polarization can be rotated by a desired angle, Light becomes elliptically polarized light, and the amount of light on a desired plane of polarization decreases.

【0010】したがって、偏光面が所望の角度だけ回転
した光以外はこのλ/2光学位相板の後段でカットしな
ければならず、結局偏光成分の変換効率が低下するとい
う問題が生じ、さらに白色光照明によりカラー画像を投
影する場合には投影画像の色再現性の問題や色ムラ等の
問題も生じる。
Therefore, except for the light whose polarization plane is rotated by a desired angle, it has to be cut in the latter stage of this λ / 2 optical phase plate, which eventually causes a problem that the conversion efficiency of the polarization component is lowered, and further the white color is generated. When a color image is projected by optical illumination, there are problems such as color reproducibility of the projected image and color unevenness.

【0011】さらに、1/2光学位相板はコスト的にも
高価であるから装置全体のコストが高くなってしまうと
いう問題もある。
Further, since the 1/2 optical phase plate is also expensive, there is a problem that the cost of the entire apparatus becomes high.

【0012】そこで本願発明は、無偏光の光を所定の偏
光の光に変換する場合に、広い可視光領域に亘り変換効
率が良好でコスト的にも安価な偏光方向整列素子および
これを用いて液晶板の照明光を生成する液晶ビデオプロ
ジェクタを提供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention uses a polarization direction alignment element which has good conversion efficiency over a wide visible light region and is inexpensive in the case of converting unpolarized light into light of a predetermined polarization. An object of the present invention is to provide a liquid crystal video projector that generates illumination light of a liquid crystal plate.

【0013】また、上記特開平6-202041号公報の図12に
示されるような液晶ビデオプロジェクタに関する従来技
術では、偏光ビームスプリッタを透過したP偏光成分と
1/2光学位相板により変換したP偏光成分とをくさび
形プリズムで合成しているが、このような従来技術にお
いては、くさび形プリズムと液晶板との距離を近づける
と、合成される2つの偏光成分のビームが互いに大きな
角度を有して液晶板に入射することになり、各々が液晶
板を斜めから照明することとなるため液晶板および投影
レンズにおいてケラレが生じ照明光の利用効率がその分
だけ低下するという問題があり、一方このくさび形プリ
ズムと液晶板との距離を大きくとると光学系が大型化す
るという問題がある。さらに、上記偏光方向整列部材が
光源の近くの光ビーム径の大きい位置に配されているた
め、この部材を構成する各光学素子、ひいては光学系が
大型化しコスト低減という要請に反するという問題があ
った。
Further, in the prior art relating to the liquid crystal video projector as shown in FIG. 12 of Japanese Patent Laid-Open No. 6-202041, the P polarization component transmitted through the polarization beam splitter and the P polarization converted by the 1/2 optical phase plate are used. The components are combined by a wedge prism, but in such a conventional technique, when the wedge prism and the liquid crystal plate are brought closer to each other, the beams of the two polarized components to be combined have a large angle with each other. Incident on the liquid crystal plate, and each illuminates the liquid crystal plate at an angle, so that vignetting occurs on the liquid crystal plate and the projection lens, and there is a problem that the utilization efficiency of the illumination light is reduced by that amount. If the distance between the wedge prism and the liquid crystal plate is increased, there is a problem that the optical system becomes large. Further, since the polarization direction alignment member is arranged near the light source at a position where the light beam diameter is large, there is a problem that each optical element constituting this member, and eventually the optical system, becomes large in size, which is against the request for cost reduction. It was

【0014】本願発明はこのような問題を解決するため
にもなされたものであり、照明光の利用効率の低下を防
止し、光学系の小型化およびコストの低減を図り得る、
液晶ビデオプロジェクタを提供することを他の目的とす
るものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to prevent the utilization efficiency of illumination light from being lowered, downsize the optical system, and reduce the cost.
It is another object to provide a liquid crystal video projector.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本願発明の偏光方向整列
素子は、一本の光ビームを互いに直交する第1および第
2の偏光成分に分離し、該第1の偏光成分を前方に、該
第2の偏光成分を側方に各々射出する偏光ビームスプリ
ッタと、該前方に射出された第1の偏光成分または側方
に射出された第2の偏光成分を上方または下方に反射す
る第1の全反射ミラー部材と、該上方または下方に反射
された第1の偏光成分を側方に、または該上方または下
方に反射された第2の偏光成分を前方に反射する第2の
全反射ミラー部材とからなり、前記偏光ビームスプリッ
タから射出された第2の偏光成分と前記第2の全反射ミ
ラー部材から反射された第1の偏光成分、または前記偏
光ビームスプリッタから射出された第1の偏光成分と該
第2の全反射ミラー部材から反射された第2の偏光成分
とのビーム進行方向および偏光方向を互いに平行とする
ように構成されてなることを特徴とするものである。
A polarization direction alignment element according to the present invention splits a light beam into first and second polarization components which are orthogonal to each other, and the first polarization component is directed forward. A polarization beam splitter that respectively emits the second polarization component to the side, and a first polarization component that reflects the first polarization component emitted to the front or the second polarization component emitted to the side upward or downward. A total reflection mirror member and a second total reflection mirror member that reflects the first polarized component reflected upward or downward sideways or the second polarized component reflected upward or downward forward. And a second polarization component emitted from the polarization beam splitter and a first polarization component reflected from the second total reflection mirror member, or a first polarization component emitted from the polarization beam splitter. And the second total internal reflection Mira And it is characterized in that formed by constituting the beam traveling direction and the polarization direction of the second polarized light component reflected from the member to be parallel to each other.

【0016】また、互いに左右対称となる請求項1記載
の偏光方向整列素子を組み合わせて、一方の該偏光方向
整列素子からは左上方および右下方から、他方の該偏光
方向整列素子からは右上方および左下方からビーム進行
方向および偏光方向が互いに平行となる偏光成分が各々
射出されるように構成することも可能である。
Further, the polarization direction aligning elements according to claim 1 which are bilaterally symmetric with each other are combined, and from one polarization direction aligning element the upper left and lower right, and from the other polarization direction aligning element the upper right. It is also possible to configure such that the polarization components whose beam traveling direction and polarization direction are parallel to each other are emitted from the lower left and.

【0017】さらに、この左右対称に組み合わせたもの
をさらに上下対称に組み合わせて8本の平行かつ偏光方
向のそろった偏光ビームを射出するように構成すること
も可能である。
Further, it is also possible to construct a structure in which the left-right symmetric combination is further combined in the vertical symmetry so as to emit eight polarized beams having parallel polarization directions.

【0018】なお、上記全反射ミラー部材とは光を全反
射する面を有する部材の総称であって、全反射ミラーの
他、例えば全反射プリズムも含まれる。
The above-mentioned total reflection mirror member is a general term for members having a surface for totally reflecting light, and includes, for example, a total reflection prism as well as a total reflection mirror.

【0019】また、本願発明の液晶ビデオプロジェクタ
は、上述した偏光方向整列素子を用いた液晶プロジェク
タであって、該偏光方向整列素子に照明光を照射する光
源と、該偏光方向整列素子から射出された偏光成分を照
射され、その照射された偏光成分を透過するようにその
偏光透過方向が設定された、該偏光成分を所定の画像信
号により変調する液晶板と、該変調された偏光成分を投
影面上に拡大投影する投影レンズとを備えてなることを
特徴とするものである。
Further, the liquid crystal video projector of the present invention is a liquid crystal projector using the above-mentioned polarization direction alignment element, wherein the polarization direction alignment element emits illumination light and the polarization direction alignment element emits light. And a liquid crystal plate that modulates the polarized light component with a predetermined image signal, and the polarized light transmission direction is set so as to transmit the polarized light component, and the modulated polarized light component is projected. And a projection lens for enlarging and projecting on a surface.

【0020】さらに、前記光源と前記偏光方向整列素子
との間の光路上に、該光源からの光ビームの径を小さく
し、かつ該光ビームを平行光束とする光学系を配設して
なる構成とするのが好ましい。
Further, an optical system for reducing the diameter of the light beam from the light source and for making the light beam into a parallel light flux is arranged on the optical path between the light source and the polarization direction alignment element. It is preferable to have a structure.

【0021】[0021]

【作用および発明の効果】上記本願発明の偏光方向整列
素子によれば、光源からの光ビームを偏光ビームスプリ
ッタにおいて、2つの互いに直交する偏光成分に分離
し、一方の偏光成分を2つの全反射ミラー部材でその偏
光面を90°だけ回転させ、偏光ビームスプリッタからそ
のまま射出された他方の偏光成分と、ビーム直進方向お
よび偏光方向が互いに平行となるようにしており、光源
から射出された光ビームの光量をほとんど減じることな
く所定方向に偏光面を有する偏光に変換することができ
る。
According to the above-described polarization direction alignment element of the present invention, the light beam from the light source is split into two polarization components orthogonal to each other in the polarization beam splitter, and one polarization component is divided into two total reflections. The polarization plane is rotated by 90 ° with the mirror member so that the other polarization component directly emitted from the polarization beam splitter is parallel to the beam straight direction and the polarization direction, and the light beam emitted from the light source. Can be converted into polarized light having a plane of polarization in a predetermined direction with almost no reduction in the amount of light.

【0022】また、2つの全反射ミラー部材の光反射に
より偏光成分の偏光面を回転させているので、1/2光
学位相板を用いた従来技術のように光波長を変化させた
場合に直線偏光が楕円偏光となることがなく、広い可視
光領域に亘り偏光成分の変換効率を略100 %とすること
ができる。したがって、広い可視光領域に亘って偏光面
の回転角がそろえられた偏光を得ることができ、この広
い可視光領域の略全光量を照明光として使用することが
可能である。
Further, since the plane of polarization of the polarization component is rotated by the light reflection of the two total reflection mirror members, when the light wavelength is changed as in the prior art using the 1/2 optical phase plate, a straight line is obtained. The polarized light does not become an elliptically polarized light, and the conversion efficiency of the polarized light component can be approximately 100% over a wide visible light region. Therefore, it is possible to obtain polarized light in which the rotation angles of the polarization planes are aligned over a wide visible light region, and it is possible to use substantially the entire amount of light in this wide visible light region as illumination light.

【0023】また、1/2光学位相板を使用せず2つの
全反射ミラー部材を用いることで製造コストを低減する
ことができる。
Further, the manufacturing cost can be reduced by using the two total reflection mirror members without using the 1/2 optical phase plate.

【0024】また、偏光ビームスプリッタと2つの全反
射ミラー部材を所定の位置関係に配列したものを左右対
称に組み合わせることで、ビーム進行方向と偏光方向が
そろえられた4本の偏光ビームを射出することができ、
光ビーム射出面積および射出光量を安価かつ容易に増加
させることができる。
Further, a polarizing beam splitter and two total reflection mirror members arranged in a predetermined positional relationship are symmetrically combined to emit four polarized beams whose beam traveling directions and polarization directions are aligned. It is possible,
The light beam emission area and the emission light amount can be inexpensively and easily increased.

【0025】また、上記本願発明の液晶ビデオプロジェ
クタは、液晶板を照明する偏光成分を得るため偏光成分
を変換する際に上記偏光方向整列素子を用いており、広
い可視光領域に亘って偏光面の回転角がそろえられた偏
光を得ることができるから、この広い可視光領域の略全
光量を照明光として使用することが可能であり、さらに
投影画像の色再現性の問題や色ムラ等の問題も解決する
ことができる。さらに装置の製造コストも低下すること
ができる。
The liquid crystal video projector of the present invention uses the polarization direction alignment element when converting the polarization component to obtain the polarization component for illuminating the liquid crystal plate, and the polarization plane is spread over a wide visible light region. Since it is possible to obtain polarized light with a uniform rotation angle, it is possible to use almost the entire amount of light in this wide visible light region as the illumination light, and further, there is a problem of color reproducibility of the projected image and color unevenness. Problems can also be resolved. Further, the manufacturing cost of the device can be reduced.

【0026】また、上記本願発明の液晶ビデオプロジェ
クタにおいて、光源と偏光方向整列素子との間の光路上
に、光源からの光ビームの径を小さくし、かつ該光ビー
ムを平行光束とする光学系を配することにより、光ビー
ムが平行方向整列素子に入射する位置においてそのビー
ム径を小さく絞ることができるので、偏光成分を変換す
る偏光方向整列素子のサイズを小さく形成することがで
き、装置の小型化および製造コストの低減を図ることが
できる。またビーム径を小さく絞ることで光ビームの光
量分布を均一化することできる。
In the liquid crystal video projector according to the present invention, an optical system for reducing the diameter of the light beam from the light source and making the light beam into a parallel light beam is provided on the optical path between the light source and the polarization direction alignment element. By arranging, the beam diameter can be narrowed down at the position where the light beam is incident on the parallel direction alignment element, so that the size of the polarization direction alignment element that converts the polarization component can be formed small, and It is possible to reduce the size and manufacturing cost. Further, the light amount distribution of the light beam can be made uniform by narrowing down the beam diameter.

【0027】さらに平行光束とすることで、この偏光方
向整列素子から射出された偏光成分の光ビームも平行光
束となり、そのまま液晶板の照明光とすることが可能で
あり、液晶板や投影レンズにおいてケラレがない、利用
効率の高い照明光を得ることができる。
Further, by forming a parallel light flux, the light beam of the polarization component emitted from this polarization direction alignment element also becomes a parallel light flux and can be used as it is as illumination light of the liquid crystal plate, and in the liquid crystal plate and the projection lens. It is possible to obtain illumination light with high utilization efficiency without vignetting.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本願発明の実施例について図面を用い
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は本願発明の一実施例に係る液晶ビデ
オプロジェクタを示す概略図である。この液晶ビデオプ
ロジェクタは図示するように、反射手段である放物面反
射鏡1A,1Bと、この反射鏡1A,1Bの焦点位置近
傍に配された、ハロゲンランプ、あるいはメタルハライ
ドランプ等からなる2つの光源2A,2Bと、光源2
A,2Bから直接または反射鏡1A,1Bを介して射出
された光ビーム3A,3Bを互いに反対の反射面4A,
4Bに入射され、その反射面4A,4Bにおいてこれら
光ビーム3A,3Bを各々直角に反射する両面全反射ミ
ラー4と、この両面全反射ミラー4で直角に反射された
光ビーム3A,3Bを各々直角に反射する全反射ミラー
5A,5Bと、この全反射ミラー5A,5Bから反射さ
れた光ビーム3A,3Bが入射され、P偏光成分LP
射出する偏光方向整列素子10AおよびS偏光成分LS
射出する偏光方向整列素子10Bと、偏光方向整列素子10
AからのP偏光成分LP および偏光方向整列素子10Bか
らのS偏光成分LS を所定の画像信号に応じて変調す
る、画像形成手段としての単板カラー液晶板6Aおよび
単板カラー液晶板6Bと、単板カラー液晶板6Aを透過
したP偏光成分LP を透過せしめるとともに単板カラー
液晶板6Bを透過したS偏光成分LS を作用面(蒸着膜
面)7Aで反射させて、これら2つの偏光成分LP ,L
S を合成する第2の偏光ビームスプリッタ7と、これら
合成された2つの偏光成分LP ,LS をスクリーン8上
に拡大投影する投影レンズ9とから構成されている。
FIG. 1 is a schematic view showing a liquid crystal video projector according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this liquid crystal video projector includes two parabolic reflectors 1A and 1B as reflecting means and two halogen lamps or metal halide lamps arranged near the focal points of the reflectors 1A and 1B. Light sources 2A and 2B and light source 2
The light beams 3A and 3B emitted from A and 2B directly or via the reflecting mirrors 1A and 1B are reflected by the reflecting surfaces 4A and 4A,
A double-sided total reflection mirror 4 which is incident on 4B and reflects the light beams 3A and 3B at right angles on its reflection surfaces 4A and 4B, and light beams 3A and 3B which are reflected at right angles by the double-sided total reflection mirror 4 respectively. Total reflection mirrors 5A and 5B that reflect at right angles, and polarization direction alignment element 10A and S polarization component L that receive the light beams 3A and 3B reflected from these total reflection mirrors 5A and 5B and emit P polarization component LP. The polarization direction alignment element 10B that emits S and the polarization direction alignment element 10
A single-plate color liquid crystal plate 6A and a single-plate color liquid crystal plate 6B as image forming means for modulating the P polarization component L P from A and the S polarization component L S from the polarization direction alignment element 10B in accordance with a predetermined image signal. Then, the P-polarized component L P transmitted through the single-plate color liquid crystal plate 6A is transmitted, and the S-polarized component L S transmitted through the single-plate color liquid crystal plate 6B is reflected on the working surface (evaporation film surface) 7A, and these 2 Two polarization components L P , L
It is composed of a second polarization beam splitter 7 for combining S and a projection lens 9 for magnifying and projecting the combined two polarization components L P and L S on a screen 8.

【0030】上述したようにこの液晶ビデオプロジェク
タでは、2つの光源2A,2Bから互いに直交する方向
に射出された光ビーム3A,3Bが各々両面全反射ミラ
ー4の互いに反対の全反射面4A,4Bで直角に反射さ
れる。
As described above, in this liquid crystal video projector, the light beams 3A and 3B emitted from the two light sources 2A and 2B in directions orthogonal to each other are total reflection surfaces 4A and 4B of the double-sided total reflection mirror 4 opposite to each other. Is reflected at a right angle.

【0031】次に、この反射された2つの光ビーム3
A,3Bの各々が全反射ミラー5A,5Bによって再度
直角に反射され、各々、対応する偏光方向整列素子10
A,10Bに照射される。
Next, the two reflected light beams 3
Each of A and 3B is reflected by the total reflection mirrors 5A and 5B again at a right angle, and the corresponding polarization direction alignment element 10 is provided.
A and 10B are irradiated.

【0032】この偏光方向整列素子10A,10Bは後述す
るように、偏光ビームスプリッタおよび2つの全反射プ
リズムを所定の位置関係で配設した単位素子を所定の位
置関係で4つ組み合せたもので、照射された無偏光の光
ビーム3A,3Bを偏光方向整列素子10AではP偏光成
分LP に、また偏光方向整列素子10BではS偏光成分L
S に各々光量を減じることなく変換する。
As will be described later, the polarization direction aligning elements 10A and 10B are a combination of four unit elements in which a polarizing beam splitter and two total reflection prisms are arranged in a predetermined positional relationship in a predetermined positional relationship. light beam 3A of irradiated unpolarized, 3B to the polarization direction aligned element 10A in the P-polarized component L P, also in the polarization direction aligned elements 10B S-polarized component L
Convert to S without reducing the light intensity.

【0033】これら偏光方向整列素子10A,10Bから射
出された2つの偏光成分LP ,LSは、各々に対応して
設けられた2つの単板カラー液晶板6A,6Bに照射さ
れる。
The two polarization components L P and L S emitted from the polarization direction aligning elements 10A and 10B are applied to the two single-plate color liquid crystal plates 6A and 6B provided correspondingly.

【0034】単板カラー液晶板6Aは、それに照射され
るP偏光成分LP に対し、その偏光透過方向および作用
方向がそろえられるように設定された偏光板および液晶
セルを備えており、一方、液晶板6Bは、それに照射さ
れるS偏光成分LS に対し、その偏光透過方向および作
用方向がそろえられるように設定された偏光板および液
晶セルを備えている。これにより、P偏光成分LP およ
びS偏光成分LS の両者共、単板カラー液晶板6Aおよ
び単板カラー液晶板6Bにおいて、各々同一タイミング
で入力される同一の所定の画像信号により有効に変調処
理をうけることになる。
The single-plate color liquid crystal plate 6A is provided with a polarizing plate and a liquid crystal cell which are set so that the polarized light transmission direction and the action direction are aligned with respect to the P-polarized component L P irradiated on the single-plate color liquid crystal plate 6A. The liquid crystal plate 6B includes a polarizing plate and a liquid crystal cell that are set so that the polarization transmission direction and the action direction of the S-polarized component L S irradiated on the liquid crystal plate 6B are aligned. As a result, both the P-polarized component L P and the S-polarized component L S are effectively modulated by the same predetermined image signal input at the same timing in the single-plate color liquid crystal plate 6A and the single-plate color liquid crystal plate 6B. It will be processed.

【0035】したがって、従来技術のように光源からの
無偏光光ビームの略半分の光量が液晶板の偏光板でカッ
トされるというような事態は生ぜず、光エネルギの有効
利用が図れるとともにカットされた光が熱に変換されて
液晶板の熱変形等を引き起こすという従来の問題を改善
することができる。
Therefore, unlike the prior art, the situation in which approximately half the light amount of the unpolarized light beam from the light source is not cut by the polarizing plate of the liquid crystal plate does not occur, and the light energy can be effectively used and cut. The conventional problem that the light is converted into heat to cause thermal deformation of the liquid crystal plate can be improved.

【0036】なお、これらの単板カラー液晶板6A,6
Bの後面には、通常の液晶板と同様に、変調された偏光
を透過せしめるように所定方向に偏光透過方向が設定さ
れた偏光板が配設されている。
Incidentally, these single plate color liquid crystal plates 6A, 6
On the rear surface of B, a polarizing plate whose polarization transmission direction is set to a predetermined direction is arranged so as to transmit the modulated polarized light, like a normal liquid crystal plate.

【0037】このようにして2つの単板カラー液晶板6
A,6Bにより変調された2つの偏光成分LP ,LS
図示されるように、互いに直交する方向から第2の偏光
ビームスプリッタ7に入射する。
In this way, the two single-plate color liquid crystal plates 6 are
A, 2 two polarized component L P is modulated by 6B, L S as is depicted, it enters from a direction perpendicular to each other on the second polarizing beam splitter 7.

【0038】この第2の偏光ビームスプリッタ7におい
て、P偏光成分LP は作用面(蒸着膜面)7Aを透過
し、一方S偏光成分LS はこの作用面7Aにより反射さ
れることになるので、変調されて画像情報を担持した2
つの偏光成分LP ,LS はこの第2の偏光ビームスプリ
ッタ7により合成されて投影レンズ9の方向に射出され
ることになる。この後、合成された2つの偏光成分
P ,LS は投影レンズ9によってスクリーン8上に投
影され、所定の画像がスクリーン8上に映出されること
になる。これにより2つの光源2A,2Bから射出され
た光ビーム3A,3Bの全光量を有効に利用してスクリ
ーン輝度を充分高くすることができる。
In the second polarization beam splitter 7, the P-polarized component L P is transmitted through the working surface (deposited film surface) 7A, while the S-polarized component L S is reflected by the working surface 7A. , Modulated and carrying image information 2
The two polarization components L P and L S are combined by the second polarization beam splitter 7 and emitted in the direction of the projection lens 9. After that, the combined two polarization components L P and L S are projected on the screen 8 by the projection lens 9, and a predetermined image is displayed on the screen 8. As a result, the screen brightness can be sufficiently increased by effectively utilizing the total amount of light beams 3A and 3B emitted from the two light sources 2A and 2B.

【0039】なお、2つの偏光成分LP ,LS により担
持された画像情報に係る画像がスクリーン8上で互いに
確実に重なり合うように第2の偏光ビームスプリッタ7
に入射する2つの偏光成分LP ,LS のビーム進行方向
およびビーム位置を調整する必要がある。
The second polarization beam splitter 7 is arranged so that the images related to the image information carried by the two polarization components L P and L S are surely overlapped on the screen 8.
It is necessary to adjust the beam traveling direction and the beam position of the two polarization components L P and L S incident on the beam.

【0040】また、本実施例においては、各光源1A,
1Bと、それに対応する偏光方向整列素子10A,10Bと
の間の光路上には光ビーム3A,3Bのビーム径を小さ
くし、かつ該光ビーム3A,3Bを平行光束とする光学
系が配設されている。この光学系を図2を用いて説明す
る。
Further, in this embodiment, each light source 1A,
An optical system for reducing the beam diameters of the light beams 3A and 3B and for making the light beams 3A and 3B into parallel light beams is provided on the optical path between the 1B and the corresponding polarization direction alignment elements 10A and 10B. Has been done. This optical system will be described with reference to FIG.

【0041】すなわち、放物面反射鏡1A,1Bと光源
2A,2Bとからなる光源部から射出された光ビーム3
A,3Bは紫外線および赤外線をカットするフィルタ
(UV/IRカットフィルタ)101 を介して凸レンズ10
2 および凹レンズ103 から構成されてなる光ビーム径変
換光学系に入射する。
That is, the light beam 3 emitted from the light source section including the parabolic reflectors 1A and 1B and the light sources 2A and 2B.
A and 3B are convex lenses 10 through a filter (UV / IR cut filter) 101 for cutting ultraviolet rays and infrared rays.
2 and a concave lens 103 to enter a light beam diameter conversion optical system.

【0042】この光ビーム径変換光学系では、まず光ビ
ーム3A,3Bが凸レンズ102 で集束光ビームとされ、
次に凹レンズ103 で平行光ビームとされる。この凹レン
ズ103 から射出される光ビーム3A,3Bのビーム径は
光源部から射出される光ビーム3A,3Bのビーム径に
比べて大幅に絞られたものとなっており、この光ビーム
3A,3Bが照射される偏光方向整列素子10A,10Bの
サイズを小さなものとすることができる。また、光源部
から射出された直後の光ビーム3A,3Bに比べ光量分
布の均一化を図ることができ、スクリーン8上に映出さ
れた投影画像の輝度ムラを小さくすることができる。さ
らに、偏光方向整列素子10A,10Bには光束となった平
行光ビーム3A,3Bが照射されることとなるのでこの
偏光方向整列素子10A,10Bから射出された偏光成分L
P ,LS も平行光束とされ、このまま液晶板6A,6B
の照明光として使用することが可能である。
In this light beam diameter conversion optical system, the light beams 3A and 3B are first made into a focused light beam by the convex lens 102,
Then, the concave lens 103 forms a parallel light beam. The beam diameters of the light beams 3A and 3B emitted from the concave lens 103 are much narrower than the beam diameters of the light beams 3A and 3B emitted from the light source section. It is possible to reduce the size of the polarization direction alignment elements 10A and 10B that are irradiated with light. Further, compared to the light beams 3A and 3B immediately after being emitted from the light source unit, the light amount distribution can be made more uniform, and the brightness unevenness of the projected image displayed on the screen 8 can be reduced. Further, since the polarization direction alignment elements 10A and 10B are irradiated with the parallel light beams 3A and 3B which have become light beams, the polarization component L emitted from the polarization direction alignment elements 10A and 10B.
P and L S are also parallel light beams, and the liquid crystal plates 6A and 6B remain as they are.
It can be used as the illumination light of.

【0043】次に、前述した偏光方向整列素子10A,10
Bについて図3〜5を用いてさらに詳細に説明する。
Next, the polarization direction alignment elements 10A and 10 described above are used.
B will be described in more detail with reference to FIGS.

【0044】図3は、この偏光方向整列素子10A,10B
を構成する単位素子10Cを示すものである。すなわち、
この単位素子10Cは互いに隣接する面が接着された、偏
光ビームスプリッタ11、第1の全反射プリズム12および
第2の全反射プリズム13からなる。なお、偏光ビームス
プリッタ11と第2の全反射プリズム13は同一サイズの立
方体ブロック、第1の全反射プリズム12はこの立方体ブ
ロックを半分に切断したサイズの三角柱ブロックからな
る。光ビーム3Cは偏光ビームスプリッタ11に入射さ
れ、この偏光ビームスプリッタ11において互いに直交す
る2つの偏光成分に分離される。すなわち、第1の偏光
成分14Aは作用面(蒸着膜面)11Aを透過し、この偏光
ビームスプリッタ11の前面11Bから射出され、一方第2
の偏光成分14Bは上記作用面11Aにおいて側方に反射さ
れ、第1の全反射プリズム12の反射面12Aにおいて上方
に反射され、さらに第2の全反射プリズム13の反射面13
Aにおいて前方に反射され、この第2の全反射プリズム
13の前面13Bから射出される。上記2つの反射面12A,
13Aは、照射される第2の偏光成分14Bのビームが入射
角45°で入射されるように配されており、第2の偏光成
分14Bはこれらの反射面12A,13Aにおいて直角に反射
される。したがって、第2の全反射プリズム13の前面13
Bから射出された際の第2の偏光成分14Bは、偏光ビー
ムスプリッタ11の作用面11Aから反射された際の第2の
偏光成分14Bに対し、偏光面が90°だけ回転した状態と
なり、結局、第2の全反射プリズム13の前面13Bから射
出された第2の偏光成分14Bは偏光ビームスプリッタ11
の前面11Bから射出された第1の偏光成分14Aとそのビ
ーム進行方向および偏光方向が互いに平行となる。
FIG. 3 shows the polarization direction alignment elements 10A and 10B.
10 shows a unit element 10C constituting the above. That is,
The unit element 10C is composed of a polarization beam splitter 11, a first total reflection prism 12 and a second total reflection prism 13 whose surfaces adjacent to each other are bonded. The polarization beam splitter 11 and the second total reflection prism 13 are cubic blocks of the same size, and the first total reflection prism 12 is a triangular prism block of a size obtained by cutting the cube block in half. The light beam 3C is incident on the polarization beam splitter 11, and is split into two polarization components orthogonal to each other in the polarization beam splitter 11. That is, the first polarization component 14A passes through the working surface (deposition film surface) 11A and is emitted from the front surface 11B of the polarization beam splitter 11, while the second polarization component 14A
Of the polarized light component 14B of the second total reflection prism 13 is reflected laterally on the working surface 11A, upwards on the reflection surface 12A of the first total reflection prism 12, and further reflected on the reflection surface 13 of the second total reflection prism 13.
This second total internal reflection prism is reflected forward at A.
It is ejected from the front surface 13B of 13. The two reflective surfaces 12A,
13A is arranged so that the irradiated beam of the second polarization component 14B is incident at an incident angle of 45 °, and the second polarization component 14B is reflected at a right angle on these reflection surfaces 12A and 13A. . Therefore, the front surface 13 of the second total reflection prism 13 is
The second polarization component 14B when emitted from B becomes a state in which the polarization plane is rotated by 90 ° with respect to the second polarization component 14B when reflected from the working surface 11A of the polarization beam splitter 11, and eventually , The second polarization component 14B emitted from the front surface 13B of the second total reflection prism 13 is the polarization beam splitter 11
The first polarized light component 14A emitted from the front surface 11B of the light source and the beam traveling direction and the polarization direction thereof are parallel to each other.

【0045】これにより、無偏光の光ビーム3Cの略全
光量が所定方向に偏光面を有する偏光に変換される。
As a result, substantially the total amount of light of the unpolarized light beam 3C is converted into polarized light having a polarization plane in a predetermined direction.

【0046】また、図4に示すように、偏光ビームスプ
リッタ11、第1の全反射プリズム12および第2の全反
射プリズム13からなる単位素子10Cと、この単位素子
10Cに対し光学部材の配列が左右対称となる、偏光ビー
ムスプリッタ21、第1の全反射プリズム22および第2の
全反射プリズム23からなる単位素子10Dとを前後方向に
組み合わせることにより、2本の光ビーム3C,3Dか
ら4本の偏光成分14A,14B,24A,24Bを生成するこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 4, a unit element 10C including a polarization beam splitter 11, a first total reflection prism 12 and a second total reflection prism 13, and this unit element 10C.
By combining the unit element 10D including the polarization beam splitter 21, the first total reflection prism 22 and the second total reflection prism 23 in the front-rear direction in which the arrangement of the optical members is symmetrical with respect to 10C, the two Four polarization components 14A, 14B, 24A, 24B can be generated from the light beams 3C, 3D.

【0047】すなわち、単位素子10Cにより、偏光ビー
ムスプリッタ11に入射する光ビーム3Cが、第1の偏光
成分14A、およびこの第1の偏光成分14Aとビーム進行
方向および偏光方向を平行とされた第2の偏光成分14B
に変換され、また、単位素子10Dにより、偏光ビームス
プリッタ21に入射する光ビーム3Dが、第1の偏光成分
24A、およびこの第1の偏光成分24Aとビーム進行方向
および偏光方向を平行とされた第2の偏光成分24Bに変
換される。
That is, the unit element 10C causes the light beam 3C incident on the polarization beam splitter 11 to have a first polarization component 14A and a first polarization component 14A whose beam traveling direction and polarization direction are parallel to each other. Two polarization components 14B
And the unit element 10D converts the light beam 3D incident on the polarization beam splitter 21 into the first polarization component.
24A, and the first polarization component 24A is converted into a second polarization component 24B whose beam traveling direction and polarization direction are parallel to each other.

【0048】2本の無偏光の光ビーム3C,3Dのビー
ム進行方向が互いに平行であれば、これら2つの単位素
子10C,10Dから射出される偏光成分14A,14B,24
A,24Bはビーム進行方向および偏光方向が互いに平行
となる。
If the beam traveling directions of the two unpolarized light beams 3C and 3D are parallel to each other, the polarization components 14A, 14B and 24 emitted from these two unit elements 10C and 10D.
The beam traveling directions and the polarization directions of A and 24B are parallel to each other.

【0049】図3および図4においては単位素子10C,
10Dに入射する光ビーム3C,3Dおよびこれらの単位
素子10C,10Dから射出される偏光成分14A,14B,24
A,24Bのビームが各々直線で示されているが、実際に
は各光ビーム3C,3Dは対応する偏光ビームスプリッ
タ11,21の後面の全領域に入射し、偏光ビームスプリッ
タ11,21および第2の全反射プリズム13,23の前面の全
領域から射出されるので、結局偏光ビームスプリッタ1
1,21の前面の面積の4倍に相当する正方形状の面の全
領域から同一の偏光方向にそろえられた偏光成分が射出
されることとなる。
In FIG. 3 and FIG. 4, the unit element 10C,
Light beams 3C and 3D incident on 10D and polarization components 14A, 14B and 24 emitted from these unit elements 10C and 10D.
The beams A and 24B are shown as straight lines, but in reality, the respective light beams 3C and 3D are incident on the entire area of the rear surface of the corresponding polarization beam splitters 11 and 21, and the polarization beam splitters 11 and 21 and Since the light is emitted from the entire area in front of the total reflection prisms 13 and 23 of No. 2, the polarization beam splitter 1
The polarization components aligned in the same polarization direction are emitted from the entire area of the square surface corresponding to four times the area of the front surface of 1, 21.

【0050】なお、単位素子10Cに入力される光ビーム
3Cは単位素子10Dの第1の全反射プリズム22を透過
し、単位素子10Dから射出された偏光成分24Aは単位素
子10Cの第1の全反射プリズム12を透過することになる
が、これらの第1の全反射プリズム12,22は前後方向に
略透明であり、これらの第1の全反射プリズム12,22を
通過しても実質的に光量は低下しない。
The light beam 3C input to the unit element 10C is transmitted through the first total reflection prism 22 of the unit element 10D, and the polarization component 24A emitted from the unit element 10D is the first total reflection element of the unit element 10C. Although it passes through the reflection prism 12, the first total reflection prisms 12 and 22 are substantially transparent in the front-rear direction, and even when they pass through the first total reflection prisms 12 and 22, they are substantially transparent. The light intensity does not decrease.

【0051】図5は、上記実施例における偏光方向整列
素子10A,10Bの具体的構成を示すものであり、図4に
示す2つの単位素子10C,10Dを組み合わせたものを、
さらに上下対称に組み合わせたものであり、結局図3に
示す単位素子10Cを4つ組み合わせて構成されている。
FIG. 5 shows a specific configuration of the polarization direction aligning elements 10A and 10B in the above embodiment, which is a combination of the two unit elements 10C and 10D shown in FIG.
Further, they are vertically symmetrically combined, and eventually they are constituted by combining four unit elements 10C shown in FIG.

【0052】したがって、放物面反射鏡1A,1Bと光
源2A,2Bからなる光源部から射出された光ビーム3
A,3Bはこの偏光方向整列素子10A,10Bの4つの偏
光ビームスプリッタ11,21の後面から入射し、この偏光
方向整列素子10A,10Bの4つの偏光ビームスプリッタ
11,21および4つの第2の全反射プリズム13,23の前面
から、ビーム進行方向および偏光方向がそろえられた8
本の偏光成分14A,14B,24A,24Bに変換されて射出
される。
Therefore, the light beam 3 emitted from the light source section composed of the parabolic reflectors 1A and 1B and the light sources 2A and 2B.
A and 3B are incident from the rear surfaces of the four polarization beam splitters 11 and 21 of the polarization direction alignment elements 10A and 10B, and the four polarization beam splitters of the polarization direction alignment elements 10A and 10B.
The beam traveling direction and the polarization direction are aligned from the front surfaces of 11 and 21 and the four second total reflection prisms 13 and 23.
The polarized light components 14A, 14B, 24A, 24B of the book are converted and emitted.

【0053】図示されるように、本実施例における偏光
方向整列素子10A,10Bは略同一形状の立方体ブロック
である偏光ビームスプリッタ11,21と第1の全反射プリ
ズム12,22、さらにその半分のサイズの三角柱ブロック
である第2の全反射プリズム13,23の組み合わせで構成
されており、製造が容易であるから、製造コストも安価
である。
As shown in the figure, the polarization direction aligning elements 10A and 10B in this embodiment are polarization beam splitters 11 and 21 and first total reflection prisms 12 and 22, which are cubic blocks having substantially the same shape, and half of them. Since the second total reflection prisms 13 and 23, which are triangular prism blocks of a size, are combined and the manufacturing is easy, the manufacturing cost is also low.

【0054】また、偏光方向整列素子10A,10Bから射
出された偏光の偏光方向を、単板カラー液晶板6A,6
Bの前面に配された偏光板の偏光透過方向と合致するよ
うに偏光方向整列素子10A,10Bの配設角度を調整する
のが好ましい。
In addition, the polarization directions of the polarizations emitted from the polarization direction alignment elements 10A and 10B are changed to the single-plate color liquid crystal plates 6A and 6A.
It is preferable to adjust the arrangement angle of the polarization direction alignment elements 10A and 10B so as to match the polarization transmission direction of the polarizing plate arranged on the front surface of B.

【0055】また、液晶板6A,6Bから射出された偏
光の偏光方向がその表示画像の上下方向に対して互いに
直交もしくは平行となる場合以外には、液晶板6A,6
Bから射出された偏光の偏光方向を所定方向に回転させ
てから偏光ビームスプリッタ7に入射せしめる必要があ
る。例えば上記両方向が45°の角度をなしている場合に
は偏光ビームスプリッタ7の前面に1/2光学位相板等
の旋光素子を配設し、これにより該偏光の偏光面を45°
だけ回転させるようにする。
Further, except when the polarization directions of the polarized light emitted from the liquid crystal plates 6A and 6B are orthogonal to or parallel to the vertical direction of the display image, the liquid crystal plates 6A and 6B.
It is necessary to rotate the polarization direction of the polarized light emitted from B to a predetermined direction and then make it enter the polarization beam splitter 7. For example, in the case where the above two directions form an angle of 45 °, a rotatory element such as a 1/2 optical phase plate is arranged on the front surface of the polarization beam splitter 7, whereby the polarization plane of the polarized light is 45 °.
Just rotate it.

【0056】なお、本願発明の偏光方向整列素子および
液晶ビデオプロジェクタとしては上記実施例のものに限
られるものではなく、種々の態様の変更が可能である。
The polarization direction aligning element and the liquid crystal video projector of the present invention are not limited to those in the above embodiment, and various modifications can be made.

【0057】例えば、偏光方向整列素子として、図3お
よび図4に示す単位素子、および単位素子の組合せをそ
のまま用いることも可能であり、任意の数の単位素子を
組み合せて偏光方向整列素子を構成することも可能であ
る。また、上記全反射プリズムに代えて全反射ミラーを
用いることも可能である。
For example, the unit elements shown in FIGS. 3 and 4 and the combination of the unit elements can be used as they are as the polarization direction aligning element, and an arbitrary number of unit elements can be combined to form the polarization direction aligning element. It is also possible to do so. It is also possible to use a total reflection mirror instead of the above total reflection prism.

【0058】さらに、液晶ビデオプロジェクタとして
は、上記実施例の全反射ミラー4,5A,5Bを省略し
て図6の如き構成とすることも可能である。すなわち、
光源202 A,202 Bからの光ビーム203 A,203 Bを反
射部材を介することなく、直接偏光方向整列素子210
A,210 Bに入射せしめることも可能である。
Further, as the liquid crystal video projector, it is possible to omit the total reflection mirrors 4, 5A, 5B of the above-mentioned embodiment and have a structure as shown in FIG. That is,
The light beams 203 A and 203 B from the light sources 202 A and 202 B are directly polarized in the polarization direction aligning element 210 without passing through a reflecting member.
It is also possible to make it incident on A and 210B.

【0059】なお、図6において各部材に付した記号
は、図1において同一機能を有する各部材に付した記号
に200 を加算して表わしている。
The symbols given to the respective members in FIG. 6 are represented by adding 200 to the symbols given to the respective members having the same function in FIG.

【0060】また、上記実施例装置の如き構成とすれ
ば、投影レンズのバックフォーカルレングスを比較的短
くすることができ、投影レンズの非点収差も少なくする
ことができる。
Further, if the constitution of the apparatus of the above-mentioned embodiment is adopted, the back focal length of the projection lens can be made relatively short and the astigmatism of the projection lens can be reduced.

【0061】また、2つの偏光成分LP ,LS の光量を
等しくすることができ、さらに光源2A,2Bから、対
応する単板カラー液晶板6A,6Bまでの距離も等しく
することができるので、合成された2つの偏光成分によ
り形成されるスクリーン8上の画像の色むらを少なくす
ることができる。
Further, the light amounts of the two polarization components L P and L S can be made equal, and further, the distances from the light sources 2A and 2B to the corresponding single color liquid crystal plates 6A and 6B can be made equal. It is possible to reduce the color unevenness of the image formed on the screen 8 by the combined two polarization components.

【0062】また、単板カラー液晶板6A,6Bに入力
される画像信号のうち一方は右眼用の画像信号、他方は
左眼用の画像信号とし、単板カラー液晶板6Aおよび/
または単板カラー液晶板6Bを各々若干の距離だけ光軸
と垂直方向に平行移動させることにより立体画像観賞用
の画像をスクリーン8上に映出することも可能である。
なお、観者がこの立体画像を見る際には所定の偏光眼鏡
を用いることになる。
Of the image signals input to the single-plate color liquid crystal plates 6A and 6B, one is an image signal for the right eye and the other is an image signal for the left eye.
Alternatively, it is possible to display a stereoscopic image viewing image on the screen 8 by moving the single-plate color liquid crystal plates 6B in parallel in the direction perpendicular to the optical axis by a slight distance.
It is to be noted that a viewer uses predetermined polarized glasses when viewing the stereoscopic image.

【0063】なお、上記実施例においては光源部1A,
1B,2A,2B、偏光方向整列素子10A,10Bおよび
カラー液晶6A,6Bを各々2組設けているが、これら
は各々1組とすることも可能である。この場合にはビー
ム合成用の偏光ビームスプリッタは不要である。
In the above embodiment, the light source section 1A,
Two sets of each of 1B, 2A and 2B, polarization direction alignment elements 10A and 10B and color liquid crystals 6A and 6B are provided, but it is also possible to provide one set of each. In this case, the polarization beam splitter for beam combination is unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る液晶ビデオプロジェクタ
を示す概略図
FIG. 1 is a schematic diagram showing a liquid crystal video projector according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施例装置の一部を詳しく説明する
ための図
FIG. 2 is a diagram for explaining in detail a part of the embodiment apparatus shown in FIG.

【図3】本願発明の偏光方向整列素子の一部を示す概略
FIG. 3 is a schematic view showing a part of a polarization direction alignment element of the present invention.

【図4】本願発明の偏光方向整列素子の一部を示す概略
FIG. 4 is a schematic view showing a part of a polarization direction alignment element of the present invention.

【図5】本願発明の偏光方向整列素子を示す概略図FIG. 5 is a schematic view showing a polarization direction alignment element of the present invention.

【図6】図1に示す実施例装置とは異なる実施例装置を
示す概略図
FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment apparatus different from the embodiment apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,201 A,201 B 放物面反射鏡 2A,2B,202 A,202 B 光源 3A,3B,3C,3D,203 A,203 B 光ビーム 4 両面全反射ミラー 7A,11A,207 A 作用面 5A,5B 全反射ミラー 6A,6B,206 A,206 B 単板カラー液晶板 7,11,21,207 第2の偏光ビームスプリッタ 8,208 スクリーン 9,209 投影レンズ 10A,10B,10C,10D,210 A,210 B 偏光方向
整列素子 12,22 第1の全反射プリズム 4A,4B,12A,13A 反射面 13,23 第2の全反射プリズム 14A,14B,24A,24B 偏光成分 102 凸レンズ 103 凹レンズ
1A, 1B, 201 A, 201 B Parabolic reflector 2A, 2B, 202 A, 202 B Light source 3A, 3B, 3C, 3D, 203 A, 203 B Light beam 4 Double-sided total reflection mirror 7A, 11A, 207 A Working surface 5A, 5B Total reflection mirror 6A, 6B, 206 A, 206 B Single plate color liquid crystal plate 7, 11, 21, 207 Second polarization beam splitter 8, 208 Screen 9, 209 Projection lens 10A, 10B, 10C, 10D, 210 A, 210 B Polarization direction alignment element 12, 22 First total reflection prism 4A, 4B, 12A, 13A Reflective surface 13, 23 Second total reflection prism 14A, 14B, 24A, 24B Polarization component 102 Convex lens 103 concave lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 33/12 H04N 5/74 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03B 33/12 H04N 5/74 A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一本の光ビームを互いに直交する第1お
よび第2の偏光成分に分離し、該第1の偏光成分を前方
に、該第2の偏光成分を側方に各々射出する偏光ビーム
スプリッタと、 該前方に射出された第1の偏光成分または側方に射出さ
れた第2の偏光成分を上方または下方に反射する第1の
全反射ミラー部材と、 該上方または下方に反射された第1の偏光成分を側方
に、または該上方または下方に反射された第2の偏光成
分を前方に反射する第2の全反射ミラー部材とからな
り、 前記偏光ビームスプリッタから射出された第2の偏光成
分と前記第2の全反射ミラー部材から反射された第1の
偏光成分、または前記偏光ビームスプリッタから射出さ
れた第1の偏光成分と該第2の全反射ミラー部材から反
射された第2の偏光成分とのビーム進行方向および偏光
方向を互いに平行とするように構成されてなることを特
徴とする偏光方向整列素子。
1. A polarization which separates one light beam into first and second polarization components which are orthogonal to each other, and emits the first polarization component forward and the second polarization component laterally, respectively. A beam splitter, a first total reflection mirror member that reflects the first polarized light component emitted forward or the second polarized light component emitted laterally upward or downward, and the first total reflection mirror member reflected upward or downward. And a second total reflection mirror member that reflects the first polarized component sideways or the second polarized component reflected upward or downward forward, and the second total reflection mirror member emitted from the polarization beam splitter. Two polarization components and a first polarization component reflected from the second total reflection mirror member, or a first polarization component emitted from the polarization beam splitter and reflected from the second total reflection mirror member Beam with second polarization component A polarization direction alignment element, which is configured so that a traveling direction and a polarization direction are parallel to each other.
【請求項2】 互いに左右対称となる請求項1記載の偏
光方向整列素子を組み合わせて、一方の該偏光方向整列
素子からは左上方および右下方から、他方の該偏光方向
整列素子からは右上方および左下方からビーム進行方向
および偏光方向が互いに平行となる偏光成分が各々射出
されるように構成してなることを特徴とする偏光方向整
列素子。
2. The polarization direction aligning elements according to claim 1, which are bilaterally symmetric with each other, are combined from one of the polarization direction aligning elements from upper left and lower right, and the other polarization direction aligning element is upper right. And a polarization direction alignment element, which is configured so that polarization components whose beam traveling directions and polarization directions are parallel to each other are emitted from the lower left.
【請求項3】 請求項1または2記載の偏光方向整列素
子を用いた液晶プロジェクタであって、 該偏光方向整列素子に照明光を照射する光源と、 該偏光方向整列素子から射出された偏光成分を照射さ
れ、該偏光成分を所定の画像信号により変調する液晶板
と、 該変調された偏光成分を投影面上に拡大投影する投影レ
ンズとを備えてなることを特徴とする液晶ビデオプロジ
ェクタ。
3. A liquid crystal projector using the polarization direction alignment element according to claim 1, wherein the polarization direction alignment element emits illumination light, and a polarization component emitted from the polarization direction alignment element. And a projection lens for enlarging and projecting the modulated polarization component on a projection surface, and a liquid crystal plate that modulates the polarization component with a predetermined image signal.
【請求項4】 前記光源と前記偏光方向整列素子との間
の光路上に、該光源からの光ビームの径を小さくし、か
つ該光ビームを平行光束とする光学系を配設してなるこ
とを特徴とする請求項3記載の液晶ビデオプロジェク
タ。
4. An optical system for reducing the diameter of the light beam from the light source and for making the light beam a parallel light beam is arranged on the optical path between the light source and the polarization direction alignment element. The liquid crystal video projector according to claim 3, characterized in that:
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