JPH0659124A - 光学偏光分離器とディスプレイシステムへの応用 - Google Patents
光学偏光分離器とディスプレイシステムへの応用Info
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- JPH0659124A JPH0659124A JP4336290A JP33629092A JPH0659124A JP H0659124 A JPH0659124 A JP H0659124A JP 4336290 A JP4336290 A JP 4336290A JP 33629092 A JP33629092 A JP 33629092A JP H0659124 A JPH0659124 A JP H0659124A
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- 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
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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
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- 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
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- G02F1/13355—Polarising beam splitters [PBS]
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- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄く軽量であり寸法の小さい偏光分離器を提
供する。 【構成】 この偏光分離器は、「フレネル」タイプのマ
イクロプリズムの格子２、３と、２つのマイクロプリズ
ム格子２、３の間に挟まれた偏光分離素子１を含む。前
記マイクロプリズムの頂点の角度は、その構成要素の最
大効率を得るために90°であることが好ましく、前記分
離素子１が、フォトポリマー（photopolymer）材料上に
記録されたブラッグ鏡であってよい。格子２のプリズム
20、21、…及び格子３のプリズム30、31、…は、これら
のプリズムと分離素子１の間の屈折率の差が小さく、更
にはこの差がゼロでさえあるように、分離素子１の屈折
率に適合化された屈折率を有する材料で作られる。例え
ば、分離素子１は、前記プリズムと同様にポリマー材料
で作られることも可能である。
供する。 【構成】 この偏光分離器は、「フレネル」タイプのマ
イクロプリズムの格子２、３と、２つのマイクロプリズ
ム格子２、３の間に挟まれた偏光分離素子１を含む。前
記マイクロプリズムの頂点の角度は、その構成要素の最
大効率を得るために90°であることが好ましく、前記分
離素子１が、フォトポリマー（photopolymer）材料上に
記録されたブラッグ鏡であってよい。格子２のプリズム
20、21、…及び格子３のプリズム30、31、…は、これら
のプリズムと分離素子１の間の屈折率の差が小さく、更
にはこの差がゼロでさえあるように、分離素子１の屈折
率に適合化された屈折率を有する材料で作られる。例え
ば、分離素子１は、前記プリズムと同様にポリマー材料
で作られることも可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学偏光分離器と、デ
ィスプレイシステムに対するその応用に係わる。
ィスプレイシステムに対するその応用に係わる。
【０００２】更に特に、本発明は、コヒーレント光又は
非コヒーレント光の光源（例えばハロゲンランプまたは
アークランプ）から来る入射波を偏光させる機能を有し
ており、薄く且つ表面積が大きい光学構成要素に係わ
る。得られる構成要素は、特に、ビデオ投射システムの
光学機器構成の中に組み入れられることが可能であり、
従って、本発明は、ディスプレイシステム，特に液晶デ
ィスプレイシステムにも係わる。
非コヒーレント光の光源（例えばハロゲンランプまたは
アークランプ）から来る入射波を偏光させる機能を有し
ており、薄く且つ表面積が大きい光学構成要素に係わ
る。得られる構成要素は、特に、ビデオ投射システムの
光学機器構成の中に組み入れられることが可能であり、
従って、本発明は、ディスプレイシステム，特に液晶デ
ィスプレイシステムにも係わる。
【０００３】図１の条件のブラッグ鏡は、入射光のため
の偏光子を構成し、波長λにおけるブラッグ角θ＝45°
は、境界面ｎ；ｎ＋Δｎにおけるブルースター角（Brew
sterangle）の入射でもある。この構成要素によって反
射される波は垂直に偏光させられ、一方、その透過光は
入射面内に位置させられる。標準的形態では、この構成
要素は、屈折率n を有する２つの45°プリズムで構成さ
れる。これらのプリズムは、光の作用によってその屈折
率の変動が引き起こされる材料の上に付属手段によって
記録されたホログラフィー要素に取り付けられる。この
「偏光分離プリズム（polarization-separating prism
）」は、液晶アクティブマトリックスを組み入れたビ
デオプロジェクタにおいて重要な光学的機能を果たす。
こうした構成要素の偏光特性と波長による選択的回折特
性を使用する最初の光学的構造が、フランス特許出願第
90 14620 号の対象となっている。幾つかの光学機器構
成では、その光学分離キューブが、LCD スクリーン（典
型的には10×10cm2 ）に等しい大きさを有する場合があ
り、このことは、大きな寸法を有し、従って重量が大き
く大型のガラス又はプラスチックの構成要素をもたらす
ということを意味する。
の偏光子を構成し、波長λにおけるブラッグ角θ＝45°
は、境界面ｎ；ｎ＋Δｎにおけるブルースター角（Brew
sterangle）の入射でもある。この構成要素によって反
射される波は垂直に偏光させられ、一方、その透過光は
入射面内に位置させられる。標準的形態では、この構成
要素は、屈折率n を有する２つの45°プリズムで構成さ
れる。これらのプリズムは、光の作用によってその屈折
率の変動が引き起こされる材料の上に付属手段によって
記録されたホログラフィー要素に取り付けられる。この
「偏光分離プリズム（polarization-separating prism
）」は、液晶アクティブマトリックスを組み入れたビ
デオプロジェクタにおいて重要な光学的機能を果たす。
こうした構成要素の偏光特性と波長による選択的回折特
性を使用する最初の光学的構造が、フランス特許出願第
90 14620 号の対象となっている。幾つかの光学機器構
成では、その光学分離キューブが、LCD スクリーン（典
型的には10×10cm2 ）に等しい大きさを有する場合があ
り、このことは、大きな寸法を有し、従って重量が大き
く大型のガラス又はプラスチックの構成要素をもたらす
ということを意味する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄く従って
軽量であり寸法が小さい偏光分離器の実現を可能にす
る。
軽量であり寸法が小さい偏光分離器の実現を可能にす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は２つの板の間に
挟まれたブラッグ鏡を有し、前記ブラッグ鏡に対向する
前記２つの板の２つの面が階段状の形状を有する偏光分
離器に係わる。
挟まれたブラッグ鏡を有し、前記ブラッグ鏡に対向する
前記２つの板の２つの面が階段状の形状を有する偏光分
離器に係わる。
【０００６】本発明は、前記分離器が応用されるディス
プレイシステムにも係わり、前記システムが、その制御
状態に応じて出力ビームの偏光状態を変更させる少なく
とも１つの制御可能な電気光学ディスプレイ装置と、偏
光されていない光を受け取り、一方の偏光の光を前記デ
ィスプレイ装置の一方の部分に再透過させ、他方の偏光
の光を前記ディスプレイ装置の他方の部分に反射する分
離器を含む。
プレイシステムにも係わり、前記システムが、その制御
状態に応じて出力ビームの偏光状態を変更させる少なく
とも１つの制御可能な電気光学ディスプレイ装置と、偏
光されていない光を受け取り、一方の偏光の光を前記デ
ィスプレイ装置の一方の部分に再透過させ、他方の偏光
の光を前記ディスプレイ装置の他方の部分に反射する分
離器を含む。
【０００７】本発明の様々な目的と特徴が、以下の説明
と添付図面において、より一層明確になるであろう。
と添付図面において、より一層明確になるであろう。
【０００８】
【実施例】図２を参照して、先ず最初に、本発明による
偏光分離器の実施例を説明する。この偏光分離器は、 −「フレネル」タイプのマイクロプリズムの格子２、３
と、 −２つのマイクロプリズム格子２、３の間に挟まれた偏
光分離素子１ を含む。前記マイクロプリズムの頂点の角度は、その構
成要素の最大効率を得るために90°であることが好まし
く、前記分離素子１が、フォトポリマー（photopolyme
r）材料上に記録されたブラッグ鏡であってよい。
偏光分離器の実施例を説明する。この偏光分離器は、 −「フレネル」タイプのマイクロプリズムの格子２、３
と、 −２つのマイクロプリズム格子２、３の間に挟まれた偏
光分離素子１ を含む。前記マイクロプリズムの頂点の角度は、その構
成要素の最大効率を得るために90°であることが好まし
く、前記分離素子１が、フォトポリマー（photopolyme
r）材料上に記録されたブラッグ鏡であってよい。
【０００９】格子２のプリズム20、21、…及び格子３の
プリズム30、31、…は、これらのプリズムと分離素子１
の間の屈折率の差が小さく、更にはこの差がゼロでさえ
あるように、分離素子１の屈折率に適合化された屈折率
を有する材料で作られる。例えば、分離素子１は、前記
プリズムと同様にポリマー材料で作られることも可能で
ある。
プリズム30、31、…は、これらのプリズムと分離素子１
の間の屈折率の差が小さく、更にはこの差がゼロでさえ
あるように、分離素子１の屈折率に適合化された屈折率
を有する材料で作られる。例えば、分離素子１は、前記
プリズムと同様にポリマー材料で作られることも可能で
ある。
【００１０】好ましい実施例では、マイクロプリズム格
子２、３が、プリズムの形に溝彫りされた表面を有する
板の形に作られる。
子２、３が、プリズムの形に溝彫りされた表面を有する
板の形に作られる。
【００１１】素子１の層の平面に対する垂直線との間に
「ブルースター角」と呼ばれる角度をそのビーム方向が
形成する非偏光の入射ビームFIは、入射面内に含まれる
１つの方向に沿って偏光された光を有し、入射方向と共
直線である方向FTに透過する。入射面に対して垂直な方
向に沿って偏光された光は、入射面に対して垂直な方向
FRに反射される。
「ブルースター角」と呼ばれる角度をそのビーム方向が
形成する非偏光の入射ビームFIは、入射面内に含まれる
１つの方向に沿って偏光された光を有し、入射方向と共
直線である方向FTに透過する。入射面に対して垂直な方
向に沿って偏光された光は、入射面に対して垂直な方向
FRに反射される。
【００１２】好ましい実施例では、素子１の層の平面に
対して45°の角度を形成するビームFIの場合には、参照
番号35のようなプリズム面は、入射ビームの方向に対し
て垂直である。同様に、参照番号36のような反射ビーム
出力面は、方向FRに対して垂直である。参照番号26のよ
うな透過ビーム出力面は、方向FTに対して垂直である。
対して45°の角度を形成するビームFIの場合には、参照
番号35のようなプリズム面は、入射ビームの方向に対し
て垂直である。同様に、参照番号36のような反射ビーム
出力面は、方向FRに対して垂直である。参照番号26のよ
うな透過ビーム出力面は、方向FTに対して垂直である。
【００１３】この実施例では、方向FI、FT、FRが素子１
の主面に対して45°傾斜している。この場合に、プリズ
ム20、21、30、31、…の各々は、その頂点に90°の角度
を有し且つ素子１の主面に対して45°傾斜した面を有す
るプリズムである。この場合に、ビームFIは、ビームF
T、FRとして変形なしに透過され反射される。しかし、
そのビームが歪む場合には、層の格子が素子１の平面に
対して平行に記録されない。ビームFIが前記層の平面に
対して常に45°だけ傾斜しており、且つ、面35に対して
常に垂直であるが故に、面35、36は素子１に対してもは
や45°傾斜していない。
の主面に対して45°傾斜している。この場合に、プリズ
ム20、21、30、31、…の各々は、その頂点に90°の角度
を有し且つ素子１の主面に対して45°傾斜した面を有す
るプリズムである。この場合に、ビームFIは、ビームF
T、FRとして変形なしに透過され反射される。しかし、
そのビームが歪む場合には、層の格子が素子１の平面に
対して平行に記録されない。ビームFIが前記層の平面に
対して常に45°だけ傾斜しており、且つ、面35に対して
常に垂直であるが故に、面35、36は素子１に対してもは
や45°傾斜していない。
【００１４】次に、図３、４を参照して、ディスプレイ
装置に対する本発明の分離器の応用について説明する。
装置に対する本発明の分離器の応用について説明する。
【００１５】図３の装置は、参照符号HPで示される偏光
分離素子によって反射される光が集束素子HLの一部分
（例えば1/2 ）とLCD スクリーンLCD の一方の部分（例
えば1/2 ）とを照明する従来の装置への応用である。
分離素子によって反射される光が集束素子HLの一部分
（例えば1/2 ）とLCD スクリーンLCD の一方の部分（例
えば1/2 ）とを照明する従来の装置への応用である。
【００１６】反射されずに偏光分離素子HPによって透過
させられる光（入射面に対して平行な偏光）は、集束素
子HLの他方の部分とLCD スクリーンLCD の他方の部分と
を照明する。従って、光源の光の全てが使用されること
が可能である。
させられる光（入射面に対して平行な偏光）は、集束素
子HLの他方の部分とLCD スクリーンLCD の他方の部分と
を照明する。従って、光源の光の全てが使用されること
が可能である。
【００１７】集束素子HLに取り付けられた格子RZ1 、RZ
2 は、格子RZ1 、RZ2 の入力面に対して垂直な入射を得
るために使用されることが可能である。しかし、格子RZ
1 、RZ2 を備えなくとも良い。集束素子を、スクリーン
LCD の画素に向けて光を偏向させ集束させるために使用
することが可能である。
2 は、格子RZ1 、RZ2 の入力面に対して垂直な入射を得
るために使用されることが可能である。しかし、格子RZ
1 、RZ2 を備えなくとも良い。集束素子を、スクリーン
LCD の画素に向けて光を偏向させ集束させるために使用
することが可能である。
【００１８】スクリーンLCD の一方の部分を照明する光
の偏光の回転を引き起こす二分の一波長板λ/2を備える
ことが可能である。図３では、この二分の一波長板が、
素子HPによって透過させられるビームの経路内に配置さ
れる。更に、スクリーンLCDがその表面全体に亙って均
一に電気的に制御される。有利には、この二分の一波長
板は、（色彩）導波モードで働くパッシブ液晶セルであ
ることが可能である。この二分の一波長板は、素子HPに
よって透過させられるビームの経路内に配置される代わ
りに、スクリーンLCD の前方又は後方に、反射ビームの
経路内に配置されることが可能である。この場合も同様
に、この二分の一波長板が前記ビームに対して垂直に配
置され得ることが好ましい。
の偏光の回転を引き起こす二分の一波長板λ/2を備える
ことが可能である。図３では、この二分の一波長板が、
素子HPによって透過させられるビームの経路内に配置さ
れる。更に、スクリーンLCDがその表面全体に亙って均
一に電気的に制御される。有利には、この二分の一波長
板は、（色彩）導波モードで働くパッシブ液晶セルであ
ることが可能である。この二分の一波長板は、素子HPに
よって透過させられるビームの経路内に配置される代わ
りに、スクリーンLCD の前方又は後方に、反射ビームの
経路内に配置されることが可能である。この場合も同様
に、この二分の一波長板が前記ビームに対して垂直に配
置され得ることが好ましい。
【００１９】この場合も同様に、二分の一波長板を備え
ないことも可能である。この場合には、スクリーンの２
つの部分が、直交偏光を有する光ビームによって照明さ
れる。スクリーンの２つの部分が反対に制御されること
が可能である。
ないことも可能である。この場合には、スクリーンの２
つの部分が、直交偏光を有する光ビームによって照明さ
れる。スクリーンの２つの部分が反対に制御されること
が可能である。
【００２０】図７に示される別の実施例では、集束素子
HLに向けて透過させられるビームの偏向のための素子HR
EDが備えられる。
HLに向けて透過させられるビームの偏向のための素子HR
EDが備えられる。
【００２１】実際には、スクリーンLCD の正中部分にお
いてスクリーンLCD 上に非照明区域が生じることを防止
するために、素子HREDが、ビームFTとビームFRを互いに
近づけるために、これらのビームFT、FRの一方又は両方
の偏向を可能にする。例えば、図７に示されるように、
ビームFRをビームFTに隣接させるために、ビームFRが偏
向させられる。更に、ビームFTとビームFRは集束素子HT
に向けて透過させられ、集束素子HTはスクリーンLCD の
各々の画素の上にビームFTとビームFRとを集束させる。
本発明によって、この素子HREDはホログラフィー装置の
形に作られる。
いてスクリーンLCD 上に非照明区域が生じることを防止
するために、素子HREDが、ビームFTとビームFRを互いに
近づけるために、これらのビームFT、FRの一方又は両方
の偏向を可能にする。例えば、図７に示されるように、
ビームFRをビームFTに隣接させるために、ビームFRが偏
向させられる。更に、ビームFTとビームFRは集束素子HT
に向けて透過させられ、集束素子HTはスクリーンLCD の
各々の画素の上にビームFTとビームFRとを集束させる。
本発明によって、この素子HREDはホログラフィー装置の
形に作られる。
【００２２】図４は、光源S からスクリーンLCD までの
全ての箇所において等しい経路を得るために使用され得
る図３のシステムの別の実施例を示す。これは、この装
置は、必須ではないが、スクリーンLCD に取り付けられ
たホログラフィー集束素子HLを含む。偏光分離ホログラ
フィー素子HPが、スクリーンLCD と素子HLとに対する正
中平面内に配置される。入力ビームは、素子HP上のその
入射角度が45°であるようなビームである。この入射角
度を得るために、ホログラフィー素子H1が、素子HPに対
して概ね45°に等しい入射角度の入力ビームを再透過さ
せるように入力ビームを偏向させるために記録される。
入力ビームが素子HLに対して垂直であることが好まし
い。
全ての箇所において等しい経路を得るために使用され得
る図３のシステムの別の実施例を示す。これは、この装
置は、必須ではないが、スクリーンLCD に取り付けられ
たホログラフィー集束素子HLを含む。偏光分離ホログラ
フィー素子HPが、スクリーンLCD と素子HLとに対する正
中平面内に配置される。入力ビームは、素子HP上のその
入射角度が45°であるようなビームである。この入射角
度を得るために、ホログラフィー素子H1が、素子HPに対
して概ね45°に等しい入射角度の入力ビームを再透過さ
せるように入力ビームを偏向させるために記録される。
入力ビームが素子HLに対して垂直であることが好まし
い。
【００２３】複数の波長における動作（例えば三色作
動）においては、ホログラフィー素子H1が、狭い範囲
（例えば緑色範囲）内に位置した波長を有する入力ビー
ムを偏向させる。他の波長を有するビーム（ビームFB、
FR）は偏向させられない。しかし、二色板LBR は、連続
して配置された他のディスプレイ装置に向けてこれらの
ビームFB、FRを反射する（図示されていない）。
動）においては、ホログラフィー素子H1が、狭い範囲
（例えば緑色範囲）内に位置した波長を有する入力ビー
ムを偏向させる。他の波長を有するビーム（ビームFB、
FR）は偏向させられない。しかし、二色板LBR は、連続
して配置された他のディスプレイ装置に向けてこれらの
ビームFB、FRを反射する（図示されていない）。
【００２４】図４の実施例では、二色板LBR は素子H1に
対して下流に位置するが、この二色板LBR は素子H1に対
して上流に位置することも可能である。
対して下流に位置するが、この二色板LBR は素子H1に対
して上流に位置することも可能である。
【００２５】図５は、本発明の装置の別の実施例を示
す。この装置は、スクリーンLCD に対して（例えば45
°) 傾斜し且つスクリーンLCD の半分を照明することを
可能にするように配置された第１の偏光分離素子HPD1を
有する。この第１の偏光分離素子HPD1は、スクリーンLC
D に対して平行な方向に入射ビームRVB を受け取る。こ
の第１の偏光分離素子HPD1は、スクリーンLCD に向け
て、決められた波長（例えば赤色に相当する波長）の入
射ビームの一方の偏光R1を反射する。この素子は、偏向
を生じさせることなしに、同一波長（赤色）のビームの
他方の偏向R2と、その他の全ての波長（特に緑色と青色
に相当する波長）の光を再透過させる。
す。この装置は、スクリーンLCD に対して（例えば45
°) 傾斜し且つスクリーンLCD の半分を照明することを
可能にするように配置された第１の偏光分離素子HPD1を
有する。この第１の偏光分離素子HPD1は、スクリーンLC
D に対して平行な方向に入射ビームRVB を受け取る。こ
の第１の偏光分離素子HPD1は、スクリーンLCD に向け
て、決められた波長（例えば赤色に相当する波長）の入
射ビームの一方の偏光R1を反射する。この素子は、偏向
を生じさせることなしに、同一波長（赤色）のビームの
他方の偏向R2と、その他の全ての波長（特に緑色と青色
に相当する波長）の光を再透過させる。
【００２６】HPD2と同一の波長（例えば赤色）で動作す
る第２の偏光分離素子HPD2が、ビームR2をスクリーンLC
D に向けて反射する。この分離素子は、反射されるべき
波長（赤色）で動作するホログラフィー鏡であることも
可能である。
る第２の偏光分離素子HPD2が、ビームR2をスクリーンLC
D に向けて反射する。この分離素子は、反射されるべき
波長（赤色）で動作するホログラフィー鏡であることも
可能である。
【００２７】スクリーンLCD は、集束素子HLを介してビ
ームR1、R2を受け取り、この集束素子HLは、上記のよう
に、スクリーンLCD の個々の画素に対して光を集束させ
る。しかし、集束素子HLを備えないことも可能である。
スクリーンLCD の出力では、第３の偏光分離素子HPD3
が、特定の偏光を有する光を透過させ、垂直偏光を有す
る光を再透過させないというようにスクリーンLCD によ
って表示される画像に応じて動作する。
ームR1、R2を受け取り、この集束素子HLは、上記のよう
に、スクリーンLCD の個々の画素に対して光を集束させ
る。しかし、集束素子HLを備えないことも可能である。
スクリーンLCD の出力では、第３の偏光分離素子HPD3
が、特定の偏光を有する光を透過させ、垂直偏光を有す
る光を再透過させないというようにスクリーンLCD によ
って表示される画像に応じて動作する。
【００２８】更に、２つのビームR1、R2を受け取るスク
リーンの２つの部分は、互いに反対に制御されることが
可能である。或いは、これらのビームの一方の偏光を90
°だけ回転させる二分の一波長板λ/2を備えることが可
能である。例えば、図５に示されるように、二分の一波
長板λ/2が、第１の偏光分離素子HPD1と第２の偏光分離
素子HPD2との間に配置される。
リーンの２つの部分は、互いに反対に制御されることが
可能である。或いは、これらのビームの一方の偏光を90
°だけ回転させる二分の一波長板λ/2を備えることが可
能である。例えば、図５に示されるように、二分の一波
長板λ/2が、第１の偏光分離素子HPD1と第２の偏光分離
素子HPD2との間に配置される。
【００２９】図５の装置は、１つの波長においてのみ、
正確にいうと比較的狭い範囲の波長において働く。他の
波長の光は偏向されず、ビームVBとして外に出る。
正確にいうと比較的狭い範囲の波長において働く。他の
波長の光は偏向されず、ビームVBとして外に出る。
【００３０】他の波長を処理するために、本発明は、図
６に示される配置に従って、図５に示される装置のよう
な他の装置を配置することを可能にする。この図６で
は、２つの他の装置が、ビームVBの方向に一直線上に並
べられる。第１の装置は、例えば緑色に相当する波長範
囲を処理するように設計される。この第１の装置は、第
３の波長範囲（例えば青色）に属する波長を有する光を
偏向させない。
６に示される配置に従って、図５に示される装置のよう
な他の装置を配置することを可能にする。この図６で
は、２つの他の装置が、ビームVBの方向に一直線上に並
べられる。第１の装置は、例えば緑色に相当する波長範
囲を処理するように設計される。この第１の装置は、第
３の波長範囲（例えば青色）に属する波長を有する光を
偏向させない。
【００３１】こうして、３つの装置D1、D2、D3は、３つ
の異なった波長範囲、即ち、各々に赤色と緑色と青色に
相当する波長範囲を処理する。
の異なった波長範囲、即ち、各々に赤色と緑色と青色に
相当する波長範囲を処理する。
【００３２】３つの装置D1、D2、D3から来る３つのビー
ムが、３つの処理済ビームを平行に受け取る３つの鏡HP
R 、HPV 、HPB によって重ね合わされる。これらの３つ
の鏡は、３つの反射ビーム Rs 、 Vs 、 Bs を共直線に
するように、これらの反射ビームの方向に連続して配置
される。これらの３つのビームは、出力光学装置OPに送
られる。
ムが、３つの処理済ビームを平行に受け取る３つの鏡HP
R 、HPV 、HPB によって重ね合わされる。これらの３つ
の鏡は、３つの反射ビーム Rs 、 Vs 、 Bs を共直線に
するように、これらの反射ビームの方向に連続して配置
される。これらの３つのビームは、出力光学装置OPに送
られる。
【００３３】本発明は、次の３つの利点を有する。
【００３４】−プラスチック成形物によって作られた、
例えば少なくとも5 〜10mmの薄い厚さのマイクロプリズ
ムの格子の使用。
例えば少なくとも5 〜10mmの薄い厚さのマイクロプリズ
ムの格子の使用。
【００３５】−マイクロプリズム格子に接着するように
作られた、フォトポリマー薄膜上に光によって記録され
たブラッグ鏡。
作られた、フォトポリマー薄膜上に光によって記録され
たブラッグ鏡。
【００３６】−例えば15×15cmの非常に大きな寸法を有
する「偏光分離キューブ」の機能の実現と両立可能な軽
量構造。
する「偏光分離キューブ」の機能の実現と両立可能な軽
量構造。
【図１】従来技術の偏光分離器を示す説明図である。
【図２】本発明による偏光分離器の具体例を示す説明図
である。
である。
【図３】本発明によるディスプレイ装置の第１の実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明によるディスプレイ装置の第２の実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】本発明によるディスプレイ装置の第３の実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】本発明によるディスプレイ装置の第４の実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図７】本発明によるディスプレイ装置の第５の実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１ 分離素子 ２、３ マイクロプリズム格子 10 入射面 20、21、…、30、31、…プリズム F1 入射ビーム F2 第１の偏光 F3 第２の偏光 FI、FT、FR ビーム LCD 液晶スクリーン RZ1 、RZ2 格子 HL 集束素子 λ/2 二分の一波長板
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1333 9225−2Ｋ 1/1335 ５１０ 7408−2Ｋ (72)発明者 セシール・ジユベール フランス国、75014・パリ、リユ・ドウパ ルシユー、23
Claims (13)
- 【請求項１】 ２つの板の間に挟まれたブラッグ鏡を有
し、前記ブラッグ鏡に対向する前記２つの板の２つの面
が階段状の形状を有する光学偏光分離器。 - 【請求項２】 入射面上に入射ビームを受け、前記入射
ビームの方向と共直線である第１の方向に前記入射ビー
ムの第１の偏光を透過させ、且つ、前記第１の方向に対
してその分離板の中央において直角を形成する第２の方
向に前記入射ビームの第２の偏光を反射する偏光分離板
と、前記入射ビームの方向に対して垂直な面と前記第２
の方向に対して垂直な面とを各々が有するプリズムによ
って形成された、前記入射面上に配置された第１の格子
と、前記第１の方向に対して垂直な面を各々が有するプ
リズムによって形成されており、前記入射面に対向した
前記偏光分離板の面の上に配置された第２の格子とを含
む請求項１に記載の分離器。 - 【請求項３】 前記偏光分離板がブラッグ格子である請
求項２に記載の分離器。 - 【請求項４】 前記プリズムの各々が、前記分離板の材
料と同様の材料で作られる請求項２に記載の分離器。 - 【請求項５】 前記分離板がポリマー材料で作られる請
求項２に記載の分離器。 - 【請求項６】 前記ブラッグ格子がホログラフィー格子
である請求項２に記載の分離器。 - 【請求項７】 プリズムによって形成される前記格子
が、前記分離板の屈折率に実質的に等しい屈折率を有す
るポリマー材料で作られる請求項４に記載の分離器。 - 【請求項８】 前記入射ビームの方向が、ブラッグ格子
の層の平面と実質的に45°の角度を形成する請求項３に
記載の分離器。 - 【請求項９】 前記第１の方向が前記第２の方向に対し
て垂直である請求項２に記載の分離器。 - 【請求項１０】 前記プリズム各々の頂点における角度
が90°に等しい請求項２に記載の分離器。 - 【請求項１１】 プリズムによって構成される前記格子
が、階段状の板の形に作られた請求項２に記載の分離
器。 - 【請求項１２】 請求項１〜11のいずれか一項に記載の
分離器を応用するディスプレイシステムであって、前記
システムが、その制御状態に応じていずれかの偏光に対
して作用する、少なくとも１つの制御可能な電気光学デ
ィスプレイ装置を含み、前記分離器が、偏光されていな
い光を受け取り、一方の偏光の光を前記ディスプレイ装
置の一方の部分に向けて再透過させ、他方の偏光の光を
前記ディスプレイ装置の他方の部分に向けて反射する前
記ディスプレイシステム。 - 【請求項１３】 前記分離器が、偏光されていない光の
光源によって照明され、第１の偏光方向に偏光された光
を第１の経路に沿って透過させ、前記第１の偏光方向に
対して直交した第２の偏光方向に偏光された光を第２の
経路に沿って反射し、更に、反射装置が前記２つの経路
のいずれか一方の上に配置され、２つの偏光についての
２つのビームを互いに平行にするように、前記２つの経
路の他方に対して平行に光を反射する請求項12に記載の
ディスプレイシステム。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR9115641 | 1991-12-17 | ||
| FR9115641A FR2685100A1 (fr) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | Separateur de polarisations optique et application a un systeme de visualisation. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659124A true JPH0659124A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=9420122
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0547949B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0659124A (ja) |
| DE (1) | DE69217633T2 (ja) |
| FR (1) | FR2685100A1 (ja) |
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