JP2001318229A - Polarization converting element and projection-type display device using the same - Google Patents

Polarization converting element and projection-type display device using the same

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JP2001318229A
JP2001318229A JP2000143414A JP2000143414A JP2001318229A JP 2001318229 A JP2001318229 A JP 2001318229A JP 2000143414 A JP2000143414 A JP 2000143414A JP 2000143414 A JP2000143414 A JP 2000143414A JP 2001318229 A JP2001318229 A JP 2001318229A
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Japan
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block
light
optical
polarization
conversion element
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JP2000143414A
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Japanese (ja)
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Masato Shinoda
真人 篠田
Kenji Sugihara
健司 杉原
Koji Kida
晃二 喜田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarization converting element with polarization separating performance at a low cost by overcoming shortcomings of an expensive manufacturing cost of a prism type polarization separating element as a whole, which has superior polarization separating performance, however, necessitates many steps for working of two triangular prisms comprising the polarization separating element. SOLUTION: The polarization converting element is used for an illuminating optical system of a projection-type display device and comprises an optically anisotropic polymer film 22, having different refractive indexes between in the vertical direction and in the horizontal direction with respect to the plane of incidence, an adhesive 23 and an optical block 21.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投写型表示装置の
照明光学系に用いる偏光変換素子及び偏光変換素子を用
いた投写型表示装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a polarization conversion element used for an illumination optical system of a projection display apparatus and a projection display apparatus using the polarization conversion element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年マルチメディア機器やパソコンの普
及により、大型表示装置の要求が以前より多くなってい
る。例えば、液晶パネル等の光変調手段と光源、投写レ
ンズなどの光学部品から構成される液晶プロジェクタ
が、テレビジョン受像機や、パソコンを用いたプレゼン
テーション用表示装置として広く普及している。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of multimedia devices and personal computers, the demand for large-sized display devices has increased more than before. For example, a liquid crystal projector including a light modulation unit such as a liquid crystal panel and optical components such as a light source and a projection lens has been widely used as a television receiver or a display device for presentation using a personal computer.

【0003】図11には、大型表示装置の一例として、
3板方式の液晶プロジェクタである光学ユニット1の代
表的構成例を示す。メタルハライドランプやハロゲンラ
ンプ等の光源2から出射された光は、可視光領域の光の
みを選択透過し、不必要な紫外や赤外領域の光を遮断す
る様に設計・製造された紫外赤外線カットフィルタ3を
通通した後に、無偏光光である光線からの光を特定の方
向に偏光した偏光光に変換する偏光変換素子4に入り直
線偏光光になり、続く2組のマルチレンズアレイ5(M
LA)によって光強度分布が均一になる。その後、ダイ
クロイックミラー6によって赤、緑、青の各色に分解さ
れる。そして、各色に対応した液晶ライトバルブ7に入
射して変調された後にダイクロイックプリズム8にて再
び合成され、この合成光は投写レンズ9によりスクリー
ン10に投影される。
FIG. 11 shows an example of a large display device.
1 shows a typical configuration example of an optical unit 1 which is a three-panel type liquid crystal projector. The light emitted from the light source 2 such as a metal halide lamp or a halogen lamp selectively cuts and transmits only the light in the visible light region and cuts off the unnecessary ultraviolet and infrared light. After passing through the filter 3, the light from a light beam that is non-polarized light enters a polarization conversion element 4 that converts the light into polarized light polarized in a specific direction, and becomes linearly polarized light.
LA) makes the light intensity distribution uniform. Thereafter, the light is separated into red, green, and blue by the dichroic mirror 6. After being incident on the liquid crystal light valve 7 corresponding to each color and modulated, the light is combined again by the dichroic prism 8, and this combined light is projected on the screen 10 by the projection lens 9.

【0004】液晶プロジェクタは大別すると、図12
(a)に示される、光学ユニット1とスクリーン10と
が別体になっている前面投射型プロジェクタと、図12
(b)に示される、キャビネット11内に光学ユニット
1とスクリーン10とが一体として配置されている背面
投写型表示装置とがある。
[0004] Liquid crystal projectors can be roughly classified as shown in FIG.
FIG. 12A shows a front projection type projector in which the optical unit 1 and the screen 10 are separate bodies, and FIG.
There is a rear projection display device in which the optical unit 1 and the screen 10 are integrally arranged in a cabinet 11 shown in FIG.

【0005】図13は代表的な液晶ライトバルブの部分
断面図であり、上記光学ユニット1に使用される液晶ラ
イトバルブ7は、2枚の偏光板15a,l5bと液晶パ
ネル16とから成っている。液晶パネル16は、その駆
動原理によって光の振動方向が一定の直線偏光ののみの
使用が可能である。したがって、光源2から発せられる
光線のエネルギーの半分以上が入射側偏光板15aで吸
収され、残りの光の振動方向が一定の光線のみが液晶パ
ネル16に入射され、振動方向が一定にされた光線のみ
が出射される。
FIG. 13 is a partial sectional view of a typical liquid crystal light valve. The liquid crystal light valve 7 used in the optical unit 1 comprises two polarizing plates 15a and 15b and a liquid crystal panel 16. . The liquid crystal panel 16 can use only linearly polarized light whose light oscillation direction is constant due to its driving principle. Therefore, more than half of the energy of the light beam emitted from the light source 2 is absorbed by the incident-side polarizing plate 15a, and only the light beam of which the vibration direction of the remaining light is constant is incident on the liquid crystal panel 16, and the light beam whose vibration direction is fixed. Only emitted.

【0006】表示装置の大型化に伴い、画像の明るさを
確保するために出力のより大きい光源が使用される傾向
になってきており、この場合入射側偏光板15aで光を
吸収しながら直線偏光を得る上記方法では、入射された
光線の半分が入射側偏光板15aで吸収されてしまうの
で、入射側偏光板15aの温度が必要以上に上昇してし
まい、偏光板の光学特性が劣化したり、熱変形したりし
て使用できなくなるという問題点が生じてきた。また光
源2から発せられる光の半分程度が偏光板15aで吸収
されてしまうので、光の利用効率も非常に悪いという点
も問題を浮き彫りにされるようになってきた。
With an increase in the size of the display device, a light source having a larger output has been used in order to secure the brightness of the image. In the above-described method for obtaining polarized light, half of the incident light is absorbed by the incident-side polarizing plate 15a, so that the temperature of the incident-side polarizing plate 15a rises more than necessary, and the optical characteristics of the polarizing plate deteriorate. There has been a problem that it cannot be used due to heat deformation or thermal deformation. Further, since about half of the light emitted from the light source 2 is absorbed by the polarizing plate 15a, the problem that the light use efficiency is very poor has also been highlighted.

【0007】この問題点を回避するための投写型表示装
置の例を図14に示す。図14は、プリズム型、板型偏
光変換素子を用いた投射型表示装置の断面図を示す。こ
の投射型表示装置は、光源2と液晶ライトバルブ7との
間に偏光変換素子4を設置して予め所望の直線偏光にし
た後に液晶パネルに光を入射させ、入射側偏光板への光
の吸収を極力抑え、かつ光の利用効率を上げるような光
学系が提案されている。
FIG. 14 shows an example of a projection display device for avoiding this problem. FIG. 14 is a sectional view of a projection type display device using a prism type or plate type polarization conversion element. In this projection type display device, a polarization conversion element 4 is provided between a light source 2 and a liquid crystal light valve 7 so that a desired linearly polarized light is obtained in advance, and then light is incident on a liquid crystal panel. Optical systems have been proposed that minimize absorption and increase light use efficiency.

【0008】偏光変換素子4には、図14に示すように
プリズム型や板型があり、前者は特開平2-25324
7号公報、後者は特開平6−250120号公報などに
詳しく記載されている。
As shown in FIG. 14, the polarization conversion element 4 is of a prism type or a plate type.
No. 7 and the latter are described in detail in JP-A-6-250120.

【0009】図14(a)は、プリズム型偏光変換素子
17の機能を説明するための図である。プリズム型偏光
分離素子は2つの透明光学部材から成る三角プリズム1
7aを貼り合わせた構成になっており、貼り合わせ面に
偏光分離膜17bが形成されている。光源2から発せら
れた光は、プリズム型偏光分離素子17に入射し、偏光
分離膜17bで―方の直線偏光光(S偏光光)は反射さ
れ、他方の直線偏光光(P偏光光)は透過する。反射さ
れたS偏光光は反射ミラー18等で光の方向をそろえた
後に、1/2波長板(位相差板)19で偏光方向を変換
しP偏光光とされ、前述の図13で示す投写装置では無
駄となっていたS偏光光も有効に利用されるようになっ
ている。
FIG. 14A is a diagram for explaining the function of the prism type polarization conversion element 17. The prism type polarization separation element is a triangular prism 1 composed of two transparent optical members.
7a, and a polarization separation film 17b is formed on the bonding surface. The light emitted from the light source 2 is incident on the prism-type polarization separation element 17, and the negative linear polarization light (S-polarized light) is reflected by the polarization separation film 17 b, while the other linear polarization light (P-polarized light) is To Penetrate. After the reflected S-polarized light is aligned in the direction of the light by a reflection mirror 18 or the like, the polarization direction is converted by a half-wave plate (phase difference plate) 19 to be P-polarized light, and the projection shown in FIG. S-polarized light, which has been wasted in the apparatus, is also effectively used.

【0010】図14(b)は板型偏光分離素子の機能を
説明するための図である。板型偏光分離素子は、二色性
をもたせたポリビニールアルコール等の高分子膜をコー
ティングされているガラス板20で構成されており、通
常は光軸に対して斜めに配置されている。必要に応じて
このガラス板20が複数枚平行に配置されている場合も
ある。光源2から発せられた光は、この斜めに配置され
たガラス板20に入射し、ガラス板の表面、裏面で一方
の直線偏光成分光(S偏光光)は反射され、他方の直線
偏光成分光(P偏光光)は通過する。反射されたS偏光
光は反射ミラー18にて方向をそろえた後に1/2波長
板19で偏光方向を変換しP偏光光とされ、前述の図1
3で示す投写装置では無駄となっていたS偏光光も有効
に利用されるようになっている。
FIG. 14B is a diagram for explaining the function of the plate-type polarization splitting element. The plate-type polarization separation element is constituted by a glass plate 20 coated with a dichroic polymer film such as polyvinyl alcohol, and is usually arranged obliquely with respect to the optical axis. If necessary, a plurality of glass plates 20 may be arranged in parallel. The light emitted from the light source 2 is incident on the glass plate 20 disposed obliquely, one linearly polarized light component (S-polarized light) is reflected by the front and back surfaces of the glass plate, and the other linearly polarized light component is reflected. (P-polarized light) passes. The reflected S-polarized light is aligned by a reflecting mirror 18 and then changed in polarization direction by a half-wave plate 19 to become P-polarized light.
The S-polarized light, which has been wasted in the projection device 3, is also effectively used.

【0011】図15は、従来のプリズム型偏光ビームス
プリッターを照明系に適用した場合の断面図を示し、光
源からの光は、遮光板28により方向を揃えられ、プリ
ズム型偏光分離素子の分離膜17bに入射し、P偏光成
分は透過し、反射されたS偏光成分は、反射ミラー18
により反射され、1/2波長板19によりP偏光成分に
変換されて、レンズ系のマイクロレンズに1対1に対応
した光束となって出射する。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a case where a conventional prism type polarizing beam splitter is applied to an illumination system. The direction of light from a light source is aligned by a light shielding plate 28, and the separation film of the prism type polarizing beam splitter is separated. 17b, the p-polarized light component is transmitted, and the reflected s-polarized light component is
And converted into a P-polarized component by the half-wavelength plate 19, and emitted as a light beam corresponding to the microlens of the lens system on a one-to-one basis.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の偏
光変換素子においては、以下に示す問題点があった。プ
リズム型偏光分離素子においては、偏光分離性能は優れ
ているものの偏光分離素子を構成する2つの三角プリズ
ム17aの加工に多くの工程を必要とする。またプリズ
ム型偏光分離素子に用いる偏光分離膜は高屈折率材料層
と低屈折率材料層とを交互に積層し、光の干渉効果によ
り所望の光学特性を得る光学薄膜であり、通常は真空蒸
着法やスパッタリング法などのドライ成膜法にて形成さ
れるが、ドライ成膜法に用いる装置はどれも高価であ
り、加えて層数は30層〜50層程度と多いため、製造
コストが高く、結果として素子全体の製造コストが高く
なってしまうという欠点があった。
However, the above-mentioned polarization conversion device has the following problems. In the prism type polarization splitting element, although the polarization splitting performance is excellent, many steps are required for processing the two triangular prisms 17a constituting the polarization splitting element. The polarization separation film used in the prism type polarization separation element is an optical thin film obtained by alternately laminating high-refractive-index material layers and low-refractive-index material layers to obtain desired optical characteristics by an optical interference effect, and is usually vacuum-deposited. It is formed by a dry film forming method such as a sputtering method or a sputtering method. However, any apparatus used for the dry film forming method is expensive, and in addition, the number of layers is as large as about 30 to 50 layers, so that the manufacturing cost is high. As a result, there is a disadvantage that the manufacturing cost of the entire device is increased.

【0013】板型偏光分離素子においては、1枚又は複
数枚のガラス板20のみで構成できるためシンプルで低
コストである反面、ガラス板表面、裏面での反射特性の
みを利用して各偏光成分を分離しているので、偏光分離
性能がプリズム型偏光分離素子と比較して十分ではな
く、液晶パネル7の入射側偏光板への光の吸収、温度上
昇が必ずしも抑えられないという欠点があった。図9
は、各種の偏光分離素子の特性を示す図であるが、図9
(a)の板型偏光分離素子の光学特性が、投写型表示装
置で使用する波長領域400nm〜650nmの範囲で
のS偏光光の透過率が20%と、図9(b)で示すプリ
ズム型偏光分離素子と比較して、分離性能が低いことが
示されている。
The plate-type polarization separation element is simple and inexpensive because it can be constituted by only one or a plurality of glass plates 20. On the other hand, each polarization component is obtained by utilizing only the reflection characteristics on the front and back surfaces of the glass plate. , The polarization separation performance is not sufficient as compared with the prism type polarization separation element, and there is a disadvantage that the absorption of light into the incident side polarizing plate of the liquid crystal panel 7 and the temperature rise are not necessarily suppressed. . FIG.
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of various polarization separation elements.
The optical characteristics of the plate-type polarization splitting element (a) are as follows. The transmittance of S-polarized light in the wavelength range of 400 nm to 650 nm used in the projection display device is 20%, and the prism type shown in FIG. It shows that the separation performance is lower than that of the polarization separation element.

【0014】また、偏光分離膜として、液晶を使用した
例も報告されている(SID98、LP−O「High
−Contrast−Ratio Broad−Ang
leLC Polarizing Beamsplit
ter」、1998、P691−P693参照)。この
従来例は、図16に示すように、2つの光学ブロック2
1の間に液晶を封入し、偏光分離膜として液晶を利用し
ようとするものである。この従来例においても、上述の
光学的多層膜を偏光分離膜として使用するものと比し
て、製造の困難さ及びコストの面においても格別有利な
ものといえるものではない。
Further, an example in which a liquid crystal is used as a polarization separation film has been reported (SID98, LP-O "High").
-Contrast-Ratio Broad-Ang
leLC Polarizing Beamsplit
ter ", 1998, P691-P693). In this conventional example, as shown in FIG.
The liquid crystal is sealed between the substrates 1 and 1 to use the liquid crystal as a polarization separation film. Also in this conventional example, it cannot be said that it is particularly advantageous in terms of manufacturing difficulty and cost as compared with the case where the above-mentioned optical multilayer film is used as a polarization separation film.

【0015】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、必要十分な偏光分離性能を有した偏
光変換素子を安価に提供することを目的としている。投
写型表示装置の照明光学系に用いる偏光変換素子であっ
て、光の入射面に対して垂直方向と水平方向とで屈折率
の異なる光学異方性光学フィルム又は誘電体層と、光学
ブロック、1/2波長板から構成されている、本発明の
偏光変換素子を用いることにより低コスト化が図れる。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a polarization conversion element having necessary and sufficient polarization separation performance at a low cost. A polarization conversion element used in the illumination optical system of the projection display device, an optically anisotropic optical film or dielectric layer having a different refractive index in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the light incident surface, and an optical block, Cost reduction can be achieved by using the polarization conversion element of the present invention constituted by a half-wave plate.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0016】本発明は、白色光線からの光が偏光変換素
子により特定の直線偏光に変換された後にダイクロイッ
クミラーによって赤、緑、青の各色光に分離され、続い
てこれら各色光が各色光に対応した液晶ライトバルブに
入射し、この液晶ライトバルブによって入射した各色光
が変調されて出射された後にダイクロイックプリズムに
てこれら変調された各色光が再び合成され、最後にこの
合成光が投写レンズによってスクリーン上に拡大投影さ
れる投写型表示装置の偏光変換素子に用いて好適なる、
偏光変換素子に関するものである。
According to the present invention, light from a white light beam is converted into specific linearly polarized light by a polarization conversion element, and then separated by a dichroic mirror into red, green, and blue light beams. After being incident on the corresponding liquid crystal light valve, each color light incident by the liquid crystal light valve is modulated and emitted, the modulated respective color lights are recombined by the dichroic prism, and finally the combined light is transmitted by the projection lens. Suitable for use as a polarization conversion element of a projection display device that is enlarged and projected on a screen,
The present invention relates to a polarization conversion element.

【0017】請求項1の発明は、光学用のガラス又はプ
ラスチック材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1
のブロックと、光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第2のブロックと、前
記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロックの
1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の入
射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる光
学異方性光学フィルムとを有することを特徴とする偏光
分離素子であり、請求項2の発明は、光学用のガラス又
はプラスチック材料からなる断面が多角形をなす柱状の
第1のブロックと、光学用のガラス又はプラスチック材
料からなる断面が多角形をなす柱状の第2のブロック
と、前記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロ
ックの1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、
光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異
なる光学異方性光学フィルムと、前記第1又は第2のブ
ロックの前記光学フィルムが接合されていない面に接合
材を介して貼りつけられている位相差フィルムとを有す
ることを特徴とする偏光変換素子であり、請求項3の発
明は、光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断
面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、光学用のガ
ラス又はプラスチック材料からなる断面が多角形をなす
柱状の第2のブロックと、前記第1のブロックの1つの
面と、前記第2のブロックの1つの面の間に、接合材を
介して挟まれている、光の入射面に対して垂直方向と平
行方向とで屈折率の異なる光学異方性光学フィルムと、
前記第1又は第2のブロックの前記光学フィルムが接合
されていない面に接合材を介して貼りつけられている位
相差フィルムと、前記位相差板を透過した光束又は前記
光学異方性フイルムに関して前記位相差板と対称となる
他のブロックの面を通過した光束の方向を変換する方向
変換手段とを有することを特徴とする偏光変換素子であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first column-shaped first member made of optical glass or plastic material and having a polygonal cross section.
, A column-shaped second block having a polygonal cross section made of glass or plastic material for optics, between one surface of the first block, and one surface of the second block. A polarizing beam splitter, comprising: an optically anisotropic optical film having a different refractive index in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched via a bonding material. Item 2 is a column-shaped first block having a polygonal section made of an optical glass or plastic material and a column-shaped second block having a polygonal section made of an optical glass or plastic material. And between one surface of the first block and one surface of the second block via a bonding material,
An optically anisotropic optical film having a different refractive index in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface, and a surface on which the optical film of the first or second block is not bonded via a bonding material. A polarizing conversion element having a phase difference film attached thereto, wherein the first block having a polygonal cross-section made of glass or plastic material for optics is a column-shaped first block. And a column-shaped second block made of glass or plastic material for optics and having a polygonal cross section, one surface of the first block, and one surface of the second block. Optically anisotropic optical film having different refractive indexes in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched between materials,
A phase difference film attached to a surface of the first or second block where the optical film is not bonded via a bonding material, and a light beam or the optically anisotropic film transmitted through the phase difference plate; A polarization conversion element comprising: a direction conversion unit configured to change a direction of a light beam that has passed through a surface of another block that is symmetric with the phase difference plate.

【0018】請求項4の発明は、光源と、前記光源から
出射する光の偏光方向を特定の方向の直線偏光に変換す
る偏光変換素子と、前記偏光変換素子より出射する直線
偏光の光束を変調するライトバルブと、前記ライトバル
ブより出射した変調された光束をスクリーン上へ拡大投
写する投写手段とを有する投写型表示装置において、前
記偏光変換素子は、光学用のガラス又はプラスチック材
料からなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロック
と、光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面
が多角形をなす柱状の第2のブロックと、前記第1のブ
ロックの1つの面と、前記第2のブロックの1つの面の
間に、接合材を介して挟まれている、光の入射面に対し
て垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる光学異方性光
学フィルムと、前記第1又は第2のブロックの前記光学
フィルムが接合されていない面に接合材を介して貼りつ
けられている位相差フィルムとを有することを特徴とす
る投写型表示装置であり、請求項5の発明は、光源と、
前記光源から出射する光の偏光方向を特定の方向の直線
偏光に変換する偏光変換素子と、前記偏光変換素子より
出射する直線偏光の光束を変調するライトバルブと、前
記ライトバルブより出射した変調された光束をスクリー
ン上へ拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装置
において、前記偏光変換素子は、光学用のガラス又はプ
ラスチック材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1
のブロックと、光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第2のブロックと、前
記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロックの
1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の入
射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折卒の異なる光
学異方性光学フィルムと、前記第1又は第2のブロック
の前記光学フィルムが接合されていない面に接合材を介
して貼りつけられている位相差フィルムと、前記位相差
板を透過した光束又は前記光学異方性フィルムに関して
前記位相差板と対称となる他のブロックの面を通過した
光束の方向を変換する方向変換手段とを有することを特
徴とする投写型表示装置。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light source, a polarization conversion element for converting a polarization direction of light emitted from the light source into linearly polarized light in a specific direction, and a light beam of linearly polarized light emitted from the polarization conversion element. And a projection type display device having a projection unit for enlarging and projecting a modulated light beam emitted from the light valve onto a screen, wherein the polarization conversion element has a cross section made of optical glass or plastic material. A polygonal column-shaped first block, a column-shaped second block made of a glass or plastic material for optical use having a polygonal cross section, one surface of the first block, and the second block. An optically anisotropic optical film having different refractive indices in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched between one surface of the block via a bonding material; 6. A projection display device comprising: a retardation film attached to a surface of the first or second block to which the optical film is not bonded via a bonding material. Is a light source,
A polarization conversion element that converts a polarization direction of light emitted from the light source into linear polarization in a specific direction, a light valve that modulates a linearly polarized light beam emitted from the polarization conversion element, and a modulated light beam that is emitted from the light valve. A projection means for enlarging and projecting the luminous flux onto a screen, wherein the polarization conversion element has a columnar first shape made of an optical glass or plastic material and having a polygonal cross section.
, A column-shaped second block having a polygonal cross section made of glass or plastic material for optics, between one surface of the first block, and one surface of the second block. An optically anisotropic optical film having different refraction in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched via a bonding material, and the optical film of the first or second block is A retardation film adhered to a surface that is not joined via a joining material, and a surface of another block that is symmetric with the retardation plate with respect to the light flux transmitted through the retardation plate or the optically anisotropic film. And a direction changing means for changing the direction of the light beam having passed through the projection type display device.

【0019】請求項6の発明は、光学用のガラス又はプ
ラスチック材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1
のブロックと、光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第2のブロックとを有
し、光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率
の異なる光学異方性を有する誘電体層が前記第1のブロ
ックの1つの面に形成されて、前記誘電体層を挟むよう
にして前記第2のブロックの1つの面に接合材を介して
前記第1のブロックが接合されていることを特徴とする
偏光分離素子であり、請求項7の発明は、光学用のガラ
ス又はプラスチック材料からなる断面が多角形をなす柱
状の第1のブロックと、光学用のガラス又はプラスチッ
ク材料からなる断面が多角形をなす柱状の第2のブロッ
クとを有し、光の入射面に対して垂直方向と平行方向と
で屈折率の異なる光学異方性を有ずる誘電体層が前記第
1のブロックの1つの面に形成されて、前記誘電体層を
挟むようにして前記第2のブロックの1つの面に接合材
を介して前記第1のブロックが接合されていて、前記第
1又は第2のブロックが誘電体層を介して接合されてい
ない面に位相差フィルムが接合材を介して貼りつけられ
ていることを特徴とする偏光変換素子であり、請求項8
の発明は、光学用のガラス又はプラスチック材料からな
る断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、光学用
のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多角形を
なす柱状の第2のブロックとを有し、光の入射面に対し
て垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる光学異方性を
有する誘電体層が前記第1のブロックの1つの面に形成
されて、前記誘電体層を挟むようにして前記第2のブロ
ックの1つの面に接合材を介して前記第1のブロックが
接合されていて、前記第1又は第2のブロックが誘電体
層を介して接合されていない面に位相差フィルムが接合
材を介して貼りつけられていて、前記位相差板を透過し
た光束又は前記誘電体層に関して前記位相差板と対称と
なる他のブロックの面を通過した光束の方向を変換する
方向変換手段とを有することを特徴とする偏光変換素子
である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the first column-shaped first member made of optical glass or plastic material and having a polygonal cross section.
And a column-shaped second block having a polygonal cross section made of glass or plastic material for optics, and having different refractive indexes in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface. An isotropic dielectric layer is formed on one surface of the first block, and the first block is formed on one surface of the second block via a bonding material so as to sandwich the dielectric layer. A polarized light separating element characterized by being bonded, wherein the invention according to claim 7 is a column-shaped first block having a polygonal cross section made of optical glass or plastic material, and optical glass or plastic. A column-shaped second block having a polygonal cross section made of a plastic material, and a dielectric layer having optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface. One of the first blocks And the first block is bonded to one surface of the second block via a bonding material so as to sandwich the dielectric layer, and the first or second block is insulated. 9. A polarization conversion element, wherein a retardation film is attached to a surface not joined via a body layer via a joining material.
The invention of the present invention comprises a column-shaped first block having a polygonal cross section made of an optical glass or plastic material, and a column-shaped second block having a polygonal cross section made of an optical glass or plastic material. A dielectric layer having optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is formed on one surface of the first block, and the dielectric layer The first block is bonded to one surface of the second block via a bonding material so as to be sandwiched therebetween, and the first or second block is positioned on a surface not bonded via the dielectric layer. A phase difference film is attached via a bonding material, and converts a direction of a light beam transmitted through the phase difference plate or a direction of a light beam transmitted through another block surface that is symmetrical to the phase difference plate with respect to the dielectric layer. Direction changing means A polarization conversion element, characterized by.

【0020】請求項9の発明は、光源と、前記光源から
出射する光の偏光方向を特定の方向の直線偏光に変換す
る偏光変換素子と、前記偏光変換素子より出射する直線
偏光の光束を変調するライトバルブと、前記ライトバル
ブより出射した変調された光束をスクリーン上へ拡大投
写する投写手段とを有する投写型表示装置において、前
記偏光変換素子は、 光学用のガラス又はプラスチック
材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロック
と、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断
面が多角形をなす柱状の第2のブロックとを有し、光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる
光学異方性を有する誘電体層が前記第1のブロックの1
つの面に形成されて、前記誘電体層を挟むようにして前
記第2のブロックの1つの面に接合材を介して前記第1
のブロックが接合されていて、前記第1又は第2のブロ
ックが誘電体層を介して接合されていない面に位相差フ
ィルムが接合材を介して貼りつけられていることを特徴
とする投写型表示装置であり、請求項10の発明は、光
源と、前記光源から出射する光の偏光方向を特定の方向
の直線偏光に変換する偏光変換素子と、前記偏光変換素
子より出射する直線偏光の光束を変調するライトバルブ
と、前記ライトバルブより出射した変調された光束をス
クリーン上へ拡大投写する投写手段とを有する投写型表
示装置において、前記偏光変換素子は、 光学用のガラ
ス又はプラスチック材料からなる断面が多角形をなす柱
状の第1のブロックと、光学用のガラス又はプラスチッ
ク材料からなる断面が多角形をなす柱状の第2のブロッ
クとを有し、光の入射面に対して垂直方向と平行方向と
で屈折率の異なる光学異方性を有する誘電体層が前記第
1のブロックの1つの面に形成されて、前記誘電体層を
挟むようにして前記第2のブロックの1つの面に接合材
を介して前記第1のブロックが接合されていて、前記第
1又は第2のブロックが誘電体層を介して接合されてい
ない面に位相差フィルムが接合材を介して貼りつけられ
ていて、前記位相差板を透過した光束又は前記誘電体層
に関して前記位相差板と対称となる他のブロックの面を
透過した光束の方向を変換する方向変換手段とを有する
ことを特徴とする投写型表示装置である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a light source, a polarization conversion element for converting a polarization direction of light emitted from the light source into linearly polarized light in a specific direction, and a light beam of linearly polarized light emitted from the polarization conversion element. And a projection device for enlarging and projecting the modulated light flux emitted from the light valve onto a screen, the polarization conversion element has a cross section made of optical glass or plastic material. A first column-shaped block having a polygonal shape, and a second block having a columnar shape formed of a glass or plastic material for optics having a polygonal cross section, in a direction parallel to a direction perpendicular to a light incident surface. And a dielectric layer having an optical anisotropy having a different refractive index between one of the first blocks.
The first block is formed on one surface of the second block via a bonding material so as to sandwich the dielectric layer.
Wherein the first or second block is not joined via a dielectric layer, and a retardation film is attached via a joining material. A display device, wherein the invention according to claim 10 is a light source, a polarization conversion element that converts a polarization direction of light emitted from the light source into linear polarization in a specific direction, and a light beam of linear polarization emitted from the polarization conversion element And a projection means for enlarging and projecting the modulated light flux emitted from the light valve onto a screen, wherein the polarization conversion element is made of optical glass or plastic material. It has a first column-shaped block having a polygonal cross section and a second column-shaped block having a polygonal cross section made of glass or plastic material for optics. A dielectric layer having an optical anisotropy having a different refractive index in a direction perpendicular to and parallel to a projection surface is formed on one surface of the first block, and the second layer is sandwiched between the dielectric layers. The first block is bonded to one surface of the block via a bonding material, and the phase difference film is bonded to a surface where the first or second block is not bonded via a dielectric layer. Direction conversion means for changing the direction of the light flux transmitted through the phase difference plate or the direction of the light flux transmitted through the surface of another block that is symmetrical to the phase difference plate with respect to the dielectric layer. It is a projection type display device characterized by having.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の第
1の例である偏光分離素子の断面部分拡大図である。光
の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異な
る光学異方性を有する光学フィルム22は接合剤23を
介して2つの光学ブロック21の間に貼り合わされてい
る。なお、接合剤は、光学ブロック側又は光学フィルム
側の屈折率と中和するようになっている。図2(a)
(b)は、本発明の実施の形態の第2の例である偏光変
換素子の断面部分拡大図である。いずれも図1に示す偏
光分離素子の光学ブロックの―面に1/2波長板が貼り
つけられており、さらに図2(b)では光学フィルム2
2の代わりに誘電体層24を用いている。
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of a polarization beam splitting element according to a first embodiment of the present invention. An optical film 22 having an optical anisotropy having a different refractive index in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is bonded between two optical blocks 21 via a bonding agent 23. The bonding agent neutralizes the refractive index on the optical block side or the optical film side. FIG. 2 (a)
FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of a polarization conversion element according to a second example of the embodiment of the present invention. In each case, a half-wave plate is attached to the minus side of the optical block of the polarization separation element shown in FIG. 1, and in FIG.
A dielectric layer 24 is used instead of 2.

【0022】光学ブロック21としてはアクリル、ポリ
カーボネート等の樹脂やガラスなど、可視光領域におい
て透明であればいずれの材料も好適に用いられる。光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる
光学異方性を有する光学フィルム22としてはPET
(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレ
ンナフタレート)など可視光領域において透明であれば
いずれの材料でもよく、通常これらフィルムは溶融され
た原材料を一方向に連続的に延伸しながらフィルム状に
成形するために光学異方性を有している。また、必要に
応じてフィルム原材料中に各種の染料、顔料、色素等を
添加してさらに光学異方性の性能向上を図ってもよい。
As the optical block 21, any material is preferably used as long as it is transparent in the visible light region, such as resin such as acrylic and polycarbonate, and glass. The optical film 22 having an optical anisotropy having a different refractive index in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is made of PET.
Any material such as (polyethylene terephthalate) and PEN (polyethylene naphthalate) may be used as long as it is transparent in the visible light region. Usually, these films are formed by continuously stretching a molten raw material in one direction into a film. Has optical anisotropy. If necessary, various dyes, pigments, dyes, and the like may be added to the film raw material to further improve the optical anisotropy performance.

【0023】図2(b)に示す誘電体層24の材料とし
てはTiO2やTa2O5、Nb2O5、SiO2やZ
rO2,MgF2などが好適に用いられ、面の法線方向
に対して所定の角度を持って結晶を配向させることによ
り、光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率
の異なる光学異方性を発現するようになる。図3、図4
にその概念図を示す。誘電体層は、多結晶構造であり、
かつ結晶の配向方向が法線方向に対してある角度を有し
た方向に向いており、偏光変換素子として作用する。こ
れら誘電体層24は一般に真空蒸着法やスパッタリング
法などのドライ成膜法にて形成され、図4に示すよう
に、材料蒸発源に対して基板を斜めに配置して成膜する
ことにより斜めの配向膜が形成される。
As a material of the dielectric layer 24 shown in FIG. 2B, TiO2, Ta2O5, Nb2O5, SiO2, Z
rO2, MgF2 or the like is preferably used, and the crystal is oriented at a predetermined angle with respect to the normal direction of the surface, so that the refractive index differs between the direction perpendicular to the light incident surface and the direction parallel to the light incident surface. Anisotropy is developed. 3 and 4
Figure 2 shows the conceptual diagram. The dielectric layer has a polycrystalline structure,
In addition, the orientation direction of the crystal is oriented in a direction having a certain angle with respect to the normal direction, and acts as a polarization conversion element. These dielectric layers 24 are generally formed by a dry film forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method, and as shown in FIG. Is formed.

【0024】図5(a)に、本発明の複屈折材料におけ
る屈折特性についての説明図であって、水晶、カルサイ
ト(方解石、CaCO3)、等からなる結晶の複屈折特
性を利用した偏光子29であって、偏光子の上面から入
射した無偏光の光線は、偏光面が互いに直交する2つの
偏光成分に分離されて、直線偏光光として射出される。
この射出された光線の一方は、スネルの法則及び反射の
法則に従った光線であるため通常光線(常光線)と呼ば
れ、他方は、異常光線と呼ばれる。
FIG. 5 (a) is a diagram for explaining the refraction characteristics of the birefringent material of the present invention. The polarization using the birefringence characteristics of a crystal made of quartz, calcite (calcite, CaCO 3 ), etc. The non-polarized light, which is the polarizer 29 and entered from the upper surface of the polarizer, is separated into two polarization components whose polarization planes are orthogonal to each other, and is emitted as linearly polarized light.
One of the emitted light rays is called a normal light ray (ordinary light ray) because it is a light ray according to Snell's law and the law of reflection, and the other is called an extraordinary light ray.

【0025】図5(b)は、複屈折特性を利用した偏光
プリズムであるグラントムソンプリズム30の説明図で
ある。グラントムソンプリズム30は、2個の方解石を
接合剤で接着したものであって、常光線は方解石と接合
剤の屈折率の差により方解石と接合剤の界面で全反射さ
れ、プリズム30の側面の吸収層31で吸収される。一
方、異常光線は、そのまま透過し、偏光度の高い直線偏
光を得ることができる。
FIG. 5B is an explanatory diagram of a Glan-Thompson prism 30 which is a polarizing prism utilizing birefringence characteristics. The Glan-Thompson prism 30 is obtained by bonding two calcites with a bonding agent, and the ordinary ray is totally reflected at the interface between the calcite and the bonding agent due to the difference in the refractive index between the calcite and the bonding agent. It is absorbed by the absorption layer 31. On the other hand, the extraordinary ray is transmitted as it is, and a linearly polarized light having a high degree of polarization can be obtained.

【0026】次に本発明の作用を説明する。図6(a)
に示すように、大きい屈折率n1を有する媒質Aから小
さい屈折率n2を有する媒質Bに光が入射する場合、光
は入射角が臨界角θcを越えると2つの媒質の界面In
で全反射を起こす。臨界角θcは、スネルの法則から、
次式で与えられる。 θc=sin-1(n2/n1) n1>n2 従って、臨界角θcより小さい入射角度θで入射した場
合には、図6(b)に示すように媒質B中に進入し、ま
た臨界角θcより大きい入射角度θで光が入射した場合
には、図6(c)に示すように、界面Inで全反射を起
こし。もはや媒質B中へは進入しない。
Next, the operation of the present invention will be described. FIG. 6 (a)
As shown in FIG. 5, when light is incident from the medium A having the large refractive index n1 to the medium B having the small refractive index n2, the light is transmitted to the interface In between the two media when the incident angle exceeds the critical angle θc.
Causes total internal reflection. The critical angle θc is, according to Snell's law,
It is given by the following equation. θc = sin −1 (n 2 / n 1 ) n1> n2 Therefore, when incident at an incident angle θ smaller than the critical angle θc, the light enters the medium B as shown in FIG. When light is incident at an incident angle θ larger than the angle θc, as shown in FIG. 6C, total reflection occurs at the interface In. It no longer enters medium B.

【0027】図7は、媒質A、Bの屈折率n1、n2と
臨界角との関係を示す図で、図7(a)は、屈折率n1
が1.5から2.0まで変化した場合の屈折率n2と臨
界角θとの関係を示した図であり、図7(b)は、その
概念を示す図である。この図において各曲線より上側は
媒質Aから媒質Bへ光が入射する領域、また下側は界面
にて反射する領域を示す。
FIG. 7 shows the relationship between the refractive indices n1 and n2 of the media A and B and the critical angle. FIG. 7A shows the relationship between the refractive indices n1 and n2.
Is a diagram showing the relationship between the refractive index n2 and the critical angle θ when the value changes from 1.5 to 2.0, and FIG. 7B is a diagram showing the concept. In this figure, the upper side of each curve indicates a region where light is incident from the medium A to the medium B, and the lower side indicates a region where light is reflected at the interface.

【0028】媒質Bの屈折率n2が、光の入射面に対し
て垂直方向(S偏光方向)と平行方向(P偏光方向)と
で屈折率の異なる光学異方性を有している場合、屈折率
の小さい方の偏光方向で全反射をする様に光の入射角度
θ及び媒質Aの屈折率n1を適宜選択すれば、屈折率の
大きい偏光方向の光は界面Inで全反射せず、媒質Bに
進入することが可能となり、各偏光成分を分離すること
ができる。S偏光とP偏光のどちらが通過、反射するか
は、光学異方性を有する光学フィルムの各偏光光に対す
る屈折率の大小で決まり、屈折率の大きい方の偏光光が
透過することになる。
When the refractive index n2 of the medium B has optical anisotropy in which the refractive index differs in a direction perpendicular to the light incident surface (S polarization direction) and in a direction parallel to the light incidence surface (P polarization direction), If the incident angle θ of the light and the refractive index n1 of the medium A are appropriately selected so that the light is totally reflected in the polarization direction with the smaller refractive index, the light in the polarization direction with the larger refractive index is not totally reflected at the interface In, It becomes possible to enter the medium B, and each polarized light component can be separated. Whether the S-polarized light or the P-polarized light is transmitted or reflected is determined by the magnitude of the refractive index for each polarized light of the optical film having optical anisotropy, and the polarized light having the larger refractive index is transmitted.

【0029】光の入射角度θ及び用いる光学フィルムの
各偏光方向での屈折率は、適用する光学系レイアウトに
準じて適宜選択可能であるが。1.3より小さい屈折率
を有する可視光領域で透明なバルク材料は現実的には存
在しないので、光の入射角度θが70゜前後の領域で適
宜n1(例えば、1.7前後)、n2(例えば、1.4
〜1.5前後)を選択することになる。
The incident angle θ of light and the refractive index of the optical film used in each polarization direction can be appropriately selected according to the layout of the optical system to be applied. Since there is practically no bulk material transparent in the visible light region having a refractive index smaller than 1.3, n1 (for example, around 1.7) and n2 are appropriately set in a region where the light incident angle θ is around 70 °. (For example, 1.4
~ 1.5).

【0030】図8(a)、(b)は、本発明の偏光分離
素子及び偏光変換素子を液晶プロジェクタの照明系に適
用した場合の概略を示したものである。図8(a)に示
す偏光分離素子25は、光の入射面に対して垂直方向に
偏光した光(S偏光方向)を透過、かつ平行方向に偏光
した光(P偏光方向)を反射するように設定されてい
る。光源2から発せられた光は、偏光分離素子25に入
射した後に、S偏光光のみが出射される。このように、
S偏光光を透過するように設定できるのは、延伸した光
学フィルムを利用したビームスプリッターの特性であ
る。反射されたP偏光光も有効に利用したい場合には、
図8(b)に示すように、偏光変換素子26に入射して
偏光膜によって反射されたP偏光光は、1/2波長板1
9にてS偏光光に変換され、反射ミラー18でS偏光光
と同一方向に揃えられ、液晶ライトバルブに導入され
る。
FIGS. 8A and 8B schematically show a case where the polarization splitting element and the polarization conversion element of the present invention are applied to an illumination system of a liquid crystal projector. The polarization splitting element 25 shown in FIG. 8A transmits light polarized in a direction perpendicular to the light incident surface (S polarization direction) and reflects light polarized in a parallel direction (P polarization direction). Is set to After the light emitted from the light source 2 enters the polarization separation element 25, only the S-polarized light is emitted. in this way,
What can be set to transmit S-polarized light is the characteristics of a beam splitter using a stretched optical film. If you also want to use the reflected P-polarized light effectively,
As shown in FIG. 8B, the P-polarized light that has entered the polarization conversion element 26 and reflected by the polarizing film is a half-wave plate 1
At 9, the light is converted into S-polarized light, is aligned in the same direction as the S-polarized light by the reflection mirror 18, and is introduced into the liquid crystal light valve.

【0031】図9(a)、(b)、(c)は、それそれ
板型、プリズム型及び本発明の偏光分離素子の光学特性
を示したものである。偏光分離素子は、一方の偏光成分
(本図の場合はP偏光光)の透過率は高い程、他方の偏
光成分(本図の場合はS偏光光)の透過率は低い程分離
性能は優れていることになる。板型偏光分離素子とプリ
ズム型偏光分離素子とを使用波長領域400nm〜65
0nmにおいて比較すると、P偏光光に関してはほぼ同
等な性能であるが、S偏光光に関しては板型偏光分離素
子の場合20%程度漏れていることがわかり、この分だ
け板型偏光分離素子の場合は、プリズム型偏光分離素子
に比べて性能的には劣ることが分かる。―方、プリズム
型と本発明の偏光分離素子とを比較すると、透過率はほ
ぼ同一であり、偏光分離性能も同レべルであることが分
かる。
FIGS. 9 (a), 9 (b) and 9 (c) show the optical characteristics of the plate type, the prism type and the polarization splitting element of the present invention, respectively. The polarization separating element has better separation performance as the transmittance of one polarized component (P-polarized light in this figure) is higher and the transmittance of the other polarized component (S-polarized light in this figure) is lower. Will be. A plate-type polarization separation element and a prism-type polarization separation element are used.
When compared at 0 nm, the performance is almost the same for P-polarized light, but about 20% leaks for S-polarized light in the case of the plate-type polarization separation element. It can be seen that is inferior in performance as compared with the prism type polarization separation element. On the other hand, when comparing the prism type and the polarization separation element of the present invention, it can be seen that the transmittance is almost the same and the polarization separation performance is also at the same level.

【0032】図10は、本発明の別の実施の形態を示し
断面図であり、本実施の形態の場合、P偏光光を利用す
るように設定されている。本実施の形態の例は、偏光変
換素子24を照明系に適用したもので、光源2からの光
線は遮光板28により一様な平行光のみが光学異方性高
分子フィルム又は誘電体層からなる偏光分離膜24に入
射し、P偏光光が透過して、S偏光光は反射し、1/2
波長板を透過することにより、P偏光光に変換されて、
反射ミラー18によって反射され、偏光分離膜24を透
過したP偏光光と平行な光束として、図示しない照明系
に入射される。
FIG. 10 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, it is set so as to use P-polarized light. In the example of the present embodiment, the polarization conversion element 24 is applied to an illumination system, and only parallel light uniform from the light source 2 is emitted from the optically anisotropic polymer film or the dielectric layer by the light shielding plate 28. Incident on the polarization separation film 24, the P-polarized light is transmitted, the S-polarized light is reflected, and
By passing through the wave plate, it is converted into P-polarized light,
The light is reflected by the reflection mirror 18 and is incident on an illumination system (not shown) as a light flux parallel to the P-polarized light transmitted through the polarization separation film 24.

【0033】以上詳述したように、光の入射面に対して
垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる光学異方性を有
する光学フィルムを用いた本発明の偏光分離素子におい
ては、性能はプリズム型と同等にもかかわらず高価な光
学薄膜を使用する必要がなくなるため、大幅にコストを
低減することが可能となる。また、光学フィルムの代わ
りに誘電体の斜め配向膜を使用した場合も同様な機能が
得られ、通常の光学薄膜と異なり数層で所望の光学特性
が得られるため、相対的に低コスト化が図れる。
As described in detail above, the performance of the polarization separation element of the present invention using an optical film having an optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is as follows. Since there is no need to use an expensive optical thin film in spite of being equivalent to the prism type, the cost can be significantly reduced. In addition, the same function can be obtained when an obliquely oriented dielectric film is used instead of an optical film, and desired optical characteristics can be obtained with several layers unlike ordinary optical thin films, so that relatively low cost can be achieved. I can do it.

【0034】次に、本発明の実施例を比較例と共に示
す。光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率
の異なる光学異方性を有する光学フィルム又は誘電体層
を用いた本発明の偏光変換素子は、以下のようにして評
価した。偏光変換素子を組み込んだ光学ユニットにより
拡大投影された40インチ相当のスクリーンの中心の明
るさを照度計にて測定した。照度が高い程スクリーン上
に投影された画像は明るく高性能であると判断した。以
下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発
明は下記実施例に制限されるものではない。
Next, examples of the present invention are shown together with comparative examples. The polarization conversion device of the present invention using an optical film or a dielectric layer having an optical anisotropy having different refractive indexes in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface was evaluated as follows. The brightness of the center of the screen equivalent to 40 inches enlarged and projected by the optical unit incorporating the polarization conversion element was measured with an illuminometer. The higher the illuminance, the brighter the image projected on the screen and the higher the performance. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0035】比較例1 従来のプリズム型偏光変換素子を内部に有した光学ユニ
ットから成る投写型表示装置のスクリーン中心での明る
さを測定した結果、照度は345ルックスであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 As a result of measuring the brightness at the center of the screen of a projection type display apparatus comprising an optical unit having a conventional prism type polarization conversion element therein, the illuminance was 345 lux.

【0036】実施例1 光の入射面に対して垂直方向(S偏光)と平行方向(P
偏光)の屈折率がそれぞれ1.5、1.4なる光学異方
性を有する光学フィルムを光学ブロック(光学ガラスB
K7製)で挟み込んだ偏光変換素子を作製した。続いて
この偏光変換素子を内部に有した光学ユニットから成る
投写型表示装置のスクリーン中心での明るさを測定した
結果、照度は350ルックスであった。
Example 1 The direction perpendicular to the light incident surface (S-polarized light) and the direction parallel to the
The optical film having the optical anisotropy whose refractive index of the polarized light is 1.5 and 1.4, respectively, is placed in an optical block (optical glass B).
K7) was manufactured. Subsequently, the brightness at the center of the screen of the projection display device including the optical unit having the polarization conversion element therein was measured. As a result, the illuminance was 350 lux.

【0037】実施例2 光の入射面に対して垂直方向と平行方向の屈折率がそれ
ぞれ1.6、1.5なる光学異方性を有する斜め配向の
誘電体層を光学ブロック(光学ガラスBK7製)で挟み
込んだ偏光変換素子を作製した。続いてこの偏光変換素
子を内部に有した光学ユニットから成る投写型表示装置
のスクリーン中心での明るさを測定した結果、照度は3
90ルックスであった。
Example 2 An obliquely oriented dielectric layer having an optical anisotropy having refractive indices of 1.6 and 1.5 respectively in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface was formed on an optical block (optical glass BK7). Manufactured by the company). Subsequently, as a result of measuring the brightness at the center of the screen of the projection type display device including the optical unit having the polarization conversion element therein, the illuminance was 3.
It was 90 looks.

【0038】実施例3 光の入射面に対して垂直方向と平行方向の屈折率がそれ
それ1.5、1.4なる光学異方性を有する光学フィル
ムをアクリル製光学ブロックで挟み込んだ偏光変換素子
を作製した。続いてこの偏光変換素子を内部に有した光
学ユニットから成る投写型表示装置のスクリーン中心で
の明るさを測定した結果、照度は350ルックスであっ
た。
Example 3 Polarization conversion in which an optical film having an optical anisotropy whose refractive index in the direction perpendicular to the light incident surface and in the direction parallel to the light incident surface was 1.5 and 1.4, respectively, was sandwiched between acrylic optical blocks. An element was manufactured. Subsequently, the brightness at the center of the screen of the projection display device including the optical unit having the polarization conversion element therein was measured. As a result, the illuminance was 350 lux.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、偏光変換素子が光の入射面に
対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる光学異方
性を有する光学フィルム又は誘電体層と光学ブロック及
び1/2波長板、反射ミラーから構成されているため、
偏光変換性能が高く、かつ安価で高性能な投写型表示装
置を提供することができる。
According to the present invention, there is provided an optical film or a dielectric layer having an optical anisotropy in which a polarization conversion element has an optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface, and an optical block. Because it is composed of a wave plate and a reflection mirror,
An inexpensive and high-performance projection display device having high polarization conversion performance can be provided.

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

【図1】本発明の偏光分離素子の断面部分拡大図。FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of a polarization beam splitter of the present invention.

【図2】本発明の偏光変換素子の断面部分拡大図で、
(a)は偏光分離素子として光学異方性を有した高分子
フィルムを利用した例を示し、(b)は偏光分離素子と
して誘電体多層膜を利用した例を示す。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of the polarization conversion element of the present invention;
(A) shows an example in which a polymer film having optical anisotropy is used as a polarization separation element, and (b) shows an example in which a dielectric multilayer film is used as a polarization separation element.

【図3】本発明の原理を示す概念図であって、斜め配向
膜の概念図。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the principle of the present invention, and is a conceptual diagram of an oblique alignment film.

【図4】本発明の誘電体層が生成される状態を示す概念
図。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state where a dielectric layer of the present invention is generated.

【図5】本発明の複屈折特性の原理を示し、(a)は、
複屈折により通常光線と異常光線に分離される原理を示
す概念図、(b)はグラントンプソンプリズムの原理を
示す概念図。
FIG. 5 shows the principle of the birefringence characteristic of the present invention.
FIG. 3B is a conceptual diagram showing a principle of separation into a normal ray and an extraordinary ray by birefringence, and FIG.

【図6】偏光分離素子の界面での光の入射、反射を説明
するための図。
FIG. 6 is a view for explaining incidence and reflection of light at an interface of the polarization separation element.

【図7】本発明の偏光分離素子の作用を説明するための
図。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the polarization beam splitter of the present invention.

【図8】本発明の偏光分離素子の実施の形態を示す断面
図であって、(a)は一方の偏光光のみを利用する場合
を示し、(b)は2つの偏光光を利用する場合の例を示
す断面図。
FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views illustrating an embodiment of the polarization beam splitter of the present invention, wherein FIG. 8A shows a case where only one polarized light is used, and FIG. 8B shows a case where two polarized lights are used. Sectional drawing which shows the example of FIG.

【図9】板型、プリズム型及び本発明の偏光分離素子の
光学特性を示した図。
FIG. 9 is a diagram showing optical characteristics of a plate type, a prism type, and a polarization beam splitter of the present invention.

【図10】本発明の偏光変換素子を照明系に適用した例
を示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view showing an example in which the polarization conversion element of the present invention is applied to an illumination system.

【図11】従来の液晶プロジェクタに用いられる光学ユ
ニットの代表的構成を示す断面図。
FIG. 11 is a sectional view showing a typical configuration of an optical unit used in a conventional liquid crystal projector.

【図12】従来の前面投写型、背面投写型液晶プロジェ
クタの横断面概略図。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a conventional front projection type and rear projection type liquid crystal projector.

【図13】液晶ライトバルブの断面部分拡大図。FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of a liquid crystal light valve.

【図14】従来のプリズム型、板型偏光変換素子の機能
を説明するための断面図。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining functions of a conventional prism type and plate type polarization conversion element.

【図15】従来の偏光変換素子を照明系に適用した例を
示す断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example in which a conventional polarization conversion element is applied to an illumination system.

【図16】偏光分離素子として液晶を利用した従来例の
説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a conventional example using a liquid crystal as a polarization separation element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学ユニット、2 光源、3 紫外赤外線カットフ
ィルタ、4 偏光変換素子、 5 マルチレンズアレ
イ、6 ダイクロイックミラー、7 液晶ライトバル
ブ、8 ダイクロイックプリズム、9 投写レンズ、1
0 スクリーン、11 キャビネット、12 観察者、
15a・15b 偏光板、16 液晶パネル、17 プ
リズム型偏光変換素子、 17a 三角プリズム、17
b 偏光分離膜、18 反射ミラー、19 1/2波長
板、 20 ガラス板、21 光学ブロック、22
光学フィルム、23 接合剤、24 誘電体層、25
偏光分離素子、26 偏光変換素子、27 結晶、28
遮光板、29 偏光子、30グラントムソンプリズ
ム、31 吸収層。
Reference Signs List 1 optical unit, 2 light sources, 3 ultraviolet / infrared cut filter, 4 polarization conversion element, 5 multi-lens array, 6 dichroic mirror, 7 liquid crystal light valve, 8 dichroic prism, 9 projection lens, 1
0 screen, 11 cabinets, 12 observers,
15a / 15b polarizing plate, 16 liquid crystal panel, 17 prism type polarization conversion element, 17a triangular prism, 17
b polarization splitting film, 18 reflection mirror, 19 1/2 wavelength plate, 20 glass plate, 21 optical block, 22
Optical film, 23 bonding agent, 24 dielectric layer, 25
Polarization splitter, 26 polarization converter, 27 crystal, 28
Shielding plate, 29 polarizer, 30 Glan-Thompson prism, 31 absorption layer.

───────────────────────────────────────────────────── 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) G03B 21/00 G03B 21/00 E 5G435 G09F 9/00 336 G09F 9/00 336E 360 360D H04N 5/74 H04N 5/74 K (72)発明者 喜田 晃二 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 2H042 CA01 CA07 CA14 CA17 2H049 BA05 BA06 BA42 BB03 BB44 BB61 BC03 BC22 2H088 EA14 EA17 HA09 HA13 HA16 HA21 HA24 HA28 KA05 MA01 MA20 2H091 FA05Z FA07Z FA11Z FA14Z FA26X FA26Z FA41Z FB02 FB06 FC01 KA01 LA12 LA16 5C058 BA35 EA11 5G435 AA03 AA17 BB12 BB15 BB17 DD05 EE25 FF02 FF03 FF05 GG04 GG08 GG23 HH02 KK07 LL15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 21/00 G03B 21/00 E 5G435 G09F 9/00 336 G09F 9/00 336E 360 360D H04N 5/74 H04N 5/74 K (72) Inventor Koji Kita 6-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term within Sony Corporation (reference) 2H042 CA01 CA07 CA14 CA17 2H049 BA05 BA06 BA42 BB03 BB44 BB61 BC03 BC22 2H088 EA14 EA17 HA09 HA13 HA16 HA21 HA24 HA28 KA05 MA01 MA20 2H091 FA05Z FA07Z FA11Z FA14Z FA26X FA26Z FA41Z FB02 FB06 FC01 KA01 LA12 LA16 5C058 BA35 EA11 5G435 AA03 AA17 BB12 BB15 BB17 DD05 FF25 GG03 FF02 GG03 FF25 GG02 FF02 GG03 FF03

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックと、 前記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロック
の1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる
光学異方性光学フィルムとを有することを特徴とする偏
光分離素子。
1. A first column-shaped block made of an optical glass or plastic material having a polygonal cross section, and a second column-shaped block made of an optical glass or plastic material having a polygonal cross section. The one side of the first block and the one side of the second block are refracted in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched by a bonding material. A polarizing beam splitter comprising: an optically anisotropic optical film having a different ratio.
【請求項2】 光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックと、 前記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロック
の1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる
光学異方性光学フィルムと、 前記第1又は第2のブロックの前記光学フィルムが接合
されていない面に接合材を介して貼りつけられている位
相差フィルムとを有することを特徴とする偏光変換素
子。
2. A first column-shaped block made of a glass or plastic material for optics and having a polygonal cross section, and a second block made of a column made of a glass or plastic material for optics and having a polygonal shape. The one side of the first block and the one side of the second block are refracted in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched by a bonding material. Having an optically anisotropic optical film having different ratios, and a retardation film attached via a bonding material to a surface of the first or second block where the optical film is not bonded. Polarization conversion element.
【請求項3】 光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックと、 前記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロック
の1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる
光学異方性光学フィルムと、 前記第1又は第2のブロックの前記光学フィルムが接合
されていない面に接合材を介して貼りつけられている位
相差フィルムと、 前記位相差板を透過した光束又は前記光学異方性フイル
ムに関して前記位相差板と対称となる他のブロックの面
を通過した光束の方向を変換する方向変換手段とを有す
ることを特徴とする偏光変換素子。
3. A first column-shaped block made of an optical glass or plastic material having a polygonal cross section, and a second column-shaped block made of an optical glass or plastic material having a polygonal cross section. The one side of the first block and the one side of the second block are refracted in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched by a bonding material. Optical anisotropic optical films having different ratios, a retardation film adhered to a surface of the first or second block where the optical film is not joined through a joining material, and the retardation plate A polarization conversion element comprising: a direction conversion unit configured to change a direction of a transmitted light beam or a light beam that has passed through a surface of another block that is symmetrical to the phase difference plate with respect to the optically anisotropic film.
【請求項4】 光源と、 前記光源から出射する光の偏光方向を特定の方向の直線
偏光に変換する偏光変換素子と、 前記偏光変換素子より出射する直線偏光の光束を変調す
るライトバルブと、 前記ライトバルブより出射した変調された光束をスクリ
ーン上へ拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装
置において、 前記偏光変換素子は、光学用のガラス又はプラスチック
材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロック
と、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックと、 前記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロック
の1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる
光学異方性光学フィルムと、 前記第1又は第2のブロックの前記光学フィルムが接合
されていない面に接合材を介して貼りつけられている位
相差フィルムとを有することを特徴とする投写型表示装
置。
4. A light source, a polarization conversion element for converting a polarization direction of light emitted from the light source into linearly polarized light in a specific direction, and a light valve for modulating a linearly polarized light beam emitted from the polarization conversion element, A projection unit for enlarging and projecting the modulated light beam emitted from the light valve onto a screen, wherein the polarization conversion element has a columnar shape having a polygonal cross section made of optical glass or plastic material. A first block having a polygonal cross section made of glass or plastic material for optics; one surface of the first block; and one surface of the second block An optically anisotropic optical film having a refractive index different between a direction perpendicular to and a direction parallel to the light incident surface, which is sandwiched by a bonding material between the first and second optical films; Projection display device characterized by having a phase difference film in which the optical film of the block is adhered by means of a bonding material to a surface which is not bonded.
【請求項5】 光源と、 前記光源から出射する光の偏光方向を特定の方向の直線
偏光に変換する偏光変換素子と、 前記偏光変換素子より出射する直線偏光の光束を変調す
るライトバルブと、 前記ライトバルブより出射した変調された光束をスクリ
ーン上へ拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装
置において、 前記偏光変換素子は、光学用のガラス又はプラスチック
材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロック
と、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックと、 前記第1のブロックの1つの面と、前記第2のブロック
の1つの面の間に、接合材を介して挟まれている、光の
入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折卒の異なる
光学異方性光学フィルムと、 前記第1又は第2のブロックの前記光学フィルムが接合
されていない面に接合材を介して貼りつけられている位
相差フィルムと、 前記位相差板を透過した光束又は前記光学異方性フィル
ムに関して前記位相差板と対称となる他のブロックの面
を通過した光束の方向を変換する方向変換手段とを有す
ることを特徴とする投写型表示装置。
5. A light source, a polarization conversion element that converts a polarization direction of light emitted from the light source to linear polarization in a specific direction, and a light valve that modulates a light beam of linear polarization emitted from the polarization conversion element. A projection unit for enlarging and projecting the modulated light beam emitted from the light valve onto a screen, wherein the polarization conversion element has a columnar shape having a polygonal cross section made of optical glass or plastic material. A first block having a polygonal cross section made of glass or plastic material for optics; one surface of the first block; and one surface of the second block An optically anisotropic optical film having a different refractive index in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface, which is sandwiched by a bonding material between the first and second optical films; A retardation film adhered to a surface of the block where the optical film is not joined via a bonding material, and a luminous flux transmitted through the retardation plate or the optically anisotropic film and the symmetry with the retardation plate. A direction changing means for changing a direction of a light beam passing through a surface of another block.
【請求項6】 光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックとを有し光の入射面に
対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異なる光学異方
性を有する誘電体層が前記第1のブロックの1つの面に
形成されて、 前記誘電体層を挟むようにして前記第2のブロックの1
つの面に接合材を介して前記第1のブロックが接合され
ていることを特徴とする偏光分離素子。
6. A first column-shaped block made of a glass or plastic material for optics having a polygonal cross section, and a second block formed of a column having a polygonal cross section made of a glass or plastic material for optics. A dielectric layer having optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is formed on one surface of the first block; 1 of the second block
A polarization separation element, wherein the first block is bonded to two surfaces via a bonding material.
【請求項7】 光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックとを有し、 光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異
なる光学異方性を有ずる誘電体層が前記第1のブロック
の1つの面に形成されて、 前記誘電体層を挟むようにして前記第2のブロックの1
つの面に接合材を介して前記第1のブロックが接合され
ていて、 前記第1又は第2のブロックが誘電体層を介して接合さ
れていない面に位相差フィルムが接合材を介して貼りつ
けられていることを特徴とする偏光変換素子。
7. A first column-shaped block made of an optical glass or plastic material having a polygonal cross section, and a second column-shaped block made of an optical glass or plastic material having a polygonal cross section. A dielectric layer having optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is formed on one surface of the first block; One of the second blocks is sandwiched between layers.
The first block is bonded to one surface via a bonding material, and the retardation film is bonded to the surface where the first or second block is not bonded via the dielectric layer via the bonding material. A polarization conversion element, which is attached.
【請求項8】 光学用のガラス又はプラスチック材料か
らなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロックと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックとを有し、 光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異
なる光学異方性を有する誘電体層が前記第1のブロック
の1つの面に形成されて、 前記誘電体層を挟むようにして前記第2のブロックの1
つの面に接合材を介して前記第1のブロックが接合され
ていて、 前記第1又は第2のブロックが誘電体層を介して接合さ
れていない面に位相差フィルムが接合材を介して貼りつ
けられていて、 前記位相差板を透過した光束又は前記誘電体層に関して
前記位相差板と対称となる他のブロックの面を通過した
光束の方向を変換する方向変換手段とを有することを特
徴とする偏光変換素子。
8. A first column-shaped block made of an optical glass or plastic material and having a polygonal section, and a second column-shaped block made of an optical glass or plastic material and having a polygonal shape. A dielectric layer having optical anisotropy having different refractive indices in a direction perpendicular to and parallel to a light incident surface is formed on one surface of the first block; 1 of the second block so as to sandwich
The first block is bonded to one surface via a bonding material, and the retardation film is bonded to the surface where the first or second block is not bonded via the dielectric layer via the bonding material. Direction conversion means for changing the direction of a light beam transmitted through the phase difference plate or a light beam passed through the surface of another block that is symmetrical to the phase difference plate with respect to the dielectric layer. Polarization conversion element.
【請求項9】 光源と、 前記光源から出射する光の偏光方向を特定の方向の直線
偏光に変換する偏光変換素子と、 前記偏光変換素子より出射する直線偏光の光束を変調す
るライトバルブと、 前記ライトバルブより出射した変調された光束をスクリ
ーン上へ拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装
置において、 前記偏光変換素子は、 光学用のガラス又はプラスチッ
ク材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロッ
クと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックとを有し、 光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異
なる光学異方性を有する誘電体層が前記第1のブロック
の1つの面に形成されて、 前記誘電体層を挟むようにして前記第2のブロックの1
つの面に接合材を介して前記第1のブロックが接合され
ていて、 前記第1又は第2のブロックが誘電体層を介して接合さ
れていない面に位相差フィルムが接合材を介して貼りつ
けられていることを特徴とする投写型表示装置。
9. A light source, a polarization conversion element for converting a polarization direction of light emitted from the light source into linearly polarized light in a specific direction, and a light valve for modulating a linearly polarized light beam emitted from the polarization conversion element, A projection unit for enlarging and projecting the modulated light beam emitted from the light valve onto a screen, wherein the polarization conversion element has a columnar shape having a polygonal cross section made of optical glass or plastic material. And a column-shaped second block having a polygonal cross section made of an optical glass or plastic material, and having a refractive index in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface. A dielectric layer having a different optical anisotropy is formed on one surface of the first block, and one of the second blocks is sandwiched between the dielectric layers.
The first block is bonded to one surface via a bonding material, and the retardation film is bonded to the surface where the first or second block is not bonded via the dielectric layer via the bonding material. A projection display device, which is attached.
【請求項10】 光源と、 前記光源から出射する光の偏光方向を特定の方向の直線
偏光に変換する偏光変換素子と、 前記偏光変換素子より出射する直線偏光の光束を変調す
るライトバルブと、 前記ライトバルブより出射した変調された光束をスクリ
ーン上へ拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装
置において、 前記偏光変換素子は、 光学用のガラス又はプラスチッ
ク材料からなる断面が多角形をなす柱状の第1のブロッ
クと、 光学用のガラス又はプラスチック材料からなる断面が多
角形をなす柱状の第2のブロックとを有し、 光の入射面に対して垂直方向と平行方向とで屈折率の異
なる光学異方性を有する誘電体層が前記第1のブロック
の1つの面に形成されて、 前記誘電体層を挟むようにして前記第2のブロックの1
つの面に接合材を介して前記第1のブロックが接合され
ていて、 前記第1又は第2のブロックが誘電体層を介して接合さ
れていない面に位相差フィルムが接合材を介して貼りつ
けられていて、 前記位相差板を透過した光束又は前記誘電体層に関して
前記位相差板と対称となる他のブロックの面を透過した
光束の方向を変換する方向変換手段とを有することを特
徴とする投写型表示装置。
10. A light source, a polarization conversion element that converts a polarization direction of light emitted from the light source to linearly polarized light in a specific direction, and a light valve that modulates a light beam of linearly polarized light emitted from the polarization conversion element. A projection unit for enlarging and projecting the modulated light beam emitted from the light valve onto a screen, wherein the polarization conversion element has a columnar shape having a polygonal cross section made of optical glass or plastic material. And a column-shaped second block having a polygonal cross section made of an optical glass or plastic material, and having a refractive index in a direction perpendicular and parallel to a light incident surface. A dielectric layer having a different optical anisotropy is formed on one surface of the first block, and one of the second blocks is sandwiched between the dielectric layers.
The first block is bonded to one surface via a bonding material, and the retardation film is bonded to the surface where the first or second block is not bonded via the dielectric layer via the bonding material. Direction conversion means for changing the direction of the light beam transmitted through the phase difference plate or the light beam transmitted through the surface of another block that is symmetrical to the phase difference plate with respect to the dielectric layer. Projection type display device.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749670A (en) * 2012-07-02 2012-10-24 杭州科汀光学技术有限公司 Broadband prism multilayer film polarizing beam splitter

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CN102749670A (en) * 2012-07-02 2012-10-24 杭州科汀光学技术有限公司 Broadband prism multilayer film polarizing beam splitter

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