JP2001042124A - 偏光素子及び画像投影装置 - Google Patents
偏光素子及び画像投影装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 省スペース化及びコスト削減を図ることので
きる偏光素子及び画像投影装置を提供する。 【解決手段】 直角に形成される第１、第２斜面１１
ａ、１１ｂを複数有する第１透明部材１１と、第１、第
２斜面１１ａ、１１ｂに形成されるとともに入射光を互
いに偏光面が直交する透過光Ｅ１と反射光Ｅ２に分離す
る偏光分離膜１３と、第１、第２斜面１１ａ、１１ｂに
重ねて配される第２透明部材１２と、第１、第２斜面１
１ａ、１１ｂを反射して入射面１ａ側に戻る光の光路に
配される１／４波長板１６及び反射体１７とを備えた。
きる偏光素子及び画像投影装置を提供する。 【解決手段】 直角に形成される第１、第２斜面１１
ａ、１１ｂを複数有する第１透明部材１１と、第１、第
２斜面１１ａ、１１ｂに形成されるとともに入射光を互
いに偏光面が直交する透過光Ｅ１と反射光Ｅ２に分離す
る偏光分離膜１３と、第１、第２斜面１１ａ、１１ｂに
重ねて配される第２透明部材１２と、第１、第２斜面１
１ａ、１１ｂを反射して入射面１ａ側に戻る光の光路に
配される１／４波長板１６及び反射体１７とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクター
等の画像投影装置及び、画像投影装置に用いられて非偏
光光を直線偏光に変換する偏光素子に関する。
等の画像投影装置及び、画像投影装置に用いられて非偏
光光を直線偏光に変換する偏光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像投影装置は図６のように構成
されている。光源１２１から射出される光は放物面鏡１
２２により平行光に揃えられ、偏光変換光学系１２０に
より所定方向の偏光面を有する直線偏光に変換される。
直線偏光は色分解光学系１４１により赤色光、緑色光、
青色光に分解される。
されている。光源１２１から射出される光は放物面鏡１
２２により平行光に揃えられ、偏光変換光学系１２０に
より所定方向の偏光面を有する直線偏光に変換される。
直線偏光は色分解光学系１４１により赤色光、緑色光、
青色光に分解される。
【０００３】各色の光は夫々異なる液晶パネル１３０を
照射し、画像信号に基づいて所定位置のみが透過され
る。そして、色合成光学系１４２により赤色光、緑色
光、青色光が合成され、投影光学系１３４によりスクリ
ーン（不図示）上に投影されるようになっている。
照射し、画像信号に基づいて所定位置のみが透過され
る。そして、色合成光学系１４２により赤色光、緑色
光、青色光が合成され、投影光学系１３４によりスクリ
ーン（不図示）上に投影されるようになっている。
【０００４】偏光変換光学系１２０は図７に示すよう
に、多数のレンズが所定の間隔Ｄ１、Ｄ２で配列された
第１、第２レンズアレイ２１、２２及び偏光素子１を有
している。ここで、間隔Ｄ１は間隔Ｄ２の２倍の長さで
ある。偏光素子１は、Ｐ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光
成分の光を反射する複数の偏光分離膜１３が入射光に対
して４５゜傾斜するように透明基板１０を介して平行に
形成されている。また、偏光素子１には出射側の所定位
置に１／２波長板１５が配されている。
に、多数のレンズが所定の間隔Ｄ１、Ｄ２で配列された
第１、第２レンズアレイ２１、２２及び偏光素子１を有
している。ここで、間隔Ｄ１は間隔Ｄ２の２倍の長さで
ある。偏光素子１は、Ｐ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光
成分の光を反射する複数の偏光分離膜１３が入射光に対
して４５゜傾斜するように透明基板１０を介して平行に
形成されている。また、偏光素子１には出射側の所定位
置に１／２波長板１５が配されている。
【０００５】偏光変換光学系１２０に入射する光は第１
レンズアレイ２１により集光され、間隔Ｄ１毎に偏光素
子１に例えばＢ０のように入射する。Ｐ偏光成分の光は
Ｂ１のように偏光分離膜１３を透過して出射する。
レンズアレイ２１により集光され、間隔Ｄ１毎に偏光素
子１に例えばＢ０のように入射する。Ｐ偏光成分の光は
Ｂ１のように偏光分離膜１３を透過して出射する。
【０００６】Ｂ２のように偏光分離膜１３を反射するＳ
偏光成分の光は、隣接する偏光分離膜１３を反射した
後、１／２波長板１５を透過して偏光面が９０゜回転さ
れ、Ｐ偏光成分の光となってＢ３のように出射される。
そして、Ｐ偏光成分の光（Ｂ１、Ｂ３）は第２レンズア
レイ２２により平行光に復元される。これにより、入射
光のエネルギーを半減させずに直線偏光を得ることがで
きるようになっている。
偏光成分の光は、隣接する偏光分離膜１３を反射した
後、１／２波長板１５を透過して偏光面が９０゜回転さ
れ、Ｐ偏光成分の光となってＢ３のように出射される。
そして、Ｐ偏光成分の光（Ｂ１、Ｂ３）は第２レンズア
レイ２２により平行光に復元される。これにより、入射
光のエネルギーを半減させずに直線偏光を得ることがで
きるようになっている。
【０００７】また、他の偏光変換光学系１２０を図８に
示す。偏光変換光学系１２０は偏光素子１によって直角
に屈曲する光路上に第１、第２レンズアレイ２１、２２
が配されている。偏光素子１は、上記と同様の偏光分離
膜１３が施された透明基板２４上に複数のプリズム２３
が設けられている。
示す。偏光変換光学系１２０は偏光素子１によって直角
に屈曲する光路上に第１、第２レンズアレイ２１、２２
が配されている。偏光素子１は、上記と同様の偏光分離
膜１３が施された透明基板２４上に複数のプリズム２３
が設けられている。
【０００８】偏光変換光学系１２０に入射する光は第１
レンズアレイ２１により集光され、偏光素子１に例えば
Ｃ０のように入射する。Ｓ偏光成分の光はＣ１のように
偏光分離膜１３を反射した後、１／２波長板１５を透過
して偏光面が９０゜回転され、Ｐ偏光成分の光となって
Ｃ２のように出射する。
レンズアレイ２１により集光され、偏光素子１に例えば
Ｃ０のように入射する。Ｓ偏光成分の光はＣ１のように
偏光分離膜１３を反射した後、１／２波長板１５を透過
して偏光面が９０゜回転され、Ｐ偏光成分の光となって
Ｃ２のように出射する。
【０００９】Ｐ偏光成分の光はＣ３のように偏光分離膜
１３を透過した後、反射膜１８で反射し、再度偏光分離
膜１３を透過してＣ４のように出射する。そして、Ｐ偏
光成分の光（Ｃ２、Ｃ４）は第２レンズアレイ２２によ
り平行光に復元されるようになっている。
１３を透過した後、反射膜１８で反射し、再度偏光分離
膜１３を透過してＣ４のように出射する。そして、Ｐ偏
光成分の光（Ｃ２、Ｃ４）は第２レンズアレイ２２によ
り平行光に復元されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
前者の偏光素子１は、偏光分離膜１３が施された複数の
透明基板１０を積層して固着した後、入射面１ａ及び出
射面１ｂを切断して形成される。このため、工数がかか
り製造コストが大きくなる問題があった。また、後者の
偏光素子１は、偏光分離膜１３が施された透明基板２４
に複数のプリズムを接着するため工数がかかるととも
に、設置スペースが大きくなる問題がある。
前者の偏光素子１は、偏光分離膜１３が施された複数の
透明基板１０を積層して固着した後、入射面１ａ及び出
射面１ｂを切断して形成される。このため、工数がかか
り製造コストが大きくなる問題があった。また、後者の
偏光素子１は、偏光分離膜１３が施された透明基板２４
に複数のプリズムを接着するため工数がかかるととも
に、設置スペースが大きくなる問題がある。
【００１１】本発明は、省スペース化及びコスト削減を
図ることのできる偏光素子及び画像投影装置を提供する
ことを目的とする。
図ることのできる偏光素子及び画像投影装置を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、直角に形成される第
１、第２斜面を複数有する第１透明部材と、第１、第２
斜面に形成されるとともに入射光を互いに偏光面が直交
する透過光と反射光に分離する偏光分離膜と、前記偏光
分離膜に重ねて配される第２透明部材とを備えたことを
特徴としている。この構成によると、例えばＰ偏光成分
の光は第１斜面を透過して出射され、Ｓ偏光成分の光は
第１斜面及び第２斜面を反射して入射側に進行する。
に請求項１に記載された発明は、直角に形成される第
１、第２斜面を複数有する第１透明部材と、第１、第２
斜面に形成されるとともに入射光を互いに偏光面が直交
する透過光と反射光に分離する偏光分離膜と、前記偏光
分離膜に重ねて配される第２透明部材とを備えたことを
特徴としている。この構成によると、例えばＰ偏光成分
の光は第１斜面を透過して出射され、Ｓ偏光成分の光は
第１斜面及び第２斜面を反射して入射側に進行する。
【００１３】また請求項２に記載された発明は、請求項
１に記載された偏光素子において、第１斜面及び第２斜
面を反射して入射側に戻る光の光路に１／４波長板及び
反射体を設けたことを特徴としている。
１に記載された偏光素子において、第１斜面及び第２斜
面を反射して入射側に戻る光の光路に１／４波長板及び
反射体を設けたことを特徴としている。
【００１４】この構成によると、例えばＰ偏光成分の光
は第１斜面を透過して出射される。Ｓ偏光成分の光は第
１斜面及び第２斜面を反射して入射側に戻り、１／４波
長板を通って偏光面が４５゜回転される。そして、反射
体で反射した後再度１／４波長板を通って偏光面が更に
４５゜回転され、第１、第２透明部材を透過してＰ偏光
成分の光として出射される。
は第１斜面を透過して出射される。Ｓ偏光成分の光は第
１斜面及び第２斜面を反射して入射側に戻り、１／４波
長板を通って偏光面が４５゜回転される。そして、反射
体で反射した後再度１／４波長板を通って偏光面が更に
４５゜回転され、第１、第２透明部材を透過してＰ偏光
成分の光として出射される。
【００１５】また請求項３に記載された発明は、平行な
斜面を複数有する第１透明部材と、前記斜面に形成され
るとともに入射光を互いに偏光面が直交する透過光と反
射光に分離する偏光分離膜と、前記偏光分離膜に重ねて
配される第２透明部材とを備えたことを特徴としてい
る。この構成によると、例えばＰ偏光成分の光は一斜面
を透過して出射される。Ｓ偏光成分の光は一斜面を反射
した後、該斜面と隣接する他斜面で反射して出射され
る。
斜面を複数有する第１透明部材と、前記斜面に形成され
るとともに入射光を互いに偏光面が直交する透過光と反
射光に分離する偏光分離膜と、前記偏光分離膜に重ねて
配される第２透明部材とを備えたことを特徴としてい
る。この構成によると、例えばＰ偏光成分の光は一斜面
を透過して出射される。Ｓ偏光成分の光は一斜面を反射
した後、該斜面と隣接する他斜面で反射して出射され
る。
【００１６】また請求項４に記載された発明は、請求項
３に記載された偏光素子において、前記透過光と前記反
射光の一方が出射される位置に１／２波長板を設けたこ
とを特徴としている。この構成によると、例えばＰ偏光
成分の光は一斜面を透過して出射される。Ｓ偏光成分の
光は一斜面を反射した後、該斜面と隣接する他斜面で反
射し、１／２波長板を通って偏光面が９０゜回転されて
Ｐ偏光成分の光として出射される。
３に記載された偏光素子において、前記透過光と前記反
射光の一方が出射される位置に１／２波長板を設けたこ
とを特徴としている。この構成によると、例えばＰ偏光
成分の光は一斜面を透過して出射される。Ｓ偏光成分の
光は一斜面を反射した後、該斜面と隣接する他斜面で反
射し、１／２波長板を通って偏光面が９０゜回転されて
Ｐ偏光成分の光として出射される。
【００１７】また請求項５に記載された発明は、請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載された偏光素子におい
て、前記偏光分離膜と第２透明部材との間に樹脂を充填
したことを特徴としている。
１乃至請求項４のいずれかに記載された偏光素子におい
て、前記偏光分離膜と第２透明部材との間に樹脂を充填
したことを特徴としている。
【００１８】また請求項６に記載された発明は、光源
と、前記光源から射出される光が入光する請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載の偏光素子と、前記偏光素子
を出射した光を変調して光学像を形成する空間光変調素
子と、該光学像を投影する投影光学系とを備えたことを
特徴としている。
と、前記光源から射出される光が入光する請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載の偏光素子と、前記偏光素子
を出射した光を変調して光学像を形成する空間光変調素
子と、該光学像を投影する投影光学系とを備えたことを
特徴としている。
【００１９】この構成によると、光源から射出された光
は偏光素子に入光してＰ偏光成分の光とＳ偏光成分の光
とに分離される。そして、例えばＰ偏光成分の光は偏光
素子を透過して出射され、Ｓ偏光成分の光は偏光方向が
回転されてＰ偏光成分の光として偏光素子から出射され
る。偏光素子から出射された光は空間光変調素子を照射
して所定の画像を形成し、投影光学系によりスクリーン
上に投影される。
は偏光素子に入光してＰ偏光成分の光とＳ偏光成分の光
とに分離される。そして、例えばＰ偏光成分の光は偏光
素子を透過して出射され、Ｓ偏光成分の光は偏光方向が
回転されてＰ偏光成分の光として偏光素子から出射され
る。偏光素子から出射された光は空間光変調素子を照射
して所定の画像を形成し、投影光学系によりスクリーン
上に投影される。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を参照して
説明する。図１は第１実施形態の偏光素子を用いた画像
投影装置を示す構成図である。画像投影装置は、光源１
２１、放物面鏡１２２、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１２
３、偏光変換光学系１２０、ダイクロイックミラー１３
７、１３８、反射ミラー１２６、１２７、１２８、１２
９、液晶パネル１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂ、クロス
ダイクロイックプリズム１３３及び投影光学系１３４か
ら構成されている。
説明する。図１は第１実施形態の偏光素子を用いた画像
投影装置を示す構成図である。画像投影装置は、光源１
２１、放物面鏡１２２、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１２
３、偏光変換光学系１２０、ダイクロイックミラー１３
７、１３８、反射ミラー１２６、１２７、１２８、１２
９、液晶パネル１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂ、クロス
ダイクロイックプリズム１３３及び投影光学系１３４か
ら構成されている。
【００２１】光源１２１から射出された非偏光の光は、
放物面鏡１２２により平行光に揃えられる。そして、Ｕ
Ｖ−ＩＲカットフィルタ１２３により紫外線及び赤外線
が除去された後、偏光変換光学系１２０により偏光方向
が所定方向の直線偏光に変換される。
放物面鏡１２２により平行光に揃えられる。そして、Ｕ
Ｖ−ＩＲカットフィルタ１２３により紫外線及び赤外線
が除去された後、偏光変換光学系１２０により偏光方向
が所定方向の直線偏光に変換される。
【００２２】偏光変換光学系１２０から出射される直線
偏光は、ダイクロイックミラー１３７により青色光のみ
が反射され、赤色光及び緑色光が透過される。青色光は
反射ミラー１２６、１２９を反射して液晶パネル１３０
Ｂを照射する。液晶パネル１３０Ｂは所定部分のみの青
色光を透過し、クロスダイクロプリズム１３３の青色光
のみを反射する第１反射面１３３ａを反射して投影光学
系１３４により投射される。
偏光は、ダイクロイックミラー１３７により青色光のみ
が反射され、赤色光及び緑色光が透過される。青色光は
反射ミラー１２６、１２９を反射して液晶パネル１３０
Ｂを照射する。液晶パネル１３０Ｂは所定部分のみの青
色光を透過し、クロスダイクロプリズム１３３の青色光
のみを反射する第１反射面１３３ａを反射して投影光学
系１３４により投射される。
【００２３】ダイクロイックミラー１３７を透過した赤
色光及び緑色光は、ダイクロイックミラー１３８により
緑色光のみが反射され、赤色光が透過される。緑色光は
反射ミラー１２８で反射され、液晶パネル１３０Ｇを照
射する。液晶パネル１３０Ｇは所定部分のみの緑色光を
透過し、クロスダイクロプリズム１３３の第１反射面１
３３ａ及び、赤色光のみを反射する第２反射面１３３ｂ
を透過して投影光学系１３４により投射される。
色光及び緑色光は、ダイクロイックミラー１３８により
緑色光のみが反射され、赤色光が透過される。緑色光は
反射ミラー１２８で反射され、液晶パネル１３０Ｇを照
射する。液晶パネル１３０Ｇは所定部分のみの緑色光を
透過し、クロスダイクロプリズム１３３の第１反射面１
３３ａ及び、赤色光のみを反射する第２反射面１３３ｂ
を透過して投影光学系１３４により投射される。
【００２４】ダイクロイックミラー１３８を透過した赤
色光は、反射ミラー１２７で反射され、液晶パネル１３
０Ｒを照射する。液晶パネル１３０Ｒは所定部分のみの
赤色光を透過し、クロスダイクロプリズム１３３の第２
反射面１３３ｂを反射して投影光学系１３４により投射
される。これにより、赤色光、緑色光、青色光が合成さ
れて図示しないスクリーン上に投影されるようになって
いる。
色光は、反射ミラー１２７で反射され、液晶パネル１３
０Ｒを照射する。液晶パネル１３０Ｒは所定部分のみの
赤色光を透過し、クロスダイクロプリズム１３３の第２
反射面１３３ｂを反射して投影光学系１３４により投射
される。これにより、赤色光、緑色光、青色光が合成さ
れて図示しないスクリーン上に投影されるようになって
いる。
【００２５】偏光変換光学系１２０は図２に示すよう
に、多数のレンズが所定の間隔Ｄ３、Ｄ４で配列された
第１、第２レンズアレイ２１、２２及び偏光素子１を有
している。ここで、間隔Ｄ３は間隔Ｄ４の２倍の長さで
ある。偏光素子１は、直角の斜面１１ａ、１１ｂが連続
して形成される透明基板１１（第１透明部材）を有して
いる。透明基板１１はガラスを成形加工して形成され
る。
に、多数のレンズが所定の間隔Ｄ３、Ｄ４で配列された
第１、第２レンズアレイ２１、２２及び偏光素子１を有
している。ここで、間隔Ｄ３は間隔Ｄ４の２倍の長さで
ある。偏光素子１は、直角の斜面１１ａ、１１ｂが連続
して形成される透明基板１１（第１透明部材）を有して
いる。透明基板１１はガラスを成形加工して形成され
る。
【００２６】透明基板１１の斜面１１ａ、１１ｂ（第
１、第２斜面）にはＰ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光成
分の光を反射する偏光分離膜１３が形成されている。偏
光分離膜１３はスパッタリングや真空蒸着法等により形
成することができる。また、直角の斜面１２ａ、１２ｂ
を有する透明基板１２（第２透明部材）がガラスを成形
加工して形成され、透明基板１１に重ね合されて偏光分
離膜１３に密着している。透明基板１１、１２は同じ屈
折率を有していれば一方または両方を樹脂成形品により
形成してもよい。
１、第２斜面）にはＰ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光成
分の光を反射する偏光分離膜１３が形成されている。偏
光分離膜１３はスパッタリングや真空蒸着法等により形
成することができる。また、直角の斜面１２ａ、１２ｂ
を有する透明基板１２（第２透明部材）がガラスを成形
加工して形成され、透明基板１１に重ね合されて偏光分
離膜１３に密着している。透明基板１１、１２は同じ屈
折率を有していれば一方または両方を樹脂成形品により
形成してもよい。
【００２７】偏光変換光学系１２０に入射する光は第１
レンズアレイ２１により集光され、間隔Ｄ３毎に偏光素
子１に例えばＥ０のように入射する。Ｐ偏光成分の光は
偏光分離膜１３を透過してＥ１のように出射される。Ｓ
偏光成分の光は斜面１２ａで偏光分離膜１３を反射した
後、斜面１２ｂで再度偏光分離膜１３を反射し、Ｅ２の
ように入射面１ａ側に進行する。
レンズアレイ２１により集光され、間隔Ｄ３毎に偏光素
子１に例えばＥ０のように入射する。Ｐ偏光成分の光は
偏光分離膜１３を透過してＥ１のように出射される。Ｓ
偏光成分の光は斜面１２ａで偏光分離膜１３を反射した
後、斜面１２ｂで再度偏光分離膜１３を反射し、Ｅ２の
ように入射面１ａ側に進行する。
【００２８】Ｅ２のように進行するＳ偏光成分の光の光
路上には１／４波長板１６が設けられ、１／４波長板１
６の裏面には反射膜１７が形成されている。Ｓ偏光成分
の光は１／４波長板１６を透過して偏光面が４５゜回転
され、反射膜１７で反射した後１／４波長板１６により
更に偏光面が４５゜回転される。
路上には１／４波長板１６が設けられ、１／４波長板１
６の裏面には反射膜１７が形成されている。Ｓ偏光成分
の光は１／４波長板１６を透過して偏光面が４５゜回転
され、反射膜１７で反射した後１／４波長板１６により
更に偏光面が４５゜回転される。
【００２９】これにより、Ｓ偏光成分の光はＰ偏光成分
の光に変換され、Ｅ３のように偏光分離膜１３を透過し
て出射されるようになっている。従って、偏光素子１は
入射光をＰ偏光の直線偏光に変換する偏光変換素子とし
て機能する。そして、偏光素子１の出射面１ｂから出射
される光（Ｅ１、Ｅ３）は第２レンズアレイ２２により
平行光に復元され、上記のようにダイクロイックミラー
１３７に入光する。尚、偏光分離膜１３が形成される透
明基板１１を入射側に配し、透明基板１２を出射側に配
してもよい。
の光に変換され、Ｅ３のように偏光分離膜１３を透過し
て出射されるようになっている。従って、偏光素子１は
入射光をＰ偏光の直線偏光に変換する偏光変換素子とし
て機能する。そして、偏光素子１の出射面１ｂから出射
される光（Ｅ１、Ｅ３）は第２レンズアレイ２２により
平行光に復元され、上記のようにダイクロイックミラー
１３７に入光する。尚、偏光分離膜１３が形成される透
明基板１１を入射側に配し、透明基板１２を出射側に配
してもよい。
【００３０】本実施形態の偏光素子１によると、透明基
板１１の斜面１１ａ、１１ｂの直角度、及び入射面１ａ
と出射面１ｂとの平行度が精度良く形成され、透明基板
１２の斜面１２ａ、１２ｂが偏光分離膜１３と密着する
ように形成されていれば光学的な特性劣化を生じること
なく偏光素子として機能させることができる。
板１１の斜面１１ａ、１１ｂの直角度、及び入射面１ａ
と出射面１ｂとの平行度が精度良く形成され、透明基板
１２の斜面１２ａ、１２ｂが偏光分離膜１３と密着する
ように形成されていれば光学的な特性劣化を生じること
なく偏光素子として機能させることができる。
【００３１】そして、直角の斜面１１ａ、１１ｂを連続
して有する透明基板１１上に偏光分離膜１３を形成して
構成することにより、透明基板１１を成形加工により形
成して板状の偏光素子１を簡単に得ることができる。従
って、従来例（図７参照）のように複数の基板を積層す
る必要がないので工数を削減することができ、偏光素子
１及び画像投影装置の省スペース化及びコスト削減を図
ることができる。
して有する透明基板１１上に偏光分離膜１３を形成して
構成することにより、透明基板１１を成形加工により形
成して板状の偏光素子１を簡単に得ることができる。従
って、従来例（図７参照）のように複数の基板を積層す
る必要がないので工数を削減することができ、偏光素子
１及び画像投影装置の省スペース化及びコスト削減を図
ることができる。
【００３２】次に、図３は第２実施形態の偏光素子１を
示す図である。説明の便宜上、図２の第１実施形態と同
一の部分には同一の符号を付している。本実施形態は偏
光分離膜１３と透明基板１２との間に紫外線硬化型樹脂
１４を充填している。透明基板１１、１２と紫外線硬化
型樹脂１４とは同じ屈折率を有している。その他の構成
は第１実施形態と同一である。
示す図である。説明の便宜上、図２の第１実施形態と同
一の部分には同一の符号を付している。本実施形態は偏
光分離膜１３と透明基板１２との間に紫外線硬化型樹脂
１４を充填している。透明基板１１、１２と紫外線硬化
型樹脂１４とは同じ屈折率を有している。その他の構成
は第１実施形態と同一である。
【００３３】本実施形態によると、透明基板１２の斜面
１２ａ、１２ｂの直角精度等が悪くても紫外線硬化型樹
脂１４により偏光分離膜１３と透明基板１２との隙間を
埋めて光学的な特性劣化を防止することができる。従っ
て、透明基板１２を高精度に加工する必要がなく、偏光
素子１の工数を更に削減することができる。
１２ａ、１２ｂの直角精度等が悪くても紫外線硬化型樹
脂１４により偏光分離膜１３と透明基板１２との隙間を
埋めて光学的な特性劣化を防止することができる。従っ
て、透明基板１２を高精度に加工する必要がなく、偏光
素子１の工数を更に削減することができる。
【００３４】尚、透明基板１２を平板により形成し、偏
光分離膜１３と透明基板１２との間に紫外線硬化型樹脂
１４を充填してもよい。また、紫外線硬化型樹脂１４に
替えて熱硬化型樹脂等の他の樹脂を用いてもよい。
光分離膜１３と透明基板１２との間に紫外線硬化型樹脂
１４を充填してもよい。また、紫外線硬化型樹脂１４に
替えて熱硬化型樹脂等の他の樹脂を用いてもよい。
【００３５】次に、図４は第３実施形態の偏光素子１を
示す図である。説明の便宜上、図２の第１実施形態と同
一の部分には同一の符号を付している。本実施形態の偏
光素子１は、直角の斜面１１ａ、１１ｂが連続して形成
される透明基板１１（第１透明部材）を有している。透
明基板１１はガラスを成形加工して形成される。
示す図である。説明の便宜上、図２の第１実施形態と同
一の部分には同一の符号を付している。本実施形態の偏
光素子１は、直角の斜面１１ａ、１１ｂが連続して形成
される透明基板１１（第１透明部材）を有している。透
明基板１１はガラスを成形加工して形成される。
【００３６】透明基板１１の一方の斜面１１ａにはＰ偏
光成分の光を透過し、Ｓ偏光成分の光を反射する複数の
偏光分離膜１３が施されている。偏光分離膜１３はスパ
ッタリングや真空蒸着法等により形成した薄膜をイオン
ビームエッチング等により除去する方法や、マスクスパ
ッタや斜めスパッタによる成膜等により形成することが
できる。
光成分の光を透過し、Ｓ偏光成分の光を反射する複数の
偏光分離膜１３が施されている。偏光分離膜１３はスパ
ッタリングや真空蒸着法等により形成した薄膜をイオン
ビームエッチング等により除去する方法や、マスクスパ
ッタや斜めスパッタによる成膜等により形成することが
できる。
【００３７】また、直角の斜面１２ａ、１２ｂを有する
透明基板１２（第２透明部材）がガラスの成形加工によ
り形成され、透明基板１１に重ね合されて偏光分離膜１
３に密着している。透明基板１１、１２は同じ屈折率を
有していれば一方または両方を樹脂成形品により形成し
てもよい。
透明基板１２（第２透明部材）がガラスの成形加工によ
り形成され、透明基板１１に重ね合されて偏光分離膜１
３に密着している。透明基板１１、１２は同じ屈折率を
有していれば一方または両方を樹脂成形品により形成し
てもよい。
【００３８】偏光変換光学系１２０（図１参照）に入射
する光は第１レンズアレイ２１により集光され、偏光素
子１に例えばＦ０のように入射する。Ｐ偏光成分の光は
Ｆ１のように偏光分離膜１３を透過して出射される。Ｓ
偏光成分の光は斜面１２ａで偏光分離膜１３を反射した
後、隣接する斜面１１ａで再度偏光分離膜１３を反射
し、Ｆ２のように出射面１ｂ側に進行する。
する光は第１レンズアレイ２１により集光され、偏光素
子１に例えばＦ０のように入射する。Ｐ偏光成分の光は
Ｆ１のように偏光分離膜１３を透過して出射される。Ｓ
偏光成分の光は斜面１２ａで偏光分離膜１３を反射した
後、隣接する斜面１１ａで再度偏光分離膜１３を反射
し、Ｆ２のように出射面１ｂ側に進行する。
【００３９】Ｆ２のように進行するＳ偏光成分の光の光
路上には１／２波長板１５が設けられている。Ｓ偏光成
分の光は１／２波長板１５を透過して偏光面が９０゜回
転される。これにより、Ｓ偏光成分の光はＰ偏光成分の
光に変換され、Ｆ３のように出射されるようになってい
る。
路上には１／２波長板１５が設けられている。Ｓ偏光成
分の光は１／２波長板１５を透過して偏光面が９０゜回
転される。これにより、Ｓ偏光成分の光はＰ偏光成分の
光に変換され、Ｆ３のように出射されるようになってい
る。
【００４０】従って、偏光素子１は入射光をＰ偏光成分
の直線偏光に変換する偏光変換素子として機能する。そ
して、偏光素子１の出射面１ｂから出射される光（Ｆ
１、Ｆ３）は第２レンズアレイ２２により平行光に復元
され、上記のようにダイクロイックミラー１３７に入光
する。
の直線偏光に変換する偏光変換素子として機能する。そ
して、偏光素子１の出射面１ｂから出射される光（Ｆ
１、Ｆ３）は第２レンズアレイ２２により平行光に復元
され、上記のようにダイクロイックミラー１３７に入光
する。
【００４１】尚、偏光分離膜１３が形成される透明基板
１１を入射側に配し、透明基板１２を出射側に配しても
よい。また、図３の第２実施形態と同様に、偏光分離素
子１３と透明基板１２との間に樹脂を充填してもよい。
１１を入射側に配し、透明基板１２を出射側に配しても
よい。また、図３の第２実施形態と同様に、偏光分離素
子１３と透明基板１２との間に樹脂を充填してもよい。
【００４２】本実施形態の偏光素子１によると、透明基
板１１の複数の斜面１１ａの平行度、及び入射面１ａと
出射面１ｂとの平行度が精度良く形成されていれば光学
的な特性劣化を生じることなく偏光素子として機能させ
ることができる。
板１１の複数の斜面１１ａの平行度、及び入射面１ａと
出射面１ｂとの平行度が精度良く形成されていれば光学
的な特性劣化を生じることなく偏光素子として機能させ
ることができる。
【００４３】そして、斜面１１ａ、１１ｂを連続して有
する透明基板１１上に偏光分離膜１３を形成して構成す
ることにより、透明基板１１を成形加工により形成して
板状の偏光素子１を簡単に得ることができる。従って、
第１実施形態と同様に、偏光素子１及び画像投影装置の
省スペース化及びコスト削減を図ることができる。尚、
１／２波長板１５をＳ偏光成分の光の光路（Ｆ３）上に
替えてＰ偏光成分の光の光路（Ｆ１）上に配し、偏光素
子１からＳ偏光成分の光を出射するようにしてもよい。
する透明基板１１上に偏光分離膜１３を形成して構成す
ることにより、透明基板１１を成形加工により形成して
板状の偏光素子１を簡単に得ることができる。従って、
第１実施形態と同様に、偏光素子１及び画像投影装置の
省スペース化及びコスト削減を図ることができる。尚、
１／２波長板１５をＳ偏光成分の光の光路（Ｆ３）上に
替えてＰ偏光成分の光の光路（Ｆ１）上に配し、偏光素
子１からＳ偏光成分の光を出射するようにしてもよい。
【００４４】次に、図５は第４実施形態の偏光素子１を
示す図である。説明の便宜上、図４の第３実施形態と同
一の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、
透明基板１１、１２の偏光分離膜１３に面する一方の斜
面１１ａ、１２ａを偏光素子１の入射面１ａ及び出射面
１ｂに対して４５゜傾斜して形成している。そして、他
方の斜面１１ｂ、１２ｂを入射面１ａ及び出射面１ｂに
対して垂直に形成している。その他の構成は第３実施形
態と同一である。
示す図である。説明の便宜上、図４の第３実施形態と同
一の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、
透明基板１１、１２の偏光分離膜１３に面する一方の斜
面１１ａ、１２ａを偏光素子１の入射面１ａ及び出射面
１ｂに対して４５゜傾斜して形成している。そして、他
方の斜面１１ｂ、１２ｂを入射面１ａ及び出射面１ｂに
対して垂直に形成している。その他の構成は第３実施形
態と同一である。
【００４５】本実施形態によっても、偏光分離膜１３が
形成される複数の斜面１１ａが平行であれば第３実施形
態と同様の効果を得ることができる。また、斜面１１
ｂ、１２ｂを任意の角度に傾斜させてもよい。
形成される複数の斜面１１ａが平行であれば第３実施形
態と同様の効果を得ることができる。また、斜面１１
ｂ、１２ｂを任意の角度に傾斜させてもよい。
【００４６】上記第１〜第４実施形態の偏光素子１にお
いて、１／２波長板や１／４波長板を設けずに、入射光
を偏光面が直交する２つの直線偏光に分離する偏光分離
素子として用いることも可能である。
いて、１／２波長板や１／４波長板を設けずに、入射光
を偏光面が直交する２つの直線偏光に分離する偏光分離
素子として用いることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】本発明によると、偏光素子を直角に形成
される複数の第１、第２斜面或は平行に形成される複数
の斜面を有する第１透明部材上に偏光分離膜を形成して
構成することにより、第１透明部材を成形加工により形
成することができ、板状の偏光素子を簡単に得ることが
できる。従って、従来例のように複数の基板を積層する
必要がないので工数を削減することができ、偏光素子及
び画像投影装置の省スペース化及びコスト削減を図るこ
とができる。
される複数の第１、第２斜面或は平行に形成される複数
の斜面を有する第１透明部材上に偏光分離膜を形成して
構成することにより、第１透明部材を成形加工により形
成することができ、板状の偏光素子を簡単に得ることが
できる。従って、従来例のように複数の基板を積層する
必要がないので工数を削減することができ、偏光素子及
び画像投影装置の省スペース化及びコスト削減を図るこ
とができる。
【００４８】更に、第２透明部材と偏光分離膜との間に
樹脂を充填することにより、第２透明基板の形状を精度
良く形成する必要がなく、偏光素子及び画像投影装置の
コスト削減を更に図ることができる。また、本発明によ
ると、１／４波長板及び反射体、或は１／２波長板を設
けることにより非偏光光を所定の偏光面を有する直線偏
光に変換する偏光変換素子を簡単に実現することができ
る。
樹脂を充填することにより、第２透明基板の形状を精度
良く形成する必要がなく、偏光素子及び画像投影装置の
コスト削減を更に図ることができる。また、本発明によ
ると、１／４波長板及び反射体、或は１／２波長板を設
けることにより非偏光光を所定の偏光面を有する直線偏
光に変換する偏光変換素子を簡単に実現することができ
る。
【図１】 本発明の第１実施形態の画像投影装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 本発明の第１実施形態の偏光素子を示す図
である。
である。
【図３】 本発明の第２実施形態の偏光素子を示す図
である。
である。
【図４】 本発明の第３実施形態の偏光素子を示す図
である。
である。
【図５】 本発明の第４実施形態の偏光素子を示す図
である。
である。
【図６】 従来の画像投影装置を示す構成図である。
【図７】 従来の偏光素子を示す図である。
【図８】 従来の他の偏光素子を示す図である。
１ 偏光素子 １０ 透明基板 １１ 透明基板（第１透明部材） １２ 透明基板（第２透明部材） １３ 偏光分離膜 １４ 紫外線硬化型樹脂 １５ １／２波長板 １６ １／４波長板 １７、１８ 反射膜 ２１ 第１レンズアレイ ２２ 第２レンズアレイ ２３ プリズム ２４ 透明基板 １２０ 偏光変換光学系 １２１ 光源 １２２ 放物面鏡 １２３ ＵＶ−ＩＲカットフィルタ １２６、１２７、１２８、１２９ 反射ミラー １３０、１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂ 液晶パネル １３３ ＰＢＳプリズム １３４ 投影光学系 １３７、１３８ ダイクロイックミラー １４１ 色分解光学系 １４２ 色合成光学系
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA05 BA06 BA07 BB03 BB61 BB62 BC22 2H088 EA14 HA13 HA17 HA18 HA21 HA25 HA28 MA20 2H091 FA01Z FA05Z FA07Z FA11Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FC01 FC02 FC26 LA11 LA12 MA07 5C060 BA04 BA08 BC05 EA00 GA01 GB02 GB06 HC00 HC20 HC24 HC25 JA00 JB06 5G435 AA18 BB12 BB17 DD05 FF05 GG09
Claims (6)
- 【請求項１】 直角に形成される第１、第２斜面を複数
有する第１透明部材と、第１、第２斜面に形成されると
ともに入射光を互いに偏光面が直交する透過光と反射光
に分離する偏光分離膜と、前記偏光分離膜に重ねて配さ
れる第２透明部材とを備えたことを特徴とする偏光素
子。 - 【請求項２】 第１斜面及び第２斜面を反射して入射面
側に戻る光の光路に１／４波長板及び反射体を設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。 - 【請求項３】 平行な斜面を複数有する第１透明部材
と、前記斜面に形成されるとともに入射光を互いに偏光
面が直交する透過光と反射光に分離する偏光分離膜と、
前記偏光分離膜に重ねて配される第２透明部材とを備え
たことを特徴とする偏光素子。 - 【請求項４】 前記透過光と前記反射光の一方が出射さ
れる位置に１／２波長板を設けたことを特徴とする請求
項３に記載の偏光素子。 - 【請求項５】 前記偏光分離膜と第２透明部材との間に
樹脂を充填したことを特徴とする請求項１乃至請求項４
のいずれかに記載の偏光素子。 - 【請求項６】 光源と、請求項１乃至請求項５のいずれ
かに記載の偏光素子と、複数のレンズを配列した第１、
第２レンズアレイと、第２レンズアレイを通過した光を
変調して光学像を形成する空間光変調素子と、該光学像
を投影する投影光学系とを備えたことを特徴とする画像
投影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221293A JP2001042124A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 偏光素子及び画像投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221293A JP2001042124A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 偏光素子及び画像投影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001042124A true JP2001042124A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16764526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11221293A Pending JP2001042124A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 偏光素子及び画像投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001042124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6869184B2 (en) | 2002-11-15 | 2005-03-22 | Hitachi, Ltd. | Polarized-light converting unit and projector using the same |
-
1999
- 1999-08-04 JP JP11221293A patent/JP2001042124A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6869184B2 (en) | 2002-11-15 | 2005-03-22 | Hitachi, Ltd. | Polarized-light converting unit and projector using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050622 |