JP2013113984A - 投影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】投影装置は、色合成部、偏光変換部および投射レンズを備える。色合成部は、3原色の各色光を合成して合成光を出射する。偏光変換部は、色合成部の出射側に配置され、合成光の各色光の偏光状態を、全方位に対して均一に無偏光状態に変換する。投射レンズは、偏光変換部からの出射光を投射する。偏光変換部は、所定波長に対して位相をπシフトする波長選択性1/2波長板、光学軸を1つ持つ有機材料である一軸性有機材料、光学軸を1つ持つ結晶である一軸性結晶のいずれかが用いられる。
【選択図】図1
Description
プロジェクタ50で発生する偏光ムラは、プロジェクタ50内の色合成プリズム52から投射レンズ51までの間で発生する。特に投射レンズ51によって発生し、投射レンズ51がガラスレンズやプラスチックレンズのいずれであっても偏光ムラが発生する。
スクリーン7が特にシルバースクリーンの場合では、入射偏光状態を維持したまま投射光が反射するので、プロジェクタ50で発生する上記の(1)の偏光ムラがそのまま3D画質に影響を与える。また、偏光特性の面内ムラのあるスクリーンでは、以下の(3)の影響を直接受ける。
通常の使用状態を想定した際の3Dメガネ2の偏光透過軸に対する傾け角では、観察者が首を傾けると±25°程度となる。観察者が首を傾けて、3Dメガネ2の傾け角が±25°程度になると、3Dメガネ2の偏光透過方向も変化する。その結果、3D画質も大きく変化する。
(a)3Dメガネ2を傾けない状態で、3D画の色ムラが見えてしまう。
(b)3Dメガネ2を傾けた状態で、3D画の色ムラおよび輝度落ちが見えてしまう。
(A2)光学ガラスなので、物理的強度が高く、信頼性が高い。
(A3)シート/フィルム等の有機材料ではないので、LCD−投射レンズ間に設置しても、フォーカス性能が落ちない。
(1) 3原色光を合成して合成光を出射する色合成部と、
前記色合成部の出射側に配置され、前記合成光の各色光の偏光状態を、全方位に対して均一に無偏光状態に変換する偏光変換部と、
前記偏光変換部からの出射光を投射する投射レンズと、
を有する投影装置。
(2) 前記偏光変換部は、所定波長に対して位相をπシフトする波長選択性1/2波長板、光学軸を1つ持つ有機材料である一軸性有機材料、光学軸を1つ持つ結晶である一軸性結晶のいずれかである前記(1)記載の投影装置。
(3) 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記色合成プリズムの緑色光の入射側に配置された1/2波長板とを備え、
前記偏光変換部は、前記一軸性結晶であり、
前記1/2波長板は、緑色光のS偏光をP偏光に変換し、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のP偏光である緑色P偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記一軸性結晶は、前記赤色S偏光と、前記緑色P偏光と、前記青色S偏光とを無偏光状態に変換する前記(1)または(2)に記載の投影装置。
(4) 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記色合成プリズムの緑色光の入射側に配置された1/2波長板とを備え、
前記1/2波長板は、緑色光のS偏光をP偏光に変換し、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のP偏光である緑色P偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記偏光変換部は、前記赤色S偏光と、前記緑色P偏光と、前記青色S偏光とを無偏光状態に変換する前記(1)または(2)に記載の投影装置。
(5) 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記色合成プリズムの緑色光の入射側に配置された1/2波長板と、前記偏光変換部の入射側と前記色合成プリズムの出射側との間に配置された1/4波長板とを備え、
前記1/2波長板は、緑色光のS偏光をP偏光に変換し、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のP偏光である緑色P偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記1/4波長板は、前記赤色S偏光を左回り円偏光である赤色左回り円偏光に変換し、前記緑色P偏光を右回り円偏光である緑色右回り円偏光に変換し、前記青色S偏光を左回り円偏光である青色左回り円偏光に変換し、
前記偏光変換部は、前記赤色左回り円偏光、前記緑色右回り円偏光および前記青色左回り円偏光の各偏光状態を無偏光状態に変換する前記(1)または(2)に記載の投影装置。
(6) 前記色合成部は、色合成プリズムを備え、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のS偏光である緑色S偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記偏光変換部は、前記赤色S偏光と、前記緑色S偏光と、前記青色S偏光とを無偏光状態に変換する前記(1)または(2)に記載の投影装置。
(7) 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記偏光変換部の入射側と前記色合成プリズムの出射側との間に配置された1/4波長板とを備え、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のS偏光である緑色S偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記1/4波長板は、前記赤色S偏光を左回り円偏光である赤色左回り円偏光に変換し、前記緑色S偏光を左回り円偏光である緑色左回り円偏光に変換し、前記青色S偏光を左回り円偏光である青色左回り円偏光に変換し、
前記偏光変換部は、前記赤色左回り円偏光、前記緑色左回り円偏光および前記青色左回り円偏光の各偏光状態を無偏光状態に変換する前記(1)または(2)に記載の投影装置。
(8) 前記偏光変換部は、前記色合成部が含む色合成プリズムの出射面に接着して、前記色合成プリズムと一体化する前記(1)乃至(7)のいずれか1つに記載の投影装置。
(9) 前記偏光変換部は、前記色合成部が含む色合成プリズムの出射側と、前記投射レンズの入射側との間に置かれた取り付け機構部を介して固定設置する前記(1)乃至(7)のいずれか1つに記載の投影装置。
(10) 前記偏光変換部は、前記投射レンズの入射面側に近接に設置して、前記投射レンズのレンズシフトに追従する前記(1)乃至(7)のいずれか1つに記載の投影装置。
Claims (10)
- 3原色光を合成して合成光を出射する色合成部と、
前記色合成部の出射側に配置され、前記合成光の各色光の偏光状態を、全方位に対して均一に無偏光状態に変換する偏光変換部と、
前記偏光変換部からの出射光を投射する投射レンズと、
を有する投影装置。 - 前記偏光変換部は、所定波長に対して位相をπシフトする波長選択性1/2波長板、光学軸を1つ持つ有機材料である一軸性有機材料、光学軸を1つ持つ結晶である一軸性結晶のいずれかである請求項1記載の投影装置。
- 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記色合成プリズムの緑色光の入射側に配置された1/2波長板とを備え、
前記偏光変換部は、前記一軸性結晶であり、
前記1/2波長板は、緑色光のS偏光をP偏光に変換し、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のP偏光である緑色P偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記一軸性結晶は、前記赤色S偏光と、前記緑色P偏光と、前記青色S偏光とを無偏光状態に変換する請求項2記載の投影装置。 - 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記色合成プリズムの緑色光の入射側に配置された1/2波長板とを備え、
前記1/2波長板は、緑色光のS偏光をP偏光に変換し、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のP偏光である緑色P偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記偏光変換部は、前記赤色S偏光と、前記緑色P偏光と、前記青色S偏光とを無偏光状態に変換する請求項2記載の投影装置。 - 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記色合成プリズムの緑色光の入射側に配置された1/2波長板と、前記偏光変換部の入射側と前記色合成プリズムの出射側との間に配置された1/4波長板とを備え、
前記1/2波長板は、緑色光のS偏光をP偏光に変換し、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のP偏光である緑色P偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記1/4波長板は、前記赤色S偏光を左回り円偏光である赤色左回り円偏光に変換し、前記緑色P偏光を右回り円偏光である緑色右回り円偏光に変換し、前記青色S偏光を左回り円偏光である青色左回り円偏光に変換し、
前記偏光変換部は、前記赤色左回り円偏光、前記緑色右回り円偏光および前記青色左回り円偏光の各偏光状態を無偏光状態に変換する請求項2記載の投影装置。 - 前記色合成部は、色合成プリズムを備え、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のS偏光である緑色S偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記偏光変換部は、前記赤色S偏光と、前記緑色S偏光と、前記青色S偏光とを無偏光状態に変換する請求項2記載の投影装置。 - 前記色合成部は、色合成プリズムと、前記偏光変換部の入射側と前記色合成プリズムの出射側との間に配置された1/4波長板とを備え、
前記色合成プリズムは、赤色光のS偏光である赤色S偏光と、緑色光のS偏光である緑色S偏光と、青色光のS偏光である青色S偏光とを合成し、
前記1/4波長板は、前記赤色S偏光を左回り円偏光である赤色左回り円偏光に変換し、前記緑色S偏光を左回り円偏光である緑色左回り円偏光に変換し、前記青色S偏光を左回り円偏光である青色左回り円偏光に変換し、
前記偏光変換部は、前記赤色左回り円偏光、前記緑色左回り円偏光および前記青色左回り円偏光の各偏光状態を無偏光状態に変換する請求項2記載の投影装置。 - 前記偏光変換部は、前記色合成部が含む色合成プリズムの出射面に接着して、前記色合成プリズムと一体化する請求項1記載の投影装置。
- 前記偏光変換部は、前記色合成部が含む色合成プリズムの出射側と、前記投射レンズの入射側との間に置かれた取り付け機構部を介して固定設置する請求項1記載の投影装置。
- 前記偏光変換部は、前記投射レンズの入射面側に近接に設置して、前記投射レンズのレンズシフトに追従する請求項1記載の投影装置。
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