JP2003057600A - ２つのライトバルブを用いた投影ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光の漏れ成分を最小限に抑えることによって
最適の影像品質を得ることができる投影ディスプレイを
提供する。 【解決手段】 偏光ビーム分光プリズムと、入射光ビー
ムの第１カラー成分を第２及び第３カラー成分と異なる
偏光状態に処理する第１偏光セレクタ２３１と、第１、
第２及び第３カラー成分を同一の偏光状態に処理する第
２偏光セレクタ２３２と、第１カラー成分を変調させる
第１のライトバルブ２６１と、第２、第３カラー成分を
変調させる第２のライトバルブ２６２と、第１ライトバ
ルブからの反射ビームを前記偏光ビーム分光プリズムへ
反射させる第１の２色分光器２５１と、第２ライトバル
ブから反射された第２と第３カラー成分が偏光ビーム分
光プリズムへ反射される第２の２色分光器２５２と、偏
光ビーム分光プリズム及び第２ライトバルブの間に配置
され、カラー成分のみを透過させるよう操作できるカラ
ースイッチ２７とをそなえた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投影ディスプレイ
に関し、特に二つのライトバルブを用いた投影ディスプ
レイに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の投影ディスプレイにおいて、原色
成分例えば赤・緑・青の三色成分が影像になるように処
理されてスクリーンに投影するものであるが、光処理の
際、最もすぐれた影像品質が得られるには、光漏れの問
題と取り組まなければならなかった。

【０００３】図８を参照すると、従来の投影ディスプレ
イ１は、それぞれ対面する入射面１１１と第２分光面１
１３及び出力面１１４と第１分光面１１２を有すると共
に入射面１１１と第１分光面１１２及び出力面１１４と
第２分光面１１３は互いに直角を挟んで隣接している偏
光ビーム分光プリズム１１、プリズム１１と対面する第
１の分光面１１２及び出力面１１４を挟んで設けられた
第１のライトバルブ１４とＳ偏光器１８、プリズム１１
の入射面１１１と第２分光面１１３とを挟んで設けられ
たＰ偏光器１２と第２ライトバルブ１５、プリズム１１
の入射面１１１とＰ偏光器１２との間に設けられた第１
偏光セレクタ１３、プリズム１１の出力面１１４とＳ偏
光器１８との間に設けられた第２の偏光セレクタ１７、
第２分光面１１３と第２ライトバルブ１５との間に設け
られたカラースイッチ１６、及び、Ｓ偏光器１８の第２
偏光器１７側とは反対側に設けられた投影レンズ１９を
そなえてなる。

【０００４】偏光ビーム分光プリズム１１は、Ｓ偏光を
直角方向へ反射すると共にＰ偏光を透過させ、第１の偏
光セレクタ１３は、赤色光の偏光状態を変換し透過させ
ると共に、Ｐ偏光器１２は、Ｐ偏光を直接透過させると
共にＳ偏光を吸収する。一方、Ｓ偏光器１８はＰ偏光を
透過させないようにすることができる。投影レンズ１９
はＳ偏光器１８を透過した光を受入れることができ、カ
ラースイッチ１６は、所定のカラー順序に従ってカラー
成分を透過させるものである。

【０００５】従来の投影ディスプレイ１においては、第
１と第２のライトバルブ１４、１５が能動（ＯＮ）状態
である場合、投射光線の偏光状態を変調及び変換させ、
得られた変調光を逆方向へ反射させる。以下、能動状態
下での第１と第２のライトバルブ１４、１５を用いた従
来の投影ディスプレイによる作用を詳しく説明する。な
お、影像コントラスト品質を高めるものとして、一対の
４分の１波長板の一つが偏光ビーム分光プリズム１１及
び第１または第２ライトバルブ１４、１５の間に配置さ
れる。

【０００６】今、白色光１０が入力されてＰ偏光器１２
へ投射されると、Ｐ偏光された第１、第２と第３カラー
成分１０１、１０２、１０３だけが透過し（例えば、
赤、青と緑成分）、第１偏光セレクタ１３に行着く。第
１偏光セレクタ１３においては、第１カラー成分１０１
をＳ偏光の偏光状態に変換させると共に、第２と第３カ
ラー成分１０２、１０３をＰ偏光の偏光状態のままにし
ている。偏光ビーム分光プリズム１１に、第１偏光セレ
クタ１３から第１、第２及び第３カラー成分１０１、１
０２、１０３が当たると、第１ライトバルブ１４の方へ
Ｓ偏光の第１カラー成分１０１が反射されるが、Ｐ偏光
の第２と第３カラー成分１０２、１０３が直接偏光ビー
ム分光プリズム１１を透過する。偏光ビーム分光プリズ
ム１１からの第２と第３カラー成分１０２、１０３はカ
ラースイッチ１６を通って処理され第２ライトバルブ１
５へと伝送される。なお、第３カラー成分１０３につい
ては、第２カラー成分１０２の挙動と同一なのでその説
明を省略する。

【０００７】第１と第２ライトバルブ１４、１５が能動
（ＯＮ）状態であれば、第１ライトバルブ１４によって
Ｓ偏光の第１カラー成分１０１が変調され、Ｐ偏光状態
に変換される。Ｐ偏光の第１カラー成分１０１はそれか
ら第１ライトバルブ１４によって反射され、偏光ビーム
分光プリズム１１に戻されると共に、偏光ビーム分光プ
リズム１１を通って第２偏光セレクタ１７へ達する。第
２偏光セレクタ１７はＰ偏光の第１カラー成分１０１の
偏光状態をＳ偏光に変換させ、第１カラー成分１０１は
Ｓ偏光器１８を透過してスクリーン（図示せず）に投影
するための投影レンズ１９に達する。一方、Ｐ偏光の第
２カラー成分１０２は第２ライトバルブ１５によって変
調されると共にＰ偏光の第２カラー成分１０２の偏光状
態をＳ偏光に変換させる。Ｓ偏光の第２カラー成分１０
２は第２ライトバルブ１５にて偏光ビーム分光プリズム
１１へ反射される。さらに偏光ビーム分光プリズム１１
にて反射され第２偏光セレクタ１７及びＳ偏光器１８を
透過して投影レンズ１９に届く。かくして、第２カラー
成分１０２が投影レンズ１９に投影されると、第１カラ
ー成分１０１と共にスクリーン（図示せず）にて影像を
結ぶ。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この従来の投影ディス
プレイ１においては、白色光がいくつかのカラー成分に
分けられ、両ライトバルブによって変調されて再び投影
スクリーンにて結像するよう合成される。しかしなが
ら、現在の製造上の限度と偏光特性により、Ｐ偏光の偏
光ビーム分光プリズムを通る透過効率は高くない。この
ように、Ｐ偏光が直接偏光ビーム分光プリズムを透過す
るとき、Ｐ偏光の一部分が反射されて図８の仮想線に示
される光の漏れ成分が生じる。一方、Ｓ偏光の一部分が
偏光ビーム分光プリズムを透過するとき、その分だけ光
の漏れ成分になるが、Ｓ偏光による漏れ成分はＰ偏光に
よる分よりもはるかに少ない。即ち、図８の従来の投影
ディスプレイ１において、偏光ビーム分光プリズム１１
によって反射されたＰ偏光には約１０％の漏れ成分とな
るが、偏光ビーム分光プリズム１１に反射されたＳ偏光
はせいぜい２％程度の漏れ成分しかない。従って、Ｓ偏
光の第１カラー成分１０１が偏光ビーム分光プリズム１
１によって反射されたとき、約２％の第１カラー成分１
０１が偏光ビーム分光プリズム１１を直接透過する第１
の漏れ成分１０１ａとなって第２ライトバルブ１５に届
く。第２ライトバルブ１５は第１の漏れ成分１０１ａの
偏光状態をＰ偏光に変換させると共に、偏光ビーム分光
プリズム１１へ反射される。この際、Ｐ偏光の第１の漏
れ成分１０１ａが約１０％、第２偏光セレクタ１７及び
Ｓ偏光器１８を透過し、偏光ビーム分光プリズム１１に
て投影レンズ１９へ反射されて光漏れ成分１０１ｂにな
る。かくして、投影レンズ１９に至る光漏れ成分は０．
０２×０．１即ち０．２％になるものと考えられる。

【０００９】同じく、Ｐ偏光の第２カラー成分１０２が
直接偏光ビーム分光プリズム１１を透過する際、第２カ
ラー成分１０２が約１０％偏光ビーム分光プリズム１１
に反射され、第１ライトバルブ１４に行着いて第２の漏
れ成分１０２ａとなる。第１ライトバルブ１４は第２の
漏れ成分１０２ａの偏光状態をＳ偏光に変換し、Ｓ偏光
の第２の漏れ成分１０２ａもまた偏光ビーム分光プリズ
ム１１へ反射される。この際、Ｓ偏光の第２の漏れ成分
１０２ａが約９８％偏光ビーム分光プリズム１１によっ
て第１偏光セレクタ１３へ反射されると共に、Ｓ偏光の
第２の漏れ成分１０２ａの約２％が直接偏光ビーム分光
プリズム１１で反射され、第２偏光セレクタ１７及びＳ
偏光器１８を透過した光漏れ成分１０２ｂとなって投影
レンズ１９に届く。かくして、投影レンズ１９に当たる
漏れ成分が０．０２×０．１即ち０．２％になるものと
考えられる。このため、従来の投影ディスプレイ１によ
れば、この投影レンズ１９に紛れ込む大量の光漏れ成分
が影像ディスプレイに大きな悪影響をもたらすことにな
る。

【００１０】したがって、上記従来の投影ディスプレイ
における問題点に鑑み、本発明の目的は、投影レンズに
投射される光の漏れ成分を最小限に抑えることによっ
て、最適の影像品質を得ることができる２つのライトバ
ルブを用いた投影ディスプレイを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、入射面
と、入射面と隣接する第１分光面と、入射面と対向する
第２分光面と、第１分光面と対向する出力面とを有し、
入射面より入射した光は、第１の偏光状態の光が反射さ
れて第1分光面を透過すると共に、入射面に入射した第
２の偏光状態の光が反射されて第２分光面を透過する偏
光ビーム分光プリズムと、入射面と隣接し、第１、第２
と第３カラー成分を含む入射光ビームを受入れ、入射光
ビームを第１カラー成分を第２及び第３カラー成分と異
なる偏光状態に処理する第１偏光セレクタと、出力面と
隣接して配置された投影レンズと、出力面及び投影レン
ズの間に配置され、出力面を透過した光を受取り第１、
第２及び第３カラー成分を同一の偏光状態に処理するこ
とができる第２偏光セレクタと、第１分光面と隣接し、
偏光ビーム分光プリズムからの第１カラー成分を変調さ
せる第１のライトバルブと、第２分光面と隣接し、偏光
ビーム分光プリズムからの第２、第３カラー成分を変調
させる第２のライトバルブと、偏光ビーム分光プリズム
及び第１ライトバルブの間に配置され、偏光ビーム分光
プリズムからの第１カラー成分を第１ライトバルブへ指
向させると共に、第１ライトバルブからの反射ビームを
偏光ビーム分光プリズムへ反射させる第１の２色分光器
と、偏光ビーム分光プリズム及び第２ライトバルブの間
に配置され、偏光ビーム分光プリズムの第２と第３カラ
ー成分を第２ライトバルブへ指向させると共に、第２ラ
イトバルブから反射された第２と第３カラー成分が偏光
ビーム分光プリズムへ反射される第２の２色分光器と、
偏光ビーム分光プリズム及び第２ライトバルブの間に配
置され、カラー成分のみを透過させるよう操作できるカ
ラースイッチとをそなえた構成をする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、図示の本発明
の投影ディスプレイの第１の実施例は、偏光ビーム分光
プリズム２４、偏光ビーム分光プリズム２４の入射面２
４１と隣接する第１偏光器２１、第１偏光器２１及び入
射面２４１の間に設けられる第１偏光セレクタ２３１、
偏光ビーム分光プリズム２４の出力面２４４と隣接する
投影レンズ２９、出力面２４４及び投影レンズ２９の間
に設けられる第２偏光セレクタ２３２、第２偏光セレク
タ２３２及び投影レンズ２９の間に設けられる第２偏光
器２２、偏光ビーム分光プリズム２４の第１分光面２４
２と隣接する第１の２色分光器２５１、偏光ビーム分光
プリズム２４の第２分光面２４３と隣接する第２の２色
分光器２５２、第１の２色分光器２５１と隣接する第１
ライトバルブ２６１、第２の２色分光器２５２と隣接す
る第２ライトバルブ２６２、第２分光面２４３及び第２
の２色分光器２５２の間に設けられるカラースイッチ２
７、第１の２色分光器２５１と第１のライトバルブ２６
１との間に設けられる第１の４分の１波長板２８１、第
２の２色分光器２５２と第２のライトバルブ２６２との
間に設けられる第２の４分の１波長板２８２、及び、第
１分光面２４２と第１の２色分光器２５１との間に設け
られる光路補償板２８３などをそなえた構成による。

【００１３】投影ディスプレイ２において、第１偏光器
２１へ入射光ビーム２０が与えられ、投影レンズ２９か
ら光ビームが投射されスクリーンにて影像を結ぶ。使用
する際、入射光ビーム２０は白色光で、第１カラー成分
２０１例えば赤色成分、及び第２と第３カラー成分２０
２、２０３、例えば青と緑色成分にそれぞれ分けられ
る。第１カラー成分２０１は第１のライトバルブ２６１
によって変調されることができ、カラースイッチ２７を
用いて順に第２と第３カラー成分２０２、２０３が第２
のライトバルブ２６２を透過し変調される。以下、それ
ぞれのカラー成分の処理過程について説明するが、第２
と第３カラー成分２０２、２０３の経路と処理過程は同
じであるので、第２カラー成分２０２のみ説明をする。

【００１４】第１の実施例によれば、第１偏光器２１は
Ｐ偏光を透過させると共にＳ偏光を吸収し、第２偏光器
２２はＳ偏光を透過させると共にＰ偏光を吸収する。図
１の投影ディスプレイ２において、第１偏光器２１はＰ
偏光カラー成分２０１Ｐ、２０２Ｐのみを偏光ビーム分
光プリズム２４へ通すことを許容するが、第２偏光器２
２はＳ偏光カラー成分２０１Ｓ、２０２Ｓのみを投影レ
ンズ２９へ通すようになっている。

【００１５】各第１と第２偏光セレクタ２３１、２３２
は、例えばカラーリンク社製のカラーセレクトフィルタ
のような、所定のカラー成分のみの偏光状態の変換に使
われる。第１の実施例においては、第１偏光セレクタ２
３１は、Ｐ偏光の第１カラー成分２０１ｐを透過させＳ
偏光の第１カラー成分２０１ｓに変換させると共に、Ｐ
偏光の第２カラー成分２０２ｐの偏光状態をそのまま透
過させる。また第２偏光セレクタ２３２は投射してきた
Ｐ偏光の第１カラー成分２０１ｐを元のＳ偏光状態に変
換させると共に、後からきた第２カラー成分２０２ｓの
偏光状態をそのまま透過させる。

【００１６】偏光ビーム分光プリズム２４は、直交方向
にＳ偏光を反射させると共に、Ｐ偏光をそのまま透過さ
せる。したがって、Ｓ偏光の第１カラー成分２０１ｓと
Ｐ偏光の第２カラー成分２０１ｐは、第１偏光セレクタ
２３１から偏光ビーム分光プリズム２４の入射面２４１
にて受入れられるとき、Ｓ偏光の第１カラー成分２０１
ｓは第１の２色分光器２５１に向って反射されることに
対して、Ｐ偏光の第２カラー成分２０２ｐはそのままカ
ラースイッチ２７を介し第２の２色分光器２５２に至
る。

【００１７】カラースイッチ２７は、カラーリンク社製
の市販品の、単独または混り合った違う色の光を所定の
順に透過させるものであり、この例においては、カラー
スイッチ２７は違うカラー成分を順番に透過させること
ができる。

【００１８】光路補償板２８３は、光路補償をするため
のもので、本発明の投影ディスプレイ２においては、違
う経路をたどるカラー成分の行程を互いに同一にするこ
とができる。また、光路補償板２８３は第１の２色分光
器２５１と一体に形成することもできる。

【００１９】投影ディスプレイ２の第１と第２の２色分
光器２５１、２５２は、違う屈折率をした薄膜を積重ね
てなるカラー分解層をそなえた直角プリズム（直方柱）
である。膜を形成する物質、厚さ及び積層数の制御によ
り、カラー分解層により特定波長の光を透過、または反
射するようにすることができる。製造上では、第１及び
第２の２色分光器２５１、２５２は、それぞれ一対の直
角三角プリズムを貼り合せて造られる。図１の例におい
て、第１の２色分光器２５１は光路補償板２８３からの
Ｓ偏光の第１カラー成分２０１ｓを反射させると共に、
第２カラー成分２０２をそのまま透過させることができ
ることに対して、第２の２色分光器２５２はカラースイ
ッチ２７からのＰ偏光の第２カラー成分２０２ｐを反射
させると共に、第１のカラー成分２０１をそのまま透過
させることができる。

【００２０】第１と第２の４分の１波長板２８１、２８
２は、従来から、投影ディスプレイ２における影像コン
トラストの質の向上を図る作用をするものとして知られ
ている。

【００２１】第１と第２のライトバルブ２６１、２６２
が能動（ＯＮ）状態のとき、第１と第２ライトバルブ２
６１、２６２それぞれは、第１と第２カラー成分２０
１、２０２とを変調させて偏光状態を変えると共に、変
調された第１または第２カラー成分２０１、２０２を反
射させる。即ち、第１ライトバルブ２６１が第１の４分
の１波長板２８１から入るＳ偏光の第１カラー成分２０
１ｓを変調させると共に、Ｐ偏光に変調された第１カラ
ー成分２０１ｐを第１の４分の１波長板２８１へ反射す
ることに対して、第２ライトバルブ２６２は第２の４分
の１波長板２８２から入るＰ偏光の第２カラー成分２０
２ｐを変調させると共に、Ｓ偏光に変調された第２カラ
ー成分２０２ｓを第２の４分の１波長板２８２に反射さ
せる。

【００２２】使用の際、Ｐ偏光の第１カラー成分２０１
ｐが第１偏光器２１を透過した後、この第１カラー成分
２０１ｐの偏光状態が第１偏光セレクタ２３１によって
Ｓ偏光の第１カラー成分２０１ｓに変換される。Ｓ偏光
の第１カラー成分２０１ｓはまた反射されて光路補償板
２８３を透過して第１の２色分光器２５１に達する。こ
のとき、Ｓ偏光の第１カラー成分２０１ｓが第１の２色
分光器２５１によって反射され第１の４分の１波長板２
８１を透過して第１ライトバルブ２６１に至ると共に、
第１ライトバルブ２６１によってＰ偏光の第１カラー成
分２０１ｐに変調され、成分が第１の４分の１波長板２
８１を介し第１の２色分光器２５１へと反射される。第
１の２色分光器２５１がＰ偏光の第１カラー成分２０１
ｐを反射させ光路補償板２８３を透過して偏光ビーム分
光プリズム２４に届くと共に、偏光ビーム分光プリズム
２４はＰ偏光の第１カラー成分２０１ｐをそのまま透過
させ第２の偏光セレクタ２３２に達し、第２の偏光セレ
クタ２３２がＰ偏光の第１カラー成分２０１ｐの偏光状
態をＳ偏光に変換させる。第２の偏光セレクタ２３２か
らのＳ偏光の第１カラー成分２０１ｓが第２偏光器２２
を透過して投影レンズ２９に行着く。

【００２３】その一方、Ｐ偏光の第２カラー成分２０２
ｐは、第１偏光器２１及び第１偏光セレクタ２３１を透
過し、偏光ビーム分光プリズム２４に届く。さらに、偏
光ビーム分光プリズム２４をそのまま透過してカラース
イッチ２７を介し、第２の２色分光器２５２に達するこ
とができる。次いで、Ｐ偏光の第２カラー成分２０２ｐ
は、第２の２色分光器２５２によって反射され、第２の
４分の１波長板２８２を透過し、第２ライトバルブ２６
２に達すると共に、第２ライトバルブ２６２によってＳ
偏光の第２カラー成分２０２ｓに変調され、第２の４分
の１波長板２８２を介し第２の２色分光器２５２へ反射
される。第２の分光器２５２は、Ｓ偏光の第２カラー成
分２０２ｓを反射させ、カラースイッチ２７を透過して
偏光ビーム分光プリズム２４に達する。再び偏光ビーム
分光プリズム２４にてＳ偏光の第２カラー成分２０２ｓ
が反射され第２偏光セレクタ２３２及び第２偏光器２２
を透過して投影レンズ２９に至る。

【００２４】実際に、偏光が偏光ビーム分光プリズム２
４及び第１と第２の２色分光器２５１、２５２を透過し
たとき、偏光ビーム分光プリズム２４及び第１と第２の
２色分光器２５１、２５２の特性上、少量の成分が光漏
れとなる。この実施例において、Ｐ偏光が偏光ビーム分
光プリズム２４を透過したとき、約１０％の光漏れ成分
になることに対して、Ｓ偏光が偏光ビーム分光プリズム
２４を透過したときは、約１％の光成分が漏れになる。

【００２５】以下、第１カラー成分２０１による光漏れ
成分について説明する。Ｓ偏光の第１カラー成分２０１
ｓが偏光ビーム分光プリズム２４に達したとき、約９９
％が第１の２色分光器２５１へ反射されると同時に、約
１％がそのまま透過して第１の漏れ成分になり、カラー
スイッチ２７を介し第２の分光器２５２に達する。そし
て、第１の漏れ成分の約１０％が第２の２色分光器２５
２によって反射され第２の漏れ成分になり第２の４分の
１波長板２８２を介して第２ライトバルブ２６２に届く
と同時に、第１の漏れ成分の約９０％が第３の漏れ成分
になり、そのまま第２の２色分光器２５２を透過するた
め投影レンズ２９に達することはない。第２の漏れ成分
の偏光は、第２ライトバルブ２６２によってＰ偏光に変
換されると共に、反射されて第２の４分の１波長板２８
２を透過し、第２の２色分光器２５２に達する。Ｐ偏光
の第２漏れ成分は、約その１０％が第２の２色分光器２
５２によって反射され、第４の漏れ成分としてカラース
イッチ２７を透過し、偏光ビーム分光プリズム２４に達
すると同時に、約その９０％が第５の漏れ成分になり、
そのまま第２の２色分光器２５２を透過するので、投影
レンズ２９に届かない。そして、第４漏れ成分の約９０
％が第６の漏れ成分になり、そのまま偏光ビーム分光プ
リズム２４を透過して投影レンズ２９に届かない。ま
た、第４漏れ成分の約１０％が偏光ビーム分光プリズム
２４によって反射され、第７の漏れ成分になり、第２偏
光セレクタ２３２及び第２偏光器２２を透過して投影レ
ンズ２９に至る。投影レンズ２９に至る第７漏れ成分の
割合は０．０１×０．１×０．１×０．１即ち０．００
１％である。

【００２６】さらに第２カラー成分２０２による光漏れ
成分について以下説明する。Ｐ偏光の第２カラー成分２
０２ｐが偏光ビーム分光プリズム２４に達するとき、約
９０％がそのままカラースイッチ２７を介して第２の２
色分光器２５２に達すると同時に、約その１０％が、第
１の漏れ成分として光路補償板２８３を介し第１の２色
分光器２５１へ反射される。そして、第１の漏れ成分の
約９０％が第２の漏れ成分になり、そのまま第１の２色
分光器２５１を透過するので投影レンズ２９に届かない
と同時に、約その１０％が第１の２色分光器２５１によ
って反射されて第３の漏れ成分になり、第１の４分の１
波長板２８１を介して第１ライトバルブ２６１に行着
く。第３漏れ成分の偏光は、第１ライトバルブ２６１に
よりＳ偏光に変換されると共に、反射されて第１の４分
の１波長板２８１を透過し、第１の２色分光器２５１に
届く。そしてＳ偏光の第３漏れ成分の約１０％は、第１
の２色分光器２５１によって反射される第４の漏れ成分
として偏光ビーム分光プリズム２４に届くと同時に、Ｓ
偏光の第３漏れ成分の約９０％が第５の漏れ成分として
そのまま第１の２色分光器２５１を透過するので、投影
レンズ２９に届かない。第４漏れ成分は約９９％が第６
の漏れ成分として偏光ビーム分光プリズム２４によって
反射されるので、投影レンズ２９に届かないが、第４漏
れ成分の約１％がそのまま偏光ビーム分光プリズム２４
を透過して第７の漏れ成分として第２偏光セレクタ２３
２及び第２偏光器２２を順に透過し、投影レンズ２９に
至る。投影レンズ２９に至る第７漏れ成分の割合は０．
１×０．１×０．１×０．０１即ち０．００１％であ
る。

【００２７】このようにして、本発明の投影ディスプレ
イ２によれば、投影レンズ２９における光の漏れ成分を
大幅に減らすことができるので、最もすぐれた影像品質
が得られる。

【００２８】図２を参照すると、本発明の第２実施例の
投影ディスプレイ３は、ほぼ第１実施例のように第１偏
光器３１、第２偏光器３２、第１偏光セレクタ３３１、
第２偏光セレクタ３３２、偏光ビーム分光プリズム３
４、第１の２色分光器３５１、第２の２色分光器３５
２、第１ライトバルブ３６１、第２ライトバルブ３６
２、カラースイッチ３７、第１の４分の１波長板３８
１、第２の４分の１波長板３８２、光路補償板３８３及
び投影レンズ３９をそなえた構成をとる。ただ、この例
においては、第１実施例中の直角プリズムの代りに、第
１と第２の２色分光器３５１、３５２それぞれが直角三
角形プリズムによって構成される。光路補償板３８３は
偏光ビーム分光プリズム３４及び第１の２色分光器３５
１の入射面３５３の間に配置され、第１ライトバルブ３
６１と第１の４分の１波長板３８１は第１の２色分光器
３５１の入射面３５３と直交して出力面３５５と隣接す
る。カラースイッチ３７は偏光ビーム分光プリズム３４
及び第２の２色分光器３５２の入射面３５４の間に設け
られる。第２ライトバルブ３６２及び第２の４分の１波
長板３８２は第２の２色分光器３５２の入射面３５４と
直交状に出力面３５６と隣接する。第１と第２の２色分
光器３５１、３５２のそれぞれの斜面にダイクロイック
カラー分解膜層３５７、３５８が形成される。なお、ダ
イクロイックカラー分解膜層３５７、３５８は、前の実
施例の投影ディスプレイ２における第１と第２の２色分
光器のカラー分解層と同一な特性及び作用を有するの
で、その説明を省略する。

【００２９】図３は本発明の投影ディスプレイ４の第３
の実施例を概略示す。第３の実施例は第１の実施例の変
形である。第１の実施例と違って、第１の２色分光器４
１は第１カラー成分４０１を透過させる共に第２カラー
成分４０２を反射する。第２の２色分光器４２は第２カ
ラー成分４０２を透過させると共に第１カラー成分４０
１を反射する。第１ライトバルブ４３は第１の２色分光
器４１の片側に設けられ、第１カラー成分４０１を変調
させるためのものである。第２ライトバルブ４４は第２
の２色分光器４２の片側に設けられ、第２カラー成分４
０２を変調させるためのものである。

【００３０】この構成によれば、第１カラー成分４０１
は、偏光ビーム分光プリズム４５によって第１の２色分
光器４１へ反射され、第１の２色分光器４１を透過し第
１ライトバルブ４３によって変調される。第１カラー成
分４０１の一部の光漏れ成分は、第１の２色分光器４１
を透過し第１ライトバルブ４３に届くと共に、第１ライ
トバルブ４３によって反射され、再び第１の２色分光器
４１によって反射方向とは垂直の方向へ反射されるの
で、投影レンズには届かない。そして第１の２色分光器
４１への偏光ビーム分光プリズム４５によって反射され
る第１カラー成分４０１の光漏れ成分は、ほとんど偏光
ビーム分光プリズム４５を透過して第２の２色分光器４
２に行着く。このとき、漏れ成分のほとんどは第２の２
色分光器４２によって直角方向に反射され、偏光ビーム
分光プリズム４５に受け止められて投影レンズに紛れ込
むのはごく一部分だけである。同様に、第２カラー成分
４０２は、偏光ビーム分光プリズム４５を透過しさら
に、第２の２色分光器４２を透過し第２ライトバルブ４
４によって変調される。第２の２色分光器４２を経て第
２ライトバルブ４４にて変調された第２カラー成分４０
２の光漏れ成分は、第２の２色分光器４２によって直交
方向へ反射されるので投影レンズに届かない。そして、
偏光ビーム分光プリズム４５を透過して第２の２色分光
器４２へ向った第２カラー成分４０２に伴う光漏れ成分
は、偏光ビーム分光プリズム４５によって反射され第１
の２色分光器４１に行着く。この際、漏れ成分のほとん
どは第１の２色分光器４１によって直角反射され、偏光
ビーム分光プリズム４５によって投影レンズへ紛れ込む
のはごく一部分だけである。

【００３１】図４は、本発明の第３の実施例の変形例で
ある第４の実施例の投影ディスプレイ５を概略示してい
る。この例において、第１と第２の２色分光器５１、５
２におけるカラー分解層５１１、５２１の４５°傾斜は
第３実施例におけるのとは逆方向である。また、第１ラ
イトバルブ５３の第１の２色分光器５１に対しての配置
も第３の実施例と違う。本実施例の投影ディスプレイ５
も同様に光の漏れ成分が少ししか投影レンズに届かない
効果が得られる。

【００３２】図５は本発明の第１の実施例の変形である
第５の実施例の投影ディスプレイ６を概略示している。
この例においては、Ｓ偏光が使用され、第１偏光器６１
としてはＳ偏光だけを透過させＰ偏光を吸収するＳ偏光
器による。第１偏光セレクタ６２は、Ｓ偏光の第２カラ
ー成分６０２ｓをＰ偏光の第２カラー成分６０２ｐに変
換すると共に、Ｓ偏光の第１カラー成分６０１の偏光状
態をそのまま保持するものとする。この構成によれば、
前記実施例と同様な効果が得られる。

【００３３】図６は、本発明の第１の実施例の変形であ
る第６の実施例の投影ディスプレイ７を概略示してい
る。第１の実施例と比べて、カラースイッチ７１と光路
補償板７２との配置が入代わり、第１ライトバルブ７３
と第２ライトバルブ７４との配置も入れかえている。そ
して、第１偏光器７６と第１偏光セレクタ７７は、第１
カラー成分７０１がＰ偏光状態で、第２カラー成分７０
２がＳ偏光状態で、偏光ビーム分光プリズム７５に到達
させるように設定される。かくして、Ｐ偏光の第１カラ
ー成分７０１は、偏光ビーム分光プリズム７５及び光路
補償板７２を透過したのち、第１ライトバルブ７３によ
って変調され、Ｓ偏光の第２カラー成分７０２は、偏光
ビーム分光プリズム７５によって反射され、カラースイ
ッチ７１を透過して第２ライトバルブ７４に至る。

【００３４】図７は、本発明の第１の実施例の変形であ
る第７の実施例の投影ディスプレイ８を概略示してい
る。この例においては、各第１と第２の２色分光器８
１、８２は、片面にダイクロイックカラー分解膜層が形
成されてある平面板ガラスである。第１と第２の２色分
光器８１、８２それぞれの角度、ダイクロイックカラー
分解膜層の分色特性は、第１の実施例における第１と第
２の２色分光器と同一作用を有する。この構成によれ
ば、上記実施例と同様な効果をも得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第１の実施例の構成を示す概略図であ
る。。

【図２】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第２の実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図３】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第３の実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図４】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第４の実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図５】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第５の実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図６】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第６の実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図７】本発明における２つのライトバルブを用いた投
影ディスプレイの第７の実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図８】従来の２つのライトバルブを用いた投影ディス
プレイを示す概略図である。

【符号の説明】

２〜８ 投影ディスプレイ ２０ 入射光ビーム ２０１、２０２、２０３ 第１、第２、第３カラー成分 ２１ 第１偏光器 ２２ 第２偏光器 ２３１ 第１偏光セレクタ ２３２ 第２偏光セレクタ ２４ 偏光ビーム分光プリズム ２４１ 入射面 ２４２ 第１分光面 ２４４ 出力面 ２５１ 第１の２色分光器 ２５２ 第２の２色分光器 ２６１ 第１ライトバルブ ２６２ 第２ライトバルブ ２７ カラースイッチ ２８１ 第１の４分の１波長板 ２８２ 第２の４分の１波長板 ２８３ 光路補償板 ２９ 投影レンズ

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） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ 9/31 9/31 Ｂ Ｆターム(参考） 2H088 EA15 EA16 2H099 AA12 BA09 BA17 CA02 CA07 CA11 DA09 5C058 AB06 BA05 EA11 EA13 EA26 5C060 BA03 BA09 BC03 DB13 GA02 GB02 GB06 HC10 HC24 HC25 JA07 JA19 JB06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射面と、該入射面と隣接する第１分光
   面と、該入射面と対向する第２分光面と、該第１分光面
   と対向する出力面とを有し、前記入射面より入射した光
   は、第１の偏光状態の光が反射されて第1分光面を透過
   すると共に、前記入射面に入射した第２の偏光状態の光
   が反射されて第２分光面を透過する偏光ビーム分光プリ
   ズムと、 前記入射面と隣接し、第１、第２と第３カラー成分を含
   む入射光ビームを受入れ、該入射光ビームを前記第１カ
   ラー成分を前記第２及び第３カラー成分と異なる偏光状
   態に処理する第１偏光セレクタと、 前記出力面と隣接して配置された投影レンズと、 前記出力面及び前記投影レンズの間に配置され、該出力
   面を透過した光を受取り前記第１、第２及び第３カラー
   成分を同一の偏光状態に処理することができる第２偏光
   セレクタと、 前記第１分光面と隣接し、前記偏光ビーム分光プリズム
   からの第１カラー成分を変調させる第１のライトバルブ
   と、 前記第２分光面と隣接し、前記偏光ビーム分光プリズム
   からの第２、第３カラー成分を変調させる第２のライト
   バルブと、 前記偏光ビーム分光プリズム及び前記第１ライトバルブ
   の間に配置され、前記偏光ビーム分光プリズムからの第
   １カラー成分を第１ライトバルブへ指向させると共に、
   該第１ライトバルブからの反射ビームを前記偏光ビーム
   分光プリズムへ反射させる第１の２色分光器と、 前記偏光ビーム分光プリズム及び前記第２ライトバルブ
   の間に配置され、前記偏光ビーム分光プリズムからの第
   ２と第３カラー成分を前記第２ライトバルブへ指向させ
   ると共に、該第２ライトバルブから反射された第２と第
   ３カラー成分が前記偏光ビーム分光プリズムへ反射され
   る第２の２色分光器と、 前記偏光ビーム分光プリズム及び前記第２ライトバルブ
   の間に配置され、カラー成分のみを透過させるよう操作
   できるカラースイッチとをそなえた構成をすることを特
   徴とする投影ディスプレイ。
2. 【請求項２】 前記偏光ビーム分光プリズムの入射面
   と、第１偏光器が隣接し、 前記第２偏光セレクタ及び前記投影レンズの間に、第２
   偏光器が設けられていることを特徴とする請求項１に記
   載の投影ディスプレイ。
3. 【請求項３】 前記第１の２色分光器と前記第１のライ
   トバルブとの間に、第１の４分の１波長板が設けられ、 前記第２の２色分光器と前記第２のライトバルブとの間
   に、第２の４分の１波長板が設けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の投影ディスプレイ。
4. 【請求項４】 前記偏光ビーム分光プリズムと前記第１
   の２色分光器との間に、光路補償板が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の投影ディスプレイ。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の２色分光器が、直角
   プリズムであることを特徴とする請求項１に記載の投影
   ディスプレイ。
6. 【請求項６】 前記第１と第２の２色分光器それぞれが
   直角三角形プリズムによって構成され、該直角三角形プ
   リズムは前記偏光ビーム分光プリズムと隣接する入射面
   と、該入射面と直交状に前記第１と第２のライトバルブ
   とに隣接する出力面と、ダイクロイックカラー分解膜層
   が形成された斜面とを有することを特徴とする請求項１
   に記載の投影ディスプレイ。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２の２色分光器は、片面
   にダイクロイックカラー分解膜層が形成されてある平面
   板ガラスであることを特徴とする請求項１に記載の投影
   ディスプレイ。