JP2002228809A - Color separation and composition optical system, and projection display device using the same - Google Patents

Color separation and composition optical system, and projection display device using the same

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JP2002228809A
JP2002228809A JP2001025505A JP2001025505A JP2002228809A JP 2002228809 A JP2002228809 A JP 2002228809A JP 2001025505 A JP2001025505 A JP 2001025505A JP 2001025505 A JP2001025505 A JP 2001025505A JP 2002228809 A JP2002228809 A JP 2002228809A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color separation and composition optical system which blocks rays unnecessary for projection display and which gives excellent image quality, and to provide a projection display device which uses the optical system. SOLUTION: The color separation and composition optical system 2 is equipped with four polarization beam splitters 7, 8, 9 and 11 arranged so that their polarization separation faces 71, 81, 91 and 111 are crossed in an almost X-shape, and with wavelength selective polarization converting means 12, 13, at specified positions, which rotate the polarization planes of the color light by 90 deg.. The optical system is used for the projection display device 1. The optical system has a blocking means 12 against light in the crossing part where the polarization separation faces 71, 81, 91 and 111 cross one another and in the center part surrounded by the first to fourth polarization beam splitters 7, 8, 9 and 11.

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、反射型の空間光変調素子を用いた投射表示装置の偏光ビームスプリッターを備えた色分解合成光学系及びこれを用いた投射表示装置に係り、特に表示品質を劣化させる不要光が投射されるのを防止する手段に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a reflection type projection display device using a color combining optical system and which includes a polarization beam splitter of the projection display apparatus using a spatial light modulator, in particular a display quality relates to means for preventing the unnecessary light is projected degrading.

【0002】 [0002]

【従来の技術】カラー投射表示装置は、白色光から3原色光に係るR(赤)、G(緑)、B(青)の色光を分解して対応色の空間光変調素子に導き、当該空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された色光を合成して投射し、スクリーン上にカラー映像を表示させるものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION Color projection display device, R according white light into three primary color light (red), G (green), leading to decompose the color light B (blue) to the spatial light modulator corresponding color, the synthesized by projecting light modulated color light in accordance with a video signal in the spatial light modulator is intended to display a color image on a screen.

【0003】カラー投射表示装置は、それに適用される空間光変調素子の種類によって3種類に大別される。 [0003] The color projection display device is roughly classified into three types depending on the type of spatial light modulator is applied to it. 例えば、透過型の空間光変調素子を適用したもの、反射型の空間光変調素子を適用したもの、またDMD(Dig For example, an application of the transmission type spatial light modulator, those that have been applied to the reflection type spatial light modulator, also DMD (Dig
ital Mirror Device)を適用したものがある。 ital Mirror Device) there is an application of the.

【0004】透過型の空間光変調素子及びDMDは、光学構成が比較的簡単にできるために小型化が容易であるが高解像度化に難がある。 [0004] The spatial light modulator device and DMD of transmission type, a difficulty in downsizing is easy high resolution for optical configuration can relatively easily. 一方、反射型の空間光変調素子は高解像度化に有利であるが光学構成が複雑となるために小型化に難がある。 On the other hand, the reflection type spatial light modulator, but is advantageous for high resolution a difficulty in miniaturization for optical configuration becomes complicated.

【0005】特に、反射型の空間光変調素子を適用した投射表示装置は、空間光変調素子を照射する入射光と当該空間光変調素子で変調された反射光とを分離するために偏光ビームスプリッターを必要とする。 In particular, the reflection-type projection display apparatus using the spatial light modulator is a polarization beam splitter to separate the incident light and the modulated by the spatial light modulator reflecting light for irradiating spatial light modulator It requires. 高コントラストを実現するためには一つの空間光変調素子に対して、 For one of the spatial light modulator in order to realize a high contrast,
通常2つ以上の偏光ビームスプリッターを作用させるために、これが反射型の投射表示装置の光学構成を複雑にしていた。 To act normally more than one polarizing beam splitter, which had complicated the optical configuration of the reflective projection display apparatus.

【0006】このような反射型の空間光変調素子における光学構成の課題を解決した色分解合成光学系が、最近、米国のカラーリンク社(Colorlink in [0006] color combining optical system that solves the problems of the optical arrangement in such a reflection type spatial light modulator, recent American Color Link Inc. (ColorLink in
c. c. )から提供された。 ) It was provided from. また、これに関しては、文献(Michael G.Robinson et."HighContrast Color Splitt Also, in this regard, the literature (Michael G.Robinson et. "HighContrast Color Splitt
ing Architecture Using Color Polaraization Filter ing Architecture Using Color Polaraization Filter
s",SID 00 DIGEST ,92-95(2000)に紹介されている。 s ", SID 00 DIGEST, have been introduced to 92-95 (2000).

【0007】図5は、カラーリンク社が提供する反射型空間光変調素子を適用した投射表示装置の光学構成を示した概略平面図である。 [0007] Figure 5 is a schematic plan view showing the optical configuration of a projection display device using the reflective spatial light modulator color link-supplied. 色分解合成光学系290(図中破線で囲まれた部分)は、立方体または角柱状の第1、 Color combining optical system 290 (a portion surrounded by a broken line in the drawing), the first cubic or prismatic,
第2、第3、第4の偏光ビームスプリッター102、1 The second, third, fourth polarization beam splitter 102,
03、104、105を、その偏光分離面121、13 The 03,104,105, its polarization separation surface 121,13
1、141、151が略X字状に交差するように配置したものであり、さらに、第1の偏光ビームスプリッター102の入射側の透光面(図5においては、第1の偏光ビームスプリッターの左側面)、及び第4の偏光ビームスプリッター105の出射側の透光面(図5においては、第4の偏光ビームスプリッターの右側面)には、共にG光の偏波面を90°回転する機能を有する第1の波長選択性偏光変換手段(以下、G用位相板という)10 1,141,151 is obtained by arranged to intersect in a substantially X-shape, furthermore, in the light-transmitting surface (Fig. 5 on the entrance side of the first polarizing beam splitter 102, the first polarization beam splitter in the emission side of the light-permeable surface (Figure 5 left side), and the fourth polarization beam splitter 105, the fourth right side of the polarization beam splitter), rotated 90 ° to the plane of polarization of G light are both functional the first wavelength-selective polarization conversion means having a (hereinafter, referred to as G phase plate for) 10
6、107を、また、第1と第3の偏光ビームスプリッター102、104間及び第3と第4の偏光ビームスプリッター104、105間には、共にR光の偏波面を9 The 6,107, The first and the third polarization beam splitter 102, 104 and between the third between the fourth polarizing beam splitter 104, 105, both polarization planes of the R light 9
0°回転させる機能を有する第2の波長選択性偏光変換手段(以下、R用位相板という)108、109を備えている。 0 ° The second wavelength-selective polarization conversion means having a function of rotating (hereinafter, R for that phase plate) and a 108 and 109.

【0008】ここで、S偏光及びP偏光は、直線偏光の偏波面と、それが入射する偏光ビームスプリッターの偏光分離面との相対関係で決まり、直線偏光の偏波面が偏光ビームスプリッターの偏光分離面に対する入射面に垂直である場合にはS偏光といい、平行である場合にはP [0008] Here, S polarized light and P polarized and the polarization plane of the linearly polarized light, it is determined by the relationship between the polarization splitting surface of the polarization beam splitter incident polarization plane of the linearly polarized light of the polarization beam splitter polarization separation called S-polarized light when it is perpendicular to the plane of incidence with respect to the surface, when it is parallel to P
偏光という。 That polarization.

【0009】上記G用位相板106、107には、図6 [0009] the G phase plate for 106 and 107, FIG. 6
に示す特性を有する位相板が適用される。 Phase plate is applied having the characteristics shown in. 図6においてクロス−ポラライザー(Crossed Polarizers)とは、波長選択性偏光変換手段を介して偏光子と検光子とをクロスに配置して測定したときの出力光の分光特性であり、 Cross 6 - The polarizer (Crossed Polarizers), a spectral characteristic of the output light when measured by placing a polarizer and an analyzer to cross through the wavelength-selective polarization conversion means,
パラレル−ポラライザー(Parallel Polaraizers)とは、偏光子と検光子とをパラレルに配置したときの出力光の分光特性である。 Parallel - polarizer A (Parallel Polaraizers), the spectral characteristics of the output light when placing a polarizer and an analyzer in parallel. 同図より、G光の偏波面が90° From the figure, the plane of polarization of G light is 90 °
回転していることが分かる。 It can be seen that the rotation.

【0010】また、上記R用位相板108、109は図7に示す特性を有している。 Further, the R phase plate for 108 and 109 has a characteristic shown in FIG. 図7においてクロス−ポラライザー及びパラレル−ポラライザーとは、上記と同じ意味である。 Cross 7 - polarizer and parallel - A polarizer is the same meaning as above. 同図より、R光の偏波面が90°回転していることが分かる。 From the figure, it can be seen that the polarization plane of the R light is rotated 90 °.

【0011】また、B光の偏波面のみを90°回転させる機能を有する波長選択性偏光変換手段(B用位相板) [0011] The wavelength-selective polarization conversion means having a function of only the 90 ° rotation plane of polarization of B light (B phase plate for)
も作製することが可能である。 It is also possible to prepare. なお、これらの波長選択性偏光変換手段については、USP5751384に詳細に説明されている。 It should be noted that these wavelength-selective polarization conversion means are described in detail in USP5751384.

【0012】上記の色分解合成光学系290においては、第1の偏光ビームスプリッター102が入射側偏光ビームスプリッターとなり、また、その対角に位置する第4の偏光ビームスプリッター105が出射側偏光ビームスプリッターとなる。 [0012] In the above color combining optical system 290, a first polarization beam splitter 102 becomes incident side polarization beam splitter, also the fourth polarization beam splitter 105 is emitting side polarizing beam splitter positioned on the diagonal to become. また、その中間位置に配置された第2及び第3の偏光ビームスプリッター103、10 The second and third polarization beam splitter 103,10 disposed in its intermediate position
4は、反射型空間光変調素子を照射する入射光と当該反射型空間光変調素子で変調された反射光を分離する作用をする、いわゆる主偏光ビームスプリッターとなる。 4, serves to separate the modulated reflected light by the incident light and the reflection type spatial light modulator irradiates the reflection type spatial light modulator, so-called main polarization beam splitter.

【0013】上記色分解合成光学系290の第2の偏光ビームスプリッター(主偏光ビームスプリッター)10 [0013] The second polarization beam splitter of the color separating and synthesizing optical system 290 (the main polarization beam splitter) 10
3の透光面103c側にはG対応の反射型空間光変調素子161を、第3の偏光ビームスプリッター(主偏光ビームスプリッター)104の透光面104b側にはR対応の反射型空間光変調素子162を、また透光面104 3 of G corresponding reflective spatial light modulator 161 to the transparent surface 103c side, the third polarizing beam splitter (main polarizing beam splitter) the transparent surface 104b side of the 104 R corresponding reflective spatial light modulator the element 162, also transparent surface 104
a側にはB対応の反射型空間光変調素子163を備え、 a is the side provided with a reflection type spatial light modulator 163 B corresponding,
さらに第1の偏光ビームスプリッター(入射側偏光ビームスプリッター)102の入射側前方には白色光を発する光源171及び第1の偏光ビームスプリッター(入射側偏光ビームスプリッター)102の偏光分離面121 Furthermore, the first polarization beam splitter polarization splitting surface 121 of the (incident side polarizing beam splitter) 102 light source 171 and the first polarization beam splitter emits white light on the incident side in front of (the incident side polarizing beam splitter) 102
に対してS偏光の関係を有する直線偏光のみを透過させるように透過軸を選択した第1の偏光板181を備え、 Comprising a first polarizing plate 181 selects the transmission axis so as to transmit only linearly polarized light having a relationship S-polarized light with respect to,
また第4の偏光ビームスプリッター(出射側偏光ビームスプリッター)105の出射側後方には、第4の偏光ビームスプリッター(出射側偏光ビームスプリッター)1 Also on the exit side behind the fourth polarization beam splitter (exit side polarizing beam splitter) 105, a fourth polarizing beam splitter (exit side polarizing beam splitter) 1
05の偏光分離面151に対してP偏光の関係を有する直線偏光のみを透過させるように透過軸を選択した第2 05 second selecting a transmission axis so as to transmit only linearly polarized light having the relationship P-polarized light with respect to the polarization splitting surface 151 of the
の偏光板182、及びカラーの映像光を拡大投影する投射レンズ191を備えて投射表示装置300を構成している。 It constitutes a projection display device 300 includes a polarizer 182 and a projection lens 191 for enlarging and projecting the image light colors.

【0014】なお、第1、第2、第3、第4の偏光ビームスプリッター102、103、104、105の各偏光分離面121、131、141、151は、その入射面が共通面となるように配置されているため、S偏光及びP偏光を決める直線偏光の偏波面と偏光分離面との相対関係は、全ての偏光ビームスプリッターに対して同じとなることから、以後S偏光及びP偏光がいずれの偏光ビームスプリッターの偏光分離面に対するものであるかの説明は省略する。 [0014] The first, second, third, each polarization splitting surface 121, 131, 141, and 151 of the fourth polarization beam splitter 102, 103, 104 and 105 is such that the incident surface is coplanar since it is arranged, the relative relationship between the polarization splitting surface and the plane of polarization of linearly polarized light to determine the S-polarized light and P-polarized light, since the same for all of the polarization beam splitter, is subsequently S-polarized light and P-polarized light of description is for the polarization separation surface of one of the polarizing beam splitter will be omitted.

【0015】上記投射表示装置300は次のように動作する。 [0015] The projection display device 300 operates as follows. 光源171から発した不定偏光の白色光は第1の偏光板181に入射する。 White light indefinite polarized light emitted from the light source 171 enters the first polarizer 181. そして、S偏光のみが第1の偏光板181を透過して、G用位相板106に入射する。 Then, only the S-polarized light is transmitted through the first polarizer 181 and enters the G phase plate for 106. G用位相板106はG光のみの偏波面を90°回転させる波長選択性偏光変換手段(図6を参照)であるため、G用位相板106を透過するG光(図5の実線)に係るS偏光はP偏光に変換される。 Since G for phase plate 106 is a wavelength-selective polarization conversion means for rotating 90 ° the plane of polarization of only the G light (see Figure 6), the G light transmitted through the G phase plate for 106 (solid line in FIG. 5) S polarized light according is converted into P-polarized light. また、G用位相板1 In addition, the phase plate 1 for G
06はR光(図5の破線)及びB光(図5の2点鎖線) 06 R light (FIG dashed 5) and B light (two-dot chain line in FIG. 5)
に対しては何ら作用しないため、それらはS偏光のままである。 Because not act in any way against, they remain S polarized beams. 以後、それぞれの色光について個別にその光路及び偏波面の変移について説明する。 Thereafter, for each of the color light will be described change of the optical path and polarization separately.

【0016】先ず、G用位相板106を透過したP偏光のG光(実線)は、第1及び第2の偏光ビームスプリッター102、103の偏光分離面121、131を透過直進して、第2の偏光ビームスプリッター103の透光面103cより出射してG対応の反射型空間光変調素子161に入射する。 [0016] First, P polarized light of the G light transmitted through the G phase plate for 106 (solid line) is a polarization separation surface 121 and 131 of the first and second polarization beam splitters 102 and 103 passes through the straight, second and the exit from the transparent surface 103c of the polarization beam splitter 103 is incident on the G corresponding reflective spatial light modulator 161. そして、当該反射型空間光変調素子161においてG対応の映像信号に応じた光変調を受けて反射される。 Then, the reflected receiving light modulated in accordance with the G-compliant video signals in the reflection type spatial light modulator 161.

【0017】光変調されて生成したG光のS偏光成分は、第2の偏光ビームスプリッター103の偏光分離面131で反射され、第4の偏光ビームスプリッター10 [0017] S-polarized component of the light modulated G light generated is reflected by the polarization splitting surface 131 of the second polarization beam splitter 103, a fourth polarizing beam splitter 10
5に入射する。 Incident on the 5. そして、第4の偏光ビームスプリッター105の偏光分離面151において反射され、第4の偏光ビームスプリッター105の透光面105cより出射し、後段に配置したG用位相板107に入射する。 Then, it is reflected in the polarization splitting surface 151 of the fourth polarization beam splitter 105, and emitted from the transmission surface 105c of the fourth polarization beam splitter 105, enters the G phase plate for 107 which is disposed downstream. G用位相板107は前述したようにG光に係る偏波面を90 Polarization planes G for the phase plate 107 according to the G light as described above 90
°回転させる機能を有するものであるので、G光のS偏光はP偏光に変換されて出射する。 Since ° and has a function of rotating, S polarized light of the G light is emitted is converted into P-polarized light.

【0018】次に、R光(破線)について説明する。 Next, a description will be given R light (dashed line). G
用位相板106を透過したS偏光のR光は、第1の偏光ビームスプリッター102の偏光分離面121で反射されR用位相板108に入射する。 R light S-polarized light transmitted through the use phase plate 106 is reflected by the polarization separation face 121 of the first polarization beam splitter 102 is incident to the R phase plate 108. ここで、R用位相板1 Here, R for the phase plate 1
08はR光の偏波面を90°回転させる波長選択性偏光変換手段であるため、R光はS偏光からP偏光に偏光変換されてこれを出射し、第3の偏光ビームスプリッター104に入射する。 08 because it is wavelength-selective polarization conversion means for rotating 90 ° the plane of polarization of the R light, the R light emits it is polarized converted into P-polarized light from S-polarized light, incident on the third polarization beam splitter 104 . さらに、P偏光のR光は第3の偏光ビームスプリッター104の偏光分離面141を直進透過しての透光面104bより出射し、R対応の反射型空間光変調素子162に入射する。 Furthermore, R light of the P polarized light is emitted from the transparent surface 104b of straight through the polarization splitting surface 141 of the third polarization beam splitter 104, is incident on the reflective spatial light modulator 162 of the R corresponds. そして、当該反射型空間光変調素子162においてR対応の映像信号に応じた光変調を受けて反射される。 Then, the reflected receiving light modulated in accordance with the R-compliant video signals in the reflection type spatial light modulator 162.

【0019】光変調されて生成したR光のS偏光成分は、第3の偏光ビームスプリッター104の偏光分離面141で反射され、R用位相板109に入射する。 [0019] S-polarized light component of the resultant R light is optically modulated is reflected by the polarization splitting surface 141 of the third polarization beam splitter 104 and is incident on the R phase plate 109. 当該R用位相板109において、R光のS偏光成分はP偏光に偏光変換されて第4の偏光ビームスプリッター105 In the R phase plate for 109, S-polarized component of the R light and the fourth polarizing beam splitter 105 is polarized converted into P-polarized light
に入射する。 Incident on. そして、第4の偏光ビームスプリッター1 The fourth polarizing beam splitter 1
05の偏光分離面151を透過直進して、第4の偏光ビームスプリッター105の透光面105cより出射し、 The polarization splitting surface 151 of the 05 passes through straight, emitted from the transparent surface 105c of the fourth polarization beam splitter 105,
後段に配置したG用位相板107に入射する。 Incident on the G phase plate 107 which is disposed downstream. G用位相板107はR光には何ら作用せず、R光はP偏光のままこれを出射する。 G phase plate for 107 without any action on the R light, the R light emits this as the P-polarized light.

【0020】次に、B光(2点鎖線)について説明する。 Next, a description will be given B light (two-dot chain line). G用位相板106を透過したS偏光のB光は、第1 S-polarized light of the B light transmitted through the G phase plate for 106 first
の偏光ビームスプリッター102の偏光分離面121で反射されR用位相板108に入射する。 Is reflected by the polarization separation face 121 of the polarization beam splitter 102 is incident to the R phase plate 108. ここで、R用位相板108は上記したようにR光のみに作用しB光には何ら作用しないため、B光は偏光変換されることなくS Since the R phase plate for 108 does not in any way effect the acts only on the R light and B light as described above, S without B light is converted polarization
偏光のままこれを出射し、第3の偏光ビームスプリッター104に入射する。 This was emitted as polarization, is incident on the third polarization beam splitter 104.

【0021】S偏光のB光は第3の偏光ビームスプリッター104の偏光分離面141で反射され透光面104 [0021] S-polarized light of the B light is the third to the translucent face 104 reflected by the polarization separation face 141 of the polarization beam splitter 104
aより出射し、B対応の反射型空間光変調素子163に入射する。 Emitted from a, it is incident on the reflective spatial light modulator 163 of the B compatible. そして、当該反射型空間光変調素子162においてB対応の映像信号に応じた光変調を受けて反射される。 Then, the reflected receiving light modulated in accordance with the B-compliant video signals in the reflection type spatial light modulator 162.

【0022】光変調されて生成したB光のP偏光成分は、第3の偏光ビームスプリッター104の偏光分離面141を透過直進しR用位相板109に入射する。 [0022] P-polarized component of the light modulated by the generated B light is incident on the third R for phase plate 109 through the polarization splitting surface 141 is transmitted through the straight polarized beam splitter 104. 当該R用位相板109は上記したようにB光に対しては何ら作用しないため、B光はP偏光のままこれを出射して第4の偏光ビームスプリッター105に入射する。 Since the R phase plate for 109 does not in any way act on B light as described above, B light enters the fourth polarizing beam splitter 105 and emits this as the P-polarized light. そして、第4の偏光ビームスプリッター105の偏光分離面151を透過直進して、第4の偏光ビームスプリッター105の透光面105cより出射し、後段に配置したG Then, the polarization separating surface 151 of the fourth polarization beam splitter 105 passes through straight, emitted from the transparent surface 105c of the fourth polarization beam splitter 105, and disposed downstream G
用位相板107に入射する。 It enters the use phase plate 107. G用位相板107は前述したように、G光のみに作用しB光には何ら作用しないため、B光はP偏光のままこれを出射する。 G for phase plate 107, as described above, because it does not in any way effect the acts only on G light and B light, B light emits this as the P-polarized light.

【0023】このようにして、R光、G光、B光の偏波面はP偏光に揃えられて、投射レンズ191を介して図示せぬスクリーンにカラー映像を拡大表示する。 [0023] Thus, R light, G light, the polarization plane of the B light as the P polarization, to enlarge a color image on a screen (not shown) through a projection lens 191. 以上説明したように、上記投射表示装置300によれば1つの反射型空間光変調素子に対して3個の偏光ビームスプリッターを作用させていながら、比較的簡易な光学構成とすることができ、高コントラストな投射表示装置が実現できるという特徴を有している。 As described above, while they reacted three polarization beam splitter for a single reflective spatial light modulator according to the projection display device 300 can be a relatively simple optical structure, high has a characteristic of contrast projection display device can be realized.

【0024】 [0024]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記色分解合成光学系290は、4個の偏光ビームスプリッター102、103、104、105を、その偏光分離面121、131、141、151が略X字状に交差するように配置したものであるために、図8に示すように、 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the color separation and synthesis optical system 290 includes four polarizing beam splitter 102, 103, 104 and 105, substantially X-its polarization separation surface 121, 131, 141, and 151 for those arranged as to intersect the Jo, as shown in FIG. 8,
第1の偏光ビームスプリッタ−(入射側偏光ビームスプリッター)102に入射した光の一部が、第4の偏光ビームスプリッター(射出側偏光ビームスプリッタ−)1 First polarization beam splitter - a part of the light incident on the (incident side polarizing beam splitter) 102, a fourth polarizing beam splitter (irradiation-side polarization beam splitter -) 1
05に漏れ込み、その不要光Lが投射レンズ191を介して図示せぬスクリーン上に明部を生成させ、映像品質を劣化させる問題があった。 05 leaks, the unnecessary light L is to produce a bright portion on the screen (not shown) through a projection lens 191, a problem of deteriorating the image quality. 特に、上記4個の偏光ビームスプリッター102、103、104、105が、透明な接着剤等の接合部材110で互いに接合されている場合に顕著である。 In particular, the four polarizing beam splitters 102, 103, 104 and 105 is remarkable when are joined together by the joint member 110 such as a transparent adhesive.

【0025】反射型空間光変調素子161、162、1 [0025] The reflective spatial light modulator 161,162,1
63面上に光源像側や光源側にインテグレータを配設している場合には、この反射型空間光変調素子161、1 If you are provided an integrator in the light source image side and the light source side on the 63 surface, the reflection type spatial light modulator 161,1
62、163を照明する照明光は、当該インテグレータのセグメントの像を結像させる。 Illumination light for illuminating the 62,163 forms an image of the segment of the integrator. しかし、現実には反射型空間光変調素子161、162、163の周辺部にも広がった光線が存在し、この光線の一部が上記の不要光Lとなって投影像上に表示される場合がある。 However, if in reality there are light rays spreading in the peripheral portion of the reflection type spatial light modulator 161, 162, 163, this portion of light is displayed on the projected image becomes unnecessary light L of the there is.

【0026】また、反射型空間光変調素子161、16 Further, the reflection type spatial light modulator 161,16
2、163で反射された光の一部が、入射側に配設した第1の偏光板181の表面で再反射され、それが不要光Lとして投影される場合もある。 Some of the light reflected by the 2,163 is, is reflected again by the surface of the first polarizing plate 181 disposed on the incident side, in some cases it is projected as unnecessary light L.

【0027】本発明は、懸かる問題を解決するためになされたものであり、投影表示に不要な光線を遮断して映像品質に優れた色分解合成光学系及びこれを用いた投射表示装置を提供することを目的とする。 The invention, take has been made to solve the problem, provide a projection display device using Blocked this excellent color combining optical system and the image quality unnecessary light to the projection display an object of the present invention is to.

【0028】 [0028]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる色分解合成光学系の第1の発明は、対角方向に形成された偏光分離面がX字状になるように配置された立方体又は角柱状の第1乃至第4の偏光ビームスプリッターと、前記第1 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention first invention of the color combining optical system according to the polarization separation surface disposed so is X-shape is cubic or prismatic formed diagonally first to fourth polarization beam splitter, the first
の偏光ビームスプリッターと前記第4の偏光ビームスプリッターとが対角、かつ前記第1の偏光ビームスプリッターが光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターが光出射側に配置される時、前記第1の偏光ビームスプリッターの光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターの光出射側及び前記第1乃至前記第4の偏光ビームスプリッターの互いに直交する内側対向面のうち、2つ以上の前記内側対向面の間に配置された所定の色光の偏波面を90°回転させる波長選択性変換手段とを備え、前記偏光分離面が互いに交差する交差部にあって、かつ前記第1乃至前記第4の偏光ビームスプリッターで囲まれた中央部に、前記第1の偏光ビームスプリッターから前記第4の偏光ビームスプリッターへ漏れ込む光を遮断する遮光手段を備えた When the polarization beam splitter fourth polarization beam splitters and diagonal, and the first polarizing beam splitter the light incident side, the fourth polarizing beam splitter is disposed on the light emitting side, the first the light incident side of the polarization beam splitter, of the inner facing surface perpendicular to each other of said fourth light output side and said polarization beam splitter of the first to the fourth polarization beam splitter, two or more of the internal surface and a wavelength-selective conversion means for polarization to rotate 90 ° in the arranged predetermined color light during, in the cross section of the polarization separation surface cross each other, and the first through the fourth polarization a central portion surrounded by the beam splitter, with a light shielding means for blocking light leaking into the fourth polarization beam splitter from the first polarization beam splitter とを特徴とする。 And wherein the door.

【0029】第2の発明は、対角方向に形成された偏光分離面がX字状になるように配置された立方体又は角柱状の第1乃至第4の偏光ビームスプリッターと、前記第1の偏光ビームスプリッターと前記第4の偏光ビームスプリッターとが対角、かつ前記第1の偏光ビームスプリッターが光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターが光出射側に配置される時、前記第1の偏光ビームスプリッターの光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターの光出射側及び前記第1乃至前記第4の偏光ビームスプリッターの互いに直交する内側対向面のうち、2つ以上の前記内側対向面の間に配置された所定の色光の偏波面を90°回転させる波長選択性変換手段とを備え、前記第1偏光ビームスプリッター及び前記第4の偏光ビームスプリッターの The second invention is, pairs polarization splitting surface formed angularly and a first to fourth polarization beam splitter arranged cubes or prismatic so that X-shape, the first when the polarization beam splitter fourth polarization beam splitters and diagonal, and the first polarizing beam splitter the light incident side, the fourth polarizing beam splitter is disposed on the light emitting side, the first the light incident side of the polarization beam splitter, of the inner facing surfaces which are orthogonal to each other of said fourth polarizing beam splitter of the light emitting side and the first through the fourth polarization beam splitter, two or more of the internal surface the polarization plane of the deployed predetermined color light between a wavelength-selective conversion means for rotating 90 °, the first polarization beam splitter and the fourth polarization beam splitter いに対向する角を面取りし、この面取り部に遮光手段を備えたことを特徴とする。 Chamfered corners opposite to have, and further comprising a light shielding means to the chamfer.

【0030】第3の発明に係わる投射表示装置は、請求項1または2記載の色分解合成光学系を備え、この色分解合成光学系の前記第1の偏光ビームスプリッターの光入射側には、光源と、この光源から発した不定偏光のうち所定の直線偏光のみを透過する第1の偏光手段とを、 A third projection display apparatus according to the present invention includes a claim 1 or 2 color combining optical system according to the light incident side of the first polarizing beam splitter of the color combining optical system, a light source, a first polarizing means that transmits only predetermined linearly polarized light of the indefinite polarized light emitted from the light source,
前記第4の偏光ビームスプリッターの光射出側には、所定の直線偏光のみを透過する第2の偏光手段と投射レンズとを、前記第2、第3の偏光ビームスプリッターの外側透光面には空間光変調素子とを備えたことを特徴とする。 Wherein the fourth light emitting side of the polarization beam splitter and a second polarization means and a projection lens that transmits only predetermined linearly polarized light, the second, outside the translucent surface of the third polarization beam splitter characterized by comprising a spatial light modulator.

【0031】 [0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1乃至4を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the embodiments of the present invention with reference to FIGS. 1 to 4 will be described in detail. 図1は、本発明の第1 Figure 1 is a first aspect of the present invention
実施形態に係る投射表示装置の概略構成を示した平面図である。 Is a plan view showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to the embodiment. 図1において、1が本発明の第1実施形態に係る投射表示装置であり、色分解合成光学系2と、当該色分解合成光学系2の光入射側に配設した光源3及び当該光源3の射出光である不定偏光の白色光から所定の直線偏光のみを選択的に透過させる第1の偏光手段(例えば、偏光板)4と、上記色分解合成光学系2の光射出側に配設した所定の直線偏光のみを選択的に透過させる第2の偏光手段(例えば、偏光板)5及び投射レンズ6とを有する。 In Figure 1, 1 is a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention, a color combining optical system 2, the light source 3 and the light source 3 is disposed on the light incident side of the color separating and synthesizing optical system 2 first polarizing means for the white light indefinite polarized light being emitted light selectively transmit only predetermined linearly polarized light (e.g., a polarizing plate) and 4, disposed on the light exit side of the color separating and synthesizing optical system 2 second polarizing means for only the predetermined linearly polarized light selectively transmitted (for example, polarizing plate) and a 5 and the projection lens 6.

【0032】上記色分解合成光学系2は、立方体または角柱状の第1、第2、第3、第4の偏光ビームスプリッター7、8、9、11を、その偏光分離面71、81、 [0032] The color separating and synthesizing optical system 2, the first cubic or prismatic, second, third, and fourth polarizing beam splitter 7,8,9,11, its polarization separation surface 71, 81,
91、111が略X字状に交差するように配置した構成を有し、偏光分離面71、81、91、111が互いに交差する交差部にあって、かつ第1乃至第4の偏光ビームスプリッター7、8、9、11で囲まれた中央部に遮光手段12を備える。 91,111 has a structure arranged so as to intersect substantially X-shaped, in the intersection where the polarization splitting surface 71,81,91,111 cross each other, and first to fourth polarization beam splitter a central portion surrounded by 7,8,9,11 comprises a light shielding means 12. ここで、第1の偏光ビームスプリッター7を入射側偏光ビームスプリッターとして選択すると、その対角の位置にある第4の偏光ビームスプリッター11が出射側偏光ビームスプリッターとされる。 Here, selecting the first polarization beam splitter 7 as the incident-side polarizing beam splitter, the fourth polarization beam splitter 11 at the position of the diagonal is the exit-side polarizing beam splitter.

【0033】さらに、色分解合成光学系2は、第1の偏光ビームスプリッター7の光入射側の透光面7a、及び第4の偏光ビームスプリッター11の光出射側の透光面11cに第1の色光(例えば、G光)の偏波面を90° Furthermore, color combining optical system 2, first the transmission surface 11c of the light emitting side of the first light incident side of the transparent surface 7a of polarized beam splitter 7, and the fourth polarization beam splitter 11 color light (e.g., G light) 90 ° the polarization plane of the
回転させる第1の波長選択性偏光変換手段(例えば、G The first wavelength-selective polarization conversion means for rotating (e.g., G
用位相板)12、13を備え、第1と第3の偏光ビームスプリッター7、9の対向部の間隙、及び第3と第4の偏光ビームスプリッター9、11の対向部の間隙には第2の色光(例えば、R光)の偏波面を90°回転させる第2の波長選択性偏光変換手段(例えば、R用位相板) It includes a use phase plates) 12 and 13, the first and the third portion facing the gap of the polarization beam splitter 7, 9, and the third and gap facing portions of the fourth polarizing beam splitter 9 and 11 second color light (eg, R light) second wavelength-selective polarization conversion means for rotating 90 ° the plane of polarization of (eg, R a phase plate)
14を備えている。 It is equipped with a 14. なお、色分解合成光学系2の上記構成要素は透明な接合部材(例えば、接着剤)18で接合して一体化されてもよい。 The above components of the color combining optical system 2 clear joint member (e.g., adhesive) may be integrated by bonding with 18.

【0034】当該色分解合成光学系2の第2及び第3の偏光ビームスプリッター8、9の透光面8c、9a、9 The transparent surface 8c of the second and third polarization beam splitter 8, 9 of the color separating and synthesizing optical system 2, 9a, 9
bには、反射型の空間光変調素子26、27、28が配設される。 To b, in the reflection type spatial light modulator 26, 27, and 28 are disposed.

【0035】本発明の第1実施形態に係る投射表示装置1においては、第1の偏光ビームスプリッター(入射側偏光ビームスプリッター)7からの不要光である漏れ光(図1における実線)Lは、偏光分離面71、81、9 [0035] In the projection display device 1 according to the first embodiment of the present invention, the L (solid lines in Figure 1) leakage light is unnecessary light from the first polarization beam splitter (incident side polarizing beam splitter) 7, the polarization separation surface 71,81,9
1、111が互いに交差する交差部にあって、かつ第1 In the cross section of 1,111 intersect each other, and first
乃至第4の偏光ビームスプリッター7、8、9、11で囲まれた中央部に備えた遮光手段12において遮断されるため、第4の偏光ビームスプリッター(出射側偏光ビームスプリッター)11から投射レンズ6を介して図示せぬスクリーン上に投射されることがない(図中破線)。 To fourth order to be blocked in the light shielding unit 12 provided in the central portion surrounded by the polarization beam splitter 7,8,9,11, projection lens from the fourth polarization beam splitter (exit side polarization beam splitter) 11 6 It is not projected on the screen (not shown) through a (broken line in the figure). 従って、投射映像中に不要光による明部が生成され、映像品質を劣化させるという従来技術の問題が解消される。 Therefore, the bright portion due to unnecessary light during projection image is generated, a problem prior art that degrade the image quality is eliminated.

【0036】図2は、本発明の第2実施形態に係る投射表示装置の概略構成を示した平面図である。 [0036] FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図1と同一の要素については同一符号を用い説明する。 It will be described with reference the same reference numerals for the same elements as FIG. また、ここでは、図1と異なる部分についてのみ説明する。 In addition, here will be described only portions different from Fig. 図2において、20が第2実施形態に係る投射表示装置である。 2, a projection display apparatus 20 according to the second embodiment. 図1と異なる部分は、色分解合成光学系21の構成要素である第1の偏光ビームスプリッター22及び第4 1 in that portion, the first polarization beam splitter 22 and the fourth, which is a component of a color combining optical system 21
の偏光ビームスプリッター23が、対角の位置関係において互いに対向する角隅部22e、23eを面取りし、 The polarization beam splitter 23, chamfered corners 22e, 23e that face each other in the positional relationship of the diagonal,
この面取りした角隅部に遮光手段24を備えた点である。 A point having a light shielding means 24 to the corners that the chamfered.

【0037】さらに、第4の偏光ビームスプリッター2 Furthermore, the fourth polarization beam splitter 2
3の光出射側の透光面23cであって、当該透光面23 A third light emitting side transparent surface 23c, the light-transmitting surface 23
cの第2の偏光ビームスプリッター8寄りの一部に、遮光手段25を配設している。 Some of the second polarizing beam splitter 8 toward the c, are disposed a light shielding means 25. なお、上記遮光手段25 Incidentally, the shielding means 25
は、遮光の効果を高めるために必要とされるが、実用的には遮光手段24のみでも十分な効果が得られる。 Is needed to enhance the effect of shielding, practical sufficient effect can be obtained only by the light shielding means 24.

【0038】本発明の第2実施形態においても前述の第1実施形態と同様に、第1の偏光ビームスプリッター2 [0038] Similar to the first embodiment is also described above in the second embodiment of the present invention, the first polarizing beam splitter 2
2で発生した不要光である漏れ光(図2において実線) Is unnecessary light leaked light generated in 2 (solid lines in FIG. 2)
Lが遮光手段24及び25で遮断されるため、第4の偏光ビームスプリッター23から投射レンズ6を介してスクリーンに投射されることがない(図中破線)。 Since L is blocked by the light shielding means 24 and 25, is not projected on the screen through a projection lens 6 from the fourth polarization beam splitter 23 (broken line in the figure). 従って、本発明の第2実施形態においても、投影映像中に不要光による明部が表示され、映像品質を劣化させるという従来技術の問題が解消される。 Accordingly, in the second embodiment of the present invention, the bright portion is displayed by the unnecessary light in the projected images, the prior art problem of deteriorating the image quality is eliminated.

【0039】次に、本発明の第3実施形態について説明する。 Next, a description of a third embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第3実施形態に係る投射表示装置の概略構成を示した平面図である。 Figure 3 is a plan view showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図1と同一の要素については同一符号を用いて説明する。 It is described using the same reference numerals are used for the same elements as FIG. また、ここでは、図1と異なる部分についてのみ説明する。 In addition, here will be described only portions different from Fig. 図3において、30は本発明の第3実施形態に係る投射表示装置である。 3, 30 denotes a projection display device according to a third embodiment of the present invention. 図1と異なる部分は、色分解合成光学系31の構成要素である第2及び第3の偏光ビームスプリッター32、33の大きさを、適用される反射型の空間光変調素子26、27、28のサイズに対応させて小さくしたものである。 1 in that portion, the second and the size of the third polarization beam splitter 32, 33 is a component of a color combining optical system 31, the applied reflection type spatial light modulator 26, 27, and 28 it is obtained by reducing to correspond to the size.

【0040】また、光源3から反射型の空間光変調素子26、27、28までの光学的距離、及び反射型空間光変調素子26、27、28から投射レンズ6までの光学的距離はそれぞれ略一致するようにされている。 Further, the optical distance from the light source 3 to the spatial light modulator 26, 27 and 28 of the reflection type, and the reflective spatial light modulator 26, 27 and 28 respectively shown the optical distance to the projection lens 6 from It is as matching.

【0041】また、上記光学距離の短縮と、上記第1乃至4の偏光ビームスプリッター7、32、33、11における表面反射を防止する目的からカップリング手段(例えば、透明なガラス基体)34、35を各偏光ビームスプリッターの対向部の間隙に挿入して備えている。 Further, the shortening of the optical path, the coupling means for the purpose of preventing surface reflection in the first to fourth polarization beam splitter 7,32,33,11 (e.g., a transparent glass substrate) 34, 35 the has been inserted into the gap between opposing portions of the polarizing beam splitter.
なお、第1と第3の偏光ビームスプリッター7、33の対向部、及び第3と第4の偏光ビームスプリッター3 The first and opposing portions of the third polarization beam splitter 7 and 33, and the third and fourth polarization beam splitter 3
3、11の対向部の間隙に備えた第2の波長選択性偏光変換手段36は、図3においては第3の偏光ビームスプリッターの形状に合わせて小さく表しているが、これに限定されるものではない。 The second wavelength-selective polarization conversion means 36 with the gap of the opposing portion of 3,11 ones, are expressed reduced in accordance with the shape of the third polarization beam splitter 3, which is limited to is not.

【0042】色分解合成光学系31は、さらに、図1と同様に、第1乃至4の偏光ビームスプリッター7、3 The color combining optical system 31 is further similar to FIG. 1, the polarizing beam splitter of the first to fourth 7,3
2、33、11の偏光分離面71、321、331、1 The polarization separation surface of 2,33,11 71,321,331,1
11が略X字状に交差する交差部にあって、かつ第1乃至4の偏光ビームスプリッター7、32、33、11で囲まれた中央部に遮光手段37を備えている。 11 is provided with a light shielding means 37 in a central portion surrounded by In the cross section intersecting the substantially X-shaped, and the polarization beam splitter 7,32,33,11 first to fourth. なお、遮光手段37の形状は図3に示されている形状に限定されるものではない。 The shape of the light shielding means 37 is not limited to the shape shown in Figure 3.

【0043】本発明の第3実施形態によれば、図1と同様に第1の偏光ビームスプリッター7で発生した不要光である漏れ光(図3において実線)Lが遮光手段37で遮断されるため、第4の偏光ビームスプリッター11から投射レンズ6を介してスクリーンに投射されることがない(図中破線)。 According to the third embodiment of the [0043] present invention, L is blocked by the light shielding means 37 (the solid line in FIG. 3) leakage light is unnecessary light generated by the first polarization beam splitter 7 as in FIG Therefore, it is not to be projected on a screen through a projection lens 6 from the fourth polarization beam splitter 11 (broken line in the figure).

【0044】従って、本発明の第3実施形態においても、投影映像中に不要光による明部が表示され、映像品質を劣化させるという従来技術の問題が解消される。 [0044] Thus, also in the third embodiment of the present invention, the bright portion is displayed by the unnecessary light in the projected images, the prior art problem of deteriorating the image quality is eliminated. また、本発明の第3実施形態によれば、第2、第3の偏光ビームスプリッター32、33の大きさを、反射型の空間光変調素子26、27、28のサイズに対応して小さく形成しているので、色分解合成光学系及び投射表示装置のコストアップを抑制できる効果を有する。 Further, according to the third embodiment of the present invention, reducing the size of the second, third polarization beam splitter 32 and 33, corresponding to the size of the reflection type spatial light modulator 26, 27, and 28 formed since it has to have the effect of the cost of the color combining optical system and projection display device can be suppressed.

【0045】次に本発明の第4実施形態について説明する。 [0045] Next explained is the fourth embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第4実施形態に係る投射表示装置の概略構成を示した平面図である。 Figure 4 is a plan view showing a schematic configuration of a projection display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 図1及び図2と同一の要素については同一符号を用い説明する。 It will be described with reference the same reference numerals for the same elements as FIGS. また、ここでは、図2と異なる部分についてのみ説明する。 In addition, here will be described only portions different from Fig. 図4において、40は本発明の第4実施形態に係る投射表示装置である。 4, 40 denotes a projection display device according to a fourth embodiment of the present invention. 図2と異なる部分は、色分解合成光学系41 Figure 2 differs from moiety, color combining optical system 41
の構成要素である第2及び第3の偏光ビームスプリッター32、33の大きさを、適用される反射型の空間光変調素子26、27、28のサイズに対応させて小さくしたものである。 Components in which the size of the second and third polarization beam splitters 32 and 33, in which small in correspondence with the applied size of the reflection type spatial light modulator 26, 27, and 28 are.

【0046】また、光源3から反射型空間光変調素子2 [0046] Further, the reflection-type light source 3 spatial light modulator 2
6、27、28までの光学的距離、及び反射型空間光変調素子26、27、28から投射レンズ6までの光学的距離はそれぞれ略一致するようにされている。 Optical distance to 6,27,28, and the optical distance from the reflective spatial light modulator 26, 27, and 28 to the projection lens 6 is adapted respectively coincide approximately.

【0047】また、上記光学距離の短縮と、上記第1乃至4の偏光ビームスプリッター7、32、33、23における表面反射を防止する目的からカップリング手段(例えば、ガラス基体)42、35を各偏光ビームスプリッターの対向部の間隙に挿入して備えている。 Further, the shortening of the optical distance, said coupling means for the purpose of preventing surface reflection in the first to fourth polarization beam splitter 7,32,33,23 (e.g., glass substrates) and 42,35 each It has been inserted into the gap between opposing portions of the polarization beam splitter. なお、 It should be noted that,
第3実施形態と同様に、第2の波長選択性偏光変換手段36の形状は図4に記載した形状に限定されない。 Like the third embodiment, the shape of the second wavelength-selective polarization conversion means 36 is not limited to the shape described in Figure 4.

【0048】色分解合成光学系41は、さらに、上記カップリング手段42の内側側面に遮光手段43を備えている。 The color combining optical system 41 is further provided with shielding means 43 inside the side surface of the coupling means 42. なお、遮光手段43は必須の要素ではなく、第1 Incidentally, the light shielding means 43 is not an essential element, the first
及び第4の偏光ビームスプリッター22、32、33、 And the fourth polarization beam splitter 22,32,33,
23に備えた遮光手段24のみでは不要光の遮断が不十分である場合に適用するようにしてもよい。 It was the only shielding means 24 comprises 23 may be applied when blocking unnecessary light is insufficient. または、第1乃至4の偏光ビームスプリッター22、32、33、 Alternatively, the first to fourth polarization beam splitters 22,32,33,
23の偏光分離面221、321、331、231が略X字状に交差する交差部にあって、かつ第1乃至第4の偏光ビームスプリッター22、32、33、23で囲まれた中央部に板状またはブロック状の遮光手段を備えてもよい。 In the cross section of the polarization separation surface 221,321,331,231 23 intersects the substantially X-shaped, and a central portion surrounded by the first to fourth polarization beam splitter 22,32,33,23 it may comprise a plate-shaped or block-shaped shielding means.

【0049】本発明の第4実施形態によれば、図2と同様に第1の偏光ビームスプリッター22で発生した不要光である漏れ光(図4において実線)Lが遮光手段24 According to the fourth embodiment of the [0049] present invention, (a solid line in FIG. 4) leakage light is unnecessary light generated by the first polarization beam splitter 22 similarly to FIG. 2 L blackout means 24
及び43で遮断されるため、第4の偏光ビームスプリッター23から投射レンズ6を介してスクリーンに投射されることがない(図中破線)。 And because it is blocked by 43, it is not projected on the screen through a projection lens 6 from the fourth polarization beam splitter 23 (broken line in the figure).

【0050】従って、本発明の第4実施形態においても、投影映像中に不要光による明部が表示され、映像品質を劣化させるという従来技術の問題が解消される。 [0050] Thus, also in the fourth embodiment of the present invention, the bright portion is displayed by the unnecessary light in the projected images, the prior art problem of deteriorating the image quality is eliminated. さらにまた、本発明の第4実施形態は本発明の第3実施形態と同様に、第2、第3の偏光ビームスプリッター3 Furthermore, the fourth embodiment of the present invention is similar to the third embodiment of the present invention, the second, third polarization beam splitter 3
2、33の大きさを、反射型の空間光変調素子26、2 The size of the 2, 33, the reflection type spatial light modulator 26,2
7、28のサイズに対応して小さく形成しているので、 Since the smaller to correspond to the size of 7, 28,
色分解合成光学系及び投射表示装置のコストアップを抑制できる効果を有する。 It has the effect of suppressing the cost of the color combining optical system and projection display device.

【0051】 [0051]

【発明の効果】以上詳細に説明してきて明らかなように、本発明は、4個の偏光ビームスプリッターの偏光分離面を略X字状に交差するように配置して構成した色分解光学系において、上記した偏光分離面が互いに交差する交差部にあって、かつ第1乃至第4の偏光ビームスプリッターで囲まれた中央部に、遮光手段を備えることにより、光入射側の偏光ビームスプリッターで発生した不要な漏れ光がこの遮光手段によって遮断され、光出射側偏光ビームスプリッター及び投射レンズを介してスクリーンに投射されることを抑制でき、映像の表示品質に優れた投射表示装置を提供することができる。 Been described [Effect Invention above in detail Obviously, the present invention is, in the four polarizing beam splitters color separation optical system configured arranged so as to intersect substantially in X-shape the polarization separation surface of the , in the cross section of the polarization separation surface of the above-described cross each other, and a central portion surrounded by the first to fourth polarization beam splitter, by providing the light shielding means, generating by the polarization beam splitter of the light incident side and unnecessary leakage light was is blocked by the shading means, through the light exit side polarization beam splitter and the projection lens can be suppressed to be projected on the screen, to provide a projection display device having excellent display quality of the video it can.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1実施形態に係る投射表示装置の概略平面図である。 1 is a schematic plan view of a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態に係る投射表示装置の概略平面図である。 2 is a schematic plan view of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施形態に係る投射表示装置の概略平面図である。 3 is a schematic plan view of a projection display device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施形態に係る投射表示装置の概略平面図である。 It is a schematic plan view of a projection display device according to a third embodiment of the invention; FIG.

【図5】従来技術になる投射表示装置の概略平面図である。 5 is a schematic plan view of a prior art consists in the projection display device.

【図6】G用位相板の分光特性である。 6 is a spectral characteristic of the phase plate for G.

【図7】R用位相板の分光特性である。 7 is a spectral characteristic of the R phase plate for.

【図8】第1の偏光ビームスプリッターで発生した不要光の漏れ光が投射映像に及ぼす影響を説明するための概略平面図である。 [8] The first polarized beam unnecessary light leakage light generated in the splitter is a schematic plan view for explaining the effect on the projected image.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,20,30,40…投射表示装置、2,21,3 1,20,30,40 ... projection display device, 2,21,3
1,41…色分解合成光学系、3…光源、4…第1の偏光手段、5…第2の偏光手段、6…投射レンズ、7,2 1,41 ... color combining optical system, 3 ... light source, 4 ... first polarizing means, 5 ... second polarization means, 6 ... projection lens, 7,2
2…第1の偏光ビームスプリッター(入射側偏光ビームスプリッター)、8,32…第2の偏光ビームスプリッター(主偏光ビームスプリッター)、9,33…第3の偏光ビームスプリッター(主偏光ビームスプリッター)、8c,9a,9b…透光面、11,23…第4の偏光ビームスプリッター(出射側偏光ビームスプリッター)、12、23,37,43…遮光手段、13,1 2 ... The first polarization beam splitter (incident side polarizing beam splitter), 8,32 ... second polarizing beam splitter (main polarization beam splitter), 9,33 ... third polarization beam splitter (main polarization beam splitter), 8c, 9a, 9b ... transparent surface, 11, 23 ... fourth polarization beam splitter (exit side polarizing beam splitter), 12,23,37,43 ... shielding means, 13,1
4,36…波長選択性偏光変換手段、26,27,28 4,36 ... wavelength-selective polarization conversion means, 26, 27, 28
…空間光変調素子、34,35,42…カップリング手段、71,81,91,111,321,331…偏光分離面 ... spatial light modulator, 34,35,42 ... coupling means, 71,81,91,111,321,331 ... polarization separating surface

───────────────────────────────────────────────────── 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 33/12 G03B 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C Fターム(参考) 2H042 CA06 CA08 CA09 CA14 CA17 2H049 BA02 BA05 BA16 BA17 BA42 BB03 BC22 2H099 AA12 BA09 CA02 CA11 DA05 5C060 BC05 DA05 HC25 JA17 JB06 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C F -term (reference) 2H042 CA06 CA08 CA09 CA14 CA17 2H049 BA02 BA05 BA16 BA17 BA42 BB03 BC22 2H099 AA12 BA09 CA02 CA11 DA05 5C060 BC05 DA05 HC25 JA17 JB06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】対角方向に形成された偏光分離面がX字状になるように配置された立方体又は角柱状の第1乃至第4の偏光ビームスプリッターと、 前記第1の偏光ビームスプリッターと前記第4の偏光ビームスプリッターとが対角、かつ前記第1の偏光ビームスプリッターが光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターが光出射側に配置される時、前記第1の偏光ビームスプリッターの光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターの光出射側及び前記第1乃至前記第4の偏光ビームスプリッターの互いに直交する内側対向面のうち、 And 1. A pair of first to fourth polarization beam splitter polarization separation surface that angular direction is formed of X-shape is disposed such that the cubic or prismatic, and the first polarization beam splitter the fourth polarization beam splitters and diagonal, and the first polarizing beam splitter the light incident side, the fourth polarization beam splitter when placed on the light emitting side, of the first polarization beam splitter the light incident side, of the inner facing surfaces which are orthogonal to each other of said fourth polarizing beam splitter the light emission side and the first through the fourth polarization beam splitter,
    2つ以上の前記内側対向面の間に配置された所定の色光の偏波面を90°回転させる波長選択性変換手段とを備え、 前記偏光分離面が互いに交差する交差部にあって、かつ前記第1乃至前記第4の偏光ビームスプリッターで囲まれた中央部に、前記第1の偏光ビームスプリッターから前記第4の偏光ビームスプリッターへ漏れ込む光を遮断する遮光手段を備えたことを特徴とする色分解合成光学系。 And two or more of said wavelength selective converting means for the polarization plane of a predetermined color light disposed between the internal surface is rotated 90 °, In the intersection of the polarization separation surface cross each other, and wherein a central portion surrounded by the first through the fourth polarization beam splitter, and further comprising a light blocking means for blocking the first light leaking from the polarization beam splitter to the fourth polarization beam splitter color combining optical system.
  2. 【請求項2】対角方向に形成された偏光分離面がX字状になるように配置された立方体又は角柱状の第1乃至第4の偏光ビームスプリッターと、 前記第1の偏光ビームスプリッターと前記第4の偏光ビームスプリッターとが対角、かつ前記第1の偏光ビームスプリッターが光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターが光出射側に配置される時、前記第1の偏光ビームスプリッターの光入射側、前記第4の偏光ビームスプリッターの光出射側及び前記第1乃至前記第4の偏光ビームスプリッターの互いに直交する内側対向面のうち、 2. A pair of first to fourth polarization beam splitter polarization separation surface that angular direction is formed of X-shape is disposed such that the cubic or prismatic, and the first polarization beam splitter the fourth polarization beam splitters and diagonal, and the first polarizing beam splitter the light incident side, the fourth polarization beam splitter when placed on the light emitting side, of the first polarization beam splitter the light incident side, of the inner facing surfaces which are orthogonal to each other of said fourth polarizing beam splitter the light emission side and the first through the fourth polarization beam splitter,
    2つ以上の前記内側対向面の間に配置された所定の色光の偏波面を90°回転させる波長選択性変換手段とを備え、 前記第1偏光ビームスプリッター及び前記第4の偏光ビームスプリッターの互いに対向する角隅を面取りし、この面取り部に遮光手段を備えたことを特徴とする色分解合成光学系。 And two or more of said wavelength selective converting means for the polarization plane of a predetermined color light disposed between the internal surface is rotated 90 °, to each other of the first polarization beam splitter and the fourth polarization beam splitter chamfered opposite corner, color combining optical system comprising the light shielding means to the chamfer.
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の色分解合成光学系を備え、この色分解合成光学系の前記第1の偏光ビームスプリッターの光入射側には、光源と、この光源から発した不定偏光のうち所定の直線偏光のみを透過する第1 3. A includes a claim 1 or 2 color combining optical system according to the light incident side of the first polarizing beam splitter of the color combining optical system includes a light source and, indeterminate emitted from the light source first that transmits only predetermined linearly polarized light of the polarization
    の偏光手段とを、前記第4の偏光ビームスプリッターの光射出側には、所定の直線偏光のみを透過する第2の偏光手段と投射レンズとを、前記第2、第3の偏光ビームスプリッターの外側透光面には空間光変調素子とを備えたことを特徴とする投射表示装置。 Of the polarizing means, the light emitting side of the fourth polarizing beamsplitter, and a second polarizing means and a projection lens that transmits only predetermined linearly polarized light, the second, third polarization beam splitter projection display device characterized by comprising a spatial light modulator on an outer translucent surface.
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