JP3491519B2 - 投射型画像表示装置 - Google Patents
投射型画像表示装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの白色光
束を、赤、青、緑の３色光束に分解し、これらの各色光
束を液晶パネルから構成さえるライトバルブを通して映
像情報に応じて光変調し、光変調した後の各色の変調光
束を再合成して、投射レンズを介してスクリーン上に拡
大投射する投射型画像表示装置に関するものである。さ
らに詳しくは、本発明はこのような投射型画像表示装置
の光学系における不要な色光を除去する光学部品に関す
るものである。
束を、赤、青、緑の３色光束に分解し、これらの各色光
束を液晶パネルから構成さえるライトバルブを通して映
像情報に応じて光変調し、光変調した後の各色の変調光
束を再合成して、投射レンズを介してスクリーン上に拡
大投射する投射型画像表示装置に関するものである。さ
らに詳しくは、本発明はこのような投射型画像表示装置
の光学系における不要な色光を除去する光学部品に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】投射型表示装置は、基本的に光源とそこ
から出射された白色光束を３原色の各色光束に分離する
色光分離手段と、分離された各色の光束を光変調する３
枚の液晶ライトバルブと、これらの液晶ライトバルブを
介して光変調された各色の変調光束を合成する色合成す
る色光合成手段と、合成された変調光束をスクリーン上
に拡大投射する投射レンズとを備えた構成となってい
る。
から出射された白色光束を３原色の各色光束に分離する
色光分離手段と、分離された各色の光束を光変調する３
枚の液晶ライトバルブと、これらの液晶ライトバルブを
介して光変調された各色の変調光束を合成する色合成す
る色光合成手段と、合成された変調光束をスクリーン上
に拡大投射する投射レンズとを備えた構成となってい
る。
【０００３】図６は従来の投射型表示装置の基本的な構
成を示す概念図である。図を参照しながら、スクリーン
上に拡大投射されるまでを説明する。光源部６１１から
射出された自然光は第１インテグレータ６１０、反射ミ
ラー６０７及び第２インテグレータ６０９からなる照明
光学系により、青透過緑赤反射ダイクロイックミラー１
０２に向かう。前記青透過緑赤反射ダイクロイックミラ
ー１０２を透過した青色光は、反射ミラー６０７で反射
されフィールドレンズ６０６で集光され、プリ偏光子３
０２に入射する。
成を示す概念図である。図を参照しながら、スクリーン
上に拡大投射されるまでを説明する。光源部６１１から
射出された自然光は第１インテグレータ６１０、反射ミ
ラー６０７及び第２インテグレータ６０９からなる照明
光学系により、青透過緑赤反射ダイクロイックミラー１
０２に向かう。前記青透過緑赤反射ダイクロイックミラ
ー１０２を透過した青色光は、反射ミラー６０７で反射
されフィールドレンズ６０６で集光され、プリ偏光子３
０２に入射する。
【０００４】前記プリ偏光子３０２は平行平面板に染料
系の偏光フィルムを貼付されて構成されており、フィー
ルドレンズ６０６で集光されたＰ偏光光とＳ偏光光の合
成された偏光光の投射されない不要な偏光光束を変調手
段の前段で１／２程度透過吸収する。つまり、変調手段
に用いられる入射側偏光板６０１の信頼性を向上させる
ために挿入されている。これは、１インチ前後の小さな
液晶ライトバルブを使用し、かつ効率の良好な光源を使
用した場合において、特に青色光のエネルギーが高いた
めに挿入するものであり、プリ偏光子３０２を挿入せず
に投射型表示装置の明るさを追求した時、入射側偏光板
６０１の熱信頼性を保つのは困難になる。
系の偏光フィルムを貼付されて構成されており、フィー
ルドレンズ６０６で集光されたＰ偏光光とＳ偏光光の合
成された偏光光の投射されない不要な偏光光束を変調手
段の前段で１／２程度透過吸収する。つまり、変調手段
に用いられる入射側偏光板６０１の信頼性を向上させる
ために挿入されている。これは、１インチ前後の小さな
液晶ライトバルブを使用し、かつ効率の良好な光源を使
用した場合において、特に青色光のエネルギーが高いた
めに挿入するものであり、プリ偏光子３０２を挿入せず
に投射型表示装置の明るさを追求した時、入射側偏光板
６０１の熱信頼性を保つのは困難になる。
【０００５】また、信頼性確保が困難な場合に、青色光
以外でも用いられることもある。プリ偏光板３０２から
射出した光束は液晶パネル６０３に達する。一方、緑色
光及び赤色光のうち、緑色光は緑反射赤透過ダイクロイ
ックミラー２０２によって反射され、フィールドレンズ
６０６で集光された後、入射側偏光板６０３に達する。
以外でも用いられることもある。プリ偏光板３０２から
射出した光束は液晶パネル６０３に達する。一方、緑色
光及び赤色光のうち、緑色光は緑反射赤透過ダイクロイ
ックミラー２０２によって反射され、フィールドレンズ
６０６で集光された後、入射側偏光板６０３に達する。
【０００６】さらに、赤色光は緑反射赤透過ダイクロイ
ックミラー２０２を透過した後、第１リレーレンズ６０
８ａ、反射ミラー６０７、第２リレーレンズ６０８ｂ、
反射ミラー６０７を介してフィールドレンズ６０６で集
光され入射側偏光板６０１に達する。入射側偏光板６０
１、液晶ライトバルブ６０３及び出射側偏光板６０２に
より、各色に対応した映像信号にあわせて変調された色
光は、前記ダイクロイックプリズム６０４（色合成手
段）により、色光合成され投射レンズ６０５を介してス
クリーン（図示せず）に投射される。
ックミラー２０２を透過した後、第１リレーレンズ６０
８ａ、反射ミラー６０７、第２リレーレンズ６０８ｂ、
反射ミラー６０７を介してフィールドレンズ６０６で集
光され入射側偏光板６０１に達する。入射側偏光板６０
１、液晶ライトバルブ６０３及び出射側偏光板６０２に
より、各色に対応した映像信号にあわせて変調された色
光は、前記ダイクロイックプリズム６０４（色合成手
段）により、色光合成され投射レンズ６０５を介してス
クリーン（図示せず）に投射される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、明るさ
をさらに向上させるために、従来の投射型表示装置にお
いて光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ及び第
２インテグレータを使用した照明系設計を最適化して照
明効率が向上したことにより、偏光度は良くないが透過
率の高い染料系偏光板が貼付されたプリ偏光子と偏光度
の良好な入射側偏光板を使用して、不要光をバランス良
く吸収させて除去する方式では熱信頼性確保が困難にな
ったというのが第１の問題であり、特に青色の色光が問
題である。
をさらに向上させるために、従来の投射型表示装置にお
いて光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ及び第
２インテグレータを使用した照明系設計を最適化して照
明効率が向上したことにより、偏光度は良くないが透過
率の高い染料系偏光板が貼付されたプリ偏光子と偏光度
の良好な入射側偏光板を使用して、不要光をバランス良
く吸収させて除去する方式では熱信頼性確保が困難にな
ったというのが第１の問題であり、特に青色の色光が問
題である。
【０００８】また、さらに明るさを向上させたことによ
りヨウ素系偏光板あるいは染料系偏光板からなる入射側
偏光子そのものの信頼性確保が困難になったというのが
第２の問題であり、これは青色光に限った問題ではな
い。
りヨウ素系偏光板あるいは染料系偏光板からなる入射側
偏光子そのものの信頼性確保が困難になったというのが
第２の問題であり、これは青色光に限った問題ではな
い。
【０００９】さらに、第２の問題と同様に明るさを向上
させたことにより、液晶ライトバルブを透過する透過光
が従来より格段に増加し、ヨウ素系偏光板あるいは染料
系偏光板からなる出射側偏光子そのものの信頼性確保が
困難になったというのが、第３の問題である。
させたことにより、液晶ライトバルブを透過する透過光
が従来より格段に増加し、ヨウ素系偏光板あるいは染料
系偏光板からなる出射側偏光子そのものの信頼性確保が
困難になったというのが、第３の問題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、白色の光を一方向に射出する光源部と、前記光源部
からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離する色光分離
手段と、この色光分離手段からの光束に含まれる偏光光
を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液晶ライト
バルブを備えた変調手段と、前記変調手段によって変調
された後の変調光束を合成する色光合成手段と、変調さ
れた偏光光束をスクリーン上に拡大投射する投射レンズ
とを備え、前記色光分離手段そのものが垂直方向あるい
は水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、か
つ各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを
基板としたダイクロイックミラーであるか、または、少
なくとも赤、青、緑の３つの色光のうちの一つの光路上
の前記色光分離手段と前記色光合成手段との間に色光を
選択透過し、かつその他の色光を選択反射するダイクロ
イックコートが蒸着された偏光ガラスを備えている。
に、白色の光を一方向に射出する光源部と、前記光源部
からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離する色光分離
手段と、この色光分離手段からの光束に含まれる偏光光
を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液晶ライト
バルブを備えた変調手段と、前記変調手段によって変調
された後の変調光束を合成する色光合成手段と、変調さ
れた偏光光束をスクリーン上に拡大投射する投射レンズ
とを備え、前記色光分離手段そのものが垂直方向あるい
は水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、か
つ各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを
基板としたダイクロイックミラーであるか、または、少
なくとも赤、青、緑の３つの色光のうちの一つの光路上
の前記色光分離手段と前記色光合成手段との間に色光を
選択透過し、かつその他の色光を選択反射するダイクロ
イックコートが蒸着された偏光ガラスを備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に第１の手段として本発明の投
射型画像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源
部と、前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に
分離する色光分離手段と、この色光分離手段からの光束
に含まれる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示
を行う液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調
手段によって変調された後の変調光束を合成する色光合
成手段と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投
射する投射レンズとを備え、前記色分離手段の少なくと
も１枚が垂直方向あるいは水平方向に振動する可視光域
の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する偏光光
を吸収する偏光ガラスを基板としたダイクロイックミラ
ーとを備えている。
射型画像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源
部と、前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に
分離する色光分離手段と、この色光分離手段からの光束
に含まれる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示
を行う液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調
手段によって変調された後の変調光束を合成する色光合
成手段と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投
射する投射レンズとを備え、前記色分離手段の少なくと
も１枚が垂直方向あるいは水平方向に振動する可視光域
の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する偏光光
を吸収する偏光ガラスを基板としたダイクロイックミラ
ーとを備えている。
【００１２】また、第２の手段として本発明による投射
型画像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部
と、前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分
離する色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に
含まれる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を
行う液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手
段によって変調された後の変調光束を合成する色光合成
手段と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射
する投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブとその
前段に備えた色分離手段との光路間に,垂直方向あるい
は水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、か
つ各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを
基板としたダイクロイックフィルターの機能をを具備し
たプリ偏光子を備えている。
型画像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部
と、前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分
離する色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に
含まれる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を
行う液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手
段によって変調された後の変調光束を合成する色光合成
手段と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射
する投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブとその
前段に備えた色分離手段との光路間に,垂直方向あるい
は水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、か
つ各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを
基板としたダイクロイックフィルターの機能をを具備し
たプリ偏光子を備えている。
【００１３】第３の手段として本発明による投射型画像
表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、前
記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離する
色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含まれ
る偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液
晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段によ
って変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブを構成する
入射側偏光子が垂直方向あるいは水平方向に振動する可
視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する
偏光光を吸収する偏光ガラスからなり、かつダイクロイ
ックフィルターの機能を具備している。
表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、前
記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離する
色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含まれ
る偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液
晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段によ
って変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブを構成する
入射側偏光子が垂直方向あるいは水平方向に振動する可
視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する
偏光光を吸収する偏光ガラスからなり、かつダイクロイ
ックフィルターの機能を具備している。
【００１４】第４の手段として本発明による投射型画像
表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、前
記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離する
色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含まれ
る偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液
晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段によ
って変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブを構成する
出射側偏光子が垂直方向あるいは水平方向に振動する可
視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する
偏光光を吸収する偏光ガラスからなり、かつダイクロイ
ックフィルターの機能を具備している。
表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、前
記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離する
色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含まれ
る偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液
晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段によ
って変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブを構成する
出射側偏光子が垂直方向あるいは水平方向に振動する可
視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する
偏光光を吸収する偏光ガラスからなり、かつダイクロイ
ックフィルターの機能を具備している。
【００１５】（実施の形態１）図１は実施の形態１の青
透過緑赤反射ダイクロイックミラー１０１により分光さ
れた光特性の概念図であり、従来例で示した図６上の青
透過緑赤反射ダイクロイックミラー１０２の代わりに、
垂直方向あるいは水平方向に振動する可視光域の偏光光
を透過させ、かつ各々他方向に振動する偏光光を吸収す
る偏光ガラスを基板とした青透過緑赤反射ダイクロイッ
クミラー１０１を備えた構成からなる。
透過緑赤反射ダイクロイックミラー１０１により分光さ
れた光特性の概念図であり、従来例で示した図６上の青
透過緑赤反射ダイクロイックミラー１０２の代わりに、
垂直方向あるいは水平方向に振動する可視光域の偏光光
を透過させ、かつ各々他方向に振動する偏光光を吸収す
る偏光ガラスを基板とした青透過緑赤反射ダイクロイッ
クミラー１０１を備えた構成からなる。
【００１６】ここで、前記偏光ガラスの基本的な製造工
程について以下説明する。塩化物、臭化物及びヨウ化物
から成るハロゲン化物と銀を含むアルカリ−アルミノ−
ボロシリケイトガラスを溶融し、必要な形状のガラス素
地に成型する。前記ガラス素地を歪点（約４６２℃）以
上の温度で十分な時間で加熱処理し、約２００〜５００
０ の範囲の大きさを有するハロゲン化銀粒子をガラス
中に析出させる。熱処理が終了したガラスを除冷点（約
４９５℃）と軟化点（約６６３℃）の間の温度に保持し
たうえ、延伸工程により、ハロゲン化銀粒子を楕円体形
（アスペクト比２：１〜５：１）に延伸すると同時に粒
子を応力方向に整列させる。
程について以下説明する。塩化物、臭化物及びヨウ化物
から成るハロゲン化物と銀を含むアルカリ−アルミノ−
ボロシリケイトガラスを溶融し、必要な形状のガラス素
地に成型する。前記ガラス素地を歪点（約４６２℃）以
上の温度で十分な時間で加熱処理し、約２００〜５００
０ の範囲の大きさを有するハロゲン化銀粒子をガラス
中に析出させる。熱処理が終了したガラスを除冷点（約
４９５℃）と軟化点（約６６３℃）の間の温度に保持し
たうえ、延伸工程により、ハロゲン化銀粒子を楕円体形
（アスペクト比２：１〜５：１）に延伸すると同時に粒
子を応力方向に整列させる。
【００１７】延伸工程により板状になったガラスを所定
の厚さまで研削研磨する。研削研磨工程を終えたガラス
を水素雰囲気中約２５０〜４９５℃の間で焼成し、延伸
されたハロゲン化銀を２：１より大きいアスペクト比を
持つ銀粒子にする。以上の工程により偏光特性を持つ偏
光ガラスが製造される。但し、前記製造工程は基本的な
工程であって、特に製造工程について規定するものでは
ないし、かつ本実施例に使用される偏光ガラスにおいて
は銀を使用したが、他に金、クロム、銅などが使用され
ることもあるので、使用される金属化合物についても特
に規定しない。
の厚さまで研削研磨する。研削研磨工程を終えたガラス
を水素雰囲気中約２５０〜４９５℃の間で焼成し、延伸
されたハロゲン化銀を２：１より大きいアスペクト比を
持つ銀粒子にする。以上の工程により偏光特性を持つ偏
光ガラスが製造される。但し、前記製造工程は基本的な
工程であって、特に製造工程について規定するものでは
ないし、かつ本実施例に使用される偏光ガラスにおいて
は銀を使用したが、他に金、クロム、銅などが使用され
ることもあるので、使用される金属化合物についても特
に規定しない。
【００１８】図１中のＡ光路分光特性と示してある透過
光の分光特性は、従来の青透過緑赤反射ダイクロイック
ミラー１０２により透過分光された色光であって、Ｐ偏
光光とＳ偏光光が合成された青色光が射出されている。
しかしながら、図中の点線で囲んであるＳ偏光光は、本
発明の青透過緑赤反射ダイクロイックミラー１０１によ
り、吸収されＡ光路方向に透過されない。従って、従来
例において、偏光度は良くないが透過率の高い染料系偏
光板が貼付されたプリ偏光子と偏光度の良好な入射側偏
光板を使用して、不要光をバランス良く除去する方式は
不必要となる。
光の分光特性は、従来の青透過緑赤反射ダイクロイック
ミラー１０２により透過分光された色光であって、Ｐ偏
光光とＳ偏光光が合成された青色光が射出されている。
しかしながら、図中の点線で囲んであるＳ偏光光は、本
発明の青透過緑赤反射ダイクロイックミラー１０１によ
り、吸収されＡ光路方向に透過されない。従って、従来
例において、偏光度は良くないが透過率の高い染料系偏
光板が貼付されたプリ偏光子と偏光度の良好な入射側偏
光板を使用して、不要光をバランス良く除去する方式は
不必要となる。
【００１９】また、明るさを向上させるために、投射型
表示装置の光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ
及び第２インテグレータを使用した照明系設計を最適化
することにより照明効率が向上しても、不要光が入射側
偏光板の前段に配置される本発明の色光分解手段の青透
過緑赤反射ダイクロイックミラー１０１で吸収されるた
め、入射側偏光板６０１の熱信頼性が格段に向上する。
つまり、明るさを向上させるために、投射型表示装置の
光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ６１０及び
第２インテグレータ６０９を使用した照明系設計を最適
化することにより照明効率が向上し熱信頼性確保が困難
になったという第１の問題が解決される。また、図１
中、反射光のＢ光路の分光特性は従来と同様であるので
説明は省略する。
表示装置の光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ
及び第２インテグレータを使用した照明系設計を最適化
することにより照明効率が向上しても、不要光が入射側
偏光板の前段に配置される本発明の色光分解手段の青透
過緑赤反射ダイクロイックミラー１０１で吸収されるた
め、入射側偏光板６０１の熱信頼性が格段に向上する。
つまり、明るさを向上させるために、投射型表示装置の
光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ６１０及び
第２インテグレータ６０９を使用した照明系設計を最適
化することにより照明効率が向上し熱信頼性確保が困難
になったという第１の問題が解決される。また、図１
中、反射光のＢ光路の分光特性は従来と同様であるので
説明は省略する。
【００２０】図２は実施の形態１の緑反射赤透過ダイク
ロイックミラー２０１により分光された光特性の概念図
であり、従来例で示した図６上の緑反射赤透過ダイクロ
イックミラー２０２の代わりに、垂直方向あるいは水平
方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ各々
他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを基板と
した緑反射赤透過ダイクロイックミラー２０１を備えた
構成からなる。
ロイックミラー２０１により分光された光特性の概念図
であり、従来例で示した図６上の緑反射赤透過ダイクロ
イックミラー２０２の代わりに、垂直方向あるいは水平
方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ各々
他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを基板と
した緑反射赤透過ダイクロイックミラー２０１を備えた
構成からなる。
【００２１】前記図１に示した青透過緑赤反射ダイクロ
イックミラー１０１と同様の作用により、図２中のＤ光
路分光特性と示してある透過光の分光特性において、点
線で囲んであるＳ偏光光は、本発明の緑反射赤透過ダイ
クロイックミラー２０１により、吸収されＤ光路方向に
透過されない。従って、従来例において、偏光度は良く
ないが透過率の高い染料系偏光板が貼付されたプリ偏光
子３０２と偏光度の良好な入射側偏光板６０１を使用し
て、不要光をバランス良く除去する方式は不必要とな
る。
イックミラー１０１と同様の作用により、図２中のＤ光
路分光特性と示してある透過光の分光特性において、点
線で囲んであるＳ偏光光は、本発明の緑反射赤透過ダイ
クロイックミラー２０１により、吸収されＤ光路方向に
透過されない。従って、従来例において、偏光度は良く
ないが透過率の高い染料系偏光板が貼付されたプリ偏光
子３０２と偏光度の良好な入射側偏光板６０１を使用し
て、不要光をバランス良く除去する方式は不必要とな
る。
【００２２】また、明るさを向上させるために、投射型
表示装置の光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ
６１０及び第２インテグレータ６０９を使用した照明系
設計を最適化することにより照明効率が向上しても不要
光が入射側偏光板６０１の前段に配置される色光分解手
段の緑反射赤透過ダイクロイックミラー２０１で吸収さ
れるため、入射側偏光板６０１の熱信頼性が格段に向上
する。
表示装置の光源電力を上げ、さらに第１インテグレータ
６１０及び第２インテグレータ６０９を使用した照明系
設計を最適化することにより照明効率が向上しても不要
光が入射側偏光板６０１の前段に配置される色光分解手
段の緑反射赤透過ダイクロイックミラー２０１で吸収さ
れるため、入射側偏光板６０１の熱信頼性が格段に向上
する。
【００２３】つまり、明るさを向上させるために、投射
型表示装置の光源電力を上げ、さらに第１インテグレー
タ及び第２インテグレータを使用した照明系設計を最適
化することにより照明効率が向上し信頼性確保が困難に
なったという第１の問題が解決される。図２中、反射光
のＣ光路の分光特性は従来と同様であるので説明は省
く。
型表示装置の光源電力を上げ、さらに第１インテグレー
タ及び第２インテグレータを使用した照明系設計を最適
化することにより照明効率が向上し信頼性確保が困難に
なったという第１の問題が解決される。図２中、反射光
のＣ光路の分光特性は従来と同様であるので説明は省
く。
【００２４】但し、色分解手段に使用されるダイクロイ
ックミラーの分光特性仕様を規定するものではないの
で、図１中のＡ光路が赤光路であっても良いし、また、
図２中のＤ光路が青光路であっても良い。さらに、色分
解手段の両方に用いる必要はなく、どちらか一方の信頼
性が困難になった光路に使用すれば良い。
ックミラーの分光特性仕様を規定するものではないの
で、図１中のＡ光路が赤光路であっても良いし、また、
図２中のＤ光路が青光路であっても良い。さらに、色分
解手段の両方に用いる必要はなく、どちらか一方の信頼
性が困難になった光路に使用すれば良い。
【００２５】（実施の形態２）図３は実施の形態２の概
略構成図である。実施の形態１において色分解手段を透
過する光路では不要光を透過吸収することにより、入射
側偏光板６０１の熱信頼性が格段に向上するが、色分解
手段により、反射を２回して入射側偏光板に導かれる光
路では不要光による第１の問題は解決されていない。
略構成図である。実施の形態１において色分解手段を透
過する光路では不要光を透過吸収することにより、入射
側偏光板６０１の熱信頼性が格段に向上するが、色分解
手段により、反射を２回して入射側偏光板に導かれる光
路では不要光による第１の問題は解決されていない。
【００２６】この光路では、図３に示すように従来の偏
光度は良くないが透過率の高い染料系偏光板からなるプ
リ偏光子３０２の代わりに、垂直方向あるいは水平方向
に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方
向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスの基板とし、
かつダイクロイックフィルターの機能を具備したプリ偏
光子３０１を備えている。尚、基板とした偏光ガラスは
実施の形態１と同様の材料である。色分解手段の緑反射
赤透過ダイクロイックミラー２０１で反射された緑光は
前記プリ偏光子３０１に具備されたダイクロイックフィ
ルターの機能により、所望の色純度の緑光に選択透過さ
れ、投射されない波長域の不要な色光は入射側偏光板６
０１には到達しない。
光度は良くないが透過率の高い染料系偏光板からなるプ
リ偏光子３０２の代わりに、垂直方向あるいは水平方向
に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方
向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスの基板とし、
かつダイクロイックフィルターの機能を具備したプリ偏
光子３０１を備えている。尚、基板とした偏光ガラスは
実施の形態１と同様の材料である。色分解手段の緑反射
赤透過ダイクロイックミラー２０１で反射された緑光は
前記プリ偏光子３０１に具備されたダイクロイックフィ
ルターの機能により、所望の色純度の緑光に選択透過さ
れ、投射されない波長域の不要な色光は入射側偏光板６
０１には到達しない。
【００２７】さらに、図３中の透過概念図に示すように
投射されない不要光である緑光のＰ偏光光は前記プリ偏
光子３０１により、選択透過吸収され入射側偏光板６０
１には到達しない。従って、明るさを向上させるため
に、投射型表示装置の光源電力を上げ、さらに第１イン
テグレータ６１０及び第２インテグレータ６０９を使用
した照明系設計を最適化して照明効率が向上しても、不
要光のうち、入射側偏光板６０１の前段に配置されるプ
リ偏光子３０１で不要な波長域は反射され、かつ使用し
ない偏光光は吸収されるため、入射側偏光板６０１の熱
信頼性が格段に向上する。
投射されない不要光である緑光のＰ偏光光は前記プリ偏
光子３０１により、選択透過吸収され入射側偏光板６０
１には到達しない。従って、明るさを向上させるため
に、投射型表示装置の光源電力を上げ、さらに第１イン
テグレータ６１０及び第２インテグレータ６０９を使用
した照明系設計を最適化して照明効率が向上しても、不
要光のうち、入射側偏光板６０１の前段に配置されるプ
リ偏光子３０１で不要な波長域は反射され、かつ使用し
ない偏光光は吸収されるため、入射側偏光板６０１の熱
信頼性が格段に向上する。
【００２８】また、従来のプリ偏光子３０２を入れ替え
るだけで簡単に信頼性が向上する。つまり、明るさを向
上させるために、投射型表示装置の光源電力を上げた
り、また第１インテグレータ６１０及び第２インテグレ
ータ６０９を使用した照明系設計が最適化され照明効率
が向上したために熱信頼性確保が困難になったという第
１の問題が解決される。
るだけで簡単に信頼性が向上する。つまり、明るさを向
上させるために、投射型表示装置の光源電力を上げた
り、また第１インテグレータ６１０及び第２インテグレ
ータ６０９を使用した照明系設計が最適化され照明効率
が向上したために熱信頼性確保が困難になったという第
１の問題が解決される。
【００２９】但し、色合成手段にダイクロイックプリズ
ム６０４を使用した光学系システムでは、反射を２回す
る光路が緑光に限定されるが、色合成手段にミラー順次
タイプを使用した光学系では、色光は限定されないので
必要に応じて各色光に用いることができる。
ム６０４を使用した光学系システムでは、反射を２回す
る光路が緑光に限定されるが、色合成手段にミラー順次
タイプを使用した光学系では、色光は限定されないので
必要に応じて各色光に用いることができる。
【００３０】（実施の形態３）図４は実施の形態３の概
略構成図である。実施の形態１及び実施の形態２におい
て、さらに明るさを向上させるために、投射型表示装置
の光源電力を上げ、第１インテグレータ６１０及び第２
インテグレータ６０９を使用した照明系設計を最適化し
て照明効率が向上したことにより、ヨウ素系偏光板ある
いは染料系偏光板からなる入射側偏光板６０１そのもの
の熱信頼性確保が困難になったというのが第２の問題で
ある。
略構成図である。実施の形態１及び実施の形態２におい
て、さらに明るさを向上させるために、投射型表示装置
の光源電力を上げ、第１インテグレータ６１０及び第２
インテグレータ６０９を使用した照明系設計を最適化し
て照明効率が向上したことにより、ヨウ素系偏光板ある
いは染料系偏光板からなる入射側偏光板６０１そのもの
の熱信頼性確保が困難になったというのが第２の問題で
ある。
【００３１】本発明によれば、従来の入射側偏光板６０
１の代わりに図４中に示すように、入射側偏光子４０１
を用いている。入射側偏光子４０１は、垂直方向あるい
は水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、か
つ各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスか
らなり、かつダイクロイックフィルターの機能を具備し
ている。尚、基板とした偏光ガラスは実施の形態１と同
様の材料である。
１の代わりに図４中に示すように、入射側偏光子４０１
を用いている。入射側偏光子４０１は、垂直方向あるい
は水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、か
つ各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスか
らなり、かつダイクロイックフィルターの機能を具備し
ている。尚、基板とした偏光ガラスは実施の形態１と同
様の材料である。
【００３２】前記、入射側偏光子４０１の具備するダイ
クロイックフルターの機能により、所望の色純度の青色
光に選択透過され、投射されない波長域の不要な色光は
選択反射され、液晶ライトバルブ６０３には到達しな
い。さらに、図４中の透過概念図に示すように投射され
ない不要光である青色光のＳ偏光光は入射側偏光子４０
１により、選択透過吸収され液晶ライトバルブ６０３に
は到達しない。
クロイックフルターの機能により、所望の色純度の青色
光に選択透過され、投射されない波長域の不要な色光は
選択反射され、液晶ライトバルブ６０３には到達しな
い。さらに、図４中の透過概念図に示すように投射され
ない不要光である青色光のＳ偏光光は入射側偏光子４０
１により、選択透過吸収され液晶ライトバルブ６０３に
は到達しない。
【００３３】従って、さらに明るさを向上させたことに
よりヨウ素系偏光板あるいは染料系偏光板からなる入射
側偏光板６０１そのものの熱信頼性確保が困難になった
というのが第２の問題が解決される。但し、青色光に限
定するものではないので、必要に応じ他の色光で用いて
も良い。
よりヨウ素系偏光板あるいは染料系偏光板からなる入射
側偏光板６０１そのものの熱信頼性確保が困難になった
というのが第２の問題が解決される。但し、青色光に限
定するものではないので、必要に応じ他の色光で用いて
も良い。
【００３４】（実施の形態４）図５は実施の形態４の概
略構成図である。実施の形態３により、入射側偏光板の
信頼性が格段に向上し透過光を増加したことにより、ヨ
ウ素系偏光板あるいは染料系偏光板からなる出射側偏光
板６０２そのものの熱信頼性確保が困難になったという
のが第３の問題である。従来の出射側偏光板６０２の代
わりに図５中に示すように、入射側偏光子５０１を用い
ている。
略構成図である。実施の形態３により、入射側偏光板の
信頼性が格段に向上し透過光を増加したことにより、ヨ
ウ素系偏光板あるいは染料系偏光板からなる出射側偏光
板６０２そのものの熱信頼性確保が困難になったという
のが第３の問題である。従来の出射側偏光板６０２の代
わりに図５中に示すように、入射側偏光子５０１を用い
ている。
【００３５】出射側偏光子５０１は、垂直方向あるいは
水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ
各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスから
なり、かつダイクロイックフィルターの機能を具備して
いる。尚、基板とした偏光ガラスは実施の形態１と同様
の材料である。また、図５中の透過概念図に示すよう
に、出射側偏光子５０１の具備するダイクロイックフィ
ルターの機能により、ダイクロイックプリズム６０４側
から漏れてきて、出射側偏光板６０２の熱信頼性を減少
させ、かつ液晶ライトバルブ６０３の誤動作を引き起こ
す赤色光及び緑色光を反射させる。
水平方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ
各々他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスから
なり、かつダイクロイックフィルターの機能を具備して
いる。尚、基板とした偏光ガラスは実施の形態１と同様
の材料である。また、図５中の透過概念図に示すよう
に、出射側偏光子５０１の具備するダイクロイックフィ
ルターの機能により、ダイクロイックプリズム６０４側
から漏れてきて、出射側偏光板６０２の熱信頼性を減少
させ、かつ液晶ライトバルブ６０３の誤動作を引き起こ
す赤色光及び緑色光を反射させる。
【００３６】また、当然であるが液晶ライトバルブ６０
３で光変調された青色光を選択透過させる出射側偏光板
の機能を兼ね備えている。つまり、実施の形態４によ
り、液晶ライトバルブ６０３を透過する透過光が従来よ
り格段に増加し、新たにヨウ素系偏光板あるいは染料系
偏光板からなる出射側偏光板６０２そのものの熱信頼性
確保が困難になったという第３の問題を解決し、かつ色
合成手段側からの不要光の影響も解決される。
３で光変調された青色光を選択透過させる出射側偏光板
の機能を兼ね備えている。つまり、実施の形態４によ
り、液晶ライトバルブ６０３を透過する透過光が従来よ
り格段に増加し、新たにヨウ素系偏光板あるいは染料系
偏光板からなる出射側偏光板６０２そのものの熱信頼性
確保が困難になったという第３の問題を解決し、かつ色
合成手段側からの不要光の影響も解決される。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、投射型
表示装置の光源電力を上げ、照明系設計を最適化して照
明効率が向上したことにより、従来の投射型画像表示装
置よりも格段に明るく、かつ信頼性の良好な投射型表示
装置を提供することができる。
表示装置の光源電力を上げ、照明系設計を最適化して照
明効率が向上したことにより、従来の投射型画像表示装
置よりも格段に明るく、かつ信頼性の良好な投射型表示
装置を提供することができる。
【図１】実施の形態１の青透過緑赤反射ダイクロイック
ミラーの分光特性概念図
ミラーの分光特性概念図
【図２】実施の形態１の緑反射赤透過ダイクロイックミ
ラーの分光特性概念図
ラーの分光特性概念図
【図３】実施の形態２の概略構成図
【図４】実施の形態３の概略構成図
【図５】実施の形態３の概略構成図
【図６】既に提案されている投射型表示装置の基本的な
構成を示す概念図
構成を示す概念図
１０１ 青透過緑赤反射ダイクロイックミラー
１０２ 従来の青透過緑赤反射ダイクロイックミラー
２０１ 緑反射赤透過ダイクロイックミラー
２０２ 従来の緑反射赤透過ダイクロイックミラー
３０１ プリ偏光子
３０２ 従来のプリ偏光子
４０１ 入射側偏光子
５０１ 出射側偏光子
６０１ 従来の入射側偏光板
６０２ 従来の出射側偏光板
６０３ 液晶ライトバルブ
６０４ ダイクロイックプリズム
６０５ 投射レンズ
６０６ フィールドレンズ
６０７ 反射ミラー
６０８ａ 第１リレーレンズ
６０８ｂ 第２リレーレンズ
６０９ 第２インテグレータ
６１０ 第１インテグレータ
６１１ 光源部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12
(56)参考文献 特開 昭63−4217（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−72447（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−5734（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−331947（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−25125（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−5881（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−160627（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13 - 1/141
G02B 5/08
G02B 5/26
G02B 5/30
G03B 33/12
Claims (5)
- 【請求項１】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記色分離手段の少なくとも１枚
が垂直方向あるいは水平方向に振動する可視光域の偏光
光を透過させ、かつ各々他方向に振動する偏光光を吸収
する偏光ガラスを基板としたダイクロイックミラーから
なることを特徴とする投射型画像表示装置。 - 【請求項２】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブとその前段
に備えた色分離手段との光路間に垂直方向あるいは水平
方向に振動する可視光域の偏光光を透過させ、かつ各々
他方向に振動する偏光光を吸収する偏光ガラスを基板と
し、かつダイクロイックフィルターの機能を具備したプ
リ偏光子を備えていることを特徴とする投射型画像表示
装置。 - 【請求項３】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブを構成する
入射側偏光子が垂直方向あるいは水平方向に振動する可
視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する
偏光光を吸収する偏光ガラスからなり、かつダイクロイ
ックフィルターの機能を具備していることを特徴とする
投射型画像表示装置。 - 【請求項４】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の３つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、変調された偏光光束をスクリーン上に拡大投射する
投射レンズとを備え、前記液晶ライトバルブを構成する
出射側偏光子が垂直方向あるいは水平方向に振動する可
視光域の偏光光を透過させ、かつ各々他方向に振動する
偏光光を吸収する偏光ガラスからなり、かつダイクロイ
ックフィルターの機能を具備していることを特徴とする
投射型画像表示装置。 - 【請求項５】 色光合成手段にＸ字プリズムを用いた請
求項４記載の投射型画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10757498A JP3491519B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 投射型画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10757498A JP3491519B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 投射型画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11305189A JPH11305189A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3491519B2 true JP3491519B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=14462634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10757498A Expired - Fee Related JP3491519B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 投射型画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491519B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6995917B1 (en) | 1999-04-08 | 2006-02-07 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Projection display system using polarized light |
| US6781640B1 (en) | 1999-11-15 | 2004-08-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Projection display having polarization compensator |
| US7101047B2 (en) | 2000-03-31 | 2006-09-05 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Projection display systems for light valves |
| JP2006071761A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Canon Inc | 偏光ビームスプリッタ及びそれを用いた画像表示装置 |
| JP2014106254A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Okamoto Glass Co Ltd | 偏光ビームスプリッターモジュール |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10757498A patent/JP3491519B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11305189A (ja) | 1999-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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