JPH07168178A - 偏光光源装置を用いた液晶プロジェクタ - Google Patents
偏光光源装置を用いた液晶プロジェクタInfo
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- JPH07168178A JPH07168178A JP5343132A JP34313293A JPH07168178A JP H07168178 A JPH07168178 A JP H07168178A JP 5343132 A JP5343132 A JP 5343132A JP 34313293 A JP34313293 A JP 34313293A JP H07168178 A JPH07168178 A JP H07168178A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 中心軸線が、光源１１の光軸と一致し、か
つ、頂点が光源１１側を向くように形成された正多角錐
形状の偏光分離面を有し、光源１１から発せられる光の
うち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光の一方をこの偏光
分離面によって反射し、他方を透過して液晶ライトバル
ブの有効表示領域３２ａの全域に出射する偏光ビームス
プリッタ２１と、所定の角度に設置され、偏光ビームス
プリッタ２１の偏光分離面が反射した反射光束を受け、
液晶ライトバルブの有効表示領域３２ａの周辺部に反射
する光束反射素子２２と、この光束反射素子２２が反射
した反射光束の光路中に配置されており、反射光束を透
過して位相変換する位相差板２３とによって構成され
る。 【効果】 投写画面の明るさを増大させることができ、
かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる。
つ、頂点が光源１１側を向くように形成された正多角錐
形状の偏光分離面を有し、光源１１から発せられる光の
うち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光の一方をこの偏光
分離面によって反射し、他方を透過して液晶ライトバル
ブの有効表示領域３２ａの全域に出射する偏光ビームス
プリッタ２１と、所定の角度に設置され、偏光ビームス
プリッタ２１の偏光分離面が反射した反射光束を受け、
液晶ライトバルブの有効表示領域３２ａの周辺部に反射
する光束反射素子２２と、この光束反射素子２２が反射
した反射光束の光路中に配置されており、反射光束を透
過して位相変換する位相差板２３とによって構成され
る。 【効果】 投写画面の明るさを増大させることができ、
かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光光源装置を用いた
液晶プロジェクタに関し、特に、投写画面の明るさを増
大でき、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる液晶
プロジェクタに関する。
液晶プロジェクタに関し、特に、投写画面の明るさを増
大でき、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる液晶
プロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の液晶プロジェクタについ
て、図面を参照しつつ説明する。図７は、従来の一般的
な液晶プロジェクタを示すものである。この液晶プロジ
ェクタは、メタルハライドランプ等の高輝度白色光源１
１１と、この光源１１１から発せられる光束の一部を反
射し、平行光束を発生させる放物面形状の反射鏡１１２
と、この反射鏡１１２を介して入射する光束の熱線を吸
収または反射する熱線フィルタ１１９と、この熱線が除
去された前記平行光束を直線偏光成分光に変換する偏光
板１１６ａと、この直線偏光成分光を画像信号に応じて
変調する液晶ライトバルブ１１７と、この変調された直
線偏光成分光のうち、その透過軸方向の成分のみを透過
させる偏光板１１６ｂと、この透過する直線偏光成分光
を図示しないスクリ−ンに拡大投写する投写レンズ１１
８とを備えた構成となっていた。
て、図面を参照しつつ説明する。図７は、従来の一般的
な液晶プロジェクタを示すものである。この液晶プロジ
ェクタは、メタルハライドランプ等の高輝度白色光源１
１１と、この光源１１１から発せられる光束の一部を反
射し、平行光束を発生させる放物面形状の反射鏡１１２
と、この反射鏡１１２を介して入射する光束の熱線を吸
収または反射する熱線フィルタ１１９と、この熱線が除
去された前記平行光束を直線偏光成分光に変換する偏光
板１１６ａと、この直線偏光成分光を画像信号に応じて
変調する液晶ライトバルブ１１７と、この変調された直
線偏光成分光のうち、その透過軸方向の成分のみを透過
させる偏光板１１６ｂと、この透過する直線偏光成分光
を図示しないスクリ−ンに拡大投写する投写レンズ１１
８とを備えた構成となっていた。
【０００３】ところが、このような構成の液晶プロジェ
クタでは、光源１１１から発せられる光束のうち、偏光
板１１６ａを透過した直線偏光成分光のみが液晶ライト
バルブ１１７の照明光として利用され、この直線偏光成
分光と直交する他の直線偏光成分光が損失となり、光利
用効率が悪く、投写画面が暗いという問題があった。ま
た、投写画面を明るくするために光源１１１の発光光量
を増加させると、著しい偏光板１１６ａの性能劣化と液
晶ライトバルブ１１７の特性劣化が生じてしてまうとい
う問題があった。さらに、照明光として利用されない直
線偏光成分光が、偏光板１１６ａにおいて熱に変換され
てしまい、このことが偏光板１１６ａの温度上昇による
変質を招き、投写画像劣化してしまうという問題があっ
た。
クタでは、光源１１１から発せられる光束のうち、偏光
板１１６ａを透過した直線偏光成分光のみが液晶ライト
バルブ１１７の照明光として利用され、この直線偏光成
分光と直交する他の直線偏光成分光が損失となり、光利
用効率が悪く、投写画面が暗いという問題があった。ま
た、投写画面を明るくするために光源１１１の発光光量
を増加させると、著しい偏光板１１６ａの性能劣化と液
晶ライトバルブ１１７の特性劣化が生じてしてまうとい
う問題があった。さらに、照明光として利用されない直
線偏光成分光が、偏光板１１６ａにおいて熱に変換され
てしまい、このことが偏光板１１６ａの温度上昇による
変質を招き、投写画像劣化してしまうという問題があっ
た。
【０００４】このような問題点を解決するため、特開平
３−１２２６３１号及び特開平３−１２６９１０号で
は、図８，図９に示すような偏光光源装置を備えた液晶
プロジェクタが提案されている。これら図面において、
偏光光源装置２００には、偏光ビームスプリッタ２０１
と反射手段２０２が備わっている。偏光ビームスプリッ
タ２０１は、三角柱形状のプリズムを複数個組み合わせ
た構成となっており、光源１１１からの出射光束のう
ち、直線偏光成分光であるＰ偏光成分光とＳ偏光成分光
のいずれか一方を反射し、他方を透過して、両偏光成分
光を分離する。また、反射手段２０２は、例えば、１／
２又は１／４波長板と平面鏡を組み合わせたものであ
り、偏光ビームスプリッタ２０１により分離された両偏
光成分光の偏光方向を同一にして、液晶ライトバルブ１
１７に入射する。このような構成からなる特開平３−１
２２６３１号及び特開平３−１２６９１０号の液晶プロ
ジェクタによれば、光源１１１からの出射光束の利用効
率が向上し、液晶ライトバルブ１１７を効果的に照明す
ることができる。
３−１２２６３１号及び特開平３−１２６９１０号で
は、図８，図９に示すような偏光光源装置を備えた液晶
プロジェクタが提案されている。これら図面において、
偏光光源装置２００には、偏光ビームスプリッタ２０１
と反射手段２０２が備わっている。偏光ビームスプリッ
タ２０１は、三角柱形状のプリズムを複数個組み合わせ
た構成となっており、光源１１１からの出射光束のう
ち、直線偏光成分光であるＰ偏光成分光とＳ偏光成分光
のいずれか一方を反射し、他方を透過して、両偏光成分
光を分離する。また、反射手段２０２は、例えば、１／
２又は１／４波長板と平面鏡を組み合わせたものであ
り、偏光ビームスプリッタ２０１により分離された両偏
光成分光の偏光方向を同一にして、液晶ライトバルブ１
１７に入射する。このような構成からなる特開平３−１
２２６３１号及び特開平３−１２６９１０号の液晶プロ
ジェクタによれば、光源１１１からの出射光束の利用効
率が向上し、液晶ライトバルブ１１７を効果的に照明す
ることができる。
【０００５】また、実開平２−１２１７７９号では、図
１２に示すように、偏光ビームスプリッタ２０１で分離
したＳ偏光成分光とＰ偏光成分光のうち、いずれか一方
を１／２波長板２０６によって偏光変換し、これら両偏
光成分光を同一偏光方向にしてから、液晶ライトバルブ
１１７に入射する液晶プロジェクタが提案されている。
１２に示すように、偏光ビームスプリッタ２０１で分離
したＳ偏光成分光とＰ偏光成分光のうち、いずれか一方
を１／２波長板２０６によって偏光変換し、これら両偏
光成分光を同一偏光方向にしてから、液晶ライトバルブ
１１７に入射する液晶プロジェクタが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平３−１２２６３１号及び特開平３−１２６９１
０号の液晶プロジェクタでは、光利用効率の向上は図れ
るものの、投写画面輝度分布の均一性に欠けるという問
題があった。すなわち、光源１１１から出射光束は、偏
光光源装置２００等を介して液晶ライトバルブの照明光
３０１となり、図１０（ａ）に示すような状態で液晶ラ
イトバルブ１１７の有効表示領域１１７ａを照明する。
ここで、一般に光源からの出射光束の強度分布は、中央
部が最も強く、この照明光３０１も、液晶ライトバルブ
１１７の有効表示領域１１７ａの垂直断面、水平断面、
対角断面において、それぞれ図１０（ｂ）〜（ｄ）に示
すように、中央部が強く、周辺部に近づくにつれて弱く
なる照度分布となっていた。したがって、特開平３−１
２２６３１号及び特開平３−１２６９１０号の液晶プロ
ジェクタの投写画面輝度分布は、このような照明光３０
１の照度分布が反映し、図１１に示すような中央部が強
く、周辺部が弱いという不均一なものであった。
た特開平３−１２２６３１号及び特開平３−１２６９１
０号の液晶プロジェクタでは、光利用効率の向上は図れ
るものの、投写画面輝度分布の均一性に欠けるという問
題があった。すなわち、光源１１１から出射光束は、偏
光光源装置２００等を介して液晶ライトバルブの照明光
３０１となり、図１０（ａ）に示すような状態で液晶ラ
イトバルブ１１７の有効表示領域１１７ａを照明する。
ここで、一般に光源からの出射光束の強度分布は、中央
部が最も強く、この照明光３０１も、液晶ライトバルブ
１１７の有効表示領域１１７ａの垂直断面、水平断面、
対角断面において、それぞれ図１０（ｂ）〜（ｄ）に示
すように、中央部が強く、周辺部に近づくにつれて弱く
なる照度分布となっていた。したがって、特開平３−１
２２６３１号及び特開平３−１２６９１０号の液晶プロ
ジェクタの投写画面輝度分布は、このような照明光３０
１の照度分布が反映し、図１１に示すような中央部が強
く、周辺部が弱いという不均一なものであった。
【０００７】また、実開平２−１２１７７９号の液晶プ
ロジェクタでは、偏光ビームスプリッタ２０１の透過光
３０２と反射光３０３が、液晶ライトバルブ１１７の有
効表示領域１１７ａを図１３（ａ）のような状態で照明
していた。このため、図１３（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、透過光３０２と反射光３０３の光強度の強い部分
（中心部）が、液晶ライトバルブ１１７の有効表示領域
１１７ａの中心部両側に位置してしまい、図１４に示す
ように、液晶プロジェクタの投写画面輝度分布に二つの
ピークが現われ、投写画面輝度分布の均一性に欠けると
いう問題があった。さらに、投写画面輝度分布を均一に
するため、投写画面中心部の輝度を高くしようとするに
は、光源１１１の出力を増大させなければならないとい
う問題があった。
ロジェクタでは、偏光ビームスプリッタ２０１の透過光
３０２と反射光３０３が、液晶ライトバルブ１１７の有
効表示領域１１７ａを図１３（ａ）のような状態で照明
していた。このため、図１３（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、透過光３０２と反射光３０３の光強度の強い部分
（中心部）が、液晶ライトバルブ１１７の有効表示領域
１１７ａの中心部両側に位置してしまい、図１４に示す
ように、液晶プロジェクタの投写画面輝度分布に二つの
ピークが現われ、投写画面輝度分布の均一性に欠けると
いう問題があった。さらに、投写画面輝度分布を均一に
するため、投写画面中心部の輝度を高くしようとするに
は、光源１１１の出力を増大させなければならないとい
う問題があった。
【０００８】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、投写画面の明るさを増大させることがで
き、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる液晶プロ
ジェクタの提供を目的とする。
たものであり、投写画面の明るさを増大させることがで
き、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる液晶プロ
ジェクタの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液晶プロジェクタは、中心軸線が、光源の
光軸と一致し、かつ、頂点が前記光源側を向くように形
成された正多角錐形状の偏光分離面を有し、前記光源か
ら発せられる光のうち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光
の一方をこの偏光分離面によって反射し、他方を透過し
て液晶ライトバルブの有効表示領域の全域に出射する偏
光ビームスプリッタと、所定の角度に設置され、前記偏
光ビームスプリッタの偏光分離面が反射した反射光束を
受け、液晶ライトバルブの有効表示領域の周辺部に反射
する光束反射素子と、この光束反射素子が反射した前記
反射光束の光路中に配置されており、前記反射光束を透
過して位相変換する位相差板とによって構成される偏光
光源装置を備えた構成とし、好ましくは、前記偏光光源
装置を形成する偏光ビームスプリッタの偏光分離面が正
四角錐形状である構成、又は、前記偏光光源装置を形成
する偏光ビームスプリッタの偏光分離面が正八角錐形状
である構成としてある。
め、本発明の液晶プロジェクタは、中心軸線が、光源の
光軸と一致し、かつ、頂点が前記光源側を向くように形
成された正多角錐形状の偏光分離面を有し、前記光源か
ら発せられる光のうち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光
の一方をこの偏光分離面によって反射し、他方を透過し
て液晶ライトバルブの有効表示領域の全域に出射する偏
光ビームスプリッタと、所定の角度に設置され、前記偏
光ビームスプリッタの偏光分離面が反射した反射光束を
受け、液晶ライトバルブの有効表示領域の周辺部に反射
する光束反射素子と、この光束反射素子が反射した前記
反射光束の光路中に配置されており、前記反射光束を透
過して位相変換する位相差板とによって構成される偏光
光源装置を備えた構成とし、好ましくは、前記偏光光源
装置を形成する偏光ビームスプリッタの偏光分離面が正
四角錐形状である構成、又は、前記偏光光源装置を形成
する偏光ビームスプリッタの偏光分離面が正八角錐形状
である構成としてある。
【００１０】
【作用】上記構成からなる本発明の液晶プロジェクタに
よれば、偏光ビームスプリッタの偏光分離面が、光源か
らの出射光束のうち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光の
いずれか一方を反射し、他方を透過して両偏光成分光を
分離する。このうち、偏光ビームスプリッタを透過した
偏光成分光は、液晶ライトバルブの有効表示領域の全域
を照明する。また、偏光ビームスプリッタの偏光分離面
に反射した偏光成分光は、光束反射素子により光路変更
され、その後、位相差板により位相変換されて前記偏光
ビームスプリッタを透過した偏光成分光と同一成分光と
なり、液晶ライトバルブの有効表示領域の周辺部を照明
する。
よれば、偏光ビームスプリッタの偏光分離面が、光源か
らの出射光束のうち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光の
いずれか一方を反射し、他方を透過して両偏光成分光を
分離する。このうち、偏光ビームスプリッタを透過した
偏光成分光は、液晶ライトバルブの有効表示領域の全域
を照明する。また、偏光ビームスプリッタの偏光分離面
に反射した偏光成分光は、光束反射素子により光路変更
され、その後、位相差板により位相変換されて前記偏光
ビームスプリッタを透過した偏光成分光と同一成分光と
なり、液晶ライトバルブの有効表示領域の周辺部を照明
する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の液晶プロジェクタの実施例に
ついて、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第
一実施例に係る液晶プロジェクタについて説明する。図
１は本実施例に係る液晶プロジェクタを示すブロック図
である。また、図２は本液晶プロジェクタの偏光光源装
置を示す斜視図である。さらに、図３は上記偏光光源装
置を示す分解斜視図である。本実施例の液晶プロジェク
タでは、偏光ビームスプリッタの偏光分離面を正四角錐
形状とした構成としてある。
ついて、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第
一実施例に係る液晶プロジェクタについて説明する。図
１は本実施例に係る液晶プロジェクタを示すブロック図
である。また、図２は本液晶プロジェクタの偏光光源装
置を示す斜視図である。さらに、図３は上記偏光光源装
置を示す分解斜視図である。本実施例の液晶プロジェク
タでは、偏光ビームスプリッタの偏光分離面を正四角錐
形状とした構成としてある。
【００１２】これら図面において、１０は光源部であ
り、光源１１および反射鏡１２からなっている。光源１
１は、例えば、メタルハライドランプ、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ等の高輝度光源であり、この光源１
１から放射された光束は、放物面の反射鏡１２によって
反射され、平行な不定偏光光束として出射される。２０
は偏光光源装置であり、偏光ビ−ムスプリッタ−２１と
光束反射素子２２及び位相差板２３とによって構成され
ている。偏光ビームスプリッタ２１は、中心軸線が光源
１１の光軸と一致し、かつ、四つの傾斜面の頂点が前記
光源１１側を向いて偏光分離面を形成するように配置さ
れた正四角錐プリズム２１ａと、この正四角錐プリズム
２１ａと結合して全体を直方体形状にする四つの五面体
プリズム２１ｂ〜２１ｅからなっている。この正四角錐
プリズム２１ａの偏光分離面を形成する四つの傾斜面
は、光源１１の光軸に対して４５°傾き、かつ、対象と
なるように形成してある。このような偏光ビームスプリ
ッタ２１は、その偏光分離面により、光源からの出射光
束のうち、Ｐ偏光成分光を透過し、Ｓ偏光成分光を反射
する。
り、光源１１および反射鏡１２からなっている。光源１
１は、例えば、メタルハライドランプ、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ等の高輝度光源であり、この光源１
１から放射された光束は、放物面の反射鏡１２によって
反射され、平行な不定偏光光束として出射される。２０
は偏光光源装置であり、偏光ビ−ムスプリッタ−２１と
光束反射素子２２及び位相差板２３とによって構成され
ている。偏光ビームスプリッタ２１は、中心軸線が光源
１１の光軸と一致し、かつ、四つの傾斜面の頂点が前記
光源１１側を向いて偏光分離面を形成するように配置さ
れた正四角錐プリズム２１ａと、この正四角錐プリズム
２１ａと結合して全体を直方体形状にする四つの五面体
プリズム２１ｂ〜２１ｅからなっている。この正四角錐
プリズム２１ａの偏光分離面を形成する四つの傾斜面
は、光源１１の光軸に対して４５°傾き、かつ、対象と
なるように形成してある。このような偏光ビームスプリ
ッタ２１は、その偏光分離面により、光源からの出射光
束のうち、Ｐ偏光成分光を透過し、Ｓ偏光成分光を反射
する。
【００１３】光束反射素子２２は、偏光ビームスプリッ
タ２１に反射したＳ偏光成分光の光路を変更するための
反射鏡であり、それぞれ偏光ビームスプリッタ２１の光
源１１側の四辺に取り付けられ、偏光ビームスプリッタ
２１の出射面２１ｆに対して４５°より所定角度α°小
さい傾き（すなわち、偏光分離面に対して９０°以下の
傾き）で配置されている。
タ２１に反射したＳ偏光成分光の光路を変更するための
反射鏡であり、それぞれ偏光ビームスプリッタ２１の光
源１１側の四辺に取り付けられ、偏光ビームスプリッタ
２１の出射面２１ｆに対して４５°より所定角度α°小
さい傾き（すなわち、偏光分離面に対して９０°以下の
傾き）で配置されている。
【００１４】位相差板２３は、光束反射素子２２が光路
変更したＳ偏光成分光の光路内に配置されている。この
位相差板２３は透過する光の進行方向に対する垂直面に
おいて、９０°の位相変換を行なう１／２波長板であ
り、透過するＳ偏光成分光をＰ偏光成分光に位相変換す
る。なお、このような位相差板２３は、偏光ビ−ムスプ
リッタ２１のＳ偏光成分光の出射面２１ｆ上に一致させ
て配置しても良い。３０は画像形成部であり、偏光板３
１ａ，３１ｂと液晶ライトバルブ３２及び投写レンズ３
３によって構成され、偏光光源装置２０からの出射光束
が入射されたとき、前後の偏光板３１ａ，３１ｂで検光
し、液晶ライトバルブ３２上に形成された画像を投写レ
ンズ３３により図示しないスクリ−ン上に拡大投写す
る。また、本実施例では、光束反射素子２２からの出射
光束が、液晶ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａの
四隅に入射されるようにするため、有効表示領域３２ａ
を傾けて配置してある。
変更したＳ偏光成分光の光路内に配置されている。この
位相差板２３は透過する光の進行方向に対する垂直面に
おいて、９０°の位相変換を行なう１／２波長板であ
り、透過するＳ偏光成分光をＰ偏光成分光に位相変換す
る。なお、このような位相差板２３は、偏光ビ−ムスプ
リッタ２１のＳ偏光成分光の出射面２１ｆ上に一致させ
て配置しても良い。３０は画像形成部であり、偏光板３
１ａ，３１ｂと液晶ライトバルブ３２及び投写レンズ３
３によって構成され、偏光光源装置２０からの出射光束
が入射されたとき、前後の偏光板３１ａ，３１ｂで検光
し、液晶ライトバルブ３２上に形成された画像を投写レ
ンズ３３により図示しないスクリ−ン上に拡大投写す
る。また、本実施例では、光束反射素子２２からの出射
光束が、液晶ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａの
四隅に入射されるようにするため、有効表示領域３２ａ
を傾けて配置してある。
【００１５】次に、上記構成からなる本実施例の液晶プ
ロジェクタの作用について説明する。光源部１０におい
て、光源１１が発した光束は、放物面状の反射鏡１２に
より反射されて平行な不定偏光光束となり、偏光光源装
置２０に出射される。偏光光源装置２０は、偏光ビ−ム
スプリッタ２１により、光源部１０からの出射光束のう
ち、Ｐ偏光成分光を透過させ、Ｓ偏光成分光を反射す
る。偏光ビームスプリッタ２１を透過したＰ偏光成分光
は、そのまま直進し、液晶ライトバルブ３２に出射され
る。また、偏光ビ−ムスプリッタ２１が反射したＳ偏光
成分光は、光束反射素子２２によって光路変更されると
ともに、位相差板２３によりＰ偏光成分光に位相変換さ
れ、光束反射素子２２の傾き角度にもとづいた方向に反
射されて液晶ライトバルブ３２に出射される。これによ
り、液晶ライトバルブ３２上では、偏光ビ−ムスプリッ
タ２１を透過したＰ偏光成分光と光束反射素子２２及び
位相差板２３により光路変更及び位相変換されたＰ偏光
成分光が重合する。
ロジェクタの作用について説明する。光源部１０におい
て、光源１１が発した光束は、放物面状の反射鏡１２に
より反射されて平行な不定偏光光束となり、偏光光源装
置２０に出射される。偏光光源装置２０は、偏光ビ−ム
スプリッタ２１により、光源部１０からの出射光束のう
ち、Ｐ偏光成分光を透過させ、Ｓ偏光成分光を反射す
る。偏光ビームスプリッタ２１を透過したＰ偏光成分光
は、そのまま直進し、液晶ライトバルブ３２に出射され
る。また、偏光ビ−ムスプリッタ２１が反射したＳ偏光
成分光は、光束反射素子２２によって光路変更されると
ともに、位相差板２３によりＰ偏光成分光に位相変換さ
れ、光束反射素子２２の傾き角度にもとづいた方向に反
射されて液晶ライトバルブ３２に出射される。これによ
り、液晶ライトバルブ３２上では、偏光ビ−ムスプリッ
タ２１を透過したＰ偏光成分光と光束反射素子２２及び
位相差板２３により光路変更及び位相変換されたＰ偏光
成分光が重合する。
【００１６】ここで、図４（ａ）は液晶ライトバルブ３
２を照明する投写光束（偏光光源装置２０からの出射光
束）の重合状態を示す説明図であり、また、図４（ｂ）
はこの投写光束の照度分布を示すグラフである。これら
図面において、偏光ビームスプリッタ２１を透過したＰ
偏光成分光（透過光４１）及び光束反射素子２２，位相
差板２３により光路変更、位相変換されたＰ偏光成分光
（反射光４２）は、いずれも中心部が強く、中心部から
離れるにしたがって弱くなる光強度分布を示す。そし
て、偏光光源装置２０からの出射光束のうち、偏光ビー
ムスプリッタ２１を透過したＰ偏光成分光は、主に液晶
ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａの全域を照明
し、また、光束反射素子２２，位相差板２３により光路
変更、位相変換されたＰ偏光成分光は、主に液晶ライト
バルブ３２の有効表示領域３２ａの四隅をそれぞれ照明
する。これにより、図４（ｂ）に示すような光強度が強
く、ほぼ均一の照度分布特性が得られる。
２を照明する投写光束（偏光光源装置２０からの出射光
束）の重合状態を示す説明図であり、また、図４（ｂ）
はこの投写光束の照度分布を示すグラフである。これら
図面において、偏光ビームスプリッタ２１を透過したＰ
偏光成分光（透過光４１）及び光束反射素子２２，位相
差板２３により光路変更、位相変換されたＰ偏光成分光
（反射光４２）は、いずれも中心部が強く、中心部から
離れるにしたがって弱くなる光強度分布を示す。そし
て、偏光光源装置２０からの出射光束のうち、偏光ビー
ムスプリッタ２１を透過したＰ偏光成分光は、主に液晶
ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａの全域を照明
し、また、光束反射素子２２，位相差板２３により光路
変更、位相変換されたＰ偏光成分光は、主に液晶ライト
バルブ３２の有効表示領域３２ａの四隅をそれぞれ照明
する。これにより、図４（ｂ）に示すような光強度が強
く、ほぼ均一の照度分布特性が得られる。
【００１７】次に、本発明の第二実施例に係る液晶プロ
ジェクタについて図５及び図６を参照しつつ説明する。
図５は本実施例に係る液晶プロジェクタの偏光光源装置
を示す斜視図である。また、図６は本偏光光源装置を示
す分解斜視図である。本実施例の液晶プロジェクタで
は、偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面を正八角錐
形状としてあり、また、位相差板を１／２波長板５３ａ
と１／４波長板５３ｂを交互に配置した構成としてあ
る。
ジェクタについて図５及び図６を参照しつつ説明する。
図５は本実施例に係る液晶プロジェクタの偏光光源装置
を示す斜視図である。また、図６は本偏光光源装置を示
す分解斜視図である。本実施例の液晶プロジェクタで
は、偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面を正八角錐
形状としてあり、また、位相差板を１／２波長板５３ａ
と１／４波長板５３ｂを交互に配置した構成としてあ
る。
【００１８】このような構成からなる本実施例の液晶プ
ロジェクタによれば、光源１１からの出射光束は、偏光
ビームスプリッタ５１の偏光分離面により、Ｐ偏光成分
光とＳ偏光成分光に分離される。偏光ビームスプリッタ
５１を透過したＰ偏光成分光は、そのまま直進し、液晶
ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａ全域を照明す
る。一方、偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面に反
射したＳ偏光成分光は、光束反射素子５２により光路変
更されるとともに、光束反射素子５３ａ，５３ｂにより
Ｐ偏光成分光に位相変換され、液晶ライトバルブ３２の
有効表示領域３２ａの上下、左右、四隅のそれぞれを照
明する。すなわち、本実施例の液晶プロジェクタによれ
ば、有効表示領域３２ａの中心、上下、左右、四隅の方
向で照明光の重合が可能となり、極めて均一性の高い投
写輝度分布が得られる。
ロジェクタによれば、光源１１からの出射光束は、偏光
ビームスプリッタ５１の偏光分離面により、Ｐ偏光成分
光とＳ偏光成分光に分離される。偏光ビームスプリッタ
５１を透過したＰ偏光成分光は、そのまま直進し、液晶
ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａ全域を照明す
る。一方、偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面に反
射したＳ偏光成分光は、光束反射素子５２により光路変
更されるとともに、光束反射素子５３ａ，５３ｂにより
Ｐ偏光成分光に位相変換され、液晶ライトバルブ３２の
有効表示領域３２ａの上下、左右、四隅のそれぞれを照
明する。すなわち、本実施例の液晶プロジェクタによれ
ば、有効表示領域３２ａの中心、上下、左右、四隅の方
向で照明光の重合が可能となり、極めて均一性の高い投
写輝度分布が得られる。
【００１９】このような第一及び第二実施例に係る本液
晶プロジェクタによれば、偏光ビームスプリッタ２１，
５１の偏光分離面により分離した直線偏光成分光を液晶
ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａ上で効果的に重
合させられる。これにより、投写画面の明るさを増大さ
せることができ、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図
れる。また、光束反射素子２２，５２の設置角度を調整
することにより、投写画面上の中心：周辺の輝度比を任
意に制御することができる。
晶プロジェクタによれば、偏光ビームスプリッタ２１，
５１の偏光分離面により分離した直線偏光成分光を液晶
ライトバルブ３２の有効表示領域３２ａ上で効果的に重
合させられる。これにより、投写画面の明るさを増大さ
せることができ、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図
れる。また、光束反射素子２２，５２の設置角度を調整
することにより、投写画面上の中心：周辺の輝度比を任
意に制御することができる。
【００２０】さらに、従来利用されなかった直線偏光成
分光を液晶ライトバルブ３２の照明光として利用できる
ので、直線偏光成分光への変換効率が従来の約２倍とな
り、光源の光利用効率が向上するとともに、偏光板３１
ａ，３１ｂの温度上昇に起因する画像劣化及び液晶ライ
トバルブ３２の熱による特性変化を抑制でき、高品質な
投写画像が得られる。またさらに、偏光光源装置２０，
５０からの出射光束は、偏光方向の統一された直線偏光
成分光に変換されるので、偏光板３１ａ，３１ｂによる
光の吸収はほとんど起こらず、光利用効率をより向上さ
せることができる。
分光を液晶ライトバルブ３２の照明光として利用できる
ので、直線偏光成分光への変換効率が従来の約２倍とな
り、光源の光利用効率が向上するとともに、偏光板３１
ａ，３１ｂの温度上昇に起因する画像劣化及び液晶ライ
トバルブ３２の熱による特性変化を抑制でき、高品質な
投写画像が得られる。またさらに、偏光光源装置２０，
５０からの出射光束は、偏光方向の統一された直線偏光
成分光に変換されるので、偏光板３１ａ，３１ｂによる
光の吸収はほとんど起こらず、光利用効率をより向上さ
せることができる。
【００２１】なお、本発明の液晶プロジェクタは、上記
実施例に限定されるものではない。例えば、偏光ビーム
スプリッタの偏光分離面は、位相差板作成の関係上、正
四角錐又は正八角錐が好ましいが、他の正多角錐に変更
することもできる。また、上記実施例の液晶プロジェク
タは、モノクロ表示の構成としてあるが、偏光光源装置
２０（５０）と偏光板３１ａの間にダイクロックミラー
やダイクロックプリズム等の色分解光学素子を設け、光
源１１からの白色光を３原色に分解し、それぞれの光束
に対して液晶ライトバルブで変調後、色合成光学素子に
より色合成し、一つの投写レンズで拡大投写するか、又
は、色合成光学素子を省略して三つの投写レンズにより
投写画面上で画像を重ね合わす構成とすればフルカラー
表示が可能となる。
実施例に限定されるものではない。例えば、偏光ビーム
スプリッタの偏光分離面は、位相差板作成の関係上、正
四角錐又は正八角錐が好ましいが、他の正多角錐に変更
することもできる。また、上記実施例の液晶プロジェク
タは、モノクロ表示の構成としてあるが、偏光光源装置
２０（５０）と偏光板３１ａの間にダイクロックミラー
やダイクロックプリズム等の色分解光学素子を設け、光
源１１からの白色光を３原色に分解し、それぞれの光束
に対して液晶ライトバルブで変調後、色合成光学素子に
より色合成し、一つの投写レンズで拡大投写するか、又
は、色合成光学素子を省略して三つの投写レンズにより
投写画面上で画像を重ね合わす構成とすればフルカラー
表示が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の液晶プ
ロジェクタによれば、投写画面の明るさを増大させるこ
とができ、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる。
ロジェクタによれば、投写画面の明るさを増大させるこ
とができ、かつ、投写画面輝度分布の均一化が図れる。
【図１】本発明の第一実施例に係る液晶プロジェクタを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】上記液晶プロジェクタの偏光光源装置を示す斜
視図である。
視図である。
【図３】上記液晶プロジェクタの偏光光源装置を示す分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図４】上記偏光光源装置の投写光束の特性を示すもの
であり、同図（ａ）は投写光束の重合状態を示す説明
図、同図（ｂ）は投写光束の照度分布を示すグラフであ
る。
であり、同図（ａ）は投写光束の重合状態を示す説明
図、同図（ｂ）は投写光束の照度分布を示すグラフであ
る。
【図５】本発明の第二実施例に係る液晶プロジェクタの
偏光光源装置を示す斜視図である。
偏光光源装置を示す斜視図である。
【図６】上記偏光光源装置を示す分解斜視図である。
【図７】一の従来例に係る液晶プロジェクタを示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図８】他の従来例に係る液晶プロジェクタを示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図９】さらに他の従来例に係る液晶プロジェクタを示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１０】上記他の、さらに他の従来例に係る液晶プロ
ジェクタの投写光束の特性を示すものであり、同図
（ａ）は投写光束の重合状態を示す説明図、同図
（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ投写光束の照度分布
を示すグラフである。
ジェクタの投写光束の特性を示すものであり、同図
（ａ）は投写光束の重合状態を示す説明図、同図
（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ投写光束の照度分布
を示すグラフである。
【図１１】上記他の、さらに他の従来例に係る液晶プロ
ジェクタの投写画面水平断面輝度分布を示すグラフであ
る。
ジェクタの投写画面水平断面輝度分布を示すグラフであ
る。
【図１２】またさらに他の従来例に係る液晶プロジェク
タを示すブロック図である。
タを示すブロック図である。
【図１３】上記またさらに他の従来例に係る液晶プロジ
ェクタの投写光束の特性を示すものであり、同図（ａ）
は投写光束の重合状態を示す説明図、同図（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ投写光束の照度分布を示すグラフであ
る。
ェクタの投写光束の特性を示すものであり、同図（ａ）
は投写光束の重合状態を示す説明図、同図（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ投写光束の照度分布を示すグラフであ
る。
【図１４】上記またさらに他の従来例に係る液晶プロジ
ェクタの投写画面水平断面輝度分布を示すグラフであ
る。
ェクタの投写画面水平断面輝度分布を示すグラフであ
る。
１０ 光源部 １１ 光源 １２ 反射鏡 ２０ 偏光光源装置 ２１ 偏光ビームスプリッタ ２１ａ 正四角錐プリズム ２１ｂ〜ｅ 五面体プリズム ２１ｆ 出射面 ２２ 光束反射素子 ２３ 位相差板 ３０ 画像形成部 ３１ａ，３１ｂ 偏光板 ３２ 液晶ライトバルブ ３２ａ 液晶ライトバルブの有効表示領域 ４１ 透過光 ４２ 反射光 ５０ 偏光光源装置 ５１ 偏光ビームスプリッタ ５２ 反射光束素子 ５３ａ 位相差板（１／２波長板） ５３ｂ 位相差板（１／４波長板）
Claims (3)
- 【請求項１】 中心軸線が、光源の光軸と一致し、か
つ、頂点が前記光源側を向くように形成された正多角錐
形状の偏光分離面を有し、前記光源から発せられる光の
うち、Ｐ偏光成分光及びＳ偏光成分光の一方をこの偏光
分離面によって反射し、他方を透過して液晶ライトバル
ブの有効表示領域の全域に出射する偏光ビームスプリッ
タと、 所定の角度に設置され、前記偏光ビームスプリッタの偏
光分離面が反射した反射光束を受け、液晶ライトバルブ
の有効表示領域の周辺部に反射する光束反射素子と、 この光束反射素子が反射した前記反射光束の光路中に配
置されており、前記反射光束を透過して位相変換する位
相差板とによって構成される偏光光源装置を備えたこと
を特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項２】 前記偏光光源装置を形成する偏光ビーム
スプリッタの偏光分離面が、正四角錐形状である請求項
１記載の液晶プロジェクタ。 - 【請求項３】 前記偏光光源装置を形成する偏光ビーム
スプリッタの偏光分離面が、正八角錐形状である請求項
１記載の液晶プロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343132A JP2818537B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 偏光光源装置を用いた液晶プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343132A JP2818537B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 偏光光源装置を用いた液晶プロジェクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168178A true JPH07168178A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2818537B2 JP2818537B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=18359167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5343132A Expired - Lifetime JP2818537B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 偏光光源装置を用いた液晶プロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818537B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009532733A (ja) * | 2006-04-06 | 2009-09-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 偏光ビームを生成する照明装置 |
| CN102636877A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-08-15 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种提高液晶光阀光束整形器性能的方法 |
| CN112904629A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 源奇科技股份有限公司 | 可调式光投射器与可调式光侦测器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05226225A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 投影露光装置及び偏光子 |
| JPH05241103A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-21 | Nec Corp | 投射型液晶表示装置 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP5343132A patent/JP2818537B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05226225A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 投影露光装置及び偏光子 |
| JPH05241103A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-21 | Nec Corp | 投射型液晶表示装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009532733A (ja) * | 2006-04-06 | 2009-09-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 偏光ビームを生成する照明装置 |
| CN102636877A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-08-15 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种提高液晶光阀光束整形器性能的方法 |
| CN112904629A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 源奇科技股份有限公司 | 可调式光投射器与可调式光侦测器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2818537B2 (ja) | 1998-10-30 |
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