JPH0651265A - Projection display device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the number of part items of a projection display device to shorten the optical distance from a light source to each of R, G, B liquid crystal light valves. CONSTITUTION:In a projection display device in which R, G, B components involved in light 70 output from a light source 60 are applied to R, G, B liquid crystal light valves 64, 66, 68 and the rays of light modulated by the liquid crystal light valves 64, 66, 68 are combined together by a color combination element 94 and projected onto a screen by means of a projection lens 34, those polarizing plates 74, 82, 86 of the R, G, B liquid crystal light valves 64, 66, 68 which are located on the side of the light source 60 are provided with color selective transmitting functions by which the corresponding R, G, B colors are selectively transmitted therethrough. Therefore, the need for a color separation element, which is required as an option in conventional displays, is eliminated, and the optical distance from the light source to each of the R, G, B liquid crystal light valves can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光源から出力した光の
中に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの光をＲ、Ｇ、Ｂ用のライトバ
ルブ（例えば液晶ライトバルブ）に照射し、このＲ、
Ｇ、Ｂ用のライトバルブで変調した光を色合成素子で合
成し、投写レンズでスクリーン上に投写するようにした
投写型表示装置（例えばスクリーンの前面や背面に投写
する投写型液晶プロジェクタ）に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention irradiates R, G, B lights contained in the light output from a light source onto R, G, B light valves (for example, liquid crystal light valves), and ,
The present invention relates to a projection-type display device (for example, a projection-type liquid crystal projector that projects on the front surface or the back surface of a screen) in which lights modulated by G and B light valves are combined by a color combining element and projected on a screen by a projection lens. It is a thing.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、この種の投写型表示装置は図３ま
たは図４に示すように構成されていた。図３はミラー方
式の投写型表示装置を示すもので、つぎのように構成さ
れていた。すなわち、ランプ１０と反射板１２からなる
光源１４から出力した光１５を、熱線および紫外線をカ
ットするためのフィルタ（図示省略）を透過させた後、
ダイクロイックミラ−１６、１８からなる色分解素子２
０でＲ、Ｇ、Ｂの３原色光に分解する。そして、この
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色光のそれぞれを、印加電界によって
光の偏光方向を変調するＲ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバル
ブ２２、２４、２６で変調した後、ダイクロイックミラ
−２８、３０からなる色合成素子３２で色合成し、投写
レンズ３４によってスクリ−ンに投写するようにしてい
た。３６、３８は光を所定方向へ導くための反射ミラ−
（反射鏡）、４０、４２、４４は集光用のコンデンサレ
ンズである。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of projection display device has been constructed as shown in FIG. FIG. 3 shows a mirror type projection display device, which is constructed as follows. That is, after passing the light 15 output from the light source 14 including the lamp 10 and the reflector 12 through a filter (not shown) for cutting heat rays and ultraviolet rays,
Color separation element 2 consisting of dichroic mirrors 16 and 18
At 0, the light is decomposed into three primary color lights of R, G, and B. The R, G, and B primary color lights are modulated by the R, G, and B liquid crystal light valves 22, 24, and 26 for modulating the polarization directions of the light by an applied electric field, and then the dichroic mirror-28. , 30 are used for color combination, and the projection lens 34 is used for screen projection. Reference numerals 36 and 38 are reflection mirrors for guiding light in a predetermined direction.
(Reflecting mirrors), 40, 42 and 44 are condenser lenses for condensing.

【０００３】図４はプリズム方式の投写型表示装置を示
すもので、つぎのように構成されていた。すなわち、ラ
ンプ１０と反射板１２からなる光源１４から出力した光
１５を、集光レンズ４６で集光した後、ダイクロイック
ミラ−１６、１８からなる色分解素子２０でＲ、Ｇ、Ｂ
の３原色光に分解する。そして、このＲ、Ｇ、Ｂの３原
色光のそれぞれを、印加電界によって光の偏光方向を変
調するＲ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバルブ２２、２４、２
６で変調した後、ダイクロイックプリズムからなる色合
成素子４８で色合成し、投写レンズ３４によってスクリ
−ン上に投写するようにしていた。５０、５２、５４は
光を所定方向へ導くための反射ミラ−（反射鏡）であ
る。FIG. 4 shows a prism type projection display device, which is constructed as follows. That is, after the light 15 output from the light source 14 including the lamp 10 and the reflecting plate 12 is condensed by the condenser lens 46, R, G, and B are separated by the color separation element 20 including the dichroic mirrors 16 and 18.
The three primary colors of light are decomposed. Then, the R, G, and B liquid crystal light valves 22, 24, and 2 for R, G, and B, which modulate the polarization directions of the three primary color lights of R, G, and B by an applied electric field, respectively.
After the modulation by 6, the color composition is performed by the color composition element 48 including a dichroic prism, and the projection lens 34 projects the image on the screen. Reference numerals 50, 52 and 54 denote reflection mirrors (reflection mirrors) for guiding light in a predetermined direction.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３お
よび図４に示した従来例では、光源１４から出力した光
１５をダイクロイックミラ−１６、１８からなる色分解
素子２０でＲ、Ｇ、Ｂの３原色光に分解するようにして
いたので、部品点数が多くなるとともに、光源１４から
Ｒ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバルブ２２、２４、２６に至
るまでの光学距離が長くなり、装置が大型化して高価格
になるとともに、光の利用率が低下するという問題点が
あった。However, in the conventional example shown in FIGS. 3 and 4, the light 15 output from the light source 14 is converted into R, G, and B by the color separation element 20 including the dichroic mirrors 16 and 18. Since the light is decomposed into three primary color lights, the number of parts is increased and the optical distance from the light source 14 to the liquid crystal light valves 22, 24, 26 for R, G, B is increased, and the device is large. However, there is a problem in that the light utilization rate decreases as the price increases.

【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
で、部品点数を少なくすることができるとともに光源か
らＲ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブに至るまでの光学距離を
短くすることができる投写型表示装置を提供することを
目的とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reduce the number of parts and to shorten the optical distance from the light source to the R, G, and B light valves. An object of the present invention is to provide a mold display device.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、光源から出力
した光の中に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの光をＲ、Ｇ、Ｂ用の
ライトバルブに照射し、このＲ、Ｇ、Ｂ用のライトバル
ブで変調した光を色合成素子で合成し、投写レンズでス
クリーンに投写するようにした投写型表示装置におい
て、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブのそれぞれを、ラ
イトバルブ本体と、このライトバルブ本体の両側に設け
られた偏光板とで形成し、前記ライトバルブの前記光源
側の偏光板のそれぞれに、対応したＲ、Ｇ、Ｂの色を選
択的に透過する色選択透過機能を付与してなることを特
徴とするものである。According to the present invention, the R, G, B light valves are irradiated with R, G, B light contained in the light output from the light source, and the R, G, B light valves are irradiated. In a projection display device in which light modulated by a light valve for light is synthesized by a color synthesizing element and projected on a screen by a projection lens, each of the light valves for R, G, and B is a light valve body and a light valve body. And a color selective transmission that selectively transmits R, G, and B colors corresponding to the light source side polarization plates of the light valve. It is characterized by being provided with a function.

【０００７】[0007]

【作用】Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブのそれぞれを、ラ
イトバルブ本体と、このライトバルブ本体の両側に設け
られた偏光板とで形成し、ライトバルブの光源側の偏光
板のそれぞれに、対応したＲ、Ｇ、Ｂの色を選択的に透
過する色選択透過機能を付与しているので、光源から出
力した光をライトバルブとは独立した色分解素子でＲ、
Ｇ、Ｂの光に分解することなく、直接Ｒ、Ｇ、Ｂ用のラ
イトバルブに入力することができる。このため、従来
Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブとは独立した部品として必
要であった色分解素子が不要になるとともに、光源から
Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブに至るまでの光学距離を従
来より短くすることができる。Each of the R, G, and B light valves is formed of a light valve body and polarizing plates provided on both sides of the light valve body, and each of the polarizing plates on the light source side of the light valve is Since a color selective transmission function for selectively transmitting the corresponding R, G, B colors is provided, the light output from the light source is separated by a color separation element independent of the light valve into R,
The light can be directly input to the R, G, and B light valves without being decomposed into G and B lights. Therefore, the color separation element, which was conventionally required as a component independent of the R, G, and B light valves, is unnecessary, and the optical distance from the light source to the R, G, and B light valves is reduced. It can be shorter than before.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明による投写型表示装置の一実施
例を図１を用いて説明する。図１において、図３と同一
部分は同一符号とする。図１の（ａ）において６０は光
源で、この光源６０はランプ１０と反射板６２とからな
っている。前記反射板６２の反射面にはコンデンサレン
ズ４０、４２、４４を介してＲ、Ｇ、Ｂ用のライトバル
ブとしての液晶ライトバルブ６４、６６、６８が対向し
て設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the projection type display device according to the present invention will be described below with reference to FIG. 1, the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In FIG. 1A, reference numeral 60 is a light source, and the light source 60 includes the lamp 10 and a reflector 62. Liquid crystal light valves 64, 66, 68 as R, G, B light valves are provided opposite to the reflecting surface of the reflecting plate 62 via condenser lenses 40, 42, 44.

【０００９】前記Ｒ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバルブ６
４、６６、６８には、前記光源６０から出力した光７０
がほぼ等しい割合で入力するように、前記ランプ１０お
よび反射板６２が形成されている。なお、前記光源６０
のランプ１０と前記コンデンサレンズ４０、４２、４４
との間には、従来例と同様な熱線および紫外線をカット
するためのフィルタ（図示省略）が設けられている。Liquid crystal light valve 6 for R, G, B
Lights 70 output from the light source 60 are shown at 4, 66 and 68.
The lamp 10 and the reflection plate 62 are formed so that the input signals are input at substantially the same rate. The light source 60
Lamp 10 and the condenser lenses 40, 42, 44
A filter (not shown) for cutting out heat rays and ultraviolet rays similar to the conventional example is provided between and.

【００１０】前記Ｒ用の液晶ライトバルブ６４は、図１
の（ｂ）に示すように、液晶ライトバルブ本体７２と、
この液晶ライトバルブ本体７２の両側に設けられた偏光
板７４、７６とからなり、これらの偏光板７４、７６の
うちの前記光源６０側の偏光板７４には、本来の偏光特
性の他に、Ｒ（赤）の透過率を高くしてＲの色を選択的
に透過する機能が付与されている。前記Ｇ、Ｂ用の液晶
ライトバルブ６６、６８は、前記Ｒ用の液晶ライトバル
ブ６４と同様にして、図１の（ｃ）、（ｄ）に示すよう
に、液晶ライトバルブ本体７８、８０とその両側の偏光
板８２、８４、８６、８８とからなり、光源６０側の偏
光板８２、８６には、本来の偏光特性の他に、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の透過率を高くしてＧ、Ｂの色を選択
的に透過する機能が付与されている。The liquid crystal light valve 64 for R is shown in FIG.
As shown in (b) of FIG.
The liquid crystal light valve main body 72 includes polarizing plates 74 and 76 provided on both sides thereof. Of these polarizing plates 74 and 76, the polarizing plate 74 on the light source 60 side has, in addition to the original polarization characteristics, A function of increasing the transmittance of R (red) and selectively transmitting the color of R is added. The liquid crystal light valves 66 and 68 for G and B have liquid crystal light valve bodies 78 and 80 as shown in FIGS. 1C and 1D, as in the liquid crystal light valve 64 for R. The polarizers 82, 84, 86, 88 on both sides of the polarizing plate 82, 86 on the side of the light source 60 have G, in addition to the original polarization characteristics.
A function of selectively increasing the colors of G and B by increasing the transmittance of (green) and B (blue) is added.

【００１１】９０、９２は反射ミラー、９４はダイクロ
イックプリズムからなる色合成素子で、前記反射ミラー
９０、９２は前記Ｒ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバルブ６
４、６６、６８で変調した光を前記色合成素子９４に案
内し、前記色合成素子９４はこれらの案内されたＲ、
Ｇ、Ｂ用の光を色合成して投写レンズ３４に案内するよ
うに構成され、この投写レンズ３４は色合成した光をス
クリーンの前面または背面に投写するように構成されて
いる。Reference numerals 90 and 92 are reflection mirrors, 94 is a color synthesizing element including a dichroic prism, and the reflection mirrors 90 and 92 are the liquid crystal light valves 6 for R, G and B.
The light modulated by 4, 66 and 68 is guided to the color synthesizing element 94, and the color synthesizing element 94 guides these guided R,
The G and B lights are configured to be color-combined and guided to the projection lens 34. The projection lens 34 is configured to project the color-combined light on the front surface or the back surface of the screen.

【００１２】つぎに、前記実施例の作用を説明する。 （イ）光源６０から出力した光７０は、熱線および紫外
線をカットするためのフィルタ（図示省略）によって熱
線および紫外線がカットされた後、コンデンサレンズ４
０、４２、４４で集光され、ついでＲ、Ｇ、Ｂ用の液晶
ライトバルブ６４、６６、６８で光強度が変調される。
この光強度の変調前に、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバル
ブ６４、６６、６８の光源側の偏光板７４、８２、８６
が、それぞれ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色を選
択的に透過している。Next, the operation of the above embodiment will be described. (A) The light 70 output from the light source 60 has the heat ray and the ultraviolet ray cut by a filter (not shown) for cutting the heat ray and the ultraviolet ray, and then the condenser lens 4
Light is condensed at 0, 42, and 44, and then the light intensity is modulated by the R, G, and B liquid crystal light valves 64, 66, and 68.
Prior to the modulation of the light intensity, the polarizing plates 74, 82, 86 on the light source side of the R, G, B liquid crystal light valves 64, 66, 68 are provided.
, Respectively, the colors of R (red), G (green), and B (blue) are selectively transmitted.

【００１３】（ロ）Ｒ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバルブ６
４、６６、６８で光強度の変調された光は、反射ミラー
９０、９２で色合成素子９４に案内されて色合成され、
この色合成された光は投写レンズ３４でスクリーンに投
写される。(B) Liquid crystal light valve 6 for R, G and B
The light whose intensity is modulated by 4, 66, and 68 is guided to the color synthesizing element 94 by the reflection mirrors 90 and 92, and the color is synthesized,
This color-combined light is projected on the screen by the projection lens 34.

【００１４】前記実施例では、色合成素子をダイクロイ
ックプリズムで形成した場合について説明したが、本発
明はこれに限るものでなく、図２に示すようにダイクロ
イックミラー９６、９８によって色合成素子１００を形
成した場合についても利用することができる。In the above embodiment, the case where the color synthesizing element is formed by the dichroic prism has been described, but the present invention is not limited to this, and the color synthesizing element 100 is formed by the dichroic mirrors 96 and 98 as shown in FIG. It can also be used when formed.

【００１５】すなわち、Ｒ反射型のダイクロイックミラ
ー９６に、Ｒ用の液晶ライトバルブ６４で光変調された
光を反射ミラー９０で案内することによって、Ｇ用の液
晶ライトバルブ６６で光変調された光と色合成し、つい
でＢ反射型のダイクロイックミラー９８に、Ｂ用の液晶
ライトバルブ６８で光変調された光を反射ミラー１０２
で案内することによってＲ、Ｇの光と色合成し、ついで
投写レンズ３４にスクリーンに投写する。That is, by guiding the light modulated by the R liquid crystal light valve 64 to the R reflection type dichroic mirror 96 by the reflection mirror 90, the light optically modulated by the G liquid crystal light valve 66. Then, the light reflected by the B liquid crystal light valve 68 is reflected by the B reflection type dichroic mirror 98.
The light of R and G is color-synthesized by guiding with, and then projected onto the screen by the projection lens 34.

【００１６】前記実施例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバ
ルブをＲ、Ｇ、Ｂ用の液晶ライトバルブで形成するよう
にしたが、本発明はこれに限るものでなく、液晶ライト
バルブ以外のライトバルブで形成するようにしてもよ
い。In the above embodiment, the R, G, B light valves are formed by R, G, B liquid crystal light valves, but the present invention is not limited to this, and other than liquid crystal light valves. You may make it form with the light valve of.

【００１７】[0017]

【発明の効果】本発明による投写型表示装置は、上記の
ように、Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブの光源側の偏光板
のそれぞれに、対応したＲ、Ｇ、Ｂの色を選択的に透過
する色選択透過機能を付与して、光源から出力した光を
別部品の色分解素子でＲ、Ｇ、Ｂの光に分解することな
く、直接Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブに入力することが
できるように構成したので、従来Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライト
バルブとは別の独立した部品として必要であった色分解
素子が不要になるとともに、光源からＲ、Ｇ、Ｂ用のラ
イトバルブに至るまでの光学距離を従来より短くするこ
とができる。このため、装置の小型化およびコストダウ
ンを図ることができるとともに、光の利用効率を向上さ
せることができる。As described above, the projection display device according to the present invention selectively selects the corresponding R, G, B colors for each of the light source side polarizing plates of the R, G, B light valves. The light output from the light source is directly input to the light valve for R, G, B without separating the light output from the light source into R, G, B light by a separate color separation element. Since it is configured so that it is possible to eliminate the need for a color separation element, which was conventionally required as an independent component separate from the R, G, B light valves, the light source for R, G, B The optical distance to reach the light valve can be made shorter than before. Therefore, the size of the device can be reduced and the cost can be reduced, and the light utilization efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明による投写型表示装置の一実施例を示す
もので、（ａ）は光学系の構成図、（ｂ）は（ａ）のＲ
用液晶ライトバルブの説明図、（ｃ）は（ａ）のＧ用液
晶ライトバルブの説明図、（ｄ）は（ａ）のＢ用液晶ラ
イトバルブの説明図である。1A and 1B show an embodiment of a projection type display device according to the present invention, in which FIG. 1A is a configuration diagram of an optical system, and FIG.
3A is an explanatory view of the liquid crystal light valve for G, FIG. 7C is an explanatory view of the liquid crystal light valve for G of FIG. 7A, and FIG.

【図２】本発明の他の実施例における光学系の構成図で
ある。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical system according to another embodiment of the present invention.

【図３】色合成素子をダイクロイックミラーで形成した
従来装置の光学系の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an optical system of a conventional device in which a color combining element is formed by a dichroic mirror.

【図４】色合成素子をダイクロイックプリズムで形成し
た従来装置の光学系の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an optical system of a conventional apparatus in which a color combining element is formed by a dichroic prism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…ランプ、 ３４…投写レンズ、４０、４２、４４
…コンデンサレンズ、 ６０…光源、６２…反射板、
６４…Ｒ用の液晶ライトバルブ、６６…Ｇ用の液晶ライ
トバルブ、 ６８…Ｂ用の液晶ライトバルブ、７０…光
源から出力した光、 ７２、７８、８０…液晶ライトバ
ルブ本体、７４…Ｒの色を選択的に透過する色選択透過
機能を具備した偏光板、８２…Ｇの色を選択的に透過す
る色選択透過機能を具備した偏光板、８６…Ｂの色を選
択的に透過する色選択透過機能を具備した偏光板、９４
…ダイクロイックプリズムからなる色合成素子、９６、
９８…ダイクロイックミラー、１００…ダイクロイック
ミラー９６、９８からなる色合成素子、Ｒ、Ｇ、Ｂ…偏
光板７４、８２、８６の色選択透過機能によって得られ
た赤、緑、青の光。10 ... Lamp, 34 ... Projection lens, 40, 42, 44
... condenser lens, 60 ... light source, 62 ... reflector,
64 ... R liquid crystal light valve, 66 ... G liquid crystal light valve, 68 ... B liquid crystal light valve, 70 ... light output from light source, 72, 78, 80 ... liquid crystal light valve body, 74 ... R A polarizing plate having a color selective transmitting function of selectively transmitting a color, a polarizing plate having a color selective transmitting function of selectively transmitting the color of 82 ... G, and a color of selectively transmitting the color of 86 ... B. A polarizing plate having a selective transmission function, 94
... A color synthesizing element consisting of a dichroic prism, 96,
Reference numeral 98 ... Dichroic mirror, 100 ... Color synthesizing element composed of dichroic mirrors 96, 98, R, G, B ... Red, green, and blue light obtained by the color selective transmission function of the polarizing plates 74, 82, 86.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光源から出力した光の中に含まれるＲ、
Ｇ、Ｂの光をＲ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブに照射し、こ
のＲ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブで変調した光を色合成素
子で合成し、投写レンズでスクリーンに投写するように
した投写型表示装置において、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライ
トバルブのそれぞれを、ライトバルブ本体と、このライ
トバルブ本体の両側に設けられた偏光板とで形成し、前
記ライトバルブの前記光源側の偏光板のそれぞれに、対
応したＲ、Ｇ、Ｂの色を選択的に透過する色選択透過機
能を付与してなることを特徴とする投写型表示装置。1. R contained in the light output from the light source,
The light of G, B is applied to the light valves for R, G, B, and the light modulated by the light valves for R, G, B is combined by the color combining element and projected on the screen by the projection lens. In the projection display device described above, each of the R, G, and B light valves is formed of a light valve body and polarizing plates provided on both sides of the light valve body, and the light valve side of the light valve side is formed. 1. A projection display device, wherein each of the polarizing plates is provided with a color selective transmission function of selectively transmitting corresponding colors of R, G, and B. 【請求項２】Ｒ、Ｇ、Ｂ用のライトバルブはＲ、Ｇ、Ｂ
用の液晶ライトバルブとしてなる請求項１の投写型表示
装置。2. Light valves for R, G and B are R, G and B.
The projection type display device according to claim 1, which is a liquid crystal light valve for a display.