CN111587401A - 投影仪以及该投影仪中所用的光学构件 - Google Patents

投影仪以及该投影仪中所用的光学构件 Download PDF

Info

Publication number
CN111587401A
CN111587401A CN201880080081.7A CN201880080081A CN111587401A CN 111587401 A CN111587401 A CN 111587401A CN 201880080081 A CN201880080081 A CN 201880080081A CN 111587401 A CN111587401 A CN 111587401A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
optical system
phase difference
color
projector
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
CN201880080081.7A
Other languages
English (en)
Inventor
八重樫将宽
梅本清司
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.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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 Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN111587401A publication Critical patent/CN111587401A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2073—Polarisers in the lamp house
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • 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
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • 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
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56—Accessories
    • G03B17/561—Support related camera accessories
    • 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
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/567—Projection screens for colour projection
    • 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
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/02—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with scanning movement of lens or cameras

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

提供一种通过偏振元件(64)导致的光量损耗少且能实现保持了所期望的色相的投影图像的投影仪(100)。本发明的投影仪(100)具备：将来自光源的光色分解成红色光、绿色光以及蓝色光的色分解光学系统(20)；将红色光、绿色光以及蓝色光分别对应于图像信息进行调制从而生成图像光的光调制装置(30R、30G、30B)；将调制过的红色光、绿色光以及蓝色光的图像光色合成的色合成光学系统(40)；将色合成的图像光投射的投射光学系统(50)；和在色合成光学系统(40)与投射光学系统(50)之间从色合成光学系统侧起依次而设的相位差元件(62)以及偏振元件(64)。在本发明的投影仪(100)中，通过相位差元件(62)，色合成的图像光的偏振方向和与偏振元件(64)的透射轴方向实质平行的方向一致。

Description

投影仪以及该投影仪中所用的光学构件
技术领域
本发明涉及投影仪以及该投影仪中所用的光学构件。
背景技术
已知一种所谓的3板式投影仪，将来自光源的光分解成红(R)、绿(G)、蓝(B)这3色的光，使这3色分别通过光调制装置(例如液晶显示装置)来生成与图像信息相应的图像光，将得到的3色的图像光在色合成光学系统再度合成并投影到屏幕上。根据现有的3板式投影仪，图像光中的R光、G光以及B光当中R光以及B光成为s偏振，G光成为p偏振。
然而，投影仪的投影图像一般与通过图像显示装置显示的图像相比更暗，因此易于受到外光的影响，需要使房间变暗等投影环境的调整。当然期望在明亮的环境下也能清晰地显示投影图像的投影仪。根据这样的观点，研讨如下系统：在屏幕设置选择反射层，通过偏振化(直线偏振化或圆偏振化)即使在明亮的环境下也能清晰地显示投影图像(例如专利文献1以及2)。但若在3板式投影仪中要将出射光(合成的图像光)偏振化，就会出现以下的问题。即，在一般的3板式投影仪中有如下问题：由于R光和B光、或者G光被吸收，因此暗且不能保持色相；在色合成光学系统的投影侧配置具有非常大的面内相位差的相位差板来大幅打乱各色的偏振状态，从而成为疑似的无偏振状态(例如专利文献3以及4)，在这样的情况下，疑似地被非偏振化的光的大约一半被吸收，因此会变暗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2005-107017号公报
专利文献2：JP特开2017-015897号公报
专利文献3：JP特开2017-044766号公报
专利文献4：JP特开2005-321544号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明为了解决上述现有的课题而提出，其目的在于，提供通过偏振元件导致的光量损耗少且能实现保持了所期望的色相的投影图像的投影仪以及能用在这样的投影仪中的光学构件。
用于解决课题的手段
本发明的投影仪具备：将来自光源的光色分解成红色光、绿色光以及蓝色光的色分解光学系统；将该红色光、该绿色光以及该蓝色光分别对应于图像信息进行调制从而生成图像光的光调制装置；将被调制的红色光、绿色光以及蓝色光的图像光色合成的色合成光学系统；投射该被色合成的图像光的光学系统；和在该色合成光学系统与该投射光学系统之间从该色合成光学系统一侧起依次设置的相位差元件以及偏振元件。在本发明的投影仪中，通过该相位差元件，该被色合成的图像光的偏振方向和与该偏振元件的透射轴方向实质上平行的方向一致。
在一个实施方式中，将上述相位差元件配置成其慢相轴相对于上述蓝色光的图像光的偏振方向成40°～50°的角度。
在一个实施方式中，上述相位差元件的面内相位差Re(550)是1250nm～1400nm或1520nm～1670nm。
在一个实施方式中，将上述偏振元件配置成其透射轴相对于所述相位差元件的慢相轴成40°～50°的角度。
在一个实施方式中，上述相位差元件和上述偏振元件构成为被一体化的构件。
在一个实施方式中，通过上述相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3满足S1≤-0.85或0.85≤S1、和-0.3＜S3＜0.2的关系。
根据本发明的另一局面，提供光学构件。该光学构件具有偏振元件和相位差元件；在投影仪的色合成光学系统与投射光学系统之间配置以使得起成为该色合成光学系统侧；该相位差元件具有使由该色合成光学系统色合成的图像光的偏振方向和与该偏振元件的透射轴方向实质平行的方向一致的功能。
在一个实施方式中，上述偏振元件的透射轴与该相位差元件的慢相轴所成的角度是40°～50°。
发明的效果
根据本发明的实施方式，通过在3板式的投影仪中在色合成光学系统与投射光学系统之间设置相位差元件，将该相位差元件的面内相位差以及慢相轴方向、和该慢相轴与偏振元件的透射轴的角度等最佳化，能使被色合成的图像光的偏振方向和与偏振元件的透射轴方向实质上平行的方向一致。其结果，能得到通过偏振元件导致的光量损耗少、作为结果而在色合成光学系统的投影侧设置了偏振元件的投影仪(即，利用直线偏振来实现投影图像的投影仪)。进而，这样的投影仪能实现保持了所期望的色相的投影图像。因此，根据本发明的实施方式，能实现能在明亮的环境下清晰地显示投影图像的投影仪。进而，根据本发明的实施方式，能提供能实现这样的投影仪的光学构件。
附图说明
图1是说明本发明的一个实施方式的投影仪的概略结构图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式，但本发明并不限定于这些实施方式。
图1是说明本发明的一个实施方式的投影仪的概略结构图。图示例的投影仪100具备：光源10；将来自光源10的光色分解成红色光R、绿色光G以及蓝色光B的色分解光学系统20；将红色光R、绿色光G以及蓝色光B分别对应于图像信息进行调制而生成图像光的光调制装置30R、30G、30B；对调制过的红色光R、绿色光G以及蓝色光B的图像光进行色合成的色合成光学系统40；投射该被色合成的图像光的投射光学系统50；在色合成光学系统40与投射光学系统50之间从色合成光学系统40侧起依次设置的相位差元件62以及偏振元件64。在本发明的实施方式中，使得通过相位差元件62而色合成的图像光的偏振方向和与偏振元件64的透射轴方向实质平行的方向一致。
光源10代表地出射白色光WL。作为光源10，能采用任意的合适的结构。
色分解光学系统20代表地具备二向色镜21、二向色镜22、反射镜23、反射镜24、反射镜25、中继透镜26和中继透镜27。色分解光学系统20将来自光源10的光分离成红色光R、绿色光G和蓝色光B，将红色光R、绿色光G以及蓝色光B的各色光引导到各个照明对象即光调制装置30R、光调制装置30G以及光调制装置30B。在色分解光学系统20与光调制装置30R之间、色分解光学系统20与光调制装置30G之间以及色分解光学系统20与光调制装置30B之间分别配置聚光透镜32R、聚光透镜32G以及聚光透镜32B。
二向色镜21透射红色光R，反射绿色光G以及蓝色光B。二向色镜22反射由二向色镜21反射的绿色光G以及蓝色光B当中的绿色光G，并使蓝色光B透射。
反射镜23将透射了二向色镜21的红色光R反射。反射镜24以及反射镜25将透射了二向色镜22的蓝色光B反射。
透射了二向色镜21的红色光R被反射镜23反射，透射聚光透镜32R并入射到红色光用的光调制装置30R的图像形成区域。在二向色镜21被反射的绿色光G在二向色镜22被进一步反射，透射聚光透镜32G并入射到绿色光用的光调制装置30G的图像形成区域。透射了二向色镜22的蓝色光B经过中继透镜26、反射镜24、中继透镜27、反射镜25以及聚光透镜32B而入射到蓝色光用的光调制装置30B的图像形成区域。
光调制装置30R、光调制装置30G以及光调制装置30B按照图像信息调制被入射的红色光R、绿色光G以及蓝色光B，来分别形成与红色光R对应的图像光、与绿色光G对应的图像光以及与蓝色光B对应的图像光。光调制装置30R、光调制装置30G以及光调制装置30B是光源10的照明对象。
光调制装置30R、光调制装置30G以及光调制装置30B分别能代表性地为液晶显示装置，更具体地，能是透射型的液晶显示装置。液晶显示装置代表性地具有：一对基板；配置于该一对基板间的包含作为显示介质的液晶的液晶层；和配置于一对基板的外侧(即，入射侧以及出射侧)的一对偏振板(均未图示)。作为液晶显示装置，能采用任意的合适的结构。例如液晶显示装置可以是常黑模式，也可以是常白模式；作为驱动模式，可以是VA模式，也可以是IPS模式。在光调制装置30R、光调制装置30G以及光调制装置30B由透射型的液晶显示装置构成的情况下，被出射(透射)的光(即与红色光R对应的图像光、与绿色光G对应的图像光、以及与蓝色光B对应的图像光)成为偏振(代表地是直线偏振)。
色合成光学系统40代表地能由交叉二向色棱镜构成。交叉二向色棱镜是将与红色光R对应的图像光、与绿色光G对应的图像光以及与蓝色光B对应的图像光合成的光学元件。交叉二向色棱镜代表地能将4个三角棱镜组合(例如贴合)来制作。由此，在交叉二向色棱镜40内部，R光反射二向色膜40R以及B光反射二向色膜40B被正交地配置。从不同的入射面分别入射的与红色光R对应的图像光、与绿色光G对应的图像光以及与蓝色光B对应的图像光，通过与红色光R对应的图像光用R光反射二向色膜40R被反射到投射光学系统50方向，与蓝色光B对应的图像光用B光反射二向色膜40B被反射到投射光学系统50方向，与绿色光G对应的图像光透射2个二向色膜，从而生成被色合成的图像光。
通过交叉二向色棱镜40被色合成的图像光被投射光学系统50放大投射，在屏幕SCR上形成图像。投射光学系统50由多个透镜构成。
在本发明的实施方式中，如上述那样，在色合成光学系统40与投射光学系统50之间设置从色合成光学系统40侧起依次而设的相位差元件62以及偏振元件64。相位差元件62以及偏振元件64可以分别是单个的构件，也可以构成为被一体化的构件。在构成为相位差元件62以及偏振元件64被一体化的构件的情况下，能使用具有相位差元件和偏振元件的光学构件(例如带相位差层偏振板)。由于相位差元件以及偏振元件的组合是本发明的实施方式的特征之一，因此本发明的实施方式还包含具有相位差元件和偏振元件的光学构件。
在本发明的实施方式中，色合成的图像光的偏振方向通过相位差元件62而和与偏振元件64的透射轴方向实质上平行的方向一致。本说明书中“实质平行”以及“大致平行”这样的表现包含2个方向所成的角度为0°±7°的情况，优选是0°±5°，进一步优选是0°±3°。“实质正交”以及“大致正交”这样的表现包含2个方向所成的角度为90°±7°的情况，优选是90°±5°，进一步优选是90°±3°。进而，本说明书中仅称“平行”或“正交”时，能包含实质上平行或实质上正交的状态。另外，本说明书中提及角度时，该角度包含相对于基准方向顺时针以及逆时针这两者。
更详细地，关于被色合成的图像光的偏振方向，与红色光R对应的图像光、与绿色光G对应的图像光以及与蓝色光B对应的图像光的偏振方向均和与偏振元件的透射轴方向实质平行的方向一致。换言之，与红色光R对应的图像光、与绿色光G对应的图像光以及与蓝色光B对应的图像光是直线偏振或细长的(即，接近于直线偏振的)椭圆偏振，直线偏振的振动方向以及椭圆偏振的长轴方向和与偏振元件的透射轴方向实质平行的方向一致。代表地，与红色光R对应的图像光以及与蓝色光B对应的图像光成为s偏振，与绿色光G对应的图像光成为p偏振时，根据本发明的实施方式，通过将相位差元件62的面内相位差以及慢相轴方向、和该慢相轴与偏振元件的透射轴的角度等最佳化，能合适地变换s偏振以及p偏振的振动方向，能如上述那样使方向一致。其结果，能得到通过偏振元件导致的光量损耗少、作为结果在色合成光学系统的投影侧设置了偏振元件的投影仪(即使用直线偏振来实现投影图像的投影仪)。进而，这样的投影仪能实现保持了所期望的色相的投影图像。因此，根据本发明的实施方式，能实现能在明亮的环境下清晰地显示投影图像的投影仪。
如上述那样，被色合成的图像光的偏振方向通过相位差元件62而和与偏振元件64的透射轴方向实质上平行的方向一致。具体如以下那样。通过相位差元件后的红色光(与红色光R对应的图像光)、绿色光(与绿色光G对应的图像光)以及蓝色光(与蓝色光R对应的图像光)各自的斯托克斯参数S1代表地满足S1≤-0.85或0.85≤S1。S1优选S1≤-0.90或0.90≤S1，更优选是S1≤-0.95或0.95≤S1。进而，通过相位差元件后的红色光(与红色光R对应的图像光)、绿色光(与绿色光G对应的图像光)以及蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)各自的斯托克斯参数S3代表地满足-0.3＜S3＜0.2的关系。S3优选是-0.25＜S3＜0.15，更优选是-0.2＜S3＜0.1。斯托克斯参数S1表征直线偏振分量，S3表征圆偏振分量，S1或S3越接近±1，越接近于完全的直线偏振或圆偏振。如此地，根据本发明的实施方式，通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光变成直线偏振分量以及接近于直线偏振的椭圆偏振分量变得非常多、圆偏振分量变得非常少。因此，通过使这样的直线偏振以及接近于直线偏振的椭圆偏振的振动方向和后述的偏振元件的透射轴方向实质上平行，从而能使透射偏振元件的光非常多，能使光量损耗为最小限。其结果，能得到在色合成光学系统的投影侧设置了偏振元件的投影仪(即，使用直线偏振来实现投影图像的投影仪)，进而这样的投影仪能实现保持了所期望的色相的投影图像。因此，能实现能在明亮的环境下清晰地显示投影图像的投影仪。
相位差元件62只要具有使被色合成的图像光的偏振方向和与偏振元件的透射轴方向实质上平行的方向一致的功能，就能采用任意的合适的结构。相位差元件的面内相位差Re(550)优选是1250nm～1400nm，更优选是1300nm～1370nm。或者，相位差元件的面内相位差Re(550)优选是1520nm～1670nm，更优选是1570nm～1620nm。相位差元件的折射率特性满足nx＞ny、能得到上述所期望的面内相位差即可。本说明书中，面内相位差Re(λ)是23℃下的用波长λnm的光测定的面内相位差。Re(λ)通过在将层(薄膜)的厚度设为d(nm)时用式：Re＝(nx-ny)×d求取。例如Re(550)是23℃下的用波长550nm的光测定的面内相位差。
相位差元件可以示出相位差值对应于测定光的波长而变大的逆分散波长特性，也可以示出相位差值对应于测定光的波长而变小的正的波长分散特性，还可以示出相位差值不管测定光的波长怎样都几乎不发生变化的平坦的波长分散特性。在相位差元件示出逆分散波长特性的情况下，Re(450)/Re(550)优选0.85以上且不足1.00，更优选0.95以上且不足1.00；Re(550)/Re(650)优选0.90以上且不足1.00，更优选0.95以上且不足1.00。在相位差元件示出正的分散波长特性或平坦的波长分散特性的情况下，Re(450)/Re(550)优选是1.00～1.15，更优选是1.00～1.07；Re(550)/Re(650)优选是1.00～1.10，更优选是1.00～1.05。
相位差元件的厚度能对应于材料等来设定，以使得能得到上述所期望的面内相位差。相位差元件的厚度优选是20μm～500μm，更优选是50μm～400μm，进一步优选是100μm～350μm。
相位差元件能由能实现上述特性的任意的合适的树脂所形成的相位差薄膜构成。作为形成相位差薄膜的树脂，例如能举出聚芳酯(ポリアリレート)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚芳醚酮(ポリアリールエーテルケトン)、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺(ポリエステルイミド)、聚乙烯醇、聚富马酸酯(ポリフマル酸工ステル)、聚醚砜、聚砜、降冰片烯树脂(ノルボルネン樹脂)、聚碳酸酯树脂、纤维素树脂(セルロース樹脂)以及聚氨酯。这些树脂可以单独使用，也可以组合使用。
相位差元件由于如上述那样满足nx＞ny，且具有面内相位差，因此具有慢相轴。相位差元件如下那样地配置在投影仪内：使慢相轴方向与能使被色合成的图像光的偏振方向与偏振元件的透射轴方向实质上平行的方向相一致。例如相位差元件能优选配置成其慢相轴相对于蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)的偏振方向(振动方向)成40°～50°，更优选42°～48°，进一步优选43°～47°，特别优选约45°的角度。若设为这样的结构，相位差元件的慢相轴相对于红色光(与红色光R对应的图像光)的偏振方向(振动方向)也能成为同样的角度；相对于绿色光(与绿色光G对应的图像光)的偏振方向(振动方向)能优选成为130°～140°、更优选成为132°～138°、进一步优选成为133°～137°、特别优选成为约135°的角度。
偏振元件64能由偏振板构成。偏振板包含偏振器；和配置于偏振器的单侧或两侧的保护薄膜。偏振器以及保护薄膜均能采用任意的合适的结构。偏振元件能配置成其透射轴(实质是偏振元件中所含的偏振器的透射轴)成为与被色合成的图像光的偏振方向实质平行的方向。例如在相位差元件的面内相位差Re(550)为1250nm～1400nm的情况下，偏振元件能配置成其透射轴相对于蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)的偏振方向(振动方向)成优选-5°～5°、更优选-3°～3°、进一步优选-2°～2°、特别优选约0°的角度。另外，例如在相位差元件的面内相位差Re(550)为1520nm～1670nm的情况下，偏振元件能配置成其透射轴相对于该相位差元件的慢相轴成85°～95°、更优选87°～93°、进一步优选88°～92°、特别优选约90°的角度。不管在哪种情况下，偏振元件的透射轴和相位差元件的慢相轴所成的角度都是优选为40°～50°，更优选42°～48°，进一步优选43°～47°，特别优选约45°。
到此为止，对将本发明运用在作为光调制装置而具备透射型的液晶显示装置的投影仪的示例进行了说明，但本发明还能运用在具备反射型的液晶显示装置的投影仪中。进而，光调制装置并不限于液晶显示装置，例如也可以是利用微镜的光调制装置。另外，在上述实施方式中说明了利用3个液晶显示装置的投影仪的示例，但液晶显示装置的数量能对应于目的而合适地变更。因此，本发明还能适用于例如利用了4个以上的液晶显示装置的投影仪中。此外，关于投影仪的各构成要素的形状、尺寸、数量、配置、材料等，能对应于目的等进行合适的变更。
【实施例】
以下通过实施例来具体说明本发明，但本发明并不被这些实施例限定。另外，实施例中的评价项目如以下那样。
<实施例1>
1.相位差元件的制作
将聚碳酸酯系树脂薄膜延伸而得到厚度220μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是1310nm，Re(450)/Re(550)是1.02，Re(550)/Re(650)是1.01。将该相位差薄膜用作相位差元件。
2.投影仪的制作
将出射白色光的LED灯(“レボックス”公司制、产品名“SLG-50S”)用作光源，将市售的偏振板(“シグマ光機”公司制、产品名“USP-50C0.4-38”)用作偏振元件，来制作图1所示的结构的投影仪。在此，将相位差元件配置成：慢相轴相对于蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)的偏振方向(振动方向)成45°的角度。将偏振元件配置成：透射轴相对于蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)的偏振方向(振动方向)成0°(偏振器的透射轴与相位差元件的慢相轴所成的角度为45°)的角度。
3.评价
(1)斯托克斯参数
使用分光偏振计(“東京インスツルメンツ”公司制、产品名“Poxi-spectra”来测定通过相位差元件后的红色光(与红色光R对应的图像光)、绿色光(与绿色光G对应的图像光)以及蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)各自的斯托克斯参数S1以及S3。将得到的结果在表1示出。
(2)亮度以及色相
为了将得到的来自投影仪的光投影，在距离投影仪的正面方向约2m的地点设置白色的印刷用纸，作为屏幕。进而，在屏幕的投影面的极角10°方向(即，相对于投影面的法线方向成10°的角度的方向)上距离约2m的地点设置分光辐射计(“トプコンテクノハゥス”制“SR-UL1”、测定角2°)。由投影仪向屏幕投影白图像，用上述分光辐射计测定这时的屏幕亮度和色相(x值以及y值)。进而，关于色相，通过目视用以下的基准进行评价。将结果在表1示出。
○：白
△：稍微着色
×：着色显著
另外，未设置相位差元件以及偏振元件的状态下的亮度是300cd/m2，x值以及y值分别是0.3068以及0.3957。
<实施例2>
将降冰片烯系树脂薄膜延伸而得到厚度250μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是1370nm，Re(450)/Re(550)是1.01，Re(550)/Re(650)是1.00。将该相位差薄膜用作相位差元件，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
<实施例3>
将纤维素系树脂薄膜延伸而得到厚度220μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是1300nm，Re(450)/Re(550)是1.08，Re(550)/Re(650)是1.02。将该相位差薄膜用作相位差元件，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
<实施例4>
将聚芳酯系树脂薄膜延伸而得到厚度240μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是1350nm，Re(450)/Re(550)是0.98，Re(550)/Re(650)是0.99。将该相位差薄膜用作相位差元件，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
<实施例5>
将聚碳酸酯系树脂薄膜延伸而得到厚度300μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是1610nm，Re(450)/Re(550)是1.02，Re(550)/Re(650)是1.01。将该相位差薄膜用作相位差元件，并且偏振元件的透射轴相对于蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)的偏振方向(振动方向)成为90°，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
<比较例1>
不设置相位差元件，紧挨色合成光学系统之后将偏振元件设置成其透射轴相对于蓝色光(与蓝色光B对应的图像光)的偏振方向(振动方向)而成为0°，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取即将到偏振元件之前的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
<比较例2>
将聚酯系树脂薄膜延伸而得到厚度200μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是8000nm，Re(450)/Re(550)是1.07，Re(550)/Re(650)是1.03。将该相位差薄膜用作相位差元件，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
<比较例3>
将聚碳酸酯系树脂薄膜延伸而得到厚度200μm的相位差薄膜。相位差薄膜的Re(550)是1200nm，Re(450)/Re(550)是1.02，Re(550)/Re(650)是1.01。将该相位差薄膜用作相位差元件，除此以外都与实施例1同样地制作投影仪。在该投影仪中，与实施例1同样地求取通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3，进而与实施例1同样地求取亮度以及色相。将结果在表1示出。
【表1】
Figure BDA0002534732450000131
如从表1所明确的那样，根据本发明的实施例，通过相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光是非常接近于直线偏振的状态，且其振动方向与同一方向一致。作为结果，本发明的实施例与比较例相比亮度格外高，且在投影图像中也保持了所期望的色相。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的投影仪作为在明亮的环境下也能清晰地显示投影图像的投影仪而被期待用途的扩大。
附图标记的说明
10 光源
20 色分解光学系统
30R 光调制装置
30G 光调制装置
30B 光调制装置
40 色合成光学系统
50 投射光学系统
62 相位差元件
64 偏振元件
100 投影仪。

Claims (8)

1.一种投影仪，具备：
将来自光源的光色分解成红色光、绿色光以及蓝色光的色分解光学系统；
将该红色光、该绿色光以及该蓝色光分别对应于图像信息进行调制从而生成图像光的光调制装置；
对被调制的红色光、绿色光以及蓝色光的图像光进行色合成的色合成光学系统；
投射该被色合成的图像光的投射光学系统；和
在该色合成光学系统与该投射光学系统之间从该色合成光学系统一侧起依次设置的相位差元件以及偏振元件，
通过该相位差元件，该被色合成的图像光的偏振方向和与该偏振元件的透射轴方向实质上平行的方向一致。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其中，
将所述相位差元件配置成其慢相轴相对于所述蓝色光的图像光的偏振方向成40°～50°的角度。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪，其中，
所述相位差元件的面内相位差Re(550)是1250nm～1400nm或1520nm～1670nm。
4.根据权利要求3所述的投影仪，其中，
将所述偏振元件配置成其透射轴相对于所述相位差元件的慢相轴成40°～50°的角度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的投影仪，其中，
所述相位差元件和所述偏振元件构成为被一体化的构件。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的投影仪，其中，
通过所述相位差元件后的红色光、绿色光以及蓝色光各自的斯托克斯参数S1以及S3满足S1≤-0.85或0.85≤S1、和-0.3＜S3＜0.2的关系。
7.一种光学构件，
具有偏振元件和相位差元件，
在投影仪的色合成光学系统与投射光学系统之间配置以使得该相位差元件成为该色合成光学系统一侧，
该相位差元件具有使由该色合成光学系统色合成的图像光的偏振方向和与该偏振元件的透射轴方向实质上平行的方向一致的功能。
8.根据权利要求7所述的光学构件，其中，
所述偏振元件的透射轴与该相位差元件的慢相轴所成的角度是40°～50°。
CN201880080081.7A 2017-12-14 2018-08-13 投影仪以及该投影仪中所用的光学构件 Pending CN111587401A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017239820A JP2019105806A (ja) 2017-12-14 2017-12-14 プロジェクターおよび該プロジェクターに用いられる光学部材
JP2017-239820 2017-12-14
PCT/JP2018/030210 WO2019116634A1 (ja) 2017-12-14 2018-08-13 プロジェクターおよび該プロジェクターに用いられる光学部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111587401A true CN111587401A (zh) 2020-08-25

Family

ID=66820851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880080081.7A Pending CN111587401A (zh) 2017-12-14 2018-08-13 投影仪以及该投影仪中所用的光学构件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210080817A1 (zh)
EP (1) EP3726291A4 (zh)
JP (1) JP2019105806A (zh)
CN (1) CN111587401A (zh)
WO (1) WO2019116634A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003207747A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Ricoh Co Ltd 画像表示用光学ユニット、画像表示装置及び画像表示方法
JP2005283658A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Olympus Corp 画像投影装置
US20060244871A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Ruey-Yau Tzong Liquid crystal projection system
CN101295075A (zh) * 2007-04-24 2008-10-29 佳能株式会社 颜色合成光学系统和使用所述系统的图像投影设备
JP2009271137A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置
JP2010181670A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Seiko Epson Corp プロジェクター
JP2011158920A (ja) * 2011-04-20 2011-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 投写型表示装置
US20120182524A1 (en) * 2009-09-16 2012-07-19 Atsushi Katou Illuminating device and projection display device using the same
CN102608845A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 精工爱普生株式会社 投影机
WO2012115228A1 (ja) * 2011-02-25 2012-08-30 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 投写型映像表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3554520B2 (ja) * 1999-07-08 2004-08-18 シャープ株式会社 画像表示装置
JP2005107017A (ja) 2003-09-29 2005-04-21 Dainippon Printing Co Ltd 投影スクリーン及びそれを備えた投影システム
JP2005321544A (ja) 2004-05-07 2005-11-17 Nikon Corp 投射型表示装置
JP2005352078A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Fujinon Corp 投写型画像表示装置
EP1853968A2 (en) * 2005-03-04 2007-11-14 Colorlink, Inc. Four panel projection system
EP2286296A4 (en) * 2008-05-15 2011-09-07 3M Innovative Properties Co OPTICAL ELEMENT AND COLOR COMBINER
JP2017015897A (ja) 2015-06-30 2017-01-19 日本ゼオン株式会社 画像投射システム及び投影面部材
JP2017044766A (ja) 2015-08-25 2017-03-02 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003207747A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Ricoh Co Ltd 画像表示用光学ユニット、画像表示装置及び画像表示方法
JP2005283658A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Olympus Corp 画像投影装置
US20060244871A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Ruey-Yau Tzong Liquid crystal projection system
CN101295075A (zh) * 2007-04-24 2008-10-29 佳能株式会社 颜色合成光学系统和使用所述系统的图像投影设备
JP2009271137A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置
JP2010181670A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Seiko Epson Corp プロジェクター
US20120182524A1 (en) * 2009-09-16 2012-07-19 Atsushi Katou Illuminating device and projection display device using the same
CN102608845A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 精工爱普生株式会社 投影机
WO2012115228A1 (ja) * 2011-02-25 2012-08-30 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 投写型映像表示装置
JP2011158920A (ja) * 2011-04-20 2011-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 投写型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019105806A (ja) 2019-06-27
US20210080817A1 (en) 2021-03-18
EP3726291A1 (en) 2020-10-21
EP3726291A4 (en) 2021-06-30
WO2019116634A1 (ja) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6331060B1 (en) Projection-type display device and method of adjustment thereof
CN101770080B (zh) 投影立体显示器
US8955977B2 (en) Projection-type image display apparatus
US5812223A (en) Color LCD projector with three color separating polarizing beam splitters
US20090086112A1 (en) Projection type liquid crystal display and compensation plate
US20090051878A1 (en) Stereo projection optical system
JP6512919B2 (ja) 画像表示装置
JP2008070690A (ja) 波長板、及びプロジェクタ
CN104104930B (zh) 图像显示装置和图像显示方法
US11592735B2 (en) Image display apparatus and image display unit
US20020089679A1 (en) Color separating/synthesizing apparatus
KR100994851B1 (ko) 프로젝터, 위상차판 및 위상차판의 배치 방법
CN111587401A (zh) 投影仪以及该投影仪中所用的光学构件
JPH06317760A (ja) ディスプレイ装置
JP5759288B2 (ja) 偏光変調装置および画像投射装置
JP2014119472A (ja) 画像表示システム
WO2013171822A1 (ja) 投写型表示装置及び投写方法
US11454873B2 (en) Polarized projection system and method
JP3659637B2 (ja) 投影型画像表示装置
US20210318606A1 (en) Polarizing beam splitter and projector
CN113507597A (zh) 一种投影机光学装置和投影机
JPH06186521A (ja) 液晶プロジェクター
JP3948482B2 (ja) プロジェクタ
JP2006084915A (ja) 投射型画像表示装置
JP2006091727A (ja) 色分解合成光学系

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200825