JPH04116849U - 液晶プロジエクター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面のアスペクト比が１６：９のスクリーン
に対して、この画面の１／２をＳ偏光成分で照射し、残
りの１／２をＰ偏光成分で照射して光源からの光を有効
活用して明るいスクリーン上の画像を得る。 【構成】 光源１からの光を偏光ビームスプリッタ４で
Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とに分離して、色分離光学手段
群６，７，８で三原色に分離して、この分離光を各色用
の液晶ライトバルブ９，１０，１１で変調して、再び色
合成光学手段群１５，１６，１７で色合成して投射レン
ズ１８からスクリーンに投影する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数の液晶ライドバルブを複数枚用い後部より光を入射させ、投射 レンズによりスクリーン上にフルカラーの画像を表示する投射型の液晶プロジェ クター装置の光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術の説明として図３により説明を行うと、光輝度白色光源３１からの 光束は放物面鏡により略平行光に変換される。光源反射鏡として作用する放物面 鏡には光源３１で発生する赤外成分を除去するためにコールドミラーコーティン グが施されている。また、光源３１で発生する赤外線成分の除去として光源と反 射ミラー３２の間に紫外線カットフィルタが設置される。変換された光源光はコ ールドミラー処理された反射ミラー３２を経て色分離を行なうＲ反射のダイクロ イックフィルタ３３およびＢ反射のダイクロイックフィルタ３５により光源光は Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に分離される。分離された各光束はそれぞれに対応した例え ばツイストネマチック液晶ライトバルブ４２、４３、４４に入射するが、液晶ラ イトバルブ入射前にコンデンサレンズ３９、４０、４１により平行光束から集束 光束へ変換される。ツイストネマチック液晶ライトバルブは２枚のガラス基板の 間に液晶が封入された構成となっており、各透明基板上には透明電極が選択的に 形成され、これによって例えばアクティブマトリクス駆動方式により表示が行な われる。ツイストネマチック液晶ライトバルブは通常、その光軸方向両側にそれ ぞれ偏光板が配置され、この２枚の偏光板の偏光軸方向は、例えば、平行に選ば れるかまたは垂直に選ばれる。ガラス基板上に形成された透明電極に選択的に電 圧を印加すると、電圧は印加された箇所に対応する液晶光学特性が変化し、前記 偏光板の偏光軸方向の組合せによって、透光性または遮光性となる。Ｒ、Ｇ、Ｂ の各液晶ライトバルブを通過した映像光束は色合成のためのＢ反射ダイクロイッ クフィルタ３６およびＧ反射のダイクロイックフィルタ３８によって合成されて 投射レンズ４５によりスクリーン４６に拡大される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図３の構成による液晶プジェクター装置においては１つの高輝度白色光源３１ と光源反射鏡とによって形成される略平行光束がＲ、Ｇ、Ｂに対応した液晶ライ トバルブへ入射するため光源反射鏡として用いる放物面鏡の開口部は少なくとも 液晶ライトバルブの有効画面領域は必要になる。例えばＮＴＳＣ規格のアスペク ト比を有する有効表示領域であれば図４に示すごとく開口形状が少なくとも必要 で同図の斜線部分は液晶ライトバルブに到達し得ない不要照明光となる。この開 口形状は液晶ライトバルブ有効表示領域の対角線長で与えられる数値であり、１ つの光輝度白色光源と放物面光源反射鏡による構成においては図４に示すような ハイビジョン規格の有効表示領域であるアスペクト比９：１６を持つような場合 には不要照明光の全開口に示す割合がＮＴＳＣ規格のライトバルブ採用時に比べ て増大し、光源及び光源反射鏡で形成した光束の利用効率が低下してしまう。本 考案はハイビジョン規格の有効表示領域のツイストネマチク液晶ライトバルブを 用いた場合の光源と光源反射鏡による光利用効率の改善を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

従って、上述の目的を達成するために第１の本考案は、光源からの白色光を赤 ，緑及び青の三原色に分離する色分離光学手段群と、この分離されて入射された 光を各々変調する液晶ライトバルブ群と、この液晶ライトバルブ群からの変調光 を合成する色合成光学手段群と、この合成された光をスクリーン上に拡大された 画面として投影する投射光学手段とを備えた液晶プロジェクター装置において、 前記光源からの不定偏光光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する偏光分離手段 を備え、前記スクリーンの画面の半分を前記Ｐ偏光成分の光で構成し、残りの半 分をＳ偏光成分の光で構成したものである。 第２の本考案は、前記色分離光学手段群，液晶ライトバルブ群及び色合成光学 手段群に前記Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とを変調あるいは透過及び反射する手段を 設けたものである。 第３の本考案は、前記スクリーンの画面のアスペクト比を１６：９としたもの である。

【０００５】

【実施例】

図１においてメハルハラドランプ等の高輝度白色光源１からの光は鏡面が光源 ランプの赤外成分を除去するためのコールドミラー特性を示すようにコーティン グされた放物面鏡からなる光源反射鏡２により略平行光束となり紫外線成分を除 去するためのフィルター３を通過後、偏光ビームスプリッタプレート４により光 源平行光束はＳ偏光成分が分離（反射）される。偏光ビームスプリッタ４で選択 透過したＰ偏光成分は反射ミラー５によりその光束進行方向を偏光ビームスプリ ッタで選択反射された偏光成分と同一方向にされる。その後、Ｐ、Ｓ偏光成分に 対応したフィルタ特性を有する色分離光学手段６、７、８を経てＲ、Ｇ、Ｂ各対 応のツイストネマッチク液晶ライトバルブ９、１０、１１に入射する。例えば前 記液晶ライトバルブ９にて光源より到達したＳ偏光成分の略平行光束は、ハイビ ジョン規格の有効表示領域１６：９のうち半分に相当する９：８の領域に入射し て、残り領域である９：８はＰ偏光成分が入射する。その後、液晶ライトバルブ 後に置かれた前記各偏光成分に対応させた検光子１２、１３、１４を通過して、 色合成光学手段１５、１６、１７により合成された光束が投射レンズ１８へ到達 し拡大されてスクリーン上で液晶ライトバルブ上に形成されて映像を結像する。 ここで１つの光路に着目し説明を図２を用いて行なう。光源反射鏡を含む光源ラ ンプ１による光束はＰ、Ｓ成分に分離するための偏光ビームスプリッタ４および 光路変更を行なう反射ミラー５により構成される光学系を経て色分離光学手段で あるダイクロイックフィルタ６および８を通過後に液晶ライトバルブ１１へ入射 する。同図においては液晶ライトバルブ１１の縦方向：横方向のアスペクト比が １６：９である。液晶ライトバルブ１１通過後は、色合成光学手段である光路変 更の反射ミラー１６およびダイクロイックフィルタ１７を通過後投射レンズ１８ に到達する。 なお、各ダイクロイックフィルタ６、８、１５、１７はアスペクト比１６：９の うち９：８の領域に対し、各々Ｐ、Ｓ偏光成分に対応したフィルタ特性を示すダ イクロイックコーティングを施す。また、液晶ライトバルブの射出方向に検光子 として配置される偏光板１２、１３、１４は、液晶ライトバルブの有効画面の９ ：８の領域に対し、各々Ｐ、Ｓ偏光成分に対応させて異なった偏光軸を持って配 置されている。

【０００６】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、ハイビジョン規格のアスペクト比の有効表示領 域を持つツイスツネマチック液晶ライトバルブで構成される液晶プロジェクター 装置の光源反射鏡を含む光源の利用効率を高めることが可能になる。従来該方式 で使用しなかった偏光成分を有効利用し、さらに光源反射鏡の開口面積を小さく することが実現できる。このため光源反射鏡のコストおよび小型化を可能にする 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の全体を示す構成図である。

【図２】図１に係わる分離された単一光の光路状態を示
す図である。

【図３】従来の構成を示す図である。

【図４】図３に係わる画面のアスペクト比に対する光源
からの光の利用状態を示す図である。

【符号の説明】

１，３１ 光源 ２ 光源反射鏡 ３ 紫外線除去フィルター ４ 偏光分離手段（偏光ビームスプリッタ） ５，７，１６，３２ 反射ミラー ６，８，１５，１７，３３，３５，３６，３８ ダイク
ロイックフィルタ ９，１０，１１，４２，４３，４４ 液晶ライトバルブ １２，１３，１４ 偏光板 １８，４５ 投射光学手段（投射レンズ） ３９，４０，４１ コンデンサレンズ ４６ スクリーン

【手続補正書】

【提出日】平成３年９月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの白色光を赤，緑及び青の三原
   色に分離する色分離光学手段群と、この分離されて入射
   された光を各々変調する液晶ライトバルブ群と、この液
   晶ライトバルブ群からの変調光を合成する色合成光学手
   段群と、この合成された光をスクリーン上に拡大された
   画面として投影する投射光学手段とを備えた液晶プロジ
   ェクター装置において、前記光源からの不定偏光光をＰ
   偏光成分とＳ偏光成分とに分離する偏光分離手段を備
   え、前記スクリーンの画面の半分を前記Ｐ偏光成分の光
   で構成し、残りの半分をＳ偏光成分の光で構成したこと
   を特徴とする液晶プロジェクター装置。
2. 【請求項２】 前記色分離光学手段群，液晶ライトバル
   ブ群及び色合成光学手段群は前記Ｐ偏光成分とＳ偏光成
   分とを変調あるいは透過及び反射する手段を有すること
   を特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクター装置。
3. 【請求項３】 前記スクリーンの画面はアスペクト比が
   １６：９であることを特徴とする請求項１記載の液晶プ
   ロジェクター装置。