JPH04180051A

JPH04180051A - 液晶プロジェクター

Info

Publication number: JPH04180051A
Application number: JP2310386A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Osawa; 弘大澤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1992-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は、液晶セルを透過する偏光光束をスクリーン
上に拡大投写する液晶プロジェクタ−１特に偏光子およ
び検光子を備えない液晶セルを用いた液晶プロジェクタ
−に関する。

［従来の技術］従来の液晶プロジェクタ−は、例えば、第３０に示すよ
うに、光２１！１とミラー２〜５，１５．　１６と、液
晶セル６〜８と、偏光板９〜１４と、投写レンズ１７と
、映像出力回路１８とから構成されている。

ミラー２．３は色合成用のダイクロイックミラー、ミラ
ー４．５は光路転換用の全反射ミラー、ミラー１５．１
６は色合成用のダイクロイックミラーである。

液晶セルは、例えばＴＮ型液晶セルであり、その前面に
は偏光板（偏光子）９、その後面には偏光板（検光子）
１２が液晶セル６と一体に設けられて液晶パネル３１を
構成する。このとき、偏光板９．１２の透過軸は互いに
直交するように配！される。また、他の液晶パネル３２
．３３の構成も同様である。

光源１から発せられた光束は、色分解用のダイクロイッ
クミラー２に入射し、この例では赤色光Ｒが反射され他
は透過する。赤色光Ｒはミラー４で方向転換された後、
液晶パネル３１に入射し、映像出力回路１８から供給さ
れるＲ用映像出力信号によって変調されて透過する。

ダイクロイックミラー２を透過した光束は、色分解用の
ダイクロイックミラー３に入射し、この例では緑色光Ｇ
が反射され、青色光Ｂは透過する。

緑色光Ｇは液晶パネル３２に入射し、映像出力回路１８
から供給されるＧ用映像出力信号によって変調されて透
過する。

ダイクロイックミラー３を透過した青色光Ｂは、液晶パ
ネル３３に入射し、映像出力回路１８から供給されるＢ
用映像出力信号によって変調されて透過する。

液晶パネル３１を透過した赤色偏光と液晶パネル３２を
透過した緑色偏光は、色合成用のダイクロイックミラー
１５によって色合成される。液晶パネル３３を透過した
青色偏光は、ミラー５によって方向転換された後、色合
成用のダイクロイックミラー１６によってダイクロイッ
クミラー１５からの赤色光および緑色光と色合成される
。

投写レンズ１７は、色合成された３原色偏光光束をカラ
ー映像としてスクリーン（図示せず）上に投写する。

［発明が解決しようとする課Ｈ］従来の液晶プロジェクタ−の投写映像は、その明るさが
不充分であるため、暗い部屋での鑑賞を余儀なくされ、
明るさの向上が要望されていた。

投写映像の明るさを改善するために、例えば光源光量を
増強しようとすれば、消費電力の増加、光源における発
熱の増加、光源の重量と体積の増加を伴うので、出射し
た光源光量を効率良く利用することが課題であった。

更に、液晶パネルにおいては、入射側偏光板（偏光子）
の透過率は４０％程度、出射側偏光板（検光子）の透過
率は８０％程度であり、入射光量の大半は吸収されて熱
エネルギーとして失われる。

これら偏光板は液晶セルと一体に構成されて液晶層と密
着しているため、発生するこの熱エネルギーによって液
晶層の温度が上昇し、その特性に悪影響を及ぼしてしま
う。

従って、この発明の目的は、光源光量の利用効率を大幅
に改善して明るいＨ像を投写できるようにした液晶１０
ジエクターの提供にある。

ＣＨＭを解決するための手段；上述の課題を解決するため、この発明においては、光源
から発せられた光束を直線偏光光束とする第１の偏光ビ
ームスプリッタと、得られた直線偏光光束を分光する手段と、分光された各
光束が入射し、印加される駆動信号に対応してこの入射
光束を空間変１１して透過させる液晶セルと、液晶セルを透過した各分光光束を合成する手段と、合成された光束を液晶セルの特性に対応した偏光面の直
線偏光光束とする第２の偏光ビームスプリッタとから構
成されることを特徴とするものである。

［作　用］この発明に係る液晶グロジェクターＰの実施例を示す第
１区において、偏光ビームスアリツタ２１は、第３２に
示す従来例において液晶セル６゜７．８と一体に構成さ
れていた偏光板（偏光子）９．１０．１１のｔＩＡ能を
液晶セル６、　７．　８から独立して高効率に行い、高
輝度の直線偏光光束を生成する。

偏光ビームスプリッタ２２は、第３図において液晶セル
６、　７．　８と一体に構成されていた偏光板（検光子
）１２．　１３．　１４の機能を液晶セル６、　７．　
８から独立して高効率に行い、高輝度の直線偏光光束を
投写レンズ１７に出射する。

［実　施　例〕続いて、この発明に係る液晶プロジェクタ−の実施例に
ついて、第１図および第２図を参照して詳細に説明する
。

第１図は、この発明に係る液晶プロジェクタ−の−例を
示す構成図であり、図中、従来例を示す第３図と同一の
部分には、同一の参照番号を付して、その重複する説明
を省略する。

第１図において、偏光ビームスプリッタ（第１の偏光ビ
ームスプリッタ）２１は、光源１から入射する非偏光光
束から、単一の偏光面をもつ直線偏光光束を高効率で分
離する。この偏光光束は、色分解用のダイクロイックミ
ラー２によって赤色光Ｒが反射され、他は透過する。赤
色光Ｒは、全反射ミラー４で方向転換された後、液晶セ
ル６に入射し、映像出力回路１８から供給されるＲ映像
出力信号によって空間変調されて透過する。

従って、この発明では空間変調すべき液晶パネルとして
は、前後の偏光板を省いた液晶セル６のみによって構成
される。ダイクロイックミラー２を透過した光束は、色
分解用グイクロイックミラー３によって緑色光Ｇが反射
され、青色光Ｂは透過する。緑色光Ｇは液晶セルフに入
射し、映像出力回路１８から供給されるＧ映像出力信号
によって空間変調されて透過する。

この場合の液晶パネルも、上述したと同様に液晶セルフ
のみによって構成されている。

ダイクロイックミラー３を透過した青色光Ｂは、同じく
液晶セル８のみの液晶パネルに入射し、映像出力回路１
８から供給されるＢ映像出力信号によって空間変調され
て透過する。

この透過赤色光と透過緑色光は、色合成用のダイクロイ
ックミラー１５によつ色合成された後、全反射ミラー５
で方向転換された透過青色光と色合成用のダイクロイッ
クミラー１６によって更に色合成される。

合成された３原色光束の入射する偏光ビームスプリッタ
（第２の偏光ビームスプリッタ）２２は、３原色光束か
ら高効率に単一の偏光面をもつ光束を分離して、投影レ
ンズ１７へ出射する。投影レンズ１７は高輝度の投射映
像をスクリーン（図示せず）上に映出する。

以上の説明からも明らかなように、偏光板９゜１０．１
１の代わりに偏光ビームスプリッタ２１が設けられ、偏
光板１２．　１３．　１４の代わりに偏光ビームスプリ
ッタ２２が設けられている。

第２Ｇは、第１図の構成の原理を示す図である。

図において、光源からの入射光は、偏光ビームスプリッ
タ４１　（２１）によって単一の偏光面をもつ直線偏光
光束となり、分光用のダイクロイックミラー４２（２，
３）を介して液晶セル４３（６〜８）に入射する。

このように、偏光ビームスプリッタ４１によって単一の
偏光面をもつ直線偏光光束となるから、これと同様の機
能をもった偏光板９．　１０．　１１が不要になる。

液晶セル４３からの透過光は、色合成用のダイクロイッ
クミラー４４（１５，１６）によって色合成された後、
偏光ビームスプリッタ４５（２２）によって単一の偏光
面をもつ直線偏光光束とされて出射する。

このように、偏光ビームスプリッタ４５によって単一の
偏光面をもつ直線偏光光束のみ出射されるので、これと
同等の機能をもった偏光板１２゜１３．１４が不要にな
る。

なお、液晶セル４３として、例えば、ねじれ角９０°の
ＴＮ型液晶セルを用いた場合、これに対応して偏光ビー
ムスプリッタ４１．４５は、出射する各偏光光束の偏光
面が互いに直交するように配置される。

上述のように、高い効率の偏光ビームスプリッタ２１．
２２を採用したので、吸収される光による発熱量自体を
大幅に低減できると共に、偏光ビームスプリッタ２１．
２２を液晶セル６〜８から切り離して別体として配置し
たので、吸収光による発熱に対する放熱対策も著しく容
易となる。この結果、この発明に係る液晶プロジェクタ
−Ｐは、従来例よりも大光量の光ｓ１の採用が可能とな
るので、高輝度、大画面映像を投写する液晶プロジェク
タ−に特に好適である。

［発明の効果］上述のように構成されるこの発明に係る液晶プロジェク
タ−においては、一対の偏光ビームスプリッタを設ける
ことによって従来液晶セルと一体に設けられていた偏光
板が不要となるので、入射光束は高い効率で単一の偏光
面をもつ偏光光束とすることができる。

従って、光源光量の利用効率が大幅に改善されるため、
投写映像の明るさが顕著に改善される。

家な、偏光板がないため吸収された光束による温度上昇
も格段に小さくなり、かつその放熱対策も容易となる。

更に、これによる液晶特性への悪影響も著しく抑圧でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る液晶プロジェクタ−の実施例を
示す構成図、第２図はその原理図、第３図は従来装置の
一例を示す構成図である。１・・　光源２、　３．　１５．　１６．　４２．　４４グイクロイ
ツクミラー４．５・・・全反射ミラー６、　７．　８．　４３・・・液晶セル９．１０．１１
・　・偏光板（偏光子ン１２、　１３．　１４・・・偏
光板（検光子）１７　　・投写レンズ２１、　２２．　４１．　４５・　　偏光ビームスプリッタ特許出願人　　シャ　−プ株式会社代　理　人　　　弁理士　梅　１）　　勝（化２名）２
２−卜しビームス７６Ｉ、ｌツタＰ液、晶プロジェクタ− 第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源から発せられた光束を直線偏光光束とする第
１の偏光ビームスプリッタと、得られた直線偏光光束を分光する手段と、分光された各光束が入射し、印加される駆動信号に対応
してこの入射光束を空間変調して透過させる液晶セルと
、液晶セルを透過した各分光光束を合成する手段と、合成された光束を液晶セルの特性に対応した偏光面の直
線偏光光束とする第２の偏光ビームスプリッタとから構
成されることを特徴とする液晶プロジェクター。