JPH04178683A - 画像表示装置 - Google Patents
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- JPH04178683A JPH04178683A JP2308113A JP30811390A JPH04178683A JP H04178683 A JPH04178683 A JP H04178683A JP 2308113 A JP2308113 A JP 2308113A JP 30811390 A JP30811390 A JP 30811390A JP H04178683 A JPH04178683 A JP H04178683A
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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】
[概要]
偏光により画像を可視化する非発光型の画像表示装置に
関し、 消費電力が少なく、明るく鮮明な画像が得られる画像表
示装置を実現することを目的とし、入射した光を互いに
偏光方向が直交する2つの直線偏光に分離する偏光分離
素子と、直線偏光の偏光方向を変える偏光方向変換手段
と、直線偏光の光路を変える反射手段と、2つの液晶表
示器とから成り、偏光分離素子が分離した2つの偏光成
分のうち、少な(とも一方の偏光成分の偏光方向を、偏
光方向変換手段で変えて他方の偏光成分の偏光方向と一
致させ、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反射
手段で変えて他方の偏光成分の進行方向と一致させ、偏
光方向と進行方向とを一致させた前記の2つの直線偏光
を、並べて設けた2つの液晶表示器に各々別々に照射し
、前記の並べて設けた2つの液晶表示器が表示する像は
、1つの像を2つに分割した分割像をそれぞれ表示させ
るように構成する。
関し、 消費電力が少なく、明るく鮮明な画像が得られる画像表
示装置を実現することを目的とし、入射した光を互いに
偏光方向が直交する2つの直線偏光に分離する偏光分離
素子と、直線偏光の偏光方向を変える偏光方向変換手段
と、直線偏光の光路を変える反射手段と、2つの液晶表
示器とから成り、偏光分離素子が分離した2つの偏光成
分のうち、少な(とも一方の偏光成分の偏光方向を、偏
光方向変換手段で変えて他方の偏光成分の偏光方向と一
致させ、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反射
手段で変えて他方の偏光成分の進行方向と一致させ、偏
光方向と進行方向とを一致させた前記の2つの直線偏光
を、並べて設けた2つの液晶表示器に各々別々に照射し
、前記の並べて設けた2つの液晶表示器が表示する像は
、1つの像を2つに分割した分割像をそれぞれ表示させ
るように構成する。
本発明は、偏光により画像を可視化する非発光型の画像
表示装置において、無偏光の光から効率良く1つの直線
偏光を得て画像を表示する装置に関する。
表示装置において、無偏光の光から効率良く1つの直線
偏光を得て画像を表示する装置に関する。
液晶表示器を使用した投射型の画像表示装置は、直線偏
光の光を液晶表示器に照射し、該液晶表示器で偏光の空
間位相変調を行ってからスクリーンに投射し、拡大画像
を表示する仕組みである。
光の光を液晶表示器に照射し、該液晶表示器で偏光の空
間位相変調を行ってからスクリーンに投射し、拡大画像
を表示する仕組みである。
したがって、明るい画像を得るためには、液晶表示器に
照射する直線偏光の光強度を高くする必要がある。
照射する直線偏光の光強度を高くする必要がある。
しかし、−船釣に、投射用の光源が放射する光は無偏光
である。そのため、該無偏光から効率良く直線偏光を得
て画像表示を行う装置が求められている。また、液晶表
示器の薄さを活かした小型の画像表示装置が求められて
いる。
である。そのため、該無偏光から効率良く直線偏光を得
て画像表示を行う装置が求められている。また、液晶表
示器の薄さを活かした小型の画像表示装置が求められて
いる。
他方、液晶表示器は熱に弱(、熱による特性劣化によっ
て表示画像の品位が低下するため、明るい画像が得られ
ると同時に表示画像が安定している装置が求められてい
る。
て表示画像の品位が低下するため、明るい画像が得られ
ると同時に表示画像が安定している装置が求められてい
る。
液晶表示器をライトバルブとして用いた画像表示装置に
おいては、その光源として直線偏光の光が必要である。
おいては、その光源として直線偏光の光が必要である。
無偏光の光から直線偏光の光を得る方法としては、基本
的に次の2つの構成がある。
的に次の2つの構成がある。
■偏光分離素子を使用する構成
偏光分離素子(偏光子や偏光ビームスプリンタ)によっ
て、特定方向に振動する直線偏光を分離または吸収する
ことにより、これと直交する方向に振動する直線偏光を
得る構成である。
て、特定方向に振動する直線偏光を分離または吸収する
ことにより、これと直交する方向に振動する直線偏光を
得る構成である。
■偏光分離した一方の偏光成分と他方の偏光成分とを合
成する構成 偏光ビームスプリッタで無偏光の光を直交する2つの直
線偏光に分離し、一方の偏光成分の偏光方向を90°回
転した後、前記2つの直線偏光を特定の空間位置で重ね
合せる構成である。
成する構成 偏光ビームスプリッタで無偏光の光を直交する2つの直
線偏光に分離し、一方の偏光成分の偏光方向を90°回
転した後、前記2つの直線偏光を特定の空間位置で重ね
合せる構成である。
次に、前記■■のについて、投射型の画像表示装置を例
示して説明する。
示して説明する。
(1)偏光分離素子を使用した投射型液晶表示装置
第5図は、投射型液晶表示装置の概要を説明するブロッ
ク図で、(a>は全体の構成を説明する図、(b)は液
晶表示器を説明する図、である。
ク図で、(a>は全体の構成を説明する図、(b)は液
晶表示器を説明する図、である。
すなわち、液晶表示器1の画像を投射レンズ2でスクリ
ーン3に投射する仕組みである。
ーン3に投射する仕組みである。
尚、光源4aとリフレクタ6aは、投射光を供給する手
段であり、集光レンズ5は、光fi4aから放射される
光から平行な光を得るための手段である。
段であり、集光レンズ5は、光fi4aから放射される
光から平行な光を得るための手段である。
ところで、液晶表示器1は、液晶パネルIAを挟んで偏
光板7と偏光板8とを配置して構成している。
光板7と偏光板8とを配置して構成している。
すなわち、図上の左側から光が入射し、右側へ透過する
ものとすると、偏光板7で、入射する無偏光の光から不
要な偏光成分を除去して直線偏光を得て、該直線偏光を
液晶パネルIAで空間位相変調し、偏光板8で可視像化
している。
ものとすると、偏光板7で、入射する無偏光の光から不
要な偏光成分を除去して直線偏光を得て、該直線偏光を
液晶パネルIAで空間位相変調し、偏光板8で可視像化
している。
(2)偏光変換合成素子を使用した投射型液晶表示装置
第6図は、偏光変換合成素子を使用した投射型液晶表示
装置を説明する斜視図、である。
装置を説明する斜視図、である。
液晶パネルIBの画像を投射レンズでスクリーンに投射
する点は、前記(1)の装置と同様であるが、該液晶パ
ネルIBに照射する直線偏光を得る手段が異なっている
。
する点は、前記(1)の装置と同様であるが、該液晶パ
ネルIBに照射する直線偏光を得る手段が異なっている
。
すなわち、光源4bとりフレフタ6bとは投射光を供給
する手段であるが、直線偏光を得るために偏光変換合成
素子9を使用している。
する手段であるが、直線偏光を得るために偏光変換合成
素子9を使用している。
偏光変換合成素子9は、偏光ビームスプリンタ10aと
4個の直角プリズムlla、 llb、 llc、 l
idおよび合成用プリズム12a、 12bがら成る。
4個の直角プリズムlla、 llb、 llc、 l
idおよび合成用プリズム12a、 12bがら成る。
次に、偏光変換合成素子9で直線偏光の光が得られる過
程を第7図を用いて説明する。
程を第7図を用いて説明する。
第7図は、偏光変換合成素子の作動を説明する斜視図で
、(a)および(b)は2つの偏光成分が合成されるま
での過程を、各光路毎に分解して説明する図、である。
、(a)および(b)は2つの偏光成分が合成されるま
での過程を、各光路毎に分解して説明する図、である。
1)第1の光路(第7図(a))
まず最初に、P偏光成分とS偏光成分とからなる無偏光
の入射光を、偏光ビームスプリッタ10aで互いにP偏
光成分とS偏光成分とに分離する。
の入射光を、偏光ビームスプリッタ10aで互いにP偏
光成分とS偏光成分とに分離する。
そして、S偏光成分を光路変更用の直角プリズム1.1
a、llbと光の合成用プリズム12aを通して液晶パ
ネルIBに照射する。
a、llbと光の合成用プリズム12aを通して液晶パ
ネルIBに照射する。
第1の光路の場合、直角プリズムIla、 llbで光
路変更をする際に、偏光方向の変化は無い。
路変更をする際に、偏光方向の変化は無い。
尚、合成用プリズム12aは、次に説明する第2の光路
の光と合成する為の手段である。
の光と合成する為の手段である。
2)第2の光路(第7図(b))
偏光ビームスプリッタ10aで分離したP偏光の光が、
直角プリズムllcで光路を変更する際には、その偏光
方向に変化は無い。
直角プリズムllcで光路を変更する際には、その偏光
方向に変化は無い。
しかし、直角プリズムlidで光路変更する際に偏光方
向が90°変化し、S偏光の光になる。
向が90°変化し、S偏光の光になる。
そして、合成用プリズム12bを通して液晶パネルIB
に照射する。
に照射する。
以上の1)2)のように、互いに直交する偏光成分を同
一偏光成分に変換し、合成用プリズム12a、12bを
用いて、液晶パネルIB上で合成している。
一偏光成分に変換し、合成用プリズム12a、12bを
用いて、液晶パネルIB上で合成している。
したがって、捨て去る偏光成分が無(、光源の光を効率
良(利用できる。
良(利用できる。
すなわち、前記(1)の装置と比較して、光源の光の利
用率は約2倍近くに高まり、明るい投射画像を得ること
ができる。
用率は約2倍近くに高まり、明るい投射画像を得ること
ができる。
(発明が解決しようとする課題〕
前記の従来例(1)の画像表示装置および(2)の画像
表示装置には、次のような問題がある。
表示装置には、次のような問題がある。
(1)偏光分離素子を使用した投射型液晶表示装置の問
題点 不要の直線偏光成分を排除して捨て去るため、光量が半
減し、効率が悪い。
題点 不要の直線偏光成分を排除して捨て去るため、光量が半
減し、効率が悪い。
そのため、投射に必要とする光量の2倍以上の光量が必
要となり、高輝度の光源が要求され、電力効率も低い。
要となり、高輝度の光源が要求され、電力効率も低い。
また、排除された直線偏光成分は熱となって液晶パネル
を加熱し、該液晶パネルの特性に悪影響を与える。
を加熱し、該液晶パネルの特性に悪影響を与える。
(2)偏光変換合成素子を使用した投射型液晶表示装置
の問題点 本装置は、前記(1)の画像表示装置の電力効率の低さ
を改善した装置である。
の問題点 本装置は、前記(1)の画像表示装置の電力効率の低さ
を改善した装置である。
しかし、装置が大型化する問題がある。
すなわち、直角プリズムlla、 llb、 llc、
lidを多数使用する為に、その体積と重量が増大す
るのである。
lidを多数使用する為に、その体積と重量が増大す
るのである。
本発明の技術的課題は、画像表示装置における以上のよ
うな問題を解消し、直線偏光を効率良く得ることができ
ると同時に、消費電力が少なく、明るく鮮明な画像が得
られ、大きさも小型で軽量の画像表示装置を実現するこ
とにある。
うな問題を解消し、直線偏光を効率良く得ることができ
ると同時に、消費電力が少なく、明るく鮮明な画像が得
られ、大きさも小型で軽量の画像表示装置を実現するこ
とにある。
[課題を解決するための手段]
第1図は、本発明の基本原理−1を説明する図で、(a
)は画像表示装置のブロック図、(b) (c)は合成
画像を説明する図、である。
)は画像表示装置のブロック図、(b) (c)は合成
画像を説明する図、である。
また、第2図は、本発明の基本原理−2を説明する図で
、画像表示装置のブロック図、である。
、画像表示装置のブロック図、である。
本発明は、偏光分離素子で分離した2つの偏光成分を、
共に利用しているところに特徴がある。
共に利用しているところに特徴がある。
(1)偏光分離した各偏光成分を、2つの液晶表示器に
照射して合成する画像表示装置 本発明の画像表示装置は、基本的に、次の■〜■の4種
類の素子で構成する。
照射して合成する画像表示装置 本発明の画像表示装置は、基本的に、次の■〜■の4種
類の素子で構成する。
■入射した光を互いに偏光方向が直交する2つの直線偏
光に分離する偏光分離素子10b■直線偏光の偏光方向
を変えて偏光方向変換手段13a ■直線偏光の光路を変える反射手段14a■2つの液晶
表示器1a、 lb そして、その構成要件は次の■〜■である。
光に分離する偏光分離素子10b■直線偏光の偏光方向
を変えて偏光方向変換手段13a ■直線偏光の光路を変える反射手段14a■2つの液晶
表示器1a、 lb そして、その構成要件は次の■〜■である。
■偏光分離素子10bが分離した2つの偏光成分のうち
、少な(とも一方の偏光成分の偏光方向を、偏光方向変
換素子13aで変えて他方の偏光成分の偏光方向と一致
させる。
、少な(とも一方の偏光成分の偏光方向を、偏光方向変
換素子13aで変えて他方の偏光成分の偏光方向と一致
させる。
■偏光分離素子10bが分離した2つの偏光成分のうち
、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反射手段1
4aで変えて他方の偏光成分の進行方向と一致させる。
、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反射手段1
4aで変えて他方の偏光成分の進行方向と一致させる。
■前記■と■によって、偏光方向と進行方向とを一致さ
せた2つの直線偏光を、並べて設けた2つの液晶表示器
1a、lbに各々別々に照射する。そして、前記の並べ
て設けた2つの液晶表示器1 a +1bが表示する像
は、1つの像15aを2つに分割した分割像15A、1
5Bをそれぞれ表示させる構成とする。
せた2つの直線偏光を、並べて設けた2つの液晶表示器
1a、lbに各々別々に照射する。そして、前記の並べ
て設けた2つの液晶表示器1 a +1bが表示する像
は、1つの像15aを2つに分割した分割像15A、1
5Bをそれぞれ表示させる構成とする。
すなわち、以上の■〜■で構成した画像表示装置である
。
。
尚、2つの液晶表示器1a、1bが表示する像を、スク
リーン3上に投射して合成する構成としてもよい。
リーン3上に投射して合成する構成としてもよい。
また、並べて設けた2つの液晶表示器1a、 lbが表
示する像が同一の像15bであり、該2つの液晶表示器
1a、lbが表示する像をスクリーン3上に投射・重畳
して合成する構成としてもよい。
示する像が同一の像15bであり、該2つの液晶表示器
1a、lbが表示する像をスクリーン3上に投射・重畳
して合成する構成としてもよい。
(2)偏光分離した各偏光を、液晶表示器に照射して合
成する画像表示装置 基本的に、次の■〜■の5種類の素子で構成する。
成する画像表示装置 基本的に、次の■〜■の5種類の素子で構成する。
■入射した光を互いに偏光方向が直交する2つの直線偏
光に分離する偏光分離素子10c■直線偏光の偏光方向
を変える偏光方向変換手段13b ■直線偏光の光路を変える反射手段14b■直線偏光の
光路を変える合成用プリズム12C12d ■液晶表示器IC そして、その構成要件は次の■〜■である。
光に分離する偏光分離素子10c■直線偏光の偏光方向
を変える偏光方向変換手段13b ■直線偏光の光路を変える反射手段14b■直線偏光の
光路を変える合成用プリズム12C12d ■液晶表示器IC そして、その構成要件は次の■〜■である。
■偏光分離素子10cが分離した2つの偏光成分のうち
、少なくとも一方の偏光成分の偏光方向を、偏光方向変
換素子13bで変えて他方の偏光成分の偏光方向と一致
させる。
、少なくとも一方の偏光成分の偏光方向を、偏光方向変
換素子13bで変えて他方の偏光成分の偏光方向と一致
させる。
■偏光分離素子10cが分離した2つの偏光成分のうち
、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反射手段1
4bで変えて他方の偏光成分の進行方向と一致させる。
、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反射手段1
4bで変えて他方の偏光成分の進行方向と一致させる。
■前記■と■によって、偏光方向と進行方向とを一致さ
せた2つの直線偏光を、合成用プリズム12e、 12
dで光路を変え、液晶表示器IC上で重畳する。
せた2つの直線偏光を、合成用プリズム12e、 12
dで光路を変え、液晶表示器IC上で重畳する。
すなわち、以上の■〜■で構成した画像表示装置である
。
。
尚、液晶表示器ICの像を、スクリーン3に投射する構
成としてもよい。
成としてもよい。
ちなみに、前記(1)および(2)の偏光方向変換手段
13a、13bとして、TN液晶パネルを使用できる。
13a、13bとして、TN液晶パネルを使用できる。
[作用〕
(1)偏光分離した各偏光を、2つの液晶表示器に照射
して合成する画像表示装置 本発明の画像表示装置は、偏光分離素子10bで分離し
たS偏光の光あるいはP偏光の光の偏光方向を変え、最
終的にどちらか一方の偏光方向に統一している。
して合成する画像表示装置 本発明の画像表示装置は、偏光分離素子10bで分離し
たS偏光の光あるいはP偏光の光の偏光方向を変え、最
終的にどちらか一方の偏光方向に統一している。
したがって、偏光分離による損失光が発生しない。
また、反射手段14aで統一された両偏光成分の進行方
向を平行に揃えている。
向を平行に揃えている。
そして、1つの像15aを2つに分割し、その分割像1
5A、15Bをそれぞれ表示する2つの液晶表示器1a
、lbに、それぞれの直線偏光を各々別々に照射してい
る。
5A、15Bをそれぞれ表示する2つの液晶表示器1a
、lbに、それぞれの直線偏光を各々別々に照射してい
る。
したがって、入射光の全てを画像表示に使用することが
できるようになる。そのため、液晶表示器1a、 lb
が表示する画像をスクリーン上に投射するならば、該ス
クリーン3上の画像の明るさを約2倍近くにすることが
できる。
できるようになる。そのため、液晶表示器1a、 lb
が表示する画像をスクリーン上に投射するならば、該ス
クリーン3上の画像の明るさを約2倍近くにすることが
できる。
また、2つの液晶表示器1a、 lbに同一の画像を表
示させ、その画像をスクリーン3上で合成しても、該ス
クリーン3上の画像の明るさを約2倍近くにすることが
できる。
示させ、その画像をスクリーン3上で合成しても、該ス
クリーン3上の画像の明るさを約2倍近くにすることが
できる。
(2)偏光分離した各偏光を、液晶表示器に照射して合
成する画像表示装置 本装置においても、前記(1)の装置と同様にして、偏
光分離による損失光が発生しない。
成する画像表示装置 本装置においても、前記(1)の装置と同様にして、偏
光分離による損失光が発生しない。
また、2つの直線偏光を、合成用プリズム12c、12
dで光路を変え、液晶表示器IC上で重畳しているので
、入射光の全てを画像表示に使用することができるよう
になる。
dで光路を変え、液晶表示器IC上で重畳しているので
、入射光の全てを画像表示に使用することができるよう
になる。
そのため、液晶表示器ICが表示する画像の明るさを2
倍近くにすることができる。面、このことは、前記画像
をスクリーン3に投射する場合も同様である。
倍近くにすることができる。面、このことは、前記画像
をスクリーン3に投射する場合も同様である。
ちなみに、前記(1)および(2)において、偏光方向
変換手段13a、 13bとしてTN液晶バネルを使用
すれば、偏光方向を90°回転させることができる。
変換手段13a、 13bとしてTN液晶バネルを使用
すれば、偏光方向を90°回転させることができる。
[実施例]
次に、本発明の画像表示装置を、実際上どのように具体
化できるかを実施例で説明する。
化できるかを実施例で説明する。
(1)実施例−1
第3図は、実施例−1を説明する図で、画像表示装置の
各構成素子を配置した図、である。
各構成素子を配置した図、である。
本実施例は、偏光板7a、8aと液晶パネルICとで表
示する画像と、偏光板7b、8bと液晶バ矛ルIDとで
表示する画像とを、投射レンズ2a、2bによってスク
リーン3上で重畳する装置の例である。
示する画像と、偏光板7b、8bと液晶バ矛ルIDとで
表示する画像とを、投射レンズ2a、2bによってスク
リーン3上で重畳する装置の例である。
■)構成
ハロゲンランプ4cは光源であり、投射光の供給源であ
る。尚、リフレクタ6cとコリメータレンズ17aとは
平行光を得る為に使用している。
る。尚、リフレクタ6cとコリメータレンズ17aとは
平行光を得る為に使用している。
そして、偏光分離素子に偏光ビームスプリッタ10dを
使用し、反射手段にミラー14cを、偏光方向変換手段
にTN液晶パネル1.3cを使用した。
使用し、反射手段にミラー14cを、偏光方向変換手段
にTN液晶パネル1.3cを使用した。
他方、液晶表示器としては、偏光板?a、8aと液晶パ
ネルICとで構成する液晶表示器と、偏光板7b。
ネルICとで構成する液晶表示器と、偏光板7b。
8bと液晶パ享ルIDとで構成する液晶表示器とを、そ
れぞれTN液晶パネル13cとミラー14cとの前方す
なわち光の進行方向に配置し、さらにその前方に、前記
液晶表示器の画像を投射する投射レンズ2a、2bを配
置している。
れぞれTN液晶パネル13cとミラー14cとの前方す
なわち光の進行方向に配置し、さらにその前方に、前記
液晶表示器の画像を投射する投射レンズ2a、2bを配
置している。
そして、投射レンズ2a、2bの前方にスクリーン3を
配置し、該スクリーン3上に画像を投射する。
配置し、該スクリーン3上に画像を投射する。
2)作動
TN液晶パネル13cは、直線偏光の偏光方向を90’
回転させる。
回転させる。
そのため、偏光ビームスプリッタ10dで分離し、ミラ
ー1.4cで進行方向を90°変えた直線偏光と偏光方
向が一致する。また、ミラー14cにより両直線偏光の
進行方向も一致している。
ー1.4cで進行方向を90°変えた直線偏光と偏光方
向が一致する。また、ミラー14cにより両直線偏光の
進行方向も一致している。
他方、前記の直線偏光はそれぞれ液晶表示器に照射し、
該液晶表示器に表示された画像は投射レンズ2a、2b
によってスクリーン3上に投射する。
該液晶表示器に表示された画像は投射レンズ2a、2b
によってスクリーン3上に投射する。
そしてそのとき、該スクリーン3上で2つの液晶表示器
の像が重畳される。
の像が重畳される。
その結果、スクリーン3上に投射される画像は、従来と
同一の投射光源を使用しても2倍の明るさとなり、鮮明
な投射画像を得ることができる。
同一の投射光源を使用しても2倍の明るさとなり、鮮明
な投射画像を得ることができる。
尚、重量の大きいプリズムを使用しないことによって、
装置全体の重量は殆ど増加しない。また、構成各素子の
配置上の距離制限が殆どないことから、装置全体の大き
さは殆ど増大せず、第6図に示した装置と比較して軽量
で小さい装置が実現できる。
装置全体の重量は殆ど増加しない。また、構成各素子の
配置上の距離制限が殆どないことから、装置全体の大き
さは殆ど増大せず、第6図に示した装置と比較して軽量
で小さい装置が実現できる。
(2)実施例−2
第4図は、実施例−2を説明する図で、画像表示装置の
各構成素子の配置を説明する斜視図、である。
各構成素子の配置を説明する斜視図、である。
本実施例は、液晶表示器ld上で2つの直線偏光を重畳
する構成の装置である。
する構成の装置である。
1)構成
投射光の供給源は、実施例−1と同様の構成からなり、
ハロゲンランプ4dとリフレクタ6dおよびコリメータ
レンズ1.7b とから成る。
ハロゲンランプ4dとリフレクタ6dおよびコリメータ
レンズ1.7b とから成る。
そして、偏光分離素子に偏光ビームスプリッタ10eを
使用し、反射手段にミラー14dを、偏光方向変換手段
にTN液晶パネル13dを使用した。
使用し、反射手段にミラー14dを、偏光方向変換手段
にTN液晶パネル13dを使用した。
また、偏光ビームスプリッタ10eとミラー14dの前
方すなわち光の進行方向には、合成用プリズム12e、
12fを配置している。
方すなわち光の進行方向には、合成用プリズム12e、
12fを配置している。
尚、光源と偏光ビームスプリッタ10e 、反射手段に
ミラー14d 、 TN液晶パネル13dの配置が実施
例−1と異なっているが、得られる直線偏光には相違が
無い。
ミラー14d 、 TN液晶パネル13dの配置が実施
例−1と異なっているが、得られる直線偏光には相違が
無い。
他方、液晶表示器1dを合成用プリズム12e、 12
fの前方に配置し、該合成用プリズム12e、12fと
液晶表示器1dとの距離は、該合成用プリズム12e、
12fでの直線偏光の屈折角度によって決め、該液晶表
示器ld上で2つの直線偏光が重畳されるように設計す
る。
fの前方に配置し、該合成用プリズム12e、12fと
液晶表示器1dとの距離は、該合成用プリズム12e、
12fでの直線偏光の屈折角度によって決め、該液晶表
示器ld上で2つの直線偏光が重畳されるように設計す
る。
2)作動
2つの直線偏光を得る作動原理は、実施例−1と同一で
ある。
ある。
すなわち、TN液晶パネル13dは直線偏光の偏光方向
を90’回転させ、ミラー14dが進行方向を90’変
える。そのため、偏光ビームスプリッタ10eで反射し
た直線偏光と同一の偏光方向と同一の進行方向とが得ら
れる。
を90’回転させ、ミラー14dが進行方向を90’変
える。そのため、偏光ビームスプリッタ10eで反射し
た直線偏光と同一の偏光方向と同一の進行方向とが得ら
れる。
他方、合成用プリズム1.2e、12fによって、前記
2つの直線偏光を液晶表示器ld上で重畳するため、従
来と同一の投射光源を使用しても、液晶表示器1dが表
示する画像の明るさは2倍となり、鮮明な投射画像を得
ることができる。
2つの直線偏光を液晶表示器ld上で重畳するため、従
来と同一の投射光源を使用しても、液晶表示器1dが表
示する画像の明るさは2倍となり、鮮明な投射画像を得
ることができる。
尚、重量の大きいプリズムの使用数が少ないので、第6
図に示した装置と比較して軽量の装置を実現できる。
図に示した装置と比較して軽量の装置を実現できる。
(3)その他の実施例
実施例−1および−2においては、偏光方向変換手段と
して、直線偏光の偏光方向を90°回転させるTN液晶
パネルを使用したが、その回転は2706であっても何
ら差支えない。
して、直線偏光の偏光方向を90°回転させるTN液晶
パネルを使用したが、その回転は2706であっても何
ら差支えない。
また、偏光方向変換手段としては、偏光方向を90°あ
るいは270°回転させる出力特性を有し、光の透過率
の尚いものであれば特に限定なく使用できる。
るいは270°回転させる出力特性を有し、光の透過率
の尚いものであれば特に限定なく使用できる。
たとえば、ファラデー回転子を使用することも可能であ
る。
る。
[発明の効果]
以北のように本発明の画像表示装置によれば、偏光分離
素子で分離した2つの直線偏光を共に利用することがで
きる。
素子で分離した2つの直線偏光を共に利用することがで
きる。
したがって、画像表示に必要な直線偏光の光を効率良く
得ることができる。
得ることができる。
その結果、消費電力が少なく、明る(鮮明な画像が得ら
れ、大きさも小型で軽量の画像表示装置を実現すること
ができる。
れ、大きさも小型で軽量の画像表示装置を実現すること
ができる。
第1図は、本発明の基本原理−1を説明する図で、(a
、)は画像表示装置のブロック図、(b) (c)は合
成画像を説明する図、 第2図は、本発明の基本原理−2を説明する図で、画像
表示装置のブロック図、 第3図は、実施例−1を説明する図で、画像表示装置の
各構成素子を配置した図、 第4図は、実施例−2を説明する図で、画像表示装置の
各構成素子の配置を説明する斜視図、第5図は、投射型
液晶表示装置の概要を説明するブロック図で、(a)は
全体の構成を説明する図、。 (b)は液晶表示器を説明する図、 第6図は、偏光変換合成素子を使用した投射型液晶表示
装置を説明する斜視図、 第7図は、偏光変換合成素子の作動を説明する斜視図で
、(a)および(b)は2つの偏光成分が合成されるま
での過程を、各光路毎に分解して説明する図、である。 図において、L1a、1b、le、ldは液晶表示器、
IA。 IB、 IC,10は液晶パネル、2,2a、2bは投
射レンズ、3はスクリーン、4a、4bは光源、4c、
4dはハロゲンランプ、5は集光レンズ、6a、 6b
、 6c、 6dはリフレクタ、7.8は偏光板、9は
偏光変換合成素子、1Qa、 10d、 10eば偏光
ビームスプリッタ、10b、10cは偏光分離素子、l
la、 1.1b、 llc、 lldは直角プリズム
、12a、 12b、 12c、 12d、 12e、
12fは合成用プリズム、13a、13bは偏光方向
変換手段、13c、]、3dはTN液晶パネル、14a
、 14bは反射手段、1.4c、、14dはミラー、
15a、 15bは表示像、15A、1.5Bは分割像
、16は重畳像、17ai、7bはコリメータレンズ、
をそれぞれ示している。 特許出願人 冨士通株式会社 復代理人 弁理士 福 島 康 文 (a) (b) (C) 本発明九本側ぷ理−l 巣fF t′V>い に イに スゲリーン 献フィルム (b〕 8利型り〉15乙i才 あEζLハ イ¥噛邑りの!シマefq
、)は画像表示装置のブロック図、(b) (c)は合
成画像を説明する図、 第2図は、本発明の基本原理−2を説明する図で、画像
表示装置のブロック図、 第3図は、実施例−1を説明する図で、画像表示装置の
各構成素子を配置した図、 第4図は、実施例−2を説明する図で、画像表示装置の
各構成素子の配置を説明する斜視図、第5図は、投射型
液晶表示装置の概要を説明するブロック図で、(a)は
全体の構成を説明する図、。 (b)は液晶表示器を説明する図、 第6図は、偏光変換合成素子を使用した投射型液晶表示
装置を説明する斜視図、 第7図は、偏光変換合成素子の作動を説明する斜視図で
、(a)および(b)は2つの偏光成分が合成されるま
での過程を、各光路毎に分解して説明する図、である。 図において、L1a、1b、le、ldは液晶表示器、
IA。 IB、 IC,10は液晶パネル、2,2a、2bは投
射レンズ、3はスクリーン、4a、4bは光源、4c、
4dはハロゲンランプ、5は集光レンズ、6a、 6b
、 6c、 6dはリフレクタ、7.8は偏光板、9は
偏光変換合成素子、1Qa、 10d、 10eば偏光
ビームスプリッタ、10b、10cは偏光分離素子、l
la、 1.1b、 llc、 lldは直角プリズム
、12a、 12b、 12c、 12d、 12e、
12fは合成用プリズム、13a、13bは偏光方向
変換手段、13c、]、3dはTN液晶パネル、14a
、 14bは反射手段、1.4c、、14dはミラー、
15a、 15bは表示像、15A、1.5Bは分割像
、16は重畳像、17ai、7bはコリメータレンズ、
をそれぞれ示している。 特許出願人 冨士通株式会社 復代理人 弁理士 福 島 康 文 (a) (b) (C) 本発明九本側ぷ理−l 巣fF t′V>い に イに スゲリーン 献フィルム (b〕 8利型り〉15乙i才 あEζLハ イ¥噛邑りの!シマefq
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入射した光を互いに偏光方向が直交する2つの直線
偏光に分離する偏光分離素子(10b)と、直線偏光の
偏光方向を変える偏光方向変換手段(13a)と、直線
偏光の光路を変える反射手段(14a)と、2つの液晶
表示器(1a、1b)とから成り、偏光分離素子(10
b)の出射端側に偏光方向変換手段(13a)と反射手
段(14a)とを配置し、前記配置は、前記偏光分離素
子(10b)が分離した2つの偏光成分のうち、少なく
とも一方の偏光成分の偏光方向を、偏光方向変換手段(
13a)で変えて他方の偏光方向と一致させ、少なくと
も一方の偏光成分の進行方向を、反射手段(14a)で
変えて他方の進行方向と一致させる構成とし、 偏光方向と進行方向とを一致させた前記の2つの直線偏
光成分の出射方向前方に、2つの液晶表示器(1a、1
b)を並べて設け、前記2つの直線偏光を前記2つの液
晶表示器(1a、1b)に各々別々に照射し、 前記の並べて設けた2つの液晶表示器(1a、1b)に
表示する像を、1つの像(15a)を2つに分割した分
割像(15A、15B)をそれぞれ表示させる構成とし
たこと、 を特徴とする画像表示装置。 2、請求項1記載の画像表示装置において、2つの液晶
表示器(1a、1b)が光を出射する前方側にスクリー
ン(3)を配置し、前記2つの液晶表示器(1a、1b
)が表示する像を、スクリーン(3)上に投射して合成
する構成としたこと、 を特徴とする画像表示装置。 3、請求項1記載の画像表示装置において、並べて設け
た2つの液晶表示器(1a、1b)に同一の像(15b
)を表示させる構成とし、 2つの液晶表示器(1a、1b)が光を出射する前方側
にスクリーン(3)を配置し、 前記2つの液晶表示器(1a、1b)が表示する像をス
クリーン(3)上に投射・重畳して合成する構成とした
こと、 を特徴とする画像表示装置。 4、入射した光を互いに偏光方向が直交する2つの直線
偏光に分離する偏光分離素子(10c)と、直線偏光の
偏光方向を変える偏光方向変換手段(13b)と、直線
偏光の光路を変える反射手段(14b)と、直線偏光の
光路を変える合成用プリズム(12c、12d)と、液
晶表示器(1c)とから成り、 偏光分離素子(10c)の出射端側に偏光方向変換手段
(13を)と反射手段(14b)とを配置し、前記配置
は、前記偏光分離素子(10c)が分離した2つの偏光
成分のうち、少なくとも一方の偏光成分の偏光方向を、
偏光方向変換手段(13b)で変えて他方の偏光方向と
一致させ、少なくとも一方の偏光成分の進行方向を、反
射手段(14b)で変えて他方の進行方向と一致させる
構成とし、 偏光方向と進行方向とを一致させた前記の2つの直線偏
光の出射方向前方に、光路を変える合成用プリズム(1
2c、12d)を配置し、さらに、該合成用プリズム(
12c、12d)の前方に液晶表示器(1c)を配置し
、前記2つの直線偏光の光路を変えて該液晶表示器(1
c)上で重畳する構成としたこと、を特徴とする画像表
示装置。 5、請求項4記載の画像表示装置において、液晶表示器
(1c)が光を出射する前方側にスクリーン(3)を配
置し、該液晶表示器(1c)の像を、スクリーン(3)
に投射する構成としたこと、を特徴とする画像表示装置
。 6、請求項1〜請求項5記載の画像表示装置において、 偏光方向変換手段(13a、13b)に、TN(TWI
STEDNEMATIC)液晶パネルを使用したこと、
を特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308113A JPH04178683A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308113A JPH04178683A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04178683A true JPH04178683A (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=17977034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2308113A Pending JPH04178683A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04178683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078363A (en) * | 1996-11-11 | 2000-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP2308113A patent/JPH04178683A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078363A (en) * | 1996-11-11 | 2000-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
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