JPH0451031A - 投影装置 - Google Patents
投影装置Info
- Publication number
- JPH0451031A JPH0451031A JP2158914A JP15891490A JPH0451031A JP H0451031 A JPH0451031 A JP H0451031A JP 2158914 A JP2158914 A JP 2158914A JP 15891490 A JP15891490 A JP 15891490A JP H0451031 A JPH0451031 A JP H0451031A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- liquid crystal
- projection
- light
- lens
- 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.)
- Granted
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- Projection Apparatus (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (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）
本願発明は、会議や講習会において資料を被投影面に拡
大投影するための投影装置に関するものである。
大投影するための投影装置に関するものである。
（従来の技術）
従来、会議や講習会においてスクリーンに拡大投影する
資料としては紙に書かれたちの或０（マネガ・ポジフィ
ルムの他、パーソナルコンピュータに接続して画面を自
由に変化させる液晶）々ネルシカ（あるが、この液晶パ
ネルの場合、）く−ソナルコンピュータ内のデータをト
ランスペアレンシイやスライドに変換する必要がないた
め費用や時間を節約できる上、データのパラメータを変
化させての色々なケースをシミュレーションさせること
ができることで一層効果的な投影ができる。
資料としては紙に書かれたちの或０（マネガ・ポジフィ
ルムの他、パーソナルコンピュータに接続して画面を自
由に変化させる液晶）々ネルシカ（あるが、この液晶パ
ネルの場合、）く−ソナルコンピュータ内のデータをト
ランスペアレンシイやスライドに変換する必要がないた
め費用や時間を節約できる上、データのパラメータを変
化させての色々なケースをシミュレーションさせること
ができることで一層効果的な投影ができる。
（発明が解決しようとする課題）
ところが液晶パネルの殆どは複屈折性を利用して画像を
出しているので、投影するためには液晶に入射する光線
を一定の方向性を持った直線偏光にする必要があり、そ
のためには、液晶の入射面側に偏光板を設置しなければ
ならず、その場合、ここで約６０％の光線が吸収されて
しまい、投影画面か暗いと言う欠点かあった。
出しているので、投影するためには液晶に入射する光線
を一定の方向性を持った直線偏光にする必要があり、そ
のためには、液晶の入射面側に偏光板を設置しなければ
ならず、その場合、ここで約６０％の光線が吸収されて
しまい、投影画面か暗いと言う欠点かあった。
又、第４図、第５図に示すように、ランプ１０１と反射
鏡１０２とコンデンサレンズ１０３とで構成された光源
１０４から発散照射された光束を投影レンズ１０５に収
束するため、被投影画面の液晶板１０６とその前後の偏
光板１０７．１０８に重ねて一般的にフレネルレンズ１
０９．１１０を装着しているが、その場合、装置を小型
化するには、このフレネルレンズ１０９の焦点距離を短
くしなければならないが、短（しすぎると画面周辺部で
入射光線がフレネルレンズ１０９の臨界角以上で入射し
て屈折せずに反射されてしまったり、コサイン４乗則で
暗くなったりして、焦点距離は被投影画面、この場合、
液晶板１０６の対角線長の７０％位までしか短くできな
いと言う欠点かあった。
鏡１０２とコンデンサレンズ１０３とで構成された光源
１０４から発散照射された光束を投影レンズ１０５に収
束するため、被投影画面の液晶板１０６とその前後の偏
光板１０７．１０８に重ねて一般的にフレネルレンズ１
０９．１１０を装着しているが、その場合、装置を小型
化するには、このフレネルレンズ１０９の焦点距離を短
くしなければならないが、短（しすぎると画面周辺部で
入射光線がフレネルレンズ１０９の臨界角以上で入射し
て屈折せずに反射されてしまったり、コサイン４乗則で
暗くなったりして、焦点距離は被投影画面、この場合、
液晶板１０６の対角線長の７０％位までしか短くできな
いと言う欠点かあった。
そこで本発明の目的は、光源からの光束を偏光ビームス
プリッタ或いはハーフプリズム等で２分割し、照射面が
光束別に２分割された形で被投影画面をそれぞれの光束
別に照射することにより、フレネルレンズの焦点距離を
短くし、装置を小型化し、更に、偏光ビームスプリッタ
で分割された光束を液晶板或いは位相差板等で偏光方向
を他の分割された光束の偏光方向と一致させ、光線のロ
スを少なくして明るい投影装置を提供することにある。
プリッタ或いはハーフプリズム等で２分割し、照射面が
光束別に２分割された形で被投影画面をそれぞれの光束
別に照射することにより、フレネルレンズの焦点距離を
短くし、装置を小型化し、更に、偏光ビームスプリッタ
で分割された光束を液晶板或いは位相差板等で偏光方向
を他の分割された光束の偏光方向と一致させ、光線のロ
スを少なくして明るい投影装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、光源からの光束を２分割する偏光ビームスプ
リッタ又はハーフプリズム等の分光素子と、該２分割さ
れた各分光成分別に照射するため照射面が同じく２分さ
れた被投影画面と、該被投影画面からの光線をスクリー
ンに投影するための投影レンズとのそれぞれを備えた投
影装置であって、分光素子として偏光ビームスプリッタ
を使用した場合は偏光素子と被投影画面との間に偏光素
子からの２分割された光束の偏光方向を一致させるため
の液晶又は位相差板等の偏光変換手段を介装することが
でき、又、被投影画面は液晶パネルとすることができ、
又、被投影画面位置に被投影画面を照射する光束を投影
レンズに収束するためのフレネルレンズを設けることが
できる。
リッタ又はハーフプリズム等の分光素子と、該２分割さ
れた各分光成分別に照射するため照射面が同じく２分さ
れた被投影画面と、該被投影画面からの光線をスクリー
ンに投影するための投影レンズとのそれぞれを備えた投
影装置であって、分光素子として偏光ビームスプリッタ
を使用した場合は偏光素子と被投影画面との間に偏光素
子からの２分割された光束の偏光方向を一致させるため
の液晶又は位相差板等の偏光変換手段を介装することが
でき、又、被投影画面は液晶パネルとすることができ、
又、被投影画面位置に被投影画面を照射する光束を投影
レンズに収束するためのフレネルレンズを設けることが
できる。
（発明の作用）
このように構成された投影装置の場合、光源からの光束
は偏光ビームスプリッタ又はハーフプリズム等の偏光素
子でＳ偏光成分とＰ偏光成分とに２分割された後、Ｓ偏
光成分は液晶板偏光方向を９０°変換され、他の偏光成
分と同じ偏光方向になるとともに、フレネルレンズを介
して被投影画面の例えば液晶パネルに照射され、該液晶
パネルに照射された光束は投影レンズを通してスクリー
ンに投影される。
は偏光ビームスプリッタ又はハーフプリズム等の偏光素
子でＳ偏光成分とＰ偏光成分とに２分割された後、Ｓ偏
光成分は液晶板偏光方向を９０°変換され、他の偏光成
分と同じ偏光方向になるとともに、フレネルレンズを介
して被投影画面の例えば液晶パネルに照射され、該液晶
パネルに照射された光束は投影レンズを通してスクリー
ンに投影される。
（発明の効果）
このように本発明は、光源からの光束を偏光ビームスプ
リッタ又はハーフプリズム等の分光素子で２分割し、照
射面が各光束別に２分された被投影画面をそれぞれの光
束で照射することにより、フレネルレンズの焦点距離を
短くし、装置を小型化し、更に、偏光ビームスプリッタ
で分割された光束を液晶、位相差板等の偏光変換手段で
偏光方向を他の分割された光束の偏光方向と一致させる
ことによって、光線のロスを少なくして明るい投影画面
を得ることができる効果がある。
リッタ又はハーフプリズム等の分光素子で２分割し、照
射面が各光束別に２分された被投影画面をそれぞれの光
束で照射することにより、フレネルレンズの焦点距離を
短くし、装置を小型化し、更に、偏光ビームスプリッタ
で分割された光束を液晶、位相差板等の偏光変換手段で
偏光方向を他の分割された光束の偏光方向と一致させる
ことによって、光線のロスを少なくして明るい投影画面
を得ることができる効果がある。
（実施例）
次に、本発明の一実施例の構成を図面によって説明する
。
。
ランプ１と反射鏡２とで構成された光源３からの光束は
偏光ビームスプリッタ４に入射し、入射した光束のＳ偏
光成分は偏光ビームスプリッタ４の４５°反射面５で反
射した後、液晶板或いは位相差板等の偏光変換手段、こ
の場合、入射面側の偏光軸がＣ方向と直交するように配
置されており、液晶が内部で９０°テイルトしており、
出射した光束の偏光軸がＣ方向になる液晶板６と凹レン
ズ７を通して照射面が２分された被投影画面、この場合
、２分された液晶画面８の一方の面８Ａに対応した大き
さのフレネルレンズ９と液晶画面８全体に対応した大き
さのフレネルレンズｌＯを通して液晶画面８の一方の面
８Ａを照射する光束となり、前記偏光ビームスプリッタ
４に入射した光束のＰ偏光成分はそのまま偏光ビームス
プリッタ４を透過してミラー１１で反射した後、凹レン
ズ１２を通して前記照射面が２分された液晶画面８の他
方の面８Ｂに対応した大きさのフレネルレンズ１３と液
晶画面８全体に対応した大きさのフレネルレンズ１０を
通して液晶画面８の他方の面８Ｂを照射する光束となり
、両光束の偏光軸はＣ方向で一致し、液晶画面８に入射
する光束は全て利用できる。
偏光ビームスプリッタ４に入射し、入射した光束のＳ偏
光成分は偏光ビームスプリッタ４の４５°反射面５で反
射した後、液晶板或いは位相差板等の偏光変換手段、こ
の場合、入射面側の偏光軸がＣ方向と直交するように配
置されており、液晶が内部で９０°テイルトしており、
出射した光束の偏光軸がＣ方向になる液晶板６と凹レン
ズ７を通して照射面が２分された被投影画面、この場合
、２分された液晶画面８の一方の面８Ａに対応した大き
さのフレネルレンズ９と液晶画面８全体に対応した大き
さのフレネルレンズｌＯを通して液晶画面８の一方の面
８Ａを照射する光束となり、前記偏光ビームスプリッタ
４に入射した光束のＰ偏光成分はそのまま偏光ビームス
プリッタ４を透過してミラー１１で反射した後、凹レン
ズ１２を通して前記照射面が２分された液晶画面８の他
方の面８Ｂに対応した大きさのフレネルレンズ１３と液
晶画面８全体に対応した大きさのフレネルレンズ１０を
通して液晶画面８の他方の面８Ｂを照射する光束となり
、両光束の偏光軸はＣ方向で一致し、液晶画面８に入射
する光束は全て利用できる。
従って、偏光ビームスプリッタ４とミラー１１からの光
束はフレネルレンズ９．１０．１３を介して収束された
状態で投影レンズ１４に照射された後、図示省略被投影
面に投影される。
束はフレネルレンズ９．１０．１３を介して収束された
状態で投影レンズ１４に照射された後、図示省略被投影
面に投影される。
次に、本実施例の作用、効果について第４図、第５図に
示す従来例と比較して説明する。
示す従来例と比較して説明する。
即ち、第４図、第５図は、画面対角長し、アスペクト比
４・３の液晶板１０６を持つ従来の投影装置であり、入
射面側のフレネルレンズ１０９の焦点距離は０．７Ｌ位
になっている。
４・３の液晶板１０６を持つ従来の投影装置であり、入
射面側のフレネルレンズ１０９の焦点距離は０．７Ｌ位
になっている。
これに対して第１図〜第３図に示す本実施例の投影装置
１５の場合、偏光ビームスプリッタ４で２分割された光
束を、各光束側に照射面が２分された液晶画面８に照射
することにより入射面側のフレネルレンズ９の焦点距離
を０．５Ｌ位に短くしている。
１５の場合、偏光ビームスプリッタ４で２分割された光
束を、各光束側に照射面が２分された液晶画面８に照射
することにより入射面側のフレネルレンズ９の焦点距離
を０．５Ｌ位に短くしている。
即ち、第１図に示すように、画面対角長し、アスペクト
比４：３の液晶画面８の照射面をその長辺で２分すると
、その２分された画面８Ａ、８Ｂそれぞれの対角長０．
７２Ｌ、アスペクト比３：２で、各々の画面中心を中心
としたフレネルレンズ９．１３の焦点距離Ｆは Ｆ＝０．７２Ｌｘ０．７ ＝０゜５Ｌ まで短くすることができる。
比４：３の液晶画面８の照射面をその長辺で２分すると
、その２分された画面８Ａ、８Ｂそれぞれの対角長０．
７２Ｌ、アスペクト比３：２で、各々の画面中心を中心
としたフレネルレンズ９．１３の焦点距離Ｆは Ｆ＝０．７２Ｌｘ０．７ ＝０゜５Ｌ まで短くすることができる。
ここで第３図は偏光ビームスプリッタ４で２つの互いに
直交した直線偏光に分けられた光束の片方を液晶板６や
位相差板で９０°偏光方向を回転させ、他の光束の偏光
方向と一致させる方法を示し、液晶画面８の偏光軸がＣ
方向のときには、液晶画面の８Ｂ部分を照射する光束は
透過するが、液晶画面の８Ａ部分を照射する光束は、液
晶板６がないと遮断されてしまう。
直交した直線偏光に分けられた光束の片方を液晶板６や
位相差板で９０°偏光方向を回転させ、他の光束の偏光
方向と一致させる方法を示し、液晶画面８の偏光軸がＣ
方向のときには、液晶画面の８Ｂ部分を照射する光束は
透過するが、液晶画面の８Ａ部分を照射する光束は、液
晶板６がないと遮断されてしまう。
液晶板６は入射面側の偏光軸がＣ方向と直交するように
配置されており、液晶は内部で９０°テイルトしており
、出射した光束はＣ方向となり両光束の偏光方向は一致
し、全て利用できる。
配置されており、液晶は内部で９０°テイルトしており
、出射した光束はＣ方向となり両光束の偏光方向は一致
し、全て利用できる。
又、液晶画面８の偏光軸がＣ方向と直交している場合は
、液晶板６に代えてミラー１１の後に液晶板６′を、入
射側面の偏光軸をＣ方向と直交させて配置させることに
よって、両光束の偏光方向を互いに一致させることがで
きる。
、液晶板６に代えてミラー１１の後に液晶板６′を、入
射側面の偏光軸をＣ方向と直交させて配置させることに
よって、両光束の偏光方向を互いに一致させることがで
きる。
又、液晶画面８の偏光軸がＣ方向と４５°の角度を持つ
場合には、照射面が２分された一方の照射面の液晶画面
８Ａ部分を照射する光束には４５テイルトした液晶板６
を配置し、２分された他方の照射面の液晶画面８Ｂ部分
を照射する光束には一４５°ティルトした液晶板６′を
配置することによって、両光束の偏光方向を互いに一致
させることができる。
場合には、照射面が２分された一方の照射面の液晶画面
８Ａ部分を照射する光束には４５テイルトした液晶板６
を配置し、２分された他方の照射面の液晶画面８Ｂ部分
を照射する光束には一４５°ティルトした液晶板６′を
配置することによって、両光束の偏光方向を互いに一致
させることができる。
その結果、液晶画面８での光束の従来の利用効率Ｐは、
被投影画面の対角をＬとし、円形の照射面積に対する矩
形の透過面積の比を考えると、Ｐ ＝ （３１５）ＬＸ
（４１５）Ｌ／ ［（Ｌ／２）２ｘ ３．１４］ ／
２（一方向の 偏光しか使わないので ２ で害りっ
である）＝３０．５ ％ であったのに対して、本発明の利用効率Ｐ°はＰ’ ＝
（３１５）Ｌｘ（２１５）Ｌ／ ［（０，７２Ｌ／２）
２ｘ３．１４］５９．０％ ＝１． ９Ｐ となり、従来の１．９倍の効率となる。
被投影画面の対角をＬとし、円形の照射面積に対する矩
形の透過面積の比を考えると、Ｐ ＝ （３１５）ＬＸ
（４１５）Ｌ／ ［（Ｌ／２）２ｘ ３．１４］ ／
２（一方向の 偏光しか使わないので ２ で害りっ
である）＝３０．５ ％ であったのに対して、本発明の利用効率Ｐ°はＰ’ ＝
（３１５）Ｌｘ（２１５）Ｌ／ ［（０，７２Ｌ／２）
２ｘ３．１４］５９．０％ ＝１． ９Ｐ となり、従来の１．９倍の効率となる。
このように、従来は捨てていた方向の偏光成分も利用す
ることにより効率の良い明るい投影装置１５を得ること
ができ、又、偏光を使わない投影装置においては、偏光
ビームスプリッタを無偏光のハーフプリズムに置き換え
、液晶板６を取り除くことにより、小形の投影装置を得
ることができる。
ることにより効率の良い明るい投影装置１５を得ること
ができ、又、偏光を使わない投影装置においては、偏光
ビームスプリッタを無偏光のハーフプリズムに置き換え
、液晶板６を取り除くことにより、小形の投影装置を得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の要部斜視図、第２図はその
側面図、第３図はその要部拡大側面図、第４図は従来の
実施例の要部斜視図、第５図はその側面図である。 ３：光源 ４：偏光ビームスプリッタ６：液晶
板 ７：凹レンズ ８：液晶画面 ８Ａ：液晶画面８を２分した照射面の一方の面８Ｂ＝液
晶画面８を２分した照射面の他方の面９．１０．１３：
フレネルレンズ １１：ミラー １２：凹レンズ １５：投影装置
側面図、第３図はその要部拡大側面図、第４図は従来の
実施例の要部斜視図、第５図はその側面図である。 ３：光源 ４：偏光ビームスプリッタ６：液晶
板 ７：凹レンズ ８：液晶画面 ８Ａ：液晶画面８を２分した照射面の一方の面８Ｂ＝液
晶画面８を２分した照射面の他方の面９．１０．１３：
フレネルレンズ １１：ミラー １２：凹レンズ １５：投影装置
Claims (4)
- （１）光源からの光束を２分割する偏光ビームスプリッ
タ又はハーフプリズム等の分光素子と、該２分割された
各分光成分別に照射するため照射面が同じく２分された
被投影画面と、該被投影画面からの光線をスクリーンに
投影するための投影レンズとのそれぞれを備えることを
特徴とする投影装置。 - （２）偏光素子からの２分割された光束の偏光方向を一
致させるため偏光素子と被投影画面との間に液晶又は位
相差板等の偏光変換手段を介装することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の投影装置。 - （３）被投影画面が液晶パネルであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の投影装置。 - （４）被投影画面を照射する光束を投影レンズに収束す
るためのフレネルレンズを被投影画面位置に設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３
項に記載の投影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158914A JPH07107595B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158914A JPH07107595B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 投影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451031A true JPH0451031A (ja) | 1992-02-19 |
| JPH07107595B2 JPH07107595B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=15682103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158914A Expired - Lifetime JPH07107595B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107595B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007078977A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | 3M Innovative Properties Company | Fresnel lens combination |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP2158914A patent/JPH07107595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007078977A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | 3M Innovative Properties Company | Fresnel lens combination |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107595B2 (ja) | 1995-11-15 |
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