JP4943885B2 - Multi-wavelength polarization conversion element, illumination unit, and image display device - Google Patents
Multi-wavelength polarization conversion element, illumination unit, and image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4943885B2 JP4943885B2 JP2007035833A JP2007035833A JP4943885B2 JP 4943885 B2 JP4943885 B2 JP 4943885B2 JP 2007035833 A JP2007035833 A JP 2007035833A JP 2007035833 A JP2007035833 A JP 2007035833A JP 4943885 B2 JP4943885 B2 JP 4943885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- polarization
- light
- conversion element
- polarized beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、配列した無偏光ビームを、配列した偏光の揃ったビームに変換して出射する多波長偏光変換素子と、その多波長偏光変化素子を用いた照明ユニットと、その照明ユニットを用いたプロジェクタ装置、プロジェクションテレビ等の画像表示装置に関する。 The present invention uses a multi-wavelength polarization conversion element that converts an arrayed non-polarized beam into an aligned polarized light beam, emits the same, an illumination unit using the multi-wavelength polarization change element, and the illumination unit. The present invention relates to an image display device such as a projector device or a projection television.
従来、異なる波長の光ビームを偏光変換素子の隣接する膜部に入射させて、一方をP偏光に、他方をS偏光に揃えて射出し、射出された光の面内照度分布を均一化する照明光学系と、その照明光学系を用いたプロジェクタが提案されている(例えば特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の発明では、液晶プロジェクタ装置の第1フライアイレンズと第2フライアイレンズの間に光路を略直角に曲げる全光路をカバーする大きさのダイクロイックミラーとそれに非平行な反射ミラーを設けてビームを緑(G)と赤(R)+青(B)に2分するとともに、両波長間でビームの方向をずらし、偏光変換素子の隣接する膜(反射膜と偏光分離膜(PBS膜))に導き、偏光変換素子透過後の光をGはP偏光に揃え、R+BはS偏光に揃え、後段に配された色分離・合成光学系の偏光ビームスプリッタ(PBS)でGは透過、R+Bは反射させ、さらにPBSの後段に配されたダイクロイックプリズムでRとBを分離し、それぞれの色に対応する反射型液晶パネルを照明する。
Conventionally, light beams of different wavelengths are incident on adjacent film portions of the polarization conversion element, and one is made to be P-polarized and the other is made to be S-polarized, and the in-plane illuminance distribution of the emitted light is made uniform. An illumination optical system and a projector using the illumination optical system have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In the invention described in
上記の従来技術は、各波長の液晶パネルに所定の波長の光を効率よく分離して導くことを目的としているが、光源ランプからの光束を色光分離光学素子で緑(G)色光と、赤(R)+青(B)色光に分離して用いており、発光ダイオード(LED)を用いた構成ではない。従って、LEDアレイを密に配置することを狙った本発明とは趣旨も違い、LED光源を用いたプロジェクタ装置への適用も難しい。 The above prior art aims to efficiently separate and guide light of a predetermined wavelength to the liquid crystal panel of each wavelength, but the light beam from the light source lamp is converted into green (G) color light and red light by a color light separation optical element. The light is separated into (R) + blue (B) color light and is not configured using a light emitting diode (LED). Therefore, it is different from the present invention aiming at densely arranging the LED arrays, and it is difficult to apply to a projector apparatus using an LED light source.
近年、発光ダイオード(LED)の発光効率が著しく上がり、照明光源としての利用が活発化している。屋内照明や車のヘッドランプ等への展開が先行しているが、プロジェクタにおいてもLEDを光源としたポケットプロジェクタ等の試作品が出されたりして実用化の方向へ進んでいる。
しかしながら、LEDをプロジェクタ装置の光源としてみたとき、光量不足の感は否めず、現行の高圧水銀ランプ等の光源に取って代るには、LED自体の高出力化はもちろんのこと、光学系の光利用効率の向上、アレイ化配列数の増大、液晶プロジェクタ装置における偏光変換等、数々のハードルを越える必要がある。
そこで、本発明では、液晶プロジェクタ装置等の画像表示装置の光源としてLEDを用いたときに発生する偏光変換の問題と、アレイ化配列数の向上を図ることを目的としている。
In recent years, the light emission efficiency of light emitting diodes (LEDs) has been remarkably increased, and its use as an illumination light source has been activated. Although the development of indoor lighting, car headlamps, and the like has preceded, prototypes such as pocket projectors using LEDs as light sources have also been put to practical use in projectors.
However, when the LED is viewed as a light source of a projector device, there is no sense of insufficient light quantity. To replace the light source such as the current high-pressure mercury lamp, the LED itself has a higher output, as well as an optical system. It is necessary to overcome many hurdles, such as improvement of light utilization efficiency, increase in the number of arrays, and polarization conversion in a liquid crystal projector.
In view of the above, an object of the present invention is to improve the problem of polarization conversion that occurs when an LED is used as the light source of an image display device such as a liquid crystal projector device, and the number of arrays.
一般に液晶をライトバルブとして備えたプロジェクタ装置(液晶プロジェクタ装置)では、ライトバルブの照射光の偏光方向を揃えるために偏光変換素子が用いられている。偏光変換素子は例えば図21に示すような構成であり、この偏光変換素子100は、偏光分離膜(PBS膜)101と反射膜102と1/2波長板103を組み合わせたものを1ユニットとして、これをアレイ状に配列したものが一般的である。
図示しない光源から出射された無偏光ビームはフライアイレンズ104等で偏光変換素子100に集光され、偏光変換素子100の偏光分離膜101に入射した偏光の揃わないビームは、偏光分離膜101でP偏光ビーム(透過光)とS偏光ビーム(反射光)に分離される。S偏光ビームは反射面102で反射されてP偏光ビームと平行なビームになる。このP偏光ビームとS偏光ビームのいずれか一方の光路上に1/2波長板103を配置すれば、偏光の揃ったビームが得られる。
In general, in a projector apparatus (liquid crystal projector apparatus) provided with a liquid crystal as a light valve, a polarization conversion element is used to align the polarization direction of light emitted from the light valve. For example, the polarization conversion element is configured as shown in FIG. 21, and this
A non-polarized beam emitted from a light source (not shown) is condensed on the
また、反射膜の変わりに偏光分離膜(PBS膜)としても同様な効果が得られる。偏光分離膜から反射されるビームは全てS偏光なので、反射膜の変わりにPBS膜としても、このPBS膜は全てのビームを反射するので、PBS膜を反射機能膜として用いることができる。 A similar effect can be obtained by using a polarization separation film (PBS film) instead of the reflection film. Since all the beams reflected from the polarization separation film are S-polarized light, the PBS film can be used as a reflection function film because the PBS film reflects all the beams even if the PBS film is used instead of the reflection film.
しかしながら、この反射機能膜として用いるPBS膜に透過光を入射させることはできない。同一PBS膜部に反射光と透過光が入射されると、PBS膜の後段にP偏光とS偏光が混在してしまい偏光が分離されなくなってしまうからである。従って従来の偏光変換素子100では、入射光の配列ピッチは偏光変換素子100の膜のピッチの2倍にする必要がある。
However, transmitted light cannot be incident on the PBS film used as the reflective function film. This is because when reflected light and transmitted light are incident on the same PBS film part, P-polarized light and S-polarized light are mixed in the subsequent stage of the PBS film, and the polarized light is not separated. Therefore, in the conventional
このような偏光変換素子100はフライアイレンズと組み合わせて用いられるのが一般的である。図22は従来の液晶プロジェクタ装置の構成の一例を示す図である。光源ユニット110の光源ランプ(高圧水銀ランプ等)111aから発した光はリフレクタ111bで略平行なビームになる。このビームは第1フライアイレンズ112で分割されて第2フライアイレンズ113の位置に集光される。このビームは偏光変換素子100で偏光の揃ったビームとなり、第1コンデンサレンズ114を透過後、反射ミラー115,118,120,122、ダイクロイックミラー116,117、集光レンズ119,121、第2コンデンサレンズ123R,123G,123B等からなる光学系を介して各色の液晶ライトバルブ124R,124G,124B上に照射される。図22の例では、赤(R)、緑(G)、青(B)の3系統の照明光が必要であるので、第1コンデンサレンズ114の後段で、ダイクロイックミラー116,117によりR、G、Bの3系統に分離される。
Such a
偏光変換素子100は第2フライアイレンズ113の直後に置かれ、前述のように偏光方向を揃える役目を担う。このような一般的な液晶プロジェクタ装置の照明系においては、偏光変換素子100に入射するビームの径は第1フライアイレンズ112によって絞られた位置の直近であるため、第2フライアイレンズ113のピッチよりもずっと小さくなっている。従って、フライアイレンズ112,113のピッチに合わせて偏光変換素子100の偏光分離膜101を構成し、その間に反射膜102を構成しても、光量の損失は発生しない。
The
一方、この偏光変換素子100をLED光源と組み合わせて用いることを考えると、事情が違ってくる。LEDは面積をもつ面光源であるため平行光を得ることはできず、拡散光となってしまう。そのため、フライアイレンズで集光することは困難で、ビームがフライアイレンズのサイズを維持することさえ難しい。
仮に図22の第1フライアイレンズ112の後のビーム幅を第2フライアイレンズ113のサイズに維持することができたとしても、偏光変換素子100の部分で半分は遮光しなくてはならず、これでは偏光変換素子100で偏光を揃えて光量を稼いでも意味が無いことになる。
On the other hand, considering that this
Even if the beam width after the first fly-
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、従来技術の不具合を解消すべく、偏光変換素子の光路分離部の配列ピッチと同ピッチでLEDを配置することが可能な構成の多波長対応の多波長偏光変換素子を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の多波長偏光変換素子を用い、照明効率を改善した照明ユニットを提供することを目的とする。
さらに本発明は、上記の照明効率を改善した照明ユニットを用い、明るい表示画像が得られる画像表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to eliminate the disadvantages of the prior art, the multi-wavelength compatible structure in which LEDs can be arranged at the same pitch as the arrangement pitch of the optical path separation unit of the polarization conversion element. An object is to provide a multi-wavelength polarization conversion element.
Another object of the present invention is to provide an illumination unit that uses the multi-wavelength polarization conversion element and has improved illumination efficiency.
A further object of the present invention is to provide an image display device that can obtain a bright display image by using the illumination unit with improved illumination efficiency.
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第1の手段は、配列した無偏光ビームを、偏光方向の揃った配列した偏光ビームに変換して出射する多波長偏光変換素子において、「配列した無偏光ビームに対応して配列され、該無偏光ビームを互いに偏光方向が直交する第1の偏光方向(P偏光(またはS偏光))の偏光ビームと第2の偏光方向(S偏光(またはP偏光))の偏光ビームに分離する機能と、前記無偏光ビームまたは前記偏光ビームの波長に応じて該ビームを透過または反射する機能とを有する光路分離部」と、「前記偏光ビームの偏光方向を変換(P偏光をS偏光に、またはS偏光をP偏光に変換)する機能を有する偏光方向変換部」を備え、前記配列した光路分離部において隣接する光路分離部には波長が異なる無偏光ビームを入射し、前記光路分離部と前記偏光方向変換部を介して偏光の揃った多波長の偏光ビームに変換して出射する構成であり、前記光路分離部は、入射光軸に対して傾斜して配置され、前記無偏光ビームを互いに偏光方向が直交する第1の偏光方向の偏光ビームと第2の偏光方向の偏光ビームに分離する偏光分離膜と、前記無偏光ビームまたは前記偏光ビームの波長に応じて該ビームを透過または反射するダイクロイック膜とを平行に重ねて配設した光路分離膜からなり、前記偏光分離膜は前記無偏光ビームを第1の偏光方向(P偏光(またはS偏光))の偏光ビームからなる透過光と第2の偏光方向(S偏光(またはP偏光))の偏光ビームからなる反射光に分離し、前記ダイクロイック膜は前記光路分離部に入射された無偏光ビームまたは前記偏光分離膜を透過した第1の偏光方向の偏光ビームを透過するとともに、隣接する前記光路分離膜の前記偏光分離膜で反射された前記波長の異なる第2の偏光方向の偏光ビームを反射することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following means.
A first means of the present invention is a multi-wavelength polarization conversion element that converts an aligned non-polarized beam into an aligned polarized beam having a uniform polarization direction and emits the converted non-polarized beam. The unpolarized beam is separated into a polarized beam having a first polarization direction (P-polarized light (or S-polarized light)) and a polarized beam having a second polarization direction (S-polarized light (or P-polarized light)) whose polarization directions are orthogonal to each other. An optical path separating unit having a function and a function of transmitting or reflecting the beam according to the wavelength of the non-polarized beam or the polarized beam, and “converting the polarization direction of the polarized beam (P-polarized light to S-polarized light, Or a polarization direction conversion unit having a function of converting S-polarized light into P-polarized light, and a non-polarized beam having a different wavelength is incident on an adjacent optical path separating unit in the arrayed optical path separating unit, and the optical path separating unit Above A structure in which emitted into a polarized beam of multiple wavelengths with aligned polarization through the light redirecting unit, the optical path separating portion is arranged to be inclined with respect to the incident optical axis, each other said free polarizing beam A polarization separation film that separates a polarized beam having a first polarization direction and a polarized beam having a second polarization direction that have orthogonal polarization directions, and transmits or reflects the beam according to the wavelength of the non-polarized beam or the polarized beam. The polarization separation film comprises an optical path separation film disposed in parallel with a dichroic film, and the polarization separation film converts the non-polarized beam into a transmitted light composed of a polarized beam having a first polarization direction (P-polarized light (or S-polarized light)) and a first light beam. The dichroic film is separated into reflected light composed of a polarized beam having two polarization directions (S-polarized light (or P-polarized light)), and the dichroic film is transmitted through the non-polarized light beam or the polarized light separating film incident on the optical path separating unit. With transmitting light direction of the polarized beam, characterized by reflecting a different second polarization direction of polarized beams of the wavelength reflected by the polarization splitting film of the optical path separating film adjacent.
本発明の第2の手段は、第1の手段の多波長偏光変換素子において、前記偏光方向変換部は、前記偏光ビームの偏光面を90度回転して偏光方向を変換する1/2波長板の機能を有し、該偏光方向変換部を前記光路分離部に沿うように傾斜して一体に配設したことを特徴とする。
また、本発明の第3の手段は、第1または第2の手段の多波長偏光変換素子において、前記ダイクロイック膜が、前記無偏光ビームの入射方向に対して最後段に配設されていることを特徴とする。
According to a second means of the present invention, in the multi-wavelength polarization conversion element of the first means, the polarization direction conversion unit rotates the polarization plane of the polarized beam by 90 degrees to convert the polarization direction. The polarization direction conversion part is inclined and integrated with the optical path separation part.
According to a third means of the present invention, in the multi-wavelength polarization conversion element of the first or second means, the dichroic film is disposed at the last stage with respect to the incident direction of the non-polarized beam. It is characterized by.
本発明の第4の手段は、第1の手段の多波長偏光変換素子において、前記偏光分離膜は、隣接する前記光路分離部の偏光分離膜で反射された前記波長の異なる第2の偏光方向(S偏光(またはP偏光))の偏光ビームを反射する2波長対応の偏光分離膜であることを特徴とする。 A fourth means of the present invention is a multi-wavelength polarization conversion element of the first means, before Symbol polarization separation film is adjacent the optical path separating portion of the polarization separation film second polarization having the different wavelengths reflected by It is a polarization separation film for two wavelengths that reflects a polarized beam in the direction (S-polarized light (or P-polarized light)).
本発明の第5の手段は、第4の手段の多波長偏光変換素子において、前記偏光方向変換部は前記偏光分離膜の後段の光路中に配置され、特定の波長の偏光ビームの偏光面を90度回転して偏光方向を変換する波長選択性の波長板の機能を有し、前記偏光方向変換部は、前記偏光分離膜を透過した偏光ビームと、隣接する光路分離部の偏光分離膜で反射され、前記偏光分離膜で再度反射された波長の異なる偏光ビームのいずれか一方に対してのみ1/2波長板として作用し、もう一方に対しては1/2波長板として作用しないことを特徴とする。 According to a fifth means of the present invention, in the multi-wavelength polarization conversion element according to the fourth means, the polarization direction converter is disposed in an optical path downstream of the polarization separation film, and the polarization plane of the polarized beam having a specific wavelength is changed. It has the function of a wavelength-selective wave plate that rotates 90 degrees to convert the polarization direction, and the polarization direction conversion unit is a polarization beam that has passed through the polarization separation film and a polarization separation film of an adjacent optical path separation unit. It acts as a half-wave plate only for one of the polarized beams having different wavelengths reflected and reflected again by the polarization separation film, and does not act as a half-wave plate for the other. Features.
本発明の第6の手段は、第1〜第5のいずれか1つの手段の多波長偏光変換素子において、前記無偏光ビームの光路数を、波長に応じて異なるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の第7の手段は、第1〜第6のいずれか1つの手段の多波長偏光変換素子において、前記無偏光ビームは、波長650nm近傍の赤色域、波長550nm近傍の緑色域、波長450nm近傍の青色域の無偏光ビームとするとともに、前記緑色域の波長の無偏光ビームに対応する光路を、他の色の波長の光路よりも多くしたことを特徴とする。
さらに本発明の第8の手段は、第7の手段の多波長偏光変換素子において、前記緑色域の波長の無偏光ビームに対応する光路を、1つ飛びに配したことを特徴とする。
A sixth means of the present invention is characterized in that, in the multi-wavelength polarization conversion element of any one of the first to fifth means, the number of optical paths of the non-polarized beam is varied depending on the wavelength. .
The seventh means of the present invention is the multi-wavelength polarization conversion element according to any one of the first to sixth means, wherein the non-polarized beam is a red region near a wavelength of 650 nm, a green region near a wavelength of 550 nm, It is characterized in that it is an unpolarized beam in the blue region near the wavelength of 450 nm, and the optical path corresponding to the unpolarized beam in the wavelength region in the green region is made larger than the optical paths of the wavelengths of other colors.
Further, an eighth means of the present invention is characterized in that, in the multi-wavelength polarization conversion element of the seventh means, one optical path corresponding to the non-polarized beam with the wavelength in the green region is arranged in one jump.
本発明の第9の手段は、照明ユニットであり、第1〜第8のいずれか1つの手段の多波長偏光変換素子を備え、前記配列した無偏光ビームを出射する光源として、波長の異なる複数の発光ダイオード(LED)を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第10の手段は、第9の手段の照明ユニットにおいて、前記光源は、波長650nm近傍の赤色域、波長550nm近傍の緑色域、波長450nm近傍の青色域の無偏光ビームをそれぞれ出射する発光ダイオード(LED)であることを特徴とする。
A ninth means of the present invention is an illumination unit, comprising the multi-wavelength polarization conversion element of any one of the first to eighth means, and a plurality of light sources having different wavelengths as light sources for emitting the arrayed non-polarized beams. The light emitting diode (LED) is provided.
According to a tenth means of the present invention, in the illumination unit of the ninth means, the light source is a non-polarized beam in a red region near a wavelength of 650 nm, a green region near a wavelength of 550 nm, and a blue region near a wavelength of 450 nm. It is a light emitting diode (LED) that emits light.
本発明の第11の手段は、第9または第10の手段の照明ユニットにおいて、前記発光ダイオード(LED)から出射された無偏光ビームを前記多波長偏光変換素子にカップリングするカップリング光学系を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第12の手段は、第11の手段の照明ユニットにおいて、前記カップリング光学系として、凸面付きテーパロッドアレイを用いたことを特徴とする。
さらに本発明の第13の手段は、第9〜第12のいずれか1つの手段の照明ユニットにおいて、前記多波長偏光変換素子から出射された偏光の揃ったビームを集光する集光光学系を備えたことを特徴とする。
The eleventh means of the present invention comprises a coupling optical system for coupling a non-polarized beam emitted from the light emitting diode (LED) to the multi-wavelength polarization conversion element in the illumination unit of the ninth or tenth means. It is characterized by having.
According to a twelfth means of the present invention, in the illumination unit of the eleventh means, a tapered rod array with a convex surface is used as the coupling optical system.
Furthermore, the thirteenth means of the present invention is the illumination unit of any one of the ninth to twelfth means, comprising a condensing optical system for condensing the polarized light beams emitted from the multi-wavelength polarization conversion element. It is characterized by having.
本発明の第14の手段は、画像表示装置であり、第9〜第13のいずれか1つの手段の照明ユニットと、画像表示素子を有することを特徴とする。
また、本発明の第15の手段は、第14の手段の画像表示装置において、前記照明ユニットが1系統で構成されていることを特徴とする。
さらに本発明の第16の手段は、第14または第15の手段の画像表示装置において、前記画像表示素子の画像を投射する投射レンズを有することを特徴とする。
14th means of this invention is an image display apparatus, It has the illumination unit of any one of 9th thru | or 13th means, and an image display element, It is characterized by the above-mentioned.
According to a fifteenth means of the present invention, in the image display device of the fourteenth means, the illumination unit is composed of one system.
The sixteenth means of the present invention is the image display device of the fourteenth or fifteenth means, further comprising a projection lens for projecting an image of the image display element.
本発明の多波長偏光変換素子では、「配列した無偏光ビームに対応して配列され、該無偏光ビームを互いに偏光方向が直交する第1の偏光方向(P偏光(またはS偏光))の偏光ビームと第2の偏光方向(S偏光(またはP偏光))の偏光ビームに分離する機能と、前記無偏光ビームまたは前記偏光ビームの波長に応じて該ビームを透過または反射する機能とを有する光路分離部」と、「前記偏光ビームの偏光方向を変換(P偏光をS偏光に、またはS偏光をP偏光に変換)する機能を有する偏光方向変換部」を備え、前記配列した光路分離部において隣接する光路分離部には波長が異なる無偏光ビームを入射し、前記光路分離部と前記偏光方向変換部を介して偏光の揃った多波長の偏光ビームに変換して出射するので、多波長偏光変換素子の光路分離部及び偏光方向変換部の配列ピッチと同ピッチで光源(例えばLED)を配置することが可能となり、従来の偏光変換素子に比べて光量を増やすことができ、明るい照明系を構成することが可能となる。
また、多波長偏光変換素子の光路分離部を偏光分離膜とダイクロイック膜で構成することにより、偏光方向変換部に共通の1/2波長板を用いて、多波長偏光変換素子を実現することができる。
また、偏光方向変換部に波長選択性の波長板を用いることで、光路分離部を偏光分離膜のみで構成することができ、簡易な構成の多波長偏光変換素子を実現することができる。
In the multi-wavelength polarization conversion element of the present invention, “polarized light having a first polarization direction (P-polarized light (or S-polarized light)) that is arranged corresponding to the arranged non-polarized beams and whose polarization directions are orthogonal to each other. An optical path having a function of separating the beam into a polarized beam having a second polarization direction (S-polarized light (or P-polarized light)) and a function of transmitting or reflecting the beam according to the wavelength of the non-polarized beam or the polarized beam And a “polarization direction conversion unit having a function of converting the polarization direction of the polarized beam (converting P-polarized light to S-polarized light or S-polarized light to P-polarized light)”, and A non-polarized beam having a different wavelength is incident on an adjacent optical path separation unit, and is converted into a multi-wavelength polarized beam having the same polarization through the optical path separation unit and the polarization direction conversion unit, and is emitted. Conversion element A light source (for example, LED) can be arranged at the same pitch as the arrangement pitch of the optical path separation unit and the polarization direction conversion unit, and the amount of light can be increased as compared with a conventional polarization conversion element, thereby forming a bright illumination system. Is possible.
In addition, by configuring the optical path separation unit of the multi-wavelength polarization conversion element with a polarization separation film and a dichroic film, a multi-wavelength polarization conversion element can be realized using a common half-wave plate for the polarization direction conversion unit. it can.
Further, by using a wavelength-selective wave plate for the polarization direction conversion unit, the optical path separation unit can be configured with only a polarization separation film, and a multi-wavelength polarization conversion element with a simple configuration can be realized.
さらに、無偏光ビームの光源として複数の波長のLEDを配列して用いる場合に、本発明の多波長偏光変換素子を用いることにより、LEDのアレイ数を従来タイプの偏光変換素子を用いる場合に比べて倍近く取ることができ、明るい照明ユニットを構成できる。
また、液晶ライトバルブ等の画像表示素子を用いるプロジェクタ装置等の画像表示装置の照明系に本発明の照明ユニットを用いることにより、LEDのアレイ数を従来の偏光変換素子を用いた照明系に比べて倍近く取ることができ、明るい照明ユニットにより明るい画像表示を行うことができる液晶プロジェクタ装置等の画像表示装置を実現することができる。
Further, when a plurality of wavelengths of LEDs are arranged and used as a light source for a non-polarized beam, the number of LED arrays is reduced by using the multi-wavelength polarization conversion element of the present invention as compared with the case of using a conventional type polarization conversion element. It is possible to construct a bright lighting unit.
Further, by using the illumination unit of the present invention in the illumination system of an image display device such as a projector device using an image display element such as a liquid crystal light valve, the number of LED arrays can be compared with that of a conventional illumination system using a polarization conversion element. Thus, an image display device such as a liquid crystal projector device that can display a bright image with a bright illumination unit can be realized.
さらに、従来の偏光変換素子を用いた場合には、明るい照明系を得るために複数系統の照明系からの照明光をダイクロイックプリズム等で合成する必要があったが、本発明の多波長偏光変換素子を用いることで1系統の照明系で済ませられ、小型で且つ簡易な照明ユニット及び画像表示装置を構成することができる。 Furthermore, when a conventional polarization conversion element is used, it is necessary to combine illumination light from a plurality of illumination systems with a dichroic prism or the like in order to obtain a bright illumination system. By using the element, a single illumination system can be used, and a small and simple illumination unit and image display device can be configured.
以下、本発明の構成、動作及び作用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration, operation and action of the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
[実施例1]
図1は本発明の一実施例を示す多波長偏光変換素子の構成説明図である。
図1(a)は多波長偏光変換素子10Aの断面構成例を示す部分断面図であり、透明なガラス部材5の間に、光路分離部である偏光分離膜1とダイクロイック膜2(2−1,2−2,2−3)からなる光路分離膜4と、偏光方向変換部である斜入射対応型の1/2波長膜(または1/2波長板)3とを重ねて、入射光軸に対して45°に傾斜して複数列配置したものである。また、本明細書中においては、偏光分離を行なうために、偏光分離膜を用いている。これは、他の構成との関係から作製のし易さを考慮したものである。しかしながら、偏光分離を行なう構成として、ワイヤグリットを用いることでも対応が可能であることは言うまでもない。このワイヤグリッドを用いると、透過光をP偏光とし、反射光をS偏光とすることも可能であるし、また、透過光をS偏光とし、反射光をP偏光とすることも可能となる。
[Example 1]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a multi-wavelength polarization conversion element showing an embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a partial cross-sectional view showing a cross-sectional configuration example of a multi-wavelength
図1(a)において、光路分離膜4と1/2波長膜3の組は図示しない光源(例えばLED)からの無偏光ビームの配列数と同数であり、光路分離膜4を構成する偏光分離膜1は、無偏光ビームを第1の偏光方向(例えばP偏光)の偏光ビームからなる透過光と第2の偏光方向(例えばS偏光)の偏光ビームからなる反射光に分離する機能を有している。なお、この光路分離膜4は、第1の偏光方向がP偏光であり、第2の偏光方向がS偏光である場合について記載したが、第1の偏光方向がS偏光であり、第2の偏光方向がP偏光であっても良い。この場合は、次に示す構成において、S偏光とP偏光の取扱いにより対応関係が変わるものがあるが、適宜に対応関係を読み替えて実施可能であることは理解される。
また、ダイクロイック膜2(2−1,2−2,2−3)は2波長対応の波長選択機能を有するものであり、ダイクロイック膜2−1は、波長λ1のビーム(無偏光ビームまたは偏光ビーム)を透過し、波長λ3のビームを反射する。また、ダイクロイック膜2−2は、波長λ2のビーム(無偏光ビームまたは偏光ビーム)を透過し、波長λ1のビームを反射する。さらに、ダイクロイック膜2−3は、波長λ3のビーム(無偏光ビームまたは偏光ビーム)を透過し、波長λ2のビームを反射する。
In FIG. 1A, the number of pairs of the optical
The dichroic film 2 (2-1, 2-2, 2-3) has a wavelength selection function corresponding to two wavelengths, and the dichroic film 2-1 has a wavelength λ1 beam (non-polarized beam or polarized beam). ) And reflects the beam of wavelength λ3. The dichroic film 2-2 transmits a beam having a wavelength λ2 (non-polarized beam or polarized beam) and reflects a beam having a wavelength λ1. Further, the dichroic film 2-3 transmits a beam having a wavelength λ3 (non-polarized beam or polarized beam) and reflects a beam having a wavelength λ2.
偏光方向変換部である1/2波長膜(斜入射対応型)3は、偏光ビームの偏光面を90度回転して偏光方向を変換する1/2波長板としての機能を有している。すなわち、1/2波長膜3を透過したP偏光はS偏光に、S偏光はP偏光に変換される。
なお、図1(a)では波長λ1〜λ3の3波長の無偏光ビームに対応する構成としているが、複数波長ならば、異なる波長の数は幾つでも対応可能である。また、図1(a)は多波長偏光変換素子10Aの一部を示すものであり、光路分離膜4と1/2波長膜3の組の配列数を4つに規定したものではなく、配列数は適宜設定される。
The ½ wavelength film (obliquely incident type) 3 that is a polarization direction conversion unit has a function as a ½ wavelength plate that rotates the polarization plane of the polarized beam by 90 degrees to convert the polarization direction. That is, the P-polarized light transmitted through the half-
In FIG. 1A, the configuration corresponds to the three-wavelength non-polarized light beams having the wavelengths λ1 to λ3, but any number of different wavelengths can be used as long as there are a plurality of wavelengths. FIG. 1A shows a part of the multi-wavelength
図1(a)に示すようにな光路分離膜4と1/2波長膜3とを重ねて入射光軸に対して45°に傾斜して複数列配置した構成の多波長偏光変換素子10Aの作製方法の一例としては、図2に示すように、透明な平行平板状のガラス部材5の上に偏光分離膜1とダイクロイック膜2及び1/2波長膜3を重ねて形成したものを作製し、さらにそれを必要な配列数分、多段に重ねて接合(透明接着剤による接着等)した積層構造物を形成する。次に図2に示すように、積層構造物を破線A,B,C,Dの部分で切断し、破線A,Bの切断面を光学研磨することにより、図1(a)に示すような構造の多波長偏光変換素子10Aを容易に作製することができる。
As shown in FIG. 1A, an optical
図1(a)に示す構造の多波長偏光変換素子10Aでは、無偏光ビームの入射側から見て、偏光分離膜1、ダイクロイック膜2、1/2波長膜3の順に配置されているが、この限りではなく、偏光分離膜1、ダイクロイック膜2、1/2波長膜3の各膜の並びの順で図3から図8までの組み合わせが考えられる。
この場合、偏光変換素子としての性能的な優劣の差は殆ど無いので、設計のしやすさと作りやすさによって適宜選択することができるが、偏光分離膜1の後段に1/2波長膜3があれば、出射光はS偏光となり、偏光分離膜1の前段に1/2波長膜3があれば出射光はP偏光となる。
In the multi-wavelength
In this case, since there is almost no difference in performance as a polarization conversion element, it can be selected as appropriate depending on ease of design and ease of manufacture. If there is, the outgoing light becomes S-polarized light, and if the half-
より具体的に説明すると、図3は入射ビームに対し、偏光分離膜1、1/2波長膜3、ダイクロイック膜2の順序で並べた実施例であり、光路分離部と偏光方向変換部は一体に配設されている。この配置例では、波長λ1の入射ビームは偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される。反射光(S偏光)はそのまま右隣の図示しない光路分離部へ向かう。透過光(P偏光)は1/2波長膜3でS偏光に変換され、ダイクロイック膜2をそのまま透過する。従ってS偏光で出射される。一方、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のS偏光)はダイクロイック膜2で反射されてS偏光のまま出射される。
More specifically, FIG. 3 shows an embodiment in which the
次に図4は入射ビームに対し、偏光分離膜1、ダイクロイック膜2、1/2波長膜3の順序で並べた実施例であり、光路分離部の後段に偏光方向変換部が一体に配設されている。この配置例では、波長λ1の入射ビームは偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される。反射光(S偏光)はそのまま右隣の図示しない光路分離部へ向かう。透過光(P偏光)はダイクロイック膜2をそのまま透過し、1/2波長膜3でS偏光に変換される。従ってS偏光で出射される。一方、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のS偏光)は、1/2波長膜3で一度P偏光に変換され、ダイクロイック膜2で反射された後、再び1/2波長膜3でS偏光に変換されて出射される。
Next, FIG. 4 shows an embodiment in which the
次に図5は入射ビームに対し、ダイクロイック膜2、偏光分離膜1、1/2波長膜3の順序で並べた実施例であり、光路分離部の後段に偏光方向変換部が一体に配設されている。この配置例では、波長λ1の入射ビームはダイクロイック膜2をそのまま透過し、偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される。反射光(S偏光)は再びダイクロイック膜2をそのまま透過し、右隣の図示しない光路分離部へ向かう。透過光(P偏光)は1/2波長膜3でS偏光に変換される。従ってS偏光で出射される。一方、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のS偏光)は1/2波長膜3でP偏光に変換され、偏光分離膜1を透過し、ダイクロイック膜2で反射された後、再び偏光分離膜1を透過し、1/2波長膜で再びS偏光に変換されて出射される。
Next, FIG. 5 shows an embodiment in which the
次に図6は入射ビームに対し、ダイクロイック膜2、1/2波長膜3、偏光分離膜1の順序で並べた実施例であり、光路分離部と偏光方向変換部が一体に配設されている。この配置例では、波長λ1の入射ビームはダイクロイック膜2をそのまま透過し、1/2波長膜3を透過してもまだランダム偏光のままで、偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される。そして透過光(P偏光)はそのままP偏光で出射される。反射光(S偏光)は再び1/2波長膜3を透過してP偏光に変換され、そのままダイクロイック膜2を透過して右隣の図示しない光路分離部へ向かう。一方、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のP偏光)は偏光分離膜1を透過し、1/2波長膜3で一度S偏光に変換され、ダイクロイック膜2で反射された後、1/2波長膜3で再びP偏光に変換され、偏光分離膜1を透過してP偏光で出射される。
Next, FIG. 6 shows an embodiment in which the
次に図7は入射ビームに対し、1/2波長膜3、ダイクロイック膜2、偏光分離膜1の順序で並べた実施例であり、光路分離部の前段に偏光方向変換部が一体に配設されている。この配置例では、波長λ1の入射ビームは1/2波長膜3を透過してもまだランダム偏光のままで、ダイクロイック膜2をそのまま透過し、偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される。そして透過光(P偏光)はそのままP偏光で出射される。反射光(S偏光)は再びダイクロイック膜2をそのまま透過し、1/2波長膜3でP偏光に変換されて右隣の図示しない光路分離部へ向かう。一方、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のP偏光)は偏光分離膜1を透過し、ダイクロイック膜2で反射された後、再び偏光分離膜1を透過してP偏光で出射される。
Next, FIG. 7 shows an embodiment in which the half-
次に図8は入射ビームに対し、1/2波長膜3、偏光分離膜1、ダイクロイック膜2の順序で並べた実施例であり、光路分離部の前段に偏光方向変換部が一体に配設されている。この配置例では、波長λ1の入射ビームは1/2波長膜3を透過してもまだランダム偏光のままで、偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される。そして透過光(P偏光)はダイクロイック膜2をそのまま透過してP偏光で出射される。反射光(S偏光)は再び1/2波長膜3を透過してP偏光に変換されて右隣の図示しない光路分離部へ向かう。一方、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のP偏光)はダイクロイック膜2で反射されてP偏光のまま出射される。
Next, FIG. 8 shows an embodiment in which the half-
以上の6通りの例を偏光分離膜1、ダイクロイック膜2、1/2波長膜3の各膜が対応すべき波長という観点で整理すると下記の表1のようになり、ダイクロイック膜2を最後段にする図3あるいは図8の構成が設計上からは一番簡易な構成である。すなわち、図3あるいは図8の構成では、図の左側に隣接する図示しない光路分離部からの波長の異なる反射光(波長λ3のS偏光あるいはP偏光)はダイクロイック膜2で反射されてそのまま出射されるので、偏光分離膜1と1/2波長膜3は1波長対応のものでよく、設計が簡単になる。但し、入射ビームの波長の数だけ違う膜の組み合わせが必要になる(波長が図1のようにλ1〜λ3の3通りの場合、膜の組み合わせは、表1のように×3通りとなる)。なお、ダイクロイック膜2以外の偏光分離膜1と1/2波長膜3は、全波長をカバーするような設計をすれば製造上は単純になる。
The above six examples are arranged in terms of the wavelengths that the
なお、図1(a)の多波長偏光変換素子10Aは図4に対応する膜構成の例であるが、これを上下反転して用いれば図1(b)のような膜構成(図7の膜構成の例)の多波長偏光変換素子10Bになり、同じ波長配列の入射ビームに対して、同一の多波長偏光変換素子を上下反転して横に1ピッチずらすことにより、出射光の偏光をP偏光とS偏光のどちらでも採り得るようにすることができる。
The multi-wavelength
以上のような構成の本実施例の多波長偏光変換素子10A(または10B)では、光路分離部及び偏光方向変換部の配列ピッチと同ピッチで無偏光ビームの光源(例えばLED)を配置することができるので、従来の偏光変換素子に比べて光量をほぼ倍に増やすことが可能であり、後述するような明るい照明系を構成することができる。
また、多波長偏光変換素子の光路分離部を偏光分離膜とダイクロイック膜で構成することにより、偏光方向変換部に共通の1/2波長板を用いて、多波長偏光変換素子を実現することができる。
In the multi-wavelength
In addition, by configuring the optical path separation unit of the multi-wavelength polarization conversion element with a polarization separation film and a dichroic film, a multi-wavelength polarization conversion element can be realized using a common half-wave plate for the polarization direction conversion unit. it can.
[実施例2]
図9は本発明の第2の実施例を示す多波長偏光変換素子の構成説明図である。
図9(a)は、波長λ1〜λ3の各無偏光ビームの入射光に対し、光路分離部となる光路分離膜4と、偏光方向変換部である波長板6で構成されているが、この実施例では、光路分離膜4は、無偏光ビームを第1の偏光方向(P偏光)の偏光ビームからなる透過光と第2の偏光方向(S偏光)の偏光ビームからなる反射光に分離する偏光分離膜1からなり、かつこの偏光分離膜1は、隣接する光路分離部の偏光分離膜で反射された波長の異なる反射光を反射する2波長対応の偏光分離膜である。また、波長板6は、波長に応じてλ板または1/2波長板として機能する波長選択性の波長板である。
[Example 2]
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of a multi-wavelength polarization conversion element according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9A includes an optical
すなわち、図9(a)に示す構成の多波長偏光変換素子10Cでは、入射ビームは偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離され、透過光(P偏光)はそのまま直進してP偏光で波長板6に入射し、隣接する波長の異なるビームの隣接する偏光分離膜1からの反射光(S偏光)は、偏光分離膜1で反射されてS偏光で同一の波長板6に入射する。波長板6は、この同一波長板に入射するビームの一方に対してのみ1/2波長板として作用し、もう一方に対しては波長板として作用しないような(1波長板(λ板)として作用するといってもよい)、波長選択性の波長板になっており、これによって、両波長がP偏光あるいはS偏光に揃えられ、偏光方向の揃った多波長の偏光ビームとして出射される。このような波長選択性の波長板6は、例えば特許文献2(特表2000−510961公報)等にその例がみられる。
That is, in the multi-wavelength polarization conversion element 10C having the configuration shown in FIG. 9A, the incident beam is separated into P-polarized light (transmitted light) and S-polarized light (reflected light) by the
次に図9(b)に示す偏光変換素子10Dは、光路分離膜4として、実施例1と同様に偏光分離膜1とダイクロイック膜2−1〜2−3で構成した例であるが、図9(a)と機能が変わらず、ダイクロイック膜が追加されただけなので、このような構成をとることは無駄であり、好ましくない。
Next, the polarization conversion element 10D shown in FIG. 9B is an example in which the optical
また、図9(c)に示す偏光変換素子10Eは、波長板6を偏光分離膜1に沿って斜めに配置した例であり、このような構成も可能ではあるが、このときには隣接光を偏光分離膜1で再度反射させるために、隣接光に対しては1/2波長板として作用しないことが必要である。すなわち、入射ビームが偏光分離膜1でP偏光(透過光)とS偏光(反射光)に分離される場合、異なる波長の隣接光は偏光分離膜1でS偏光で反射されてくるので、当該光をS偏光のまま偏光分離膜1で反射するためには、波長板6は当該ビームに対しては1/2波長板として作用しないことが必要がある。従ってこのような構成では出射光はS偏光のみに限定されるので、P偏光を得たい場合には、さらに1/2波長板を追加する必要があり、好ましくない。
Further, the
以上のように、本実施例では、偏光方向変換部に波長選択性の波長板を用いて図9(a)のような構成の多波長偏光変換素子10Cとすることにより、光路分離部4を偏光分離膜1のみで構成でき、簡易な構成で複数波長のビームの偏光方向を揃えて出射することができる多波長偏光変換素子を実現することができる。
As described above, in this embodiment, by using the wavelength selective wave plate for the polarization direction converter, the multi-wavelength polarization conversion element 10C having the configuration as shown in FIG. A multi-wavelength polarization conversion element that can be configured by only the
[実施例3]
次に本発明の多波長偏光変化素子を用いた照明ユニットの実施例を示す。
図10は上記の実施例1または実施例2に示した多波長偏光変換素子10を、プロジェクタ装置等の画像表示装置の照明系に適用される照明ユニットに用いた例である。
この照明ユニットは、光源として複数の波長のLEDチップ11R,11G,11Bを用い、この複数のLEDチップ11R,11G,11Bを等間隔に配列し、隣接するLEDチップは出射光の波長(色)が異なるものとし、この出射光をカップリング光学系の一例である凸面付き(例えば出射面が曲率半径Rの凸面)のテーパロッド(インテグレートしつつビームの広がりを抑えるもの)を配列したテーパロッドアレイ12で本発明の多波長偏光変換素子10に導くようにし、さらに多波長偏光変換素子10の後段にフライアイレンズ13とコンデンサレンズ14,15からなる集光光学系を配置した構成である。
[Example 3]
Next, an example of an illumination unit using the multi-wavelength polarization change element of the present invention is shown.
FIG. 10 shows an example in which the multi-wavelength
This illumination unit uses
ここで、LEDチップ11Rは波長650nm近傍の赤色域の無偏光ビームを出射し、LEDチップ11Gは波長550nm近傍の緑色域の無偏光ビームを出射し、LEDチップ11Bは波長450nm近傍の青色域の無偏光ビームを出射する。そして各LEDチップ11R,11G,11Bから出射された無偏光ビームは、R付きテーパロッドアレイ12で多波長偏光変換素子10に導きかれ、多波長偏光変換素子10により偏光方向が揃った偏光ビームとして出射される。そして、多波長偏光変換素子10を出射した偏光ビームは、フライアイレンズ13とコンデンサレンズ14,15により集光されて白色光として画像表示素子(例えば液晶ライトバルブ)16を照明する。なお、プロジェクタ装置等の画像表示装置では、当然ながら、この後段には投射手段である投射レンズが配置され、液晶ライトバルブ16で作られた画像が投射レンズでスクリーン等に投影される。なお、画像表示装置の実施例については後述する。
Here, the
ここで、図11は比較のために提示した従来の偏光変換素子(図21の構成)を用いた照明ユニットであり、従来の偏光変換素子100では、図21に示したように、偏光分離膜と反射膜を組み合わせた構成のため、偏光変換素子100の膜配列に対して、LEDチップ11R,11G,11Bを一つ飛びにしかアレイ配列できない。
これに対して本発明の照明ユニットでは、実施例1または実施例2に示した多波長偏光変換素子10を用いることで、多波長偏光変換素子10の膜配列に対して、LEDチップ11R,11G,11Bを1対1でアレイ配列でき、2倍近いLEDアレイ数で構成することができるため、光量不足のLEDを光源としても、従来より光量の多い、明るいプロジェクタ装置を構成することができる。
Here, FIG. 11 shows an illumination unit using the conventional polarization conversion element (configuration of FIG. 21) presented for comparison. In the conventional
On the other hand, in the illumination unit of the present invention, by using the multi-wavelength
また、図21の構成の従来の偏光変換素子を用いた場合には、LEDの配列数が少ないため光量が稼げず、カラー化のためには、光量不足(特に緑域の光量が不足する)を補うために、図12に示すように2系統の照明系を設け、ダイクロイックプリズム21による光路合成が必要であったが、本発明の多波長偏光変換素子10を用いることにより、図10に示すようにLEDの配列数を増やすことができ、1系統の照明系でも十分に光量を増やすことができる。
In addition, when the conventional polarization conversion element having the configuration shown in FIG. 21 is used, the amount of LEDs cannot be obtained because the number of LEDs is small, and the amount of light is insufficient for colorization (particularly, the amount of light in the green region is insufficient). In order to compensate for this, two illumination systems were provided as shown in FIG. 12, and optical path synthesis by the
なお、図10には本発明の多波長偏光変換素子10とR付きテーパロッドアレイ12を組み合わせた例を示したが、図13に示すように、カップリング光学系にはテーパロッドアレイ以外のレンズアレイ(フライアイレンズ等)22を用いてもよく、この場合にも本発明の多波長偏光変換素子10は有効に作用する。しかし、光源からの出射光の光利用効率を考えると、R付きテーパロッドアレイ12を用いたほうが、以下のような利点がある。
FIG. 10 shows an example in which the multi-wavelength
図14は、直方体ロッド、テーパロッド、R面を持つテーパロッドの形状と、光の集光状態を示す図である。
図14(c)が、図10の実施例に係る凸面付きテーパロッドを示す図である。ここでは凸面形状の一例としてR面(曲率半径Rの凸面)にしたものを用いている。図14(a),(b)に示すように、直方体ロッドよりもテーパロッドにすることにより光ビームを光軸に平行に近づけられるが、テーパロッドにより光軸に平行に近づけられた光ビームを、さらに図14(c)に示すような凸面付きテーパロッドの凸面(R面)を透過させることで外周部の光線(光ビーム)を中央に寄せることが可能となり、より光軸に平行な光ビームを得ることができる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a shape of a rectangular parallelepiped rod, a tapered rod, a tapered rod having an R surface, and a light condensing state.
FIG.14 (c) is a figure which shows the taper rod with a convex surface which concerns on the Example of FIG. Here, as an example of the convex shape, an R surface (a convex surface having a radius of curvature R) is used. As shown in FIGS. 14A and 14B, the light beam can be made parallel to the optical axis by using a tapered rod rather than a rectangular parallelepiped rod. By transmitting the convex surface (R surface) of the tapered rod with a convex surface as shown in FIG. 14C, it becomes possible to bring the light beam (light beam) of the outer peripheral portion to the center, and obtain a light beam more parallel to the optical axis. be able to.
図15は、出射面にR面が付いたテーパロッド12をカップリング光学系に用いた光源部を示す図である。テーパロッド入射端でのカップリング効率について見てみると、LED等の固体光源11から発された光ビームは、テーパロッド12の入射端で屈折されてロッド内に入射される。したがって、固体光源11の発光面とロッド入射端とを密着させれば、カップリング効率は100%にすることができる。実際には発熱等のため若干の隙間を持たせるとしても、かなり高いカップリング効率を持たせることが可能である。
FIG. 15 is a diagram showing a light source unit using a tapered
次に、テーパロッド12内の光ビームの伝播について見てみる。例えば、テーパロッド12の硝材がBK7(屈折率約1.52)の場合、臨界角は約41.14°であるので、入射端からテーパロッド12内に入った光ビームと光軸とのなす角は41.14°以下となる。したがって、これらの光ビームはテーパロッド12の側面(テーパ面)で全反射されるため、ロッド内のビームの伝播に係る光量の損失はほとんどない。
また、テーパ面の角度をαとすれば、1回反射するごとに2αだけ光ビームの角度は光軸に近づく。もしテーパロッド12が無限に長ければ、全ての光ビームはロッドの角度以下になって出射端に到達する。
Next, the propagation of the light beam in the
If the angle of the taper surface is α, the angle of the light beam approaches the optical axis by 2α every time it is reflected once. If the
しかしながら出射端のサイズ上の制約もあり、長くするといっても自ずと限界がある。入射端および出射端のサイズを固定すると、ロッドが短ければテーパ角は大きくなり、一度の反射でのビーム角度減少は大きくなるが反射回数が減る。一方、ロッドを長くすると反射回数は増えるが1回の反射でのビーム角度減少は小さくなる。いずれにしても出射端ではロッドの角度よりも大きな角度をもつビームが存在する。このうちの角度最大のものをロッド内最大角ビームと呼ぶことにする。 However, there is a limitation on the size of the emission end, and there is a limit in itself even if it is made longer. If the size of the entrance end and the exit end is fixed, the shorter the rod, the greater the taper angle, and the smaller the angle of the beam with a single reflection, the less the number of reflections. On the other hand, if the rod is lengthened, the number of reflections increases, but the beam angle decrease in one reflection becomes small. In any case, there is a beam having an angle larger than the angle of the rod at the exit end. Of these, the one with the maximum angle will be referred to as the maximum angle beam in the rod.
次に出射面での光ビームの挙動を見てみる。もし出射面が光軸に直角な平面であるならば、光軸に対して角度を持つ光ビームは出射面で屈折してより大きな角度の光ビームとなって発散していく。これを極力抑えるために、出射端面には曲率半径Rの凸面(R面)が付けられている。図15においては、このR面は出射端面の上下端におけるロッド内最大角ビームがロッド出射後光軸と平行になるような曲率半径Rとして形成されている。したがって、このとき出射後の光ビーム平行領域を最も長く取ることが可能となる。この平行領域の長さが、プロジェクタ装置の照明系の光利用効率に効果を発揮する。 Next, let us look at the behavior of the light beam on the exit surface. If the exit surface is a plane perpendicular to the optical axis, a light beam having an angle with respect to the optical axis is refracted at the exit surface and diverges as a light beam having a larger angle. In order to suppress this as much as possible, a convex surface (R surface) having a radius of curvature R is attached to the emission end face. In FIG. 15, this R plane is formed as a radius of curvature R so that the maximum angle beam in the rod at the upper and lower ends of the exit end face is parallel to the optical axis after exiting the rod. Therefore, at this time, the light beam parallel region after the emission can be made the longest. The length of the parallel region is effective for the light use efficiency of the illumination system of the projector device.
なお、本実施例では、凸面付きテーパロッドの端部形状はR面に限定されず、例えば台形面や、面に沿うように多数の平面を配列することでも、同様の効果を得ることができる。また、透明体のテーパロッドの代わりに、光軸に対して傾斜を持たせた4枚のミラーを四角錐状に組み合わせた中空テーパロッドでも同様の効果が得られる。ただし、中空テーパロッドの場合は出射端面が存在しないので、出射部にR面や台形面のような凸形状面を別部材で構成する必要がある。 In the present embodiment, the end shape of the tapered rod with a convex surface is not limited to the R surface, and the same effect can be obtained by arranging, for example, a trapezoidal surface or a large number of planes along the surface. A similar effect can be obtained by using a hollow taper rod in which four mirrors having an inclination with respect to the optical axis are combined in a quadrangular pyramid instead of the transparent taper rod. However, in the case of a hollow taper rod, since there is no exit end face, it is necessary to form a convex surface such as an R surface or a trapezoidal surface as a separate member at the exit portion.
[実施例4]
LEDを光源とするプロジェクタ装置等の画像表示装置においては、ホワイトバランスをとるために光量比率を緑(G)≫赤(R)>青(B)にする必用がある。一方、LEDの発光光量はG≒R>Bであり、LED数(光路数)をG>R≒BあるいはG>R>Bとすることによって理想に近い白色が得られる。従って、多波長偏光変換素子の有効光路数をこれに合わせるておけば光学系の構成が容易になる。
[Example 4]
In an image display device such as a projector device using an LED as a light source, it is necessary to set the light quantity ratio to green (G) >> red (R)> blue (B) in order to achieve white balance. On the other hand, the amount of light emitted from the LED is G≈R> B, and an ideal white color can be obtained by setting the number of LEDs (number of optical paths) to G> R≈B or G>R> B. Therefore, if the number of effective optical paths of the multi-wavelength polarization conversion element is matched with this, the configuration of the optical system becomes easy.
そこで、多波長偏光変換素子に入射される無偏光ビームの波長は、図16に示すように、波長650nm近傍の赤色域、波長550nm近傍の緑色域、波長450nm近傍の青色域にするとともに、緑色(G)域の対応光路を1つ飛びに配置するとよい。 Therefore, as shown in FIG. 16, the wavelength of the non-polarized beam incident on the multi-wavelength polarization conversion element is set to a red region near a wavelength of 650 nm, a green region near a wavelength of 550 nm, and a blue region near a wavelength of 450 nm. (G) It is preferable to arrange one corresponding optical path in the region.
図17は、多波長偏光変換素子10の緑色(G)域対応光路を1つ飛びに配置した構成の照明ユニットの例であり、緑色(G)用のLEDチップ11Gを、他の色のLEDチップ11R,11Bよりも多くして1つ飛びに配置している。これにより、理想に近い白色光で画像表示素子(液晶ライトバルブ等)16を照明することができる。
FIG. 17 shows an example of an illumination unit having a configuration in which one optical path corresponding to the green (G) region of the multi-wavelength
[実施例5]
次に画像表示装置の実施例を示す。
図18は、本発明の照明ユニットを用いた画像表示装置の構成例を示す図であり、この画像表示装置は、3板式透過型液晶プロジェクタ装置の例である。
照明ユニット20は、例えば実施例3で説明した図10の構成と略同様の構成の照明ユニットであり、この照明ユニット20の多波長偏光変換素子10からは偏光方向の揃った多波長の偏光ビームが出射される。そして、この多波長の偏光ビームはフライアイレンズ13と第1コンデンサレンズ14により集光され、反射ミラー25で反射されてダイクロイックミラー26に入射する。このダイクロイックミラー26は、赤色光(R光)を透過し、緑色光(G光)と青色光(B光)を反射するように作用し、ダイクロイックミラー26を透過したR光は反射ミラー28で反射され、第2コンデンサレンズ33Rを介して赤用の透過型液晶ライトバルブ34Rを照明する。一方、ダイクロイックミラー26で反射されたG光とB光は、第2のダイクロイックミラー27に入射し、G光はダイクロイックミラー27で反射され、B光はダイクロイックミラー27を透過する。ダイクロイックミラー27で反射されたG光は、第2コンデンサレンズ33Gを介して緑用の透過型液晶ライトバルブ34Gを照明する。また、ダイクロイックミラー27を透過したB光は、レンズ29,31や反射ミラー30,32及び第2コンデンサレンズ33Bを介して青用の透過型液晶ライトバルブ34Bを照明する。R,G,Bの各色の照明光で照明された透過型液晶ライトバルブ34R,34G,34Bの表示画像は、ダイクロイックプリズム35によって合成され、投射レンズ36により図示しないスクリーン等に投射され、画像表示が行われる。
[Example 5]
Next, an embodiment of the image display device is shown.
FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of an image display device using the illumination unit of the present invention, and this image display device is an example of a three-plate transmissive liquid crystal projector device.
The
本実施例の3板式透過型液晶プロジェクタ装置では、照明ユニットに前述の実施例の多波長偏光変換素子10を用いているので、従来に比べてLEDチップのアレイ数を倍近くに増やすことができ、また、緑色光の数を他の色よりも多くしているので、ホワイトバランスが良く、明るい表示画像を得ることができる。
また、図18の構成の液晶プロジェクタ装置を遮光した筐体内に設置し、筐体の前面に設置したスクリーンに背面から投射する構成とすることにより、背面投射型のプロジェクションTVを提供することができる。
In the three-plate transmissive liquid crystal projector apparatus of the present embodiment, since the multi-wavelength
Further, the rear projection type projection TV can be provided by installing the liquid crystal projector apparatus having the configuration shown in FIG. 18 in a light-shielded casing and projecting from the back onto a screen installed on the front of the casing. .
[実施例6]
図19は、本発明の照明ユニットを用いた画像表示装置の別の構成例を示す図であり、この画像表示装置は、単板式透過型液晶プロジェクタ装置の例である。
照明ユニット40は、例えば実施例3で説明した図10の構成と同様の照明ユニットであり、この照明ユニット40の多波長偏光変換素子10からは偏光方向の揃った多波長の偏光ビームが出射される。そして、この多波長の偏光ビームはフライアイレンズ13と第1コンデンサレンズ14、第2コンデンサレンズ15により集光され、透過型液晶ライトバルブ41を照明する。R,G,Bを合成した照明光で照明された透過型液晶ライトバルブ41の表示画像は、投射レンズ42により図示しないスクリーン等に投射され、画像表示が行われる。
[Example 6]
FIG. 19 is a diagram showing another configuration example of an image display device using the illumination unit of the present invention, and this image display device is an example of a single-plate transmissive liquid crystal projector device.
The
この単板式透過型液晶プロジェクタ装置では、透過型液晶ライトバルブ15によるR,G,Bの画像表示はタイムシーケンシャル(時分割表示(時間毎の表示切り替え))となるので、各色毎の光量は少なくなるが、光学系の構成は3板式に比べて極めて簡易になる。
In this single-plate transmissive liquid crystal projector device, the R, G, B image display by the transmissive liquid crystal
[実施例7]
図20は、本発明の照明ユニットを用いた画像表示装置のさらに別の構成例を示す図であり、この画像表示装置は、単板式反射型液晶プロジェクタ装置の例である。
照明ユニット50は、例えば実施例3で説明した図10の構成と略同様の構成の照明ユニットであり、この照明ユニット50の多波長偏光変換素子10からは偏光方向の揃った多波長の偏光ビームが出射される。そして、この多波長の偏光ビームはフライアイレンズ13と第1コンデンサレンズ14、第2コンデンサレンズ15により集光され、偏光ビームスプリッタ(PBS)17を透過して反射型液晶ライトバルブ(LCOS)51を照明する。R,G,Bを合成した照明光で照明された反射型液晶ライトバルブ(LCOS)51の表示画像は、偏光ビームスプリッタ(PBS)17で反射され、投射レンズ52により図示しないスクリーン等に投射され、画像表示が行われる。
[Example 7]
FIG. 20 is a diagram showing still another configuration example of an image display apparatus using the illumination unit of the present invention, and this image display apparatus is an example of a single-plate reflection type liquid crystal projector apparatus.
The
この単板式反射型液晶プロジェクタ装置でも、反射型液晶ライトバルブ(LCOS)51によるR,G,Bの画像表示はタイムシーケンシャル(時分割表示(時間毎の表示切り替え))となるので、各色毎の光量は少なくなるが、光学系の構成は3板式に比べて極めて簡易になる。
また、図20の構成の単板式反射型液晶プロジェクタ装置では、偏光ビームスプリッタ(PBS)17により光路を90°偏向しているので、この単板式反射型液晶プロジェクタ装置を遮光した筐体内に設置し、筐体の前面に設置したスクリーンに背面から投射する構成とすることにより、薄型の背面投射型プロジェクションTVを容易に実現することができる。
Also in this single-plate reflection type liquid crystal projector device, the R, G, B image display by the reflection type liquid crystal light valve (LCOS) 51 is time sequential (time-division display (display switching for each time)). Although the amount of light is reduced, the configuration of the optical system is extremely simple compared to the three-plate type.
In the single-plate reflection type liquid crystal projector apparatus having the configuration shown in FIG. 20, the optical path is deflected by 90 ° by the polarization beam splitter (PBS) 17, so the single-plate reflection type liquid crystal projector apparatus is installed in a light-shielded casing. A thin rear projection type projection TV can be easily realized by projecting from the back onto a screen installed on the front surface of the housing.
1:偏光分離膜
2(2−1,2−2,2−3):ダイクロイック膜
3:1/2波長膜(または1/2波長板)
4:光路分離膜(光路分離部)
5:ガラス部材
6:波長選択性の波長板
10,10A,10B,10C,10D,10E:多波長偏光変換素子
11R:赤色域の発光ダイオード(LED)
11G:緑色域の発光ダイオード(LED)
11B:青色域の発光ダイオード(LED)
12:凸面付きテーパロッド(またはテーパロッドアレイ)
13:フライアイレンズ
14:第1コンデンサレンズ
15:第2コンデンサレンズ
16:液晶ライトバルブ(画像表示素子)
17:偏光ビームスプリッタ(PBS)
20,40,50:照明ユニット
22:フライアイレンズ
25,28,30,32:反射ミラー
26,27:ダイクロイックミラー
29,31:レンズ
33R,33G,33B:第2コンデンサレンズ
34R:赤用液晶ライトバルブ(画像表示素子)
34G:緑用液晶ライトバルブ(画像表示素子)
34B:青用液晶ライトバルブ(画像表示素子)
35:ダイクロイックプリズム
36,42,52:投射レンズ
41:透過型液晶ライトバルブ(画像表示素子)
51:反射型液晶ライトバルブ(LCOS)
1: Polarization separation film 2 (2-1, 2-2, 2-3): Dichroic film 3: 1/2 wavelength film (or 1/2 wavelength plate)
4: Optical path separation film (optical path separation part)
5: Glass member 6: Wavelength
11G: Light emitting diode (LED) in the green range
11B: Light emitting diode (LED) in the blue region
12: Tapered rod with convex surface (or tapered rod array)
13: Fly-eye lens 14: First condenser lens 15: Second condenser lens 16: Liquid crystal light valve (image display element)
17: Polarized beam splitter (PBS)
20, 40, 50: Illumination unit 22:
34G: Green liquid crystal light valve (image display element)
34B: Blue liquid crystal light valve (image display element)
35:
51: Reflective liquid crystal light valve (LCOS)
Claims (16)
配列した無偏光ビームに対応して配列され、該無偏光ビームを互いに偏光方向が直交する第1の偏光方向の偏光ビームと第2の偏光方向の偏光ビームに分離する機能と、前記無偏光ビームまたは前記偏光ビームの波長に応じて該ビームを透過または反射する機能とを有する光路分離部と、
前記偏光ビームの偏光方向を変換する機能を有する偏光方向変換部を備え、
前記配列した光路分離部において隣接する光路分離部には波長が異なる無偏光ビームを入射し、前記光路分離部と前記偏光方向変換部を介して偏光の揃った多波長の偏光ビームに変換して出射する構成であり、
前記光路分離部は、入射光軸に対して傾斜して配置され、前記無偏光ビームを互いに偏光方向が直交する第1の偏光方向の偏光ビームと第2の偏光方向の偏光ビームに分離する偏光分離膜と、前記無偏光ビームまたは前記偏光ビームの波長に応じて該ビームを透過または反射するダイクロイック膜とを平行に重ねて配設した光路分離膜からなり、
前記偏光分離膜は前記無偏光ビームを第1の偏光方向の偏光ビームからなる透過光と第2の偏光方向の偏光ビームからなる反射光に分離し、前記ダイクロイック膜は前記光路分離部に入射された無偏光ビームまたは前記偏光分離膜を透過した第1の偏光方向の偏光ビームを透過するとともに、隣接する前記光路分離膜の前記偏光分離膜で反射された前記波長の異なる第2の偏光方向の偏光ビームを反射することを特徴とする多波長偏光変換素子。 In the multi-wavelength polarization conversion element that converts the aligned non-polarized beam into an aligned polarized beam with a uniform polarization direction and emits it,
A function of separating the non-polarized beam into a polarized beam having a first polarization direction and a polarized beam having a second polarization direction which are arranged corresponding to the arranged non-polarized beams and whose polarization directions are orthogonal to each other; Or an optical path separating unit having a function of transmitting or reflecting the polarized beam according to the wavelength of the polarized beam;
A polarization direction converter having a function of converting the polarization direction of the polarized beam;
Non-polarized beams having different wavelengths are incident on the adjacent optical path separation units in the arrayed optical path separation units, and are converted into polarized light beams with uniform polarization through the optical path separation unit and the polarization direction conversion unit. It is a configuration to emit,
The optical path separating unit is arranged to be inclined with respect to the incident optical axis, and separates the non-polarized beam into a polarized beam having a first polarization direction and a polarized beam having a second polarization direction whose polarization directions are orthogonal to each other. An optical path separation film in which a separation film and a dichroic film that transmits or reflects the non-polarized beam or the polarized beam according to the wavelength of the polarization beam are arranged in parallel;
The polarization separation film separates the non-polarized beam into transmitted light composed of a polarized beam in a first polarization direction and reflected light composed of a polarized beam in a second polarization direction, and the dichroic film is incident on the optical path separation unit. A non-polarized light beam or a polarized light beam having a first polarization direction that has passed through the polarization separation film, and a second polarization direction having a different wavelength reflected by the polarization separation film of the adjacent optical path separation film. A multi-wavelength polarization conversion element that reflects a polarized beam .
前記偏光方向変換部は、前記偏光ビームの偏光面を90度回転して偏光方向を変換する1/2波長板の機能を有し、該偏光方向変換部を前記光路分離部に沿うように傾斜して一体に配設したことを特徴とする多波長偏光変換素子。 The multi-wavelength polarization conversion element according to claim 1,
The polarization direction conversion unit has a function of a half-wave plate that changes the polarization direction by rotating the polarization plane of the polarized beam by 90 degrees, and tilts the polarization direction conversion unit along the optical path separation unit. And a multi-wavelength polarization conversion element characterized by being integrally arranged .
前記ダイクロイック膜が、前記無偏光ビームの入射方向に対して最後段に配設されていることを特徴とする多波長偏光変換素子。 The multi-wavelength polarization conversion element according to claim 1 or 2,
The multi-wavelength polarization conversion element , wherein the dichroic film is disposed at the last stage with respect to an incident direction of the non-polarized beam .
前記偏光分離膜は、隣接する前記光路分離部の偏光分離膜で反射された前記波長の異なる第2の偏光方向の偏光ビームを反射する2波長対応の偏光分離膜であることを特徴とする多波長偏光変換素子。 The multi-wavelength polarization conversion element according to claim 1 ,
The polarization separation film is a two-wavelength polarization separation film that reflects a polarized beam of the second polarization direction having a different wavelength reflected by the polarization separation film of the adjacent optical path separation unit. Wavelength polarization conversion element.
前記偏光方向変換部は前記偏光分離膜の後段の光路中に配置され、特定の波長の偏光ビームの偏光面を90度回転して偏光方向を変換する波長選択性の波長板の機能を有し、前記偏光方向変換部は、前記偏光分離膜を透過した偏光ビームと、隣接する光路分離部の偏光分離膜で反射され、前記偏光分離膜で再度反射された波長の異なる偏光ビームのいずれか一方に対してのみ1/2波長板として作用し、もう一方に対しては1/2波長板として作用しないことを特徴とする多波長偏光変換素子。 The multi-wavelength polarization conversion element according to claim 4 ,
The polarization direction conversion unit is disposed in the optical path downstream of the polarization separation film, and has a function of a wavelength-selective wave plate that rotates the polarization plane of a polarized beam having a specific wavelength by 90 degrees to change the polarization direction. The polarization direction conversion unit is either a polarized beam transmitted through the polarization separation film or a polarized beam having a different wavelength reflected by the polarization separation film of the adjacent optical path separation unit and reflected again by the polarization separation film. A multi-wavelength polarization conversion element that acts as a half-wave plate only on the other side and does not act as a half-wave plate on the other side .
前記無偏光ビームの光路数を、波長に応じて異なるようにしたことを特徴とする多波長偏光変換素子。 In the multiwavelength polarization conversion element according to any one of claims 1 to 5 ,
The multi-wavelength polarization conversion element, wherein the number of optical paths of the non-polarized beam is varied according to the wavelength.
前記無偏光ビームは、波長650nm近傍の赤色域、波長550nm近傍の緑色域、波長450nm近傍の青色域の無偏光ビームとするとともに、前記緑色域の波長の無偏光ビームに対応する光路を、他の色の波長の光路よりも多くしたことを特徴とする多波長偏光変換素子。 In the multiwavelength polarization conversion element according to any one of claims 1 to 6,
The non-polarized beam is a non-polarized beam in a red region near a wavelength of 650 nm, a green region near a wavelength of 550 nm, and a blue region near a wavelength of 450 nm, and an optical path corresponding to the non-polarized beam having a wavelength in the green region is different. A multi-wavelength polarization conversion element characterized in that the number of optical paths is larger than the optical path of the wavelength of the color .
前記緑色域の波長の無偏光ビームに対応する光路を、1つ飛びに配したことを特徴とする多波長偏光変換素子。 The multi-wavelength polarization conversion element according to claim 7 ,
A multi-wavelength polarization conversion element characterized in that one optical path corresponding to a non-polarized beam having a wavelength in the green region is arranged in a jump .
前記光源は、波長650nm近傍の赤色域、波長550nm近傍の緑色域、波長450nm近傍の青色域の無偏光ビームをそれぞれ出射する発光ダイオード(LED)であることを特徴とする照明ユニット。 The lighting unit according to claim 9 ,
The light source is a light emitting diode (LED) that emits a non-polarized beam in a red region near a wavelength of 650 nm, a green region near a wavelength of 550 nm, and a blue region near a wavelength of 450 nm .
前記発光ダイオード(LED)から出射された無偏光ビームを前記多波長偏光変換素子にカップリングするカップリング光学系を備えたことを特徴とする照明ユニット。 The lighting unit according to claim 9 or 10,
An illumination unit comprising a coupling optical system for coupling a non-polarized beam emitted from the light emitting diode (LED) to the multi-wavelength polarization conversion element .
前記カップリング光学系として、凸面付きテーパロッドアレイを用いたことを特徴とする照明ユニット。 The lighting unit according to claim 11 .
An illumination unit using a tapered rod array with a convex surface as the coupling optical system .
前記多波長偏光変換素子から出射された偏光の揃ったビームを集光する集光光学系を備えたことを特徴とする照明ユニット。 The lighting unit according to any one of claims 9 to 12 ,
An illumination unit comprising a condensing optical system that condenses a beam with uniform polarization emitted from the multi-wavelength polarization conversion element .
前記照明ユニットが1系統で構成されていることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 14 ,
An image display device characterized in that the illumination unit is composed of one system .
前記画像表示素子の画像を投射する投射レンズを有することを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 14 or 15,
An image display apparatus comprising a projection lens that projects an image of the image display element .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007035833A JP4943885B2 (en) | 2007-02-16 | 2007-02-16 | Multi-wavelength polarization conversion element, illumination unit, and image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007035833A JP4943885B2 (en) | 2007-02-16 | 2007-02-16 | Multi-wavelength polarization conversion element, illumination unit, and image display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008203293A JP2008203293A (en) | 2008-09-04 |
JP4943885B2 true JP4943885B2 (en) | 2012-05-30 |
Family
ID=39780917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007035833A Expired - Fee Related JP4943885B2 (en) | 2007-02-16 | 2007-02-16 | Multi-wavelength polarization conversion element, illumination unit, and image display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4943885B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5251671B2 (en) * | 2009-03-30 | 2013-07-31 | セイコーエプソン株式会社 | Laminated half-wave plate, optical pickup device, polarization conversion element, and projection display device |
JP5493746B2 (en) * | 2009-11-13 | 2014-05-14 | 旭硝子株式会社 | Polarization conversion element and projection display device |
JP6665532B2 (en) | 2016-01-06 | 2020-03-13 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device, lighting device, and projector |
KR102070211B1 (en) * | 2017-04-06 | 2020-01-28 | 엘지전자 주식회사 | Car Head Up Display Device |
CN110967860B (en) * | 2018-09-28 | 2021-12-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel and display device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1096816A (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-14 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Sheet-like polarizing element and liquid crystal display element formed by using the same |
JP3892130B2 (en) * | 1998-01-21 | 2007-03-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | LCD projector |
JP4240829B2 (en) * | 2001-03-19 | 2009-03-18 | 株式会社リコー | Illumination optical system and projection apparatus using the same |
JP2003295315A (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-15 | Seiko Epson Corp | Projection type display device |
JP4507162B2 (en) * | 2003-10-01 | 2010-07-21 | フジノン株式会社 | Color separation / synthesis system, color separation system, color synthesis system, and illumination optical system, projection optical system, and projection display device using the same |
JP2006235338A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Hitachi Ltd | Projection type image display apparatus |
JP4946342B2 (en) * | 2005-11-24 | 2012-06-06 | セイコーエプソン株式会社 | Polarization conversion device and projector |
-
2007
- 2007-02-16 JP JP2007035833A patent/JP4943885B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008203293A (en) | 2008-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6082560B2 (en) | Light source device and projection display device using the same | |
EP2283391B1 (en) | Optical element and color combiner | |
KR101109592B1 (en) | Light source module and image projection apparatus employing the same | |
JP3960377B2 (en) | Light source device and projection display device | |
US20110007392A1 (en) | Light combiner | |
US20130063701A1 (en) | Fly eye integrator polarization converter | |
US20130057786A1 (en) | Polarized projection illuminator | |
US8654444B2 (en) | Polarization converting color combiner | |
KR20130108359A (en) | Tilted dichroic color combiner iii | |
JP2012509512A (en) | Color synthesizer for polarization conversion | |
TW200905244A (en) | Color light combining system for optical projector | |
US9016865B2 (en) | Illumination device and projection type display device using the same | |
JP6632231B2 (en) | Light source device, lighting device using the same, and projection display device | |
JP4943885B2 (en) | Multi-wavelength polarization conversion element, illumination unit, and image display device | |
JP4183663B2 (en) | Illumination device and projection display device | |
WO2012129788A1 (en) | Laser projection light source module and projection apparatus | |
JP2011090036A (en) | Optical element and light source device | |
JP5105804B2 (en) | Projector and projection method | |
JP4909703B2 (en) | projector | |
JP4382503B2 (en) | Light source device for projection display device and projection display device | |
JP2004354881A (en) | Illuminating device and projection type display device | |
CN112835256B (en) | Light source device and projector | |
JP5105733B2 (en) | Illumination device and projector equipped with the same | |
JP3492356B2 (en) | Image projection device | |
JP3492355B2 (en) | Image projection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110329 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110518 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4943885 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |