JPH03249639A

JPH03249639A - 液晶プロジェクタ

Info

Publication number: JPH03249639A
Application number: JP2046827A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ishizaka; 石坂　安雄
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1991-11-07

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、カラー表示を行なう液晶プロジェクタにかか
るものであり、特に反射型の液晶パネルを利用した液晶
プロジェクタにおける各部の配置構成の改良に関するも
のである。

［従来の技術］カラー画像表示を行なう液晶プロジェクタとしては、Ｒ
，Ｇ、Ｈの３原色の光を３枚のＴＮ型液晶パネルに照射
してＲ，Ｇ、Ｈの各画像を生成し、これらの画像を合成
してスクリーン上に投影する透過型の液晶プロジェクタ
が知られている。

この透過型のプロジェクタでは、液晶パネルのアクティ
ブマトリクス用ＴＦＴ（ｉ膜トランジ２、り）やブラッ
クストライプ部によって入射光がさえぎられるため、液
晶パネルの開口率は３０〜５０％程度である。

ところで、ハイビジョン、クリアビジョンなどテレビジ
ョン放送は高品位化する傾向にあり、これに対応して液
晶プロジェクタにも高解像度化。

高輝度化が求められている。しかし、透過型の液晶パネ
ルの開口率は上述したように３０〜５０％であり、かか
る要求を満たすものではない。

これに対し、反射型の液晶パネルは、反射電和をアクテ
ィブマトリクス用ＴＰＴの上に形成すシことにより、信
号線、走査線以外のすべての部デを光反射面として利用
することができる。従−て、透過型のものよりも開口率
を増大させることができ、高解像度化、高輝度化の要求
を満たすことができる。このため、最近は、反射型の液
晶プロジェクタの開発が行なわれている。

第４図には、かかる反射型の液晶プロジェクタの一例が
示されている。この従来例は、１９８９年電子情報通信
学会秋季全国大会で発表されたものである。同図におい
て、光源１０から出力された光は、まず、青反射グイク
ロイックミラー１２に入射し、ここでＢ（青）の光が分
離される。青反射グイクロイックミラー１２を透過した
光は緑反射ダイクロイックミラー１４に入射し、ここで
Ｇ（緑）の光が分離される。緑反射ダイクロイックミラ
ー１４を透過した光は赤反射グイクロイックミラー１６
に入射し、ここでＲ（赤）の光が分離される。

分離されたＢ、Ｇ、Ｒの各光は、偏光ビームスブリック
１８．２０．２２に各々入射し、ここで各々光路変更が
行われて反射型の液晶パネル２４．２６．２８に各々入
射する。各液晶パネル２４．２６．２８には、Ｂ、Ｇ、
Ｈの各画像信号が入力されており、これらによりＢ、Ｇ
、Ｈの各入射光の変調が行われて光学像が生成される。

これらの光学像は、液晶パネル２４．２６．２８で反射
出力されて再び偏光ビームスブリック１８゜２０．２２
に各々入射する。そして、これらの偏光ビームスプリッ
タ１８．２０．２２を各々透過したＲ、Ｇ、Ｂの光は、
更に投写レンズ３０゜３２．３４、ミラー（図示せず）
を介してスクリーン（図示せず）に達し、Ｒ，Ｇ、Ｂの
各光学像が拡大投写される。

Ｅ発明が解決しようとする課題］しかしながら、以上のような従来技術では、次のような
不都合がある。

＋ｌ）変更ビームスプリッタや投写レンズをＲ９Ｇ、Ｂ
の各原色光毎に設けているため、装置が高価となるとと
もに、重量や容積も大きくなる。

（２１Ｒ，Ｇ、Ｂの各光学像が、各々独立した投写レン
ズによってスクリーンに投写されるため、投写画面にお
けるコンバーゼンス調整が問題となる６特に、フロント
方式とする場合には、単投写レンズ方式の利点である「
ユーザがコンバーゼンス調整を行う必要がな（、どこで
も気軽にプロジェクタを設置して大画面の映像を楽しむ
ことができるＪといった利点が失われる６本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので。

反射型液晶パネル手段を使用して、小型、計量。

安価で、ユーザによるコンバーゼンス調整を行う必要が
ない液晶プロジェクタを提供することを、その目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、ビームスプリット手段の入出力光の光路上に
、光源１色光分離手段１反射型液晶パネル手段及び投写
光学手段が配置されており、光源から出力された光が色
光−分離手段で色光に分離されて各々対応する液晶パネ
ル手段で変調され、その投写が投写光学手段によって行
われる液晶プロジェクタにおいて、前記ビームスプリッ
ト手段及び投写光学手段を各色光に共通に設けるととも
に、前記各液晶パネル手段をそれらの受光面が向き合う
ように配置し、これによって囲まれた空間に前記色光分
離手段を配置し、前記投写光学手段の色光入射側に、各
色光の像を合成する色光合成手段を設けたことを特徴と
するものである。

［作用］本発明によれば、ビームスプリット手段が各原色光に共
通に設けられ、受光面が向き合うように液晶パネル手段
が配置され、これによって囲まれた空間に色光分離手段
が配置される。このため、光源から出力された光を色分
離して変調するまでに至る各色の光路が、共通の空間を
共有するようになり、装置は小型、軽量、安価に構成さ
れる。

また、変調を受けた色光の合成が行われ、各色光に共通
に設けられた投写光学手段によってその投写が行われる
。これによっても装置の小型、軽量化が図られる。また
、格別のコンバーゼンス調整の必要もなくなる。

［実施例］以下、本発明にかかる液晶プロジェクタの一実施例につ
いて、添付図面を参照しながら説明する６第１図には、
本実施例における液晶プロジェクタの主要部分の斜視図
が示されており、第２図には、第１図の装置の平面が示
されている。

これらの図において、照明用の光を出力する光源５０に
は、光の有効利用を図るためのりプリッタ５２が設けら
れている。この光源５０としては、例えばメタルハライ
ドランプ、キセノンランプ、タングステンハロゲンラン
プが使用される。

光源５０の光出力側には、コールドフィルタ５４が設け
られており、これによって赤外線の遮光が行われて不要
な温度上昇や過熱が生しないようになっている。

次に、コールドフィルタ５４を透過した光は。

矢印Ｆ１で示すように偏光ビームスブリック５６に入射
するようになっている。この偏光ビームスプリッタ５６
は、入射光をＰ成分直線偏光の透過光とＳ成分直線偏光
の反射光とに分離するものである。これらのうち、反射
光は、Ｘ型のダイクロイックミラー５８に入射するよう
になっている。このダイクロイックミラー５８は、入射
光をＲ，Ｇ、Ｈの３原色に色分解するものである。

分離されたＲ、Ｇ、Ｂの各部は、Ｒ，Ｇ、Ｂの反射型液
晶パネル６０．６２．６４に各々入射するようになって
いる。

次に、各液晶パネル６０．６２．６４から各々反射出力
されたＲ、Ｇ、Ｂの光は、ダイクロイックミラー５８に
各々入射してここで合成され、合成光が偏光ビームスプ
リッタ５６に戻るようになっている。そして、偏光ビー
ムスプリッタ５６の透過光出力側には、投写レンズ６６
が設けられており、これによってカラー画像がスクリー
ン（図示せず）上に投写されるようになっている。

以上の各部のうち、液晶パネル６２は、第３図に示すよ
うに作用する。なお、液晶パネル６０゜６４についても
同様であり、ダイクロイックミラー５８は省略されてい
る。詳細な説明は、前記１９８９年電子情報通信学会秋
季全国大会で発表されているので、概略について説明す
る。

まず、液晶パネル６２の画素セルに駆動電圧が印加され
ていないｒｏＦＦＪの場合について、同図ｆＡｌ　を参
照しながら説明する。光源５０からの光は、偏光ビーム
スプリッタ５６によってその偏光成分に基づき透過光と
反射光に分離される。すなわち、Ｐ成分直線偏光（以下
単に「Ｐ成分」という）は直進し、Ｓ成分直線偏光（以
下単に「Ｓ成分」という）は反射されて液晶パネル６２
に入射する。

駆動電圧ｒｏＦＦＪ時では、液晶パネル６２の該当する
セルの反射面６２Ｒで反射された光は、依然としてＳ成
分のままである。このため、光は偏光ビームスプリッタ
５６で再び反射されることとなり、投写レンズ６６側に
は出力されないこととなる。

次に、液晶パネル６２の画素セルに駆動電圧が印加され
た「ＯＮ」の場合について、同図（Ｂ）を参照しながら
説明する。光源５０からの光は、同様にして偏光ビーム
スプリッタ５６によってその偏光成分に基づき透過光と
反射光に分離され、Ｓ成分の光が液晶パネル６２に入射
する。

駆動電圧「ＯＮ」時では、液晶パネル６２の該当するセ
ルの反射面６２Ｒで反射された光は、駆動電圧の程度に
応してＰ成分を含むようになる。

この光が偏光ビームスプリッタ５６に入射すると、Ｐ成
分が透過して投写レンズ６６側に出力されることとなる
。従って、この場合には、スクリーンにＧの光が投写さ
れることとなる。なお、液晶パネル６０．６４における
Ｒ、Ｈの光についても同様である。

次に、上記実施例の全体的作用について説明する。光源
５０から出力された光は、直接あるいはりプリッタ５２
で反射されて、コールドフィルタ５４に入射する。そし
て、ここで赤外線成分が除去された光は、矢印Ｆｌで示
すように、偏光ビ−ムスブリッタ５６に人材する。偏光
ビームスフッタ５６では、入射光のうちＳ成分が反射さ
。

る。このＳ成分は、第２図に矢印Ｆ２で示すよにグイク
ロイックミラー５８に入射する。

グイクロイックミラー５８では、入射光がＲ９Ｇ、Ｈの
各原色光に分解される。これらのうち、まず、Ｒの光に
ついては、第２図に矢印Ｆ３で。

すように、ダイクロイックミラー５８で反射さ才てＲの
液晶パネル６０に入射する。そして、ここでＲの画像信
号に基づく変調を受けて反射され、再びグイクロイック
ミラー５８に入射する。

次に、Ｇの光については、同図に矢印Ｆ４で月すように
、ダイクロイックミラー５８を透過してＧの液晶パネル
６２に大村する。そして、ここてＧの画像信号に基づく
変調を受けて反射され、拝びダイクロイックミラー５８
に入射する。

次に、Ｂの光については、同図に矢印Ｆ５で庁すように
、グイクロイックミラー５８で反射さねてＢの液晶パネ
ル６４に入射する。そして、ここでＢの画像信号に基づ
く変調を受けて反射され、再びグイクロイックミラー５
８に入射する。

グイクロイックミラー５８では、以上のようにして変調
を受けたＲ、Ｇ、Ｂの各光画像の合成が行われ、合成画
像の光が偏光ビームスプリッタ５６に入射する。偏光ビ
ームスプリッタ５６では、第３図で説明したようにして
光が透過し、透過光は投写レンズ６６によってスクリー
ンに投写される。これによって、スクリーンには、合成
画像が生成されることとなる。

なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、同様の作用を奏するように種々設計変更可能であ
る。例えば、上記実施例では、色光分離と色光合成をＸ
型のダイクロイックミラー５８で共通に行うようにした
が、色光分離手段と色光合成手段とを別個に構成するよ
うにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明にかかる液晶プロジェクタ
によれば、ビームスプリット手段を各色光に共通に設け
るとともに、各液晶パネル手段の光入射面が向き合うよ
うに配置し、これらで囲まれた空間内に色光分離手段を
配置して光の色分離を行うこととしたので、各色光の光
路が共通の空間を占めることとなって、プロジェクク装
置全体を小型、軽量、安価に構成することができるとい
う効果がある。

また、各色の光画像を合成して単一の投写レンズで投写
を行うこととしたので、コンバーゼンス調整を行う必要
がないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる液晶プロジェクタの一実施例を
示す斜視図、第２図は前記実施例の平面図、第３図は前
記実施例の主要部分の作用を示す説明図、第４図は従来
装置を示す構成図である。５０・・・光源、５４・・・コールドフィルタ、５６・
・・偏光ビームスプリッタ（ビームスプリット手段）、
５８・・・ダイクロイックミラー（色光分離手段９色光
合成手段）、６０．６２．６４・・・反射型液晶パネル
（反射型液晶パネル手段）、６６・・・投写レンズ（投写光学手段）

Claims

【特許請求の範囲】ビームスプリット手段の入出力光の光路上に、光源、色
光分離手段、反射型液晶パネル手段及び投写光学手段が
配置されており、光源から出力された光が色光分離手段
で色光に分離されて各々対応する液晶パネル手段で変調
され、その投写が投写光学手段によって行われる液晶プ
ロジェクタにおいて、前記ビームスプリット手段及び投写光学手段を各色光に
共通に設けるとともに、前記各液晶パネル手段をそれら
の受光面が向き合うように配置し、これによって囲まれ
た空間に前記色光分離手段を配置し、前記投写光学手段
の色光入射側に、各色光の像を合成する色光合成手段を
設けたことを特徴とする液晶プロジェクタ。