JP2828297B2 - 反射型プロジェクター - Google Patents

反射型プロジェクター

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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S353/00—Optics: image projectors
    • Y10S353/04—Opaque

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、透過型の画像形成部に形成されたパター
ンを反射照明によりスクリーン、あるいは感材等の上に
投影する投影装置に関するものであり、特に、画像形成
部として液晶ディスプレイを用いるのに適した投影装置
に関するものである。
［従来の技術］ 従来、画像形成部として液晶ディスプレイを用いた反
射型投影装置は、第28図に示したように構成されてい
る。
この装置では、光源１から発する光束は、照明レンズ
２によりほぼ平行光束とされ、ハーフミラー３により画
像形成部側に反射される。画像形成部は、透過軸が直交
する２枚の偏光板4,6と、これらの偏光板の間に配置さ
れた液晶セル５から構成されている。
偏光板は、あらゆる方向の偏光成分を含む自然光を入
射させた際に、特定の方向の偏光成分のみを透過させる
性質を持っている。
画像形成部を透過した光束は、ミラー７により反射さ
れて再び画像形成部、及びハーフミラーを透過し、図示
せぬスクリーンへ投影される。
液晶セルは、ネマティック液晶の90゜ツイスト配列で
あり、偏光板との組み合わせにより、入射するランダム
な自然光を液晶セルの通電状態によってON/OFFする。
第29図は、上記の光学系において液晶セル５の電源を
OFFした状態の作用を示している。
光源から発したランダムな偏光状態の光束は、ハーフ
ミラー３により反射され、光量の1/2が液晶セル側に反
射される。次に、偏光板４において一定方向の直線偏光
成分のみが取り出されて更に光量が1/2となる。直線偏
光は、液晶セル５を透過することによってその偏光方向
が90゜回転されるため、そのまま偏光板６を透過してミ
ラー７で反射される。反射された光束は、往路と同様に
偏光板６を透過して液晶セル５において偏光方向が回転
され、偏光板４を透過すると共に、ハーフミラー３に達
する。スクリーンに達するのはハーフミラー３を透過し
た成分のみであるため、ここで更に光量の1/2が失われ
る。全体的に見ると、光源から発する光量のうち、スク
リーンに到達するのは1/8にまで減少してしまう。
液晶セルに電圧が印加されている場合には、第30図に
示したように偏光板４を透過した直線偏光がそのまま液
晶セル５を透過する。従って、この直線偏光の偏光方向
は偏光板６の透過軸と直交し、光束はこの部分で遮断さ
れることとなる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のように照明光を画像形成部へ導くためにハーフ
ミラーを用いた場合には、光源から発する光量のうち投
影用に生かされるのは最大25％に過ぎず、２枚の偏光板
で液晶セルを挾むような構成とした場合には、更に光量
が半減し、スクリーン上での像のコントラストを高める
ことができないという問題があった。
［発明の目的］ この発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、
反射照明型の構成を採りつつ、光量損失の少ないプロジ
ェクターを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明は、上記の目的を達成するため、照明光を発
する光源と、 前記照明光を反射させるミラーと、 前記光源と前記ミラーとの間に設けられ、投影パター
ンが形成される透過型の画像形成部と、 前記光源の光軸と前記画像形成部の光軸との交差位置
と、前記画像形成部との間の光路中に設けられた投影レ
ンズと、 該投影レンズの射出側の瞳付近に位置し、前記投影レ
ンズの光軸を境として一方側で照明光を投影レンズへ入
射させると共に、他方側で反射光を投影対象面へ導く光
路分離素子とを備えた反射型プロジェクターにおいて、 前記光源からの光束を単一方向の直線偏光に変換する
偏光合成部を、前記光源と前記光路分離素子との間の光
路中に設け、 前記画像形成部は、直線偏光を旋回性の偏光に変換す
る変換素子と、前記光路分離素子より前記投影対象面側
に配置された直線偏光子とを有することを特徴とする。
［作用］ 上記の構成によれば、光路分離素子部分での光量損失
を抑えることができる。
［実施例］ 以下、この発明を図面に基づいて説明する。
≪第１実施例≫ 第１図〜第３図はこの発明の第１実施例を示したもの
である。
この反射型プロジェクターは、第１図に概略的に示し
た通り、光源10と、この光源から発する光束を一旦ほぼ
平行としてから集光する集光レンズ11,12と、光束の集
光位置に設けられた光路分離素子の反射ミラー部として
のハーフサイズミラー20と、このミラー20が設けられた
位置に入射瞳を持つ投影レンズ30と、投影されるパター
ンが形成される画像形成部40と、画像形成部を透過した
光束を再び画像形成部側へ反射させるミラー50とを備え
ている。
集光レンズ11,12の光軸Ax1と、投影レンズの光軸Ax2
とは直交しており、ハーフサイズミラー20はこれらの光
軸の交点部分に、光軸Ax2を境として光源10側に配置さ
れている。集光レンズ11,12は、ハーフサイズミラー20
上に２次光源像を形成するものである。なお、投影レン
ズ30は、物体側にテレセントリックである。
画像形成部40は、透過軸が直交する２枚の偏光板41,4
3と、これらの偏光板の間に配置された液晶セル42から
構成されている。液晶セルは、ネマティック液晶の90゜
ツイスト配列であり、電圧が印加されていない場合には
入射する直線偏光のの振動面を90゜回転させて射出さ
せ、電圧印加時には入射する直線偏光をそのまま透過さ
せる。従って、偏光板との組み合せにより、入射するラ
ンダムな自然光を液晶セルへの通電状態によってON/OFF
することができる。
画像形成部40を透過した光束は、ミラー50によって反
射され、再び画像形成部を透過して投影レンズ30に入射
する。ハーフサイズミラー20は、投影レンズの入射瞳と
なる位置に設定されており、かつ、投影レンズが物体側
にテレセントリックであるため、ミラー50で反射した光
線は投影レンズ21の光軸Ax2を境としてハーフサイズミ
ラー50が設けられていない側を透過し、図示せぬスクリ
ーン上に画像を投影する。
なお、光路分離素子としては、上述したハーフサイズ
ミラー20のみでなく、光路全体を覆う板状とし、投影レ
ンズ30の直径を境とする一側を反射ミラー部とし、他側
を透明ガラス等の透過部とすることもできる。また、投
影レンズが物体側にテレセントリックでない場合にも、
ミラー50と画像形成部40との間に凸レンズの作用を持つ
フレネルレンズを配置し、あるいはミラー50自体の表面
をフレネル加工して集光作用を持たせることにより、ミ
ラー50で反射された光束をハーフサイズミラー20が設け
られていない部分を介してスクリーン側へ投影すること
ができる。
次に、上述した構成の作用を第２図及び第３図に示し
た展開図に基づいて説明する。
第２図は、液晶セルに電圧が印加されていない場合、
より現実的にいえば、液晶セルの電圧が印加されていな
い部分に対応する光束を考える場合を示している。この
場合には、光源からのランダムな偏光状態の光束がハー
フサイズミラー20で反射され、偏光板41において直線偏
光とされる。このとき光量が1/2となる。直線偏光は、
液晶セル42を透過することによってその偏光方向が90゜
回転されるため、そのまま偏光板43を透過してミラー50
で反射される。反射された光束は、往路と同様に偏光板
43を透過して液晶セル42において偏光方向が回転され、
偏光板41を透過すると共に、ハーフサイズミラー20の設
けられていない側をスクリーン側へ透過する。最終的な
光量ロスは1/2であり、従来例と比較すると４倍の明る
さを得ることができる。
第３図は、液晶セルに電圧が印加された場合、現実的
には、液晶セルの電圧が印化されいる部分に対する光束
を考える場合を示している。この場合には、偏光板41に
より直線偏光とされた光束が、液晶セル42をそのままの
状態で透過するため、偏光板43により遮断され、投影レ
ンズ側への投影光はないこととなる。
次に、上記実施例の変形例を説明する。
上述した実施例は、光源10からの光束をハーフサイズ
ミラー20により反射させて投影レンズ30を介して画像形
成部40へ導き、画像形成部からの反射光をそのままスク
リーン（（図示せず）へ投影する構成を採用している。
しかし、この発明の適用は上記の構成には限られず、
第４図あるいは第５図に示すような構成とすることも可
能である。
第４図の構成では、スクリーン側の光軸Ax3が投影レ
ンズ30の光軸Ax2とほぼ垂直に交差するよう設けられ、
ハーフサイズミラー20は、投影レンズ30の直径を境とす
る光路の一方側にのみ設けられている。すなわち、第１
図の例の光源とスクリーンとを交換したような構成とな
っている。これにより、光源10からの照明光はハーフサ
イズミラー20が設けられていない側を透過して投影レン
ズ30に入射し、画像形成部40からの反射光は投影レンズ
30を介してハーフサイズミラー20で反射されてスクリー
ンへ導かれる。
第５図の構成では、集光レンズ11,12の光軸Ax1とスク
リーン側の光軸Ax3が共に投影レンズ30の光軸Ax2とほぼ
垂直に交差するよう設けられ、すなわち、光軸Ax1と光
軸Ax2とが一直線状に連続する構成とされている。光路
分離素子としては、投影レンズ30の直径を境とする光路
の一方側に設けられた第１ミラー部21aと、光路の他方
側に第１ミラー部21aに対して垂直に設けられた第２ミ
ラー部21bとから構成されるダハミラー21が用いられて
いる。
このような構成とすれば、光源部10からの照明光は第
１ミラー部21aにより投影レンズ30側へ反射され、画像
形成部40からの反射光は第２ミラー部21bによりスクリ
ーン側へ反射される。
第４図及び第５図の例は、光学系の配置関係のみが異
なるのみで、光路に沿って展開した場合の素子の配置関
係は、第１図の例と同一である。
更に、光路分離素子の構成としては、上述した各例の
ように光路を光軸を通る直径を境として２分する構成だ
けでなく、以下のような変形が考えられる。
第１に、第６図に示す通り、中央に設けられた透過部
22aと、透過部22aの周囲に設けられたリング状の反射ミ
ラー部22bとを有するリングミラー22を使用することが
できる。
第２に、第７図に示す通り中央に設けられた反射ミラ
ー部23aと、その周囲に設けられたリング状の透過部23b
とを有する中央小ミラー23を利用することができる。
リングミラー22を第１図に示したものと同様の配置関
係で用いる場合には、投影レンズ30の光軸Ax2を中心と
してミラー22を光路中に斜めに設ける。そして、照明光
を第８図に示したようなミラー組立体24によりリング光
束とし、その全光量を反射ミラー部22bにより画像形成
部側へ反射させる。また、画像形成部40からの反射光
は、透過部22aを通してスクリーン側へ透過する。
ミラー組立体24は、外側の面がミラー面とされた小型
の円錐ミラー24aと、内側の面がミラー面とされた大型
の円錐ミラー24bとから構成されている。
一方、中央小ミラー23を、第１図に示した光学系と同
様の配置関係で用いる場合には、投影レンズ30の光軸Ax
2を中心としてミラー23を光路中に斜めに設ける。そし
て、照明光を中央の反射ミラー部23aに集光させて画像
形成部側へ反射させる。画像形成部40を透過してミラー
50で反射された光束は、再び画像形成部を透過した後、
ミラー53の周辺の透過部23bを通してスクリーン側へ透
過する。
なお、上述した実施例では、投影レンズを１枚とする
例についてのみ述べたが、これに限られず、例えば光路
分離素子を挾んで上下に対物レンズと結像レンズとして
分離して設けてもよい。
≪第２実施例≫ 第９図〜第12図は、この発明に係る反射型プロジェク
ターの第２実施例を示したものである。
第１実施例の装置では、液晶セルの手前に設けた偏光
板により直線偏光を作り出すため、この部分で光量が1/
2になってしまう。従来技術との比較においては、光量
を４倍にアップできるが、光量損失を０とすることがで
きればより望ましい。第２実施例は、このよう観点に立
ち、直線偏光を作り出す際の光量損失を０とするよう構
成している。
この装置は、第９図に示すように、集光レンズ11と12
との間に偏光合成部60を有している。また、第１実施例
との比較においては、液晶セル42の手前に設けられてい
た偏光板41を除去し、液晶セル42とミラー50との間の偏
光板43のみを残している。
なお、液晶セルは第１実施例と同様のネマティック液
晶の90゜ツイスト配列である。
偏光合成部60は、例えば第10図に示したように構成さ
れる。
この例で示した偏光合成部60は、光源10から発して集
光レンズ11によりほぼ平行とされた光束を２つの直線偏
光成分に分離する偏光ビームスプリッター61と、分離さ
れた光束を偏光を用いずに合成するくさび型プリズム64
を有している。
偏光ビームスプリッター61に入射した光束のうち、電
解ベクトルの振動方向が紙面に対して平行なＰ偏光成分
は、偏光ビームスプリッター61の貼合わせ面を透過し、
図中に二点鎖線で示したようにλ/2板62を透過して振動
方向が紙面に対して垂直となるように変換され、ミラー
63により反射されてくさび型プリズム64に第１面64aか
ら入射する。
一方、電解ベクトルの振動方向が紙面に対して垂直な
Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター61の貼合わせ面
で反射され、図中に一点鎖線で示したように、くさび型
プリズムに第２面6bから入射する。
第１、第２面からプリズム内に入射した両光束は、入
射時に屈折されると共に、反対側の面の内面で全反射さ
れ、第３面64cから射出する。
このような構成によれば、１つの光源から発した偏光
状態がランダムな自然光を、所定の方向の直線偏光成分
のみとして合成、射出させることができる。
次に、第２実施例の構成による作用を第11図及び第12
図に基づいて説明する。
光源から発したランダムな偏光状態の光束は、上記偏
光合成部60において所定の向きの直線偏光成分のみに変
換され、ハーフサイズミラー20により反射されて液晶セ
ルに入射する。液晶セルに電圧を印化しない場合には、
第11図に示したように、直線偏光の方向が90゜回転し、
偏光板43を透過してミラー50により反射される。電圧を
印加すると、第12図に示したように液晶セル42によって
偏光方向が回転されないため、光束は偏光板43により遮
断され、投影レンズ側への戻り光はないこととなる。
次に、上述した偏光合成部60の他の例につき説明す
る。
上述したくさび型プリズムを用いた偏光合成部は、合
成された２つの光束が同一の方向へ射出されるものの、
両者の間には必ず角度がついてしまう。従って、プリズ
ムの射出端面から被照明面までの距離によっては照明ム
ラが大きくなる。また、光量を損失なく取り込むために
は投影レンズとしてＦナンバーが小さく、大口径のレン
ズが必要となるが、このようなレンズの設計は一般に困
難である。
そこで、以下の例では、合成された光束がほぼ平行に
噴出するように構成している。なお、以下の例でも、光
束を偏光ビームスプリッター61を用いて分離した後、一
方の光束の偏光状態をλ/2板62により変換する原理は上
記の例と同一であるため、この部分についての説明は省
略する。
第13図に示した偏光合成部は、頂角120゜の三角柱ミ
ラーを隙間なく配列して構成された合成ミラー67を備え
ている。偏光ビームスプリッター61を透過した光束は、
第13図に二点鎖線で示したようにλ/2板62を介して合成
ミラー67に入射し、反射された光束は、一点鎖線で示し
たようにミラー65,66を介して反対側から合成ミラー67
に入射する。頂角の二等分線に対して垂直な面を基準と
すると、各反射面の傾斜角度はそれぞれ30゜であり、各
光束はこの斜面に沿うように、やはりそれぞれ30゜で入
射する。このような設定によれば、全ての光束は基準面
に対して垂直な方向に反射される。
第14図は、反射面部分を拡大して示したものである。
一方からの光束は実線で示したように反射面Ａの全面で
反射され、全ての光束が基準面に対して垂直な光束とな
る。また、他方からの光束は、破線で示したように反射
面Ｂの全面で反射され、やはり全ての光束が基準面に対
して垂直な方向へ射出する。
反射光束は、反射面Ａからの成分と反射面Ｂからの成
分が交互に配列する。従って、照明光のムラが生じず、
しかも光束の射出方向を完全に揃えることができる。な
お、それぞれの入射光束を直径ａの円形とすると、合成
された光束は長径が2a、短径がａの楕円形となる。この
ような楕円光束は、整形して円形とすることもできる
が、画像形成部の形状が長方形である場合には、積極的
に利用することもできる。すなわち、一般的な画面、例
えばテレビジョン、写真フィルム等では縦横比が異なる
ことに鑑みれば、楕円光束を使用することにより全体を
有効に照明することができる。
斜面の傾斜角度は、照度ムラの防止と射出方向の一致
とを実現するためには、上記の設定が最も好ましい。
仮に、傾斜角度θが、30゜より大きい場合は、射出方
向を同一とするためには第15図に示したように反射面の
全面を使用することができず、光束が到達しない領域を
生じてしまい、照明ムラが顕著となる。但し、第10図の
例のように射出光束の方向の相違がある程度許容される
場合には、傾斜角を異ならせることにより照明ムラを低
減することはできる。
逆に、傾斜角度が30゜より小さい場合には、照明ムラ
は生じないが、第16図に示したように反射面Ａでう反射
されるべき光束の一部が反射面Ｂにおいて反射され、光
路から外れて光量の損失を招来する。
次に第17図に示した偏光合成部は、合成プリズム68を
使用し、偏光方向が揃えられた光束の射出方向を反射で
はなく屈折により同一とするものである。合成プリズム
68は、光入射側の端面が平面であり、射出側が三角柱を
隙間なく並べた断面鋸刃状の面である。他の構成は第13
図の例と同一であるので、合成プリズムの作用について
以下に説明する。
第18図は、屈折率の異なる境界面での光束の屈折を示
している。
境界面より入射側の媒質の屈折率をn1、射出側の媒質
の屈折率をn2とし、入射角θ１、屈折率θ２とすると、
屈折の法則により、 n1・sinθ１＝n2・sinθ２ …（１） が成り立つ。ここで、入射側の光束径φ１、射出側の光
束径φ２とすると、屈折による光束径の変化の倍率ｍ
は、 となる。ここで、ｍ＜１とするためには、 n1＞n2 であることが必要である。
第19図は、断面鋸刃状の面での屈折を示している。
光束のケラレをなくすために、頂角を２αとして、 θ１＝90−２α，θ２＝90−α とおくと、（１）式は、 n1cos2α＝n2cosα とすることができる。この式を解くと、 となる。このとき、 ｍ＝cosθ2/cosθ１＝sinα/sin2α＝1/（2cosα） …（４） である。
上記を総合して第20図において合成プリズムの作用を
示す。
入射側の境界面では、 n0・sinα０＝n1・sinα …（５） が成り立ち、（２）式と（４）式とにより、総合倍率
ｍ′は、 となる。
従って、３つの媒質の屈折率が決まれば、ケラレがな
いための頂角αが（３）式によって求められ、これらに
より（５）式に基づいて入射角度α０が決定される。総
合倍率ｍ′は、α０に基づいて（６）式によって求めら
れる。
例えば、両側の倍質を空気（n0＝n2＝１）とし、合成
プリズムの硝材をBk7（n1＝1.51633）とした場合には、 α＝27.008゜ α０＝43.518゜ ｍ′＝0.690倍 となる。
≪第３実施例≫ 第21図〜第23図は、この発明に係る反射型プロジェク
ターの第３実施例を示したものである。
上記の実施例では、光束のOFF状態を作り出す偏光板
が液晶セルに近接して設けられている。偏光板は、消光
する際に発熱するため、この熱が液晶セルに影響を与え
る可能性もある。そこで、第３実施例では、第21図に示
したように消光状態を作り出す偏光板41を投影レンズ30
よりスクリーン側に設けている。
液晶セル44は。ネマティック液晶の135゜ツイスト配
列のセルであり、電圧が印加されていない場合には入射
する直線偏光を135゜回転させ、印加されていない場合
には入射する直線偏光をそのままの状態で射出させる。
また、液晶セル44とミラー50との間には、液晶セルに電
圧を印加しない場合にセルから射出する光束の偏光方向
を結晶軸の方向と一致させるようにλ/4板45が設けられ
ている。
次に、第３実施例の構成による作用を第22図及び第23
図に基づいて説明する。
光源から発したランダムな偏光状態の光束は、偏光合
成部60において所定の向きの直線偏光成分のみに変換さ
れ、ハーフサイズミラー20により反射されて液晶セル44
に入射する。液晶セル44に電圧を印加しない場合には、
第22図に示したように、光束の直線偏光の方向は135゜
回転し、λ/4板45の結晶軸に一致する。このため、光束
はλ/4板45を透過し、ミラー50により反射され、再びλ
/4板45を透過する。次に、液晶セル44によって偏光方向
が135゜回転され、投影レンズの後に設けられた偏光板4
1の透過軸に直交する光束となる。このため、光束は偏
光板41に遮られてスクリーン側へは投影されない。
液晶セル44に電圧を印加すると、第23図に示したよう
に液晶セル44によって光束の偏光方向が回転されないた
め、直線偏光はλ/4板45により円偏光に変換される。円
偏光は、ミラー50での反射によりその回転方向が逆転
し、λ/4板45を透過することにより反射前に対して垂直
な方向への直線偏光となり、液晶セル44、偏光板41をそ
のまま透過してスクリーン側へ投影される。
上記構成によれば、液晶セル44を発熱部分から離すこ
とができるため、熱による影響を受けずに液晶セルの動
作の安定を図ることができる。また、投影レンズ30から
の反射光、あるいは液晶セル表面での反射光といったゴ
ースト光の偏光方向は、画像情報を持つ光の偏光方向と
は垂直であるため、これらのゴースト光をもカットする
ことができる。
≪第４実施例≫ 第24図〜第26図は、この発明に係る反射型プロジェク
ターの第４実施例を示したものである。
この装置は、第３実施例と同様に投影レンズよりスク
リーン側に消光用の偏光板41が設けられており、液晶セ
ル46とミラー50との間には何も設けられていない。ま
た、液晶セル46は、ネマティック液晶のホモジニアス配
列のセルであり、電圧が印加されない状態では入射する
直線偏光を楕円偏光に変換して射出させる。
次に、第４実施例の構成による作用を第25図及び第26
図に基づいて説明する。
光源から発したランダムな偏光状態の光束は、偏光合
成部60において所定の向きの直線偏光成分のみに変換さ
れ、ハーフサイズミラー20により反射されて液晶セル46
に入射する。液晶セル46に電圧を印加しない場合には、
第25図に示したように直線偏光が楕円偏光に変換され
る。この楕円偏光は、ミラー50により反射されて回転方
向が逆転した楕円偏光となり、再び液晶セル46を透過し
て入射時とは垂直な直線偏光となり、偏光板41を透過し
てスクリーン側へ投影される。
液晶セル46に電圧を印加すると、第26図に示したよう
に液晶セル44をそのまま透過し、ミラー50で反射されて
偏光板41に達する。しかし、直線偏光の偏光方向が透過
軸と直交するために遮光され、スクリーン側へは投影さ
れない。
上記構成によれば、第３実施例と同様に熱による影響
やゴースト光の影響を防止することができ、更にλ/4板
を設ける必要がないため第３実施例の装置より部品点数
を削減することができる。
≪第５実施例≫ 第27図は、この発明に係る反射型プロジェクターの第
５実施例を示したものである。
この例では画像形成部を３組設け、投影レンズ30と画
像形成部40aとの間にクロスダイクロイックプリズム80
を配置している。このプリズムは、一方の貼合わせ面81
が赤成分反射のダイクロイックミラー面、他方の貼合わ
せ面82が青成分反射のダイクロイックミラー面として形
成されいる。そして、画像形成部40aは、緑成分に該当
するパターンを形成し、40bが赤、40cが青成分に該当す
るパターンを形成する。
このような構成によれば、PGBの３色によりカラー画
像を投影できる。
他の作用については上述した実施例と同様であるので
説明は省略する。
なお、この例では、画像形成部を１つの部材として表
現しているが、偏光板、偏光合成部との組み合わせは上
記実施例の何れの構成を採用してもよい。
ところで、上記の各実施例では、画像形成部として液
晶ディスプレイを用いる例のみを示したが、静止画像を
投影する場合には、液晶ライトバルブやフィルム等の透
過パターンを用いることも可能である。また、投影対象
面はスクリーンのみでなく、感材等を対象とすることも
できる。
［効果］ 以上説明したように、この発明によれば、反射照明式
の構成をとりつつ、光路分離素子部分による光量の損失
を抑えることができ、スクリーン上に形成される像のコ
ントラストを向上させることができる。
また、偏光合成部を設けることにより、光量の有効利
用を図ることができ、更に像のコントラストを向上させ
ることができる。また、投影レンズの表面で反射し反射
光であるゴースト光の偏光方向は画像情報を持つ偏光方
向と垂直であるため、直線偏光子によってゴースト光を
カットすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に係る反射型プロジェクターの第１実
施例を示す光路図、第２図及び第３図は第１図の画像形
成部の光路展開図である。 第４図〜第８図は上記実施例の変形例を示したものであ
り、第４図は画像形成部からの反射光を光路分離素子に
より反射させる例を示す光路図、第５図は光路分離素子
としてダハミラーを用いた例を示す光路図、第６図はリ
ングミラーの平面図、第７図は中心部小ミラーの平面
図、第８図はリング光束を作るためのミラーの説明図で
ある。 第９図はこの発明に係る反射型プロジェクターの第２実
施例を示す光路図、第10図は第９図に示した偏光合成部
を示す光路図、第11図及び第12図は第９図の画像形成部
の光路展開図である。 第13図は偏光合成部の第１の変形例を示す光路図、第14
図は第13図の合成ミラー部の作用を示す光路図、第15図
及び第16図は合成ミラー部の頂角を変更した場合の作用
を示す光路図である。 第17図は偏光合成部の第２の変形例を示す光路図、第18
図〜第20図は第17図に示した合成プリズム部の作用を示
す説明図である。 第21図はこの発明に係る反射型プロジェクターの第３実
施例を示す光路図、第22図及び第23図は第21図の画像形
成部の光路展開図である。 第24図はこの発明に係る反射型プロジェクターの第４実
施例を示す光路図、第25図及び第26図は第24図の画像形
成部の光路展開図である。 第27図はこの発明に係る反射型プロジェクターの第５実
施例を示す光路図である。 第28図は従来の反射型プロジェクターを示す光路図、第
29図及び第30図は第28図の画像形成部の光路展開図であ
る。 10……光源 11,12……集光レンズ 光路分割素子 20……ハーフサイズミラー 21……ダハミラー 22……リングミラー 23……中央小ミラー 40……画像形成部 41,43……偏光板 42,44,46……液晶セル 45……λ/4板 50……ミラー 60……偏光合成部 Ax1……光源部の光軸 Ax2……投影レンズの光軸 Ax3……スクリーン側の光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 27/18,27/28 G02F 1/13 505

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】照明光を発する光源と、 前記照明光を反射させるミラーと、 前記光源と前記ミラーとの間に設けられ、投影パターン
    が形成される透過型の画像形成部と、 前記光源の光軸と前記画像形成部の光軸との交差位置
    と、前記画像形成部との間の光路中に設けられた投影レ
    ンズと、 該投影レンズの射出側の瞳付近に位置し、前記投影レン
    ズの光軸を境として一方側で照明光を投影レンズへ入射
    させると共に、他方側で反射光を投影対象面へ導く光路
    分離素子とを備えた反射型プロジェクターにおいて、 前記光源からの光束を単一方向の直線偏光に変換する偏
    光合成部を、前記光源と前記光路分離素子との間の光路
    中に設け、 前記画像形成部は、直線偏光を旋回性の偏光に変換する
    変換素子と、前記光路分離素子より前記投影対象面側に
    配置された直線偏光子とを有することを特徴とする反射
    型プロジェクター。
  2. 【請求項２】前記変換素子は、前記液晶セルであること
    を特徴とする請求項１に記載の反射型プロジェクター。
  3. 【請求項３】前記変換素子は、前記液晶セルと前記ミラ
    ーとの間に設けられた移相子であることを特徴とする請
    求項１に記載の反射型プロジェクター。
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