JP2001013584A - 反射形プロジェクト装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを採用する時
発生される収差が補正できるように成った構造の反射形
プロジェクト装置を提供する。 【解決手段】 光源と、光源から照射された光の進行経
路上に光軸に対して傾斜するように配置され、入射光を
偏光により透過又は反射させるシ−ト形偏光ビ−ムスプ
リッタと、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを経た一偏光
の入射光から画像を生成し、これをシ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ側へ反射させる反射形ディスプレイ素子と、
光経路上に配置されて入射光を集束及び／又は発散させ
ることにより入射光の進行をガイドするリレ−レンズユ
ニットと、反射形ディスプレイ素子で生成されてシ−ト
形偏光ビ−ムスプリッタを経た光の進行経路に配置さ
れ、入射光の収差を補正する補正手段と、補正手段を透
過した光をスクリ−ン側へ拡大透過させる投射レンズユ
ニットとを含む。これにより、従来のキュ−ブ形偏光ビ
−ムスプリッタを採用するプロジェクト装置に比べて光
効率を高められ、他の種類の光学装置に収差補正用とし
て採用できる。
発生される収差が補正できるように成った構造の反射形
プロジェクト装置を提供する。 【解決手段】 光源と、光源から照射された光の進行経
路上に光軸に対して傾斜するように配置され、入射光を
偏光により透過又は反射させるシ−ト形偏光ビ−ムスプ
リッタと、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを経た一偏光
の入射光から画像を生成し、これをシ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ側へ反射させる反射形ディスプレイ素子と、
光経路上に配置されて入射光を集束及び／又は発散させ
ることにより入射光の進行をガイドするリレ−レンズユ
ニットと、反射形ディスプレイ素子で生成されてシ−ト
形偏光ビ−ムスプリッタを経た光の進行経路に配置さ
れ、入射光の収差を補正する補正手段と、補正手段を透
過した光をスクリ−ン側へ拡大透過させる投射レンズユ
ニットとを含む。これにより、従来のキュ−ブ形偏光ビ
−ムスプリッタを採用するプロジェクト装置に比べて光
効率を高められ、他の種類の光学装置に収差補正用とし
て採用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタを採用した反射形プロジェクト装置に係り、
より詳しくはシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの収差を補
正できるように構造が改善された反射形プロジェクト装
置に関する。
スプリッタを採用した反射形プロジェクト装置に係り、
より詳しくはシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの収差を補
正できるように構造が改善された反射形プロジェクト装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的にプロジェクト装置はディスプレ
イ素子で生成された画像を別途の光源を用いてスクリ−
ンに投影することにより画像を提供する装置である。こ
のプロジェクト装置は前記のディスプレイ素子の形態に
より透過形と反射形とに大別される。
イ素子で生成された画像を別途の光源を用いてスクリ−
ンに投影することにより画像を提供する装置である。こ
のプロジェクト装置は前記のディスプレイ素子の形態に
より透過形と反射形とに大別される。
【０００３】図１を参照するに、従来の反射形プロジェ
クト装置は光源１０と、この光源１０から照射された光
を均一光及び平行光にする光学手段２０と、偏光により
光を透過反射させて入射光の進行経路を変換するキュ−
ブ(cube)形偏光ビ−ムスプリッタ３０と、前記キュ−ブ
形偏光ビ−ムスプリッタ３０を経て入射された一偏光の
入射光から画像を生成する反射形ディスプレイ素子４０
と、前記ディスプレイ素子４０で生成され、前記キュ−
ブ形偏光ビ−ムスプリッタ３０を経て入射された光を拡
大透過させる投射レンズユニット５０とを含んで構成さ
れる。
クト装置は光源１０と、この光源１０から照射された光
を均一光及び平行光にする光学手段２０と、偏光により
光を透過反射させて入射光の進行経路を変換するキュ−
ブ(cube)形偏光ビ−ムスプリッタ３０と、前記キュ−ブ
形偏光ビ−ムスプリッタ３０を経て入射された一偏光の
入射光から画像を生成する反射形ディスプレイ素子４０
と、前記ディスプレイ素子４０で生成され、前記キュ−
ブ形偏光ビ−ムスプリッタ３０を経て入射された光を拡
大透過させる投射レンズユニット５０とを含んで構成さ
れる。
【０００４】前記光源１０は光を生成するランプ１１
と、このランプ１１から出射された光を反射させてその
進行経路を案内する反射鏡１３とを含む。前記光学手段
２０は均一光を照明するためのガラスロッド２１と入射
された発散光を集束させて平行光にする集束レンズ２３
及びコリメ−ティングレンズ２５を含んで構成される。
と、このランプ１１から出射された光を反射させてその
進行経路を案内する反射鏡１３とを含む。前記光学手段
２０は均一光を照明するためのガラスロッド２１と入射
された発散光を集束させて平行光にする集束レンズ２３
及びコリメ−ティングレンズ２５を含んで構成される。
【０００５】前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ３０
は入射光の中からS偏光の光は反射させ、P偏光の光は透
過させる鏡面３１を含む。即ち、前記光源１０から照射
された光の中からS偏光の光を前記ディスプレイ素子４
０側へ反射させ、P偏光の光は透過させる。従って、光
源１０側からの入射光の中からS偏光の光のみが有効光
として用いられる。前記ディスプレイ素子４０は各画素
別に独立別に駆動され、映像信号により入射光を選別的
に偏光変調させる。前記ディスプレイ素子４０から反射
された光は前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ３０に
再入射され、この再入射された光はP偏光への偏光変調
程度により異なる光量で前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプ
リッタ３０を透過して前記の映像信号に対応される映像
を形成する。
は入射光の中からS偏光の光は反射させ、P偏光の光は透
過させる鏡面３１を含む。即ち、前記光源１０から照射
された光の中からS偏光の光を前記ディスプレイ素子４
０側へ反射させ、P偏光の光は透過させる。従って、光
源１０側からの入射光の中からS偏光の光のみが有効光
として用いられる。前記ディスプレイ素子４０は各画素
別に独立別に駆動され、映像信号により入射光を選別的
に偏光変調させる。前記ディスプレイ素子４０から反射
された光は前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ３０に
再入射され、この再入射された光はP偏光への偏光変調
程度により異なる光量で前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプ
リッタ３０を透過して前記の映像信号に対応される映像
を形成する。
【０００６】前記投射レンズ５０は前記キュ−ブ形偏光
ビ−ムスプリッタ３０を透過した映像をスクリ−ンに大
画面に拡大投射させる。
ビ−ムスプリッタ３０を透過した映像をスクリ−ンに大
画面に拡大投射させる。
【０００７】前記のように構成された反射形プロジェク
ト装置において、前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ
で透過される光は光軸に対して対称を成すので、対称的
に光学系が構成できるという長所がある。
ト装置において、前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ
で透過される光は光軸に対して対称を成すので、対称的
に光学系が構成できるという長所がある。
【０００８】反面、現在の技術水準に照らしてみる時、
前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタはシ−ト形偏光ビ
−ムスプリッタに比べて相対的に入射光に対した入射許
容角が狭い。そのためキュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ
を使用する時には狭い入射許容角により光利用効率が劣
化される問題点がある。
前記キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタはシ−ト形偏光ビ
−ムスプリッタに比べて相対的に入射光に対した入射許
容角が狭い。そのためキュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタ
を使用する時には狭い入射許容角により光利用効率が劣
化される問題点がある。
【０００９】一方、キュ−ブ形偏光ビ−ムスプリッタの
光利用効率をシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを採用した
場合とほとんど同一な水準に高めるためには発散角及び
集束角が狭いコリメ−ティング光が出射されるように考
案された光学手段が必要である。この場合には光源が大
きくなければならないのでコンパクトな光学系の構成が
不利であるという短所がある。
光利用効率をシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを採用した
場合とほとんど同一な水準に高めるためには発散角及び
集束角が狭いコリメ−ティング光が出射されるように考
案された光学手段が必要である。この場合には光源が大
きくなければならないのでコンパクトな光学系の構成が
不利であるという短所がある。
【００１０】又、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを採用
して光の進行経路を変換しようとする場合には入射許容
角が広いので光源及び光学手段の構成が容易な反面、シ
−ト形偏光ビ−ムスプリッタを透過した光が光軸に対し
て外れる等の収差が発生される問題点がある。
して光の進行経路を変換しようとする場合には入射許容
角が広いので光源及び光学手段の構成が容易な反面、シ
−ト形偏光ビ−ムスプリッタを透過した光が光軸に対し
て外れる等の収差が発生される問題点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はシ−ト
形偏光ビ−ムスプリッタを採用して入射許容角を広める
と同時に、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの収差が補正
できるように構造が改善された反射形プロジェクト装置
を提供することにある。
形偏光ビ−ムスプリッタを採用して入射許容角を広める
と同時に、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの収差が補正
できるように構造が改善された反射形プロジェクト装置
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明に係る反射形プロジェクト装置は、光源と、
前記光源から照射された光の進行経路上に光軸に対して
傾斜して配置され、入射光を偏光により透過又は反射さ
せるシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと、前記シ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタを経た一偏光の入射光から画像を生
成し、これを前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ側へ反
射させる反射形ディスプレイ素子と、光経路上に配置さ
れて入射光を集束及び／又は発散させることにより入射
光の進行をガイドするリレ−レンズユニットと、前記反
射形ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形偏光ビ
−ムスプリッタを経た光の進行経路に配置され、入射光
の収差を補正する補正手段と、前記補正手段を透過した
光をスクリ−ン側へ拡大透過させる投射レンズユニット
とを含むことを特徴とする。
めに本発明に係る反射形プロジェクト装置は、光源と、
前記光源から照射された光の進行経路上に光軸に対して
傾斜して配置され、入射光を偏光により透過又は反射さ
せるシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと、前記シ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタを経た一偏光の入射光から画像を生
成し、これを前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ側へ反
射させる反射形ディスプレイ素子と、光経路上に配置さ
れて入射光を集束及び／又は発散させることにより入射
光の進行をガイドするリレ−レンズユニットと、前記反
射形ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形偏光ビ
−ムスプリッタを経た光の進行経路に配置され、入射光
の収差を補正する補正手段と、前記補正手段を透過した
光をスクリ−ン側へ拡大透過させる投射レンズユニット
とを含むことを特徴とする。
【００１３】又、本発明に係る反射形プロジェクト装置
は、光源と、前記光源から照射された光を均一光にする
イルミネ−ションユニットと、前記イルミネ−ションユ
ニットを透過した光を一偏光の光に変換する偏光変換器
と、光経路上に配置されて入射光を集束及び／又は発散
させることにより入射光の進行をガイドするリレ−レン
ズユニットと、前記偏光変換器を透過した一偏光の光を
波長領域により分岐させる光分岐手段と、前記光分岐手
段により分岐された各々の光の進行経路上に配置されて
入射光の偏光方向により光の進行経路を変換するシ−ト
形偏光ビ−ムスプリッタと、前記シ−ト形偏光ビ−ムス
プリッタを経た一偏光の入射光から画像を生成する反射
形ディスプレイ素子と、前記反射形ディスプレイ素子で
生成されてシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを経て入射さ
れた光が一方向へ出射されるように波長により選択的に
光を透過又は反射させるカラ−プリズムと、前記反射形
ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタを経た光の進行経路に配置され、入射光の収
差を補正する補正手段と、前記カラ−プリズム側から入
射される光がスクリ−ンへ向かうように拡大透過させる
投射レンズユニットとを含むことを特徴とする。
は、光源と、前記光源から照射された光を均一光にする
イルミネ−ションユニットと、前記イルミネ−ションユ
ニットを透過した光を一偏光の光に変換する偏光変換器
と、光経路上に配置されて入射光を集束及び／又は発散
させることにより入射光の進行をガイドするリレ−レン
ズユニットと、前記偏光変換器を透過した一偏光の光を
波長領域により分岐させる光分岐手段と、前記光分岐手
段により分岐された各々の光の進行経路上に配置されて
入射光の偏光方向により光の進行経路を変換するシ−ト
形偏光ビ−ムスプリッタと、前記シ−ト形偏光ビ−ムス
プリッタを経た一偏光の入射光から画像を生成する反射
形ディスプレイ素子と、前記反射形ディスプレイ素子で
生成されてシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを経て入射さ
れた光が一方向へ出射されるように波長により選択的に
光を透過又は反射させるカラ−プリズムと、前記反射形
ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタを経た光の進行経路に配置され、入射光の収
差を補正する補正手段と、前記カラ−プリズム側から入
射される光がスクリ−ンへ向かうように拡大透過させる
投射レンズユニットとを含むことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい実施例を詳細に説明する。図２を参照す
るに、本発明に係る反射形プロジェクト装置は光源１１
０と、入射光を偏光により透過又は反射させるシ−ト形
偏光ビ−ムスプリッタ１５０と、画像を生成してこれを
反射させる反射形ディスプレイ素子１６０と、入射光を
集束及び／又は発散させることにより入射光の進行経路
をガイドするリレ−レンズユニット１４０と、前記シ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０により収差を補正する
補正手段１７０と、入射光をスクリ−ン(図示せず)側へ
拡大透過させる投射レンズユニット１８０とを含んで構
成される。
発明の望ましい実施例を詳細に説明する。図２を参照す
るに、本発明に係る反射形プロジェクト装置は光源１１
０と、入射光を偏光により透過又は反射させるシ−ト形
偏光ビ−ムスプリッタ１５０と、画像を生成してこれを
反射させる反射形ディスプレイ素子１６０と、入射光を
集束及び／又は発散させることにより入射光の進行経路
をガイドするリレ−レンズユニット１４０と、前記シ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０により収差を補正する
補正手段１７０と、入射光をスクリ−ン(図示せず)側へ
拡大透過させる投射レンズユニット１８０とを含んで構
成される。
【００１５】前記光源１１０は光を生成するランプ１１
１と、このランプ１１１から出射された光を反射させて
その進行経路を案内する反射鏡１１３とを含む。前記反
射鏡１１３は前記ランプ１１１の位置を一焦点として光
が集束される地点を他の焦点とする楕円径か、或いは前
記ランプ１１１の位置を一焦点としてこのランプ１１１
から出射されて前記反射鏡１１３から反射された光を平
行光になるようにした放物面鏡であり得る。
１と、このランプ１１１から出射された光を反射させて
その進行経路を案内する反射鏡１１３とを含む。前記反
射鏡１１３は前記ランプ１１１の位置を一焦点として光
が集束される地点を他の焦点とする楕円径か、或いは前
記ランプ１１１の位置を一焦点としてこのランプ１１１
から出射されて前記反射鏡１１３から反射された光を平
行光になるようにした放物面鏡であり得る。
【００１６】前記光源１１０と前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ１５０との光路上には前記光源１１０から照
射された光を均一光にするイルミネ−ションユニット１
３０がさらに含まれることが望ましい。このイルミネ−
ションユニット１３０には図示されたようなフライアイ
レンズを備えるか、或いはガラスロッド(図示せず)が備
えられる。
スプリッタ１５０との光路上には前記光源１１０から照
射された光を均一光にするイルミネ−ションユニット１
３０がさらに含まれることが望ましい。このイルミネ−
ションユニット１３０には図示されたようなフライアイ
レンズを備えるか、或いはガラスロッド(図示せず)が備
えられる。
【００１７】又、前記光源１１０と前記シ−ト形偏光ビ
−ムスプリッタ１５０との光路上に配置され、前記光源
１１０から照射された光の中から可視光線波長領域の光
のみを透過させる帯域フィルタ−１２０をさらに含むこ
とが望ましい。即ち、前記帯域フィルタ−１２０は前記
ランプ１１１から照射された赤外線光と紫外線光とを遮
断する。
−ムスプリッタ１５０との光路上に配置され、前記光源
１１０から照射された光の中から可視光線波長領域の光
のみを透過させる帯域フィルタ−１２０をさらに含むこ
とが望ましい。即ち、前記帯域フィルタ−１２０は前記
ランプ１１１から照射された赤外線光と紫外線光とを遮
断する。
【００１８】前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０
は前記イルミネ−ションユニット１３０と前記反射形デ
ィスプレイ素子１６０及び投射レンズユニット１８０と
の光路上に光軸に対して傾斜して配置される。このシ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０は入射光を偏光により
透過又は反射させることにより光の進行経路を変換させ
る。例えば、入射光の中のS偏光の光は反射させて前記
反射形ディスプレイ素子１６０へ向かわせ、P偏光の光
は透過させることにより前記反射形ディスプレイ素子１
６０側から入射されたP偏光の光が投射レンズユニット
１８０側へ向かわせる。ここで、入射光の中のP偏光の
光は透過させて前記反射形ディスプレイ素子１６０へ向
かわせ、S偏光の光は反射させることにより前記反射形
ディスプレイ素子１６０側から入射されたS偏光の光が
投射レンズユニット１８０側へ向かうように成った場合
でも良い。
は前記イルミネ−ションユニット１３０と前記反射形デ
ィスプレイ素子１６０及び投射レンズユニット１８０と
の光路上に光軸に対して傾斜して配置される。このシ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０は入射光を偏光により
透過又は反射させることにより光の進行経路を変換させ
る。例えば、入射光の中のS偏光の光は反射させて前記
反射形ディスプレイ素子１６０へ向かわせ、P偏光の光
は透過させることにより前記反射形ディスプレイ素子１
６０側から入射されたP偏光の光が投射レンズユニット
１８０側へ向かわせる。ここで、入射光の中のP偏光の
光は透過させて前記反射形ディスプレイ素子１６０へ向
かわせ、S偏光の光は反射させることにより前記反射形
ディスプレイ素子１６０側から入射されたS偏光の光が
投射レンズユニット１８０側へ向かうように成った場合
でも良い。
【００１９】このように備えられた前記シ−ト形偏光ビ
−ムスプリッタ１５０は前述したキューブ形偏光ビ−ム
スプリッタ(図１の３０参照)に比べて入射許容角が相対
的に広い。従って、入射許容角内に含まれる可用光量が
多くなるので、光学系の光利用率もその分高まる。
−ムスプリッタ１５０は前述したキューブ形偏光ビ−ム
スプリッタ(図１の３０参照)に比べて入射許容角が相対
的に広い。従って、入射許容角内に含まれる可用光量が
多くなるので、光学系の光利用率もその分高まる。
【００２０】前記反射形ディスプレイ素子１６０には駆
動による液晶のオン／オフ時間が早い即ち応答速度特性
に優れた強誘電体液晶表示素子(FLCD； Ferroelectric
Liquid Crystal Display)が備えられる。前記反射形デ
ィスプレイ素子１６０は２次元アレイ構造の画素を有す
る。この各画素は独立的に駆動されて選択的に偏光方向
を変化させる。従って、前記反射形ディスプレイ素子１
６０は入力された映像信号に対応されるように各画素が
選択的に駆動されて偏光方向を変調させることにより、
所定画像を生成する。
動による液晶のオン／オフ時間が早い即ち応答速度特性
に優れた強誘電体液晶表示素子(FLCD； Ferroelectric
Liquid Crystal Display)が備えられる。前記反射形デ
ィスプレイ素子１６０は２次元アレイ構造の画素を有す
る。この各画素は独立的に駆動されて選択的に偏光方向
を変化させる。従って、前記反射形ディスプレイ素子１
６０は入力された映像信号に対応されるように各画素が
選択的に駆動されて偏光方向を変調させることにより、
所定画像を生成する。
【００２１】前記リレ−レンズユニット１４０は入射光
を集束及び発散させることにより光の進行経路を確保す
るためのものであり、複数のレンズ１４１,１４２,１４
３で構成される。前記レンズ１４３は前記反射形ディス
プレイ素子１６０からの反射ビームに対する発散角を狭
くすることによって投射レンズユニット１８０の口径ま
たはカラープリズム（図示せず）の大きさを小型化する
役割をする。このレンズ１４３は投射レンズユニット１
８０の一部としてシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０
と投射レンズユニット１８０との間の光路上に配置され
る。一方、このレンズ１４３は省略できる。このリレ−
レンズユニット１４０を成す各々のレンズは前記光源１
１０とシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０との間にか
けて配置される。
を集束及び発散させることにより光の進行経路を確保す
るためのものであり、複数のレンズ１４１,１４２,１４
３で構成される。前記レンズ１４３は前記反射形ディス
プレイ素子１６０からの反射ビームに対する発散角を狭
くすることによって投射レンズユニット１８０の口径ま
たはカラープリズム（図示せず）の大きさを小型化する
役割をする。このレンズ１４３は投射レンズユニット１
８０の一部としてシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０
と投射レンズユニット１８０との間の光路上に配置され
る。一方、このレンズ１４３は省略できる。このリレ−
レンズユニット１４０を成す各々のレンズは前記光源１
１０とシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０との間にか
けて配置される。
【００２２】ここで、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッ
タ１５０が一方向へ傾斜して配置されることにより傾斜
方向に対して非点収差が発生される。
タ１５０が一方向へ傾斜して配置されることにより傾斜
方向に対して非点収差が発生される。
【００２３】図３は図２でY−Z平面に対するシ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタ１５０、結像に関しては投射ユニッ
ト１９０を成す一レンズ１４３及び反射形ディスプレイ
素子１６０の光学的配置を示した図であり、図４は図２
のX−Z平面に対するシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５
０、レンズ１４３及び反射形ディスプレイ素子１６０の
光学的配置を示した図である。
光ビ−ムスプリッタ１５０、結像に関しては投射ユニッ
ト１９０を成す一レンズ１４３及び反射形ディスプレイ
素子１６０の光学的配置を示した図であり、図４は図２
のX−Z平面に対するシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５
０、レンズ１４３及び反射形ディスプレイ素子１６０の
光学的配置を示した図である。
【００２４】図３を参照するに、前記シ−ト形偏光ビ−
ムスプリッタ１５０がY−Z平面上で傾斜により前記反射
形ディスプレイ素子１６０へ向かう光はA,B,Cで表示さ
れた部分のように収差が発生される。反面、図４に示さ
れたように、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０のX
−Z平面配置においては光軸に対して垂直方向へ配置さ
れるので、収差が発生されない。又、Y−Z平面上でのフ
ォ−カス位置とX−Z平面上でのフォ−カス位置も差が発
生される。このように、二つの平面に対して相違に発生
される収差即ち、非点収差は通常のレンズでは補正され
ない収差で、前記のシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５
０を採用するにおいて障害要素として作用する。
ムスプリッタ１５０がY−Z平面上で傾斜により前記反射
形ディスプレイ素子１６０へ向かう光はA,B,Cで表示さ
れた部分のように収差が発生される。反面、図４に示さ
れたように、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０のX
−Z平面配置においては光軸に対して垂直方向へ配置さ
れるので、収差が発生されない。又、Y−Z平面上でのフ
ォ−カス位置とX−Z平面上でのフォ−カス位置も差が発
生される。このように、二つの平面に対して相違に発生
される収差即ち、非点収差は通常のレンズでは補正され
ない収差で、前記のシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５
０を採用するにおいて障害要素として作用する。
【００２５】前記補正手段１７０は前記のようにシ−ト
形偏光ビ−ムスプリッタ１５０を傾斜して配置させるこ
とにより発生される収差を補正するため備えられてい
る。
形偏光ビ−ムスプリッタ１５０を傾斜して配置させるこ
とにより発生される収差を補正するため備えられてい
る。
【００２６】この補正手段１７０は図２に示されたよう
に、前半部投射レンズユニット１８１と後半部投射レン
ズユニット１８２との光経路上に前記シ−ト形偏光ビ−
ムスプリッタ１５０の傾斜方向又はその逆方向へ所定角
度傾斜して配置された補正板１７１を含むことが望まし
い。前記補正板１７１は所定の厚さを有する透明板でY
−Z平面に対しては光軸に対して傾斜して配置され、X−
Z平面に対しては光軸に垂直に配置される。このよう
に、前記補正板１７１を光軸に対して傾斜して配置させ
ることにより、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５
０に起因したY−Z平面への収差が補正できる。前記補正
板１７１の厚さ及び傾斜程度は前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ１５０の厚さ、傾斜角度等に変更できる設計
仕様なのでその詳細な説明を省略する。又、図５に示さ
れたように、補正板１７１’は入射面１７１’aと出射
面１７１’bとを有し、収差補正性能を向上させるよう
に光軸と前記入射面１７１’aが成す角度θ＋αと、前
記光軸と出射面１７１’bが成す角度θとが相異なるよ
うに成ったウェッジ形構造を有することが望ましい。こ
こで、θは約４５°であり、αは約０.２５°程の角で
ある。
に、前半部投射レンズユニット１８１と後半部投射レン
ズユニット１８２との光経路上に前記シ−ト形偏光ビ−
ムスプリッタ１５０の傾斜方向又はその逆方向へ所定角
度傾斜して配置された補正板１７１を含むことが望まし
い。前記補正板１７１は所定の厚さを有する透明板でY
−Z平面に対しては光軸に対して傾斜して配置され、X−
Z平面に対しては光軸に垂直に配置される。このよう
に、前記補正板１７１を光軸に対して傾斜して配置させ
ることにより、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５
０に起因したY−Z平面への収差が補正できる。前記補正
板１７１の厚さ及び傾斜程度は前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ１５０の厚さ、傾斜角度等に変更できる設計
仕様なのでその詳細な説明を省略する。又、図５に示さ
れたように、補正板１７１’は入射面１７１’aと出射
面１７１’bとを有し、収差補正性能を向上させるよう
に光軸と前記入射面１７１’aが成す角度θ＋αと、前
記光軸と出射面１７１’bが成す角度θとが相異なるよ
うに成ったウェッジ形構造を有することが望ましい。こ
こで、θは約４５°であり、αは約０.２５°程の角で
ある。
【００２７】又、図２及び図６を参照するに、前記補正
手段１７０はウェッジ形レンズ１４３’がさらに備えら
れる。前記ウェッジ形レンズ１４３’は前記投射ユニッ
ト１９０を成し、前記投射レンズユニット１８０とシ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０との光路上に配置され
たレンズ１４３の形状を変えたり、前記投射レンズユニ
ット１８０のうち一部のレンズを変えたものである。こ
のウェッジ形レンズ１４３’は入射面の曲率中心C及び
／又出射面の曲率中心C’が光軸(Z方向)に対して外れた
位置に置かれるように配置される。
手段１７０はウェッジ形レンズ１４３’がさらに備えら
れる。前記ウェッジ形レンズ１４３’は前記投射ユニッ
ト１９０を成し、前記投射レンズユニット１８０とシ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０との光路上に配置され
たレンズ１４３の形状を変えたり、前記投射レンズユニ
ット１８０のうち一部のレンズを変えたものである。こ
のウェッジ形レンズ１４３’は入射面の曲率中心C及び
／又出射面の曲率中心C’が光軸(Z方向)に対して外れた
位置に置かれるように配置される。
【００２８】又、図２及び図７に示されたように、前記
補正手段１７０で前記の補正板１７１以外に前記投射レ
ンズユニット１８０とシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１
５０との経路上に配置される少なくとも一枚のレンズ１
４３または前記投射レンズユニット１８０のうち一部の
レンズを前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０が傾
斜するY−Z平面上で入射光軸に対して間隔d程シフトさ
れて配置させることにより収差補正性能をより高められ
る。
補正手段１７０で前記の補正板１７１以外に前記投射レ
ンズユニット１８０とシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１
５０との経路上に配置される少なくとも一枚のレンズ１
４３または前記投射レンズユニット１８０のうち一部の
レンズを前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ１５０が傾
斜するY−Z平面上で入射光軸に対して間隔d程シフトさ
れて配置させることにより収差補正性能をより高められ
る。
【００２９】以下、図面を参照して本発明の他の実施例
による反射形カラ−プロジェクト装置を詳細に説明す
る。
による反射形カラ−プロジェクト装置を詳細に説明す
る。
【００３０】図８を参照するに、反射形カラ−プロジェ
クト装置は光源２１０と、前記光源２１０から照射され
た光を均一光にするイルミネ−ションユニット２３０
と、前記光源２１０から照射された無偏光の光を一偏光
の光に変換する偏光変換器２４０と、入射光を集束及び
／又は発散させることにより入射光の進行経路をガイド
するリレ−レンズユニット２５０と、入射光を波長領域
により分岐させる光分岐手段と、分岐された各光の進行
経路を変換する複数のシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２
６０と、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０を経
る一偏光の入射光から画像を生成する複数の反射形ディ
スプレイ素子２７０と、前記反射形ディスプレイ素子２
７０で生成された画像を一経路へ投射させカラ−プリズ
ム２８０と、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０
を採用することにより招かれる収差を補正するための補
正手段２９０及び、前記カラ−プリズム２８０側から入
射される光を拡大透過させる投射レンズユニット３００
とを含んで構成される。ここで、前記光源２１０と、イ
ルミネ−ションユニット２３０の各々は図２を参照して
説明された装置に開示された光源１１０及びイルミネ−
ションユニット１３０と実質的に構成が同一なのでその
詳細な説明は省略する。
クト装置は光源２１０と、前記光源２１０から照射され
た光を均一光にするイルミネ−ションユニット２３０
と、前記光源２１０から照射された無偏光の光を一偏光
の光に変換する偏光変換器２４０と、入射光を集束及び
／又は発散させることにより入射光の進行経路をガイド
するリレ−レンズユニット２５０と、入射光を波長領域
により分岐させる光分岐手段と、分岐された各光の進行
経路を変換する複数のシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２
６０と、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０を経
る一偏光の入射光から画像を生成する複数の反射形ディ
スプレイ素子２７０と、前記反射形ディスプレイ素子２
７０で生成された画像を一経路へ投射させカラ−プリズ
ム２８０と、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０
を採用することにより招かれる収差を補正するための補
正手段２９０及び、前記カラ−プリズム２８０側から入
射される光を拡大透過させる投射レンズユニット３００
とを含んで構成される。ここで、前記光源２１０と、イ
ルミネ−ションユニット２３０の各々は図２を参照して
説明された装置に開示された光源１１０及びイルミネ−
ションユニット１３０と実質的に構成が同一なのでその
詳細な説明は省略する。
【００３１】又、本発明は入射光の中から赤外線及び紫
外線領域の光を遮断するための帯域フィルタ−２２０を
光路上にさらに含むことが望ましい。
外線領域の光を遮断するための帯域フィルタ−２２０を
光路上にさらに含むことが望ましい。
【００３２】前記偏光変換器２４０は前記光源２１０か
ら照射された無偏光の光を一偏光の光に変換させる光学
部材である。
ら照射された無偏光の光を一偏光の光に変換させる光学
部材である。
【００３３】図９乃至図１１を参照するに、前記偏光変
換器２４０は円筒形レンズアレイ２４１と、偏光ビ−ム
スプリッタ２４３と、反射部材２４５及び位相遅延板２
４７とを含んで構成される。円筒形レンズアレイ２４１
は前記反射部材２４５の設置空間確保時入射光の損失が
ないようにするため備えられたものであり、平行に照射
された入射光を集束及び発散させて断面の面積が縮まっ
た平行光になる。前記偏光ビ−ムスプリッタ２４３は複
数個備えられ、各々は前記円筒形レンズアレイ２４１の
光出射面に対向されて設けられて入射光を偏光により第
１及び第２光に分岐させる鏡面２４３aを有する。即
ち、前記鏡面２４３aは所定の偏光の第１光は透過さ
せ、他の偏光の第２光は反射させる。
換器２４０は円筒形レンズアレイ２４１と、偏光ビ−ム
スプリッタ２４３と、反射部材２４５及び位相遅延板２
４７とを含んで構成される。円筒形レンズアレイ２４１
は前記反射部材２４５の設置空間確保時入射光の損失が
ないようにするため備えられたものであり、平行に照射
された入射光を集束及び発散させて断面の面積が縮まっ
た平行光になる。前記偏光ビ−ムスプリッタ２４３は複
数個備えられ、各々は前記円筒形レンズアレイ２４１の
光出射面に対向されて設けられて入射光を偏光により第
１及び第２光に分岐させる鏡面２４３aを有する。即
ち、前記鏡面２４３aは所定の偏光の第１光は透過さ
せ、他の偏光の第２光は反射させる。
【００３４】前記反射部材２４５は前記偏光ビ−ムスプ
リッタ２４３に対応される位置に複数個備えられ、前記
第２光が第１光と並んだ方向へ進行するように第２光を
反射させる反射面２４５aを有する。この反射部材２４
５は前記円筒形レンズアレイ２４１により確保された空
間に配置される。前記の偏光変換器２４０の動作を説明
すると次の通りである。図１１に示されたように、入射
された無偏光(P＋S)の光は偏光ビ−ムスプリッタ２４３
の鏡面２４３aでP偏光の第１光とS偏光の第２光に分岐
される。前記鏡面２４３aから反射されたS偏光の第２光
は前記反射面２４５aから反射されて前記第１光と並ん
だ方向へ進行する。この第２光は位相遅延板２４７を透
過しながら位相が遅延されて大部分光の偏光方向がP偏
光の光に変わって出射される。従って、前記光源２１０
から照射された無偏光の光は前記偏光変換器２４０を透
過しながら、光の損失がほとんど無く一偏光の光に変換
される。
リッタ２４３に対応される位置に複数個備えられ、前記
第２光が第１光と並んだ方向へ進行するように第２光を
反射させる反射面２４５aを有する。この反射部材２４
５は前記円筒形レンズアレイ２４１により確保された空
間に配置される。前記の偏光変換器２４０の動作を説明
すると次の通りである。図１１に示されたように、入射
された無偏光(P＋S)の光は偏光ビ−ムスプリッタ２４３
の鏡面２４３aでP偏光の第１光とS偏光の第２光に分岐
される。前記鏡面２４３aから反射されたS偏光の第２光
は前記反射面２４５aから反射されて前記第１光と並ん
だ方向へ進行する。この第２光は位相遅延板２４７を透
過しながら位相が遅延されて大部分光の偏光方向がP偏
光の光に変わって出射される。従って、前記光源２１０
から照射された無偏光の光は前記偏光変換器２４０を透
過しながら、光の損失がほとんど無く一偏光の光に変換
される。
【００３５】前記光分岐手段は入射光を波長領域により
選択的に透過又は反射させることによりカラ−別に光の
進行経路を変換する。即ち、入射された一偏光の白色光
を赤色、青色、緑色の光に分岐させる。
選択的に透過又は反射させることによりカラ−別に光の
進行経路を変換する。即ち、入射された一偏光の白色光
を赤色、青色、緑色の光に分岐させる。
【００３６】このため前記光分岐手段は入射光を波長領
域により分岐させる第１ダイクロメ−ティックミラ−DM
１と、前記第１ダイクロメ−ティックミラ−DM１で分岐
された光を波長領域により再び分岐させる第２ダイクロ
メ−ティックミラ−DM２とを含んで構成される。例え
ば、前記第１ダイクロメ−ティックミラ−DM１は誘電体
コ−ティングにより製造され、前記偏光変換器２４０と
前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０との光路上に
配置されて入射光の中から青色光は反射させ、赤色光及
び緑色光は透過させる。前記第１ダイクロメ−ティック
ミラ−DM１を透過した光は反射ミラ−M１から反射され
て経路が変換され、第１ダイクロメ−ティックミラ−DM
１から反射された光は反射ミラ−M２,M３から反射され
て経路が変換される。前記第２ダイクロメ−ティックミ
ラ−DM２は前記反射ミラ−M１で反射された光の経路上
に配置され、入射された赤色光及び緑色光を分岐させ
る。即ち、赤色光は反射させ、緑色光は透過させる。
域により分岐させる第１ダイクロメ−ティックミラ−DM
１と、前記第１ダイクロメ−ティックミラ−DM１で分岐
された光を波長領域により再び分岐させる第２ダイクロ
メ−ティックミラ−DM２とを含んで構成される。例え
ば、前記第１ダイクロメ−ティックミラ−DM１は誘電体
コ−ティングにより製造され、前記偏光変換器２４０と
前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０との光路上に
配置されて入射光の中から青色光は反射させ、赤色光及
び緑色光は透過させる。前記第１ダイクロメ−ティック
ミラ−DM１を透過した光は反射ミラ−M１から反射され
て経路が変換され、第１ダイクロメ−ティックミラ−DM
１から反射された光は反射ミラ−M２,M３から反射され
て経路が変換される。前記第２ダイクロメ−ティックミ
ラ−DM２は前記反射ミラ−M１で反射された光の経路上
に配置され、入射された赤色光及び緑色光を分岐させ
る。即ち、赤色光は反射させ、緑色光は透過させる。
【００３７】前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０
の各々は前記カラ−プリズム２８０の三つの入射面の各
々に対向されて配置され、前記光分岐手段から分岐され
て入射された光は反射させ、前記反射形ディスプレイ素
子２７０から反射されて再入射された光は前記カラープ
リズム２８０側へ透過させる。
の各々は前記カラ−プリズム２８０の三つの入射面の各
々に対向されて配置され、前記光分岐手段から分岐され
て入射された光は反射させ、前記反射形ディスプレイ素
子２７０から反射されて再入射された光は前記カラープ
リズム２８０側へ透過させる。
【００３８】前記反射形ディスプレイ素子２７０は前記
シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０の各々を経て入射
された光から画像を生成してこれを反射させる。前記反
射形ディスプレイ素子２７０は強誘電体液晶表示素子
(以下、FLCD)で構成されることが望ましい。
シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０の各々を経て入射
された光から画像を生成してこれを反射させる。前記反
射形ディスプレイ素子２７０は強誘電体液晶表示素子
(以下、FLCD)で構成されることが望ましい。
【００３９】ここで、前記偏光変換器２４０と各々のシ
−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０との光経路上には入
射光の中から一偏光の光のみが前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ２６０へ向かわせる第１乃至第３ポーラライ
ザ−２７５,２７７,２７９をさらに備えることが望まし
い。
−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０との光経路上には入
射光の中から一偏光の光のみが前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ２６０へ向かわせる第１乃至第３ポーラライ
ザ−２７５,２７７,２７９をさらに備えることが望まし
い。
【００４０】前記カラ−プリズム２８０は三つの入射面
と一つの出射面とを有する。前記三つの入射面各々は前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０の各々と対面し
て入射光が前記の一つの出射面を向かうように入射光の
進行経路を変換する。このため、前記カラ−プリズム２
８０は波長により選択的に光を透過又は反射させる鏡面
を有する。前記鏡面は波長領域により透過及び反射させ
るようにコ−ティングされている。
と一つの出射面とを有する。前記三つの入射面各々は前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０の各々と対面し
て入射光が前記の一つの出射面を向かうように入射光の
進行経路を変換する。このため、前記カラ−プリズム２
８０は波長により選択的に光を透過又は反射させる鏡面
を有する。前記鏡面は波長領域により透過及び反射させ
るようにコ−ティングされている。
【００４１】前記補正手段２９０は図３及び図４を参照
して前述したように、前記のシ−ト形偏光ビ−ムスプリ
ッタ２６０を採用することにより発生される収差を補正
するためのものである。この補正手段２９０は、図８に
示されたように、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２
６０と前記投射レンズユニット３００との光経路上に前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０の傾斜方向又は
その逆方向へ所定角度傾斜して配置された補正板２９１
とを含む。
して前述したように、前記のシ−ト形偏光ビ−ムスプリ
ッタ２６０を採用することにより発生される収差を補正
するためのものである。この補正手段２９０は、図８に
示されたように、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２
６０と前記投射レンズユニット３００との光経路上に前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０の傾斜方向又は
その逆方向へ所定角度傾斜して配置された補正板２９１
とを含む。
【００４２】この補正板２９１は所定の厚さを有する透
明板であって、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６
０が傾斜して配置される平面に対しては光軸に対して傾
斜して配置され、そうではない平面に対しては光軸に垂
直に配置される。このように、補正板２９１を光軸に対
して傾斜して配置させることにより、前記シ−ト形偏光
ビ−ムスプリッタ２６０に起因した収差が補正できる。
前記補正板２９１の厚さ及び傾斜程度は前記シ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタ２６０の厚さ、傾斜角度等に変更で
きる設計仕様なので詳細な説明を省略する。
明板であって、前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６
０が傾斜して配置される平面に対しては光軸に対して傾
斜して配置され、そうではない平面に対しては光軸に垂
直に配置される。このように、補正板２９１を光軸に対
して傾斜して配置させることにより、前記シ−ト形偏光
ビ−ムスプリッタ２６０に起因した収差が補正できる。
前記補正板２９１の厚さ及び傾斜程度は前記シ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタ２６０の厚さ、傾斜角度等に変更で
きる設計仕様なので詳細な説明を省略する。
【００４３】又、前記補正手段２９０はウェッジ形レン
ズ１４３’をさらに備えられる。前記ウェッジ形レンズ
１４３’は前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０前
方の光路上に配置されたレンズ２５４の形状を変えた
り、前記投射レンズユニット３００のうち一部のレンズ
を変えたものである。このウェッジ形レンズ１４３’は
図６を参照して説明されたものと同一なのでその詳細な
説明を省略する。
ズ１４３’をさらに備えられる。前記ウェッジ形レンズ
１４３’は前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０前
方の光路上に配置されたレンズ２５４の形状を変えた
り、前記投射レンズユニット３００のうち一部のレンズ
を変えたものである。このウェッジ形レンズ１４３’は
図６を参照して説明されたものと同一なのでその詳細な
説明を省略する。
【００４４】又、前記補正手段２９０で前記の補正板２
９１以外に前記投射レンズユニット３００とシ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタ２６０との経路上に配置される少な
くとも一枚のレンズ２５４または前記投射レンズユニッ
ト３００のうち一部のレンズを前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ２６０が傾斜する平面上で入射光軸に対して
間隔d程シフトされて配置させることにより収差補正性
能をより高められる。
９１以外に前記投射レンズユニット３００とシ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタ２６０との経路上に配置される少な
くとも一枚のレンズ２５４または前記投射レンズユニッ
ト３００のうち一部のレンズを前記シ−ト形偏光ビ−ム
スプリッタ２６０が傾斜する平面上で入射光軸に対して
間隔d程シフトされて配置させることにより収差補正性
能をより高められる。
【００４５】前記投射レンズユニット３００は前記補正
手段２９０を透過して収差が補正された光をスクリ−ン
(図示せず)側へ拡大投射させる。
手段２９０を透過して収差が補正された光をスクリ−ン
(図示せず)側へ拡大投射させる。
【００４６】図１２は図８に示された反射形カラ−プロ
ジェクト装置の光学的配置の中の反射形ディスプレイ素
子から投射レンズユニット間の光学的配置及び、光の進
行経路をより詳細に示す。
ジェクト装置の光学的配置の中の反射形ディスプレイ素
子から投射レンズユニット間の光学的配置及び、光の進
行経路をより詳細に示す。
【００４７】反射形ディスプレイ素子２７０から反射さ
れ、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０を経た後、カ
ラ−プリズム２８０を透過した光をしぼり(STOP)部で見
る時収差を有することが分かる。一方、補正板２９１を
透過した後には収差が補正されることが分かる。
れ、シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０を経た後、カ
ラ−プリズム２８０を透過した光をしぼり(STOP)部で見
る時収差を有することが分かる。一方、補正板２９１を
透過した後には収差が補正されることが分かる。
【００４８】以下、図面を参照して本発明の実施例によ
る反射形カラ−プロジェクト装置の動作を説明する。
る反射形カラ−プロジェクト装置の動作を説明する。
【００４９】光源２１０から照射された光は帯域フィル
タ−２２０を通じて赤外線光及び紫外線光が遮断された
まま可視光線領域の光がイルミネ−ションユニット２３
０に入射される。入射された可視光線の光は無偏光状態
を維持したままイルミネ−ションユニット２３０を透過
しながら均一光になる。この均一光は偏光変換器２４０
を透過しながら光損失が殆どなく一偏光の光、例えばP
偏光の光になる。
タ−２２０を通じて赤外線光及び紫外線光が遮断された
まま可視光線領域の光がイルミネ−ションユニット２３
０に入射される。入射された可視光線の光は無偏光状態
を維持したままイルミネ−ションユニット２３０を透過
しながら均一光になる。この均一光は偏光変換器２４０
を透過しながら光損失が殆どなく一偏光の光、例えばP
偏光の光になる。
【００５０】この一偏光の入射光は第１ダイクロメ−テ
ィックミラ−DM１で波長により透過又は反射されて相異
なる経路に分岐される。即ち、第１ダイクロメ−ティッ
クミラ−DM１を透過した光は第２ダイクロメ−ティック
ミラ−DM２により再び波長により分岐される。即ち、第
２ダイクロメ−ティックミラ−DM２を透過した光はポー
ラライザ−２７７を透過した後、一反射形偏光ビ−ムス
プリッタ２６３から反射された後反射形液晶表示素子２
７３に入射される。
ィックミラ−DM１で波長により透過又は反射されて相異
なる経路に分岐される。即ち、第１ダイクロメ−ティッ
クミラ−DM１を透過した光は第２ダイクロメ−ティック
ミラ−DM２により再び波長により分岐される。即ち、第
２ダイクロメ−ティックミラ−DM２を透過した光はポー
ラライザ−２７７を透過した後、一反射形偏光ビ−ムス
プリッタ２６３から反射された後反射形液晶表示素子２
７３に入射される。
【００５１】前記反射形液晶表示素子２７３は入射され
た所定カラ−の光を映像信号に対応されるように各画素
別に変調させる。即ち映像信号により選択的に偏光方向
を変える。従って、前記反射形ディスプレイ素子２７３
から反射された光の中から偏光が変調された光のみが前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６３を透過してカラ
−プリズム２８０に入射される。ここで、他の経路を通
じて入射されて所定カラ−に対応されるように画像を形
成する動作は前述したものと同一なので説明を省略す
る。
た所定カラ−の光を映像信号に対応されるように各画素
別に変調させる。即ち映像信号により選択的に偏光方向
を変える。従って、前記反射形ディスプレイ素子２７３
から反射された光の中から偏光が変調された光のみが前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６３を透過してカラ
−プリズム２８０に入射される。ここで、他の経路を通
じて入射されて所定カラ−に対応されるように画像を形
成する動作は前述したものと同一なので説明を省略す
る。
【００５２】前記の三つの経路を通じて前記カラ−プリ
ズム２８０に入射された光は補正板２９１を透過しなが
ら前記のシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０に起因し
た収差が補正される。この収差が補正されたカラ−画像
の光は投射レンズユニット３００を通じてスクリ−ン側
へ拡大投影される。
ズム２８０に入射された光は補正板２９１を透過しなが
ら前記のシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタ２６０に起因し
た収差が補正される。この収差が補正されたカラ−画像
の光は投射レンズユニット３００を通じてスクリ−ン側
へ拡大投影される。
【００５３】
【発明の効果】前述したように、本発明の実施例による
反射形プロジェクト装置はシ−ト形偏光ビ−ムスプリッ
タを採用して入射許容角を広めると同時に、シ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタの収差が補正できるように成った構
造を有することにより従来のキュ−ブ形偏光ビ−ムスプ
リッタを採用するプロジェクト装置に比べて光効率を高
められるという利点がある。又、前記の補正手段はシ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタを使用する光学装置だけでは
なく、ハ−フミラ−(half mirror)のような傾斜した平
板ガラスを採用した他の種類の光学装置に収差補正用と
して採用できる場合もある。
反射形プロジェクト装置はシ−ト形偏光ビ−ムスプリッ
タを採用して入射許容角を広めると同時に、シ−ト形偏
光ビ−ムスプリッタの収差が補正できるように成った構
造を有することにより従来のキュ−ブ形偏光ビ−ムスプ
リッタを採用するプロジェクト装置に比べて光効率を高
められるという利点がある。又、前記の補正手段はシ−
ト形偏光ビ−ムスプリッタを使用する光学装置だけでは
なく、ハ−フミラ−(half mirror)のような傾斜した平
板ガラスを採用した他の種類の光学装置に収差補正用と
して採用できる場合もある。
【図１】従来の反射形プロジェクト装置の光学的配置を
示した概略的な図である。
示した概略的な図である。
【図２】本発明の実施例による反射形プロジェクト装置
の光学的配置を示した概略的な図である。
の光学的配置を示した概略的な図である。
【図３】図２でY−Z平面に対するシ−ト形偏光ビ−ムス
プリッタの光学的配置を説明するための図である。
プリッタの光学的配置を説明するための図である。
【図４】図２でX−Z平面に対するシ−ト形偏光ビ−ムス
プリッタの光学的配置を説明するための図である。
プリッタの光学的配置を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例による補正板の光学的配置を示
した図である。
した図である。
【図６】本発明の実施例によるウェッジ形レンズの光学
的配置を示した図である。
的配置を示した図である。
【図７】本発明の実施例による光軸に対してシフトされ
るように配置されたレンズの光学的配置を示した図であ
る。
るように配置されたレンズの光学的配置を示した図であ
る。
【図８】本発明の実施例による反射形カラ−プロジェク
ト装置の光学的配置を示した概略的な図である。
ト装置の光学的配置を示した概略的な図である。
【図９】本発明に係る偏光変換器の光学的配置を示した
分離斜視図である。
分離斜視図である。
【図１０】本発明に係る偏光変換器の光学的配置を示し
た図である。
た図である。
【図１１】図９に示された偏光変換器の動作を説明する
ために示した図である。
ために示した図である。
【図１２】図８の一部光学系の光学的配置を示した図で
ある。
ある。
１１０、２１０ 光源 １１１ ランプ １１３ 反射鏡 １２０、２２０ 帯域フィルター １３０、２３０ イルミネーションユニット １４０、２５０ リレーレンズユニット １４１、１４２、１４３ リレーレンズ １５０、２４３、２６０、２６３ 偏光ビ−ムスプリッ
タ １６０、２７０ 反射形ディスプレイ素子 １７０、２９０ 補正手段 １７１、２９１ 補正板 １８０、１８１、１８２、３００ 投射レンズユニット １９０ 投射ユニット ２４０ 偏光変換器 ２４１ 円筒形レンズアレイ ２４５ 反射部材 ２４７ 位相遅延板 ２５４ レンズ ２７０ 反射形ディスプレイ ２７５、２７７、２７９ 第１〜第３ポーラライザー ２８０ カラープリズム
タ １６０、２７０ 反射形ディスプレイ素子 １７０、２９０ 補正手段 １７１、２９１ 補正板 １８０、１８１、１８２、３００ 投射レンズユニット １９０ 投射ユニット ２４０ 偏光変換器 ２４１ 円筒形レンズアレイ ２４５ 反射部材 ２４７ 位相遅延板 ２５４ レンズ ２７０ 反射形ディスプレイ ２７５、２７７、２７９ 第１〜第３ポーラライザー ２８０ カラープリズム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/141 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｈ０４Ｎ 5/74 1/137 ５１０
Claims (17)
- 【請求項１】 光源と、 前記光源から照射された光の進行経路上に光軸に対して
傾斜して配置され、入射光を偏光により透過又は反射さ
せるシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを経た一偏光の入射
光から画像を生成し、これを前記シ−ト形偏光ビ−ムス
プリッタ側へ反射させる反射形ディスプレイ素子と、 光経路上に配置されて入射光を集束及び／又は発散させ
ることにより入射光の進行をガイドするリレ−レンズユ
ニットと、 前記反射形ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形
偏光ビ−ムスプリッタを経た光の進行経路に配置され、
入射光の収差を補正する補正手段と、 前記補正手段を透過した光をスクリ−ン側へ拡大透過さ
せる投射レンズユニットとを含むことを特徴とする反射
形プロジェクト装置。 - 【請求項２】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記スクリ−ンと
の光経路上に前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの傾斜
方向又はその逆方向へ所定角度傾斜して配置された補正
板であることを特徴とする請求項１に記載の反射形プロ
ジェクト装置。 - 【請求項３】 前記補正板は光が入射される入射面と出
射される出射面とを有し、光軸と前記入射面が成す角度
と、前記光軸と前記出射面が成す角度とが相異なること
を特徴とする請求項２に記載の反射形プロジェクト装
置。 - 【請求項４】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記投射レンズユ
ニットとの光路上に配置された少なくとも一枚のレンズ
または前記投射レンズユニットのうち一部のレンズに形
成されたものであり、 前記レンズは入射面及び／又は出射面の曲率中心が光軸
に対してシフトされて配置されたことを特徴とする請求
項２または請求項３に記載の反射形プロジェクト装置。 - 【請求項５】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記投射レンズユ
ニットとの光路上に配置された少なくとも一枚のレンズ
または前記投射レンズユニットのうち一部のレンズに形
成されたものであり、 前記レンズは光が入射される入射面と出射される出射面
とを有し、光軸と前記入射面が成す角度と、前記光軸と
前記出射面が成す角度とが相異なることを特徴とする請
求項２または請求項３に記載の反射形プロジェクト装
置。 - 【請求項６】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記投射レンズユ
ニットとの光経路上に配置された少なくとも一枚のレン
ズまたは前記投射レンズユニットのうち一部のレンズは
前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタが傾斜する平面上で
入射光軸に対してシフトされるように配置されることに
より形成されたことを特徴とする請求項２または請求項
３に記載の反射形プロジェクト装置。 - 【請求項７】 光源と、 前記光源から照射された光を均一光にするイルミネ−シ
ョンユニットと、 前記イルミネーションユニットを透過した光を一偏光の
光に変換する偏光変換器と、 光経路上に配置されて入射光を集束及び／又は発散させ
ることにより入射光の進行をガイドするリレ−レンズユ
ニットと、 前記偏光変換器を透過した一偏光の光を波長領域により
分岐させる光分岐手段と、 前記光分岐手段により分岐された各々の光の進行経路上
に配置されて入射光の偏光方向により光の進行経路を変
換するシ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタを経る一偏光の入射
光から画像を生成する反射形ディスプレイ素子と、 前記反射形ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形
偏光ビ−ムスプリッタを経て入射された光が一方向へ出
射されるように波長により選択的に光を透過又は反射さ
せるカラ−プリズムと、 前記反射形ディスプレイ素子で生成されて前記シ−ト形
偏光ビ−ムスプリッタを経た光の進行経路に配置され、
入射光の収差を補正する補正手段と、 前記カラ−プリズム側から入射される光がスクリ−ンへ
向かうように拡大透過させる投射レンズユニットとを含
むことを特徴とする反射形プロジェクト装置。 - 【請求項８】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記スクリ−ンと
の光経路上に前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの傾斜
方向又はその逆方向へ所定角度傾斜して配置された補正
板であることを特徴とする請求項７に記載の反射形プロ
ジェクト装置。 - 【請求項９】 前記補正板は光が入射される入射面と出
射される出射面とを有し、光軸と前記入射面が成す角度
と、前記光軸と前記出射面が成す角度とが相異なること
を特徴とする請求項８に記載の反射形プロジェクト装
置。 - 【請求項１０】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記投射レンズユ
ニットとの光路上に配置された少なくとも一枚のレンズ
または前記投射レンズユニットのうち一部のレンズに形
成されたものであり、 前記レンズは入射面及び／又は出射面の曲率中心が光軸
に対してシフトされて配置されたことを特徴とする請求
項７または請求項８に記載の反射形プロジェクト装置。 - 【請求項１１】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記投射レンズユ
ニットとの光路上に配置された少なくとも一枚のレンズ
または前記投射レンズユニットのうち一部のレンズに形
成されたものであり、 前記レンズは光が入射される入射面と出射される出射面
とを有し、光軸と前記入射面が成す角度と、前記光軸と
前記出射面が成す角度とが相異なることを特徴とする請
求項７または請求項８に記載の反射形プロジェクト装
置。 - 【請求項１２】 前記補正手段は、 前記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタと前記投射レンズユ
ニットとの経路上に配置された少なくとも一枚のレンズ
または前記投射レンズユニットのうち一部のレンズが前
記シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタが傾斜する平面上で入
射光軸に対してシフトされることにより形成されたこと
を特徴とする請求項７に記載の反射形プロジェクト装
置。 - 【請求項１３】 前記光源と前記イルミネ−ションユニ
ットとの光路上に配置され、前記光源から照射された光
の中から赤外線及び紫外線領域の光を遮断する帯域フィ
ルタ−をさらに含むことを特徴とする請求項７乃至請求
項１２中いずれか一つに記載の反射形プロジェクト装
置。 - 【請求項１４】 前記イルミネ−ションユニットを透過
した光を一偏光の光に変換する偏光変換器をさらに具備
することを特徴とする請求項７に記載の反射形プロジェ
クト装置。 - 【請求項１５】 前記偏光変換器は、 入射された平行光を集束及び発散させて入射ビ−ムに比
べて断面のサイズが縮まった平行ビ−ムが出射される配
列を有する円筒形レンズアレイと、 前記円筒形レンズアレイを経て照射された光を偏光によ
り第１及び第２光に分岐させて第１光は透過させて第２
光は反射させる複数の偏光ビ−ムスプリッタと、 前記円筒形レンズアレイにより確保された光が通過しな
い領域に配置され、前記第２光が前記第１光と並んだ方
向へ出射されるように第２光経路を変換する複数の反射
部材と、 前記第１光又は前記反射部材を経た第２光の位相を遅延
させて前記第１及び第２光が同一偏光を有するようにす
る位相遅延板とを含むことを特徴とする請求項１４に記
載の反射形プロジェクト装置。 - 【請求項１６】 前記光分岐手段は、 前記偏光変換器を透過した光の経路上に配置されて入射
光を波長領域により分岐させる第１ダイクロメ−ティッ
クミラ−と、前記第１ダイクロメ−ティックミラ−で分
岐された光を波長領域により再び分岐させる第２ダイク
ロメ−ティックミラ−とを含んで入射された所定偏光の
白色光を赤色、青色、緑色の光に分岐させ得るようにし
てなることを特徴とする請求項１５に記載の反射形プロ
ジェクト装置。 - 【請求項１７】 前記イルミネ−ションユニットと前記
シ−ト形偏光ビ−ムスプリッタの各々の間に配置され、
入射光の中から一偏光の光のみが前記シ−ト形偏光ビ−
ムスプリッタへ向かわせるポーラライザ−をさらに含む
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１６の中からいず
れか一つに記載の反射形プロジェクト装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990014879A KR100584534B1 (ko) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 반사형 프로젝트장치 |
| KR14879/1999 | 1999-04-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001013584A true JP2001013584A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=19582223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000124212A Pending JP2001013584A (ja) | 1999-04-26 | 2000-04-25 | 反射形プロジェクト装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6450645B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001013584A (ja) |
| KR (1) | KR100584534B1 (ja) |
| CN (1) | CN1144076C (ja) |
| DE (1) | DE10020458A1 (ja) |
| GB (1) | GB2349481B (ja) |
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