JP2006091727A - Color separating and mixing optical system - Google Patents
Color separating and mixing optical system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006091727A JP2006091727A JP2004280038A JP2004280038A JP2006091727A JP 2006091727 A JP2006091727 A JP 2006091727A JP 2004280038 A JP2004280038 A JP 2004280038A JP 2004280038 A JP2004280038 A JP 2004280038A JP 2006091727 A JP2006091727 A JP 2006091727A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarization
- incident
- optical system
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像表示装置等において、入射光束を3原色に分解し再び合成して出射する色分解合成光学系に関する。 The present invention relates to a color separation / synthesis optical system that separates an incident light beam into three primary colors, combines them again, and emits them in an image display device or the like.
従来、反射型空間光変調素子を用いた画像表示装置が提案されている。このような画像表示装置は、いわゆるホームシアタ用やプレゼンテーション機器としてのプロジェクタとして構成され、利用頻度が年々高まっている。また、このような画像表示装置は、表示画像の画質向上とともに、装置構成の小型化、軽量化が図られている。 Conventionally, an image display apparatus using a reflective spatial light modulator has been proposed. Such an image display device is configured as a projector for a so-called home theater or a presentation device, and its usage frequency is increasing year by year. Further, in such an image display device, the image quality of the display image is improved, and the device configuration is reduced in size and weight.
このような画像表示装置においては、特許文献1に記載されているように、偏光ビームスプリッタを用いて構成された色分解合成光学系が用いられている。この色分解合成光学系は、光源からの入射光束を3原色に分解し、これら3原色光によって各色用の反射型空間光変調素子を照明し、これら反射型空間光変調素子からの反射光束を再び合成して、結像系に向けて出射する光学系である。 In such an image display apparatus, as described in Patent Document 1, a color separation / synthesis optical system configured using a polarization beam splitter is used. This color separation / synthesis optical system separates an incident light beam from a light source into three primary colors, illuminates a reflective spatial light modulation element for each color with these three primary color lights, and reflects the reflected light beam from these reflective spatial light modulation elements. It is an optical system that combines again and emits it toward the imaging system.
図4は、画像表示装置において用いられる従来の色分解合成光学系の構成を示す平面図である。 FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a conventional color separation / synthesis optical system used in the image display apparatus.
この色分解合成光学系においては、図4に示すように、光源101から発せられた光束は、一対のフライアイレンズアレイ102,103を経て、コンデンサレンズ104に入射される。このコンデンサレンズ104を経た光束は、フィールドレンズ105を経て、第1の波長選択性偏光変換素子106に入射される。
In this color separation / synthesis optical system, as shown in FIG. 4, the light beam emitted from the
この第1の波長選択性偏光変換素子106は、位相差板が積層されて構成された光学素子であって、特定の波長帯域のみの偏波面の方向を90°回転させるフィルタである。この第1の波長選択性偏光変換素子106を透過した光束においては、青色成分光Bの偏波面は、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)の偏波面に対して直交している。
The first wavelength-selective
第1の波長選択性偏光変換素子106を透過した光束は、第1の偏光ビームスプリッタ107に入射される。この第1の偏光ビームスプリッタ107においては、偏光分離膜107aに対して、青色成分光BがS偏光、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)がP偏光となっている。したがって、この第1の偏光ビームスプリッタ107においては、青色成分光Bが偏光分離膜107aにより反射され、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)が偏光分離膜107aを透過する。
The light beam that has passed through the first wavelength selective
第1の偏光ビームスプリッタ107から出射された赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)は、第2の波長選択性偏光変換素子108に入射される。この第2の波長選択性偏光変換素子108は、赤色成分光Rの偏波面を緑色成分光Gの偏波面に対して直交する状態として、これら赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)を透過させる。
The red component light R and the green component light G (yellow component light Y) emitted from the first
第2の波長選択性偏光変換素子108を透過した光束は、第2の偏光ビームスプリッタ109に入射される。この第2の偏光ビームスプリッタ109においては、偏光分離膜109aに対して、赤色成分光RがP偏光、緑色成分光GがS偏光となっている。赤色成分光Rは、偏光分離膜109aを透過してこの第2の偏光ビームスプリッタ109より出射され、赤色用反射型空間光変調素子110に入射する。また、緑色成分光Gは、偏光分離膜109aにより反射されてこの第2の偏光ビームスプリッタ109より出射され、緑色用反射型空間光変調素子111に入射する。
The light beam that has passed through the second wavelength selective
赤色用反射型空間光変調素子110及び緑色用反射型空間光変調素子111は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、それぞれ、入射光を表示画像の赤色成分及び緑色成分に応じて偏光変調して反射する。
The red reflective
赤色用反射型空間光変調素子110により変調されて反射された第1の変調光は、第2の偏光ビームスプリッタ109に再入射する。この第1の変調光は、偏光分離膜109aに対してS偏光となっているので、この偏光分離膜109aにより反射され、この第2の偏光ビームスプリッタ109から、第1の偏光ビームスプリッタ107に戻る方向と異なる方向に出射する。
The first modulated light modulated and reflected by the red reflective
緑色用反射型空間光変調素子111により変調されて反射された第2の変調光は、第2の偏光ビームスプリッタ109に再入射する。この第2の変調光は、偏光分離膜109aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜109aを透過して、この第2の偏光ビームスプリッタ109から、第1の偏光ビームスプリッタ107に戻る方向と異なる方向に出射する。
The second modulated light modulated and reflected by the green reflective
一方、第1の偏光ビームスプリッタ107から出射された青色成分光Bは、第3の偏光ビームスプリッタ112に入射される。この第3の偏光ビームスプリッタ112においては、偏光分離膜112aに対して、青色成分光BがS偏光となっている。この青色成分光Bは、偏光分離膜112aにより反射されてこの第3の偏光ビームスプリッタ112より出射され、青色用反射型空間光変調素子113に入射する。この青色用反射型空間光変調素子113は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、入射光を表示画像の青色成分に応じて偏光変調して反射する。
On the other hand, the blue component light B emitted from the first
青色用反射型空間光変調素子113により変調されて反射された第3の変調光は、第3の偏光ビームスプリッタ112に再入射する。この第3の変調光は、偏光分離膜112aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜112aを透過して、この第3の偏光ビームスプリッタ112から、第1の偏光ビームスプリッタ107に戻る方向と異なる方向に出射する。
The third modulated light modulated and reflected by the blue reflective
第2の偏光ビームスプリッタ109から出射された第1及び第2の変調光は、第3の波長選択性偏光変換素子114に入射される。この第3の波長選択性偏光変換素子114は、第1の変調光の偏波面を90°回転させて第1及び第2の変調光を透過させ、第4の偏光ビームスプリッタ115に入射させる。このとき、第1及び第2の変調光の偏波面は同一の方向となっている。
The first and second modulated lights emitted from the second
また、第3の偏光ビームスプリッタ112から出射された第3の変調光は、第4の偏光ビームスプリッタ115に入射される。
Further, the third modulated light emitted from the third polarizing
第4の偏光ビームスプリッタ115においては、偏光分離膜115aに対して、第1及び第2の変調光がP偏光、第3の変調光がS偏光となっている。第1及び第2の変調光は、偏光分離膜115aを透過して、この第4の偏光ビームスプリッタ115より出射される。第3の変調光は、偏光分離膜115aにより反射されて、この第4の偏光ビームスプリッタ115より出射される。このようにして、第1及び第2の変調光と、第3の変調光とが合成される。
In the fourth
第4の偏光ビームスプリッタ115から出射された第1乃至第3の変調光は、投射光学系116に入射する。この投射光学系116は、第1乃至第3の変調光をスクリーン上に投影し、画像表示を行う。
ところで、図4に示した従来の色分解合成光学系を用いた画像表示装置においては、この色分解合成光学系が偏光ビームスプリッタを4個使用しているために、以下のような問題があった。すなわち、偏光ビームスプリッタの偏光分離膜は、多層膜からなり、光学特性が入射光の入射角度に対する依存性を有している。そのため、この色分解合成光学系における色再現性を良好に保つためには、各偏光ビームスプリッタに対する入射光の入射角度範囲を限定しなければならない。したがって、光学系F値が制限され、表示画像の高輝度化が困難となる。 Incidentally, the image display apparatus using the conventional color separation / synthesis optical system shown in FIG. 4 has the following problems because the color separation / synthesis optical system uses four polarization beam splitters. It was. That is, the polarization separation film of the polarization beam splitter is formed of a multilayer film, and the optical characteristics depend on the incident angle of incident light. Therefore, in order to maintain good color reproducibility in this color separation / synthesis optical system, it is necessary to limit the incident angle range of incident light to each polarization beam splitter. Therefore, the optical system F value is limited, and it is difficult to increase the brightness of the display image.
また、この画像表示装置においては、偏光ビームスプリッタを構成するガラスプリズムにおいて、熱吸収による温度分布が生じて複屈折が発生するので、表示画像の画質、コントラストが低下する虞れがある。 Further, in this image display device, in the glass prism constituting the polarization beam splitter, a temperature distribution due to heat absorption occurs and birefringence occurs, so that there is a possibility that the image quality and contrast of the display image are lowered.
さらに、この画像表示装置においては、偏光ビームスプリッタを構成するガラスプリズムにおける複屈折の影響を小さくするために、このガラスプリズムを光弾性係数の小さな硝材によって形成する必要がある。光弾性係数の小さな硝材は、鉛を多く含み、比重が大きいため、色分解合成光学系全体の重量が増大してしまう。 Further, in this image display device, it is necessary to form the glass prism with a glass material having a small photoelastic coefficient in order to reduce the influence of birefringence in the glass prism constituting the polarizing beam splitter. A glass material having a small photoelastic coefficient contains a large amount of lead and has a large specific gravity, which increases the weight of the entire color separation / synthesis optical system.
ここで、図5に示すように、4個の偏光ビームスプリッタのうちの3個を、ワイヤグリッド偏光板に代えることが考えられる。すなわち、第1乃至第3の偏光ビームスプリッタ107,109,112を、入射光軸に対して45°傾斜させて配置したワイヤグリッド偏光板107b,109b,112bに代えることにより、前述の色分解合成光学系と同様の作用を得ることができる。ワイヤグリッド偏光板は、入射光のうちのP偏光成分のみを透過させ、S偏光成分を反射するという点で、偏光ビームスプリッタの偏光分離膜と同様の作用を発揮するからである。
Here, as shown in FIG. 5, it is conceivable to replace three of the four polarizing beam splitters with wire grid polarizers. In other words, the first to third
ところが、このように3枚のワイヤグリッド偏光板を用いた色分解合成光学系においては、以下のような問題が生ずる。すなわち、反射型空間光変調素子の近傍に配置された偏光ビームスプリッタをワイヤグリッド偏光板に代えると、偏光ビームスプリッタにおいてはガラス材料であった部分が、屈折率1の空気となる。すると、投射光学系までの光学的距離が、空気とガラス材料との屈折率の比率に対応して長くなり、投射光学系に対する要求性能として、バックフォーカスを長くする必要が生じ、この投射光学系の設計が困難となる。 However, in the color separation / synthesis optical system using three wire grid polarizers as described above, the following problems occur. That is, when the polarizing beam splitter disposed in the vicinity of the reflective spatial light modulator is replaced with a wire grid polarizing plate, the portion of the polarizing beam splitter that is a glass material becomes air having a refractive index of 1. Then, the optical distance to the projection optical system becomes longer corresponding to the ratio of the refractive index of air and glass material, and as a required performance for the projection optical system, it is necessary to increase the back focus. It becomes difficult to design.
また、この色分解合成光学系においては、反射型空間光変調素子から投射光学系に至る光路上に、ワイヤグリッド偏光板を光軸に対して45°傾斜させて配置しているので、このワイヤグリッド偏光板において非点収差が発生し、表示画像の解像度が著しく劣化するすることが判明した。ワイヤグリッド偏光板は、透過光に対しては、光軸に対して傾斜した平行平面板と同様の光学的作用を及ぼすからである。 In this color separation / synthesis optical system, the wire grid polarizing plate is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis on the optical path from the reflective spatial light modulator to the projection optical system. It has been found that astigmatism occurs in the grid polarizing plate and the resolution of the displayed image is significantly deteriorated. This is because the wire grid polarizing plate exerts the same optical action on transmitted light as a plane parallel plate inclined with respect to the optical axis.
さらに、この色分解合成光学系においては、偏光ビームスプリッタをワイヤグリッド偏光板に代えることにより、軽量化を図ることはできるが、光学系全体の大きさ(体積)については、むしろ増大することとなってしまった。 Furthermore, in this color separation / synthesis optical system, it is possible to reduce the weight by replacing the polarizing beam splitter with a wire grid polarizing plate, but the size (volume) of the entire optical system is rather increased. It is had.
そこで、図6に示すように、図4における4個の偏光ビームスプリッタのうちの1個のみを、ワイヤグリッド偏光板に代えることが考えられる。すなわち、第1の偏光ビームスプリッタ107のみをワイヤグリッド偏光板107bに代え、他の偏光ビームスプリッタはそのまま使用するようにした色分解合成光学系が考えられる。この色分解合成光学系においては、反射型空間光変調素子から投射光学系に至る光路上にはワイヤグリッド偏光板が存在しないので、投射光学系のバックフォーカスを長くする必要は生じず、また、非点収差の発生による表示画像の解像度劣化が生ずることはない。
Therefore, as shown in FIG. 6, it is conceivable to replace only one of the four polarizing beam splitters in FIG. 4 with a wire grid polarizer. That is, a color separation / synthesis optical system in which only the first
しかしながら、この色分解合成光学系においては、以下のような問題が生ずる。すなわち、光源からの光束が入射される第1の偏光ビームスプリッタ107がワイヤグリッド偏光板に代えられることにより、空気とガラス材料との屈折率の比率に対応して、このワイヤグリッド偏光板への入射光の入射角度を大きくしなければならない。ワイヤグリッド偏光板は、入射光の入射角度に対する光学特性の依存性はない。しかし、この入射光は、光路に近接する第3の偏光ビームスプリッタ112に干渉してしまう虞れがある。
However, this color separation / synthesis optical system has the following problems. That is, the first
また、この色分解合成光学系においては、フィールドレンズ105及び第1の波長選択性偏光変換素子106を大口径化しなければならなくなる。
In this color separation / synthesis optical system, the
このような、光源からの入射光の偏光ビームスプリッタに対する干渉を解消するために、図7に示すように、第2の偏光ビームスプリッタと第4の偏光ビームスプリッタとの間、及び、第3の偏光ビームスプリッタと第4の偏光ビームスプリッタとの間に、スペーサ117を挿入することも考えられる。
In order to eliminate such interference of the incident light from the light source with respect to the polarization beam splitter, as shown in FIG. 7, between the second polarization beam splitter and the fourth polarization beam splitter, and third It is also conceivable to insert a
しかし、このように偏光ビームスプリッタ間にスペーサ117を挿入すると、前述のように、投射光学系のバックフォーカスの増大や、光学系全体の大きさ(体積)の増大という問題が生じてしまう。
However, when the
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、偏光ビームスプリッタを4個用いる従来の色分解合成光学系に比して軽量化が図られ、また、偏光ビームスプリッタの熱吸収に起因する複屈折の発生が防止されて、画像表示装置における表示画像の画質やコントラストが維持され、さらに、光学系F値の制限が緩和されて表示画像の高輝度化が可能でありながら、投射光学系のバックフォーカスの増大及び光学系全体の大きさ(体積)の増大が防止され、かつ、光源からの入射光が光路に近接する偏光ビームスプリッタに干渉する虞れがない色分解合成光学系を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and can be reduced in weight as compared with a conventional color separation / synthesis optical system using four polarization beam splitters. Generation of birefringence due to heat absorption is prevented, the image quality and contrast of the display image in the image display device are maintained, and further, the restriction on the optical system F value is relaxed, and the display image can be brightened. However, an increase in the back focus of the projection optical system and an increase in the overall size (volume) of the optical system are prevented, and there is no possibility that incident light from the light source interferes with the polarization beam splitter close to the optical path. An object is to provide a synthesis optical system.
前述の課題を解決するため、本発明に係る色分解合成光学系は、光源から発せられた白色の光束が入射されるコンデンサレンズと、このコンデンサレンズを経た光束が入射される凹レンズと、少なくともワイヤグリッド偏光板を有して構成され凹レンズを経た光束の赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光のうちの第1及び第2の色成分光の光路と第3の色成分光の光路とを互いに直交する光路に分岐させる色分割手段と、この色分割手段を経た第1及び第2の色成分光が入射される第1のフィールドレンズと、色分割手段を経た第3の色成分光が入射される第2のフィールドレンズと、第1のフィールドレンズを経た第1及び第2の色成分光が入射され第1の色成分光の偏波面と第2の色成分光の偏波面とが互いに直交する状態とする波長選択性偏光変換素子と、この波長選択性偏光変換素子を経た光束が入射される偏光分離膜を有しこの偏光分離膜に対するP偏光成分を透過させS偏光成分を反射することにより第1の色成分光の光路と第2の色成分光の光路とを分岐させ第1の色成分光を第1の空間光変調素子に入射させ第2の色成分光を第2の空間光変調素子に入射させる第1の偏光分離素子と、第2のフィールドレンズを経た第3の色成分光が入射されこの第3の色成分光を第3の空間光変調素子に入射させる第2の偏光分離素子と、第1及び第2の空間光変調素子を経た第1及び第2の変調光と第3の空間光変調素子を経た第3の変調光とが入射されこれら各変調光を合成し結像光学系に向けて出射する偏光合成素子とを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a color separation / synthesis optical system according to the present invention includes a condenser lens that receives a white light beam emitted from a light source, a concave lens that receives a light beam that has passed through the condenser lens, and at least a wire. The optical path of the first and second color component light and the optical path of the third color component light of the red component light, the green component light, and the blue component light of the light beam having a grid polarizing plate and passing through the concave lens. Color dividing means for branching to optical paths orthogonal to each other, a first field lens to which the first and second color component lights having passed through the color dividing means are incident, and third color component light having passed through the color dividing means The incident second field lens, the first and second color component lights that have passed through the first field lens are incident, and the polarization plane of the first color component light and the polarization plane of the second color component light are Wavelengths that are orthogonal to each other The first color is obtained by having a selective polarization conversion element and a polarization separation film on which a light beam having passed through the wavelength selective polarization conversion element is incident, and transmitting the P polarization component and reflecting the S polarization component with respect to the polarization separation film. The optical path of the component light and the optical path of the second color component light are branched, the first color component light is incident on the first spatial light modulation element, and the second color component light is incident on the second spatial light modulation element A first polarization separation element that causes the third color component light that has passed through the second field lens to enter, and a second polarization separation element that causes the third color component light to enter the third spatial light modulation element. The first and second modulated lights that have passed through the first and second spatial light modulators and the third modulated light that has passed through the third spatial light modulators are incident, and these modulated lights are combined to form imaging optics. And a polarization beam combining element that emits light toward the system.
本発明に係る色分解合成光学系は、このような構成を有することにより、照明光学系としてのFナンバを維持しつつ、小型化が可能となっている。 By having such a configuration, the color separation / synthesis optical system according to the present invention can be miniaturized while maintaining the F number as the illumination optical system.
この色分解合成光学系において、色分割手段としては、光軸に対して直交して配置された波長選択性偏光変換素子を経た光束を光軸に対して傾斜して配置されたワイヤグリッド偏光板に入射させるもの、光軸に対して直交して配置されたワイヤグリッド偏光板を経た光束を光軸に対して傾斜して配置されたダイクロイックミラーに入射させるもの、または、光軸に対して傾斜して配置されたダイクロイックミラーを経た2本の光束をそれぞれ光軸に対して直交して配置された2枚のワイヤグリッド偏光板に入射させるものとして構成することができる。 In this color separation / synthesis optical system, as a color dividing means, a wire grid polarizing plate in which a light beam that has passed through a wavelength-selective polarization conversion element arranged orthogonal to the optical axis is inclined with respect to the optical axis. Incident on the dichroic mirror disposed obliquely with respect to the optical axis, or inclined with respect to the optical axis The two light fluxes that have passed through the dichroic mirror arranged in this manner can be made incident on two wire grid polarizers arranged orthogonal to the optical axis.
本発明に係る色分解合成光学系においては、光源から発せられた白色の光束は、コンデンサレンズを経て、凹レンズを経て、少なくともワイヤグリッド偏光板を有する色分割手段により、第1及び第2の色成分光の光路と第3の色成分光の光路とに分岐される。そして、第1及び第2の色成分光は、第1のフィールドレンズに入射され、第3の色成分光は、第2のフィールドレンズに入射される。 In the color separation / combination optical system according to the present invention, the white light beam emitted from the light source passes through the condenser lens, the concave lens, and the color splitting means having at least the wire grid polarizing plate. The light is branched into an optical path of component light and an optical path of third color component light. The first and second color component lights are incident on the first field lens, and the third color component light is incident on the second field lens.
そのため、この色分解合成光学系においては、照明光学系としてのFナンバを維持しつつ、フィールドレンズを大口径化する必要がないので、小型化が可能となっている。 Therefore, in this color separation / synthesis optical system, it is not necessary to increase the diameter of the field lens while maintaining the F number as the illumination optical system, so that the size can be reduced.
また、この色分解合成光学系は、偏光ビームスプリッタを4個用いる従来の色分解合成光学系に比して軽量であり、光源からの入射光が偏光ビームスプリッタに始めに入射されることがてないので、偏光ビームスプリッタの熱吸収に起因する複屈折の発生が防止される。 In addition, this color separation / synthesis optical system is lighter than the conventional color separation / synthesis optical system using four polarization beam splitters, and the incident light from the light source may be incident on the polarization beam splitter first. Therefore, the occurrence of birefringence due to the heat absorption of the polarizing beam splitter is prevented.
さらに、この色分解合成光学系においては、光源からの入射光が光路に近接する偏光ビームスプリッタに干渉する虞れがない
すなわち、本発明は、偏光ビームスプリッタを4個用いる従来の色分解合成光学系に比して軽量化が図られ、また、偏光ビームスプリッタの熱吸収に起因する複屈折の発生が防止されて、画像表示装置における表示画像の画質やコントラストが維持され、さらに、光学系F値の制限が緩和されて表示画像の高輝度化が可能でありながら、投射光学系のバックフォーカスの増大及び光学系全体の大きさ(体積)の増大が防止され、かつ、光源からの入射光が光路に近接する偏光ビームスプリッタに干渉する虞れがない色分解合成光学系を提供することができるものである。
Furthermore, in this color separation / synthesis optical system, there is no possibility that the incident light from the light source interferes with the polarization beam splitter close to the optical path. That is, the present invention is a conventional color separation / synthesis optical system using four polarization beam splitters. The weight can be reduced as compared with the system, the occurrence of birefringence due to the heat absorption of the polarization beam splitter is prevented, the image quality and contrast of the display image in the image display device are maintained, and the optical system F Although the limit of the value is relaxed and the brightness of the display image can be increased, the back focus of the projection optical system and the size (volume) of the entire optical system are prevented from increasing, and the incident light from the light source Therefore, it is possible to provide a color separation / combination optical system that does not interfere with the polarization beam splitter close to the optical path.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施の形態は、本発明に係る色分解合成光学系を用いて、画像表示装置を構成したものである。 In this embodiment, an image display apparatus is configured using the color separation / synthesis optical system according to the present invention.
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明に係る色分解合成光学系の第1の実施の形態を示す平面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a color separation / synthesis optical system according to the present invention.
この色分解合成光学系においては、図1に示すように、光源1から発せられた光束は、一対のフライアイレンズアレイ2,3を経て、コンデンサレンズ4に入射される。このコンデンサレンズ4を経た光束は、凹レンズ5aを経て、色分割手段を構成する第1の波長選択性偏光変換素子6に入射される。この第1の波長選択性偏光変換素子6は、入射光束の光軸に対して直交して配置されている。
In this color separation / synthesis optical system, as shown in FIG. 1, a light beam emitted from a light source 1 is incident on a
この第1の波長選択性偏光変換素子6は、位相差板が積層されて構成された光学素子であって、特定の波長帯域のみの偏波面の方向を90°回転させるフィルタである。このような波長選択性偏光変換素子としては、例えば、カラーリンク(Color Link)社製の「カラーセレクト(Color Select)」を使用することができる。この第1の波長選択性偏光変換素子6を透過した光束においては、第1及び第2の色成分光である赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)の偏波面は、第3の色成分光である青色成分光Bの偏波面に対して直交している。
The first wavelength-selective
第1の波長選択性偏光変換素子6を透過した光束は、色分割手段を構成するワイヤグリッド偏光板7に入射される。ワイヤグリッド偏光板7は、入射光束の光軸に対して45°傾斜されて配置されている。
The light beam that has passed through the first wavelength-selective
このワイヤグリッド偏光板7においては、青色成分光BがS偏光、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)がP偏光となっている。したがって、このワイヤグリッド偏光板7においては、青色成分光Bが反射され、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)が透過する。 In this wire grid polarizer 7, the blue component light B is S-polarized light, the red component light R and the green component light G (yellow component light Y) are P-polarized light. Therefore, in this wire grid polarizing plate 7, the blue component light B is reflected and the red component light R and the green component light G (yellow component light Y) are transmitted.
ワイヤグリッド偏光板7を透過した赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)は、第1のフィールドレンズ(凸レンズ)5bを経て、第2の波長選択性偏光変換素子8に入射される。この第2の波長選択性偏光変換素子8は、赤色成分光Rの偏波面を緑色成分光Gの偏波面に対して直交する状態として、これら赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)を透過させる。
The red component light R and the green component light G (yellow component light Y) transmitted through the wire grid polarizer 7 are incident on the second wavelength selective
第2の波長選択性偏光変換素子8を透過した光束は、第1の偏光分離素子となる第1の偏光ビームスプリッタ9に入射される。この第1の偏光ビームスプリッタ9においては、偏光分離膜9aに対して、赤色成分光RがP偏光、緑色成分光GがS偏光となっている。赤色成分光Rは、偏光分離膜9aを透過してこの第1の偏光ビームスプリッタ9より出射され、第1の空間光変調素子となる赤色用反射型空間光変調素子10に入射する。また、緑色成分光Gは、偏光分離膜9aにより反射されてこの第1の偏光ビームスプリッタ9より出射され、第2の空間光変調素子となる緑色用反射型空間光変調素子11に入射する。
The light beam that has passed through the second wavelength-selective
赤色用反射型空間光変調素子10及び緑色用反射型空間光変調素子11は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、それぞれ、入射光を表示画像の赤色成分及び緑色成分に応じて偏光変調して反射する。表示画像の情報は、外部より、これら赤色用反射型空間光変調素子10及び緑色用反射型空間光変調素子11に供給される。
The red reflective spatial
赤色用反射型空間光変調素子10により変調されて反射された第1の変調光は、第1の偏光ビームスプリッタ9に再入射する。この第1の変調光は、偏光分離膜9aに対してS偏光となっているので、この偏光分離膜9aにより反射され、この第1の偏光ビームスプリッタ9から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The first modulated light modulated and reflected by the red reflective spatial
緑色用反射型空間光変調素子11により変調されて反射された第2の変調光は、第1の偏光ビームスプリッタ9に再入射する。この第2の変調光は、偏光分離膜9aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜9aを透過して、この第1の偏光ビームスプリッタ9から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The second modulated light that has been modulated and reflected by the green reflective spatial
一方、ワイヤグリッド偏光板7により反射された青色成分光Bは、第2のフィールドレンズ(凸レンズ)5cを経て、第2の偏光分離素子となる第2の偏光ビームスプリッタ12に入射される。この第2の偏光ビームスプリッタ12においては、偏光分離膜12aに対して、青色成分光BがS偏光となっている。この青色成分光Bは、偏光分離膜12aにより反射されてこの第2の偏光ビームスプリッタ12より出射され、第3の空間光変調素子となる青色用反射型空間光変調素子13に入射する。この青色用反射型空間光変調素子13は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、入射光を表示画像の青色成分に応じて偏光変調して反射する。表示画像の情報は、外部より、この青色用反射型空間光変調素子13に供給される。
On the other hand, the blue component light B reflected by the wire grid polarizing plate 7 is incident on the second
青色用反射型空間光変調素子13により変調されて反射された第3の変調光は、第2の偏光ビームスプリッタ12に再入射する。この第3の変調光は、偏光分離膜12aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜12aを透過して、この第2の偏光ビームスプリッタ12から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The third modulated light modulated and reflected by the blue reflective spatial
第1の偏光ビームスプリッタ9から出射された第1及び第2の変調光は、第3の波長選択性偏光変換素子14に入射される。この第3の波長選択性偏光変換素子14は、第1の変調光の偏波面を90°回転させて第1及び第2の変調光を透過させ、偏光合成素子となる第3の偏光ビームスプリッタ15に入射させる。このとき、第1及び第2の変調光の偏波面は同一の方向となっている。
The first and second modulated lights emitted from the first
また、第2の偏光ビームスプリッタ12から出射された第3の変調光は、第3の偏光ビームスプリッタ15に入射される。
Further, the third modulated light emitted from the second
第3の偏光ビームスプリッタ15においては、偏光分離膜15aに対して、第1及び第2の変調光がP偏光、第3の変調光がS偏光となっている。第1及び第2の変調光は、偏光分離膜15aを透過して、この第3の偏光ビームスプリッタ15より出射される。第3の変調光は、偏光分離膜15aにより反射されて、この第3の偏光ビームスプリッタ15より出射される。このようにして、第1及び第2の変調光と、第3の変調光とが合成される。
In the third
第3の偏光ビームスプリッタ15から出射された第1乃至第3の変調光は、結像光学系16に入射する。この投射光学系16は、第1乃至第3の変調光をスクリーン上に投影し、画像表示を行う。
The first to third modulated lights emitted from the third
この色分解合成光学系においては、光源1からの光束は、コンデンサレンズ4を経ることにより収束され、凹レンズ5aを経ることにより収束角度を緩められて第1の波長選択性偏光変換素子6及びワイヤグリッド偏光板7に入射される。また、ワイヤグリッド偏光板7は、光学特性について入射光の入射角度に依存しないので、光源1から凹レンズ5aに入射する照明光の入射角度を大きくすることができる。すなわち、この色分解合成光学系においては、照明光学系としてのF値を小さくすることができ、光源1からの光束を効率よく使用し、各空間光変調素子の照明輝度を向上させることができる。
In this color separation / synthesis optical system, the light beam from the light source 1 is converged by passing through the
なお、この色分解合成光学系においては、凹レンズ5aと第1のフィールドレンズ5b、及び、凹レンズ5aと第2のフィールドレンズ5cが、それぞれ、一つのフィールドレンズの作用を奏するように設計されている。
In this color separation / synthesis optical system, the
そして、この色分解合成光学系においては、光源1からの光束は、コンデンサレンズ4を経た後、凹レンズ5aを経ることにより収束角度を緩められて第1の波長選択性偏光変換素子6に入射されるので、この第1の波長選択性偏光変換素子6の近傍に配置される第2の偏光ビームスプリッタ12に対して干渉することがない。
In this color separation / synthesis optical system, the light beam from the light source 1 passes through the
〔第2の実施の形態〕
この実施の形態においては、色分割手段として、入射光の光軸に対して直交して配置されたワイヤグリッド偏光板と、このワイヤグリッド偏光板を経た光束の光軸に対して傾斜して配置されたダイクロイックミラーとを用いている。
[Second Embodiment]
In this embodiment, as the color dividing means, a wire grid polarizing plate arranged orthogonal to the optical axis of the incident light, and an inclination arranged with respect to the optical axis of the light beam passing through the wire grid polarizing plate. Used dichroic mirror.
図2は、本発明に係る色分解合成光学系の第2の実施の形態を示す平面図である。 FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of the color separation / synthesis optical system according to the present invention.
すなわち、この色分解合成光学系においては、図2に示すように、光源1から発せられた光束は、一対のフライアイレンズアレイ2,3を経て、コンデンサレンズ4に入射される。このコンデンサレンズ4を経た光束は、凹レンズ5aを経て、色分割手段を構成するワイヤグリッド偏光板7に入射される。このワイヤグリッド偏光板7は、入射光束の光軸に対して直交して配置されている。このワイヤグリッド偏光板7を透過した光束においては、各色成分の光束が、全て同一方向の直線偏光となっている。
That is, in this color separation / synthesis optical system, as shown in FIG. 2, the light beam emitted from the light source 1 is incident on the
ワイヤグリッド偏光板7を透過した光束は、色分割手段を構成するダイクロイックミラー17に入射される。このダイクロイックミラー17は、入射光束の光軸に対して45°傾斜されて配置されている。このダイクロイックミラー17は、青色成分光Bのみを反射し、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)を透過させる。
The light beam that has passed through the wire grid polarizer 7 is incident on a
ダイクロイックミラー17を透過した赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)は、第1のフィールドレンズ(凸レンズ)5bを経て、第2の波長選択性偏光変換素子8に入射される。この第2の波長選択性偏光変換素子8は、赤色成分光Rの偏波面を緑色成分光Gの偏波面に対して直交する状態として、これら赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)を透過させる。
The red component light R and the green component light G (yellow component light Y) transmitted through the
第2の波長選択性偏光変換素子8を透過した光束は、第1の偏光分離素子となる第1の偏光ビームスプリッタ9に入射される。この第1の偏光ビームスプリッタ9においては、偏光分離膜9aに対して、赤色成分光RがP偏光、緑色成分光GがS偏光となっている。赤色成分光Rは、偏光分離膜9aを透過してこの第1の偏光ビームスプリッタ9より出射され、第1の空間光変調素子となる赤色用反射型空間光変調素子10に入射する。また、緑色成分光Gは、偏光分離膜9aにより反射されてこの第1の偏光ビームスプリッタ9より出射され、第2の空間光変調素子となる緑色用反射型空間光変調素子11に入射する。
The light beam that has passed through the second wavelength-selective
赤色用反射型空間光変調素子10及び緑色用反射型空間光変調素子11は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、それぞれ、入射光を表示画像の赤色成分及び緑色成分に応じて偏光変調して反射する。表示画像の情報は、外部より、これら赤色用反射型空間光変調素子10及び緑色用反射型空間光変調素子11に供給される。
The red reflective spatial
赤色用反射型空間光変調素子10により変調されて反射された第1の変調光は、第1の偏光ビームスプリッタ9に再入射する。この第1の変調光は、偏光分離膜9aに対してS偏光となっているので、この偏光分離膜9aにより反射され、この第1の偏光ビームスプリッタ9から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The first modulated light modulated and reflected by the red reflective spatial
緑色用反射型空間光変調素子11により変調されて反射された第2の変調光は、第1の偏光ビームスプリッタ9に再入射する。この第2の変調光は、偏光分離膜9aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜9aを透過して、この第1の偏光ビームスプリッタ9から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The second modulated light that has been modulated and reflected by the green reflective spatial
一方、ダイクロイックミラー17により反射された青色成分光Bは、第2のフィールドレンズ(凸レンズ)5cを経て、第2の偏光分離素子となる第2の偏光ビームスプリッタ12に入射される。この第2の偏光ビームスプリッタ12においては、偏光分離膜12aに対して、青色成分光BがS偏光となっている。この青色成分光Bは、偏光分離膜12aにより反射されてこの第2の偏光ビームスプリッタ12より出射され、第3の空間光変調素子となる青色用反射型空間光変調素子13に入射する。この青色用反射型空間光変調素子13は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、入射光を表示画像の青色成分に応じて偏光変調して反射する。表示画像の情報は、外部より、この青色用反射型空間光変調素子13に供給される。
On the other hand, the blue component light B reflected by the
青色用反射型空間光変調素子13により変調されて反射された第3の変調光は、第2の偏光ビームスプリッタ12に再入射する。この第3の変調光は、偏光分離膜12aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜12aを透過して、この第2の偏光ビームスプリッタ12から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The third modulated light modulated and reflected by the blue reflective spatial
第1の偏光ビームスプリッタ9から出射された第1及び第2の変調光は、第3の波長選択性偏光変換素子14に入射される。この第3の波長選択性偏光変換素子14は、第1の変調光の偏波面を90°回転させて第1及び第2の変調光を透過させ、偏光合成素子となる第3の偏光ビームスプリッタ15に入射させる。このとき、第1及び第2の変調光の偏波面は同一の方向となっている。
The first and second modulated lights emitted from the first
また、第2の偏光ビームスプリッタ12から出射された第3の変調光は、第3の偏光ビームスプリッタ15に入射される。
Further, the third modulated light emitted from the second
第3の偏光ビームスプリッタ15においては、偏光分離膜15aに対して、第1及び第2の変調光がP偏光、第3の変調光がS偏光となっている。第1及び第2の変調光は、偏光分離膜15aを透過して、この第3の偏光ビームスプリッタ15より出射される。第3の変調光は、偏光分離膜15aにより反射されて、この第3の偏光ビームスプリッタ15より出射される。このようにして、第1及び第2の変調光と、第3の変調光とが合成される。
In the third
第3の偏光ビームスプリッタ15から出射された第1乃至第3の変調光は、結像光学系16に入射する。この投射光学系16は、第1乃至第3の変調光をスクリーン上に投影し、画像表示を行う。
The first to third modulated lights emitted from the third
この色分解合成光学系においては、光源1からの光束は、コンデンサレンズ4を経ることにより収束され、凹レンズ5aを経ることにより収束角度を緩められてワイヤグリッド偏光板7及びダイクロイックミラー17に入射される。また、ワイヤグリッド偏光板7は、光学特性について入射光の入射角度に依存しないので、光源1から凹レンズ5aに入射する照明光の入射角度を大きくすることができる。すなわち、この色分解合成光学系においては、照明光学系としてのF値を小さくすることができ、光源1からの光束を効率よく使用し、各空間光変調素子の照明輝度を向上させることができる。
In this color separation / synthesis optical system, the light beam from the light source 1 is converged by passing through the
なお、この色分解合成光学系においても、凹レンズ5aと第1のフィールドレンズ5b、及び、凹レンズ5aと第2のフィールドレンズ5cが、それぞれ、一つのフィールドレンズの作用を奏するように設計されている。
Also in this color separation / synthesis optical system, the
そして、この色分解合成光学系においては、光源1からの光束は、コンデンサレンズ4を経た後、凹レンズ5aを経ることにより収束角度を緩められてワイヤグリッド偏光板7に入射されるので、このワイヤグリッド偏光板7の近傍に配置される第2の偏光ビームスプリッタ12に対して干渉することがない。
In this color separation / synthesis optical system, the light beam from the light source 1 passes through the
〔第3の実施の形態〕
この実施の形態においては、色分割手段として、入射光の光軸に対して傾斜して配置されたダイクロイックミラーと、このダイクロイックミラーを経た光束の光軸に対して直交して配置された2枚のワイヤグリッド偏光板とを用いている。
[Third Embodiment]
In this embodiment, as the color splitting means, a dichroic mirror arranged to be inclined with respect to the optical axis of the incident light, and two pieces arranged orthogonal to the optical axis of the light beam passing through the dichroic mirror The wire grid polarizer is used.
図3は、本発明に係る色分解合成光学系の第3の実施の形態を示す平面図である。 FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the color separation / synthesis optical system according to the present invention.
すなわち、この色分解合成光学系においては、図3に示すように、光源1から発せられた光束は、一対のフライアイレンズアレイ2,3を経て、コンデンサレンズ4に入射される。このコンデンサレンズ4を経た光束は、凹レンズ5aを経て、色分割手段を構成するダイクロイックミラー17に入射される。このダイクロイックミラー17は、入射光束の光軸に対して45°傾斜されて配置されている。このダイクロイックミラー17は、青色成分光Bのみを反射し、赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)を透過させる。
That is, in this color separation / synthesis optical system, as shown in FIG. 3, the light beam emitted from the light source 1 enters the
ダイクロイックミラー17を透過した赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)は、第1のフィールドレンズ(凸レンズ)5bを経て、色分割手段を構成する第1のワイヤグリッド偏光板7aに入射される。この第1のワイヤグリッド偏光板7aは、入射光束の光軸に対して直交して配置されている。この第1のワイヤグリッド偏光板7aを透過した光束においては、赤色成分光R及び緑色成分光Gは、同一方向の直線偏光となっている。
The red component light R and the green component light G (yellow component light Y) transmitted through the
そして、第1のワイヤグリッド偏光板7aを透過した光束は、第2の波長選択性偏光変換素子8に入射される。この第2の波長選択性偏光変換素子8は、赤色成分光Rの偏波面を緑色成分光Gの偏波面に対して直交する状態として、これら赤色成分光R及び緑色成分光G(黄色成分光Y)を透過させる。
Then, the light beam transmitted through the first
第2の波長選択性偏光変換素子8を透過した光束は、第1の偏光分離素子となる第1の偏光ビームスプリッタ9に入射される。この第1の偏光ビームスプリッタ9においては、偏光分離膜9aに対して、赤色成分光RがP偏光、緑色成分光GがS偏光となっている。赤色成分光Rは、偏光分離膜9aを透過してこの第1の偏光ビームスプリッタ9より出射され、第1の空間光変調素子となる赤色用反射型空間光変調素子10に入射する。また、緑色成分光Gは、偏光分離膜9aにより反射されてこの第1の偏光ビームスプリッタ9より出射され、第2の空間光変調素子となる緑色用反射型空間光変調素子11に入射する。
The light beam that has passed through the second wavelength-selective
赤色用反射型空間光変調素子10及び緑色用反射型空間光変調素子11は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、それぞれ、入射光を表示画像の赤色成分及び緑色成分に応じて偏光変調して反射する。表示画像の情報は、外部より、これら赤色用反射型空間光変調素子10及び緑色用反射型空間光変調素子11に供給される。
The red reflective spatial
赤色用反射型空間光変調素子10により変調されて反射された第1の変調光は、第1の偏光ビームスプリッタ9に再入射する。この第1の変調光は、偏光分離膜9aに対してS偏光となっているので、この偏光分離膜9aにより反射され、この第1の偏光ビームスプリッタ9から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The first modulated light modulated and reflected by the red reflective spatial
緑色用反射型空間光変調素子11により変調されて反射された第2の変調光は、第1の偏光ビームスプリッタ9に再入射する。この第2の変調光は、偏光分離膜9aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜9aを透過して、この第1の偏光ビームスプリッタ9から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The second modulated light that has been modulated and reflected by the green reflective spatial
一方、ダイクロイックミラー17により反射された青色成分光Bは、第2のフィールドレンズ(凸レンズ)5cを経て、色分割手段を構成する第2のワイヤグリッド偏光板7bに入射される。この第2のワイヤグリッド偏光板7bは、入射光束の光軸に対して直交して配置されている。この第2のワイヤグリッド偏光板7bを透過した光束においては、青色成分光Bは、直線偏光となっている。
On the other hand, the blue component light B reflected by the
そして、第2のワイヤグリッド偏光板7bを透過した光束は、第2の偏光分離素子となる第2の偏光ビームスプリッタ12に入射される。この第2の偏光ビームスプリッタ12においては、偏光分離膜12aに対して、青色成分光BがS偏光となっている。この青色成分光Bは、偏光分離膜12aにより反射されてこの第2の偏光ビームスプリッタ12より出射され、第3の空間光変調素子となる青色用反射型空間光変調素子13に入射する。この青色用反射型空間光変調素子13は、いわゆる反射型液晶表示デバイスであって、入射光を表示画像の青色成分に応じて偏光変調して反射する。表示画像の情報は、外部より、この青色用反射型空間光変調素子13に供給される。
Then, the light beam that has passed through the second
青色用反射型空間光変調素子13により変調されて反射された第3の変調光は、第2の偏光ビームスプリッタ12に再入射する。この第3の変調光は、偏光分離膜12aに対してP偏光となっているので、この偏光分離膜12aを透過して、この第2の偏光ビームスプリッタ12から、ワイヤグリッド偏光板7に戻る方向と異なる方向に出射する。
The third modulated light modulated and reflected by the blue reflective spatial
第1の偏光ビームスプリッタ9から出射された第1及び第2の変調光は、第3の波長選択性偏光変換素子14に入射される。この第3の波長選択性偏光変換素子14は、第1の変調光の偏波面を90°回転させて第1及び第2の変調光を透過させ、偏光合成素子となる第3の偏光ビームスプリッタ15に入射させる。このとき、第1及び第2の変調光の偏波面は同一の方向となっている。
The first and second modulated lights emitted from the first
また、第2の偏光ビームスプリッタ12から出射された第3の変調光は、第3の偏光ビームスプリッタ15に入射される。
Further, the third modulated light emitted from the second
第3の偏光ビームスプリッタ15においては、偏光分離膜15aに対して、第1及び第2の変調光がP偏光、第3の変調光がS偏光となっている。第1及び第2の変調光は、偏光分離膜15aを透過して、この第3の偏光ビームスプリッタ15より出射される。第3の変調光は、偏光分離膜15aにより反射されて、この第3の偏光ビームスプリッタ15より出射される。このようにして、第1及び第2の変調光と、第3の変調光とが合成される。
In the third
第3の偏光ビームスプリッタ15から出射された第1乃至第3の変調光は、結像光学系16に入射する。この投射光学系16は、第1乃至第3の変調光をスクリーン上に投影し、画像表示を行う。
The first to third modulated lights emitted from the third
この色分解合成光学系においては、光源1からの光束が、コンデンサレンズ4を経ることにより収束され、凹レンズ5aを経ることにより収束角度を緩められてダイクロイックミラー17に入射されるので、光源1から凹レンズ5aに入射する照明光の入射角度を大きくすることができる。すなわち、この色分解合成光学系においては、照明光学系としてのF値を小さくすることができ、光源1からの光束を効率よく使用し、各空間光変調素子の照明輝度を向上させることができる。
In this color separation / synthesis optical system, the light beam from the light source 1 is converged by passing through the
なお、この色分解合成光学系においても、凹レンズ5aと第1のフィールドレンズ5b、及び、凹レンズ5aと第2のフィールドレンズ5cが、それぞれ、一つのフィールドレンズの作用を奏するように設計されている。
Also in this color separation / synthesis optical system, the
そして、この色分解合成光学系においては、光源1からの光束は、コンデンサレンズ4を経た後、凹レンズ5aを経ることにより収束角度を緩められてダイクロイックミラー17に入射されるので、このダイクロイックミラー17の近傍に配置される第2の偏光ビームスプリッタ12に対して干渉することがない。
In this color separation / combination optical system, the light flux from the light source 1 passes through the
また、この第3の実施の形態における色分解合成光学系は、前述の第2の実施の形態における色分解合成光学系に比較して、ワイヤグリッド偏光板7a,7bが空間光変調素子に近い位置に配置されているため、これらワイヤグリッド偏光板7a,7bを経た光束が各空間光変調素子に至るまでに偏光状態が乱されることが少なく、偏光分離の性能が向上し、表示画像のコントラストを向上させることができる。
Further, the color separation / synthesis optical system in the third embodiment has
1 光源
2,3 フライアイレンズアレイ
4 コンデンサレンズ
5a 凹レンズ
6 第1の波長選択性偏光変換素子
7 ワイヤグリッド偏光板
7a 第1のワイヤグリッド偏光板
7b 第2のワイヤグリッド偏光板
8 第2の波長選択性偏光変換素子
9 第1の偏光ビームスプリッタ
10 赤色用反射型空間光変調素子
11 緑色用反射型空間光変調素子
5b 第1のフィールドレンズ
5c 第2のフィールドレンズ
12 第2の偏光ビームスプリッタ
13 青色用反射型空間光変調素子
14 第3の波長選択性偏光変換素子
15 第3の偏光ビームスプリッタ
16 投射光学系
17 ダイクロイックミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2, 3 Fly
Claims (1)
前記コンデンサレンズを経た光束が入射される凹レンズと、
少なくともワイヤグリッド偏光板を有して構成され、前記凹レンズを経た光束の赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光のうちの第1及び第2の色成分光の光路と、第3の色成分光の光路とを、互いに直交する光路に分岐させる色分割手段と、
前記色分割手段を経た前記第1及び第2の色成分光が入射される第1のフィールドレンズと、
前記色分割手段を経た前記第3の色成分光が入射される第2のフィールドレンズと、
前記第1のフィールドレンズを経た第1及び第2の色成分光が入射され、第1の色成分光の偏波面と第2の色成分光の偏波面とが互いに直交する状態とする波長選択性偏光変換素子と、
前記波長選択性偏光変換素子を経た光束が入射される偏光分離膜を有し、この偏光分離膜に対するP偏光成分を透過させS偏光成分を反射することにより、前記第1の色成分光の光路と前記第2の色成分光の光路とを分岐させ、第1の色成分光を第1の空間光変調素子に入射させ、第2の色成分光を第2の空間光変調素子に入射させる第1の偏光分離素子と、
前記第2のフィールドレンズを経た第3の色成分光が入射され、この第3の色成分光を第3の空間光変調素子に入射させる第2の偏光分離素子と、
前記第1及び第2の空間光変調素子を経た第1及び第2の変調光と前記第3の空間光変調素子を経た第3の変調光とが入射され、これら各変調光を合成し、結像光学系に向けて出射する偏光合成素子と
を備えたことを特徴とする色分解合成光学系。 A condenser lens to which a white light beam emitted from a light source is incident;
A concave lens into which the light beam having passed through the condenser lens is incident;
An optical path of the first and second color component light of the red component light, the green component light, and the blue component light of the light beam passing through the concave lens, and a third color component; Color dividing means for branching the optical path of light into optical paths orthogonal to each other;
A first field lens on which the first and second color component lights having passed through the color dividing means are incident;
A second field lens on which the third color component light having passed through the color dividing means is incident;
Wavelength selection in which the first and second color component lights having passed through the first field lens are incident and the polarization planes of the first color component light and the polarization plane of the second color component light are orthogonal to each other A polarizing conversion element,
An optical path of the first color component light by having a polarization separation film on which a light beam having passed through the wavelength-selective polarization conversion element is incident, and transmitting a P-polarized component and reflecting an S-polarized component with respect to the polarization separation film And the optical path of the second color component light are branched, the first color component light is incident on the first spatial light modulation element, and the second color component light is incident on the second spatial light modulation element A first polarization separation element;
A second polarization separation element that receives the third color component light that has passed through the second field lens, and that makes the third color component light incident on the third spatial light modulation element;
The first and second modulated light that has passed through the first and second spatial light modulation elements and the third modulated light that has passed through the third spatial light modulation element are incident, and these modulated lights are combined, A color separation / synthesis optical system comprising: a polarization synthesis element that emits light toward an imaging optical system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004280038A JP2006091727A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Color separating and mixing optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004280038A JP2006091727A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Color separating and mixing optical system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006091727A true JP2006091727A (en) | 2006-04-06 |
Family
ID=36232749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004280038A Pending JP2006091727A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Color separating and mixing optical system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006091727A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122430A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | Projection-type display device and image display method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001109070A (en) * | 1999-10-12 | 2001-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Illuminating optical device and projection type display device using it |
JP2003098596A (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | Optical unit and liquid crystal projector using the same |
JP2003241144A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Victor Co Of Japan Ltd | Color separation and synthesis optical system and projection display device using the same |
JP2005165137A (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Canon Inc | Illuminating optical system and image display device |
-
2004
- 2004-09-27 JP JP2004280038A patent/JP2006091727A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001109070A (en) * | 1999-10-12 | 2001-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Illuminating optical device and projection type display device using it |
JP2003098596A (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | Optical unit and liquid crystal projector using the same |
JP2003241144A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Victor Co Of Japan Ltd | Color separation and synthesis optical system and projection display device using the same |
JP2005165137A (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Canon Inc | Illuminating optical system and image display device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122430A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sony Corp | Projection-type display device and image display method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW586048B (en) | Color management system having a transmissive panel and optical isolator | |
JP5164421B2 (en) | Color separation / synthesis optical system and image projection apparatus using the same | |
JP5910031B2 (en) | Projection device | |
CN103890639A (en) | Tilted dichroic polarizing beamsplitter | |
WO2014147688A1 (en) | Image display device and image display method | |
JP2014048383A (en) | Projection apparatus | |
JP2020204717A (en) | Light source device and projector | |
JP6512919B2 (en) | Image display device | |
JP2008233252A (en) | Projection type display device | |
JP2007102101A (en) | Illumination optical system and image projection device having the same | |
JP2008070690A (en) | Wavelength plate and projector | |
JP2007079053A (en) | Wavelength selective polarized light conversion element, projection display optical system, and image projection device | |
US11592735B2 (en) | Image display apparatus and image display unit | |
JP2004271654A (en) | Image display device | |
US7196743B2 (en) | Image display apparatus having particular phase difference | |
KR100994851B1 (en) | Projector, and phase difference plate and method of arranging phase difference plate | |
JP2008185992A (en) | Projection type video display device and illumination device | |
JP2006220755A (en) | Image display apparatus | |
JP5043520B2 (en) | Optical element, image projection optical system, and image projection apparatus | |
JP4577609B2 (en) | Projection display device | |
JP2006091727A (en) | Color separating and mixing optical system | |
JP2010014926A (en) | Projector | |
JP4581755B2 (en) | Projection display device | |
JP2006343692A (en) | Projection display apparatus | |
JP7501527B2 (en) | Image display device and image display unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100413 |