JP3024077B2 - 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター - Google Patents
光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクターInfo
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- JP3024077B2 JP3024077B2 JP8352558A JP35255896A JP3024077B2 JP 3024077 B2 JP3024077 B2 JP 3024077B2 JP 8352558 A JP8352558 A JP 8352558A JP 35255896 A JP35255896 A JP 35255896A JP 3024077 B2 JP3024077 B2 JP 3024077B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに色が異なる
複数の直線偏光光を形成する光偏光装置及びその光偏光
装置を備えたプロジェクターに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の液晶ディスプレイプロジェクター
としては、図２に示すような構成が知られている。すな
わち、光源１より発生した白色光はコンデンサレンズ２
を介してダイクロイックプリズム３に入射されると、赤
・緑・青に分けられ、各色成分はその一部、例えば赤及
び青は全反射ミラー４反射されてから、それぞれ液晶デ
ィスプレイ５，６，７により透過率変化として変調さ
れ、さらに変調された赤・緑・青の各成分はダイクロイ
ックミラー８によって合成され、投射レンズ９によりス
クリーン１０に投影されるものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、前述従来例
において、液晶ディスプレイ５，６，７はその特性を生
かすため、直交して置かれた偏光板と液晶層から成って
おり、これによって赤・緑・青の各成分の内、偏光板と
平行な偏光方向のものは通過するが、垂直のものは遮断
されて吸収されてしまう。このようなタイプでは光利用
効率が５０％以上になることはなく、スクリーンの照度
が低いという問題があった。なお、スクリーン照度を上
げるために光源１又はレンズ２，９を大きなものに変え
ると、装置が重く、かつ高価になってしまう。 【０００４】本発明は、前述従来例の問題点に鑑み、例
えば、従来と同じ光源及びレンズを使用したままでも液
晶ディスプレイで利用される光量を増加できる光偏光装
置及びその光偏光装置の使用により光の利用効率を向上
したプロジェクターを提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】 前述の目的を達成する
ために、本発明は互いに色が異なる複数の偏光光を形成
する光偏光装置において、入射光を互いに偏光方向が直
交する２つの偏光成分に分割するビームスプリッター
と、前記２つの偏光成分の内の一方の偏光成分の偏光方
向と他方の偏光成分の偏光方向を一致させるための偏光
方向変更手段と、前記一方の偏光成分と前記他方の偏光
成分の進行方向を揃えるための偏向手段とを、各色の光
毎に設けたものである。また、本発明はプロジェクター
として、前記構成の光偏光装置と、この装置からの前記
各色の偏光光により照明される液晶デイスプレイとを有
するものである。 【０００６】 【発明の実施の態様】 第１の発明は、互いに色が異な
る複数の偏光光を形成する光偏光装置であって、入射光
を互いに偏光方向が直交する２つの偏光成分に分割する
ビームスプリッターと、前記２つの偏光成分の内の一方
の偏光成分の偏光方向と他方の偏光成分の偏光方向を一
致させるための偏光方向変更手段と、前記一方の偏光成
分と前記他方の偏光成分の進行方向を揃えるための偏向
手段とを、各色の光毎に設けたことにより、また、前記
各色光が赤色の光と緑色の光と青色の光であることによ
り、各色光の互いに偏光方向が直交する２つの偏光成分
を利用できるので、光の利用効率を格段に向上できる。
第２の発明は、プロジェクターとして、前記構成の光偏
光装置と、この装置からの前記各色の偏光光により照明
される液晶デイスプレイとを有することにより、例えば
３板式液晶デイスプレイプロジェクターを構成すると、
スクリーン上の明るさを改善し、重量の点も改善され
る。 【０００７】 【実施例】 以下、本発明の一実施例を図１に基づいて
説明する。１１は光源、１２はコンデンサレンズ、であ
る。１３，１４，１５は光偏光装置となる光偏光素子で
あり、該光偏光素子１３は赤色光の６００〜７００μｍ
の波長特性の光を互いに偏光方向が直交する垂直偏光成
分（以下、「垂直成分」という）と平行偏光成分（以
下、「平行成分」という）とに分ける偏光ビームスプリ
ッター１３ａ及び偏向手段として機能する偏光ビームス
プリッター１３ｂと偏光ビームスプリッター１３ａ，１
３ｂに挟まれた偏光方向変更手段である９０°回転のＴ
Ｎ液晶１３ｃから形成され、該光偏光素子１４は緑色光
の５００〜６００μｍの波長特性の光を互いに偏光方向
が直交する垂直成分と平行成分とに分ける偏光ビームス
プリッター１４ａ及び偏向手段として機能する偏光ビー
ムスプリッター１４ｂと偏光ビームスプリッター１４
ａ，１４ｂに挟まれた偏光方向変更手段である９０°回
転のＴＮ液晶１４ｃから形成され、該光偏光素子１５は
青色光の４００〜５００μｍの波長特性の光を互いに偏
光方向が直交する垂直成分と平行成分とに分ける偏光ビ
ームスプリッター１５ａ及び偏向手段として機能する偏
光ビームスプリッター１５ｂと偏光ビームスプリッター
１５ａ，１５ｂに挟まれた偏光方向変更手段である９０
°回転のＴＮ液晶１５ｃから形成されている。１６，１
７，１８は液晶デイスプレイで、それぞれ光偏光素子１
３，１４，１５から赤・緑・青の各成分を変調するよう
になっている。 【０００８】以上の構成の本実施例において、光源１１
から発生した白色光はコンデンサレンズ１２を介して偏
光ビームスプリッター１３ａに入射され、白色光の赤色
成分のうち垂直成分Ｒｓは反射され、その平行成分と緑
色成分、青色成分はそのまま通過する。反射された赤色
成分の垂直成分Ｒｓは液晶ディスプレイ１６に入射さ
れ、通過した赤色成分の平行成分はＴＮ液晶１３ｃに入
射されるが、ＴＮ液晶１３ｃの分子は９０°ねじれたま
まの状態であるため、この平行成分もねじれに沿って通
過し、最終的には垂直成分Ｒｓとなって出てくる。この
赤色成分の垂直成分Ｒｓは偏光ビームスプリッター１３
ｂにより反射されて液晶ディスプレイ１６に入射され
る。 【０００９】さらに、偏光ビームスプリッター１３ｂを
通過した緑色成分と青色成分の光は偏光ビームスプリッ
ター１４ａに入射されるが、緑色成分の垂直成分Ｇｓは
反射され、その平行成分と青色成分はそのまま通過し、
この平行成分はＴＮ液晶１４ｃを通過した後、垂直成分
Ｇｓになってから偏光ビームスプリッター１４ｂに反射
され、この垂直成分Ｇｓはともに液晶ディスプレイ１７
に入射される。 【００１０】また、偏光ビームスプリッター１４ｂを通
過した青色成分の光は偏光ビームスプリッター１５ａに
入射され、その垂直成分Ｂｓは反射され、その平行成分
は偏光ビームスプリッター１５ａを通過し、ＴＮ液晶１
５ｃにより垂直成分Ｂｓに変換されてから偏光ビームス
プリッター１５ｂに反射され、この両垂直成分Ｂｓはと
もに液晶ディスプレイ１８に入射される。なお、赤・緑
・青の各成分の垂直成分及び平行成分以外は偏光ビーム
スプリッター１５ｂを通過してしまう。 【００１１】このような光偏光素子を用いると、従来、
液晶ディスプレイの偏光板によって５０％以下に抑えら
れていた入射光量は増倍し、結果的に液晶デイスプレイ
の透過率が上がったことになるため、スクリーン照度も
光源、レンズを変えることなく約２倍になる。また、液
晶ディスプレイの偏光板の使用の有無にかかわらず、そ
れによる熱吸収から生じる劣化も減少し、液晶ディスプ
レイの寿命、色再現性が改善される。なお、光の平行成
分を垂直成分に変換する場合、波長板ではなく、ＴＮ液
晶を使えば波長範囲を厳密にしなくてもよい。 【００１２】 【発明の効果】 以上説明したように、本発明の光偏光
装置は互いに色が異なる複数の偏光光を形成する装置で
あって、入射光を互いに偏光方向が直交する２つの偏光
成分に分割するビームスプリッターと、前記２つの偏光
成分の内の一方の偏光成分の偏光方向と他方の偏光成分
の偏光方向を一致させるための偏光方向変更手段と、前
記一方の偏光成分と前記他方の偏光成分の進行方向を揃
えるための偏向手段とを、各色の光毎に設けたことによ
り、また、前記各色光が赤色の光と緑色の光と青色の光
であることにより、光の利用効率を上げることができ
る。さらに、本発明のプロジェクターは前記光偏光装置
と前記各色の偏光方向が一致した２つの偏光成分により
照明される液晶デイスプレイとを有することにより、例
えば３板式液晶デイスプレイプロジェクターとして、ス
クリーン上の明るさを改善することが可能となる。
複数の直線偏光光を形成する光偏光装置及びその光偏光
装置を備えたプロジェクターに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の液晶ディスプレイプロジェクター
としては、図２に示すような構成が知られている。すな
わち、光源１より発生した白色光はコンデンサレンズ２
を介してダイクロイックプリズム３に入射されると、赤
・緑・青に分けられ、各色成分はその一部、例えば赤及
び青は全反射ミラー４反射されてから、それぞれ液晶デ
ィスプレイ５，６，７により透過率変化として変調さ
れ、さらに変調された赤・緑・青の各成分はダイクロイ
ックミラー８によって合成され、投射レンズ９によりス
クリーン１０に投影されるものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、前述従来例
において、液晶ディスプレイ５，６，７はその特性を生
かすため、直交して置かれた偏光板と液晶層から成って
おり、これによって赤・緑・青の各成分の内、偏光板と
平行な偏光方向のものは通過するが、垂直のものは遮断
されて吸収されてしまう。このようなタイプでは光利用
効率が５０％以上になることはなく、スクリーンの照度
が低いという問題があった。なお、スクリーン照度を上
げるために光源１又はレンズ２，９を大きなものに変え
ると、装置が重く、かつ高価になってしまう。 【０００４】本発明は、前述従来例の問題点に鑑み、例
えば、従来と同じ光源及びレンズを使用したままでも液
晶ディスプレイで利用される光量を増加できる光偏光装
置及びその光偏光装置の使用により光の利用効率を向上
したプロジェクターを提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】 前述の目的を達成する
ために、本発明は互いに色が異なる複数の偏光光を形成
する光偏光装置において、入射光を互いに偏光方向が直
交する２つの偏光成分に分割するビームスプリッター
と、前記２つの偏光成分の内の一方の偏光成分の偏光方
向と他方の偏光成分の偏光方向を一致させるための偏光
方向変更手段と、前記一方の偏光成分と前記他方の偏光
成分の進行方向を揃えるための偏向手段とを、各色の光
毎に設けたものである。また、本発明はプロジェクター
として、前記構成の光偏光装置と、この装置からの前記
各色の偏光光により照明される液晶デイスプレイとを有
するものである。 【０００６】 【発明の実施の態様】 第１の発明は、互いに色が異な
る複数の偏光光を形成する光偏光装置であって、入射光
を互いに偏光方向が直交する２つの偏光成分に分割する
ビームスプリッターと、前記２つの偏光成分の内の一方
の偏光成分の偏光方向と他方の偏光成分の偏光方向を一
致させるための偏光方向変更手段と、前記一方の偏光成
分と前記他方の偏光成分の進行方向を揃えるための偏向
手段とを、各色の光毎に設けたことにより、また、前記
各色光が赤色の光と緑色の光と青色の光であることによ
り、各色光の互いに偏光方向が直交する２つの偏光成分
を利用できるので、光の利用効率を格段に向上できる。
第２の発明は、プロジェクターとして、前記構成の光偏
光装置と、この装置からの前記各色の偏光光により照明
される液晶デイスプレイとを有することにより、例えば
３板式液晶デイスプレイプロジェクターを構成すると、
スクリーン上の明るさを改善し、重量の点も改善され
る。 【０００７】 【実施例】 以下、本発明の一実施例を図１に基づいて
説明する。１１は光源、１２はコンデンサレンズ、であ
る。１３，１４，１５は光偏光装置となる光偏光素子で
あり、該光偏光素子１３は赤色光の６００〜７００μｍ
の波長特性の光を互いに偏光方向が直交する垂直偏光成
分（以下、「垂直成分」という）と平行偏光成分（以
下、「平行成分」という）とに分ける偏光ビームスプリ
ッター１３ａ及び偏向手段として機能する偏光ビームス
プリッター１３ｂと偏光ビームスプリッター１３ａ，１
３ｂに挟まれた偏光方向変更手段である９０°回転のＴ
Ｎ液晶１３ｃから形成され、該光偏光素子１４は緑色光
の５００〜６００μｍの波長特性の光を互いに偏光方向
が直交する垂直成分と平行成分とに分ける偏光ビームス
プリッター１４ａ及び偏向手段として機能する偏光ビー
ムスプリッター１４ｂと偏光ビームスプリッター１４
ａ，１４ｂに挟まれた偏光方向変更手段である９０°回
転のＴＮ液晶１４ｃから形成され、該光偏光素子１５は
青色光の４００〜５００μｍの波長特性の光を互いに偏
光方向が直交する垂直成分と平行成分とに分ける偏光ビ
ームスプリッター１５ａ及び偏向手段として機能する偏
光ビームスプリッター１５ｂと偏光ビームスプリッター
１５ａ，１５ｂに挟まれた偏光方向変更手段である９０
°回転のＴＮ液晶１５ｃから形成されている。１６，１
７，１８は液晶デイスプレイで、それぞれ光偏光素子１
３，１４，１５から赤・緑・青の各成分を変調するよう
になっている。 【０００８】以上の構成の本実施例において、光源１１
から発生した白色光はコンデンサレンズ１２を介して偏
光ビームスプリッター１３ａに入射され、白色光の赤色
成分のうち垂直成分Ｒｓは反射され、その平行成分と緑
色成分、青色成分はそのまま通過する。反射された赤色
成分の垂直成分Ｒｓは液晶ディスプレイ１６に入射さ
れ、通過した赤色成分の平行成分はＴＮ液晶１３ｃに入
射されるが、ＴＮ液晶１３ｃの分子は９０°ねじれたま
まの状態であるため、この平行成分もねじれに沿って通
過し、最終的には垂直成分Ｒｓとなって出てくる。この
赤色成分の垂直成分Ｒｓは偏光ビームスプリッター１３
ｂにより反射されて液晶ディスプレイ１６に入射され
る。 【０００９】さらに、偏光ビームスプリッター１３ｂを
通過した緑色成分と青色成分の光は偏光ビームスプリッ
ター１４ａに入射されるが、緑色成分の垂直成分Ｇｓは
反射され、その平行成分と青色成分はそのまま通過し、
この平行成分はＴＮ液晶１４ｃを通過した後、垂直成分
Ｇｓになってから偏光ビームスプリッター１４ｂに反射
され、この垂直成分Ｇｓはともに液晶ディスプレイ１７
に入射される。 【００１０】また、偏光ビームスプリッター１４ｂを通
過した青色成分の光は偏光ビームスプリッター１５ａに
入射され、その垂直成分Ｂｓは反射され、その平行成分
は偏光ビームスプリッター１５ａを通過し、ＴＮ液晶１
５ｃにより垂直成分Ｂｓに変換されてから偏光ビームス
プリッター１５ｂに反射され、この両垂直成分Ｂｓはと
もに液晶ディスプレイ１８に入射される。なお、赤・緑
・青の各成分の垂直成分及び平行成分以外は偏光ビーム
スプリッター１５ｂを通過してしまう。 【００１１】このような光偏光素子を用いると、従来、
液晶ディスプレイの偏光板によって５０％以下に抑えら
れていた入射光量は増倍し、結果的に液晶デイスプレイ
の透過率が上がったことになるため、スクリーン照度も
光源、レンズを変えることなく約２倍になる。また、液
晶ディスプレイの偏光板の使用の有無にかかわらず、そ
れによる熱吸収から生じる劣化も減少し、液晶ディスプ
レイの寿命、色再現性が改善される。なお、光の平行成
分を垂直成分に変換する場合、波長板ではなく、ＴＮ液
晶を使えば波長範囲を厳密にしなくてもよい。 【００１２】 【発明の効果】 以上説明したように、本発明の光偏光
装置は互いに色が異なる複数の偏光光を形成する装置で
あって、入射光を互いに偏光方向が直交する２つの偏光
成分に分割するビームスプリッターと、前記２つの偏光
成分の内の一方の偏光成分の偏光方向と他方の偏光成分
の偏光方向を一致させるための偏光方向変更手段と、前
記一方の偏光成分と前記他方の偏光成分の進行方向を揃
えるための偏向手段とを、各色の光毎に設けたことによ
り、また、前記各色光が赤色の光と緑色の光と青色の光
であることにより、光の利用効率を上げることができ
る。さらに、本発明のプロジェクターは前記光偏光装置
と前記各色の偏光方向が一致した２つの偏光成分により
照明される液晶デイスプレイとを有することにより、例
えば３板式液晶デイスプレイプロジェクターとして、ス
クリーン上の明るさを改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の光偏光装置を備えた液
晶ディスプレイプロジェクターの構成図である。 【図２】従来例の液晶ディスプレイプロジェクターの構
成図である。 【符号の説明】 １１・・光源、１２・・コンデンサレンズ、１３，１
４，１５・・光偏光素子、１３ａ，１４ａ，１５ａ・・
偏光ビームスプリッター、１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ・・
偏光ビームスプリッター（偏向手段）、１３ｃ，１４
ｃ，１５ｃ・・ＴＮ液晶（偏光方向変更手段）、１６，
１７，１８・・液晶デイスプレイ。
晶ディスプレイプロジェクターの構成図である。 【図２】従来例の液晶ディスプレイプロジェクターの構
成図である。 【符号の説明】 １１・・光源、１２・・コンデンサレンズ、１３，１
４，１５・・光偏光素子、１３ａ，１４ａ，１５ａ・・
偏光ビームスプリッター、１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ・・
偏光ビームスプリッター（偏向手段）、１３ｃ，１４
ｃ，１５ｃ・・ＴＮ液晶（偏光方向変更手段）、１６，
１７，１８・・液晶デイスプレイ。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 9/31
G02B 5/30
G02F 1/13 505
G03B 21/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】１ 互いに色が異なる複数の偏光光を形成する装置であ
って、入射光を互いに偏光方向が直交する２つの偏光成
分に分割するビームスプリッターと、前記２つの偏光成
分の内の一方の偏光成分の偏光方向と他方の偏光成分の
偏光方向を一致させるための偏光方向変更手段と、前記
一方の偏光成分と前記他方の偏光成分の進行方向を揃え
るための偏向手段とを、各色の光毎に設けたことを特徴
とする光偏光装置。２ 前記各色光が赤色の光と緑色の光と青色の光である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光偏光装
置。３ 入射光を互いに偏光方向が直交する２つの偏光成分
に分割するビームスプリッターと前記２つの偏光成分の
内の一方の偏光成分の偏光方向と他方の偏光成分の偏光
方向を一致させるための偏光方向変更手段と前記一方の
偏光成分と前記他方の偏光成分の進行方向を揃えるため
の偏向手段とを各色の光毎に設けて互いに色が異なる複
数の偏光光を形成する光偏光装置と、該光偏光装置から
の前記各色の偏光光により照明される液晶デイスプレイ
とを有することを特徴とするプロジェクター。４ 前記各色光が赤色の光と緑色の光と青色の光である
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のプロジェ
クター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8352558A JP3024077B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8352558A JP3024077B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62013338A Division JP2729791B2 (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214996A JPH09214996A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3024077B2 true JP3024077B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=18424888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8352558A Expired - Fee Related JP3024077B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024077B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP8352558A patent/JP3024077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09214996A (ja) | 1997-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |