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JPH08248353A - 液晶プロジェクターの光学装置 - Google Patents

液晶プロジェクターの光学装置

Info

Publication number
JPH08248353A
JPH08248353A JP7307499A JP30749995A JPH08248353A JP H08248353 A JPH08248353 A JP H08248353A JP 7307499 A JP7307499 A JP 7307499A JP 30749995 A JP30749995 A JP 30749995A JP H08248353 A JPH08248353 A JP H08248353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
wave
light
polarization
optical device
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.)
Pending
Application number
JP7307499A
Other languages
English (en)
Inventor
Suk-Hong Seo
ヒー−ソール クー
Man-Hoo Na
マン−ホー ナ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Gold Star Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc, Gold Star Co Ltd filed Critical LG Electronics Inc
Publication of JPH08248353A publication Critical patent/JPH08248353A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/28—Reflectors in projection beam

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １６：９の縦横比を有するハイビジョン又は
ワイドビジョンのコントラストを向上させる液晶プロジ
ェクターの光学装置を提供することである。 【解決手段】 白色光源から放射された可視光から赤色
領域を分離して偏光されたＰ波の照度不均一を直し、１
６：９の縦横比を有する液晶パネルの左右及び境界面近
傍に均等に分散照射する第１偏光変換手段と、前記白色
光源から放射された可視光から緑色領域を分離して偏光
されたＰ波の照度不均一を直し、液晶パネルの左右及び
境界面に分散照射する第２偏光変換手段と、前記白色光
源から放射された可視光から青色領域を分離してＰ波に
偏光された光の照度不均一を直し、液晶パネルの左右及
び境界面に均等に分散照射する第３偏光変換手段と、前
記第１〜第３偏光変換手段で得られた赤色、緑色、青色
を合成する色合成手段と、前記合成された色をスクリー
ン上に拡大投射する投射手段とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は１６：９の縦横比を
有するハイビジョン又はワイドビジョンの光学系に関す
るもので、より詳しくはハイビジョン又はワイドビジョ
ン液晶パネルに有効に光を集束させるか又は光の利用効
率を増大させて波長板の性能低下及びコントラストの低
下を防止する液晶プロジェクターの光学装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶プロジェクターの光学装置
は、図２７に示すように、可視光領域の波長分布を有す
る白色光源１００と、前記白色光源１００から放射され
た光の非偏光状態を一定方向のみに偏光された光となる
ようにするための手段で、前記白色光源１００のＳ波の
全部を反射させＰ波を透過させる第１偏光ビーム分割手
段１０１と、前記第１偏光ビーム分割手段１０１を透過
したＰ波をＳ波に変換する第１λ／２波長板１０２と、
前記第１λ／２波長板１０２を通じて変換されたＳ波の
全部を反射させる第１全反射ミラー１０３と、前記第１
全反射ミラー１０３で反射されたＳ波と第１偏光ビーム
分割手段１０１から全反射されたＳ波の一部を透過させ
残部のＳ波を反射させる第１色分離フィルター１０４
と、前記第１色分離フィルター１０４で一部反射された
Ｓ波を全反射させる第２全反射ミラー１０７と、前記第
１色分離フィルター１０４を透過したＳ波の一部を透過
及び反射させる第２色分離フィルター１０５と、前記第
２全反射ミラー１０７で反射されたＳ波により偏光変調
された赤色（Ｒ）の光を生成する第１液晶パネル１０８
と、前記第２色分離フィルター１０５で反射及び透過さ
れたＳ波により偏光変調された緑色（Ｇ）及び青色
（Ｂ）の光を生成する第２、第３液晶パネル１０６，１
０９と、前記第２、第３液晶パネル１０６，１０９を通
じて偏光変調された赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の光、つ
まりＳ波を合成する色合成フィルター１１０と、前記第
３液晶パネル１０９を通じて偏光変調された青色（Ｂ）
の光、つまりＳ波を全反射させる第３全反射ミラー１１
１と、前記第３全反射ミラー１１１で反射された青色
（Ｂ）のＳ波をＰ波に変換させる第２λ／２波長板１１
２と、前記第２λ／２波長板１１２を通じて変換された
Ｐ波を透過させ前記色合成フィルター１１０で合成され
た赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）のＳ波を全反射させる第２偏
光ビーム分割手段１１３と、前記第２偏光ビーム分割手
段１１３で透過及び反射されたＰ波とＳ波をスクリーン
上に拡張投射させる投射レンズ１１４とから構成されて
いる。
【０００３】このように構成された従来の液晶プロジェ
クターの光学装置は、先ず可視光領域の波長分布を有す
る白色光源１００から放射されると、その放射された光
は非偏光状態で、第１偏光ビーム分割手段１０１に入射
される。
【０００４】前記白色光源１００から放射された光は第
１偏光ビーム分割手段で、Ｓは全て反射され第１色分離
フィルター１０４面に照射され、Ｐ波のみがその境界面
を通過することになる。
【０００５】前記第１偏光ビーム分割手段１０１の境界
面を経たＰ波は第１λ／２波長板１０２を通じてＳ波に
変換され、そのＳ波は第１全反射ミラー１０３を通じて
水平方向に第１色分離フィルター１０４面に照射され
る。
【０００６】前記第１色分離フィルター１０４は第１全
反射ミラー１０３を通じて入射されたＳ波と第１偏光ビ
ーム分割手段１０１から全反射され入射されたＳ波の一
部、つまり緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）を有する光を透過さ
せて第２色分離フィルター１０５面に照射し、一部のＳ
波、つまり赤色（Ｒ）を有する光を第２全反射ミラー１
０７を通じて反射させて第１液晶パネル１０８に照射す
る。
【０００７】そして、前記第２色分離フィルター１０５
は第１色分離フィルター１０４を経たＳ波の一部、つま
り青色（Ｂ）を有する光を透過させて第３液晶パネル１
０９に照射するとともに、Ｓ波の一部、つまり緑色
（Ｇ）を有する光を反射させて第２液晶パネル１０６に
照射することになる。
【０００８】このように、第２全反射ミラー１０７と第
１、第２色分離フィルター１０４、１０５により第１〜
第３液晶パネル１０８，１０６，１０９にそれぞれ赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光がそれぞれ分離さ
れて照射される。
【０００９】前記第１〜第３液晶パネル１０８，１０
６，１０９に入射された、偏光された光、つまりＳ波は
第１〜第３液晶パネル１０８，１０６，１０９の画素ご
との電気的状態に応じてその偏光状態が変わることにな
る。
【００１０】前記第１、第２液晶パネル１０８，１０６
の電気的信号による、偏光変調された光、つまりＳ波は
色合成フィルター１１０面に照射され、第３液晶パネル
１０９の電気的信号による、偏光変調された光、つまり
Ｓ波は第３全反射ミラー１１１を通じて全反射され第２
λ／２波長板１１２に照射される。
【００１１】前記色合成フィルター１１０は第１液晶パ
ネル１０８の電気的信号による、偏光変調された赤色
（Ｒ）の光、つまりＳ波を透過させ、第２液晶パネル１
０６の電気的信号による、偏光変調された緑色（Ｇ）の
光、つまりＳ波を全反射させて第２偏光ビーム分割手段
１１３に照射することになる。
【００１２】そして、前記第２λ／２波長板１１２は第
３全反射ミラー１１１で反射されて入射されるＳ波を異
なる状態の偏光（Ｐ波）に転換して第２偏光ビーム分割
手段１１３に照射する。
【００１３】即ち、図２８に示すように、第１〜第３液
晶パネル１０８，１０６，１０９に電圧が印加される
時、ホワイト（ｗｈｉｔｅ）状態を液晶パネルで具現す
るノーマルブラックモード（Ｎｏｒｍａｌ Ｂｌａｃｋ
Ｍｏｄｅ）に対して説明すると、先ず第３液晶パネル
１０９に照射されたＳ波は偏光状態の変化なしに透過し
た後、第３全反射ミラー１１１を通じて反射され第２λ
／２波長板１１２に照射され、その照射されたＳ波は第
２λ／２波長板１１２を通じてＰ波に転換され第２偏光
ビーム分割手段１１３に照射される。
【００１４】そして、前記第１、第２液晶パネル１０
８，１０６を経たＳ波は色合成フィルター１１０を通じ
て第２偏光ビーム分割手段１１３に照射される。従っ
て、前記第２偏光ビーム分割手段１１３は第２λ／２波
長板１１２で転換されたＰ波を透過させて投射レンズ１
１４に照射し、色合成フィルター１１０で入射されるＳ
波を全反射させて投射レンズ１１４に照射することにな
る。
【００１５】そして、前記投射レンズ１１４は第２偏光
ビーム分割手段１１３で透過及び反射されたＰ波とＳ波
をスクリーン上に拡張投射させる。このように、説明し
たような第２λ／２波長板１１２と第２偏光ビーム分割
手段１１３は三枚の液晶パネルにそれぞれ三つの偏光板
を使用しなくても光を変調することができる。
【００１６】そして、図２９は従来の液晶プロジェクタ
ーの光学装置の第２の例の構成図、図３０は図２９の光
学系をより詳細に示した断面図、図３１は図３０を説明
するための反射手段の詳細図で、これらに示すように、
可視光領域の波長分布を有し白色光を放射するランプ２
００と、前記ランプ２００から放射される白色光を平行
光に作る楕円形反射器２０１と、前記楕円形反射器２０
１から外れる光を再反射させる円形反射器２０２と、前
記楕円形反射器２０１を通じて偏光された光の経路を変
え液晶パネル２０４に照射される光の集光度と均一度を
向上させるコンデンシングレンズ２０３と、前記コンデ
ンシングレンズ２０３から照射された光により偏光変調
されたＲ，Ｇ，Ｂの光を生成する液晶パネル２０４と、
前記液晶パネル２０４の電気的信号にり偏光変調された
Ｒ，Ｇ，Ｂの光をスクリーン２０６上に結像させる投射
レンズ２０５とから構成されている。
【００１７】このように構成された従来の液晶プロジェ
クター光学装置の第２の例においては、まずランプ２０
０から放射された白色光は楕円形反射器２０１及び円形
反射器２０２を通じて平行光になった後、液晶パネル２
０４の縦横比及び対角線長さに応じて液晶パネル２０４
に照射される光の有効サイズが図３１Ｂ及び図３１Ｃの
ように調節されてコンデンシングレンズ２０３に照射さ
れる。
【００１８】即ち、これを具体的に説明すると、前記ラ
ンプ２００から放射された白色光（ａ）は楕円形反射器
２０１を通じて平行光になってコンデンシングレンズ２
０３に照射され、前記楕円形反射器２０１を外れる白色
光（ｂ），（ｃ）は円形反射器２０２により再反射され
焦点２００ａを通り楕円形反射器２０１で平行光になっ
た後、コンデンシングレンズ２０３に照射される。前記
コンデンシングレンズ２０３は楕円形反射器２０１及び
円形反射器２０２により照射される光の経路を変えて液
晶パネル２０４に照射することになる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶プロジェクターの光学装置は、まず第１
の例のように、λ／２波長板が照明部に設置されている
ため、波長板の本機能をすることが難しい。換言すれ
ば、波長板がカバーすべき領域が可視光領域の全体であ
るので、中心波長に対して遠い波長であるほどに波長板
の性能が低下する欠点を有する。
【００２０】また、光源から放射された光が平行光でな
い、一定大きさのビーム角を有するので、偏光ビーム分
割手段により偏光された光の偏光度が液晶パネルの前後
の経路で全て低下して、コントラストが低下する欠点が
ある。
【００２１】そして、後者の第２の例においては、白色
光から放射されて楕円形反射器を外れた白色光は円形反
射器により再反射され白色光の中心軸を透過した後、楕
円形反射器により再反射されて液晶パネルに向かうこと
になる。
【００２２】このような方法で液晶パネルに照射された
光の量を増加させることを特徴とするが、これは現在液
晶プロジェクターの光源として使用されるメタルハライ
ドランプ２００のアーク棒は、図３２に示すように、水
晶２００ｂ内の物質から光が放射される。
【００２３】従って、図３０の円形反射器により反射さ
れた白色光は水晶により光の経路が変わるか、一部が散
乱されることによる集光効率の低下が発生する問題点が
あった。
【００２４】従って、本発明の目的はこのような従来の
問題点に鑑みて１６：９の縦横比を有するハイビジョン
又はワイドビジョンの液晶パネルに有効に集光させる液
晶プロジェクターの光学装置を提供することにある。
【００２５】本発明の他の目的は色分離後、偏光分割手
段とλ／４波長板又はλ／２波長板を使用して光の利用
効率を増大させながら液晶パネルに有効に集光させるこ
とにある。
【００２６】本発明のさらに他の目的は光学系の部品を
単純化させるとともに照明効率を向上させることにあ
る。
【００２７】本発明のさらに他の目的は液晶表示前偏光
板の偏光方向を偏光ビーム分割手段を経た偏光方向と同
じにし、液晶パネルの液晶分子方向決定要素であるラビ
ング方向と同じに又は９０°だけ異なるようにしてコン
トラストを向上させることにある。
【００２８】本発明のさらに他の目的は光学系に非球面
レンズを使用して光の均一性を向上させることにある。
【００２９】本発明のさらに他の目的は光学系のミラー
アセンブリーを改善して光の均一性を向上させることに
ある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
を達成するための手段は、可視光領域の波長分布を有す
る白色光源と、前記白色光源から放射された可視光から
赤色領域を分離してＰ波に偏光させ、その偏光されたＰ
波の照度不均一を直し、１６：９の縦横比を有する液晶
パネルの左右及び境界面近傍に均等に分散照射する第１
偏光変換手段と、前記白色光源から放射された可視光か
ら緑色領域を分離してＰ波に偏光させ、その偏光された
Ｐ波の照度不均一を直し、液晶パネルの左右及び境界面
に分散照射する第２偏光変換手段と、前記白色光源から
放射された可視光から青色領域を分離してＰ波に偏光さ
せ、その偏光された光の照度不均一を直し、液晶パネル
の左右及び境界面に均等に分散照射する第３偏光変換手
段と、前記第１〜第３偏光変換手段で得られた赤色、緑
色、青色を合成する色合成手段とから構成される。
【００３１】本発明の目的を達成するための他の手段
は、可視光領域の波長分布を有する白色光源と、前記白
色光源から放射された光のうち、紫外線領域と赤外線領
域の光を遮断する紫外線／赤外線遮断フィルター手段
と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター手段を経た可視
光から色を分離してＳ波に偏光させ、その偏光されたＳ
波の照度不均一を直し、１６：９の縦横比を有する液晶
パネルの左右及び境界面近傍に均等に分散照射する第１
偏光変換手段と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター手
段を経た可視光から色を分離してＰ波に偏光させ、その
偏光されたＰ波の照度不均一を直し、液晶パネルの左右
及び境界面近傍に均等に分散照射する第２偏光変換手段
と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター手段を経た可視
光から色を分離してＳ波に偏光させ、その偏光されたＳ
波の照度不均一を直し、液晶パネルの左右及び境界面近
傍に均等に分散照射する第３偏光変換手段と、前記第
１、第３偏光変換手段で得られた赤、緑、青色を合成す
る色合成手段とから構成される。
【００３２】本発明の目的を達成するためのさらに他の
手段は、可視光領域の波長分布を有する白色光源と、前
記白色光源から放射された白色光を平行光に変換する放
物線形反射鏡と、前記白色光源と同軸上に位置し放物線
形反射鏡を経た可視光の一部を透過させ、コンデンシン
グレンズを通じて、１６：９の縦横比を有する液晶パネ
ルに均等に分散照射し、可視光の一部を反射させるハー
フミラーと、前記ハーフミラーで反射された光のうち、
紫外線及び赤外線領域は透過させ、可視光領域のみを再
反射させて液晶パネルに均等に分散照射するコールドミ
ラーとから構成される。
【００３３】本発明のさらに他の目的を達成するための
手段は、可視光領域の波長分布を有する白色光源と、前
記白色光源から放射された白色光を平行光に変換する放
物線形反射鏡と、前記白色光源と同軸上に位置し、放物
線形反射鏡を経た可視光のＰ波を透過させコンデンシン
グレンズを通じて液晶パネルに均等に分散照射し、Ｓ波
は反射させる偏光ビーム分割手段と、前記偏光ビーム分
割手段で反射されたＳ波を反射させるコールドミラー
と、前記コールドミラーで反射されたＳ波をＰ波に変換
しコンデンシングレンズを通じて、１６：９の縦横比を
有する液晶パネルに均等に分散照射する波長板とから構
成される。
【００３４】本発明の目的を達成するためのさらに他の
手段は、可視光領域の波長分布を有する白色光源と、前
記白色光源から放射された白色光を平行光に変換する放
物線形反射鏡と、前記白色光源と同軸上に位置し、白色
光源の中央部から出る最高濃度の可視光を、順次に半分
は透過させコンデンシングレンズを通じて液晶パネルに
均等に分散照射し、半分は反射させる少なくとも一つ以
上のハーフミラーと、前記最終ハーフミラーで反射され
た可視光を反射させコンデンシングレンズを通じて液晶
パネルに均等に分散照射するコールドミラーとから構成
される。
【００３５】本発明の目的を達成するためのさらに他の
手段は、白色光源から放射された可視光を平行光につく
る放物線形反射鏡と、前記放物線形反射鏡から外れた可
視光を相互一定角度で再反射させて、放物線形反射鏡が
コンデンシングレンズを通じて液晶パネルに均等に分散
照射するようにする全反射ミラーとから構成されるもの
である。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明すると次のようである。図１は本発明の液
晶プロジェクターの光学装置の一実施形態を示す構成図
で、ここでは白色光のＰ波を用いたもので、同図に示す
ように、可視光領域の波長分布を有する白色光をランプ
３００ａから放射し、その放射された白色光を放物線形
反射鏡３００ｂを通じて平行光につくる白色光源３００
と、前記白色光源３００から放射された光のうち、紫外
線と赤外線領域は透過させ、可視光領域のみを反射させ
るコールドミラー３０１と、前記コールドミラー３０１
で反射された可視光領域から赤色領域を分離してＰ波に
偏光させ、その偏光されたＰ波の照度不均一を直し１
６：９の縦横比を有する赤色用液晶パネルの左右及び境
界面近傍に均等に分散照射して赤色を生成する第１偏光
変換部３０２と、前記コールドミラー３０１で反射され
た可視光領域から緑色領域を分離してＰ波に偏光させ、
その偏光されたＰ波の照度不均一を直し１６：９の縦横
比を有する緑色用液晶パネルの左右及び境界面に分散照
射して緑色を生成する第２偏光変換部３０３と、前記コ
ールドミラー３０１で反射された可視光領域の光から青
色領域を分離してＳ波に偏光させ、その偏光された光の
照度不均一を直し青色用液晶パネルの左右及び境界面に
均等に分散照射して青色を生成する第３偏光変換部３０
４と、前記第１〜第３偏光変換部３０２〜３０４で生成
された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色を
合成する色合成部３０５と、前記色合成部３０５を通じ
て合成された三原色をスクリーン上に拡大投射する投射
レンズ３０６とから構成される。
【００３７】前記第１偏光変換部３０２は、前記コール
ドミラー３０１で反射された可視光領域から赤色領域を
抽出する第１色分離フィルター３０２ａと、前記第１色
分離フィルター３０２ａで分離された赤色領域の光を全
反射させる第１全反射ミラー３０２ｂと、前記第１全反
射ミラー３０２ｂで反射された光のうち、Ｐ波は透過さ
せ、Ｓ波は反射させる第１偏光ビーム分割器３０２ｃ
と、前記第１偏光ビーム分割器３０２ｃで反射されたＳ
波をＰ波に変換させる第１λ／２波長板３０２ｄと、前
記第１偏光ビーム分割器３０２ｃ及び第１λ／２波長板
３０２ｄで得られたＰ波の入射を受け中心部分の照度不
均一状態、つまり中心部の光量を一定状態に補正する第
１非球面レンズ３０２ａと、前記第１非球面レンズ３０
２ｅから照射されるＰ波の偏光方向を第１偏光ビーム分
割器３０２ｃを経た偏光方向と一致させる第１入射側偏
光板３０２ｆと、前記第１入射側偏光板３０２ｆから照
射されたＰ波により偏光変調された赤色（Ｒ）の光を発
生する第１液晶パネル３０２ｇと、前記第１液晶パネル
３０２ｇで偏光変調されたＰ波の偏光方向を液晶方向決
定要素であるラビング（Ｒｕｂｂｉｎｇ）方向と同じに
又は９０°だけ異なるように偏光させて色合成部３０５
に照射する第１出射側偏光板３０２ｈとから構成され
る。
【００３８】前記第２偏光変換部３０３は、前記第１偏
光変換部３０２の第１色分離フィルター３０２ａを経た
可視光領域の光から緑色領域を抽出する第２色分離フィ
ルター３０３ａと、前記第２色分離フィルター３０３ａ
で分離された緑色領域の光のうち、Ｐ波は透過させ、Ｓ
波は全反射させる第２偏光ビーム分割器３０３ｂと、前
記第２偏光ビーム分割器３０３ｂで全反射されたＳ波を
Ｐ波に変換させる第２λ／２波長板３０３ｃと、前記第
２偏光ビーム分割器３０３ｂ及び第２λ／２波長板３０
３ｃで得られたＰ波の入射を受け中心部の光量を一定状
態に補正する第２非球面レンズ３０３ｄと、前記第２非
球面レンズ３０３ｄから照射されるＰ波の偏光方向を第
２偏光ビーム分割器３０３ｂを経た偏光方向と一致させ
る第２入射側偏光板３０３ｅと、前記第２入射側偏光板
３０３ｅから照射されたＰ波により偏光変調された緑色
（Ｇ）の光を発生する第２液晶パネル３０３ｆと、前記
第２液晶パネル３０３ｆで偏光変調されたＰ波の偏光方
向を液晶方向決定要素であるラビング（Ｒｕｂｂｉｎ
ｇ）方向と同じに又は９０°だけ異なるように偏光させ
て色合成部３０５に照射する第２出射側偏光板３０３ｇ
とから構成される。
【００３９】そして、前記第３偏光変換部３０４は前記
第１偏光変換部３０２の第１色分離フィルター３０２ａ
を経た可視光を全反射させる第２全反射ミラー３０４ａ
を始めとして、第１、第２偏光変換部３０２，３０３と
同様に第３偏光ビーム分割器３０４ｂ、第３全反射ミラ
ー３０４ｃ、第３λ／２波長板３０４ｄ、第３非球面レ
ンズ３０４ｅ、第３入射側偏光板３０４ｆ、青色用第３
液晶パネル３０４ｇ、第３出射側偏光板３０４ｈで構成
される。
【００４０】そして、図８は本発明の液晶プロジェクタ
ーの光学装置の他の実施の形態の構成図で、ここでは白
色光のＳ波を用いたもので、同図に示すように、可視光
領域の波長分布を有する白色光を平行光として放射する
白色光源４００と、前記白色光源４００から放射された
光のうち、紫外線と赤外線領域は透過させ、可視光領域
のみを反射させるコールドミラー４０１と、前記コール
ドミラー４０１で反射された光のうち、紫外線領域と赤
外線領域の光を遮断する紫外線／赤外線遮断フィルター
４０２と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター４０２を
経た可視光領域の光から赤色領域を抽出してＳ波に偏光
させ、その偏光されたＳ波の照度不均一を直し１６：９
の縦横比を有する赤色用液晶パネルの左右及び境界面近
傍に均等に分散照射して赤色（Ｒ）を生成する第１偏光
変換部４０３と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター４
０２を経た可視光領域の光から緑色領域を抽出してＰ波
に偏光させ、その偏光されたＰ波の照度不均一を直し１
６：９の縦横比を有する緑色用液晶パネルの左右及び境
界面近傍に均等に分散照射して緑色（Ｇ）を生成する第
２偏光変換部４０４と、前記紫外線／赤外線遮断フィル
ター４０２を経た可視光領域の光から青色領域を抽出し
てＳ波に偏光させ、その偏光されたＳ波の照度不均一を
直し青色用液晶パネルの左右及び境界面近傍に均等に分
散照射して青色（Ｂ）を生成する第３偏光変換部４０５
と、前記第１、第３偏光変換部４０３〜４０５で生成さ
れたＲ，Ｇ，Ｂの三原色を合成して照射する色合成部４
０６と、前記色合成部４０６で合成された三原色を拡張
させてスクリーンに投射する投射レンズ４０７とから構
成される。
【００４１】前記第１〜第３偏光変換部４０３〜４０５
は図１の第１〜第３偏光変換部３０２〜３０４と同構成
を有するので、その詳細な説明は省略する。このように
構成された本発明の液晶プロジェクターの光学装置の作
用効果を図１〜図７を参照しつつ詳細に説明すると次の
ようである。
【００４２】ここで、図１はＰ波を用いた光学装置の一
実施の形態を示す図である。まず、可視光領域の波長分
布を有する白色光源３００のランプ３００ａから白色光
が放射されると、その放射された光は反射鏡３００ｂを
通じて平行光に変換されてコールドミラー３０１に照射
される。
【００４３】前記コールドミラー３０１は白色光源３０
０から入射された光のうち、紫外線領域と赤外線領域の
光は透過させ、可視光領域の光のみを反射させ第１偏光
変換部３０２の第１色分離フィルター３０２ａ面に照射
する。
【００４４】前記第１色分離フィルター３０２ａはコー
ルドミラー３０１で反射されて入射される可視光領域の
光から赤色領域の光のみを抽出し第１偏光変換部３０２
の第１全反射ミラー３０２ｂを通じて全反射させて第１
偏光ビーム分割器３０２ｃに照射し、赤色領域を除いた
光は透過させ第２偏光変換部３０３の第２色分離フィル
ター３０３ａに照射することになる。
【００４５】前記第１全反射ミラー３０２ｂで反射され
た赤色領域の光は第１偏光ビーム分割器３０２ｃの境界
面で、Ｓ波は全て反射され第１全反射ミラー３０２ｂを
通じて第１λ／２波長板３０２ｂに照射され、Ｐ波のみ
がその境界面を通過して第１非球面レンズ３０２ｅに照
射される。前記第１λ／２波長板３０２ｄに入射された
Ｓ波はＰ波に変換され第１非球面レンズ３０２ｆに照射
される。
【００４６】一方、前記第２偏光変換部３０３の第２色
分離フィルター３０３ａは第１偏光変換部３０２の第１
色分離フィルター３０３ａを透過した可視光領域の光か
ら緑色領域の光のみを抽出して第２偏光変換部３０３の
第１偏光ビーム分割器３０２ｃに照射し、緑色領域を除
いた可視光領域の光は透過させて第３偏光変換部３０４
に照射することになる。
【００４７】前記第２色分離フィルター３０３ａから抽
出された緑色領域の光は第２偏光ビーム分割器３０３ｂ
の境界面で、Ｓ波は全て反射され第２色分離フィルター
３０３ａを通じて第２λ／２波長板３０３ｃに照射さ
れ、Ｐ波のみがその境界面を通過して第２非球面レンズ
３０３ｄに照射される。前記第２λ／２波長板３０３ｃ
に入射されたＳ波はＰ波に変換されて第２非球面レンズ
３０３ｄに照射される。
【００４８】又、前記第２偏光変換部３０３の第２色分
離フィルター３０３ａを透過した緑色領域の光は第３偏
光変換部３０４の第２全反射ミラー３０４ａを通じて全
反射された後、第３偏光ビーム分割器３０４ｂの境界面
で、Ｓ波は全反射されて第３非球面レンズ３０４ｅに照
射され、Ｐ波のみがその境界面を透過し第３全反射ミラ
ー３０４ｃを通じて第３λ／２波長板３０４ｄに照射さ
れる。前記第３λ／２波長板３０４ｄに入射されたＰ波
はＳ波に変換されて第３非球面レンズ３０４ｄに照射さ
れる。
【００４９】この際、前記第１〜第３偏光変換部３０２
〜３０４の第１〜第３非球面レンズ３０２ｄ，３０３
ｃ，３０４ｄがない場合、前記第１〜第３偏光ビーム分
割器３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂ及び第１〜第３λ／
２波長板３０２ｄ，３０３ｃ，３０４ｄから照射される
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光は、図２Ａに
示すように、１６：９の縦横比を有する第１〜第３液晶
パネル３０２ｇ，３０３ｅ，３０４ｇに二分され（Ｃ
１）入射されるので、その周辺に損失される光（Ｃ２）
が多い。
【００５０】しかし、図２Ｂに示すように、縦横比が
４：３である場合は、光が二分され入射されないので、
それにより損失される光も少ない。このように第１〜第
３液晶パネル３０２ｇ，３０３ｅ，３０４ｇに光が二分
されて集束されると、その第１〜第３液晶パネル３０２
ｇ，３０３ｅ，３０４ｇの中心線（Ａ１）側には、図３
Ａに示すように、境界現象が現れる。この際、第１〜第
３液晶パネル３０２ｇ，３０３ｅ，３０４ｇの中心線
（Ａ１）側での照度は、図３Ｂに示すように、急激に低
下する。
【００５１】このような照度の不均一な状態を補正する
ため、前記第１〜第３非球面レンズ３０２ｅ，３０３
ｄ，３０４ｅを第１〜第３液晶パネル３０２ｇ，３０３
ｆ，３０４ｇの前面にそれぞれ位置させ、前記二分され
た中心に向かう光を第１〜第３液晶パネル３０２ｇ，３
０３ｄ，３０４ｇの左右及び境界面近傍に分散させるこ
とになる。
【００５２】即ち、これを図３〜図５を参照して説明す
る。ここで、第１〜第３非球面レンズ３０２ｅ，３０３
ｄ，３０４ｅは同一作用をするので、図４に示すよう
に、第３非球面レンズ３０４ｅのみを説明する。図４に
示すように、第３偏光ビーム分割器３０４ｂ及び第３λ
／２波長板３０４ｄから青色領域のＳ波が入射される
と、第３非球面レンズ３０４ｅは第３液晶パネル３０４
ｆの中心線（Ａ１）で低くなる照度を図３Ｃのように補
正し、第３液晶パネル３０４ｆの境界面及び左右側近傍
に光量を一定に分散し補正することになる。
【００５３】又、コントラストを向上させるため、図５
に示すように、前記第３非球面レンズ３０４ｅのレンズ
中心（Ａ２）を第３液晶パネル３０４ｆの中心より上に
位置させることにより、第３液晶パネル３０４ｆの主視
野角側の光を多く使用できるようにして、コントラスト
を向上させることができる。
【００５４】また、コントラストを向上させる他の方法
としては、前記第１〜第３液晶パネル３０２ｇ，３０３
ｆ，３０４ｇの前面にそれぞれ第１〜第３入射側偏光板
３０２ｆ，３０３ｅ，３０４ｆを使用する。
【００５５】これは、第１〜第３偏光ビーム分割器３０
２ｃ，３０３ｂ，３０４ｂに入射される光の入射角が大
きくなるにつれて、偏光度（コントラストで見ることが
できる）が急激に低下するためである。
【００５６】ここで、第１〜第３入射側偏光板３０２
ｆ，３０３ｅ，３０４ｆの偏光方向は、図４に示すよう
に、第１〜第３偏光ビーム分割器３０２ｃ，３０３ｂ，
３０４ｂを経た後の偏光方向と一致すべきである。
【００５７】具体的に説明すると、図４及び第５に示す
ように、前記第１〜第３非球面レンズ３０２ｅ，３０３
ｄ，３０４ｅから照射されるＰ波が発生されて入射され
ると、第１〜第３入射側偏光板３０２ｆ，３０３ｅ，３
０４ｆは、図７Ａに示すように、第１〜第３偏光ビーム
分割器３０２ｃ，３０３ｂ，３０４ｂを経た偏光方向と
一致させ、図７Ｂに示すように、第１〜第３液晶パネル
３０２ｇ，３０３ｆ，３０４ｇに照射することになる。
【００５８】このように第１〜第３液晶パネル３０２
ｇ，３０３ｆ，３０４ｇに入射されて偏光された光、つ
まりＰ波又はＳ波はその第１〜３液晶パネル３０２ｇ，
３０３ｆ，３０４ｇの画素ごとの電気的状態によりその
偏光状態が変わることになる。
【００５９】前記第１〜第３液晶パネル３０２ｇ，３０
３ｆ，３０４ｇで偏光変調されたＰ波又はＳ波は、図７
Ｄに示すように、第１〜第３出射側偏光板３０２ｈ，３
０３ｇ，３０４ｈで図７Ｃのような液晶方向決定要素で
あるラビング方向と同じに又は９０°だけ異なるように
偏光されて色合成部３０５に照射される。
【００６０】前記第１〜第３偏光変換部３０２〜３０４
の第１〜第３出射側偏光板３０２ｈ，３０３ｇ，３０４
ｈで赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）別にそれぞれ
変調された光は色合成部３０５、つまり色合成プリズム
により合成され投射レンズ３０６によりスクリーンに拡
大投射される。
【００６１】そして、図８はＳ波を用いた本発明の液晶
プロジェクター光学装置の他の実施の形態を示す図であ
る。ここでは、光学系の大きさを減らすため、Ｐ波とＳ
波を各赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の第１〜第
３液晶パネル４０３ｇ，４０４ｆ，４０５ｇの特徴に合
うように使用する方法である。
【００６２】即ち、白色光源４００から白色光が平行光
になって放射されると、コールドミラー４０１はその放
射された光のうち、紫外線と赤外線領域は透過させ、可
視光領域のみを反射させて紫外線／赤外線遮断フィルタ
ー４０２に照射する。
【００６３】前記紫外線／赤外線遮断フィルター４０２
はコールドミラー４０１で反射されて入射される光のう
ち、紫外線領域と赤外線領域の光を遮断し、可視光領域
の光を第１偏光変換部４０３の第１色分離フィルター４
０３ａ面に照射することになる。
【００６４】前記第１色分離フィルター４０３ａは紫外
線／赤外線遮断フィルター４０２を経た可視光領域の光
から赤色領域の光のみを抽出して第１偏光変換部４０３
の第１偏光ビーム分割器４０３ｂに照射し、赤色領域を
除いた光は透過させて第２偏光変換部４０４の第２色分
離フィルター４０４ａに照射することになる。
【００６５】前記第２偏光変換部４０４の第２色分離フ
ィルター４０４ａは第１偏光変換部４０３の第１色分離
フィルター４０３ａを透過した可視光領域の光から緑色
領域の光のみを抽出して第２偏光ビーム分割器４０４ｂ
に照射し、緑色領域を除いた可視光領域の光は透過させ
第３偏光変換部４０５の第２全反射ミラー４０５ａを通
じて全反射させて第３偏光ビーム分割器４０５ｂに照射
することになる。
【００６６】前記第１色分離フィルター４０３ａで抽出
された赤色領域の光は第１偏光ビーム分割器４０３ｂの
境界面で、Ｓ波は全反射されて第１非球面レンズ４０３
ｅに照射され、Ｐ波はその境界面を透過してから第１全
反射ミラー４０３ｃを通じて第１λ／２波長板４０３ｄ
でＳ波に変換されて第１非球面レンズ４０３ｅに照射さ
れる。
【００６７】そして、前記第２色分離フィルター４０４
ｅで抽出された緑色領域の光は第２偏光ビーム分割器４
０４ｂの境界面で、Ｓ波は全反射され第２色分離フィル
ター４０４ａを通じてから第２λ／２波長板４０４ｃで
Ｐ波に変換されて第２非球面レンズ４０４ｄに照射さ
れ、Ｐ波はその境界面を透過して第２非球面レンズ４０
４ｄに照射される。
【００６８】一方、前記第２全反射ミラー４０５ａで反
射された青色領域の光は第３偏光ビーム分割器４０５ｂ
の境界面で、Ｓ波は全反射されて第３非球面レンズ４０
５ｅに照射され、Ｐ波はその境界面を透過してから第３
全反射ミラー４０５ｃを通じて第３λ／２波長板４０５
ｄでＳ波に変換されて第３非球面レンズ４０５ｅに照射
される。
【００６９】ここで、第１〜第３偏光変換部４０３〜４
０５の第１〜第３非球面レンズ４０３ｅ，４０４ｄ，４
０５ｅと第１〜第３入射側偏光板４０３ｆ，４０４ｅ，
４０５ｆ、第１〜第３液晶パネル４０３ｇ，４０４ｆ，
４０５ｇ及び第１〜第３出射側偏光板４０３ｈ，４０４
ｇ，４０５ｈは図１の技術と同一作用をするのでその具
体的な動作は省略し、図９のように第１〜第３液晶パネ
ル４０３ｇ，４０４ｆ，４０５ｇに入射される光の偏光
方向を第３偏光変換部４０５に対して説明する。
【００７０】図９Ａに示すように、第３偏光変換部４０
５の第３偏光ビーム分割器４０５ｂ及び第３λ／２波長
板４０５ｄを経た光の偏光がＳ波である場合は、図９Ｂ
に示すように、第３入射側偏光板４０５ｆの偏光方向
（ｂ１）と第３出射側偏光板４０５ｈの偏光方向（ｂ
２）がＰ波である場合とは異なり、互いに９０°の角度
を成すことになる。
【００７１】このように、第１〜第３偏光変換部４０３
〜４０５の第１〜第３出射側偏光板４０３ｈ，４０４
ｇ，４０５ｈを介して得られた赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色光は色合成プリズムでなっ
た色合成部４０６で合成され投射レンズ４０７によりス
クリーンに拡大投射される。
【００７２】そして、一般に波長板は中心波長から外れ
た波長に対しては固有役割をすることができない。即
ち、中心波長から遠くなるほどに波長板の機能が低下す
ることにより、液晶表示光学系における照度不均一を悪
くする。
【００７３】従って、波長板の機能低下を減少させ波長
帯域を広めるため、図１０に示すように、λ／４波長板
又はλ／２波長板を二つの第１異方性物質（Ｄ１）の長
軸（Ａ）と第２異方性物質（Ｄ２）の長軸（ａ）、又は
第１異方性物質（Ｄ１）の短軸（Ｂ）と第２異方性物質
（Ｄ２）の短軸（ｂ）間の角度をθだけ異なるように構
成して、照度の不均一を減少させることができる。
【００７４】そして、図１１に示すように、赤色、緑
色、青色用λ／４波長板５０３と偏光ビーム分割器５０
１を用いる光学系に図１及び図８の構成を適用して使用
することができる。
【００７５】即ち、図１１Ａに示すように、白色光源か
ら可視光領域の光５０５が入射されると、その入射され
た光は色分離フィルター５００を通じて該当色の領域に
抽出され、その光のＰ波は偏光ビーム分割器５０１の境
界面を透過してから全反射ミラー５０２を通じて反射さ
れ該当液晶パネルに照射される。
【００７６】そして、Ｓ波は偏光ビーム分割器５０１の
境界面で全反射され前記λ／４波長板５０３を通じてＰ
波に変換され、その変換されたＰ波は全反射ミラー５０
４で反射されてから偏光ビーム分割器５０１の境界面を
透過して該当液晶パネルに照射される。
【００７７】又、図１１Ｂに示すように、白色光源から
可視光領域の光５０５が入射されると、その入射された
光のＰ波は偏光ビーム分割器５０１の境界面を透過し全
反射ミラー５０２を通じて該当液晶パネルに入射され
る。そして、入射された光５０５のＳ波は前述したよう
に偏光ビーム分割器５０１の境界面で全反射され前記λ
／４波長板５０３を通じてＰ波に変換される。前記λ／
４波長板５０３で変換されたＰ波は再び偏光ビーム分割
器５０１の境界面を透過して該当液晶パネルに照射され
る。
【００７８】そして、図１２は本発明の液晶プロジェク
ターの光学装置のさらに他の実施の形態の構成図で、同
図に示すように、可視光領域の波長分布を有する白色光
をランプ６００ａから放射し、その放射された白色光を
放物線形反射鏡６００ｂを通じて平行光に作る白色光源
６００と、前記白色光源６００から放射された可視光を
液晶パネル６０３の縦横比に合うように照明させるため
のミラーアセンブリー６０１と、前記ミラーアセンブリ
ー６０１を経た光の経路を変え液晶パネル６０３に照射
される光の集光度と均一度を向上させるためのコンデン
シングレンズ６０２と、前記コンデンシングレンズ６０
２を通じて入射される光により色信号を生成する液晶パ
ネル６０３と、前記液晶パネル６０３で生成された色信
号をスクリーン上に結像させるプロジェクションレンズ
６０４とから構成される。
【００７９】そして、前記ミラーアセンブリー６０１
は、図１３に示すように、前記放物線形反射鏡６００ｂ
から平行光として放射される可視光の一部を透過させて
コンデンシングレンズ６０２に照射し、一部を反射させ
るハーフミラー６０１ａと、前記ハーフミラー６０１ａ
で反射された光のうち、赤外線及び紫外線領域は透過さ
せ、可視光領域のみを反射させてコンデンシングレンズ
６０２に照射するコールドミラー６０１ｂとから構成さ
れる。
【００８０】このように構成された本発明の液晶プロジ
ェクター光学装置のさらに他の実施の形態を図１２〜図
１７を参照して説明すると次のようである。先ず、可視
光領域の波長分布を有する白色光源６００のランプ６０
０ａから白色光を放射すると、その放射された白色光は
放物線形反射鏡６００ｂを通じて平行光になってミラー
アセンブリー６０１に照射される。
【００８１】前記ミラーアセンブリー６０１に備えられ
たハーフミラー６０１ａは放物線形反射鏡６００ｂで反
射されて入射される光のうち、可視光の半分は透過させ
てコンデンシングレンズ６０２に照射し、残りの半分は
反射してコールドミラー６０１ｂに照射する。
【００８２】前記コールドミラー６０１ｂは前記ハーフ
ミラー６０１ａで反射された光のうち、紫外線領域と赤
外線領域は透過させ、可視光領域のみを反射させてコン
デンシングレンズ６０２に照射することになる。これは
紫外線と赤外線による液晶パネル６０３の温度上昇を抑
制するためである。
【００８３】前記コンデンシングレンズ６０２は前記ミ
ラーアセンブリー６０１を経た光の集光度と均一度を向
上させ、図１４Ｂのような１６：９の縦横比を有する液
晶パネル６０３に集光させることになる。前記液晶パネ
ル６０３に集光された光はその液晶パネル６０３に印加
された電気的信号により変調され、変調された光はプロ
ジェクションレンズ６０４を通じてスクリーン上に拡大
投影される。
【００８４】即ち、前記放物線形反射鏡６００ｂと液晶
パネル６０３との関係及びミラーアセンブリー６０１の
ハーフミラー６０１ａ及びコールドミラー６０１ｂに対
する機能をより具体的に説明すると、前記放物線形反射
鏡６００ｂで反射された光が、図１４Ａに示すように、
光の損失なしに効率的に液晶パネルに照射されなければ
ならないが、この条件を満足させるためには４：３の縦
横比（ａ）を有する液晶パネルのみが可能である。
【００８５】従って、光の損失なしに１６：９の縦横比
を有する液晶パネル６０３に、放物線形反射鏡６００ｂ
から反射された光を最も効率的に照明するためには、ミ
ラーアセンブリー６０１のハーフミラー６０１ａとコー
ルドミラー６０１ｂを使用する。即ち、前記ハーフミラ
ー６０１ａは前述したように白色光源６００と同軸上に
位置し、放物線形反射鏡６００ｂから入射される光の半
分は透過させ残りの半分は反射させることになる。
【００８６】前記ハーフミラー６０１ａを透過した光は
コンデンシングレンズ６０２を通じて、図１４Ｂに示す
ように、１６：９の縦横比を有する液晶パネル６０３の
第２領域（Ａ１２）に照射され、ハーフミラー６０１ａ
で反射された光はコールドミラー６０１ｂ及びコンデン
シングレンズ６０２を通じて液晶パネル６０３の第１領
域（Ａ１１）と第３領域（Ａ１３）に均等に照射され
る。
【００８７】そして、前記紫外線と赤外線による液晶パ
ネル６０３の温度上昇を低下させるため、図１５に示す
ように、ハーフミラー６０１ａとコールドミラー６０１
ｂの分光透過率を設定する。即ち、図１５Ａに示すよう
に、ハーフミラー６０１ａは波長（λ）が３８０nm〜７
８０nmの範囲で５０％の透過率を現すことになる。
【００８８】そして、コールドミラー６０１ｂは、図１
５Ｂに示すように、波長（λ）が３８０〜７８０nmの範
囲で透過なしに全反射させ、その外の範囲では９０％以
上の透過率を現す。
【００８９】また、図１４Ｂに示すように、第１〜第３
領域（Ａ１１〜Ａ１３）に照射される光の不均一を調節
するため、ハーフミラー６０１ａとコールドミラー６０
１ｂの角度（θ），（φ）を調整すると、液晶パネル６
０３に照射された光の不均一を防ぐことができる。
【００９０】そして、図１６は図１２の本発明の液晶プ
ロジェクター光学装置のさらに他の実施の形態を示す構
成図である。ここでは、前記図１２のハーフミラー６０
１ａの機能と偏光分離機能を同時に満足させるようにミ
ラーアセンブリー６０１に偏光ビーム分割器６０１ｃと
λ／２波長板６０１ｄを備えた構成である。
【００９１】即ち、白色光源６００から放射された光の
Ｐ波は透過させ、Ｓ波は全反射させる偏光ビーム分割器
６０１ｃと、前記偏光ビーム分割器６０１ｃで全反射さ
れたＳ波をコールドミラー６０１ｂを介して入射受けて
Ｐ波に偏光させるλ／２波長板６０１ｄとから構成され
たもので、可視光領域の波長分布を有する白色光源６０
０のランプ６００ａから白色光を放射すると、その放射
された白色光は放物線形反射鏡６００ｂを通じて平行光
になってミラーアセンブリー６０１に照射される。
【００９２】前記ミラーアセンブリー６０１の偏光ビー
ム分割器６０１ｃは放物線形反射鏡６００ｂで反射され
て入射される光のうち、Ｐ波は透過させ、Ｓ波は全反射
させ、コールドミラー６０１ｂを通じてλ／２波長板６
０１ｄに照射することになる。前記λ／２波長板６０１
ｄは入射されたＳ波をＰ波に偏光させる。このように偏
光ビーム分割器６０１ｃ及びλ／２波長板６０１ｄを通
じたＰ波はコンデンシングレンズを通じて１６：９の縦
横比を有する液晶パネルに有効に集光される。
【００９３】さて、このような光学装置において、ラン
プ６００ａの集光度は図１７に示すように表れる。即
ち、中央の集光度（Ｉ）の最高部分を１であるとする場
合、周辺に行くほどに集光度は低下し端部では約１／３
程度になる。このようなランプ６００ａの特性のため、
ミラーアセンブリー６０１により出射される光の集光度
（Ｉ）は図１８のような分布を有して、光の均一性に多
少の影響を及ぼす。
【００９４】従って、光の均一性をさらに向上させるた
めのより良い手段としては、図１９に示すように、ミラ
ーアセンブリーの構造を改善したものである。これは、
前述した図１２のように、二つのハーフミラーで光を分
けるのではなく、ミラーアセンブリー６０１に少なくと
も四つ以上のハーフミラーを設置して光を分けることに
より、光の均一性が向上される一実施の形態で、以下に
具体的に説明する。
【００９５】そして、図１２と同一部分に対しては同一
符号を付けて説明する。即ち、白色光源６００から放射
される光の半分をそれぞれ透過及び反射させる第１〜第
４ハーフミラー６０〜６３を４５°の角度で白色光源６
００の放物線形反射鏡６００ｂの大きさに合わせてミラ
ーアセンブリー６０１を設置する。そして、前記ミラー
アセンブリー６０１の最外郭にはコールドミラー６０１
ｂを設置する。
【００９６】このように構成されたミラーアセンブリー
６０１は、まずランプ６００ａの中央部から放出され
る、最高集光度を有する光は一番目のハーフミラー、つ
まり第１、第２ハーフミラー６０，６１により、０．５
は透過されてコンデンシングレンズ６０２に照射され、
残りの０．５は反射されて二番目、つまり第３、第４ハ
ーフミラー６２，６３に入射される。
【００９７】前記第３、第４ハーフミラー６２，６３は
前記第１、第２ハーフミラー６０，６１から入射される
０．５の光を、０．２５は反射させてコンデンシングレ
ンズ６０２に照射し、残りの０．２５は最外郭のコール
ドミラー６０１ｂを通じてコンデンシングレンズ６０２
に照射する。
【００９８】そして、前記ランプ６００ａの外郭から放
出された光は中央部の第１、第２ハーフミラー６０，６
１を経なく、すぐ二番目、つまり第３、第４ハーフミラ
ー６２，６３に入射し、前記のような方法で反射されて
コンデンシングレンズ６０２に向かい、半分は最外郭の
コールドミラー６０１ｂにより反射されてコンデンシン
グレンズ６０２に向かうことになる。
【００９９】このような過程を経てコンデンシングレン
ズ６０２に向かう光の集光度分布は図２０のようであ
る。即ち、図２０はランプ６００ａの中央部から出た光
がミラーアセンブリー６０１により変化された結果であ
り、図２０Ｂはランプ６００ａの外郭から出た光がミラ
ーアセンブリー６０１により変化された結果を示し、図
２０Ｃはこれらの総計として、コンデンシングレンズ６
０２に入射される光の集光度分布を示す。
【０１００】そして、図２１は本発明のさらに他の実施
の形態を示す図である。これは、前述した図１９のよう
に、四つのハーフミラーで光を分けるのではなく、ミラ
ーアセンブリー６０１に少なくとも６個以上のハーフミ
ラーを設置して光を分けることにより、光の均一性がも
う一層向上される一実施の形態を示すものである。そし
て、図１９と同一部分に対しては同一符号を付けて説明
する。
【０１０１】白色光源６００から放射される光の半分を
それぞれ透過及び反射させる第１〜第６ハーフミラー６
０〜６５を４５°の角度で白色光源６００の放物線形反
射鏡６００ｂの大きさに合わせてミラーアセンブリー６
０１に設置する。そして、前記ミラーアセンブリー６０
１の最外郭にはコールドミラー６０１ｂを設置する。
【０１０２】このように構成されたミラーアセンブリー
６０１はランプ６００ａの中央部から放出される、最高
集光度を有する光は一番目、つまり第１、第２ハーフミ
ラー６０，６１により、０．５は透過されてコンデンシ
ングレンズ６０２に照射され、残りの０．５は反射され
て二番目、つまり第３、第４ハーフミラー６２，６３に
入射される。
【０１０３】前記第３、第４ハーフミラー６２，６３は
前記第１、第２ハーフミラー６０，６１から入射される
０．５の光を、０．２５は反射させてコンデンシングレ
ンズ６０２に照射し、残りの０．２５は三番目、つまり
第５、第６ハーフミラー６４，６５に入射させる。
【０１０４】前記第５、第６ハーフミラー６４，６５は
０．２５の光を、０．１２５は反射させてコンデンシン
グレンズ６０２に向かうようにし、残りの０．１２５は
最外郭のコールドミラー６０１ｂを通じてコンデンシン
グレンズ６０２に向かうようにする。
【０１０５】そして、前記ランプ６００ａの中間部分と
外郭から放出された光は中央部の第１、第２ハーフミラ
ー６０，６１を経なく、すぐ二番目と三番目、つまり第
３〜第６ハーフミラー６２〜６５に入射し、前記のよう
な方法で反射及び透過を通じて直接又は最外郭のコール
ドミラー６０１ｂによりコンデンシングレンズ６０２に
向かうことになる。
【０１０６】このような過程を経てコンデンシングレン
ズ６０２に向かう光の集光度分布は図２２に示すように
である。即ち、図２２Ａはランプ６００ａの中央部から
放出された光がミラーアセンブリー６０１により変化さ
れた結果であり、図２２Ｂはランプ６００ａの中央と外
郭との中間部分から出た光がミラーアセンブリー６０１
により変化された結果を示し、図２２Ｃはランプ６００
ａの外郭から出た光がミラーアセンブリー６０１により
変化された結果を示している。
【０１０７】図２２Ｄはこれらの総計で、コンデンシン
グレンズ６０２に入射される光の集光度分布を示してい
る。このように、ミラーアセンブリー６０１にハーフミ
ラーを細分化して設置することにより、光の集光度が向
上される。
【０１０８】そして、図２３は光学系の部品を単純化さ
せるとともに照明効率を向上させるための本発明のさら
に他の実施の形態を示す構成図である。これは、白色光
を得るためのランプ７００と、前記ランプ７００から放
射される白色光を平行光に作るための放物線形反射鏡７
０１と、前記放物線形反射鏡７０１で反射された光の軸
に垂直に設置され、放物線形反射鏡７０１から外れる光
を再び反射させる第１、第２全反射ミラー７０２，７０
３と、前記放物線形反射鏡７０１で放射された光の経路
を変えて、液晶パネル７０５から照射される光の集光度
と均一度を向上させるためのコンデンシングレンズ７０
４とから構成される。
【０１０９】このように構成された本発明の光学系にお
いて、ランプ７００から放射される光は平行光を作るた
めの放物線形反射鏡７０１を通過し、映像信号を表示す
る液晶パネル７０５側に向かうことになる。
【０１１０】この際、光が放物線形反射鏡７０１の上部
に向かうと、放物線形反射鏡７０１により平行に反射さ
れた光が第１、第２全反射ミラー７０２，７０３で反射
され、放物線形反射鏡７０１の反射位置に入射され、そ
の光は放物線形反射鏡７０１により再び始めの出発位
置、つまり焦点に入射される。焦点を通過した後には、
放物線形反射鏡７０１により再び平行光に反射され、コ
ンデンシングレンズ７０４を通じて、相違する縦横構成
の液晶パネル７０５に効率的に集光される。
【０１１１】そして、図２４は図２３とは異なり、第
１、第２全反射ミラー７０２を垂直には設置せず、４５
°で対向するように設置して前記のような効果を得る構
成である。
【０１１２】即ち、ランプ７００から放射される光が放
物線形反射鏡７０１を通じて平行光で、映像信号を表示
する液晶パネル７０５側に向かい、この際、光が放物線
形反射鏡７０１の上部に向かうと、放物線形反射鏡７０
１により平行に反射された光が前記第２全反射ミラー７
０２により反射されて第２全反射ミラー７０３に入射さ
れ、前記第２全反射ミラー７０３は第１全反射ミラー７
０２から入射された光を放物線形反射鏡７０１を通じて
再び始めの出発位置、つまり焦点に入射させる。
【０１１３】焦点を通過した後には、放物線形反射鏡７
０１により再び平行光に反射されコンデンシングレンズ
７０４を通じて、相違する縦横構成の液晶パネル７０５
に効率的に集光される。
【０１１４】そして、図２５は図２３及び図２４とは異
なり、第１、第２全反射ミラー７０２，７０３を４５°
で一直線上に位置させ、その第１、第２全反射ミラー７
０２，７０３間には同角度でハーフミラー７０６を位置
させることにより、中間部分の光の半分は透過させ、半
分は反射させ、その反射された光を４５°で位置した第
３全反射ミラー７０７を通じてやはり液晶パネル７０５
に集光させることができる。また、図２６は図２５と類
似する概念で、中間部分のみにハーフミラー７０６を位
置させて、中間部分の光の半分は透過させ、半分は反射
させ、その反射された光を第３全反射ミラー７０７によ
り反射させてやはり液晶パネル７０５に集光させること
ができる。
【０１１５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ると、色分離フィルターで色分離した後、偏光ビーム分
割器とλ／２又はλ／４波長板を使用することにより波
長板の性能が向上され、非球面レンズにより集光度の不
均一性が防止され、また非球面レンズの中心と液晶パネ
ルの中心とを相違するようにするか又は液晶パネル前の
偏光板の偏光方向を偏光ビーム分割器を経た偏光方向と
同じにし、液晶パネルの液晶分子方向決定要素であるラ
ビング方向と同じに又は９０°だけ異なるようにするこ
とにより、コントラストが向上されることは勿論、液晶
パネルの前後光経路に偏光板を使用することにより、偏
光ビーム分割器の偏光度低下を防止することができる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶プロジェクターの光学装置の実施
の形態を示す構成図である。
【図２】図１の照明系により光が液晶パネルに照射され
る状態を示すもので、（Ａ）は１６：９の縦横比を有す
る液晶パネルの入射状態を示す図、（Ｂ）は４：３縦横
比を有する液晶パネルの入射状態を示す図である。
【図３】図１で、光源の光が液晶パネルの中心部に集束
される状態を示すもので、（Ａ）は液晶パネル上の照度
不均一状態を示す図、（Ｂ）は液晶パネルの横軸と液晶
パネルの照度との関係を示す図、（Ｃ）は非球面レンズ
により光量を一定状態に補正した説明図である。
【図４】図１の液晶パネルに照射された光の均一度を形
成させるための説明図である。
【図５】図１の光学系のコントラストを向上させるため
の説明図である。
【図６】図５を説明するための図である。
【図７】光の進行方向による入射側／出射側偏光方向と
液晶パネルのラビング層方向を示す図である。
【図８】本発明の液晶プロジェクターの光学装置の他の
実施の形態を示す構成図である。
【図９】図８による入射側偏光板と出射側偏光板の偏光
方向を示す図である。
【図１０】図８のλ／２波長板を示す図で、（Ａ）は構
成図、（Ｂ）は（Ａ）の異方性物質の長軸と短軸の関係
を示す図である。
【図１１】図１０のλ／２波長板を使用せず、λ／４波
長板を使用する光学系の他の実施の形態を示す構成図で
ある。
【図１２】本発明の液晶プロジェクターの光学装置の他
の実施の形態を示す構成図である。
【図１３】図１２の光学系をより詳細に示す図である。
【図１４】図１３を説明するためのもので、（Ａ）は放
物線形反射鏡による最も有効な縦横比を有する液晶パネ
ルの照明状態を示す図、（Ｂ）は放物線形反射鏡により
１６：９の縦横比を有する液晶パネルの照明状態を示す
図である。
【図１５】図１３による光の透過率を示すもので、
（Ａ）はハーフミラーの分光透過率を示す図、（Ｂ）は
コールドミラーの分光透過率を示す図である。
【図１６】図１２の本発明の液晶プロジェクターの光学
装置のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
【図１７】図１３の光源の距離に対する集光度分布を示
す図である。
【図１８】図１３のハーフミラーとコールドミラーによ
る半面のビーム集光度分布を示す図である。
【図１９】図１２の本発明の液晶プロジェクターの光学
装置のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
【図２０】図１９のミラーアセンブリーによる半面のビ
ーム集光度分布を示すもので、（Ａ）は光源の中央部か
ら照射された光がミラーアセンブリーにより変化された
結果を示す図、（Ｂ）は光源の外郭から出た光がミラー
アセンブリーにより変化された結果を示す図、（Ｃ）は
コンデンシングレンズに入射される光の集光度分布を示
す図である。
【図２１】図１９の本発明の液晶プロジェクターの光学
装置のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
【図２２】図２１のミラーアセンブリーによる半面のビ
ーム集光度分布を示すもので、（Ａ）は光源の中央部か
ら照射された光がミラーアセンブリーにより変化された
結果を示す図、（Ｂ）は光源の中央と外郭の中間部分か
ら出た光がミラーアセンブリーにより変化された結果を
示す図、（Ｃ）は光源の外郭から出た光がミラーアセン
ブリーにより変化された結果を示す図、（Ｄ）はコンデ
ンシングレンズに入射される光の集光度分布を示す図で
ある。
【図２３】本発明の液晶プロジェクターの光学系のさら
に他の実施の形態を示す構成図である。
【図２４】図２３の全反射ミラーを垂直にせず、４５°
で対向するように構成した光学系の他の実施の形態を示
す構成図である。
【図２５】図２３の全反射ミラーを４５°で一直線上に
構成した光学系のさらに他の実施の形態を示す構成図で
ある。
【図２６】図２３の中間部分のみにハーフミラーを位置
させて構成した光学系のさらに他の実施の形態を示す構
成図である。
【図２７】従来の液晶プロジェクターの光学装置の第１
の例を示す構成図である。
【図２８】図２７の偏光ビーム分割手段による、Ｐ波、
Ｓ波が入射する前の各液晶パネルの前後面での偏光状態
を示す図である。
【図２９】従来の液晶プロジェクターの光学装置の第２
の例を示す構成図である。
【図３０】図２９の光学系をより詳細に示す断面図であ
る。
【図３１】図３０を説明するための反射手段の詳細図
で、（Ａ）は楕円形反射器と円形反射器が結合された状
態の側面図、（Ｂ）は楕円形反射器の平面図、（Ｃ）は
円形反射器の平面図である。
【図３２】図３０のアーク棒と楕円形反射器との関係を
示す構成図である。
【符号の説明】
３００…白色光源 ３０１…コールドミラー ３０２…第２偏光変換部 ３０２ａ…第１色分離フィルター ３０２ｂ…第１全反射ミラー ３０２ｃ…第１偏光ビーム分割器 ３０２ｄ…第１λ／２波長板 ３０２ｅ…第１非球面レンズ ３０２ｆ…第１入射側偏光板 ３０２ｇ…第１液晶パネル ３０２ｈ…第１出射側偏光板 ３０３…第２偏光変換部 ３０４…第３偏光変換部 ３０５…色合成部 ３０６…投射レンズ ６０１…ミラーアセンブリー ６０２…コンデンシングレンズ ６０３…液晶パネル

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可視光領域の波長分布を有する白色光源
    と、前記白色光源から放射された可視光から赤色領域を
    分離してＰ波に偏光させ、その偏光されたＰ波の照度不
    均一を直し、１６：９の縦横比を有する液晶パネルの左
    右及び境界面近傍に均等に分散照射する第１偏光変換手
    段と、前記白色光源から放射された可視光から緑色領域
    を分離してＰ波に偏光させ、その偏光されたＰ波の照度
    不均一を直し、液晶パネルの左右及び境界面に分散照射
    する第２偏光変換手段と、前記白色光源から放射された
    可視光から青色領域を分離してＰ波に偏光させ、その偏
    光された光の照度不均一を直し、液晶パネルの左右及び
    境界面に均等に分散照射する第３偏光変換手段と、前記
    第１〜第３偏光変換手段で得られた赤色、緑色、青色を
    合成する色合成手段と、前記合成された色をスクリーン
    上に拡大投射する投射手段とから構成することを特徴と
    する液晶プロジェクターの光学装置。
  2. 【請求項２】 第１偏光変換手段は、前記白色光源から
    放射された可視光領域から赤色領域を抽出する色分離フ
    ィルターと、前記色分離フィルターで分離された赤色領
    域の光を全反射させる全反射ミラーと、前記全反射ミラ
    ーで反射された光のうち、Ｐ波は透過させ、Ｓ波は反射
    させる偏光ビーム分割器と、前記偏光ビーム分割器で反
    射されたＳ波をＰ波に変換させる波長板と、前記偏光ビ
    ーム分割器及び波長板で得られたＰ波の入射を受けて偏
    光させる入射側偏光板と、前記入射側偏光板に入射され
    たＰ波により偏光変調された赤色の光を発生する液晶パ
    ネルと、前記液晶パネルで偏光変調されたＰ波の偏光方
    向を液晶方向決定要素であるラビング方向と同じに偏光
    させ色合成手段に照射する出射側偏光板とから構成する
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクターの
    光学装置。
  3. 【請求項３】 第２偏光変換手段及び第３偏光変換手段
    は第１偏光変換手段と同一構成でな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の光学装置。
  4. 【請求項４】 前記偏光ビーム分割器及び波長板で得ら
    れたＰ波の入射を受け、中心部分の照度不均一状態を補
    正して入射側偏光板に照射する非球面レンズをさらに含
    んで構成することを特徴とする請求項２記載の液晶プロ
    ジェクターの光学装置。
  5. 【請求項５】 入射側偏光板の偏光方向は偏光分割器を
    経た偏光方向と一致されるようにすることを特徴とする
    請求項２記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  6. 【請求項６】 出射側偏光板は液晶パネルで偏光変調さ
    れたＰ波の偏光方向を液晶方向決定要素であるラビング
    方向と同じに又は９０°だけ異なるように偏光させるこ
    とを特徴とする請求項２記載の液晶プロジェクターの光
    学装置。
  7. 【請求項７】 コントラストを向上させるため、非球面
    レンズの中心と液晶パネルの中心を光軸に対して異なる
    ようにすることを特徴とする請求項２又は４記載の液晶
    プロジェクターの光学装置。
  8. 【請求項８】 コントラストを向上させるため、非球面
    レンズの中心を液晶パネルの中心より上部に位置させる
    ことを特徴とする請求項２又は４記載の液晶プロジェク
    ターの光学装置。
  9. 【請求項９】 液晶パネルの前後光経路に設置された入
    射側偏光板と出射側偏光板をポリマー系列のシートで構
    成することを特徴とする請求項２記載の液晶プロジェク
    ターの光学装置。
  10. 【請求項１０】 波長板はλ／２波長板であることを特
    徴とする請求項２記載の液晶プロジェクターの光学装
    置。
  11. 【請求項１１】 波長板はλ／４波長板であることを特
    徴とする請求項２記載の液晶プロジェクターの光学装
    置。
  12. 【請求項１２】 波長板は二つの第１異方性物質の長軸
    と第２異方性物質の長軸、又は第１異方性物質の短軸と
    第２異方性物質の短軸間の角度をθだけ異なるように構
    成して波長帯域を広めることを特徴とする請求項１０又
    は１１記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  13. 【請求項１３】 第１偏光変換手段は、入射される可視
    光領域から色を分離する色分離フィルターと、前記色分
    離フィルターで分離された光のうち、Ｐ波は透過させて
    色合成手段に照射し、Ｓ波は反射させる偏光ビーム分割
    器と、前記偏光ビーム分割器で反射されたＳ波をＰ波に
    変換させるλ／４波長板と、前記λ／４波長板で偏光さ
    れたＰ波を前記偏光ビーム分割器に照射する第１全反射
    ミラーと、前記第１全反射ミラーにより偏光ビーム分割
    器を透過したＰ波を色合成手段に反射させる第２全反射
    ミラーとから構成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の光学装置。
  14. 【請求項１４】 第１偏光変換手段は、色分離されて入
    射された光のうち、Ｐ波は透過させ、Ｓ波を全反射させ
    る偏光ビーム分割器と、前記反射されたＳ波をＰ波に偏
    光させるλ／４波長板と、前記偏光されたＰ波を全反射
    させ偏光ビーム分割器を介して色合成手段に照射する第
    １全反射ミラーと、前記偏光ビーム分割器を透過したＰ
    波を色合成手段に全反射させる第２全反射ミラーとから
    構成することを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェ
    クターの光学装置。
  15. 【請求項１５】 可視光領域の波長分布を有する白色光
    源と、前記白色光源から放射された光のうち、紫外線領
    域と赤外線領域の光を遮断する紫外線／赤外線遮断フィ
    ルター手段と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター手段
    を経た可視光から色を分離してＳ波に偏光させ、その偏
    光されたＳ波の照度不均一を直し、１６：９の縦横比を
    有する液晶パネルの左右及び境界面近傍に均等に分散照
    射する第１偏光変換手段と、前記紫外線／赤外線遮断フ
    ィルター手段を経た可視光から色を分離してＰ波に偏光
    させ、その偏光されたＰ波の照度不均一を直し、液晶パ
    ネルの左右及び境界面近傍に均等に分散照射する第２偏
    光変換手段と、前記紫外線／赤外線遮断フィルター手段
    を経た可視光から色を分離してＳ波に偏光させ、その偏
    光されたＳ波の照度不均一を直し、液晶パネルの左右及
    び境界面近傍に均等に分散照射する第３偏光変換手段
    と、前記第１、第３偏光変換手段で得られた赤、緑、青
    色を合成する色合成手段とから構成することを特徴とす
    る液晶プロジェクターの光学装置。
  16. 【請求項１６】 第１偏光変換手段は、前記紫外線／赤
    外線遮断フィルター手段を経た可視光領域から赤色領域
    を抽出する色分離フィルターと、前記色分離フィルター
    で分離された赤色領域の光のうち、Ｐ波は透過させ、Ｓ
    波は全反射させる偏光ビーム分割器と、前記偏光ビーム
    分割器を透過したＰ波を全反射させる全反射ミラーと、
    前記全反射ミラーで反射されたＰ波をＳ波に変換させる
    波長板と、前記波長板と偏光ビーム分割器から入射され
    るＳ波を偏光させる入射側偏光板と、前記入射側偏光板
    から入射されたＰ波により偏光変調された赤色の光を発
    生する液晶パネルと、前記液晶パネルで偏光変調された
    Ｓ波の偏光方向を液晶方向決定要素であるラビング方向
    と同じに偏光させ色合成手段に照射する出射側偏光板と
    から構成することを特徴とする請求項１５記載の液晶プ
    ロジェクターの光学装置。
  17. 【請求項１７】 第２偏光変換手段は第１偏光変換手段
    と同じに構成され、入射された光のＳ波を全てＰ波に変
    換し、その変換されたＰ波により変調された緑色信号を
    生成して色合成手段に照射することを特徴とする請求項
    １５記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  18. 【請求項１８】 第３偏光変換手段は第１偏光変換手段
    と同じに構成され、入射された光のＰ波を全てＳ波に変
    換し、その変換されたＳ波により変調された青色信号を
    生成して色合成手段に照射することを特徴とする請求項
    １５記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  19. 【請求項１９】 波長板はλ／２波長板又はλ／４波長
    板であることを特徴とする請求項１６記載の液晶プロジ
    ェクターの光学装置。
  20. 【請求項２０】 前記偏光ビーム分割器及び波長板で得
    られたＰ波の入射を受け中心部分の照度不均一状態を補
    正して入射側偏光板に照射する非球面レンズをさらに含
    んで構成したことを特徴とする請求項１６記載の液晶プ
    ロジェクターの光学装置。
  21. 【請求項２１】 液晶パネルに入射される光の偏光がＳ
    波である場合、入射側偏光板と出射側偏光板の偏光方向
    が、Ｐ波である場合とは異なり、相互９０°の角度を成
    すことを特徴とする請求項１６記載の液晶プロジェクタ
    ーの光学装置。
  22. 【請求項２２】 入射側偏光板の偏光方向は偏光分割器
    を経た偏光方向と一致するようにすることを特徴とする
    請求項１６記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  23. 【請求項２３】 可視光領域の波長分布を有する白色光
    源と、前記白色光源から放射された白色光を平行光に変
    換する放物線形反射鏡と、前記放物線形反射鏡を経た可
    視光を液晶パネルの縦横比に合わせて照明するためのミ
    ラーアセンブリーと、前記ミラーアセンブリーを経た光
    の経路を変え、液晶パネルに照射される光の集光度と均
    一度を向上させるためのコンデンシングレンズとを含ん
    で構成することを特徴とする液晶プロジェクターの光学
    装置。
  24. 【請求項２４】 ミラーアセンブリーは、前記白色光源
    と同軸上に位置し、放物線形反射鏡を経た可視光の一部
    を透過させコンデンシングレンズを通じて、１６：９の
    縦横比を有する液晶パネルに均等に分散照射し残りの一
    部を反射させるハーフミラーと、前記ハーフミラーで反
    射された光のうち、紫外線及び赤外線領域は透過させ可
    視光領域のみは再反射させて液晶パネルに均等に分散照
    射するコールドミラーとから構成することを特徴とする
    請求項２３記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  25. 【請求項２５】 ハーフミラーは二つの平面で構成さ
    れ、平面と平面間の一面が結合されて一定角度になった
    ことを特徴とする請求項２４記載の液晶プロジェクター
    の光学装置。
  26. 【請求項２６】 ハーフミラーは波長が３８０〜７８０
    nmの範囲で５０％を透過することを特徴とする請求項２
    ４記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  27. 【請求項２７】 コールドミラーは波長が３８０〜７８
    ０nmの範囲で透過なしに全反射させ、その外の範囲では
    ９０％以上を透過することを特徴とする請求項２４記載
    の液晶プロジェクターの光学装置。
  28. 【請求項２８】 液晶パネルに照射される光の不均一を
    調節するため、ハーフミラーとコールドミラーの角度を
    調整し、その角度を基準として分光透過率を再設定する
    ことを特徴とする請求項２４又は２７記載の液晶プロジ
    ェクターの光学装置。
  29. 【請求項２９】 ミラーアセンブリーは、前記放物線形
    反射鏡で反射された光のうち、Ｐ波は透過させてコンデ
    ンシングレンズに照射し、Ｓ波は全反射させる偏光ビー
    ム分割器と、前記偏光ビーム分割器で反射されたＳ波を
    全反射させるコールドミラーと、前記コールドミラーで
    反射されたＳ波をＰ波に偏光させてコンデンシングレン
    ズに照射するλ／２波長板とから構成することを特徴と
    する請求項２３記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  30. 【請求項３０】 コンデンシングレンズを非球面レンズ
    で代替することを特徴とする請求項２３記載の液晶プロ
    ジェクターの光学装置。
  31. 【請求項３１】 ミラーアセンブリーは、前記白色光源
    と同軸上に位置し、白色光源の中央部から出る最高濃度
    の可視光を順次に半分は透過させコンデンシングレンズ
    を通じて液晶パネルに均等に分散照射し残りの半分は反
    射させる少なくとも二つ以上ハーフミラーと、前記最終
    ハーフミラーで反射された可視光を反射させコンデンシ
    ングレンズを通じて液晶パネルに照射するコールドミラ
    ーとから構成することを特徴とする請求項２３記載の液
    晶プロジェクターの光学装置。
  32. 【請求項３２】 二つの平面で構成され、平面と平面間
    の一面が結合されて一定角度になった二対のハーフミラ
    ーを使用することを特徴とする請求項３１記載の液晶プ
    ロジェクターの光学装置。
  33. 【請求項３３】 二つの平面で構成され、平面と平面間
    の一面が結合されて一定角度になった三対のハーフミラ
    ーを使用することを特徴とする請求項３１記載の液晶プ
    ロジェクターの光学装置。
  34. 【請求項３４】 ハーフミラーの結合角度は４５°であ
    ることを特徴とする請求項３２又は３３記載の液晶プロ
    ジェクターの光学装置。
  35. 【請求項３５】 一対のハーフミラーは白色光源の同軸
    上に位置し、他の一対のハーフミラーは白色光源の外郭
    部分に位置することを特徴とする請求項３２記載の液晶
    プロジェクターの光学装置。
  36. 【請求項３６】 一対のハーフミラーは白色光源の同軸
    上に位置し、第２対と第３対のハーフミラーは白色光源
    の中間部分と外郭部分に位置することを特徴とする請求
    項３３記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  37. 【請求項３７】 白色光を得るためのランプと、前記ラ
    ンプから放射された可視光を平行光につくる反射鏡と、
    前記光軸に垂直に位置し放物線形反射鏡から外れた可視
    光を再反射させ、放物線形反射鏡かコンデンシングレン
    ズを通じて液晶パネルに均等に分散照射するようにする
    全反射ミラーとを含んで構成することを特徴とする液晶
    プロジェクターの光学装置。
  38. 【請求項３８】 全反射ミラーを光軸に対して相互４５
    °で対向するように位置させることにより、偏光された
    光の方向と同方向に再反射させることを特徴とする請求
    項３７記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  39. 【請求項３９】 第１、第２全反射ミラーを４５°で一
    直線上に位置させ、第１、第２全反射ミラー間には同角
    度でハーフミラーを位置させることにより、中間部分の
    光の半分は透過させ半分は反射させ、その反射された光
    を４５°で位置させた第３全反射ミラーを通じて液晶パ
    ネルに集光されるように、ハーフミラーと第３全反射ミ
    ラーをさらに含んで構成することを特徴とする請求項３
    ７記載の液晶プロジェクターの光学装置。
  40. 【請求項４０】 光軸にハーフミラーを４５°で位置さ
    せて、中間部分の光の半分は透過させ半分は反射させ、
    その反射された光を光軸に対して４５°で位置した第３
    全反射ミラーにより反射させて液晶パネルに集光させる
    ことを特徴とする請求項３９記載の液晶プロジェクター
    の光学装置。
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