JPH06331983A - 液晶式プロジェクタ装置 - Google Patents

液晶式プロジェクタ装置

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JPH06331983A
JPH06331983A JP5118770A JP11877093A JPH06331983A JP H06331983 A JPH06331983 A JP H06331983A JP 5118770 A JP5118770 A JP 5118770A JP 11877093 A JP11877093 A JP 11877093A JP H06331983 A JPH06331983 A JP H06331983A
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polarized
green
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶式プロジェクタ装置の画像の明るさを上
げ、輝度むらを減らし、色純度を良好なものにする。 【構成】 ダイクロイックミラー3、11、13、18は、s
偏光成分の光に対し透過/反射特性をコントロールされ
ている。ダイクロイックミラー3で分離した緑光をコン
デンサレンズ5で集光し、s偏光の偏波面に対し、結晶
軸を一方向に22.5度傾けた1/2 波長板6で偏波面を45度
回転し、偏光軸をs偏光の偏波面に対し一方向に45度傾
けた偏光板7に入射する。偏光板7の透過光を緑色液晶
部8で変調する。そして、偏光軸をs偏光の偏波面に対
し他方向に45度傾けた偏光板9を透過した光は、s偏光
の偏波面に対し結晶軸を他方向に22.5度傾けた1/2 波長
板10により偏波面を45度回転され、ダイクロイックミラ
ー18を透過し、ダイクロイックミラー11で反射され、投
写レンズ12を介しスクリーンに投写される。なお、青
光、赤光も同様に処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶式プロジェクタ装置
に係り、画像の明るさを上げ、色純度を上げ、明るさむ
らを減らすものに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶式プロジェクタ装置等の液晶パネル
のTN(ツィステッドネマティック)液晶は、偏光板を
45度傾けたときコントラストが最大になるようにしてい
る。この液晶パネルに対応するため、光源光の色分解・
色合成用のダイクロイックミラーに45度傾斜に設定され
た偏波面を用いる場合、ダイクロイックミラーの反射特
性は、図3の一例(緑透過用ダイクロイックミラーの偏
光透過率特性)のように、s偏光反射特性(Ts)とp偏
光反射特性(Tp)の中間値の反射特性(Th)となり、図
の如く肩特性(立ち上がり/立ち下がりの傾斜)が緩や
かになり、波長によっては肩の傾斜に段ができる場合が
ある。
【0003】3板式の液晶プロジェクタ装置では、メタ
ルハライドランプ等の光源光をダイクロイックミラーに
より赤(R)、緑(G)および青(B)の3色光に分離
し、各色光を相応する液晶パネルに入射し、出射光をダ
イクロイックミラーにより合成しスクリーンに投写する
のであるが、投写画像の色純度を上げるため各色光のオ
ーバーラップをできるだけ少なくする必要がある。とこ
ろが、上述のようにダイクロイックミラーの肩特性が緩
やかな場合、必然的にオーバーラップが大きくなり、色
純度が悪化する。このオーバーラップを避けるためにフ
ィルタの透過波長範囲を狭くした場合、ダイクロイック
ミラーの反射率は入射角に依存する性質があり、特に、
緑色は視感度の高い色であるため、緑色フィルタの透過
波長範囲を狭めた場合に明るさのむらが生じ、投写画像
に輝度むらが生じ易い。また、メタルハライドランプに
不可欠である水銀に固有の580nm(ナノミリメートル)付
近のピークは、視感度の高い色(オレンジ色)であり色
純度に与える影響が大きいため、ダイクロイックミラー
により除去するのであるが、上述の緩やかな肩特性のた
め600nm 〜630nm の成分がかなり減衰する。ところが、
600nm 〜650nm が赤色光の視感度の高い範囲であるた
め、この減衰により赤色の輝度が低下し、画像の白バラ
ンスをとるために青色および緑色のエネルギーを下げな
ければならなくなり、画像を暗くする一因となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のダイ
クロイックミラーの反射特性の緩やかな肩特性に起因す
る、液晶式プロジェクタ装置の投写画像の色純度の低
下、輝度の低下、あるいは明るさむらを軽減するものを
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、赤色画像用、緑色画像用および青色画像用
の液晶パネルを用いた液晶式プロジェクタ装置におい
て、光源光を赤色光、緑色光および青色光に分解し相応
する液晶パネルに入射するs偏光に対応して作られた色
分解用ダイクロイックミラー群と、各液晶パネルの入射
光側に配設されs偏光の偏波面に対し偏光軸を、例え
ば、反時計方向に45度傾けた入射光側偏光板と、前記入
射光側偏光板の入射面に装着されs偏光の偏波面に対し
結晶軸を反時計方向に22.5度傾けた1/2波長板と、前
記各液晶パネルの出射光側に配設されs偏光の偏波面に
対し偏光軸を、例えば、時計方向に45度傾けた出射光側
偏光板と、前記出射光側偏光板の出射面に装着されs偏
光の偏波面に対し結晶軸を時計方向に22.5度傾けた1/
2波長板と、各液晶パネルよりの各色光を合成するs偏
光特性を有する色合成用ダイクロイックミラー群を設け
た液晶式プロジェクタ装置を提供するものである。
【0006】
【作用】以上のように構成したので、本発明による液晶
式プロジェクタ装置においては、色分解用のダイクロイ
ックミラーにより反射若しくは透過した光源よりの各色
のs偏光成分は、1/2波長板により偏波面を45度回転
され、液晶パネルの入射光側の偏光板を透過し、液晶に
より偏波面の変調を受け、出射光側の偏光板によりコン
トラストを与えられ、1/2波長板により偏波面を45度
回転され、s偏光の偏波面の光で色合成用のダイクロイ
ックミラーに入射し、合成され、投写レンズを介しスク
リーンに投写される。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明による液晶式プ
ロジェクタ装置の実施例を詳細に説明する。図1は本発
明による液晶式プロジェクタ装置の一実施例の要部構成
図(側面図)である。図において、1は光源で、メタル
ハライドランプ等により白色光を発光する。2はUV・
IRカットフィルタで、紫外線および赤外線等をカット
し、可視光線を透過する。3は緑透過ダイクロイックミ
ラーで、緑色光(G)を透過する。4は全反射ミラー
で、緑透過ダイクロイックミラー3よりの緑色光を反射
する。5はコンデンサレンズで、全反射ミラー4よりの
緑色光を集光する。6は1/2波長板で、例えば、高分
子化合物により結晶軸を22.5度傾けて形成し、入射光側
偏光板7の入射側に、s偏光の偏波面に対し、例えば、
結晶軸が反時計方向に22.5度傾むくように装着する。入
射光側偏光板7は、s偏光の偏波面に対し、例えば、偏
光軸を反時計方向に45度傾けて配設する。8は緑色用液
晶部で、緑色画像信号により駆動され、緑色光の偏波面
の変調を行う。9は出射光側偏光板で、s偏光の偏波面
に対し、例えば、偏光軸を時計方向に45度傾けて配設す
る。10は1/2波長板で、前記1/2波長板6と同様、
高分子化合物により結晶軸を22.5度傾けて形成し、出射
側偏光板9の出射側に、s偏光の偏波面に対し、例え
ば、結晶軸を時計方向に22.5度傾けて装着する。11は緑
・青色光反射ダイクロイックミラーで、前記緑画像光お
よび後述する青画像光を反射し、赤画像光を透過し、投
写レンズ12を介してスクリーンに投写される。
【0008】13は青色光反射ダイクロイックミラーで、
緑色光透過ダイクロイックミラー3で反射された青色光
を反射する。14はコンデンサレンズで、青色光反射ダイ
クロイックミラー13よりの青色光を集光する。15は1/
2波長板および入射光側偏光板で、前記1/2波長板6
および入射光側偏光板7でなるものと同様に構成する。
16は青色用液晶部で、青色画像信号により駆動され、青
色光の偏波面の変調を行う。17は出射光側偏光板および
1/2波長板で、前記出射光側偏光板9および1/2波
長板10でなるものと同様に構成する。18は青色光反射ダ
イクロイックミラーで、前記青画像光を反射し緑画像光
を透過する。
【0009】19はコンデンサレンズで、青色光反射ダイ
クロイックミラー13を透過した赤色光を集光する。20は
1/2波長板および入射光側偏光板で、前記1/2波長
板6および入射光側偏光板7でなるものと同様に構成す
る。21は赤色用液晶部で、赤色画像信号により駆動さ
れ、赤色光の偏波面の変調を行う。22は出射光側偏光板
および1/2波長板で、前記出射光側偏光板9および1
/2波長板10でなるものと同様に構成する。22は全反射
ミラーで、前記赤画像光を反射する。
【0010】次に、本発明による液晶式プロジェクタ装
置の動作を説明する。図2は、1/2波長板および偏光
板による偏波面の回転を説明する図である。光源1のメ
タルハライドランプ等よりの白色光は、UV・IRカッ
トフィルタ2により赤外線および紫外線等の不要成分を
カットし、緑色光透過ダイクロイックミラー3により青
色光および赤色光を反射し、緑色光を透過する。この緑
色光は全反射ミラー4により反射され、コンデンサレン
ズ5により集光され、入射光側に1/2波長板6を装着
した入射光側偏光板7に入射する。
【0011】1/2波長板6は、結晶軸が22.5度傾くよ
うに、例えば、高分子化合物により成形されたフィルム
状のもので、図2(イ)のように、s偏光の偏波面に対
して、例えば、結晶軸を反時計方向に22.5度傾けて入射
光側偏光板7の入射側に装着する。これにより、コンデ
ンサレンズ5より入射したs偏光の緑色光は、1/2波
長板6の結晶軸を挟んで反時計方向に22.5度×2=45度
偏波面が回転する。入射光側偏光板7は、図2(ロ)の
ように、例えば、偏光軸を反時計方向に45度傾けてある
ので、前記1/2波長板6よりのs偏光であった光の成
分の殆ど全部が入射光側偏光板7を透過する。この緑色
光は緑画像信号により駆動される緑色液晶部8に入射
し、図2(ハ)の如く偏波面の変調を受ける。
【0012】緑色液晶部8よりの緑画像光は出射光側偏
光板9に入射する。出射光側偏光板9は、図2(ニ)の
ように、例えば、偏光軸をs偏光の偏波面に対し時計方
向に45度傾けてあるので、前記緑色液晶部8で90度ツイ
ストした成分のみがこの出射光側偏光板9を透過し、1
/2波長板10に入射する。1/2波長板10は前記1/2
波長板6と同様に成形されたもので、図2(ホ)の如
く、s偏光の偏波面に対して、例えば、結晶軸を時計方
向に22.5度傾けてあり、出射光側偏光板9よりの光はこ
の結晶軸を挟んで反時計方向に22.5度×2=45度偏波面
を回転し、s偏光の偏波面と同じ偏波面の光で出射す
る。そして、s偏光に対応して作られた青色光反射ダイ
クロイックミラー18を透過し、s偏光に対応して作られ
た緑・青色光反射ダイクロイックミラー11で反射され、
投写レンズ12を介しスクリーンに投写される。
【0013】また、緑色光透過ダイクロイックミラー3
で反射された青色光のs偏光成分は、s偏光に対応して
作られた青色光ダイクロイックミラー13で反射され、コ
ンデンサレンズ14により集光され、1/2波長板および
入射光側偏光板15、青色液晶部16、出射光側偏光板およ
び1/2波長板17により、前記緑色光と同様に処理され
てs偏光の偏波面の青画像の光となり、s偏光に対応し
て作られた青色光反射ダイクロイックミラー18およびs
偏光に対応して作られた緑・青色光反射ダイクロイック
ミラー11で反射され、投写レンズ12を介しスクリーンに
投写される。
【0014】そして、緑色光透過ダイクロイックミラー
3で反射され、青色光ダイクロイックミラー13を透過し
た赤色光のs偏光成分はコンデンサレンズ19により集光
され、1/2波長板および入射光側偏光板20、赤色液晶
部21、出射光側偏光板および1/2波長板22により、前
記緑色光と同様に処理されてs偏光の偏波面の赤画像の
光となり、全反射ミラー23で反射され、緑・青色光反射
ダイクロイックミラー11を透過し、投写レンズ12を介し
スクリーンに投写される。
【0015】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による液
晶式プロジェクタ装置によれば、液晶パネルへの入射光
を、s偏光の偏波面に対し、例えば、反時計方向に45度
傾けて入射し、液晶パネルの出射光を、例えば、s偏光
の偏波面に対し時計方向に45度傾けて出射する手段を設
けたので、色分解用および色合成用のダイクロイックミ
ラーをそれぞれs偏光の特性に合わせて設定できるの
で、ダイクロイックミラーの透過率/反射率の肩特性を
急峻にでき、従って、狭い波長領域で良好な透過/反射
を得ることができる。これにより、赤色フィルタと緑色
フィルタのオーバーラップをぎりぎりまで近づけられる
ので、スクリーン画像の明るさを向上でき、光源光のオ
レンジ色のピークを除去し易くなるので特に赤色の色純
度を上げることが可能になり、また、緑色のフィルタ特
性が良好なものになるのでダイクロイックミラーの反射
率の入射角度依存性に起因する画像の明るさむらを軽減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶式プロジェクタ装置の一実施
例の要部構成図である。
【図2】本発明による液晶式プロジェクタ装置の1/2
波長板および偏光板による偏波面の回転を説明する図で
ある。
【図3】ダイクロイックミラーの特性の一例である。
【符号の説明】
1 光源 2 UV・IRカットフィルタ 3 ダイクロイックミラー 4 全反射ミラー 5 コンデンサレンズ 6 1/2波長板 7 偏光板 8 液晶部 9 偏光板 10 1/2波長板 11 ダイクロイックミラー 12 投写レンズ 13 ダイクロイックミラー 15 1/2波長板および偏光板 17 偏光板および1/2波長板 18 ダイクロイックミラー 23 全反射ミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤色画像用、緑色画像用および青色画像
    用の液晶パネルを用いた液晶式プロジェクタ装置におい
    て、光源光をs偏光の赤色光、緑色光および青色光に分
    解する色分解手段と、前記色分解手段よりの各色光の偏
    波面をs偏光の偏波面に対し一方向に45度傾けて各液晶
    パネルにそれぞれ入射する手段と、各液晶パネルよりの
    光の偏波面をs偏光の偏波面に対し他方向に45度傾けて
    出射する手段と、各液晶パネルよりの光を合成するs偏
    光特性を有する色合成手段とでなる液晶式プロジェクタ
    装置。
  2. 【請求項2】 赤色画像用、緑色画像用および青色画像
    用の液晶パネルを用いた液晶式プロジェクタ装置におい
    て、光源光をs偏光の赤色光、緑色光および青色光に分
    解し各液晶パネルにそれぞれ入射するs偏光に対応して
    作られた色分解用ダイクロイックミラー群と、各液晶パ
    ネルの入射光側に配設されs偏光の偏波面に対し偏光軸
    を一方向に45度傾けた入射光側偏光板と、前記入射光側
    偏光板の入射面に装着されs偏光の偏波面に対し結晶軸
    を一方向に22.5度傾けた1/2波長板と、前記各液晶パ
    ネルの出射光側に配設されs偏光の偏波面に対し偏光軸
    を他方向に45度傾けた出射光側偏光板と、前記出射光側
    偏光板の出射面に装着されs偏光の偏波面に対し結晶軸
    を他方向に22.5度傾けた1/2波長板と、各液晶パネル
    よりの各色光を合成するs偏光特性を有する色合成用ダ
    イクロイックミラー群を設けてなる液晶式プロジェクタ
    装置。
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