JPH09160034A - 液晶プロジェクタ - Google Patents
液晶プロジェクタInfo
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- JPH09160034A JPH09160034A JP7346926A JP34692695A JPH09160034A JP H09160034 A JPH09160034 A JP H09160034A JP 7346926 A JP7346926 A JP 7346926A JP 34692695 A JP34692695 A JP 34692695A JP H09160034 A JPH09160034 A JP H09160034A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 投影画像の照度ムラを防ぎ、光束中の光線の
平行度を良くして光の利用効率を高め、鮮明で明るい投
影画像を得ることである。 【解決手段】 光源３からの光をリフレクタ２で反射し
て収束させる光源部１からの光をロッドレンズ５に入射
させることにより、このロッドレンズ５で照度分布を補
正し、このロッドレンズ５から出射された光を投影レン
ズ系６によって液晶セル９に向けて投影することによ
り、投影される光束中の光線の発散角度を小さくして光
線の平行度を良くする。これにより、液晶セル９に照射
される光の照度分布を均一化し、投影画像に照度ムラが
発生しないようにすることができるとともに、光束中の
光線の平行度を良くすることにより光の利用効率を高
め、鮮明で明るい投影画像が得られる。
平行度を良くして光の利用効率を高め、鮮明で明るい投
影画像を得ることである。 【解決手段】 光源３からの光をリフレクタ２で反射し
て収束させる光源部１からの光をロッドレンズ５に入射
させることにより、このロッドレンズ５で照度分布を補
正し、このロッドレンズ５から出射された光を投影レン
ズ系６によって液晶セル９に向けて投影することによ
り、投影される光束中の光線の発散角度を小さくして光
線の平行度を良くする。これにより、液晶セル９に照射
される光の照度分布を均一化し、投影画像に照度ムラが
発生しないようにすることができるとともに、光束中の
光線の平行度を良くすることにより光の利用効率を高
め、鮮明で明るい投影画像が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は液晶プロジェクタ
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶プロジェクタは、光源部からの光を
液晶表示素子の背面に照射し、液晶表示素子に表示され
た画像を投影レンズユニットでスクリーンに拡大投影す
るものである。この液晶プロジェクタの光源部は、一般
に、光源から発生した光を放物曲面や楕円曲面などから
なるリフレクタで反射して液晶表示素子に照射させる構
造になっている。このような光源部には、光源からの光
をリフレクタで平行光として反射し、この平行光を直接
液晶表示素子に照射する構造のもの、あるいは光源から
の光をリフレクタで反射して収束させ、この収束する光
をフレネルレンズで平行光に変換して液晶表示素子に照
射する構造のもの、またはリフレクタで収束させた上、
その発散光をフレネルレンズで平行光に変換して液晶表
示素子に照射する構造のものなどがある。
液晶表示素子の背面に照射し、液晶表示素子に表示され
た画像を投影レンズユニットでスクリーンに拡大投影す
るものである。この液晶プロジェクタの光源部は、一般
に、光源から発生した光を放物曲面や楕円曲面などから
なるリフレクタで反射して液晶表示素子に照射させる構
造になっている。このような光源部には、光源からの光
をリフレクタで平行光として反射し、この平行光を直接
液晶表示素子に照射する構造のもの、あるいは光源から
の光をリフレクタで反射して収束させ、この収束する光
をフレネルレンズで平行光に変換して液晶表示素子に照
射する構造のもの、またはリフレクタで収束させた上、
その発散光をフレネルレンズで平行光に変換して液晶表
示素子に照射する構造のものなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶プロジェクタでは、上述したいずれの構造の光
源部においても、光源からの光をリフレクタの反射面で
反射する際、光源からの光の入射角が反射面の中心部と
周辺部とで大きく異なり、中心部ほど光線が密になるた
め、リフレクタで反射された光が液晶表示素子に照射さ
れた際、液晶表示素子の中心部と周辺部とで照度差が生
じ、投影画像に照度ムラが発生するという問題がある。
また、この液晶プロジェクタでは、光源部からの光を直
接液晶表示素子またはフレネルレンズに入射させている
ため、入射する光束中の光線の発散角度が大きく、光線
の平行度が悪いため光の利用効率が低いという問題もあ
る。この発明の課題は、投影画像の照度ムラを防ぎ、光
束中の光線の平行度を良くして光の利用効率を高め、鮮
明で明るい投影画像を得ることができるようにすること
である。
うな液晶プロジェクタでは、上述したいずれの構造の光
源部においても、光源からの光をリフレクタの反射面で
反射する際、光源からの光の入射角が反射面の中心部と
周辺部とで大きく異なり、中心部ほど光線が密になるた
め、リフレクタで反射された光が液晶表示素子に照射さ
れた際、液晶表示素子の中心部と周辺部とで照度差が生
じ、投影画像に照度ムラが発生するという問題がある。
また、この液晶プロジェクタでは、光源部からの光を直
接液晶表示素子またはフレネルレンズに入射させている
ため、入射する光束中の光線の発散角度が大きく、光線
の平行度が悪いため光の利用効率が低いという問題もあ
る。この発明の課題は、投影画像の照度ムラを防ぎ、光
束中の光線の平行度を良くして光の利用効率を高め、鮮
明で明るい投影画像を得ることができるようにすること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源部からの光を液晶表示素子の背面に照射し、この液
晶表示素子に表示された画像を投影レンズユニットで拡
大投影する液晶プロジェクタにおいて、光源部を、光源
と、この光源からの光を反射して収束させるリフレクタ
とで構成し、光源部と液晶表示素子との間に、光源部か
らの光が入射し、この入射光の照度分布を補正する補正
レンズと、この補正レンズから出射された光を液晶表示
素子に向けて投影する投影レンズ系と、この投影レンズ
系から発散する光を平行光に変換して液晶表示素子に入
射させる光学素子とを配置した。したがって、この請求
項１記載の発明によれば、光源からの光をリフレクタで
反射して収束させる光源部からの光を補正レンズに入射
させることにより、この補正レンズで照度分布を補正
し、この補正レンズから出射された光を投影レンズ系に
よって液晶表示素子に向けて投影することにより、投影
される光束中の光線の発散角度を小さくして光線の平行
度を良くし、これにより液晶表示素子に照射される光の
照度分布を均一化し、投影画像に照度ムラが発生しない
ようにすることができるとともに、光束中の光線の平行
度を良くすることにより光の利用効率を高め、鮮明で明
るい投影画像が得られる。
光源部からの光を液晶表示素子の背面に照射し、この液
晶表示素子に表示された画像を投影レンズユニットで拡
大投影する液晶プロジェクタにおいて、光源部を、光源
と、この光源からの光を反射して収束させるリフレクタ
とで構成し、光源部と液晶表示素子との間に、光源部か
らの光が入射し、この入射光の照度分布を補正する補正
レンズと、この補正レンズから出射された光を液晶表示
素子に向けて投影する投影レンズ系と、この投影レンズ
系から発散する光を平行光に変換して液晶表示素子に入
射させる光学素子とを配置した。したがって、この請求
項１記載の発明によれば、光源からの光をリフレクタで
反射して収束させる光源部からの光を補正レンズに入射
させることにより、この補正レンズで照度分布を補正
し、この補正レンズから出射された光を投影レンズ系に
よって液晶表示素子に向けて投影することにより、投影
される光束中の光線の発散角度を小さくして光線の平行
度を良くし、これにより液晶表示素子に照射される光の
照度分布を均一化し、投影画像に照度ムラが発生しない
ようにすることができるとともに、光束中の光線の平行
度を良くすることにより光の利用効率を高め、鮮明で明
るい投影画像が得られる。
【０００５】また、請求項２記載の発明は、補正レンズ
を棒状のロッドレンズで構成し、このロッドレンズの少
なくとも入射面を光源部からの光の収束点付近に位置さ
せ、かつこの入射面を光源部からの収束する光または収
束点から発散する光がすべて垂直に入射する曲面に形成
したから、補正レンズの入射面での表面反射を軽減する
ことができるとともに、入射面による色収差をも抑える
ことができる。また、請求項３記載の発明は、光学素子
と液晶表示素子との間に、光学素子からの平行光を波長
ごとに異なる回折角で回折して液晶表示素子の赤、緑、
青の各色に対応する画素に集光させるホログラムを平行
光に対し所定角度傾けて配置し、かつ液晶表示素子をホ
ログラムと平行に配置したから、ホログラムによって平
行光を波長ごとに分光して液晶表示素子の各色に対応す
る画素に集光させることができ、このため平行光を無駄
なく液晶表示素子の各色の画素に入射させることがで
き、これによっても光の利用効率を向上させることがで
きる。さらに、請求項４記載の発明は、補正レンズの断
面形状を、平行光がホログラムに所定の入射角をもって
入射する方向から見たときの液晶表示素子の入射面の見
かけの形状と相似形に形成したから、液晶表示素子が光
源部の光軸に対し傾いていても、液晶表示素子に照射さ
れる光の照射面積を液晶表示素子の入射面にほぼ一致さ
せることができ、このため光源部からの光を無駄なく液
晶表示素子に照射させることができ、これによっても光
の利用効率を高めることができる。
を棒状のロッドレンズで構成し、このロッドレンズの少
なくとも入射面を光源部からの光の収束点付近に位置さ
せ、かつこの入射面を光源部からの収束する光または収
束点から発散する光がすべて垂直に入射する曲面に形成
したから、補正レンズの入射面での表面反射を軽減する
ことができるとともに、入射面による色収差をも抑える
ことができる。また、請求項３記載の発明は、光学素子
と液晶表示素子との間に、光学素子からの平行光を波長
ごとに異なる回折角で回折して液晶表示素子の赤、緑、
青の各色に対応する画素に集光させるホログラムを平行
光に対し所定角度傾けて配置し、かつ液晶表示素子をホ
ログラムと平行に配置したから、ホログラムによって平
行光を波長ごとに分光して液晶表示素子の各色に対応す
る画素に集光させることができ、このため平行光を無駄
なく液晶表示素子の各色の画素に入射させることがで
き、これによっても光の利用効率を向上させることがで
きる。さらに、請求項４記載の発明は、補正レンズの断
面形状を、平行光がホログラムに所定の入射角をもって
入射する方向から見たときの液晶表示素子の入射面の見
かけの形状と相似形に形成したから、液晶表示素子が光
源部の光軸に対し傾いていても、液晶表示素子に照射さ
れる光の照射面積を液晶表示素子の入射面にほぼ一致さ
せることができ、このため光源部からの光を無駄なく液
晶表示素子に照射させることができ、これによっても光
の利用効率を高めることができる。
【０００６】
［第１実施形態］以下、図１および図２を参照して、こ
の発明の液晶プロジェクタの第１実施形態について説明
する。図１は液晶プロジェクタの全体構成図である。こ
の図において、１は光源部であり、楕円曲面からなるリ
フレクタ２の焦点位置に光源３が配置され、この光源３
から発生した光をリフレクタ２で反射して光軸４上に収
束させる構造になっている。この光源部１の前方（反射
側）における光軸４上には、光源部１側から順に、ロッ
ドレンズ５、投影レンズ系６、フレネルレンズ７、入射
側偏光板８、液晶セル９、出射側偏光板１０、および投
影レンズユニット１１が配置されている。
の発明の液晶プロジェクタの第１実施形態について説明
する。図１は液晶プロジェクタの全体構成図である。こ
の図において、１は光源部であり、楕円曲面からなるリ
フレクタ２の焦点位置に光源３が配置され、この光源３
から発生した光をリフレクタ２で反射して光軸４上に収
束させる構造になっている。この光源部１の前方（反射
側）における光軸４上には、光源部１側から順に、ロッ
ドレンズ５、投影レンズ系６、フレネルレンズ７、入射
側偏光板８、液晶セル９、出射側偏光板１０、および投
影レンズユニット１１が配置されている。
【０００７】ロッドレンズ５は、光源部１からの光が入
射し、この入射光の照度分布を補正するためのものであ
り、断面形状が液晶セル９の入射面の形状と相似形をな
した角柱状に形成されている。また、このロッドレンズ
５は、図２に示すように、光源部１からの光の収束点Ｓ
が入射面５ａよりも内側に位置した状態で光軸４上に配
置されており、その入射面５ａは光源部１からの収束光
がすべて垂直（接線と直交する方向）に入射する凸曲面
に形成されている。すなわち、入射面５ａの曲率半径の
中心が光源部１からの光の収束点Ｓ上に位置している。
投影レンズ系６は、複合レンズからなり、ロッドレンズ
５から出射された光を液晶セル９に向けて投影するもの
であり、その出射光を発散させるとともに、その出射光
束中の光線の発散角度を小さく抑えて光線の平行度を良
くする構造になっている。フレネルレンズ７は、投影レ
ンズ系６からの発散する光を平行光に変化して液晶セル
９に入射させるものである。
射し、この入射光の照度分布を補正するためのものであ
り、断面形状が液晶セル９の入射面の形状と相似形をな
した角柱状に形成されている。また、このロッドレンズ
５は、図２に示すように、光源部１からの光の収束点Ｓ
が入射面５ａよりも内側に位置した状態で光軸４上に配
置されており、その入射面５ａは光源部１からの収束光
がすべて垂直（接線と直交する方向）に入射する凸曲面
に形成されている。すなわち、入射面５ａの曲率半径の
中心が光源部１からの光の収束点Ｓ上に位置している。
投影レンズ系６は、複合レンズからなり、ロッドレンズ
５から出射された光を液晶セル９に向けて投影するもの
であり、その出射光を発散させるとともに、その出射光
束中の光線の発散角度を小さく抑えて光線の平行度を良
くする構造になっている。フレネルレンズ７は、投影レ
ンズ系６からの発散する光を平行光に変化して液晶セル
９に入射させるものである。
【０００８】なお、入射側偏光板８は、フレネルレンズ
７からの平行光が入射し、この入射光のうち、特定偏光
成分の光を選択して透過するものである。液晶セル９
は、一対の透明基板間に液晶を封入したものであり、多
数の画素がドットマトリックス状に配列され、入射側偏
光板８を透過した特定偏光成分の光が入射する構造にな
っている。この場合、液晶セル９は、カラーフィルタを
備えていても良く、またカラーフィルタがなくても良
い。出射側偏光板１０は、液晶セル９を透過した光が入
射し、この入射光のうち、特定偏光成分の光を選択して
透過するものである。さらに、投影レンズユニット１１
は、複合レンズからなり、出射側偏光板１０を透過した
光をスクリーン（図示せず）に画像として拡大投影する
ものである。この場合、液晶セル９がカラーフィルタを
備えていれば、カラー画像が投影される。
７からの平行光が入射し、この入射光のうち、特定偏光
成分の光を選択して透過するものである。液晶セル９
は、一対の透明基板間に液晶を封入したものであり、多
数の画素がドットマトリックス状に配列され、入射側偏
光板８を透過した特定偏光成分の光が入射する構造にな
っている。この場合、液晶セル９は、カラーフィルタを
備えていても良く、またカラーフィルタがなくても良
い。出射側偏光板１０は、液晶セル９を透過した光が入
射し、この入射光のうち、特定偏光成分の光を選択して
透過するものである。さらに、投影レンズユニット１１
は、複合レンズからなり、出射側偏光板１０を透過した
光をスクリーン（図示せず）に画像として拡大投影する
ものである。この場合、液晶セル９がカラーフィルタを
備えていれば、カラー画像が投影される。
【０００９】このような液晶プロジェクタでは、図１に
示すように、光源３から発生した光をリフレクタ２で反
射して光軸４上の収束点Ｓに収束させ、この収束する光
をロッドレンズ５の入射面５ａに入射させ、この入射し
た光の照度分布をロッドレンズ５によって補正して投影
レンズ系６に入射させ、この投影レンズ系６で発散する
出射光束中の光線の平行度を良くして液晶セル９に向け
て投影し、この投影光をフレネルレンズ７によって平行
光に変換し、この平行光を入射側偏光板８に入射させて
特定偏光成分の光を選択し、この選択された特定偏光成
分の光を液晶セル９に入射させ、この液晶セル９を透過
した光を出射側偏光板１０に入射させて特定偏光成分の
光を選択し、この選択された光を投影レンズユニット１
１によって投影画像としてスクリーンに拡大投影する。
示すように、光源３から発生した光をリフレクタ２で反
射して光軸４上の収束点Ｓに収束させ、この収束する光
をロッドレンズ５の入射面５ａに入射させ、この入射し
た光の照度分布をロッドレンズ５によって補正して投影
レンズ系６に入射させ、この投影レンズ系６で発散する
出射光束中の光線の平行度を良くして液晶セル９に向け
て投影し、この投影光をフレネルレンズ７によって平行
光に変換し、この平行光を入射側偏光板８に入射させて
特定偏光成分の光を選択し、この選択された特定偏光成
分の光を液晶セル９に入射させ、この液晶セル９を透過
した光を出射側偏光板１０に入射させて特定偏光成分の
光を選択し、この選択された光を投影レンズユニット１
１によって投影画像としてスクリーンに拡大投影する。
【００１０】このように、この液晶プロジェクタでは、
光源部１からの収束光をロッドレンズ５に入射させるこ
とにより、このロッドレンズ５で照度分布を補正し、か
つロッドレンズ５から出射された光を投影レンズ系によ
って液晶セル９に向けて投影することにより、光束中の
光線の発散角度を小さくして光線の平行度を良くし、こ
れにより液晶セル９に照射される光の照度分布が均一化
され、投影画像に照度ムラが発生しないようにすること
ができるとともに、光束中の光線の平行度が良いことに
より、光の利用効率が高くなり、鮮明で明るい投影画像
を得ることができる。この場合、ロッドレンズ５は、光
源部１からの収束する光の収束点Ｓがロッドレンズ５の
入射面５ａ内に位置するように光軸４上に配置され、か
つ入射面５ａが光源部１からの収束光をすべて垂直に入
射する凸曲面に形成されているので、入射面５ａでの表
面反射を防ぐことができ、光源部１からの収束光を確実
に入射させることができるとともに、入射面５ａによる
色収差をも抑えることができ、これによっても光の利用
効率が高くなり、投影画像を鮮明で明るくすることがで
きる。また、ロッドレンズ５は、断面形状が液晶セル９
の入射面の形状と相似形であるから、液晶セル９に照射
される光の照射面積を液晶セル９の入射面にほぼ一致さ
せることができ、このため光源部１からの光を無駄なく
液晶セル９に照射させることができ、光の利用効率を高
めることができ、これによっても投影画像を明るくする
ことができる。
光源部１からの収束光をロッドレンズ５に入射させるこ
とにより、このロッドレンズ５で照度分布を補正し、か
つロッドレンズ５から出射された光を投影レンズ系によ
って液晶セル９に向けて投影することにより、光束中の
光線の発散角度を小さくして光線の平行度を良くし、こ
れにより液晶セル９に照射される光の照度分布が均一化
され、投影画像に照度ムラが発生しないようにすること
ができるとともに、光束中の光線の平行度が良いことに
より、光の利用効率が高くなり、鮮明で明るい投影画像
を得ることができる。この場合、ロッドレンズ５は、光
源部１からの収束する光の収束点Ｓがロッドレンズ５の
入射面５ａ内に位置するように光軸４上に配置され、か
つ入射面５ａが光源部１からの収束光をすべて垂直に入
射する凸曲面に形成されているので、入射面５ａでの表
面反射を防ぐことができ、光源部１からの収束光を確実
に入射させることができるとともに、入射面５ａによる
色収差をも抑えることができ、これによっても光の利用
効率が高くなり、投影画像を鮮明で明るくすることがで
きる。また、ロッドレンズ５は、断面形状が液晶セル９
の入射面の形状と相似形であるから、液晶セル９に照射
される光の照射面積を液晶セル９の入射面にほぼ一致さ
せることができ、このため光源部１からの光を無駄なく
液晶セル９に照射させることができ、光の利用効率を高
めることができ、これによっても投影画像を明るくする
ことができる。
【００１１】なお、上記第１実施形態では、ロッドレン
ズ５の入射面５ａを凸曲面に形成したが、これに限ら
ず、例えば図３に示すように、凹曲面に形成しても良
い。この場合には、光源部１からの光の収束点Ｓの近傍
に入射面５ａが位置するようにロッドレンズ５を光軸４
上に配置し、入射面５ａを収束点Ｓから発散する光がす
べて垂直（接線に直交する方向）に入射する凹曲面に形
成すれば良い。このようなロッドレンズ５においても、
光源部１からの光が収束点Ｓに収束し、この収束点Ｓか
ら発散する光が凹曲面の入射面５ａに入射する際には、
第１実施形態と同様、入射面５ａでの表面反射を防ぐこ
とができ、光源部１からの収束して発散する光を確実に
入射させることができるとともに、入射面５ａによる色
収差をも抑えることができる。また、上記第１実施形態
では、ロッドレンズ５の入射面５ａを光源部１からの光
がすべて垂直に入射する凸曲面または凹曲面に形成した
が、これに限らず、ロッドレンズ５の出射面５ｂを入射
面５ａと同じ凸曲面または凹曲面に形成しても良い。こ
のようにすれば、ロッドレンズ５からの出射光に対して
も、表面反射を防ぐことができるとともに、色収差をも
軽減することができる。さらに、上記第１実施形態で
は、リフレクタ２の反射面を楕円曲面で形成したが、こ
れに限らず、放物曲面で形成して光源３からの光を収束
させるようにしても良い。
ズ５の入射面５ａを凸曲面に形成したが、これに限ら
ず、例えば図３に示すように、凹曲面に形成しても良
い。この場合には、光源部１からの光の収束点Ｓの近傍
に入射面５ａが位置するようにロッドレンズ５を光軸４
上に配置し、入射面５ａを収束点Ｓから発散する光がす
べて垂直（接線に直交する方向）に入射する凹曲面に形
成すれば良い。このようなロッドレンズ５においても、
光源部１からの光が収束点Ｓに収束し、この収束点Ｓか
ら発散する光が凹曲面の入射面５ａに入射する際には、
第１実施形態と同様、入射面５ａでの表面反射を防ぐこ
とができ、光源部１からの収束して発散する光を確実に
入射させることができるとともに、入射面５ａによる色
収差をも抑えることができる。また、上記第１実施形態
では、ロッドレンズ５の入射面５ａを光源部１からの光
がすべて垂直に入射する凸曲面または凹曲面に形成した
が、これに限らず、ロッドレンズ５の出射面５ｂを入射
面５ａと同じ凸曲面または凹曲面に形成しても良い。こ
のようにすれば、ロッドレンズ５からの出射光に対して
も、表面反射を防ぐことができるとともに、色収差をも
軽減することができる。さらに、上記第１実施形態で
は、リフレクタ２の反射面を楕円曲面で形成したが、こ
れに限らず、放物曲面で形成して光源３からの光を収束
させるようにしても良い。
【００１２】［第２実施形態］次に、図４および図５を
参照して、この発明の液晶プロジェクタの第２実施形態
について説明する。なお、図１および図２に示された第
１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。この液晶プロジェクタは、図４に示すよう
に、入射側偏光板８と液晶セル９との間にホログラム２
０を光軸４に対し所定角度（４０°）傾斜させて配置
し、このホログラム２０に対し、液晶セル９、出射側偏
光板１０、および投影レンズユニット１１を平行に配置
し、投影レンズユニット１１によって入射した光をカラ
ー画像として拡大投影する構造になっている。この場
合、ホログラム２０は、１つの回折格子でいずれの波長
をも回折するとともに、波長に応じて異なる回折角で回
折するものであり、入射側偏光板８を透過して所定の入
射角（４０°）で入射した光を液晶セル９の赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する画素に入射させる
構造になっている。すなわち、このホログラム２０は、
液晶セル９のＲ、Ｇ、Ｂの３色に対応する３つの画素を
１組とする単位画素に対応する単位ホログラムを周期的
に配列した構造になっている。
参照して、この発明の液晶プロジェクタの第２実施形態
について説明する。なお、図１および図２に示された第
１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。この液晶プロジェクタは、図４に示すよう
に、入射側偏光板８と液晶セル９との間にホログラム２
０を光軸４に対し所定角度（４０°）傾斜させて配置
し、このホログラム２０に対し、液晶セル９、出射側偏
光板１０、および投影レンズユニット１１を平行に配置
し、投影レンズユニット１１によって入射した光をカラ
ー画像として拡大投影する構造になっている。この場
合、ホログラム２０は、１つの回折格子でいずれの波長
をも回折するとともに、波長に応じて異なる回折角で回
折するものであり、入射側偏光板８を透過して所定の入
射角（４０°）で入射した光を液晶セル９の赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する画素に入射させる
構造になっている。すなわち、このホログラム２０は、
液晶セル９のＲ、Ｇ、Ｂの３色に対応する３つの画素を
１組とする単位画素に対応する単位ホログラムを周期的
に配列した構造になっている。
【００１３】また、光源部１からの光が入射するロッド
レンズ５は、第１実施形態と同様、光源部１からの光の
収束点Ｓの近傍に入射面５ａが位置した状態で光軸４上
に配置され、その入射面５ａが光源部１から収束する光
または収束点Ｓから発散する光をすべて垂直（接線に直
交する方向）に入射する凸曲面または凹曲面に形成され
た構造になっている。そして、このロッドレンズ５の断
面形状は、第１実施形態と異なった形状になっている。
すなわち、このロッドレンズ５の断面形状は、フレネル
レンズ７からの平行光がホログラム２０に所定の入射角
（４０°）をもって入射する方向から見たときの液晶セ
ル９の入射面の見かけの形状（図５（ｂ）参照）と相似
形に形成されている。つまり、液晶セル９の入射面を正
面から見たときの形状は、図５（ａ）に示すような縦横
比が３：４の長方形状に形成されており、この液晶セル
９の入射面を左４０°の方向から見ると、図５（ｂ）に
示すような縦横比がほぼ３：３の正方形状に見える。こ
の見かけの形状、つまり縦横比がほぼ３：３の正方形状
にロッドレンズ５の断面形状が形成されている。
レンズ５は、第１実施形態と同様、光源部１からの光の
収束点Ｓの近傍に入射面５ａが位置した状態で光軸４上
に配置され、その入射面５ａが光源部１から収束する光
または収束点Ｓから発散する光をすべて垂直（接線に直
交する方向）に入射する凸曲面または凹曲面に形成され
た構造になっている。そして、このロッドレンズ５の断
面形状は、第１実施形態と異なった形状になっている。
すなわち、このロッドレンズ５の断面形状は、フレネル
レンズ７からの平行光がホログラム２０に所定の入射角
（４０°）をもって入射する方向から見たときの液晶セ
ル９の入射面の見かけの形状（図５（ｂ）参照）と相似
形に形成されている。つまり、液晶セル９の入射面を正
面から見たときの形状は、図５（ａ）に示すような縦横
比が３：４の長方形状に形成されており、この液晶セル
９の入射面を左４０°の方向から見ると、図５（ｂ）に
示すような縦横比がほぼ３：３の正方形状に見える。こ
の見かけの形状、つまり縦横比がほぼ３：３の正方形状
にロッドレンズ５の断面形状が形成されている。
【００１４】このような液晶プロジェクタでは、第１実
施形態と同様の作用効果があるほか、特にフレネルレン
ズ７と液晶セル９との間にホログラム２０を光軸４に対
し所定角度（４０°）傾斜させて配置したので、フレネ
ルレンズ７からの平行光をホログラム２０によってＲ、
Ｇ、Ｂの波長ごとに異なる回折角で回折して液晶セル９
の各色に対応する画素に無駄なく入射させることがで
き、これによっても光の利用効率を向上させることがで
きる。また、この液晶プロジェクタでは、ロッドレンズ
５の断面形状がホログラム２０に所定の入射角をもって
入射する光の方向から見たときの液晶セル９の入射面の
見かけの形状と相似形に形成されているので、液晶セル
９が光源部１の光軸４に対し傾いていても、液晶セル９
に照射される光の照射面積を液晶セル９の入射面にほぼ
一致させることができ、このため光源部１からの光を無
駄なく液晶セル９に照射させることができ、これによっ
ても光の利用効率を高めることができる。
施形態と同様の作用効果があるほか、特にフレネルレン
ズ７と液晶セル９との間にホログラム２０を光軸４に対
し所定角度（４０°）傾斜させて配置したので、フレネ
ルレンズ７からの平行光をホログラム２０によってＲ、
Ｇ、Ｂの波長ごとに異なる回折角で回折して液晶セル９
の各色に対応する画素に無駄なく入射させることがで
き、これによっても光の利用効率を向上させることがで
きる。また、この液晶プロジェクタでは、ロッドレンズ
５の断面形状がホログラム２０に所定の入射角をもって
入射する光の方向から見たときの液晶セル９の入射面の
見かけの形状と相似形に形成されているので、液晶セル
９が光源部１の光軸４に対し傾いていても、液晶セル９
に照射される光の照射面積を液晶セル９の入射面にほぼ
一致させることができ、このため光源部１からの光を無
駄なく液晶セル９に照射させることができ、これによっ
ても光の利用効率を高めることができる。
【００１５】なお、上記第１、第２実施形態では、投影
レンズ系６からの投影光を平行光に変換する光学素子と
して、フレネルレンズ７を用いた場合について述べた
が、これに限らず、ホログラムを用いて投影レンズ系６
からの投影光を平行光に変換するようにしても良い。
レンズ系６からの投影光を平行光に変換する光学素子と
して、フレネルレンズ７を用いた場合について述べた
が、これに限らず、ホログラムを用いて投影レンズ系６
からの投影光を平行光に変換するようにしても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、光源からの光をリフレクタで反射して収束
させる光源部からの光を補正レンズに入射させることに
より、この補正レンズで照度分布を補正し、この補正レ
ンズから出射された光を投影レンズ系によって液晶表示
素子に向けて投影することにより、投影される光束中の
光線の発散角度を小さくして光線の平行度を良くし、こ
れにより液晶表示素子に照射される光の照度分布を均一
化し、投影画像に照度ムラが発生しないようにすること
ができるとともに、光束中の光線の平行度を良くするこ
とにより光の利用効率を高め、鮮明で明るい投影画像が
得られる。また、請求項２記載の発明によれば、補正レ
ンズを棒状のロッドレンズで構成し、このロッドレンズ
の少なくとも入射面を光源部からの光の収束点付近に位
置させ、かつこの入射面を光源部からの収束する光また
は収束点から発散する光がすべて垂直に入射する曲面に
形成したから、補正レンズの入射面での表面反射を軽減
することができるとともに、入射面による色収差をも抑
えることができる。
明によれば、光源からの光をリフレクタで反射して収束
させる光源部からの光を補正レンズに入射させることに
より、この補正レンズで照度分布を補正し、この補正レ
ンズから出射された光を投影レンズ系によって液晶表示
素子に向けて投影することにより、投影される光束中の
光線の発散角度を小さくして光線の平行度を良くし、こ
れにより液晶表示素子に照射される光の照度分布を均一
化し、投影画像に照度ムラが発生しないようにすること
ができるとともに、光束中の光線の平行度を良くするこ
とにより光の利用効率を高め、鮮明で明るい投影画像が
得られる。また、請求項２記載の発明によれば、補正レ
ンズを棒状のロッドレンズで構成し、このロッドレンズ
の少なくとも入射面を光源部からの光の収束点付近に位
置させ、かつこの入射面を光源部からの収束する光また
は収束点から発散する光がすべて垂直に入射する曲面に
形成したから、補正レンズの入射面での表面反射を軽減
することができるとともに、入射面による色収差をも抑
えることができる。
【００１７】また、請求項３記載の発明によれば、光学
素子と液晶表示素子との間に、光学素子からの平行光を
波長ごとに異なる回折角で回折して液晶表示素子の赤、
緑、青の各色に対応する画素に集光させるホログラムを
平行光に対し所定角度傾けて配置し、かつ液晶表示素子
をホログラムと平行に配置したから、ホログラムによっ
て平行光を波長ごとに分光して液晶表示素子の各色に対
応する画素に集光させることができ、このため平行光を
無駄なく液晶表示素子の各色の画素に入射させることが
でき、これによっても光の利用効率を向上させることが
できる。さらに、請求項４記載の発明によれば、補正レ
ンズの断面形状を、平行光がホログラムに所定の入射角
をもって入射する方向から見たときの液晶表示素子の入
射面の見かけの形状と相似形に形成したから、液晶表示
素子が光源部の光軸に対して傾いていても、液晶表示素
子に照射される光の照射面積を液晶表示素子の入射面に
ほぼ一致させることができ、このため光源部からの光を
無駄なく液晶表示素子に照射させることができ、これに
よっても光の利用効率を高めることができる。
素子と液晶表示素子との間に、光学素子からの平行光を
波長ごとに異なる回折角で回折して液晶表示素子の赤、
緑、青の各色に対応する画素に集光させるホログラムを
平行光に対し所定角度傾けて配置し、かつ液晶表示素子
をホログラムと平行に配置したから、ホログラムによっ
て平行光を波長ごとに分光して液晶表示素子の各色に対
応する画素に集光させることができ、このため平行光を
無駄なく液晶表示素子の各色の画素に入射させることが
でき、これによっても光の利用効率を向上させることが
できる。さらに、請求項４記載の発明によれば、補正レ
ンズの断面形状を、平行光がホログラムに所定の入射角
をもって入射する方向から見たときの液晶表示素子の入
射面の見かけの形状と相似形に形成したから、液晶表示
素子が光源部の光軸に対して傾いていても、液晶表示素
子に照射される光の照射面積を液晶表示素子の入射面に
ほぼ一致させることができ、このため光源部からの光を
無駄なく液晶表示素子に照射させることができ、これに
よっても光の利用効率を高めることができる。
【図１】この発明の液晶プロジェクタの第１実施形態を
示す全体構成図。
示す全体構成図。
【図２】図１のロッドレンズの入射面の形状を示す要部
拡大図。
拡大図。
【図３】図２のロッドレンズの入射面の変形例を示す要
部拡大図。
部拡大図。
【図４】この発明の液晶プロジェクタの第２実施形態を
示す全体構成図。
示す全体構成図。
【図５】図４の液晶セルの形状を示し、（ａ）はその液
晶セルの正面図、（ｂ）は液晶セルを左４０°の方向か
ら見た見かけ上の形状を示した図。
晶セルの正面図、（ｂ）は液晶セルを左４０°の方向か
ら見た見かけ上の形状を示した図。
１ 光源部 ２ リフレクタ ３ 光源 ４ 光軸 ５ ロッドレンズ ５ａ ロッドレンズの入射面 ６ 投影レンズ系 ７ フレネルレンズ ８ 入射側偏光板 ９ 液晶セル １０ 出射側偏光板 １１ 投影レンズユニット ２０ ホログラム
Claims (5)
- 【請求項１】 光源部からの光を液晶表示素子の背面に
照射し、この液晶表示素子に表示された画像を投影レン
ズユニットで拡大投影する液晶プロジェクタにおいて、 前記光源部は、光源と、この光源からの光を反射して収
束させるリフレクタとからなり、 前記光源部と前記液晶表示素子との間には、前記光源部
からの光が入射し、この入射光の照度分布を補正する補
正レンズと、この補正レンズから出射された光を前記液
晶表示素子に向けて投影する投影レンズ系と、この投影
レンズ系から発散する光を平行光に変換して前記液晶表
示素子に入射させる光学素子とが配置されていることを
特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項２】 前記補正レンズは棒状のロッドレンズで
構成され、このロッドレンズの少なくとも入射面は、前
記光源部からの光の収束点付近に位置し、かつ前記光源
部からの収束する光または収束点から発散する光がすべ
て垂直に入射する曲面に形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項３】 前記光学素子と前記液晶表示素子との間
には、前記光学素子からの平行光を波長ごとに異なる回
折角で回折して前記液晶表示素子の赤、緑、青の各色に
対応する画素に集光させるホログラムが前記平行光に対
し所定角度傾いて配置され、かつ前記液晶表示素子は、
前記ホログラムと平行に配置されていることを特徴とす
る請求項１または２記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項４】 前記補正レンズの断面形状は、前記平行
光が前記ホログラムに所定の入射角をもって入射する方
向から見たときの前記液晶表示素子の入射面の見かけの
形状と相似形に形成されていることを特徴とする請求項
３記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項５】 前記光学素子は、フレネルレンズまたは
ホログラムであることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の液晶プロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7346926A JPH09160034A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 液晶プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7346926A JPH09160034A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 液晶プロジェクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160034A true JPH09160034A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18386755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7346926A Pending JPH09160034A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 液晶プロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160034A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6443576B1 (en) | 1999-01-14 | 2002-09-03 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| KR100487333B1 (ko) * | 2002-11-01 | 2005-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 각도 분포형 렌즈를 이용한 조명계 |
| JP2005129916A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザ、レーザ照射装置、半導体装置の作製方法 |
| WO2008078820A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Hoya Corporation | インテグレータおよびそれを用いた光学ユニット |
| US7978412B2 (en) | 2003-09-30 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
| US9467670B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Projection display device |
-
1995
- 1995-12-14 JP JP7346926A patent/JPH09160034A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6443576B1 (en) | 1999-01-14 | 2002-09-03 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| US6805450B2 (en) | 1999-01-14 | 2004-10-19 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| KR100487333B1 (ko) * | 2002-11-01 | 2005-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 각도 분포형 렌즈를 이용한 조명계 |
| JP2005129916A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザ、レーザ照射装置、半導体装置の作製方法 |
| US7978412B2 (en) | 2003-09-30 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
| US8623675B2 (en) | 2003-09-30 | 2014-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
| US8735186B2 (en) | 2003-09-30 | 2014-05-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device |
| WO2008078820A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Hoya Corporation | インテグレータおよびそれを用いた光学ユニット |
| US9467670B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Projection display device |
| JPWO2014115493A1 (ja) * | 2013-01-23 | 2017-01-26 | 三菱電機株式会社 | 投写装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050324 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050615 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060117 |