JPH04218015A - 偏光変換素子及び表示装置 - Google Patents
偏光変換素子及び表示装置Info
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- JPH04218015A JPH04218015A JP2316863A JP31686390A JPH04218015A JP H04218015 A JPH04218015 A JP H04218015A JP 2316863 A JP2316863 A JP 2316863A JP 31686390 A JP31686390 A JP 31686390A JP H04218015 A JPH04218015 A JP H04218015A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133536—Reflective polarizers
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光源からの不定偏光光を、高い光利用効率で
直線偏光に変換できる偏光変換素子、及びこれを用いた
特に光コンピュータ等に応用して好適な表示装置に関す
る。
直線偏光に変換できる偏光変換素子、及びこれを用いた
特に光コンピュータ等に応用して好適な表示装置に関す
る。
近年になつて、ツイステッド・ネマティック液晶による
マトリクス型画像表示素子を用いて、大面積の画像をス
クリーン上に投影できるようにした画像投射装置か脚光
を浴びるようになったが、この画像投射装置では画像投
射用の光として、直線偏光光を用いることが必要である
。また、上記画像投射装置に限らず、電気光学効果を有
する光学部材を用いて構成されている各種の機器におい
ても、その機器の動作時に直線偏光光が必要なことが多
い。
マトリクス型画像表示素子を用いて、大面積の画像をス
クリーン上に投影できるようにした画像投射装置か脚光
を浴びるようになったが、この画像投射装置では画像投
射用の光として、直線偏光光を用いることが必要である
。また、上記画像投射装置に限らず、電気光学効果を有
する光学部材を用いて構成されている各種の機器におい
ても、その機器の動作時に直線偏光光が必要なことが多
い。
〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕ところで
、白熱電球、放電燈のような一般的な高輝度の白熱光源
から得られる光は不定偏光光であるから、従来かかる不
定偏光光から直線偏光光を得る最も一般的な手段は、不
定偏光光を偏光子に通過させることにより直線偏光を発
生させるものであったが、かかる方法では、直線偏光光
として利用できる光量は、元の不定偏光光の光電の半分
以下となつてしまう。
、白熱電球、放電燈のような一般的な高輝度の白熱光源
から得られる光は不定偏光光であるから、従来かかる不
定偏光光から直線偏光光を得る最も一般的な手段は、不
定偏光光を偏光子に通過させることにより直線偏光を発
生させるものであったが、かかる方法では、直線偏光光
として利用できる光量は、元の不定偏光光の光電の半分
以下となつてしまう。
かかる欠点を解消するために、従来、不定偏光光を特定
な直線偏光に変換できるようにする手段として、全反射
系を用いてＰ偏光光（又はＳ偏光光）をＳ偏光光（又は
Ｐ偏光光）に変換する技術や、Ｐ偏光光用の入力装置と
Ｓ偏光光用の入力装置とを用いて、得られた出力を合成
する等の方法が提案されている。
な直線偏光に変換できるようにする手段として、全反射
系を用いてＰ偏光光（又はＳ偏光光）をＳ偏光光（又は
Ｐ偏光光）に変換する技術や、Ｐ偏光光用の入力装置と
Ｓ偏光光用の入力装置とを用いて、得られた出力を合成
する等の方法が提案されている。
ところが、上記前者の手段で用いられる偏光変換素子は
全反射系を用いて構成されているため、構成要素たる光
字ブロック数が非常に多くて構成が複雑であり、また光
の出射方向がずれるために、投影像にずれが生じるとい
う問題がある。また、上記後者の方法では２組の入力装
置を必要とし、しかも両装置で発生させる表示画像を正
確に同一とする必要があり、困難さを伴なうという問態
点がある。
全反射系を用いて構成されているため、構成要素たる光
字ブロック数が非常に多くて構成が複雑であり、また光
の出射方向がずれるために、投影像にずれが生じるとい
う問題がある。また、上記後者の方法では２組の入力装
置を必要とし、しかも両装置で発生させる表示画像を正
確に同一とする必要があり、困難さを伴なうという問態
点がある。
これらの問題点を解消しようとして、本出願人は、特願
平１−３１６３０３号明細書にて紹介した偏光変換素子
を開発した。それは、光源からの不定偏光光を偏光方向
が互いに直交している２つの直線偏光であるＳ偏光光と
Ｐ偏光光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
この偏光ビームスプリッタから出射したＰ偏光光が入射
される第２の偏光ビームスプリッタと、第２の偏光ビー
ムスプリッタから出射したＰ偏光光をＳ偏光光として第
２の偏光ビームスプリッタにおける上記Ｐ偏光光の出射
面に入射させる手段と、上記第１、第２の偏光ビームス
プリッタからＳ偏光光を出射させる手段とから成る偏光
変換素子である。
平１−３１６３０３号明細書にて紹介した偏光変換素子
を開発した。それは、光源からの不定偏光光を偏光方向
が互いに直交している２つの直線偏光であるＳ偏光光と
Ｐ偏光光とに分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
この偏光ビームスプリッタから出射したＰ偏光光が入射
される第２の偏光ビームスプリッタと、第２の偏光ビー
ムスプリッタから出射したＰ偏光光をＳ偏光光として第
２の偏光ビームスプリッタにおける上記Ｐ偏光光の出射
面に入射させる手段と、上記第１、第２の偏光ビームス
プリッタからＳ偏光光を出射させる手段とから成る偏光
変換素子である。
ところが、この偏光変換素子を用いると、２つの光束を
平行に出射させているので、その平行からのずれにより
、２光束が重なった場合にはその部分が明るくなり、逆
に２光束が遠ざかった場合にはその境界が暗くなってし
まう。また、光路長の違いや反射率、透過率の相違によ
り、２光束の光量に差が生じ、出射された光束に輝度斑
が生じるという難点があつた。
平行に出射させているので、その平行からのずれにより
、２光束が重なった場合にはその部分が明るくなり、逆
に２光束が遠ざかった場合にはその境界が暗くなってし
まう。また、光路長の違いや反射率、透過率の相違によ
り、２光束の光量に差が生じ、出射された光束に輝度斑
が生じるという難点があつた。
本発明は、光源からの不定偏光光を偏光方向が互いに直
交している２つの直線偏光であるＳ偏光光とＰ偏光光と
に分離する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームス
プリッタから出射したＰ偏光光（又はＳ偏光光）をＳ偏
光光（又はＰ偏光光）に変換する位相板と、この位相板
から出射したＳ偏光光（又はＰ偏光光）と上記偏光ビー
ムスプリッタからのＳ偏光光（又はＰ偏光光）とが所定
の地点で重なり合うように偏光ビームスプリッタからの
Ｓ偏光光（又はＰ偏光光）を反射させる手段とから成る
偏光変換素子を提供し、更に、この偏光変換素子に不定
偏光光を照射する光源と、所定の電圧が印加された２枚
の透明電極層の間に少くとも光導電層と複屈折性を有す
る光変調材層とが積層された光−光変換素子や、この光
−光変換素子における読出し側の透明電極層に対向配置
された投影レンズと、この投影レンズにおける前側焦点
距離の位置付近に読出し光のスポットを２つ生じさせる
光学手段と、２つのスポットの近傍に、読出し光を通過
させるピンホールを備える等して構成した表示装置を提
供することにより、上記従来の偏光変換素子やこれを用
いた表示装置における上記欠点を解消した。
交している２つの直線偏光であるＳ偏光光とＰ偏光光と
に分離する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームス
プリッタから出射したＰ偏光光（又はＳ偏光光）をＳ偏
光光（又はＰ偏光光）に変換する位相板と、この位相板
から出射したＳ偏光光（又はＰ偏光光）と上記偏光ビー
ムスプリッタからのＳ偏光光（又はＰ偏光光）とが所定
の地点で重なり合うように偏光ビームスプリッタからの
Ｓ偏光光（又はＰ偏光光）を反射させる手段とから成る
偏光変換素子を提供し、更に、この偏光変換素子に不定
偏光光を照射する光源と、所定の電圧が印加された２枚
の透明電極層の間に少くとも光導電層と複屈折性を有す
る光変調材層とが積層された光−光変換素子や、この光
−光変換素子における読出し側の透明電極層に対向配置
された投影レンズと、この投影レンズにおける前側焦点
距離の位置付近に読出し光のスポットを２つ生じさせる
光学手段と、２つのスポットの近傍に、読出し光を通過
させるピンホールを備える等して構成した表示装置を提
供することにより、上記従来の偏光変換素子やこれを用
いた表示装置における上記欠点を解消した。
本発明は、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）でＳ偏光光
とＰ偏光光とに分離された光のうち、いずれか一方を、
位相板を用いて他方の偏波面と同一にし、更にこの２光
束を素子上で重ね合せることにより、輝度斑のない高輝
度な画像表示を実現したものである。以下、本発明の偏
光変換素子及び表示装置について、図面を参照し乍ら説
明する。
とＰ偏光光とに分離された光のうち、いずれか一方を、
位相板を用いて他方の偏波面と同一にし、更にこの２光
束を素子上で重ね合せることにより、輝度斑のない高輝
度な画像表示を実現したものである。以下、本発明の偏
光変換素子及び表示装置について、図面を参照し乍ら説
明する。
第１図は本発明の表示装置の第１実施例を示す原理的構
成図である。この図において、８はＰＢＳ（偏光ビーム
スプリッタ）、７は位相板である１／２λ板、６は全反
射ミラーであり、以上の各要素により本発明の偏光変換
素子１が構成されている。
成図である。この図において、８はＰＢＳ（偏光ビーム
スプリッタ）、７は位相板である１／２λ板、６は全反
射ミラーであり、以上の各要素により本発明の偏光変換
素子１が構成されている。
但し、全反射ミラー（以下単に「ミラー」とも記す）６
をＰＢＳ８に対して所定の角度で配置、固定するための
部材は、説明の便宜上省略してある。
をＰＢＳ８に対して所定の角度で配置、固定するための
部材は、説明の便宜上省略してある。
２は反射型の光−光変換素子であり、これは図示の如く
、例えば光導電層１４、誘電体ミラー１５、光変調材層
１６、及び以上の３層を両側より挟む２つの透明電極層
Ｅ１、Ｅ２を、透明な基板１７上に積層した構成となっ
ている。両電極層Ｅ１、Ｅ２には駆動電源Ｖの両端子が
夫々接続されており、電源Ｖからの電圧印加により両電
極層間に生じる電界によって、矢印α方向からの書込み
光に応じた光学像が光導電層１４に電位分布を与え、上
記光変調材層にその物理的状態の変化｛本実施例では屈
折率や旋光性等の光学的変化｝として形成される仕組に
なっている。
、例えば光導電層１４、誘電体ミラー１５、光変調材層
１６、及び以上の３層を両側より挟む２つの透明電極層
Ｅ１、Ｅ２を、透明な基板１７上に積層した構成となっ
ている。両電極層Ｅ１、Ｅ２には駆動電源Ｖの両端子が
夫々接続されており、電源Ｖからの電圧印加により両電
極層間に生じる電界によって、矢印α方向からの書込み
光に応じた光学像が光導電層１４に電位分布を与え、上
記光変調材層にその物理的状態の変化｛本実施例では屈
折率や旋光性等の光学的変化｝として形成される仕組に
なっている。
次に、本発明の表示装置１０を示す第１図において、Ｌ
２は投射レンズ（系）、４はピンホール５が穿設された
対楯、９はスクリーン、１３は白熱電球等の光源であり
、これらの各要素に上記光−光変換素子２及び偏光変換
素子１を加えることにより、本発明の表示装置１０は構
成されるわけである。但し、これら各要素の相対的配置
を固定するための部材は、動作説明の便宜上省略してあ
る。
２は投射レンズ（系）、４はピンホール５が穿設された
対楯、９はスクリーン、１３は白熱電球等の光源であり
、これらの各要素に上記光−光変換素子２及び偏光変換
素子１を加えることにより、本発明の表示装置１０は構
成されるわけである。但し、これら各要素の相対的配置
を固定するための部材は、動作説明の便宜上省略してあ
る。
第１図に示すように、光源１３からの不定偏光光を偏光
変換素子１を構成するＰＢＳ８に照射すると、直線偏光
光であるＰ偏光光が直進して出射され、Ｓ偏光光が直角
方向に反射されて出射される。このようにＰＢＳ８で二
分された直線偏光光のうち、Ｓ偏光光はミラー６によつ
て反射（光軸を略鋭角方向に変え）され、Ｐ偏光光は１
／２λ板７によってＳ偏光光に変換される。そしてこれ
ら両Ｓ偏光光は光−光変換素子２を構成している光変調
材層１６上で重なり合い、光−光変換素子２を構成して
いる上記誘電体ミラーで反射すると共に光変調材層１４
に書込まれた情報により強度変調されて、レンズＬ２及
び対楯４のピンホール５を介して、スクリーン９に投影
されることにより、高精細な表示像が現出される。
変換素子１を構成するＰＢＳ８に照射すると、直線偏光
光であるＰ偏光光が直進して出射され、Ｓ偏光光が直角
方向に反射されて出射される。このようにＰＢＳ８で二
分された直線偏光光のうち、Ｓ偏光光はミラー６によつ
て反射（光軸を略鋭角方向に変え）され、Ｐ偏光光は１
／２λ板７によってＳ偏光光に変換される。そしてこれ
ら両Ｓ偏光光は光−光変換素子２を構成している光変調
材層１６上で重なり合い、光−光変換素子２を構成して
いる上記誘電体ミラーで反射すると共に光変調材層１４
に書込まれた情報により強度変調されて、レンズＬ２及
び対楯４のピンホール５を介して、スクリーン９に投影
されることにより、高精細な表示像が現出される。
なお、スクリーン９の相対的位置は、図示の如く、同一
情報を持つ両Ｓ偏光光の反射光束が重なり合い、結像す
る箇所である。これにより、従来の偏光変換素子を使用
した表示装置よりもコントラストが高く、輝度斑の殆ど
ない高輝度な画像を表示することができる。
情報を持つ両Ｓ偏光光の反射光束が重なり合い、結像す
る箇所である。これにより、従来の偏光変換素子を使用
した表示装置よりもコントラストが高く、輝度斑の殆ど
ない高輝度な画像を表示することができる。
次に、本発明の表示装置の第２実施例について、第２図
を参照して説明する。第２図は本発明の表示装置の第２
実施例を示す原理的構成図である。
を参照して説明する。第２図は本発明の表示装置の第２
実施例を示す原理的構成図である。
Ｌ１は集光レンズ、３はピンホールミラーであり、この
ミラーには両スポットを透過（通過）させるために必要
充分な大きさのピンホールが設けられている。この図に
おいて、第１図に示した第１実施例装置１０と同一構成
要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する
。
ミラーには両スポットを透過（通過）させるために必要
充分な大きさのピンホールが設けられている。この図に
おいて、第１図に示した第１実施例装置１０と同一構成
要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する
。
偏光変換素子１により得られた各Ｓ偏光光はレンズＬ１
によりスポットを結ぶが、それらのスポット付近にピン
ホールミラー３は設置され、両Ｓ偏光光を略直角に向き
を変えている。しかる後、レンズＬ２により略平行光と
されて、光−光変換素子２を構成する光変調材層１６に
書込まれた情報により強度変調されると共に誘電体ミラ
ー１５で反射される。そして反射された光束は、レンズ
Ｌ２及びピンホールミラー３｛この付近で再びスポット
を結ぶ｝を介してスクリーン９に投影される。ピンホー
ルミラー３の存在により、コントラストの高い、高輝度
な画像の表示が可能となる。
によりスポットを結ぶが、それらのスポット付近にピン
ホールミラー３は設置され、両Ｓ偏光光を略直角に向き
を変えている。しかる後、レンズＬ２により略平行光と
されて、光−光変換素子２を構成する光変調材層１６に
書込まれた情報により強度変調されると共に誘電体ミラ
ー１５で反射される。そして反射された光束は、レンズ
Ｌ２及びピンホールミラー３｛この付近で再びスポット
を結ぶ｝を介してスクリーン９に投影される。ピンホー
ルミラー３の存在により、コントラストの高い、高輝度
な画像の表示が可能となる。
なお、この第２実施例において、全反射をミラー６のＰ
ＢＳ８に対する取付け角、ＰＢＳ８（１／２λ板７）及
びミラー６からレンズＬ１までの距離、スポットからレ
ンズＬ２までの距離、及びレンズＬ２から光−光変換素
子２までの距離は、光−光変換素子２を両Ｓ偏光光にて
一様に照明（照射）させ得る距離に設定されることは勿
論である。
ＢＳ８に対する取付け角、ＰＢＳ８（１／２λ板７）及
びミラー６からレンズＬ１までの距離、スポットからレ
ンズＬ２までの距離、及びレンズＬ２から光−光変換素
子２までの距離は、光−光変換素子２を両Ｓ偏光光にて
一様に照明（照射）させ得る距離に設定されることは勿
論である。
次に、本発明の表示装置の第３実施例について、第３図
を参照して説明する。第３図は本発明の表示装置の第３
実施例を示す原理的斜視図であり、この図において、第
１図及び第２図に夫々示した第１実施例装置１０及び第
２実施例装置１１と同一構成要素には同一符号を付して
、その詳細な説明を省略する。この第３実施例装置１２
においては、レンズＬ１により両Ｓ偏光光が焦点を結ぶ
箇所にピンホールミラー３｛又はミラーの付いたアパー
チャ｝が設置されている。かかる構成において、スポッ
ト付近で両Ｓ偏光光の向きを変える際、それらの各主光
線で造る平面に対して略直角に向きを変えるようピンホ
ールミラー３を設置することにより、両Ｓ偏光光そのス
ポットの地点で光線の向きを変えることができる。また
、光−光変換素子２からの被変調光がレンズＬ２により
再びスポットを結ぶのもピンホールミラー３の付近とな
り、従つてピンホールミラー３のうちスポットが生じる
箇所にピンホールを設けることが可能となるので、コン
トラストの高い、高輝度な画像の表示が可能となる。
を参照して説明する。第３図は本発明の表示装置の第３
実施例を示す原理的斜視図であり、この図において、第
１図及び第２図に夫々示した第１実施例装置１０及び第
２実施例装置１１と同一構成要素には同一符号を付して
、その詳細な説明を省略する。この第３実施例装置１２
においては、レンズＬ１により両Ｓ偏光光が焦点を結ぶ
箇所にピンホールミラー３｛又はミラーの付いたアパー
チャ｝が設置されている。かかる構成において、スポッ
ト付近で両Ｓ偏光光の向きを変える際、それらの各主光
線で造る平面に対して略直角に向きを変えるようピンホ
ールミラー３を設置することにより、両Ｓ偏光光そのス
ポットの地点で光線の向きを変えることができる。また
、光−光変換素子２からの被変調光がレンズＬ２により
再びスポットを結ぶのもピンホールミラー３の付近とな
り、従つてピンホールミラー３のうちスポットが生じる
箇所にピンホールを設けることが可能となるので、コン
トラストの高い、高輝度な画像の表示が可能となる。
次に、本発明の偏光変換素子の第２実施例について、第
４図を参照して説明する。この偏光変換素子２１は、図
示の如く、光源１３からの不定偏光光が照射される第１
のＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）８と、このＰＢＳ８
から出射したＰ偏光光（又はＳ偏光光）が入射される第
２のＰＢＳ１８と、このＰＢＳ１８から出射したＰ偏光
光（又はＳ偏光光）をＳ偏光光（又はＰ偏光光）に変換
してこのＰＢＳ１８に入射させる光学部材としての１／
４λ板２２と、全反射ミラー６とを積層して構成される
。
４図を参照して説明する。この偏光変換素子２１は、図
示の如く、光源１３からの不定偏光光が照射される第１
のＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）８と、このＰＢＳ８
から出射したＰ偏光光（又はＳ偏光光）が入射される第
２のＰＢＳ１８と、このＰＢＳ１８から出射したＰ偏光
光（又はＳ偏光光）をＳ偏光光（又はＰ偏光光）に変換
してこのＰＢＳ１８に入射させる光学部材としての１／
４λ板２２と、全反射ミラー６とを積層して構成される
。
ここで、ＰＢＳ１８の屈折率ｎ１、ｎ２に関して、ｎ１
ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎ４５゜ という法則を考慮し、θ１＝４５゜＋θとすることによ
り、平面１９の位置において、２つの光束が重なり合え
るように、ＰＢＳ１８のガラスの屈折率（及び／又はＰ
ＢＳ１８の形状）を選定する。
ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎ４５゜ という法則を考慮し、θ１＝４５゜＋θとすることによ
り、平面１９の位置において、２つの光束が重なり合え
るように、ＰＢＳ１８のガラスの屈折率（及び／又はＰ
ＢＳ１８の形状）を選定する。
なお、屈折率ｎ１＝ｎ２として、ＰＢＳ１８のスプリッ
タ角θ２を４５゜より小さめの所定の値に設定しても実
現できる。
タ角θ２を４５゜より小さめの所定の値に設定しても実
現できる。
かかる第２実施例の偏光変換素子２１を、前記第１乃至
第３図に示した表示装置１０〜１２の偏光変換素子１の
代りに使用しても、同様の効果を有する表示装置を構成
できることは言うまでもない。なお、Ｓ偏光光をＰ偏光
光に変換する部材（位相板）としては、上記の他に、本
出願人会社の先願である特願平１−３１６３０３号明細
書「偏光変換素子」の中で紹介した部材も使用できる。
第３図に示した表示装置１０〜１２の偏光変換素子１の
代りに使用しても、同様の効果を有する表示装置を構成
できることは言うまでもない。なお、Ｓ偏光光をＰ偏光
光に変換する部材（位相板）としては、上記の他に、本
出願人会社の先願である特願平１−３１６３０３号明細
書「偏光変換素子」の中で紹介した部材も使用できる。
以上の説明においては、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ
）８の出射面のうち直進する方（Ｐ偏光光出射側）に１
／２λ板を取付けるものとしたが、反射する（Ｓ偏光光
出射側）に１／２λ板を取付けて偏光変換素子を構成し
ても良い。また、ＰＢＳ８から出射したＰ偏光光をＳ偏
光光に変換する位相板として、１／２λ板を用いるもの
としたが、これに限らず、例えば電気光学効果を有する
結晶や液晶を使用し、これを電気的に駆動して、入射す
る直線偏光光の偏光面を９０゜回転させた後出射させる
よう構成しても構わない。また、光−光変換素子２は反
射型の構成としたが、誘電体ミラーを削除した透過型の
光−光変換素子を用いて表示装置を構成することも出来
る。
）８の出射面のうち直進する方（Ｐ偏光光出射側）に１
／２λ板を取付けるものとしたが、反射する（Ｓ偏光光
出射側）に１／２λ板を取付けて偏光変換素子を構成し
ても良い。また、ＰＢＳ８から出射したＰ偏光光をＳ偏
光光に変換する位相板として、１／２λ板を用いるもの
としたが、これに限らず、例えば電気光学効果を有する
結晶や液晶を使用し、これを電気的に駆動して、入射す
る直線偏光光の偏光面を９０゜回転させた後出射させる
よう構成しても構わない。また、光−光変換素子２は反
射型の構成としたが、誘電体ミラーを削除した透過型の
光−光変換素子を用いて表示装置を構成することも出来
る。
叙上の如く、本発明の偏光変換素子及び表示装置によれ
ば、偏光変換素子からの２つの出射光束は平行では無く
必ず重なり合うので、輝度斑のない高輝度な画像表示を
実現できるという優れた特長を有する。
ば、偏光変換素子からの２つの出射光束は平行では無く
必ず重なり合うので、輝度斑のない高輝度な画像表示を
実現できるという優れた特長を有する。
第１図乃至第３図は本発明の表示装置の第１乃至第３実
施例を本発明の偏光変換素子の第１実施例と共に示す原
理的構成図、第４図は本発明の偏光変換素子の第２実施
例を示す原理的構成図である。 １、２１…偏光変換素子、２…光−光変換素子、３…ピ
ンホールミラー、４…対楯、 ５…ピンホール、６…全反射ミラー、７…１／２λ板、
８、１８…ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）、９…スク
リーン、１０〜１２…表示装置、１３…光源、１４…光
導電層、 １５…誘電体ミラー、１６…光変調材層、１７…基板、
１９…平面、２２…１／４λ板、Ｅ１、Ｅ２…電極層、
Ｌ１、Ｌ２…レンズ、Ｖ…電源。 特許出願人 日本ビクター株式会社
施例を本発明の偏光変換素子の第１実施例と共に示す原
理的構成図、第４図は本発明の偏光変換素子の第２実施
例を示す原理的構成図である。 １、２１…偏光変換素子、２…光−光変換素子、３…ピ
ンホールミラー、４…対楯、 ５…ピンホール、６…全反射ミラー、７…１／２λ板、
８、１８…ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）、９…スク
リーン、１０〜１２…表示装置、１３…光源、１４…光
導電層、 １５…誘電体ミラー、１６…光変調材層、１７…基板、
１９…平面、２２…１／４λ板、Ｅ１、Ｅ２…電極層、
Ｌ１、Ｌ２…レンズ、Ｖ…電源。 特許出願人 日本ビクター株式会社
Claims (4)
- 【請求項１】光源からの不定偏光光を偏光方向が互いに
直 交している２つの直線偏光であるＳ偏光光とＰ偏光光と
に分離する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプ
リッタから出射したＰ偏光光（又はＳ偏光光）をＳ偏光
光（又はＰ偏光光）に変換する位相板と、該位相板から
出射したＳ偏光光（又はＰ偏光光）と上記偏光ビームス
プリッタからのＳ偏光光（又はＰ偏光光）とが所定の地
点で重なり合うように該偏光ビームスプリッタからのＳ
偏光光（又はＰ偏光光）を反射させる手段とから成る偏
光変換素子。 - 【請求項２】光源からの不定偏光光を偏光方向が互いに
直 交している２つの直線偏光であるＳ偏光光とＰ偏光光と
に分離する第１の偏光ビームスプリッタと、該第１の偏
光ビームスプリッタから出射したＰ偏光光（又はＳ偏光
光）が入射される第２の偏光ビームスプリッタと、該第
２の偏光ビームスプリッタから出射したＰ偏光光（又は
Ｓ偏光光）をＳ偏光光（又はＰ偏光光）に変換して該第
２の偏光ビームスプリッタにおける上記Ｐ偏光光（又は
Ｓ偏光光）の出射面に入射させる手段とを備え、上記第
１及び第２の偏光ビームスプリッタから夫々出射した両
Ｓ偏光光（又はＰ偏光光）が、所定の地点で重なり合う
ように、上記第２の偏光ビームスプリッタのガラスの屈
折率及び／又は角度を適切に選定して構成した偏光変換
素子。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の偏光変換素子
と、 該偏光変換素子に不定偏光光を照射する光源と、所定の
電圧が印加された２枚の透明電極層の間に少くとも光導
電層と複屈折性を有する光変調材層とが積層された光−
光変換素子と、該光−光変換素子における読出し側の透
明電極層に対向配置された投影レンズと、該投影レンズ
における前側焦点距離の位置付近に読出し光のスポット
を２つ生じさせる光学手段と、該２つのスポットの近傍
に、該読出し光を通過させるピンホールを備えたことを
特徴とする表示装置。 - 【請求項４】請求項３記載の表示装置に、上記両Ｓ偏光
光（又はＰ偏光光）を集光する集光レンズと、該集光レ
ンズにより生じる両Ｓ偏光光のスポット付近に設置され
ると共に該両Ｓ偏光光（又はＰ偏光光）を略直角方向に
反射させて上記投影レンズを介して上記光−光変換素子
に照射する光学部材とを更に具備し、 上記偏光変換素子からの両Ｓ偏光光（又はＰ偏光光）が
、上記集光レンズ、光学部材、及び投影レンズを介して
重なり合う地点に上記光−光変換素子を設置したことを
特徴とする表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20058790 | 1990-07-27 | ||
| JP2-200587 | 1990-07-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218015A true JPH04218015A (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=16426828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2316863A Pending JPH04218015A (ja) | 1990-07-27 | 1990-11-21 | 偏光変換素子及び表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164854A (ja) |
| JP (1) | JPH04218015A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE162921T1 (de) * | 1990-05-08 | 1998-02-15 | Canon Kk | Polarisationsumsetzungsapparat |
| JPH05264904A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Canon Inc | 照明光学系および該照明光学系を用いた投写型画像表示装置 |
| WO1993024857A1 (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-09 | Bell Communications Research, Inc. | Polarization-independent display system |
| US5303083A (en) * | 1992-08-26 | 1994-04-12 | Hughes Aircraft Company | Polarized light recovery |
| JPH06138413A (ja) * | 1992-10-29 | 1994-05-20 | Canon Inc | プレート型偏光分離装置及び該偏光分離装置を用いた偏光照明装置 |
| TW358890B (en) | 1996-06-25 | 1999-05-21 | Seiko Epson Corp | Polarizing converter, polarizing lighting, display and projection using these elements |
| US5933555A (en) * | 1997-05-01 | 1999-08-03 | Alliance Fiber Optics Products, Inc. | Optical recirculation depolarizer and method of depolarizing light |
| JPH10339011A (ja) * | 1997-06-06 | 1998-12-22 | Enomoto Kinzoku Kk | 継手構造 |
| US5973833A (en) * | 1997-08-29 | 1999-10-26 | Lightware, Inc. | High efficiency polarizing converter |
| US5943168A (en) * | 1997-09-11 | 1999-08-24 | Hughes-Jvc Technology Corporation | Sawtooth interleave polarization combiner |
| US6076931A (en) * | 1997-11-14 | 2000-06-20 | Aurora Systems, Inc. | De-centered lens group for use in an off-axis projector |
| US6995917B1 (en) | 1999-04-08 | 2006-02-07 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Projection display system using polarized light |
| DE19937417C1 (de) * | 1999-08-07 | 2000-07-06 | Agfa Gevaert Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Belichten eines digitalen Bildes auf lichtempfindliches Material |
| US6188520B1 (en) | 1999-10-29 | 2001-02-13 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Light polarization converter |
| US6373630B1 (en) | 2000-05-05 | 2002-04-16 | Chih-Kung Lee | Light beam polarization converter |
| IL154680A (en) * | 2003-02-27 | 2010-05-17 | Avram Matcovitch | Relatively powerful optical beam input polarity recovery system |
| JP5635773B2 (ja) | 2006-09-29 | 2014-12-03 | リアルディー インコーポレイテッドＲｅａｌＤ Ｉｎｃ． | 立体投影用の偏光変換システム、投影システムおよび立体画像投影方法 |
| CA2921760C (en) | 2007-05-09 | 2018-03-13 | Reald Inc. | Polarization conversion system and method for stereoscopic projection |
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| WO2015073838A1 (en) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Reald Inc. | High dynamic range, high contrast projection systems |
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| US5042921A (en) * | 1988-10-25 | 1991-08-27 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP2316863A patent/JPH04218015A/ja active Pending
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1991
- 1991-07-26 US US07/736,091 patent/US5164854A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5164854A (en) | 1992-11-17 |
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