JPS61122626A

JPS61122626A - 偏光照明装置

Info

Publication number: JPS61122626A
Application number: JP59244879A
Authority: JP
Inventors: Masami Himuro; 氷室　昌美
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1986-06-10
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH061303B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば投射型ディスプレイ装置の照明装置と
して適用して好適な偏光照明装置に関する。

〔従来の技術〕

投射型ディスプレイ装置として、第３図に示すようにラ
インライトパルプを使用した装置が提案されている。

同図において、（１）は光源で発光部を構成するキセノ
アークランプ（２）及び反射器を構成する球百反射鏡（
３）を有している。球面鏡（３）はキセノンアークラン
プ（２）の発光中心を中心とし、例えば可視光を反射し
、熱線を通過せしめるものとされる。

光源（１）からの光は、熱線を反射し、可視光を通過さ
せる熱線反射板（４）を通過してコンデンサレンズ（５
）に供給され、平行光束とされる。このコンデンサレン
ズ（２）からの光は、絞り板（６）を通過して偏光子を
構成する偏光ビームスプリッタ（７）に供給され、所定
の偏光面を有する偏光、即ちＰ偏光成分Ｌｐのみが通過
して得られる。この偏光ビームスシリツタ（７）カらの
偏光は、カマデフ形レンズ（８）　Ｋ　供給され、水平
方向に伸びる細帯状の偏光断面を有した光束とされた後
、透明支持板（９）に支持されたライ：フライトバルブ
ａ１に照明光として供給される。

このラインライトパルプ翰は、例えばＰＬＺＴ電気光学
セラミック材よりなり、５１２光弁で形成され、カマピ
コ形レンズ（８）より供給される細帯状の偏光断面の光
束に対して各光弁部分で夫々所定角度だけ偏光面が回転
させられる。

このラインライトバルブａ＠で所定角度だげ偏光面が回
転させられた光は、縮小レンズαＢを通過し、垂直方向
に偏向走査せしめる可動ミラーα２で光路変更された後
、フィールドレンズ（Ｌ３を通過して検光子を構成する
偏光ビームスプリッタＩに供給され、上述ラインライト
バルブ（１〔における偏光面の回転角度に対応した量だ
け通過させられる。

この偏光ビームスプリッタ（１４からの光は、投射レン
ズ（１９でスクリーン（図示せず）に投射される。

また、第３図において、σｅは制御回路部で、その入力
端子（１６ａ）には映像信号Ｓｖが供給される。

へ　　　そして、ラインライトパルプ（ＩＩの５１２光
弁は、映倫信号Ｓｖの各水平期間内の５１２点のサンプ
ル信号で順次駆動され、夫々の光弁部分がその信号内容
に応じた角度だげの偏光面の回転を生ぜしめるように、
映像信号ｓｙの水平周期に同期して制御される。

また、ミラー駆動部αＤが制御され、可動ミラー（１３
が映像信号Ｓｖの垂直周期に同期して偏向走査動作を行
なうようＫされる。

以上の構成から、この第３図に示すディスプレイ装置に
よれば、スクリーン上く映像信号ＳＶによる画像を得る
ことができる。

この第３図に示すディスプレイ装置においては、光源（
１）からの光のうち、偏光ビームスプリッタ（７）を通
過して得られるＰ偏光成分り、のみ照明光として利用さ
れ、光源＋１＋からの光の５ちＰ偏光成分ＬＰと直父す
る偏光面を有するＳ偏光成分Ｌｓは偏光ビームスプリッ
タ（力で反射され、照明光として利用されていない。従
って、この第３図に示すディスプレイ装置によれば、光
源（１）からの光の利用率が５０％以下と少ない欠点が
あった。

そこで、本出願人は、先に特願昭５９−２１１８４３号
において、光源からの光の利用率が大幅に改善されるも
のを提案した。

即ち、第４図において、偏光ビームスプリッタ（７）の
Ｓ偏光成分り、Ｓが反射して得られる側釦は全反射プリ
ズムａｅが配され、Ｓ偏光成分ＬＳはこの全反射プリズ
ム（Ｉ８１で直角に反射して、偏光ビームスプリッタ（
７）を通過して得られるＰ偏光成分Ｌｐと同一方向に射
出される。また、全反射プリズム（１ｇＪの射位相板α
９によりその偏光面が９０°回転され・Ｐ偏光成分Ｌｐ
に変換される。また、偏光ビームスプλ リッタ（７）及びフ光学位相板任９の前面には夫々光路
変更用のクサビ形レンズ（プリズム）（２０及び（２υ
が配され、偏光ビームスプリッタ（７）を通過して得ら
λ れるＰ偏光成分Ｌｐ及びｌ光学位相板（１９で変換され
たＰ偏光成分Ｌ？は夫々光路変更され、所定位ｔＰｏで
一致するように合成される。

また、ラインライトパルプα０は、所定位置Ｐｏより手
前に配され、さらに、このラインライトパルプα〔の手
前にカマピコ形レンズ（８）が配される。そして、Ｐ偏
光成分ＬＰ及びＬｐの合成光は、カマピコ形レンズ（８
）で水平方向に伸びる細帯状の偏光断面を有した光束と
されて、ラインライトパルプａωに照明光として供給さ
れる。

この第４図例のように構成されるものＫよれば、偏光ビ
ームスプリッタより得られるＳ偏光成分ＬＳ及びＰ偏光
成分Ｌｐの双方ともラインライトパルプ（１〔の照明光
として利用されるので、光源（１）からの光の利用率が
改善される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図例に示すものは、このように光源（１）からの光
の利用率が改善されるが、次のような問題がある。即ち
、偏光ビームスプリッタ（力を通過して得られるＰ偏光
成分Ｌｐ及び変換されたＰ偏光成分ＬＰ＊の光軸が一致
しないため、両者の合成面で互いに光軸が斜交し、完全
な平行照明化ができなく、光学／４’スが長い場合は使
い難い面がある。

本発明は、斯る点に鑑み、完全な平行照明化が可能とな
るようにしたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述問題点を解決するため、透明発光体及びこ
の透明発光体を中心とする球面反射鏡（３）またはだ円
面反射鏡よりなる光源（１）からの光が平行化レンズに
より平行化され、この平行光が、偏光面をπｈ４回転せ
るλ／４光学位相板のを介して偏光ビームスプリッタ（
７）に供給されると共に、この偏光ビームスプリッタ（
７）より得られるＳ偏光成分またはＰ偏光成分の一方の
進行方向が平面反射＠！器により反転され、この偏光ビ
ームスプリッタ（力より得られるＳ偏光成分またはＰ偏
光成分の他方が照明光とされるものである。例えば、透
明発光体としてはキセノンアークランプ（２）が使用さ
れ、平行化レンズとしてはコンデンサレンズ（５）が使
用される。

〔作用〕

平面反射鏡のでその進行方向が反転される偏光ビームス
プリッタ（７）より得られるＳ偏光成分またへ　はＰ偏
光成分の一方は、偏光ビームスプリッタ（７）と光源（
１）との間で１往復して、再び偏光ビームスプリッタ（
７）に供給される。この場合、λ／４光学位相板Ｈを２
度通過してその偏光面は号だけ回転させられ、Ｓ偏光成
分またはＰ偏光成分は夫々Ｐ偏光成分またはＳ偏光成分
に変換されるので、再び偏光ビームスプリッタ（７）に
供給されるときには、Ｓ偏光成分またはＰ偏光成分の他
方に偏光面を同じくして同光軸で合成される。そして、
この合成光が照明光となる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の一実施例について
説明しよう。この第１図゛において、第４図と対応する
部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本例においては、偏光ビームスプリッタ（７）のＳ偏光
成分Ｌ３が反射して得られる側に平面反射鏡のが配され
、このＳ偏光成分ＬＳの進行方向はこの反射鏡に）によ
り反転される。

また、光源（１）と偏光ビームスプリッタ（７）との開
本例においては偏光ビームスプリッタ（７）の直前にλ ■光学位相板のが配される。この位相板には、偏光面を
１回転させるものであり、これを往復通過することによ
りｌだげ偏光面が回転させられる。

本例は以上のように構成され、その他は第４図例と同様
に構成される。

本例においては、反射鏡（２７Ｊでその進行方向が反転
されたＳ偏光成分ＬＳは、第１図に一点鎖線で示すよう
に、偏光ビームスプリッタ（力で直角に反射された後、
位相板■→絞り板（６）→コンデンサレンズ（５）→熱
線反射板（４）→キセノンアークランプ（２）の発光中
心を通過して球面反射鏡（３）Ｋ供給される。

そして、この球面反射鏡（３）で反射された後、同図２
点鎖線で示すようにキセノンアークランプ（２）の発光
中心→熱線反射板（４）→コンデンサレンズ（５）→絞
り板（６）→位相板のを通過して偏光ビームスプリッタ
（７）に再び供給される。この場合、Ｓ偏光成分Ｌｓは
位相板（２３）を往復通過することになるので、その偏
光面はｌだげ回転させられ、Ｐ偏光成分ＬＰに変換され
る。

この変換されたＰ偏光成分ＬＰは偏光ビームスプリッタ
（力を直進し、Ｐ偏光成分Ｌｐと同光軸で合成されて、
カマデフ形レンズ（８）に供給され、水平方向に伸びる
細帯状の偏光断面を有した光束とされで、ラインライト
パルプａｒＪに照明光として供給される。

このように本例によれば、偏光ビームスプリッタ（力よ
り得られるＳ偏光成分ＬＳ及びＰ偏光成分Ｌｐの双方と
も照明光として利用されるので、第４図例と同様に光源
（１）からの光の利用率が改善される。そして、特に本
例によればＰ偏光成分Ｌｐに合成される変換されたＰ偏
光成分Ｌｐの光軸が一致したものとなるので、完全な平
行照明化が可能で、光学パスが長い場合にも良好に使用
することができる。

尚、上述実施例における偏光ビームスプリッタ（７）の
代りに、第２図に示すようなグラン・トムソン偏光子（
２４１を用いてもよい。同図において、破線図示は変形
したものを示している。

また、上述実施例は発光部としてキセノンアークランプ
（２）を用いたものであるが、その他の透明発光体でも
よい。また反射器として球面反射鏡（３）を用いたもの
であるが、だ円面反射鏡でもよい。

また、上述実施例はカマピコ形レンズ（８）により細帯
状の偏光断面を有した光束として照明する例であるが、
例えば二次元のライトバルブを照明するときは、カマボ
ッ形レンズを用いずにそのまま面照明すればよい。また
、上述実施例は、電気光学素子よりなるライトバルブ（
１Ｇを使用した例であるが、液晶よりなるライトバルブ
を使用するものにも同様に適用することができる。また
、上述実施例は、偏光ビームスプリッタ（７）より得ら
れるＳ偏光成分ＬＳの偏光面を９０°回転させＰ偏光成
分の合成光としたものであるが、この逆の場合も同様に
考えることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、合成される偏光成分の光軸
が一致したものとなるので、完全な平行照明化が可能と
なり、光学ノぐスが長い場合忙も良好忙使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第３図はディスプレイ装
置の一例を示す構成図、第４図は従来例を示す構成図で
ある。（１）は光源、（２）はキセノンアークランプ、（３）
は球面反射鏡、（５）はコンデンサレンズ、（力は偏光
ビーλ ムスプリツタ、（社）は平面反射鏡、（ハ）は１光学位
相板である。第１図＊平方面第２図水平方曲第３図

Claims

【特許請求の範囲】

透明発光体及びこの透明発光体を中心とする球面または
だ円面反射鏡よりなる光源と、この光源からの光を平行
光化する平行化レンズと、この平行化レンズからの平行
光が供給される偏光ビームスプリッタと、上記平行化レ
ンズ及び偏光ビームスプリッタ間に配され偏光面をπ／
４回転させるλ／４光学位相板と、上記偏光ビームスプ
リッタより得られるＳ偏光成分またはＰ偏光成分の一方
の進行方向を反転させる平面反射鏡とを有してなり、上
記偏光ビームスプリッタより得られるＳ偏光成分または
Ｐ偏光成分の他方が照明光とされることを特徴とする偏
光照明装置。