JPH07306410A

JPH07306410A - 色分離放光装置

Info

Publication number: JPH07306410A
Application number: JP6098381A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Natori; 武久名取
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1995-11-21
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3428004B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光路長を短くした偏光変換で、光の利用効率、
及び小型化を図る。【構成】光源からの光をＰ波とＳ波との直接偏波に分離
し、この内の何れか一方の偏波（本実施例ではＰ波に統
一）に統一する構造であって、一方の直線偏波の出射側
に特定色の内の１つの特定色を透過させる第１の色選別
手段を有し、且つ他方の直線偏波の出射側に複数の特定
色を透過させる第２の色選別手段を配置した構造にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色分離放光装置に関
し、特に液晶用光源に関して光利用効率を向上させ、且
つ小型化等を考慮した放光部分及び色分離部分の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ねじれネマチック（Ｔｗｉｓｔｅ
ｄ、Ｎｅｍａｔｉｃ）構造の液晶を使用した液晶表示装
置１は、図３に示すように、放光部２と表示部４とから
構成されている。放光部２は偏光板３Ａを備え、表示部
４は液晶板５と偏光板３Ｂとを備え、夫々が光軸に対し
て直交するするようにして平行に配置されている。

【０００３】この液晶板５の両側の面に１組の偏光板３
Ａ、３Ｂを配置した構成となる。この１組の偏光板３
Ａ、３Ｂは平行ニコルの状態に配置されているものとす
る。

【０００４】このように構成された液晶表示装置１にお
いては、偏光板３Ａに入射した平行光Ｌ1が直線偏波Ｌ2
に変えられ、液晶板５に入射する。

【０００５】液晶板５の両側に電圧が印加されていない
状態では、直線偏波Ｌ2は液晶板５により偏波面が９０
度回転されて偏光板３Ｂに入射しようとする。しかし、
偏光板３Ｂの偏光方向が偏光板３Ａと直交しているため
に、回転された直線偏波Ｌ2は偏光板３Ｂに吸収され
る。このため、矢印Ｇ方向から液晶板５の表示状態を見
た時には暗状態になる。

【０００６】一方、液晶板５の両側に規定以上の電圧が
印加された状態では、直線偏波Ｌ2は、その状態が保持
されて偏光板３Ｂを通過することになるので、矢印Ｇ方
向から液晶板５の表示状態を見たときには明状態にな
る。

【０００７】ところで、この液晶表示装置１の放光部２
において、液晶板５に対して直線偏波Ｌ2を供給する偏
光板３Ａと、この偏光板３Ａに平行光Ｌ1を供給する光
源（図示していない）とで、直線偏波Ｌ2を放光する構
造となっている。

【０００８】しかし、このように構造からなる放光部２
においては下記に示す問題点があった。（１）平行光Ｌ1の内、直線偏波Ｌ2を除く光は、偏光板
３Ａに吸収されてしまうため、平行光Ｌ1の利用効率が
低い。

【０００９】（２）光を吸収した偏光板３Ａが熱くなっ
て、特に、吸収光量が大きい場合には焦げてしまい、偏
光板３Ａが偏光作用を行うことができなくなる。

【００１０】（３）この焦げの問題を回避するために
は、その偏光板３Ａに別途放熱用のファンを取り付けな
ければならず、放光部２自体が大型になってしまう。

【００１１】（４）ファンを取り付けた場合には、空気
の流れにより巻き込まれた埃が液晶板５についたり、フ
ァン回転用のモータによる雑音が発生する。

【００１２】（５）液晶板５に埃がついた場合、その液
晶板５を液晶プロジェクター等に使用した場合には、画
像の表示面に、その埃を原因とする画像の欠けが発生し
てしまう。特に、カラー液晶プロジェクター等に使用し
た場合には、所謂、色のしみになってしまう。

【００１３】このように上記（１）〜（５）に示したよ
うな問題点を解決した放光部、例えば同一出願人が提案
した放光装置（特開平５ー１１２１７号公報）がある。
この発明は、液晶表示装置の放光部（光源および光学
系）を改良して液晶表示装置の小型化および性能向上に
資するものである。

【００１４】尚、高解像度を要求されるカラー液晶プロ
ジェクターに代表されるカラー液晶表示装置において
は、液晶板を３枚使用し、且つその小型化や性能の向上
に各種の努力が注がれている、例えば同一出願人が提案
している液晶式プロジェクター（特開平４ー２１８３９
号公報）がある。

【００１５】以下、従来技術において上記（１）〜
（５）に上げた問題点を解決した色分離放光装置につい
て、２つの具体例を図４及び図５を用いて説明する。

【００１６】ここで、図４及び図５中、矢印Ｂで示す方
向をＢ方向、Ｂ方向と直交する矢印Ｃで示す方向をＣ方
向、Ｂ方向と反対方向の矢印Ｄの示す方向をＤ方向と呼
ぶことにする。又、分離されたＰ波とＳ波からなる直線
偏波は、Ｓ波をＰ波に変換した構成で説明する。

【００１７】従来技術による第１の例の色分離放光装置
１Ａは、図４に示すように、光源７から出射される光を
直線偏波にする際に、光の効率を上げるための放光部２
Ａと、光源から放射された光をＲ、Ｇ、Ｂの３つの色の
光に分離して、それぞれの光を、赤色用、緑色用、青色
用の液晶板２１、２３、２５に入射させる色分離部１３
と、各液晶板２１、２３、２５に形成されたＲ、Ｇ、Ｂ
の画面を合成してカラー画面とする色合成部１９とから
構成されている。

【００１８】放光部２Ａは、光を反射する内面を球面形
状に形成したリフレクタ６と、リフレクタ６に形成され
た球面の中心位置に配置した光源７と、発散光Ｌ10を平
行光Ｌ11にするコリメータレンズ８と、熱線以外を通過
させるコールドフィルタ９と、直線偏波を円偏波にする
１／４波長板（λ／４）１０と、平行光Ｌ11を直線偏波
であるＰ波とＳ波とに分離する偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）１１と、Ｓ波の光線を１８０度反射させる反
射ミラー１２とから構成されている。

【００１９】この放光部２Ａを構成するリフレクタ６、
コリメータレンズ８と、コールドフィルタ９と、１／４
波長板１０と、偏光ビームスプリッタ１１とは光源７の
光軸Ｅ１、Ｅ２に直交する状態で夫々が平行に配置した
構成になっている。

【００２０】色分離部１３は、赤色光のみを分離してＣ
方向に反射させる赤色反射ダイクロイックミラー（ＤＭ
（Ｒ））１４と、赤色光の向きをＤ方向に変える赤色用
ミラー１５と、青色光のみを分離してＣ方向に反射する
青色反射ダイクロイックミラー１６と、緑色光の向きを
Ｃ方向に変える緑色用第１のミラー１７及びＢ方向に向
きを変える緑色用第２のミラー１８とから構成されてい
る。

【００２１】赤色反射ダイクロックミラー１４と、青色
反射ダイクロックミラー１６と、緑色用第１のミラー１
７とは、夫々光源７の光軸Ｅ１、Ｅ２上であり、且つ光
をＣ方向に向きを変える右上がり４５度傾いた状態で適
宜間隔を持って配置されている。

【００２２】そして、このミラー１４、１６、１７で受
ける光線の幅Ｗ１は、偏光ビームスプリッタ１１のＰ波
を出射する光線幅Ｗ２よりも充分に広い幅になってい
る。

【００２３】赤色用ミラー１５は、光源７の光軸Ｅ１、
Ｅ２上から適宜間隔を維持した平行線Ｆ１、Ｆ２上であ
り、且つ赤色用赤色反射ダイクロイックミラー１４と直
交する位置に、光線をＤ方向に向きを変えるように右上
がり４５度傾斜した状態で配置されている。

【００２４】緑色用第２のミラー１８は、光源７の光軸
Ｅ１、Ｅ２上から適宜間隔を維持した平行線Ｆ１、Ｆ２
上であり、且つ緑色用第１のミラー１７と直交する位置
に、光線をＢ方向に向きを変えるように右下がり４５度
傾斜した状態で配置されている。

【００２５】色合成部１９は、赤色光線を収束する赤色
用コンデンサーレンズ２０と、赤色画像を形成する赤色
用液晶板（ＬＣＤ（Ｒ））２１と、青色光線を収束する
青色用コンデンサーレンズ２２と、青色画像を形成する
青色用液晶板（ＬＣＤ（Ｂ））２３と、緑色光線を収束
する緑色用コンデンサーレンズ２４と、緑色画像を形成
する緑色用液晶板（ＬＣＤ（Ｇ））２５と、３色を合成
するダイクロイックプリズム２６と、画像を拡大投射す
るための投射レンズ（ＰＬ）２９とから構成されてい
る。この内、ダイクロイックプリズム２６は、赤色反射
膜（ＤＰ（Ｒ））２７と、緑色反射膜（ＤＰ（Ｇ））２
８とから構成されている。

【００２６】このように構成された色分離部放光装置１
Ａの第１の例においては、光源７から出た光は直接或い
はリフレクタ６に形成されている球面によって反射され
て発散光Ｌ10として出射する。

【００２７】発散光Ｌ10は、コリメータレンズ８により
平行光Ｌ11となる。この平行光Ｌ11は、コールドフィル
タ９に入射し、入射した平行光Ｌ11の内、熱線は矢印Ｂ
方向に戻され、それ以外の平行光Ｌ11が通過する。

【００２８】この通過した平行光Ｌ11は１／４波長板１
０をそのまま通過して偏光ビームスプリッタ１１に入射
する。

【００２９】偏光ビームスプリッタ１１は、入射した平
行光Ｌ11を直線偏波であるＰ波とＳ波とに分離する。こ
の場合、Ｐ波は偏光ビームスプリッタ１１を通過し、Ｓ
波はＣ方向に反射する。

【００３０】Ｃ方向に反射したＳ波は、反射用ミラー１
２によって１８０度方向に反射されて、再び偏光ビーム
スプリッタ１１に入射する。偏光ビームスプリッタ１１
は、再び入射したＳ波を矢印Ｂ方向に反射させる。

【００３１】このようにして反射された直線偏波である
Ｓ波は、１／４波長板１０に入射して円偏波にされてＢ
方向に出射される。

【００３２】このＢ方向に出射された円偏波は、コール
ドフィルタ９を通過して、コリメータレンズ８により光
源７に集中され、リフレクタ６によってＤ方向に反射さ
れると同時に逆回転円偏波とされた後に、再びコリメー
タレンズ８により平行光Ｌ11とされ、コールドフィルタ
９を通過する。コールドフィルタ９を通過した逆回転の
円偏波が１／４波長板１０を通過することにより、９０
度回転された直線偏波であるＰ波に変換される。この変
換されたＰ波は偏光ビームスプリッタ１１を通過してＤ
方向に出射する。

【００３３】このようにして、光源７から出射されて最
初に偏光ビームスプリッタ１１を通過したＰ波と、偏光
ビームスプリッタ１１によって反射されたＳ波が変換さ
れたＰ波とが加算される。即ち、光源７からの直接偏波
を捨てることなく全て取り入れることができるようにな
るので、偏光ビームスプリッタ１１から矢印Ｄ方向に出
射されるＰ波の光量が増加する。

【００３４】又、図３に示した光を吸収する偏光板３Ａ
を取り除いた構造となっているため、光源７から出射さ
れる発散光Ｌ10による平行光Ｌ11の利用効率が比較的高
くなる。

【００３５】このため、従来から必要とされた放熱用の
ファンは不要となり、Ｐ波の進行方向に液晶板２１、２
３、２５を配置した場合に、この液晶板２１、２３、２
５（図３で５）に埃が付くという問題点は解消できる。

【００３６】更に、ファン回転用のモータによる雑音も
発生しない。従って、この色分離放光装置１Ａを液晶プ
ロジェクター等に適用した場合には、埃を原因とする画
像の劣化がなく、又、音も静であるという特性を有する
ことになる。

【００３７】一方、放光部２ＡからＤ方向に出射した光
は、赤色反射ダイクロイックミラー１４により赤色だけ
が分離されてＣ方向に反射され、赤色用ミラー１５によ
りｄ方向に向きが変えられ、コンデンサーレンズ２０で
集束された後、赤色用液晶板２１に入射する。その結
果、赤色用液晶板２１により赤色画像が形成される。

【００３８】又、赤色反射ダイクロイックミラー１４を
透過した色の内、青色光は青色反射ダイクロイックミラ
ー１６により分離され、コンデンサーレンズ２２で集束
光とされ、青色用液晶板２３により青色画像が形成され
る。

【００３９】更に、青色反射ダイクロイックミラー１４
を透過した緑色光は、緑色用第１のミラー１７によりＣ
方向に反射され、更に、緑色用第２のミラー１８によっ
てＡ方向に向きが変えられ、コンデンサーレンズ２４で
集束光とされた後、緑色用液晶板２５に入り緑色画像が
形成される。

【００４０】このようにして各液晶板２１、２３、２５
により形成された赤色画像、青色画像、緑色画像は、ク
ロスダイクロイックプリズム２６に入射される。

【００４１】この入射した赤色画像は、クロスダイクロ
イックプリズム２６の赤色反射膜２７によりＣ方向に向
きを変えられ、入射した青色画像は、クロスダイクロイ
ックプリズム２６を透過し、入射した緑色画像は、クロ
スダイクロイックプリズム２６の緑色反射膜２８により
Ｃ方向に向きが変えられる。即ち、クロスダイクロイッ
クプリズム２６は３色合成装置としての機能を備えたも
のである。

【００４２】クロスダイクロイックプリズム２６によっ
て合成された画像は、投射レンズ２９を通して図示しな
いスクリーン等に拡大投射される。

【００４３】次に、従来技術による第２の例の色分離放
光装置１Ｂは、図５に示すように、光源７から出射され
る光を直線偏波にする際に、光の効率を上げるための放
光部２Ｂと、光源７Ａから放射された光をＲ、Ｇ、Ｂの
３つの色の光に分離して、それぞれの光を、赤色用、緑
色用、青色用の液晶板に入射させる色分離部１３Ａと、
各液晶板に形成されたＲ、Ｇ、Ｂの画面を合成してカラ
ー画面とする色合成部１９とから構成されている。

【００４４】放光部２Ｂは、光を反射する内面を球面形
状に形成したコールドリフレクタ６Ａと、コールドリフ
レクタ６Ａに形成された球面の中心位置に配置した光源
７Ａと、発散光Ｌ10を平行光Ｌ11にするアナモルフイッ
クレンズ３０、３１と、熱線以外を通過させるコールド
フィルタ９Ａと、平行光Ｌ11を直線偏波であるＰ波とＳ
波とに分離する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１１Ａ
と、偏光ビームスプリッタ１１ＡのＳ波側であって光軸
Ｅ１、Ｅ２に平行状態に対峙させたＳ波からＰ波にする
１／２波長板（λ／２）３２と、光軸Ｅ１、Ｅ２に対し
て４５度傾斜した反射用ミラー１２Ａとから構成されて
いる。

【００４５】この放光部２Ｂを構成するコールドリフレ
クタ６Ａ、アナモルフイックレンズ３０、３１と、コー
ルドフィルタ９Ａと、偏光ビームスプリッタ１１Ａとは
光源７Ａの光軸Ｅ１、Ｅ２上に直交した状態で夫々が平
行した状態で配置された構成になっている。

【００４６】又、１／２波長板３２は、偏光ビームスプ
リッタ１１ＡのＳ波の出射側に対峙した状態で配置し、
その外側に光線をＤ方向に反射するように右上がり４５
度に傾斜した反射用ミラー１２Ａを配置した構造となっ
ている。

【００４７】色分離部１３Ａは、赤色光のみを分離して
Ｃ方向に反射させる赤色反射ダイクロイックミラー（Ｄ
Ｍ（Ｒ））１４Ａと、赤色光の向きをＤ方向に変える赤
色用ミラー１５Ａと、青色光のみを分離してＣ方向に反
射する青色反射ダイクロイックミラー１６Ａと、緑色光
の向きをＣ方向に変える緑色用第１のミラー１７Ａ及び
Ｂ方向に向きを変える緑色用第２のミラー１８Ａとから
構成されている。

【００４８】赤色反射ダイクロックミラー１４Ａと、青
色反射ダイクロックミラー１６Ａと、緑色用第１のミラ
ー１７Ａとは、夫々光源７Ａの光軸Ｅ１、Ｅ２に平行な
右側、即ち、略１／２波長板３２を中心とした位置であ
り、且つ光をＣ方向に向きを変える右上がり４５度傾い
た状態で適宜間隔を持って配置されている。

【００４９】そして、このミラー１４Ａ、１６Ａ、１７
Ａで受ける光線の幅Ｗ１は、偏光ビームスプリッタ１１
ＡのＰ波を出射する光線幅１／２・Ｗ２と、反射用ミラ
ー１２Ａで反射できる光線幅１／２・Ｗ２とを加算した
幅Ｗ２よりも充分に広い幅になっている。

【００５０】即ち、第２の例の放光部２Ｂは、直線偏波
の内Ｓ波を１／２波長板３１でＰ波に変換してＤ方向に
出射させる構造であって、上記説明した第１の例のよう
に、Ｓ波を再度光源７Ａ側に戻してＰ波に変換する構造
と異なる。

【００５１】そのため、偏光ビームスプリッタ１１Ａの
Ｐ波を出射する側の光線幅は、ミラー１４Ａ、１６Ａ、
１７Ａで受光できる光線幅Ｗ１に対して少なくとも半分
の幅（１／２・Ｗ２）にし、あとの半分の幅は反射ミラ
ー１２Ａで反射できる幅（１／２・Ｗ２）にする必要が
ある。

【００５２】その他の色分離部１３Ａと、色合成部１９
との構成は、上記第１の例と同様であるので同一番号を
付してその構成の説明は省略する。

【００５３】このように構成された第２の例の色分離放
光装置１Ｂは、光源７Ａから出た光Ｌ10は直接、或いは
コールドリフレクタ６Ａに形成された球面によって反射
されて発散光Ｌ10として出射する。尚、コールドリフレ
クタ６Ａでは可視光のみが反射され発散光Ｌ10とされ、
其れ以外の光は通過する。

【００５４】発散光Ｌ10は、アナモルフイックレンズ３
０、３１により垂直断面では、そのまま平行光Ｌ11とな
り、水平断面では幅を縮小された平行光Ｌ11となる。

【００５５】この平行光Ｌ11は、コールドフィルタ９Ａ
に入射する。入射した平行光Ｌ11の内、熱線は矢印Ｂ方
向に戻され、それ以外の平行光Ｌ11が通過する。この平
行光Ｌ11は、偏光ビームスプリッタ１１Ａに入射する。

【００５６】偏光ビームスプリッタ１１Ａは、入射した
平行光Ｌ11を直接偏波であるＰ波とＳ波とに分離する。
Ｐ波は偏光ビームスプリッタ１１Ａを通過し、Ｓ波はＣ
方向に反射する。反射したＳ波は、１／２波長板３２に
入射して、Ｐ波とされ、反射用ミラー１２ＡによってＤ
方向に向きが変えられ放光部２Ｂから出射する。

【００５７】このように、光源７Ａから出射されて最初
に偏光ビームスプリッタ１１Ａを通過したＰ波と、偏光
ビームスプリッタ１１Ａによって反射されたＳ波から変
換されたＰ波とが加算されることになるので、偏光ビー
ムスプリッタ１１ＡからＤ方向に出射されるＰ波の光量
が増加する。即ち、上記説明した第１の例と同様に光源
７Ａからの直接偏波を捨てることなく全ての光線を色分
離部１３Ａに入射できる構造となっている。

【００５８】又、図３で説明した光を吸収する偏光板３
Ａがないので、光源７Ａから出射される発散光Ｌ10から
平行光Ｌ11への利用効率が高くなる。

【００５９】このため、上記説明した第１の例と同様
に、従来から必要とされた放熱用のファンは不要とな
り、Ｐ波の進行方向に液晶板を配置した場合に、この液
晶板に埃が付くという問題点は解消できる。

【００６０】更に、ファン回転用のモータによる雑音も
発生しない。従って、この色分離放光装置１Ｂを液晶プ
ロジェクター等に適用した場合には、埃を原因とする画
像の劣化がなく、又、音も静であるという特性を有する
ことになる。

【００６１】一方、放光部２Ｂから出射された光は色分
離部１３Ａに入射されて色分離される。そして色合成部
１９で赤色、青色、緑色の光線の色合成が行われる。こ
のことについては、上記第１の例と同様であるので、そ
の説明は省略する。

【００６２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明した従来技術における第１及び第２の例の色分離放光
装置１Ａ、１Ｂは、光源７、７Ａと液晶板２１、２３、
２５の距離が長くなり装置自体が大きくなると共に、光
源７、７Ａと液晶板２１、２３、２５との距離が長いた
めに放光部２Ａ、２Ｂからの発散光Ｌ12が色合成部１９
の液晶板２１、２３、２５へ入射する量が減少し、光の
利用効率が高くできないと云う問題点がある。

【００６３】従って、光の利用効率が高く、且つ小型化
できる色分離放光装置に解決しなければならない課題を
有している。

【００６４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る色分離放光装置は、光源からの光をＰ波
とＳ波との直線偏波に分離する偏光分離手段と該分離さ
れたＰ波又はＳ波の何れか一方を他方の直線偏波に変換
すべく偏光分離手段側に戻す変換手段とを備えた放光部
と、前記何れか一方の直線偏波の光を複数の特定色に分
離する色分離部と、前記複数の特定色の光に基づいた夫
々の画像を表示する表示手段と該夫々の画像を合成する
合成手段とを備えた色合成部とからなり、前記変換手段
は、前記特定色の内の１つの特定色の光を透過する第１
の色選別手段を有し、且つ他方の直線偏波の出射側に複
数の特定色の光を透過する第２の色選別手段を配置した
ことである。

【００６５】又、色分離放光装置は、光源からの光をＰ
波とＳ波との直線偏波に分離する偏光分離手段と該分離
された一方の直線偏波の出射側に、その一方の直線偏波
を他方の直線偏波に変換して出射する変換手段とを備え
た放光部と、前記何れか一方の直線偏波の光を複数の特
定色に分離する色分離部と、前記複数の特定色の光に基
づいた夫々の画像を表示する表示手段と該夫々の画像を
合成する合成手段とを備えた色合成部とからなり、前記
変換手段は、前記特定色の内の１つの特定色の光を透過
する第１の色選別手段を有し、且つ他方の直線偏波の出
射側に複数の特定色の光を透過する第２の色選別手段を
配置したことである。

【００６６】更に、上記第１及び第２の色選別手段は、
前記夫々の直線偏波の出射側と対峙した状態で配置した
こと；上記第１及び第２の色選別手段は、前記夫々の直
線偏波の出射側と傾斜した状態で配置したこと；上記第
１の色選別手段により透過する特定色の光は、赤色光で
あること；上記第２の色選別手段により透過する複数の
特定色の光は、青色光及び緑色光であること；上記第１
及び第２の色選別手段は、ダイクロイックフィルタで形
成したこと；上記第１及び第２の色選別手段は、ダイク
ロイックミラーで形成したこと；上記第１及び第２の色
選別手段の傾斜角度は、４５度であること；上記第１及
び第２の色選別手段と隣接した位置に、光を集束する集
束手段を設けたこと；上記集束手段は、コンデンサーレ
ンズで形成した色分離放光装置である。

【００６７】

【作用】上記構成にした本発明に係る色分離放光装置
は、下記に示すような作用を奏する。

【００６８】（１）光源からの光をＰ波とＳ波との直線
偏波に分離し、この何れか一方の直線偏波に変換するた
めに光源側に変換される直線偏波を戻して特定の直線偏
波にする構造からなる装置において、変換すべく直線偏
波の出射側に特定色の内の１つの特定色の光を透過させ
る第１の色選別手段を有し、且つ他方の直線偏波の出射
側に複数の特定色の光を透過させる第２の色選別手段を
配置したことにより、偏光変換する位置で色分離の一部
を兼ねるようにすることができ、光路を短くして光の利
用効率を高め、小型化を図ることができるようになる。

【００６９】（２）光源からの光をＰ波とＳ波との直線
偏波に分離する分離手段と変換すべく直線偏波を光源側
に戻さない構造をした装置において、変換すべく直線偏
波の出射側に隣接して特定色の内の１つの特定色の光を
透過する第１の色選別手段を配置し、且つ変換されない
他方の直線偏波の出射側に複数の特定色の光を透過させ
る第２の色選別手段を配置した構成にすることにより、
光路を短縮して光の利用効率を高め、小型化を図ること
ができるようになる。

【００７０】（３）変換すべく一方の直線偏波を光源側
に戻す構造にした装置において、夫々の直線偏波の出射
側に第１及び第２の色選別手段を対峙した状態で配置し
たことにより、特定色の透過状態を良好に維持すること
ができるようになる。

【００７１】（４）変換すべく一方の直線偏波を光源側
に戻さない構造にした装置において、夫々の直線偏波の
出射側に第１及び第２の色選別手段を傾斜した状態で配
置したことにより、変換すべく一方の直線偏波、及び変
換された他方の直線偏波の特定色の光路を短縮すること
ができるようになる。

【００７２】（５）第１の色選別手段は、赤色光を透過
するようにしたことにより、赤色光の光路を短縮するこ
とができるようになる。

【００７３】（６）第２の色選別手段は、青色光及び緑
色光を透過するようにしたことにより、赤色光を含めた
３原色光の光路を短縮することができるようになる。

【００７４】（７）第１及び第２の色選別手段は、ダイ
クロイックフィルタで形成したことにより、特定色の光
線の周波数帯による選別ができるようになる。

【００７５】（８）第１及び第２の色選別手段は、ダイ
クロイックミラーで形成したことにより、特定色の光線
の周波数帯域による選別ができるようになる。

【００７６】（９）第１及び第２の色選別手段の傾斜角
度は、４５度であることにより、入射した光線を９０度
方向に出射して光路の簡略化を図ることができるように
なる。

【００７７】（１０）第１及び第２の色選別手段と隣接
した位置に、光を集束する集束手段を設けたことによ
り、選択された特定色の光線の利用効率を向上させるこ
とができるようになる。

【００７８】（１１）集束手段は、コンデンサーレンズ
で形成したことにより、選択された特定色の光線を効率
よく集束することができるようになる。

【００７９】

【実施例】以下、本発明の第１及び第２の実施例に係る
色分離放光装置について図１及び図２を参照にして説明
する。尚、第１の実施例及び第２の実施例において、上
記図４及び図５を用いて説明した従来技術をも参照にし
て説明する。又、光源からの光をＰ波とＳ波とに分離さ
れた直線偏波は、何れか一方の偏波に統一すればよいの
であるが、従来技術と同様にＳ波をＰ波に変換して、Ｐ
波に統一する構成で説明する。

【００８０】本発明に係る第１の実施例の色分離放光装
置３５は、図１に示すように、光源から出射される光を
直線偏波にする際に、光の効率を上げるための放光部３
６と、光源７から放射された光をＲ、Ｇ、Ｂの３つの色
の光に分離して、それぞれの光を、赤色用、緑色用、青
色用の液晶板に入射させる色分離部と、各液晶板に形成
されたＲ、Ｇ、Ｂの画面を合成してカラー画面とする色
合成部とから構成されている。

【００８１】放光部３６は、所謂直線偏波をＰ波とＳ
波に分離する偏光分離手段と、分離されたＳ波を光源側
に戻す変換手段とから構成され、リフレクタ３７と、光
源３９と、コリメータレンズ４０と、コールドフィルタ
４１と、１／４波長板４２と、偏光ビームスプリッタ４
３と、青色緑色透過ダイクロイックフィルタ４４と、赤
色透過ダイクロイックフィルタ４５と、１／２波長板４
６とから構成されている。

【００８２】光源３９は、リフレクタ３７に形成された
内球面３８の焦点位置に配置され、全方向に光を放射す
るようになっている。

【００８３】コリメータレンズ４０は、Ｄ方向の発散光
Ｌ10を平行光Ｌ11に変換し、あるいは、Ｂ方向の平行光
Ｌ11を光源３９に収束させる機能を有する。

【００８４】コールドフィルタ４１は、入射光のうちの
熱線を入射方向と正反対の方向に反射すると共に、熱線
以外をそのまま通過させる機能を有する。

【００８５】１／４波長板４２は、Ｂ方向の直線偏波の
光を円偏波に変換すると共に、Ｄ方向の円偏波の光を直
線偏波に変換する機能を有する。

【００８６】偏光ビームスプリッタ４３は、Ｄ方向に入
射した平行光Ｌ11を直線偏波であるＰ波とＳ波とに分離
し、Ｐ波を通過させ、Ｓ波をＣ方向に反射する機能を有
する。

【００８７】青色緑色通過ダイクロイックフィルタ４４
は、所謂第２の色選別手段に相当し、偏光ビームスプリ
ッタ４３のＰ波が出射する出射側に対峙した状態で配置
したものであり、青色光と緑色光とをＤ方向に通過さ
せ、赤色光を正反対方向、即ちＢ方向に反射する機能を
有する。

【００８８】赤色透過ダイクロイックフィルタ４５は、
所謂第１の色選別手段に相当し、偏光ビームスプリッタ
４３のＳ波が出射する側に近接して対峙した状態で設け
られており、Ｃ方向に反射されたＳ波の内、赤色光のみ
を透過させ青色光と緑色光とを正反対方向に反射する機
能を有する。

【００８９】１／２波長板４６は、赤色透過ダイクロイ
ックフィルタ４５の外側に対峙した状態で配置されてお
り、例えば偏光スクリーンが使えるように、透過したＳ
波をＰ波に変換する所謂偏光を揃える機能を有する。

【００９０】色分離部４７は、所謂Ｐ波の光線を複数の
特定色、実施例においては白色光を赤色光、青色光、緑
色光に分離するものであり、赤色光の向きを変える赤色
用ミラー４８と、青色光のみを分離する青色反射ダイク
ロイックミラー４９と、緑色光の向きを変える緑色用第
１のミラー５０及び緑色用第２のミラー５１とから構成
されている。

【００９１】この青色反射ダイクロイックミラー４９
と、緑色用第１のミラー５０とは、夫々光源３９の光軸
Ｅ１、Ｅ２上であり、且つ光をＣ方向に向きを変える右
上がり４５度傾いた状態で適宜間隔を持って配置されて
いる。

【００９２】又、赤色用ミラー４８は、光源３９の光軸
Ｅ１、Ｅ２上から適宜間隔を維持した平行線Ｆ１、Ｆ２
上であり、且つ赤色反射ダイクロイックフィルタ４５を
透過した赤色光線をＤ方向に向きを変えるように右上が
り４５度傾斜した状態で配置されている。

【００９３】緑色用第２のミラー５１は、平行線Ｆ１、
Ｆ２上であり、ミラー５０によりＣ方向に反射された緑
色光線をＢ方向に向きを変えるように右下がり４５度の
傾斜を持って配置されている。

【００９４】色合成部５２は、所謂複数の特定色の光を
合成するものであり、実施例において赤色光、青色光、
緑色光、を液晶板に表示する表示手段と、この液晶板に
表示された夫々の画像を合成する合成手段とから構成さ
れ、具体的には赤色光線を収束する赤色用コンデンサー
レンズ５３と、このコンデンサーレンズ５３に対峙した
状態で配置され赤色画像を形成する赤色用液晶板５４
と、緑色光線を収束する緑色用コンデンサーレンズ５５
と、このコンデンサーレンズに対峙した状態で配置され
緑色画像を形成する緑色用液晶板５６と、青色光線を収
束する青色用コンデンサーレンズ５７と、このコンデン
サーレンズ５７に対峙した状態で配置され青色画像を形
成する青色用液晶板５８と、四角形状をした夫々の１辺
に液晶板５４、５６、５８を配置して３色を合成するダ
イクロイックプリズム５９と、画像を拡大投射するため
の投射レンズ（ＰＬ）とから構成されている。

【００９５】ダイクロイックプリズム５９は、所謂色合
成手段に相当し、液晶板５４からの赤色をＣ方向に反射
する光線赤色反射膜６１と、液晶板５６からの緑色光線
をＣ方向に反射する緑色反射膜６２とから構成されてい
る。即ち、このダイクロイックプリズム５９は、３色を
合成して投射レンズ６０方向に出射する機能を備えてい
る。

【００９６】上記構成による色分離放光装置３５は、下
記のような動作をする。光源３９から出た光は、直接コ
リメータレンズ４０に入射するか、或いは、リフレクタ
３７の反射面によって（可視光のみが）反射されて、発
散光Ｌ10としてコリメータレンズ４０に入射する。

【００９７】この入射した発散光Ｌ10は、コリメータレ
ンズ４０によって平行光Ｌ11に変換される。変換された
平行光Ｌ11は、コールドフィルタ４１に入射する。入射
した平行光Ｌ11のうちの熱線は、Ｂ方向に戻され、熱線
以外の平行光Ｌ11はコールドフィルタ４１を通過する。
コールドフィルタ４１を通過した平行光Ｌ11は、１／４
波長板４２をそのまま通過し、偏光ビームスプリッタ４
３に入射する。

【００９８】偏光ビームスプリッタ４３に入射した平行
光Ｌ11は、直線偏波であるＰ波とＳ波とに分離され、Ｐ
波はそのまま直進し、Ｓ波はＣ方向に反射される。

【００９９】Ｃ方向に反射したＳ波は、赤色透過ダイク
ロイックフィルタ４５により赤色のみをＣ方向に透過
し、その他の色はＣ方向と逆方向に反射させられる。

【０１００】このＣ方向に透過した赤色光線は、１／２
波長板４６によりＳ波からＰ波に変換され、赤色用ミラ
ー４８でＤ方向に向きが変えられて色分離部４７に出射
される。

【０１０１】もう一方のＰ波は、偏光ビームスプリッタ
４３を通過し、青色緑色透過ダイクロイックフィルタ４
４により、青色と緑色を透過し、赤色はＢ方向に反射さ
せられる。

【０１０２】赤色透過ダイクロイックフィルタ４５によ
って反射された直線偏波であるＳ波の青色光および緑色
光は、偏光ビームスプリッタ４３でＢ方向に戻され、１
／４波長板４２に入射して、この１／４波長板４２によ
り円偏波にされてＢ方向に出射する。

【０１０３】Ｂ方向に出射された円偏波は、コールドフ
ィルタ４１を通過し、コリメータレンズ４０により光源
３９に集束される。この集束された光は、最初の経路と
同様に、リフレクタ３７で反射されると同時に逆回転円
偏波とされた後に、コリメータレンズ４０により平行光
Ｌ11とされ、コールドフィルタ４１を通過する。コール
ドフィルタ４１を通過した逆回転の円偏波が１／４波長
板４２を通過することにより、９０度回転された直線偏
波であるＰ波に変換される。

【０１０４】この変換されたＰ波の青色光および緑色光
は、偏光ビームスプリッタ４４と青色緑色通過ダイクロ
イックフィルタ４４とを通過して色分離部４７に出射す
ることになる。

【０１０５】一方、最初偏光ビームスプリッタ４３内を
直進したＰ波の内、青色光と緑色光とは青色緑色通過ダ
イクロイックフィルタ４４を透過して放光部３６から出
射するが、赤色光はＢ方向に反射される。

【０１０６】Ｂ方向に反射されたＰ波の赤色光は、１／
４波長板４２に入射して、この１／４波長板４２により
円偏波に変換されてＢ方向に出射する。

【０１０７】Ｂ方向に出射された円偏波は、コールドフ
ィルタ４１を通過し、コリメータレンズ４０により光源
３９に集束される。この集束された光は、最初の経路と
同様に、リフレクタ３７で反射されると同時に逆回転円
偏波とされた後に、コリメータレンズ４０により平行光
ｌ11とされ、コールドフィルタ４１を通過する。

【０１０８】コールドフィルタ４１を通過した逆回転の
赤色光線の円偏波が１／４波長板４２を通過することに
より、９０度回転された直線偏波のＳ波に変換される。

【０１０９】Ｓ波に変換された赤色光は、偏光ビームス
プリッタ４３によりＣ方向に反射され、赤色透過ダイク
ロイックフィルタ４５と１／２波長板４６とを通過し
て、放光部３６から出射することになる。

【０１１０】放光部３６から出射した当初からのＳ波、
及びＰ波から変換されたＳ波の赤色光は、揃って、１／
２波長板４６によりＰ波に変換され赤色用ミラー４８に
よりＤ方向に向きが変えられ、コンデンサーレンズ５３
により集束され、赤色用液晶板５４に入射して赤色画面
を形成する。

【０１１１】又、放光部３６を出射した当初からのＰ
波、及びＳ波からＰ波に変換された青色光および緑色光
は、揃って、青色緑色透過フィルタ４４を透過して青色
反射ダイクロイックミラー４９に入射する。

【０１１２】ここで、青色光はＣ方向に反射され、コン
デンサーレンズ６によって集束された後に、青色液晶板
３に入射して青色画像を形成することになる。

【０１１３】又、青色反射ダイクロイックミラー４９を
透過した緑色光は、第１のミラー５０と第２のミラー５
１とにより２回反射され、さらにコンデンサーレンズ５
５により集束された後に、緑色用液晶板５６に入射して
緑色画像を形成することになる。

【０１１４】このように、偏光ビームスプリッタ４４の
Ｓ波の出射側に赤色透過用のフィルタ４５及びＳ波をＰ
波に変換する１／２波長板４６をＰ波の出射側に青色緑
色透過用のフィルタ４４を備えた構造にして、光路を短
くした構造となる。又、光源３９からの直線偏波を捨て
ることなくＳ波、Ｐ波の全てを取り込む構造となってい
るため、光の利用効率を高めると共に小型化することが
容易な構造となっている。

【０１１５】尚、上記実施例において、各液晶板５４、
５６、５８の配置、並びに、ダイクロイックミラー４９
およびダイクロイックフィルタ４４、４６における色の
透過の選択は、夫々を対応付ければ、上記説明に限定す
るものではないことは勿論のことである。

【０１１６】次に、本発明に係る第２の実施例の色分離
放光装置を図２を用いて説明する。尚、図５を用いて説
明した従来技術の第２の例を参照にして説明する。

【０１１７】本発明に係る第２の実施例の色分離放光装
置６３は、図２に示すように、光源から出射される光を
直線偏波にする際に、光の効率を上げるための放光部６
４と、光源から放射された光を赤色、青色、緑色の３つ
の色に分離する色分離部７５と、この３色を合成する色
合成部８３とから構成されている。

【０１１８】放光部６４は、所謂直接偏波をＰ波とＳ波
に分離する偏光分離手段を備え、このＳ波は第１の実施
例のように光源側に戻さない構造であり、そのＳ波の出
社側にＳ波をＰ波に変換して出射する変換手段とを備え
た構造となっている。

【０１１９】この放光部６４の構成は、分離光を反射す
る内面を球面形状に形成したコールドリフレクタ６５
と、コールドリフレクタ６５に形成された球面６６の中
心位置に配置した光源６７と、発散光Ｌ10を平行光Ｌ11
にするコリメータレンズの代わりに使用したアナモルフ
イックレンズ６８、６９と、熱線以外を通過させるコー
ルドフィルタ７０と、平行光Ｌ11を直線偏波であるＰ波
とＳ波とに分離する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７
１と、偏光ビームスプリッタ７１のＳ波側であって光軸
Ｅ１、Ｅ２に直交状態に対峙させた状態で配置し、Ｓ波
をＰ波に変換する１／２波長板（λ／２）７２とから構
成されている。

【０１２０】この放光部６４を構成するコールドレフレ
クタ６５と、アナモルフィックレンズ６８、６９と、コ
ールドフィルタ７０と、偏光ビームスプリッタ７１と
は、光源６７の光軸Ｅ１、Ｅ２上に直交した状態で夫々
が平行した状態で配置された構成になっている。

【０１２１】アナモルフィックレンズ６８、６９は、Ｄ
方向の発散光Ｌ10を平行光Ｌ11に変換し（水平断面のみ
縮小する）、或いはＢ方向の平行光Ｌ11を光源６７に収
束させる機能を有する。

【０１２２】偏光ビームスプリッタ７１は、前記第１の
実施例に比較して約半分の大きさからなる。これは、偏
光ビームスプリッタ７１で分離されたＳ波を再度光源６
７側に戻さないでＳ波からＰ波に変換して出射する構造
となっているからである。詳細は、前記従来技術の第２
の例を参照にしてもらいたい。

【０１２３】１／２波長板７２は、偏光ビームスプリッ
タ７１のＳ波の出射側に対峙した状態で配置され、偏光
ビームスプリッタ７１でＣ方向に反射されたＳ波をＰ波
に変換する機能を有する。

【０１２４】色分離部７５は、所謂Ｐ波の光を複数の特
定色に分離するものであり、偏光ビームスプリッタ７１
のＳ波側であって１／２波長板７２の外側に４５度傾斜
させて配置した青色緑色反射ダイクロイックミラー７３
と、偏光ビームスプリッタ７１のＰ波側であって光軸Ｅ
１、Ｅ２に対して４５度傾斜して配置した赤色反射ダイ
クロイックミラー７４と、青色用コンデンサーレンズ７
６と、青色反射ダイクロイックミラー（ＤＭ（Ｂ））７
７と、凹レンズ７８と、緑色用第１のミラー７９と、緑
色用第２のミラー８０と、赤色用コンデンサーレンズ８
１と、赤色用ミラー８２とから構成されている。

【０１２５】青色緑色反射ダイクロイックミラー７３
は、所謂第１の色選別手段に相当し、１／２波長板７２
の外側に４５度の傾斜角で配置されており、偏光ビーム
スプリッタ７１から分離したＳ波の赤色光をＣ方向に透
過させるとともに、青色光と緑色光とをＤ方向に反射さ
せる機能を有する。

【０１２６】赤色反射ダイクロイックミラー（ＤＭ
（Ｒ））７４は、所謂第２の色選別手段に相当し、偏光
ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７１のＰ波の出射側に４５
度の傾斜で配置されており、偏光ビームスプリッタ７１
で分離されたＰ波の内の赤色光をＣ方向に反射させると
ともに、青色光と緑色光とをそのままＤ方向に透過させ
る機能を有する。

【０１２７】この青色反射ダイクロイックミラー７７
と、緑色用第１のミラー７９とは、夫々光源６７の光軸
Ｅ１、Ｅ２上に平行な右側、即ち、略１／２波長板３２
を中心とした位置であり、且つ光をＣ方向に向きを変え
る右上がり４５度傾いた状態で適宜間隔を持って配置さ
れている。

【０１２８】青色用コンデンサーレンズ７６は、青色光
線及び緑色光線を集束する集束手段であり、第２の色選
別手段である赤色反射ダイクロイックミラー７４に近接
した位置に配置されている。

【０１２９】凹レンズ７８は、青色用コンデンサーレン
ズにより集束された青色光線を平行光Ｌ13にするめに設
けられている。

【０１３０】緑色用第２のミラー８０は、光源６７の光
軸Ｅ１、Ｅ２上から適宜間隔を維持した平行線Ｆ１、Ｆ
２上であり、且つ緑色用第１のミラー７９からの光線を
Ｂ方向に向きを変えるように右下がり４５度傾斜した状
態で配置されている。

【０１３１】赤色用コンデンサーレンズ８１は、上記青
色用コンデンサーレンズ７６と同様に赤色光線を集束す
る集束手段であり、第１の色選別手段に相当する青色緑
色反射ダイクロイックミラー７３に近接した位置に配置
されている。

【０１３２】赤色用ミラー８２は、光軸Ｅ１、Ｅ２上か
らの平行線Ｆ１、Ｆ２上であり、且つ青色緑色反射ダイ
クロイックミラー８１からの光線をＤ方向に向きを変え
るように右上がり４５度の傾斜を持たせて配置してあ
る。

【０１３３】この偏光ビームスプリッタと夫々のミラー
及びレンズとの関係は、上記第１の実施例と異なり、分
離したＳ波を光源側に戻すことなくＰ波に変換する構成
になっている。

【０１３４】従って、従来技術の第２の例と同様に、偏
光ビームスプリッタの大きさは、第１の実施例と比べて
半分の大きさにして、偏光ビームスイプリッタからのＰ
波の光線幅（１／２・Ｗ２）と、Ｓ波を変換したＰ波の
光線幅（１／２・Ｗ２）とを加算された光線幅Ｗ２が充
分に受け入れられる大きさの光路幅Ｗ１を有する設定と
なっている。

【０１３５】色合成部８３は、所謂複数の特定色、赤色
光、青色光、緑色光に基づいた夫々の画像を表示する表
示手段と、この画像を合成する合成手段とから構成さ
れ、具体的には赤色画像を形成する赤色用液晶板（ＬＣ
Ｄ（Ｒ））８４と、緑色光線を収束する緑色用コンデン
サーレンズ８５と、緑色画像を形成する緑色用液晶板
（ＬＣＤ（Ｇ））８６と、青色画像を形成する青色用液
晶板（ＬＣＤ（Ｂ））８７と、３色を合成するダイクロ
イックプリズム８８と、画像を拡大投射するための投射
レンズ（ＰＬ）８９とから構成されている。この内、ダ
イクロイックプリズム８８は、赤色反射膜（ＤＰ
（Ｒ））９０と、緑色反射膜（ＤＰ（Ｇ））９１とから
構成されている。

【０１３６】このような構成からなる第２の実施例の色
分離放光装置は下記のように動作する。光源６７から出
た光は、直接アナモルフィックレンズ６８、６９に入射
するか、或いは、コールドリフレクタ６５の反射面によ
って可視光のみが反射されて、発散光Ｌ₁₀としてアナモ
ルフィックレンズ６８、６９に入射し、ここで平行光Ｌ
₁₁に変換される。

【０１３７】平行光Ｌ₁₁は、コールドフィルタ７０に入
射し、この入射した平行光Ｌ₁₁のうちの熱線は、Ｂ方向
に戻され、熱線以外の平行光Ｌ₁₁はコールドフィルタ７
０を通過する。コールドフィルタ７０を通過した平行光
Ｌ₁₁は、偏光ビームスプリッタ７１に入射する。

【０１３８】偏光ビームスプリッタ７１に入射した平行
光Ｌ₁₁は、直線偏波であるＰ波とＳ波とに分離され、Ｐ
波はそのまま直進し、Ｓ波はＣ方向に反射される。

【０１３９】Ｃ方向に反射されたＳ波は、１／２波長板
７２によってＰ波に変換され、青色緑色反射ダイクロイ
ックミラー７３に入射する。そこで変換されたＰ波の赤
色光は青色緑色反射ダイクロイックミラー７３をＣ方向
に透過し、青色光と緑色光とはＤ方向に反射される。

【０１４０】Ｃ方向に透過した赤色光は、赤色用コンデ
ンサーレンズ８１によって集束された後に赤色用ミラー
８２に入射する。

【０１４１】また、Ｄ方向に反射された青色光と緑色光
は、青色用コンデンサーレンズ７６によって集束された
後に、青色反射ダイクロイックミラー７７に入射する。

【０１４２】一方、偏光ビームスプリッタ７１をＤ方向
に直進したＰ波は、そのまま偏光ビームスプリッタ７１
からＤ方向に出射し、赤色反射ダイクロイックミラー７
４に入射する。ここで、赤色光はＣ方向に反射され、そ
の他の色はＤ方向に透過する。

【０１４３】Ｃ方向に反射した赤色光は、Ｓ波をＰ波に
変換された赤色光と加算された状態で赤色用コンデンサ
ーレンズ８１によって集束された後に赤色用ミラー８２
に入射する。

【０１４４】又、赤色反射ダイクロイックミラー７４を
Ｄ方向に透過した青色光及び緑色光とは、Ｓ波をＰ波に
変換された青色光及び緑色光と、加算された状態で青色
用コンデンサーレンズ７６を通って青色反射ダイクロイ
ックミラー７７に入射する。

【０１４５】このようにして、赤色反射ダイクロイック
ミラー７４によりＣ方向に反射された赤色光と、青色緑
色反射ダイクロイックミラー８１によりＣ方向に透過し
た赤色光とは、赤色用コンデンサーレンズ８１により集
束光とされ、赤色用ミラー８２によりＤ方向に向きが変
えられ、赤色用液晶板８４に入射される。

【０１４６】同様に、青色緑色反射ダイクロイックミラ
ー７３により、反射させられた青色光及び緑色光と、赤
色反射ダイクロイックミラー７４をＤ方向に透過した青
色光及び緑色光は、青色用コンデンサーレンズ７６によ
り集束光とされ、青色反射ダイクロイックミラー７７に
より青色光をＣ方向に反射し、緑色光をＤ方向に透過さ
せる。Ｃ方向に反射した青色光は、青色用液晶板８７に
入射される。

【０１４７】青色反射ダイクロイックミラー７７をＤ方
向に透過した緑色光は、凹レンズ７８により平行光Ｌ13
にされ、緑色用第１のミラー７９によりＣ方向に向きが
変えられ、更に緑色用第２のミラーによりＢ方向に向き
が変えられ、緑色用コンデンサーレンズ８５により集束
光とされ、緑色用液晶板８６に入射される。

【０１４８】このようにして、第２の実施例において
も、光源６７からの直線偏波の全てが捨てられることな
く夫々の液晶板８４、８６、８７に入射させられるので
光の利用効率を高めることができる構造となっている。

【０１４９】又、光源６７と各液晶板８４、８６、８７
との光路を出来る限り短くした構造、具体的には、偏光
ビームスプリッタ７１に近接した位置に色分離用のミラ
ー７３、７４を配置し、分離された夫々の色に対してレ
ンズ７６、８１、ミラー７３、７４等を配置させて液晶
板８４、８６、８７に導くようにしたので、光路が長く
なったことによる光の減衰を抑制し、且つ小型化が図れ
る構造となっている。

【０１５０】更に、偏光ビームスプリッタ７１から出る
光線に近接した位置にコンデンサーレンズ７６、８１を
設けた構造にしたことにより、光の入射及び出射ビーム
幅を広くとることができ光の利用効率が高くすることが
できる構造ともなっている。

【０１５１】

【発明の効果】以上説明した構成にした本発明に係る色
分離放光装置部は、下記に示すような効果を奏する。

【０１５２】（１）光源からの光をＰ波とＳ波との直線
偏波に分離し、この内何れか一方の直線偏波に変換すべ
く光源側に戻して変換して出射する構造の装置におい
て、変換すべく直線偏波（実施例においてＳ波）の出射
側に特定色内の１つの特定色の光を透過させる第１の色
選別手段を配置し、且つ変換しない他方の直線偏波（実
施例においてＰ波）の出射側に複数の特定色の光を透過
させる第２の色選別手段を配置したことにより、光源と
液晶板との光路長を短縮して光の利用効率を高めること
ができると云う極めて優れた効果を奏する。

【０１５３】又、偏光変換する位置で色分離の一部を兼
ねるようにしたことにより、小型化にすることができる
と云う極めて優れた効果を奏する。

【０１５４】（２）光源からの光をＰ波とＳ波との直線
偏波に分離する分離手段と変換すべく直線偏波（実施例
においてＳ波）を光源側に戻さない構造をした放光部か
らなる放光装置において、変換すべく直線偏波（実施例
においてＳ波）の出射側に特定色の内の１つの特定色の
光を透過する第１の色選別手段を配置し、且つ変換され
ない他方の直線偏波（実施例においてＰ波）の出射側に
複数の特定色の光を透過させる第２の色選別手段を配置
した構成にすることにより、光路を短縮して光の減衰を
抑制し、光の利用効率を向上させることができると云う
極めて優れた効果を奏する。

【０１５５】又、光路を構造的に短縮させたことによ
り、装置自体を小型化できると云う極めて優れた効果を
奏する。

【０１５６】（３）変換すべく直線偏波（実施例におい
てＳ波）を光源側に戻す構造にした装置において、第１
及び第２の色選別手段を夫々の直線編波の出射側と対峙
した状態で配置したことにより、出射された特定色の光
線の漏れを防止して効率の良い透過状態を維持すること
ができると云う極めて優れた効果を奏する。

【０１５７】（４）変換すべく直線偏波（実施例におい
てＳ波）を光源側に戻さない構造にした装置において、
第１及び第２の色選別手段を夫々の直線偏波の出射側と
傾斜した状態で配置したことにより、変換しない直線偏
波（実施例においてＰ波）、及び変換された直線偏波
（実施例において、Ｓ波から変換されたＰ波）からなる
特定色の光路を短縮して光の利用効率を高め、且つ小型
化を図ることができると云う極めて優れた効果を奏す
る。

【０１５８】（５）第１の色選別手段は、赤色光を透過
するようにしたことにより、赤色光の光路を短縮して光
の利用効率を向上させ、且つ装置自体を小型化にするこ
とができると云う極めて優れた効果を奏するすることが
できるようになる。

【０１５９】（６）第２の色選別手段は、青色光及び緑
色光を透過するようにしたことにより、赤色光を含めた
３原色光の光路を短縮して、光の利用効率を高め、且つ
装置の小型化を図ることができると云う極めて優れた効
果を奏する。

【０１６０】（７）第１及び第２の色選別手段は、ダイ
クロイックフィルタで形成したことにより、特定色の光
線の周波数帯による選別ができるようになり、取り入れ
た画像の画面周辺の色ずれを防止することができると云
う極めて優れた効果を奏する。

【０１６１】（８）第１及び第２の色選別手段は、ダイ
クロイックミラーで形成したことにより、特定色の光線
の周波数帯域による選別を向上させて、光の利用効率を
向上させることができると云う極めて優れた効果を奏す
る。

【０１６２】（９）第１及び第２の色選別手段の傾斜
は、４５度であることにより、入光した光線を９０度方
向に出射することができ光路を簡略化して、装置自体の
小型化を図ることができると云う極めて優れた効果を奏
する。

【０１６３】（１０）第１及び第２の色選別手段と隣接
した位置に、光を集束する集束手段を設けたことによ
り、選択された特定色の光線のビーム幅を広くして光の
利用効率を向上させることができると云う極めて優れた
効果を奏する。

【０１６４】（１１）集束手段は、コンデンサーレンズ
で形成したことにより、選択された特定色の光線のビー
ム幅を広く取ることができ、光の利用効率を向上させる
ことができると云う極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の色分離放光装置の
略示的な全体構成を示す説明図である。

【図２】本発明に係る第２の実施例の色分離放光装置の
略示的な全体構成を示す説明図である。

【図３】従来技術のねじれマチック構造の液晶を使用し
た装置の略示的説明図である。

【図４】従来技術による第１の例の色分離放光装置の略
示的な全体構成を示す説明図である。

【図５】従来技術による第２の例の色分離放光装置の略
示的な全体構成を示す説明図である。

【符号の説明】

３５色分離放光装置３６放光部３７リフレクタ３８内球面３９光源４０コリメータレンズ４１コールドフィルタ４２１／４波長板（λ／４）４３偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４４青色緑色透過ダイクロイックフィルタ（ＤＦ
（ＧＢ））４５赤色透過ダイクロイックフィルタ（ＤＦ
（Ｒ））４６１／２波長板（λ／２）４７色分離部４８赤色用ミラー４９青色透過ダイクロイックミラー（ＤＭ（Ｂ））５０緑色用第１のミラー５１緑色用第２のミラー５２色合成部５３赤色用コンデンサーレンズ５４赤色用液晶板（ＬＣＤ（Ｒ））５５緑色用コンデンサーレンズ５６緑色用液晶板（ＬＣＤ（Ｇ））５７青色用コンデンサーレンズ５８青色用液晶板（ＬＣＤ（Ｂ））５９ダイクロイックプリズム６０投射レンズ６１赤色反射膜（ＤＰ（Ｒ））６２緑色反射膜（ＤＰ（Ｇ））６３色分離放光装置６４放光部６５コールドリフレクタ６６内球面６７光源６８アナモルフイックレンズ６９アナモルフイックレンズ７０コールドフィルタ７１偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７２１／２波長板（λ／２）７３青色緑色反射ダイクロイックミラー（ＤＭ（Ｇ
Ｂ））７４赤色反射ダイクロイックミラー（ＤＭ（Ｒ））７５色分離部７６青色用コンデンサーレンズ７７青色反射ダイクロイックミラー（ＤＭ（Ｂ））７８凹レンズ７９緑色用第１のミラー８０緑色用第２のミラー８１赤色用コンデンサーレンズ８２赤色用ミラー８３色合成部８４赤色用液晶板（ＬＣＤ（Ｒ））８５緑色用コンデンサーレンズ８６緑色用液晶板（ＬＣＤ（Ｇ））８７青色用液晶板（ＬＣＤ（Ｂ））８８ダイクロイックプリズム８９投射レンズ９０赤色反射膜（ＤＰ（Ｒ））９１緑色反射膜（ＤＰ（Ｇ））

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光をＰ波とＳ波との直線偏波
に分離する偏光分離手段と該分離されたＰ波又はＳ波の
何れか一方を他方の直線偏波に変換すべく偏光分離手段
側に戻す変換手段とを備えた放光部と、前記何れか一方
の直線偏波の光を複数の特定色に分離する色分離部と、
前記複数の特定色の光に基づいた夫々の画像を表示する
表示手段と該夫々の画像を合成する合成手段とを備えた
色合成部とからなり、前記変換手段は、前記特定色の内の１つの特定色の光を
透過する第１の色選別手段を有し、且つ他方の直線偏波
の出射側に複数の特定色の光を透過する第２の色選別手
段を配置したことを特徴とする色分離放光装置。
【請求項２】光源からの光をＰ波とＳ波との直線偏波
に分離する偏光分離手段と該分離された一方の直線偏波
の出射側に、その何れか一方の直線偏波を他方の直線偏
波に変換して出射する変換手段とを備えた放光部と、前
記何れか一方の直線偏波の光を複数の特定色に分離する
色分離部と、前記複数の特定色の光に基づいた夫々の画
像を表示する表示手段と該夫々の画像を合成する合成手
段とを備えた色合成部とからなり、前記変換手段は、前記特定色の内の１つの特定色の光を
透過する第１の色選別手段を有し、且つ他方の直線偏波
の出射側に複数の特定色の光を透過する第２の色選別手
段を配置したことを特徴とする色分離放光装置。
【請求項３】上記第１及び第２の色選別手段は、前記
夫々の直線偏波の出射側と対峙した状態で配置したこと
を特徴とする請求項１に記載の色分離放光装置。
【請求項４】上記第１及び第２の色選別手段は、前記
夫々の直線偏波の出射側と傾斜した状態で配置したこと
を特徴とする請求項２に記載の色分離放光装置。
【請求項５】上記第１の色選別手段により透過する特
定色の光は、赤色光であることを特徴とする請求項１、
２、３又は４に記載の色分離放光装置。
【請求項６】上記第２の色選別手段により透過する複
数の特定色の光は、青色光及び緑色光であることを特徴
とする請求項１、２、３、４又は５に記載の色分離放光
装置。
【請求項７】上記第１及び第２の色選別手段は、ダイ
クロイックフィルタで形成したことを特徴とする請求項
１、３、５又は６に記載の色分離放光装置。
【請求項８】上記第１及び第２の色選別手段は、ダイ
クロイックミラーで形成したことを特徴とする請求項
２、４、５又は６に記載の色分離放光装置。
【請求項９】上記第１及び第２の色選別手段の傾斜角
度は、４５度であることを特徴とする請求項４、５、６
又は８に記載の色分離放光装置。
【請求項１０】上記第１及び第２の色選別手段と隣接
した位置に、光を集束する集束手段を設けたことを特徴
とする請求項２、４、５、６、８又は９に記載の色分離
放光装置。
【請求項１１】上記集束手段は、コンデンサーレンズ
で形成したことを特徴とする請求項１０に記載の色分離
放光装置。