JP2003029331A - 反射型液晶プロジェクタ - Google Patents
反射型液晶プロジェクタInfo
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
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- G—PHYSICS
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
- G03B21/006—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using LCD's
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型液晶プロジェクタを構成する光学シス
テムにおいて、簡単な光学構成によって、映像の出力効
率を向上させるようにする。 【解決手段】 光源部からのｐ偏光光からなる照明光は
ダイクロイックミラー３でＢ照明光をＧ照明光及びＲ照
明光から分離させ、Ｂ照明光は第１ＰＢＳ４の偏光面４
ａを透過させた上で、Ｂ−ＬＣＤ７Ｂに反射させ、Ｓ偏
光光とする。ダイクロイックミラー３に反射したＧ照明
光とＲ照明光のうち、位相差板５でＧ照明光の偏波面を
９０°回転させてｓ偏光光として透過させ、Ｒ照明光の
偏波面は回転せず、ｐ偏光光のまま透過させて、第２Ｐ
ＢＳ６でＧ照明光を反射させ、Ｒ照明光を透過させ、そ
れぞれＧ−ＬＣＤ７Ｇ及びＲ−ＬＣＤ７Ｒに反射させ
る。これにより、Ｂイメージ光はｓ偏光光、Ｇイメージ
光はｐ偏光光、Ｒイメージ光はｓ偏光光であり、これら
３色を合成するダイクロイックプリズム８では、Ｂイメ
ージ光を反射、Ｇイメージ光及びＲイメージ光を透過さ
せる。
テムにおいて、簡単な光学構成によって、映像の出力効
率を向上させるようにする。 【解決手段】 光源部からのｐ偏光光からなる照明光は
ダイクロイックミラー３でＢ照明光をＧ照明光及びＲ照
明光から分離させ、Ｂ照明光は第１ＰＢＳ４の偏光面４
ａを透過させた上で、Ｂ−ＬＣＤ７Ｂに反射させ、Ｓ偏
光光とする。ダイクロイックミラー３に反射したＧ照明
光とＲ照明光のうち、位相差板５でＧ照明光の偏波面を
９０°回転させてｓ偏光光として透過させ、Ｒ照明光の
偏波面は回転せず、ｐ偏光光のまま透過させて、第２Ｐ
ＢＳ６でＧ照明光を反射させ、Ｒ照明光を透過させ、そ
れぞれＧ−ＬＣＤ７Ｇ及びＲ−ＬＣＤ７Ｒに反射させ
る。これにより、Ｂイメージ光はｓ偏光光、Ｇイメージ
光はｐ偏光光、Ｒイメージ光はｓ偏光光であり、これら
３色を合成するダイクロイックプリズム８では、Ｂイメ
ージ光を反射、Ｇイメージ光及びＲイメージ光を透過さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏波面が揃った白
色照明光を３色に分解して、各々の波長成分の照明光を
それぞれ反射型液晶表示素子に反射させて、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の波長成分によるイメージ光となし、これら各波長成分
イメージ光を合成して出射する反射型液晶プロジェクタ
に関するものである。
色照明光を３色に分解して、各々の波長成分の照明光を
それぞれ反射型液晶表示素子に反射させて、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の波長成分によるイメージ光となし、これら各波長成分
イメージ光を合成して出射する反射型液晶プロジェクタ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射型液晶プロジェクタにおける光学シ
ステムとしては、白色光源からの照明光をＲ，Ｇ，Ｂの
３色に分解するための色分解光学系と、これらＲ，Ｇ，
Ｂの各波長成分の照明光を反射させる３枚の反射型液晶
表示素子と、これら各液晶表示素子から反射した各波長
成分のイメージ光を合成する色合成光学系とを含むもの
から構成される。色分解光学系としては、ダイクロイッ
クミラーや偏光ビームスプリッタ等からなる光学素子が
用いられ、色合成光学系としては、偏光ビームスプリッ
タやダイクロイックプリズム等の光学素子が用いられ
る。この種の光学システムとしては、従来から種々のも
のが提案されており、例えば、特開２００１−９２００
５号公報，特開２００１−１００１５５号公報，特開平
１１−３２６８６１号公報等が知られている。
ステムとしては、白色光源からの照明光をＲ，Ｇ，Ｂの
３色に分解するための色分解光学系と、これらＲ，Ｇ，
Ｂの各波長成分の照明光を反射させる３枚の反射型液晶
表示素子と、これら各液晶表示素子から反射した各波長
成分のイメージ光を合成する色合成光学系とを含むもの
から構成される。色分解光学系としては、ダイクロイッ
クミラーや偏光ビームスプリッタ等からなる光学素子が
用いられ、色合成光学系としては、偏光ビームスプリッ
タやダイクロイックプリズム等の光学素子が用いられ
る。この種の光学システムとしては、従来から種々のも
のが提案されており、例えば、特開２００１−９２００
５号公報，特開２００１−１００１５５号公報，特開平
１１−３２６８６１号公報等が知られている。
【０００３】ここで、前述した従来技術による反射型液
晶プロジェクタの光学システムとしては、いずれも、照
明光をＲ，Ｇ，Ｂの３色の波長成分照明光に分離するた
めに、若しくはダイクロイックミラーにより１色の照明
光を分離した後、さらに２色の波長成分照明光に分離す
るための光学素子としては、偏光ビームスプリッタが用
いられる。また、３枚の反射型液晶表示素子で反射した
Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長成分のイメージ光を合成するために
も偏光ビームスプリッタとダイクロイックプリズムとが
用いられる。
晶プロジェクタの光学システムとしては、いずれも、照
明光をＲ，Ｇ，Ｂの３色の波長成分照明光に分離するた
めに、若しくはダイクロイックミラーにより１色の照明
光を分離した後、さらに２色の波長成分照明光に分離す
るための光学素子としては、偏光ビームスプリッタが用
いられる。また、３枚の反射型液晶表示素子で反射した
Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長成分のイメージ光を合成するために
も偏光ビームスプリッタとダイクロイックプリズムとが
用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、偏光ビーム
スプリッタやダイクロイックプリズムは、一般に、ｐ偏
光光を透過させ、ｓ偏光光を反射させるのに適した光学
素子である。勿論、ｐ偏光光を反射させ、ｓ偏光光を透
過させる特性を有する光学素子も存在する。一般に、偏
光ビームスプリッタやダイクロイックプリズムは多層膜
で形成されるが、ｐ偏光光を反射させ、ｓ偏光光を透過
させる光学素子は、ｐ偏光光を透過させ、ｓ偏光光を反
射させるものと比較して、２倍以上の層数が必要とな
り、光学素子として極めて高価なものとなってしまう。
しかしながら、前述した従来技術の構成では、一部の偏
光ビームスプリッタやダイクロイックプリズムでｐ偏光
光を反射させ、ｓ偏光光を透過させるように構成してお
り、このために光学システム全体が極めて高価なものと
なっている。
スプリッタやダイクロイックプリズムは、一般に、ｐ偏
光光を透過させ、ｓ偏光光を反射させるのに適した光学
素子である。勿論、ｐ偏光光を反射させ、ｓ偏光光を透
過させる特性を有する光学素子も存在する。一般に、偏
光ビームスプリッタやダイクロイックプリズムは多層膜
で形成されるが、ｐ偏光光を反射させ、ｓ偏光光を透過
させる光学素子は、ｐ偏光光を透過させ、ｓ偏光光を反
射させるものと比較して、２倍以上の層数が必要とな
り、光学素子として極めて高価なものとなってしまう。
しかしながら、前述した従来技術の構成では、一部の偏
光ビームスプリッタやダイクロイックプリズムでｐ偏光
光を反射させ、ｓ偏光光を透過させるように構成してお
り、このために光学システム全体が極めて高価なものと
なっている。
【０００５】これらの従来技術のうち、特開平１１−３
２６８６１号公報に示された反射型液晶プロジェクタに
は、ｓ偏光光とした照明光を、ダイクロイックミラーで
まず緑色の波長成分照明光を、青及び赤色の波長成分照
明光から分離して、これら青及び赤の波長成分照明光を
１／２位相差板に通して、赤色の波長成分照明光をｐ偏
光光となるように偏波面を９０°回転させるようにな
し、ｓ偏光光である緑色の波長照明光を１つの偏光ビー
ムスプリッタで反射させて、液晶表示素子に入射させる
ようになし、ｐ偏光光である赤色波長成分照明光及びｓ
偏光光である青色波長成分照明光を、もう一つの偏光ビ
ームスプリッタで分離するに当って、赤色波長成分光を
その偏光面を透過させ、ｓ偏光光である青色波長成分光
を偏光面で反射させて、それぞれ液晶表示素子に入射さ
せる構成としている。従って、２個用いられる偏光ビー
ムスプリッタでは、必ずｓ偏光光が反射し、ｐ偏光光が
透過するようになる。
２６８６１号公報に示された反射型液晶プロジェクタに
は、ｓ偏光光とした照明光を、ダイクロイックミラーで
まず緑色の波長成分照明光を、青及び赤色の波長成分照
明光から分離して、これら青及び赤の波長成分照明光を
１／２位相差板に通して、赤色の波長成分照明光をｐ偏
光光となるように偏波面を９０°回転させるようにな
し、ｓ偏光光である緑色の波長照明光を１つの偏光ビー
ムスプリッタで反射させて、液晶表示素子に入射させる
ようになし、ｐ偏光光である赤色波長成分照明光及びｓ
偏光光である青色波長成分照明光を、もう一つの偏光ビ
ームスプリッタで分離するに当って、赤色波長成分光を
その偏光面を透過させ、ｓ偏光光である青色波長成分光
を偏光面で反射させて、それぞれ液晶表示素子に入射さ
せる構成としている。従って、２個用いられる偏光ビー
ムスプリッタでは、必ずｓ偏光光が反射し、ｐ偏光光が
透過するようになる。
【０００６】しかしながら、この特開平１１−３２６８
６１号公報の光学システムでは、最終的に３色のイメー
ジ光を合成するために、ダイクロイックプリズムを用い
ているが、このダイクロイックプリズムでは、ｐ偏光光
である緑色波長成分イメージ光を透過させ、ｓ偏光光で
ある赤色波長成分イメージ光とｐ偏光光である青色波長
成分イメージ光とを反射させるようにしている。
６１号公報の光学システムでは、最終的に３色のイメー
ジ光を合成するために、ダイクロイックプリズムを用い
ているが、このダイクロイックプリズムでは、ｐ偏光光
である緑色波長成分イメージ光を透過させ、ｓ偏光光で
ある赤色波長成分イメージ光とｐ偏光光である青色波長
成分イメージ光とを反射させるようにしている。
【０００７】ここで、ダイクロイックプリズムは、一般
に、入射角により透過特性にばらつきが生じるのを抑制
することはできない。通常、反射型液晶プロジェクタに
おいては、その光源部に集光レンズが設けられており、
従ってダイクロイックプリズムに入射される光の光束は
絞られて、ある角度範囲を持って入射されることにな
る。前述した従来技術のように、ダイクロイックプリズ
ムに緑色波長成分イメージ光をｐ偏光光として透過さ
せ、かつ赤色波長成分イメージ光をｐ偏光光として反射
させると、いずれかの色のイメージ光が入射角により透
過率が大きく低下して、出射光の出力効率が低下するこ
とになる。従って、ダイクロイックプリズムへの入射角
を小さくしなければならず、このために集光レンズとし
てｆ値の大きい暗いレンズしか使用できず、この点から
もイメージ光の出力効率が低下するという問題点があ
る。
に、入射角により透過特性にばらつきが生じるのを抑制
することはできない。通常、反射型液晶プロジェクタに
おいては、その光源部に集光レンズが設けられており、
従ってダイクロイックプリズムに入射される光の光束は
絞られて、ある角度範囲を持って入射されることにな
る。前述した従来技術のように、ダイクロイックプリズ
ムに緑色波長成分イメージ光をｐ偏光光として透過さ
せ、かつ赤色波長成分イメージ光をｐ偏光光として反射
させると、いずれかの色のイメージ光が入射角により透
過率が大きく低下して、出射光の出力効率が低下するこ
とになる。従って、ダイクロイックプリズムへの入射角
を小さくしなければならず、このために集光レンズとし
てｆ値の大きい暗いレンズしか使用できず、この点から
もイメージ光の出力効率が低下するという問題点があ
る。
【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、反射型液晶プロジェ
クタを構成する光学システムにおいて、簡単な光学構成
で良質で、明るい映像出力を得るようにすることにあ
る。
あって、その目的とするところは、反射型液晶プロジェ
クタを構成する光学システムにおいて、簡単な光学構成
で良質で、明るい映像出力を得るようにすることにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、光源部から照射される偏光方向の揃
った白色照明光を、第１，第２，第３の波長成分照明光
に分けて、各々反射型液晶表示素子に反射させて、第
１，第２，第３の波長成分イメージ光となし、これら各
波長成分イメージ光を合成して出射するようにした反射
型液晶プロジェクタであって、前記白色照明光のうち、
第１の波長成分照明光を第２，第３の波長成分照明光か
ら分離するためのダイクロイックミラーと、第１の波長
成分照明光を透過または反射させて、第１の液晶表示素
子に反射させることにより第１の波長成分イメージ光と
なし、この第１の波長成分イメージ光を反射または透過
させる偏光面を有する第１の偏光ビームスプリッタと、
第２，第３の波長成分照明光のうち、いずれか一方の波
長成分照明光の偏波面を９０°変換した上で透過させる
一方、他の波長成分照明光は偏波面を変換させずに透過
させる１／２位相差板と、前記１／２位相差板からの透
過光のうち、第２の波長成分照明光を反射または透過さ
せて、第２の液晶表示素子に反射させて第２の波長成分
イメージ光となし、この第２の波長成分イメージ光を透
過または反射させると共に、第３の波長成分照明光を透
過または反射させて、第３の液晶表示素子に反射させる
ことにより第３の波長成分イメージ光となし、この第３
の波長成分イメージ光を反射または透過させる偏光面を
有する第２の偏光ビームスプリッタと、前記第１，第２
の偏光ビームスプリッタから出射された各波長成分イメ
ージ光を合成するためのダイクロイックプリズムとを備
え、前記第１，第２の偏光ビームスプリッタの偏光面
は、ｓ偏光光を反射させ、ｐ偏光光を透過させるもので
あり、前記ダイクロイックプリズムは第２の波長成分イ
メージ光がｐ偏光光で透過させるものであり、かつ第
１，第２の波長成分イメージ光はｓ偏光光とすることを
その特徴とするものである。
ために、本発明は、光源部から照射される偏光方向の揃
った白色照明光を、第１，第２，第３の波長成分照明光
に分けて、各々反射型液晶表示素子に反射させて、第
１，第２，第３の波長成分イメージ光となし、これら各
波長成分イメージ光を合成して出射するようにした反射
型液晶プロジェクタであって、前記白色照明光のうち、
第１の波長成分照明光を第２，第３の波長成分照明光か
ら分離するためのダイクロイックミラーと、第１の波長
成分照明光を透過または反射させて、第１の液晶表示素
子に反射させることにより第１の波長成分イメージ光と
なし、この第１の波長成分イメージ光を反射または透過
させる偏光面を有する第１の偏光ビームスプリッタと、
第２，第３の波長成分照明光のうち、いずれか一方の波
長成分照明光の偏波面を９０°変換した上で透過させる
一方、他の波長成分照明光は偏波面を変換させずに透過
させる１／２位相差板と、前記１／２位相差板からの透
過光のうち、第２の波長成分照明光を反射または透過さ
せて、第２の液晶表示素子に反射させて第２の波長成分
イメージ光となし、この第２の波長成分イメージ光を透
過または反射させると共に、第３の波長成分照明光を透
過または反射させて、第３の液晶表示素子に反射させる
ことにより第３の波長成分イメージ光となし、この第３
の波長成分イメージ光を反射または透過させる偏光面を
有する第２の偏光ビームスプリッタと、前記第１，第２
の偏光ビームスプリッタから出射された各波長成分イメ
ージ光を合成するためのダイクロイックプリズムとを備
え、前記第１，第２の偏光ビームスプリッタの偏光面
は、ｓ偏光光を反射させ、ｐ偏光光を透過させるもので
あり、前記ダイクロイックプリズムは第２の波長成分イ
メージ光がｐ偏光光で透過させるものであり、かつ第
１，第２の波長成分イメージ光はｓ偏光光とすることを
その特徴とするものである。
【００１０】即ち、本発明の反射型液晶プロジェクタ
は、基本的には、ダイクロイックミラーと、２つの偏光
ビームスプリッタと、１／２位相差板と、ダイクロイッ
クプリズムとから構成される。ここで、第１，第２，第
３の波長成分は、第１の波長成分を青色の波長成分とす
ると、第２の波長成分は緑、第３の波長成分は赤の波長
成分であり、また第１の波長成分を赤色の波長成分とす
ると、第２の波長成分は緑、第３の波長成分は青の波長
成分であり、即ち短波長側から、若しくは長波長側から
順に第１，第２，第３の波長成分となる。ダイクロイッ
クミラーは、白色照明光を第１の波長成分と第２，第３
の波長成分とに分離するためのものである。また、１／
２位相差板では、第２の偏光ビームスプリッタで反射さ
せる波長成分をｓ偏光光とし、第２の偏光ビームスプリ
ッタを透過させる波長成分をｐ偏光光とする。
は、基本的には、ダイクロイックミラーと、２つの偏光
ビームスプリッタと、１／２位相差板と、ダイクロイッ
クプリズムとから構成される。ここで、第１，第２，第
３の波長成分は、第１の波長成分を青色の波長成分とす
ると、第２の波長成分は緑、第３の波長成分は赤の波長
成分であり、また第１の波長成分を赤色の波長成分とす
ると、第２の波長成分は緑、第３の波長成分は青の波長
成分であり、即ち短波長側から、若しくは長波長側から
順に第１，第２，第３の波長成分となる。ダイクロイッ
クミラーは、白色照明光を第１の波長成分と第２，第３
の波長成分とに分離するためのものである。また、１／
２位相差板では、第２の偏光ビームスプリッタで反射さ
せる波長成分をｓ偏光光とし、第２の偏光ビームスプリ
ッタを透過させる波長成分をｐ偏光光とする。
【００１１】そして、ダイクロイックプリズムでの入射
光の角度により透過率及び反射率が変化するのを最小限
に抑制する。ダイクロイックプリズムとしては、青色波
長成分のｓ偏光光を反射させる特性を有するもの、また
は赤色波長成分のｓ偏光光を反射させる特性を有するも
のを用いる。この場合、青色を反射させる場合には、赤
色波長成分をｓ偏光光とすれば、ほぼ１００％透過し、
また赤色を反射させる場合には、青色波長成分をｓ偏光
光とすれば、ほぼ１００％透過する。一方、緑色波長成
分については、入射光に角度があっても、ｐ偏光光であ
れば、透過率は１００％またはそれに近い値が得られる
が、ｓ偏光光とした時には、入射光の角度により透過率
は大きく変化する。従って、ダイクロイックプリズムで
は、第２の波長成分イメージ光である緑色波長成分のイ
メージ光は、第２の偏光ビームスプリッタからの出射時
にはｐ偏光光とし、かつダイクロイックプリズムでは透
過させるようにする。また、青色波長成分及び赤色波長
成分はいずれもｓ偏光光とし、いずれか一方を反射さ
せ、他方を透過させるようにする。これにより、入射角
が大きくなっても、透過（及び反射）効率の低下を防止
できるので、集光レンズとしてｆ値が小さく、明るいレ
ンズを用いることができる。
光の角度により透過率及び反射率が変化するのを最小限
に抑制する。ダイクロイックプリズムとしては、青色波
長成分のｓ偏光光を反射させる特性を有するもの、また
は赤色波長成分のｓ偏光光を反射させる特性を有するも
のを用いる。この場合、青色を反射させる場合には、赤
色波長成分をｓ偏光光とすれば、ほぼ１００％透過し、
また赤色を反射させる場合には、青色波長成分をｓ偏光
光とすれば、ほぼ１００％透過する。一方、緑色波長成
分については、入射光に角度があっても、ｐ偏光光であ
れば、透過率は１００％またはそれに近い値が得られる
が、ｓ偏光光とした時には、入射光の角度により透過率
は大きく変化する。従って、ダイクロイックプリズムで
は、第２の波長成分イメージ光である緑色波長成分のイ
メージ光は、第２の偏光ビームスプリッタからの出射時
にはｐ偏光光とし、かつダイクロイックプリズムでは透
過させるようにする。また、青色波長成分及び赤色波長
成分はいずれもｓ偏光光とし、いずれか一方を反射さ
せ、他方を透過させるようにする。これにより、入射角
が大きくなっても、透過（及び反射）効率の低下を防止
できるので、集光レンズとしてｆ値が小さく、明るいレ
ンズを用いることができる。
【００１２】照明光は偏波面が揃っておれば、ｐ偏光光
であれ、ｓ偏光光であれ、いずれでもかまわない。ただ
し、ダイクロイックプリズムでは、第１の波長成分イメ
ージ光はｓ偏光光で反射させるのが最も好ましく、この
ためには照明光はｐ偏光光に揃えるのが望ましい。一
方、ｓ偏光光の照明光を用いる場合には、第１の偏光ビ
ームスプリッタの前に１／２位相差板を配置して、ｐ偏
光光となるように偏波面を９０°回転させれば良い。
であれ、ｓ偏光光であれ、いずれでもかまわない。ただ
し、ダイクロイックプリズムでは、第１の波長成分イメ
ージ光はｓ偏光光で反射させるのが最も好ましく、この
ためには照明光はｐ偏光光に揃えるのが望ましい。一
方、ｓ偏光光の照明光を用いる場合には、第１の偏光ビ
ームスプリッタの前に１／２位相差板を配置して、ｐ偏
光光となるように偏波面を９０°回転させれば良い。
【００１３】１／２位相差板は、独立した平行平面板に
成膜することによっても形成できるが、第２の偏光ビー
ムスプリッタの入射面に成膜により形成する構成とする
のが望ましい。また、第１，第２の偏光ビームスプリッ
タとダイクロイックプリズムとは、それぞれ別個の光学
素子として構成することもできるが、それらを一体化し
て、第１，第２の偏光ビームスプリッタからダイクロイ
ックプリズムへの入射光の光路に境界面を設けないよう
にすることもできる。
成膜することによっても形成できるが、第２の偏光ビー
ムスプリッタの入射面に成膜により形成する構成とする
のが望ましい。また、第１，第２の偏光ビームスプリッ
タとダイクロイックプリズムとは、それぞれ別個の光学
素子として構成することもできるが、それらを一体化し
て、第１，第２の偏光ビームスプリッタからダイクロイ
ックプリズムへの入射光の光路に境界面を設けないよう
にすることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】まず、図１に本発明の実施の一形
態を示す。図中において、１は白色光源、２は偏光変換
手段であり、これらにより光源部が構成される。偏光変
換手段２は、白色光源１からの照明光の偏波面を揃える
ためのものであり、本実施の形態においては、照明光は
ｐ偏光光に整えられる。
態を示す。図中において、１は白色光源、２は偏光変換
手段であり、これらにより光源部が構成される。偏光変
換手段２は、白色光源１からの照明光の偏波面を揃える
ためのものであり、本実施の形態においては、照明光は
ｐ偏光光に整えられる。
【００１５】３はダイクロイックミラーであって、照明
光は、まずこのダイクロイックミラー３に入射される。
このダイクロイックミラー３は、第１の波長成分照明光
である青色波長成分照明光（以下、Ｂ照明光という）
を、第２の波長成分照明光としての緑色波長成分照明光
（以下、Ｇ照明光という）及び第３の波長成分照明とし
ての赤色波長成分照明光（以下、Ｒ照明光という）から
分離するためのものである。即ち、ダイクロイックミラ
ー３では、Ｂ照明光を透過させ、Ｇ照明光及びＲ照明光
を反射させるものである。
光は、まずこのダイクロイックミラー３に入射される。
このダイクロイックミラー３は、第１の波長成分照明光
である青色波長成分照明光（以下、Ｂ照明光という）
を、第２の波長成分照明光としての緑色波長成分照明光
（以下、Ｇ照明光という）及び第３の波長成分照明とし
ての赤色波長成分照明光（以下、Ｒ照明光という）から
分離するためのものである。即ち、ダイクロイックミラ
ー３では、Ｂ照明光を透過させ、Ｇ照明光及びＲ照明光
を反射させるものである。
【００１６】４は第１の偏光ビームスプリッタ（以下、
第１ＰＢＳという）であり、ダイクロイックミラー３を
透過したＢ照明光はｐ偏光光であり、このＢ照明光は第
１ＰＢＳ４の偏光面４ａを透過する。そして、この第１
ＰＢＳ４の透過光路には、青色用の反射型液晶表示素子
（以下、Ｂ−ＬＣＤという）７Ｂが設けられている。従
って、Ｂ照明光がこのＢ−ＬＣＤ７Ｂに反射して、青色
波長成分イメージ光（以下、Ｂイメージ光という）が得
られる。このＢイメージ光は、Ｂ−ＬＣＤ７Ｂに反射す
ることによりｓ偏光光となる。そして、このＢイメージ
光は第１ＰＢＳ４の偏光面４ａで反射して、光路が９０
°曲折する。
第１ＰＢＳという）であり、ダイクロイックミラー３を
透過したＢ照明光はｐ偏光光であり、このＢ照明光は第
１ＰＢＳ４の偏光面４ａを透過する。そして、この第１
ＰＢＳ４の透過光路には、青色用の反射型液晶表示素子
（以下、Ｂ−ＬＣＤという）７Ｂが設けられている。従
って、Ｂ照明光がこのＢ−ＬＣＤ７Ｂに反射して、青色
波長成分イメージ光（以下、Ｂイメージ光という）が得
られる。このＢイメージ光は、Ｂ−ＬＣＤ７Ｂに反射す
ることによりｓ偏光光となる。そして、このＢイメージ
光は第１ＰＢＳ４の偏光面４ａで反射して、光路が９０
°曲折する。
【００１７】５は１／２位相差板（以下、単に位相差板
という）であり、この位相差板５は、ダイクロイックミ
ラー３に反射したＧ照明光とＲ照明光のうち、Ｇ照明光
の偏波面を９０°回転させてｓ偏光光として透過し、Ｒ
照明光の偏波面は回転せず、ｐ偏光光のまま透過する。
という）であり、この位相差板５は、ダイクロイックミ
ラー３に反射したＧ照明光とＲ照明光のうち、Ｇ照明光
の偏波面を９０°回転させてｓ偏光光として透過し、Ｒ
照明光の偏波面は回転せず、ｐ偏光光のまま透過する。
【００１８】６は第２の偏光ビームスプリッタ（以下、
第２ＰＢＳという）であり、位相差板５を透過したｓ偏
光光であるＧ照明光とｐ偏光光であるＲ照明光とのう
ち、この第２ＰＢＳ６の偏光面６ａで、Ｇ照明光が反射
し、Ｒ照明光が透過する。その結果、これらＧ照明光と
Ｒ照明光とが分離される。そして、Ｇ照明光の光路には
緑色用の反射型液晶表示素子（以下、Ｇ−ＬＣＤとい
う）７Ｇが配置されており、Ｇ照明光はこのＧ−ＬＣＤ
７Ｇに反射して、緑色波長成分イメージ光（以下、Ｇイ
メージ光という）が得られる。Ｇ照明光はｓ偏光光であ
るから、Ｇ−ＬＣＤ７Ｇに反射したＧイメージ光はｐ偏
光光となる。また、Ｒ照明光はｐ偏光光であり、第２Ｐ
ＢＳ６の偏光面６ａを透過する光路に臨む赤色用の反射
型液晶表示素子（以下、Ｒ−ＬＣＤという）７Ｒに反射
することによって、赤色波長成分イメージ光（以下、Ｒ
イメージ光という）が得られる。Ｒ照明光はｐ偏光光で
あるから、Ｒ−ＬＣＤ７Ｒで反射したＲイメージ光はｓ
偏光光となる。さらに、Ｇイメージ光は第２ＰＢＳ６の
偏光面６ａを透過し、Ｒイメージ光は第２ＰＢＳ６の偏
光面６ａで反射することになり、これによってＧイメー
ジ光とＲイメージ光とが合成される。
第２ＰＢＳという）であり、位相差板５を透過したｓ偏
光光であるＧ照明光とｐ偏光光であるＲ照明光とのう
ち、この第２ＰＢＳ６の偏光面６ａで、Ｇ照明光が反射
し、Ｒ照明光が透過する。その結果、これらＧ照明光と
Ｒ照明光とが分離される。そして、Ｇ照明光の光路には
緑色用の反射型液晶表示素子（以下、Ｇ−ＬＣＤとい
う）７Ｇが配置されており、Ｇ照明光はこのＧ−ＬＣＤ
７Ｇに反射して、緑色波長成分イメージ光（以下、Ｇイ
メージ光という）が得られる。Ｇ照明光はｓ偏光光であ
るから、Ｇ−ＬＣＤ７Ｇに反射したＧイメージ光はｐ偏
光光となる。また、Ｒ照明光はｐ偏光光であり、第２Ｐ
ＢＳ６の偏光面６ａを透過する光路に臨む赤色用の反射
型液晶表示素子（以下、Ｒ−ＬＣＤという）７Ｒに反射
することによって、赤色波長成分イメージ光（以下、Ｒ
イメージ光という）が得られる。Ｒ照明光はｐ偏光光で
あるから、Ｒ−ＬＣＤ７Ｒで反射したＲイメージ光はｓ
偏光光となる。さらに、Ｇイメージ光は第２ＰＢＳ６の
偏光面６ａを透過し、Ｒイメージ光は第２ＰＢＳ６の偏
光面６ａで反射することになり、これによってＧイメー
ジ光とＲイメージ光とが合成される。
【００１９】８はダイクロイックプリズムであり、この
ダイクロイックプリズム８は第１ＰＢＳ４の偏光面４ａ
で反射したＢイメージ光と、第２ＰＢＳ６で合成された
Ｇイメージ光及びＲイメージ光とを合成して出力するも
のである。このダイクロイックプリズム８におけるダイ
クロイック膜８ａの特性としては、Ｂイメージ光を反射
させ、Ｇイメージ光及びＲイメージ光を透過させるもの
である。これによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のイメージ光
が合成されて出力される。
ダイクロイックプリズム８は第１ＰＢＳ４の偏光面４ａ
で反射したＢイメージ光と、第２ＰＢＳ６で合成された
Ｇイメージ光及びＲイメージ光とを合成して出力するも
のである。このダイクロイックプリズム８におけるダイ
クロイック膜８ａの特性としては、Ｂイメージ光を反射
させ、Ｇイメージ光及びＲイメージ光を透過させるもの
である。これによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のイメージ光
が合成されて出力される。
【００２０】図２にダイクロイックミラー３の波長透過
特性を示す。同図から明らかなように、ダイクロイック
ミラー３においては、波長が概略５００ｎｍを境とし
て、それ以下の波長はほぼ全透過し、５００ｎｍ以上の
波長成分はほぼ全反射する特性を有するものである。こ
れによって、短波長側であるＢ照明光を中間波長である
Ｒ照明光及び長波長側のＲ照明光から分離させることが
できる。第１ＰＢＳ４及び第２ＰＢＳ６の特性として
は、図３において、実線で示したｐ偏光光はほぼ全透過
し、点線で示したｓ偏光光はほぼ全反射するものであ
る。さらに、位相差板５によるＧ照明光の回転透過特性
を図４に示す。この図から明らかなように、波長が概略
４５０ｎｍから５７０ｎｍまでの領域、つまりＲ照明光
の波長域では、回転透過率はほぼ１００％となり、位相
差板５に入射されたｐ偏光光であるＧ照明光は、そのほ
ぼ１００％がｓ偏光光に変換されて透過する。また、そ
れ以上の波長域、つまり長波長側であるＲ照明光は偏波
面を回転させずに透過する。なお、位相差板５の特性と
して、偏波面を回転させる帯域を狭くしているが、要は
Ｇ照明光をｓ偏光光に変え、Ｒ照明光がｐ偏光光のまま
透過するようになっていれば良い。
特性を示す。同図から明らかなように、ダイクロイック
ミラー３においては、波長が概略５００ｎｍを境とし
て、それ以下の波長はほぼ全透過し、５００ｎｍ以上の
波長成分はほぼ全反射する特性を有するものである。こ
れによって、短波長側であるＢ照明光を中間波長である
Ｒ照明光及び長波長側のＲ照明光から分離させることが
できる。第１ＰＢＳ４及び第２ＰＢＳ６の特性として
は、図３において、実線で示したｐ偏光光はほぼ全透過
し、点線で示したｓ偏光光はほぼ全反射するものであ
る。さらに、位相差板５によるＧ照明光の回転透過特性
を図４に示す。この図から明らかなように、波長が概略
４５０ｎｍから５７０ｎｍまでの領域、つまりＲ照明光
の波長域では、回転透過率はほぼ１００％となり、位相
差板５に入射されたｐ偏光光であるＧ照明光は、そのほ
ぼ１００％がｓ偏光光に変換されて透過する。また、そ
れ以上の波長域、つまり長波長側であるＲ照明光は偏波
面を回転させずに透過する。なお、位相差板５の特性と
して、偏波面を回転させる帯域を狭くしているが、要は
Ｇ照明光をｓ偏光光に変え、Ｒ照明光がｐ偏光光のまま
透過するようになっていれば良い。
【００２１】また、ダイクロイックプリズム８には、ｓ
偏光光であるＢイメージ光と、ｐ偏光光であるＧイメー
ジ光と、ｓ偏光光であるＲイメージ光とが入射される。
ここで、Ｂイメージ光はダイクロイック膜８ａで反射す
るものであり、Ｇイメージ光及びＲイメージ光はダイク
ロイック膜８ａを透過する。従って、ダイクロイックプ
リズム８としては、図５に示した透過特性を有するもの
を用いる。同図において、実線はｐ偏光光の透過特性、
点線はｓ偏光光の透過特性を示している。この図から明
らかなように、ｐ偏光光は波長が４７０ｎｍ程度までは
安定した透過特性が得られないが、４７０ｎｍ以上の波
長はほぼ１００％透過する。一方、ｓ偏光光は５２０ｎ
ｍ程度までは実質的に全反射し、それ以上の波長はほぼ
全透過する。このような特性を有する青色反射型のダイ
クロイックプリズム８を用いることによって、ｓ偏光光
であるＢイメージ光はダイクロイックプリズム８で実質
的に全反射し、ｐ偏光光であるＧイメージ光及びｓ偏光
光であるＲイメージ光は実質的に全透過する。
偏光光であるＢイメージ光と、ｐ偏光光であるＧイメー
ジ光と、ｓ偏光光であるＲイメージ光とが入射される。
ここで、Ｂイメージ光はダイクロイック膜８ａで反射す
るものであり、Ｇイメージ光及びＲイメージ光はダイク
ロイック膜８ａを透過する。従って、ダイクロイックプ
リズム８としては、図５に示した透過特性を有するもの
を用いる。同図において、実線はｐ偏光光の透過特性、
点線はｓ偏光光の透過特性を示している。この図から明
らかなように、ｐ偏光光は波長が４７０ｎｍ程度までは
安定した透過特性が得られないが、４７０ｎｍ以上の波
長はほぼ１００％透過する。一方、ｓ偏光光は５２０ｎ
ｍ程度までは実質的に全反射し、それ以上の波長はほぼ
全透過する。このような特性を有する青色反射型のダイ
クロイックプリズム８を用いることによって、ｓ偏光光
であるＢイメージ光はダイクロイックプリズム８で実質
的に全反射し、ｐ偏光光であるＧイメージ光及びｓ偏光
光であるＲイメージ光は実質的に全透過する。
【００２２】ところで、図示は省略するが、光源部に
は、集光レンズが設けられており、従って照明光の光束
はある部位では絞られ、またある部位では広がるように
なる。従って、光源部からの出射光はある角度範囲を持
つことになる。レンズのｆ値を小さくして、明るいレン
ズを用いると、この角度範囲は大きくなり、例えば概略
±１５°といった角度を持つことになる。一般的に、ダ
イクロイック膜は、入射角に応じて透過特性及び反射特
性が変化する。液晶プロジェクタでは、明るい映像を得
るために、光学システムにおいて、光量のロスを少なく
し、最大限に透過及び反射させる必要がある。
は、集光レンズが設けられており、従って照明光の光束
はある部位では絞られ、またある部位では広がるように
なる。従って、光源部からの出射光はある角度範囲を持
つことになる。レンズのｆ値を小さくして、明るいレン
ズを用いると、この角度範囲は大きくなり、例えば概略
±１５°といった角度を持つことになる。一般的に、ダ
イクロイック膜は、入射角に応じて透過特性及び反射特
性が変化する。液晶プロジェクタでは、明るい映像を得
るために、光学システムにおいて、光量のロスを少なく
し、最大限に透過及び反射させる必要がある。
【００２３】本実施の形態では、ダイクロイックプリズ
ム８は、ｓ偏光光であるＢイメージ光を反射させ、ｐ偏
光光のＧイメージ光と、ｓ偏光光のＲイメージ光を透過
させることから、ダイクロイックプリズム８としては、
短波長側を反射させるのに適したものが用いられる。そ
こで、このタイプのダイクロイックプリズム８における
角度特性を図６及び図７に示す。図６にはｓ偏光光の角
度特性が、図７にはｐ偏光光の角度特性が示されてい
る。また、これらの図において、実線で示したのは入射
角が０°の時の透過特性であり、点線は＋１５°の入射
角における透過特性、一点鎖線は−１５°の時の入射角
における透過特性である。従って、図６においては、中
間波長である５００ｎｍから５６０ｎｍの範囲では、入
射角による透過率が変動するが、短波長側ではほぼ全反
射し、長波長側ではほぼ全透過する。一方、図７におい
ては、短波長側では入射角による透過率の変動が大き
く、５２０ｎｍである中間波長から長波長側ではほぼ１
００％の透過率が得られる。
ム８は、ｓ偏光光であるＢイメージ光を反射させ、ｐ偏
光光のＧイメージ光と、ｓ偏光光のＲイメージ光を透過
させることから、ダイクロイックプリズム８としては、
短波長側を反射させるのに適したものが用いられる。そ
こで、このタイプのダイクロイックプリズム８における
角度特性を図６及び図７に示す。図６にはｓ偏光光の角
度特性が、図７にはｐ偏光光の角度特性が示されてい
る。また、これらの図において、実線で示したのは入射
角が０°の時の透過特性であり、点線は＋１５°の入射
角における透過特性、一点鎖線は−１５°の時の入射角
における透過特性である。従って、図６においては、中
間波長である５００ｎｍから５６０ｎｍの範囲では、入
射角による透過率が変動するが、短波長側ではほぼ全反
射し、長波長側ではほぼ全透過する。一方、図７におい
ては、短波長側では入射角による透過率の変動が大き
く、５２０ｎｍである中間波長から長波長側ではほぼ１
００％の透過率が得られる。
【００２４】ダイクロイックプリズム８にｓ偏光光であ
るＢイメージ光を反射させ、ｐ偏光光であるＧイメージ
光及びｓ偏光光であるＲイメージ光を透過させるように
している。従って、入射角による透過率の低下の要因を
完全に排除できるようになり、ｆ値の小さい明るい集光
レンズを用いても、図８に示したように、ダイクロイッ
クプリズム８で３色を合成したイメージ光は、極めて高
い効率の出力特性が得られる。
るＢイメージ光を反射させ、ｐ偏光光であるＧイメージ
光及びｓ偏光光であるＲイメージ光を透過させるように
している。従って、入射角による透過率の低下の要因を
完全に排除できるようになり、ｆ値の小さい明るい集光
レンズを用いても、図８に示したように、ダイクロイッ
クプリズム８で３色を合成したイメージ光は、極めて高
い効率の出力特性が得られる。
【００２５】而して、図１の光学構成は、ダイクロイッ
クミラー３と、１／２位相差板５と、２個の偏光ビーム
スプリッタ４，６と、ダイクロイックプリズム８という
ように、少ない光学素子で構成されることから、構成が
簡略化され、かつ各光学素子間の光軸合わせも容易にな
る等の利点がある。また、偏光ビームスプリッタ４，６
では、いずれもｓ偏光光を反射させ、ｐ偏光光を透過さ
せるようにしているので、それらの偏光面の膜構成が簡
単になり、安価に製造できる。さらに、３色のイメージ
光を合成するためのダイクロイックプリズム８では、入
射角による透過率の低下を来さない等の利点がある。
クミラー３と、１／２位相差板５と、２個の偏光ビーム
スプリッタ４，６と、ダイクロイックプリズム８という
ように、少ない光学素子で構成されることから、構成が
簡略化され、かつ各光学素子間の光軸合わせも容易にな
る等の利点がある。また、偏光ビームスプリッタ４，６
では、いずれもｓ偏光光を反射させ、ｐ偏光光を透過さ
せるようにしているので、それらの偏光面の膜構成が簡
単になり、安価に製造できる。さらに、３色のイメージ
光を合成するためのダイクロイックプリズム８では、入
射角による透過率の低下を来さない等の利点がある。
【００２６】ここで、１／２位相差板５は、偏光ビーム
スプリッタ６とは別個の光学素子として構成することも
できるが、図示したように、偏光ビームスプリッタ６の
入射面に成膜することにより一体的に形成するのが望ま
しい。また、図９及び図１０に示したように、第１，第
２ＰＢＳ４，６と、ダイクロイックプリズム８とを一体
物として構成することもできる。つまり、これらの光学
素子を、図１０に示したように、４枚の光学ガラスＧ１
〜Ｇ４を接合することによりユニット化するように構成
し、これらのうちの所要の面に成膜する。これによっ
て、第１，第２ＰＢＳ４，６の出射面とダイクロイック
プリズム８の入射面との間の境界面をなくすことができ
る。このように構成することによって、これら３つの光
学素子の光軸合わせの必要性がなくなり、しかも境界面
における反射防止膜等を形成する必要がない等の利点が
ある。
スプリッタ６とは別個の光学素子として構成することも
できるが、図示したように、偏光ビームスプリッタ６の
入射面に成膜することにより一体的に形成するのが望ま
しい。また、図９及び図１０に示したように、第１，第
２ＰＢＳ４，６と、ダイクロイックプリズム８とを一体
物として構成することもできる。つまり、これらの光学
素子を、図１０に示したように、４枚の光学ガラスＧ１
〜Ｇ４を接合することによりユニット化するように構成
し、これらのうちの所要の面に成膜する。これによっ
て、第１，第２ＰＢＳ４，６の出射面とダイクロイック
プリズム８の入射面との間の境界面をなくすことができ
る。このように構成することによって、これら３つの光
学素子の光軸合わせの必要性がなくなり、しかも境界面
における反射防止膜等を形成する必要がない等の利点が
ある。
【００２７】本発明の反射型液晶プロジェクタ用の光学
システムは、図１に示した構成の他にも各種の構成を採
用することができる。そのいくつかの例を図１１乃至図
１５に示す。まず、図１１の光学構成では、光源部から
の照明光の照射方向が図１の構成とは変わっている。こ
の場合には、ダイクロイックミラー１３を用いて、入射
されたｐ偏光光からなる照明光のうち、Ｂ照明光を反射
させ、Ｇ照明光及びＲ照明光を反射させるように構成す
る。なお、このダイクロイックミラー１３以外の構成
は、図１のものと同一である。
システムは、図１に示した構成の他にも各種の構成を採
用することができる。そのいくつかの例を図１１乃至図
１５に示す。まず、図１１の光学構成では、光源部から
の照明光の照射方向が図１の構成とは変わっている。こ
の場合には、ダイクロイックミラー１３を用いて、入射
されたｐ偏光光からなる照明光のうち、Ｂ照明光を反射
させ、Ｇ照明光及びＲ照明光を反射させるように構成す
る。なお、このダイクロイックミラー１３以外の構成
は、図１のものと同一である。
【００２８】また、図１２の光学構成では、ダイクロイ
ックミラー２３として、Ｒ照明光を透過させ、Ｇ照明光
及びＢ照明光を反射させるものが用いている。従って、
第１ＰＢＳ４側にはＲ−ＬＣＤ７Ｒが、第２ＰＢＳ６側
にはＢ−ＬＣＤ７Ｂがそれぞれ配置される。いずれにし
ろ、第１，第２ＰＢＳ４，６では、ｓ偏光光を反射さ
せ、ｐ偏光光を透過させる特性を有するものであり、ま
た位相差板５ではＧ照明光の偏波面を９０°回転させて
透過させるものであるから、図１と同じ光学素子を用い
ることができる。ただし、ダイクロイックプリズム２８
は、ｓ偏光光であるＲイメージ光を反射させ、ｐ偏光光
であるＧイメージ光と、ｓ偏光光であるＢイメージ光と
を透過させるものである。従って、このダイクロイック
プリズム２８には、図１６及び図１７に示した特性を持
ったものを用いる。即ち、図１６に示したｓ偏光光で
は、短波長側では高い透過率を有し、長波長側では高い
反射率を持たせて、入射角による影響を排除するように
なし、また図１７に示したｐ偏光光では、短波長側から
中間波長までの透過率が入射角に影響を受けず、ほぼ１
００％透過させるものとする。
ックミラー２３として、Ｒ照明光を透過させ、Ｇ照明光
及びＢ照明光を反射させるものが用いている。従って、
第１ＰＢＳ４側にはＲ−ＬＣＤ７Ｒが、第２ＰＢＳ６側
にはＢ−ＬＣＤ７Ｂがそれぞれ配置される。いずれにし
ろ、第１，第２ＰＢＳ４，６では、ｓ偏光光を反射さ
せ、ｐ偏光光を透過させる特性を有するものであり、ま
た位相差板５ではＧ照明光の偏波面を９０°回転させて
透過させるものであるから、図１と同じ光学素子を用い
ることができる。ただし、ダイクロイックプリズム２８
は、ｓ偏光光であるＲイメージ光を反射させ、ｐ偏光光
であるＧイメージ光と、ｓ偏光光であるＢイメージ光と
を透過させるものである。従って、このダイクロイック
プリズム２８には、図１６及び図１７に示した特性を持
ったものを用いる。即ち、図１６に示したｓ偏光光で
は、短波長側では高い透過率を有し、長波長側では高い
反射率を持たせて、入射角による影響を排除するように
なし、また図１７に示したｐ偏光光では、短波長側から
中間波長までの透過率が入射角に影響を受けず、ほぼ１
００％透過させるものとする。
【００２９】さらに、図１３の光学構成では、Ｒ照明光
を反射させ、Ｇ照明光及びＢ照明光を透過させる特性を
有するダイクロイックミラー３３を用いた点を除いて、
図１２の光学構成と同じである。
を反射させ、Ｇ照明光及びＢ照明光を透過させる特性を
有するダイクロイックミラー３３を用いた点を除いて、
図１２の光学構成と同じである。
【００３０】さらにまた、図１４の光学構成では、光源
部からの出射光をｓ偏光光としている。この場合には、
ダイクロイックミラー３を透過したＢ照明光はｓ偏光光
であるから、第１ＰＢＳ４に入射前に偏波面を９０°回
転させるために、１／２位相差板４９を配設する。ま
た、第２ＰＢＳ６の入射側に設けられる１／２位相差板
４５は、Ｇ照明光ではなく、Ｒ照明光の偏波面を９０°
回転させる特性を有するものを用いる。なお、この図１
４の光学構成において、Ｂ−ＬＣＤ７ＢとＲ−ＬＣＤ７
Ｒとを入れ替えることもできる。この場合には、ダイク
ロイックミラー及びダイクロイックプリズムは図１２と
同じものを用いる。
部からの出射光をｓ偏光光としている。この場合には、
ダイクロイックミラー３を透過したＢ照明光はｓ偏光光
であるから、第１ＰＢＳ４に入射前に偏波面を９０°回
転させるために、１／２位相差板４９を配設する。ま
た、第２ＰＢＳ６の入射側に設けられる１／２位相差板
４５は、Ｇ照明光ではなく、Ｒ照明光の偏波面を９０°
回転させる特性を有するものを用いる。なお、この図１
４の光学構成において、Ｂ−ＬＣＤ７ＢとＲ−ＬＣＤ７
Ｒとを入れ替えることもできる。この場合には、ダイク
ロイックミラー及びダイクロイックプリズムは図１２と
同じものを用いる。
【００３１】そして、図１５の光学構成では、図１４と
同様、光源部からの出射光はｓ偏光光としたものであ
り、ダイクロイックミラー５３は、Ｂ照明光を反射さ
せ、Ｇ照明光及びＲ照明光を透過させるようにしてい
る。つまり、ダイクロイックミラー５３は図１１のダイ
クロイックミラー１３と実質的に同じものを用いる。ま
た、第１ＰＢＳ４の前面には図１４と同じ１／２位相差
板４９を設け、さらに第２ＰＢＳ６の入射面には、図１
４と同じ位相差板４５を設ける。そして、この図１５の
光学構成においても、図１４の光学構成と同様、Ｂ−Ｌ
ＣＤ７ＢとＲ−ＬＣＤ７Ｒとを入れ替えるようにするこ
ともできる。
同様、光源部からの出射光はｓ偏光光としたものであ
り、ダイクロイックミラー５３は、Ｂ照明光を反射さ
せ、Ｇ照明光及びＲ照明光を透過させるようにしてい
る。つまり、ダイクロイックミラー５３は図１１のダイ
クロイックミラー１３と実質的に同じものを用いる。ま
た、第１ＰＢＳ４の前面には図１４と同じ１／２位相差
板４９を設け、さらに第２ＰＢＳ６の入射面には、図１
４と同じ位相差板４５を設ける。そして、この図１５の
光学構成においても、図１４の光学構成と同様、Ｂ−Ｌ
ＣＤ７ＢとＲ−ＬＣＤ７Ｒとを入れ替えるようにするこ
ともできる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は以上のような光学構成を採用し
たので、反射型液晶プロジェクタを構成する光学システ
ムにおいて、簡単な光学構成で良質で、明るい映像出力
を得ることができる等の効果を奏する。
たので、反射型液晶プロジェクタを構成する光学システ
ムにおいて、簡単な光学構成で良質で、明るい映像出力
を得ることができる等の効果を奏する。
【図１】本発明における第１の実施の形態を示す反射型
液晶プロジェクタの構成説明図である。
液晶プロジェクタの構成説明図である。
【図２】ダイクロイックミラーの光透過特性線図であ
る。
る。
【図３】偏光ビームスプリッタの光透過特性線図であ
る。
る。
【図４】１／２位相差板の光の回転透過特性線図であ
る。
る。
【図５】ダイクロイックプリズムの光透過特性線図であ
る。
る。
【図６】青色の波長成分を反射させるのに適したダイク
ロイックプリズムにｓ偏光光を入射した時の角度特性線
図である。
ロイックプリズムにｓ偏光光を入射した時の角度特性線
図である。
【図７】青色の波長成分を反射させるのに適したダイク
ロイックプリズムにｐ偏光光を入射した時の角度特性線
図である。
ロイックプリズムにｐ偏光光を入射した時の角度特性線
図である。
【図８】ダイクロイックプリズムにおける各イメージ光
の出力特性線図である。
の出力特性線図である。
【図９】図１の光学構成の変形例を示す図である。
【図１０】図９の一体化された光学ガラスを分離して示
す図である。
す図である。
【図１１】本発明における第２の実施の形態を示す反射
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
【図１２】本発明における第３の実施の形態を示す反射
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
【図１３】本発明における第４の実施の形態を示す反射
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
【図１４】本発明における第５の実施の形態を示す反射
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
【図１５】本発明における第６の実施の形態を示す反射
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
型液晶プロジェクタの構成説明図である。
【図１６】赤色の波長成分を反射させるのに適したダイ
クロイックプリズムにｓ偏光光を入射した時の角度特性
線図である。
クロイックプリズムにｓ偏光光を入射した時の角度特性
線図である。
【図１７】赤色の波長成分を反射させるのに適したダイ
クロイックプリズムにｐ偏光光を入射した時の角度特性
線図である。
クロイックプリズムにｐ偏光光を入射した時の角度特性
線図である。
１ 白色光源
２ 偏光変換手段
３，１３，２３，３３，５３ ダイクロイックミラー
４ 第１の偏光ビームスプリッタ（第１ＰＢＳ）
５，４５，４９ １／２位相差板（位相差板）
６ 第２の偏光ビームスプリッタ（第２ＰＢＳ）
７Ｂ 青色用反射型液晶表示素子（Ｂ−ＬＣＤ）
７Ｇ 青色用反射型液晶表示素子（Ｇ−ＬＣＤ）
７Ｒ 青色用反射型液晶表示素子（Ｒ−ＬＣＤ）
８，２８ ダイクロイックプリズム
Ｇ１〜Ｇ４ 光学ガラス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１８日（２００１．７．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】図２にダイクロイックミラー３の波長透過
特性を示す。同図から明らかなように、ダイクロイック
ミラー３においては、波長が概略５００ｎｍを境とし
て、それ以下の波長はほぼ全透過し、５００ｎｍ以上の
波長成分はほぼ全反射する特性を有するものである。こ
れによって、短波長側であるＢ照明光を中間波長である
Ｒ照明光及び長波長側のＲ照明光から分離させることが
できる。第１ＰＢＳ４及び第２ＰＢＳ６の特性として
は、図３において、実線で示したｐ偏光光はほぼ全透過
し、点線で示したｓ偏光光はほぼ全反射するものであ
る。さらに、位相差板５によるＧ照明光の回転透過特性
を図４に示す。この図から明らかなように、波長が概略
４５０ｎｍから５７０ｎｍまでの領域では、回転透過率
はほぼ１００％となり、位相差板５に入射されたｐ偏光
光であるＧ照明光は、そのほぼ１００％がｓ偏光光に変
換されて透過する。また、それ以上の波長域、つまり長
波長側であるＲ照明光は偏波面を回転させずに透過す
る。なお、位相差板５の特性として、偏波面を回転させ
る帯域を狭くしているが、要はＧ照明光をｓ偏光光に変
え、Ｒ照明光がｐ偏光光のまま透過するようになってい
れば良い。
特性を示す。同図から明らかなように、ダイクロイック
ミラー３においては、波長が概略５００ｎｍを境とし
て、それ以下の波長はほぼ全透過し、５００ｎｍ以上の
波長成分はほぼ全反射する特性を有するものである。こ
れによって、短波長側であるＢ照明光を中間波長である
Ｒ照明光及び長波長側のＲ照明光から分離させることが
できる。第１ＰＢＳ４及び第２ＰＢＳ６の特性として
は、図３において、実線で示したｐ偏光光はほぼ全透過
し、点線で示したｓ偏光光はほぼ全反射するものであ
る。さらに、位相差板５によるＧ照明光の回転透過特性
を図４に示す。この図から明らかなように、波長が概略
４５０ｎｍから５７０ｎｍまでの領域では、回転透過率
はほぼ１００％となり、位相差板５に入射されたｐ偏光
光であるＧ照明光は、そのほぼ１００％がｓ偏光光に変
換されて透過する。また、それ以上の波長域、つまり長
波長側であるＲ照明光は偏波面を回転させずに透過す
る。なお、位相差板５の特性として、偏波面を回転させ
る帯域を狭くしているが、要はＧ照明光をｓ偏光光に変
え、Ｒ照明光がｐ偏光光のまま透過するようになってい
れば良い。
─────────────────────────────────────────────────────
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 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357
1/13363 1/13363
Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12
Ｆターム(参考） 2H048 FA01 FA09 FA15 FA22
2H049 BA05 BA06 BA16 BA42 BA43
BB66 BC22
2H088 EA16 EA19 GA02 HA13 HA16
HA23 HA28 MA04 MA05
2H091 FA05X FA10 FA11Z FA41Z
FD07 FD10 FD12 FD24 LA11
LA12 LA13 LA15 LA18 MA07
2H099 AA12 BA09 CA02 DA05
Claims (7)
- 【請求項１】 光源部から照射される偏光方向の揃った
白色照明光を、第１，第２，第３の波長成分照明光に分
けて、各々反射型液晶表示素子に反射させて、第１，第
２，第３の波長成分イメージ光となし、これら各波長成
分イメージ光を合成して出射するようにした反射型液晶
プロジェクタにおいて、 前記白色照明光のうち、第１の波長成分照明光を第２，
第３の波長成分照明光から分離するためのダイクロイッ
クミラーと、 第１の波長成分照明光を透過または反射させて、第１の
液晶表示素子に反射させることにより第１の波長成分イ
メージ光となし、この第１の波長成分イメージ光を反射
または透過させる偏光面を有する第１の偏光ビームスプ
リッタと、 第２，第３の波長成分照明光のうち、いずれか一方の波
長成分照明光の偏波面を９０°変換した上で透過させる
一方、他の波長成分照明光は偏波面を変換させずに透過
させる１／２位相差板と、 前記１／２位相差板からの透過光のうち、第２の波長成
分照明光を反射または透過させて、第２の液晶表示素子
に反射させて第２の波長成分イメージ光となし、この第
２の波長成分イメージ光を透過または反射させると共
に、第３の波長成分照明光を透過または反射させて、第
３の液晶表示素子に反射させることにより第３の波長成
分イメージ光となし、この第３の波長成分イメージ光を
反射または透過させる偏光面を有する第２の偏光ビーム
スプリッタと、 前記第１，第２の偏光ビームスプリッタから出射された
各波長成分イメージ光を合成するためのダイクロイック
プリズムとを備え、前記第１，第２の偏光ビームスプリ
ッタの偏光面は、ｓ偏光光を反射させ、ｐ偏光光を透過
させるものであり、前記ダイクロイックプリズムは第２
の波長成分イメージ光がｐ偏光光で透過させるものであ
り、かつ第１，第３の波長成分イメージ光はｓ偏光光と
することを特徴とする反射型液晶プロジェクタ。 - 【請求項２】 前記光源部からの照明光はｐ偏光光であ
り、前記ダイクロイックミラーは、第１の波長成分照明
光を透過させ、第２，第３の波長成分照明光を反射させ
るものであり、前記第１の偏光ビームスプリッタの偏光
面は、第１の波長成分照明光を透過させて、前記第１の
液晶表示素子に反射させた上で、この第１の偏光ビーム
スプリッタで反射させるものであり、また前記１／２位
相差板は、第２の波長成分照明光をｓ偏光光とし、前記
第３の波長成分照明光はｐ偏光光として前記第２の偏光
ビームスプリッタに入射するものであり、さらにこの第
２の偏光ビームスプリッタの偏光面は、ｓ偏光光である
第２の波長成分照明光を反射させて第２の液晶表示素子
に反射させ、またｐ偏光光である第３の波長成分照明光
を透過させて、第３の液晶表示素子に反射させ、各々液
晶表示素子から反射した第２，第３の波長成分イメージ
光のうち、第２の波長成分イメージ光を透過させ、第３
の波長成分イメージ光を反射させるものであることを特
徴とする請求項１記載の反射型液晶プロジェクタ。 - 【請求項３】 前記第１の波長成分照明光は青色波長成
分、前記第２の波長成分照明光は緑色波長成分、前記第
３の波長成分照明光は赤色波長成分であることを特徴と
する請求項２記載の反射型液晶プロジェクタ。 - 【請求項４】 前記第１の波長成分照明光赤色波長成
分、前記第２の波長成分照明光は緑色波長成分、前記第
３の波長成分照明光は青色波長成分であることを特徴と
する請求項２記載の反射型液晶プロジェクタ。 - 【請求項５】 前記光源部からの照明光はｓ偏光光であ
り、前記ダイクロイックミラーは、第１の波長成分照明
光を透過させ、第２，第３の波長成分照明光を反射させ
るものであり、前記第１の偏光ビームスプリッタの前面
部には他の１／２位相差板を配置し、この第１の波長成
分照明光をｐ偏光光に変換して、この第１の波長成分照
明光を前記第１の偏光ビームスプリッタを透過させ、前
記第１の液晶表示素子に反射させた上で、この第１の偏
光ビームスプリッタで反射させるものであり、また前記
第２の偏光ビームスプリッタの前に設けた前記１／２位
相差板は、第２の波長成分照明光をｓ偏光光とし、前記
第３の波長成分照明光はｐ偏光光として前記第２の偏光
ビームスプリッタに入射するものであり、さらにこの第
２の偏光ビームスプリッタの偏光面は、ｓ偏光光である
第２の波長成分照明光を反射させて第２の液晶表示素子
に反射させ、またｐ偏光光である第３の波長成分照明光
を透過させて、第３の液晶表示素子に反射させ、各々液
晶表示素子から反射した第２，第３の波長成分イメージ
光のうち、第２の波長成分イメージ光を透過させ、第３
の波長成分イメージ光を反射させるものであることを特
徴とする請求項１記載の反射型液晶プロジェクタ。 - 【請求項６】 前記１／２位相差板は、前記第２の偏光
ビームスプリッタの入射面に成膜したもので構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の反射型液晶プロジェク
タ。 - 【請求項７】 前記第１，第２の偏光ビームスプリッタ
と前記ダイクロイックプリズムとを一体化して、それら
の間の境界面をなくす構成としたことを特徴とする請求
項１記載の反射型液晶プロジェクタ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001213748A JP2003029331A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 反射型液晶プロジェクタ |
| CN02802137A CN1463384A (zh) | 2001-07-13 | 2002-07-15 | 反射型液晶投影器 |
| US10/362,451 US6980260B2 (en) | 2001-07-13 | 2002-07-15 | Reflection type liquid crystal projector |
| KR10-2003-7000580A KR20040023561A (ko) | 2001-07-13 | 2002-07-15 | 반사형 액정 프로젝터 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001213748A JP2003029331A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 反射型液晶プロジェクタ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003029331A true JP2003029331A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19048680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001213748A Pending JP2003029331A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 反射型液晶プロジェクタ |
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|---|---|
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| JP2013228565A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Canon Inc | 光学系およびそれを用いた投射型表示装置 |
| WO2014171135A1 (ja) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | パナソニック株式会社 | 投写型映像表示装置 |
| WO2015151171A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 光源装置およびプロジェクタ |
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| US20100216734A1 (en) | 2006-03-08 | 2010-08-26 | Braincells, Inc. | Modulation of neurogenesis by nootropic agents |
| EP2021000A2 (en) | 2006-05-09 | 2009-02-11 | Braincells, Inc. | Neurogenesis by modulating angiotensin |
| US20100184806A1 (en) | 2006-09-19 | 2010-07-22 | Braincells, Inc. | Modulation of neurogenesis by ppar agents |
| WO2010099217A1 (en) | 2009-02-25 | 2010-09-02 | Braincells, Inc. | Modulation of neurogenesis using d-cycloserine combinations |
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-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001213748A patent/JP2003029331A/ja active Pending
-
2002
- 2002-07-15 KR KR10-2003-7000580A patent/KR20040023561A/ko active Search and Examination
- 2002-07-15 US US10/362,451 patent/US6980260B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-15 CN CN02802137A patent/CN1463384A/zh active Pending
- 2002-07-15 WO PCT/JP2002/007162 patent/WO2003007073A1/ja active Application Filing
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