JPH0488301A - 偏光変換モジュール - Google Patents

偏光変換モジュール

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JPH0488301A
JPH0488301A JP20253290A JP20253290A JPH0488301A JP H0488301 A JPH0488301 A JP H0488301A JP 20253290 A JP20253290 A JP 20253290A JP 20253290 A JP20253290 A JP 20253290A JP H0488301 A JPH0488301 A JP H0488301A
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JP
Japan
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polarized light
linearly polarized
optical path
light
prism
Prior art date
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Pending
Application number
JP20253290A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Kurematsu
克巳 榑松
Noritaka Mochizuki
望月 則孝
Hideaki Mitsutake
英明 光武
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0488301A publication Critical patent/JPH0488301A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は不定偏光光を直線偏光光に変換する偏光変換モ
ジュールに関するものである。
(従来の技術〕 従来この種の偏光変換手段としては、特開昭63−19
7913および89 電子情報通信学会秋季大会C−3
4に記載されているように、入射光を偏光方向の異なる
2つの直線偏光光に分離する偏光ビームスプリッタと、
前記2つの直線偏光光のうち一方の直線偏光光の偏光面
を回転するための2枚の全反射面を主要素として構成さ
れており、不定偏光の入射光を偏光ビームスプリッタに
てP偏光とS偏光に分離し、一方の偏光成分(Pまたは
S偏光)を2枚の全反射面により90°回転させて他方
の偏光成分に合わせることにより、効率よく変換偏光光
を得るものが知られている。
〔発明が解決しようとしている課題〕
しかしながら、上記従来の技術では、偏光ビームスプリ
ツタから分離されるP偏光あるいはS偏光の2つの偏光
成分のうち、偏光面を回転させる偏光成分の入射から出
射までの光路長が他方の偏光成分の光路長よりも長くな
る場合が多く、これが一方の偏光成分の出射光の光束密
度と他方の偏光成分の出射光の光束密度に差をもたらし
、出射光の輝度ムラの原因となるという問題点がある。
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたもので、各偏光光の光路の屈折率を異なるものとす
ることにより、各光路長を等しくして光束密度の等しい
出射光を得ることのできる偏光変換モジュールを提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段] 本発明の偏光変換モジュールは、光源からの不定偏光光
を偏光方向の異なる第1および第2の2つの直線偏光光
に分離する偏光ビームスプリッタと。
反射法線方向が直交して配置された2つの全反射面を備
えて、前記2つの直線偏光光のうち。
方の第1の直線偏光光の光路を形成する第1のプリズム
群と、 前22つの直線偏光光のうち他方の第2の直線偏光光の
光路を形成する第2のプリズム群とで構成されており、 前記第1のプリズム群と第2のプリズム群とで屈折率が
異なるものであり、 前記第1のプリズム群の屈折率が第2のプリズム群の屈
折率より小さい場合がある。
【作用1 本発明の偏光変換モジュールは、偏光ビームスプリッタ
で分離した第1、第2の2つの、偏光方向の異なる直線
偏光光のうち一方の第1の直線偏光光は、その光路を形
成する第1のプリズム群において、反射法線方向が直交
して配置された2つの全反射面によって反射する際、偏
光方向が90°回転されて前記第2の直線偏光光と偏光
方向が等しいものとなる。さらに、前記第1の直線偏光
光と第2の直線偏光光との実光路長は等しくない場合が
多いが、本発明の偏光変換モジュールは、各直線偏光光
の光路を形成する第1のプリズム群と第2のプリズム群
との屈折率を異なるように構成するので、2つの光路長
を路間等にすることが可能となる。前記実光路長は、通
常、偏光方向が回転される第1の直線偏光光の光路の方
が長くなるので、請求項第2項のように、第1のプリズ
ム群の屈折率を第2のプリズム群より小さくすることで
他方の第2の直線偏光光の光路長と等しくすることがで
きる。
(実施例) 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の偏光変換モジュールの一実施例を示す
斜視図であり、第2図は第1図に示した偏光変換モジュ
ール20の分解図である。
本実施例の偏光変換モジュール20は、作用面4bを有
して入射光1を偏光方向の具なる第1および第2の2つ
の直線偏光光に分離する立方体形状の偏光ビームスプリ
ッタ4と、該偏光ビームスプリッタ4で分離された2つ
の直線偏光光のうち方の第1の直線偏光光の光路上に位
置する、屈折率n + = 1.455の硝剤FKO2
で形成された直角三角形状のプリズム5,6.7および
立方体ブロック8と、前記2つの直線偏光光のうち他方
の第2の直線偏光光の光路上に位置する、屈折率n 2
= 1.925の硝剤5FSOIで形成された直角三角
柱状のプリズム9.10とが貼り合わされて構成された
ものである。また、前記第1の直線偏光光の光路上に位
置するプリズム5.6は、該第1の直線偏光光の偏光方
向を前記第2の直線偏光光と等しくするため、反射法線
方向が互いに直交するように配置されている。
上述の偏光変換モジュール20に不定偏光光である入射
光1が入射した場合を考える。
まず、入射光1は、偏光ビームスプリッタ4の入射面4
aから入射し、該偏光ビームスプリッタ4の作用面4b
にて反射するS偏光成分と透過するP偏光成分との偏光
方向の異なる2つの直線偏光光に分離される。このS偏
光成分はその偏光軸の方向を縦方向にもフており、P偏
光成分は偏光軸の方向を横方向に持っている。
ここで、S偏光成分に着目すると、このS偏光成分はプ
リズム5に入射してその反射面5aにて反射されるが、
このときその偏光軸の方向が90°回転して横方向CP
偏光光になる。そして、プリズム6に入射して該プリズ
ム6の反射面6aにて反射され、つづいてプリズム7へ
入射する。このプリズム7ではその反射面7aにて反射
され、その後立方体ブロック8に入射してその出射面8
aから外部に出射される。この間その偏光軸の方向は維
持され、結局、立方体ブロック8の出射面8aからは偏
光軸の方向が横方向(P偏光)の出射光3が出射する。
また、前記偏光ビームスプリッタ4の作用面4bからの
P偏光成分に着目すると、該P偏光成分はプリズム9に
入射し、その直角の頂点を形成する一方の反射面9aj
iよび他方の反射面9bにて反射されてプリズム10に
入射する。そこで、プリズム10の反射面10aにて反
射された後出射面10bから外部に出射する。この間そ
の偏光軸の方向はずっとそのまま維持され、プリズム1
0の出射面10bからは前述した立方体ブロック8の出
射面8aから出射する偏光光と向見横方向を偏光軸の方
向とする出射光2が出射される。
このようにして、不定偏光の入射光1はこの偏光変換モ
ジュールにより一つの直線偏光2.3(偏光軸が横方向
)に変換される。
ところで、出射光2.3の、偏光ビームスプリッタ4か
ら出射した後、立方体ブロック8およびプリズム10か
ら外に出射するまでの光路長をそれぞれL2.L3とす
ると、以下のようになる。
L2=3−j!−n2 (itは偏光ビームスプリッタ
4の一辺長) L、=4・1・nl (//     )この場合、n
+(プリズム5,6.7および立方体ブロック8の屈折
率) =1.455 、n2(プリズム9.10の屈折
率)=1.925であるため、この光路長L2.L、は
ほとんど等しくなる。したがって、任意の入射光束に対
して変換出力される出射光2.3の光束密度についても
等しいものが得られる。
上述の実施例の場合、出射光2,3の光路長L2.L3
の実際長の比は3:4であり、これを相殺するように、
各光路を形成するプリズム群の屈折率を設定しているが
、調剤の屈折率の選択に限界があるため、光路長L2.
L3の実際長の比は小さい方が好ましい。そこで、前述
の立方体ブロック8およびプリズム10の各出射面8a
10bにさらにガラスブロックあるいはプリズム等を付
加して、光路長の実際長の比をより小さくすることは有
効である。
次に、上述した偏光変換モジュール20を使用した投写
型表示装置について第3図を参照して説明する。
この投写型表示装置では、光源31から出射された不定
偏光光が反射ミラー32で集光され、熱線カットフィル
タ33を介してコンデンサレンズ34に入射する、コン
デンサレンズ34に入射した不定偏光光は、さらに集光
されて、偏光変換モジュール20へ入射する。この偏光
変換モジュール20は、前述したとおり、入射光を所定
の直線偏光光に変換して該直線偏光光によって液晶ライ
トバルブ35を照明する。液晶ライトバルブ35は所定
の駆動信号に応答してその表示面に画像を形成し、その
画面が偏光ビームスプリッタ36および投写レンズ37
を通して不図示のスクリーンへ投写される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、分離された2つの
直線偏光光の光路長を、それらの光路となる各プリズム
群の屈折率を異なるようにすることで路間等に構成する
ことができるので、偏光方向の変換作用に加えて光束密
度が均一なものとなり輝度ムラのない出射光を得ること
ができるという効果を奏する。また、前記2つの直線偏
光光の各光路を最小プリズム数で形成した場合、偏光方
向が回転される第1の直線偏光光の光路1の方が長くな
るが、その場合、請求項第2項に記載したように、前記
第1の直線偏光光の光路となる第1のプリズム群の屈折
率を他方の直線偏光光の光路の屈折率より小さくするこ
とにより、上述と同様な効果を得ることができ、偏光変
換モジュールの小型化にも適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の偏光変換モジュールの一実施例を示す
斜視図、第2図は第1図に示した偏光変換モジュールの
分解図、第3図は本発明の偏光変換モジュールを使用し
た投写型表示装置の一例を示す図である。 1・・・入射光、 2.3−・・出射光、 4.36−・偏光ビームスプリッタ、 5.6,7,9.10−・・プリズム、8−・立方体ブ
ロック、 20−・・偏光変換モジュール、 31−・・光源、 32−・反射ミラー 33−・・熱線カットフィルタ、 34−・・コンデンサレンズ、 35−−・液晶ライトバルブ、 37−・・投写レンズ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光源からの不定偏光光を偏光方向の異なる第1およ
    び第2の2つの直線偏光光に分離する偏光ビームスプリ
    ッタと、 反射法線方向が直交して配置された2つの全反射面を備
    えて、前記2つの直線偏光光のうち一方の第1の直線偏
    光光の光路を形成する第1のプリズム群と、 前記2つの直線偏光光のうち他方の第2の直線偏光光の
    光路を形成する第2のプリズム群とで構成されており、 前記第1のプリズム群と第2のプリズム群とで屈折率が
    異なることを特徴とする偏光変換モジュール。 2、第1のプリズム群の屈折率が第2のプリズム群の屈
    折率より小さいことを特徴とする請求項1記載の偏光変
    換モジュール。
JP20253290A 1990-08-01 1990-08-01 偏光変換モジュール Pending JPH0488301A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5507153A (en) * 1993-03-22 1996-04-16 Seiko Epson Corporation Electric motor vehicle
JP2003508799A (ja) * 1999-08-27 2003-03-04 ザイゴ コーポレイション 偏光保存光学系
WO2004077102A3 (en) * 2003-02-21 2005-05-12 Wavien Inc Polarization recovery system using redirection
US6969177B2 (en) * 2001-03-23 2005-11-29 Wavien, Inc. Polarization recovery system using redirection
DE102012212338A1 (de) 2011-07-20 2013-01-24 Suzuki Motor Corporation Fahrzeugklimatisierungssystem

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