JPH06331950A - 液晶プロジェクタ用光源系 - Google Patents
液晶プロジェクタ用光源系Info
- Publication number
- JPH06331950A JPH06331950A JP14576593A JP14576593A JPH06331950A JP H06331950 A JPH06331950 A JP H06331950A JP 14576593 A JP14576593 A JP 14576593A JP 14576593 A JP14576593 A JP 14576593A JP H06331950 A JPH06331950 A JP H06331950A
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- Japan
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- liquid crystal
- reflected
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶パネルの偏光板で吸収される光を有効に
利用することにより、明るい画面を得るとともに、発熱
を低減する。 【構成】 ランプ1からの照明光をリフレクタ2で反射
させた後、ポラライザ3によりP波を透過させ、S波を
反射させる。反射されたS波を反射ミラー4によって反
射させた後、1/2波長板で偏光方向を回転させ、ポラ
ライザ3を透過したP波とともに液晶パネルに入射させ
る。本来、液晶表示に使用しない偏光方向の光である反
射S波を反射させ偏光方向を回転させ液晶パネル上で合
成するから、照明光を有効に利用でき、画面を明るくす
ることができるとともに、発熱を低減することができ
る。
利用することにより、明るい画面を得るとともに、発熱
を低減する。 【構成】 ランプ1からの照明光をリフレクタ2で反射
させた後、ポラライザ3によりP波を透過させ、S波を
反射させる。反射されたS波を反射ミラー4によって反
射させた後、1/2波長板で偏光方向を回転させ、ポラ
ライザ3を透過したP波とともに液晶パネルに入射させ
る。本来、液晶表示に使用しない偏光方向の光である反
射S波を反射させ偏光方向を回転させ液晶パネル上で合
成するから、照明光を有効に利用でき、画面を明るくす
ることができるとともに、発熱を低減することができ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタに用い
られる光源系に関し、光の利用効率を高めて高輝度を得
るとともに、液晶パネル等の温度上昇を低減する光源系
に関する。
られる光源系に関し、光の利用効率を高めて高輝度を得
るとともに、液晶パネル等の温度上昇を低減する光源系
に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、手軽に大画面表示の可能なことか
ら、透過型の液晶パネルの後方からランプにより照明
し、投写レンズにより拡大投写する液晶プロジェクタが
注目されている。この液晶プロジェクタでは、大画面表
示で明るい画面を実現するために、直視タイプの表示装
置に比べ強い光を入射する必要がある。したがって、入
射される強い光によって、液晶パネルの温度が上昇する
という問題がある。
ら、透過型の液晶パネルの後方からランプにより照明
し、投写レンズにより拡大投写する液晶プロジェクタが
注目されている。この液晶プロジェクタでは、大画面表
示で明るい画面を実現するために、直視タイプの表示装
置に比べ強い光を入射する必要がある。したがって、入
射される強い光によって、液晶パネルの温度が上昇する
という問題がある。
【0003】このような液晶パネルの温度上昇を低減す
るために、従来、図3に示すような、ポラライザを用い
た光源系が用いられている。この光源系は、偏光方向を
分離する光学素子であるポラライザ33を挿入し、液晶
パネルに入射する光の中で表示に使用しない偏光方向の
光(同図では直線偏向の垂直成分であるS波41)の大
部分を反射S波43として、液晶パネル到達以前にあら
かじめ除去するようにしたものである。このように光学
素子を挿入することにより、本来液晶パネルに到達し、
偏光板により吸収されて熱に変わる不要な偏光方向を持
つ光を除去し、液晶パネルの温度上昇を防止している。
るために、従来、図3に示すような、ポラライザを用い
た光源系が用いられている。この光源系は、偏光方向を
分離する光学素子であるポラライザ33を挿入し、液晶
パネルに入射する光の中で表示に使用しない偏光方向の
光(同図では直線偏向の垂直成分であるS波41)の大
部分を反射S波43として、液晶パネル到達以前にあら
かじめ除去するようにしたものである。このように光学
素子を挿入することにより、本来液晶パネルに到達し、
偏光板により吸収されて熱に変わる不要な偏光方向を持
つ光を除去し、液晶パネルの温度上昇を防止している。
【0004】図3において、光源系はランプ31、リフ
レクタ32を有する。ランプ31は例えば250Wメタ
ルハライドランプ31が用いられ、リフレクタ32はた
とえば、焦点距離13mm、口径100cmのリフレク
タが用いられる。ランプ31からの光はリフレクタ32
で反射され、ほぼ平行な光束とされる。その後の光路
に、ポラライザ33が2枚、前記平行光束に対し70度
の入射角度となるように配置されている。ポラライザ3
3は、たとえば図2に示すように直線偏向の平行成分で
あるP波51については大部分透過し、直線偏向の垂直
成分であるS波41についてはあまり透過しない特性を
有し、サイズは50×90mmである。
レクタ32を有する。ランプ31は例えば250Wメタ
ルハライドランプ31が用いられ、リフレクタ32はた
とえば、焦点距離13mm、口径100cmのリフレク
タが用いられる。ランプ31からの光はリフレクタ32
で反射され、ほぼ平行な光束とされる。その後の光路
に、ポラライザ33が2枚、前記平行光束に対し70度
の入射角度となるように配置されている。ポラライザ3
3は、たとえば図2に示すように直線偏向の平行成分で
あるP波51については大部分透過し、直線偏向の垂直
成分であるS波41についてはあまり透過しない特性を
有し、サイズは50×90mmである。
【0005】ランプ31から出射したS波41、P波5
1の両成分を含む光は、リフレクタ32により反射さ
れ、ほぼ平行光束とされる。そのS波41、P波51を
含む光に対し、約70度の入射角度となる様にポラライ
ザ33が設けられている。これにより、可視光に含まれ
るP波41の90%から99%のP波は透過P波52と
して、またS波41の18%から24%は透過S波42
として、透過し直進する。残りのP波51の1%から1
0%は反射P波53として、S波41の76%から82
%は反射S波43として反射され、外部へ除去される。
1の両成分を含む光は、リフレクタ32により反射さ
れ、ほぼ平行光束とされる。そのS波41、P波51を
含む光に対し、約70度の入射角度となる様にポラライ
ザ33が設けられている。これにより、可視光に含まれ
るP波41の90%から99%のP波は透過P波52と
して、またS波41の18%から24%は透過S波42
として、透過し直進する。残りのP波51の1%から1
0%は反射P波53として、S波41の76%から82
%は反射S波43として反射され、外部へ除去される。
【0006】液晶プロジェクタ装置は、図3に示した光
源系と、たとえばその20cm後方に液晶パネル、更に
その後方15cmに投写レンズが設置されてなる。以上
のような構成により分離された透過光52、42のみ
を、P波を表示する構成を取った液晶パネルに入射する
ことで、今まで液晶パネルの偏向板で吸収され熱に変換
されていたS波を約1/5に低減することができる。従
って、本来液晶パネルに到達し、偏光板により吸収され
熱に変わる不要な偏光方向を持つ光を除去し、液晶パネ
ルの温度上昇を防止することが可能となる。
源系と、たとえばその20cm後方に液晶パネル、更に
その後方15cmに投写レンズが設置されてなる。以上
のような構成により分離された透過光52、42のみ
を、P波を表示する構成を取った液晶パネルに入射する
ことで、今まで液晶パネルの偏向板で吸収され熱に変換
されていたS波を約1/5に低減することができる。従
って、本来液晶パネルに到達し、偏光板により吸収され
熱に変わる不要な偏光方向を持つ光を除去し、液晶パネ
ルの温度上昇を防止することが可能となる。
【0007】一方、このような構成による場合に光源か
らの光の半分以下の光しか表示に利用できないことによ
る画面の輝度の低下を改善するものとして、たとえば特
開昭63−316979号に記載されているように、S
波、P波を分離後、液晶パネルに入射し、画像作成後に
合成することによって光源からの光を有効利用し輝度を
上げる方法がある。
らの光の半分以下の光しか表示に利用できないことによ
る画面の輝度の低下を改善するものとして、たとえば特
開昭63−316979号に記載されているように、S
波、P波を分離後、液晶パネルに入射し、画像作成後に
合成することによって光源からの光を有効利用し輝度を
上げる方法がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図3に示すような光学
系により、不要な偏光方向を持つ反射S波43、反射P
波53をポラライザ33により除去し、液晶パネルの温
度上昇を防止することができる。しかし、ポラライザ3
3により除去された反射S波43、反射P波53は、反
射または吸収され、液晶パネル以外の部分の温度上昇を
引き起こすという問題があった。更に、このような光学
系を用いる場合には、不要な偏光方向を持つ光を除去す
るため、光源から出射する光の半分以下の光しか表示に
使用できないため、画面の輝度を高くすることができな
いという問題があった。
系により、不要な偏光方向を持つ反射S波43、反射P
波53をポラライザ33により除去し、液晶パネルの温
度上昇を防止することができる。しかし、ポラライザ3
3により除去された反射S波43、反射P波53は、反
射または吸収され、液晶パネル以外の部分の温度上昇を
引き起こすという問題があった。更に、このような光学
系を用いる場合には、不要な偏光方向を持つ光を除去す
るため、光源から出射する光の半分以下の光しか表示に
使用できないため、画面の輝度を高くすることができな
いという問題があった。
【0009】また、特開昭63−316979号に記載
された方法によれば、液晶パネルを複数枚使用する点、
画像の1画素毎に位置合わせが必要なこと等により装置
化に問題があった。
された方法によれば、液晶パネルを複数枚使用する点、
画像の1画素毎に位置合わせが必要なこと等により装置
化に問題があった。
【0010】本発明の目的は、液晶パネルの温度上昇を
防止することができるとともに、従来方法においてプリ
ポラライザにより除去されていた光を有効利用し、画面
の輝度を上げることのできる液晶プロジェクタ用光源系
を提供することにある。
防止することができるとともに、従来方法においてプリ
ポラライザにより除去されていた光を有効利用し、画面
の輝度を上げることのできる液晶プロジェクタ用光源系
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶プロジェク
ター用光源系は、光源からの光をS波、P波に分離する
板状ポラライザに45度以上の入射角度で入射し、透過
光、或いは、反射光のいずれか片方のみ液晶パネルに入
射し、投写レンズにより前記液晶パネル上の画像を拡大
投写する液晶プロジェクターにおいて、前記板状ポララ
イザにより分離除去された光を反射する光学反射素子
と、ポラライザにより分離された光の少なくとも一方の
光軸上に偏光方向を回転する偏光回転素子を設けたこと
を特徴とする。
ター用光源系は、光源からの光をS波、P波に分離する
板状ポラライザに45度以上の入射角度で入射し、透過
光、或いは、反射光のいずれか片方のみ液晶パネルに入
射し、投写レンズにより前記液晶パネル上の画像を拡大
投写する液晶プロジェクターにおいて、前記板状ポララ
イザにより分離除去された光を反射する光学反射素子
と、ポラライザにより分離された光の少なくとも一方の
光軸上に偏光方向を回転する偏光回転素子を設けたこと
を特徴とする。
【0012】
【作用】本発明によれば、、ミラーにより反射し更に偏
光方向を液晶パネルの使用偏光に回転することにより、
有効利用しそれに伴って発熱も低減する光源を提供する
ことができる。
光方向を液晶パネルの使用偏光に回転することにより、
有効利用しそれに伴って発熱も低減する光源を提供する
ことができる。
【0013】
【実施例】次に、本発明による液晶プロジェクタ用光源
系の実施例を図を用いて説明する。図1は本発明による
液晶プロジェクタ用光源系の一実施例を示す。
系の実施例を図を用いて説明する。図1は本発明による
液晶プロジェクタ用光源系の一実施例を示す。
【0014】図1の光源系においても図3の光源系と同
様に、ランプ1、リフレクタ2を有する。ランプ1は例
えば250Wメタルハライドランプが用いられ、リフレ
クタ2はたとえば、焦点距離13mm、口径100cm
のリフレクタが用いられる。ランプ1からの光はリフレ
クタ2で反射され、ほぼ平行な光束とされる。その後の
光路に、ポラライザ3が2枚、前記平行光束に対し70
度の入射角度となるように配置されている。ポラライザ
3は、たとえば図2に示すように直線偏向の平行成分で
あるP波51については大部分透過し、直線偏向の垂直
成分であるS波41についてはあまり透過しない特性を
有し、サイズは50×90mmである。
様に、ランプ1、リフレクタ2を有する。ランプ1は例
えば250Wメタルハライドランプが用いられ、リフレ
クタ2はたとえば、焦点距離13mm、口径100cm
のリフレクタが用いられる。ランプ1からの光はリフレ
クタ2で反射され、ほぼ平行な光束とされる。その後の
光路に、ポラライザ3が2枚、前記平行光束に対し70
度の入射角度となるように配置されている。ポラライザ
3は、たとえば図2に示すように直線偏向の平行成分で
あるP波51については大部分透過し、直線偏向の垂直
成分であるS波41についてはあまり透過しない特性を
有し、サイズは50×90mmである。
【0015】ランプ1から出射したS波11、P波21
の両成分を含む光は、リフレクタ2により反射され、ほ
ぼ平行光束とされる。そのS波11、P波21を含む光
に対し、約70度の入射角度となる様にポラライザ3が
設けられている。これにより、可視光に含まれるP波2
1の90%から99%のP波は透過P波22として、ま
たS波11の18%から24%は透過S波12として、
透過し直進する。残りのP波21の1%から10%は反
射P波23として、S波11の76%から82%は反射
S波13として反射され、外部へ除去される。
の両成分を含む光は、リフレクタ2により反射され、ほ
ぼ平行光束とされる。そのS波11、P波21を含む光
に対し、約70度の入射角度となる様にポラライザ3が
設けられている。これにより、可視光に含まれるP波2
1の90%から99%のP波は透過P波22として、ま
たS波11の18%から24%は透過S波12として、
透過し直進する。残りのP波21の1%から10%は反
射P波23として、S波11の76%から82%は反射
S波13として反射され、外部へ除去される。
【0016】本実施例においては、図3の従来例の光源
系において除去された光を有効に使用するため、前記ポ
ラライザからたとえば15mm離してポラライザ3と同
様の入射角度(70度)に反射ミラー4が設けられてい
る。この反射ミラー4により反射S波13および反射P
波23は透過P波22とほぼ平行に反射される。反射さ
れた光路には、1/2波長板5が配置されている。反射
光は1/2波長板5を透過することで偏向方向がS波を
P波に、P波をS波に回転する。これらの光を従来の液
晶プロジェクタと同様に、P波を表示する構成を取った
液晶パネルに入射することにより、画像作成し、投写レ
ンズにより投写する。
系において除去された光を有効に使用するため、前記ポ
ラライザからたとえば15mm離してポラライザ3と同
様の入射角度(70度)に反射ミラー4が設けられてい
る。この反射ミラー4により反射S波13および反射P
波23は透過P波22とほぼ平行に反射される。反射さ
れた光路には、1/2波長板5が配置されている。反射
光は1/2波長板5を透過することで偏向方向がS波を
P波に、P波をS波に回転する。これらの光を従来の液
晶プロジェクタと同様に、P波を表示する構成を取った
液晶パネルに入射することにより、画像作成し、投写レ
ンズにより投写する。
【0017】従って、本実施例によれば、ポラライザ3
によって大部分が反射され外部に除外されていた反射S
波13を反射ミラー4によって反射し、1/2波長板に
よって偏向方向を回転させ再び液晶パネルに入射させ表
示に用いることにより、ポラライザ3の近傍で吸収され
熱に変わる不要な光を除去するばかりでなく、表示画面
の明るさを増加することが可能である。
によって大部分が反射され外部に除外されていた反射S
波13を反射ミラー4によって反射し、1/2波長板に
よって偏向方向を回転させ再び液晶パネルに入射させ表
示に用いることにより、ポラライザ3の近傍で吸収され
熱に変わる不要な光を除去するばかりでなく、表示画面
の明るさを増加することが可能である。
【0018】ここで、ポラライザ3としてプリズムを用
い、分離前の光を45度に入射することにより光源系の
小型化を行う方法もある。しかし、プリズムを利用した
偏向方向の分離光学素子は、コストが高く、重量が重く
なる等、装置化に対し問題があるために本実施例の光源
系が優れている。
い、分離前の光を45度に入射することにより光源系の
小型化を行う方法もある。しかし、プリズムを利用した
偏向方向の分離光学素子は、コストが高く、重量が重く
なる等、装置化に対し問題があるために本実施例の光源
系が優れている。
【0019】また、前記のS波、P波を分離後、液晶パ
ネルに入射し画像作成後合成する方法のように液晶パネ
ルを複数枚使用する必要がなく、画像の1画素毎の位置
合わせも必要ない。
ネルに入射し画像作成後合成する方法のように液晶パネ
ルを複数枚使用する必要がなく、画像の1画素毎の位置
合わせも必要ない。
【0020】図3に示す従来の光源系を有する液晶プロ
ジェクタでは、投写画面の投写光束は約200LUMEN で
あったが、図1に示す本発明の実施例によれば、投写画
面の投写光束は、半分の大きさのポラライザを用いても
従来構成のものより明るい約300LUMEN が得られた。
これは、従来の光源系では単に除去されていた反射S波
(約80%)が表示に使用されたためである。ここで、
本来1.8倍の改善が1.5倍の改善に留まっている理
由として、光源系及びポラライザの大きさを小型化した
こと及び光の透過及び反射ロス等が挙げられる。広範囲
の光を取り込むためにポラライザ3を大きくし、それに
伴い反射ミラー4を大きくし、光がけられない程度に離
し、かつ液晶パネル上で光を合成するために入射角を7
0度から小さくすること等により1.8倍の改善に近づ
けることができる。
ジェクタでは、投写画面の投写光束は約200LUMEN で
あったが、図1に示す本発明の実施例によれば、投写画
面の投写光束は、半分の大きさのポラライザを用いても
従来構成のものより明るい約300LUMEN が得られた。
これは、従来の光源系では単に除去されていた反射S波
(約80%)が表示に使用されたためである。ここで、
本来1.8倍の改善が1.5倍の改善に留まっている理
由として、光源系及びポラライザの大きさを小型化した
こと及び光の透過及び反射ロス等が挙げられる。広範囲
の光を取り込むためにポラライザ3を大きくし、それに
伴い反射ミラー4を大きくし、光がけられない程度に離
し、かつ液晶パネル上で光を合成するために入射角を7
0度から小さくすること等により1.8倍の改善に近づ
けることができる。
【0021】また本実施例によれば、装置のポラライザ
付近の温度は、従来例の反射波を装置カバーにより吸収
させていた場合と比べ約3℃低減できた。
付近の温度は、従来例の反射波を装置カバーにより吸収
させていた場合と比べ約3℃低減できた。
【0022】ここで、本発明の実施例では、光源からの
光から取り出したP波について液晶パネル上で合成を行
っているが、1/2波長板を透過P波22側に設けS波
について液晶パネル上で合成を行うようにしてもよい。
更に、1/2波長板を両側に設け、同一方向の偏光光、
例えば(S+P)/2波について液晶パネル上で合成す
るようにしてもよい。
光から取り出したP波について液晶パネル上で合成を行
っているが、1/2波長板を透過P波22側に設けS波
について液晶パネル上で合成を行うようにしてもよい。
更に、1/2波長板を両側に設け、同一方向の偏光光、
例えば(S+P)/2波について液晶パネル上で合成す
るようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、板状ポラライザにより
分離除去されたS波またはP波の光軸上に設けられた光
学反射素子により分離されたS波またはP波が反射さ
れ、偏光回転素子によって偏光方向が回転される。した
がって、分離されたS波またはP波を液晶パネルに入射
させ表示に用いることにより、板状ポラライザの近傍で
吸収され熱に変わる不要な光を除去するばかりでなく、
表示画面の明るさを増加することができる。
分離除去されたS波またはP波の光軸上に設けられた光
学反射素子により分離されたS波またはP波が反射さ
れ、偏光回転素子によって偏光方向が回転される。した
がって、分離されたS波またはP波を液晶パネルに入射
させ表示に用いることにより、板状ポラライザの近傍で
吸収され熱に変わる不要な光を除去するばかりでなく、
表示画面の明るさを増加することができる。
【図1】本発明による液晶プロジェクタ用光源系の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図2】図1のポラライザ透過特性の一例を示す図であ
る。
る。
【図3】従来の液晶プロジェクタ用光源系の例を示す図
である。
である。
1、31 ランプ 2、32 リフレクタ 3、33 ポラライザ 4 反射ミラー 5 1/2波長板 11、41 S波 12、42 透過S波 13、43 反射S波 14、24 偏光方向回転後の反射波 21、51 P波 22、52 透過P波 23、53 反射P波
Claims (2)
- 【請求項1】 光源からの光が45度以上の入射角度で
入射され、S波、P波に分離される板状ポラライザを有
し、前記ポラライザからの透過光および反射光のいずれ
か一方が液晶パネルに入射され、投写レンズにより前記
液晶パネル上の画像が拡大投写される液晶プロジェクタ
用光源系において、該光源系は、 前記板状ポラライザにより分離除去されたS波およびP
波のいずれか一方の光軸上に設けられた光学反射素子
と、 前記板状ポラライザにより分離されたS波およびP波の
少なくとも一方の光軸上に設けられ、偏光方向を回転す
る偏光回転素子とを有することを特徴とする液晶プロジ
ェクタ用光源系。 - 【請求項2】 請求項1記載の液晶プロジェクタ用光源
系において、前記偏光回転素子は1/2波長板であるこ
とを特徴とする液晶プロジェクタ用光源系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14576593A JPH06331950A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 液晶プロジェクタ用光源系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14576593A JPH06331950A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 液晶プロジェクタ用光源系 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06331950A true JPH06331950A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15392648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14576593A Pending JPH06331950A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 液晶プロジェクタ用光源系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06331950A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5826960A (en) * | 1996-12-27 | 1998-10-27 | Fujitsu Limited | Protection type display device with polarized light reflecting mirror and polarized light source |
KR100499473B1 (ko) * | 2001-09-29 | 2005-07-07 | 엘지전자 주식회사 | P파를 활용한 이판식 표시장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04128818A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-30 | Mitsubishi Electric Corp | 投写型表示装置 |
JPH04131816A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Sharp Corp | 直線偏光生成器及び液晶投映装置 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP14576593A patent/JPH06331950A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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JPH04131816A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Sharp Corp | 直線偏光生成器及び液晶投映装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961210 |