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JP2915467B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents
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JP2915467B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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JP2915467B2
JP2915467B2 JP2039754A JP3975490A JP2915467B2 JP 2915467 B2 JP2915467 B2 JP 2915467B2 JP 2039754 A JP2039754 A JP 2039754A JP 3975490 A JP3975490 A JP 3975490A JP 2915467 B2 JP2915467 B2 JP 2915467B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は反射型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ
に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の液晶式ビデオプロジェクタとしては、
第２図に示すように、光源２が発する白色光の出射先に
偏光ビームスプリッタ３が配置され、さらに該偏光ビー
ムプリッタ３による光の反射方向には、光を、赤、緑、
青の各色光に分離して、各色光別に光像を形成する反射
型の第１ないし第３の液晶パネル1R、1G、1Bに照射させ
るとともに、該各液晶パネル1R、1G、1Bから出射した各
色光像を合成する板状の第１、第２のダイクロイックミ
ラー4,5が順に並置されており、それら第１、第２のダ
イクロイックミラー4,5で合成された合成像を、投写レ
ンズ６を通して不図示のスクリーンへ拡大投写する構成
のものが知られている（例えば特開昭61−13885号公報
に記載のもの）。
前述の各反射型液晶パネル1R、1G、1Bとしては、複屈
折制御（Electrically Controlled Birefringence:EC
B）タイプのものが用いられており、これは各色用の画
像信号に応じた印加電圧によって入射光（Ｓ偏光光）の
偏光面を90゜回転させる特性を有している。
上述のような構成の液晶式ビデオプロジェクタでは、
光源２から発せられた白色光のうちＳ偏光光のみが偏光
ビームスプリッタ３で反射され、そのＳ偏光光を第１お
よび第２のダイクロイックミラー4,5で赤色、緑色、青
色の各色光に分離して各色光に対応する第１ないし第３
の液晶パネル1R、1G、1Bに照射させる。前述の光源２か
ら発せられる光のうち、偏光ビームスプリッタ３を透過
するＰ偏光光は、その出射先に位置する予備液晶パネル
10に向い光路から外される。そして、各液晶パネル1R、
1G、1Bから反射する各色光は、各画素および画像信号に
応じて、偏光面が回転されたＰ偏光成分を有したもの、
あるいは、偏光面の回転を受けないＳ偏光成分のものと
なっており、それらの各色光は、再び第１および第２の
ダイクロイックミラー4,5で合成されたのち、偏光ビー
ムスプリッタ３へ向う。この偏光ビームスプリッタ３で
は、各色光において、Ｐ偏光成分は透過して投写レンズ
６を通して、不図示のスクリーンへ投写され、Ｓ偏光成
分については、この偏光ビームスプリッタ３で反射され
て光源２の方向へ戻る。
したがって、偏光ビームスプリッタ３は各液晶パネル
1R、1G、1Bに対して偏光子と検光子の両方の役割りをし
ており、各液晶パネル1R、1G、1Bには偏光板が不要とな
り、全体構成をより簡単にしていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の技術では、光源からの白色
光のうち、偏光ビームスプリッタを最初に透過してしま
うＰ偏光成分は本来の投影に何にも寄与せず、光源光の
利用効率が悪いという欠点があった。
本発明は、上記従来の技術が有する欠点に鑑みてなさ
れたもので、高輝度化を可能にする液晶プロジェクタを
提供することを目的とする。
［課題が解決するための手段］ 本発明の液晶プロジェクタは、各々の光分割面が互い
に平行になるように光源からの光の光路に沿って並べた
一対の偏光ビームスプリッタと、前記一対の偏光ビーム
スプリッタの間に設けたＰ偏光光をＳ偏光光に変換する
λ/2板と、前記一対の偏光ビームスプリッタの各々から
のＳ偏光光の所望の部分の偏光方向を変えた光を前記一
対の偏光ビームスプリッタへ戻す反射型液晶パネルと、
前記反射型液晶パネルにより戻された光の内、前記一対
の偏光ビームスプリッタを透過したＰ偏光光を投影する
投影光学系とを有することを特徴とする。
［作用］ 偏光ビームスプリッタによって分離される光源光は、
偏光方向が直交する二つの直線偏光光となる。この二つ
の直線偏光光のうち一方の直線偏光光の偏光面が90゜回
転されるので、前記光源光は、偏光面の揃った偏光光に
変換されたのち、反射型液晶パネルの照明光となる。そ
して、前記反射型液晶パネルから出射した画像光を投写
する。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第１図は本発明の液晶プロジェクタの一実施例を示す
図である。
本実施例では、光源20から発せられた白色光の光路上
に、偏光ビームスプリッタ21とλ/2板22と偏光ビームス
プリッタ23とが順に、配置されており、さらに、各偏光
ビームスプリッタ21、23による、前記白色光の反射方向
には、３つの端面に、それぞれ赤、緑、青の各色光に対
応する、反射型の第１ないし第３の液晶パネル25R、25
G、25Bが接着され、該第１ないし第３の液晶パネル25
R、25G、25Bから出射した各色光を合成する、四角柱形
状のクロスダイクロイックプリズム24が配置されてい
る。また、前記白色光の、偏光ビームスプリッタ21、23
による反射方向に対する、逆方向には投写レンズ26が配
置されており、前記クロスダイクロイックプリズム24で
合成された合成光が該偏光ビームスプリッタ21、23を透
過したのち、該投写レンズ26を通して、不図示のスクリ
ーン上へ投写される構成となっている。
前述のクロスダイクロイックプリズム24は、その四角
形断面の対角線上に、第１ないし第４の４つのダイクロ
イックミラー24a、24b、24c、24dを備えたクロスダイク
ロイックミラーが形成されている。このクロスダイクロ
イックプリズム24は、前記偏光ビームスプリッタ21によ
って反射して該クロスダイクロイックプリズム24に入射
する、光成分（図中S1）の光路上に位置する対角線部
に、赤色光成分のみ反射する特性の第３のダイクロイッ
クミラー24cと青色光成分のみ反射する特性の第４のダ
イクロイックミラー24dとが、前記偏光ビームスプリッ
タ21側から順に位置し、また、前記偏光ビームスプリッ
タ23によって反射して該クロスダイクロイックプリズム
24に入射する光成分（図中S2）の光路上に位置する対角
線部には、青色光成分のみ反射する特性の第１のダイク
ロイックミラー24aと赤色光成分のみ反射する特性の第
２のダイクロイックミラー24bとが、前記偏光ビームス
プリッタ23側から順に位置している。したがって、この
クロスダイクロイックプリズム24に接着される第１ない
し第３の各液晶パネル25R、25G、25Bの位置は、それぞ
れ赤色画像用の第１の液晶パネル25Rが第２および第３
のダイクロイックプリズム24b、24cによる赤色光成分の
反射方向に対応する面、青色画像用の第３の液晶パネル
26Bが第１および第４のダイクロイックミラー24a、24d
による青色光成分の反射方向に対応する面となり、緑色
画像用の第２の液晶パネル25Gは前述の、各偏光ビーム
スプリッタ21、23で反射した光が第１ないし第４のダイ
クロイックミラー24a、24b、24c、24dを透過する緑色光
成分の透過方向に対応する面となる。
第１ないし第３の各液晶パネル25R、25G、25Bは、ECB
タイプあるいは45゜ねじれネマチック（45゜Twisted Ne
matic:45゜TN）タイプの、反射型のものが用いられてお
り、これらは、各色用の画像信号に応じた印加電圧によ
って、画素毎に入射光の偏光面を90゜回転する特性を有
したものである。
次に、本実施例の動作について説明する。
光源20から発せられた白色光は、まず、偏光ビームス
プリッタ21によってＳ偏光光S1およびＰ偏光光P2の２つ
の直線偏光光に分離される。この偏光ビームスプリッタ
21で分離された２つの直線偏光光のうち、Ｓ偏光光S1は
該偏光ビームスプリッタ21で反射してそのままクロスダ
イクロイックプリズム24へ入射する。一方、偏光ビーム
スプリッタ21を透過するＰ偏光光P2は、その出射先に位
置するλ/2板22で偏光面が90゜回転されてＳ偏光光S2に
変換されたのち、偏光ビームスプリッタ23で反射されて
クロスダイクロイックプリズム24へ入射する。
したがって、本実施例の場合、光源20から発せられた
光は、全てＳ偏光光としてクロスダイクロイックプリズ
ム24へ入射することになる。
上述のようにしてクロスダイクロイックプリズム24に
入射したＳ偏光光S1は、まず、第３のダイクロイックミ
ラー24cで、Ｓ偏光の、赤色光成分Ｒ（Ｓ）と緑色光成
分Ｇ（ｓ）および青色光成分Ｂ（Ｓ）とに分離され、該
第３のダイクロイックミラー24cで反射する赤色光成分
Ｒ（Ｓ）は第１の液晶パネル25Rの照明光となる。ま
た、第３のダイクロイックミラー24cを透過した緑色光
成分Ｇ（Ｓ）および青色光成分Ｂ（Ｓ）は、その後、第
４のダイクロイックミラー24dで分離され、この第４の
ダイクロイックミラー24dで反射する青色光成分Ｂ
（Ｓ）は第３の液晶パネル25Bの照明光となり、第４の
ダイクロイックミラー24dを透過する緑色光成分Ｇ
（Ｓ）は第２の液晶パネル25Gの照明光となる。
一方、Ｓ偏光光S2は、クロスダイクロイックプリズム
24において、まず、第１のダイクロイックミラー24a
で、Ｓ偏光の、青色光成分Ｂ（Ｓ）と赤色光成分Ｒ
（Ｓ）および緑色光成分Ｇ（Ｓ）とに分離され、該第１
のダイクロイックミラー24aで反射する青色光成分Ｂ
（Ｓ）は第３の液晶パネル25Bの照明光となる。また、
第１のダイクロイックミラー24aを透過した赤色光成分
Ｒ（Ｓ）および緑色光成分Ｇ（Ｓ）は、その後、第２の
ダイクロイックミラー24bで分離され、この第２のダイ
クロイックミラー24bで反射する赤色光成分Ｒ（Ｓ）は
第１の液晶パネル25Rの照明光となり、第２のダイクロ
イックミラー24bを透過する緑色光成分Ｇ（Ｓ）は第２
の液晶パネル25Gの照明光となる。
上述のようにして、第１ないし第３の液晶パネル25
R、25G、25Bの照明光となった各色光成分Ｒ（Ｓ）、Ｇ
（Ｓ）、Ｂ（Ｓ）は、第１ないし第３の各液晶パネル25
R、25G、25Bにおいて、各色画像信号の明部に対応する
画素（液晶層）を透過して反射する場合、偏光面の回転
を受けて、Ｐ偏光の各色光成分Ｒ（Ｐ）、Ｇ（Ｐ）、Ｂ
（Ｐ）となって出射し、各色画像信号の暗部に対応する
画素（液晶層）を透過して反射する場合、偏光面の回転
は受けず、Ｓ偏光の各色光成分RS、GS、BSのままで出射
する。
第１ないし第３の各液晶パネル25R、25G、25Bから反
射して出射した各色の反射画像光成分Ｒ（Ｐ）、Ｇ
（Ｐ）、Ｂ（Ｐ）、Ｒ（Ｓ）、Ｇ（Ｓ）、Ｂ（Ｓ）は、
再び第１ないし第４のダイクロイックミラー24a、24b、
24c、24dで合成される。このとき、第１および第２のダ
イクロイックミラー24a、24bで合成された合成光は再び
偏光ビームスプリッタ23へ向い、第３および第４のダイ
クロイックミラー24c、24dで合成された合成光は再び偏
光ビームスプリッタ21へ向う。この偏光ビームスプリッ
タ21、23においては、前述の第１ないし第３の各液晶パ
ネル25R、25G、25Bで変調された、各色画像の明部に対
応するＰ偏光成分Ｒ（Ｐ）、Ｇ（Ｐ）、Ｂ（Ｐ）は透過
して投写レンズ26へ向うが、各色画像の暗部に対応する
Ｓ偏光成分Ｒ（Ｓ）、Ｇ（Ｓ）、Ｂ（Ｓ）は反射して投
写光路から外されて光源20方向へ戻る。
したがって、偏光ビームスプリッタ21、23からは、各
色画像の明部に対応するＰ偏光成分Ｒ（Ｐ）、Ｇ
（Ｐ）、Ｂ（Ｐ）の合成光P1、P2がそれぞれ出射するこ
とになり、その合成光P1、P2が投写レンズ26を通して不
図示のスクリーンへ投写される。
以上説明したように本発明の各実施例によれば、下記
のような効果を奏する。
（１）光源が発する光を、ロスを小さくした状態で偏光
面の揃った偏光光に変換したのち、クロスダイクロイッ
クミラーに入射して色分解および色合成を行うので、光
源光の利用効率が向上し、高輝度化が可能となる。
（２）クロスダイクロイックミラーを用いて、色分解お
よび色合成を行うので全体構成が簡単になって、装置の
コンパクト化が図れるとともに、バックフォーカス長が
短くなるので、投写レンズの設計自由度が向上する。
［発明の効果］ 以上、本発明によれば、高輝度化が可能な液晶プロジ
ェクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の液晶式ビデオプロジェクタ
を示す図、第２図は従来例を示す図である。 25……液晶パネル、 26……投写レンズ、 20……光源、 21、23……偏光ビームスプリッタ、 22……λ/2板、 24……クロスダイクロイックプリズム。
フロントページの続き (72)発明者 柳 治幸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金鋪 正明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−207716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−121821（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 27/28 G02F 1/1335

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各々の光分割面が互いに平行になるように
    光源からの光の光路に沿って並べた一対の偏光ビームス
    プリッタと、前記一対の偏光ビームスプリッタの間に設
    けたＰ偏光光をＳ偏光光に変換するλ/2板と、前記一対
    の偏光ビームスプリッタの各々からのＳ偏光光の所望の
    部分の偏光方向を変えた光を前記一対の偏光ビームスプ
    リッタへ戻す反射型液晶パネルと、前記反射型液晶パネ
    ルにより戻された光の内、前記一対の偏光ビームスプリ
    ッタを透過したＰ偏光光を投影する投影光学系とを有す
    ることを特徴とする液晶プロジェクタ。
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