JPH05181014A - 偏光ビームスプリッタ - Google Patents
偏光ビームスプリッタInfo
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- JPH05181014A JPH05181014A JP35818591A JP35818591A JPH05181014A JP H05181014 A JPH05181014 A JP H05181014A JP 35818591 A JP35818591 A JP 35818591A JP 35818591 A JP35818591 A JP 35818591A JP H05181014 A JPH05181014 A JP H05181014A
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- JP
- Japan
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- beam splitter
- light
- polarization beam
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 階段状の微小の凹凸を設けた第１，第２の光
学ブロックをプラスチック樹脂あるいは光学ガラスで形
成し、この第１，第２の光学ブロックにより蒸着膜３を
挟んで構成する。 【効果】 体積が小さく、軽量且つ安価に当該偏光ビー
ムスプリッタを製作することができる。
学ブロックをプラスチック樹脂あるいは光学ガラスで形
成し、この第１，第２の光学ブロックにより蒸着膜３を
挟んで構成する。 【効果】 体積が小さく、軽量且つ安価に当該偏光ビー
ムスプリッタを製作することができる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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蒸着膜を挟んで
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。上記蒸着膜は、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
の蒸着膜を透過した上記Ｐ波偏光成分はＳ波偏光板によ
りＳ波偏光成分にされ、該蒸着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。
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蒸着膜を挟んで
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。上記蒸着膜は、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
の蒸着膜を透過した上記Ｐ波偏光成分はＳ波偏光板によ
りＳ波偏光成分にされ、該蒸着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。
【０００５】また、上記２個の直角プリズムで蒸着膜を
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蒸着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。
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蒸着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。
【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、
体積が大きく、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、体積が大きく
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。
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、
体積が大きく、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、体積が大きく
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。
【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体積が小さく、軽量では
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、上記光学系
の設計が困難であった。
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体積が小さく、軽量では
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、上記光学系
の設計が困難であった。
【０００８】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
であり、体積が小さく、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。
であり、体積が小さく、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。
【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、第１の光学ブロックと第２の光学ブロッ
クとを蒸着膜を介して接合した接合面で入射光がＰ波と
Ｓ波に分光され、光が垂直に入射する入射面と上記接合
面の反射光たるＳ波の上記第１の光学ブロックにおける
出射面とが略垂直となし、上記入射面と上記接合面の透
過光たるＰ波の上記第２の光学ブロックにおける出射面
とが略平行となすように構成された偏光ビームスプリッ
タにおいて、上記第１，第２の光学ブロックは共に、階
段状の微小の凹凸を有するプリズムプレートからなるこ
とを特徴として上述の課題を解決する。
スプリッタは、第１の光学ブロックと第２の光学ブロッ
クとを蒸着膜を介して接合した接合面で入射光がＰ波と
Ｓ波に分光され、光が垂直に入射する入射面と上記接合
面の反射光たるＳ波の上記第１の光学ブロックにおける
出射面とが略垂直となし、上記入射面と上記接合面の透
過光たるＰ波の上記第２の光学ブロックにおける出射面
とが略平行となすように構成された偏光ビームスプリッ
タにおいて、上記第１，第２の光学ブロックは共に、階
段状の微小の凹凸を有するプリズムプレートからなるこ
とを特徴として上述の課題を解決する。
【００１０】また、本発明に係る偏光ビームスプリッタ
は、上記プリズムプレートは、階段状の微小の凹凸が上
記接合面からプリズムの頂点までの高さが１０ｍｍ以下
であることを特徴として上述の課題を解決する。
は、上記プリズムプレートは、階段状の微小の凹凸が上
記接合面からプリズムの頂点までの高さが１０ｍｍ以下
であることを特徴として上述の課題を解決する。
【００１１】
【作用】本発明に係る偏光ビームスプリッタは、第１の
光学ブロックと第２の光学ブロックとを蒸着膜を介して
接合した接合面で入射光がＰ波とＳ波に分光され、光が
垂直に入射する入射面と上記接合面の反射光たるＳ波の
上記第１の光学ブロックにおける出射面とが略垂直とな
し、上記入射面と上記接合面の透過光たるＰ波の上記第
２の光学ブロックにおける出射面とが略平行となすよう
に構成された偏光ビームスプリッタにおいて、上記第
１，第２の光学ブロックを、それぞれ階段状の微小の凹
凸を有するプリズムプレートとすることにより、入射光
の入射角を大きくしなくとも可視光の広い波長範囲に亘
って効率良く偏光分離を行うとともに、体積の縮小化及
び該体積の縮小化にともなう軽量化及びローコスト化を
図る。
光学ブロックと第２の光学ブロックとを蒸着膜を介して
接合した接合面で入射光がＰ波とＳ波に分光され、光が
垂直に入射する入射面と上記接合面の反射光たるＳ波の
上記第１の光学ブロックにおける出射面とが略垂直とな
し、上記入射面と上記接合面の透過光たるＰ波の上記第
２の光学ブロックにおける出射面とが略平行となすよう
に構成された偏光ビームスプリッタにおいて、上記第
１，第２の光学ブロックを、それぞれ階段状の微小の凹
凸を有するプリズムプレートとすることにより、入射光
の入射角を大きくしなくとも可視光の広い波長範囲に亘
って効率良く偏光分離を行うとともに、体積の縮小化及
び該体積の縮小化にともなう軽量化及びローコスト化を
図る。
【００１２】また、本発明に係る偏光ビームスプリッタ
は、上記プリズムプレートに設けられている階段状の微
小の凹凸の、上記接合面からプリズムの頂点までの高さ
を１０ｍｍ以下とすることにより、入射光の散乱を防止
し、効率の良い上記偏光分離を図る。
は、上記プリズムプレートに設けられている階段状の微
小の凹凸の、上記接合面からプリズムの頂点までの高さ
を１０ｍｍ以下とすることにより、入射光の散乱を防止
し、効率の良い上記偏光分離を図る。
【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。
本発明に係る実施例の偏光ビームスプリッタは、図１に
示すように第１の光学ブロック１と、第２の光学ブロッ
ク２と、照射される光のうち、Ｐ波偏光成分を透過させ
Ｓ波偏光成分を反射する特性を有する蒸着膜３とで構成
されている。
好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
本発明に係る実施例の偏光ビームスプリッタは、図１に
示すように第１の光学ブロック１と、第２の光学ブロッ
ク２と、照射される光のうち、Ｐ波偏光成分を透過させ
Ｓ波偏光成分を反射する特性を有する蒸着膜３とで構成
されている。
【００１４】上記第１，第２の光学ブロック１，２は、
図１中に点線で示す直角プリズムの４５度の傾斜面に対
応する傾斜面１ａ及び傾斜面２ａが突き合わせられてお
り、このように突き合わせた接合面６に上記蒸着膜３を
挟むことにより、両刃のこぎり形状の当該偏光ビームス
プリッタが形成されている。従って、上記蒸着膜３は、
上記各光学ブロック１，２で挟まれることにより光の入
射角が４５度となっている。
図１中に点線で示す直角プリズムの４５度の傾斜面に対
応する傾斜面１ａ及び傾斜面２ａが突き合わせられてお
り、このように突き合わせた接合面６に上記蒸着膜３を
挟むことにより、両刃のこぎり形状の当該偏光ビームス
プリッタが形成されている。従って、上記蒸着膜３は、
上記各光学ブロック１，２で挟まれることにより光の入
射角が４５度となっている。
【００１５】上記第１の光学ブロック１は、上記入射角
が４５度の光に対して垂直となるように設けられた複数
の入射面４と、上記蒸着膜３で反射されたＳ波偏光成分
が出射される面であり、上記入射面４に対して９０度の
角度を有するように設けられた複数のＳ波出射面７とを
有しており、この入射面４及びＳ波出射面７で階段状の
微小の凹凸を形成してなるプリズムプレートとなってい
る。
が４５度の光に対して垂直となるように設けられた複数
の入射面４と、上記蒸着膜３で反射されたＳ波偏光成分
が出射される面であり、上記入射面４に対して９０度の
角度を有するように設けられた複数のＳ波出射面７とを
有しており、この入射面４及びＳ波出射面７で階段状の
微小の凹凸を形成してなるプリズムプレートとなってい
る。
【００１６】また、上記第２の光学ブロック２は、上記
蒸着膜３を透過したＰ波偏光成分が出射される面であ
り、上記第１の光学ブロック１の入射面４と平行となる
ように設けられるＰ波出射面５と、上記Ｐ波出射面５に
対して９０度の角度を有するように設けられた上面８と
を有しており、このＰ波出射面５及び上面８で上記第１
の光学ブロック１と同様の階段状の微小の凹凸を形成し
てなるプリズムプレートとなっている。
蒸着膜３を透過したＰ波偏光成分が出射される面であ
り、上記第１の光学ブロック１の入射面４と平行となる
ように設けられるＰ波出射面５と、上記Ｐ波出射面５に
対して９０度の角度を有するように設けられた上面８と
を有しており、このＰ波出射面５及び上面８で上記第１
の光学ブロック１と同様の階段状の微小の凹凸を形成し
てなるプリズムプレートとなっている。
【００１７】また、上記第１の光学ブロック１に設けら
れている階段状の微小の凹凸のうち、凸部の頂点１ｂか
ら上記接合面６までの高さは、例えば１０ｍｍとなって
いる。また、上記第２の光学ブロック２に設けられてい
る階段状の微小の凹凸のうち、凸部の頂点２ｂから上記
接合面６までの高さは、例えば１０ｍｍとなっている。
れている階段状の微小の凹凸のうち、凸部の頂点１ｂか
ら上記接合面６までの高さは、例えば１０ｍｍとなって
いる。また、上記第２の光学ブロック２に設けられてい
る階段状の微小の凹凸のうち、凸部の頂点２ｂから上記
接合面６までの高さは、例えば１０ｍｍとなっている。
【００１８】従って、上記第１，第２の光学ブロック
１，２で上記蒸着膜３を挟んで当該偏光ビームスプリッ
タを形成した場合における、上記第１の光学ブロック１
の凸部の頂点１ｂから上記第２の光学ブロック２の凸部
の頂点２ｂまでの高さは、略々２０ｍｍとなる。
１，２で上記蒸着膜３を挟んで当該偏光ビームスプリッ
タを形成した場合における、上記第１の光学ブロック１
の凸部の頂点１ｂから上記第２の光学ブロック２の凸部
の頂点２ｂまでの高さは、略々２０ｍｍとなる。
【００１９】また、上記第１，第２の光学ブロック１，
２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
により形成されている。上記プラスチック樹脂は、軽量
且つ安価であり、上記階段状の微小の凹凸を各光学ブロ
ック１，２に設けるような成形，加工等を容易に行うこ
とができる。このため、上記第１，第２の光学ブロック
１，２をプラスチック樹脂で形成することにより、当該
偏光ビームスプリッタを軽量且つ安価に製作することが
できる。
２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
により形成されている。上記プラスチック樹脂は、軽量
且つ安価であり、上記階段状の微小の凹凸を各光学ブロ
ック１，２に設けるような成形，加工等を容易に行うこ
とができる。このため、上記第１，第２の光学ブロック
１，２をプラスチック樹脂で形成することにより、当該
偏光ビームスプリッタを軽量且つ安価に製作することが
できる。
【００２０】また、上記第１，第２の光学ブロック１，
２をプラスチック樹脂で形成しても、光の屈折率を光学
ガラスと略々同じとすることができるため、該第１，第
２の光学ブロック１，２を光学ガラスで形成したときと
特性の変わらない偏光ビームスプリッタを提供すること
ができる。
２をプラスチック樹脂で形成しても、光の屈折率を光学
ガラスと略々同じとすることができるため、該第１，第
２の光学ブロック１，２を光学ガラスで形成したときと
特性の変わらない偏光ビームスプリッタを提供すること
ができる。
【００２１】なお、上記第１，第２の光学ブロック１，
２は、いわゆる光学ガラスで形成してもよい。この場
合、上記第１，第２の光学ブロック１，２をプラスチッ
ク樹脂で形成する場合と比較して、多少重量が重く、コ
スト高となるが、従来のいわゆる直角プリズムで形成さ
れた偏光ビームスプリッタと比較すると、上記階段状の
微小の凹凸を設けることによる体積の縮小化及びこれに
ともなう軽量化，低コスト化を図ることができる。
２は、いわゆる光学ガラスで形成してもよい。この場
合、上記第１，第２の光学ブロック１，２をプラスチッ
ク樹脂で形成する場合と比較して、多少重量が重く、コ
スト高となるが、従来のいわゆる直角プリズムで形成さ
れた偏光ビームスプリッタと比較すると、上記階段状の
微小の凹凸を設けることによる体積の縮小化及びこれに
ともなう軽量化，低コスト化を図ることができる。
【００２２】ここで、上記各光学ブロック１，２をプラ
スチック樹脂あるいは光学ガラスで形成する際には、例
えばプレス加工で形成することができる。このため、上
記階段状の微小の凹凸は、浅いほうが該プレス加工にお
いて上記各光学ブロック１，２の製作がしやすい。しか
し、上記階段状の微小の凹凸を浅くすると、該凸部の頂
点１ｂ，２ｂや該凹部の底点１ｃ，２ｃ等の角の部分に
丸みが生じ、散乱光が増え、効率の良い偏光分離が行え
なくなるおそれがある。
スチック樹脂あるいは光学ガラスで形成する際には、例
えばプレス加工で形成することができる。このため、上
記階段状の微小の凹凸は、浅いほうが該プレス加工にお
いて上記各光学ブロック１，２の製作がしやすい。しか
し、上記階段状の微小の凹凸を浅くすると、該凸部の頂
点１ｂ，２ｂや該凹部の底点１ｃ，２ｃ等の角の部分に
丸みが生じ、散乱光が増え、効率の良い偏光分離が行え
なくなるおそれがある。
【００２３】このため、上記第１の光学ブロック１の凸
部の頂点１ｂから上記第２の光学ブロック２の頂点２ｂ
までの高さは、上記プレス加工で形成しやすいうえ、散
乱光を防止し、効率の良い偏光分離を可能とする５〜２
０ｍｍが好ましい。
部の頂点１ｂから上記第２の光学ブロック２の頂点２ｂ
までの高さは、上記プレス加工で形成しやすいうえ、散
乱光を防止し、効率の良い偏光分離を可能とする５〜２
０ｍｍが好ましい。
【００２４】このように、上記第１，第２の光学ブロッ
ク１，２に階段状の微小の凹凸を設けることは、複数の
微小のいわゆる直角プリズムからなる偏光ビームスプリ
ッタを形成するのと同じこととなる。このため、当該偏
光ビームスプリッタは、光の入射角を大きくしなくとも
充分に効率のよい偏光分離を行うことができる。
ク１，２に階段状の微小の凹凸を設けることは、複数の
微小のいわゆる直角プリズムからなる偏光ビームスプリ
ッタを形成するのと同じこととなる。このため、当該偏
光ビームスプリッタは、光の入射角を大きくしなくとも
充分に効率のよい偏光分離を行うことができる。
【００２５】次に、このような構成を有する本実施例に
係る偏光ビームスプリッタを、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の特
性を説明する。
係る偏光ビームスプリッタを、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の特
性を説明する。
【００２６】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１０に入射される。上記
偏光ビームスプリッタ１０に入射された上記平行光は、
該偏光ビームスプリッタ１０の上記入射面４に対して垂
直に入射されるようになっており、第２の光学ブロック
２を介して蒸着膜３に入射される。
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１０に入射される。上記
偏光ビームスプリッタ１０に入射された上記平行光は、
該偏光ビームスプリッタ１０の上記入射面４に対して垂
直に入射されるようになっており、第２の光学ブロック
２を介して蒸着膜３に入射される。
【００２７】上記蒸着膜３は、上述のように入射される
平行光のうち、Ｓ波偏光成分を反射しＰ波偏光成分を透
過させる特性を有している。このため、上記蒸着膜３に
入射された平行光のうち、Ｓ波偏光成分は反射され上記
Ｓ波出射面７を介して第１のダイクロイックミラー２４
に照射される。また、上記蒸着膜３に入射された平行光
のうち、Ｐ波偏光成分は該蒸着膜３を透過し、上記Ｐ波
出射面５を介して第１の反射ミラー２５に照射される。
平行光のうち、Ｓ波偏光成分を反射しＰ波偏光成分を透
過させる特性を有している。このため、上記蒸着膜３に
入射された平行光のうち、Ｓ波偏光成分は反射され上記
Ｓ波出射面７を介して第１のダイクロイックミラー２４
に照射される。また、上記蒸着膜３に入射された平行光
のうち、Ｐ波偏光成分は該蒸着膜３を透過し、上記Ｐ波
出射面５を介して第１の反射ミラー２５に照射される。
【００２８】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１／２λ波長板２６に照射す
る。上記１／２λ波長板２６は、照射された上記Ｐ波偏
光成分の偏光角を９０度回転（旋光）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。
光成分を反射し、これを１／２λ波長板２６に照射す
る。上記１／２λ波長板２６は、照射された上記Ｐ波偏
光成分の偏光角を９０度回転（旋光）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。
【００２９】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。
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。
【００３０】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。
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。
【００３１】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。
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。
【００３２】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。
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。
【００３３】上述のように、上記偏光ビームスプリッタ
１０は、階段状の微小の凹凸を各光学ブロック１，２に
設けることにより、軽量且つ安価に製作することができ
る。このため、例えば大型の液晶プロジェクタ装置に設
けるために上記偏光ビームスプリッタ１０を大型化して
も、さほどコストはかからず、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。
１０は、階段状の微小の凹凸を各光学ブロック１，２に
設けることにより、軽量且つ安価に製作することができ
る。このため、例えば大型の液晶プロジェクタ装置に設
けるために上記偏光ビームスプリッタ１０を大型化して
も、さほどコストはかからず、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。
【００３４】また、上記第１，第２の光学ブロック１，
２には、上記第１，第２の光学ブロック１，２に階段状
の微小の凹凸を設けることは、複数の微小のいわゆる直
角プリズムからなる偏光ビームスプリッタを形成するの
と同じこととなるため、上記偏光ビームスプリッタ１０
は、光の入射角を大きくしなくとも充分に効率のよい偏
光分離を行うことができる。
２には、上記第１，第２の光学ブロック１，２に階段状
の微小の凹凸を設けることは、複数の微小のいわゆる直
角プリズムからなる偏光ビームスプリッタを形成するの
と同じこととなるため、上記偏光ビームスプリッタ１０
は、光の入射角を大きくしなくとも充分に効率のよい偏
光分離を行うことができる。
【００３５】このため、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。
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。
【００３６】以上の説明から明らかなように、本発明に
係る実施例の偏光ビームスプリッタは、上記階段状の微
小の凸凹を設けた第１，第２の光学ブロック１，２で蒸
着膜３を挟んで形成することにより、該第１，第２の光
学ブロック１，２に階段状の微小の凸凹を設けること
は、複数の微小のいわゆる直角プリズムからなる偏光ビ
ームスプリッタを形成するのと同じこととなるため、当
該偏光ビームスプリッタは、光の入射角を大きくしなく
とも充分に効率のよい偏光分離を行うことができる。
係る実施例の偏光ビームスプリッタは、上記階段状の微
小の凸凹を設けた第１，第２の光学ブロック１，２で蒸
着膜３を挟んで形成することにより、該第１，第２の光
学ブロック１，２に階段状の微小の凸凹を設けること
は、複数の微小のいわゆる直角プリズムからなる偏光ビ
ームスプリッタを形成するのと同じこととなるため、当
該偏光ビームスプリッタは、光の入射角を大きくしなく
とも充分に効率のよい偏光分離を行うことができる。
【００３７】なお、上記第１の光学ブロック１の凸部の
頂点１ｂから上記第２の光学ブロック２の頂点２ｂまで
の高さを５〜２０ｍｍとすることにより、該各光学ブロ
ック１，２をプレス加工で形成しやすくすることがで
き、散乱光を防止し、さらに効率の良い偏光分離を可能
とすることができる。また、上記第１，第２の光学ブロ
ック１，２を光学ガラスで形成し当該偏光ビームスプリ
ッタを製作することにより、従来のいわゆる直角プリズ
ムで形成された偏光ビームスプリッタと比較して、上記
階段状の微小の凹凸を設けることによる体積の縮小化及
びこれにともなう軽量化，低コスト化を図ることができ
る。
頂点１ｂから上記第２の光学ブロック２の頂点２ｂまで
の高さを５〜２０ｍｍとすることにより、該各光学ブロ
ック１，２をプレス加工で形成しやすくすることがで
き、散乱光を防止し、さらに効率の良い偏光分離を可能
とすることができる。また、上記第１，第２の光学ブロ
ック１，２を光学ガラスで形成し当該偏光ビームスプリ
ッタを製作することにより、従来のいわゆる直角プリズ
ムで形成された偏光ビームスプリッタと比較して、上記
階段状の微小の凹凸を設けることによる体積の縮小化及
びこれにともなう軽量化，低コスト化を図ることができ
る。
【００３８】また、上記第１，第２の光学ブロック１，
２をプラスチック樹脂で形成し当該偏光ビームスプリッ
タを製作することにより、該第１，第２の光学ブロック
１，２を光学ガラスを用いて形成したときよりもさらに
安価且つ軽量に当該偏光ビームスプリッタを製作するこ
とができる。また、上記第１，第２の光学ブロック１，
２をプラスチック樹脂で形成した場合に、光の屈折率を
上記光学ガラスと同じとすることにより、該第１，第２
の光学ブロック１，２を光学ガラスを用いて製作した偏
光ビームスプリッタと、何ら変わらぬ特性を得ることが
できる。
２をプラスチック樹脂で形成し当該偏光ビームスプリッ
タを製作することにより、該第１，第２の光学ブロック
１，２を光学ガラスを用いて形成したときよりもさらに
安価且つ軽量に当該偏光ビームスプリッタを製作するこ
とができる。また、上記第１，第２の光学ブロック１，
２をプラスチック樹脂で形成した場合に、光の屈折率を
上記光学ガラスと同じとすることにより、該第１，第２
の光学ブロック１，２を光学ガラスを用いて製作した偏
光ビームスプリッタと、何ら変わらぬ特性を得ることが
できる。
【００３９】また、上述のように、当該偏光ビームスプ
リッタは、階段状の微小の凹凸を各光学ブロック１，２
に設けることにより、軽量且つ安価に製作することがで
きる。このため、例えば大型の液晶プロジェクタ装置に
設けるために当該偏光ビームスプリッタを大型化して
も、差ほどコストはかからず、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。
リッタは、階段状の微小の凹凸を各光学ブロック１，２
に設けることにより、軽量且つ安価に製作することがで
きる。このため、例えば大型の液晶プロジェクタ装置に
設けるために当該偏光ビームスプリッタを大型化して
も、差ほどコストはかからず、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。
【００４０】また、光の入射角を大きくしなくとも充分
に効率のよい偏光分離を行うことができるため、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。
に効率のよい偏光分離を行うことができるため、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。
【００４１】
【発明の効果】本発明に係る偏光ビームスプリッタは、
第１の光学ブロックと第２の光学ブロックとを蒸着膜を
介して接合した接合面で入射光がＰ波とＳ波に分光さ
れ、光が垂直に入射する入射面と上記接合面の反射光た
るＳ波の上記第１の光学ブロックにおける出射面とが略
垂直となし、上記入射面と上記接合面の透過光たるＰ波
の上記第２の光学ブロックにおける出射面とが略平行と
なすように構成された偏光ビームスプリッタにおいて、
上記第１，第２の光学ブロックを、それぞれ階段状の微
小の凹凸を有するプリズムプレートとすることにより、
当該偏光ビームスプリッタの体積を小さく、軽量且つ安
価に製作することができる。
第１の光学ブロックと第２の光学ブロックとを蒸着膜を
介して接合した接合面で入射光がＰ波とＳ波に分光さ
れ、光が垂直に入射する入射面と上記接合面の反射光た
るＳ波の上記第１の光学ブロックにおける出射面とが略
垂直となし、上記入射面と上記接合面の透過光たるＰ波
の上記第２の光学ブロックにおける出射面とが略平行と
なすように構成された偏光ビームスプリッタにおいて、
上記第１，第２の光学ブロックを、それぞれ階段状の微
小の凹凸を有するプリズムプレートとすることにより、
当該偏光ビームスプリッタの体積を小さく、軽量且つ安
価に製作することができる。
【００４２】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，
第２の光学ブロックは、それぞれ階段状の微小の凹凸を
有するプリズムプレートであるため、入射光の入射角を
大きくしなくとも可視光の広い波長範囲に亘って効率良
く偏光分離を行うことができる。
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，
第２の光学ブロックは、それぞれ階段状の微小の凹凸を
有するプリズムプレートであるため、入射光の入射角を
大きくしなくとも可視光の広い波長範囲に亘って効率良
く偏光分離を行うことができる。
【００４３】このため、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。
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。
【００４４】また、本発明に係る偏光ビームスプリッタ
は、上記プリズムプレートに設けられている階段状の微
小の凹凸の、上記接合面からプリズムの頂点までの高さ
を１０ｍｍ以下とすることにより、入射光の散乱を防止
し、効率の良い上記偏光分離うことができる。
は、上記プリズムプレートに設けられている階段状の微
小の凹凸の、上記接合面からプリズムの頂点までの高さ
を１０ｍｍ以下とすることにより、入射光の散乱を防止
し、効率の良い上記偏光分離うことができる。
【００４５】なお、実施例効果として、上記第１，第２
の光学ブロックを光学ガラスで形成してもよいが、これ
らをプラスチック樹脂で形成することにより、該光学ガ
ラスで形成した場合と比較してさらに軽量で安価に当該
偏光ビームスプリッタを製作することができる。
の光学ブロックを光学ガラスで形成してもよいが、これ
らをプラスチック樹脂で形成することにより、該光学ガ
ラスで形成した場合と比較してさらに軽量で安価に当該
偏光ビームスプリッタを製作することができる。
【図１】本発明に係る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。
構成を示す縦断側面図である。
【図２】上記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。
ジェクタ装置に設けた場合の概略図である。
１・・・・・・・・・・第１の光学ブロック １ａ・・・・・・・・・第１の光学ブロックの傾斜面 １ｂ・・・・・・・・・第１の光学ブロックの頂点 １ｃ・・・・・・・・・第１の光学ブロックの底点 ２・・・・・・・・・・第２の光学ブロック ２ａ・・・・・・・・・第２の光学ブロックの傾斜面 ２ｂ・・・・・・・・・第２の光学ブロックの頂点 ２ｃ・・・・・・・・・第２の光学ブロックの底点 ３・・・・・・・・・・蒸着膜 ４・・・・・・・・・・入射面 ５・・・・・・・・・・Ｐ波出射面 ６・・・・・・・・・・接合面 ７・・・・・・・・・・Ｓ波出射面 ８・・・・・・・・・・上面
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の光学ブロックと第２の光学ブロッ
クとを蒸着膜を介して接合した接合面で入射光がＰ波と
Ｓ波に分光され、光が垂直に入射する入射面と上記接合
面の反射光たるＳ波の上記第１の光学ブロックにおける
出射面とが略垂直となし、上記入射面と上記接合面の透
過光たるＰ波の上記第２の光学ブロックにおける出射面
とが略平行となすように構成された偏光ビームスプリッ
タにおいて、 上記第１，第２の光学ブロックは共に、階段状の微小の
凹凸を有するプリズムプレートからなることを特徴とす
る偏光ビームスプリッタ。 - 【請求項２】 上記プリズムプレートは、階段状の微小
の凹凸が上記接合面からプリズムの頂点までの高さが１
０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の偏光
ビームスプリッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35818591A JPH05181014A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 偏光ビームスプリッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35818591A JPH05181014A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 偏光ビームスプリッタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181014A true JPH05181014A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18457977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35818591A Pending JPH05181014A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 偏光ビームスプリッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05181014A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05203811A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-13 | Nippon Shinku Kogaku Kk | 偏光ビームスプリッター |
| JPH08190006A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Pioneer Electron Corp | 表示装置 |
| JPH10170706A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-26 | Chinon Ind Inc | 偏光分離プリズム |
| JPH10321898A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Sony Corp | 光集積素子及びその製造方法、並びに、光学式情報読み取り装置 |
| CN104428696A (zh) * | 2012-06-27 | 2015-03-18 | 3M创新有限公司 | 光学部件阵列 |
| JP2018523157A (ja) * | 2015-06-30 | 2018-08-16 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 偏光ビームスプリットシステム |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35818591A patent/JPH05181014A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05203811A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-13 | Nippon Shinku Kogaku Kk | 偏光ビームスプリッター |
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| JPH10170706A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-26 | Chinon Ind Inc | 偏光分離プリズム |
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| CN104428696A (zh) * | 2012-06-27 | 2015-03-18 | 3M创新有限公司 | 光学部件阵列 |
| JP2015522852A (ja) * | 2012-06-27 | 2015-08-06 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光学部品アレイ |
| US9841605B2 (en) | 2012-06-27 | 2017-12-12 | 3M Innovative Properties Company | Optical component array |
| JP2018205756A (ja) * | 2012-06-27 | 2018-12-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光学部品アレイ |
| US10578884B2 (en) | 2012-06-27 | 2020-03-03 | 3M Innovative Properties Company | Method of making a polarizing beamsplitter array |
| JP2018523157A (ja) * | 2015-06-30 | 2018-08-16 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 偏光ビームスプリットシステム |
| US11061233B2 (en) | 2015-06-30 | 2021-07-13 | 3M Innovative Properties Company | Polarizing beam splitter and illuminator including same |
| US11693243B2 (en) | 2015-06-30 | 2023-07-04 | 3M Innovative Properties Company | Polarizing beam splitting system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011127 |