JPH09120047A - 映像投射装置 - Google Patents
映像投射装置Info
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- JPH09120047A JPH09120047A JP7276074A JP27607495A JPH09120047A JP H09120047 A JPH09120047 A JP H09120047A JP 7276074 A JP7276074 A JP 7276074A JP 27607495 A JP27607495 A JP 27607495A JP H09120047 A JPH09120047 A JP H09120047A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＣＤパネルを照明する際に中央と周辺との
明るさの差を解決し、画面上の色の不均一性を解消して
より美しい投射画像を得る。 【解決手段】 光源部１から出射された光束は偏光ビー
ムスプリッタ２を透過した後に、光拡散素子４に照射さ
れる。光拡散素子４は偏光ビームスプリッタ２からの光
束の中で最も明るい部分をプリズム４ａで屈折発散させ
るとともに、偏光ビームスプリッタ２に配置された１／
２波長板３を透過した光束をプリズム４ｂ，４ｃで屈折
させる。
明るさの差を解決し、画面上の色の不均一性を解消して
より美しい投射画像を得る。 【解決手段】 光源部１から出射された光束は偏光ビー
ムスプリッタ２を透過した後に、光拡散素子４に照射さ
れる。光拡散素子４は偏光ビームスプリッタ２からの光
束の中で最も明るい部分をプリズム４ａで屈折発散させ
るとともに、偏光ビームスプリッタ２に配置された１／
２波長板３を透過した光束をプリズム４ｂ，４ｃで屈折
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は映像投射装置に関
し、特に光源部からの光束を映像表示体に照射し、映像
表示体を透過した光束を投射レンズによってスクリーン
上に拡大投影する映像投射装置に関する。
し、特に光源部からの光束を映像表示体に照射し、映像
表示体を透過した光束を投射レンズによってスクリーン
上に拡大投影する映像投射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の映像投射装置としては、
液晶プロジェクタ（ＬＣＤ・ＰＪ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ ・ Ｐｒ
ｏｊｅｃｔｏｒ）がある。
液晶プロジェクタ（ＬＣＤ・ＰＪ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ ・ Ｐｒ
ｏｊｅｃｔｏｒ）がある。
【０００３】この液晶プロジェクタでは、図８に示すよ
うに、光源部１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐ
ｏｌａｒｉｚｅｄ ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔ
ｔｅｒ）２と、集光用コンデンサレンズ１１と、偏光板
１２と、ＬＣＤパネル１３と、検光板１４と、投射レン
ズ１６とから構成されている。
うに、光源部１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐ
ｏｌａｒｉｚｅｄ ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔ
ｔｅｒ）２と、集光用コンデンサレンズ１１と、偏光板
１２と、ＬＣＤパネル１３と、検光板１４と、投射レン
ズ１６とから構成されている。
【０００４】光源部１から出射された光束は偏光ビーム
スプリッタ２を通して集光用コンデンサレンズ１１に照
射され、集光用コンデンサレンズ１１で平行光束が収束
される。集光用コンデンサレンズ１１で収束された光束
は偏光板１２で無偏光成分が一定方向の振動偏光のみに
分離される。この場合、偏光板１２で振動偏光のみに分
離された時に透過しなかった残りの偏光成分は偏光板１
２上で熱となって残留する。
スプリッタ２を通して集光用コンデンサレンズ１１に照
射され、集光用コンデンサレンズ１１で平行光束が収束
される。集光用コンデンサレンズ１１で収束された光束
は偏光板１２で無偏光成分が一定方向の振動偏光のみに
分離される。この場合、偏光板１２で振動偏光のみに分
離された時に透過しなかった残りの偏光成分は偏光板１
２上で熱となって残留する。
【０００５】偏光板１２で任意の偏光に分離されて、振
動偏光のみとなった光束はＬＣＤパネル１３に照射され
る。ＬＣＤパネル１３では液晶ライトバルブの効果によ
って画素単位で光を透過または遮断することで、任意の
画像を表現する。
動偏光のみとなった光束はＬＣＤパネル１３に照射され
る。ＬＣＤパネル１３では液晶ライトバルブの効果によ
って画素単位で光を透過または遮断することで、任意の
画像を表現する。
【０００６】ＬＣＤパネル１３を透過した光は検光板１
４を透過し、投射レンズ１５を通して図示せぬ前方スク
リーンに投影される。これによって、ＬＣＤパネル１３
で表現された任意の画像が前方スクリーン上に投影され
る。ここで、検光板１４は偏光板１２の偏光方向が９０
度変位した別の偏光板である。
４を透過し、投射レンズ１５を通して図示せぬ前方スク
リーンに投影される。これによって、ＬＣＤパネル１３
で表現された任意の画像が前方スクリーン上に投影され
る。ここで、検光板１４は偏光板１２の偏光方向が９０
度変位した別の偏光板である。
【０００７】偏光ビームスプリッタ２は光源部１として
高出力の光源ランプを使用する際に、偏光板１２を透過
しなかった残りの偏光成分が熱となって残留する時の高
熱から偏光板１２を守るために光源部１の出射部直後に
配置される。
高出力の光源ランプを使用する際に、偏光板１２を透過
しなかった残りの偏光成分が熱となって残留する時の高
熱から偏光板１２を守るために光源部１の出射部直後に
配置される。
【０００８】すなわち、偏光ビームスプリッタ２は、図
１０に示すように、プリズム２ａ，２ｂを貼り合わせる
際にその貼り合わせ面２ｃに特殊なコートを施したもの
であり、入射光２０を偏光方向の異なる２つの偏光成分
に分離する。
１０に示すように、プリズム２ａ，２ｂを貼り合わせる
際にその貼り合わせ面２ｃに特殊なコートを施したもの
であり、入射光２０を偏光方向の異なる２つの偏光成分
に分離する。
【０００９】この２つの偏光成分の光のうち、通常、貼
り合わせ面２ｃを透過する偏光をＰ波２１、貼り合わせ
面２ｃで反射する偏光をＳ波２２と呼ぶ。偏光ビームス
プリッタ２はこの偏光分離を行うことで、偏光板１２の
熱負担を軽減している。
り合わせ面２ｃを透過する偏光をＰ波２１、貼り合わせ
面２ｃで反射する偏光をＳ波２２と呼ぶ。偏光ビームス
プリッタ２はこの偏光分離を行うことで、偏光板１２の
熱負担を軽減している。
【００１０】一方、前方スクリーンでカラー表示を行う
ための方式としては単板方式と三板方式とがある。単板
方式はＬＣＤパネル１３表面に画素単位で三原色（ＲＧ
Ｂ）に分けたカラーフィルタを貼り付けことでカラー表
示を行う。
ための方式としては単板方式と三板方式とがある。単板
方式はＬＣＤパネル１３表面に画素単位で三原色（ＲＧ
Ｂ）に分けたカラーフィルタを貼り付けことでカラー表
示を行う。
【００１１】また、三板方式は、図９に示すように、ダ
イクロイックミラー１６ａ，１６ｂと全反射ミラー１８
ａとＲＧＢ３色に対応するＬＣＤパネル１３ａ〜１３ｃ
とで白色光をＲＧＢ３色に分離し、ダイクロイックミラ
ー１７ａ，１７ｂと全反射ミラー１８ｂとで合成して投
射レンズ１５から投射することでカラー表示を行う。
イクロイックミラー１６ａ，１６ｂと全反射ミラー１８
ａとＲＧＢ３色に対応するＬＣＤパネル１３ａ〜１３ｃ
とで白色光をＲＧＢ３色に分離し、ダイクロイックミラ
ー１７ａ，１７ｂと全反射ミラー１８ｂとで合成して投
射レンズ１５から投射することでカラー表示を行う。
【００１２】偏光ビームスプリッタ２において分離され
たＳ波２２を再利用する方法としては、図１１に示すよ
うに、偏光ビームスプリッタ２の貼り合わせ面で反射し
たＳ波２２の出射面側に反射ミラー２３を配置するとと
もに、反射ミラー２３のＬＣＤパネル１３側に１／２波
長板３を配置する。
たＳ波２２を再利用する方法としては、図１１に示すよ
うに、偏光ビームスプリッタ２の貼り合わせ面で反射し
たＳ波２２の出射面側に反射ミラー２３を配置するとと
もに、反射ミラー２３のＬＣＤパネル１３側に１／２波
長板３を配置する。
【００１３】これによって、偏光ビームスプリッタ２の
貼り合わせ面で反射したＳ波２２は反射ミラー２３でＬ
ＣＤパネル１３側に反射され、１／２波長板３を透過す
ることで、その偏光方向がＰ波２１の偏光方向に変位さ
れ、ＬＣＤパネル１３において照明光として再利用され
る。この照明光としての再利用によって、一層明るい画
面を実現することができる。
貼り合わせ面で反射したＳ波２２は反射ミラー２３でＬ
ＣＤパネル１３側に反射され、１／２波長板３を透過す
ることで、その偏光方向がＰ波２１の偏光方向に変位さ
れ、ＬＣＤパネル１３において照明光として再利用され
る。この照明光としての再利用によって、一層明るい画
面を実現することができる。
【００１４】上記のような技術としては、液晶表示素子
の偏光板による光の利用効率の低下を改善し、明るい拡
大画像を得るために、偏光ビームスプリッタで分離した
Ｐ波とＳ波とのうちいずれか一方を他方に変換するため
の２個の直角プリズムと、偏光ビームスプリッタ及び２
個の直角プリズムから出射される光を拡大して液晶表示
素子上で合成する２枚の偏心レンズとを配置した例が、
特開平５−３２３２３６号公報に開示されている。
の偏光板による光の利用効率の低下を改善し、明るい拡
大画像を得るために、偏光ビームスプリッタで分離した
Ｐ波とＳ波とのうちいずれか一方を他方に変換するため
の２個の直角プリズムと、偏光ビームスプリッタ及び２
個の直角プリズムから出射される光を拡大して液晶表示
素子上で合成する２枚の偏心レンズとを配置した例が、
特開平５−３２３２３６号公報に開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の映像投
射装置では、光源部からの光束でＬＣＤパネルを照明し
た場合、パネルの中央と周辺（特に端部）とおいて照明
光の明るさに差が生ずる。そのため、単色画面等（特に
白）を映した場合には見た目にも照明光の明るさの差
（輝度差）によって画面上の色の均一性が損なわれてし
まう。
射装置では、光源部からの光束でＬＣＤパネルを照明し
た場合、パネルの中央と周辺（特に端部）とおいて照明
光の明るさに差が生ずる。そのため、単色画面等（特に
白）を映した場合には見た目にも照明光の明るさの差
（輝度差）によって画面上の色の均一性が損なわれてし
まう。
【００１６】特に、高出力かつ指向性の高い光源ランプ
を用いると、この現象が顕著に現れる。そのため、ＬＣ
Ｄパネルを照明する際に、その中央と周辺との明るさの
差を解決することが課題となっている。
を用いると、この現象が顕著に現れる。そのため、ＬＣ
Ｄパネルを照明する際に、その中央と周辺との明るさの
差を解決することが課題となっている。
【００１７】現在のところ、この課題は光源部内のラン
プ発光管表面に擦りガラス処理（フロスト）を施すこと
でＬＣＤの照明を均一化して対処している。すなわち、
光源部として、図１２に示すようなフロストランプを用
いることで上記の課題に対処している。
プ発光管表面に擦りガラス処理（フロスト）を施すこと
でＬＣＤの照明を均一化して対処している。すなわち、
光源部として、図１２に示すようなフロストランプを用
いることで上記の課題に対処している。
【００１８】このフロストランプでは発光管表面２４が
擦りガラス状になっており、発光管内部の発光部２５か
ら出射された光を発光管表面２４で乱反射させてＬＣＤ
の照明を均一化させている。
擦りガラス状になっており、発光管内部の発光部２５か
ら出射された光を発光管表面２４で乱反射させてＬＣＤ
の照明を均一化させている。
【００１９】その場合、発光部２５から出射された光は
発光管表面２４で進行方向が無差別となるので、意識的
にＬＣＤパネルの部分的な照明効率を上げることは困難
である。また、発光部２５から出射された光は発光管表
面２４を透過することで光の利用効率も低下する。
発光管表面２４で進行方向が無差別となるので、意識的
にＬＣＤパネルの部分的な照明効率を上げることは困難
である。また、発光部２５から出射された光は発光管表
面２４を透過することで光の利用効率も低下する。
【００２０】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、ＬＣＤパネルを照明する際に中央と周辺との明る
さの差を解決することができ、画面上の色の不均一性を
解消してより美しい投射画像を得ることができる映像投
射装置を提供することにある。
消し、ＬＣＤパネルを照明する際に中央と周辺との明る
さの差を解決することができ、画面上の色の不均一性を
解消してより美しい投射画像を得ることができる映像投
射装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明による映像投射装
置は、光源部からの光束を映像表示体に照射し、前記映
像表示体を透過した光束を投射レンズによってスクリー
ン上に拡大投影する映像投射装置であって、前記光源部
と前記映像表示体との間に配設されかつ前記光源部から
の光束の中央部を拡散する光拡散素子を備えている。
置は、光源部からの光束を映像表示体に照射し、前記映
像表示体を透過した光束を投射レンズによってスクリー
ン上に拡大投影する映像投射装置であって、前記光源部
と前記映像表示体との間に配設されかつ前記光源部から
の光束の中央部を拡散する光拡散素子を備えている。
【００２２】本発明による他の映像投射装置は、上記の
構成のほかに、前記光拡散素子の周辺部に配設されかつ
前記光源部からの光束を屈折させて前記映像表示体に照
射するプリズムを具備している。
構成のほかに、前記光拡散素子の周辺部に配設されかつ
前記光源部からの光束を屈折させて前記映像表示体に照
射するプリズムを具備している。
【００２３】本発明による別の映像投射装置は、光源部
からの無偏光成分の光束を偏光変換素子で偏光方向の異
なる２つの偏光成分に分離してから再合成して映像表示
体に照射し、前記映像表示体を透過した光束を投射レン
ズによってスクリーン上に拡大投影する映像投射装置で
あって、前記偏光変換素子と前記映像表示体との間に配
設されかつ前記偏光変換素子からの光束の中央部を拡散
する光拡散素子を備えている。
からの無偏光成分の光束を偏光変換素子で偏光方向の異
なる２つの偏光成分に分離してから再合成して映像表示
体に照射し、前記映像表示体を透過した光束を投射レン
ズによってスクリーン上に拡大投影する映像投射装置で
あって、前記偏光変換素子と前記映像表示体との間に配
設されかつ前記偏光変換素子からの光束の中央部を拡散
する光拡散素子を備えている。
【００２４】本発明によるさらに別の映像投射装置は、
上記の構成のほかに、前記光拡散素子の周辺部に配設さ
れかつ前記偏光変換素子からの光束を屈折させて前記映
像表示体に照射するプリズムを具備している。
上記の構成のほかに、前記光拡散素子の周辺部に配設さ
れかつ前記偏光変換素子からの光束を屈折させて前記映
像表示体に照射するプリズムを具備している。
【００２５】
【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について以下
に述べる。
に述べる。
【００２６】本発明では光源からの平行光束で中央部の
最も強力な部分のみをＬＣＤパネルの周辺部に拡散して
分配することで、画面の中央と周辺との明るさの差を小
さくし、投射映像の中央と周辺との光量の差（明るさの
差）から起こる画面上の色の不均一性をなくすととも
に、その明るさの差から生ずる色の不均一性を解消して
いる。
最も強力な部分のみをＬＣＤパネルの周辺部に拡散して
分配することで、画面の中央と周辺との明るさの差を小
さくし、投射映像の中央と周辺との光量の差（明るさの
差）から起こる画面上の色の不均一性をなくすととも
に、その明るさの差から生ずる色の不均一性を解消して
いる。
【００２７】また、従来、光源部からの発散成分光がＬ
ＣＤパネルに入射できずに終わっているのに対し、その
発散光を屈折させてＬＣＤパネル周辺部の照明光として
利用することで、ＬＣＤパネル周辺部の照明光量を向上
させ、ＬＣＤパネルの中央部との明るさの差を均一化さ
せている。
ＣＤパネルに入射できずに終わっているのに対し、その
発散光を屈折させてＬＣＤパネル周辺部の照明光として
利用することで、ＬＣＤパネル周辺部の照明光量を向上
させ、ＬＣＤパネルの中央部との明るさの差を均一化さ
せている。
【００２８】次に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す構成
図である。図において、本発明の第１の実施例による映
像投射装置は光源部１と、偏光ビームスプリッタ２と、
１／２波長板３と、光拡散素子４と、コンデンサレンズ
５と、ＬＣＤパネル６とから構成されている。尚、図に
おいて、前方スクリーンと、ＬＣＤパネル６で表される
映像を前方スクリーンに投射する投射レンズとは省略し
てある。
して説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す構成
図である。図において、本発明の第１の実施例による映
像投射装置は光源部１と、偏光ビームスプリッタ２と、
１／２波長板３と、光拡散素子４と、コンデンサレンズ
５と、ＬＣＤパネル６とから構成されている。尚、図に
おいて、前方スクリーンと、ＬＣＤパネル６で表される
映像を前方スクリーンに投射する投射レンズとは省略し
てある。
【００２９】光源部１から出射された光束は偏光ビーム
スプリッタ２を透過した後に、光拡散素子４に照射され
る。光拡散素子４は偏光ビームスプリッタ２からの光束
の中で最も明るい部分（光源中央部からの光束であり、
図においては実線の矢印で示す）をプリズム４ａで屈折
発散させている。
スプリッタ２を透過した後に、光拡散素子４に照射され
る。光拡散素子４は偏光ビームスプリッタ２からの光束
の中で最も明るい部分（光源中央部からの光束であり、
図においては実線の矢印で示す）をプリズム４ａで屈折
発散させている。
【００３０】よって、光拡散素子４のプリズム４ａで屈
折発散された光はコンデンサレンズ５に照射されるの
で、コンデンサレンズ５で収束された平行光束はＬＣＤ
パネル６の周辺部を照明することとなる。プリズム４ａ
における光量の分配を調整することによって、画面全体
の明るさの差を小さくすることが可能となる。
折発散された光はコンデンサレンズ５に照射されるの
で、コンデンサレンズ５で収束された平行光束はＬＣＤ
パネル６の周辺部を照明することとなる。プリズム４ａ
における光量の分配を調整することによって、画面全体
の明るさの差を小さくすることが可能となる。
【００３１】また、偏光ビームスプリッタ２に配置され
た１／２波長板３を透過した光束（偏光ビームスプリッ
タ２でＳ波に分離され、１／２波長板３でＰ波に変換さ
れた光束であり、図においては破線の矢印で示す）は、
光拡散素子４のプリズム４ｂ，４ｃで屈折され、コンデ
ンサレンズ５を通してＬＣＤパネル６に入射する。
た１／２波長板３を透過した光束（偏光ビームスプリッ
タ２でＳ波に分離され、１／２波長板３でＰ波に変換さ
れた光束であり、図においては破線の矢印で示す）は、
光拡散素子４のプリズム４ｂ，４ｃで屈折され、コンデ
ンサレンズ５を通してＬＣＤパネル６に入射する。
【００３２】これによって、従来、ＬＣＤパネル６を照
明することができなかった成分をＬＣＤパネル６の周辺
部の照明に利用することが可能となるので、画面全体の
明るさの均一性を向上させることができる。
明することができなかった成分をＬＣＤパネル６の周辺
部の照明に利用することが可能となるので、画面全体の
明るさの均一性を向上させることができる。
【００３３】図２は本発明の第２の実施例による光拡散
素子を示す図である。図２（ａ）は本発明の第２の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図２（ｂ）は図２
（ａ）の上面図である。
素子を示す図である。図２（ａ）は本発明の第２の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図２（ｂ）は図２
（ａ）の上面図である。
【００３４】これらの図において、本発明の第２の実施
例による光拡散素子はガラス基板７と、ガラス基板７中
央部に配設されたプリズム形状の光拡散素子８とから構
成されており、偏光ビームスプリッタ２及び１／２波長
板３の出射面直後に配置されている。
例による光拡散素子はガラス基板７と、ガラス基板７中
央部に配設されたプリズム形状の光拡散素子８とから構
成されており、偏光ビームスプリッタ２及び１／２波長
板３の出射面直後に配置されている。
【００３５】これによって、光源中央部から出射され、
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム形状の光拡散素子８で屈折発散され
てＬＣＤパネル６側に出射される。よって、プリズム形
状の光拡散素子８で屈折発散された光束はＬＣＤパネル
６の周辺部を照明することとなるので、光量の分配を調
整することによって、画面全体の明るさの差を小さくす
ることが可能となる。
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム形状の光拡散素子８で屈折発散され
てＬＣＤパネル６側に出射される。よって、プリズム形
状の光拡散素子８で屈折発散された光束はＬＣＤパネル
６の周辺部を照明することとなるので、光量の分配を調
整することによって、画面全体の明るさの差を小さくす
ることが可能となる。
【００３６】図３は本発明の第３の実施例による光拡散
素子を示す図である。図３（ａ）は本発明の第３の実施
例による光拡散素子の平面図であり、図３（ｂ）は図３
（ａ）の上面図である。
素子を示す図である。図３（ａ）は本発明の第３の実施
例による光拡散素子の平面図であり、図３（ｂ）は図３
（ａ）の上面図である。
【００３７】これらの図において、本発明の第３の実施
例による光拡散素子はガラス基板７と、ガラス基板７中
央部に配設された複数の凹レンズ面からなる光拡散素子
９とから構成されており、偏光ビームスプリッタ２及び
１／２波長板３の出射面直後に配置されている。
例による光拡散素子はガラス基板７と、ガラス基板７中
央部に配設された複数の凹レンズ面からなる光拡散素子
９とから構成されており、偏光ビームスプリッタ２及び
１／２波長板３の出射面直後に配置されている。
【００３８】これによって、光源中央部から出射され、
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、光拡散素子９の複数の凹レンズ面で夫々屈折
発散されてＬＣＤパネル６側に出射される。よって、光
拡散素子９の複数の凹レンズ面で屈折発散された光束は
ＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるので、光
量の分配を調整することによって、画面全体の明るさの
差を小さくすることが可能となる。
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、光拡散素子９の複数の凹レンズ面で夫々屈折
発散されてＬＣＤパネル６側に出射される。よって、光
拡散素子９の複数の凹レンズ面で屈折発散された光束は
ＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるので、光
量の分配を調整することによって、画面全体の明るさの
差を小さくすることが可能となる。
【００３９】図４は本発明の第４の実施例による光拡散
素子を示す図である。図４（ａ）は本発明の第４の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図４（ｂ）は図４
（ａ）の上面図である。
素子を示す図である。図４（ａ）は本発明の第４の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図４（ｂ）は図４
（ａ）の上面図である。
【００４０】これらの図において、本発明の第４の実施
例による光拡散素子は偏光ビームスプリッタ２の中央部
の出射面に配設されたプリズム状の光拡散素子８から構
成されている。
例による光拡散素子は偏光ビームスプリッタ２の中央部
の出射面に配設されたプリズム状の光拡散素子８から構
成されている。
【００４１】これによって、光源中央部から出射され、
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム状の光拡散素子８で屈折発散されて
ＬＣＤパネル６側に出射される。よって、プリズム状の
光拡散素子８で屈折発散された光束はＬＣＤパネル６の
周辺部を照明することとなるので、光量の分配を調整す
ることによって、画面全体の明るさの差を小さくするこ
とが可能となる。
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム状の光拡散素子８で屈折発散されて
ＬＣＤパネル６側に出射される。よって、プリズム状の
光拡散素子８で屈折発散された光束はＬＣＤパネル６の
周辺部を照明することとなるので、光量の分配を調整す
ることによって、画面全体の明るさの差を小さくするこ
とが可能となる。
【００４２】図５は本発明の第５の実施例による光拡散
素子を示す図である。図５（ａ）は本発明の第５の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図５（ｂ）は図５
（ａ）の上面図である。
素子を示す図である。図５（ａ）は本発明の第５の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図５（ｂ）は図５
（ａ）の上面図である。
【００４３】これらの図において、本発明の第５の実施
例による光拡散素子は偏光ビームスプリッタ２の中央部
の出射面に配設された複数の凹レンズ面からなる光拡散
素子９から構成されている。
例による光拡散素子は偏光ビームスプリッタ２の中央部
の出射面に配設された複数の凹レンズ面からなる光拡散
素子９から構成されている。
【００４４】これによって、光源中央部から出射され、
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、光拡散素子９の複数の凹レンズ面で夫々屈折
発散されてＬＣＤパネル６側に出射される。よって、光
拡散素子９の複数の凹レンズ面で屈折発散された光束は
ＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるので、光
量の分配を調整することによって、画面全体の明るさの
差を小さくすることが可能となる。
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、光拡散素子９の複数の凹レンズ面で夫々屈折
発散されてＬＣＤパネル６側に出射される。よって、光
拡散素子９の複数の凹レンズ面で屈折発散された光束は
ＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるので、光
量の分配を調整することによって、画面全体の明るさの
差を小さくすることが可能となる。
【００４５】図６は本発明の第６の実施例による光拡散
素子を示す図である。図６（ａ）は本発明の第６の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図６（ｂ）は図６
（ａ）の上面図である。
素子を示す図である。図６（ａ）は本発明の第６の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図６（ｂ）は図６
（ａ）の上面図である。
【００４６】これらの図において、本発明の第６の実施
例による光拡散素子はガラス基板７と、ガラス基板７中
央部に配設されたプリズム形状の光拡散素子または複数
の凹レンズ面からなる光拡散素子（図示せず）と、ガラ
ス基板７周辺部に配設されたプリズム１０ａ〜１０ｄと
から構成されており、偏光ビームスプリッタ２及び１／
２波長板３の出射面直後に配置されている。
例による光拡散素子はガラス基板７と、ガラス基板７中
央部に配設されたプリズム形状の光拡散素子または複数
の凹レンズ面からなる光拡散素子（図示せず）と、ガラ
ス基板７周辺部に配設されたプリズム１０ａ〜１０ｄと
から構成されており、偏光ビームスプリッタ２及び１／
２波長板３の出射面直後に配置されている。
【００４７】これによって、光源中央部から出射され、
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム形状の光拡散素子または複数の凹レ
ンズ面からなる光拡散素子で屈折発散されてＬＣＤパネ
ル６側に出射される。
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム形状の光拡散素子または複数の凹レ
ンズ面からなる光拡散素子で屈折発散されてＬＣＤパネ
ル６側に出射される。
【００４８】また、偏光ビームスプリッタ２でＳ波に分
離され、１／２波長板３でＰ波に変換された光束は、プ
リズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤパネル６側に
出射される。
離され、１／２波長板３でＰ波に変換された光束は、プ
リズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤパネル６側に
出射される。
【００４９】さらに、偏光ビームスプリッタ２を透過し
た光束の中でＬＣＤパネル６側に出射されずに発散して
しまう光束は、プリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬ
ＣＤパネル６側に出射される。
た光束の中でＬＣＤパネル６側に出射されずに発散して
しまう光束は、プリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬ
ＣＤパネル６側に出射される。
【００５０】よって、プリズム形状の光拡散素子または
複数の凹レンズ面からなる光拡散素子で屈折発散された
光束はＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるの
で、光量の分配を調整することによって、画面全体の明
るさの差を小さくすることが可能となる。
複数の凹レンズ面からなる光拡散素子で屈折発散された
光束はＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるの
で、光量の分配を調整することによって、画面全体の明
るさの差を小さくすることが可能となる。
【００５１】同時に、従来、ＬＣＤパネル６を照明する
ことができなかった成分が１／２波長板３でＰ波に変換
されてからプリズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤ
パネル６側に出射されるので、ＬＣＤパネル６の周辺部
の照明に利用することが可能となり、画面全体の明るさ
の均一性を向上させることが可能となる。
ことができなかった成分が１／２波長板３でＰ波に変換
されてからプリズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤ
パネル６側に出射されるので、ＬＣＤパネル６の周辺部
の照明に利用することが可能となり、画面全体の明るさ
の均一性を向上させることが可能となる。
【００５２】また、従来、偏光ビームスプリッタ２を透
過した光束の中でＬＣＤパネル６を照明することができ
なかった光がプリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬＣ
Ｄパネル６側に出射されるので、偏光ビームスプリッタ
２を透過した光束を効率よく利用することが可能とな
る。
過した光束の中でＬＣＤパネル６を照明することができ
なかった光がプリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬＣ
Ｄパネル６側に出射されるので、偏光ビームスプリッタ
２を透過した光束を効率よく利用することが可能とな
る。
【００５３】図７は本発明の第７の実施例による光拡散
素子を示す図である。図７（ａ）は本発明の第７の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図７（ｂ）は図７
（ａ）の上面図である。
素子を示す図である。図７（ａ）は本発明の第７の実施
例による光拡散素子の斜視図であり、図７（ｂ）は図７
（ａ）の上面図である。
【００５４】これらの図において、本発明の第７の実施
例による光拡散素子は、偏光ビームスプリッタ２の中央
部に配設されたプリズム形状の光拡散素子または複数の
凹レンズ面からなる光拡散素子（図示せず）と、１／２
波長板３の出射面に配設されたプリズム１０ａ，１０ｂ
と、偏光ビームスプリッタ２の上側及び下側の周辺部の
出射面に配設されたプリズム１０ｃ，１０ｄとから構成
されている。
例による光拡散素子は、偏光ビームスプリッタ２の中央
部に配設されたプリズム形状の光拡散素子または複数の
凹レンズ面からなる光拡散素子（図示せず）と、１／２
波長板３の出射面に配設されたプリズム１０ａ，１０ｂ
と、偏光ビームスプリッタ２の上側及び下側の周辺部の
出射面に配設されたプリズム１０ｃ，１０ｄとから構成
されている。
【００５５】これによって、光源中央部から出射され、
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム形状の光拡散素子または複数の凹レ
ンズ面からなる光拡散素子で屈折発散されてＬＣＤパネ
ル６側に出射される。
偏光ビームスプリッタ２を透過した光束の中で最も明る
い部分は、プリズム形状の光拡散素子または複数の凹レ
ンズ面からなる光拡散素子で屈折発散されてＬＣＤパネ
ル６側に出射される。
【００５６】また、偏光ビームスプリッタ２でＳ波に分
離され、１／２波長板３でＰ波に変換された光束は、プ
リズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤパネル６側に
出射される。
離され、１／２波長板３でＰ波に変換された光束は、プ
リズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤパネル６側に
出射される。
【００５７】さらに、偏光ビームスプリッタ２を透過し
た光束の中でＬＣＤパネル６側に出射されずに発散して
しまう光束は、プリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬ
ＣＤパネル６側に出射される。
た光束の中でＬＣＤパネル６側に出射されずに発散して
しまう光束は、プリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬ
ＣＤパネル６側に出射される。
【００５８】よって、プリズム形状の光拡散素子または
複数の凹レンズ面からなる光拡散素子で屈折発散された
光束はＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるの
で、光量の分配を調整することによって、画面全体の明
るさの差を小さくすることが可能となる。
複数の凹レンズ面からなる光拡散素子で屈折発散された
光束はＬＣＤパネル６の周辺部を照明することとなるの
で、光量の分配を調整することによって、画面全体の明
るさの差を小さくすることが可能となる。
【００５９】同時に、従来、ＬＣＤパネル６を照明する
ことができなかった成分が１／２波長板３でＰ波に変換
されてからプリズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤ
パネル６側に出射されるので、ＬＣＤパネル６の周辺部
の照明に利用することが可能となり、画面全体の明るさ
の均一性を向上させることが可能となる。
ことができなかった成分が１／２波長板３でＰ波に変換
されてからプリズム１０ａ，１０ｂで屈折されてＬＣＤ
パネル６側に出射されるので、ＬＣＤパネル６の周辺部
の照明に利用することが可能となり、画面全体の明るさ
の均一性を向上させることが可能となる。
【００６０】また、従来、偏光ビームスプリッタ２を透
過した光束の中でＬＣＤパネル６を照明することができ
なかった光がプリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬＣ
Ｄパネル６側に出射されるので、偏光ビームスプリッタ
２を透過した光束を効率よく利用することが可能とな
る。
過した光束の中でＬＣＤパネル６を照明することができ
なかった光がプリズム１０ｃ，１０ｄで屈折されてＬＣ
Ｄパネル６側に出射されるので、偏光ビームスプリッタ
２を透過した光束を効率よく利用することが可能とな
る。
【００６１】このように、光源部１からの平行光束のう
ち中央部が最も明るい光となるが、この光束が偏光ビー
ムスプリッタ２を透過した後に光拡散素子８，９で周辺
に屈折発散させることで、スクリーン投射時に画像中心
の強力な明るさをその周辺に分配して照明することがで
きる。
ち中央部が最も明るい光となるが、この光束が偏光ビー
ムスプリッタ２を透過した後に光拡散素子８，９で周辺
に屈折発散させることで、スクリーン投射時に画像中心
の強力な明るさをその周辺に分配して照明することがで
きる。
【００６２】よって、画面全体における明るさの差（中
央と周辺との明るさの差）を縮小することができるの
で、その明るさの差からくる画面上の色の不均一性を解
消し、より美しい投射画面を得ることが可能となる。
央と周辺との明るさの差）を縮小することができるの
で、その明るさの差からくる画面上の色の不均一性を解
消し、より美しい投射画面を得ることが可能となる。
【００６３】この場合、プリズム形状の光拡散素子８及
びプリズム１０ａ〜１０ｄにおいて、角度や寸法、及び
材質（屈折率）を異なるものに交換することで、中央部
の光束の発散量や方向、あるいは周辺部の光束または１
／２波長板３で変換された光束の屈折量や方向等を変え
ることが可能となる。
びプリズム１０ａ〜１０ｄにおいて、角度や寸法、及び
材質（屈折率）を異なるものに交換することで、中央部
の光束の発散量や方向、あるいは周辺部の光束または１
／２波長板３で変換された光束の屈折量や方向等を変え
ることが可能となる。
【００６４】また、複数の凹レンズ面からなる光拡散素
子９の場合、プリズム状の光拡散素子８による周辺への
屈折発散が一定方向であるのに対し、全方向に屈折発散
させることができるので、ＬＣＤパネル６への照明をよ
り均一にすることが可能となる。
子９の場合、プリズム状の光拡散素子８による周辺への
屈折発散が一定方向であるのに対し、全方向に屈折発散
させることができるので、ＬＣＤパネル６への照明をよ
り均一にすることが可能となる。
【００６５】さらに、光源部１からの発散成分や１／２
波長板３で変換される偏光ビームスプリッタ２での分離
成分を屈折させ、ＬＣＤパネル６周辺部に入射させて照
明することによって、画面の明るさや色の均一性をさら
に向上させることができる。
波長板３で変換される偏光ビームスプリッタ２での分離
成分を屈折させ、ＬＣＤパネル６周辺部に入射させて照
明することによって、画面の明るさや色の均一性をさら
に向上させることができる。
【００６６】ここで、上記の説明においては液晶プロジ
ェクタについて説明したが、液晶パネルと同機能の部品
によって構成される他の映像投射装置においても、上述
した光拡散素子８，９やプリズム１０ａ〜１０ｄを用い
ることで、同様の効果を得ることができる。
ェクタについて説明したが、液晶パネルと同機能の部品
によって構成される他の映像投射装置においても、上述
した光拡散素子８，９やプリズム１０ａ〜１０ｄを用い
ることで、同様の効果を得ることができる。
【００６７】尚、請求項の記載に関連して本発明はさら
に次の態様をとりうる。
に次の態様をとりうる。
【００６８】（１）光源部からの無偏光成分の光束を偏
光変換素子で偏光方向の異なる２つの偏光成分に分離し
てから再合成して映像表示体に照射し、前記映像表示体
を透過した光束を投射レンズによってスクリーン上に拡
大投影する映像投射装置であって、前記偏光変換素子と
前記映像表示体との間に配設されかつ前記偏光変換素子
から出射される前記２つの偏光成分のうちの一方の偏光
成分の光束の中央部を拡散する光拡散素子と、前記偏光
変換素子で分離された他方の偏光成分の光束を前記一方
の偏光成分の光束に変換する変換素子と、前記変換素子
で変換された光束の屈折させて前記映像表示体に照射す
るプリズムとを有することを特徴とする映像投射装置。
光変換素子で偏光方向の異なる２つの偏光成分に分離し
てから再合成して映像表示体に照射し、前記映像表示体
を透過した光束を投射レンズによってスクリーン上に拡
大投影する映像投射装置であって、前記偏光変換素子と
前記映像表示体との間に配設されかつ前記偏光変換素子
から出射される前記２つの偏光成分のうちの一方の偏光
成分の光束の中央部を拡散する光拡散素子と、前記偏光
変換素子で分離された他方の偏光成分の光束を前記一方
の偏光成分の光束に変換する変換素子と、前記変換素子
で変換された光束の屈折させて前記映像表示体に照射す
るプリズムとを有することを特徴とする映像投射装置。
【００６９】（２）前記光拡散素子は、ガラス基板と、
前記ガラス基板上に形成されかつ前記偏光変換素子から
の光束の中央部を拡散する複数のレンズとからなること
を特徴とする（１）記載の映像投射装置。
前記ガラス基板上に形成されかつ前記偏光変換素子から
の光束の中央部を拡散する複数のレンズとからなること
を特徴とする（１）記載の映像投射装置。
【００７０】（３）前記光拡散素子は、前記偏光変換素
子の光束出射面上に形成されかつ前記偏光変換素子から
の光束の中央部を拡散する複数のレンズからなることを
特徴とする（１）記載の映像投射装置。
子の光束出射面上に形成されかつ前記偏光変換素子から
の光束の中央部を拡散する複数のレンズからなることを
特徴とする（１）記載の映像投射装置。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の映像投射装
置によれば、光源部からの光束を映像表示体に照射し、
映像表示体を透過した光束を投射レンズによってスクリ
ーン上に拡大投影する映像投射装置において、光源部と
映像表示体との間に、光源部からの光束の中央部を拡散
する光拡散素子を配設することによって、ＬＣＤパネル
を照明する際に中央と周辺との明るさの差を解決するこ
とができ、画面上の色の不均一性を解消してより美しい
投射画像を得ることができるという効果がある。
置によれば、光源部からの光束を映像表示体に照射し、
映像表示体を透過した光束を投射レンズによってスクリ
ーン上に拡大投影する映像投射装置において、光源部と
映像表示体との間に、光源部からの光束の中央部を拡散
する光拡散素子を配設することによって、ＬＣＤパネル
を照明する際に中央と周辺との明るさの差を解決するこ
とができ、画面上の色の不均一性を解消してより美しい
投射画像を得ることができるという効果がある。
【００７２】また、本発明による他の映像投射装置によ
れば、上記の構成のほかに、光源部からの光束を屈折さ
せて映像表示体に照射するプリズムを光拡散素子の周辺
部に配設することによって、従来、映像表示体を照明す
ることができなかった成分を映像表示体の周辺部の照明
に利用することができ、画面全体の明るさの均一性を向
上させることができるという効果がある。
れば、上記の構成のほかに、光源部からの光束を屈折さ
せて映像表示体に照射するプリズムを光拡散素子の周辺
部に配設することによって、従来、映像表示体を照明す
ることができなかった成分を映像表示体の周辺部の照明
に利用することができ、画面全体の明るさの均一性を向
上させることができるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施例による光拡散素
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第３の実施例による光拡散素
子の平面図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
子の平面図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第４の実施例による光拡散素
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第５の実施例による光拡散素
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第６の実施例による光拡散素
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図７】（ａ）は本発明の第７の実施例による光拡散素
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
子の斜視図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【図８】従来の一例を示す構成図である。
【図９】従来の他の例を示す構成図である。
【図１０】偏光ビームスプリッタの構成例を示す図であ
る。
る。
【図１１】偏光ビームスプリッタの他の構成例を示す図
である。
である。
【図１２】発光部の一例を示す図である。
１ 光源部 ２ 偏光ビームスプリッタ ３ １／２波長板 ４ 光拡散素子 ４ａ〜４ｃ，１０ａ〜１０ｄ プリズム ５ コンデンサレンズ ６ ＬＣＤパネル ７ ガラス基板 ８ プリズム上の光拡散素子 ９ 凹レンズ面からなる光拡散素子
Claims (7)
- 【請求項１】 光源部からの光束を映像表示体に照射
し、前記映像表示体を透過した光束を投射レンズによっ
てスクリーン上に拡大投影する映像投射装置であって、
前記光源部と前記映像表示体との間に配設されかつ前記
光源部からの光束の中央部を拡散する光拡散素子を有す
ることを特徴とする映像投射装置。 - 【請求項２】 前記光拡散素子は、ガラス基板と、前記
ガラス基板上に形成されかつ前記光源部からの光束の中
央部を拡散する複数のレンズとからなることを特徴とす
る請求項１記載の映像投射装置。 - 【請求項３】 前記光拡散素子の周辺部に配設されかつ
前記光源部からの光束を屈折させて前記映像表示体に照
射するプリズムを含むことを特徴とする請求項１または
請求項２記載の映像投射装置。 - 【請求項４】 光源部からの無偏光成分の光束を偏光変
換素子で偏光方向の異なる２つの偏光成分に分離してか
ら再合成して映像表示体に照射し、前記映像表示体を透
過した光束を投射レンズによってスクリーン上に拡大投
影する映像投射装置であって、前記偏光変換素子と前記
映像表示体との間に配設されかつ前記偏光変換素子から
の光束の中央部を拡散する光拡散素子を有することを特
徴とする映像投射装置。 - 【請求項５】 前記光拡散素子は、ガラス基板と、前記
ガラス基板上に形成されかつ前記偏光変換素子からの光
束の中央部を拡散する複数のレンズとからなることを特
徴とする請求項４記載の映像投射装置。 - 【請求項６】 前記光拡散素子は、前記偏光変換素子の
光束出射面上に形成されかつ前記偏光変換素子からの光
束の中央部を拡散する複数のレンズからなることを特徴
とする請求項４記載の映像投射装置。 - 【請求項７】 前記光拡散素子の周辺部に配設されかつ
前記偏光変換素子からの光束を屈折させて前記映像表示
体に照射するプリズムを含むことを特徴とする請求項４
から請求項６のいずれか記載の映像投射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276074A JP2768328B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 映像投射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276074A JP2768328B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 映像投射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09120047A true JPH09120047A (ja) | 1997-05-06 |
| JP2768328B2 JP2768328B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=17564445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7276074A Expired - Lifetime JP2768328B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 映像投射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768328B2 (ja) |
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| JPH05241103A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-21 | Nec Corp | 投射型液晶表示装置 |
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- 1995-10-25 JP JP7276074A patent/JP2768328B2/ja not_active Expired - Lifetime
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