JP2004061599A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】光の利用率を高めることができるプロジェクタを提供すること。また、鮮明な画像を映し出すことができるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】ダイクロイックミラー21の前段に、偏光変換素子24を配置する。また、ダイクロイックミラー22の前段にも、偏光変換素子26を配置する。偏光変換素子24は、ダイクロイックミラー21で反射される赤色光Rを選択し、赤色光Rの偏光方向を変換する波長選択性の素子である。また、偏光変換素子26も、ダイクロイックミラー22での反射される緑色光Gを選択し、緑色光Gの偏光方向を変換する波長選択性の素子である。
【選択図】 図1
【解決手段】ダイクロイックミラー21の前段に、偏光変換素子24を配置する。また、ダイクロイックミラー22の前段にも、偏光変換素子26を配置する。偏光変換素子24は、ダイクロイックミラー21で反射される赤色光Rを選択し、赤色光Rの偏光方向を変換する波長選択性の素子である。また、偏光変換素子26も、ダイクロイックミラー22での反射される緑色光Gを選択し、緑色光Gの偏光方向を変換する波長選択性の素子である。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに関する。
【0002】
【背景技術】
従来から、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、光源から放射されるランダム偏光光束を効率的に利用するために、色分離光学系の前段にランダム偏光光束を一定の直線偏光光束に変換する偏光変換光学系を配置している。この偏光変換光学系としては、偏光ビームスプリッタアレイ(PBSアレイ)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、色分離光学系は、ダイクロイックミラーを備えて構成され、このダイクロイックミラーは、分離したい色光を反射し、他の色光を透過することで色分離を実現する。しかしながら、このダイクロイックミラーは、色光透過特性または反射特性が直線偏光光束の偏光方向によって差があるという問題がある。このため、PBSアレイで揃えられた光束がダイクロイックミラーに入射すると、最も適切な状態で反射/透過による色分離が行われているとは言い難い。
また、色合成光学系では、色分離光学系を構成するダイクロイックミラーの特性を逆に利用することで、色合成を達成している。具体的には、異なる方向から入射する色光の一部を反射し、他の一部を透過させる光学合成膜を用いて色合成を実現している。しかしながら、色合成光学系に入射する色光の偏光方向は、必ずしも一致していない。このため、色合成光学系から射出された光束は、色光毎に偏光方向が異なる場合があり、スクリーン上に形成された画像の画質が悪くなるという問題もある。
【0004】
本発明の第1の目的は、光の利用率を高めることができるプロジェクタを提供することである。
本発明の第2の目的は、鮮明な画像を映し出すことができるプロジェクタを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は以下の構成を採用して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束の偏光方向を揃える偏光変換光学系と、この偏光変換光学系から射出された光束を複数の色光に分離するための色分離光学素子を有する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタであって、前記色分離光学素子は、分離する色光を反射して、他の色光を透過することで色分離を行い、前記色分離光学素子の前段には、前記色分離光学素子の反射色光または透過色光に応じた波長選択性を有する偏光変換素子が配置されていることを特徴とする。
【0006】
この構成の本発明では、色分離光学素子の前段に偏光変換素子を配置しており、この偏光変換素子は、反射色光に応じた波長選択性を有しているので、最も適切な状態で反射/透過による色分離を行うことができる。例えば、色分離光学素子が、赤色光を反射し、緑色光及び青色光を透過させるものである場合、偏光変換素子は、P偏光光束で入射した色光のうち、赤色光のみを選択して、S偏光光束に変換する。緑色光及び青色光の偏光方向は変換されず、緑色光及び青色光は、P偏光光束のまま色分離光学素子を透過することとなる。これにより、赤色光の反射による減衰を防止でき、光の利用率が向上する。従って、より明るい投写画像を形成することができ、本願の第1の目的を達成できる。
【0007】
また、本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離するための色分離光学素子を有する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタであって、前記色合成光学系は、入射する色光の波長に応じて前記色光を反射または透過する合成光学膜を備え、前記色合成光学系の光束射出側には、偏光変換素子が配置されており、前記偏光変換素子は、前記合成光学膜を透過した色光の偏光方向を変換することを特徴とする。
【0008】
本発明では、色合成光学系の光束射出側に、合成光学膜を透過する光束の偏光方向を変換する偏光変換素子を配置することで、色合成光学系から射出された光束の偏光方向を揃え、偏光スクリーンを利用することができる。従って、このスクリーンに映し出される画像を鮮明なものとすることができ、本発明の第2の目的を達成できる。
さらに、本発明のプロジェクタをリアプロジェクタとした場合、色合成光学系から射出された光束は、投写レンズを通り、投影ミラーにより反射されて、スクリーンに映し出される。従って、合成光学膜を透過する光束(P偏光光束)を変換し、最も適切な状態で反射を行うことができる光束(S偏光光束)に変換することで、投影ミラーの反射に伴う光束の減衰を防止できるという効果も発揮できる。
【0009】
この際、前記偏光変換素子は、前記色合成光学系の光軸に対して傾斜して配置されていることが好ましい。
偏光変換素子を色合成光学系の光軸に対して傾斜して配置しているので、偏光変換素子での反射光が、光変調装置の画像形成領域に戻る可能性が少なく、投写画像でのゴーストの発生を防止できる。
【0010】
この際、前記偏光変換素子は、前記偏光変換素子は、選択した光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板であることが好ましい。
1/2波長板を備えることで、確実に偏光を行うことができる。すなわち、例えば、選択した光束がP偏光光束である場合には、偏光変換素子において、S偏光光束に確実に変換することができるのである。
ここで、1/2波長板としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、マイラー、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセテート(トリブチルアセテート)、ポリメチルメタクリレート等の高分子フィルムや、水晶、マイカ、方解石等があげられる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の光学系の構造を表す模式図が示されている。このプロジェクタ1は、インテグレータ照明光学系10、色分離光学系20、リレー光学系30、光変調装置40、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム50、および投写光学系である投写レンズ60を備えている。
前記インテグレータ照明光学系10は、光源装置11および均一照明光学系15を備え、光源装置11は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等の光源ランプ12、および、光源ランプ12から出射された光束の出射方向を揃えて平行化する放物面リフレクタ13から構成されている。
均一照明光学系15は、光源装置11から出射された光束を複数の部分光束に分割するとともに、各部分光束の偏光方向を、P偏光光束に揃える偏光変換光学系を具備し、第1レンズアレイ16、第2レンズアレイ17、PBSアレイ18、およびコンデンサレンズ19を含んで構成されている。
【0012】
第1レンズアレイ16は、光源ランプ12から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Aと直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えて構成され、各レンズの縦横比は、後述する光変調装置40を構成する液晶パネル41R、41G、41Bの画像形成領域の縦横比と対応している。
【0013】
第2レンズアレイ17は、前述の第1レンズアレイ16により分割された部分部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレイ16と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えている。各レンズの配列は、第1レンズアレイ16を構成するレンズと対応しているが、その大きさは、第1レンズアレイ16のように液晶パネル41R、41G、41Bの画像形成領域の縦横比と対応する必要はない。
【0014】
偏光変換光学系を構成するPBSアレイ18は、第1レンズアレイ16により分割された各部分光束の偏光方向を一方向に揃える光学素子である。このPBSアレイ18は、図示しないが、偏光方向の異なる2種類のP偏光光束およびS偏光光束のうち、S偏光光束を透過させ、P偏光光束を反射して両偏光光束に分離する偏光分離膜と、この偏光分離膜で反射した偏光光束の進行方向を折り曲げて、透過したS偏光光束の出射方向に揃える反射ミラーと、透過したS偏光光束の偏光変換を行いP偏光光束とする位相差板とを含んで構成される。従って、本実施形態では、PBSアレイ18からは、P偏光光束が射出される。このようなPBSアレイ18を採用することで、光源ランプ12から射出される光束を一方向のP偏光光束のみに揃えることができるため、光源光の利用効率を向上させることができる。
【0015】
コンデンサレンズ19は、第1レンズアレイ16、第2レンズアレイ17、およびPBSアレイ18を経た複数の部分光束を集光して、液晶パネル41R、41G、41Bの画像形成領域上に重畳させる機能を有するレンズである。
【0016】
前記色分離光学系20は、インテグレータ照明光学系10から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の三色の色光に分離する機能を有している。この色分離光学系20は、色分離光学素子である2枚のダイクロイックミラー21、22と、反射ミラー23と、偏光変換素子24〜26とを備えている。
ダイクロイックミラー21は、赤色光Rを反射し、その他の色光G,Bとを透過して赤色光Rを分離するものである。このダイクロイックミラー21の前段には、偏光変換素子24が配置されている。偏光変換素子24は、ダイクロイックミラー21で反射される赤色光Rを選択し、赤色光Rの偏光方向を変換する波長選択性を有する素子である。なお、この偏光変換素子24では、緑色光G及び青色光Bの偏光方向は変換されない。
反射ミラー23は、ダイクロイックミラー21で分離された赤色光Rを、反射させて、液晶パネル41Rまで導くものである。この反射ミラー23と液晶パネル41Rとの間には、偏光変換素子25が配置されている。
【0017】
ダイクロイックミラー22は、緑色光Gを反射し、青色光Bを透過して、緑色光Gを分離するものである。このダイクロイックミラー22の前段にも、偏光変換素子26が配置されている。この偏光変換素子26も、ダイクロイックミラー22での反射される緑色光Gを選択し、緑色光Gの偏光方向を変換する波長選択性の素子である。なお、偏光変換素子26では、青色光Bの偏光方向は変換されない。
このような色分離光学系20で使用される偏光変換素子24、26は選択した光束にのみ位相差を生じさせる波長選択性の1/2波長板である。
また、偏光変換素子25も光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板である。
ここで、1/2波長板としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、マイラー、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセテート(トリブチルアセテート)、ポリメチルメタクリレート等の高分子フィルムや、水晶、マイカ、方解石等を使用することができる。
【0018】
前記リレー光学系30は、入射側レンズ31、リレーレンズ33、反射ミラー35、36、および出射側レンズ39を備え、色分離光学系20で分離された色光、例えば、本例では、青色光Bを液晶パネル41Bまで導く機能を有している。
反射ミラー35の前段には、偏光変換素子37が配置されている。この偏光変換素子37は、青色光Bの偏光方向を変換するものである。
さらに、反射ミラー36の後段にも偏光変換素子38が配置されており、前記偏光変換素子37で変換された青色光Bの偏光方向を再度、変換する。
【0019】
このリレー光学系30に用いられる偏光変換素子37,38は、光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板となっている。
なお、青色光Bにリレー光学系30が用いられているのは、青色光Bの光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。
【0020】
前記光変調装置40は、液晶パネル41R、41G、41Bと、この各液晶パネル41R、41G、41Bの入射側および出射側に配置される偏光子としての偏光板42、43と、偏光板42の入射側に配置されるフィールドレンズ44とを備えている。
液晶パネル41R、41G、41Bは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、偏光板42から出射された偏光光の偏光方向を変調する。
【0021】
偏光板42及び偏光板43は、入射した光束を直線偏光光に変換する光学素子である。
フィールドレンズ44は、インテグレータ照明光学系10のコンデンサレンズ19で絞り込まれた出射光束を照明光軸に対して平行にするための光学素子であり、液晶パネル41R、41Gの前段に配置されているが、液晶パネル41Bについては、リレー光学系30の出射側レンズ39がこのフィールドレンズを兼用している。
【0022】
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム50は、3枚の液晶パネル41R、41G、41Bから出射された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム50には、合成光学膜としての誘電体多層膜が設けられている。
誘電体多層膜は、赤色光Rを反射する誘電体多層膜と青色光Bを反射する誘電体多層膜とを有し、これらは、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に形成されている。この誘電体多層膜によって3つの色光が合成されることとなる。
【0023】
クロスダイクロイックプリズム50の後段には、偏光変換素子51が配置されている。この偏光変換素子51は、クロスダイクロイックプリズム50の誘電体多層膜を透過する緑色光Gを選択して、1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板である。なお、赤色光R及び青色光Bは偏光方向を変換されずに、偏光変換素子51を透過する。偏光変換素子51は、クロスダイクロイックプリズム50の光軸に対して、反射光が液晶パネル41R,41G,41Bの画像形成領域に入射しない角度、例えば45°傾斜して配置されている。
投写レンズ60は、複数のレンズからなるレンズユニットから構成され、クロスダイクロイックプリズム50で合成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投写する機能を有する。
【0024】
このような構成のプロジェクタ1では、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束は、次のように変換されて投写レンズ60から射出される。
なお、図中、一点鎖線はランダム偏光光束、点線はP偏光光束、実線はS偏光光束を示す。
まず、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束は、PBSアレイ18を通り、P偏光光束に変換される。次に、このP偏光光束のうち赤色光Rのみが、偏光変換素子24によりS偏光光束に変換される。なお、緑色光G及び青色光Bの偏光方向は変換されず、P偏光光束のままである。
赤色光Rは、ダイクロイックミラー21により反射されて、反射ミラー23に到達し、さらに、この反射ミラー23により反射されて偏光変換素子25に到達する。この偏光変換素子25により、赤色光RはS偏光光束からP偏光光束へ変換される。さらに、このP偏光光束は、偏光板42,43及び液晶パネル41Rにより、S偏光光束に変換されて、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。そして、クロスダイクロイックプリズム50内の誘電体多層膜により反射されて、クロスダイクロイックプリズム50から射出される。
【0025】
緑色光G及び青色光Bは、ダイクロイックミラー21を透過し、偏光変換素子26に入射する。この偏光変換素子26により緑色光GはP偏光光束からS偏光光束に変換される。なお、青色光Bは、変換されず、P偏光光束のまま透過する。次に、ダイクロイックミラー22により、緑色光Gは反射され、緑色光Gと青色光Bとが分離される。緑色光Gは、偏光板42,43及び液晶パネル41Gを通ることで、P偏光光束に変換され、そのまま、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。さらに、緑色光Gは、誘電体多層膜を通過し、クロスダイクロイックプリズム50から射出される。
【0026】
青色光Bは、ダイクロイックミラー22を透過し、このダイクロイックミラー22の後段に配置された偏光変換素子37に入射される。この偏光変換素子37によりP偏光光束からS偏光光束に変換される。さらに、この青色光Bは反射ミラー35,36で反射されて、反射ミラー36の後段に配置された偏光変換素子38に入射される。ここで、青色光BはP偏光光束からS偏光光束に変換される。さらに、偏光板42,43及び液晶パネル41Bを通ることで再度、S偏光光束に変換されて、クロスダイクロイックプリズム50に入射される。そして、クロスダイクロイックプリズム50の誘電体多層膜により反射されてクロスダイクロイックプリズム50から射出される。
【0027】
クロスダイクロイックプリズム50から射出される光束のうち、赤色光R及び青色光BはS偏光光束であり、緑色光Gは、P偏光光束となる。これらは、偏光変換素子51を通るが、この偏光変換素子51では、緑色光Gが選択され、P偏光光束からS偏光光束に変換される。偏光変換素子51では、赤色光R及び青色光Bの偏光方向は変換されないため、全ての色光がS偏光光束となる。
そして、これらの色光は、投写レンズ60を介してスクリーン上に到達する。
【0028】
従って、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
ダイクロイックミラー21の前段に偏光変換素子24を配置して、ダイクロイックミラー21で反射する赤色光RのみをS偏光光束に変えているため、ダイクロイックミラー21での反射による赤色光Rの減衰を防止することができる。また、液晶パネル41Rの前段にも偏光変換素子25を配置し、クロスダイクロイックプリズム50の誘電体多層膜での反射がS偏光光束で行われるようにしたため、誘電体多層膜での反射による赤色光Rの減衰も防止できる。同様に、緑色光G及び青色光Bにおいても、反射または透過に適した偏光光束に変換することで、透過、反射による色光の減衰を防止できる。
従って、光の利用率を向上することができ、より明るい投写画像を映し出すことができる。
【0029】
さらに、クロスダイクロイックプリズム50の後段に偏光変換素子51を配置したため、P偏光光束の緑色光GをS偏光光束に変換して、全ての色光をS偏光光束に揃えることができ、偏光スクリーンを利用することができるため、このスクリーンに映し出される画像を鮮明にすることができる。
【0030】
偏光変換素子51をクロスダイクロイックプリズム50の光軸に対し、傾斜して配置しているので、偏光変換素子51での反射光が、液晶パネル41R,41G,41Bの画像形成領域に戻る可能性が少なく、投写画像でのゴーストの発生を防止できる。
また、偏光変換素子51での反射光が液晶パネル41R,41G,41Bの画像形成領域に戻る可能性が少なくなるため、ポリシリコンTFTの誤作動も防止することができる。
【0031】
従来、緑色光Gをクロスダイクロイックプリズム50の透過に適した偏光光束に変換するために、液晶パネル41Gと、偏光板42との間に位相差板を配置することがあったが、本実施形態では、ダイクロイックミラー22の前段に偏光変換素子26を配置しているため、このような位相差板が不要となる。位相差板をなくすことで、その分隙間を形成することが可能となり、液晶パネル41Gの冷却効率を向上させることができる。
【0032】
次に、本発明の第二実施形態を示す。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前記実施形態では、光源ランプ12から射出された光束のうち、赤色光Rがダイクロイックミラー21により反射され、他の色光G,Bはダイクロイックミラー21を透過するとしていた。これに対し、本実施形態では、赤色光Rがダイクロイックミラー21’を透過し、他の色光G,Bはダイクロイックミラー21’で反射される点で前記実施形態と異なっている。
【0033】
また、前記実施形態では、PBSアレイ18は、P偏光光束を射出していたが、本実施形態ではPBSアレイ18’は、S偏光光束を射出するものとなっている。
さらに、ダイクロイックミラー21’の前段に配置される偏光変換素子24’は、ダイクロイックミラー21’を透過する赤色光Rのみを選択して、偏光方向を変換する機能を有する。すなわち、この偏光変換素子24’は透過色光に応じた波長選択性を有している。なお、この偏光変換素子24’では、緑色光G及び青色光Bの偏光方向は変換されない。
【0034】
また、反射ミラー23の前段には、偏光変換素子27が配置されている。この偏光変換素子27は、赤色光Rの偏光方向を変換するものである。
さらに、前記実施形態では、ダイクロイックミラー22の前段に配置された偏光変換素子26は、緑色光Gを選択し、偏光方向を変換するものであったが、本実施形態の偏光変換素子26’は、ダイクロイックミラー22を透過する青色光Bを選択して、S偏光光束からP偏光光束に変換させるものとなっている。偏光変換素子26’では、緑色光Gの偏光方向は変換されない。
【0035】
このような構成のプロジェクタ1では、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束は、次のように変換されて投写レンズ60から射出される。
まず、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束はPBSアレイ18を通り、S偏光光束に変換される。次に、偏光変換素子24’により、赤色光RのみがP偏光光束に変換される。変換された赤色光Rはダイクロイックミラー21’を透過し、この後段に配置された偏光変換素子27によりS偏光光束に変換される。さらに、この赤色光Rは反射ミラー23により反射され、反射ミラー23の後段に配置された偏光変換素子25によりP偏光光束に変換される。さらに、偏光板42,43、液晶パネル41RによりS偏光光束に変換されて、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。
【0036】
一方、緑色光G及び青色光Bは、偏光変換素子24’で変換されず、S偏光光束のままダイクロイックミラー21’により反射される。そして、ダイクロイックミラー22’の前段に配置された偏光変換素子26’により青色光BのみがP偏光光束に変換される。緑色光GはS偏光光束のまま、ダイクロイックミラー22’により反射されて、偏光板42,43及び液晶パネル41Gを通り、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。
青色光Bはダイクロイックミラー22’を透過し、前記実施形態と同様に変換されてクロスダイクロイックプリズム50に入射する。
さらに、前記実施形態と同様に、クロスダイクロイックプリズム50の射出側に配置された偏光変換素子51により、緑色光GがS偏光光束に変換される。偏光変換素子51では、赤色光R及び青色光Bの偏光方向は変換されないため、全ての色光がS偏光光束となる。
【0037】
従って、このような第2実施形態によれば、前記実施形態と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
赤色光Rを透過させ、他の色光G,Bを反射させるようなダイクロイックミラー21’を用いた場合であっても、光の利用率を向上させることができる。
【0038】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、フロント型のプロジェクタ1を使用していたが、これに限らず、リアプロジェクタとしてもよい。リアプロジェクタにおいては、色合成光学系から射出された光束は、投写レンズを通り、投影ミラーにより反射されて、スクリーンに映し出される。従って、クロスダイクロイックプリズム50の後段に偏光変換素子を配置し、誘電多層膜を透過する光束(P偏光光束)を変換し、S偏光光束に変換することで、投影ミラーでの反射に伴う光束の減衰を防止できるという効果も発揮できる。
【0039】
また、前記実施形態では、ダイクロイックミラー21,21’で赤色光Rを分離するものとしたが、青色光Bを分離して、リレー光学系に赤色光Rを通す構成としてもよい。この場合には、偏光交換素子24を青色光Bを選択するものとすればよい。
さらに、前記実施形態では、クロスダイクロイックプリズム50の後段に配置された偏光変換素子51は、クロスダイクロイックプリズム50の光軸に対して傾斜して配置されているとしたが、傾斜して配置されていなくてもよい。このようにすれば、偏光変換素子51の配置に手間がかからない。
また、前記実施形態では、色分離光学系20で赤色光R、緑色光G、青色光Bの三色を分離するとしたが、これに限らずシアンC、マゼンダM、イエローYを分離するものとしてもよい。また、赤色光R、緑色光G、青色光BにシアンC、マゼンダM、イエローYのいずれかを加えた四色を分離する構成としてもよい。
【0040】
【発明の効果】
このような本発明によれば、光の利用率を高めることができるプロジェクタを提供できるという効果がある。
また、鮮明な画像を映し出すことができるプロジェクタを提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる光学系を示す模式図である。
【図2】本発明の第2実施形態にかかる光学系を示す模式図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタ
10 インテグレータ照明光学系
11 光源装置
18 PBSアレイ
20 色分離光学系
21,21’,22 ダイクロイックミラー
24,24’ 偏光交換素子
26,26’ 偏光変換素子
40 光変調装置
50 クロスダイクロイックプリズム
51 偏光変換素子
60 投写レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに関する。
【0002】
【背景技術】
従来から、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、光源から放射されるランダム偏光光束を効率的に利用するために、色分離光学系の前段にランダム偏光光束を一定の直線偏光光束に変換する偏光変換光学系を配置している。この偏光変換光学系としては、偏光ビームスプリッタアレイ(PBSアレイ)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、色分離光学系は、ダイクロイックミラーを備えて構成され、このダイクロイックミラーは、分離したい色光を反射し、他の色光を透過することで色分離を実現する。しかしながら、このダイクロイックミラーは、色光透過特性または反射特性が直線偏光光束の偏光方向によって差があるという問題がある。このため、PBSアレイで揃えられた光束がダイクロイックミラーに入射すると、最も適切な状態で反射/透過による色分離が行われているとは言い難い。
また、色合成光学系では、色分離光学系を構成するダイクロイックミラーの特性を逆に利用することで、色合成を達成している。具体的には、異なる方向から入射する色光の一部を反射し、他の一部を透過させる光学合成膜を用いて色合成を実現している。しかしながら、色合成光学系に入射する色光の偏光方向は、必ずしも一致していない。このため、色合成光学系から射出された光束は、色光毎に偏光方向が異なる場合があり、スクリーン上に形成された画像の画質が悪くなるという問題もある。
【0004】
本発明の第1の目的は、光の利用率を高めることができるプロジェクタを提供することである。
本発明の第2の目的は、鮮明な画像を映し出すことができるプロジェクタを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は以下の構成を採用して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束の偏光方向を揃える偏光変換光学系と、この偏光変換光学系から射出された光束を複数の色光に分離するための色分離光学素子を有する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタであって、前記色分離光学素子は、分離する色光を反射して、他の色光を透過することで色分離を行い、前記色分離光学素子の前段には、前記色分離光学素子の反射色光または透過色光に応じた波長選択性を有する偏光変換素子が配置されていることを特徴とする。
【0006】
この構成の本発明では、色分離光学素子の前段に偏光変換素子を配置しており、この偏光変換素子は、反射色光に応じた波長選択性を有しているので、最も適切な状態で反射/透過による色分離を行うことができる。例えば、色分離光学素子が、赤色光を反射し、緑色光及び青色光を透過させるものである場合、偏光変換素子は、P偏光光束で入射した色光のうち、赤色光のみを選択して、S偏光光束に変換する。緑色光及び青色光の偏光方向は変換されず、緑色光及び青色光は、P偏光光束のまま色分離光学素子を透過することとなる。これにより、赤色光の反射による減衰を防止でき、光の利用率が向上する。従って、より明るい投写画像を形成することができ、本願の第1の目的を達成できる。
【0007】
また、本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離するための色分離光学素子を有する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタであって、前記色合成光学系は、入射する色光の波長に応じて前記色光を反射または透過する合成光学膜を備え、前記色合成光学系の光束射出側には、偏光変換素子が配置されており、前記偏光変換素子は、前記合成光学膜を透過した色光の偏光方向を変換することを特徴とする。
【0008】
本発明では、色合成光学系の光束射出側に、合成光学膜を透過する光束の偏光方向を変換する偏光変換素子を配置することで、色合成光学系から射出された光束の偏光方向を揃え、偏光スクリーンを利用することができる。従って、このスクリーンに映し出される画像を鮮明なものとすることができ、本発明の第2の目的を達成できる。
さらに、本発明のプロジェクタをリアプロジェクタとした場合、色合成光学系から射出された光束は、投写レンズを通り、投影ミラーにより反射されて、スクリーンに映し出される。従って、合成光学膜を透過する光束(P偏光光束)を変換し、最も適切な状態で反射を行うことができる光束(S偏光光束)に変換することで、投影ミラーの反射に伴う光束の減衰を防止できるという効果も発揮できる。
【0009】
この際、前記偏光変換素子は、前記色合成光学系の光軸に対して傾斜して配置されていることが好ましい。
偏光変換素子を色合成光学系の光軸に対して傾斜して配置しているので、偏光変換素子での反射光が、光変調装置の画像形成領域に戻る可能性が少なく、投写画像でのゴーストの発生を防止できる。
【0010】
この際、前記偏光変換素子は、前記偏光変換素子は、選択した光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板であることが好ましい。
1/2波長板を備えることで、確実に偏光を行うことができる。すなわち、例えば、選択した光束がP偏光光束である場合には、偏光変換素子において、S偏光光束に確実に変換することができるのである。
ここで、1/2波長板としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、マイラー、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセテート(トリブチルアセテート)、ポリメチルメタクリレート等の高分子フィルムや、水晶、マイカ、方解石等があげられる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の光学系の構造を表す模式図が示されている。このプロジェクタ1は、インテグレータ照明光学系10、色分離光学系20、リレー光学系30、光変調装置40、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム50、および投写光学系である投写レンズ60を備えている。
前記インテグレータ照明光学系10は、光源装置11および均一照明光学系15を備え、光源装置11は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等の光源ランプ12、および、光源ランプ12から出射された光束の出射方向を揃えて平行化する放物面リフレクタ13から構成されている。
均一照明光学系15は、光源装置11から出射された光束を複数の部分光束に分割するとともに、各部分光束の偏光方向を、P偏光光束に揃える偏光変換光学系を具備し、第1レンズアレイ16、第2レンズアレイ17、PBSアレイ18、およびコンデンサレンズ19を含んで構成されている。
【0012】
第1レンズアレイ16は、光源ランプ12から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Aと直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えて構成され、各レンズの縦横比は、後述する光変調装置40を構成する液晶パネル41R、41G、41Bの画像形成領域の縦横比と対応している。
【0013】
第2レンズアレイ17は、前述の第1レンズアレイ16により分割された部分部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレイ16と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えている。各レンズの配列は、第1レンズアレイ16を構成するレンズと対応しているが、その大きさは、第1レンズアレイ16のように液晶パネル41R、41G、41Bの画像形成領域の縦横比と対応する必要はない。
【0014】
偏光変換光学系を構成するPBSアレイ18は、第1レンズアレイ16により分割された各部分光束の偏光方向を一方向に揃える光学素子である。このPBSアレイ18は、図示しないが、偏光方向の異なる2種類のP偏光光束およびS偏光光束のうち、S偏光光束を透過させ、P偏光光束を反射して両偏光光束に分離する偏光分離膜と、この偏光分離膜で反射した偏光光束の進行方向を折り曲げて、透過したS偏光光束の出射方向に揃える反射ミラーと、透過したS偏光光束の偏光変換を行いP偏光光束とする位相差板とを含んで構成される。従って、本実施形態では、PBSアレイ18からは、P偏光光束が射出される。このようなPBSアレイ18を採用することで、光源ランプ12から射出される光束を一方向のP偏光光束のみに揃えることができるため、光源光の利用効率を向上させることができる。
【0015】
コンデンサレンズ19は、第1レンズアレイ16、第2レンズアレイ17、およびPBSアレイ18を経た複数の部分光束を集光して、液晶パネル41R、41G、41Bの画像形成領域上に重畳させる機能を有するレンズである。
【0016】
前記色分離光学系20は、インテグレータ照明光学系10から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の三色の色光に分離する機能を有している。この色分離光学系20は、色分離光学素子である2枚のダイクロイックミラー21、22と、反射ミラー23と、偏光変換素子24〜26とを備えている。
ダイクロイックミラー21は、赤色光Rを反射し、その他の色光G,Bとを透過して赤色光Rを分離するものである。このダイクロイックミラー21の前段には、偏光変換素子24が配置されている。偏光変換素子24は、ダイクロイックミラー21で反射される赤色光Rを選択し、赤色光Rの偏光方向を変換する波長選択性を有する素子である。なお、この偏光変換素子24では、緑色光G及び青色光Bの偏光方向は変換されない。
反射ミラー23は、ダイクロイックミラー21で分離された赤色光Rを、反射させて、液晶パネル41Rまで導くものである。この反射ミラー23と液晶パネル41Rとの間には、偏光変換素子25が配置されている。
【0017】
ダイクロイックミラー22は、緑色光Gを反射し、青色光Bを透過して、緑色光Gを分離するものである。このダイクロイックミラー22の前段にも、偏光変換素子26が配置されている。この偏光変換素子26も、ダイクロイックミラー22での反射される緑色光Gを選択し、緑色光Gの偏光方向を変換する波長選択性の素子である。なお、偏光変換素子26では、青色光Bの偏光方向は変換されない。
このような色分離光学系20で使用される偏光変換素子24、26は選択した光束にのみ位相差を生じさせる波長選択性の1/2波長板である。
また、偏光変換素子25も光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板である。
ここで、1/2波長板としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、マイラー、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセテート(トリブチルアセテート)、ポリメチルメタクリレート等の高分子フィルムや、水晶、マイカ、方解石等を使用することができる。
【0018】
前記リレー光学系30は、入射側レンズ31、リレーレンズ33、反射ミラー35、36、および出射側レンズ39を備え、色分離光学系20で分離された色光、例えば、本例では、青色光Bを液晶パネル41Bまで導く機能を有している。
反射ミラー35の前段には、偏光変換素子37が配置されている。この偏光変換素子37は、青色光Bの偏光方向を変換するものである。
さらに、反射ミラー36の後段にも偏光変換素子38が配置されており、前記偏光変換素子37で変換された青色光Bの偏光方向を再度、変換する。
【0019】
このリレー光学系30に用いられる偏光変換素子37,38は、光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板となっている。
なお、青色光Bにリレー光学系30が用いられているのは、青色光Bの光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。
【0020】
前記光変調装置40は、液晶パネル41R、41G、41Bと、この各液晶パネル41R、41G、41Bの入射側および出射側に配置される偏光子としての偏光板42、43と、偏光板42の入射側に配置されるフィールドレンズ44とを備えている。
液晶パネル41R、41G、41Bは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、偏光板42から出射された偏光光の偏光方向を変調する。
【0021】
偏光板42及び偏光板43は、入射した光束を直線偏光光に変換する光学素子である。
フィールドレンズ44は、インテグレータ照明光学系10のコンデンサレンズ19で絞り込まれた出射光束を照明光軸に対して平行にするための光学素子であり、液晶パネル41R、41Gの前段に配置されているが、液晶パネル41Bについては、リレー光学系30の出射側レンズ39がこのフィールドレンズを兼用している。
【0022】
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム50は、3枚の液晶パネル41R、41G、41Bから出射された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム50には、合成光学膜としての誘電体多層膜が設けられている。
誘電体多層膜は、赤色光Rを反射する誘電体多層膜と青色光Bを反射する誘電体多層膜とを有し、これらは、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に形成されている。この誘電体多層膜によって3つの色光が合成されることとなる。
【0023】
クロスダイクロイックプリズム50の後段には、偏光変換素子51が配置されている。この偏光変換素子51は、クロスダイクロイックプリズム50の誘電体多層膜を透過する緑色光Gを選択して、1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板である。なお、赤色光R及び青色光Bは偏光方向を変換されずに、偏光変換素子51を透過する。偏光変換素子51は、クロスダイクロイックプリズム50の光軸に対して、反射光が液晶パネル41R,41G,41Bの画像形成領域に入射しない角度、例えば45°傾斜して配置されている。
投写レンズ60は、複数のレンズからなるレンズユニットから構成され、クロスダイクロイックプリズム50で合成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投写する機能を有する。
【0024】
このような構成のプロジェクタ1では、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束は、次のように変換されて投写レンズ60から射出される。
なお、図中、一点鎖線はランダム偏光光束、点線はP偏光光束、実線はS偏光光束を示す。
まず、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束は、PBSアレイ18を通り、P偏光光束に変換される。次に、このP偏光光束のうち赤色光Rのみが、偏光変換素子24によりS偏光光束に変換される。なお、緑色光G及び青色光Bの偏光方向は変換されず、P偏光光束のままである。
赤色光Rは、ダイクロイックミラー21により反射されて、反射ミラー23に到達し、さらに、この反射ミラー23により反射されて偏光変換素子25に到達する。この偏光変換素子25により、赤色光RはS偏光光束からP偏光光束へ変換される。さらに、このP偏光光束は、偏光板42,43及び液晶パネル41Rにより、S偏光光束に変換されて、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。そして、クロスダイクロイックプリズム50内の誘電体多層膜により反射されて、クロスダイクロイックプリズム50から射出される。
【0025】
緑色光G及び青色光Bは、ダイクロイックミラー21を透過し、偏光変換素子26に入射する。この偏光変換素子26により緑色光GはP偏光光束からS偏光光束に変換される。なお、青色光Bは、変換されず、P偏光光束のまま透過する。次に、ダイクロイックミラー22により、緑色光Gは反射され、緑色光Gと青色光Bとが分離される。緑色光Gは、偏光板42,43及び液晶パネル41Gを通ることで、P偏光光束に変換され、そのまま、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。さらに、緑色光Gは、誘電体多層膜を通過し、クロスダイクロイックプリズム50から射出される。
【0026】
青色光Bは、ダイクロイックミラー22を透過し、このダイクロイックミラー22の後段に配置された偏光変換素子37に入射される。この偏光変換素子37によりP偏光光束からS偏光光束に変換される。さらに、この青色光Bは反射ミラー35,36で反射されて、反射ミラー36の後段に配置された偏光変換素子38に入射される。ここで、青色光BはP偏光光束からS偏光光束に変換される。さらに、偏光板42,43及び液晶パネル41Bを通ることで再度、S偏光光束に変換されて、クロスダイクロイックプリズム50に入射される。そして、クロスダイクロイックプリズム50の誘電体多層膜により反射されてクロスダイクロイックプリズム50から射出される。
【0027】
クロスダイクロイックプリズム50から射出される光束のうち、赤色光R及び青色光BはS偏光光束であり、緑色光Gは、P偏光光束となる。これらは、偏光変換素子51を通るが、この偏光変換素子51では、緑色光Gが選択され、P偏光光束からS偏光光束に変換される。偏光変換素子51では、赤色光R及び青色光Bの偏光方向は変換されないため、全ての色光がS偏光光束となる。
そして、これらの色光は、投写レンズ60を介してスクリーン上に到達する。
【0028】
従って、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
ダイクロイックミラー21の前段に偏光変換素子24を配置して、ダイクロイックミラー21で反射する赤色光RのみをS偏光光束に変えているため、ダイクロイックミラー21での反射による赤色光Rの減衰を防止することができる。また、液晶パネル41Rの前段にも偏光変換素子25を配置し、クロスダイクロイックプリズム50の誘電体多層膜での反射がS偏光光束で行われるようにしたため、誘電体多層膜での反射による赤色光Rの減衰も防止できる。同様に、緑色光G及び青色光Bにおいても、反射または透過に適した偏光光束に変換することで、透過、反射による色光の減衰を防止できる。
従って、光の利用率を向上することができ、より明るい投写画像を映し出すことができる。
【0029】
さらに、クロスダイクロイックプリズム50の後段に偏光変換素子51を配置したため、P偏光光束の緑色光GをS偏光光束に変換して、全ての色光をS偏光光束に揃えることができ、偏光スクリーンを利用することができるため、このスクリーンに映し出される画像を鮮明にすることができる。
【0030】
偏光変換素子51をクロスダイクロイックプリズム50の光軸に対し、傾斜して配置しているので、偏光変換素子51での反射光が、液晶パネル41R,41G,41Bの画像形成領域に戻る可能性が少なく、投写画像でのゴーストの発生を防止できる。
また、偏光変換素子51での反射光が液晶パネル41R,41G,41Bの画像形成領域に戻る可能性が少なくなるため、ポリシリコンTFTの誤作動も防止することができる。
【0031】
従来、緑色光Gをクロスダイクロイックプリズム50の透過に適した偏光光束に変換するために、液晶パネル41Gと、偏光板42との間に位相差板を配置することがあったが、本実施形態では、ダイクロイックミラー22の前段に偏光変換素子26を配置しているため、このような位相差板が不要となる。位相差板をなくすことで、その分隙間を形成することが可能となり、液晶パネル41Gの冷却効率を向上させることができる。
【0032】
次に、本発明の第二実施形態を示す。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前記実施形態では、光源ランプ12から射出された光束のうち、赤色光Rがダイクロイックミラー21により反射され、他の色光G,Bはダイクロイックミラー21を透過するとしていた。これに対し、本実施形態では、赤色光Rがダイクロイックミラー21’を透過し、他の色光G,Bはダイクロイックミラー21’で反射される点で前記実施形態と異なっている。
【0033】
また、前記実施形態では、PBSアレイ18は、P偏光光束を射出していたが、本実施形態ではPBSアレイ18’は、S偏光光束を射出するものとなっている。
さらに、ダイクロイックミラー21’の前段に配置される偏光変換素子24’は、ダイクロイックミラー21’を透過する赤色光Rのみを選択して、偏光方向を変換する機能を有する。すなわち、この偏光変換素子24’は透過色光に応じた波長選択性を有している。なお、この偏光変換素子24’では、緑色光G及び青色光Bの偏光方向は変換されない。
【0034】
また、反射ミラー23の前段には、偏光変換素子27が配置されている。この偏光変換素子27は、赤色光Rの偏光方向を変換するものである。
さらに、前記実施形態では、ダイクロイックミラー22の前段に配置された偏光変換素子26は、緑色光Gを選択し、偏光方向を変換するものであったが、本実施形態の偏光変換素子26’は、ダイクロイックミラー22を透過する青色光Bを選択して、S偏光光束からP偏光光束に変換させるものとなっている。偏光変換素子26’では、緑色光Gの偏光方向は変換されない。
【0035】
このような構成のプロジェクタ1では、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束は、次のように変換されて投写レンズ60から射出される。
まず、光源ランプ12から射出されたランダム偏光光束はPBSアレイ18を通り、S偏光光束に変換される。次に、偏光変換素子24’により、赤色光RのみがP偏光光束に変換される。変換された赤色光Rはダイクロイックミラー21’を透過し、この後段に配置された偏光変換素子27によりS偏光光束に変換される。さらに、この赤色光Rは反射ミラー23により反射され、反射ミラー23の後段に配置された偏光変換素子25によりP偏光光束に変換される。さらに、偏光板42,43、液晶パネル41RによりS偏光光束に変換されて、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。
【0036】
一方、緑色光G及び青色光Bは、偏光変換素子24’で変換されず、S偏光光束のままダイクロイックミラー21’により反射される。そして、ダイクロイックミラー22’の前段に配置された偏光変換素子26’により青色光BのみがP偏光光束に変換される。緑色光GはS偏光光束のまま、ダイクロイックミラー22’により反射されて、偏光板42,43及び液晶パネル41Gを通り、クロスダイクロイックプリズム50に入射する。
青色光Bはダイクロイックミラー22’を透過し、前記実施形態と同様に変換されてクロスダイクロイックプリズム50に入射する。
さらに、前記実施形態と同様に、クロスダイクロイックプリズム50の射出側に配置された偏光変換素子51により、緑色光GがS偏光光束に変換される。偏光変換素子51では、赤色光R及び青色光Bの偏光方向は変換されないため、全ての色光がS偏光光束となる。
【0037】
従って、このような第2実施形態によれば、前記実施形態と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
赤色光Rを透過させ、他の色光G,Bを反射させるようなダイクロイックミラー21’を用いた場合であっても、光の利用率を向上させることができる。
【0038】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、フロント型のプロジェクタ1を使用していたが、これに限らず、リアプロジェクタとしてもよい。リアプロジェクタにおいては、色合成光学系から射出された光束は、投写レンズを通り、投影ミラーにより反射されて、スクリーンに映し出される。従って、クロスダイクロイックプリズム50の後段に偏光変換素子を配置し、誘電多層膜を透過する光束(P偏光光束)を変換し、S偏光光束に変換することで、投影ミラーでの反射に伴う光束の減衰を防止できるという効果も発揮できる。
【0039】
また、前記実施形態では、ダイクロイックミラー21,21’で赤色光Rを分離するものとしたが、青色光Bを分離して、リレー光学系に赤色光Rを通す構成としてもよい。この場合には、偏光交換素子24を青色光Bを選択するものとすればよい。
さらに、前記実施形態では、クロスダイクロイックプリズム50の後段に配置された偏光変換素子51は、クロスダイクロイックプリズム50の光軸に対して傾斜して配置されているとしたが、傾斜して配置されていなくてもよい。このようにすれば、偏光変換素子51の配置に手間がかからない。
また、前記実施形態では、色分離光学系20で赤色光R、緑色光G、青色光Bの三色を分離するとしたが、これに限らずシアンC、マゼンダM、イエローYを分離するものとしてもよい。また、赤色光R、緑色光G、青色光BにシアンC、マゼンダM、イエローYのいずれかを加えた四色を分離する構成としてもよい。
【0040】
【発明の効果】
このような本発明によれば、光の利用率を高めることができるプロジェクタを提供できるという効果がある。
また、鮮明な画像を映し出すことができるプロジェクタを提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる光学系を示す模式図である。
【図2】本発明の第2実施形態にかかる光学系を示す模式図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタ
10 インテグレータ照明光学系
11 光源装置
18 PBSアレイ
20 色分離光学系
21,21’,22 ダイクロイックミラー
24,24’ 偏光交換素子
26,26’ 偏光変換素子
40 光変調装置
50 クロスダイクロイックプリズム
51 偏光変換素子
60 投写レンズ
Claims (4)
- 光源と、この光源から射出された光束の偏光方向を揃える偏光変換光学系と、この偏光変換光学系から射出された光束を複数の色光に分離するための色分離光学素子を有する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記色分離光学素子は、分離する色光を反射して、他の色光を透過することで色分離を行い、
前記色分離光学素子の前段には、前記色分離光学素子の反射色光または透過色光に応じた波長選択性を有する偏光変換素子が配置されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離するための色分離光学素子を有する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記色合成光学系は、入射する色光の波長に応じて前記色光を反射または透過する合成光学膜を備え、
前記色合成光学系の光束射出側には、偏光変換素子が配置されており、
前記偏光変換素子は、前記合成光学膜を透過した色光の偏光方向を変換することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光変換素子は、前記色合成光学系の光軸に対して傾斜して配置されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から3の何れかに記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光変換素子は、選択した光束に1/2波長の位相差を生じさせる1/2波長板であることを特徴とするプロジェクタ。
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2002
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