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JP3428189B2 - Light source device for liquid crystal display - Google Patents

Light source device for liquid crystal display

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Publication number
JP3428189B2
JP3428189B2 JP31427194A JP31427194A JP3428189B2 JP 3428189 B2 JP3428189 B2 JP 3428189B2 JP 31427194 A JP31427194 A JP 31427194A JP 31427194 A JP31427194 A JP 31427194A JP 3428189 B2 JP3428189 B2 JP 3428189B2
Authority
JP
Japan
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light
beam splitter
polarization
light source
liquid crystal
Prior art date
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JP31427194A
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Inventor
恭一 村上
洋 堀内
英樹 桂川
眞 山口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光の利用効率を向上し
て高輝度を実現するとともに、冷却性を向上した液晶表
示用光源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display which has improved light utilization efficiency, high brightness, and improved cooling performance.
The present invention relates to an indicating light source device .

【0002】[0002]

【従来の技術】最近では、例えば液晶パネル等の光学素
子を用いたプロジェクタ装置、テレビジョン受像機、コ
ンピュータ用のディスプレイ等の表示装置が広い分野で
普及している。例えば液晶パネル等を用いた液晶表示装
置は、メタルハライドランプやハロゲンランプ等の光源
から出射される光を、カラーフィルタ(R,G,B)を
有する液晶パネルに入射することにより、該液晶パネル
の出力光としてカラー映像を得ることができる。そし
て、液晶パネルからの出力光は投射レンズによりスクリ
ーンに投影される。
2. Description of the Related Art Recently, a display device such as a projector device using an optical element such as a liquid crystal panel, a television receiver, and a display for a computer has been widely used. For example, a liquid crystal display device using a liquid crystal panel or the like causes light emitted from a light source such as a metal halide lamp or a halogen lamp to enter a liquid crystal panel having color filters (R, G, B), thereby A color image can be obtained as output light. Then, the output light from the liquid crystal panel is projected on the screen by the projection lens.

【0003】ところで、通常の光源から放射される光は
直交する2つの偏光面を有しており、これらの偏光面は
一般的にP偏光成分(以下、P波という)とS偏光成分
(以下、S波という)と呼ばれている。そして、上記し
たような液晶表示装置では、その光源から出射された光
を液晶パネルに入射する以前に偏光手段を配し、液晶パ
ネルの前面に設けられている偏光板に対応して、P波か
S波のいずれか一方の偏光面を有する光を照射するよう
にしている。
By the way, light emitted from an ordinary light source has two planes of polarization which are orthogonal to each other, and these planes of polarization are generally P-polarized component (hereinafter referred to as P-wave) and S-polarized component (hereinafter referred to as P-polarized component). , S wave). Further, in the liquid crystal display device as described above, the polarization means is arranged before the light emitted from the light source is incident on the liquid crystal panel, and the P-wave is generated corresponding to the polarizing plate provided on the front surface of the liquid crystal panel. Light having a polarization plane of either S wave or S wave is emitted.

【0004】図5(a)(b)は従来の偏光手段の一例
を示す図であり、同図(a)は斜視図、同図(b)は光
路を説明する図である。これらの図で20は光学ブロッ
ク全体を示す。この光学ブロック20は複数の例えばガ
ラス製のプリズム20a〜20fを貼り合わせることに
よって構成されている。22、22はプリズム20b、
20c間、及びプリズム20d、20e間に設けられて
いる偏光ビームスプリッタ(Polarizing Beamsplitters
・・・以下PBSという)、23、23はプリズム20
a及び20fの前方に設けられている波長板を示す。
5 (a) and 5 (b) are views showing an example of a conventional polarization means, FIG. 5 (a) is a perspective view, and FIG. 5 (b) is a view explaining an optical path. In these figures, 20 indicates the entire optical block. The optical block 20 is configured by laminating a plurality of glass prisms 20a to 20f, for example. 22 and 22 are prisms 20b,
Polarization Beamsplitters provided between 20c and between prisms 20d and 20e.
(Hereinafter referred to as PBS), 23 and 23 are prisms 20
The wave plate provided in front of a and 20f is shown.

【0005】次に同図(b)にしたがい光学ブロック2
0の光路を説明する。この図で11は光源を示し、この
光源11から出射された光線は光学ブロック20を介す
ことによって、例えばP波のみが図示されていない液晶
パネルに入射するようになる。 すなわち、光源11か
ら出射されるP+S波は黒塗りの矢印、光学ブロック2
0によって分光されるP波の光路は白抜きの矢印、S波
の光路は斜線を施した矢印で示している。
Next, the optical block 2 according to FIG.
The optical path of 0 will be described. In this figure, reference numeral 11 denotes a light source, and the light beam emitted from the light source 11 passes through the optical block 20 so that, for example, only the P wave enters the liquid crystal panel (not shown). That is, the P + S wave emitted from the light source 11 is indicated by a black arrow and the optical block 2.
The optical path of the P wave split by 0 is shown by a white arrow, and the optical path of the S wave is shown by a shaded arrow.

【0006】まず、光源11から入射したP+S波はP
BS22、22で分光され、P波はそのまま透過して液
晶パネルに入射する。またS波はPBS22、22で反
射した後にプリズム20a、20fによって前方に反射
され、波長板23、23によってP波とされ上記液晶パ
ネルに入射する。つまり、プリズム20c、20d、及
び波長板23、23による前面部分からP波のみが出射
されることとなる。このように、光源11から出射され
たS+P波のうち、光学ブロック20によっていずれか
一方の偏光成分の光のみを図示されていない液晶パネル
に入射するようにしている。
First, the P + S wave incident from the light source 11 is P
The BS waves are dispersed by the BSs 22 and 22, and the P wave is transmitted as it is and is incident on the liquid crystal panel. The S wave is reflected by the PBSs 22 and 22, and then is reflected forward by the prisms 20a and 20f, and is converted into P wave by the wave plates 23 and 23 and is incident on the liquid crystal panel. That is, only the P wave is emitted from the front surface portions of the prisms 20c and 20d and the wave plates 23 and 23. In this way, of the S + P waves emitted from the light source 11, only the light of one of the polarization components is made incident on the liquid crystal panel (not shown) by the optical block 20.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うなプリズム20a〜20fからなる光学ブロック20
を用いると、上記前面部分に対して45゜の厚みが必要
となり、さらに前面部分の幅も光源11の出射口の約2
倍近くとなるので、全体の寸法も大きくなってしまう。
また、光学ブロック20はガラス製のプリズム20a〜
20fによって構成されているのでかなりの重量を有す
るとともに、高い透明度と均質性を要求されるため高価
なものとなってしまう。さらに、光学ブロックの20の
冷却手段としては例えば冷却ファン等を個別に設ける必
要があり、冷却手段の配置スペースを確保しなくてはな
らないという問題があった。
However, the optical block 20 including the prisms 20a to 20f as described above is used.
Is required, a thickness of 45 ° is required with respect to the front surface portion, and the width of the front surface portion is about 2 times that of the emission port of the light source 11.
Since it is nearly doubled, the overall size will also increase.
In addition, the optical block 20 includes a glass prism 20a to
Since it is made of 20f, it has a considerable weight and is expensive because it requires high transparency and homogeneity. Further, as a cooling means for the optical block 20, for example, a cooling fan or the like needs to be individually provided, and there is a problem that a space for disposing the cooling means must be secured.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決するためになされたもので、光源の光が入射さ
れる入射口、及び該入射口と対応する出射口が形成され
内部にガラスの屈折率とほぼ同等の屈折率の液体が充填
されている容器からなり、上記容器内には、前方に向か
ってハの字型に配置され、上記光源から入射した第一、
第二の偏光成分のうち第二の偏光成分の光のみを所定の
方向に反射する第一の偏光ビームスプリッタと、上記第
一の偏光ビームスプリッタで反射した第二の偏光成分の
光を第一の偏光成分の光に偏光する波長板と、上記波長
板の外側に前方に向かってハの字型に配置され、上記光
源及び波長板から入射した第二の偏光成分の光のみを所
定の方向に反射する第二の偏光ビームスプリッタと、上
記第二の偏光ビームスプリッタの外側に前方に向かって
ハの字型に配置され、上記第二の偏光ビームスプリッタ
で反射及び透過された光を前方に反射する全反射ミラー
と、上記全反射ミラーで反射された第一の偏光成分の光
のみを透過する偏光板とを備えた液晶表示用光源装置
構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an internal opening formed with an entrance through which light from a light source enters and an exit corresponding to the entrance. Consists of a container filled with a liquid having a refractive index almost equal to the refractive index of glass, in the container, arranged in a V shape toward the front, the first incident from the light source,
A first polarization beam splitter that reflects only the light of the second polarization component of the second polarization component in a predetermined direction, and a light of the second polarization component that is reflected by the first polarization beam splitter And a wavelength plate that polarizes the light of the polarization component of, and is arranged in a V-shape outside the wavelength plate toward the front, and only the light of the second polarization component that is incident from the light source and the wavelength plate has a predetermined direction. A second polarization beam splitter which is reflected in the direction of the second polarization beam splitter, and is arranged in a V-shape outside the second polarization beam splitter toward the front, and forwards the light reflected and transmitted by the second polarization beam splitter. and a total reflection mirror for reflecting, in a liquid crystal display light source device example Bei a polarizing plate that transmits only light of the first polarized light component reflected by the total reflection mirror.

【0009】光源の光が入射される入射口、及び該入射
口と対応する出射口が形成され内部にガラスの屈折率と
ほぼ同等の屈折率の液体が充填されている容器を備え、
上記容器内には、前方に向かってハの字型に配置され、
上記光源から入射した第一、第二の偏光成分のうち第二
の偏光成分の光のみを所定の方向に反射する第一の偏光
ビームスプリッタと、上記第一の偏光ビームスプリッタ
の外側に前方に向かってハの字型に配置され、上記光源
及び第一の偏光ビームスプリッタから入射した第二の偏
光成分の光のみを所定の方向に反射する第二の偏光ビー
ムスプリッタと、上記第二の偏光ビームスプリッタで反
射した第二の偏光成分の光を遮断する偏向板と、上記第
二の偏光ビームスプリッタの外側に前方に向かってハの
字型に配置され、上記第二の偏光ビームスプリッタで反
射及び透過された光を前方に反射する全反射ミラーと、
上記全反射ミラーで反射された第二の偏光成分の光を第
一の偏光成分の光に偏光するように配置されている波長
板とが装着されていることを特徴とする液晶表示用光源
装置を構成する。
The container is provided with an entrance through which the light of the light source enters and an exit corresponding to the entrance, and the inside of which is filled with a liquid having a refractive index substantially equal to that of glass.
In the container, arranged in a V shape toward the front,
First polarization beam splitter that reflects only the light of the second polarization component of the first and second polarization components incident from the light source in a predetermined direction, and forward to the outside of the first polarization beam splitter. A second polarization beam splitter arranged in a V shape toward the second polarization beam splitter that reflects only the light of the second polarization component incident from the light source and the first polarization beam splitter in a predetermined direction; and the second polarization beam splitter. A polarizing plate that blocks the light of the second polarization component reflected by the beam splitter, and is arranged outside the second polarization beam splitter in a V shape toward the front, and is reflected by the second polarization beam splitter. And a total reflection mirror that reflects the transmitted light forward,
A light source for a liquid crystal display , characterized in that a wavelength plate arranged so as to polarize the light of the second polarization component reflected by the total reflection mirror into the light of the first polarization component is mounted.
Configure the device .

【0010】上記第二の偏光ビームスプリッタとミラー
の間に、上記第二の偏光ビームスプリッタから入射した
第二の偏光成分の光のみを所定の方向に反射する第三の
偏光ビームスプリッタを配置し、第二の波長板を上記第
三の偏光ビームスプリッタで反射した第二の偏光成分の
光を第一の偏光成分の光に偏光するように配置して液晶
表示用光源装置を構成する。
A third polarization beam splitter is provided between the second polarization beam splitter and the mirror to reflect only the light of the second polarization component incident from the second polarization beam splitter in a predetermined direction. , A liquid crystal in which the second wave plate is arranged so as to polarize the light of the second polarization component reflected by the third polarization beam splitter into the light of the first polarization component.
A display light source device is configured.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば液晶表示用光源装置の小型化、
及び軽量化を図りながらも光を有効に利用することがで
き、さらにPBSを液体中に配置することにより冷却作
用を兼ね備えることができる。
According to the present invention, the liquid crystal display light source device is downsized,
In addition, light can be effectively used while achieving weight reduction, and by disposing PBS in the liquid, it is possible to have a cooling function.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の液晶表示用光源装置の実施例
を説明する。図1は本発明の液晶表示用光源装置を用い
た液晶プロジェクタ装置の概要を示す図である。この図
で1は光源装置を構成する容器を示し例えば金属などで
形成され、その内部に後述するPBS、波長板、偏光
板、ミラー等が配置され、ガラスと同等の屈折率を有す
る液体が充填されている。2は容器1を密封する蓋、3
aは容器1の前方に透明板で形成されている出射口を示
し、光源11から入射した光の所定の偏光成分(本実施
例ではP波)が出射される。なお、後で図2に示すよう
に、出射口3aの反対側には光源11から出射された光
を入射する入射口3bが形成されている。
EXAMPLES Examples of the liquid crystal display light source device of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a liquid crystal projector device using a light source device for liquid crystal display of the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes a container constituting a light source device, which is made of, for example, metal, in which a PBS, a wave plate, a polarizing plate, a mirror, etc., which will be described later, are arranged and filled with a liquid having a refractive index equivalent to that of glass. Has been done. 2 is a lid for sealing the container 1 3
Reference symbol a denotes an emission port formed of a transparent plate in front of the container 1, and a predetermined polarization component (P wave in this embodiment) of light incident from the light source 11 is emitted. Incidentally, as shown in FIG. 2 later, an entrance 3b is formed on the opposite side of the exit 3a to allow the light emitted from the light source 11 to enter.

【0013】9は液晶表示用光源装置から出射された光
が入射され、所定の駆動信号によって画像を形成する液
晶パネルを示し、本実施例では例えばP波に対応した偏
光板を前面側に有しているものとする。10は液晶パネ
ル9で形成された画像を拡大して投影するレンズを示
す。
Reference numeral 9 denotes a liquid crystal panel on which light emitted from the light source device for liquid crystal display is incident and which forms an image by a predetermined drive signal. In this embodiment, a polarizing plate corresponding to P waves is provided on the front side. It is assumed that Reference numeral 10 denotes a lens for enlarging and projecting an image formed by the liquid crystal panel 9.

【0014】次に図2(a)(b)にしたがい図1に示
した液晶表示用光源装置の第一の実施例を説明する。同
図(a)は容器1の前面の一部分を切り取ってその内部
を示す斜視図、同図(b)は液晶表示用光源装置の光路
を説明する図である。これらの図で、3bは上記した出
射口3aの反対側に形成されている入射口、4a、4
a、4b、4bは前方に向かって所定の角度でハの字型
に配置されているPBS(Polarizing Beam splitters
)を示す。これらのPBS4a、4bは例えば板ガラ
スに光学薄膜を貼り付けて構成され、本実施例では光源
11から入射した光のS波を反射して、P波を透過する
ようになされている。
Next, a first embodiment of the liquid crystal display light source device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). FIG. 1A is a perspective view showing the inside by cutting out a part of the front surface of the container 1, and FIG. 1B is a view for explaining the optical path of the liquid crystal display light source device . In these figures, 3b is an entrance port formed on the opposite side of the exit port 3a described above, 4a, 4
PBSs (Polarizing Beam splitters) a, 4b, and 4b are arranged in a V shape at a predetermined angle toward the front.
) Is shown. Each of these PBSs 4a and 4b is formed by attaching an optical thin film to a plate glass, for example, and in this embodiment, it reflects the S wave of the light incident from the light source 11 and transmits the P wave.

【0015】5、5はPSB4a、4b間に配置されて
いる波長板、6はPBS4bの外側にハの字型に配置さ
れている全反射ミラー、7、7は全反射ミラー6、6で
反射した光の特定の偏光成分(本実施例ではP波)のみ
を透過する偏光板を示し、本実施例ではP波のみを透過
するようになされている。8は容器1内に充填されてい
る液体を示し、ガラスの屈折率とほぼ同等の屈折率(例
えばn=1.43程度)の液体とされ、例えば、エチレ
ングリコールとグリセリンの混合溶液が用いられる。し
たがって、容器1内においてPBS4a、4b、波長板
5、全反射ミラー6、偏光板7はこの液体8中に配置さ
れることとなる。
Reference numerals 5 and 5 are wave plates arranged between the PSBs 4a and 4b, 6 is a total reflection mirror arranged outside the PBS 4b in a V shape, and 7 and 7 are reflected by the total reflection mirrors 6 and 6. A polarizing plate that transmits only a specific polarization component (P wave in this embodiment) of the light is shown. In this embodiment, only P wave is transmitted. Reference numeral 8 denotes a liquid filled in the container 1, which is a liquid having a refractive index almost equal to that of glass (for example, n = 1.43), and for example, a mixed solution of ethylene glycol and glycerin is used. . Therefore, the PBSs 4 a, 4 b, the wave plate 5, the total reflection mirror 6, and the polarizing plate 7 are arranged in the liquid 8 in the container 1.

【0016】次に同図(b)にしたがい、本実施例の
晶表示用光源装置の光路を説明する。まず光源11中心
部分から入射したP+S波はほぼ45°の角度でハの字
型に配置されているPBS4a、又は4bでP波とS波
に分光される。PBS4aを透過したP波はそのまま出
射口3aからこの図には示されていない液晶パネル9に
対して出射される。一方、PBS4aで反射したS波は
波長板5によって偏光成分がP波となるように偏光さ
れ、PBS4bを透過し全反射ミラー6で前方に反射さ
れる。そして偏光板7を透過して出射口3aから液晶パ
ネル9に出射される。
[0016] Next follows the FIG (b), the liquid in this embodiment
The optical path of the crystal display light source device will be described. First, the P + S wave incident from the central portion of the light source 11 is split into P wave and S wave by the PBS 4a or 4b arranged in a V shape at an angle of about 45 °. The P wave transmitted through the PBS 4a is directly emitted from the emission port 3a to the liquid crystal panel 9 not shown in this figure. On the other hand, the S wave reflected by the PBS 4a is polarized by the wave plate 5 so that the polarization component becomes the P wave, passes through the PBS 4b, and is reflected forward by the total reflection mirror 6. Then, the light passes through the polarizing plate 7 and is emitted to the liquid crystal panel 9 from the emission port 3a.

【0017】光源11の周辺部分からPBS4bに入射
したP波も、そのままPBS4bを透過して出射口3a
から液晶パネル9に出射する。また、PBS4bで反射
したS波はさらに全反射ミラー6で反射して偏光板7に
入射する。しかし偏光板7は上記したようにP波のみを
透過するようになされているので、S波はここで遮断さ
れるようにしている。これは、液晶パネル9の偏光板が
P波に対応しているので、液晶パネルの偏光板がS波を
吸収して発熱するのを防止するために設けるものであ
る。
The P-wave incident on the PBS 4b from the peripheral portion of the light source 11 is also transmitted through the PBS 4b as it is, and the emission port 3a is formed.
To the liquid crystal panel 9. Further, the S wave reflected by the PBS 4b is further reflected by the total reflection mirror 6 and enters the polarizing plate 7. However, since the polarizing plate 7 is designed to transmit only the P wave as described above, the S wave is blocked here. This is provided to prevent the polarizing plate of the liquid crystal panel 9 from absorbing heat of S wave because the polarizing plate of the liquid crystal panel 9 corresponds to P wave.

【0018】このように液体8が収容されている容器1
内に、光源11の照射開口部と比較して小さな寸法とさ
れるPBS4a、4b、波長板5、全反射ミラー6、偏
光板7等の光学素子を所定の角度で配置することによ
り、全体を小型化かつ軽量化することができ、さらに出
射口3aも、光源11の直径の例えば約1.5倍程度で
構成することができる。 また、上記各光学部材は液体
8中に配置されているので、液体8が各部品の熱を吸収
することにより高温化を防止することができる。したが
って、個別に冷却手段を設ける必要がなくなり、省スペ
ース化を図ることができるようになる。
The container 1 containing the liquid 8 in this way
By disposing optical elements such as the PBSs 4a, 4b, the wave plate 5, the total reflection mirror 6, and the polarizing plate 7 which are smaller in size than the irradiation opening of the light source 11 at a predetermined angle, The size and weight can be reduced, and the emission port 3a can also be configured to have, for example, about 1.5 times the diameter of the light source 11. Further, since each of the optical members is arranged in the liquid 8, the liquid 8 absorbs the heat of each component, so that the temperature rise can be prevented. Therefore, it is not necessary to separately provide a cooling means, and it is possible to save space.

【0019】図3(a)(b)は液晶表示用光源装置
第二の実施例を示す図であり、図2と同一部分は同一符
号が付されている。本実施例では波長板5、5は全反射
ミラー6の前方に配置されており、偏光板7、7はPB
S4bの前方に配置されている。
3A and 3B are views showing a second embodiment of the liquid crystal display light source device , and the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the wave plates 5 and 5 are arranged in front of the total reflection mirror 6, and the polarizing plates 7 and 7 are PBs.
It is arranged in front of S4b.

【0020】光源11の中心部分から入射したP+S波
はPBS4a、又は4bでP波とS波に分光される。P
BS4aを透過したP波はそのまま出射口3aから液晶
パネル9に対して出射される。一方、PBS4aで反射
したS波はPBS4bで反射され偏光板7で遮断される
ようにしている。これは上記した場合と同様に液晶パネ
ル9の発熱を防止するためである。
The P + S wave incident from the central portion of the light source 11 is split into P wave and S wave by the PBS 4a or 4b. P
The P wave transmitted through the BS 4a is directly emitted from the emission port 3a to the liquid crystal panel 9. On the other hand, the S wave reflected by the PBS 4a is reflected by the PBS 4b and blocked by the polarizing plate 7. This is to prevent heat generation of the liquid crystal panel 9 as in the case described above.

【0021】また光源11の周辺部分からPBS4bに
入射したP波はそのままPBS4bを透過して出射口3
aから液晶パネル9に出射する。また、PBS4bで反
射したS波は全反射ミラー6で反射して波長板5に入射
してその偏光成分がP波となるように偏光されて液晶パ
ネル9に出射されることとなる。
Further, the P wave incident on the PBS 4b from the peripheral portion of the light source 11 is transmitted through the PBS 4b as it is, and the exit port 3 is formed.
The light is emitted from a to the liquid crystal panel 9. Further, the S wave reflected by the PBS 4b is reflected by the total reflection mirror 6, enters the wave plate 5, and is polarized so that its polarization component becomes the P wave, and is emitted to the liquid crystal panel 9.

【0022】図4(a)(b)は液晶表示用光源装置
第三の実施例を示す図であり、図2と同一部分は同一符
号が付されている。さらに、本実施例ではPBS4b、
4bの外側に第三のPBS4c、4cが配置されてい
る。そして偏光板7、7は全反射ミラー6、6の前方に
配置するとともに、PBS4c、4cの前方に波長板
5、5を追加する。なお、同図(a)(b)では図2で
説明した波長板を5a、また本実施例で追加された波長
板を5b、5bとして説明する。
FIGS. 4A and 4B are views showing a third embodiment of the liquid crystal display light source device , and the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. Further, in this embodiment, PBS 4b,
Third PBSs 4c and 4c are arranged outside 4b. The polarizing plates 7 and 7 are arranged in front of the total reflection mirrors 6 and 6, and wave plates 5 and 5 are added in front of the PBSs 4c and 4c. 2A and 2B, the wave plate described in FIG. 2 will be described as 5a, and the wave plates added in this embodiment will be described as 5b and 5b.

【0023】光源11の中心部分から入射したP+S波
はPBS4a、又は4bでP波とS波に分光される。P
BS4aを透過したP波はそのまま出射口3aから液晶
パネル9に対して出射する。一方、PBS4aで反射し
たS波は波長板5aによって偏光成分がP波となるよう
に偏光され、PBS4b、PBS4cを透過し全反射ミ
ラー6で反射する。そして偏光板7を透過して出射口3
aから液晶パネル9に出射される。
The P + S wave incident from the central portion of the light source 11 is split into P wave and S wave by the PBS 4a or 4b. P
The P wave transmitted through the BS 4a is directly emitted from the emission port 3a to the liquid crystal panel 9. On the other hand, the S wave reflected by the PBS 4a is polarized by the wave plate 5a so that the polarization component becomes the P wave, passes through the PBS 4b and the PBS 4c, and is reflected by the total reflection mirror 6. Then, the light is transmitted through the polarizing plate 7 and the emission port 3
The light is emitted from a to the liquid crystal panel 9.

【0024】また光源11からPBS4bに入射したP
波はそのままPBS4bを透過して出射口3aから液晶
パネル9に出射される。また、PBS4bで反射したS
波はPBS4cで反射されて波長板5bに入射する。そ
して波長板5bを通過することにより偏光成分がP波と
なるように偏光されて出射されることとなる。
In addition, P incident on the PBS 4b from the light source 11
The wave passes through the PBS 4b as it is and is emitted to the liquid crystal panel 9 from the emission port 3a. In addition, S reflected by PBS4b
The wave is reflected by the PBS 4c and enters the wave plate 5b. Then, by passing through the wave plate 5b, the polarization component is polarized so as to be a P wave and is emitted.

【0025】なお、上記第一乃至第三の実施例で説明し
たPBS4(a、b、c)、波長板5(a、b)、全反
射ミラー6、偏光板7の配置角度は、容器1内に屈折率
の異なる液体8の屈折率を充填することによって変更す
ることが可能である。
The arrangement angles of the PBS 4 (a, b, c), the wave plate 5 (a, b), the total reflection mirror 6, and the polarizing plate 7 described in the first to third embodiments are as follows. It can be changed by filling the inside with the refractive index of the liquid 8 having a different refractive index.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の液晶表示
用光源装置は、容器内に入力光源の照射開口部に比較し
て小さい寸法の光学素子、例えばPBS、波長板、全反
射ミラー、偏光板等を所定の角度で配置し、ガラスとほ
ぼ同等の屈折率を有する液体を充填して構成されている
ので、厚み、幅等の寸法を小さく形成して省スペース
化、及び軽量化を実現し安価に構成することができる。
そして、液体の屈折率を変えることによって上記各部品
の配置角度を変更するすることができるので、異なるサ
イズの光源装置を容易に構成することもできる。さら
に、液晶パネルに対して出射する光の強度分布を均一化
することができるので光の利用効率を向上することが可
能である。また、PBS等の各部品を液体に浸すことに
よって冷却効果を得ることができ、個別に冷却手段を設
ける必要がなくなるという利点がある。
As described above, the liquid crystal display of the present invention.
The light source device for use has an optical element having a size smaller than the irradiation opening of the input light source, for example, a PBS, a wave plate, a total reflection mirror, a polarizing plate, etc., arranged at a predetermined angle in the container, and is almost equivalent to glass. Since the liquid having a refractive index is filled, the dimensions such as thickness and width can be formed to be small, space saving and weight reduction can be realized, and the cost can be reduced.
Since the arrangement angle of each component can be changed by changing the refractive index of the liquid, it is possible to easily configure light source devices of different sizes. Furthermore, since the intensity distribution of the light emitted to the liquid crystal panel can be made uniform, it is possible to improve the light utilization efficiency. Further, there is an advantage that a cooling effect can be obtained by immersing each component such as PBS in a liquid, and it is not necessary to provide a cooling means individually.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の液晶表示用光源装置を用いた
液晶プロジェクタを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a liquid crystal projector using a liquid crystal display light source device according to an embodiment of the invention.

【図2】第一の実施例の液晶表示用光源装置の構成及び
光路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration and an optical path of a light source device for liquid crystal display of a first embodiment.

【図3】第二の実施例の液晶表示用光源装置の構成及び
光路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration and an optical path of a light source device for liquid crystal display of a second embodiment.

【図4】第三の実施例の液晶表示用光源装置の構成及び
光路を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration and an optical path of a light source device for liquid crystal display of a third embodiment.

【図5】従来の液晶表示用光源装置の構成及び光路を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration and a light path of a conventional liquid crystal display light source device .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器 2 蓋 3a 出射口 3b 入射口 4a、4b、4c、4d PBS 5、5a、5b 波長板 6 全反射ミラー 7 偏光板 1 container 2 lid 3a exit port 3b entrance 4a, 4b, 4c, 4d PBS 5, 5a, 5b Wave plate 6 Total reflection mirror 7 Polarizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 眞 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−241103(JP,A) 特開 平5−203894(JP,A) 特開 平5−22734(JP,A) 特開 平4−320202(JP,A) 特開 平7−225379(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13357 F21V 8/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Makoto Yamaguchi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (56) References JP-A-5-241103 (JP, A) JP-A 5-203894 (JP, A) JP-A-5-22734 (JP, A) JP-A-4-320202 (JP, A) JP-A-7-225379 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/13357 F21V 8/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光源の光が入射される入射口、及び該入
射口と対応する出射口が形成され内部にガラスの屈折率
とほぼ同等の屈折率の液体が充填されている容器を備
え、 上記容器内には、前方に向かってハの字型に配置され、
上記光源から入射した第一、第二の偏光成分のうち第二
の偏光成分の光のみを所定の方向に反射する第一の偏光
ビームスプリッタと、 上記第一の偏光ビームスプリッタで反射した第二の偏光
成分の光を第一の偏光成分の光に偏光する波長板と、 上記波長板の外側に前方に向かってハの字型に配置さ
れ、上記光源及び波長板から入射した第二の偏光成分の
光のみを所定の方向に反射する第二の偏光ビームスプリ
ッタと、 上記第二の偏光ビームスプリッタの外側に前方に向かっ
てハの字型に配置され、上記第二の偏光ビームスプリッ
タで反射及び透過された光を前方に反射する全反射ミラ
ーと、 上記全反射ミラーで反射された第一の偏光成分の光のみ
を透過する偏光板とが装着されていることを特徴とする
液晶表示用光源装置
1. A container provided with an entrance through which light from a light source is incident and an exit corresponding to the entrance and having a liquid filled therein with a refractive index substantially equal to that of glass, In the container, arranged in a V shape toward the front,
A first polarization beam splitter that reflects only the light of the second polarization component of the first and second polarization components incident from the light source in a predetermined direction, and the second polarization beam splitter that reflects the light by the first polarization beam splitter. A wavelength plate that polarizes the light of the polarization component of 1 to the light of the first polarization component, and a second polarization that is arranged in a V-shape outside the wavelength plate toward the front and that is incident from the light source and the wavelength plate. A second polarization beam splitter that reflects only the component light in a predetermined direction, and is arranged in a V shape outside the second polarization beam splitter toward the front, and is reflected by the second polarization beam splitter. And a total reflection mirror for reflecting the transmitted light forward, and a polarizing plate for transmitting only the light of the first polarization component reflected by the total reflection mirror.
Light source device for liquid crystal display .
【請求項2】 光源の光が入射される入射口、及び該入
射口と対応する出射口が形成され内部にガラスの屈折率
とほぼ同等の屈折率の液体が充填されている容器を備
え、 上記容器内には、前方に向かってハの字型に配置され、
上記光源から入射した第一、第二の偏光成分のうち第二
の偏光成分の光のみを所定の方向に反射する第一の偏光
ビームスプリッタと、 上記第一の偏光ビームスプリッタの外側に前方に向かっ
てハの字型に配置され、上記光源及び第一の偏光ビーム
スプリッタから入射した第二の偏光成分の光のみを所定
の方向に反射する第二の偏光ビームスプリッタと、 上記第二の偏光ビームスプリッタで反射した第二の偏光
成分の光を遮断する偏光板と、 上記第二の偏光ビームスプリッタの外側に前方に向かっ
てハの字型に配置され、上記第二の偏光ビームスプリッ
タで反射及び透過された光を前方に反射する全反射ミラ
ーと、 上記全反射ミラーで反射された第二の偏光成分の光を第
一の偏光成分の光に偏光するように配置されている波長
板とが装着されていることを特徴とする液晶表示用光源
装置
2. A container having an entrance through which light from a light source enters and an exit corresponding to the entrance and having a liquid filled therein with a refractive index substantially equal to that of glass, In the container, arranged in a V shape toward the front,
A first polarization beam splitter that reflects only the light of the second polarization component of the first and second polarization components incident from the light source in a predetermined direction, and forward of the first polarization beam splitter outside the first polarization beam splitter. A second polarization beam splitter which is arranged in a V shape toward and which reflects only the light of the second polarization component incident from the light source and the first polarization beam splitter in a predetermined direction, and the second polarization beam splitter. A polarizing plate that blocks the light of the second polarization component reflected by the beam splitter, and is arranged outside the second polarization beam splitter in a V shape toward the front, and is reflected by the second polarization beam splitter. And a total reflection mirror that reflects the transmitted light forward, and a wave plate arranged to polarize the light of the second polarization component reflected by the total reflection mirror into the light of the first polarization component. Is installed Light source for liquid crystal display characterized by
Equipment .
【請求項3】 上記第二の偏光ビームスプリッタと上記
全反射ミラーの間に、上記第二の偏光ビームスプリッタ
から入射した第二の偏光成分の光のみを所定の方向に反
射する第三の偏光ビームスプリッタを配置し、第二の波
長板を上記第三の偏光ビームスプリッタで反射した第二
の偏光成分の光を第一の偏光成分の光に偏光するように
配置したことことを特徴とする請求項1に記載の液晶表
示用光源装置
3. A third polarized light which reflects only a light of a second polarized light component incident from the second polarized light beam splitter in a predetermined direction between the second polarized light beam splitter and the total reflection mirror. A beam splitter is arranged, and the second wave plate is arranged so as to polarize the light of the second polarization component reflected by the third polarization beam splitter into the light of the first polarization component. The liquid crystal table according to claim 1.
Indicative light source device .
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