TW500966B

TW500966B - Projector

Info

Publication number: TW500966B
Application number: TW089114426A
Authority: TW
Inventors: Takeshi Takezawa
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-09-01
Also published as: ATE373390T1; DE60036339T2; KR20010021101A; JP2001100311A; CN1281995A; EP1519590A1; US6646690B1; EP1071292B1; DE60036339D1; KR100383509B1; EP1071292A2; EP1071292A3; CN1171111C

Description

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五、發明說明（1) 發明所屬技術領域本發明係有關於投影顯示影像之投影機c 習知技術在投影機，藉著使用液晶面板等按照影像資信號）將自照明光學系射出之光調變後將所調變之=，於銀幕上，實現影像顯示。又〜圖1 0係表不習知之投影機之主要部分之說明圖。本投景> 機具備二個液晶光球900R、9〇〇G、900B、十字L向分光稜鏡920以及投影透鏡940。藉著自圖上未示之照明^系射出之紅（R)、綠（G)、藍（Β)三色光通過液晶光球9〇〇1?子/、 900G、90 0Β，按照影像資料調變。所調變之光（調變光束）利用十字二向分光稜鏡920合成後，合成光利用投影透鏡 940投影。藉此，將彩色影像顯示於銀幕sc上。此外，在圖10 ’假設s偏光之色光R、G、b射入各液晶光球9〇〇R、 900G 、 900B 。第二液晶光球900G具備液晶面板90 1G及設成偏光轴在液晶面板9 01G之光入射面側與光射出面側正交之s偏光透射用偏光板902Gi與p偏光透射用偏光板9〇2G〇。利用這種構造’將射入第二液晶光球9〇〇g之s偏光光變換為p偏光光後射出。 ^ 而’第一液晶光球90 OR具備液晶面板90 1R、p偏光透射用偏光板902Ri與S偏光透射用偏光板902R〇以及λ / 2相位差板903R °在第一液晶光球900R，λ / 2相位差板903R黏在玻璃板908上’又，第一偏光板9 02Ri黏在λ/2相位差板

刈0966 、發明說明（2) 上。射入玻璃板908之s偏光光利用λ/2相位差板9〇31? 變換為Ρ偏光光，直接透射ρ偏光透射用偏光板9〇2Ri後，利用液晶面板901R和s偏光透射用偏光板9〇2R〇變3偏光光後射出。對於第三液晶光球9〇〇B也一樣。

如上述所示，設成自第一及第三液晶光球9〇〇R、9〇〇B 射fs偏光光、自第二液晶光球9〇〇G射出p偏光光，係為了使得在十字二向分光稜鏡9 2 〇可順利的合成自3個液晶光球射出之光。

此外’由以上之說明也得知，在本專利說明書，「液曰曰光球」係用以調整射入之光之偏光方向後，將射出之光之偏光方向設為既定方向的，意指至少包含液晶面板和偏光板’視情況也包含；I /2相位差板之廣義之液晶光球。此外’狹義之液晶光球意指包含液晶面板和偏光板之構造，不含λ/2相位差板。發明要解決之課題可是’自照明光學系射出之光照射液晶光球時，一般液晶光球之偏光板發熱’伴隨該發熱，在偏光板發生變形。此外，該變形量主要和照射偏光板之光之強度及其分布相依。

在上述之習知之投影機，第一及第三液晶光球9〇〇R、 900B所含之λ / 2相位差板903R、90 3B被夾在玻璃板908和偏光板902Ri、902Bi之間。因而，在偏光板9〇2Ri發生變形時，在λ/2相位差板903R也一起發生變形。圖11係自一X方向看到設於圖1 〇所示第一液晶光球

第5頁 500966 五、發明說明（3) 9 00R之光入射面側之偏光板9〇2Ri時之平面圖。此外，在圖11之偏光板902Ri之紙面内部方向（+χ方向）按照又/ 2相位差板903R和玻璃板908之順序配置。偏光板如圖中之虛線所示，一般在中央附近之發熱比較大，在周邊部之發熱比較小。在這種情況，偏光板902Ri朝箭號所示方向變形。此時，因偏光板9〇2Ri變形，被夾在偏光板9〇2Ri和玻璃板908之間之；1/2相位差板903R也朝箭號所示方向變形。這種現象在照射液晶光球之光束之光之強度分布大致均勻之情況也一樣會發生。

於是，在；1/2相位差板903R變形之情況，λ/2相位差板903R(圖1〇)在變形之部分無法順利的將射入之s偏光光變換為Ρ偏光光。此時，自光入射面側之ρ偏光透射用偏光板902Ri射出之ρ偏光光之強度變小，隨著光射出面侧之s 2光透射用偏光板9〇2R0射出之s偏光光之強度也變小。照這樣自液晶光球900R射出之調變光束在亮度發生變動。使用這種調變光束將彩色影像顯示於銀幕sc上時，有在所顯示之影像内發生顏色變動之問題。本發明係為了解決在習知技術之上述之課題而想出來

的，其目的在於提供一種投影機技術，可降低所顯示彩影像之顏色變動。解決課題之手段及其作用•效果 /為了解決上述課題之至少一部分，本發明之第一種裝置係用以投影顯示彩色影像之投影機，其包括：照明光學系，射出照明光； ^00966 五、發明說明（4) 、色光分離光學系，將自該照明光學系射出之該照明光分離成各自具有3種色成分之第一至第三色光；第一至第三電光學裝置，按照影像資料調變該色光分離光學系所分離之第一至第三色光後產生第一至第三調變光東；

^ 色合成部，藉著反射該第一及第三調變光束並透射該第二調變光束，將該第一至第三調變光束合成；以及投影光學系，將自該色合成部射出之合成光投影；還具備又/2相位差板，設置於該第一及第三電光學裝置之光入射面側或光射出面側；該λ / 2相位差板以一個面和大氣接觸，而另一個面和透光性之構件接觸之狀態設置。在本發明之投影機，又/ 2相位差板以一個面和大氣接觸’而另一個面和透光性之構件接觸之狀態設置。若照這樣配置λ /2相位差板，因可解決λ /2相位差板伴隨偏光板之變形也變形之在習知技術之問題，可降低所顯示影像之顏色變動。在上述之投影機，射入該色合成部之該第一及第三調變光束之偏光方向係第一偏光方向，該第二調變光束之偏光方向係和該第一偏光方向正交之第二偏光方向較好。 + 若這樣做’色合成部可高效率的合成第一至第三調變光束。有該第之偏光在上述之投影機，該照明光學系具備用以將具或第二偏光方向之直線偏光光作為該照明光射出 -

產生部較好。右运樣做，因可令偏光電光學裝置，可高效率的利在上述之投影機，使得貼該λ / 2相位差板，在另一偏光板也可。方向一致之光射入第一至第三用光。在該透光性之構件之一個面黏個面黏貼該電光學裝置所含之 =廷樣做，在相同之透光性之構件設置λ /2相位差板 :偏光板之情況’因也可解決λ /2相位差板伴隨偏光板之變形也變形之問題，可降低所顯示影像之顏色變動。

或者’在上述之投影機，使得在該透光性之構件之一 1固面黏貼該λ / 2相位差板，在和黏貼了該又/ 2相位差板之遽透光性之構件不同之透光性之構件黏貼該電光學裝置所含之偏光板也可。照這樣做’也因解決又/ 2相位差板和偏光板一起變形之問題，可降低所顯示影像之顏色變動。又’本發明之第二種裝置，係用以投影顯示彩色影像之投影機，包括：照明光學系，射出照明光；色光分離光學系，將自該照明光學系射出之該照明光分離成各自具有3種色成分之第一至第三色光；第一至第三電光學裝置，按照影像資料調變該色光分離光學系所分離之第一至第三色光後產生第一至第三調變光束；色合成部’藉著反射該第一及第三調變光束並透射該

第8頁 500966 五、發明說明（6) 第二調變光束，將該第一至第三調變光束合成；以及投影光學系，將自該色合成部射出之合成光投影；還具備又/2相位差板，設置於該第二電光學裝置之光入射面側或光射出面側；該又/ 2相位差板以一個面和大氣接觸，而另一個面和透光性之構件接觸之狀態設置。在使用本發明之第二種裝置之情況，也具有和上述第一種裝置一樣之作用•效果。發明之實施例 A.實施例1 : 其次，依照實施例說明本發明之實施形態。圖1係表示應用了本發明之投影機之說明圖。投影機1 0 0 〇具備包含光源裝置120之照明光學系1〇〇、色光分離光學系2〇〇、中繼光學系220、三個液晶光球3〇〇R、300G、300B、十字二向分光稜鏡520以及投影透鏡540。自照明光學系1 0 0 (圖1 )射出之光在色光分離光學系 200分離成紅（R)、綠（G)、藍（B)三色光。在液晶光球 300R、300G、300B按照影像資料調變所分離之各色光。所調變之各色光在十字二向分光棱鏡52〇合成後，利用投影透鏡540將彩色影像投影顯示於銀幕sc上。圖2係放大圖1之照明光學系1 〇〇表示之說明圖。本照明光學系100具備光源裝置12〇、第一與第二透鏡陣列 140、150、偏光產生光學系16〇以及重疊透鏡17〇。置120及第一與第二透鏡陣列14〇、15〇以光源光轴12〇^

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五、發明說明（7) 基準配置’偏光產生光學系160和重疊透鏡17〇以系統光軸 100ax為基準配置。光源光轴I20ax係自光源裝置120射出之光束之中心軸，系統光軸1 〇〇ax係自偏光產生光學系1 6 〇由後段之光學元件射出之光束之中心軸。如圖2所示，系統光軸100ax和光源光軸120ax大致平行的在χ方向只偏^多既定之偏移量Dp。關於該偏移量Dp將後述。此外，在圖 2 ’照明光學系1 〇〇照明之照明區域la和圖1之液晶光球 300R、300G、300B 對應。

光源裝置1 2 0具有射出大致平行之光束之功能。光源波置120具備發光管12 2、具有旋轉橢圓面形狀之凹面之反射鏡124以及平行透鏡126。自發光管122射出之光被反射鏡124反射，而反射光利用平行透鏡126變換為和光源光軸 120ax大致平行之光。此外，在光源裝置上也可使用具有旋轉拋物面形狀之凹面之反射鏡。第一透鏡陣列1 4 0具有排列成陣列狀之多個小透鏡 142。各小透鏡142係平凸透鏡。自z方向看時之外形形狀設成和照明區域LA(液晶光球）相似形。第一透鏡陣列14〇將自光源裝置120射出之大致平行之光束分割成多條部分光束後射出。第二透鏡陣列1 5 0具有排列成陣列狀之多個小透鏡 152，使用和第一透鏡陣列14〇一樣的。第二透鏡陣列“ο 具有使自第一透鏡陣列丨4〇射出之部分光束各自之中心軸一致變成和系統光軸l〇〇ax大致平行之功能，而且具有令第一透鏡陣列140之各小透鏡142之像成像於照明區域上

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五、發明說明（8) 之功能。自第一透鏡陣列140之各小透鏡142射出之部分光束如圖2所示，經由第二透鏡陣列15〇在其附近位置，即偏光產生光學系160内聚光。偏光產生光學糸1 6 0相當於在本發明之偏光產生部。圖3係表示偏光產生光學系16〇之說明圖。圖3(A)表示偏光產生光學系160之立體圖，圖3(B)表示自+y方向看時之平面圖之一部分。偏光產生光學系160具備遮光板62、偏光分光鏡陣列64以及選擇相位差板66。偏光分光鏡陣列6 4如圖3 ( A )所示，由多片具有近似平行四邊形之截面之柱形之透光性板件64c相黏而成。在各透光性板件64c之界面交互形成偏光分離膜64a和反射膜 64b。此外，在偏光分離膜6 4a上使用介電質多層膜，在反射膜64b上使用介電質多層膜或金屬膜。遮光板6 2將遮光面6 2 b和開口面6 2 a排列條紋狀而成。

遮光板62具有遮住射入遮光面62b之光束並令射入開口面6 2 a之光束通過之功能。遮光面6 2 b和開口面6 2 a排列成自第一透鏡陣列1 40 (圖2 )射出之部分光束只射入偏光分光鏡陣列64之偏光分離膜64a，而不射入反射膜64b。具體而言，如圖3(B)所示，遮光面62b之開口面62a之中心配置成和偏光分光鏡陣列64之偏光分離膜64a之中心大致一致。又，開口面62a在X方向之開口寬Wp設為和偏光分離膜 64a在X方向之大小大致相等。此時，通過了遮光面62b之開口面62a之光束幾乎全部只射入偏光分離膜64a，不射入

500966 五、發明說明（9) 反射膜64b。此外，在遮光板62上，可使用在平板形之透明體（例如玻璃板）局部形成遮光性膜（例如鉻膜、或鋁膜、介電質多層膜等）的。又，也可使用在如鋁板之遮光性平板設置了開口部的。自第一透鏡陣列140(圖2)射出之各部分光束如在圖 3(B)以實線所示，其主光線（中心軸）和系統光軸i〇〇ax大致平行的射入遮光面62b之開口面62a。通過了開口面62a 之部分光束射入偏光分離膜64a。偏光分離膜6 4a將所射入之部分光束分離成P偏光之部分光束和s偏光之部分光束。

此時，p偏光之部分光束透射偏光分離膜64a，而s偏光之部分光束被金屬偏光分離膜64a反射。偏光分離膜64a 所反射之s偏光之部分光束射向反射膜64b，在反射膜64b 再被反射。此時，透射了偏光分離膜64a之p偏光之部分光束和被反射膜64b反射之s偏光之部分光束彼此大致平行。選擇相位差板66利用開口層6 6a和λ /2相位差層66b構成。此外，開口層66a係未形成；I / 2相位差層66b之部分。

開口層6 6 a具有入射之直線偏光光直接透射之功能。而，；1/2相位差層66b具有作為將入射之直線偏光光變換為偏光方向正交之直線偏光光之偏光變換元件之功能。在本實施例，如圖3(B)所示，透射了偏光分離膜64a之p偏光之部分光束在又/ 2相位差層66b變換為s偏光之部分光束後射出。而’被反射膜6 4b反射之s偏光之部分光束，因射入開口層66a，依然是s偏光之部分光束的射出。即，射入偏光產生光學系160之非偏光之部分光束被變換為3偏光之部

第12頁 500966 五、發明說明（ίο) 分光束後射出。此外，藉著只在被反射膜64b反射之s偏光之部分光束之射出面配置；I /2相位差層66b，也可將射入偏光產生光學系1 60之部分光束變換為p偏光之部分光束後射出。在選擇相位差板6 6上，係在開口層6 6 a之部分什麼都未設置，只是將；i /2相位差層66b黏在p偏光之部分光束或s偏光之部分光束之射出面的也可。由圖3(B)得知，自偏光產生光學系16〇射出之2條s偏光光之中心比射入之非偏光之光（s偏光光+p偏光光）之中心更偏向+x方向。此偏移量等於又/2相位差層66b之寬 Wp(即偏光分離膜64a在X方向之大小）之一半。因而，如圖 2所示’光源光軸I20ax和系統光軸i〇〇ax只相差和wp/2相等之距離Dp。如上述所示’自第一透鏡陣列丨4 〇射出之多條部分光束利用偏光產生光學系1 6 0就各部分光束分離成2條部分光束，而且變換為各自之偏光方向一致之大致一種之直線偏光光。偏光方向一致之多條部分光束利用圖2所示之重疊透鏡170重疊於照明區域LA上。此時，照射照明區域LA之光之強度分布變成大致均勻。照明光學系1 0 0 (圖1 )射出偏光方向一致之照明光（s偏光光），經由色光分離光學系2〇〇或中繼光學系22〇，照明液晶光球300R、300G、300B。色光分離光學系200具備2片二向分光鏡2〇2、2〇4及反射鏡208」具有將自照明光學系1〇〇射出之光束分離成紅、綠、藍二色光之功能。第1二向分光鏡2〇2令自照明光學系

第13頁 500966 五、發明說明（11) 100射出之光之紅光成分透射，而且將藍光成分和綠光成分反射。透射了第1二向分光鏡2 02之紅光R被反射鏡2 08反射後，向十字二向分光稜鏡520射出。自色光分離光學系 200射出之紅光R通過物鏡232到紅光用之達液晶光球 30 0R。該物鏡232具有將自照明光學系100射出之各部分光束變換成和其中心軸平行之光束之功能。此外，設於其他之液晶光球300G、300B之光射入面之物鏡234、230也一樣0

第1二向分光鏡2〇2所反射之藍光b和綠光g之中，綠光 G利用第2二向分光鏡204反射後，自色光分離光學系20Q向十字二向分光稜鏡5 2〇射出。自色光分離光學系2〇〇射出之綠光G通過物鏡234到達綠光用液晶光球3〇〇g。而，透射了第2二向分光鏡204之藍光B自色光分離光學系2〇〇射出後，射入中繼光學系220。射入了中繼光學系2 2 0之藍光B通過中繼光學系2 2 〇所具備之入射侧透鏡222、中繼透鏡226、反射鏡224、228以及射出侧透鏡（物鏡）2 3 0 ’到達藍光用之液晶光球3 〇〇 b。此外，藍光B使用中繼光學系2 20係因藍光B之光路之長度比別的色光R、G之光路之長度長，藉著使用中繼光學系220可將射入入射側透鏡222之藍光B直接傳至射出側透鏡230。 3個液晶光球300R、300G、300B按照所輸入之影像資料（影像信號），將所射入之3色光各自調變後，產生調變光束。各液晶光球各自具備液晶面板和配置於其光入射面 500966 五、發明說明（12) 側及光射出面側之偏光板。此外，關於液晶光球之細節將後述。十字二向分光稜鏡520將通過液晶光球3〇〇r、3〇〇G、 300B所調變之3色光（調變光束）合成後，產生表示彩色影像之合成光。在十字二向分光棱鏡520，在4個直角棱鏡之界面近似X字形的形成紅光反射膜521和藍光反射膜522，紅光反射膜521利用反射紅光之介電質多層膜形成，藍光反射膜522利用反射藍光之介電質多層膜形成。利用這些紅光反射膜521和藍光反射膜52 2合成3色光，產生表示^ 色影像之合成光。在十字二向分光稜鏡5 20所產生之合成光向投影透鏡 540之方向射出。投影透鏡540將自十字二向分光稜鏡52〇射出之合成光投影，在銀幕SC上顯示影像。此外，在投影透鏡540上可使用遠心透鏡。圖4係表示圖1之投影機1 000之主要部分之說明圖。在圖4，著眼於偏光方向畫自圖！之偏光產生光學车字二向分光棱侧為止之光學系。又，和光無關之光學元件（透鏡等）省略圖示。此外，關於後述實施例2以後之別的實施例也一樣的表示。在實施例1 ’如在圖2之說明所示，偏光產生光學系 160射出s偏光光偏光光如上述所示，利用二向分光鏡 20 2 ' 204 %離成紅光R、綠光G以及藍光b。因在通過二向分光鏡202、204時偏光方向不變，3色光依然是3偏光光。第1二向分光鏡202所分離之s偏光之紅光r，被反射鏡

第15頁 500966 五、發明說明（13)

208反射後，射入第一液晶光球300R。液晶光球30OR具備液晶面板3 0 1R及設於其光入射面側與光射出面側之2片偏光板3 02Ri、302R〇。又，在液晶面板301R光入射面侧具備 λ / 2相位差板303R。第1與第2偏光板301Ri、301R〇之偏光軸設置成相正交，第1偏光板302Ri係p偏光光透射之p偏光透射用偏光板，第2偏光板302Ro係s偏光光透射之s偏光透射用偏光板。像這樣，液晶光球30 0R和圖1 0所示液晶光球 900R —樣，具備λ/2相位差板303R和2片偏光板302Ri、 302R〇。可是，相對於在圖10之習知之投影機，λ /2相位差板903R被夾在玻璃板908和偏光板902Ri之間，在本實施例之投影機，λ/2相位差板303R以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透光性之玻璃板3 08接觸之狀態配置。具體而言，在玻璃板308之一個面黏貼λ/2相位差板303R，在另一個面黏貼偏光板302Ri。若照這樣做，可避免偏光板302Ri因發熱而變形時；I /2相位差板 30 3R也一起變形之問題。此外，在圖4，光射出面側之偏光板302R〇獨立設置，但是使得黏在液晶面板301R之射出面或十字二向分光稜鏡5 20之入射面等也可。

射入了第一液晶光球300R之s偏光光，利用λ /2相位差板3 03R變換為ρ偏光光。該ρ偏光光直接透射Ρ偏光透射用偏光板302Ri，藉著利用液晶面板301R調變，一部分變換為s偏光光，只有s偏光光自s偏光透射用偏光板302Ro射出。第2二向分光鏡204所分離之s偏光之綠光G直接射入第

第16頁 500966 五、發明說明（14) 二液晶光球300G。第二液晶光球30 0G具備液晶面板301G、設於液晶面板3 0 1G之光入射面側之s偏光透射用偏光板 3〇261以及設於光射出面側之0偏光透射用偏光板3〇26〇。射入了第二液晶光球300G之s偏光之綠光G直接透射s 偏光透射用偏光板302Gi，藉著利用液晶面板30 1G調變，一部分變換為p偏光光，只有p偏光光自p偏光透射用偏光板302G〇射出。第2二向分光鏡204所分離之s偏光之藍光B被2片反射鏡2 24、2 28反射，射入第三液晶光球300B。第三液晶光球

30 0B具備液晶面板301B、2片偏光板302Bi、302Β〇、λ / 2 相位差板303Β以及黏貼了 λ /2相位差板303Β與偏光板 302Bi之玻璃板308。此外，因第三液晶光球300Β和第一液晶光球3 0 0 R —樣，省略詳細說明。可是，在本實施例設成自第一及第三液晶光球3〇〇R、

3 00B射出之光變成s偏光光、自第二液晶光球3〇〇G射出之光變成P偏光光，這係為了使得在十字二向分光稜鏡5 2〇可順利的合成自三個液晶光球射出之光。即，如上述所示，在十字二向分光稜鏡520近似X字形的形成紅光反射膜hi 和藍光反射膜522。這些反射膜521、522—般在s偏光光之反射特性優異。因而，將2片反射膜521、522應反射之光設為s偏光光，將應透射2片反射膜521、522之光設為p偏光光。因而’第一液晶光球3〇〇R所調變之s偏光之紅光各自大部分被紅光反射膜521反射，而第三液晶光球300B所調變之s偏光之藍光各自大部分被藍光反射膜5 22反射。

第17頁 500966 五、發明說明（15) 又’第二液晶光球300G所調變之p偏光之綠光大部分透射紅光反射膜521和藍光反射膜522。因此，十字二向分光稜鏡520可高效率的合成自個液晶光球300R、300G、 300B射出之s偏光光。此外，在圖4，為了便於圖示，將反射紅光和藍光之位置晝在偏離2片反射膜521、522之位置。如上述所示，在本實施例之投影機，λ / 2相位差板 303R、303B以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透光性之玻璃板308接觸之狀態配置。因而，偏光板302Ri、302Bi因發熱而變形時，也可避免λ/2相位差板303R、303Β和偏光板一起變形之問題。此時，因λ / 2相位差板303R、303Β可順利的將射入之s偏光光變換為ρ偏光光，自光入射面侧之偏光板302Ri、302Bi射出之ρ偏光光之強度及光射出面侧之偏光板302R〇、302B〇射出之s偏光光之強度和圖1 0之習知之投影機相比，幾乎不降低。結果，藉著將自3個液晶光球300R、300G、300B射出之調變光束可降低在銀幕SC(圖1)上顯示之彩色影像之顏色變動。此外，由以上之說明也得知，在本實施例，第一至第三液晶光球300R、300G、300B之中，除了 λ/2相位差板 30 3R、30 3B以外的，各自相當於在本發明之第一至第三之電光學裝置。本實施例之投影機相當於在本發明之第一至第三之電光學裝置之光入射面侧設置了 λ /2相位差板的。此外，一般電光學裝置也有意指只表示液晶面板之狹

第18頁 \ 500966 五、發明說明（16) 義之電光學裝置之情況，但是在本專利說明書中意指包含液晶面板和偏光板之廣義之電光學裝置。又，自第一至第二液晶光球30OR、300G、300B射出之s偏光光相當於在本發明之具有第一偏光方向之第一及第三調變光束，自第二液晶光球300G射出之p偏光光相當於在本發明之具有第二偏光方向之第二調變光束。 B ·實施例2 : 圖5係表示實施例2之主要部分之說明圖。在實施例 1(圖4) ’在液晶光球300R、300B之光入射面侧設置入/2相位差板303R、303B，但是在實施例2，在液晶光球31 0R、 31 0B之光射出面側設置；1/2相位差板31 3R、31 3B。但，在實施例2之第一及第三液晶光球31 0R、31 0B，在光入射面側設置s偏光透射用偏光板312Ri、312Bi，在光射出面侧設置P偏光透射用偏光板312Ro、312Bo。在第一液晶光球31 0R射入s偏光之紅光後，直接透射s 偏光透射用偏光板31 2Ri，射入液晶面板311R。液晶面板 311 R將所射入之s偏光光之一部分變換為p偏光光，自配置於光射出面侧之p偏光透射用偏光板31 2Ro只射出p偏光光。自P偏光透射用偏光板312Ro射出P偏光光經由玻璃板 318射入又/ 2相位差板313R，變換為s偏光光後射出。對於第三液晶光球31 0B也一樣。又，別的構成元件因和實施例 1 (圖4) 一樣，省略詳細說明。在本實施例2之投影機，；I /2相位差板31 3R、31 3B也以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透

第19頁 500966 五、發明說明（17) 光性之玻璃板318接觸之狀態配置。因此，可避免λ /2相 . 位差板和偏光板312Ro、312Βο —起變形之問題。結果，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。又，和實施例1之情況不同，在本實施例在液晶光球 31 OR、31 0G、31 0Β之光入射面侧都可置s偏光透射用偏光板312Ri、312Gi、312Bi，在光射出面側都可設置p偏光透射用偏光板312Ro、312Go、312Bo。此時，液晶面板 311 R、311 G、311B之液晶之定向狀態也可設為相同。因此，在實施例2，可將；I / 2相位差板以外之3個液晶光球共用化，可降低零件種類。 ’φ 此外，本實施例之投影機相當於在本發明之第一及第三電光學裝置之光射出面側設置了；I /2相位差板的。 C.實施例3 : 圖6係表示實施例3之主要部分之說明圖。實施例3係將實施例1 (圖4)之偏光產生光學系1 60置換為射出p偏光光之偏光產生光學系1 6 0 ’的。在實施例1 (圖4 )，在液晶光球 30 0R、30 0B之光入射面側設置λ / 2相位差板303R、303B，但是在實施例3，只在液晶光球3 2 0 G設置；I / 2相位差板 3 2 3 G。其他構成元件和實施例1相同。即，在第一及第三液晶光球320R、320Β之光入射面側設置ρ偏光透射用偏光板3 2 2Ri、32 2Bi，在光射出面側設置s偏光透射用偏光板 32 2Ro、3 22Bo。又，在第二液晶光球32〇G之光入射面側設置s偏光透射用偏光板322Gi，在光射出面侧設置ρ偏光透射用偏光板322Go。

第20頁 500966 五、發明說明（18) 如圖6所示，在實施例3，又/2相位差板323G也以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透光性之玻璃板328接觸之狀態配置。因此，可避免λ /2相位差板 323G和偏光板322Gi —起變形之問題。結果，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。又，在本實施例之情況，和實施例1之情況相比，因只設置一片；I/2相位差板323G即可，也有可降低零件數之優點。

此外，本實施例之投影機相當於在本發明之第二電光學裝置之光入射面側設置了 λ /2相位差板的。 D.實施例4 : 圖7係表示實施例4之主要部分之說明圖。在實施例 3(圖6)，在液晶光球320G之光入射面侧設置了 λ /2相位差板3 2 3 G ’但是在實施例4 ’在液晶光球3 3 0 G之光出射面側設置了又/ 2相位差板3 3 3 G。但，在實施例4之第二液晶光球3 3 0G在光入射面侧設置ρ偏光透射用偏光板332Gi，在光射出面側設置s偏光透射用偏光板332Go。

如圖7所示，在實施例4，也以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透光性之玻璃板接觸之狀態配置。因此，可避免；I /2相位差板333G和偏光板 332G〇 —起變形之問題。結果，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。又’在本實施例，和實施例2 (圖5 ) —樣，在3個液晶光球330R、330G、330B之光入射面侧都可置ρ偏光透射用

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偏光板332Ri、332Gi、332Bi，在光射出面側都可設置3偏光透射用偏光板332Ro、332Go、332Bo。此時，液晶面板 331R、331G、331B之液晶之定向狀態也可設為相同。因此，在實施例4，可將λ /2相位差板以外之3個液晶光球丘用化’可降低零件種類。此外，在本實施例之情況，和實施例1之情況相比，因只設置一片；I /2相位差板333G即貝可，也有可降低零件數之優點。此外，本實施例之投影機相當於在本發明之第二電光學裝置之光射出面側設置了 λ / 2相位差板的。 Ε.實施例5 : 圖8係表示實施例5之主要部分之說明圖。此外，在圖 8也一起表示如圖1之投影機1〇〇〇所示之3片物鏡232、 234、230’ 。在實施例1(圖4)，第一及第三液晶光球 300R、3 00Β之光入射面側之λ/2相位差板303R、303Β各自黏在玻璃板308上，但是在實施例5，黏在設於第一及第三液晶光球30ORa、30OBa之光入射面側之物鏡232、230，之射出面。因而，在本投影機，使用平凸形狀之物鏡2 30’替代圖1之雙凸形狀之物鏡230。像這樣在將；I /2相位差板 303R、30 3B黏在物鏡232、230’之情況，可省略在實施例 1(圖4)之玻璃板308。在本實施例5，2片λ / 2相位差板303R、303B也以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之物鏡 2 32、2 30’接觸之狀態配置。因此，和實施例1 一樣，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。此外，在圖6所示實施例3

500966 五、發明說明（20) 之投影機也可一樣的應用，在此情況’只要將第二液晶光球320G之λ/2相位差板323G黏在物鏡234即可。此外，本實施例之投影機相當於在本發明之第一及第三電光學裝置之光入射面側設置了又/ 2相位差板的。 F.實施例6 : 圖9係表示實施例6之主要部分之說明圖。在實施例 2(圖5)，第一及第三液晶光球31 0R、31 0Β之光射出面側之 λ / 2相位差板31 3R、31 3B各自黏在玻璃板318上，但是在實施例6，黏在設於第一及第三液晶光球310Ra、31 OBa之光射出面側之十字二向分光稜鏡5 2 0之2個入射面。在此情況，也和實施例5 —樣，可省略在實施例2 (圖5 )使用玻璃板 318。在本實施例6，2片λ /2相位差板31 3R、31 3B也以〆個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之十字二向分光稜鏡520接觸之狀態配置。因此，和實施例2 —樣，町降低所顯示彩色影像之顏色變動。此外，在圖7所示實施例4之投影機也可一樣的應用，在此情況，只要將第二液晶光球330G之λ/2相位差板333G黏在十字二向分光稜鏡 520之入射面即可。此外，本實施例之投影機相當於在本發明之第一及第三電光學裝置之光射出面侧設置了又/2相位差板的。如以上之說明所示，在本發明之投影機，λ /2相位差板以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透光性構件接觸之狀態配置。若照這樣配置λ / 2相位差

五、發明說明（21) —一1 丨丨 " """"""" t =可解決偏光板因熱而變形所伴隨U/2相位差板也 γ形之問題，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。不#1外，本發明未限定為上述之實施例或實施形態，在 u 其主曰之範圍可以各種形態實施，例如如下之變形〇 )在上述實施例，又/2相位差板和黏在玻璃板之偏與反或十子一向分光稜鏡、物鏡等具有別的光學功能之光干元件一起設置，但是使得又/ 2相位差板獨立設置也可。

即’使得只是單獨設置在玻璃板黏貼了；^ /2相位差板的也可。在此情況，也因又/ 2相位差板以一個面和大氣接觸二而另一個面和令偏光方向不變之透光性之構件接觸之狀態設置，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。此外，液晶光球所含之偏光板如圖4〜7所示，黏在黏貼了 λ / 2相位差板之透光性之板件也可，如圖8〜9所示，黏在和黏貼了又/ 2相位差板之透光性之板件不同之透光性構件也可。因在任一情況都可解決λ /2相位差板和偏光板一起變形之問題，可降低所顯示彩色影像之顏色變動。

(2)在上述實施例’總是將自第二液晶光球射出之綠色之調變光束設為ρ偏光光、總是將自第一及第三液晶光球射出之紅色及藍色之調變光束設為S偏光光，但是作為ρ 偏光光或s偏光光之光之顏色未限定如此。例如，在圖4，在交換二個液晶光球300G、300Β之配置，而且設置綠光反射膜替代十字二向分光稜鏡520之藍光反射臈522之情況，可將紅色及綠色之調變光束設為s偏光光，將藍色之調變

第24頁 500966 五'發明說明（22) 光束設為p偏光光。一般，只要自第一及第三液晶光球射出具有第一偏光方向（s偏光）之調變光束，自第二液晶光球射出具有第二偏光方向（p偏光）之調變光束即可。 (3 )在上述實施例，利用射出s偏光光或p偏光光之照明光學系1 0 0，但是在液晶光球之光入射面側設置了偏光板之情況，使得令無偏光之光射入也可。若這樣做，可省略照明光學系所具備之偏光產生光學系160、160，。在此情況’只要在液晶光球之光射出面側設置λ / 2相位差板即可。但，若照上述實施例做，因可有效的利用射入光入射面侧之偏光板之光，有可在銀幕SC上顯示明亮之影像之優點。又’如上述實施例所示，在利用射出S偏光光或ρ偏光光之照明光學系1 0 0之情況，也可省略設於液晶光球之光入射面側之偏光板。即，因設於液晶光球之光入射面側之偏光板係用以提高照明光之偏光度的，在射入液晶光球之光之偏光度高之情況可省略。在此情況，只要在液晶光球之光射出面側設置；I / 2相位差板和偏光板即可。 (4 )在上述實施例，在液晶光球之光入射面側或光射出面側設置；I /2相位差板，但是使得組合2片；I /4相位差板實現；I /2相位差板也可。例如，在實施例1 (圖4)之投影機，只要設置第一；1/4相位差板並在物鏡232(圖1)之射出面設置第二；I /4相位差板，替代第一液晶光球30OR之；I /2 相位差板303R即可。在此情況，λ /4相位差板也以一個面和大氣接觸，而另一個面和令偏光方向不變之透光性之構

500966 五、發明說明（23) ^ 件接觸之狀態設置較好。 (5)在上述實施例’在本發明之色合成部上使用十字二向分光稜鏡5 2 0，但是未限定如此。在色合成部上，例如使用在玻璃板等形成了在十字二向分光棱鏡52Q所含之2 片反射膜521、522的也可。一般，在色合成部上，只要係藉著反射射入之第一及第三調變光束、透射第二調變光束，合成第一至第三調變光束的即可。圖式簡單說明圖1係表示應用了本發明之投影機之說明圖。圖2係放大圖1之照明光學系1 〇〇表示之說明圖。圖3係表示偏光產生光學系1 6 0之說明圖。圖4係表示圖1之投影機1 〇〇〇之主要部分之說明圖。圖5係表示實施例2之主要部分之說明圖。圖6係表示實施例3之主要部分之說明圖。圖7係表示實施例4之主要部分之說明圖。圖8係表示實施例5之主要部分之說明圖。圖9係表示實施例6之主要部分之說明圖。圖10係表示習知之投影機之主要部分之說明圖。圖11係自一X方向看到設於圖1 〇所示第一液晶光球 900R之光入射面侧之偏光板902Ri時之平面圖。符號說明 62〜遮光板； 62a〜開口面； 62b〜遮光面； 64〜偏光分光鏡陣列； 64a〜偏光分離膜； 64b〜反射膜；

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64c〜各透光性板件；64c〜透光性板件·, 6 6〜選擇相位差板；6 6 a〜開口層； 66b〜λ /2相位差層；丨〇〇〜照明光學系； 10〇〇〜投影機； l〇〇ax〜系統光軸； 120〜光源裝置； 12〇ax〜光源光軸； 122〜發光管； 124〜反射鏡； 126〜平行透鏡； 140、150〜第一、第二透鏡陣列；142、152小透鏡 160、160,偏光產生光學系； 170重疊透鏡 200〜色光分離光學系； 202、204〜二向分光鏡；208〜反射鏡； 2 2 0〜中繼光學糸； 2 2 2〜入射側透鏡； 224、228〜反射鏡； 226〜中繼透鏡； 230、230’、232、234〜物鏡； 300R、300G、300B〜液晶光球； 300Ra、300Ga、300Ba〜液晶光球； 301R、301G、301B〜液晶面板； 3 0 2Ri〜p偏光透射用偏光板； 302R〇〜s偏光透射用偏光板 302Gi〜s偏光透射用偏光板 302G〇〜p偏光透射用偏光板 302Bi〜p偏光透射用偏光板 302B〇〜s偏光透射用偏光板 303R、303B λ/2〜相位差板 3 0 8〜玻璃板，

500966 五、發明說明（25) 310R、310G、310B〜液晶光球； 310Ra、310Ga、310Ba〜液晶光球； 311R、311G、311B〜液晶面板； 312Ri、312Gi、312Bi〜s偏光透射用偏光板； 312Ro、312Go、312Bo〜p偏光透射用偏光板； 313R、313B λ/2〜相位差板； 31 8〜玻璃板； 320R、320G、320Β〜液晶光球； 322Ri〜ρ偏光透射用偏光板； 322Ro〜s偏光透射用偏光板； 322Gi〜s偏光透射用偏光板， 322Go〜ρ偏光透射用偏光板； 322Bi〜ρ偏光透射用偏光板； 322Bo〜s偏光透射用偏光板， 323G λ/2〜相位差板； 328〜玻璃板； 330R、330G、330Β〜液晶光球； 331R、331G、331Β〜液晶面板； 332Ri、332Gi、332Bi〜ρ偏光透射用偏光板； 332Ro、332Go、332Bo〜s偏光透射用偏光板； 333G λ/2〜相位差板； 3 3 8〜玻璃板； 520〜十字二向分光稜鏡；

5 2 1〜紅光反射膜； 1 I _ 1 第28頁 500966 五、發明說明（26) 522〜藍光反射膜； 540〜投影透鏡； 900R、900G、900B〜液晶光球； 901R、901G、901B〜液晶面板； 902Ri〜p偏光透射用偏光板 902R〇〜s偏光透射用偏光板 9 0 2 G i〜s偏光透射用偏光板 9 0 2G〇〜p偏光透射用偏光板 902Bi〜p偏光透射用偏光板 9 0 2B〇〜s偏光透射用偏光板 903R λ/2〜相位差板； 9 0 8〜玻璃板； 920〜十字二向分光稜鏡； 940〜投影透鏡； LA〜照明區域； S C〜銀幕。

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Claims

500966 公告象 1 六、申請專利範圍 1 · 一種投影機，用以投影顯示彩色影像，包括：照明光學系，射出照明光；色光分離光學系，將自該照明光學系射出之該照明光分離成各自具有3種色成分之第一至第三色光；第一至第三電光學裝置，按照影像資料調變該色光分離光學系所分離之第一至第三色光後產生第一至第三調變光束；色合成部，藉著反射該第一及第三調變光束並透射該第二調變光束，將該第一至第三調變光束合成；以及投影光學系，將自該色合成部射出之合成光投影；還具備；1/2相位差板，設置於該第一及第三電光學裝置之光入射面側或光射出面側；該；I /2相位差板以一個面和大氣接觸，而另一個面透光性之構件接觸之狀態設置。 2·如申請專利範圍第丨項之投影機， ^該第一及第三調變光束之偏光方向係第二調變光束之偏光方向係和該第_偏偏光方向。射入該色合成部第一偏光方向，該光方向正交之第二供田.Ϊ!請專利範圍第2項々孜影機，該照明光學夺備用以將具有該第一或第一德氺古予系职⑽v u ^ 及弟一偏光乃向之直線偏光光作^ 妝明光射出之偏光產生都。 ” 照明光射出之偏光產生部 4 ·如申請專利範圍第3項之投影機件之一個面黏貼該λ /2相位差板，在學裝置所含之偏光板。在該透光性之才籌一個面黏貼該電光

500966 六、申請專利範圍 5 ·如申請專利範圍第3項之投影機，在該透光性之構件之一個面黏貼該又/ 2相位差板’在和黏貼了該λ / 2相位差板之該透光性之構件不同之透光性之構件黏貼該電光學裝置所含之偏光板。 6 · —種投影機，用以投影顯示彩色影像，包括：照明光學系，射出照明光；色光分離光學系’將自該照明光學系射出之該照明光分離成各自具有3種色成分之第一至第三色光；第一至第三電光學裝置，按照影像資料調變該色光分離光學系所分離之第一至第三色光後產生第一至第三調變光束；色合成部，藉著反射該第一及第三調變光束並透射該第一 #周變光束，將該第一至第三調變光束合成；以及投影光學系，將自該色合成部射出之合成光投影；還具備λ/2相位差板，設置於該第二電光學裝置之光入射面側或光射出面侧；該；I /2相位差板以一個面和大氣接觸，而另一個面和透光性之構件接觸之狀態設置。 7·如申請專利範圍第6項之投影機，射入該色合成部之該第一及第三調變光束之偏光方向係第一偏光方向，該第二調變光束之偏光方向係和該第一偏光方向正交之 1 偏光方向。 8 ·如申請專利範圍第7項之投影機，該照明光學系具備用Μ將具有該第一或第二偏光方向之直線偏光光作為該

第31頁刈0966 /、、申清專利範圍照明光射出之偏光產生部。 9·如申請專利範圍第8項之投影機，在該透光性之構件之一個面黏貼該λ /2相位差板，在另一個面黏貼該電光學裝置所含之偏光板。 ’在該透光性之構黏貼了該λ / 2相位構件黏貼該電光學 10 ·如申請專利範圍第8項之投影機件之一個面黏貼該；I /2相位差板，在和差板之該透光性之構件不同之透光性之裝置所含之偏光板。

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