JPH11212051A - 液晶プロジェクタ - Google Patents
液晶プロジェクタInfo
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-
- 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]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非常に高効率で光を利用した液晶プロジェク
タを実現する。 【解決手段】 白色光源１０１と、前記白色光源からの
白色光を複数の色の光に分離する手段１０２、１０３、
１０４と、複数の画素を有する液晶パネル１０８と、前
記複数の色の光を色毎に、前記液晶パネルの画素開口部
に入射させる光学手段１０６，１０７と、前記液晶パネ
ルにより変調された前記複数の色の光を投影する手段１
１１とを有する液晶プロジェクタにおいて、前記液晶パ
ネルの入射側の直前に、前記液晶パネルの各画素に対応
して、前記複数の光を偏光させる手段１０７を配置す
る。
タを実現する。 【解決手段】 白色光源１０１と、前記白色光源からの
白色光を複数の色の光に分離する手段１０２、１０３、
１０４と、複数の画素を有する液晶パネル１０８と、前
記複数の色の光を色毎に、前記液晶パネルの画素開口部
に入射させる光学手段１０６，１０７と、前記液晶パネ
ルにより変調された前記複数の色の光を投影する手段１
１１とを有する液晶プロジェクタにおいて、前記液晶パ
ネルの入射側の直前に、前記液晶パネルの各画素に対応
して、前記複数の光を偏光させる手段１０７を配置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
液晶パネルを用いた液晶プロジェクタの構成に関する。
特に、光学系における光の有効利用に関する。
液晶パネルを用いた液晶プロジェクタの構成に関する。
特に、光学系における光の有効利用に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルを用いた液晶プロジェクタに
おいて、光源の光を有効利用するための技術がある。
おいて、光源の光を有効利用するための技術がある。
【０００３】１つは偏向ビームスプリッタ（以下ＰＢＳ
という）を用いた技術である。従来、液晶パネルには光
の入射側と透過側に偏光板が配置されている。そして、
入射側の偏光板により、液晶パネルに入射される光のう
ち、ある方向の振動面を持つ光のみを透過させて、その
他の光は用いていない。したがって、液晶パネルの明る
さは偏光板の透過率に関連している。ＰＢＳを用いた技
術は、偏光板によってカットされていた入射光を利用し
ようとするものである。図２を用いてその概要を説明す
る。
という）を用いた技術である。従来、液晶パネルには光
の入射側と透過側に偏光板が配置されている。そして、
入射側の偏光板により、液晶パネルに入射される光のう
ち、ある方向の振動面を持つ光のみを透過させて、その
他の光は用いていない。したがって、液晶パネルの明る
さは偏光板の透過率に関連している。ＰＢＳを用いた技
術は、偏光板によってカットされていた入射光を利用し
ようとするものである。図２を用いてその概要を説明す
る。
【０００４】図２（Ｂ）において、光源２０４からの光
（Ｐ波とＳ波を含む）が第１のレンズアレイ２０５及び
第２のレンズアレイ２０６を透過して、ＰＢＳアレイ２
０７に入射する。ＰＢＳアレイは、２つのＰＢＳと１／
２波長板からなる単位ユニットが複数配列したものであ
る。
（Ｐ波とＳ波を含む）が第１のレンズアレイ２０５及び
第２のレンズアレイ２０６を透過して、ＰＢＳアレイ２
０７に入射する。ＰＢＳアレイは、２つのＰＢＳと１／
２波長板からなる単位ユニットが複数配列したものであ
る。
【０００５】図２（Ａ）に単位ユニットの拡大図を示
す。光源からの光は、第１のＰＢＳに入射し、Ｐ波とＳ
波に分離する。この時のＰ波はそのまま光学系レンズ等
２０８を経由して液晶パネル２０９に到達する。一方、
Ｓ波は反射されて第２のＰＢＳに入射する。ここでＳ波
は再び反射され、１／２波長板によりＰ波に偏光された
後、光学系レンズ等２０８を経由して液晶パネル２０９
に到達する。
す。光源からの光は、第１のＰＢＳに入射し、Ｐ波とＳ
波に分離する。この時のＰ波はそのまま光学系レンズ等
２０８を経由して液晶パネル２０９に到達する。一方、
Ｓ波は反射されて第２のＰＢＳに入射する。ここでＳ波
は再び反射され、１／２波長板によりＰ波に偏光された
後、光学系レンズ等２０８を経由して液晶パネル２０９
に到達する。
【０００６】以上のように、この技術はＰＢＳで透過と
反射を繰り返すうちに入射光の殆どをＰ波として抽出
し、光の有効利用を行う技術であり、ＰＢＳアレイは数
ｃｍ単位のＰＢＳが複数個配列されて構成され、１つの
単位ユニットが数十個の画素に入射する光をまかなう。
反射を繰り返すうちに入射光の殆どをＰ波として抽出
し、光の有効利用を行う技術であり、ＰＢＳアレイは数
ｃｍ単位のＰＢＳが複数個配列されて構成され、１つの
単位ユニットが数十個の画素に入射する光をまかなう。
【０００７】また、この技術を用いてカラー表示をする
場合には、３枚のダイクロイックミラーと３枚の液晶パ
ネルを用いた３板式にするか、カラーフィルターと１枚
の液晶パネルを用いた単板式にする。
場合には、３枚のダイクロイックミラーと３枚の液晶パ
ネルを用いた３板式にするか、カラーフィルターと１枚
の液晶パネルを用いた単板式にする。
【０００８】しかし、３板式の場合は、光源の直後にＰ
ＢＳアレイを設け、ダイクロイックミラーを経由して液
晶パネルに光が到達するようにする。したがって、ＰＢ
Ｓアレイから液晶パネルまでの光路には複雑な光学系が
存在するので、液晶パネルに到達するまでに再び位相の
ずれが生じてしまう。その結果、実効的に利用し得る光
量が減り、ＰＢＳアレイを用いたメリットを有効に活用
できない。さらに、３板式は液晶パネルを３枚も用いる
ので製造コストがかかる。
ＢＳアレイを設け、ダイクロイックミラーを経由して液
晶パネルに光が到達するようにする。したがって、ＰＢ
Ｓアレイから液晶パネルまでの光路には複雑な光学系が
存在するので、液晶パネルに到達するまでに再び位相の
ずれが生じてしまう。その結果、実効的に利用し得る光
量が減り、ＰＢＳアレイを用いたメリットを有効に活用
できない。さらに、３板式は液晶パネルを３枚も用いる
ので製造コストがかかる。
【０００９】また、従来のカラーフィルターを用いた単
板式の場合には各画素に応じたカラーフィルターを用い
て色を取り出すので、例えば赤、緑、青の３種類のカラ
ーフィルター用いる場合、光量は原理的には１／３に減
ってしまう。実際にはカラーフィルターの透過率により
１／３×０．７程度になる。
板式の場合には各画素に応じたカラーフィルターを用い
て色を取り出すので、例えば赤、緑、青の３種類のカラ
ーフィルター用いる場合、光量は原理的には１／３に減
ってしまう。実際にはカラーフィルターの透過率により
１／３×０．７程度になる。
【００１０】一方、光を有効利用する他の技術として、
カラーフィルターを用いない単板式が提案されている。
この技術について、図３を用いて簡単に説明する。
カラーフィルターを用いない単板式が提案されている。
この技術について、図３を用いて簡単に説明する。
【００１１】白色光源３０１からの光が３枚のダイクロ
イックミラー３０２、３０３、３０４により、青色光
（Ｂ）、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）にそれぞれ分離す
る。分離した各光は、マイクロレンズアレイ３０５を経
由して液晶パネル３０６に入射する。（図３（Ａ））
イックミラー３０２、３０３、３０４により、青色光
（Ｂ）、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）にそれぞれ分離す
る。分離した各光は、マイクロレンズアレイ３０５を経
由して液晶パネル３０６に入射する。（図３（Ａ））
【００１２】このとき、各光はマイクロレンズアレイ３
０５により、各光に対応した画素の開口部３０７に入射
するので、光を有効利用することができる（図３
（Ｂ））。また、カラーフィルターを用いずにダイクロ
イックミラーで白色光からＲ、Ｇ、Ｂ光を発生させてい
るので、光の損失はほとんどない。
０５により、各光に対応した画素の開口部３０７に入射
するので、光を有効利用することができる（図３
（Ｂ））。また、カラーフィルターを用いずにダイクロ
イックミラーで白色光からＲ、Ｇ、Ｂ光を発生させてい
るので、光の損失はほとんどない。
【００１３】そして、液晶パネル３０６を透過した光
は、フィールドレンズ３０７、投影レンズ３０８を経由
して、スクリーン３０９に到達する（図３（Ａ））。
は、フィールドレンズ３０７、投影レンズ３０８を経由
して、スクリーン３０９に到達する（図３（Ａ））。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したＰＢ
Ｓを用いた技術をカラーフィルターを用いない単板式に
適用しても不都合が生じる。
Ｓを用いた技術をカラーフィルターを用いない単板式に
適用しても不都合が生じる。
【００１５】すなわち、カラーフィルターを用いない単
板式ではダイクロイックミラーとマイクロレンズアレイ
で、各画素に対応した色の光に振り分ける。しかし、Ｐ
ＢＳを用いる技術では、１つの単位ユニットが数十個の
画素に入射する光をまかなうことしかできない。したが
って、この２つの技術を用いてカラー表示をするために
は、白色光源と３枚のダイクロイックミラーの間にＰＢ
Ｓアレイを配置しなくてはならない。
板式ではダイクロイックミラーとマイクロレンズアレイ
で、各画素に対応した色の光に振り分ける。しかし、Ｐ
ＢＳを用いる技術では、１つの単位ユニットが数十個の
画素に入射する光をまかなうことしかできない。したが
って、この２つの技術を用いてカラー表示をするために
は、白色光源と３枚のダイクロイックミラーの間にＰＢ
Ｓアレイを配置しなくてはならない。
【００１６】この構成では、ＰＢＳアレイから液晶パネ
ルまでの光路には複雑な光学系が存在することになり、
上述したように、液晶パネルに到達するまでに再び位相
のずれが生じてしまい、実効的に利用し得る光量が減
る。したがって、ＰＢＳアレイを用いたメリットを有効
に活用できないという問題がある。
ルまでの光路には複雑な光学系が存在することになり、
上述したように、液晶パネルに到達するまでに再び位相
のずれが生じてしまい、実効的に利用し得る光量が減
る。したがって、ＰＢＳアレイを用いたメリットを有効
に活用できないという問題がある。
【００１７】本願発明は、上記問題点を解決し、非常に
高効率で光を利用した液晶プロジェクタを実現すること
を課題とする。
高効率で光を利用した液晶プロジェクタを実現すること
を課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
は、白色光源と、前記白色光源からの白色光を複数の色
の光に分離する手段と、複数の画素を有する液晶パネル
と、前記複数の色の光を色毎に、前記液晶パネルの画素
開口部に入射させる光学手段と、前記液晶パネルにより
変調された前記複数の色の光を投影する手段とを有する
液晶プロジェクタにおいて、前記液晶パネルの入射側の
直前に配置され、前記液晶パネルの各画素に対応した、
前記複数の光を偏光させる手段を有することを特徴とす
る。
は、白色光源と、前記白色光源からの白色光を複数の色
の光に分離する手段と、複数の画素を有する液晶パネル
と、前記複数の色の光を色毎に、前記液晶パネルの画素
開口部に入射させる光学手段と、前記液晶パネルにより
変調された前記複数の色の光を投影する手段とを有する
液晶プロジェクタにおいて、前記液晶パネルの入射側の
直前に配置され、前記液晶パネルの各画素に対応した、
前記複数の光を偏光させる手段を有することを特徴とす
る。
【００１９】また、上記構成において、前記複数の色の
光は、赤色、緑色および青色の光であることを特徴とす
る。
光は、赤色、緑色および青色の光であることを特徴とす
る。
【００２０】さらに、上記構成において、前記複数の光
を偏向させる手段は２つの偏光ビームスプリッタおよび
１つの１／２波長板から構成されることを特徴とする。
を偏向させる手段は２つの偏光ビームスプリッタおよび
１つの１／２波長板から構成されることを特徴とする。
【００２１】また、この構成において、前記複数の光を
偏光させる手段同士の間には光吸収層が設けられている
ことを特徴とする。
偏光させる手段同士の間には光吸収層が設けられている
ことを特徴とする。
【００２２】さらにこの構成において、前記２つの偏向
ビームスプリッタは、対応する前記画素に対して薄膜ト
ランジスタのある側とない側に並んで配置され、前記１
／２波長板は、前記画素の薄膜トランジスタ側の偏向ビ
ームスプリッタに対応して配置されていることを特徴と
する。
ビームスプリッタは、対応する前記画素に対して薄膜ト
ランジスタのある側とない側に並んで配置され、前記１
／２波長板は、前記画素の薄膜トランジスタ側の偏向ビ
ームスプリッタに対応して配置されていることを特徴と
する。
【００２３】そして、上記構成において、前記光学手段
は、前記複数の色の光をそれぞれの色について振り分け
且つ集光する第１の光学手段と、前記第２の光学手段を
通過した発散光を、画素開口部に向けて平行化する第２
の手段とから構成されることを特徴とする。
は、前記複数の色の光をそれぞれの色について振り分け
且つ集光する第１の光学手段と、前記第２の光学手段を
通過した発散光を、画素開口部に向けて平行化する第２
の手段とから構成されることを特徴とする。
【００２４】また、他の発明の構成は白色光源と、複数
のダイクロイックミラーと、複数の画素を有する液晶パ
ネルと、スクリーンとを有する液晶プロジェクタにおい
て、前記白色光源からの光がダイクロイックミラーおよ
び液晶パネルを経由してスクリーンに投影される光路上
において、前記複数のダイクロイックミラーと前記液晶
パネルとの間にマイクロレンズアレイが配置され、前記
液晶パネルと前記マイクロレンズアレイとの間にマイク
ロ偏向ビームスプリッタアレイが配置されたことを特徴
とする。
のダイクロイックミラーと、複数の画素を有する液晶パ
ネルと、スクリーンとを有する液晶プロジェクタにおい
て、前記白色光源からの光がダイクロイックミラーおよ
び液晶パネルを経由してスクリーンに投影される光路上
において、前記複数のダイクロイックミラーと前記液晶
パネルとの間にマイクロレンズアレイが配置され、前記
液晶パネルと前記マイクロレンズアレイとの間にマイク
ロ偏向ビームスプリッタアレイが配置されたことを特徴
とする。
【００２５】以上のように、複数の光を偏光させる手
段、すなわちＰＢＳ単位ユニットが液晶パネルの各画素
に対応しているので、各画素に対応して分離された光ご
とに偏光することが可能となる。
段、すなわちＰＢＳ単位ユニットが液晶パネルの各画素
に対応しているので、各画素に対応して分離された光ご
とに偏光することが可能となる。
【００２６】また、液晶パネルの直前に複数の光を偏光
させる手段を配置すること、すなわち、液晶パネルとマ
イクロレンズアレイとの間にマイクロ偏向ビームスプリ
ッタアレイが配置することができるので、これらの間に
位相をずらすものがなく、光を有効利用することができ
る。
させる手段を配置すること、すなわち、液晶パネルとマ
イクロレンズアレイとの間にマイクロ偏向ビームスプリ
ッタアレイが配置することができるので、これらの間に
位相をずらすものがなく、光を有効利用することができ
る。
【００２７】
【実施例】〔実施例１〕図１に本実施例の液晶プロジェ
クタの光学系の構成を示す。図１（Ａ）において、白色
光源１０１から出た白色光は、ダイクロイックミラー１
０２、１０３、１０４により青色光（Ｂ）、赤色光
（Ｒ）、緑色光（Ｇ）にそれぞれ分離される。３枚のダ
イクロイックミラーはそれぞれ平行でなく、角度を変え
て配置している。
クタの光学系の構成を示す。図１（Ａ）において、白色
光源１０１から出た白色光は、ダイクロイックミラー１
０２、１０３、１０４により青色光（Ｂ）、赤色光
（Ｒ）、緑色光（Ｇ）にそれぞれ分離される。３枚のダ
イクロイックミラーはそれぞれ平行でなく、角度を変え
て配置している。
【００２８】そして、分離された各光は、第１のマイク
ロレンズアレイ１０５および第２のマイクロレンズアレ
イ１０６により互いに平行にされ、マイクロＰＢＳアレ
イ１０７に入射される。なお、本実施例では２枚のマイ
クロレンズアレイを用いたが、マイクロレンズアレイを
３枚用いて、各光をさらに平行化してもよい。もちろ
ん、マイクロレンズアレイを１枚だけ用いることも可能
である。
ロレンズアレイ１０５および第２のマイクロレンズアレ
イ１０６により互いに平行にされ、マイクロＰＢＳアレ
イ１０７に入射される。なお、本実施例では２枚のマイ
クロレンズアレイを用いたが、マイクロレンズアレイを
３枚用いて、各光をさらに平行化してもよい。もちろ
ん、マイクロレンズアレイを１枚だけ用いることも可能
である。
【００２９】マイクロＰＢＳアレイ１０７は、、第１の
マイクロＰＢＳ１２１、第２のマイクロＰＢＳ１２２、
１／２波長板１２３から構成される単位ユニットが複数
個配列されている構成になっている（図１（Ｂ））。
マイクロＰＢＳ１２１、第２のマイクロＰＢＳ１２２、
１／２波長板１２３から構成される単位ユニットが複数
個配列されている構成になっている（図１（Ｂ））。
【００３０】そして、この単位ユニットの長さ及び配置
は、１つの単位ユニットから出た光が液晶パネル１０８
の１つの画素の開口部に入射するように設定する。すな
わち、単位ユニットの長さは１つの画素の開口部の長さ
に一致する。
は、１つの単位ユニットから出た光が液晶パネル１０８
の１つの画素の開口部に入射するように設定する。すな
わち、単位ユニットの長さは１つの画素の開口部の長さ
に一致する。
【００３１】また、第１のマイクロＰＢＳ１２１により
Ｐ波とＳ波が５０％ずつ均一に分離される場合、第１の
マイクロＰＢＳ１２１、すなわち、１／２波長板１２３
を配置していない側のＰＢＳから出た光が、画素部のＴ
ＦＴ１３２から遠い側に入射するようにする方が好まし
い。これは、ＴＦＴから遠い側の開口部の方がＴＦＴな
どの障害物もなく光が効率よく透過でき、１／２波長板
１２３を経由した光は、１／２波長板１２３の透過率が
１００％ではなくその分光量が減るので、ＴＦＴから遠
い側の開口部の方に１／２波長板１２３を経由していな
い光を透過させた方が、光を有効利用する点において能
率がよいからである。
Ｐ波とＳ波が５０％ずつ均一に分離される場合、第１の
マイクロＰＢＳ１２１、すなわち、１／２波長板１２３
を配置していない側のＰＢＳから出た光が、画素部のＴ
ＦＴ１３２から遠い側に入射するようにする方が好まし
い。これは、ＴＦＴから遠い側の開口部の方がＴＦＴな
どの障害物もなく光が効率よく透過でき、１／２波長板
１２３を経由した光は、１／２波長板１２３の透過率が
１００％ではなくその分光量が減るので、ＴＦＴから遠
い側の開口部の方に１／２波長板１２３を経由していな
い光を透過させた方が、光を有効利用する点において能
率がよいからである。
【００３２】なお、単位ユニット間には光吸収層１２４
が配置されている。この光吸収層１２４は、隣の単位ユ
ニットから漏れてくる、異なる色の光を遮蔽するための
ものである。こうすることで、異なる色の光が混ざって
しまうことを防ぐことができる。
が配置されている。この光吸収層１２４は、隣の単位ユ
ニットから漏れてくる、異なる色の光を遮蔽するための
ものである。こうすることで、異なる色の光が混ざって
しまうことを防ぐことができる。
【００３３】また、単位ユニットにおいて、第２のマイ
クロＰＢＳ１２２の代わりに、全反射鏡を用いてもよ
い。
クロＰＢＳ１２２の代わりに、全反射鏡を用いてもよ
い。
【００３４】そして、第２のマイクロレンズアレイ１０
６からの光は、それぞれ、第１のマイクロＰＢＳ１２１
に入射する。したがって、第２のマイクロレンズアレイ
１０６のマイクロレンズはそれぞれ単位ユニットごとに
対応しており、第１のマイクロＰＢＳに光が入射するよ
うに、第１のマイクロレンズアレイ１０５および第２の
マイクロレンズアレイ１０６を配置する。
６からの光は、それぞれ、第１のマイクロＰＢＳ１２１
に入射する。したがって、第２のマイクロレンズアレイ
１０６のマイクロレンズはそれぞれ単位ユニットごとに
対応しており、第１のマイクロＰＢＳに光が入射するよ
うに、第１のマイクロレンズアレイ１０５および第２の
マイクロレンズアレイ１０６を配置する。
【００３５】第１のマイクロＰＢＳ１２１に入射した光
はＰ波とＳ波に分離される。Ｐ波はこのまま透過し液晶
パネル１０８に入射する。Ｓ波は反射され第２のマイク
ロＰＢＳに入射する。そして、再び反射されて液晶パネ
ル１０８の方向へ向かう。このとき、１／２波長板１２
３を通過し位相が変化し、Ｐ波に偏光する。
はＰ波とＳ波に分離される。Ｐ波はこのまま透過し液晶
パネル１０８に入射する。Ｓ波は反射され第２のマイク
ロＰＢＳに入射する。そして、再び反射されて液晶パネ
ル１０８の方向へ向かう。このとき、１／２波長板１２
３を通過し位相が変化し、Ｐ波に偏光する。
【００３６】こうして、各画素に対応して分離された、
青色光（Ｂ）、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）はそれぞ
れ、Ｐ波に偏光され、対応する画素に入射する。そし
て、液晶パネル１０８を透過した光は、フィールドレン
ズ１０９で集光された後、投影レンズ１１０で拡散され
て、スクリーン１１１に投影される。
青色光（Ｂ）、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）はそれぞ
れ、Ｐ波に偏光され、対応する画素に入射する。そし
て、液晶パネル１０８を透過した光は、フィールドレン
ズ１０９で集光された後、投影レンズ１１０で拡散され
て、スクリーン１１１に投影される。
【００３７】なお、本実施例では第２のマイクロＰＢＳ
１２２側に１／２波長板を配置したが、第１のマイクロ
ＰＢＳ側に１／２波長板を配置してもよい。この際、第
２のマイクロＰＢＳ１２２から出た光が画素部のＴＦＴ
から遠い側に入射するようにマイクロＰＢＳアレイを配
置すると、光を有効利用する点において能率がよい。
１２２側に１／２波長板を配置したが、第１のマイクロ
ＰＢＳ側に１／２波長板を配置してもよい。この際、第
２のマイクロＰＢＳ１２２から出た光が画素部のＴＦＴ
から遠い側に入射するようにマイクロＰＢＳアレイを配
置すると、光を有効利用する点において能率がよい。
【００３８】また、図４に、本実施例で用いた液晶パネ
ルの斜視図及び画素部の平面図を示す。図４に示すよう
に、ガラス基板４０１から入射した光はＴＦＴアレイ４
０２の開口部４１２を透過する。この際、ＴＦＴ４１１
には入射光は入射されない。その後、配向膜４０３、液
晶層４０４、配向膜４０５、対向電極４０６、ガラス基
板４０７、偏光板４０８を順次透過していく。
ルの斜視図及び画素部の平面図を示す。図４に示すよう
に、ガラス基板４０１から入射した光はＴＦＴアレイ４
０２の開口部４１２を透過する。この際、ＴＦＴ４１１
には入射光は入射されない。その後、配向膜４０３、液
晶層４０４、配向膜４０５、対向電極４０６、ガラス基
板４０７、偏光板４０８を順次透過していく。
【００３９】なお、本実施例において、１画素の大きさ
は２０μｍ×２０μｍ〜４０μｍ×４０μｍであるの
で、１つのＰＢＳ単位ユニットの長さは２０μｍ〜４０
μｍ、１つのマイクロＰＢＳの長さは１０μｍ〜２０μ
ｍである。
は２０μｍ×２０μｍ〜４０μｍ×４０μｍであるの
で、１つのＰＢＳ単位ユニットの長さは２０μｍ〜４０
μｍ、１つのマイクロＰＢＳの長さは１０μｍ〜２０μ
ｍである。
【００４０】このように、液晶パネルには、カラーフィ
ルターや、入射光を偏向するための偏光板は用いていな
い。したがって、光源からの光を有効に利用することが
できる。
ルターや、入射光を偏向するための偏光板は用いていな
い。したがって、光源からの光を有効に利用することが
できる。
【００４１】そして、以上のような構成をとることによ
り、各単位ユニットが各画素に対応しおり、各色の光ご
とに偏光することが可能であるので、液晶パネル１０８
の直前にマイクロＰＢＳアレイを配置できる。したがっ
て、マイクロＰＢＳアレイ１０７と液晶パネル１０８と
の間には位相をずらすようなものがなく、従来以上に光
を有効利用することができる。
り、各単位ユニットが各画素に対応しおり、各色の光ご
とに偏光することが可能であるので、液晶パネル１０８
の直前にマイクロＰＢＳアレイを配置できる。したがっ
て、マイクロＰＢＳアレイ１０７と液晶パネル１０８と
の間には位相をずらすようなものがなく、従来以上に光
を有効利用することができる。
【００４２】〔実施例２〕本実施例では、本発明を組み
込んだリア型プロジェクタについて説明する。図５に本
実施例のリア型プロジェクタの外観を示す。なお、図５
（Ａ）は側面図であり、内部構造を簡略化して示されて
いる。また、図５（Ｂ）は、本実施例のリア型プロジェ
クタの斜視図である。
込んだリア型プロジェクタについて説明する。図５に本
実施例のリア型プロジェクタの外観を示す。なお、図５
（Ａ）は側面図であり、内部構造を簡略化して示されて
いる。また、図５（Ｂ）は、本実施例のリア型プロジェ
クタの斜視図である。
【００４３】図５（Ａ）および（Ｂ）において、５０１
は本体、５０２は光学エンジン、５０３はリフレクタ
ー、５０４はスクリーンである。実際には、その他の光
学系が加わって複雑な構成となるが、本実施例では概略
の構成を示す。そして、光学エンジン５０２に本発明の
プロジェクタを用いる。これにより、画面の明るいリア
型プロジェクタを提供することができる。
は本体、５０２は光学エンジン、５０３はリフレクタ
ー、５０４はスクリーンである。実際には、その他の光
学系が加わって複雑な構成となるが、本実施例では概略
の構成を示す。そして、光学エンジン５０２に本発明の
プロジェクタを用いる。これにより、画面の明るいリア
型プロジェクタを提供することができる。
【００４４】なお、本発明に使用する液晶パネルに半導
体回路を一体形成することによってＮＴＳＣ方式、ＰＡ
Ｌ方式、デジタル方式の信号にも対応できるようにする
ことができる。
体回路を一体形成することによってＮＴＳＣ方式、ＰＡ
Ｌ方式、デジタル方式の信号にも対応できるようにする
ことができる。
【００４５】また、ビデオ信号がＸＧＡ、ＳＸＧＡ，Ｕ
ＸＧＡといった様に、異なる解像度に対応していても、
ロジック回路などで不必要な箇所（画像非表示部）を黒
表示するなどの工夫により解像度の低下を防ぎ、かつコ
ントラストの高い映像を提供することができる。
ＸＧＡといった様に、異なる解像度に対応していても、
ロジック回路などで不必要な箇所（画像非表示部）を黒
表示するなどの工夫により解像度の低下を防ぎ、かつコ
ントラストの高い映像を提供することができる。
【００４６】〔実施例３〕本実施例では、本発明を組み
込んだフロント型プロジェクションについて説明する。
図６に、本実施例のフロント型プロジェクションの構成
図を示す。図６において、６０１はプロジェクション本
体、６０２は投影レンズ、６０３はスクリーンである。
込んだフロント型プロジェクションについて説明する。
図６に、本実施例のフロント型プロジェクションの構成
図を示す。図６において、６０１はプロジェクション本
体、６０２は投影レンズ、６０３はスクリーンである。
【００４７】プロジェクション本体６０１に、本発明の
光学系を組み込む。そして、プロジェクション本体６０
１から映像情報を含む光が供給され、投影レンズ６０２
によって映像がスクリーン６０３に投射される。これに
より、画面の明るいフロント型プロジェクタを提供する
ことができる。
光学系を組み込む。そして、プロジェクション本体６０
１から映像情報を含む光が供給され、投影レンズ６０２
によって映像がスクリーン６０３に投射される。これに
より、画面の明るいフロント型プロジェクタを提供する
ことができる。
【００４８】フロント型プロジェクションの最大の特徴
は映像が大画面スクリーンに映し出されることである。
よって、会議やプレゼンテーション用のアプリケーショ
ンとしての需要が高い。スクリーンには対角１〜２．５
ｍのものが一般的によく用いられているが、それ以上の
サイズも用いることができる。
は映像が大画面スクリーンに映し出されることである。
よって、会議やプレゼンテーション用のアプリケーショ
ンとしての需要が高い。スクリーンには対角１〜２．５
ｍのものが一般的によく用いられているが、それ以上の
サイズも用いることができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の液晶プロジェクタにより、単板
式の液晶プロジェクタにおいて、カラーでありながら非
常に高効率で光源からの光を利用することができる。そ
して、このプロジェクタによって非常に明るいカラー画
面を得ることができる。
式の液晶プロジェクタにおいて、カラーでありながら非
常に高効率で光源からの光を利用することができる。そ
して、このプロジェクタによって非常に明るいカラー画
面を得ることができる。
【図１】 本発明の液晶プロジェクタの光学系を示す。
【図２】 従来のＰＢＳアレイを用いた光学系を示す。
【図３】 従来の単板式の液晶プロジェクタ光学系を示
す。
す。
【図４】 本発明に用いた液晶パネルの斜視図及び画素
部の平面図を示す。
部の平面図を示す。
【図５】 本発明を用いたリア型プロジェクションの構
成を示す。
成を示す。
【図６】 本発明を用いたフロント型プロジェクション
の構成を示す。
の構成を示す。
１０１ 白色光源 １０２、１０３、１０４ ダイクロイックミラー １０５ 第１のマイクロレンズア
レイ １０６ 第２のマイクロレンズア
レイ １０７ マイクロＰＢＳアレイ １０８ 液晶パネル １０９ フィールドレンズ １１０ 投射レンズ １１１ スクリーン １２１ 第１のマイクロＰＢＳ １２２ 第２のマイクロＰＢＳ １２３ １／２波長板 １２４ 光吸収層 １３１ 開口部 １３２ ＴＦＴ
レイ １０６ 第２のマイクロレンズア
レイ １０７ マイクロＰＢＳアレイ １０８ 液晶パネル １０９ フィールドレンズ １１０ 投射レンズ １１１ スクリーン １２１ 第１のマイクロＰＢＳ １２２ 第２のマイクロＰＢＳ １２３ １／２波長板 １２４ 光吸収層 １３１ 開口部 １３２ ＴＦＴ
Claims (7)
- 【請求項１】 白色光源と、 前記白色光源からの白色光を複数の色の光に分離する手
段と、 複数の画素を有する液晶パネルと、 前記複数の色の光を色毎に、前記液晶パネルの画素開口
部に入射させる光学手段と、 前記液晶パネルにより変調された前記複数の色の光を投
影する手段とを有する液晶プロジェクタにおいて、 前記液晶パネルの入射側の直前に配置され、前記液晶パ
ネルの各画素に対応した、前記複数の光を偏光させる手
段を有することを特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記複数の色の光
は、赤色、緑色および青色の光であることを特徴とする
液晶プロジェクタ。 - 【請求項３】 請求項１において、前記複数の光を偏向
させる手段は２つの偏光ビームスプリッタおよび１つの
１／２波長板から構成されることを特徴とする液晶プロ
ジェクタ。 - 【請求項４】 請求項３において、前記複数の光を偏光
させる手段同士の間には光吸収層が設けられていること
を特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項５】 請求項３において、 前記２つの偏向ビームスプリッタは、対応する前記画素
に対して薄膜トランジスタのある側とない側に並んで配
置され、 前記１／２波長板は、前記画素の薄膜トランジスタ側の
偏向ビームスプリッタに対応して配置されていることを
特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項６】 請求項１において、前記光学手段は、 前記複数の色の光をそれぞれの色について振り分け且つ
集光する第１の光学手段と、 前記第２の光学手段を通過した発散光を、画素開口部に
向けて平行化する第２の手段とから構成されることを特
徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項７】 白色光源と、 複数のダイクロイックミラーと、 複数の画素を有する液晶パネルと、 スクリーンとを有する液晶プロジェクタにおいて、 前記白色光源からの光がダイクロイックミラーおよび液
晶パネルを経由してスクリーンに投影される光路上にお
いて、 前記複数のダイクロイックミラーと前記液晶パネルとの
間にマイクロレンズが配置され、 前記液晶パネルと前記マイクロレンズアレイとの間にマ
イクロ偏向ビームスプリッタアレイが配置されたことを
特徴とする液晶プロジェクタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02399998A JP3892130B2 (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 液晶プロジェクタ |
| US09/234,005 US6856304B1 (en) | 1998-01-21 | 1999-01-19 | Liquid crystal projector |
| KR1019990001592A KR100619670B1 (ko) | 1998-01-21 | 1999-01-20 | 액정 프로젝터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02399998A JP3892130B2 (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 液晶プロジェクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212051A true JPH11212051A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3892130B2 JP3892130B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=12126284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02399998A Expired - Fee Related JP3892130B2 (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 液晶プロジェクタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6856304B1 (ja) |
| JP (1) | JP3892130B2 (ja) |
| KR (1) | KR100619670B1 (ja) |
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| JP2008116898A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-05-22 | Fujinon Sano Kk | 光学フィルタ、投射型表示装置及び光学フィルタの製造方法 |
| JP2008203293A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Ricoh Co Ltd | 多波長偏光変換素子、照明ユニット及び画像表示装置 |
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| KR100364670B1 (ko) * | 1999-08-31 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 반사형 액정 투사장치 |
| US7364313B2 (en) * | 2002-12-27 | 2008-04-29 | Barco N.V. | Multiple image projection system and method for projecting multiple selected images adjacent each other |
| JP3843973B2 (ja) * | 2003-09-02 | 2006-11-08 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ |
| US7855834B2 (en) * | 2007-03-27 | 2010-12-21 | Epson Toyocom Corporation | Multilayered phase difference plate and projector |
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| DE102012210808B4 (de) * | 2012-06-26 | 2018-05-17 | Sypro Optics Gmbh | Head-up Display und Projektionsoptik für ein Head-up Display |
| GB201501157D0 (en) | 2015-01-23 | 2015-03-11 | Scopis Gmbh | Instrument guidance system for sinus surgery |
| CN106405933B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-08-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光模组和液晶显示装置 |
| CN113994494A (zh) | 2019-07-12 | 2022-01-28 | 株式会社半导体能源研究所 | 功能面板、显示装置、输入输出装置、数据处理装置 |
| JPWO2021069999A1 (ja) | 2019-10-11 | 2021-04-15 | ||
| US11933994B2 (en) * | 2020-05-14 | 2024-03-19 | Brelyon, Inc. | System and method for aperture extension and programmable optical depth modulation via a field evolving cavity |
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| US5682180A (en) * | 1990-06-08 | 1997-10-28 | General Motors Corporation | Multi-color electronic display utilizing opponent colors |
| JPH04212102A (ja) * | 1990-07-26 | 1992-08-03 | Canon Inc | ダイクロイックミラーおよび該ミラーを用いた投写型表示装置 |
| JP3273955B2 (ja) * | 1991-04-09 | 2002-04-15 | キヤノン株式会社 | 画像投影装置 |
| US5221982A (en) * | 1991-07-05 | 1993-06-22 | Faris Sadeg M | Polarizing wavelength separator |
| DE69433600T2 (de) * | 1993-03-16 | 2005-02-03 | Seiko Epson Corp. | Projektionsanzeigevorrichtung |
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1998
- 1998-01-21 JP JP02399998A patent/JP3892130B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-01-19 US US09/234,005 patent/US6856304B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-01-20 KR KR1019990001592A patent/KR100619670B1/ko not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| US6856304B1 (en) | 2005-02-15 |
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