JPH1144864A - 液晶表示装置の照明光学系 - Google Patents
液晶表示装置の照明光学系Info
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- JPH1144864A JPH1144864A JP10095379A JP9537998A JPH1144864A JP H1144864 A JPH1144864 A JP H1144864A JP 10095379 A JP10095379 A JP 10095379A JP 9537998 A JP9537998 A JP 9537998A JP H1144864 A JPH1144864 A JP H1144864A
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リフレクタの前方に、発光体からの光のＰ、
Ｓいずれかの偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射
させる偏光ビ−ムスプリッタ部と、このリフレクタの開
口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相板を配置
することで光源部からの光を偏光に変換する際に用いら
れる光学位相板の光通過回数を減少させて、この光学位
相板における光量の損失を減少させる。 【構成】 偏光ビ−ムスプリッタ３によりリフレクタ２
方向に反射されたＳ偏光をＰ偏光に変換して再び偏光ビ
−ムスプリッタ３に入射させることにより、この光も偏
光ビ−ムスプリッタ３を透過させて液晶表示パネル２３
Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに入射させることができる。
Ｓいずれかの偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射
させる偏光ビ−ムスプリッタ部と、このリフレクタの開
口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相板を配置
することで光源部からの光を偏光に変換する際に用いら
れる光学位相板の光通過回数を減少させて、この光学位
相板における光量の損失を減少させる。 【構成】 偏光ビ−ムスプリッタ３によりリフレクタ２
方向に反射されたＳ偏光をＰ偏光に変換して再び偏光ビ
−ムスプリッタ３に入射させることにより、この光も偏
光ビ−ムスプリッタ３を透過させて液晶表示パネル２３
Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに入射させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の照
明光学系に関し、詳しくは、液晶表示パネルを照明する
ための、リフレクタを備えた光源部を有する液晶表示装
置の照明光学系に関するものである。
明光学系に関し、詳しくは、液晶表示パネルを照明する
ための、リフレクタを備えた光源部を有する液晶表示装
置の照明光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示パネルにバックライト光
を照射し、その液晶表示パネルに表示された画像情報を
担持したパネル透過光をスクリーンに投射する投影型液
晶ビデオプロジェクタが知られている。上記バックライ
ト光用の光源部としては光源と、この光源から射出され
た光を前方に反射するリフレクタとからなり、例えばこ
のリフレクタは回転放物面形状をなし、光源がこの回転
放物面の焦点位置に位置するように配設される。
を照射し、その液晶表示パネルに表示された画像情報を
担持したパネル透過光をスクリーンに投射する投影型液
晶ビデオプロジェクタが知られている。上記バックライ
ト光用の光源部としては光源と、この光源から射出され
た光を前方に反射するリフレクタとからなり、例えばこ
のリフレクタは回転放物面形状をなし、光源がこの回転
放物面の焦点位置に位置するように配設される。
【０００３】ところで、液晶表示パネルを照射するバッ
クライト光としては、通常白色光が用いられるのである
が、この白色光は種々の偏光成分を有しており、また、
液晶表示パネルは液晶の特性を利用しているため、液晶
表示パネルに対して所定の方向の振動面を有する偏光成
分しか利用されず、したがって、バックライト光の光量
利用の効率化が図れない。
クライト光としては、通常白色光が用いられるのである
が、この白色光は種々の偏光成分を有しており、また、
液晶表示パネルは液晶の特性を利用しているため、液晶
表示パネルに対して所定の方向の振動面を有する偏光成
分しか利用されず、したがって、バックライト光の光量
利用の効率化が図れない。
【０００４】そこで特開平５−２１００９８号公報に記
載された技術においては、上記光源部と液晶表示パネル
との間に光源からの光のうちＰ偏光成分の光を透過さ
せ、Ｓ偏光成分の光は光源側に反射せしめる偏光ビーム
スプリッタを配置するとともに、この偏光ビームスプリ
ッタと光源の間にλ／４光学位相板を配置し、偏光ビー
ムスプリッタにより光源側に反射されたＳ偏光成分もＰ
偏光成分に変換して液晶表示パネルに入射せしめ、これ
により光源部からの光を効率的に利用するようにしてい
る。
載された技術においては、上記光源部と液晶表示パネル
との間に光源からの光のうちＰ偏光成分の光を透過さ
せ、Ｓ偏光成分の光は光源側に反射せしめる偏光ビーム
スプリッタを配置するとともに、この偏光ビームスプリ
ッタと光源の間にλ／４光学位相板を配置し、偏光ビー
ムスプリッタにより光源側に反射されたＳ偏光成分もＰ
偏光成分に変換して液晶表示パネルに入射せしめ、これ
により光源部からの光を効率的に利用するようにしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においてはＰ偏光成分の光は１回、Ｓ偏光成分の
光は３回各々光学位相板を通過する構成とされているた
め、特にＳ偏光成分の光については位相板における光の
吸収や反射により光量の損失を招き、確実に光量利用の
効率化を図ることが難しかった。
来技術においてはＰ偏光成分の光は１回、Ｓ偏光成分の
光は３回各々光学位相板を通過する構成とされているた
め、特にＳ偏光成分の光については位相板における光の
吸収や反射により光量の損失を招き、確実に光量利用の
効率化を図ることが難しかった。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、光源部からの光を偏光に変換する際に用いられる
光学位相板の光通過回数を減少させて、この光学位相板
における光量の損失を減少させ得る液晶表示装置の照明
光学系を提供することを目的とするものである。
ので、光源部からの光を偏光に変換する際に用いられる
光学位相板の光通過回数を減少させて、この光学位相板
における光量の損失を減少させ得る液晶表示装置の照明
光学系を提供することを目的とするものである。
【０００７】また、上述した偏光ビームスプリッタはリ
フレクタの開口部の大きさと同じ大きさを確保する必要
があり、また、偏光ビームスプリッタの偏光成分分離面
は、光軸に平行な光線が４５度の入射角で入射するよう
に構成されているため、どうしても偏光ビームスプリッ
タの奥行きも大きくなってしまい、照明光学系のサイズ
の大型化および製造コストの上昇を招く。
フレクタの開口部の大きさと同じ大きさを確保する必要
があり、また、偏光ビームスプリッタの偏光成分分離面
は、光軸に平行な光線が４５度の入射角で入射するよう
に構成されているため、どうしても偏光ビームスプリッ
タの奥行きも大きくなってしまい、照明光学系のサイズ
の大型化および製造コストの上昇を招く。
【０００８】そこで、本発明においては、前述した目的
を達成しつつ、光学系の小型化および低廉化を図りうる
液晶表示装置の照明光学系を提供することも目的とする
ものである。
を達成しつつ、光学系の小型化および低廉化を図りうる
液晶表示装置の照明光学系を提供することも目的とする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
照明光学系は、発光体から発せられた光を光軸と平行に
前方へ向けて反射する回転放物面形状のリフレクタを備
え、前記リフレクタの前方に、前記発光体からの光のＰ
偏光成分とＳ偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射
させる偏光ビ−ムスプリッタ部が配置され、かつ該偏光
ビ−ムスプリッタ部と前記リフレクタの間に、このリフ
レクタの開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位
相板が配置されてなることを特徴とするものである。ま
た、前記偏光ビ−ムスプリッタ部が、２個以上の偏光ビ
−ムスプリッタ素子を光軸と直交する方向に連続的に配
設してなることが好ましい。
照明光学系は、発光体から発せられた光を光軸と平行に
前方へ向けて反射する回転放物面形状のリフレクタを備
え、前記リフレクタの前方に、前記発光体からの光のＰ
偏光成分とＳ偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射
させる偏光ビ−ムスプリッタ部が配置され、かつ該偏光
ビ−ムスプリッタ部と前記リフレクタの間に、このリフ
レクタの開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位
相板が配置されてなることを特徴とするものである。ま
た、前記偏光ビ−ムスプリッタ部が、２個以上の偏光ビ
−ムスプリッタ素子を光軸と直交する方向に連続的に配
設してなることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。図３は、本実施形態による液晶表
示装置の照明光学系を用いた液晶ビデオプロジェクタ用
の投射光学系の構成を示す概略図である。この投射光学
系は、照明部１０と、照明部１０の後段に設けられ、照
明部１０から発せられた光束Ｌ０をミキシングして、光
量分布の均一化を図るための、レンズアレイからなるイ
ンテグレータ１１と、インテグレータ１１により均一光
とされた光束Ｌ１に画像情報を担持せしめてスクリーン
に投射するための投射部１２とからなる。
参照しつつ説明する。図３は、本実施形態による液晶表
示装置の照明光学系を用いた液晶ビデオプロジェクタ用
の投射光学系の構成を示す概略図である。この投射光学
系は、照明部１０と、照明部１０の後段に設けられ、照
明部１０から発せられた光束Ｌ０をミキシングして、光
量分布の均一化を図るための、レンズアレイからなるイ
ンテグレータ１１と、インテグレータ１１により均一光
とされた光束Ｌ１に画像情報を担持せしめてスクリーン
に投射するための投射部１２とからなる。
【００１１】また、上記照明部１０は、光源１と、この
光源１から発せられた光束Ｌ０を光軸の前方へ向けて反
射する回転放物面形状のリフレクタ２と、上記インテグ
レ−タ１１とリフレクタ２の間に配置された、上記光源
１からの光のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射さ
せる偏光ビ−ムスプリッタ３と、上記偏光ビ−ムスプリ
ッタ３とリフレクタ２の間に配置された、リフレクタ２
の開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相板４
とを備えてなる。
光源１から発せられた光束Ｌ０を光軸の前方へ向けて反
射する回転放物面形状のリフレクタ２と、上記インテグ
レ−タ１１とリフレクタ２の間に配置された、上記光源
１からの光のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射さ
せる偏光ビ−ムスプリッタ３と、上記偏光ビ−ムスプリ
ッタ３とリフレクタ２の間に配置された、リフレクタ２
の開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相板４
とを備えてなる。
【００１２】また、上記投射部１２は、インテグレータ
１１により均一化された光束Ｌ１をＢＧＲ３色成分に分
離するための２つのダイクロイックミラー２１、２２
と、ＢＧＲの各色成分に対応した画像が表示される液晶
表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒと、これらの液晶表
示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒを透過して画像情報が
担持された光束の各色成分ＬＢ、ＬＧ、ＬＲを合成する
３色合成プリズム２４と、３色合成プリズム２４により
合成された光束Ｌ２をスクリーン上に結像させるための
プロジェクションレンズ２５とを備えてなる。
１１により均一化された光束Ｌ１をＢＧＲ３色成分に分
離するための２つのダイクロイックミラー２１、２２
と、ＢＧＲの各色成分に対応した画像が表示される液晶
表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒと、これらの液晶表
示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒを透過して画像情報が
担持された光束の各色成分ＬＢ、ＬＧ、ＬＲを合成する
３色合成プリズム２４と、３色合成プリズム２４により
合成された光束Ｌ２をスクリーン上に結像させるための
プロジェクションレンズ２５とを備えてなる。
【００１３】なお、その他投射部１２は、全反射ミラ−
２７、２９、３０およびフィ−ルドレンズ２８Ｂ、２８
Ｇ、２８Ｒを備えている。
２７、２９、３０およびフィ−ルドレンズ２８Ｂ、２８
Ｇ、２８Ｒを備えている。
【００１４】ところで、液晶表示パネル２３Ｂ、２３
Ｇ、２３Ｒを照射するバックライト光として用いられる
光源部（光源１とリフレクタ２からなる）からの白色光
は種々の偏光成分を有しており、液晶表示パネル２３
Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒは液晶の特性を利用しているため、
液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに対して所定の
方向の振動面を有する偏光成分しか利用されず、したが
って、バックライト光が有効に利用されない。
Ｇ、２３Ｒを照射するバックライト光として用いられる
光源部（光源１とリフレクタ２からなる）からの白色光
は種々の偏光成分を有しており、液晶表示パネル２３
Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒは液晶の特性を利用しているため、
液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに対して所定の
方向の振動面を有する偏光成分しか利用されず、したが
って、バックライト光が有効に利用されない。
【００１５】そこで、本実施形態においては、上述した
ようにリフレクタ２の前方に、偏光ビ−ムスプリッタ３
と、リフレクタ２の開口部の半分の面積をカバーするλ
／２光学位相板４を配設し、リフレクタ２からの光がそ
の光量を減じることなくＰ偏光に変換されるように構成
されている。
ようにリフレクタ２の前方に、偏光ビ−ムスプリッタ３
と、リフレクタ２の開口部の半分の面積をカバーするλ
／２光学位相板４を配設し、リフレクタ２からの光がそ
の光量を減じることなくＰ偏光に変換されるように構成
されている。
【００１６】すなわち、リフレクタ２で反射されて、偏
光ビ−ムスプリッタ３に達した光源１からの光のうち、
Ｐ偏光成分はそのまま偏光ビ−ムスプリッタ３を透過す
る。また、Ｓ偏光成分は、偏光ビ−ムスプリッタ３でリ
フレクタ２方向に反射され、このＳ偏光成分が、リフレ
クタ２で再度反射される前か後にλ／２光学位相板を１
回通過することによりＰ偏光成分に変換され、偏光ビ−
ムスプリッタ３を透過することとなる。
光ビ−ムスプリッタ３に達した光源１からの光のうち、
Ｐ偏光成分はそのまま偏光ビ−ムスプリッタ３を透過す
る。また、Ｓ偏光成分は、偏光ビ−ムスプリッタ３でリ
フレクタ２方向に反射され、このＳ偏光成分が、リフレ
クタ２で再度反射される前か後にλ／２光学位相板を１
回通過することによりＰ偏光成分に変換され、偏光ビ−
ムスプリッタ３を透過することとなる。
【００１７】このことを、図１および図２を用い、光源
１からの光が偏光ビームスプリッタ３に到達する前に１
／２光学位相板４を通過する場合と、偏光ビームスプリ
ッタ３に到達した後に１／２光学位相板４を通過する場
合とに分けて説明する。まず、図１を用いて、光源１か
らの光が偏光ビームスプリッタ３に到達する前に１／２
光学位相板４を通過する場合について説明する。
１からの光が偏光ビームスプリッタ３に到達する前に１
／２光学位相板４を通過する場合と、偏光ビームスプリ
ッタ３に到達した後に１／２光学位相板４を通過する場
合とに分けて説明する。まず、図１を用いて、光源１か
らの光が偏光ビームスプリッタ３に到達する前に１／２
光学位相板４を通過する場合について説明する。
【００１８】光源１から射出された種々の振動方向の偏
光成分を有する（Ｐ偏光とＳ偏光が合成されている状
態）ランダム光は、１／２光学位相板４を通って偏光ビ
−ムスプリッタ３に入射する。この場合、１／２光学位
相板４を透過する光はこの１／２光学位相板４による旋
光作用を受けるが、光源１からの射出光はランダム光で
あるから、１／２光学位相板４を透過した光もランダム
光のままである。
光成分を有する（Ｐ偏光とＳ偏光が合成されている状
態）ランダム光は、１／２光学位相板４を通って偏光ビ
−ムスプリッタ３に入射する。この場合、１／２光学位
相板４を透過する光はこの１／２光学位相板４による旋
光作用を受けるが、光源１からの射出光はランダム光で
あるから、１／２光学位相板４を透過した光もランダム
光のままである。
【００１９】そして、偏光ビ−ムスプリッタ３に入射し
たランダム光は、この偏光ビ−ムスプリッタ３のビ−ム
スプリッタ面（入射側プリズムと射出側プリズムとの境
界面）３ａでＰ偏光とＳ偏光とに分離され、Ｐ偏光はそ
のまま偏光ビ−ムスプリッタ３を透過して、その後液晶
表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに入射する。また、
残りの光であるＳ偏光は、光軸に対して４５°傾いてい
る、偏光ビ−ムスプリッタ３のビ−ムスプリッタ面３ａ
で反射され、さらに逆向きに４５°傾斜しているビ−ム
スプリッタ面３ｂで反射されてリフレクタ２方向に戻さ
れる。
たランダム光は、この偏光ビ−ムスプリッタ３のビ−ム
スプリッタ面（入射側プリズムと射出側プリズムとの境
界面）３ａでＰ偏光とＳ偏光とに分離され、Ｐ偏光はそ
のまま偏光ビ−ムスプリッタ３を透過して、その後液晶
表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに入射する。また、
残りの光であるＳ偏光は、光軸に対して４５°傾いてい
る、偏光ビ−ムスプリッタ３のビ−ムスプリッタ面３ａ
で反射され、さらに逆向きに４５°傾斜しているビ−ム
スプリッタ面３ｂで反射されてリフレクタ２方向に戻さ
れる。
【００２０】偏光ビ−ムスプリッタ３によってリフレク
タ２方向に戻されたＳ偏光は、回転放物面鏡であるリフ
レクタ２の内面で反射されるが、リフレクタ２に戻るＳ
偏光は光軸Ｘに平行な状態で入射するため、この後必ず
光源１が配されている放物面の焦点位置を通過して再び
リフレクタ２で反射される。このときこのＳ偏光は上記
焦点位置を通過しているので再び光軸Ｘに平行とされて
１／２光学位相板４に向かう。１／２光学位相板４に入
射したＳ偏光は、この１／２光学位相板４の作用により
Ｐ偏光に変換される。この変換されたＰ偏光は、この
後、偏光ビ−ムスプリッタ３に入射し、この偏光ビ−ム
スプリッタ３を透過して、上記最初からＰ偏光であった
ものと一緒になって液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２
３Ｒに入射することになる。
タ２方向に戻されたＳ偏光は、回転放物面鏡であるリフ
レクタ２の内面で反射されるが、リフレクタ２に戻るＳ
偏光は光軸Ｘに平行な状態で入射するため、この後必ず
光源１が配されている放物面の焦点位置を通過して再び
リフレクタ２で反射される。このときこのＳ偏光は上記
焦点位置を通過しているので再び光軸Ｘに平行とされて
１／２光学位相板４に向かう。１／２光学位相板４に入
射したＳ偏光は、この１／２光学位相板４の作用により
Ｐ偏光に変換される。この変換されたＰ偏光は、この
後、偏光ビ−ムスプリッタ３に入射し、この偏光ビ−ム
スプリッタ３を透過して、上記最初からＰ偏光であった
ものと一緒になって液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２
３Ｒに入射することになる。
【００２１】次に、図２に示すように、光源１からの光
の一部が、偏光ビームスプリッタ３により反射された後
に、１／２光学位相板４を通過する場合について説明す
る。光源１から射出されたランダム光（Ｐ偏光とＳ偏光
が合成されている状態）は、リフレクタ２で反射され、
光軸Ｘに平行とされて偏光ビームスプリッタ３に到達
し、ビームスプリッタ面３ｂにより、Ｐ偏光は透過さ
れ、Ｓ偏光は直角方向に反射される。Ｐ偏光は上記と同
様に、この後液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに
入射することとなるが、Ｓ偏光はビームスプリッタ面３
ｂで反射された後ビームスプリッタ面３ａでも反射さ
れ、光軸Ｘに平行とされて１／２光学位相板４において
Ｐ偏光に変換され、リフレクタ２に戻される。変換され
たＰ偏光はこの後リフレクタ２で反射され、光源１の配
設位置である回転放物面の焦点位置を通過し、再びリフ
レクタ２で反射され、光軸Ｘに平行な光となって偏光ビ
ームスプリッタ３に到達する。
の一部が、偏光ビームスプリッタ３により反射された後
に、１／２光学位相板４を通過する場合について説明す
る。光源１から射出されたランダム光（Ｐ偏光とＳ偏光
が合成されている状態）は、リフレクタ２で反射され、
光軸Ｘに平行とされて偏光ビームスプリッタ３に到達
し、ビームスプリッタ面３ｂにより、Ｐ偏光は透過さ
れ、Ｓ偏光は直角方向に反射される。Ｐ偏光は上記と同
様に、この後液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに
入射することとなるが、Ｓ偏光はビームスプリッタ面３
ｂで反射された後ビームスプリッタ面３ａでも反射さ
れ、光軸Ｘに平行とされて１／２光学位相板４において
Ｐ偏光に変換され、リフレクタ２に戻される。変換され
たＰ偏光はこの後リフレクタ２で反射され、光源１の配
設位置である回転放物面の焦点位置を通過し、再びリフ
レクタ２で反射され、光軸Ｘに平行な光となって偏光ビ
ームスプリッタ３に到達する。
【００２２】この偏光ビームスプリッタ３に到達したＰ
偏光はビームスプリッタ面３ｂを透過し、上記最初から
Ｐ偏光であったものと一緒になって、この後液晶表示パ
ネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに入射する。このように、
偏光ビ−ムスプリッタ３によりリフレクタ２方向に反射
されたＳ偏光をＰ偏光に変換して再び偏光ビ−ムスプリ
ッタ３に入射させることにより、この光も偏光ビ−ムス
プリッタ３を透過させて液晶表示パネル２３Ｂ、２３
Ｇ、２３Ｒに入射させることができる。
偏光はビームスプリッタ面３ｂを透過し、上記最初から
Ｐ偏光であったものと一緒になって、この後液晶表示パ
ネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒに入射する。このように、
偏光ビ−ムスプリッタ３によりリフレクタ２方向に反射
されたＳ偏光をＰ偏光に変換して再び偏光ビ−ムスプリ
ッタ３に入射させることにより、この光も偏光ビ−ムス
プリッタ３を透過させて液晶表示パネル２３Ｂ、２３
Ｇ、２３Ｒに入射させることができる。
【００２３】そして、Ｐ偏光成分の直線偏光の振動方向
と液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒの偏光透過方
向が一致するように構成しておけば、偏光ビ−ムスプリ
ッタ３を透過したＰ偏光はそのほとんどが液晶表示パネ
ル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒ内に入射することになり、し
たがって光源１からの光を効率良く液晶表示パネル２３
Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒのバックライト光として利用するこ
とができる。
と液晶表示パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒの偏光透過方
向が一致するように構成しておけば、偏光ビ−ムスプリ
ッタ３を透過したＰ偏光はそのほとんどが液晶表示パネ
ル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒ内に入射することになり、し
たがって光源１からの光を効率良く液晶表示パネル２３
Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒのバックライト光として利用するこ
とができる。
【００２４】また、光源１からの光は位相板を最大で２
回通過するだけでよい。すなわち、図１に示す場合に
は、Ｓ偏光が１回、Ｐ偏光が２回だけ１／２光学位相板
４を通過し、一方、図２に示す場合はＰ偏光が０回、Ｓ
偏光が１回だけ１／２光学位相板４を通過することとな
り、これにより位相板内における光量損失を減少させる
ことができる。
回通過するだけでよい。すなわち、図１に示す場合に
は、Ｓ偏光が１回、Ｐ偏光が２回だけ１／２光学位相板
４を通過し、一方、図２に示す場合はＰ偏光が０回、Ｓ
偏光が１回だけ１／２光学位相板４を通過することとな
り、これにより位相板内における光量損失を減少させる
ことができる。
【００２５】さらに、偏光ビ−ムスプリッタは、図４に
示すように、小サイズの偏光ビ−ムスプリッタ素子３ｅ
を、光軸Ｘと直交する方向に格子状に、かつ連続的に配
列することにより形成することも可能である。このよう
にして形成された偏光ビ−ムスプリッタ３ｄは、上述し
た偏光ビームスプリッタ３と同様に光軸に対して４５゜
傾いていることから、各偏光ビ−ムスプリッタ素子３ｅ
の各ビ−ムスプリッタ面３ｆ、３ｇの光軸Ｘと直交する
方向の幅を小とすることで、この各ビームスプリッタ面
３ｆ、３ｇの光軸Ｘと平行な方向の幅を小とすることが
可能となり、これにより偏光ビ−ムスプリッタ３ｄの光
軸方向の厚みを小として液晶表示装置の照明光学系のコ
ンパクト化を図ることが可能となる。
示すように、小サイズの偏光ビ−ムスプリッタ素子３ｅ
を、光軸Ｘと直交する方向に格子状に、かつ連続的に配
列することにより形成することも可能である。このよう
にして形成された偏光ビ−ムスプリッタ３ｄは、上述し
た偏光ビームスプリッタ３と同様に光軸に対して４５゜
傾いていることから、各偏光ビ−ムスプリッタ素子３ｅ
の各ビ−ムスプリッタ面３ｆ、３ｇの光軸Ｘと直交する
方向の幅を小とすることで、この各ビームスプリッタ面
３ｆ、３ｇの光軸Ｘと平行な方向の幅を小とすることが
可能となり、これにより偏光ビ−ムスプリッタ３ｄの光
軸方向の厚みを小として液晶表示装置の照明光学系のコ
ンパクト化を図ることが可能となる。
【００２６】なお、上述した図４に示す実施形態におい
ては各偏光ビームスプリッタ素子３ｅのサイズが略同様
とされているが、このサイズはその配設位置に応じて変
更するようにしてもよい。例えば、このようなリフレク
タを有する光源部においては、光源が理想的な点光源と
はならないことから、光軸付近の照度が極端に低下して
しまうのが一般的であり、これを防止するために、上記
偏光ビームスプリッタ素子３ｅのサイズは光軸付近にお
いて大きくなるようにし、この光軸付近からはずれた位
置において偏光ビームスプリッタ３ｄに入射する光であ
ってリフレクタに戻される光を、偏光ビームスプリッタ
３ｄの光軸付近から液晶表示パネル方向に射出されるよ
うに構成することができる。
ては各偏光ビームスプリッタ素子３ｅのサイズが略同様
とされているが、このサイズはその配設位置に応じて変
更するようにしてもよい。例えば、このようなリフレク
タを有する光源部においては、光源が理想的な点光源と
はならないことから、光軸付近の照度が極端に低下して
しまうのが一般的であり、これを防止するために、上記
偏光ビームスプリッタ素子３ｅのサイズは光軸付近にお
いて大きくなるようにし、この光軸付近からはずれた位
置において偏光ビームスプリッタ３ｄに入射する光であ
ってリフレクタに戻される光を、偏光ビームスプリッタ
３ｄの光軸付近から液晶表示パネル方向に射出されるよ
うに構成することができる。
【００２７】また、本発明装置の１／２光学位相板とし
てはリフレクタ開口部の面積の略半分をカバーしていれ
ば必ずしも連続体とされていなくてもよく、中心角の合
計が略１８０゜とされていればよいのであるが、各半径
位置において、円周の略半分がこの位相板によってカバ
ーされていることが必要である。
てはリフレクタ開口部の面積の略半分をカバーしていれ
ば必ずしも連続体とされていなくてもよく、中心角の合
計が略１８０゜とされていればよいのであるが、各半径
位置において、円周の略半分がこの位相板によってカバ
ーされていることが必要である。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の液晶表示
装置の照明光学系によれば、リフレクタの前段に設けた
偏光ビ−ムスプリッタ部により、光源部からの光のＰ偏
光成分とＳ偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射さ
せ、この反射させた他方の偏光成分をリフレクタ方向に
戻すとともに、この偏光成分がリフレクタにより反射さ
れる前または後において１回だけ１／２光学位相板を透
過させることにより、この他方の偏光成分を上記一方の
偏光成分に変換し、この後この変換された偏光成分を偏
光ビ−ムスプリッタ部に入射せしめて、この偏光ビーム
スプリッタ部を透過させるようにし、上記最初から上記
一方の偏光成分であったものと合成して、この後液晶表
示パネルに入射せしめるようにしており、光源からの光
のほとんどを、簡単に一つの偏光成分の光に変換するこ
とができる。
装置の照明光学系によれば、リフレクタの前段に設けた
偏光ビ−ムスプリッタ部により、光源部からの光のＰ偏
光成分とＳ偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射さ
せ、この反射させた他方の偏光成分をリフレクタ方向に
戻すとともに、この偏光成分がリフレクタにより反射さ
れる前または後において１回だけ１／２光学位相板を透
過させることにより、この他方の偏光成分を上記一方の
偏光成分に変換し、この後この変換された偏光成分を偏
光ビ−ムスプリッタ部に入射せしめて、この偏光ビーム
スプリッタ部を透過させるようにし、上記最初から上記
一方の偏光成分であったものと合成して、この後液晶表
示パネルに入射せしめるようにしており、光源からの光
のほとんどを、簡単に一つの偏光成分の光に変換するこ
とができる。
【００２９】また、この偏光ビームスプリッタ部を透過
した偏光成分の直線偏光の振動方向と液晶表示パネルの
偏光透過方向が一致するように構成しておけば、偏光ビ
−ムスプリッタ部を透過した偏光のほとんどが液晶表示
パネル内に入射することになり、したがって光源からの
光を効率良く液晶表示パネルのバックライト光として利
用することができる。
した偏光成分の直線偏光の振動方向と液晶表示パネルの
偏光透過方向が一致するように構成しておけば、偏光ビ
−ムスプリッタ部を透過した偏光のほとんどが液晶表示
パネル内に入射することになり、したがって光源からの
光を効率良く液晶表示パネルのバックライト光として利
用することができる。
【００３０】そして上記光学位相板は、偏光ビ−ムスプ
リッタ部と前記リフレクタの間に配された、このリフレ
クタの開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相
板とすることにより、偏光ビ−ムスプリッタ部により反
射された偏光の、光学位相板の光通過回数を減少させ
て、この光学位相板を通過することにより生じる光量の
損失を減少させることが可能となる。また、偏光ビ−ム
スプリッタ部を、２個以上の偏光ビ−ムスプリッタ素子
を光軸と直交する方向に連続的に配設することにより形
成することによって、偏光ビ−ムスプリッタ部の厚みを
小として液晶表示装置の照明光学系のコンパクト化を図
ることが可能となる。
リッタ部と前記リフレクタの間に配された、このリフレ
クタの開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相
板とすることにより、偏光ビ−ムスプリッタ部により反
射された偏光の、光学位相板の光通過回数を減少させ
て、この光学位相板を通過することにより生じる光量の
損失を減少させることが可能となる。また、偏光ビ−ム
スプリッタ部を、２個以上の偏光ビ−ムスプリッタ素子
を光軸と直交する方向に連続的に配設することにより形
成することによって、偏光ビ−ムスプリッタ部の厚みを
小として液晶表示装置の照明光学系のコンパクト化を図
ることが可能となる。
【図１】本発明の実施形態の液晶表示装置の照明光学系
を説明するための概略図
を説明するための概略図
【図２】本発明の実施形態の液晶表示装置の照明光学系
を説明するための概略図
を説明するための概略図
【図３】本発明の実施形態の液晶表示装置の照明光学系
を搭載した液晶ビデオプロジェクタを示す概略図
を搭載した液晶ビデオプロジェクタを示す概略図
【図４】上記実施形態とは異なる実施形態にかかる液晶
表示装置の照明光学系を説明するための概略図
表示装置の照明光学系を説明するための概略図
１ 光源 ２ リフレクタ ３、３ｄ 偏光ビームスプリッタ ３ａ、３ｂ、３ｆ、３ｇ ビームスプリッタ面 ３ｅ 偏光ビームスプリッタ素子 ４ １／２光学位相板 １０ 照明部 ２３Ｂ，２３Ｇ，２３Ｒ 液晶表示パネル Ｘ 光軸
Claims (2)
- 【請求項１】 発光体から発せられた光を光軸と平行に
前方へ向けて反射する回転放物面形状のリフレクタを備
えてなる液晶表示装置の照明光学系において、 前記リフレクタの前方に、前記発光体からの光のＰ偏光
成分とＳ偏光成分のうち一方を透過し、他方を反射させ
る偏光ビ−ムスプリッタ部が配置され、かつ該偏光ビ−
ムスプリッタ部と前記リフレクタの間に、このリフレク
タの開口部の半分の面積をカバーするλ／２光学位相板
が配置されてなることを特徴とする液晶表示装置の照明
光学系。 - 【請求項２】 前記偏光ビ−ムスプリッタ部が、２個以
上の偏光ビ−ムスプリッタ素子を光軸と直行する方向に
連続的に配設してなることを特徴とする請求項１記載の
液晶表示装置の照明光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10095379A JPH1144864A (ja) | 1997-05-30 | 1998-03-24 | 液晶表示装置の照明光学系 |
| US09/048,285 US6048079A (en) | 1997-05-30 | 1998-03-26 | Illumination optical system for liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-157869 | 1997-05-30 | ||
| JP15786997 | 1997-05-30 | ||
| JP10095379A JPH1144864A (ja) | 1997-05-30 | 1998-03-24 | 液晶表示装置の照明光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1144864A true JPH1144864A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=26436619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10095379A Withdrawn JPH1144864A (ja) | 1997-05-30 | 1998-03-24 | 液晶表示装置の照明光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6048079A (ja) |
| JP (1) | JPH1144864A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7379130B1 (en) | 2007-10-03 | 2008-05-27 | Vitera Llc | LCD with hetero polar light guide |
| CN202383362U (zh) * | 2011-11-22 | 2012-08-15 | 北京凯普林光电科技有限公司 | 一种偏振旋转装置及激光器偏振合束系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2720730B2 (ja) * | 1992-10-26 | 1998-03-04 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2765471B2 (ja) * | 1994-02-15 | 1998-06-18 | 日本電気株式会社 | 投写型液晶表示装置 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP10095379A patent/JPH1144864A/ja not_active Withdrawn
- 1998-03-26 US US09/048,285 patent/US6048079A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6048079A (en) | 2000-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |