JPH0239084A - 画像投影装置 - Google Patents
画像投影装置Info
- Publication number
- JPH0239084A JPH0239084A JP63188044A JP18804488A JPH0239084A JP H0239084 A JPH0239084 A JP H0239084A JP 63188044 A JP63188044 A JP 63188044A JP 18804488 A JP18804488 A JP 18804488A JP H0239084 A JPH0239084 A JP H0239084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- reflected
- prism
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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、画像投影装置の高効率となる光学系の構造に
関するものである。
関するものである。
従来の画像投影装置の光学系を図を用いて説明する。
第４図は、画像投影装置の光学系を示す原理図である。
画像投影装置は、従来のスライドプロジェクタのスライ
ドに代わり、液晶パネルを配置したものと考えてよい。
ドに代わり、液晶パネルを配置したものと考えてよい。
光源２より放射された光は反射鏡１により反射され、熱
線吸収ガラス１９、レンズ６に入射し、はぼ平行光とな
り、液晶パネル２０により画像情報に変換され投射レン
ズ９によりスクリーン１０上に投射される。液晶パネル
２０は、第４図のように偏光板８Ａ、８Ｂ、液晶７から
構成されている。第４図は、白黒表示の場合であるが、
第５図のような、３色分解方式によるカラー表示の場合
についても、液晶パネル２０を用いて構成している。尚
、第４図と同一要素には同一番号を付し、２１はダイク
ロイツクミラ−（青反射）、２２はグイクロイックミラ
ー ２３はミラ２４はグイクロイックプリズムである。
線吸収ガラス１９、レンズ６に入射し、はぼ平行光とな
り、液晶パネル２０により画像情報に変換され投射レン
ズ９によりスクリーン１０上に投射される。液晶パネル
２０は、第４図のように偏光板８Ａ、８Ｂ、液晶７から
構成されている。第４図は、白黒表示の場合であるが、
第５図のような、３色分解方式によるカラー表示の場合
についても、液晶パネル２０を用いて構成している。尚
、第４図と同一要素には同一番号を付し、２１はダイク
ロイツクミラ−（青反射）、２２はグイクロイックミラ
ー ２３はミラ２４はグイクロイックプリズムである。
従来の構成では、ポラロイド偏光板のように、自然光か
ら直線偏光を得る際、直交する直線偏光成分を吸収する
偏光板を用いるため九原理上、光源より入射された光の
少なくとも２分の１は吸収しているため、光利用効率は
５０％以下となっており効率が低い。
ら直線偏光を得る際、直交する直線偏光成分を吸収する
偏光板を用いるため九原理上、光源より入射された光の
少なくとも２分の１は吸収しているため、光利用効率は
５０％以下となっており効率が低い。
一般用としては、光源の電力をやたらに大きくすること
ができないので、高輝度のスクリーン画面な得ることが
難しく、通常は、部屋を暗（して利用することが多い。
ができないので、高輝度のスクリーン画面な得ることが
難しく、通常は、部屋を暗（して利用することが多い。
そこで、本発明は、通常の明るい部屋でも、十分な視認
性のある高輝度の画像投影装置を供給するものである。
性のある高輝度の画像投影装置を供給するものである。
本発明は、従来の偏光板では吸収されていた偏光成分を
利用し偏光子の光利用効率を高め、スクリーン輝度の向
上を行うものである。これケ達成するために、偏光ビー
ムスプリッタとプリズムを組み合わせたものを利用する
。偏光子は、入射光を直交する２つの偏光成分により、
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分を分離しＰ偏光は透過し、Ｓ偏
光は反射させ反射光はプリズムと２分の１波長板を通り
透過光とともに液晶パネルへ入射させる。ここで、偏光
ビームスプリッタは、可視域（４００ｎｍ〜５００ｎｍ
）で偏光分離するように設計したものを利用しさらに、
光源の反射鏡は楕円反射鏡を利用する。
利用し偏光子の光利用効率を高め、スクリーン輝度の向
上を行うものである。これケ達成するために、偏光ビー
ムスプリッタとプリズムを組み合わせたものを利用する
。偏光子は、入射光を直交する２つの偏光成分により、
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分を分離しＰ偏光は透過し、Ｓ偏
光は反射させ反射光はプリズムと２分の１波長板を通り
透過光とともに液晶パネルへ入射させる。ここで、偏光
ビームスプリッタは、可視域（４００ｎｍ〜５００ｎｍ
）で偏光分離するように設計したものを利用しさらに、
光源の反射鏡は楕円反射鏡を利用する。
又、空間光変調素子として液晶パネルを用い、さらに旋
光素子として液晶セルを用いる。
光素子として液晶セルを用いる。
（実施例１）
第１図に、本発明の実施例として画像投影装置の光学系
を示す。図中の矢印と焦点は偏光方向を示したものであ
る。光源２（メタルハライド又はハロゲンランプ）より
放射された自然光が、楕円反射鏡１で反射しもうひとつ
の焦点に集光しレンズ６で平行光となり、偏光ビームス
プリッタ４に入射する。このうち、Ｓ偏光成分１２は、
反射し残りのＰ偏光成分１１は透過する。反射Ｓ偏光成
分１２は、プリズム５で反射、２分の１波長板６を透過
することで偏光面が９０°回転しＰ偏光成分１１と偏光
方向が平行となる。そして、それぞれをレンズ１４ Ａ
、１４Ｂにより集光し、平行四辺彫型のプリズム１５Ａ
、１５Ｂ内で２回全反射され、両光を接近、重ね合わせ
レンズ１６で平行光として）Ｗ ８層７に入射させるこ
とができ、偏光子８を通りレンズ９によりスクリーン１
０上に投射する。この構成罠より、液晶パネルで従来吸
収されていた偏光成分を利用するため、効率を２培にす
ることができる。
を示す。図中の矢印と焦点は偏光方向を示したものであ
る。光源２（メタルハライド又はハロゲンランプ）より
放射された自然光が、楕円反射鏡１で反射しもうひとつ
の焦点に集光しレンズ６で平行光となり、偏光ビームス
プリッタ４に入射する。このうち、Ｓ偏光成分１２は、
反射し残りのＰ偏光成分１１は透過する。反射Ｓ偏光成
分１２は、プリズム５で反射、２分の１波長板６を透過
することで偏光面が９０°回転しＰ偏光成分１１と偏光
方向が平行となる。そして、それぞれをレンズ１４ Ａ
、１４Ｂにより集光し、平行四辺彫型のプリズム１５Ａ
、１５Ｂ内で２回全反射され、両光を接近、重ね合わせ
レンズ１６で平行光として）Ｗ ８層７に入射させるこ
とができ、偏光子８を通りレンズ９によりスクリーン１
０上に投射する。この構成罠より、液晶パネルで従来吸
収されていた偏光成分を利用するため、効率を２培にす
ることができる。
（実施例２）
第２図は、本発明の第２の実施例を示す図である。光源
２（メタルハライドランプ又はハロゲンランプ）より放
射した自然光が、楕円反射鏡１で反射しもうひとつの焦
点に集光しレンズ３で平行光となり、偏光ビームスプリ
ッタ４に入射する。このうち、Ｓ偏光成分１２は反射し
残りのＰ偏光成分１１は透過する。反射Ｓ偏光成分１２
はプリズム５で反射、２分の１波長板６を透過すること
で偏光面が９０°回転しＰ偏光成分１１と偏光方向が平
行となる。これにより、分離された２つの偏光成分の偏
光面を合わせたのち圧液晶層７に並列に入射させ偏光子
８を透過、投射レンズ９によりスクリーン１０上に投射
する。この構成の場合もやはり、従来吸収していた偏光
成分を利用できるため、２倍の効率が得られる。また、
偏光ビームスプリッタの特性’Ｐ２分の１波長板の特性
により生じる反射光と透過光の分光特性の若干の違いは
、色補正フィルタをはさんで利用することで解決できる
。
２（メタルハライドランプ又はハロゲンランプ）より放
射した自然光が、楕円反射鏡１で反射しもうひとつの焦
点に集光しレンズ３で平行光となり、偏光ビームスプリ
ッタ４に入射する。このうち、Ｓ偏光成分１２は反射し
残りのＰ偏光成分１１は透過する。反射Ｓ偏光成分１２
はプリズム５で反射、２分の１波長板６を透過すること
で偏光面が９０°回転しＰ偏光成分１１と偏光方向が平
行となる。これにより、分離された２つの偏光成分の偏
光面を合わせたのち圧液晶層７に並列に入射させ偏光子
８を透過、投射レンズ９によりスクリーン１０上に投射
する。この構成の場合もやはり、従来吸収していた偏光
成分を利用できるため、２倍の効率が得られる。また、
偏光ビームスプリッタの特性’Ｐ２分の１波長板の特性
により生じる反射光と透過光の分光特性の若干の違いは
、色補正フィルタをはさんで利用することで解決できる
。
（実施例３）
第３図は、本発明の第３の実施例を示す図である。カラ
ー表示に対応するため、第１図の光源から液晶層の手前
レンズまでと、第５図のカラー表示部分とを組み合わせ
光学系を構成するものである。第１図と同様に光源から
の光をレンズにより平行光とし、カラー表示部分の光学
系へ入射させ投射レンズによりカラー画像をスクリーン
上に投射する。尚、第１図、第５図と同一要素には同一
番号を付し、説明を省略する。
ー表示に対応するため、第１図の光源から液晶層の手前
レンズまでと、第５図のカラー表示部分とを組み合わせ
光学系を構成するものである。第１図と同様に光源から
の光をレンズにより平行光とし、カラー表示部分の光学
系へ入射させ投射レンズによりカラー画像をスクリーン
上に投射する。尚、第１図、第５図と同一要素には同一
番号を付し、説明を省略する。
以上の説明で明らかなように、偏光子を液晶から分離す
ることで偏光子の光吸収による液晶への熱伝達の影響が
なくなり、また、偏光子に非吸収偏光子を利用すること
により従来の吸収していた偏光成分を利用でき、偏光子
での損失をなくすことができろ。その結果、従来と同じ
スクリーンの明るさの画面を得るのに必要な光源の消費
電力をおよそ半分にすることができる。また、消費電力
を変化させなければ、スクリーン譚度を２倍に向上させ
ろことができる。
ることで偏光子の光吸収による液晶への熱伝達の影響が
なくなり、また、偏光子に非吸収偏光子を利用すること
により従来の吸収していた偏光成分を利用でき、偏光子
での損失をなくすことができろ。その結果、従来と同じ
スクリーンの明るさの画面を得るのに必要な光源の消費
電力をおよそ半分にすることができる。また、消費電力
を変化させなければ、スクリーン譚度を２倍に向上させ
ろことができる。
第１図、第２図、第３図は本発明の実症例である画像投
影装置の光学系を示した構成図であり、第４図は従来の
スライドグロジェクタで白黒表示の場合、第５図はカラ
ー表示の場合についてのそれぞれのｍ成を示した構成図
である。 １・・・・・・楕円反射鏡、 ２・・・・・・光源、 ４・・・・・・偏光ビームスプリッタ、５・・・・・・
プリズム、 ６・・・・・・２分の１波長板、 ７・・・・・・液晶層、 ８・・・・・・偏光子、 ９・・・・・・投射レンズ、 １０・・・・・・スクリーン、 １９・・・・・・熱線吸収フィルタ、 ２０・・・・・・液晶パネル、 ２１・・・・・・ダイクロイックミラー（青反射）、２
２・・・・・・ダイクロイックミラー（緑反射）、２３
・・・・・・ミラー ２４・・・・・・ダイクロイククプリズム。
影装置の光学系を示した構成図であり、第４図は従来の
スライドグロジェクタで白黒表示の場合、第５図はカラ
ー表示の場合についてのそれぞれのｍ成を示した構成図
である。 １・・・・・・楕円反射鏡、 ２・・・・・・光源、 ４・・・・・・偏光ビームスプリッタ、５・・・・・・
プリズム、 ６・・・・・・２分の１波長板、 ７・・・・・・液晶層、 ８・・・・・・偏光子、 ９・・・・・・投射レンズ、 １０・・・・・・スクリーン、 １９・・・・・・熱線吸収フィルタ、 ２０・・・・・・液晶パネル、 ２１・・・・・・ダイクロイックミラー（青反射）、２
２・・・・・・ダイクロイックミラー（緑反射）、２３
・・・・・・ミラー ２４・・・・・・ダイクロイククプリズム。
Claims (3)
- （１）光源と投射レンズと複数の空間光変調素子からな
る画像投影装置において、光源を第１焦点とする回転反
射鏡と、前記回転楕円反射鏡の第２焦点を焦点とするレ
ンズと、前記レンズよりほぼ平行光として出射された光
を偏光方向によって、反射光及び透過光に分離させるプ
リズムと、前記反射光または透過光のどちらか一方の偏
光方向を９０°回転させるための、２分の１波長板又は
９０°の旋光素子と、前記反射光及び透過光の進行方向
をそろえるための反射鏡またはプリズムを設けたことを
特徴とする画像投影装置。 - （２）空間光変調素子として、液晶パネルを用いること
を特徴とする請求項１記載の画像投影装置。 - （３）旋光素子として、液晶セルを用いることを特徴と
する請求項１記載の画像投影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63188044A JPH0239084A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 画像投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63188044A JPH0239084A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 画像投影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239084A true JPH0239084A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16216702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63188044A Pending JPH0239084A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 画像投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239084A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03257443A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Canon Inc | 画像投影装置 |
| JPH0424609A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Victor Co Of Japan Ltd | 偏光変換光学系 |
| JPH04234016A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-08-21 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 像投影装置 |
| JPH05133800A (ja) * | 1991-11-11 | 1993-05-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光検出器 |
| US5260728A (en) * | 1990-06-22 | 1993-11-09 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for reducing, enlarging and projecting image information |
| US5272496A (en) * | 1991-08-06 | 1993-12-21 | Thomson-Csf | Image projector with optimized luminous efficiency |
| US5283600A (en) * | 1992-02-21 | 1994-02-01 | Nec Corporation | LCD projector |
| US5446510A (en) * | 1989-12-20 | 1995-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
| US5485310A (en) * | 1991-12-02 | 1996-01-16 | Nippon Avionics Co., Ltd. | Linear polarization/conversion apparatus |
| EP0746164A3 (en) * | 1995-06-02 | 1998-04-22 | Matsushita Electronics Corporation | Lighting device transformed in the direction of polarization and projection type image display device using the same |
| US5879124A (en) * | 1997-04-14 | 1999-03-09 | Gerardus J. Brouwer | Vehicle with retractible rear wheel assembly |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP63188044A patent/JPH0239084A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446510A (en) * | 1989-12-20 | 1995-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
| JPH03257443A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Canon Inc | 画像投影装置 |
| JPH0424609A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Victor Co Of Japan Ltd | 偏光変換光学系 |
| US5260728A (en) * | 1990-06-22 | 1993-11-09 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for reducing, enlarging and projecting image information |
| JPH04234016A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-08-21 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 像投影装置 |
| US5272496A (en) * | 1991-08-06 | 1993-12-21 | Thomson-Csf | Image projector with optimized luminous efficiency |
| JPH05133800A (ja) * | 1991-11-11 | 1993-05-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光検出器 |
| US5485310A (en) * | 1991-12-02 | 1996-01-16 | Nippon Avionics Co., Ltd. | Linear polarization/conversion apparatus |
| US5283600A (en) * | 1992-02-21 | 1994-02-01 | Nec Corporation | LCD projector |
| EP0746164A3 (en) * | 1995-06-02 | 1998-04-22 | Matsushita Electronics Corporation | Lighting device transformed in the direction of polarization and projection type image display device using the same |
| US5879124A (en) * | 1997-04-14 | 1999-03-09 | Gerardus J. Brouwer | Vehicle with retractible rear wheel assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6910777B2 (en) | Projector | |
| JP2765471B2 (ja) | 投写型液晶表示装置 | |
| US5327270A (en) | Polarizing beam splitter apparatus and light valve image projection system | |
| JP2951858B2 (ja) | 投影型カラー液晶表示装置 | |
| JPH0738050B2 (ja) | 偏光ビームスプリッタ装置とその装置を用いたライトバルブ光学装置 | |
| JP2002542509A (ja) | 反射型ｌｃｄ用光学系 | |
| JPH08292411A (ja) | 光源により生成された像を投写する装置 | |
| JPS63182987A (ja) | 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター | |
| JPH0239084A (ja) | 画像投影装置 | |
| US6476880B2 (en) | Projection type color liquid crystal display apparatus capable of enhancing optical utilization efficiency | |
| JP2861187B2 (ja) | 光源用偏光変換素子 | |
| JPH06202094A (ja) | 投写型表示装置 | |
| JP3074831B2 (ja) | 液晶プロジェクション装置 | |
| JP2925696B2 (ja) | 投写型表示装置 | |
| JPH04177335A (ja) | 投射形液晶表示装置 | |
| TW200537136A (en) | Projection type image display apparatus and optical system | |
| JP2674021B2 (ja) | 液晶プロジエクタ | |
| JP2759595B2 (ja) | 液晶プロジェクタ | |
| JPH03208013A (ja) | 液晶ビデオプロジェクタの偏光照明系 | |
| JPH01201693A (ja) | 投射型液晶表示装置 | |
| JPH06202063A (ja) | 偏光変換素子及び投写型液晶表示装置 | |
| JPH05232433A (ja) | 偏光変換素子及び投写型液晶表示装置 | |
| JPS62295024A (ja) | 投射型表示装置 | |
| JP3207408B2 (ja) | 反射型表示装置 | |
| JP3024077B2 (ja) | 光偏光装置及び光偏光装置を備えるプロジェクター |