JPH05173020A - Polarized beam splitter - Google Patents
Polarized beam splitterInfo
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- JPH05173020A JPH05173020A JP35449891A JP35449891A JPH05173020A JP H05173020 A JPH05173020 A JP H05173020A JP 35449891 A JP35449891 A JP 35449891A JP 35449891 A JP35449891 A JP 35449891A JP H05173020 A JPH05173020 A JP H05173020A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶プロジェク
タ装置等に設けて好適な偏光ビームスプリッタに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization beam splitter suitable for use in, for example, a liquid crystal projector device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば所望の映像に対応する映像
信号により赤色(R)用透過型液晶パネル,緑色(G)
用透過型液晶パネル及び青色(B)用透過型液晶パネル
をそれぞれ駆動し、該各透過型液晶パネルで光源部から
の平行光を映像光にし、この映像光をスクリーンに投写
するような液晶プロジェクタ装置が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a transmissive liquid crystal panel for red (R) and green (G) by a video signal corresponding to a desired video.
Liquid crystal projector in which a transmission type liquid crystal panel for blue and a transmission type liquid crystal panel for blue (B) are respectively driven, and the parallel light from the light source section is converted into image light by each of the transmission type liquid crystal panels and the image light is projected on a screen. The device is known.
【0003】このような液晶プロジェクタ装置は、上記
光源部からの平行光のうちS波偏光成分を上記各透過型
液晶パネルに照射することが好ましいことから、該平行
光をS波偏光成分とP波偏光成分とに分離する偏光ビー
ムスプリッタが設けられている。In such a liquid crystal projector device, it is preferable to irradiate each of the transmissive liquid crystal panels with the S-wave polarization component of the parallel light from the light source section. A polarization beam splitter for separating the light into a wave polarization component is provided.
【0004】ここで、上記偏光ビームスプリッタは、光
学ガラスで形成された2個の直角プリズムの各底面を突
き合わせるようにして偏光依存性を持つ偏光膜を挟んで
なっており、この突き合わせた形状は立方体となってい
る。上記偏光膜は、上記平行光のうちS波偏光成分を反
射してP波偏光成分を透過させるようになっている。こ
の偏光膜を透過した上記P波偏光成分はS波偏光板によ
りS波偏光成分にされ、該偏光膜により反射されたS波
偏光成分とともに上記各透過型液晶パネルに照射され
る。Here, the polarization beam splitter is formed by sandwiching a polarization film having polarization dependency such that the bottom surfaces of two right-angle prisms made of optical glass are butted against each other, and the butted shapes are obtained. Is a cube. The polarization film is adapted to reflect the S-wave polarization component and transmit the P-wave polarization component of the parallel light. The P-wave polarization component transmitted through the polarizing film is converted into an S-wave polarization component by the S-wave polarizing plate, and the transmission type liquid crystal panels are irradiated with the S-wave polarization component reflected by the polarizing film.
【0005】また、上記2個の直角プリズムで偏光膜を
挟んで形成した偏光ビームスプリッタの他に、プレート
型の偏光ビームスプリッタが知られている。このプレー
ト型の偏光ビームスプリッタは、2枚の板状の光学ガラ
ス板で上述のような偏光膜を挟んでなっている。このプ
レート型の偏光ビームスプリッタも上述のように平行光
のうちS波偏光成分は反射しP波偏光成分は透過させる
ようになっている。In addition to the polarizing beam splitter formed by sandwiching the polarizing film between the two right-angle prisms, a plate-type polarizing beam splitter is known. This plate-type polarization beam splitter is formed by sandwiching a polarizing film as described above between two plate-shaped optical glass plates. This plate type polarization beam splitter is also adapted to reflect the S-wave polarization component and transmit the P-wave polarization component of the parallel light as described above.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の偏光ビ
ームスプリッタである上記2個の直角プリズムを用いた
偏光ビームスプリッタは、特性は優れているが、該直角
プリズムを形成するのに光学ガラスが用いられており、
重量が重いうえ、高価であった。また、この2個の直角
プリズムを用いた偏光ビームスプリッタを大型の液晶プ
ロジェクタ装置に設けようとすると、該2個の直角プリ
ズムを用いた偏光ビームスプリッタも大型化する必要が
ある。上述のように、上記2個の直角プリズムを用いた
偏光ビームスプリッタは、重量が重く高価であるため、
該2個の直角プリズムを用いた偏光ビームスプリッタを
大型化すると、上記大型の液晶プロジェクタ装置もさら
に重く且つ高価なものになってしまう。However, the polarization beam splitter using the above two right-angle prisms, which is a conventional polarization beam splitter, has excellent characteristics, but an optical glass is used to form the right-angle prism. Is used,
It was heavy and expensive. Further, if the polarization beam splitter using the two right-angle prisms is to be provided in a large-sized liquid crystal projector device, the polarization beam splitter using the two right-angle prisms must also be increased in size. As described above, the polarization beam splitter using the two right-angle prisms is heavy and expensive,
When the size of the polarization beam splitter using the two right-angle prisms is increased, the size of the large-sized liquid crystal projector device also becomes heavy and expensive.
【0007】また、上記2枚の光学ガラス板を用いた偏
光ビームスプリッタは、上記2個の直角プリズムを用い
た偏光ビームスプリッタよりも軽量であるが、上記2個
の直角プリズムを用いた偏光ビームスプリッタよりも特
性が劣り、可視光の広い波長範囲に亘って効率良く偏光
分離を行わせるためには、上記平行光の入射角を例えば
70度位とする等のように該入射角を大きくする必要が
あった。このため、上記平行光を2枚の光学ガラス板を
用いた偏光ビームスプリッタで偏光分離する光学系のス
ペースが大きくなり、該2枚の光学ガラス板を用いた偏
光ビームスプリッタを用いて小型の液晶プロジェクタ装
置を製作しようとすると、該光学系の設計が困難であっ
た。The polarization beam splitter using the two optical glass plates is lighter than the polarization beam splitter using the two right-angle prisms, but the polarization beam splitter using the two right-angle prisms is used. In order to perform polarization separation efficiently over a wide wavelength range of visible light, which is inferior in characteristics to the splitter, the incident angle of the parallel light is increased, for example, to about 70 degrees. There was a need. For this reason, the space of the optical system for polarization-separating the parallel light with the polarization beam splitter using the two optical glass plates becomes large, and a small liquid crystal is used with the polarization beam splitter using the two optical glass plates. When trying to manufacture a projector device, it was difficult to design the optical system.
【0008】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
であり、軽量かつ安価で製作することができるうえ、入
射角を大きくしなくとも効率良く偏光分離を行うことが
できるような偏光ビームスプリッタの提供を目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and is a polarizing beam splitter that can be manufactured at a low weight and at a low cost, and can efficiently perform polarized light separation without increasing the incident angle. For the purpose of providing.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る偏光ビーム
スプリッタは、入射面を介して入射された光のうちS波
偏光成分を反射しP波偏光成分を透過させ、それぞれ各
出射面を介して出射するような偏光ビームスプリッタで
あって、上記入射された光のうちS波偏光成分を反射し
P波偏光成分を透過させる偏光膜が設けられた偏光ガラ
ス板と、上記光の入射面及び上記偏光ガラス板により反
射されたS波偏光成分の出射面を形成する第1のプラス
チックプリズムと、上記偏光ガラス板を透過したP波偏
光成分の出射面を形成する第2のプラスチックプリズム
とを有し、上記第1のプラスチックプリズム及び上記第
2のプラスチックプリズムで上記偏光ガラス板を挟んで
なることを特徴として上述の課題を解決する。A polarization beam splitter according to the present invention reflects an S-wave polarization component and transmits a P-wave polarization component of light incident through an incident surface, and transmits the P-wave polarization component through each emission surface. A polarizing glass plate provided with a polarizing film that reflects the S-wave polarization component of the incident light and transmits the P-wave polarization component of the incident light; an incident surface of the light; There is a first plastic prism forming an emission surface of the S-wave polarization component reflected by the polarizing glass plate and a second plastic prism forming an emission surface of the P-wave polarization component transmitted through the polarizing glass plate. The polarizing glass plate is sandwiched between the first plastic prism and the second plastic prism to solve the above problems.
【0010】また、本発明に係る偏光ビームスプリッタ
は、入射面を介して入射された光のうちS波偏光成分を
反射しP波偏光成分を透過させ、それぞれ各出射面を介
して出射するような偏光ビームスプリッタであって、上
記入射された光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光成
分を透過させる偏光膜と、上記光の入射面及び上記偏光
膜により反射されたS波偏光成分の出射面を形成する第
1のプラスチックプリズムと、上記偏光膜を透過したP
波偏光成分の出射面を形成する第2のプラスチックプリ
ズムとを有し、上記第1のプラスチックプリズム及び上
記第2のプラスチックプリズムで上記偏光膜を挟んでな
るとともに、少なくとも該第1のプラスチックプリズム
の上記光の入射面に所定の入射角となるような傾きを設
けたことを特徴して上述の課題を解決する。Further, the polarization beam splitter according to the present invention reflects the S-wave polarization component and transmits the P-wave polarization component of the light incident through the incident surface, and emits the light through each emission surface. A polarizing beam splitter, the polarizing film reflecting the S-wave polarized component and transmitting the P-wave polarized component of the incident light, and the S-wave polarized component reflected by the incident surface of the light and the polarizing film. Of the first plastic prism forming the exit surface of P and the P transmitted through the polarizing film.
A second plastic prism forming an exit surface of the wave polarization component, wherein the polarizing film is sandwiched between the first plastic prism and the second plastic prism, and at least the first plastic prism The above-mentioned problem is solved by providing an inclination on the incident surface of the light so as to have a predetermined incident angle.
【0011】[0011]
【作用】本発明に係る偏光ビームスプリッタは、入射さ
れた光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光成分を透過
させる偏光膜が設けられた偏光ガラス板を、上記光の入
射面及び上記偏光ガラス板により反射されたS波偏光成
分の出射面を形成する第1のプラスチックプリズム及び
上記偏光ガラス板を透過したP波偏光成分の出射面を形
成する第2のプラスチックプリズムで挟んで構成するこ
とにより、プラスチック樹脂で形成した該第1のプラス
チックプリズム及び第2のプラスチックプリズムを用い
ているため、光学ガラスを用いるよりも軽量且つ安価で
当該偏光ビームスプリッタを製作することができる。In the polarizing beam splitter according to the present invention, a polarizing glass plate provided with a polarizing film that reflects the S-wave polarization component and transmits the P-wave polarization component of the incident light is provided on the incident surface of the light and the polarizing glass plate. A first plastic prism that forms an emission surface of the S-wave polarization component reflected by the polarizing glass plate and a second plastic prism that forms the emission surface of the P-wave polarization component that passes through the polarizing glass plate are sandwiched between the first plastic prism and the second plastic prism. As a result, since the first plastic prism and the second plastic prism formed of plastic resin are used, the polarization beam splitter can be manufactured at a lighter weight and a lower cost than using optical glass.
【0012】また、本発明に係る偏光ビームスプリッタ
は、入射された光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光
成分を透過させる偏光膜を、上記光が所定の入射角とな
るような傾きの設けられた入射面及び上記偏光膜により
反射されたS波偏光成分の出射面を形成する第1のプラ
スチックプリズム及び上記偏光膜を透過したP波偏光成
分の出射面を形成する第2のプラスチックプリズムで挟
んで構成することにより、偏光膜以外は全てプラスチッ
ク樹脂を用いているため、さらに軽量且つ安価で当該偏
光ビームスプリッタを製作することができる。Further, in the polarization beam splitter according to the present invention, a polarizing film that reflects the S-wave polarization component and transmits the P-wave polarization component of the incident light is tilted so that the light has a predetermined incident angle. And a second plastic forming an emission surface of the S-wave polarization component reflected by the polarization film and an emission surface of the P-wave polarization component transmitted through the polarization film. With the configuration sandwiched by the prisms, since the plastic resin is used for everything except the polarizing film, the polarizing beam splitter can be manufactured at a lighter weight and at a lower cost.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明に係る偏光ビームスプリッタの
好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、図1において、本発明に係る第1の実施例の偏光
ビームスプリッタ1は、入射面2を介して入射された光
のうちS波偏光成分を反射してS波出射面3から出射
し、P波偏光成分を透過させP波出射面4から出射する
ようなものであり、上記入射面2から入射された光のう
ちS波偏光成分を反射しP波偏光成分を透過させる偏光
膜5を第1の光学ガラス板6及び第2の光学ガラス板7
で挟んでなる偏光ガラス板8と、上記入射面2及び上記
S波出射面3を形成する第1のプラスチックプリズム9
と、上記P波出射面4を形成する第2のプラスチックプ
リズム10とからなっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the polarization beam splitter according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, in FIG. 1, the polarization beam splitter 1 of the first embodiment according to the present invention reflects the S-wave polarization component of the light incident through the incident surface 2 and emits it from the S-wave emission surface 3. , A P-wave polarization component that transmits the P-wave polarization component and exits from the P-wave emission face 4, and a polarization film 5 that reflects the S-wave polarization component and transmits the P-wave polarization component of the light incident from the incident face 2. The first optical glass plate 6 and the second optical glass plate 7
A polarizing glass plate 8 sandwiched between and a first plastic prism 9 forming the incident surface 2 and the S-wave emission surface 3.
And a second plastic prism 10 forming the P-wave emission surface 4.
【0014】上記第1のプラスチックプリズム9は、上
記入射面2及びS波出射面3が直角であり、該入射面2
及びS波出射面3に対して45度の傾斜面を有するいわ
ゆる直角プリズムである。また、上記第2のプラスチッ
クプリズム10も、同様な直角プリズムとなっている。
上記第1,第2のプラスチックプリズム9,10は、互
いの傾斜面どおしが突き合わせられており、上記各傾斜
面の突き合わせ部に上記偏光ガラス板8を挟むことによ
り立方体形状の当該偏光ビームスプリッタ1が形成され
ている。In the first plastic prism 9, the incident surface 2 and the S wave emission surface 3 are at right angles, and the incident surface 2
And a so-called right-angled prism having an inclined surface of 45 degrees with respect to the S-wave emission surface 3. Further, the second plastic prism 10 is also a similar rectangular prism.
The inclined surfaces of the first and second plastic prisms 9 and 10 are abutted against each other, and the polarizing glass plate 8 is sandwiched between the abutting portions of the inclined surfaces, so that the cube-shaped polarized beam. A splitter 1 is formed.
【0015】従って、上記偏光ガラス板8は、上記各プ
ラスチックプリズム9,10で挟まれることにより光の
入射角が45度となっている。また、上記第1,第2の
プラスチックプリズム9,10は、例えばポリメチルメ
タクリレート(PMMA),ポリカーボネート,ポリス
チレン等のプラスチック樹脂により形成されており、光
の屈折率が、上記第1,第2の光学ガラス板6,7の光
の屈折率と略々同じとなっている。Therefore, the polarizing glass plate 8 is sandwiched between the plastic prisms 9 and 10 so that the incident angle of light is 45 degrees. The first and second plastic prisms 9 and 10 are made of a plastic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate, polystyrene, etc., and have a refractive index of light equal to that of the first and second plastic prisms. The refractive index of light of the optical glass plates 6 and 7 is almost the same.
【0016】次に、このような構成を有する偏光ビーム
スプリッタ1を、図2に示すような液晶プロジェクタ装
置に設けた場合における、該液晶プロジェクタ装置の動
作説明及び当該偏光ビームスプリッタ1の特性を説明す
る。まず、この液晶プロジェクタ装置では、電源20に
よりハロゲンランプ21を点灯駆動する。これにより、
上記ハロゲンランプ21が発光し、リフレクタ22から
平行光が出射される。上記平行光は、赤外線カットフィ
ルタ23を介することにより赤外線成分が取り除かれ、
偏光ビームスプリッタ1に入射される。Next, when the polarization beam splitter 1 having such a structure is provided in the liquid crystal projector device as shown in FIG. 2, the operation of the liquid crystal projector device and the characteristics of the polarization beam splitter 1 will be described. To do. First, in this liquid crystal projector device, the halogen lamp 21 is driven to be turned on by the power supply 20. This allows
The halogen lamp 21 emits light, and the reflector 22 emits parallel light. Infrared components of the parallel light are removed by passing through the infrared cut filter 23,
It is incident on the polarization beam splitter 1.
【0017】上記偏光ビームスプリッタ1に入射された
上記平行光は、該偏光ビームスプリッタ1の入射面2に
対して垂直に入射されるようになっており、第1のプラ
スチックプリズム9及び第1の光学ガラス板6を介して
偏光膜5に入射される。The parallel light incident on the polarization beam splitter 1 is adapted to be incident perpendicularly on the incident surface 2 of the polarization beam splitter 1, and includes the first plastic prism 9 and the first plastic prism 9. The light is incident on the polarizing film 5 via the optical glass plate 6.
【0018】上記偏光膜5は、上述のようにS波偏光成
分を反射し、P波偏光成分を透過させる。このため、上
記偏光膜5に入射された平行光のうち、S波偏光成分は
反射されP波偏光成分は透過される。上記偏光膜5で反
射されたS波偏光成分は上記第1の光学ガラス板6及び
第1のプラスチックプリズム9を順に介してS波出射面
3から出射され、第1のダイクロイックミラー24に照
射される。また、上記偏光膜5を透過したP波偏光成分
は上記第2の光学ガラス板7,第2のプラスチックプリ
ズム10を順に介してP波出射面4から出射され第1の
反射ミラー25に照射される。The polarizing film 5 reflects the S-wave polarization component and transmits the P-wave polarization component as described above. Therefore, of the parallel light incident on the polarizing film 5, the S-wave polarization component is reflected and the P-wave polarization component is transmitted. The S-wave polarization component reflected by the polarization film 5 is emitted from the S-wave emission surface 3 through the first optical glass plate 6 and the first plastic prism 9 in this order, and is emitted to the first dichroic mirror 24. It The P-wave polarization component transmitted through the polarization film 5 is emitted from the P-wave emission surface 4 via the second optical glass plate 7 and the second plastic prism 10 in this order and is applied to the first reflection mirror 25. It
【0019】上記第1の反射ミラー25は、上記P波偏
光成分を反射し、これをS波偏光板26に照射する。上
記S波偏光板26は、上記P波偏光成分をS波偏光処理
することにより該P波偏光成分からS波偏光成分を形成
し、これを上記第1のダイクロイックミラー24に照射
する。The first reflection mirror 25 reflects the P-wave polarization component and irradiates it on the S-wave polarization plate 26. The S-wave polarization plate 26 forms an S-wave polarization component from the P-wave polarization component by subjecting the P-wave polarization component to S-wave polarization processing, and irradiates the first dichroic mirror 24 with this.
【0020】上述のように、直角プリズムである上記第
1,第2のプラスチックプリズム9,10は、プラスチ
ック樹脂で形成されているため、当該偏光ビームスプリ
ッタ1は、軽量且つ安価に製作することができる。従っ
て、当該偏光ビームスプリッタ1を大型の液晶プロジェ
クタ装置に設けるために大型化しても、たいしてコスト
はかからないうえ、軽量のため該大型の液晶プロジェク
タ装置の軽量化にも貢献することができる。As described above, since the first and second plastic prisms 9 and 10 which are right-angled prisms are made of plastic resin, the polarization beam splitter 1 can be manufactured lightweight and at low cost. it can. Therefore, even if the polarization beam splitter 1 is increased in size to be provided in a large-sized liquid crystal projector device, it does not cost much, and since it is lightweight, it can contribute to weight reduction of the large-sized liquid crystal projector device.
【0021】また、入射された平行光を該第1のプラス
チックプリズム9を介して偏光ガラス板8に入射する構
成のため、該偏光ガラス板8に入射する平行光の入射角
を大きくしなくても(この場合は、例えば45度)、可
視光の広い波長範囲に亘って効率良く偏光分離を行わせ
ることができる。このため、上記平行光をS波偏光成分
及びP波偏光成分に偏光分離する光学系のスペースを小
さくすることができ、該光学系の設計を容易にすること
ができるうえ、液晶プロジェクタ装置等の小型化にも貢
献することができる。Further, since the incident parallel light is incident on the polarizing glass plate 8 through the first plastic prism 9, the incident angle of the parallel light incident on the polarizing glass plate 8 is not increased. Also (in this case, for example, 45 degrees), it is possible to efficiently perform polarization separation over a wide wavelength range of visible light. Therefore, it is possible to reduce the space of the optical system that polarizes and separates the parallel light into the S-wave polarization component and the P-wave polarization component, and to simplify the design of the optical system. It can also contribute to miniaturization.
【0022】上記第1のダイクロイックミラー24は、
上記偏光ビームスプリッタ1から直接照射されたS波偏
光成分及び上記S波偏光板26からのS波偏光成分のう
ち、R成分は透過させ、G成分及びB成分を反射する。
上記R成分は第2の反射ミラー27により反射されてR
用透過型液晶パネル31Rに照射され、上記G成分及び
B成分は第2のダイクロイックミラー28に照射され
る。The first dichroic mirror 24 is
Of the S-wave polarization component directly radiated from the polarization beam splitter 1 and the S-wave polarization component from the S-wave polarization plate 26, the R component is transmitted and the G and B components are reflected.
The R component is reflected by the second reflection mirror 27 to be R
The transmissive liquid crystal panel 31R is irradiated, and the G component and the B component are irradiated on the second dichroic mirror 28.
【0023】上記第2のダイクロイックミラー28は、
上記B成分を反射してB用透過型液晶パネル31Bに照
射し、上記G成分は透過させる。上記透過したG成分
は、第3の反射ミラー29及び第4の反射ミラー30に
より順に反射され、G用透過型液晶パネル31Gに照射
される。The second dichroic mirror 28 is
The B component is reflected to illuminate the B transmissive liquid crystal panel 31B, and the G component is transmitted. The transmitted G component is sequentially reflected by the third reflection mirror 29 and the fourth reflection mirror 30, and is applied to the G transmissive liquid crystal panel 31G.
【0024】上記各色用透過型液晶パネル31R、31
G、31Bは、所望の映像に対応した映像信号によりそ
れぞれ駆動されている。このため、上記各色用透過型液
晶パネル31R、31G、31Bに照射されたR成分,
G成分及びB成分はR用の映像光,G用の映像光及びB
用の映像光にされ、それぞれ合成用ダイクロイックミラ
ー32に照射される。Transmissive liquid crystal panels 31R, 31 for each color
G and 31B are each driven by a video signal corresponding to a desired video. Therefore, the R component radiated on the transmissive liquid crystal panels 31R, 31G, and 31B for the respective colors,
The G component and B component are the image light for R, the image light for G, and B
Image light for use in illuminating the combined dichroic mirror 32.
【0025】上記合成用のダイクロイックミラー32
は、上記それぞれ照射されるR用の映像光,G用の映像
光及びB用の映像光を合成して映像光を形成し、これを
投写レンズ33を介してスクリーン34に投写する。こ
れにより、所望の映像が上記スクリーン34に投写され
ることとなる。The above dichroic mirror 32 for synthesis
The image light for R, the image light for G, and the image light for B which are respectively irradiated are combined to form image light, which is projected on the screen 34 via the projection lens 33. As a result, a desired image is projected on the screen 34.
【0026】次に、本発明に係る第2の実施例の偏光ビ
ームスプリッタ40は、図3に示すように、入射された
光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光成分を透過させ
る偏光膜41と、上記光の入射面42及び上記偏光膜4
1により反射されたS波偏光成分の出射面(S波出射
面)43を形成する第1のプラスチックプリズム44
と、上記偏光膜41を透過したP波偏光成分の出射面
(P波出射面)45を形成する第2のプラスチックプリ
ズム46とで構成されている。Next, the polarization beam splitter 40 of the second embodiment according to the present invention, as shown in FIG. 3, is a polarization beam which reflects the S-wave polarization component of the incident light and transmits the P-wave polarization component. The film 41, the light incident surface 42, and the polarizing film 4
A first plastic prism 44 forming an emission surface (S-wave emission surface) 43 of the S-wave polarization component reflected by 1.
And a second plastic prism 46 that forms an emission surface (P-wave emission surface) 45 of the P-wave polarization component that has passed through the polarization film 41.
【0027】上記第1,第2のプラスチックプリズム4
4,46は、上記図1に示した第1,第2のプラスチッ
クプリズム9,10と同様にプラスチック樹脂で形成さ
れている。上記第1のプラスチックプリズム44は、上
記S波出射面43に対する入射面42の角度が90度以
下となっているとともに、該S波出射面43に対する傾
斜面の角度が45度となっている。なお、上記第2のプ
ラスチックプリズム46も上記第1のプラスチックプリ
ズム42と同様な形状となるように形成されている。The above first and second plastic prisms 4
4, 46 are made of a plastic resin similarly to the first and second plastic prisms 9, 10 shown in FIG. In the first plastic prism 44, the angle of the incident surface 42 with respect to the S-wave emission surface 43 is 90 degrees or less, and the angle of the inclined surface with respect to the S-wave emission surface 43 is 45 degrees. The second plastic prism 46 is also formed to have the same shape as the first plastic prism 42.
【0028】上記第1,第2のプラスチックプリズム4
4,46は、互いの傾斜面どおしが突き合わせられてお
り、上記各傾斜面の突き合わせ部に上記偏光膜41を挟
むことにより当該偏光ビームスプリッタ40が形成され
ている。従って、上記偏光膜41は、上記各プラスチッ
クプリズム44,46で挟まれることにより光の入射角
が45度となっている。The above first and second plastic prisms 4
The inclined surfaces of the four and the four are abutted with each other, and the polarizing beam splitter 40 is formed by sandwiching the polarizing film 41 in the abutting portion of the inclined surfaces. Therefore, the polarizing film 41 is sandwiched between the plastic prisms 44 and 46, so that the incident angle of light is 45 degrees.
【0029】当該第2の実施例に係る偏光ビームスプリ
ッタ40は、このように、上記第1,第2のプラスチッ
クプリズム44,46及び偏光膜41のみで形成されて
おり、上記図1に示すような光学ガラス板(第1,第2
の光学ガラス板6,7)を使用していない。このため、
上記第1の実施例に係る偏光ビームスプリッタ1よりも
安価且つ軽量に作成することができる反面、上記光学ガ
ラス板を使用していないために光の入射角が狭くなる問
題が生ずるおそれがある。The polarization beam splitter 40 according to the second embodiment is thus formed by only the first and second plastic prisms 44 and 46 and the polarization film 41, as shown in FIG. Optical glass plate (first, second
The optical glass plates 6, 7) are not used. For this reason,
Although it can be made cheaper and lighter than the polarization beam splitter 1 according to the first embodiment, there is a possibility that the incident angle of light may become narrow because the optical glass plate is not used.
【0030】これを防止するために、上記入射面42に
所定の入射角となるような傾きが設けられるとともに、
上記P波出射面45に所定の出射角となるような傾きが
設けられている。なお、上記P波出射面45の傾きは任
意で設けるようにしてもよく、また、上記S波出射面4
3に所定の出射角となるような傾きを設けるようにして
もよい。In order to prevent this, the incident surface 42 is provided with an inclination so as to have a predetermined incident angle, and
The P-wave emission surface 45 is provided with an inclination so as to have a predetermined emission angle. The inclination of the P-wave emission surface 45 may be set arbitrarily, and the S-wave emission surface 4 may be provided.
3 may be provided with an inclination that provides a predetermined emission angle.
【0031】このような構成を有する第2の実施例に係
る偏光ビームスプリッタ40は、上述のように、上記入
射面42に所定の入射角となるような傾きを設けて入射
角が狭くなることを防止しているため、上記図1に示し
た第1の実施例に係る偏光ビームスプリッタと同様に、
偏光膜41に入射する平行光の入射角を大きくすること
なく可視光の広い波長範囲に亘って効率良く偏光分離を
行わせることができる。As described above, the polarization beam splitter 40 according to the second embodiment having such a structure is such that the incident angle is narrowed by providing the incident surface 42 with an inclination so as to have a predetermined incident angle. Therefore, in the same manner as the polarization beam splitter according to the first embodiment shown in FIG.
It is possible to efficiently perform polarization separation over a wide wavelength range of visible light without increasing the incident angle of the parallel light incident on the polarizing film 41.
【0032】このため、上記平行光をS波偏光成分及び
P波偏光成分に偏光分離する光学系のスペースを小さく
することができ、該光学系の設計を容易にすることがで
きるうえ、液晶プロジェクタ装置等の小型化にも貢献す
ることができる。また、上記第1,第2のプラスチック
プリズム44,46は、プラスチック樹脂で形成されて
いるため、当該偏光ビームスプリッタ40は、軽量且つ
安価に製作することができる。Therefore, the space of the optical system for polarization-separating the parallel light into the S-wave polarization component and the P-wave polarization component can be reduced, the design of the optical system can be facilitated, and the liquid crystal projector can be designed. It can also contribute to downsizing of devices and the like. Further, since the first and second plastic prisms 44 and 46 are made of plastic resin, the polarization beam splitter 40 can be manufactured lightweight and at low cost.
【0033】従って、当該偏光ビームスプリッタ40を
大型の液晶プロジェクタ装置に設けるために大型化して
も、たいしてコストはかからないうえ、軽量のため該大
型の液晶プロジェクタ装置の軽量化にも貢献することが
できる。Therefore, even if the polarization beam splitter 40 is enlarged to be installed in a large-sized liquid crystal projector device, it does not cost much, and since it is lightweight, it can contribute to the weight reduction of the large-sized liquid crystal projector device. ..
【0034】なお、上述の第1の実施例に係る偏光ビー
ムスプリッタ1は、直角プリズムである第1,第2のプ
ラスチックプリズム9,10で上記偏光ガラス8を挟ん
でなるようにしたが、これは、例えば図4(a)に示す
ように入射面51に所定の角度の傾きを設けた第1のプ
ラスチックプリズム52と、第2のプラスチックプリズ
ム53で偏光ガラス54を挟んでなるようにしてもよ
い。In the polarization beam splitter 1 according to the first embodiment described above, the polarizing glass 8 is sandwiched between the first and second plastic prisms 9 and 10 which are right angle prisms. For example, as shown in FIG. 4A, the polarizing glass 54 may be sandwiched between the first plastic prism 52 and the second plastic prism 53, each of which has the incident surface 51 inclined at a predetermined angle. Good.
【0035】なお、このようにした場合、上記入射面5
1から入射される光の入射角は、該入射面51に設けら
れた傾きにより大きくなるうえ、第1の光学ガラス板5
5によりさらに大きくなるため、当該図4(a)に示す
偏光ビームスプリッタは、上記第1の実施例に係る偏光
ビームスプリッタ1よりもさらに光の入射角を大きくす
ることができ、より効率の良い偏光分離を行うことがで
きる。In this case, the incident surface 5 is
The incident angle of the light incident from 1 becomes larger due to the inclination provided on the incident surface 51, and the first optical glass plate 5
5, the polarization beam splitter shown in FIG. 4A can further increase the incident angle of light as compared with the polarization beam splitter 1 according to the first embodiment, which is more efficient. Polarization separation can be performed.
【0036】また、偏光膜は、必ずしも2枚の光学ガラ
ス板で挟む必要がなく、図4(b)に示すように偏光膜
61の入射面62に対向する側に1枚のみ光学ガラス板
63を設けるようにしても良い。この場合も上記図4
(a)に示した偏光ビームスプリッタと同様に、入射面
62から入射される光の入射角は、該入射面62に設け
られた傾きにより大きくなるうえ、光学ガラス板63に
よりさらに大きくなるため、当該図4(b)に示す偏光
ビームスプリッタは、上記第1の実施例に係る偏光ビー
ムスプリッタ1よりもさらに光の入射角を大きくするこ
とができ、より効率の良い偏光分離を行うことができ
る。The polarizing film does not necessarily have to be sandwiched between two optical glass plates, and only one optical glass plate 63 is provided on the side of the polarizing film 61 facing the incident surface 62 as shown in FIG. 4B. May be provided. Also in this case, FIG.
Similar to the polarization beam splitter shown in (a), the incident angle of the light incident from the incident surface 62 is increased by the inclination provided on the incident surface 62 and further increased by the optical glass plate 63. The polarization beam splitter shown in FIG. 4B can make the incident angle of light larger than that of the polarization beam splitter 1 according to the first embodiment, and can perform more efficient polarization separation. ..
【0037】なお、上記光学ガラス板63を設けずに図
4(b)に点線で示すように、偏光膜61の後ろ側(P
波出射面64に対向する側)のみに光学ガラス板64を
設けることも可能であるが、光の入射角を大きくし効率
の良い偏光分離を行うことを考えれば光学ガラス板は上
記光学ガラス板63のように入射面62に対向する側に
設けることが好ましい。Incidentally, without providing the optical glass plate 63, as shown by the dotted line in FIG.
The optical glass plate 64 can be provided only on the side facing the wave emission surface 64), but the optical glass plate is the optical glass plate described above in view of increasing the incident angle of light and performing efficient polarization separation. It is preferable to provide it on the side facing the incident surface 62 like 63.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明に係る偏光ビームスプリッタは、
入射された光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光成分
を透過させる偏光膜が設けられた偏光ガラス板を、上記
光の入射面及び上記偏光ガラス板により反射されたS波
偏光成分の出射面を形成する第1のプラスチックプリズ
ム及び上記偏光ガラス板を透過したP波偏光成分の出射
面を形成する第2のプラスチックプリズムで挟んで構成
することにより、プラスチック樹脂で形成した該第1の
プラスチックプリズム及び第2のプラスチックプリズム
を用いているため、光学ガラスを用いるよりも軽量且つ
安価で当該偏光ビームスプリッタを製作することができ
る。The polarizing beam splitter according to the present invention is
Of the incident light, a polarizing glass plate provided with a polarizing film that reflects the S-wave polarized component and transmits the P-wave polarized component is used as an S-wave polarized component of the incident surface of the light and the S-polarized component reflected by the polarizing glass plate. The first plastic prism that forms the emission surface and the second plastic prism that forms the emission surface of the P-wave polarization component that has passed through the polarizing glass plate are sandwiched between the first plastic prism and the first plastic prism. Since the plastic prism and the second plastic prism are used, the polarization beam splitter can be manufactured at a lighter weight and at a lower cost than using optical glass.
【0039】このため、本発明に係る偏光ビームスプリ
ッタを例えば大型の液晶プロジェクタ装置に設けた場合
において、当該偏光ビームスプリッタを安価に製作する
ことができるため、該大型の液晶プロジェクタ装置のコ
ストダウンに貢献することができる。Therefore, when the polarizing beam splitter according to the present invention is provided in, for example, a large-sized liquid crystal projector device, the polarizing beam splitter can be manufactured at low cost, so that the cost of the large-sized liquid crystal projector device can be reduced. You can contribute.
【0040】また、本発明に係る偏光ビームスプリッタ
は、入射された光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光
成分を透過させる偏光膜を、上記光が所定の入射角とな
るような傾きの設けられた入射面及び上記偏光膜により
反射されたS波偏光成分の出射面を形成する第1のプラ
スチックプリズム及び上記偏光膜を透過したP波偏光成
分の出射面を形成する第2のプラスチックプリズムで挟
んで構成することにより、偏光膜以外は全てプラスチッ
ク樹脂を用いているため、さらに軽量且つ安価で当該偏
光ビームスプリッタを製作することができる。Further, in the polarization beam splitter according to the present invention, the polarizing film that reflects the S-wave polarization component and transmits the P-wave polarization component of the incident light is tilted so that the light has a predetermined incident angle. And a second plastic forming an emission surface of the S-wave polarization component reflected by the polarization film and an emission surface of the P-wave polarization component transmitted through the polarization film. With the configuration sandwiched by the prisms, since the plastic resin is used for everything except the polarizing film, the polarizing beam splitter can be manufactured at a lighter weight and at a lower cost.
【0041】このため、本発明に係る偏光ビームスプリ
ッタを例えば大型の液晶プロジェクタ装置に設けた場合
において、当該偏光ビームスプリッタを安価に製作する
ことができるため、該大型の液晶プロジェクタ装置のコ
ストダウンに貢献することができる。また、上記第1の
プラスチックプリズムをプラスチック樹脂を用いて形成
しているため、上記光の入射面に設ける傾きを製作上簡
単に設けることができ、光の入射角を大きくして該光を
広い範囲にわたって効率良く偏光分離するような偏光ビ
ームスプリッタを安価で提供することができる。Therefore, when the polarizing beam splitter according to the present invention is provided in, for example, a large-sized liquid crystal projector device, the polarizing beam splitter can be manufactured at low cost, so that the cost of the large-sized liquid crystal projector device can be reduced. You can contribute. Further, since the first plastic prism is formed by using the plastic resin, the inclination provided on the light incident surface can be easily provided in manufacturing, and the incident angle of light can be increased to widen the light. It is possible to inexpensively provide a polarization beam splitter that efficiently separates polarized light over a range.
【0042】また、簡単に上記光の入射角を大きくする
ことができる偏光ビームスプリッタを提供することがで
きるため、例えば液晶プロジェクタ装置等の光学系を小
さくすることに貢献することができ、該液晶プロジェク
タ装置等の機器の小型化に貢献することができる。Further, since it is possible to easily provide the polarization beam splitter capable of increasing the incident angle of the light, it is possible to contribute to the reduction of the optical system of the liquid crystal projector device, and the liquid crystal. It is possible to contribute to downsizing of devices such as a projector device.
【図1】本発明に係る第1の実施例の偏光ビームスプリ
ッタの構成を示す縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view showing a configuration of a polarization beam splitter of a first embodiment according to the present invention.
【図2】上記第1の実施例の偏光ビームスプリッタを液
晶プロジェクタ装置に設けた場合の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram when the polarization beam splitter of the first embodiment is provided in a liquid crystal projector device.
【図3】本発明に係る第2の実施例の偏光ビームスプリ
ッタの構成を示す縦断側面図である。FIG. 3 is a vertical sectional side view showing a configuration of a polarization beam splitter according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明に係る偏光ビームスプリッタの変形例を
示す縦断側面図である。FIG. 4 is a vertical sectional side view showing a modified example of the polarization beam splitter according to the present invention.
2,42・・・・・・・入射面 3,43・・・・・・・S波出射面 4,45・・・・・・・P波出射面 5・・・・・・・・・・偏光膜 6・・・・・・・・・・第1の光学ガラス板 7・・・・・・・・・・第2の光学ガラス板 8・・・・・・・・・・偏光ガラス板 9・・・・・・・・・・第1のプラスチックプリズム 10・・・・・・・・・第2のプラスチックプリズム 2, 42 ..... Incident surface 3, 43 ..... S wave exit surface 4, 45 ..... P wave exit surface 5 .....・ Polarizing film 6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ First optical glass plate 7 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Second optical glass plate 8 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Polarizing glass Plate 9 ... First plastic prism 10 ... Second plastic prism
Claims (2)
偏光成分を反射しP波偏光成分を透過させ、それぞれ各
出射面を介して出射するような偏光ビームスプリッタで
あって、 上記入射された光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光
成分を透過させる偏光膜が設けられた偏光ガラス板と、 上記光の入射面及び上記偏光ガラス板により反射された
S波偏光成分の出射面を形成する第1のプラスチックプ
リズムと、 上記偏光ガラス板を透過したP波偏光成分の出射面を形
成する第2のプラスチックプリズムとを有し、 上記第1のプラスチックプリズム及び上記第2のプラス
チックプリズムで上記偏光ガラス板を挟んでなることを
特徴とする偏光ビームスプリッタ。1. A polarization beam splitter that reflects an S-wave polarization component, transmits a P-wave polarization component of light incident through an incident surface, and emits the P-wave polarized component through each emission surface. Of the incident light, a polarizing glass plate provided with a polarizing film that reflects the S-wave polarized component and transmits the P-wave polarized component, and the S-wave polarized component of the incident surface of the light and the S-polarized component reflected by the polarizing glass plate A first plastic prism forming an emission surface and a second plastic prism forming an emission surface of the P-wave polarization component transmitted through the polarizing glass plate are provided, and the first plastic prism and the second plastic prism are provided. A polarizing beam splitter, characterized in that the polarizing glass plate is sandwiched between plastic prisms.
偏光成分を反射しP波偏光成分を透過させ、それぞれ各
出射面を介して出射するような偏光ビームスプリッタで
あって、 上記入射された光のうちS波偏光成分を反射しP波偏光
成分を透過させる偏光膜と、 上記光の入射面及び上記偏光膜により反射されたS波偏
光成分の出射面を形成する第1のプラスチックプリズム
と、 上記偏光膜を透過したP波偏光成分の出射面を形成する
第2のプラスチックプリズムとを有し、 上記第1のプラスチックプリズム及び上記第2のプラス
チックプリズムで上記偏光膜を挟んでなるとともに、少
なくとも該第1のプラスチックプリズムの上記光の入射
面に所定の入射角となるような傾きを設けたことを特徴
する偏光ビームスプリッタ。2. A polarization beam splitter that reflects an S-wave polarization component and transmits a P-wave polarization component of light incident through an incidence surface and emits the light through each emission surface. A polarization film that reflects the S-wave polarization component of the incident light and transmits the P-wave polarization component, and a first film that forms an incident surface of the light and an emission surface of the S-wave polarization component reflected by the polarization film. It has a plastic prism and a second plastic prism that forms an exit surface of the P-wave polarization component that has passed through the polarizing film, and the polarizing film is sandwiched between the first plastic prism and the second plastic prism. At the same time, at least the light incident surface of the first plastic prism is provided with an inclination so as to have a predetermined incident angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35449891A JPH05173020A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Polarized beam splitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35449891A JPH05173020A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Polarized beam splitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05173020A true JPH05173020A (en) | 1993-07-13 |
Family
ID=18437974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35449891A Pending JPH05173020A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Polarized beam splitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05173020A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012048225A (en) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Wire grid polarization plate and polarization beam splitter using the same |
US8144409B2 (en) * | 2007-09-07 | 2012-03-27 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Prism system and method for producing the same |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP35449891A patent/JPH05173020A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8144409B2 (en) * | 2007-09-07 | 2012-03-27 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Prism system and method for producing the same |
JP2012048225A (en) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Wire grid polarization plate and polarization beam splitter using the same |
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