JP2009237091A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のプロジェクタは、波長域が異なる複数種の色光を射出する照明光学系10と、各々が複数種の色光の各々に対応して設けられ、色光を変調する複数の光変調手段20a〜20cと、複数の光変調手段20a〜20cの各々によって変調された色光を合成する色合成手段30と、色合成手段30から射出された光の光束を遮って配置され、色合成手段30の光軸に対して傾斜した光学軸を有する位相差板60と、位相差板60をその面方向と略直交する軸回りに回転させる回転手段と、位相差板60から射出された光をその偏光状態に応じて反射又は透過させて分離する偏光ビームスプリッタと、偏光ビームスプリッタ60によって分離された光のうちの一方を投射する投射手段50と、を備えている。
【選択図】図1
Description
なお、ここで言う色合成手段の光軸とは、色合成手段から偏光ビームスプリッタに向けて射出される光束の中心軸のことである。また、色合成手段の光軸と位相差板の光学軸とがなす角度αは、前記光軸と平行な単位ベクトルと前記光学軸に平行な単位ベクトルの内積cosαから求められる。色合成手段の光軸に対して傾斜した光学軸とは、色合成手段の光軸に対して(−1<cosα<1)を満たす角度αをなす光学軸のことである。
このようにすれば、色合成手段から射出された光の位相差板における反射率が最も低くなるので、光の利用効率が高くなる。
このようにすれば、偏光ビームスプリッタによって、第1のグループ側から投射手段に入射する光の光量を調整することができ、かつ第2のグループ側から投射手段に入射する光の光量を調整することもできる。したがって、第1のグループ側及び第2のグループ側の各々においてダイナミックレンジを広くすることができる。
このようにすれば、偏光ビームスプリッタによって分離される光の光量が画像信号に基づいて制御される。したがって、投射画像を画像信号に適した明るさにすることが可能になり、良好な投射画像が得られるプロジェクタになる。
このようにすれば、光束の断面において均一に光の偏光状態を制御することができ、光束の断面の一部のみを遮っている場合に比べて、射出される光の明るさムラを無くすことができる。
ダイクロイックミラー等の色分離手段の光学特性は、光の波長に対して高感度になっている。例えば、色分離手段の前段において光の偏光状態を変化させて調光すると、波長帯域光を分離する分離能が変化するおそれがある。
本発明では位相差板が色分離手段よりも後段に配置されているので、位相差板が色分離手段の分離能に影響を与えることがなくなり、色分離手段によって所望の波長帯域光を分離することができる。また、偏光ビームスプリッタは、光学特性の波長依存性が色分離手段よりも格段に低いので、入射光のカラーバランスを変化させることなくこれを分離することができる。以上のように、所望のカラーバランスの光を投射することができので、高品質の投射画像が得られるプロジェクタとなる。
このようにすれば、円板状の中心軸回りの慣性モーメントは他の軸回りの慣性モーメントよりも小さいので、小さなトルクで位相差板を回転させることができる。したがって、回転手段の機構の簡略化や、位相差板の制御の高速化・高精度化が図られる。
図1は、第1実施形態のプロジェクタ1の概略構成を示す模式図である。プロジェクタ1は、本発明を3板式の液晶ライトバルブ型プロジェクタに適用した例である。図1に示すように、プロジェクタ1は、照明光学系10、液晶ライトバルブ(光変調手段)20a〜20c、クロスダイクロイックプリズム(色合成手段)30、偏光ビームスプリッタ40、投射レンズ(投射手段)50、1/2波長板(位相差板)60を備えている。位相差板60には、回転手段(後述する)が設けられている。
偏光変換素子13は、その詳細な構造を図示しないものの、偏光ビームスプリッタアレイ(PBSアレイ)及び1/2波長板アレイを有している。フライアイレンズアレイ12からPBSアレイに入射した光のうち、所定の偏光方向の偏光がPBSアレイ内の偏光分離膜(PBS膜)を透過するとともに、それ以外の偏光方向の偏光がPBSアレイ内のPBS膜で反射する。反射した偏光は、1/2波長板アレイによって偏光方向が前記所定の偏光方向に変化して射出される。このように偏光変換素子13は、光源光の光量を損なうことなく光源光の偏光方向を一方向に揃えるようになっている。
また、液晶ライトバルブから1/2波長板60に入射する光をP偏光に揃えておき、1/2波長板60の回転角を前記第1実施形態の場合と45度ずらすことによっても、反射側において所望の光量とすることができる。
このように反射光を所望の光量とし、これを投射するように反射側に投射レンズを配置すればよい。
また、位相差板60としては、1/2波長板の他にも1/4波長板やその他の位相差を付与するものであってもよいし、これらを複数枚数用いたものであってもよい。
次に、第2実施形態のプロジェクタについて説明する。本実施形態のプロジェクタが前記第1実施形態と異なる点は、6板式の液晶ライトバルブ型プロジェクタとなっている点である。
さらに、上述の実施形態では、偏光ビームスプリッタとして、偏光ビームスプリッタプリズムを用いた例を示したが、ワイヤグリッド等の偏光ビームスプリッタをもいても良い。
Claims (7)
- 波長域が異なる複数種の色光を射出する照明光学系と、
各々が前記複数種の色光の各々に対応して設けられ、該色光を変調する複数の光変調手段と、
前記複数の光変調手段の各々によって変調された色光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段から射出された光の光束を遮って配置され、前記色合成手段の光軸に対して傾斜した光学軸を有する位相差板と、
前記位相差板をその面方向と略直交する軸回りに回転させる回転手段と、
前記位相差板から射出された光をその偏光状態に応じて反射又は透過させて分離する偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタによって分離された光のうちの一方を投射する投射手段と、を備えていることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記色合成手段の光軸と前記位相差板の光学軸とがなす角度が、略90°になっていることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記複数の光変調手段と前記色合成手段と前記位相差板と前記回転手段とを有するグループを複数備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロジェクタ。
- 前記回転手段が、前記複数の光変調手段に供給される画像信号に基づいて制御されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
- 前記位相差板が、前記色合成手段と前記投射手段との間の前記色合成手段から射出される光束の断面全体を遮って設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
- 前記照明光学系が、光源と、前記光源から射出された光のうち所定の波長帯域の色光を分離し、前記複数種の色光を形成する色分離手段を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のプロジェクタ
- 前記位相差板が円板状になっており、前記回転手段は前記位相差板をその中心軸回りに回転させるようになっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
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JP2008081068A JP2009237091A (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | プロジェクタ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2008
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