KR20010021101A

KR20010021101A - 프로젝터

Info

Publication number: KR20010021101A
Application number: KR1020000041259A
Authority: KR
Inventors: 타케자와타케시
Original assignee: 야스카와 히데아키; 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2001-03-15
Also published as: EP1519590A1; EP1071292A3; EP1071292B1; TW500966B; DE60036339D1; EP1071292A2; ATE373390T1; US6646690B1; DE60036339T2; KR100383509B1; JP2001100311A; CN1281995A; CN1171111C

Abstract

프로젝터에 있어서, 표시되는 화상의 색얼룩을 저감(低減)할 수 있는 기술을 제공한다. 프로젝터는, 조명 광학계와, 제1 내지 제3의 색광으로 분리하는 색광분리 광학계와, 제1 내지 제3의 색광을 변조하여 제1 내지 제3의 변조광선속을 생성하는 제1 내지 제3의 전기광학장치와, 제1 내지 제3의 변조광선속을 합성하는 색합성부와, 합성광을 투사하는 투사 광학계를 구비한다. 또, 프로젝터는, 색합성부에 입사하는 제1 및 제3의 변조광선속의 편광방향을 제1의 편광방향으로 하고, 제2의 변조광선속의 편광방향을 제2의 편광방향으로 하기 위한/2 위상차판을 구비한다.

Description

프로젝터{PROJECTOR}

본 발명은, 화상을 투사 표시하는 프로젝터에 관한 것이다.

프로젝터에서는, 조명 광학계에서 사출된 광을, 액정 패널 등을 사용하여 화상정보(화상신호)에 따라서 변조하고, 변조된 광을 스크린 상에 투사하는 것으로 화상표시를 실현하고 있다.

도 10은, 종래의 프로젝터의 주요부를 나타내는 설명도이다. 이 프로젝터는, 3개의 액정라이트밸브(light valve)(900R, 900G, 900B)와, 크로스다이크로익 프리즘(920)과, 투사 렌즈(940)를 구비하고 있다. 도시하지 않은 조명 광학계에서 사출된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 색광은, 액정라이트밸브(900R, 900G, 900B)를 통과함으로써, 화상정보에 따라서 변조된다. 변조된 광(변조광선속)은, 크로스다이크로익프리즘(920)에 의해서 합성되고, 합성광은 투사 렌즈(940)에 의하여 투사된다. 이것에 의해, 스크린(SC)상에 칼라화상이 표시된다. 또, 도 10에서는, 각 액정라이트밸브(900R, 900G, 900B)에는, s편광의 색광(R, G, B)이 입사한다고 가정하고 있다.

제2의 액정라이트밸브(900G)는, 액정 패널(90lG)과, 액정 패널(90lG)의 광입사면측 및 광사출면측에 편광축이 직교하도록 설정된 s편광투과용편광판(902Gi) 및 p편광투과용편광판(902Go)을 구비하고 있다. 이러한 구성에 의해, 제2의 액정라이트밸브(900G)에 입사하는 s편광광은, p편광광으로 변환되어 사출된다.

한편, 제1의 액정라이트밸브(900R)는, 액정 패널(90lR)과, p편광투과용편광판(902Ri) 및 s편광투과용편광판(902Ro)과,/2 위상차판(903R)을 구비하고 있다. 제1의 액정라이트밸브(900R)에서,/2 위상차판(903R)은, 유리판(908)상에 붙여져 있고, 또한, 제1의 편광판(902Ri)은,/2 위상차판(903R)상에 붙여져 있다. 유리판(908)에 입사한 s편광광은,/2 위상차판(903R)에 의하여 p편광광으로 변환되고, p편광투과용편광판(902Ri)을 그대로 투과한 후, 액정 패널(901R)과 s편광투과용편광판(902Ro)에 의하여 s편광광으로 변환되어 사출된다. 제3의 액정라이트밸브(900B)에 관해서도 같다.

상기한 바와 같이, 제1및 제3의 액정라이트밸브(900R, 900B)에서 s편광광이 사출되고, 제2의 액정라이트밸브(900G)에서 p편광광이 사출되도록 설정되어 있는 것은, 크로스다이크로익프리즘(920)에 있어서, 3개의 액정라이트밸브로부터 사출된 광을 잘 합성할 수 있도록 하기 위해서이다.

또, 상기의 설명으로부터도 알 수 있는바와 같이, 본 명세서에 있어서「액정라이트밸브」란, 입사하는 광의 편광방향을 조정하여, 사출하는 광의 편광방향을 정해진 방향으로 하기 위한 것이고, 액정 패널과 편광판을 적어도 포함하고, 경우에 따라/2 위상차판도 포함하는 바와 같은 광의의 액정라이트밸브를 의미하고 있다. 또, 협의의 액정라이트밸브는,/2 위상차판을 포함하지 않고, 액정 패널과 편광판을 포함하는 구성을 의미한다.

그런데, 조명 광학계에서 사출된 광이, 액정라이트밸브를 조사(照射)하면, 통상 액정라이트밸브의 편광판이 발열하고, 이 발열과 함께 편광판에 뒤틀림이 생긴다. 또, 이 뒤틀림량은, 주로 편광판을 조사하는 광의 강도 및 그 분포에 의존한다.

상술의 종래의 프로젝터에서는 제1및 제3의 액정라이트밸브(900R, 900B)에 포함되는/2 위상차판(903R, 903B)이, 유리판(908)과 편광판(902Ri, 902Bi)과의 사이에 끼어져 있다. 이 때문에, 편광판(902Ri)에 뒤틀림이 생기는 것에 따라,/2 위상차판(903R)에도 뒤틀림이 생긴다.

도 11은, 도 10에 나타내는 제1의 액정라이트밸브(900R)의 광입사면측에 설치된 편광판(902Ri)을 -x방향에서 보았을 때의 평면도이다. 또, 도 11의 편광판(902Ri)의 지면 안쪽방향(+ x방향)에는,/2 위상차판(903R)과 유리판(908)이, 이 순서로 배치되어 있다. 편광판(902Ri)은, 도면에서 파선으로 나타내는 바와 같이, 통상 중앙부근에서의 발열이 비교적 크고, 주변부에서의 발열이 비교적 작다. 이러한 경우에는, 편광판(902Ri)은, 화살표로 나타내는 방향으로 뒤틀린다. 이 때, 편광판(902Ri)이 뒤틀리는 것에 의해, 편광판(902Ri)과 유리판(908)에 끼워진 위상차판(903R)도, 화살표로 나타내는 방향으로 뒤틀린다. 이러한 현상은, 액정라이트밸브를 조사하는 광선속의 광의 강도분포가 거의 균일한 경우에도 동일하게 일어난다.

이와 같이,/2 위상차판(903R)이 뒤틀리게되는 경우에는,/2 위상차판(903R)(도 10)은, 뒤틀린 부분에 있어서, 입사한 s편광광을 우수하게 p편광광으로 변환할 수가 없다. 이 때, 광입사면측의 p편광투과용편광판(902Ri)에서 사출되는 p편광광의 강도는 작아지고, 이것에 따라, 광사출측면의 s편광투과용편광판(902Ro)에서 사출되는 s편광광의 강도도 작아진다. 이렇게 하여 액정라이트밸브(900R)에서 사출되는 변조광선속은, 밝기에 얼룩이 생긴다. 이러한 변조광선속을 사용하여 스크린(SC)상에 칼라화상을 표시하면, 표시된 화상 내에 색얼룩이 발생하여 버리는 문제가 있다.

본 발명은, 종래 기술에 있어서의 상술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 프로젝터에 있어서, 표시되는 화상의 색얼룩을 저감할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명을 적용한 프로젝터를 나타내는 설명도.

도 2는 도 1의 조명 광학계(100)를 확대하여 나타내는 설명도.

도 3a 및 도 3b는 편광발생 광학계(160)를 나타내는 설명도.

도 4는 도 1의 프로젝터(1000)의 주요부를 나타내는 설명도.

도 5는 제2실시예의 주요부를 나타내는 설명도.

도 6은 제3실시예의 주요부를 나타내는 설명도.

도 7은 제4실시예의 주요부를 나타내는 설명도.

도 8은 제5실시예의 주요부를 나타내는 설명도.

도 9는 제6실시예의 주요부를 나타내는 설명도.

도 10은 종래의 프로젝터의 주요부를 나타내는 설명도.

도 11은 도 10에 나타내는 제1의 액정 라이트 밸브(900R)의 광입사면측에 설치된 편광판(902Ri)을 -x방향에서 보았을 때의 평면도.

<도면 부호의 간단한 설명>

62 : 차광판 62a : 개구면

62b : 차광면 64 : 편광 빔 스플리터 어레이

64a : 편광 분리막 64b : 반사막

64c : 각투광성판재 64c : 투광성판재

66 : 선택위상차판 66a : 개구층

66b :/2 위상차층 100 : 조명 광학계

1000 : 프로젝터 1OOax : 시스템광축

120 : 광원장치 120ax : 광원광축

122 : 발광관 124 : 리플렉터

126 : 평행화 렌즈 140, 150 : 제1,제2의 렌즈어레이

142, 152 : 작은 렌즈 160, 160' : 편광발생 광학계

170 : 중첩 렌즈 200 : 색광분리 광학계

202, 204 : 다이크로익미러 208 : 반사미러

220 : 릴레이 광학계 222 : 입사측 렌즈

224, 228 : 반사미러 226 : 릴레이 렌즈

230, 230', 232, 234 : 필드 렌즈 300R, 300G, 300B : 액정라이트밸브

300Ra, 300Ga, 300Ba : 액정라이트밸브 30lR, 301G, 301B : 액정 패널

302Ri : p편광투과용편광판 302Ro : s편광투과용편광판

302Gi : s편광투과용편광판 302Go : p편광투과용편광판

302Bi : p편광투과용편광판 302Bo : s편광투과용편광판

300R, 303B :/2 위상차판 308 : 유리판

310R, 310G, 310B : 액정라이트밸브

310Ra, 310Ra, 310Ba : 액정라이트밸브

31lR, 31lG, 31lB : 액정 패널

3l2Ri, 312Gi, 312Bi : s편광투과용편광판

312Ro, 312Go, 312Bo : p편광투과용편광판

313R, 313 B :/2 위상차판 318 : 유리판

320R, 320G, 320B : 액정라이트밸브 322Ri : p편광투과용편광판

322Ro : s편광투과용편광판 322Gi : s편광투과용편광판

322Go : p편광투과용편광판 322Bi : p편광투과용편광판

322Bo : s편광투과용편광판 323G :/2 위상차판

328 : 유리판 330R, 330G, 330B : 액정라이트밸브

331R, 331G, 331B : 액정 패널

332Ri, 332Gi, 332Bi : p편광투과용편광판

332Ro, 332Go, 332Bo : s편광투과용편광판

333G :/2 위상차판 338 : 유리판

520 : 크로스다이크로익프리즘 521 : 적색광반사막

522 : 청색광반사막 540 : 투사 렌즈

900R, 900G, 900B : 액정라이트밸브 901R, 90lG, 90lB : 액정 패널

902Ri : p편광투과용편광판 902Ro : s편광투과용편광판

902Gi : s편광투과용편광판 902Go : p편광투과용편광판

902Bi : p편광투과용편광판 902Bo : s편광투과용편광판

903R :/2 위상차판 908 : 유리판

920 : 크로스다이크로익프리즘 940 : 투사 렌즈

LA : 조명영역 SC : 스크린

상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1의 장치는, 칼라화상을 투사표시하기 위한 프로젝터로서,

조명광을 사출하는 조명 광학계와,

상기 조명 광학계에서 사출된 상기 조명광을, 3개의 색성분을 각각 가지는 제1 내지 제3의 색광으로 분리하는 색광분리 광학계와,

상기 색광분리 광학계에 의해 분리된 제1 내지 제3의 색광을, 화상정보에 따라 변조하여, 제1 내지 제3의 변조광선속을 생성하는 제1 내지 제3의 전기광학장치와,

상기 제1및 제3의 변조광선속을 반사하고, 상기 제2의 변조광선속을 투과하는 것에 의해, 상기 제1 내지 제3의 변조광선속을 합성하는 색합성부와,

상기 색합성부에서 사출되는 합성광을 투사하는 투사 광학계를 구비하고,

상기 제1 및 제3의 전기광학장치의 광입사면측 또는 광사출면측에 설치된/2 위상차판을 더 구비하며,

상기/2 위상차판은, 한쪽 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 투광성 부재에 접하는 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로젝터에 있어서는,/2 위상차판은 한쪽 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 투광성 부재에 접하는 상태로 설치되어 있다. 이와 같이/2 위상차판을 배치하면, 편광판이 뒤틀리는 것에 동반하여/2 위상차판도 뒤틀려 버리는 종래 기술에 있어서 문제를 해결할 수 있기 때문에, 표시되는 화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

상기의 프로젝터에 있어서,

상기 색합성부에 입사하는 상기 제1 및 제3의 변조광선속의 편광방향은, 제1의 편광방향이고, 상기 제2의 변조광선속의 편광방향은, 상기 제1의 편광방향과 직교하는 제2의 편광방향인 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 색합성부는 제1 내지 제3의 변조광선속을 효율 있게 합성할 수가 있다.

상기의 프로젝터에 있어서,

상기 조명 광학계는,

상기 제1 또는 제2의 편광방향을 가지는 직선 편광광을 상기 조명광으로서 사출하기 위한 편광발생부를 구비하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 편광방향이 갖추어진 광을 제1 내지 제3의 전기광학장치에 입사시킬 수 있기 때문에, 광을 유효하게 이용하는 것이 가능해 진다.

상기 프로젝터에 있어서,

상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 다른 쪽 면에는, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판이 붙여져 있도록 하여도 좋다.

이렇게 하면,/2 위상차판과 편광판을 같은 투광성 부재에 설치하는 경우에도, 편광판이 뒤틀리는 것에 동반하여/2 위상차판도 뒤틀려 버리는 문제점을 해결할 수 있기 때문에, 표시되는 화상의 색얼룩을 줄이는 것이 가능해진다.

또는, 상기의 프로젝터에 있어서,

상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판은, 상기/2 위상차판이 붙여진 상기 투광성 부재와는 다른 투광성 부재에 붙여져 있도록 하여도 좋다.

이렇게 해도,/2 위상차판이 편광판과 함께 뒤틀려 버린다고 하는 문제를 해결할 수 있기 때문에, 표시되는 화상의 색얼룩을 줄이는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 제2의 장치는, 칼라화상을 투사표시하기 위한 프로젝터로서,

조명광을 사출하는 조명 광학계와,

상기 조명 광학계로부터 사출된 상기 조명광을, 3개의 색성분을 각각 가지는 제1 내지 제3의 색광으로 분리하는 색광분리 광학계와,

상기 색광분리 광학계에 의해 분리된 제1 내지 제3의 색광을, 화상정보에 따라서 변조하여, 제1 내지 제3의 변조광선속을 생성하는 제1 내지 제3의 전기광학장치와,

상기 제1 및 제3의 변조광선속을 반사하고, 상기 제2의 변조광선속을 투과하는 것에 의해, 상기 제1 내지 제3의 변조광선속을 합성하는 색합성부와,

상기 색합성부로부터 사출되는 합성광을 투사하는 투사광학계를 구비하고,

상기 제2의 전기광학장치의 광입사면측 또는 광사출면측에 설치된/2 위상차판을 더 구비하며,

상기/2 위상차판은, 한쪽 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 투광성의 부재에 접하는 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2의 장치를 사용한 경우에도, 상기의 제1의 장치와 마찬가지의 작용·효과를 이룬다.

A. 제1실시예:

다음에, 본 발명의 실시의 형태를 실시예에 의거하여 설명한다. 도 1은, 본 발명을 적용한 프로젝터를 나타내는 설명도이다. 프로젝터(1000)는, 광원장치(120)를 포함하는 조명 광학계(100)와, 색광분리 광학계(200)와, 릴레이(relay) 광학계(220)와, 3개의 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)와, 크로스다이크로익프리즘(520)과, 투사 렌즈(540)를 구비하고 있다.

조명 광학계(100)(도 1)로부터 사출된 광은, 색광분리 광학계(200)에 있어서 적색(R),녹색(G),청색(B)의 3색의 색광으로 분리된다. 분리된 각 색광은, 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)에 있어서 화상정보에 따라 변조된다. 변조된 각 색광은, 크로스다이크로익프리즘(520)에서 합성되고, 투사 렌즈(540)에 의해서 스크린(SC)상에 칼라화상이 투사 표시되는 것이 된다.

도 2는, 도 1의 조명 광학계(100)를 확대하여 나타내는 설명도이다. 이 조명 광학계(100)는, 광원장치(120)와, 제1및 제2의 렌즈어레이(140, 150)와, 편광발생 광학계(160)와, 중량 렌즈(170)를 구비하고 있다. 광원장치(120)와 제1및 제2의 렌즈어레이(140, 150)는, 광원광축(120ax)을 기준으로 하여 배치되어 있고, 편광발생 광학계(160)와 중량 렌즈(170)는, 시스템광축(100ax)을 기준으로 하여 배치되어 있다. 광원광축(120ax)은, 광원장치(120)에서 사출되는 광선속의 중심축이고, 시스템광축(100ax)은, 편광발생 광학계(160)보다 후단의 광학소자로부터 사출되는 광선속의 중심축이다. 도시하는 바와 같이, 시스템광축(100ax)과 광원광축(120ax)은, x방향으로 정해진 어긋난 량(Dp)만큼 거의 평행히 어긋나고 있다. 이 어긋난 량(Dp)에 관해서는 후술한다. 또한, 도 2에 있어서 조명 광학계(100)가 조명하는 조명영역(LA)은, 도 1의 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)에 대응한다.

광원장치(120)는, 대략 평행한 광선속을 사출하는 기능을 가지고 있다. 광원장치(120)는, 발광관(122)과, 회전타원면형상의 오목면을 가지는 리플렉터 (reflector)(124)와 평행화 렌즈(126)를 구비하고 있다. 발광관(122)에서 사출된 광은, 리플렉터(124)에 의해서 반사되고, 반사광은 평행화 렌즈(126)에 의해서 광원광축(120ax)에 거의 평행한 광으로 변환된다. 또한, 광원장치로서는, 회전 포물면(回轉放物面) 형상의 오목면을 갖는 리플렉터를 사용하더라도 좋다.

제1의 렌즈어레이(140)는, 메트릭스(matrix)형상으로 배열된 복수의 작은 렌즈(142)를 가지고 있다. 각 작은 렌즈(142)는 평볼록 렌즈이고, z방향에서 보았을 때의 외형형상은, 조명영역(LA)(액정라이트밸브)과 닮은꼴이 되도록 설정되어 있다. 제1의 렌즈어레이(140)는, 광원장치(120)에서 사출된 대략 평행한 광선속을 복수의 부분 광선속으로 분할하여 사출한다.

제2의 렌즈어레이(150)는, 매트릭스형상으로 배열된 복수의 작은 렌즈(152)를 가지고 있고, 제1의 렌즈어레이(140)와 같은 것이 사용되고 있다. 제2의 렌즈어레이(150)는, 제1의 렌즈어레이(140)에서 사출된 부분 광선속의 각각의 중심축이 시스템광축(1OOax)에 거의 평행이 되도록 갖추는 기능을 가지고 있음과 동시에, 제1의 렌즈어레이(140)의 각 작은 렌즈(142)의 상(像)을 조명영역(LA)상에 결상(結像)시키는 기능을 가지고 있다.

제1의 렌즈어레이(140)의 각 작은 렌즈(142)로부터 사출된 부분 광선속은, 도시하는 바와 같이, 제2의 렌즈어레이(150)를 거쳐서, 그 근방위치, 즉 편광발생 광학계(160)내에서 집광된다.

편광발생 광학계(160)는, 본 발명에 있어서의 편광발생부에 상당한다. 도 3은, 편광발생 광학계(160)를 나타내는 설명도이다. 도 3a는, 편광발생 광학계(160)의 사시도를 나타내고 있고, 도 3b는, +y 방향에서 보았을 때의 평면도의 일부를 나타내고 있다. 편광발생 광학계(160)는, 차광판(62)과, 편광 빔 스플리터 어레이 (beam splitter array)(64)와, 선택 위상차판(66)을 구비하고 있다.

편광 빔 스플리터 어레이(64)는, 도 3a에 나타내는 바와 같이 대략 평행사변형의 단면을 가지는 주상(柱狀)의 투광성판재(64c)가 복수로 서로 붙여져 구성되어 있다. 각 투광성판재(64c)의 계면(界面)에는, 편광 분리막(64a)과 반사막(64b)이 교대로 형성되어 있다. 또한, 편광 분리막(64a)으로서는 유전체 다층막이 사용되어지고, 반사막(64b)으로서는 유전체 다층막이나 금속막이 사용되어진다.

차광판(62)은, 차광면(62b)과 개구면(62a)이 스트라이프(stripe)형상으로 배열되어 구성되어 있다. 차광판(62)은, 차광면(62b)에 입사하는 광선속을 차단하고, 개구면(62a)에 입사하는 광선속을 통과시키는 기능을 가지고 있다. 차광면(62b)과 개구면(62a)은, 제1의 렌즈어레이(140)(도 2)에서 사출된 부분 광선속이 편광 빔 스플리터 어레이(64)의 편광 분리막(64a)만으로 입사하고, 반사막(64b)에는 입사하지 않도록 배열되어 있다. 구체적으로는, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 차광판(62)의 개구면(62a)의 중심은, 편광 빔 스플리터 어레이(64)의 편광 분리막(64a)의 중심과 거의 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 개구면(62a)의 x방향의 개구폭(Wp)은, 편광 분리막(64a)의 x방향의 크기와 거의 같게 설정되어 있다. 이 때, 차광판(62)의 개구면(62a)을 통과한 광선속은, 거의 모두가 편광 분리막(64a)만으로 입사하고, 반사막(64b)에는 입사하지 않은 것이 된다. 또, 차광판(62)으로서는, 평판상의 투명체(예컨대 유리판)에 차광성의 막{예컨대 크롬(chrome)막이나, 알루미늄막, 유전체 다층막 등}을 부분적으로 형성한 것을 사용할 수 있다. 또, 알루미늄판과 같은 차광성의 평판에 개구부를 설치한 것을 사용하여도 좋다.

제1의 렌즈어레이(140)(도 2)에서 사출된 각 부분 광선속은, 도 3b에 실선으로 나타내는 바와 같이, 그 주광선(중심축)이 시스템광축(1OOax)에 거의 평행하게 차광판(62)의 개구면(62a)에 입사한다. 개구면(62a)을 통과한 부분 광선속은, 편광 분리막(64a)에 입사한다. 편광 분리막(64a)은, 입사한 부분 광선속을 s편광의 부분 광선속과 p편광의 부분 광선속으로 분리한다. 이 때, p편광의 부분 광선속은 편광 분리막(64a)을 투과하고, s편광의 부분 광선속은 편광 분리막(64a)에서 반사된다. 편광 분리막(64a)에서 반사된 s편광의 부분 광선속은, 반사막(64b)으로 향하고, 반사막(64b)에 있어서 더욱 반사된다. 이 때, 편광 분리막(64a)을 투과한 p편광의 부분 광선속과, 반사막(64b)에서 반사된 s편광의 부분 광선속과는, 서로 거의 평행으로 되어있다.

선택 위상차판(66)은, 개구층(66a)과/2 위상차층(66b)에 의하여 구성되어 있다. 또, 개구층(66a)은,/2 위상차층(66b)이 형성되어 있지 않은 부분이다.개구층(66a)은, 입사하는 직선 편광광을 그대로 투과하는 기능을 가지고 있다. 한편,/2 위상차층(66b)은, 입사하는 직선 편광광을, 편광방향이 직교하는 직선 편광광으로 변환하는 편광 변환소자로서의 기능을 가지고 있다. 본 실시 예에 있어서는, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 편광 분리막(64a)을 투과한 p편광의 부분 광선속은,/2 위상차층(66b)에 입사한다. 따라서, p편광의 부분 광선속은,/2 위상차층(66b)에 있어서, s편광의 부분 광선속으로 변환되어 사출된다. 한편, 반사막(64b)에서 반사된 s편광의 부분 광선속은, 개구층(66a)에 입사하기 때문에, s편광의 부분 광선속인 채로 사출된다. 즉, 편광발생 광학계(160)에 입사한 비편광의 부분 광선속은, s편광의 부분 광선속으로 변환되어 사출되는 것으로 된다. 또, 반사막(64b)에서 반사되는 s편광의 부분 광선속의 사출면만으로/2 위상차층(66b)를 배치하는 것에 의해, 편광발생 광학계(160)에 입사하는 부분 광선속을 p편광의 부분 광선속으로 변환하여 사출할 수 있다. 선택 위상차판(66)으로서는, 개구층(66a)의 부분에 아무것도 설치하지 않고, 단순히,/2 위상차층(66b)을 p편광의 부분 광선속 또는 s편광의 부분 광선속의 사출면에 붙이는 것이라도 좋다.

도 3b부터 알 수 있는바와 같이, 편광발생 광학계(160)로부터 사출되는 2개의 s편광광의 중심은, 입사하는 비편광의 광(s편광광 + p편광광)의 중심보다도 + x방향으로 어긋나고 있다. 이 어긋나는 량은,/2 위상차층(66b)의 폭(Wp)(즉, 편광 분리막(64a)의 x방향의 크기)의 반과 같다. 이 때문에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 광원광축(120ax)과 시스템광축(100ax)은, Wp/2와 같은 거리(Dp)만큼만 어긋나고 있다.

제1의 렌즈어레이(140)로부터 사출된 복수의 부분 광선속은, 상기한바와 같이 편광발생 광학계(160)에 의해서 각 부분 광선속마다 2개의 부분 광선속으로 분리됨과 동시에, 각각 편광방향이 갖추어진 거의 1종류의 직선 편광광으로 변환된다. 편광방향이 갖추어진 복수의 부분 광선속은, 도 2에 나타내는 중첩렌즈(170)에 의해서 조명영역(LA) 상에 중첩되는 것으로 된다. 이 때, 조명영역(LA)을 조사하는 광의 강도분포는, 거의 균일하게 되어있다.

조명 광학계(100)(도 1)는, 편광방향이 갖추어진 조명광(s편광광)을 사출하고, 색광분리 광학계(200)나 릴레이 광학계(220)를 거쳐서, 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)를 조명한다.

색광분리 광학계(200)는, 2장의 다이크로익미러(202, 204)와, 반사미러(208)를 구비하고 있고, 조명 광학계(100)로부터 사출되는 광선속을, 적색, 녹색, 청색의 3색의 색광으로 분리하는 기능을 갖는다. 제1의 다이크로익미러(202)는, 조명 광학계(100)로부터 사출된 광의 적색광 성분을 투과시킴과 동시에, 청색광 성분과 녹색광 성분을 반사한다. 제1의 다이크로익미러(202)를 투과한 적색광(R)은, 반사미러(208)에서 반사되어, 크로스다이크로익프리즘(520)으로 향하여 사출된다. 색광분리 광학계(200)로부터 사출된 적색광(R)은, 필드 렌즈(232)를 통하여 적색광용의 액정라이트밸브(300R)에 달한다. 이 필드 렌즈(232)는, 조명 광학계(100)로부터 사출된 각 부분 광선속을 그 중심축에 대하여 평행한 광선속으로 변환하는 기능을 갖고 있다. 또한, 다른 액정라이트밸브(300G, 300B)의 광입사면측에 설치된 필드 렌즈(234, 230)에 관해서도 같다.

제1의 다이크로익미러(202)로 반사된 청색광(B)과 녹색광(G)중, 녹색광(G)은 제2의 다이크로익미러(204)에 의해서 반사되어, 색광 분리광학계(200)에서 크로스다이크로익프리즘(520)으로 향하여 사출된다. 색광분리 광학계(200)로부터 사출된 녹색광(G)은, 필드렌즈(234)를 통하여 녹색광용의 액정라이트밸브(300G)에 달한다. 한편, 제2의 다이크로익미러(204)를 투과한 청색광(B)은, 색광분리 광학계(200)로부터 사출되어, 릴레이 광학계(220)에 입사한다.

릴레이 광학계(220)에 입사한 청색광(B)은, 릴레이 광학계(200)에 구비되는 입사측 렌즈(222), 릴레이 렌즈(226) 및 반사미러(224, 228) 및 사출측 렌즈(필드렌즈)(230)를 통하여 청색광용의 액정라이트밸브(300B)에 달한다. 또, 청색광(B)에 릴레이 광학계(200)가 쓰이고 있는 것은, 청색광(B)의 광로의 길이가 다른 색광(R, G)의 광로의 길이보다도 크기 때문이고, 릴레이 광학계(200)를 쓰는 것에 의해 입사측 렌즈(222)에 입사한 청색광(B)을 그대로, 사출측 렌즈(230)에 전할 수 있게된다.

3개의 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)는, 주어진 화상정보(화상신호)에 따라서, 입사한 3색의 색광을 각각 변조하여 변조광선속을 생성한다. 각 액정라이트밸브는, 각각 액정 패널과 그 광입사면측 및 광사출면측에 배치된 편광판을 구비하고 있다. 또한, 액정라이트밸브의 상세한 것에 관해서는 후술한다.

크로스다이크로익프리즘(520)은, 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)를 통하여 변조된 3색의 색광(변조광선속)을 합성하여 칼라화상을 나타내는 합성광을 생성한다. 크로스다이크로익프리즘(520)에는, 적색광 반사막(521)과, 청색광 반사막(522)이, 4개의 직각 프리즘의 계면에 대략 X자상으로 형성되어 있다. 적색광 반사막(521)은, 적색광을 반사하는 유전체 다층막에 의해서 형성되어 있고, 청색광 반사막(522)은, 청색광을 반사하는 유전체 다층막에 의해서 형성되어 있다. 이들의 적색광 반사막(521)과 청색광 반사막(522)에 의해서 3개의 색광이 합성되어, 칼라화상을 나타내는 합성광이 생성된다.

크로스다이크로익프리즘(520)에서 생성된 합성광은, 투사 렌즈(540)의 방향으로 사출된다. 투사 렌즈(540)는, 크로스다이크로익프리즘(520)으로부터 사출된 합성광을 투사하여, 스크린(SC)상에 칼라화상을 표시한다. 또, 투사 렌즈(540)로서는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lends)를 사용할 수 있다.

도 4는, 도 1의 프로젝터(1000)의 주요부를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 4에서는, 도 1의 편광발생 광학계(160)로부터 크로스다이크로익프리즘(520)에 이르기까지의 광학계가, 편광방향에 주목하여 그려져 있다. 또, 편광방향에 거의 관계하지 않은 광학소자(렌즈 등)는 도시가 생략되어 있다. 또한, 후술하는 제2실시예 이후의 다른 실시예에 관해서도 동일하게 나타내는 것으로 한다.

제1실시예에서는, 도 2에 있어서 설명한 바와 같이, 편광발생 광학계(160)는 s편광광을 사출한다. s편광광은, 전술한 바와 같이 2개의 다이크로익미러(202, 204)에 의해서 적색광(R)과 녹색광(G)과 청색광(B)으로 분리된다. 다이크로익미러(202, 204)를 통과하는 때는 편광방향은 변화하지 않기 때문에, 3색의 광은 s편광광 그대로이다.

제1의 다이크로익미러(202)에서 분리된 s편광의 적색광(R)은, 반사미러(208)에서 반사되고, 제1의 액정라이트밸브(300R)에 입사한다. 액정라이트밸브(300R)는, 액정 패널(301R)과, 그 광입사면측 및 광사출면측에 설치된 2개의 편광판(302Ri, 302Ro)을 구비하고 있다. 또한, 액정 패널(30lR)의 광입사면측에는,/2 위상차판(303R)이 구비되어 있다. 제1및 제2의 편광판(302Ri, 302Ro)의 편광축은, 서로 직교하도록 설치되어 있고, 제1의 편광판(302Ri)은 p편광광을 투과하는 p편광투과용편광판이고, 제2의 편광판(302Ro)는 s편광광을 투과하는 s편광투과용편광판이다. 이와 같이, 액정라이트밸브(300R)는, 도 10에 나타내는 액정라이트 밸브(900R)와 같이,/2 위상차판(303R)과, 2개의 편광판(302 Ri, 302Ro)을 구비하고 있다. 그러나, 도 10의 종래의 프로젝터에 있어서는,/2 위상차판(903R)이, 유리판(908)과 편광판(902Ri)과의 사이에 끼어져 있는데 대하여, 본 실시예의 프로젝터에 있어서는,/2 위상차판(303R)은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 유리판(308)에 접하는 상태로 배치되어 있다. 구체적으로는, 유리판(308)의 한쪽 면에는/2 위상차판(303R)이 붙여져 있고, 다른 쪽 면에는, 편광판(302Ri)이 붙여져 있다. 이와 같이하면, 편광판(302Ri)이 발열에 의해 뒤틀림과 동시에,/2 위상차판(303R)도 뒤틀려 버리는 문제를 회피할 수가 있다. 또, 도 4에서는, 광사출면측의 편광판(302Ro)은 독립하여 설치되어 있지만, 액정 패널(30lR)의 사출면이나 크로스다이크로익프리즘(520)의 입사면 등에 붙여지도록 하여도 좋다.

제1의 액정라이트밸브(300R)에 입사한 s편광광은,/2 위상차판(303R)에 의해서 p편광광으로 변환된다. 이 p편광광은, p편광투과용편광판(302Ri)을 그대로 투과하고, 액정 패널(301R)에 의해서 변조되는 것에 의해, 일부가 s편광광으로 변환되고, s편광광 만이 s편광투과용편광판(302Ro)에서 사출된다.

제2의 다이크로익미러(204)에서 분리된 s편광의 녹색광(G)은, 그대로 제2의 액정라이트밸브(300G)에 입사한다. 제2의 액정라이트밸브(300G)는, 액정 패널 (30lG)과, 액정 패널(30lG)의 광입사면측에 설치된 s편광투과용편광판(302Gi)과, 광사출면측에 설치된 p편광투과용편광판(302Go)을 구비하고 있다. 제2의 액정라이트밸브(300G)에 입사하는 s편광의 녹색광(G)은, s편광투과용편광판(302Gi)을 그대로 투과하고, 액정 패널(301G)에 의해서 변조되는 것에 의해, 일부가 p편광광으로 변환되고, p편광광 만이 p편광투과용편광판(302Go)에서 사출된다.

제2의 다이크로익미러(204)에서 분리된 s편광의 청색광(B)은, 2개의 반사미러(224, 228)에서 반사되고, 제3의 액정라이트밸브(300B)에 입사한다. 제3의 액정라이트밸브(300B)는, 액정 패널(301B)과, 2개의 편광판(302Bi, 302Bo)과,/2 위상차판(303B)과,/2 위상차판(303B)및 편광판(302Bi)이 붙여진 유리판(308)을 구비하고 있다. 또, 제3의 액정라이트밸브(300B)는, 제1의 액정라이트밸브(300R)와 같으므로, 상세한 설명은 생략한다.

그런데, 본 실시예에 있어서 제1및 제3의 액정라이트밸브(300R, 300B)에서 사출되는 광이 s편광광이 되도록 설정되고, 제2의 액정라이트밸브(300G)에서 사출되는 광이 p편광광이 되도록 설정되어 있는 것은, 크로스다이크로익프리즘(520)에 있어서 3개의 액정라이트밸브로부터 사출된 광을 잘 합성할 수 있도록 하기 위해서 이다. 즉, 전술한 바와 같이, 크로스다이크로익프리즘(520)에는, 적색광 반사막(521)과 청색광 반사막(522)이 대략 X자상으로 형성되어 있다. 이들의 반사막(521, 522)은, 통상 s편광광의 반사특성에 우수하다. 이 때문에, 2개의 반사막(521, 522)에서 반사해야 할 광을 s편광광으로 하고, 2개의 반사막(521, 522)을 투과해야 할 광을 p편광광으로 하고있다. 이것에 의해, 제1의 액정라이트밸브(300R)에서 변조된 s편광의 적색광은, 각각 적색광 반사막(521)에서 거의 반사되고, 제3의 액정라이트밸브(300B)에서 변조된 s편광의 청색광은, 청색광반사막(522)에서 거의 반사된다. 또, 제2의 액정라이트밸브(300G)에서 변조된 p편광의 녹색광은, 적색광 반사막(521)과 청색광 반사막(522)을 거의 투과한다. 따라서, 크로스다이크로익프리즘(520)은, 3개의 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)에서 사출된 각 편광광을 효율 있게 합성할 수가 있다. 또, 도 4에서는, 도시의 편의상, 적색광과 청색광이 반사되는 위치를, 2개의 반사막(521, 522)으로부터 어긋난 위치에 그리고 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시예의 프로젝터에 있어서는,/2 위상차판(303R, 303B)은, 한쪽 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 유리판(308)에 접하는 상태로 배치되어 있다. 이것에 의해, 편광판(302Ri, 302Bi)이 열에 의해서 뒤틀렸다고 해도, 편광판과 함께/2 위상차판(303R, 303B)이 뒤틀려 버리는 문제를 회피할 수가 있다. 이 때,/2 위상차판(303R, 303B)은, 입사하는 s편광광을 우수하게 p편광광으로 변환할 수가 있으므로, 광입사면측의 편광판(302Ri, 302Bi)에서 사출되는 p편광광의 강도 및, 광사출면측의 편광판(302Ro, 302Bo)에서 사출되는 s편광광의 강도는, 도 10의 종래의 프로젝터와 비교하여 거의 저하하지 않는다. 이 결과, 3개의 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)에서 사출되는 변조광선속을 합성함으로써 스크린(SC)(도 1)상에 표시되는 칼라화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

또, 이상의 설명으로부터도 아는바와 같이, 본 실시예에 있어서, 제1내지 제3의 액정라이트밸브(300R, 300G, 300B)중,/2 위상차판(303R, 303B)을 제외한 것이, 각각 본 발명에 있어서 제1내지 제3의 전기광학장치에 상당한다. 본 실시예의 프로젝터는, 본 발명의 제1 및 제3의 전기광학장치의 광입사면측에/2 위상차판이 설치된것에 상당한다. 또한, 일반적으로, 전기광학장치의 언어는, 액정 패널만을 나타내는 협의의 전기광학장치를 의미하는 경우도 있지만, 본 명세서에서는, 액정 패널과 편광판을 포함하는 광의의 전기광학장치를 의미하고 있다. 또, 제1및 제3의 액정라이트밸브(300R, 300B)에서 사출되는 s편광광이, 본 발명에 있어서의 제1의 편광방향을 갖는 제1 및 제3의 변조광선속에 상당하고, 제2의 액정라이트밸브(300G)에서 사출되는 p편광광이, 본 발명에 있어서의 제2의 편광방향을 갖는 제2의 변조광선속에 상당한다.

B.제2실시예:

도 5는, 제2실시예의 주요부를 나타내는 설명도이다. 제1실시예(도 4)에 있어서는, 액정라이트밸브(300R, 300B)의 광입사면측에/2 위상차판(303R, 303B)이 설치되어 있지만, 제2실시예에 있어서는, 액정라이트밸브(310R, 310B)의 광사출면측에/2 위상차판(313R, 313B)이 설치되어 있다. 단지, 제2실시예에 있어서의 제1 및 제3의 액정라이트밸브(310R, 310B)에서는, 광입사면측에 s편광투과용편광판 (312Ri, 312Bi)이 설치되어 있고, 광사출면측에 p편광투과용편광판(312Ro, 312Bo)이 설치되어 있다.

제1의 액정라이트밸브(310R)에는, s편광의 적색광을 입사하고, s편광투과용편광판(312Ri)을 그대로 투과하여, 액정 패널(311R)에 입사한다. 액정패널(31lR)은 입사한 s편광광의 일부를 p편광광으로 변환하고, 광사출면측에 배치된 p편광투과용편광판(312Ro)에서는, p편광광만이 사출된다. p편광투과용편광판(312Ro)에서 사출된 p편광광은, 유리판(318)을 거쳐서/2 위상차판(313R)에 입사하고, s편광광으로 변환되어 사출된다. 제3의 액정라이트밸브(310B)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 다른 구성요소는, 제1실시예(도 4)와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

이 제2실시예의 프로젝터에 있어서도,/2 위상차판(313R, 313B)은, 한 쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 유리판(318)에 접하는 상태로 배치되어 있다. 따라서, 편광판(312Ro, 312Bo)과 함께/2 위상차판이 뒤틀려 버리는 문제를 회피할 수가 있다. 이 결과, 표시되는 칼라화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

또한, 제1실시예의 경우와 다른, 본 실시예에서는 3개의 액정라이트밸브(310R, 310G, 310B)의 광입사면측에는 전부 s편광투과용편광판 (312Ri, 312Gi, 312Bi)을 설치할 수 있고, 광사출면측에는 전부 p편광투과용편광판 (312Ro, 312Go, 312Bo)을 설치할 수 있다. 이 때, 액정 패널(31lR, 31lG, 31lB)의 액정의 배향(配向)상태도 동일하게 설정할 수가 있다. 따라서, 제2실시예에서는,/2 위상차판을 제외하는 3개의 액정라이트밸브를 공통화하여, 부품종류를 저감하는 것이 가능해진다.

또, 본 실시예의 프로젝터는, 본 발명의 제1및 제3의 전기광학장치의 광사출면측에/2 위상차판이 설치된 것에 상당한다.

C.제3실시예:

도 6은, 제3실시예의 주요부를 나타내는 설명도이다. 제3실시예는, 제1실시예(도 4)의 편광발생 광학계(160)를, p편광광을 사출하는 편광발생 광학계(160')로 바꿔 놓은 것이다. 제1실시예(도 4)에 있어서는, 액정라이트밸브(300R, 300B)의 광입사면측에/2 위상차판(303R, 303B)이 설치되어 있지만, 제3실시예에 있어서는, 오로지 액정라이트밸브(320G)의 광입사면측에만/2 위상차판(323G)이 설치되어 있다. 다른 구성요소는, 제1실시예와 마찬가지다. 즉, 제1및 제3의 액정라이트밸브 (320R, 320B)의 광입사면측에는 p편광투과용편광판(322Ri, 322Bi)이 설치되어 있고, 광사출면측에는 s편광투과용편광판(322Ro, 322Bo)이 설치되어 있다. 또, 제2의 액정라이트밸브(320G)의 광입사면측에는 s편광투과용편광판(322Gi)이 설치되어 있고, 광사출면측에는 p편광투과용편광판(322Go)이 설치되어 있다.

제3실시예에 있어서도, 도 6에 나타내는바와 같이,/2 위상차판(323G)은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 유리판(328)에 접하는 상태로 배치되어 있다. 따라서, 편광판(322Gi)과 함께/2 위상차판(323G)이 뒤틀려 버리는 문제를 회피할 수가 있다. 이 결과, 표시되는 칼라화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

또, 본 실시예의 경우에는, 제1실시예의 경우와 비교하여,/2 위상차판 (323G)을 1장만 설치하여도 좋으므로, 부품 수를 저감할 수 있는 이점도 있다.

또, 본 실시예의 프로젝터는, 본 발명의 제2의 전기광학장치의 광입사면측에/2 위상차판이 설치된 것에 상당한다.

D.제4실시예:

도 7은, 제4실시예의 주요부를 나타내는 설명도이다. 제3실시예(도 6)에 있어서는, 액정라이트밸브(320G)의 광입사면측에/2 위상차판(323 G)이 설치되어 있지만, 제4실시예에 있어서는, 액정라이트밸브(330G)의 광사출면측에/2 위상차판 (333G)이 설치되어 있다. 단지, 제4실시예에 있어서 제2의 액정라이트밸브(330G)는, 광입사면측에 p편광투과용편광판(332Gi)이 설치되어 있고, 광사출면측에 s편광투과용편광판(332Go)이 설치되어 있다.

제4실시예에 있어서도, 도 7에 나타내는바와 같이,/2 위상차판(333G)은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 유리판(338)에 접하는 상태로 배치되어 있다. 따라서, 편광판(333Gc)과 동시에/2 위상차판(333G)이 뒤틀려 버린다는 문제를 회피할 수가 있다. 이 결과, 표시되는 칼라화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예에서는, 제2실시예(도 5)와 같이, 3개의 액정라이트 밸브 (330R, 330G, 330B)의 광입사면측에는 전부 p편광투과용편광판(332Ri, 332Gi, 332Bi)을 설치할 수 있고, 광사출면측에는 s편광투과용편광판(332Ro, 332Go, 332Bo)을 설치할 수 있다. 이 때, 액정 패널(331R, 331G, 331B)의 액정의 배향상태도 동일하게 설정할 수가 있다. 따라서, 제4실시예에서는,/2 위상차판을 제외하는 3개의 액정라이트밸브를 공통화하여, 부품종류를 저감할 수 있는 것이 가능해진다. 그 위에, 본 실시예의 경우에는, 제1실시예의 경우와 비교하여,/2 위상차판(333G)을 l장만 설치하여도 좋으므로, 부품 수를 저감할 수 있다고 하는 이점도 있다.

또, 본 실시예의 프로젝터는, 본 발명의 제2의 전기광학장치의 광사출면측에/2 위상차판이 설치된 것에 상당한다.

E.제5실시예:

도 8은, 제5실시예의 주요부를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 8에 있어서는, 도 1의 프로젝터(1000)에 나타난 것과 같은 3개의 필드 렌즈(232, 234, 230')도 함께 나타내고 있다. 제1실시예(도 4)에서는, 제1 및 제3의 액정라이트밸브 (300R, 300B)의 광입사면측의/2 위상차판(303R, 303B)은, 각각 유리판(308)상에 붙여져 있지만, 제5실시예에서는, 제1 및 제3의 액정라이트 밸브(300Ra, 300Ba)의 광입사면측에 설치된 필드 렌즈(232, 230')의 사출면에 붙여져 있다. 이 때문에, 이 프로젝터에서는 도 1의 양볼록형상의 필드렌즈(230)를 바꿔, 평볼록형상의 필드 렌즈(230')를 사용하고 있다. 이와 같이/2 위상차판(300R, 303B)을 필드 렌즈(232, 230')에 붙이는 경우에는 제1실시예(도 4)에 있어서의 유리판(308)을 생략할 수 있다.

제5실시예에 있어서도, 2개의/2 위상차판(303R, 303G)은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 필드 렌즈(232, 230')에 접하는 상태로 배치되어 있다. 따라서, 제1실시예와 같이, 표시되는 칼라화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능하다. 또, 도 6에 나타내는 제3실시예의 프로젝터에 있어서도 같이 적용가능하고, 이 경우에는, 제2의 액정라이트밸브(320G)의/2 위상차판(323G)을 필드 렌즈(234)에 붙이도록 하면 좋다.

또, 본 실시예의 프로젝터는, 본 발명의 제1및 제3의 전기광학장치의 광입사면측에/2 위상차판이 설치된 것에 상당한다.

F.제6실시예:

도 9는, 제6실시예의 주요부를 나타내는 설명도이다. 제2실시예(도 5)에서는, 제1 및 제3의 액정라이트밸브(310R, 310B)의 광사출면측의/2 위상차판 (313R), (313B)은, 각각 유리판(318)상에 붙여져 있지만, 제6실시예에서는, 제1 및 제3의 액정라이트밸브(310Ra, 310Ba)의 광사출면측에 설치된 크로스다이크로익프리즘(520)의 2개의 입사면에 붙여져 있다. 이 경우에도, 제5실시예와 같이, 제2실시예(도 5)에 있어서 쓰이고 있는 유리판(318)을 생략할 수 있다.

제6실시예에 있어서도, 2개의/2 위상차판(313R, 313G)은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 크로스다이크로익 프리즘(520)에 접하는 상태로 배치되어 있다. 따라서, 제2실시예와 같이, 표시되는 칼라화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능하다. 또, 도 7에 나타내는 제4실시예의 프로젝터에 있어서도 같이 적용가능하고, 이 경우에는, 제2의 액정라이트 밸브 (330G)의/2 위상차판(333G)을 크로스다이크로익프리즘(520)의 입사면에 붙여지도록 하면 좋다.

또, 본 실시예의 프로젝터는, 본 발명의 제1 및 제3의 전기광학장치의 광사출면측에/2 위상차판이 설치된 것에 상당한다.

이상 설명한바와 같이, 본 발명의 프로젝터에 있어서는,/2 위상차판은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 부재에 접하는 상태로 설치되어 있다. 이렇게 하여/2 위상차판을 배치하면, 편광판이 열에 의해서 뒤틀리는 것에 따라/2 위상차판도 뒤틀려 버리는 문제를 해결할 수 있으므로, 표시되는 화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

또, 이 발명은 상기의 실시예나 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지의 태양에 있어서 실시하는 것이 가능하고, 예컨대 다음과 같은 뒤틀림도 가능하다.

(1) 상기 실시예에서는,/2 위상차판은, 유리판에 붙여진 편광판이나, 크로스다이크로익프리즘, 필드 렌즈 등의 다른 광학적 기능을 갖는 광학소자와 함께 설치되어 있지만,/2 위상차판은 독립하여 설치하도록 하여도 좋다. 즉, 단지, 유리판에/2 위상차판을 붙인 것을 단독으로 설치하도록 하여도 좋다. 이 경우에도,/2 위상차판은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 부재에 접하는 상태로 설치되어지는 것이 되기 때문에, 스크린 상에 표시되는 화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다.

또한, 액정라이트밸브에 포함되는 편광판은, 도 4 ~ 도 7에 나타내는바와 같이,/2 위상차판이 붙여진 투광성의 판재에 붙여져 있어도 좋고, 도 8,도 9에 나타내는바와 같이,/2 위상차판이 붙여진 투광성의 부재와는 다른 투광성 부재에 붙여져 있어도 좋다. 어느 경우에도,/2 위상차판이, 편광판과 함께 뒤틀려 버리는 문제를 해결할 수 있기 때문에, 표시되는 화상의 색얼룩을 저감할 수가 있다.

(2) 상기 실시예에서는, 제2의 액정라이트밸브로부터 사출되는 녹색의 변조광선속을 항상 p편광광으로 하여, 제1 및 제3의 액정라이트밸브로부터 사출되는 적색 및 청색의 변조광선속을 항상 s편광광으로 하고 있지만, p편광광 또는 s편광광으로 하는 광의 색은 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 4에 있어서, 2개의 액정라이트밸브(300G, 300B)의 배치를 교환하고, 또한, 크로스다이크로익프리즘(520)의 청색광반사막(522)을 바꾸어 녹색광 반사막을 설치하는 경우에는, 적색 및 녹색의 변조광선속을 s편광광으로 하고, 청색의 변조광선속을 p편광광으로 할 수 있다. 일반적으로는, 제1 및 제3의 액정라이트밸브로부터 제1의 편광방향(s편광)을 갖는 변조광선속이 사출되고, 제2의 액정라이트밸브로부터 제2의 편광방향(p편광)을 갖는 변조광선속이 사출되면 좋다.

(3) 상기 실시예에서는, s편광광 혹은 p편광광을 사출하는 조명 광학계(100)를 이용하고 있지만, 액정라이트밸브의 광입사면측에 편광판을 설치하는 경우에는, 기울기가 없는 광을 입사시키도록 하여도 좋다. 이렇게 하면, 조명 광학계에 구비된 편광발생 광학계(160, 160')를 생략할 수 있다. 이 경우에는, 액정라이트밸브의 광사출면측에/2 위상차판을 설치하도록 하면 좋다. 단지, 상기 실시예와 같이 하면, 광입사면측의 편광판에 입사하는 광을 유효히 이용할 수가 있기 때문에, 스크린(SC)상에 밝은 화상을 표시할 수 있다고 하는 이점이 있다.

또한, 상기 실시예와 같이, s편광광 혹은 p편광광을 사출하는 조명 광학계(100)를 이용하는 경우에는, 액정라이트밸브의 광입사면측에 설치된 편광판은 생략하더라도 좋다. 즉, 액정라이트밸브의 광입사면측에 설치된 편광판은, 조명광의 편광도를 높이기 위한 것이기 때문에, 액정라이트밸브에 입사하는 광의 편광도가 높은 경우에는 생략 가능하다. 이 경우에는, 액정라이트밸브의 광사출면측에,/2 위상차판과 편광판을 설치하도록 하면 좋다.

(4) 상기 실시예에서는, 액정라이트밸브의 광입사면측 또는 광사출면측에/2 위상차판이 설치되어 있지만,/4 위상차판을 2개 조합시켜/2 위상차판의 기능을 실현하도록 하더라도 좋다. 예컨대, 제1실시예(도 4)의 프로젝터에 있어서는, 제1의 액정라이트밸브(300R)의/2 위상차판(303R)을 바꾸어, 제1의/4위상차판을 설치하고, 필드 렌즈(232)(도 1)의 사출면에 제2의/4위상차판을 설치하도록 하면 좋다. 이 경우에도,/4위상차판은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 편광방향을 변화시키지 않는 투광성의 부재에 접하는 상태로 설치하는 것이 바람직하다.

(5) 상기 실시예에서는, 본 발명의 색합성부로서 크로스다이크로익 프리즘(520)을 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 색합성부로서는, 예컨대, 크로스다이크로익프리즘(520)에 포함되는 2개의 반사막(521, 522)의 각각을 유리판 등에 형성한 것을 사용하여도 좋다. 일반적으로, 색합성부로서는, 입사하는 제1및 제3의 변조광선속을 반사하고, 제2의 변조광선속을 투과함으로써, 제1 내지 제3의 변조광선속을 합성하는 것이라면 좋다.

본 발명의 프로젝터에 있어서는,/2 위상차판은 한쪽 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 투광성 부재에 접하는 상태로 설치되어 있다. 이와 같이/2 위상차판을 배치하면, 편광판이 뒤틀리는 것에 동반하여/2 위상차판도 뒤틀려 버리는 종래 기술에 있어서 문제를 해결할 수 있기 때문에, 표시되는 화상의 색얼룩을 저감하는 것이 가능해진다. 본 프로젝터에서 색합성부는 제1 내지 제3의 변조광선속을 효율 있게 합성할 수가 있다. 본 프로젝터에서는 편광방향이 갖추어진 광을 제1 내지 제3의 전기광학장치에 입사시킬 수 있기 때문에, 광을 유효하게 이용하는 것이 가능해 진다. 상기 프로젝터에 있어서, 상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 다른 쪽 면에는, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판이 붙여져 있도록 하여도 좋다. 이렇게 하면,/2 위상차판과 편광판을 같은 투광성 부재에 설치하는 경우에도, 편광판이 뒤틀리는 것에 동반하여/2 위상차판도 뒤틀려 버리는 문제점을 해결할 수 있기 때문에, 표시되는 화상의 색얼룩을 줄이는 것이 가능해진다.

또는, 상기의 프로젝터에서, 상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판은, 상기/2 위상차판이 붙여진 상기 투광성 부재와는 다른 투광성 부재에 붙여져 있도록 하여도 좋다.

또, 본 발명의 제2의 장치는, 칼라화상을 투사표시하기 위한 프로젝터로서, 상기의 제1의 장치와 마찬가지의 작용·효과를 이룬다.

Claims

칼라 화상을 투사 표시하기 위한 프로젝터로서,

조명광을 사출하는 조명 광학계와,

상기 조명 광학계로부터 사출된 상기 조명광을, 3개의 색성분을 각각 갖는 제1 내지 제3의 색광으로 분리하는 색광분리 광학계와,

상기 색광분리 광학계에 의해 분리된 제1 내지 제3의 색광을, 화상 정보에 따라 변조하여, 제1 내지 제3의 변조광선속(光線束)을 생성하는 제1 내지 제3의 전기 광학 장치와,

상기 제1 및 제3의 변조광선속을 반사하고, 상기 제2의 변조광선속을 투과함으로써, 상기 제1 내지 제3의 변조광선속을 합성하는 색합성부와,

상기 색합성부로부터 사출되는 합성광을 투사하는 투사 광학계를 구비하고,

상기 제1 및 제3의 전기광학 장치의 광입사면측 또는 광사출면측에 설치된/2 위상차판을 더 구비하며,

상기/2 위상차판은, 한쪽의 면이 대기에 접하고, 다른 쪽의 면이 투광성 부재에 접하는 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제1항에 있어서,

상기 색합성부에 입사하는 상기 제1 및 제3의 변조광선속의 편광방향은, 제1의 편광방향이고, 상기 제2의 변조광선속의 편광방향은, 상기 제1의 편광방향과 직교하는 제2의 편광방향인 프로젝터.
제2항에 있어서,

상기 조명 광학계는,

상기 제1 또는 제2의 편광방향을 가지는 직선 편광광을 상기 조명광으로서 사출하기 위한 편광발생부를 구비하는 프로젝터.
제3항에 있어서,

상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 다른 쪽 면에는, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판이 붙여져 있는 프로젝터.
제3항에 있어서,

상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고,

상기 전기광학장치에 포함되는 편광판은, 상기/2 위상차판이 붙여진 상기 투광성 부재와는 다른 투광성의 부재에 붙여져 있는 프로젝터.
칼라 화상을 투사 표시하기 위한 프로젝터로서,

조명광을 사출하는 조명 광학계와,

상기 조명 광학계로부터 사출된 상기 조명광을, 3개의 색성분을 각각 가지는 제1 내지 제3의 색광에 분리하는 색광분리 광학계와,

상기 색광분리 광학계에 의해 분리된 제1 내지 제3의 색광을, 화상정보에 따라서 변조하여, 제1 내지 제3의 변조광선속을 생성하는 제1 내지 제3의 전기광학장치와,

상기 제1 및 제3의 변조광선속을 반사하고, 상기 제2의 변조광선속을 투과하는 것에 의해, 상기 제1 내지 제3의 변조광선속을 합성하는 색합성부와,

상기 색합성부로부터 사출되는 합성광을 투사하는 투사광학계를 구비하고,

상기 제2의 전기광학장치의 광입사면측 또는 광사출면측에 설치된/2 위상차판을 더 구비하며,

상기/2 위상차판은, 한쪽 면이 대기에 접하고, 다른 쪽 면이 투광성 부재에 접하는 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제6항에 있어서,

상기 색합성부에 입사하는 상기 제1 및 제3의 변조광선속의 편광방향은, 제1의 편광방향이고, 상기 제2의 변조광선속의 편광방향은, 상기 제1의 편광방향과 직교하는 제2의 편광방향인 프로젝터.
제7항에 있어서,

상기 조명 광학계는,

상기 제1 또는 제2의 편광방향을 가지는 직선편광광을 상기 조명광으로서 사출하기 위한 편광발생부를 구비하는 프로젝터.
제8항에 있어서,

상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 다른 쪽 면에는, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판이 붙여져 있는 프로젝터.
제8항에 있어서,

상기 투광성 부재의 한쪽 면에는, 상기/2 위상차판이 붙여져 있고, 상기 전기광학장치에 포함되는 편광판은, 상기/2 위상차판이 붙여진 상기 투광성 부재와는 다른 투광성 부재에 붙여져 있는 프로젝터.