JPH0980356A - Projection device equipped with polarization beam splitter - Google Patents

Projection device equipped with polarization beam splitter

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Publication number
JPH0980356A
JPH0980356A JP7240065A JP24006595A JPH0980356A JP H0980356 A JPH0980356 A JP H0980356A JP 7240065 A JP7240065 A JP 7240065A JP 24006595 A JP24006595 A JP 24006595A JP H0980356 A JPH0980356 A JP H0980356A
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JP
Japan
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beam splitter
polarization beam
prism
light
polarization
Prior art date
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Pending
Application number
JP7240065A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Numazaki
潔 沼崎
Hideaki Shimomura
英明 下村
Naotaka Shimamura
尚孝 島村
Yoshiro Oikawa
義朗 及川
Tetsuo Hattori
徹夫 服部
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH0980356A publication Critical patent/JPH0980356A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection device which is affected a little by a prism used for the polarization beam splitter. SOLUTION: This device is equipped with a light source 8, a spatial optical modulating element 4, a projection optical system 6, and the polarization beam splitter 3 which polarizes the light source light emitted by the light source 8 and guides it to the spatial optical modulating element 4, and also guides the light modulated optically by the spatial optical modulating element 4 to the projection optical system 6. The polarization beam splitter 3 has a polarizing film which reflects a 1st polarized component and transmits a 2nd polarized component different from the 1st polarized component and two prism groups which are connected together across the polarizing film, and one prism group is constituted by alternately forming a 1st surface which is at 45 deg. to the polarizing film and a 2nd surface which crosses the 1st surface at right angles and the other prism group is constituted by alternately forming a 3rd surface which is parallel to the 1st surface and a 4th surface which crosses the 3rd surface at right angles.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、予め定めた第1の
偏光成分を反射し、第1の偏光成分とは異なる第2の偏
光成分を透過させる偏光ビームスプリッタを少なくとも
備えた投射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection device including at least a polarization beam splitter that reflects a predetermined first polarization component and transmits a second polarization component different from the first polarization component.

【0002】[0002]

【従来の技術】光源から発せられた光源光を2つの偏光
成分に分離する光学素子の一つとして、偏光ビームスプ
リッタが知られている。この偏光ビームスプリッタは、
例えば、図12に示すように構成されている。図12に
示す従来例は、偏光膜71と、偏光膜71を挟んで一体
化された2つのプリズム72、73とを有する。この偏
光ビームスプリッタ70に、図12に示すような光源光
が入射すると、偏光膜71は、P偏光成分を透過させ、
S偏光成分を反射する。
2. Description of the Related Art A polarization beam splitter is known as one of optical elements for separating a light source emitted from a light source into two polarization components. This polarizing beam splitter
For example, it is configured as shown in FIG. The conventional example shown in FIG. 12 includes a polarizing film 71 and two prisms 72 and 73 integrated with the polarizing film 71 interposed therebetween. When the light source light as shown in FIG. 12 enters the polarization beam splitter 70, the polarization film 71 transmits the P polarization component,
Reflect the S-polarized component.

【0003】このような特性を有する偏光ビームスプリ
ッタは、スクリ−ンに画像を拡大投射する投射装置にも
利用されている。図13には、投射装置の一例が示され
ている。この投射装置は、スクリ−ン74と、光源光を
照射する照明系75と、図12に示したタイプの偏光ビ
ームスプリッタ70と、書き込み光を発生する書き込み
光学系76と、偏光ビームスプリッタ70からの光を、
書き込み光に応じて光変調することで画像を生成する空
間光変調素子77と、偏光ビームスプリッタ70からの
光をスクリ−ン74に拡大投射する投射光学系78とを
備えている。
The polarization beam splitter having such characteristics is also used in a projection device for enlarging and projecting an image on a screen. FIG. 13 shows an example of the projection device. This projection device includes a screen 74, an illumination system 75 for irradiating light from a light source, a polarization beam splitter 70 of the type shown in FIG. 12, a writing optical system 76 for generating writing light, and a polarization beam splitter 70. The light of
It includes a spatial light modulator 77 that generates an image by performing light modulation according to the writing light, and a projection optical system 78 that magnifies and projects the light from the polarization beam splitter 70 onto the screen 74.

【0004】照明系75から発せられた光源光は、偏光
ビームスプリッタ70に入射し、偏光膜71において、
S偏光成分とP偏光成分に分離される。偏光膜71で反
射されたS偏光成分は、空間光変調素子77に読みだし
光として入射する。空間光変調素子77は、この読みだ
し光を、書き込み光学系76から発せられた、画像情報
をもった書き込み光によって光変調して反射する。反射
された読みだし光の一部は、光変調による位相ずれが生
じてP偏光成分になっており、この状態で再び偏光ビー
ムスプリッタ70に入射する。そして、偏光ビームスプ
リッタ70に入射した光のうち、変調成分であるP偏光
成分は、偏光膜71を透過し、未変調成分であるS偏光
成分は、偏光膜71で反射する。偏光膜71を透過した
P偏光成分は、投射光学系78で拡大され、スクリ−ン
74に投射される。
Light from the light source emitted from the illumination system 75 enters the polarization beam splitter 70, and in the polarization film 71,
It is separated into an S-polarized component and a P-polarized component. The S-polarized component reflected by the polarizing film 71 is read out and incident on the spatial light modulator 77 as light. The spatial light modulator 77 optically modulates the read light by the write light having the image information, which is emitted from the write optical system 76, and reflects the read light. A part of the reflected read-out light becomes a P-polarized component due to the phase shift caused by the light modulation, and in this state, it again enters the polarization beam splitter 70. Then, of the light that has entered the polarization beam splitter 70, the P-polarized component that is a modulated component is transmitted through the polarizing film 71, and the S-polarized component that is an unmodulated component is reflected by the polarizing film 71. The P-polarized component that has passed through the polarizing film 71 is enlarged by the projection optical system 78 and projected on the screen 74.

【0005】ところで、偏光ビームスプリッタ70のプ
リズム72、73には、普通、光学ガラスが用いられ
る。通常、ガラス材は、内部応力等による歪を含んだ状
態で形成されるので複屈折性を有している。もちろん、
前述の光学ガラスも例外ではない。そして、この複屈折
性を有する光学ガラスは、自身を透過する光に対して悪
影響を与えてしまう。例えば、図13において、偏光ビ
ームスプリッタ70のプリズム73は、偏光膜71を通
過したP偏光成分を乱して、その一部をS偏光成分に変
えてしまう。このような場合、投射光学系78には、空
間光変調素子77で変調された光以外の光が入射してし
まうことになる。変調された光以外の光が入射してしま
うと、投射光学系78は、正確な画像を投射することが
できなくなり、結果として、スクリ−ン上に照度むらや
色むらが表れてしまう。
By the way, optical glass is usually used for the prisms 72 and 73 of the polarization beam splitter 70. Usually, the glass material has a birefringent property because it is formed in a state in which strain due to internal stress or the like is included. of course,
The optical glasses mentioned above are no exception. Then, the optical glass having the birefringence has a bad influence on the light transmitted therethrough. For example, in FIG. 13, the prism 73 of the polarization beam splitter 70 disturbs the P-polarized component that has passed through the polarizing film 71 and changes a part of it to the S-polarized component. In such a case, light other than the light modulated by the spatial light modulator 77 will enter the projection optical system 78. If light other than the modulated light is incident, the projection optical system 78 cannot project an accurate image, and as a result, uneven illuminance or uneven color appears on the screen.

【0006】以上の不具合を解決するために、例えば、
プリズムとして用いるガラス材にアニ−リングを施して
歪を減少させる方法や、また、ガラス材に光弾性係数の
小さいものを用いる方法が従来から行われていた。
In order to solve the above problems, for example,
Conventionally, a method of annealing a glass material used as a prism to reduce distortion, and a method of using a glass material having a small photoelastic coefficient have been used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
材を用いている以上、上記のいずれの方法においても、
そこを通過する分だけ光は影響を受けてしまうことにな
る。
However, as long as the glass material is used, in any of the above methods,
The light will be affected as much as it passes there.

【0008】そこで、ガラス材を用いない方法として、
例えば、図14に示すようなタイプの偏光ビームスプリ
ッタが提案されている。この偏光ビームスプリッタ80
は、立方体のケ−ス82と、偏光膜(図示せず)が形成
されている基板81とから構成されている。ケ−ス82
内には、液体が充填されている。基板81は、この液体
中に沈められている。このように、ガラス材の代わりに
液体を使用すれば、前述したようなガラス材の歪による
影響がない。
Therefore, as a method not using a glass material,
For example, a polarization beam splitter of the type shown in FIG. 14 has been proposed. This polarization beam splitter 80
Is composed of a cubic case 82 and a substrate 81 on which a polarizing film (not shown) is formed. Case 82
The inside is filled with liquid. The substrate 81 is submerged in this liquid. In this way, if the liquid is used instead of the glass material, there is no influence due to the distortion of the glass material as described above.

【0009】しかしながら、図14に示す偏光ビームス
プリッタにおいて、偏光膜への入射光が通過する入射面
82aと、偏光膜からの反射光が通過する射出面82b
とがなす角度を90゜に設定するためには、偏光膜の設
計上、内部に充填する液体の屈折率を、1.7〜1.9
程度にする必要がある。だが、このような高屈折率の液
体は、一般的に不安定な特性を有する。
However, in the polarization beam splitter shown in FIG. 14, an incident surface 82a through which incident light on the polarizing film passes and an exit surface 82b through which reflected light from the polarizing film passes.
In order to set the angle formed by and to 90 °, the refractive index of the liquid filled inside is 1.7 to 1.9 because of the design of the polarizing film.
Need to be on the order. However, such high refractive index liquids generally have unstable properties.

【0010】したがって、液体が充填されたタイプの偏
光ビームスプリッタを製品に組み込む場合には、やは
り、屈折率が1.5〜1.6程度の低屈折率の液体を使
用するしかない。液体の屈折率が低くなれば、当然、そ
の分の光学性能の低下は免れない。
Therefore, when incorporating a liquid-filled type polarization beam splitter into a product, there is no choice but to use a liquid having a low refractive index of about 1.5 to 1.6. If the refractive index of the liquid becomes low, of course, the optical performance is inevitably reduced.

【0011】なお、光学性能を維持しようとした場合に
は、ケ−スを図15に示すように形成し、入射光と反射
光のなす角度αを大きくして対処する方法がある。角度
αを大きくしなければならない理由は、薄膜設計上の問
題から生じるものであるが、何れにせよ、図15の如く
構成してしまうと、偏光ビームスプリッタが大型になる
だけでなく、光学系が複雑になってしまう。
In order to maintain the optical performance, there is a method of forming the case as shown in FIG. 15 and increasing the angle α formed by the incident light and the reflected light. The reason why the angle α has to be increased arises from a problem in thin film design. In any case, however, the configuration as shown in FIG. 15 not only makes the polarization beam splitter large but also increases the size of the optical system. Becomes complicated.

【0012】また、図14に示したものも含めて、液体
を充填したタイプの偏光ビームスプリッタは、一般的
に、液体の注入作業が煩雑で、メンテナンスが大変であ
る。したがって、前述したようなガラス材を用いた偏光
ビームスプリッタの方がはるかに扱いやすい。
In addition, the polarization beam splitters of the type filled with liquid, including those shown in FIG. 14, generally require complicated liquid injection work and are difficult to maintain. Therefore, the polarization beam splitter using the glass material as described above is much easier to handle.

【0013】このような問題点を考慮し、本発明の目的
は、偏光ビームスプリッタのプリズムの影響が少ない投
射装置を提供することにある。
In consideration of such a problem, an object of the present invention is to provide a projection device in which the influence of the prism of the polarization beam splitter is small.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の第1の態様によれば、光源と、空間光変調素
子と、投射光学系と、光源から発せられた光源光を偏光
して前記空間光変調素子に導くとともに、当該空間光変
調素子で光変調された光を投射光学系に導く偏光ビーム
スプリッタとを備えた投射装置において、前記偏光ビー
ムスプリッタは、予め定めた第1の偏光成分を反射し、
前記第1の偏光成分とは異なる第2の偏光成分を透過さ
せる偏光膜と、前記偏光膜を介して接合した2つのプリ
ズム群とを備え、前記2つのプリズム群のうちの一方の
プリズム群は、前記偏光膜に対して45°をなす第1の
面と、当該第1の面に直交する第2の面とが、交互に形
成されて成り、前記2つのプリズム群のうちの他方のプ
リズム群は、前記第1の面に対して平行な第3の面と、
当該第3の面に直交する第4の面とが、交互に形成され
て成ることを特徴とする偏光ビームスプリッタを備えた
投射装置が提供される。
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a light source, a spatial light modulator, a projection optical system, and a source light emitted from the light source are polarized. And a polarization beam splitter that guides the light optically modulated by the spatial light modulation element to a projection optical system while guiding the light to the spatial light modulation element. Reflects the polarized component of
A polarizing film that transmits a second polarized light component different from the first polarized light component and two prism groups that are bonded to each other via the polarizing film are provided, and one prism group of the two prism groups is , A first surface forming an angle of 45 ° with the polarizing film and a second surface orthogonal to the first surface are alternately formed, and the other prism of the two prism groups is formed. The group comprises a third surface parallel to the first surface,
A projection device provided with a polarization beam splitter, characterized in that a fourth surface orthogonal to the third surface is formed alternately.

【0015】前記目的を達成するための本発明の第2の
態様によれば、第1の態様において、 前記偏光ビーム
スプリッタ(第1偏光ビームスプリッタとする)と前記
投射光学系との間に配置された偏光ビームスプリッタ
(第2偏光ビームスプリッタとする)をさらに備え、前
記第2偏光ビームスプリッタは、前記第1の偏光成分を
反射し、前記第2の偏光成分を透過させる偏光膜と、前
記偏光膜を介して接合した2つのプリズム群とを備え、
前記2つのプリズム群のうちの一方のプリズム群は、前
記偏光膜に対して45°をなす第1の面と、当該第1の
面に直交する第2の面とが、交互に形成されて成り、前
記2つのプリズム群のうちの他方のプリズム群は、前記
第1の面に対して平行な第3の面と、当該第3の面に直
交する第4の面とが、交互に形成されて成ることを特徴
とする偏光ビームスプリッタを備えた投射装置が提供さ
れる。
According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, in the first aspect, the arrangement is provided between the polarization beam splitter (referred to as a first polarization beam splitter) and the projection optical system. And a polarizing film that reflects the first polarized light component and transmits the second polarized light component, It is provided with two prism groups joined via a polarizing film,
In one prism group of the two prism groups, a first surface forming an angle of 45 ° with the polarizing film and a second surface orthogonal to the first surface are alternately formed. In the other prism group of the two prism groups, a third surface parallel to the first surface and a fourth surface orthogonal to the third surface are alternately formed. Provided is a projection device having a polarization beam splitter.

【0016】前記目的を達成するための本発明の第3の
態様によれば、第1または第2の態様において、前記光
源と前記第1偏光ビームスプリッタとの間に配置された
偏光ビームスプリッタ(第3偏光ビームスプリッタとす
る)をさらに備え、前記第3偏光ビームスプリッタは、
前記第1の偏光成分を透過させ、前記第2の偏光成分を
反射する偏光膜と、前記偏光膜を介して接合した2つの
プリズム群とを備え、前記2つのプリズム群のうちの一
方のプリズム群は、前記偏光膜に対して45°をなす第
1の面と、当該第1の面に直交する第2の面とが、交互
に形成されて成り、前記2つのプリズム群のうちの他方
のプリズム群は、前記第1の面に対して平行な第3の面
と、当該第3の面に直交する第4の面とが、交互に形成
されて成ることを特徴とする偏光ビームスプリッタを備
えた投射装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention for achieving the above-mentioned object, in the first or second aspect, a polarization beam splitter disposed between the light source and the first polarization beam splitter ( A third polarization beam splitter), wherein the third polarization beam splitter is
One prism of the two prism groups includes a polarizing film that transmits the first polarized component and reflects the second polarized component, and two prism groups that are bonded to each other via the polarizing film. The group is formed by alternately forming a first surface forming an angle of 45 ° with respect to the polarizing film and a second surface orthogonal to the first surface, and the other of the two prism groups. Is a polarizing beam splitter, wherein a third surface parallel to the first surface and a fourth surface orthogonal to the third surface are alternately formed. Provided is a projection device.

【0017】前記目的を達成するための本発明の第4の
態様によれば、第1、第2または第3の態様において、
前記第1の面、前記第2の面、前記第3の面、および、
前記第4の面のそれぞれは、互いに面積が等しいことを
特徴とする偏光ビームスプリッタを備えた投射装置が提
供される。
According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, in the first, second or third aspect,
The first surface, the second surface, the third surface, and
There is provided a projection device including a polarization beam splitter, wherein each of the fourth surfaces has the same area.

【0018】前記目的を達成するための本発明の第5の
態様によれば、第1、第2、第3または第4の態様にお
いて、前記一方のプリズム群は、前記第1の面と前記第
2の面とが交互に連続して形成されている一つのプリズ
ムであることを特徴とする偏光ビームスプリッタを備え
た投射装置が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention for achieving the above object, in the first, second, third or fourth aspect, the one prism group includes the first surface and the first surface. There is provided a projection device including a polarization beam splitter, which is one prism in which second surfaces are alternately and continuously formed.

【0019】前記目的を達成するための本発明の第6の
態様によれば、第1、第2、第3、第4または第5の態
様において、前記他方のプリズム群は、前記第3の面と
前記第4の面とが交互に連続して形成されている一つの
プリズムであることを特徴とする偏光ビームスプリッタ
を備えた投射装置が提供される。
According to a sixth aspect of the present invention for achieving the above object, in the first, second, third, fourth or fifth aspect, the other prism group is the third prism group. There is provided a projection device including a polarization beam splitter, which is one prism in which a surface and the fourth surface are alternately and continuously formed.

【0020】前記目的を達成するための本発明の第7の
態様によれば、第1、第2、第3、第4、第5または第
6の態様において、前記第1の面、前記第2の面、前記
第3の面、および、前記第4の面のうちのいずれか一つ
には、吸収膜が形成されていることを特徴とする偏光ビ
ームスプリッタを備えた投射装置が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention for achieving the above object, in the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, the first surface, the There is provided a projection device including a polarization beam splitter, wherein an absorption film is formed on any one of the second surface, the third surface, and the fourth surface. It

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る投射装置の実
施形態について、図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a projection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1には、本発明の第1の実施形態が示さ
れている。投射装置1は、照明系2と、偏光ビームスプ
リッタ3と、空間光変調素子4と、書き込み光学系5
と、投射光学系6とを含んで構成されている。投射光学
系6の前方には、スクリ−ン7が配置されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The projection device 1 includes an illumination system 2, a polarization beam splitter 3, a spatial light modulator 4, and a writing optical system 5.
And a projection optical system 6. A screen 7 is arranged in front of the projection optical system 6.

【0023】照明系2には、光源8と、光源8から発せ
られた光源光を反射する反射鏡9と、反射鏡9で反射さ
れた光源光を平行化して、偏光ビームスプリッタ3に導
く平行化レンズ10が設けられている。光源8には、キ
セノン・ランプ、メタルハライド・ランプ、ハロゲン・
ランプ等が用いられる。
In the illumination system 2, a light source 8, a reflecting mirror 9 for reflecting the light source light emitted from the light source 8, and a light source light reflected by the reflecting mirror 9 are collimated and guided to a polarization beam splitter 3. A lens 10 is provided. The light source 8 includes a xenon lamp, a metal halide lamp, a halogen lamp,
A lamp or the like is used.

【0024】空間光変調素子4は、与えられた画像情報
に基づいて入射光を2次元空間面として強度変調あるい
は位相変調を行うものであり、面内の位置を指定するア
ドレス機能と、光変調機能の両機能を有する。本実施形
態では、空間光変調素子4として液晶ディスプレイパネ
ルを用いている。液晶ディスプレイパネルは、一般的
に、透過型と反射型に大別されるが、ここでは、光学系
の形態上、反射型のものを使用している。この反射型液
晶ディスプレイパネルは、一対の透明電極の間に、光導
電層や液晶層を設けており、画像情報を含んだ書き込み
光が光導電層に投影されると、その明暗に応じて光導電
層の電気抵抗が面内の領域毎に変化し、その結果とし
て、液晶層が画像情報に応じた電気光学的変調効果を示
すように構成されている。
The spatial light modulator 4 is for performing intensity modulation or phase modulation with incident light as a two-dimensional spatial plane based on given image information, and has an address function for designating a position within the plane and an optical modulation. It has both functions. In this embodiment, a liquid crystal display panel is used as the spatial light modulator 4. Liquid crystal display panels are generally classified into a transmissive type and a reflective type. Here, a reflective type is used because of the form of the optical system. This reflective liquid crystal display panel is provided with a photoconductive layer or a liquid crystal layer between a pair of transparent electrodes, and when writing light containing image information is projected on the photoconductive layer, light is emitted depending on the brightness. The electric resistance of the conductive layer changes for each in-plane region, and as a result, the liquid crystal layer is configured to exhibit an electro-optical modulation effect according to image information.

【0025】書き込み光学系5は、前述の書き込み光を
発するものである。書き込み光学系5には、CRTや透
過型の液晶ディスプレイパネルを用いることができる。
なお、前述の液晶ディスプレイパネルに、例えば、XY
マトリクス電極構造を備えたものを使用して、画像情報
を直接、電気的に書き込めば、書き込み光学系5は不要
となる。
The writing optical system 5 emits the above-mentioned writing light. A CRT or a transmissive liquid crystal display panel can be used as the writing optical system 5.
In addition, for example, XY
If the image information is directly and electrically written by using the one having the matrix electrode structure, the writing optical system 5 becomes unnecessary.

【0026】投射光学系6には、偏光ビームスプリッタ
3を通して得られた、空間光変調素子4上の画像を、ス
クリ−ン7に拡大投射する投射レンズ(図示せず)が設
けられている。
The projection optical system 6 is provided with a projection lens (not shown) for enlarging and projecting the image on the spatial light modulator 4 obtained through the polarization beam splitter 3 onto the screen 7.

【0027】ここで、偏光ビームスプリッタ3の構成に
ついて説明する。
Here, the structure of the polarization beam splitter 3 will be described.

【0028】図2に示すように、偏光ビームスプリッタ
3は、6つの小型光学素子(小型光学素子11a〜11
f)と、これらを固定するための支持部材40、41と
を有する。小型光学素子の個数については、本実施形態
に限定されるわけでなく、必要に応じて増減すればよ
い。各小型光学素子は、図3に示すように、所定の長さ
を有し、かつ、断面が直角二等辺三角形をなすプリズム
20と、プリズム20よりも僅かに長く、断面がプリズ
ム20と同一形状のプリズム30とで構成されている。
本実施形態では、プリズム20およびプリズム30のそ
れぞれに光学ガラスを用いている。もちろん、プラスチ
ック材料を使用してもよい。プリズム20の斜面には、
図4に示すように、偏光膜50が蒸着されている。偏光
膜50には、例えば、光の吸収が少ない誘電薄膜が用い
られる。プリズム30の斜面は、接着材51により偏光
膜50に接合している。接着材51は、各プリズムの光
学特性(屈折率等)を考慮した光学接着材である。従っ
て、接着材51が自身を通過する光に影響を与えてしま
うようなことはない。
As shown in FIG. 2, the polarization beam splitter 3 includes six small optical elements (small optical elements 11a to 11).
f) and support members 40 and 41 for fixing them. The number of small optical elements is not limited to this embodiment, and may be increased or decreased as necessary. As shown in FIG. 3, each small optical element has a prism 20 having a predetermined length and a cross section of an isosceles right triangle, and a prism 20 slightly longer than the prism 20 and having the same cross section as the prism 20. And the prism 30.
In this embodiment, optical glass is used for each of the prism 20 and the prism 30. Of course, a plastic material may be used. On the slope of the prism 20,
As shown in FIG. 4, the polarizing film 50 is vapor-deposited. For the polarizing film 50, for example, a dielectric thin film that absorbs little light is used. The inclined surface of the prism 30 is bonded to the polarizing film 50 with an adhesive material 51. The adhesive material 51 is an optical adhesive material in consideration of the optical characteristics (refractive index, etc.) of each prism. Therefore, the adhesive material 51 does not affect the light passing therethrough.

【0029】なお、接着材51とプリズム30の斜面と
の間にARコ−ト(反射防止膜)を蒸着してもよい。こ
のようにすれば、偏光膜50を透過した光の、プリズム
30の斜面における反射を防ぐことができる。
An AR coat (antireflection film) may be vapor-deposited between the adhesive 51 and the slope of the prism 30. By doing so, it is possible to prevent the light transmitted through the polarizing film 50 from being reflected on the inclined surface of the prism 30.

【0030】偏光ビームスプリッタ3の作製にあたって
は、例えば、まず、プリズム30の両端に固定しろが確
保されるようにしてプリズム20をプリズム30に接合
する。一体化されたプリズム20、30(小型光学素
子)を必要数用意したら、図2に示すように、これらを
互いに隣接させた状態で支持部材40、41に固定す
る。このとき、各小型光学素子の偏光膜50は、同一平
面上に位置するようになる。プリズム30の両端の固定
しろと、支持部材40、41との接合は、光学接着材を
用いればよい。
In manufacturing the polarization beam splitter 3, for example, the prism 20 is first bonded to the prism 30 so that fixing margins are secured at both ends of the prism 30. After the required number of integrated prisms 20 and 30 (small optical elements) are prepared, they are fixed to the support members 40 and 41 in a state where they are adjacent to each other, as shown in FIG. At this time, the polarizing film 50 of each small optical element comes to be located on the same plane. An optical adhesive may be used for joining the fixing margins at both ends of the prism 30 and the supporting members 40 and 41.

【0031】つぎに、投射装置1の作用について、図1
および図5を用いて説明する。なお、偏光ビームスプリ
ッタ3においては、説明を簡略化するため、小型光学素
子11c、11dに着目して説明を進める。
Next, the operation of the projection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In addition, in the polarization beam splitter 3, in order to simplify the description, the description is advanced by focusing on the small optical elements 11c and 11d.

【0032】光源8から発せられた光源光は、反射鏡9
で反射し、平行化レンズ10に供給される。供給された
光源光は、平行化レンズ10で平行光束となり、偏光ビ
ームスプリッタ3に入射する。入射した光源光は、偏光
膜50で2つの偏光成分に分離される。具体的には、図
5に示すように、光源光はプリズム20の第1の面21
に入射し、その後、一方の偏光成分(S偏光成分)が偏
光膜50で反射し、他方の偏光成分(P偏光成分)が偏
光膜50を透過する。反射されたS偏光成分は、プリズ
ム20の第2の面22から射出する。透過したP偏光成
分は、プリズム30の第3の面31から射出する。尚、
偏光膜50において、S偏光成分は、光源光に対して直
角に反射する。
The light source light emitted from the light source 8 is reflected by the reflecting mirror 9.
And is supplied to the collimating lens 10. The supplied light source light is made into a parallel light flux by the collimating lens 10 and enters the polarization beam splitter 3. The incident light source light is separated into two polarization components by the polarization film 50. Specifically, as shown in FIG. 5, the light source light is emitted from the first surface 21 of the prism 20.
Then, one polarization component (S polarization component) is reflected by the polarization film 50, and the other polarization component (P polarization component) is transmitted through the polarization film 50. The reflected S-polarized component is emitted from the second surface 22 of the prism 20. The transmitted P-polarized component is emitted from the third surface 31 of the prism 30. still,
In the polarizing film 50, the S-polarized component is reflected at right angles to the light source light.

【0033】また、図5には、従来の偏光ビームスプリ
ッタの外形が点線で示されている。点線の途中には、プ
リズム20(プリズム30)の大きさに対応させた目盛
が付されている。
Further, in FIG. 5, the outline of the conventional polarization beam splitter is shown by a dotted line. A scale corresponding to the size of the prism 20 (prism 30) is provided in the middle of the dotted line.

【0034】そして、本実施形態によれば、光源光およ
びS偏光成分が要するプリズム20内の光路長(l)
が、従来の偏光ビームスプリッタにおける光路長(L)
と比べて1/n(n:小型光学素子の個数であり、本実
施例では「6」である)となる。光源光およびP偏光成
分が要する光路長についても、従来と比較して1/nと
なる。これらは、その他の各小型素子でも同様となる。
According to this embodiment, the optical path length (l) in the prism 20 required by the light source light and the S-polarized component
Is the optical path length (L) in the conventional polarization beam splitter
1 / n (n: the number of small optical elements, which is “6” in this embodiment). The optical path length required by the light source light and the P-polarized component is also 1 / n as compared with the conventional one. The same applies to other small elements.

【0035】通常、偏光膜への入射光(例えば、前述の
光源光)と偏光膜からの反射光(例えば、前述のS偏光
成分)との角度を90°に設定するためには、偏光膜の
設計上、偏光膜を挟む2つのプリズムに、ある程度屈折
率が高い光学ガラスを用いる必要がある。ところが、高
屈折率の光学ガラスにおいては、一般的に、短波長の光
の吸収が多く、透過率が低い。そのため、光路長が長く
なるにつれて短波長の光(青色系の光)の透過光量が減
少してしまう。
Usually, in order to set the angle between the light incident on the polarizing film (for example, the above-mentioned light source light) and the reflected light from the polarizing film (for example, the above S-polarized component) to 90 °, the polarizing film is required. In terms of the design, it is necessary to use optical glass having a high refractive index for the two prisms that sandwich the polarizing film. However, an optical glass having a high refractive index generally absorbs a short wavelength light and has a low transmittance. Therefore, the amount of transmitted light of short wavelength light (blue light) decreases as the optical path length increases.

【0036】そこで、本実施形態では、偏光ビームスプ
リッタ3を用いてプリズム内の光路長を短縮し、プリズ
ム内の光の吸収とプリズムの歪による影響を減少させて
いる。
Therefore, in the present embodiment, the polarization beam splitter 3 is used to shorten the optical path length in the prism to reduce the absorption of light in the prism and the influence of distortion of the prism.

【0037】なお、本実施形態の偏光ビームスプリッタ
3によれば、従来と比較してプリズムに用いるガラス材
の容量が減少するので、コストを低減させることもでき
る。もちろん、偏光ビームスプリッタの占有スペース
も、ガラス材の容量が減少する分だけ減少する。
According to the polarization beam splitter 3 of the present embodiment, the capacity of the glass material used for the prism is reduced as compared with the conventional one, so that the cost can be reduced. Of course, the space occupied by the polarization beam splitter is also reduced as the volume of the glass material is reduced.

【0038】さて、プリズム20の第2の面22から射
出されたS偏光成分は、空間光変調素子4に向かって照
射される。このS偏光成分は、空間光変調素子4におい
て、書き込み光学系5からの書き込み光に応じて、その
一部がP偏光成分に変換され、その後、プリズム20の
第2の面22に入射する。具体的には、空間光変調素子
4として用いた液晶ディスプレイの内部の液晶層におい
て、入射したS偏光成分が旋光し、P偏光成分となる。
旋光性物質としての液晶層の機能は、既によく知られて
いるので、ここでの説明は省略する。
Now, the S-polarized light component emitted from the second surface 22 of the prism 20 is applied to the spatial light modulator 4. In the spatial light modulation element 4, a part of this S-polarized component is converted into a P-polarized component according to the writing light from the writing optical system 5, and then enters the second surface 22 of the prism 20. Specifically, in the liquid crystal layer inside the liquid crystal display used as the spatial light modulator 4, the incident S-polarized component is rotated and becomes a P-polarized component.
Since the function of the liquid crystal layer as the optical rotatory substance is well known, the description thereof is omitted here.

【0039】偏光膜50では、入射した光のうち、S偏
光成分が反射し、P偏光成分が透過する。透過したP偏
光成分は、プリズム30の第4の面32から射出され
る。プリズム30から射出されたP偏光成分は、投射光
学系6を通過したのち、スクリ−ン7に照射される。ス
クリーン7では、P偏光成分が照射される領域が明部と
なり、S偏光成分が反射された領域が暗部となる。これ
らの明暗によって、液晶ディスプレイ上の画像が再現さ
れることになる。スクリーン7の画像については、投射
光学系6によって拡大投影されている。
In the polarizing film 50, of the incident light, the S-polarized component is reflected and the P-polarized component is transmitted. The transmitted P-polarized component is emitted from the fourth surface 32 of the prism 30. The P-polarized light component emitted from the prism 30 passes through the projection optical system 6 and then is irradiated on the screen 7. In the screen 7, the area irradiated with the P-polarized component becomes the bright portion, and the area reflected by the S-polarized component becomes the dark portion. The image on the liquid crystal display is reproduced by these light and dark. The image on the screen 7 is enlarged and projected by the projection optical system 6.

【0040】また、プリズム20の第2の面22からプ
リズム30の第4の面32までの光路長については、前
述と同様、従来の偏光ビームスプリッタの1/nとなっ
ている。したがって、この場合においても、プリズムの
歪による影響とプリズム内における光の吸収が減少して
いる。すなわち、スクリ−ン7の画像は、プリズムの歪
による影響が少ない分、鮮明になり、プリズム内の光の
吸収による影響が少ない分、明るくなる。
Further, the optical path length from the second surface 22 of the prism 20 to the fourth surface 32 of the prism 30 is 1 / n of that of the conventional polarization beam splitter as described above. Therefore, also in this case, the influence of the distortion of the prism and the absorption of light in the prism are reduced. That is, the image of the screen 7 becomes clearer as the influence of the distortion of the prism is less and becomes brighter as the influence of the absorption of light in the prism is less.

【0041】以上が投射装置1の構成及び作用である
が、使用する偏光ビームスプリッタは、例えば、図6に
示すように構成してもよい。
The above is the configuration and operation of the projection apparatus 1, but the polarization beam splitter used may be configured as shown in FIG. 6, for example.

【0042】この偏光ビームスプリッタ103は、プリ
ズム30を複数備える代わりに、前述した第3の面31
および第4の面32が交互に階段状に形成されている基
板60を用いている。基板60には、例えば、ガラス材
を用いる。第3の面31および第4の面32は、偏光ビ
ームスプリッタ3と同様、互いに直交している。偏光膜
は、特に図示しないが、基板60の斜面に蒸着されてい
る。偏光膜の上には、プリズム20が複数固定されてい
る。プリズム20の第1の面21は、基板60の第3の
面31に対して平行になっており、また、プリズム20
の第2の面22は、基板60の第4の面32に対して平
行になっている。もちろん、本偏光ビームスプリッタに
対して前述したような反射防止膜を設けることも可能で
ある。本偏光ビームスプリッタによれば、基板60自体
が支持部材の役目を果たしているので、部材強度を高め
ることができる。
The polarization beam splitter 103 includes a plurality of prisms 30 instead of the third surface 31.
The substrate 60 in which the fourth surfaces 32 are alternately formed in a staircase is used. For the substrate 60, for example, a glass material is used. Like the polarization beam splitter 3, the third surface 31 and the fourth surface 32 are orthogonal to each other. The polarizing film is vapor-deposited on the inclined surface of the substrate 60, although not particularly shown. A plurality of prisms 20 are fixed on the polarizing film. The first surface 21 of the prism 20 is parallel to the third surface 31 of the substrate 60, and the prism 20
The second surface 22 of the is parallel to the fourth surface 32 of the substrate 60. Of course, it is also possible to provide the above-described antireflection film on the polarization beam splitter. According to this polarization beam splitter, since the substrate 60 itself serves as a supporting member, the member strength can be increased.

【0043】また、投射装置1に組み込む偏光ビームス
プリッタは、図7に示すように構成してもよい。
The polarization beam splitter incorporated in the projection apparatus 1 may be constructed as shown in FIG.

【0044】この偏光ビームスプリッタ203は、前述
の基板60と、第1の面21および第2の面22が交互
に階段状に形成されている基板61とを備える。これら
の基板は、光学接着材で接合されている。本偏光ビーム
スプリッタによれば、部材強度が高まる上、図6の偏光
ビームスプリッタと比較して、部品点数を減少させるこ
とができる。
The polarization beam splitter 203 includes the above-mentioned substrate 60 and a substrate 61 in which the first surface 21 and the second surface 22 are alternately formed in a step shape. These substrates are joined by an optical adhesive material. According to the present polarization beam splitter, the member strength can be increased and the number of parts can be reduced as compared with the polarization beam splitter of FIG.

【0045】投射装置1に組み込む偏光ビームスプリッ
タは、さらに、図8に示すように構成してもよい。
The polarization beam splitter incorporated in the projection device 1 may be further configured as shown in FIG.

【0046】この偏光ビームスプリッタ303は、プリ
ズム30(図5参照)の第3の面31に吸収膜53を形
成したものである。吸収膜53は、偏光膜50を透過し
た光を吸収する特性を有している。したがって、偏光膜
50を透過した光が、プリズム30の第3の面31で反
射して、第4の面32を通過する光に干渉するといった
現象が発生しない。
The polarization beam splitter 303 has an absorption film 53 formed on the third surface 31 of the prism 30 (see FIG. 5). The absorption film 53 has a characteristic of absorbing the light transmitted through the polarizing film 50. Therefore, the phenomenon that the light transmitted through the polarizing film 50 is reflected by the third surface 31 of the prism 30 and interferes with the light passing through the fourth surface 32 does not occur.

【0047】さて、通常、偏光ビームスプリッタは、所
定の消光比を有する。消光比とは、透過光(又は反射
光)に含まれているP偏光成分とS偏光成分との比を表
すものであるが、入射した光をP偏光成分とS偏光成分
とに完全に分離することができるような偏光ビームスプ
リッタは、理論上想定することは可能であっても、光学
素子として製作することは実際問題として不可能に近
い。
Now, usually, the polarization beam splitter has a predetermined extinction ratio. The extinction ratio represents the ratio of the P-polarized component and the S-polarized component contained in the transmitted light (or the reflected light), but the incident light is completely separated into the P-polarized component and the S-polarized component. Although it is theoretically possible to envision such a polarization beam splitter, it is practically impossible to manufacture it as an optical element.

【0048】本実施形態の偏光ビームスプリッタ3につ
いても、例外ではなく、投射光学系6に向けてP偏光成
分以外の光(例えば、S偏光成分)が出射されることが
考えられる。また、詳細に述べるならば、空間光変調素
子4から完全なP偏光成分とS偏光成分が得られるわけ
ではないので、これによって、偏光ビームスプリッタ3
の出射光に不要な光が混入することも考えられる。
The polarization beam splitter 3 of this embodiment is not an exception, and it is conceivable that light other than the P-polarized component (for example, S-polarized component) is emitted toward the projection optical system 6. Further, in detail, since the complete P polarization component and S polarization component cannot be obtained from the spatial light modulation element 4, the polarization beam splitter 3
It is conceivable that unwanted light may be mixed with the emitted light of the.

【0049】以上のことを考慮して、本発明の第2の実
施形態の投射装置101(図9参照)では、偏光ビーム
スプリッタ3と投射光学系6との間に、さらに、偏光ビ
ームスプリッタ3と同様な構成を有する偏光ビームスプ
リッタ3’を配置している。その他の構成要素について
は、第1の実施形態と同様なので、同一符号を付して説
明を省略する。
In consideration of the above, in the projection apparatus 101 (see FIG. 9) of the second embodiment of the present invention, the polarization beam splitter 3 is further provided between the polarization beam splitter 3 and the projection optical system 6. A polarization beam splitter 3'having the same configuration as that of is arranged. The other components are the same as those in the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0050】本実施形態によれば、偏光ビームスプリッ
タ3からの出射光に、たとえS偏光成分が混入していた
としても、これを偏光ビームスプリッタ3’で反射する
ことができる。もちろん、偏光ビームスプリッタ3と投
射光学系6との間に、偏光ビームスプリッタ3’を複数
配置して、フィルタリング機能をさらに向上させてもよ
い。
According to the present embodiment, even if the S-polarized component is mixed in the light emitted from the polarization beam splitter 3, it can be reflected by the polarization beam splitter 3 '. Of course, a plurality of polarization beam splitters 3 ′ may be arranged between the polarization beam splitter 3 and the projection optical system 6 to further improve the filtering function.

【0051】図10には、本発明の第3の実施形態が示
されている。
FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention.

【0052】この投射装置102は、照明系2と偏光ビ
ームスプリッタ3との間に、偏光ビームスプリッタ3と
同様な構成を有する偏光ビームスプリッタ3”を設けて
いる。偏光ビームスプリッタ3”は、その偏光膜を、偏
光ビームスプリッタ3の偏光膜に対して90°回転させ
た状態で配置されている。
This projection device 102 is provided with a polarization beam splitter 3 "having the same structure as that of the polarization beam splitter 3 between the illumination system 2 and the polarization beam splitter 3. The polarization beam splitter 3" includes the polarization beam splitter 3 ". The polarizing film is arranged in a state of being rotated by 90 ° with respect to the polarizing film of the polarization beam splitter 3.

【0053】したがって、偏光ビームスプリッタ3”で
は、照明系2からの光源光のうち、前述のP偏光成分に
相当する光が反射され、前述のS偏光成分に相当する光
が透過することになる。詳細には、偏光膜の上側部分
(3a部)が紙面の奥側に位置するように偏光ビームス
プリッタ3”が配置された場合には、前述のP偏光成分
に相当する光が手前側に反射され、3a部が手前側に位
置するように偏光ビームスプリッタ3”が配置された場
合には、前述のP偏光成分に相当する光が奥側に反射さ
れることになる。
Therefore, in the polarization beam splitter 3 ″, of the light source light from the illumination system 2, the light corresponding to the above-mentioned P-polarized component is reflected and the light corresponding to the above-mentioned S-polarized component is transmitted. Specifically, when the polarization beam splitter 3 ″ is arranged so that the upper portion (3a portion) of the polarizing film is located on the back side of the paper surface, the light corresponding to the above P-polarized component is on the front side. When the polarization beam splitter 3 ″ is arranged so that it is reflected and the 3a part is located on the front side, the light corresponding to the P-polarized component is reflected on the back side.

【0054】このように、偏光ビームスプリッタ3の前
段において予めP偏光成分を反射しておけば、偏光ビー
ムスプリッタ3が反射するS偏光成分がさらに良好なも
のとなる。もちろん、偏光ビームスプリッタ3”は、直
列に複数配置してもよい。
As described above, if the P-polarized light component is reflected in the preceding stage of the polarization beam splitter 3, the S-polarized light component reflected by the polarization beam splitter 3 becomes better. Of course, a plurality of polarization beam splitters 3 ″ may be arranged in series.

【0055】図11には、本発明の第4の実施形態が示
されている。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention.

【0056】この投射装置103は、第2の実施形態で
用いた偏光ビームスプリッタ3’と、第3の実施形態で
用いた偏光ビームスプリッタ3”を備えており、既に説
明した、各実施形態の効果の両方を得ることができる。
This projection device 103 includes the polarization beam splitter 3'used in the second embodiment and the polarization beam splitter 3 "used in the third embodiment. Both effects can be obtained.

【0057】以上、本発明の第1〜第4の実施形態につ
いて記述したが、本発明は、例えば、カラー液晶ディス
プレイを用いて構成してもよい。
Although the first to fourth embodiments of the present invention have been described above, the present invention may be configured using, for example, a color liquid crystal display.

【0058】この場合、R(Red)、G(Green)、B
(Blue)の3原色毎に液晶パネルを用意し、各パネルで
は、各色に対応させた映像を生成すればよい。本発明に
係る偏光ビームスプリッタは、各液晶パネルに入射光を
供給するように、また、光変調を受けた各色の光の合成
光を受け取るように配置される。もちろん、カラー液晶
ディスプレイの構成については、これらの構成に限定さ
れるものではない。また、スクリーンに投影する画像
は、静止画または動面の何れでもよい。
In this case, R (Red), G (Green), B
A liquid crystal panel may be prepared for each of the three primary colors of (Blue), and each panel may generate an image corresponding to each color. The polarization beam splitter according to the present invention is arranged so as to supply the incident light to each liquid crystal panel and to receive the combined light of the light of each color which has undergone the light modulation. Of course, the configuration of the color liquid crystal display is not limited to these configurations. The image projected on the screen may be either a still image or a moving surface.

【0059】なお、第2〜第4の実施形態のそれぞれで
は、図2の偏光ビームスプリッタを例にとって説明した
が、各実施形態に、図6〜図8の偏光ビームスプリッタ
を用いても勿論構わない。
In each of the second to fourth embodiments, the polarization beam splitter shown in FIG. 2 has been described as an example, but the polarization beam splitters shown in FIGS. 6 to 8 may be used in each embodiment. Absent.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば、偏光ビームスプリッタ
のプリズムの影響が少ない投射光を得ることができるの
で、照度むらや色むらの少ない画像をスクリーンに再生
することができる。
According to the present invention, it is possible to obtain projection light that is less influenced by the prism of the polarization beam splitter, and therefore it is possible to reproduce an image with little unevenness in illuminance or uneven color on the screen.

【0061】[0061]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る投射装置の第1の実施形態のブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a projection device according to the present invention.

【図2】本発明に係る投射装置の各実施形態で用いた偏
光ビームスプリッタ(その1)の斜視図。
FIG. 2 is a perspective view of a polarization beam splitter (No. 1) used in each embodiment of the projection apparatus according to the present invention.

【図3】図2の偏光ビームスプリッタを構成する小型光
学素子の斜視図。
FIG. 3 is a perspective view of a small optical element that constitutes the polarization beam splitter of FIG.

【図4】図2の偏光ビームスプリッタを構成する小型光
学素子に関する説明図。
FIG. 4 is an explanatory view of a small optical element that constitutes the polarization beam splitter of FIG.

【図5】図2の偏光ビームスプリッタの光路に関する説
明図。
5 is an explanatory diagram related to an optical path of the polarization beam splitter in FIG.

【図6】本発明の投射装置の各実施形態に係る偏光ビー
ムスプリッタ(その2)に関する説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a polarization beam splitter (No. 2) according to each embodiment of the projection device of the present invention.

【図7】本発明の投射装置の各実施形態に係る偏光ビー
ムスプリッタ(その3)に関する説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a polarization beam splitter (No. 3) according to each embodiment of the projection device of the present invention.

【図8】本発明の投射装置の各実施形態に係る偏光ビー
ムスプリッタ(その4)に関する説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a polarization beam splitter (No. 4) according to each embodiment of the projection device of the present invention.

【図9】本発明に係る投射装置の第2の実施形態のブロ
ック図。
FIG. 9 is a block diagram of a second embodiment of a projection device according to the present invention.

【図10】本発明に係る投射装置の第3の実施形態のブ
ロック図。
FIG. 10 is a block diagram of a third embodiment of a projection device according to the present invention.

【図11】本発明に係る投射装置の第4の実施形態のブ
ロック図。
FIG. 11 is a block diagram of a fourth embodiment of a projection device according to the present invention.

【図12】従来の偏光ビームスプリッタ(その1)に関
する説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional polarization beam splitter (1).

【図13】従来の偏光ビームスプリッタを用いた投射装
置の構成例を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a projection device using a conventional polarization beam splitter.

【図14】従来の偏光ビームスプリッタ(その2)に関
する説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional polarization beam splitter (No. 2).

【図15】従来の偏光ビームスプリッタ(その3)に関
する説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a conventional polarization beam splitter (3).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101、102、103:投射装置、 2、75:
照明系、 3、3’、3”、70、80、103、20
3、303:偏光ビームスプリッタ、 4、77:空間
光変調素子、 5、76:書き込み光学系、 6、7
8:投射光学系、7、74:スクリ−ン、 8:光源、
9:反射鏡、 10:平行化レンズ、11a〜11
f:小型光学素子、 20、30:プリズム、 40、
41:支持部材、 50、71:偏光膜、 51:接着
材、53、吸収膜、 60、61、81:基板、 7
2、73:プリズム、 82:ケ−ス
1, 101, 102, 103: Projection device, 2, 75:
Illumination system, 3, 3 ', 3 ", 70, 80, 103, 20
3, 303: Polarizing beam splitter, 4, 77: Spatial light modulator, 5, 76: Writing optical system, 6, 7
8: projection optical system, 7, 74: screen, 8: light source,
9: Reflecting mirror, 10: Parallelizing lens, 11a-11
f: small optical element, 20, 30: prism, 40,
41: support member, 50, 71: polarizing film, 51: adhesive material, 53, absorption film, 60, 61, 81: substrate, 7
2, 73: prism, 82: case

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 義朗 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 服部 徹夫 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yoshiro Oikawa 3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon (72) Inventor Tetsuo Hattori 3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Company Nikon

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、空間光変調素子と、投射光学系
と、光源から発せられた光源光を偏光して前記空間光変
調素子に導くとともに、当該空間光変調素子で光変調さ
れた光を投射光学系に導く偏光ビームスプリッタとを備
えた投射装置において、 前記偏光ビームスプリッタは、 予め定めた第1の偏光成分を反射し、前記第1の偏光成
分とは異なる第2の偏光成分を透過させる偏光膜と、前
記偏光膜を介して接合した2つのプリズム群とを備え、 前記2つのプリズム群のうちの一方のプリズム群は、前
記偏光膜に対して45°をなす第1の面と、当該第1の
面に直交する第2の面とが、交互に形成されて成り、 前記2つのプリズム群のうちの他方のプリズム群は、前
記第1の面に対して平行な第3の面と、当該第3の面に
直交する第4の面とが、交互に形成されて成ることを特
徴とする偏光ビームスプリッタを備えた投射装置。
1. A light source, a spatial light modulator, a projection optical system, and a light source light emitted from the light source, which is polarized and guided to the spatial light modulator, and which is optically modulated by the spatial light modulator. In a projection optical system, the polarization beam splitter reflects a predetermined first polarization component and outputs a second polarization component different from the first polarization component. A polarizing film that transmits light and two prism groups that are bonded to each other via the polarizing film are provided, and one prism group of the two prism groups has a first surface that forms an angle of 45 ° with respect to the polarizing film. And a second surface orthogonal to the first surface are alternately formed, and the other prism group of the two prism groups has a third surface parallel to the first surface. Surface and a fourth surface orthogonal to the third surface , Projection device having the polarizing beam splitter characterized by comprising alternately formed.
【請求項2】請求項1において、 前記偏光ビームスプリッタ(第1偏光ビームスプリッタ
とする)と前記投射光学系との間に配置された偏光ビー
ムスプリッタ(第2偏光ビームスプリッタとする)をさ
らに備え、 前記第2偏光ビームスプリッタは、 前記第1の偏光成分を反射し、前記第2の偏光成分を透
過させる偏光膜と、前記偏光膜を介して接合した2つの
プリズム群とを備え、 前記2つのプリズム群のうちの一方のプリズム群は、前
記偏光膜に対して45°をなす第1の面と、当該第1の
面に直交する第2の面とが、交互に形成されて成り、 前記2つのプリズム群のうちの他方のプリズム群は、前
記第1の面に対して平行な第3の面と、当該第3の面に
直交する第4の面とが、交互に形成されて成ることを特
徴とする偏光ビームスプリッタを備えた投射装置。
2. The polarization beam splitter according to claim 1, further comprising a polarization beam splitter (referred to as a second polarization beam splitter) arranged between the polarization beam splitter (referred to as a first polarization beam splitter) and the projection optical system. The second polarization beam splitter includes a polarization film that reflects the first polarization component and transmits the second polarization component, and two prism groups that are joined together via the polarization film, One prism group of the two prism groups is formed by alternately forming a first surface forming an angle of 45 ° with respect to the polarizing film and a second surface orthogonal to the first surface, In the other prism group of the two prism groups, a third surface parallel to the first surface and a fourth surface orthogonal to the third surface are alternately formed. Polarized beam split characterized by Projector equipped with a shutter.
【請求項3】請求項1または2において、 前記光源と前記第1偏光ビームスプリッタとの間に配置
された偏光ビームスプリッタ(第3偏光ビームスプリッ
タとする)をさらに備え、 前記第3偏光ビームスプリッタは、 前記第1の偏光成分を透過させ、前記第2の偏光成分を
反射する偏光膜と、前記偏光膜を介して接合した2つの
プリズム群とを備え、 前記2つのプリズム群のうちの一方のプリズム群は、前
記偏光膜に対して45°をなす第1の面と、当該第1の
面に直交する第2の面とが、交互に形成されて成り、 前記2つのプリズム群のうちの他方のプリズム群は、前
記第1の面に対して平行な第3の面と、当該第3の面に
直交する第4の面とが、交互に形成されて成ることを特
徴とする偏光ビームスプリッタを備えた投射装置。
3. The polarization beam splitter according to claim 1, further comprising a polarization beam splitter (referred to as a third polarization beam splitter) arranged between the light source and the first polarization beam splitter. Includes a polarizing film that transmits the first polarized light component and reflects the second polarized light component, and two prism groups joined together via the polarizing film, one of the two prism groups The prism group of is formed by alternately forming a first surface forming an angle of 45 ° with respect to the polarizing film and a second surface orthogonal to the first surface. The other prism group of <1> is formed by alternately forming a third surface parallel to the first surface and a fourth surface orthogonal to the third surface. Projector equipped with a beam splitter.
【請求項4】請求項1、2または3において、前記第1
の面、前記第2の面、前記第3の面、および、前記第4
の面のそれぞれは、互いに面積が等しいことを特徴とす
る偏光ビームスプリッタを備えた投射装置。
4. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein:
Surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface
Each of the surfaces has an area equal to each other.
【請求項5】請求項1、2、3または4において、 前記一方のプリズム群は、前記第1の面と前記第2の面
とが交互に連続して形成されている一つのプリズムであ
ることを特徴とする偏光ビームスプリッタを備えた投射
装置。
5. The prism group according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the one prism group is a prism in which the first surface and the second surface are alternately and continuously formed. A projection device equipped with a polarizing beam splitter.
【請求項6】請求項1、2、3、4または5において、 前記他方のプリズム群は、前記第3の面と前記第4の面
とが交互に連続して形成されている一つのプリズムであ
ることを特徴とする偏光ビームスプリッタを備えた投射
装置。
6. The prism according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the other prism group is formed by alternately and continuously forming the third surface and the fourth surface. A projection device equipped with a polarizing beam splitter.
【請求項7】請求項1、2、3、4、5または6におい
て、 前記第1の面、前記第2の面、前記第3の面、および、
前記第4の面のうちのいずれか一つには、吸収膜が形成
されていることを特徴とする偏光ビームスプリッタを備
えた投射装置。
7. The method according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the first surface, the second surface, the third surface, and
A projection device having a polarization beam splitter, wherein an absorption film is formed on any one of the fourth surfaces.
JP7240065A 1995-09-19 1995-09-19 Projection device equipped with polarization beam splitter Pending JPH0980356A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10321898A (en) * 1997-05-23 1998-12-04 Sony Corp Optically integrated element, manufacture thereof, and optical information reader
US6183090B1 (en) 1997-06-20 2001-02-06 Sharp Kabushiki Kaisha Projection type image display apparatus

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