JPH01201693A - 投射型液晶表示装置 - Google Patents
投射型液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH01201693A JPH01201693A JP2802888A JP2802888A JPH01201693A JP H01201693 A JPH01201693 A JP H01201693A JP 2802888 A JP2802888 A JP 2802888A JP 2802888 A JP2802888 A JP 2802888A JP H01201693 A JPH01201693 A JP H01201693A
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- light
- beam splitter
- polarized light
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は投射型液晶表示装置に関するものである。
投射型液晶表示装置は、液晶パネルの表示画像をスクリ
ーンに拡大投射するものであり、第４図のように、ハロ
ゲンランプやキセノンランプ等の光源３１とコンデンサ
レンズ３２等から成る光源系３３、ＴＮ（ツイスト番ネ
マチック）型液晶を用い画像を形成する液晶パネル３４
、および液晶パネル３４の表示画像をスクリーン３６に
拡大投射するための投射レンズ３５とから構成されてい
る。
ーンに拡大投射するものであり、第４図のように、ハロ
ゲンランプやキセノンランプ等の光源３１とコンデンサ
レンズ３２等から成る光源系３３、ＴＮ（ツイスト番ネ
マチック）型液晶を用い画像を形成する液晶パネル３４
、および液晶パネル３４の表示画像をスクリーン３６に
拡大投射するための投射レンズ３５とから構成されてい
る。
すなわち、この投射型液晶表示装置は、小型の液晶パネ
ルにテレビ画像や、パーソナルコンピュータやワープロ
のキャラクタ画像等を表示させ、その表示画像をスクリ
ーン上に任意の大きさで拡大投射することにより大画面
の画像を容易に得ることができ、ビデオプロジェクタや
電子ＯＨＰ（オーバーへラドプロジェクタ）とて用いる
際、装置を非常に小型、軽量化できるという特徴を有し
ている。
ルにテレビ画像や、パーソナルコンピュータやワープロ
のキャラクタ画像等を表示させ、その表示画像をスクリ
ーン上に任意の大きさで拡大投射することにより大画面
の画像を容易に得ることができ、ビデオプロジェクタや
電子ＯＨＰ（オーバーへラドプロジェクタ）とて用いる
際、装置を非常に小型、軽量化できるという特徴を有し
ている。
しかし、従来の投射型液晶表示装置は、ＴＮ型液Ｍ、パ
ネルを用いているため、光源からの不定偏光光を直線偏
光光に変換するための偏光板により、光束は６０％以上
が損失してしまう。従って、スクリーン上に拡大投射す
ると画面が暗くなるという問題を持っておシ、部屋の照
明を暗くしなければならないという不都合が生じる。
ネルを用いているため、光源からの不定偏光光を直線偏
光光に変換するための偏光板により、光束は６０％以上
が損失してしまう。従って、スクリーン上に拡大投射す
ると画面が暗くなるという問題を持っておシ、部屋の照
明を暗くしなければならないという不都合が生じる。
また明るい表示画面を得るために、光源の輝度を高くす
ると消費電力が大きくなるばかりでなく、偏光板での光
の吸収により発生する熱で液晶パネルが正常動作しなく
なったり、偏光板の劣化が生じてしまう。
ると消費電力が大きくなるばかりでなく、偏光板での光
の吸収により発生する熱で液晶パネルが正常動作しなく
なったり、偏光板の劣化が生じてしまう。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、大画面の画像を
明るく表示できる投射型液晶表示装置を提供することに
ある。
明るく表示できる投射型液晶表示装置を提供することに
ある。
本発明の投射型液晶表示装置は、光源と光源からの不定
偏光光をＰ偏光の直線偏光光とＳ偏光の直線偏光光に分
離するｉｌの偏光ビームスプリフタと、前記Ｐ偏光光を
画像信号に基づき変調する第１の液晶パネルと、前記Ｓ
偏光の直線偏光光を同一の前記画像信号に基づき変調す
る第２の液晶パネルと、前記Ｐ偏光の直線偏光光と前記
Ｓ偏光の直線偏光光を合成するだめの第２の偏光ビーム
スプリッタと、投射レンズとから構成されることを特徴
とする。
偏光光をＰ偏光の直線偏光光とＳ偏光の直線偏光光に分
離するｉｌの偏光ビームスプリフタと、前記Ｐ偏光光を
画像信号に基づき変調する第１の液晶パネルと、前記Ｓ
偏光の直線偏光光を同一の前記画像信号に基づき変調す
る第２の液晶パネルと、前記Ｐ偏光の直線偏光光と前記
Ｓ偏光の直線偏光光を合成するだめの第２の偏光ビーム
スプリッタと、投射レンズとから構成されることを特徴
とする。
すなわち、本発明の投射型液晶表示装置は、光源光を偏
光ビームスプリッタで偏光方向が直交する二つの光束に
分離し、それぞれの元来を液晶パネルで同一の画像信号
に基づく変調を加えた後、再ヒ偏光ビームスプリッタで
合成し、投射レンズでスクリーン上に重ねて拡大投射す
るものであるから、従来の偏光板を用いていたものに比
べ吸収による光の損失や熱の発生がないため、光源光の
光利用効率が極めて高く明るい表示画面を得ることがで
き、発生する熱で液晶パネルが正常動作でなくなること
もなくなる。
光ビームスプリッタで偏光方向が直交する二つの光束に
分離し、それぞれの元来を液晶パネルで同一の画像信号
に基づく変調を加えた後、再ヒ偏光ビームスプリッタで
合成し、投射レンズでスクリーン上に重ねて拡大投射す
るものであるから、従来の偏光板を用いていたものに比
べ吸収による光の損失や熱の発生がないため、光源光の
光利用効率が極めて高く明るい表示画面を得ることがで
き、発生する熱で液晶パネルが正常動作でなくなること
もなくなる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。
第１図において、光の１はノ・ロゲンランプやキセノン
ランプ等の輝度の高い白色光源であり、光源からの出射
光束は、楕円面や放物面に加工されたミラー２及びコン
デンサレンズ３によシ平行光束４となる。フィルター５
は可視光のみを透過するバンドパスフィルターであり、
紫外線及び赤外線を反射あるいは吸収する特性を持つ多
層薄膜による干渉フィルターや防熱ガラス等を用いた。
ランプ等の輝度の高い白色光源であり、光源からの出射
光束は、楕円面や放物面に加工されたミラー２及びコン
デンサレンズ３によシ平行光束４となる。フィルター５
は可視光のみを透過するバンドパスフィルターであり、
紫外線及び赤外線を反射あるいは吸収する特性を持つ多
層薄膜による干渉フィルターや防熱ガラス等を用いた。
平行光束４は不定偏光光であり、偏光ビームスプリッタ
６によシ、Ｐ偏光光７およびＳ偏光光８の二つの直線偏
光光に分離される。偏光ビームスプリッタ６は、二つの
直角プリズムの斜辺の一方に、金属膜や訪電体多層膜等
から成る半透膜をコートして府辺どうしを接合したもの
で、特に可視域の波長の光に対して有効にＰ偏光光７と
Ｓ偏光光８とに分離できるものを用いその消光比２０ｄ
Ｂ以上であった。また、光の入出射面には、反射防止膜
をコートしである。Ｐ偏光光７及びＳ偏光光８はミラー
９，１０を介し液晶パネル１１．１２に入射する。ミラ
ー９．１０はガラスの表面にＭを蒸着したＭ表面ミラー
又はさらに５ｉＯｚやＴｉ１ｔ＠の多層膜をコートして
反射率を高めだ成増反射ミラーを用いた。液晶パネル９
．１０は、ＴＮ型液晶セルであり、駆動方法は単純マ）
ＩＪクス型、或いはアクティブマトリクス型のどちら
でも良い。ただし、液晶の配向方向は偏光子に相当する
偏光ビームスプリッタ６によって得られる直線偏光に合
わせる必要があシ、液晶パネル１１はＰ偏光光７、液晶
パネル１２はＳ偏光光８に対し変調を加え得るような構
成をとらなければならない。またスクリ−ン上から見て
液晶パネル１１．１２は偏光ビームスプリッタ１３の接
合面に対し、それぞれ鏡像関係にあるため、画像形式を
左右対称にする必要があり、信号系によって実現しても
良いし、液晶パネルの一方を裏返しＫして実現しても良
い。Ｐ偏光光７及びＳ偏光光８Ｆｉそれぞれ液晶パネル
１１゜１２によって同一の画像信号に基づいた変調を加
え、検光子である偏光ビームスプリッタに入射する。液
晶パネル１１．１２の光の入出射面には反射防止膜を施
しており、偏光ビームスプリッタ１３は、偏光ビームス
プリッタ６と同じ特性を持ったものを用いた。偏光ビー
ムスプリッタ１３は検光子として作用する他に今度はＰ
偏光光７とＳ偏光光８を合成する役割も兼ね、合成光１
４を得る。
６によシ、Ｐ偏光光７およびＳ偏光光８の二つの直線偏
光光に分離される。偏光ビームスプリッタ６は、二つの
直角プリズムの斜辺の一方に、金属膜や訪電体多層膜等
から成る半透膜をコートして府辺どうしを接合したもの
で、特に可視域の波長の光に対して有効にＰ偏光光７と
Ｓ偏光光８とに分離できるものを用いその消光比２０ｄ
Ｂ以上であった。また、光の入出射面には、反射防止膜
をコートしである。Ｐ偏光光７及びＳ偏光光８はミラー
９，１０を介し液晶パネル１１．１２に入射する。ミラ
ー９．１０はガラスの表面にＭを蒸着したＭ表面ミラー
又はさらに５ｉＯｚやＴｉ１ｔ＠の多層膜をコートして
反射率を高めだ成増反射ミラーを用いた。液晶パネル９
．１０は、ＴＮ型液晶セルであり、駆動方法は単純マ）
ＩＪクス型、或いはアクティブマトリクス型のどちら
でも良い。ただし、液晶の配向方向は偏光子に相当する
偏光ビームスプリッタ６によって得られる直線偏光に合
わせる必要があシ、液晶パネル１１はＰ偏光光７、液晶
パネル１２はＳ偏光光８に対し変調を加え得るような構
成をとらなければならない。またスクリ−ン上から見て
液晶パネル１１．１２は偏光ビームスプリッタ１３の接
合面に対し、それぞれ鏡像関係にあるため、画像形式を
左右対称にする必要があり、信号系によって実現しても
良いし、液晶パネルの一方を裏返しＫして実現しても良
い。Ｐ偏光光７及びＳ偏光光８Ｆｉそれぞれ液晶パネル
１１゜１２によって同一の画像信号に基づいた変調を加
え、検光子である偏光ビームスプリッタに入射する。液
晶パネル１１．１２の光の入出射面には反射防止膜を施
しており、偏光ビームスプリッタ１３は、偏光ビームス
プリッタ６と同じ特性を持ったものを用いた。偏光ビー
ムスプリッタ１３は検光子として作用する他に今度はＰ
偏光光７とＳ偏光光８を合成する役割も兼ね、合成光１
４を得る。
すなわち、Ｐ偏光光７は液晶パネル１１によって偏光方
向が９０°回転し、偏光ビームスプリッタ１３に対して
はＳ偏光光となシ投射レンズ１５の方向に反射する。一
方Ｓ偏光光８は同様に液晶パネル１２によって偏光方向
が９０°回転し、イＩ−光ビームスプリッタ１３に対し
てはＰ（ｕ元光となり投射レンズ１５の方向に透過する
。投射レンズ１５は液晶パネル１１．１２上に形成され
た画像をスクリーン１６上に拡大投射するものであり、
液晶パネル１１．１２の各画素が同じ位置に投射される
ように液晶パネル１１．１２の位置を調整することに明
るい大画面画像が投射されろ。ここで液晶パネル１１．
１２において電圧が印加された画素はス、クリーン上で
黒画累となるが、投射レンズを１５′の位置に設けると
、ネガポジを反転した画像を得ることもできる。
向が９０°回転し、偏光ビームスプリッタ１３に対して
はＳ偏光光となシ投射レンズ１５の方向に反射する。一
方Ｓ偏光光８は同様に液晶パネル１２によって偏光方向
が９０°回転し、イＩ−光ビームスプリッタ１３に対し
てはＰ（ｕ元光となり投射レンズ１５の方向に透過する
。投射レンズ１５は液晶パネル１１．１２上に形成され
た画像をスクリーン１６上に拡大投射するものであり、
液晶パネル１１．１２の各画素が同じ位置に投射される
ように液晶パネル１１．１２の位置を調整することに明
るい大画面画像が投射されろ。ここで液晶パネル１１．
１２において電圧が印加された画素はス、クリーン上で
黒画累となるが、投射レンズを１５′の位置に設けると
、ネガポジを反転した画像を得ることもできる。
以上のように、本発明の投射型液晶表示装置は光源１か
らスクリーン１６までの光路中に投射表示に使用する可
視光を著しく吸収して損失する部分がないため、熱の発
生を防ぎ、かつスクリーン１６上に明るい大画面画像を
投射することができる。
らスクリーン１６までの光路中に投射表示に使用する可
視光を著しく吸収して損失する部分がないため、熱の発
生を防ぎ、かつスクリーン１６上に明るい大画面画像を
投射することができる。
以上の説明において液晶パネルは白黒表示のものを用い
たが液晶パネルにカラーフィルターを内蔵するとカラー
表示も実現できる。この場合カラーフィルターは多層薄
膜によるダイクロインクフィルターが光の吸収がないた
め望ましいが、通常用いられている色素や顔料タイプの
カラーフィルターでも従来例に比べて、明るさ及び熱の
発生防止の点で著しく効果がある。
たが液晶パネルにカラーフィルターを内蔵するとカラー
表示も実現できる。この場合カラーフィルターは多層薄
膜によるダイクロインクフィルターが光の吸収がないた
め望ましいが、通常用いられている色素や顔料タイプの
カラーフィルターでも従来例に比べて、明るさ及び熱の
発生防止の点で著しく効果がある。
第２図は本発明の第２の実施例を示す図である。
本実施例においては、第１の実施例に比べて偏光ビーム
スプリッタ６と１３間の光路に光字ブロック１７．１８
．１９及び２０を配置した点が異なる。
スプリッタ６と１３間の光路に光字ブロック１７．１８
．１９及び２０を配置した点が異なる。
光学ブロック１７，１８．１９及び２０はＢＫ７等の光
学ガラスを研磨したものであり、偏光ビームスプリッタ
６．１３及び液晶パネル１１．１２との接合面は屈折率
の整合をとって接着している。従って各構成要素の入出
射端面において反射による損失が発生しない。又光学ブ
ロック１７．１８の斜辺は全反射条件を溝足するもので
あり、低損失の２４仮路構成となっている。さらに、ス
クリーン１６上に液晶パネル１１．１２で形成した画像
を重ねて表示する際、液晶パネル１１．１２の位置を調
整する必要があるが、本実施例においては、最初に一度
位置を調整するだけで、振動や熱的要因により生じる経
時的な位置ずれを防止できる構成になっている。他にも
、液晶パネルにカラーフィルタを内蔵した場合に発生す
る熱も、液晶パネルを空気中に配置するよりも熱伝導性
がはるかに良いため効率良く冷却することができる。。
学ガラスを研磨したものであり、偏光ビームスプリッタ
６．１３及び液晶パネル１１．１２との接合面は屈折率
の整合をとって接着している。従って各構成要素の入出
射端面において反射による損失が発生しない。又光学ブ
ロック１７．１８の斜辺は全反射条件を溝足するもので
あり、低損失の２４仮路構成となっている。さらに、ス
クリーン１６上に液晶パネル１１．１２で形成した画像
を重ねて表示する際、液晶パネル１１．１２の位置を調
整する必要があるが、本実施例においては、最初に一度
位置を調整するだけで、振動や熱的要因により生じる経
時的な位置ずれを防止できる構成になっている。他にも
、液晶パネルにカラーフィルタを内蔵した場合に発生す
る熱も、液晶パネルを空気中に配置するよりも熱伝導性
がはるかに良いため効率良く冷却することができる。。
第３図は本発明の第３の実施例を示す。本実施例におい
て、液晶パネル２２．２３は反射型のものを用い、偏光
ビームスプリッタ２１は偏光子、検光子及び投射光束の
分離、合成を１つで兼ねているため、非常にコンパクト
な装置を実現できる。
て、液晶パネル２２．２３は反射型のものを用い、偏光
ビームスプリッタ２１は偏光子、検光子及び投射光束の
分離、合成を１つで兼ねているため、非常にコンパクト
な装置を実現できる。
また、第２の実施例と同様に偏光ビームスプリッタ２１
と液晶パネル２２．２３はそれぞれ光学ブロック２４．
２５と屈折率の整合全とって接着しているため、反射に
よる損失、ゴースト像の防止、及び位置合せ、冷却効率
が良い。ここで、光学ブロック２４ 、２５は偏光ビー
ムスプリッタ２１と一体に形成しても良い。
と液晶パネル２２．２３はそれぞれ光学ブロック２４．
２５と屈折率の整合全とって接着しているため、反射に
よる損失、ゴースト像の防止、及び位置合せ、冷却効率
が良い。ここで、光学ブロック２４ 、２５は偏光ビー
ムスプリッタ２１と一体に形成しても良い。
以上説明したように１本発明の投射型液晶表示装置によ
れば、従来の偏光板を用いていたものに比べ吸収による
光の損失や熱の発生がないだめ、光源光の光利用効率が
極めて冒く明るい表示画面を得ることができ、発生する
熱で液晶パネルが正常動作しなくなることもない小型、
軽量の投射型液晶表示装置を得ることができた。
れば、従来の偏光板を用いていたものに比べ吸収による
光の損失や熱の発生がないだめ、光源光の光利用効率が
極めて冒く明るい表示画面を得ることができ、発生する
熱で液晶パネルが正常動作しなくなることもない小型、
軽量の投射型液晶表示装置を得ることができた。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は本発
明の第２の実施例を示す図、第３図は本発明の第３の実
施例を示す図、第４図は従来の投射型液晶表示装置を示
す図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・ミラー、３・−・
・・・コンデンサレンズ、４・・・・・・平行光束、５
・・・・・・フィルター、６゜１３・・・・・・偏光ビ
ームスプリッタ、７・・・・・・Ｐ偏光光、８・・・・
・・Ｓ偏光光、９，１０・・・・・・ミラー、１１，１
２・・・・・・液晶パネル、１４・・・・・・合成光、
１５．１５’・川・・投射レンズ、１６・・・・・・ス
クリーン。 代理人 弁理士 内 原 晋
明の第２の実施例を示す図、第３図は本発明の第３の実
施例を示す図、第４図は従来の投射型液晶表示装置を示
す図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・ミラー、３・−・
・・・コンデンサレンズ、４・・・・・・平行光束、５
・・・・・・フィルター、６゜１３・・・・・・偏光ビ
ームスプリッタ、７・・・・・・Ｐ偏光光、８・・・・
・・Ｓ偏光光、９，１０・・・・・・ミラー、１１，１
２・・・・・・液晶パネル、１４・・・・・・合成光、
１５．１５’・川・・投射レンズ、１６・・・・・・ス
クリーン。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 光源と、光源からの不定偏光光をＰ偏光の直線偏光光と
Ｓ偏光の直線偏光光に分離する第１の偏光ビームスプリ
ッタと、前記Ｐ偏光の直線偏光光を画像信号に基づき変
調する第１の液晶パネルと、前記Ｓ偏光の直線偏光光を
同一の前記画像信号に基づき変調する第２の液晶パネル
と、前記Ｐ偏光の直線偏光光と前記Ｓ偏光の直線偏光光
を合成するための第２の偏光ビームスプリッタと、投射
レンズとから構成されることを特徴とする投射型液晶表
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2802888A JPH01201693A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 投射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2802888A JPH01201693A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 投射型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201693A true JPH01201693A (ja) | 1989-08-14 |
Family
ID=12237291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2802888A Pending JPH01201693A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 投射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201693A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164854A (en) * | 1990-07-27 | 1992-11-17 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Polarization converter for converting unpolarized light to linearly polarized light |
| WO1997029402A3 (en) * | 1996-01-29 | 1997-09-25 | Alternate Realities Corp | Tiltable hemispherical optical projection systems and methods having constant angular separation of projected pixels |
| WO1998018040A1 (en) * | 1996-10-17 | 1998-04-30 | New Exciting Designs Limited | Light projection and lighting effects systems and methods |
| US6206532B1 (en) | 1996-10-17 | 2001-03-27 | New Exciting Designs Limited | High efficiency light source projection apparatus |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP2802888A patent/JPH01201693A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164854A (en) * | 1990-07-27 | 1992-11-17 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Polarization converter for converting unpolarized light to linearly polarized light |
| WO1997029402A3 (en) * | 1996-01-29 | 1997-09-25 | Alternate Realities Corp | Tiltable hemispherical optical projection systems and methods having constant angular separation of projected pixels |
| WO1998018040A1 (en) * | 1996-10-17 | 1998-04-30 | New Exciting Designs Limited | Light projection and lighting effects systems and methods |
| US6206532B1 (en) | 1996-10-17 | 2001-03-27 | New Exciting Designs Limited | High efficiency light source projection apparatus |
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