JP4652110B2 - 投射型映像表示装置 - Google Patents
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Description
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、投射型映像表示装置において、偏光分離部の光の反射、非点収差、及び、投射レンズからライトバルブまでの光学的な距離の増大を抑えられるようにすることである。
本発明の目的は、上記課題点を解決し、明るく高画質の映像を表示可能な投射型映像表示技術の提供にある。
図1〜図4は、本発明の第1の実施例としての投射型映像表示装置の説明図である。本第1の実施例は、ライトバルブとして反射型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ装置の場合の例である。図1は、第1の実施例としての投射型映像表示装置の構成例図、図2は、図1の投射型映像表示装置における偏光分離部の構成例図、図3は、図2に示す偏光分離部の偏光分離面構成部を示す図、図4は、図3の偏光分離面構成部における光の透過率特性図である。
図2において、43Aは青色光用の偏光分離体、43a、43bはプリズム材、431は偏光分離面構成部、431aは格子状に配列された光反射性の格子部材(ワイヤグリッド)、431b1、431b2はそれぞれ、上記格子部材431aが平面上に配された光透過性の基板、431cは、光反射性の格子部材431aと基板431b1、431b2との間にあって、格子部材431aの面及び光透過性の基板431b1、431b2の面に接して充填されている光透過性の媒質、432は、基板431b1とプリズム材43aとの間及び基板431b2とプリズム材43bとの間に配された光透過性の媒質である。偏光分離面構成部431は、上記基板431b1、431b2と、上記光反射性の格子部材431aと、上記光透過性の媒質431cとを備えて成る。媒質431cと媒質432は同じ材質のものであってもよいし、異なる材質のものであってもよい。本第1の実施例の場合は、媒質431cと媒質432とに同じ材質の接着剤または粘着剤を用い、媒質431cは基板431b1、431b2間を接着または粘着剤で固定し、媒質432は、基板431b1とプリズム材43aとの間及び基板431b2とプリズム材43bとの間をそれぞれ接着または粘着剤で固定するものとする。
図4の特性から、偏光分離面構成部431の光の透過率は、波長帯域600×10−9m以上の青色光の場合は約95%超、波長帯域500×10−9m以上の緑色光の場合も約95%以上となる。このため、偏光分離処理時の青色光の損失は5%未満であり、実用上全く支障ないレベルである。
上記第1の実施例の投射型映像表示装置によれば、光の反射や、非点収差などが抑えられ、この結果、明るく、コントラストの低下なども抑えた高画質の映像が得られる。さらに、投射レンズとライトバルブの間の光学的距離を短くすることができるため、投射レンズの収差補正が容易となり、投射レンズのコスト低減も可能となる。
上記図6の偏光分離体を用いて偏光分離部を形成した投射型映像表示装置においても、光の反射や、非点収差などを抑えられ、明るく、かつ、色むらの増大やコントラストの低下などを抑えた高画質の映像が得られる。
図7において、43Eは青色光用の偏光分離体、431b11は、基板431b1がプリズム材43a、43bよりも突出した部分である。他の符号は、図5や図6の場合と同様である。本実施例構成においても、偏光分離面構成部431は、光反射性の格子部材431a、基板431b1及び媒質432で構成される。この場合も、基板431b1としては、例えば、ガラス基板、水晶基板、サファイア基板または酸化マグネシウム(MgO)基板などを用いるものとする。また、媒質432と基板431b1とは、媒質432の光の屈折率をn1、基板431b1の光の屈折率をn2としたとき、{(n2−n1)/(n2+n1)}2が0.003以下を満たす関係にあるものとし、該値を0.001以下とした場合には、より優れた+が得られる。かかる図7の構成によっても、プリズム材43a、43bよりも突出した部分431b11には冷却風を当てることができるため、偏光分離体43E全体や偏光分離面構成部431などの冷却効率を向上させることができる。
上記図7の偏光分離体を用いて偏光分離部を形成した投射型映像表示装置においても、光の反射や非点収差などを抑えられ、この結果、明るく、かつ、色むらの増大やコントラストの低下などを抑えた高画質の映像が得られる。また、上記のように、偏光分離体43E全体や偏光分離面構成部431などの冷却効率を向上させることができる。
12…リフレクタ、
13…紫外線カットフィルタ、
16…第1のマルチレンズアレイ、
17…第2のマルチレンズアレイ、
14、15…コリメートレンズ、
18…偏光変換素子、
19、25、26、37…集光レンズ、
21、22…ダイクロイックミラー、
29…全反射ミラー、
33…赤外線吸収フィルタ、
35…リレーレンズ、
36…フィールドレンズ、
401、403…1/2波長位相差板、
41、42、43…偏光分離部、
43A、43B、43C、43D、43E…偏光分離体、
411、421、431…偏光分離面構成部、
51、52、53…反射型液晶パネル、
71、72、73…1/4波長位相差板、
401、403…1/2波長位相差板、
41、42、43…偏光分離部、
43A、43B、43C、43D、43E…偏光分離体、
411、421、431…偏光分離面構成部、
80…クロスダイクロイックプリズム、
801、802…ダイクロイック面、
90…投射レンズユニット、
100…駆動回路。
Claims (3)
- 光源側からの光をライトバルブで映像信号に応じて変調し光学像を形成して、拡大投射する投射型映像表示装置であって、
光源側からの光の偏光方向を揃え、P偏光光またはS偏光光を形成する偏光変換部と、
上記偏光変換された偏光光を、赤、緑、青の各色光に分離する色分離部と、
上記分離された各色光の偏光光が照射され、映像信号に基づき該偏光光を変調するライトバルブと、
格子構造に基づく回折により光を偏光分離する偏光分離面が、プリズム材の間において光透過性の基板間に配された光透過性の媒質に接して形成され、上記ライトバルブに照射される光及び該ライトバルブで変調された光を偏光分離する偏光分離部と、
上記偏光分離された光を色合成する色合成部と、
上記色合成された光を拡大投射する投射レンズユニットと、
上記ライトバルブを駆動する駆動回路と、
を備え、
上記偏光分離部は、上記基板が上記プリズム材の表面よりも突出した構成である
ことを特徴とする投射型映像表示装置。 - 光源側からの光をライトバルブで映像信号に応じて変調し光学像を形成して、拡大投射する投射型映像表示装置であって、
光源側からの光の偏光方向を揃え、P偏光光またはS偏光光を形成する偏光変換部と、
上記偏光変換された偏光光を、赤、緑、青の各色光に分離する色分離部と、
上記分離された各色光の偏光光が照射され、映像信号に基づき該偏光光を変調するライトバルブと、
格子構造に基づく回折により光を偏光分離する偏光分離面が、プリズム材の間において光透過性の媒質に接して形成され、上記ライトバルブに照射される光及び該ライトバルブで変調された光を偏光分離する偏光分離部と、
上記偏光分離された光を色合成する色合成部と、
上記色合成された光を拡大投射する投射レンズユニットと、
上記ライトバルブを駆動する駆動回路と、
を備え、
上記偏光分離部は、光透過性の基板上に光反射性の格子部材が格子状に配列され、該格子部材と該基板との間に、該格子部材面及び該基板面に接して上記光透過性の媒質が充填された構成であり、かつ、上記光透過性の基板が上記プリズム材の表面よりも突出している構成である
ことを特徴とする投射型映像表示装置。 - 光源側からの光をライトバルブで映像信号に応じて変調し光学像を形成して、拡大投射する投射型映像表示装置であって、
光源側からの光の偏光方向を揃え、P偏光光またはS偏光光を形成する偏光変換部と、
上記偏光変換された偏光光を、赤、緑、青の各色光に分離する色分離部と、
上記分離された各色光の偏光光が照射され、映像信号に基づき該偏光光を変調するライトバルブと、
格子構造に基づく回折により光を偏光分離する偏光分離面が、プリズム材の間において光透過性の媒質に接して形成され、上記ライトバルブに照射される光及び該ライトバルブで変調された光を偏光分離する偏光分離部と、
上記偏光分離された光を色合成する色合成部と、
上記色合成された光を拡大投射する投射レンズユニットと、
上記ライトバルブを駆動する駆動回路と、
を備え、
上記偏光分離部は、光透過性の基板間に光反射性の格子部材が格子状に配され、該格子部材と該基板との間に、該格子部材面及び該基板面に接して上記光透過性の媒質が充填された構成であり、かつ、上記光透過性の基板が上記プリズム材の表面よりも突出した構成である
ことを特徴とする投射型映像表示装置。
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