JPH1026756A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JPH1026756A JPH1026756A JP8180266A JP18026696A JPH1026756A JP H1026756 A JPH1026756 A JP H1026756A JP 8180266 A JP8180266 A JP 8180266A JP 18026696 A JP18026696 A JP 18026696A JP H1026756 A JPH1026756 A JP H1026756A
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- light
- dichroic mirror
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- polarization
- polarized light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な光学系配置で、偏光状態が変化するこ
となく良好なコントラストの投射型表示装置を提供する
ことにある。 【解決手段】偏光ビームスプリッタの偏光分離部４０を
有する偏光分離膜と前記色分離並びに色合成を兼ね備え
た複数のダイクロイックミラー面４１、４２とが互いに
略平行に配置されると共に、前記ダイクロイックミラー
と各色光用ライトバルブの間の光路上には１／４波長板
４４が配置された構成である。
となく良好なコントラストの投射型表示装置を提供する
ことにある。 【解決手段】偏光ビームスプリッタの偏光分離部４０を
有する偏光分離膜と前記色分離並びに色合成を兼ね備え
た複数のダイクロイックミラー面４１、４２とが互いに
略平行に配置されると共に、前記ダイクロイックミラー
と各色光用ライトバルブの間の光路上には１／４波長板
４４が配置された構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダイクロイックミラ
ーを複数枚含む色分離光学系並びに色合成光学系に使用
した投射装置に関する。
ーを複数枚含む色分離光学系並びに色合成光学系に使用
した投射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】反射式ライトバルブを使用したフルカラ
ー投射装置として特開昭６３−３９２９４に記載された
装置が知られている。この投射装置の構成図を図５に示
し、以下図に従って従来例を説明する。まず、２１１は
三色色分解光学系であり、第１プリズム２１１Ａ、第２
プリズム２１１Ｂ、第３プリズム２１１Ｃを図示のよう
に配置し、第１プリズム２１１Ａの２１１ｅ面には青色
光を反射し、それより長波長側を透過させるダイクロイ
ック薄膜を蒸着する。第１プリズム２１１Ａと第２プリ
ズム２１１Ａの間には空隔が構成され、又第２プリズム
２１１Ｂと第３プリズム２１１Ｃの間の２１１ｆ面には
赤色光反射、緑色光透過のダイクロイック薄膜が蒸着さ
れている。従って、２１１ａ面から白色光が入射する
と、２１１ｅ面にて反射された青色光は面２１１ａにて
内面全反射され、出射面２１１ｂに向かう。面２１１ｆ
にて反射された赤色光は空隔と接する面で内面全反射し
て出射面２１１ｃに向かう。面２１１ｆを透過した緑色
光は出射面２１１ｄに向かう。２１２、２１３、２１４
は順に青色成分の映像、赤色成分の映像、緑色成分の表
示する２次元の反射式液晶素子（ライトバルブ）であ
る。尚、このライトバルブの構成は、透過型ライトバル
ブの裏面にそれぞれ誘電体による反射層２１５、２１
６、２１７を形成して、反射式ライトバルブとして構成
している。２２１は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）で
あり、色分解光学系２１１の設定光軸０上に配置され
る。２２２はコリメーションレンズであり、このコリメ
ーションレンズの焦点上にハロゲンランプ等の白色光源
２２３を配置する。
ー投射装置として特開昭６３−３９２９４に記載された
装置が知られている。この投射装置の構成図を図５に示
し、以下図に従って従来例を説明する。まず、２１１は
三色色分解光学系であり、第１プリズム２１１Ａ、第２
プリズム２１１Ｂ、第３プリズム２１１Ｃを図示のよう
に配置し、第１プリズム２１１Ａの２１１ｅ面には青色
光を反射し、それより長波長側を透過させるダイクロイ
ック薄膜を蒸着する。第１プリズム２１１Ａと第２プリ
ズム２１１Ａの間には空隔が構成され、又第２プリズム
２１１Ｂと第３プリズム２１１Ｃの間の２１１ｆ面には
赤色光反射、緑色光透過のダイクロイック薄膜が蒸着さ
れている。従って、２１１ａ面から白色光が入射する
と、２１１ｅ面にて反射された青色光は面２１１ａにて
内面全反射され、出射面２１１ｂに向かう。面２１１ｆ
にて反射された赤色光は空隔と接する面で内面全反射し
て出射面２１１ｃに向かう。面２１１ｆを透過した緑色
光は出射面２１１ｄに向かう。２１２、２１３、２１４
は順に青色成分の映像、赤色成分の映像、緑色成分の表
示する２次元の反射式液晶素子（ライトバルブ）であ
る。尚、このライトバルブの構成は、透過型ライトバル
ブの裏面にそれぞれ誘電体による反射層２１５、２１
６、２１７を形成して、反射式ライトバルブとして構成
している。２２１は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）で
あり、色分解光学系２１１の設定光軸０上に配置され
る。２２２はコリメーションレンズであり、このコリメ
ーションレンズの焦点上にハロゲンランプ等の白色光源
２２３を配置する。
【０００３】以上の構成で、白色光源２２３を発した光
束はコリメーションレンズ２２２へ入射して平行光束と
なり、ＰＢＳ２２１の偏光分離部によって反射されたＳ
偏光が前記色分解光学系に入射される。色分解光学系に
入射した直線偏光光は各色光に分解されて各色光用ライ
トバルブに入射され、各色光の映像信号によって空間変
調され、偏光方向を９０度変換させて反射され、光路を
逆行して色合成され、前記入射面２１１Ａから射出し、
前記偏光方向が変換された成分がＰＢＳ２２１を透過し
て、投射レンズ２２４にてスクリーン２２５上に投射さ
れる。
束はコリメーションレンズ２２２へ入射して平行光束と
なり、ＰＢＳ２２１の偏光分離部によって反射されたＳ
偏光が前記色分解光学系に入射される。色分解光学系に
入射した直線偏光光は各色光に分解されて各色光用ライ
トバルブに入射され、各色光の映像信号によって空間変
調され、偏光方向を９０度変換させて反射され、光路を
逆行して色合成され、前記入射面２１１Ａから射出し、
前記偏光方向が変換された成分がＰＢＳ２２１を透過し
て、投射レンズ２２４にてスクリーン２２５上に投射さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
示す投射装置においては投射画像のコントラストが向上
しないという問題が存在していた。即ち、ライトバルブ
にて各色信号による変調が行われずに各ライトバルブか
ら出射する反射光がＳ偏光の場合には、これらの光は合
成光学系で合成されてＰＢＳに至るとそのまま光源側に
戻ってしまい、スクリーン上に黒状態の投射画像が達成
されるはずであるが、この黒状態が達成できないという
問題である。
示す投射装置においては投射画像のコントラストが向上
しないという問題が存在していた。即ち、ライトバルブ
にて各色信号による変調が行われずに各ライトバルブか
ら出射する反射光がＳ偏光の場合には、これらの光は合
成光学系で合成されてＰＢＳに至るとそのまま光源側に
戻ってしまい、スクリーン上に黒状態の投射画像が達成
されるはずであるが、この黒状態が達成できないという
問題である。
【０００５】この問題は、以下のメカニズムによって発
生する。ＰＢＳを通過して生成された直線偏光光が、ダ
イクロイックミラーに入射する際、その透過光並びに反
射光のＳ及びＰ方向は、当該ダイクロイックミラー面の
法線方向のベクトルｎと入射光の進行方向ベクトルＴと
で決定される（Ｓ偏光の方向ベクトルＳは、ベクトルＳ
＝ベクトルｎ×ベクトルＴと表される）。直線偏光がダ
イクロイックミラー面の法線と入射光の進行方向とで形
成される面内に含まれないで入射する場合、Ｓ偏光成分
並びにＰ偏光成分とに分解され、その上にＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分との間には位相差が発生してしまうために偏
光状態が変化してしまい、一般に楕円偏光となってしま
う。このためＰＢＳで検光される際、不要な偏光成分が
重畳されてしまい、スクリーン側に回り込んでしまうた
めに、スクリーン上の投射画像の黒状態が悪化してしま
うのである。
生する。ＰＢＳを通過して生成された直線偏光光が、ダ
イクロイックミラーに入射する際、その透過光並びに反
射光のＳ及びＰ方向は、当該ダイクロイックミラー面の
法線方向のベクトルｎと入射光の進行方向ベクトルＴと
で決定される（Ｓ偏光の方向ベクトルＳは、ベクトルＳ
＝ベクトルｎ×ベクトルＴと表される）。直線偏光がダ
イクロイックミラー面の法線と入射光の進行方向とで形
成される面内に含まれないで入射する場合、Ｓ偏光成分
並びにＰ偏光成分とに分解され、その上にＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分との間には位相差が発生してしまうために偏
光状態が変化してしまい、一般に楕円偏光となってしま
う。このためＰＢＳで検光される際、不要な偏光成分が
重畳されてしまい、スクリーン側に回り込んでしまうた
めに、スクリーン上の投射画像の黒状態が悪化してしま
うのである。
【０００６】そこで、この問題を解決するために、例え
ば特開平６−１７５１２３号公報に開示されているよう
に、位相差を補償するように特別な補償板を加えるとい
う方法がある。しかしながら、この方法では、各ダイク
ロイックミラーと補償板のそれぞれについて正確に位相
差制御する必要があるという問題点がある。本発明の目
的は、複数のダイクロイックミラーを用いた偏光光学系
において、簡単な光学系配置で、偏光状態が変化するこ
となく良好なコントラストの投射型表示装置を提供する
ことにある。
ば特開平６−１７５１２３号公報に開示されているよう
に、位相差を補償するように特別な補償板を加えるとい
う方法がある。しかしながら、この方法では、各ダイク
ロイックミラーと補償板のそれぞれについて正確に位相
差制御する必要があるという問題点がある。本発明の目
的は、複数のダイクロイックミラーを用いた偏光光学系
において、簡単な光学系配置で、偏光状態が変化するこ
となく良好なコントラストの投射型表示装置を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１は、光源から射出された光を偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光分離さ
れた一方の偏光光を各ＲＧＢ色光に色分離するダイクロ
イックミラーと、前記ダイクロイックミラーにより色分
離された各色光をＲＧＢ各色毎に変調する反射型ライト
バルブとを有し、前記反射型ライトバルブからの射出光
を色合成する前記ダイクロイックミラーに入射させ、該
ダイクロイックミラーにより色合成された光を前記偏光
ビームスプリッタに入射させて検光し、検光光を投射レ
ンズにて投射する投射型表示装置において、前記偏光ビ
ームスプリッタの偏光分離部を有する偏光分離膜と前記
色分離並びに色合成を兼ね備えた複数のダイクロイック
ミラー面とが互いに略平行に配置されると共に、前記ダ
イクロイックミラーと各色光用ライトバルブの間の光路
上には１／４波長板が配置された構成とした。
めに、本発明の請求項１は、光源から射出された光を偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光分離さ
れた一方の偏光光を各ＲＧＢ色光に色分離するダイクロ
イックミラーと、前記ダイクロイックミラーにより色分
離された各色光をＲＧＢ各色毎に変調する反射型ライト
バルブとを有し、前記反射型ライトバルブからの射出光
を色合成する前記ダイクロイックミラーに入射させ、該
ダイクロイックミラーにより色合成された光を前記偏光
ビームスプリッタに入射させて検光し、検光光を投射レ
ンズにて投射する投射型表示装置において、前記偏光ビ
ームスプリッタの偏光分離部を有する偏光分離膜と前記
色分離並びに色合成を兼ね備えた複数のダイクロイック
ミラー面とが互いに略平行に配置されると共に、前記ダ
イクロイックミラーと各色光用ライトバルブの間の光路
上には１／４波長板が配置された構成とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て述べる。図１は、反射型液晶ライトバルブにおいて変
調されない状態、すなわち、液晶ライトバルブが複屈折
を示さない状態と等価な構成である偏光状態を変化させ
ない反射ミラーを用いて、直線偏光を色分離合成する偏
光光学系の例である。
て述べる。図１は、反射型液晶ライトバルブにおいて変
調されない状態、すなわち、液晶ライトバルブが複屈折
を示さない状態と等価な構成である偏光状態を変化させ
ない反射ミラーを用いて、直線偏光を色分離合成する偏
光光学系の例である。
【０００９】ＰＢＳの偏光分離部４０、並びにダイクロ
イックミラー４１、ダイクロイックミラー４２、並びに
反射ミラー４３の配置である。１／４波長板４４をダイ
クロイックミラー４２とミラー４３の間のＸ軸上にＺＹ
面に平行で、且つその進相軸をＺ軸方向に平行に配置す
る。図示しない光源からの光は、略Ｙ軸方向から入射
し、ＰＢＳの偏光分離部４０により偏光分離されてＳ偏
光となる。この光の進行方向はＴ１である。その後、ダ
イクロイックミラー４１、４２及び１／４波長板４４を
経て、反射ミラー４３にてＴ２方向に反射され、再び１
／４波長板４４、ダイクロイックミラー４２、４１を経
由して、再度偏光分離部４０に入射し、光源側に反射さ
れる。
イックミラー４１、ダイクロイックミラー４２、並びに
反射ミラー４３の配置である。１／４波長板４４をダイ
クロイックミラー４２とミラー４３の間のＸ軸上にＺＹ
面に平行で、且つその進相軸をＺ軸方向に平行に配置す
る。図示しない光源からの光は、略Ｙ軸方向から入射
し、ＰＢＳの偏光分離部４０により偏光分離されてＳ偏
光となる。この光の進行方向はＴ１である。その後、ダ
イクロイックミラー４１、４２及び１／４波長板４４を
経て、反射ミラー４３にてＴ２方向に反射され、再び１
／４波長板４４、ダイクロイックミラー４２、４１を経
由して、再度偏光分離部４０に入射し、光源側に反射さ
れる。
【００１０】次に、図２は、図１の各光路〜におけ
る偏光状態をＸ軸方向からＹＺ軸にみた図である。ＰＢ
Ｓ偏光分離部４０とダイクロイックミラー４１、４２と
は平行であるから、ダイクロイックミラー４１、４２の
入射面は、偏光分離部４０の入射面と平行となる。従っ
て、図２の〜とも全てＳ偏光となり、Ｐ偏光成分は
持たない。すなわち、ダイクロイックミラー４１、４２
において、Ｐ，Ｓ偏光成分間に位相差がある膜であって
も、そもそもＳ偏光成分しか持たず、Ｐ偏光成分は無
い。そのためＰＢＳによって生成された直線偏光は、そ
のまま保たれて１／４波長板に向う。反射ミラー４３で
反射されると再び１／４波長板４４を経てダイクロイッ
クミラー４２に戻るが、その際、光は１／４波長板４４
を２回通るから、結局１／４波長板４４は１／２波長板
として作用する。その結果、偏光方向はの通りとな
る。これはの偏光方向をＺ軸に関して線対称としたも
のである。
る偏光状態をＸ軸方向からＹＺ軸にみた図である。ＰＢ
Ｓ偏光分離部４０とダイクロイックミラー４１、４２と
は平行であるから、ダイクロイックミラー４１、４２の
入射面は、偏光分離部４０の入射面と平行となる。従っ
て、図２の〜とも全てＳ偏光となり、Ｐ偏光成分は
持たない。すなわち、ダイクロイックミラー４１、４２
において、Ｐ，Ｓ偏光成分間に位相差がある膜であって
も、そもそもＳ偏光成分しか持たず、Ｐ偏光成分は無
い。そのためＰＢＳによって生成された直線偏光は、そ
のまま保たれて１／４波長板に向う。反射ミラー４３で
反射されると再び１／４波長板４４を経てダイクロイッ
クミラー４２に戻るが、その際、光は１／４波長板４４
を２回通るから、結局１／４波長板４４は１／２波長板
として作用する。その結果、偏光方向はの通りとな
る。これはの偏光方向をＺ軸に関して線対称としたも
のである。
【００１１】ここで、反射後の光に関するダイクロイッ
クミラー４１、４２及びＰＢＳ偏光分離部４０の入射面
を見ると、これらの入射面の方向もまたＺ軸に対してほ
ぼ線対称となっているから、図２の〜の偏光方向
は、各入射面のＳ偏光方向と一致する。従って、図２の
〜についてもＰ偏光成分は存在しないから、そのま
ま直線偏光は保たれて、ＰＢＳ偏光分離部４０によって
光源側に向って反射され、透過する光は極僅かとなる。
クミラー４１、４２及びＰＢＳ偏光分離部４０の入射面
を見ると、これらの入射面の方向もまたＺ軸に対してほ
ぼ線対称となっているから、図２の〜の偏光方向
は、各入射面のＳ偏光方向と一致する。従って、図２の
〜についてもＰ偏光成分は存在しないから、そのま
ま直線偏光は保たれて、ＰＢＳ偏光分離部４０によって
光源側に向って反射され、透過する光は極僅かとなる。
【００１２】以上は、ＰＢＳによって、Ｓ偏光成分を取
り出した場合について述べたが、Ｐ偏光成分を取り出し
た場合についても同様である。このように各ダイクロイ
ックミラーにおいて、光源の偏光成分は、Ｐ又はＳのど
ちらか一方の成分しか持たないので、特別な位相差制御
を施したダイクロイック膜を用いることなく、直線偏光
を保つことができ、スクリーン上での黒状態を良好なも
のとすることができる。また、配置できるダイクロイッ
クミラーの数についてもなんら制限されることはない。
り出した場合について述べたが、Ｐ偏光成分を取り出し
た場合についても同様である。このように各ダイクロイ
ックミラーにおいて、光源の偏光成分は、Ｐ又はＳのど
ちらか一方の成分しか持たないので、特別な位相差制御
を施したダイクロイック膜を用いることなく、直線偏光
を保つことができ、スクリーン上での黒状態を良好なも
のとすることができる。また、配置できるダイクロイッ
クミラーの数についてもなんら制限されることはない。
【００１３】また、本発明の実施の形態では、偏光状態
変化のしない反射ミラーを用いた偏光光学系で考えた
が、実際には反射型液晶ライトバルブが用いられ、偏光
光でスクリーン上に投射型表示装置として使用される。
これについては、実施例１、２にて具体的に後述する。 （実施例１）図３は、本発明の第１の実施の形態を示す
投射装置の斜視図である。尚、説明のために互いに直交
する座標系であるＸ、Ｙ、Ｚ軸を図に示すように定義す
る。
変化のしない反射ミラーを用いた偏光光学系で考えた
が、実際には反射型液晶ライトバルブが用いられ、偏光
光でスクリーン上に投射型表示装置として使用される。
これについては、実施例１、２にて具体的に後述する。 （実施例１）図３は、本発明の第１の実施の形態を示す
投射装置の斜視図である。尚、説明のために互いに直交
する座標系であるＸ、Ｙ、Ｚ軸を図に示すように定義す
る。
【００１４】図示しないランプ並びに当該ランプの背部
に配置される楕円形状の凹面鏡から構成される光源１０
１から−Ｙ方向に射出される光源光は図示しない略平行
光に光源光を変換する整形レンズ並びに赤外光カットフ
ィルター及びに紫外光カットフィルターを経て偏光ビー
ムスプリッタ（ＰＢＳ）１０２に入射される。ＰＢＳ１
０２は２つの直角二等辺三角柱形状の硝子プリズムを互
いの直角部と対する面どうしを誘電多層膜からなる偏光
分離面を挟んで貼り合わせることによって形成される。
当該ＰＢＳ１０２は偏光分離面を形成する面が上記座標
においてＹＺ面に平行でＸ軸上に４５度になるように、
且つ入射した光のうちの当該偏光分離部による反射光が
Ｘ方向に進行するように配置される。ＰＢＳ１０２に入
射した光は偏光分離面によって透過して−Ｙ方向に進行
して廃棄されるＰ偏光と、反射してＸ方向に進行するＳ
偏光とに偏光分離される。当該Ｓ偏光は前記ＰＢＳ１０
２の偏光分離面１０２Ｐの形成する平面に平行になるよ
うに光軸上に配置されたＢ反射ダイクロイック膜が表面
に真空蒸着されたＢ（青色）光反射ダイクロイックミラ
ー１０３と同様に平行に光軸上に配置されたＲ（赤色）
光反射ダイクロイックミラー１０４とに入射される。ダ
イクロイックミラー１０３にて反射されたＢ光はＸＺ平
面に平行に、その進行軸がＸ軸方向の１／４波長板を経
てＢ光用反射式ライトバルブ１０５Ｂに入射される。ダ
イクロイックミラー１０３を透過したＲ光とＧ（緑色）
光とを含む光はＸ方向に進行してＲ光反射ダイクロイッ
クミラー１０４へ入射される。当該ミラー１０４にて反
射され、−Ｙ方向へ進行方向を変えたＲ光は前記１／４
波長板１０６と同様な配置並びに進相軸方向が配置され
た１／４波長板１０６Ｒを経由してＲ光用反射式ライト
バルブ１０５Ｒに入射される。ダイクロイックミラー１
０６Ｇを透過したＧ光はそのままＸ方向に進行し、ＹＺ
平面に平行に、且つ進相軸方向をＹ軸方向とした１／４
波長板１０６Ｇを経由し、ＹＺ平面に平行に配置された
反射式ライトバルブに入射される。各光用ライトバルブ
にて反射された各色光は再度各色光用ライトバルブの直
前に配置された１／４波長板を経由して進行し、Ｇ光は
ダイクロイックミラー１０４を透過し、Ｒ光はダイクロ
イックミラー１０４にて反射してＲ光とＧ光との混合光
となって−Ｘ方向に進行し、当該混合光はダイクロイッ
クミラー１０３を透過し、当該ダイクロイックミラー１
０３に反射されたＢ光と三色合成されてＰＢＳ１０２に
入射する。各色光用ライトバルブにて変調を受けない場
合はＰＢＳへの入射光はＳ偏光であるために、ＰＢＳ１
０２の偏光分離面によって反射され、即ち検光を受け
る。
に配置される楕円形状の凹面鏡から構成される光源１０
１から−Ｙ方向に射出される光源光は図示しない略平行
光に光源光を変換する整形レンズ並びに赤外光カットフ
ィルター及びに紫外光カットフィルターを経て偏光ビー
ムスプリッタ（ＰＢＳ）１０２に入射される。ＰＢＳ１
０２は２つの直角二等辺三角柱形状の硝子プリズムを互
いの直角部と対する面どうしを誘電多層膜からなる偏光
分離面を挟んで貼り合わせることによって形成される。
当該ＰＢＳ１０２は偏光分離面を形成する面が上記座標
においてＹＺ面に平行でＸ軸上に４５度になるように、
且つ入射した光のうちの当該偏光分離部による反射光が
Ｘ方向に進行するように配置される。ＰＢＳ１０２に入
射した光は偏光分離面によって透過して−Ｙ方向に進行
して廃棄されるＰ偏光と、反射してＸ方向に進行するＳ
偏光とに偏光分離される。当該Ｓ偏光は前記ＰＢＳ１０
２の偏光分離面１０２Ｐの形成する平面に平行になるよ
うに光軸上に配置されたＢ反射ダイクロイック膜が表面
に真空蒸着されたＢ（青色）光反射ダイクロイックミラ
ー１０３と同様に平行に光軸上に配置されたＲ（赤色）
光反射ダイクロイックミラー１０４とに入射される。ダ
イクロイックミラー１０３にて反射されたＢ光はＸＺ平
面に平行に、その進行軸がＸ軸方向の１／４波長板を経
てＢ光用反射式ライトバルブ１０５Ｂに入射される。ダ
イクロイックミラー１０３を透過したＲ光とＧ（緑色）
光とを含む光はＸ方向に進行してＲ光反射ダイクロイッ
クミラー１０４へ入射される。当該ミラー１０４にて反
射され、−Ｙ方向へ進行方向を変えたＲ光は前記１／４
波長板１０６と同様な配置並びに進相軸方向が配置され
た１／４波長板１０６Ｒを経由してＲ光用反射式ライト
バルブ１０５Ｒに入射される。ダイクロイックミラー１
０６Ｇを透過したＧ光はそのままＸ方向に進行し、ＹＺ
平面に平行に、且つ進相軸方向をＹ軸方向とした１／４
波長板１０６Ｇを経由し、ＹＺ平面に平行に配置された
反射式ライトバルブに入射される。各光用ライトバルブ
にて反射された各色光は再度各色光用ライトバルブの直
前に配置された１／４波長板を経由して進行し、Ｇ光は
ダイクロイックミラー１０４を透過し、Ｒ光はダイクロ
イックミラー１０４にて反射してＲ光とＧ光との混合光
となって−Ｘ方向に進行し、当該混合光はダイクロイッ
クミラー１０３を透過し、当該ダイクロイックミラー１
０３に反射されたＢ光と三色合成されてＰＢＳ１０２に
入射する。各色光用ライトバルブにて変調を受けない場
合はＰＢＳへの入射光はＳ偏光であるために、ＰＢＳ１
０２の偏光分離面によって反射され、即ち検光を受け
る。
【００１５】本実施例の構成をもつ偏光光学系について
の偏光状態については、本発明の実施の形態で説明した
考え方に基づくものである。ＰＢＳ偏光分離部１０２Ｐ
とダイクロイックミラー１０３並びにダイクロイックミ
ラー１０４の構成及び１／４波長板、反射ライトバルブ
において前述した。図３及び図４に示す構成図の光線は
光軸のみの記述であるが、実際にはＰＢＳに入射する光
線は入射角に所定の幅を有している。すなわち、ＸＹ平
面と平行な面を含む方向から入射する光に限らずＸＹ平
面と平行でない方向から入射するとしてよい。
の偏光状態については、本発明の実施の形態で説明した
考え方に基づくものである。ＰＢＳ偏光分離部１０２Ｐ
とダイクロイックミラー１０３並びにダイクロイックミ
ラー１０４の構成及び１／４波長板、反射ライトバルブ
において前述した。図３及び図４に示す構成図の光線は
光軸のみの記述であるが、実際にはＰＢＳに入射する光
線は入射角に所定の幅を有している。すなわち、ＸＹ平
面と平行な面を含む方向から入射する光に限らずＸＹ平
面と平行でない方向から入射するとしてよい。
【００１６】ＰＢＳの偏光分離部１０２Ｐ、ダイクロイ
ックミラー１０３、ダイクロイックミラー１０４は互い
に平行に配置されるために、互いの面の法線方向と進行
方向とで形成される平面は各面とも互いに平行な面と定
義されることとなり、図１及び図２に示すとおりの説明
が適応される。ライトバルブにおいて変調を受けないで
反射されて射出した光はＰ成分の発生はせずに、入射光
と同じ強度のＳ偏光を反射することができ、これにより
スクリーン上に理想の黒状態の投射画像を表示すること
ができる。
ックミラー１０３、ダイクロイックミラー１０４は互い
に平行に配置されるために、互いの面の法線方向と進行
方向とで形成される平面は各面とも互いに平行な面と定
義されることとなり、図１及び図２に示すとおりの説明
が適応される。ライトバルブにおいて変調を受けないで
反射されて射出した光はＰ成分の発生はせずに、入射光
と同じ強度のＳ偏光を反射することができ、これにより
スクリーン上に理想の黒状態の投射画像を表示すること
ができる。
【００１７】以上のように本発明によればダイクロイッ
クミラーによるコントラストの低下をなくすことがで
き、コントラストの良好な像が投射できる。 （実施例２）図４は実施例２を示した斜視構成図であ
り、実施例２とはＰＢＳに入射し、偏光分離した光の内
のＰ偏光をダイクロイックミラーに入射させる点で異な
る。光源１１１からＸ方向に射出された光源光は前実施
の形態と同様な整形レンズ並びに紫外線カットフィルタ
ー、赤外線カットフィルターを経由してＰＢＳ１１２に
入射され、偏光分離面１１２Ｐにて偏光分離され、反射
したＳ偏光は廃棄し、Ｐ偏光はＰＢＳ偏光分離面の面と
平行に配置されたＢ光反射ダイクロイックミラー１１３
並びにＲ光反射ダイクロイックミラー１１４に入射さ
れ、それぞれ色分離されたＢ光、Ｒ光並びにＧ光は進相
軸をＹ軸と平行にした１／４波長板１１６Ｂ、１１６
Ｒ、１１６Ｇを経由して反射式ライトバルブ１１５Ｂ、
２１５Ｒ、１１５Ｇに入射される。当該ライトバルブに
て反射された各色光は各色光用１／４波長板を経由し、
ダイクロイックミラーにて三色合成されてＰＢＳの偏光
分離部１１２Ｐにて検光される。当該検光光のうちの反
射光は投射レンズ１１７にてスクリーン上に投射画像と
して投射される。本実施の形態の効果は、ライトバルブ
にて変調を受けないとすると、ＰＢＳ１１２にはＳ偏光
は入射されることはなく、理想的な黒状態の投射画像が
投射されることになる。
クミラーによるコントラストの低下をなくすことがで
き、コントラストの良好な像が投射できる。 （実施例２）図４は実施例２を示した斜視構成図であ
り、実施例２とはＰＢＳに入射し、偏光分離した光の内
のＰ偏光をダイクロイックミラーに入射させる点で異な
る。光源１１１からＸ方向に射出された光源光は前実施
の形態と同様な整形レンズ並びに紫外線カットフィルタ
ー、赤外線カットフィルターを経由してＰＢＳ１１２に
入射され、偏光分離面１１２Ｐにて偏光分離され、反射
したＳ偏光は廃棄し、Ｐ偏光はＰＢＳ偏光分離面の面と
平行に配置されたＢ光反射ダイクロイックミラー１１３
並びにＲ光反射ダイクロイックミラー１１４に入射さ
れ、それぞれ色分離されたＢ光、Ｒ光並びにＧ光は進相
軸をＹ軸と平行にした１／４波長板１１６Ｂ、１１６
Ｒ、１１６Ｇを経由して反射式ライトバルブ１１５Ｂ、
２１５Ｒ、１１５Ｇに入射される。当該ライトバルブに
て反射された各色光は各色光用１／４波長板を経由し、
ダイクロイックミラーにて三色合成されてＰＢＳの偏光
分離部１１２Ｐにて検光される。当該検光光のうちの反
射光は投射レンズ１１７にてスクリーン上に投射画像と
して投射される。本実施の形態の効果は、ライトバルブ
にて変調を受けないとすると、ＰＢＳ１１２にはＳ偏光
は入射されることはなく、理想的な黒状態の投射画像が
投射されることになる。
【００１８】以上、本発明の偏光光学系を使用すれば複
数のダイクロイックミラーを使用しても入射した直線偏
光を乱すことなく光学系内を往復することができるの
で、コントラストの良い投射像を投射することができ
る。
数のダイクロイックミラーを使用しても入射した直線偏
光を乱すことなく光学系内を往復することができるの
で、コントラストの良い投射像を投射することができ
る。
【図１】本発明の実施の形態の偏光光学系（Ｓ偏光）
【図２】本発明の実施の形態の偏光光学系（Ｓ偏光）の
各光路の偏光状態を示した図
各光路の偏光状態を示した図
【図３】本発明の実施例１の投射型表示装置
【図４】本発明の実施例２の投射型表示装置
【図５】従来の投射型表示装置の構成図
４０ ＰＢＳの偏光分離部 ４１、４２ ダイクロイックミラー ４３ 反射ミラー ４４ １／４波長板 １０１、１１１ 光源 １０２、１１２ ＰＢＳ １０２Ｐ、１１２Ｐ 偏光分離部 １０３、１０４、１１３、１１４ ダイクロイックミラ
ー １０５Ｂ、１０５Ｒ、１０５Ｇ 反射式ライトバルブ １１５Ｂ、１１５Ｒ、１１５Ｇ 反射式ライトバルブ １０６Ｒ、１０６Ｒ、１０６Ｇ １／４波長板 １１６Ｒ、１１６Ｂ、１１６Ｇ １／４波長板 １０７、１１７ 投射レンズ
ー １０５Ｂ、１０５Ｒ、１０５Ｇ 反射式ライトバルブ １１５Ｂ、１１５Ｒ、１１５Ｇ 反射式ライトバルブ １０６Ｒ、１０６Ｒ、１０６Ｇ １／４波長板 １１６Ｒ、１１６Ｂ、１１６Ｇ １／４波長板 １０７、１１７ 投射レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12
Claims (1)
- 【請求項１】光源から射出された光を偏光分離する偏光
ビームスプリッタと、 前記偏光分離された一方の偏光光を各ＲＧＢ色光に色分
離するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミ
ラーにより色分離された各色光をＲＧＢ各色毎に変調す
る反射型ライトバルブとを有し、 前記反射型ライトバルブからの射出光を色合成する前記
ダイクロイックミラーに入射させ、該ダイクロイックミ
ラーにより色合成された光を前記偏光ビームスプリッタ
に入射させて検光し、検光光を投射レンズにて投射する
投射型表示装置において、 前記偏光ビームスプリッタの偏光分離部を有する偏光分
離膜と前記色分離並びに色合成を兼ね備えた複数のダイ
クロイックミラー面とが互いに略平行に配置されると共
に、前記ダイクロイックミラーと各色光用ライトバルブ
の間の光路上には１／４波長板が配置されたことを特徴
とする投射型表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8180266A JPH1026756A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 投射型表示装置 |
| US09/887,770 US6507326B2 (en) | 1996-07-10 | 2001-06-22 | Color-projection apparatus operable to project a high-contrast image with minimal change in the state or phase of polarization of light flux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8180266A JPH1026756A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026756A true JPH1026756A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16080240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8180266A Pending JPH1026756A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004031836A1 (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Sony Corporation | プロジェクタ、ならびに位相差板および位相差板の配置方法 |
| JP2005181965A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Ricoh Co Ltd | 空間光変調器及び表示装置及び投射表示装置 |
| CN104871076A (zh) * | 2013-01-15 | 2015-08-26 | 索尼公司 | 投影型显示装置和直视型显示装置 |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP8180266A patent/JPH1026756A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004031836A1 (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Sony Corporation | プロジェクタ、ならびに位相差板および位相差板の配置方法 |
| JP2004126460A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Sony Corp | プロジェクタ、ならびに位相差板および位相差板の配置方法 |
| US7199849B2 (en) | 2002-10-07 | 2007-04-03 | Sony Corporation | Projector and phase difference plate and method of arranging phase difference plate |
| KR100994851B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2010-11-16 | 소니 주식회사 | 프로젝터, 위상차판 및 위상차판의 배치 방법 |
| JP2005181965A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Ricoh Co Ltd | 空間光変調器及び表示装置及び投射表示装置 |
| CN104871076A (zh) * | 2013-01-15 | 2015-08-26 | 索尼公司 | 投影型显示装置和直视型显示装置 |
| US9699424B2 (en) | 2013-01-15 | 2017-07-04 | Sony Corporation | Projection display unit and direct-view display unit |
| US10404958B2 (en) | 2013-01-15 | 2019-09-03 | Sony Corporation | Projection display unit and direct-view display unit |
| US11003066B2 (en) | 2013-01-15 | 2021-05-11 | Sony Corporation | Projection display unit and direct-view display unit |
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