JP2002022963A - ホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系 - Google Patents
ホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホログラムの偏光分離機能を利用した作製容
易な偏光分離素子とそれを用いた偏光分離色分離光学
系。 【解決手段】 ホログラム１１R 、１１G 、１１B を用
いて照明光２２、２７、３２の中、特定の直線偏光成分
のみを回折させ、それと直交する直交偏光成分を透過さ
せ、透過した直交偏光成分を２分の１波長板１６R 、１
６G 、１６B を通過させてその偏光方向を回折した直線
偏光成分の偏光方向に揃えるようにする。透過した直交
偏光成分を反射板１５R 、１５G 、１５B で反射偏向さ
せて回折した直線偏光成分と同方向へ向けることが望ま
しい。
易な偏光分離素子とそれを用いた偏光分離色分離光学
系。 【解決手段】 ホログラム１１R 、１１G 、１１B を用
いて照明光２２、２７、３２の中、特定の直線偏光成分
のみを回折させ、それと直交する直交偏光成分を透過さ
せ、透過した直交偏光成分を２分の１波長板１６R 、１
６G 、１６B を通過させてその偏光方向を回折した直線
偏光成分の偏光方向に揃えるようにする。透過した直交
偏光成分を反射板１５R 、１５G 、１５B で反射偏向さ
せて回折した直線偏光成分と同方向へ向けることが望ま
しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム偏光分
離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離
色分離光学系に関し、特に、照明光を無駄なく効率的に
利用可能なホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏
光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系に関するもの
である。
離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離
色分離光学系に関し、特に、照明光を無駄なく効率的に
利用可能なホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏
光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】透過型の液晶表示素子を背後から照明光
で照明して投影表示する液晶プロジェクターにおいて
は、照明光の偏光をある一定の直線偏光に揃える必要が
ある。このため、光源と液晶表示素子との間に偏光板を
配置し、一方向の直線偏光を取り出している。
で照明して投影表示する液晶プロジェクターにおいて
は、照明光の偏光をある一定の直線偏光に揃える必要が
ある。このため、光源と液晶表示素子との間に偏光板を
配置し、一方向の直線偏光を取り出している。
【０００３】しかしながら、偏光板では一方向の偏光を
取り出すことができるが、それに直交する偏光成分は全
て吸収してしまい、このため偏光板の透過効率は５０％
未満に止まっている。この点は、液晶プロジェクターの
効率を低減させる原因の１つとなっている。
取り出すことができるが、それに直交する偏光成分は全
て吸収してしまい、このため偏光板の透過効率は５０％
未満に止まっている。この点は、液晶プロジェクターの
効率を低減させる原因の１つとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この問題を改善するた
め、両偏光成分を一方向に揃えるものが知られている。
図８はその１例の構成を簡単に示す図であり、透明な板
状体４１内に偏光ビームスプリット面４２、４３を４５
°傾けて平行に配置し、一方の偏光ビームスプリット面
４２に対応する位置の射出側に２分の１波長板４４を貼
り付けてなる構造を持つ素子４０を使用し、この素子４
０の一方の偏光ビームスプリット面４２に入射するラン
ダム偏光（自然偏光）の光４５の中、Ｓ偏光成分は偏光
ビームスプリット面４２で反射され、隣接する偏光ビー
ムスプリット面４３の裏面で反射して素子４０から出て
行くと共に、Ｐ偏光成分は偏光ビームスプリット面４２
で反射せずに透過し、貼り合わされた２分の１波長板４
４によってＳ偏光に変換される。したがって、入射光４
５の全ての偏光成分はＳ偏光となって素子４０から平行
光４６として射出するので、入射光４５のランダム偏光
は大きな損失なく一方向の直線偏光に揃えて利用でき
る。
め、両偏光成分を一方向に揃えるものが知られている。
図８はその１例の構成を簡単に示す図であり、透明な板
状体４１内に偏光ビームスプリット面４２、４３を４５
°傾けて平行に配置し、一方の偏光ビームスプリット面
４２に対応する位置の射出側に２分の１波長板４４を貼
り付けてなる構造を持つ素子４０を使用し、この素子４
０の一方の偏光ビームスプリット面４２に入射するラン
ダム偏光（自然偏光）の光４５の中、Ｓ偏光成分は偏光
ビームスプリット面４２で反射され、隣接する偏光ビー
ムスプリット面４３の裏面で反射して素子４０から出て
行くと共に、Ｐ偏光成分は偏光ビームスプリット面４２
で反射せずに透過し、貼り合わされた２分の１波長板４
４によってＳ偏光に変換される。したがって、入射光４
５の全ての偏光成分はＳ偏光となって素子４０から平行
光４６として射出するので、入射光４５のランダム偏光
は大きな損失なく一方向の直線偏光に揃えて利用でき
る。
【０００５】しかしながら、この素子４０は作製工程が
複雑であり、価格も高価なことが課題である。
複雑であり、価格も高価なことが課題である。
【０００６】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、ホログラムの偏
光分離機能を利用した作製容易な偏光分離素子とそれを
用いた偏光分離色分離光学系を提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、ホログラムの偏
光分離機能を利用した作製容易な偏光分離素子とそれを
用いた偏光分離色分離光学系を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラム偏光分離素子は、ホログラムを用いて照
明光の中、特定の直線偏光成分のみを回折させ、それと
直交する直交偏光成分を透過させ、透過した直交偏光成
分又は回折した直線偏光成分を２分の１波長板を通過さ
せてその偏光方向を回折した直線偏光成分の偏光方向又
は透過した直交偏光成分の偏光方向に揃えるようにした
ことを特徴とするものである。
明のホログラム偏光分離素子は、ホログラムを用いて照
明光の中、特定の直線偏光成分のみを回折させ、それと
直交する直交偏光成分を透過させ、透過した直交偏光成
分又は回折した直線偏光成分を２分の１波長板を通過さ
せてその偏光方向を回折した直線偏光成分の偏光方向又
は透過した直交偏光成分の偏光方向に揃えるようにした
ことを特徴とするものである。
【０００８】この場合、透過した直交偏光成分又は回折
した直交偏光成分を反射板で反射偏向させて回折した直
線偏光成分又は透過した直交偏光成分と同方向へ向ける
ようにすることが望ましい。
した直交偏光成分を反射板で反射偏向させて回折した直
線偏光成分又は透過した直交偏光成分と同方向へ向ける
ようにすることが望ましい。
【０００９】また、同方向へ向けられ偏光方向が揃えら
れた光路中に両光束の境界が目立たなくする光学手段が
配置されていることが望ましい。
れた光路中に両光束の境界が目立たなくする光学手段が
配置されていることが望ましい。
【００１０】また、そのホログラムは透過型ホログラム
からなっていても、反射型ホログラムからなっていても
よい。
からなっていても、反射型ホログラムからなっていても
よい。
【００１１】また、そのホログラムは透明プリズムの透
明媒体中に配置されていてもよい。
明媒体中に配置されていてもよい。
【００１２】また、ホログラムが回折する偏光成分はホ
ログラムに対してＳ偏光であるのが通常であるが、透過
型ホログラムの場合は、Ｐ偏光を回折させるようにする
ことも可能である。
ログラムに対してＳ偏光であるのが通常であるが、透過
型ホログラムの場合は、Ｐ偏光を回折させるようにする
ことも可能である。
【００１３】本発明のホログラム偏光分離素子を用いた
偏光分離色分離光学系は、ホログラムを用いて照明光の
中、特定の波長域の特定の直線偏光成分のみを回折さ
せ、それと直交する特定の波長域の直交偏光成分とその
波長域以外の光を透過させ、透過した特定の波長域の直
交偏光成分又は回折した特定の波長域の特定の直線偏光
成分を２分の１波長板を通過させてその偏光方向を９０
°回転させて偏光方向に揃えるようにしたホログラム偏
光分離素子を青色、緑色、赤色それぞれの波長域用に３
組備え、青色、緑色、赤色の中の第１の波長域用のホロ
グラムを透過又は回折した第１の波長域の偏光成分を反
射し、他の波長域の光を透過する第１の波長選択性反射
板と、第１の波長選択性反射板を透過した光路中に配置
された青色、緑色、赤色の中の第２の波長域用のホログ
ラムを透過又は回折した第２の波長域の偏光成分を反射
し、他の波長域の光を透過する第２の波長選択性反射板
と、第２の波長選択性反射板を透過した光路中に配置さ
れた青色、緑色、赤色の中の第３の波長域用のホログラ
ムを透過又は回折した第３の波長域の偏光成分を少なく
とも反射する第３の反射板とを備え、少なくとも前記の
第１の波長域用及び第２の波長域用の２分の１波長板
は、前記第１の波長選択性反射板及び第２の波長選択性
反射板で反射された光路中に配置されていることを特徴
とするものである。
偏光分離色分離光学系は、ホログラムを用いて照明光の
中、特定の波長域の特定の直線偏光成分のみを回折さ
せ、それと直交する特定の波長域の直交偏光成分とその
波長域以外の光を透過させ、透過した特定の波長域の直
交偏光成分又は回折した特定の波長域の特定の直線偏光
成分を２分の１波長板を通過させてその偏光方向を９０
°回転させて偏光方向に揃えるようにしたホログラム偏
光分離素子を青色、緑色、赤色それぞれの波長域用に３
組備え、青色、緑色、赤色の中の第１の波長域用のホロ
グラムを透過又は回折した第１の波長域の偏光成分を反
射し、他の波長域の光を透過する第１の波長選択性反射
板と、第１の波長選択性反射板を透過した光路中に配置
された青色、緑色、赤色の中の第２の波長域用のホログ
ラムを透過又は回折した第２の波長域の偏光成分を反射
し、他の波長域の光を透過する第２の波長選択性反射板
と、第２の波長選択性反射板を透過した光路中に配置さ
れた青色、緑色、赤色の中の第３の波長域用のホログラ
ムを透過又は回折した第３の波長域の偏光成分を少なく
とも反射する第３の反射板とを備え、少なくとも前記の
第１の波長域用及び第２の波長域用の２分の１波長板
は、前記第１の波長選択性反射板及び第２の波長選択性
反射板で反射された光路中に配置されていることを特徴
とするものである。
【００１４】この場合、少なくとも第１の波長域用のホ
ログラム及び第２の波長域用のホログラムの回折効率波
長分布と、第１の波長選択性反射板及び第１の波長選択
性反射板の反射率波長分布とが略同じ形状であることが
望ましい。
ログラム及び第２の波長域用のホログラムの回折効率波
長分布と、第１の波長選択性反射板及び第１の波長選択
性反射板の反射率波長分布とが略同じ形状であることが
望ましい。
【００１５】このようなホログラム偏光分離素子を用い
た偏光分離色分離光学系は、例えば、表示画像の青色分
解像と緑色分解像と赤色分解像をそれぞれ異なる３個の
液晶表示素子に表示し、表示された各色分解像を重畳し
て投影表示する３板式液晶投影装置の各液晶表示素子の
照明用に使用することができる。
た偏光分離色分離光学系は、例えば、表示画像の青色分
解像と緑色分解像と赤色分解像をそれぞれ異なる３個の
液晶表示素子に表示し、表示された各色分解像を重畳し
て投影表示する３板式液晶投影装置の各液晶表示素子の
照明用に使用することができる。
【００１６】本発明においては、ホログラムを用いて照
明光の中、特定の直線偏光成分のみを回折させ、それと
直交する直交偏光成分を透過させ、透過した直交偏光成
分又は回折した直線偏光成分を２分の１波長板を通過さ
せてその偏光方向を回折した直線偏光成分の偏光方向又
は透過した直交偏光成分の偏光方向に揃えるようにした
ので、入射光のランダム偏光を大きな損失なく一方向の
直線偏光に揃えて利用することがきると共に、作製容易
なホログラムと２分の１波長板の組み合わせで構成でき
るため簡単に作製でき、価格も高価にならない。このよ
うなホログラム偏光分離素子を用いることにより、簡単
な構成で明るく効率良い３板式液晶投影装置等の照明装
置を構成することができる。
明光の中、特定の直線偏光成分のみを回折させ、それと
直交する直交偏光成分を透過させ、透過した直交偏光成
分又は回折した直線偏光成分を２分の１波長板を通過さ
せてその偏光方向を回折した直線偏光成分の偏光方向又
は透過した直交偏光成分の偏光方向に揃えるようにした
ので、入射光のランダム偏光を大きな損失なく一方向の
直線偏光に揃えて利用することがきると共に、作製容易
なホログラムと２分の１波長板の組み合わせで構成でき
るため簡単に作製でき、価格も高価にならない。このよ
うなホログラム偏光分離素子を用いることにより、簡単
な構成で明るく効率良い３板式液晶投影装置等の照明装
置を構成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明は、光源からのランダム偏
光をホログラムによってＳ偏光のみを回折させ、一方、
ホログラムで回折されないＰ偏光は隣接する反射板によ
って折り曲げてＳ偏光回折方向に射出方向を揃え、続い
てそのＰ偏光は２分の１波長板によりＳ偏光へと変換す
ることにより、入射光のランダム偏光を大きな損失なく
一方向の直線偏光に揃えて利用することが可能な偏光分
離素子である。
光をホログラムによってＳ偏光のみを回折させ、一方、
ホログラムで回折されないＰ偏光は隣接する反射板によ
って折り曲げてＳ偏光回折方向に射出方向を揃え、続い
てそのＰ偏光は２分の１波長板によりＳ偏光へと変換す
ることにより、入射光のランダム偏光を大きな損失なく
一方向の直線偏光に揃えて利用することが可能な偏光分
離素子である。
【００１８】また、この偏光選択性のあるホログラムと
反射板と２分の１波長板からなる３つの素子それぞれを
青色、緑色、赤色の何れかのみに対応した特性とするこ
とで、偏光分離機能と色分離機能とを同時に達成する偏
光分離色分離光学系を可能にするものである。
反射板と２分の１波長板からなる３つの素子それぞれを
青色、緑色、赤色の何れかのみに対応した特性とするこ
とで、偏光分離機能と色分離機能とを同時に達成する偏
光分離色分離光学系を可能にするものである。
【００１９】以下、本発明のホログラム偏光分離素子と
そのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光
学系を実施例に基づいて説明する。
そのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光
学系を実施例に基づいて説明する。
【００２０】図１（ａ）に、体積ホログラム記録材料１
に参照光２と物体光３を同じ側から入射させて透過型ホ
ログラムを記録する配置を示す。このときの記録条件を
選択することにより、図１（ｂ）に示すように、Ｓ偏光
を回折し、Ｐ偏光を透過させて偏光分離が可能なホログ
ラム１１が得られる。すなわち、図１（ａ）において、
体積ホログラム記録材料１に入射する参照光２の入射角
をθr 、物体光３の入射角をθo とすると、図１（ｂ）
に示すように、記録されたホログラム１１に、記録のと
きの参照光２の入射角θr に相当する入射角θr で入射
するランダム偏光（自然偏光）の入射光１２は、そのＳ
偏光成分が回折効率１に近い値で記録のときの物体光３
の透過方向へ回折角θo で回折光１３として回折され、
Ｐ偏光成分が透過率１に近い値で記録のときの参照光２
の透過方向へ射出角θr で透過光１４として透過して行
く。
に参照光２と物体光３を同じ側から入射させて透過型ホ
ログラムを記録する配置を示す。このときの記録条件を
選択することにより、図１（ｂ）に示すように、Ｓ偏光
を回折し、Ｐ偏光を透過させて偏光分離が可能なホログ
ラム１１が得られる。すなわち、図１（ａ）において、
体積ホログラム記録材料１に入射する参照光２の入射角
をθr 、物体光３の入射角をθo とすると、図１（ｂ）
に示すように、記録されたホログラム１１に、記録のと
きの参照光２の入射角θr に相当する入射角θr で入射
するランダム偏光（自然偏光）の入射光１２は、そのＳ
偏光成分が回折効率１に近い値で記録のときの物体光３
の透過方向へ回折角θo で回折光１３として回折され、
Ｐ偏光成分が透過率１に近い値で記録のときの参照光２
の透過方向へ射出角θr で透過光１４として透過して行
く。
【００２１】具体例を示す。青色の中心波長を４６０ｎ
ｍ、緑色の中心波長を５５０ｎｍ、赤色の中心波長を６
３０ｎｍとし、それぞれの波長で上記のような偏光分離
可能なホログラム１１B 、１１G 、１１R が得られる。
ｍ、緑色の中心波長を５５０ｎｍ、赤色の中心波長を６
３０ｎｍとし、それぞれの波長で上記のような偏光分離
可能なホログラム１１B 、１１G 、１１R が得られる。
【００２２】青色のホログラム１１B は次の条件で撮影
する。 撮影波長：４６０ｎｍ ホログラム記録材料の屈折率：１．５２ 記録屈折率変調：０．０７ ホログラム記録材料の膜厚：１．７５μｍ 参照光入射角θr ：４５° 物体光入射角θo ：−４５° 干渉縞ピッチ：０．２１３９９３μｍ （媒質中での値）このようにして記録された青色のホロ
グラム１１B の入射角４５°での回折効率波長分布特性
は、図２のようになる。この図から明らかなように、こ
のホログラム１１B は、入射角θr ＝４５°で入射する
ランダム偏光の白色入射光１２の中、波長４６０ｎｍを
中心とする青色波長域のＳ偏光成分を略回折し、青色波
長域のＰ偏光成分及び他の色の波長域の光を略透過する
特性を有することが分かる。
する。 撮影波長：４６０ｎｍ ホログラム記録材料の屈折率：１．５２ 記録屈折率変調：０．０７ ホログラム記録材料の膜厚：１．７５μｍ 参照光入射角θr ：４５° 物体光入射角θo ：−４５° 干渉縞ピッチ：０．２１３９９３μｍ （媒質中での値）このようにして記録された青色のホロ
グラム１１B の入射角４５°での回折効率波長分布特性
は、図２のようになる。この図から明らかなように、こ
のホログラム１１B は、入射角θr ＝４５°で入射する
ランダム偏光の白色入射光１２の中、波長４６０ｎｍを
中心とする青色波長域のＳ偏光成分を略回折し、青色波
長域のＰ偏光成分及び他の色の波長域の光を略透過する
特性を有することが分かる。
【００２３】また、緑色のホログラム１１G は次の条件
で撮影する。 撮影波長：５５０ｎｍ ホログラム記録材料の屈折率：１．５２ 記録屈折率変調：０．０７ ホログラム記録材料の膜厚：２．５μｍ 参照光入射角θr ：４５° 物体光入射角θo ：−４５° 干渉縞ピッチ：０．２５５８６１μｍ （媒質中での値）このようにして記録された緑色のホロ
グラム１１G の入射角４５°での回折効率波長分布特性
は、図３のようになる。この図から明らかなように、こ
のホログラム１１G は、入射角θr ＝４５°で入射する
ランダム偏光の白色入射光１２の中、波長５５０ｎｍを
中心とする緑色波長域のＳ偏光成分を略回折し、緑色波
長域のＰ偏光成分及び他の色の波長域の光を略透過する
特性を有することが分かる。
で撮影する。 撮影波長：５５０ｎｍ ホログラム記録材料の屈折率：１．５２ 記録屈折率変調：０．０７ ホログラム記録材料の膜厚：２．５μｍ 参照光入射角θr ：４５° 物体光入射角θo ：−４５° 干渉縞ピッチ：０．２５５８６１μｍ （媒質中での値）このようにして記録された緑色のホロ
グラム１１G の入射角４５°での回折効率波長分布特性
は、図３のようになる。この図から明らかなように、こ
のホログラム１１G は、入射角θr ＝４５°で入射する
ランダム偏光の白色入射光１２の中、波長５５０ｎｍを
中心とする緑色波長域のＳ偏光成分を略回折し、緑色波
長域のＰ偏光成分及び他の色の波長域の光を略透過する
特性を有することが分かる。
【００２４】また、赤色のホログラム１１R は次の条件
で撮影する。 撮影波長：６３０ｎｍ ホログラム記録材料の屈折率：１．５２ 記録屈折率変調：０．０７ ホログラム記録材料の膜厚：２．５μｍ 参照光入射角θr ：４５° 物体光入射角θo ：−４５° 干渉縞ピッチ：０．２９７７２９μｍ （媒質中での値）このようにして記録された赤色のホロ
グラム１１R の入射角４５°での回折効率波長分布特性
は、図４のようになる。この図から明らかなように、こ
のホログラム１１R は、入射角θr ＝４５°で入射する
ランダム偏光の白色入射光１２の中、波長５５０ｎｍを
中心とする赤色波長域のＳ偏光成分を略回折し、赤色波
長域のＰ偏光成分及び他の色の波長域の光を略透過する
特性を有することが分かる。
で撮影する。 撮影波長：６３０ｎｍ ホログラム記録材料の屈折率：１．５２ 記録屈折率変調：０．０７ ホログラム記録材料の膜厚：２．５μｍ 参照光入射角θr ：４５° 物体光入射角θo ：−４５° 干渉縞ピッチ：０．２９７７２９μｍ （媒質中での値）このようにして記録された赤色のホロ
グラム１１R の入射角４５°での回折効率波長分布特性
は、図４のようになる。この図から明らかなように、こ
のホログラム１１R は、入射角θr ＝４５°で入射する
ランダム偏光の白色入射光１２の中、波長５５０ｎｍを
中心とする赤色波長域のＳ偏光成分を略回折し、赤色波
長域のＰ偏光成分及び他の色の波長域の光を略透過する
特性を有することが分かる。
【００２５】そこで、本発明においては、このような偏
光分離機能を持つホログラム１１B、１１G 、１１R を
用いて３板式液晶投影装置の照明光源を構成することと
考える。その実施例を図５に示す。
光分離機能を持つホログラム１１B、１１G 、１１R を
用いて３板式液晶投影装置の照明光源を構成することと
考える。その実施例を図５に示す。
【００２６】図５は、本発明による偏光分離色分離光学
系を用いた３板式液晶投影装置の主要部の構成を示す図
であり、表示画像の色分解した青色分解像を表示する青
色用透過型液晶表示素子（液晶パネル）１９B と、緑色
分解像を表示する緑色用透過型液晶表示素子（液晶パネ
ル）１９G と、赤色分解像を表示する赤色用透過型液晶
表示素子（液晶パネル）１９R との３枚の液晶パネルが
備えられ、それぞれに各色分解像が表示される。３枚の
液晶パネルは、図示のように、コの字状に配置され、そ
の間に赤色の波長域の光のみを反射し、他の波長域の光
を透過するダイクロイックミラー２０R と、青色の波長
域の光のみを反射し、他の波長域の光を透過するダイク
ロイックミラー２０B とが交差するように対角方向に配
置され、赤色分解像が表示された赤色用液晶パネル１９
R からの赤色光はダイクロイックミラー２０R で反射さ
れ、青色分解像が表示された青色用液晶パネル１９B か
らの青色光はダイクロイックミラー２０B で反射され、
緑色分解像が表示された緑色用液晶パネル１９G からの
緑色光はダイクロイックミラー２０R 、２０B を透過す
るようになっている。そのため、３枚の液晶パネル１９
B 、１９G 、１９Rに表示された青色、緑色、赤色３色
の色分解像は、このダイクロイックミラー２０R 、２０
B で重畳されたカラー像となり、投影レンズ３７により
スクリーン３８上に拡大投影される。
系を用いた３板式液晶投影装置の主要部の構成を示す図
であり、表示画像の色分解した青色分解像を表示する青
色用透過型液晶表示素子（液晶パネル）１９B と、緑色
分解像を表示する緑色用透過型液晶表示素子（液晶パネ
ル）１９G と、赤色分解像を表示する赤色用透過型液晶
表示素子（液晶パネル）１９R との３枚の液晶パネルが
備えられ、それぞれに各色分解像が表示される。３枚の
液晶パネルは、図示のように、コの字状に配置され、そ
の間に赤色の波長域の光のみを反射し、他の波長域の光
を透過するダイクロイックミラー２０R と、青色の波長
域の光のみを反射し、他の波長域の光を透過するダイク
ロイックミラー２０B とが交差するように対角方向に配
置され、赤色分解像が表示された赤色用液晶パネル１９
R からの赤色光はダイクロイックミラー２０R で反射さ
れ、青色分解像が表示された青色用液晶パネル１９B か
らの青色光はダイクロイックミラー２０B で反射され、
緑色分解像が表示された緑色用液晶パネル１９G からの
緑色光はダイクロイックミラー２０R 、２０B を透過す
るようになっている。そのため、３枚の液晶パネル１９
B 、１９G 、１９Rに表示された青色、緑色、赤色３色
の色分解像は、このダイクロイックミラー２０R 、２０
B で重畳されたカラー像となり、投影レンズ３７により
スクリーン３８上に拡大投影される。
【００２７】これらの液晶パネル１９B 、１９G 、１９
R を単一の白色光源２１からの照明光２２をそれぞれＳ
偏光の青色照明光３６B 、緑色照明光３１G 、赤色照明
光２６R に偏光分離、色分離して照明するための光学系
には、上記の青色用ホログラム１１B 、緑色用ホログラ
ム１１G 、赤色用ホログラム１１R が用いられる。その
ためには、図５に示すように、照明光２２の光路中に、
まず、赤色用ホログラム１１R が入射角４５°に配置さ
れ、その−４５°方向の回折光２３R は赤色波長帯域の
Ｓ偏光となっており、赤色用ホログラム１１R の透過方
向下流には、赤色の波長域の光のみを反射し、他の波長
域の光を透過するダイクロイックミラー１５R が光路に
対してホログラム１１R の配置角とは反対の４５°にな
るように配置され、赤色用ホログラム１１R の透過光の
中、赤色波長域の透過成分であるＰ偏光を回折光２３R
と同じ方向に反射光２４R として反射する。その反射光
２４R の光路中には、赤色波長域の光にπの位相差を与
える赤色用２分の１波長板１６R がその光学軸がＰ偏光
の偏光方向に対して４５°の角度をなすように配置され
ており、反射光２４R は回折光２３R と同じＳ偏光の光
２５R に変換され、２つの赤色波長域の光２３R と２５
R は並列して反射鏡１７に入射して反射され、上記のＳ
偏光の赤色照明光２６R となる。
R を単一の白色光源２１からの照明光２２をそれぞれＳ
偏光の青色照明光３６B 、緑色照明光３１G 、赤色照明
光２６R に偏光分離、色分離して照明するための光学系
には、上記の青色用ホログラム１１B 、緑色用ホログラ
ム１１G 、赤色用ホログラム１１R が用いられる。その
ためには、図５に示すように、照明光２２の光路中に、
まず、赤色用ホログラム１１R が入射角４５°に配置さ
れ、その−４５°方向の回折光２３R は赤色波長帯域の
Ｓ偏光となっており、赤色用ホログラム１１R の透過方
向下流には、赤色の波長域の光のみを反射し、他の波長
域の光を透過するダイクロイックミラー１５R が光路に
対してホログラム１１R の配置角とは反対の４５°にな
るように配置され、赤色用ホログラム１１R の透過光の
中、赤色波長域の透過成分であるＰ偏光を回折光２３R
と同じ方向に反射光２４R として反射する。その反射光
２４R の光路中には、赤色波長域の光にπの位相差を与
える赤色用２分の１波長板１６R がその光学軸がＰ偏光
の偏光方向に対して４５°の角度をなすように配置され
ており、反射光２４R は回折光２３R と同じＳ偏光の光
２５R に変換され、２つの赤色波長域の光２３R と２５
R は並列して反射鏡１７に入射して反射され、上記のＳ
偏光の赤色照明光２６R となる。
【００２８】赤色用ホログラム１１R を透過した照明光
２７中には緑色成分と青色成分の光が主に含まれている
が、その照明光２７は、赤色用ホログラム１１R と同様
に入射角４５°になるように配置された緑色用ホログラ
ム１１G に入射し、その−４５°方向にＳ偏光の緑色波
長帯域の回折光２８G が回折され、緑色用ホログラム１
１G の透過方向下流に、ダイクロイックミラー１５R と
同様に、ホログラム１１G の配置角とは反対の４５°に
なるように配置された緑色の波長域の光のみを反射し、
他の波長域の光を透過するダイクロイックミラー１５G
により緑色用ホログラム１１G の透過光の中、緑色波長
域の透過成分であるＰ偏光を回折光２８ G と同じ方向に
反射光２９G として反射する。その反射光２９G の光路
中には、緑色波長域の光にπの位相差を与える緑色用２
分の１波長板１６G がその光学軸がＰ偏光の偏光方向に
対して４５°の角度をなすように配置されており、反射
光２９G は回折光２８G と同じＳ偏光の光３０G に変換
され、２つの緑色波長域の光２８G と３０G は並列して
上記のＳ偏光の緑色照明光３１G となる。
２７中には緑色成分と青色成分の光が主に含まれている
が、その照明光２７は、赤色用ホログラム１１R と同様
に入射角４５°になるように配置された緑色用ホログラ
ム１１G に入射し、その−４５°方向にＳ偏光の緑色波
長帯域の回折光２８G が回折され、緑色用ホログラム１
１G の透過方向下流に、ダイクロイックミラー１５R と
同様に、ホログラム１１G の配置角とは反対の４５°に
なるように配置された緑色の波長域の光のみを反射し、
他の波長域の光を透過するダイクロイックミラー１５G
により緑色用ホログラム１１G の透過光の中、緑色波長
域の透過成分であるＰ偏光を回折光２８ G と同じ方向に
反射光２９G として反射する。その反射光２９G の光路
中には、緑色波長域の光にπの位相差を与える緑色用２
分の１波長板１６G がその光学軸がＰ偏光の偏光方向に
対して４５°の角度をなすように配置されており、反射
光２９G は回折光２８G と同じＳ偏光の光３０G に変換
され、２つの緑色波長域の光２８G と３０G は並列して
上記のＳ偏光の緑色照明光３１G となる。
【００２９】緑色用ホログラム１１G を透過した照明光
３２中には青色成分の光が主に含まれているが、その照
明光３２は、赤色用ホログラム１１R 、緑色用ホログラ
ム１１G と同様に入射角４５°になるように配置された
青色用ホログラム１１B に入射し、その−４５°方向に
Ｓ偏光の青色波長帯域の回折光３３B が回折され、青色
用ホログラム１１B の透過方向下流に、ダイクロイック
ミラー１５R 、１５Gと同様に、ホログラム１１B の配
置角とは反対の４５°になるように配置された青色の波
長域の光のみを反射し、他の波長域の光を透過するダイ
クロイックミラー１５B により青色用ホログラム１１B
の透過光の中、青色波長域の透過成分であるＰ偏光を回
折光３３B と同じ方向に反射光３４B として反射する。
なお、このダイクロイックミラー１５B の代わりに通常
の反射鏡を用いてもよい。その反射光３４B の光路中に
は、青色波長域の光にπの位相差を与える青色用２分の
１波長板１６B がその光学軸がＰ偏光の偏光方向に対し
て４５°の角度をなすように配置されており、反射光３
４B は回折光３３B と同じＳ偏光の光３５B に変換さ
れ、２つの青色波長域の光３３B と３５B は並列して反
射鏡１８に入射して反射され、上記のＳ偏光の青色照明
光３６B となる。
３２中には青色成分の光が主に含まれているが、その照
明光３２は、赤色用ホログラム１１R 、緑色用ホログラ
ム１１G と同様に入射角４５°になるように配置された
青色用ホログラム１１B に入射し、その−４５°方向に
Ｓ偏光の青色波長帯域の回折光３３B が回折され、青色
用ホログラム１１B の透過方向下流に、ダイクロイック
ミラー１５R 、１５Gと同様に、ホログラム１１B の配
置角とは反対の４５°になるように配置された青色の波
長域の光のみを反射し、他の波長域の光を透過するダイ
クロイックミラー１５B により青色用ホログラム１１B
の透過光の中、青色波長域の透過成分であるＰ偏光を回
折光３３B と同じ方向に反射光３４B として反射する。
なお、このダイクロイックミラー１５B の代わりに通常
の反射鏡を用いてもよい。その反射光３４B の光路中に
は、青色波長域の光にπの位相差を与える青色用２分の
１波長板１６B がその光学軸がＰ偏光の偏光方向に対し
て４５°の角度をなすように配置されており、反射光３
４B は回折光３３B と同じＳ偏光の光３５B に変換さ
れ、２つの青色波長域の光３３B と３５B は並列して反
射鏡１８に入射して反射され、上記のＳ偏光の青色照明
光３６B となる。
【００３０】なお、図５中には示さなかったが、赤色用
ホログラム１１R 、緑色用ホログラム１１G 、青色用ホ
ログラム１１B は何れも、屈折率１．５２の立方体プリ
ズムの対角面に配置されている。
ホログラム１１R 、緑色用ホログラム１１G 、青色用ホ
ログラム１１B は何れも、屈折率１．５２の立方体プリ
ズムの対角面に配置されている。
【００３１】このように、本発明におていは、偏光分離
機能を持つホログラム１１B 、１１ G 、１１R と２分の
１波長板１６B 、１６G 、１６R とを組み合わせること
により、ランダム偏光の照明光２２、２７、３２を大き
な損失なくＳ偏光あるいはＰ偏光に揃えて利用すること
できる（Ｐ偏光にするには、２分の１波長板１６B 、１
６G 、１６R を回折光３３B 、２８G 、２３R の光路中
に配置する。）。また、このような構成のホログラム偏
光分離素子を３組用意し、それぞれを青色、緑色、赤色
の何れかのみに対応した特性として図５のように組み合
わせることにより、偏光分離機能と色分離機能とを同時
に持つ、効率が良くて明るく、作製が容易な３板式液晶
投影装置用の照明装置を構成することができる。
機能を持つホログラム１１B 、１１ G 、１１R と２分の
１波長板１６B 、１６G 、１６R とを組み合わせること
により、ランダム偏光の照明光２２、２７、３２を大き
な損失なくＳ偏光あるいはＰ偏光に揃えて利用すること
できる（Ｐ偏光にするには、２分の１波長板１６B 、１
６G 、１６R を回折光３３B 、２８G 、２３R の光路中
に配置する。）。また、このような構成のホログラム偏
光分離素子を３組用意し、それぞれを青色、緑色、赤色
の何れかのみに対応した特性として図５のように組み合
わせることにより、偏光分離機能と色分離機能とを同時
に持つ、効率が良くて明るく、作製が容易な３板式液晶
投影装置用の照明装置を構成することができる。
【００３２】なお、図５の構成において、ホログラム１
１R 、１１G 、１１B の図２〜図４のようなＳ偏光回折
効率波長分布と、ダイクロイックミラー２０B 、２
０G 、２０B の反射率波長分布とが略同じ特性であるこ
とが、効率良い３原色照明を行うためには望ましい。
１R 、１１G 、１１B の図２〜図４のようなＳ偏光回折
効率波長分布と、ダイクロイックミラー２０B 、２
０G 、２０B の反射率波長分布とが略同じ特性であるこ
とが、効率良い３原色照明を行うためには望ましい。
【００３３】ところで、以上は、偏光分離機能を有する
ホログラム１１として透過型のものを用いるものとした
が、反射型ホログラムでもランダム偏光をＰ偏光とＳ偏
光に分離することができる。詳細は特開平７−２３４３
１６号参照。
ホログラム１１として透過型のものを用いるものとした
が、反射型ホログラムでもランダム偏光をＰ偏光とＳ偏
光に分離することができる。詳細は特開平７−２３４３
１６号参照。
【００３４】このような反射型のホログラムを用いて分
離されたＰ偏光とＳ偏光を一方のＰ偏光あるいはＳ偏光
に揃えて、入射光のランダム偏光を大きな損失なく一方
向の直線偏光に揃えて透過型液晶表示素子のバックライ
トとして利用する実施例について次に説明する。
離されたＰ偏光とＳ偏光を一方のＰ偏光あるいはＳ偏光
に揃えて、入射光のランダム偏光を大きな損失なく一方
向の直線偏光に揃えて透過型液晶表示素子のバックライ
トとして利用する実施例について次に説明する。
【００３５】図６において、ホログラム５１は上記のよ
うに、偏光分離機能を有する反射型ホログラムであり、
透明プリズム５２中に設定されているときにランダム偏
光中のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射方向に回
折するものである。図６の実施例では、入射角４５°の
ランダム偏光の入射光５７中のＳ偏光成分を回折角−４
５°で回折する特性のものとしているが、これに限定さ
れるものではない。図６（ａ）の配置においては、透明
プリズム５２の入射面５４が入射光５７に対して垂直に
設けられており、入射面５４からプリズム５２中に入射
した入射光５７は、ホログラム５１に入射し、そのＳ偏
光成分５８はホログラム５１で回折され、透明プリズム
５２の射出面５５から外へ出る。入射光５７のＰ偏光成
分５９はホログラム５１を透過するが、ホログラム５１
の射出側には、反射面、全反射面あるいはダイクロイッ
クミラー５３が設けられており、透過したＰ偏光成分５
９はこの反射面５３でＳ偏光成分５８と並列方向に反射
されて透明プリズム５２の射出面５５から外へ出るが、
その射出面５５の位置に２分の１波長板５６が貼り付け
られており、Ｐ偏光成分５９はこの２分の１波長板５６
を通ることによりＳ偏光に変換され、Ｓ偏光成分５８と
並列した同じＳ偏光の光６０として射出面５５から出て
行く。
うに、偏光分離機能を有する反射型ホログラムであり、
透明プリズム５２中に設定されているときにランダム偏
光中のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射方向に回
折するものである。図６の実施例では、入射角４５°の
ランダム偏光の入射光５７中のＳ偏光成分を回折角−４
５°で回折する特性のものとしているが、これに限定さ
れるものではない。図６（ａ）の配置においては、透明
プリズム５２の入射面５４が入射光５７に対して垂直に
設けられており、入射面５４からプリズム５２中に入射
した入射光５７は、ホログラム５１に入射し、そのＳ偏
光成分５８はホログラム５１で回折され、透明プリズム
５２の射出面５５から外へ出る。入射光５７のＰ偏光成
分５９はホログラム５１を透過するが、ホログラム５１
の射出側には、反射面、全反射面あるいはダイクロイッ
クミラー５３が設けられており、透過したＰ偏光成分５
９はこの反射面５３でＳ偏光成分５８と並列方向に反射
されて透明プリズム５２の射出面５５から外へ出るが、
その射出面５５の位置に２分の１波長板５６が貼り付け
られており、Ｐ偏光成分５９はこの２分の１波長板５６
を通ることによりＳ偏光に変換され、Ｓ偏光成分５８と
並列した同じＳ偏光の光６０として射出面５５から出て
行く。
【００３６】図６（ｂ）の配置においては、透明プリズ
ム５２の入射面５４が入射光５７に対して垂直に設けら
れており、入射面５４からプリズム５２中に入射した入
射光５７は、ホログラム５１に入射し、そのＳ偏光成分
５８はホログラム５１回折されるが、この場合は、ホロ
グラム５１の回折側に、反射面、全反射面あるいはダイ
クロイックミラー５３が設けられており、回折されたＳ
偏光成分５８はこの反射面５３で反射され、透明プリズ
ム５２の射出面５５から外へ出るが、その射出面５５の
位置に２分の１波長板５６が貼り付けられており、Ｓ偏
光成分５８はこの２分の１波長板５６を通ることにより
Ｐ偏光に変換される。一方、入射光５７のＰ偏光成分５
９はホログラム５１を透過し、透明プリズム５２の射出
面５５からそのまま外へ出る。ここで、反射面５３は、
反射されたＳ偏光成分５８と透過したＰ偏光成分５９が
並列して平行になる角度に設定されている。そのため、
Ｐ偏光成分５９と、２分の１波長板５６でＳ偏光からＰ
偏光に変換され光６１とは並列してプリズム５２の射出
面５５から並列して出て行く。
ム５２の入射面５４が入射光５７に対して垂直に設けら
れており、入射面５４からプリズム５２中に入射した入
射光５７は、ホログラム５１に入射し、そのＳ偏光成分
５８はホログラム５１回折されるが、この場合は、ホロ
グラム５１の回折側に、反射面、全反射面あるいはダイ
クロイックミラー５３が設けられており、回折されたＳ
偏光成分５８はこの反射面５３で反射され、透明プリズ
ム５２の射出面５５から外へ出るが、その射出面５５の
位置に２分の１波長板５６が貼り付けられており、Ｓ偏
光成分５８はこの２分の１波長板５６を通ることにより
Ｐ偏光に変換される。一方、入射光５７のＰ偏光成分５
９はホログラム５１を透過し、透明プリズム５２の射出
面５５からそのまま外へ出る。ここで、反射面５３は、
反射されたＳ偏光成分５８と透過したＰ偏光成分５９が
並列して平行になる角度に設定されている。そのため、
Ｐ偏光成分５９と、２分の１波長板５６でＳ偏光からＰ
偏光に変換され光６１とは並列してプリズム５２の射出
面５５から並列して出て行く。
【００３７】これらの実施例も、反射面５３をダイクロ
イックミラーとすることにより、図５のような、偏光分
離機能と色分離機能とを同時に持つ３板式液晶投影装置
用の照明装置を構成することができることは明らかであ
る。
イックミラーとすることにより、図５のような、偏光分
離機能と色分離機能とを同時に持つ３板式液晶投影装置
用の照明装置を構成することができることは明らかであ
る。
【００３８】ところで、以上の実施例において、ホログ
ラム１１R 、１１G 、１１B 、５１で分離され、回折光
あるいは透過光の光路中に配置された２分の１波長板に
より一方の偏光に揃えられた光は、並列されて平行に進
む２本の光束からなるものであり、その間に境界が存在
し得るので、そのまま液晶パネル１９R 、１９G 、１９
B を照明すると、照明むらが生じる可能性がある。
ラム１１R 、１１G 、１１B 、５１で分離され、回折光
あるいは透過光の光路中に配置された２分の１波長板に
より一方の偏光に揃えられた光は、並列されて平行に進
む２本の光束からなるものであり、その間に境界が存在
し得るので、そのまま液晶パネル１９R 、１９G 、１９
B を照明すると、照明むらが生じる可能性がある。
【００３９】そこで、このように本発明により偏光方向
に揃えられ平行な光束７０（例えば、図６参照）中に、
その境界７１を目立たないようにするインテグレータ照
明光学系７２（例えば、「光技術コンタクト」Ｖｏｌ．
３７，Ｎｏ．９（１９９９）ｐｐ．３９〜４７参照）を
挿入して液晶パネル７３を均一に照明するようにするこ
とが望ましい。その様子を図７に示す。インテグレータ
照明光学系７２は第１レンズアレー７２1 と第２レンズ
アレー７２2 とからなり、第１レンズアレー７２1 は平
行光束７０を第２レンズアレー７２2 上の各レンズ毎に
集光し、第２レンズアレー７２2 の各レンズはそれらの
集光点からの光を液晶パネル７３上に整合重畳して照明
するものであり、入射光束７０に境界７１があっても液
晶パネル７３上では目立たず、均一に照明できるもので
ある。
に揃えられ平行な光束７０（例えば、図６参照）中に、
その境界７１を目立たないようにするインテグレータ照
明光学系７２（例えば、「光技術コンタクト」Ｖｏｌ．
３７，Ｎｏ．９（１９９９）ｐｐ．３９〜４７参照）を
挿入して液晶パネル７３を均一に照明するようにするこ
とが望ましい。その様子を図７に示す。インテグレータ
照明光学系７２は第１レンズアレー７２1 と第２レンズ
アレー７２2 とからなり、第１レンズアレー７２1 は平
行光束７０を第２レンズアレー７２2 上の各レンズ毎に
集光し、第２レンズアレー７２2 の各レンズはそれらの
集光点からの光を液晶パネル７３上に整合重畳して照明
するものであり、入射光束７０に境界７１があっても液
晶パネル７３上では目立たず、均一に照明できるもので
ある。
【００４０】以上、本発明のホログラム偏光分離素子と
そのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光
学系を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
そのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光
学系を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラム偏光分離素子によると、ホログラムを用い
て照明光の中、特定の直線偏光成分のみを回折させ、そ
れと直交する直交偏光成分を透過させ、透過した直交偏
光成分又は回折した直線偏光成分を２分の１波長板を通
過させてその偏光方向を回折した直線偏光成分の偏光方
向又は透過した直交偏光成分の偏光方向に揃えるように
したので、入射光のランダム偏光を大きな損失なく一方
向の直線偏光に揃えて利用することがきると共に、作製
容易なホログラムと２分の１波長板の組み合わせで構成
できるため簡単に作製でき、価格も高価にならない。こ
のようなホログラム偏光分離素子を用いることにより、
簡単な構成で明るく効率良い３板式液晶投影装置等の照
明装置を構成することができる。
のホログラム偏光分離素子によると、ホログラムを用い
て照明光の中、特定の直線偏光成分のみを回折させ、そ
れと直交する直交偏光成分を透過させ、透過した直交偏
光成分又は回折した直線偏光成分を２分の１波長板を通
過させてその偏光方向を回折した直線偏光成分の偏光方
向又は透過した直交偏光成分の偏光方向に揃えるように
したので、入射光のランダム偏光を大きな損失なく一方
向の直線偏光に揃えて利用することがきると共に、作製
容易なホログラムと２分の１波長板の組み合わせで構成
できるため簡単に作製でき、価格も高価にならない。こ
のようなホログラム偏光分離素子を用いることにより、
簡単な構成で明るく効率良い３板式液晶投影装置等の照
明装置を構成することができる。
【図１】偏光分離機能を持つホログラムの作製方法とそ
の作用を説明するための図である。
の作用を説明するための図である。
【図２】青色用ホログラムの１例のＳ偏光とＰ偏光回折
効率波長分布特性を示す図である。
効率波長分布特性を示す図である。
【図３】緑色用ホログラムの１例のＳ偏光とＰ偏光回折
効率波長分布特性を示す図である。
効率波長分布特性を示す図である。
【図４】赤色用ホログラムの１例のＳ偏光とＰ偏光回折
効率波長分布特性を示す図である。
効率波長分布特性を示す図である。
【図５】本発明による１実施例の偏光分離色分離光学系
を用いた３板式液晶投影装置の主要部の構成を示す図で
ある。
を用いた３板式液晶投影装置の主要部の構成を示す図で
ある。
【図６】本発明による別の実施例のホログラム偏光分離
素子の構成と作用を説明するための図である。
素子の構成と作用を説明するための図である。
【図７】２本の光束の境界を目立たないようにするイン
テグレータ照明光学系を説明するための図である。
テグレータ照明光学系を説明するための図である。
【図８】従来例の偏光分離素子の構成と作用を説明する
ための図である。
ための図である。
【符号の説明】 １…体積ホログラム記録材料 ２…参照光 ３…物体光 １１…ホログラム １１R …赤色用ホログラム １１G …緑色用ホログラム １１B …青色用ホログラム １２…入射光（ランダム偏光） １３…回折光（Ｓ偏光） １４…透過光（Ｐ偏光） １５R …赤色用ダイクロイックミラー １５G …緑色用ダイクロイックミラー １５B …青色用ダイクロイックミラー １６R …赤色用２分の１波長板 １６G …緑色用２分の１波長板 １６B …青色用２分の１波長板 １７…反射鏡 １８…反射鏡 １９R …赤色用透過型液晶表示素子（液晶パネル） １９G …緑色用透過型液晶表示素子（液晶パネル） １９B …青色用透過型液晶表示素子（液晶パネル） ２０R …赤色用ダイクロイックミラー ２０B …青色用ダイクロイックミラー ２１…白色光源 ２２…照明光 ２３R …赤色回折光 ２４R …赤色反射光 ２５R …赤色偏光変換光 ２６R …赤色照明光 ２７…照明光 ２８G …緑色回折光 ２９G …緑色反射光 ３０G …緑色偏光変換光 ３１G …緑色照明光 ３２…照明光 ３３B …青色回折光 ３４B …青色反射光 ３５B …青色偏光変換光 ３６B …青色照明光 ３７…投影レンズ ３８…スクリーン ４０…偏光分離素子 ４１…透明板状体 ４２、４３…偏光ビームスプリット面 ４４…２分の１波長板 ４５…入射光 ４６…射出光 ５１…ホログラム ５２…透明プリズム ５３…反射面、全反射面又はダイクロイックミラー ５４…透明プリズムの入射面 ５５…透明プリズムの射出面 ５６…２分の１波長板 ５７…入射光 ５８…回折光成分 ５９…透過光成分 ６０…偏光変換光 ６１…偏光変換光 ７０…平行光束 ７１…境界 ７２…インテグレータ照明光学系 ７２1 …第１レンズアレー ７２2 …第２レンズアレー ７３…液晶パネル
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ａ 33/12 33/12 Ｆターム(参考） 2H042 CA08 CA14 CA17 2H049 AA02 AA06 AA12 AA25 AA34 AA60 AA64 BA05 BA45 BB03 BB61 BC05 BC22 CA01 CA05 CA08 CA09 CA15 CA22 2H091 FA05Z FA07Z FA10Z FA11Z FA14Z FA19Z FA26X FA41Z LA12 LA16 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA11 CA17
Claims (10)
- 【請求項１】 ホログラムを用いて照明光の中、特定の
直線偏光成分のみを回折させ、それと直交する直交偏光
成分を透過させ、透過した直交偏光成分又は回折した直
線偏光成分を２分の１波長板を通過させてその偏光方向
を回折した直線偏光成分の偏光方向又は透過した直交偏
光成分の偏光方向に揃えるようにしたことを特徴とする
ホログラム偏光分離素子。 - 【請求項２】 前記の透過した直交偏光成分又は前記の
回折した直交偏光成分を反射板で反射偏向させて前記の
回折した直線偏光成分又は前記の透過した直交偏光成分
と同方向へ向けることを特徴とする請求項１記載のホロ
グラム偏光分離素子。 - 【請求項３】 同方向へ向けられ偏光方向が揃えられた
光路中に両光束の境界が目立たなくする光学手段が配置
されていることを特徴とする請求項２記載のホログラム
偏光分離素子。 - 【請求項４】 前記ホログラムが透過型ホログラムから
なることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載
のホログラム偏光分離素子。 - 【請求項５】 前記ホログラムが反射型ホログラムから
なることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載
のホログラム偏光分離素子。 - 【請求項６】 前記ホログラムが透明プリズムの透明媒
体中に配置されていることを特徴とする請求項１から５
の何れか１項記載のホログラム偏光分離素子。 - 【請求項７】 前記ホログラムが回折する偏光成分はホ
ログラムに対してＳ偏光であることを特徴とする請求項
１から６の何れか１項記載のホログラム偏光分離素子。 - 【請求項８】 ホログラムを用いて照明光の中、特定の
波長域の特定の直線偏光成分のみを回折させ、それと直
交する特定の波長域の直交偏光成分とその波長域以外の
光を透過させ、透過した特定の波長域の直交偏光成分又
は回折した特定の波長域の特定の直線偏光成分を２分の
１波長板を通過させてその偏光方向を９０°回転させて
偏光方向に揃えるようにしたホログラム偏光分離素子を
青色、緑色、赤色それぞれの波長域用に３組備え、青
色、緑色、赤色の中の第１の波長域用のホログラムを透
過又は回折した第１の波長域の偏光成分を反射し、他の
波長域の光を透過する第１の波長選択性反射板と、第１
の波長選択性反射板を透過した光路中に配置された青
色、緑色、赤色の中の第２の波長域用のホログラムを透
過又は回折した第２の波長域の偏光成分を反射し、他の
波長域の光を透過する第２の波長選択性反射板と、第２
の波長選択性反射板を透過した光路中に配置された青
色、緑色、赤色の中の第３の波長域用のホログラムを透
過又は回折した第３の波長域の偏光成分を少なくとも反
射する第３の反射板とを備え、少なくとも前記の第１の
波長域用及び第２の波長域用の２分の１波長板は、前記
第１の波長選択性反射板及び第２の波長選択性反射板で
反射された光路中に配置されていることを特徴とするホ
ログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系。 - 【請求項９】 少なくとも前記第１の波長域用のホログ
ラム及び第２の波長域用のホログラムの回折効率波長分
布と、前記第１の波長選択性反射板及び第１の波長選択
性反射板の反射率波長分布とが略同じ形状であることを
特徴とする請求項８記載のホログラム偏光分離素子を用
いた偏光分離色分離光学系。 - 【請求項１０】 表示画像の青色分解像と緑色分解像と
赤色分解像をそれぞれ異なる３個の液晶表示素子に表示
し、表示された各色分解像を重畳して投影表示する３板
式液晶投影装置の各液晶表示素子の照明用に使用するこ
とを特徴とする請求項８又は９記載のホログラム偏光分
離素子を用いた偏光分離色分離光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211409A JP2002022963A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000211409A JP2002022963A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022963A true JP2002022963A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18707521
Family Applications (1)
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| JP2000211409A Pending JP2002022963A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ホログラム偏光分離素子とそのホログラム偏光分離素子を用いた偏光分離色分離光学系 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002022963A (ja) |
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- 2000-07-12 JP JP2000211409A patent/JP2002022963A/ja active Pending
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