JP3060230B2 - 画像投射装置 - Google Patents

画像投射装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、放射源と、表示すべき画像を発生し放射源
から発するビームの偏光方向を画像情報に基いて変調す
る少なくとも１個の画像表示パネルを有する画像表示系
と、画像表示系で発生した画像を投射パネル上に投射す
る投射レンズ系と、前記放射源から到来するビームの光
路中に配置され、相互に直交偏光し、画像情報で変調さ
れる２個のサブビームを発生する偏光感知ビームスプリ
ッタとを具える画像投射装置に関するものである。
（従来の技術） 画像投射装置の概念は一般的な意味において理解され
るべきであり、例えばビデオ画像、図形画像、数値情報
またはこれらの組合せを表示する装置を具えている。こ
れら画像は単色画像およびカラー画像の両方とすること
ができる。カラー画像の場合、表示装置は例えば赤、緑
および青の３個のカラーチャネルを有し、各カラーチャ
ネルは表示パネルを含んでいる。
このカラー画像用の画像投射装置は米国特許第4,127,
322号に開示されている。従来の画像投射装置の表示パ
ネルは、作動素子すなわち画像発生素子として、いわゆ
るネマティック形の液晶材料層を有する反射性光バルブ
である。この液晶材料層は、画像情報に応じて入射光ビ
ームの偏光方向を局部的に変化させる。このため、光ビ
ームは直線偏光している必要があり、偏光感知ビームス
プリッタが光源から発する光ビームの光路中に配置され
ている。このビームスプリッタは、光ビームを相互に直
交偏光した２個のサブビームに分離する。これらサブビ
ームのうち一方のビームだけが表示装置に向けて透過す
るので、放射源からの光のうちほぼ半分の光だけが表示
装置に入射する。
光源からの光を一層効率よく使用するため、米国特許
第4,127,322号では第２の表示装置を用いることを提案
している。この装置においては、第１の表示装置に第１
の方向に偏光したサブビームが投射され、第２の表示装
置には第２の方向に偏光したサブビームが投射される。
表示装置で変調された後、ビームは偏光方向に応じて分
離動作を行なう同一の偏光感知ビームスプリッタによっ
て結合される。従って、原理的に放射源からの光の100
％の光が画像投射に用いられることになる。
米国特許第4,127,322号に開示されている画像投射装
置においては、表示バルブの数は一般的な画像投射装置
の画素数の２倍にされている。さらに、各表示バルブ
は、複雑で、比較的大型であり、しかも高価な画像表示
装置の一部を構成している。この画像表示システムにお
いて、画像は陰極線管により発生する。陰極線管から出
射した光ビームは光導電層に入射し、陰極線管上の画像
に応じて電荷パターンが発生する。この結果、陰極線管
の画像に応じて、光導電層と第２の対向電極との間に介
在する液晶層に電界が形成される。電界の変化によって
液晶内に複屈折性の変化が生じ、この液晶層に入射する
投射ビームの偏光方向の偏移に局部的な差異が生ずる。
この装置において適切に動作するためには、多数の別の
層を設ける必要がある。米国特許第4,127,322号に開示
されている画像投射装置は専門的な用途に用いられるよ
うに設計されており、構造的複雑さ、大きさ及び価格の
点により民生用には不適当である。
民生用および他の用途に好適なものとして、２個の電
極間に液晶材料層が介在する、いわゆるマトリックス制
御画像表示パネルがある。受動制御表示パネルの場合両
方の電極は列および行に分布し、能動制御表示パネルの
場合電子駆動回路マトリックスが一方の電極に装着され
ている。両方の場合において表示パネルは電極マトリッ
クスによって多数の画素に分割される。電極マトリック
スは、例えばビデオ信号のような電子信号により制御さ
れる。この型式の表示パネルを有する画像投射装置は、
米国特許第4,127,322号に開示されている装置よりも構
造が簡単で安価であり、しかも一層小型である。しかし
ながら、表示パネルの構造により、有用な光束が少な
い。例えば、能動制御表示パネルの場合、表示パネルを
介して光源からの光の約10％しか投射レンズ系に到達し
ない。
従って、本発明の目的は、装置の構造が複雑化するこ
となく、マトリックス制御表示パネルを有する画像投射
装置において有用な光を一層効率よく利用しようとする
ものである。この目的を達成するため、本発明は２個の
サブビームが同一の画像表示系に入射するように構成し
たことを特徴とする。
画像表示系は１個の画像表示パネルを有する単色画像
表示系とすることができ、或は可変設計のカラー画像表
示系とすることもできる。
本発明の画像投射装置においては、同一の表示パネル
によりｐ偏光およびｓ偏光より成る投射光の両方の偏光
方向を変調する。従って、原理的に全ての有用な光が１
個の同一の表示パネルにより変調され、別の画像表示パ
ネルをもちいることなく有用な光について最良の使用効
率が得られる。
本発明の画像投射装置の最も簡単な実施例は、２個の
サブビームを発生すると共に、これらサブビームが画像
表示系で変調された後にこれらサブビームを結合する１
個の偏光感知ビームスプリッタと、２個のサブビームの
光路中に配置され、前記ビームスプリッタから出射する
サブビームを前記画像表示系を介してビームスプリッタ
に再び入射させる少なくとも２個の反射体とを具えるこ
とを特徴とする。
この画像投射装置においては、光学素子の数が最小に
なる。
この簡単な実施例は、前記画像表示パネルが放射透過
型とされ、前記サブビームが、画像表示パネルにほぼ直
交入射するように構成したことを特徴とする。
直交入射させることにより、カラー画像投射装置にお
けるカラーサブビームの光路長をできるだけ等しくする
要求を満足でき、しかも投射画像の品質に影響を及ぼす
液晶表示パネルの角度依存性を除去することができる。
或は、この簡単な構成の実施例は、表示パネルが反射
型とされていることを特徴とする。この場合、サブビー
ムを例えば表示パネルに鋭角を以て入射させることがで
きる。
本発明による画像投射装置の別の実施例は、放射源か
ら発するビームを２個の相互に直交するサブビームに分
離する第１の偏光感知ビームスプリッタが設けられてい
る放射透過性画像表示系を有する画像投射装置におい
て、サブビームの各々の光路が、サブビームを画像表示
系の同一側に反射する第１の反射体を含み、画像表示系
から発するビームの各光路中に、サブビームを第２の偏
光感知ビームスプリッタに向けて反射する第２の反射体
が配置されていることを特徴とする。
この実施例は、別の反射体が１個の偏光方向を有する
ビームを反射するためにだけ用いられるため、これら反
射体をその反射性能に関して関連する偏光方向の光につ
いて最良のものとすることができる利点がある。
この画像投射装置の別の実施例は、前記第１サブビー
ムの第２サブビームの光路と一致しない光路部分に、第
１サブビームの偏光方向と異なる偏光方向を有する光を
阻止する偏光感知吸収フィルタが配置されていることを
特徴とする。
このように構成することにより、サブビームの偏光状
態を一層良好なものとすることができる。偏光の程度
は、ビーム全体の光に対する所望の偏光方向の光の割合
である。
実用化する場合に有用な本発明の画像投射装置は、前
記画像表示系がカラー画像表示系とされ、このカラー画
像表示系がカラー選択性素子と、複合画像表示パネルと
を具え、この複合画像表示パネルの画素がグループに分
割され、各画素グループが、関連する画素グループに設
けられているカラー選択性素子の色と対応するように構
成したことを特徴とする。
このカラー画像表示系は、前記カラー選択性素子が、
サブビームを分離して３個の異なる色の単色性サブビー
ムを形成すると共に、単色性画像情報で変調されたサブ
ビームをカラー画像情報で変調されたサブビームに結合
する複数のカラー選択性ビームスプリッタで構成され、
各単色性サブビームの光路中に、集合された画素が前記
画素グループのうちの１個で構成される個別の画像表示
パネルが配置されていることを特徴とする。
或は、上記実施例は、前記カラー画像表示系が、画素
グループ毎に配置されている１個の画像表示パネルを含
み、各画素グループが、予め定めた色のサブ画像を発生
し、各画素に対して、関連する画素が属するグループに
よって発生されるべきサブ画像の色に対応する色を有す
る光だけを透過するカラーフィルタが設けられているこ
とを特徴とする。
この実施例は、カラー画像投射装置が最小数の光学素
子を有し極めてコンパクトになる利点がある。
さらに、本発明による画像投射装置は、前記偏光感知
ビームスプリッタを、同一の屈折率を有する２個の透明
部材の組立体で構成し、これら透明部材の２個の表面を
互いに対向させ、これら表面間に液晶材料層を介在さ
せ、一方の屈折率を前記透明部材の屈折率に等しくし、
他方の屈折率を透明部材の屈折率より小さくしたことを
特徴とする。このように構成すれば、有用な光をできる
だけ効率よく利用でき、しかも構成が簡単で安価な画像
投射装置を実現することができる。
このビームスプリッタは他の偏光感知ビームスプリッ
タよりも安価であり、しかも比較的広い波長域および広
い入射角に対して適切な偏光分離性能を有している。
（実施例） 以下図面に基づき本発明を詳細に説明する。
第1a図において、符号１はビームｂを放射する放射源
を示す。このビームｂは、偏光方向が相互に直交する２
個のビーム成分を有している。このビームのうち中心光
線だけを示す。２個の異なるビーム成分を示すため、中
心光線を２本の光線に分割する。このビームｂは偏光感
知ビームスプリッタ２に入射する。このビームスプリッ
タは例えば偏光プリズム３および４で構成され、これら
プリズム間に偏光分離層５を形成する。偏光分離層５
は、偏光方向が入射面に平行ないわゆるｐ偏光成分を反
射し、偏光方向が入射面と直交するいわゆるｓ偏光成分
を透過する。入射面は、入射光線と分離層５の法線とで
規定される面である。サブビームｂ1で示される反射成
分は反射体６を経て表示パネル10に入射する。
表示パネル10は、例えばネマテック形の液晶材料17か
ら成る層を有し、この液晶層を例えばガラスプレートの
透明プレート11および12により封止する。これら透明プ
レートの各々は透明制御電極13および14を有することが
でき、これら透明電極は多数の行および列電極に分割さ
れて表示パネル上に多数の画素を規定することができ
る。画素は、駆動端子15および16によって線図的に示さ
れるマトリックス電極を駆動することにより制御するこ
とができる。従って、液晶材料層17の両端間の所望の位
置に電界を印加することができる。この電界によって液
晶材料17の有効屈折率を変化させ、対応する画素区域に
局部電界が存在するか否かに応じて光を所定の画素を透
過させ又は偏光方向への回転を阻止する。
受動的に制御される画像表示パネルと一般的に称せら
れているこの型式のパネルの代わりに、能動的に制御さ
れるパネルを用いることもできる。後者の型式の画像表
示パネルにおいては、一方の基板プレートに電極を形成
し、他方の基板プレートに半導体駆動電極を形成する。
画素の各々はそれ自身の能動制御素子、例えば薄膜トラ
ンジスタにより駆動される。
これら両方の型式の直接駆動される画像表示パネル
は、例えば欧州特許出願第0,266,184号に記載されてい
る。
画像表示パネル10を透過したビームｂ1は第２の反射
体７を経て偏光感知ビームスプリッタ２入射する。第1a
図は表示パネルが付勢された状態、すなわちサブビーム
ｂ1の偏光方向が変化していない状態を示す。偏光感知
ビームスプリッタ２に入射したサブビームｂ1はｐ偏光
方向を有しているから、投射レンズ系20に向けて反射す
る。図面上投射レンズ系20を単レンズ素子より線図的に
示す。このレンズ系は、投射パネル上に表示パネルの拡
大された画像を投射し、この投射パネルとレンズ系20と
の間の光路長は比較的長く設定する。装置の寸法を制限
するため、レンズ系20とパネル30との間の光路は別の反
射体を用いて折り曲げることができる。
第1b図はパネル10が付勢されていない状態を示し、パ
ネルに入射するサブビームｂ1の偏光方向は90°偏移さ
れ、このビームはｓ偏光ビームとなってパネルから出射
する。このビームは放射源１に向けてビームスプリッタ
２を透過し、投射パネル30に到達しない。
本発明では、二重矢印で表示したサブビームｂ2も用
いる。このサブビームｂ2はビーム中に小さな円で表示
したｓ偏光成分を有している。このサブビームｂ2は反
射体７により画像表示パネル10に入射する。パネル10を
通過した後、サブビームｂ2の偏光方向は、パネル10が
付勢されているか否かに応じてその状態に維持され又は
90°回転する。サブビームｂ2は反射体６で反射した
後、ビームスプリッタ２により放射源１に向けて反射
し、或いは投射レンズ系20に向けて透過する。
ビームスプリッタ２は２個のサブビームｂ2を形成す
るだけでなく、画像表示装置によって変調した後、２個
のサブビームｂ2を１本のビームｂ′に再び結合する。
さらに、偏光感知ビームスプリッタ２は、サブビームの
偏光変調をこれらビームの強度変化に変換する。本例に
おいて又は後述する別の実施例において、ビームスプリ
ッタ２は偏光子および検光子で置き換えられ、より一般
的な装置においてこれら偏光子および検光子は画像表示
パネルの前後にそれぞれ配置される。ビームスプリッタ
２は種々の機能を有しているから、第1a図および第1b図
に示す実施例において素子の数を最小のものとすること
ができる。
第1a図および第1b図に示す装置により画像を投射する
に当り、２個のサブビームがそれらの偏光方向に関して
全体として偏光方向が回転されるのが明らかになるであ
ろう。付勢されていない画像素子から発生したサブビー
ム部分だけが、その偏光方向を回転することができる。
本例において、電界が印加されていない画素は投射パ
ネル30上に黒い画素を表示する。画素を付勢する方法と
して、入射した直線偏光の偏光方向を90°回転させず直
線偏光が楕円偏光に変換させるように電界を印加するこ
とも可能である。この楕円偏光した光は、偏光感知ビー
ムスプリッタ２によってｐ成分とｓ成分とに分離され、
ｐ成分は投射パネルに向かって反射されｓ成分は光源に
向けて透過する。これらのビーム成分は投射パネル上に
灰色の画素ではなく、黒又は白の画素として表示され、
濃度は調整することができる。
画素が付勢状態において偏光方向を回転し、非付勢状
態においては偏光方向を回転しない画像表示パネルを用
いる場合、サブビーム全体の偏光方向を90°回転させる
別の液晶結晶材料層を画像表示パネル10に直列に配置す
ることができる。この結果、投射パネル上の画像は、画
素が付勢状態で偏光面を回転しない画像表示パネルを有
する装置で形成された画像と同一極性を有することにな
る。
付勢状態にある場合画素が偏光面を回転しない装置に
おいてこれらの画素を投射パネル上で黒点画素として表
示することを望む場合、例えば増大したコントラストを
得ようとする場合又は装置のカラー依存性を低下させる
場合或いは表示パネルのスイッチング速度を高速にする
ために、第1a図および第1b図に示す別の偏光偏移器を用
いることができる。
液晶材料層の代わりに、別の偏光回転素子としてλ/2
板を用い又は反射性表示パネル用にλ/4板（ここで、λ
は投射光の波長である）を用いることができる。この偏
光回転素子は後述する実施例で用いるのにも好適であ
る。
原理的に、画像表示パネル10は、反射体６と７との間
の任意の位置に配置できるだけでなく、ビームスプリッ
タ２と反射体７との間又は反射体６とビームスプリッタ
２との間にも配置することができる。しかしながら、表
示パネル10は、ビーム分離面５から表示パネル10までの
光路長が両方の偏光成分のサブビームに対して同一とな
るように位置決めされるのが好ましい。このように設定
すれば、サブビームを分割する場合これらサブビームの
断面が表示パネル10の領域において等しくなると共に、
両方のサブビームに対して表示パネル10と投射レンズ20
との間の光路長が等しくなる。
第2a図および第2b図は画像投射装置の第２実施例を示
し、第2a図および第2b図は画像表示パネル10の付勢状態
および非付勢状態に対するサブビームｂ1およびｂ2の放
射光路をそれぞれ示す。本例の装置は、第１の偏光感知
ビームスプリッタ２に加えて、サブビームが表示パネル
10で変調された後これらサブビームを結合するための第
２の偏光感知ビームスプリッタ32を含んでいる。さら
に、第３の偏光感知ビームスプリッタ36も設ける。この
ビームスプリッタ36は、例えばｐ偏光を反射しｓ偏光を
透過させる偏光選択反射体として用いる。本装置は、さ
らに５個の反射体21,22,23,24および25を具えている。
ビームスプリッタから発するｐ偏光サブビームｂ1は
反射体21および22によって偏光感知ビームスプリッタ36
に向けて反射され、このビームスプリッタにより表示パ
ネル10に向けて反射される。偏光方向が回転していない
ビーム部分（第2a図）はビームスプリッタ２により反射
体23に向けて反射され、この反射体によりビームスプリ
ッタ32に向けて反射される。このビームスプリッタ32は
ｐ偏光ビーム部分を投射レンズ系20に向けて反射する。
サブビームｂ1の偏光方向が回転し表示パネル10からｓ
偏光成分として出射する部分（第2b図）は放射源１に向
けてビームスプリッタ２を透過する。
ビームスプリッタ２から発するｓ偏光した、サブビー
ムｂ2は表示パネル10を透過する。このサブビームの偏
光方向が回転していない部分（第2a図）は第３のビーム
スプリッタ36を透過し、その後反射体24および25によっ
てビームスプリッタ32に向けて反射される。このビーム
スプリッタ32は、サブビームｂ2の上記部分を投射レン
ズ系20に向けて透過させる。サブビームｂ2の偏光面が
回転し表示パネル10からｐ偏光成分として出射する部分
（第2b図）は、反射体22および21並びにビームスプリッ
タ２の順序で放射源に向けて反射する。
ｓ偏光成分およびｐ偏光成分の光路は、空間的に分離
されているから、サブビームの分離された光路部分に不
所望な偏光状態の光を阻止する別の素子を組み込むこと
によりサブビームの偏光の程度を一層高精度なものとす
ることができる。実際には、ビームスプリッタ２を通過
したＳ偏光がｐ偏光と混合されるよりもビームスプリッ
タ２で反射したｐ偏光の方が一層ｓ偏光と混合され易い
ため、第2a図に示すようにビームスプリッタ36と反射体
22との間の光路並びにビームスプリッタ２と反射体23と
の間の光路にｓ偏光の放射光だけを吸収する吸収素子37
および38を配置するのが好ましい。
さらに、第1a図および第1b図の実施例の反射体とは対
照的に、第2a図および第2b図に示す実施例の反射体は一
方向の偏光だけを反射すればよい。すなわち、ｐ偏光は
反射体21,22および23だけに入射し、ｓ偏光は反射体24
および25だけに入射する。従って、これら反射体の反射
性能は最良のものとすることができる。すなわち、これ
ら反射体は所望の偏光の光に対して最大の反射性能のも
のとすることができ、装置の光出力を一層増大させるこ
とができる。
本発明は透過型の画像表示パネルを有する画像投射装
置に用いるに好適なだけでなく、反射型の画像表示パネ
ルを有する画像投射装置に用いるのにも好適である。こ
のような陰極線管によって駆動される画像表示パネルは
米国特許第4,127,322号に開示され、直接駆動反射型画
像表示パネルは米国特許第4,239,346号に開示されてい
る。
第3a図および第3b図は反射型画像表示パネルを有する
本発明の実施例を示す。このパネル10は、同様に２個の
基板11および18の間に埋設されている液晶材料層17を有
している。プレート11は透明であり、プレート18は反射
性である。制御電極をプレート18に一体化する。例えば
ビデオ信号のような制御信号を、プレート18の背面に形
成されている駆動電極15および16に供給する。
画像表示パネル10が透過性である代わりに反射性であ
ることを除けば、第3a図および第3b図の装置の構造およ
び操作モードは第1a図および第1b図の装置と大部分の点
において対応している。
第3a図は画像表示パネル10が偏光方向を回転させない
状態を示し、サブビームｂ1およびｂ2は表示パネルへの
光路および表示パネル10からの光路を通過した後ビーム
スプリッタ２および投射レンズ系20を経て投射パネル30
に入射する。第3b図において、画像表示パネル10はサブ
ビームｂ1およびｂ2の偏光方向を回転させ、最終的にビ
ームスプリッタ２を介して放射源１に戻る。
画像表示パネルを適切に作動させるため、ビームｂ1
およびｂ2を表示パネルに対して入射角を以て入射させ
る必要がある。この場合、入射角を小さくするようにす
るため画像表示装置をビームスプリッタから比較的大き
な距離を以て配置することができる。さらに、反射体６
と表示パネル10との間および表示パネルと反射体７との
間に別の反射体を配置して光路を折り曲げ、投射装置の
寸法を小さくすることができる。
第3a図および第3b図には、本発明を理解するののに必
要な素子だけが含まれていることに銘記されたい。第3a
図および第3b図に示す装置の実際の実施例においては、
少なくとも１個の別の反射体を設けて２本のサブビーム
が互いに同一の向きで重ね合うように、すなわち互いに
ミラー反転しないようにする必要がある。
第４図は放射透過型パネルを有する画像投射装置の別
の実施例を示す。この実施例は第1a図および第1b図に示
す実施例と以下の点において相違する。すなわち、放射
感知ビームスプリッタ２が別の構造を有し、この結果放
射源１および投射レンズ系20が互いに異なるように配置
されている。第４図の実施例では、２個の別のレンズ26
および27を表示パネル10の両側に特別な素子として設け
る。これらレンズ26および27は視野レンズとして作用す
る。これらレンズはサブビームｂ1およびｂ2の発散を減
少させ、画像投射装置を小型にした場合光源１からの最
大光量を投射レンズ系20の瞳に入射させる。
第5a図および第5b図は、光路の一部が別の方向に延在
し、一方向に小型化した画像投射装置の実施例を示す。
第5a図は側面図、すなわちXZ面の断面図であり、第5b図
はYZ面の断面図である。第1a図および第1b図と比較し
て、第5a図および第5b図に示す投射装置は付加した素子
として２個の反射体８および９と２個のレンズ28および
29を有している。
光源１から発する投射ビームｂを偏光感知ビームスプ
リッタ２によりｐ偏光したサブビームｂ1およびｓ偏光
したサブビームｂ2に分離する。これらサブビームは反
射体８および９にそれぞれ入射する。これら反射体は、
原理的にサブビームｂ1およびｂ2をＹ方向に反射するよ
うにYZ面およびXZ面に対して適切な角度で配置される。
サブビームｂ1およびｂ2は、その後反射体６および７に
より放射感知表示パネル10に入射する。この表示パネル
10を通過した後、各サブビームｂ1およびｂ2は、サブビ
ームｂ2およびｂ1が通った光路と同一の光路を反対方向
にそれぞれ進行する。最終的に、サブビームｂ1および
ｂ2は、これらビームの偏光方向が偏移されたか否かに
応じて投射レンズ系20又は光源１に到達する。
レンズ28および29により、画像表示パネルに向かう発
散ビームの発散度が低くされ又は集束ビームに変換され
るので、装置の光学素子の寸法を小形のものとすること
ができる。これらレンズはリレーレンズ又は中間レンズ
と称される。
カラー画像を投射する場合、１個の表示パネルを有す
る画像表示系を用いる代わりに、例えば３個の表示パネ
ルと複数のカラー選択性ビームスプリッタを有する複合
画像表示系を用いることができる。第６図は、第1a図お
よび第1b図に示す画像投射装置と同様な構成の画像投射
装置に設けられた複合画像表示系の実施例を示す。
図面を明瞭なものとするため、サブビームｂ1の放射
光路だけを示す。第1a図および第1b図に示した実施例と
同様に、サブビームｂ2は同一の光路を反対方向に進行
する。サブビームｂ1は、反射体６を反射した後、例え
ばダイクロイックミラーから成る第１のカラー選択性ビ
ームスプリッタ44に入射する。このビームスプリッタ44
は例えば赤の光を透過し、青および緑の光を反射する。
赤のビームｂ1rは反射体48を経て第１の表示パネル41に
向けて反射される。反射体48はニュートラルの反射体又
は赤の反射体とすることができる。この表示パネル41に
おいて、赤のカラー情報で変調された赤のサブ画像が発
生する。ビームスプリッタ44で反射した光は、例えば緑
の光を反射し青の光を透過する第２のカラー選択性ビー
ムスプリッタ45により緑のビームｂ1gと青のビームｂ1b
とに分離される。これらビームはそれぞれ表示パネル42
および43に入射し、これら表示パネルから緑および青の
サブ画像がそれぞれ発生する。これら画像表示パネルを
透過した後、サブビームｂ1rとｂ1gは、赤のビームを透
過し緑のビームを反射する第３のカラー選択性ビームス
プリッタ46により再び結合される。パネル43から出射し
た青のビームは反射体49により第４のカラー選択性ビー
ムスプリッタ47に向けて反射する。この反射体49は青の
反射体で構成することができる。第４のビームスプリッ
タは青のビームを透過し結合された赤および緑のビーム
を反射し、この結果全ての光が１本のビームに再び結合
されることになる。このビームは反射体７により偏光感
知ビームスプリッタ２に向けて反射される。このビーム
スプリッタ２は、画像表示パネルの駆動した画素から発
する光を図示しない投射レンズ系に向けて反射し、残り
の光を光源１に向けて透過する。
カラー選択性素子および画像表示パネルの配列は、勿
論第６図に示す配列順序とは異なるように選択するも可
能である。
第7a図および第7b図は本発明によるカラー画像投射装
置の小型化した実施例を示す。本例において、サブビー
ムのカラー分離はダイクロイック交差体として表示した
２個の交差したダイクロイックミラーにより行なう。第
7a図は装置の構成を示す斜視図であり、第7b図は線図で
ある。図面を明瞭なものとするため、第7a図においては
緑の部分サブビームｂ1gおよびｂ2gだけを示す。
光源１から発する投射ビームｂのうちｐ偏光したサブ
ビームｂ1は、偏光感知ビームスプリッタ２のビーム分
離面５によりダイクロイック交差体50の下側部分に向け
て反射する。このダイクロイック交差体50は２個のダイ
クロイックミラー51および52で構成され、このミラー50
は赤い光を反射し青および緑の光を透過し、ミラー51は
青の光を反射し赤および緑の光を透過する。従って、サ
ブビームｂ1のうち緑のビーム成分ｂ1gだけが反射体55
に入射する。この反射体はビーム成分ｂ1gを表示パネル
42に入射させ、この表示パネルにおいてグリーンのサブ
画像を発生させる。このサブ画像の情報で変調されたサ
ブビーム成分ｂ1gは反射体56で反射し、ダイクロイック
交差体50の上側部分を透過して偏光感知ビームスプリッ
タ２に入射する。分離面５においてサブビーム成分ｂ1g
は、サブビーム成分の偏光方向が表示パネル42によって
回転され又は回転されないかに応じて投射レンズ系20に
向けて反射し又は放射源１に向けて透過する。
ダイクロイックミラー51によって反射した赤のビーム
成分ｂ1rおよびダイクロイックミラー52によって反射し
た青のビーム成分ｂ1bは、緑のビーム成分用のサブ光学
系と同様なサブ光学系を通過する。これらサブ光学系は
第7b図に示すように反射体53および54、表示パネル41、
反射体57および58、および表示パネル43をそれぞれ具え
ている。関連する画像表示パネルで変調された後、サブ
ビーム成分ｂ1rおよびｂ1bはダイクロイック交差体50に
よりビーム成分ｂ1gと結合される。全カラー画像情報で
変調されたサブビームｂ1の偏光変調は、偏光感知ビー
ムスプリッタ２により強度変調に変換され、その後サブ
ビームｂ1はレンズ系20を経て投射パネル（図示せず）
に投射される。
ダイクロイックミラー51および52のカラー分離特性は
入射光の偏光方向に依存するから、赤ビームのチャネル
の反射体53および54のうちの１個は赤光用の反射体とす
ることが好ましい。これにより、青ビームチャネルの反
射体57および58のうちの１個は青の光だけを反射する。
この場合、上記赤および青用の反射体もダイクロイック
ミラーとすることができる。
第7a図および第7b図に示す投射装置をコンパクトな設
計とするため、第４図の装置における視野レンブ26およ
び27と同様な２個の視野レンズを各画像表示パネル41,4
2および43の前後にそれぞれ配置することができる。
各カラーチャネルに２個のレンズをそれぞれ配置する
代わりに、同様な方法で装置に位置決め配置した２個の
レンズを第5b図の中間レンズとしてビーム全体のものと
して用いることにより同一の目的を達成することができ
る。この場合ダイクロイック交差体は画像表示パネル41
〜43および反射体53〜58を第5b図の画像表示パネルの位
置に配置する。視野レンズ又は中間レンズだけの代わり
に、これらレンズの組み合わせを別の実施例で用いるこ
ともできる。
第7a図および第7b図で示されていないｓ偏光サブビー
ムｂ2はサブビームｂ1の光路と同一の光路を反対方向に
進行できることは明らかである。
第8a図は赤、緑および青用の３個のカラーチャソネル
80,81および82を有するカラー投射装置を示す線図的平
面図である。個別の放射源83,84および85並びに個別の
偏光感知ビームスプリッタは各カラーチャネル内に組み
込まれている。
第8b図は緑のカラーチャネルを詳細に示す。このチャ
ネルは緑光用の光源84を含んでいる。この光源から発生
したビームｂgは偏光感知ビームスプリッタ86に入射す
る。分離層87において、ｐ偏光サブビームｂ1gは第１の
反射体88に向けて反射され、この反射体88はサブビーム
ｂ1gを緑のサブビーム用の画像表示パネル42に向けて反
射する。このサブビームｂ1gは、表示パネル42を通過し
た後、第２の反射体89に入射し、この反射体89により偏
光感知ビームスプリッタ86に向けて反射され、このビー
ムスプリッタ86により偏光変調が強度変調に変換され
る。
ｓ偏光サブビームｂ2gはサブビームｂ1gの光路と同一
の光路を反対方向に進行する。
カラーチャネル80および82は、カラーチャネル81と同
一構成とする。カラーチャネルから発する単色ビームｂ
g,brおよびｂbは例えばダイクロイック交差体50によっ
てカラービームｂとして結合され、投射レンズ系20によ
り投射パネル（図示せず）上に投射される。
第8a図および第8b図に示す装置において、線チャネル
の素子86,88および89並びに他のカラーチャネル80およ
び82の対応する素子は関連する色光に対して最良のもの
とすることができる。
第8a図および第8b図に示す装置は、第４図の視野レン
ズ26および27と同様な視野レンズを用いることにより、
第5b図の中間レンズ28および29と同様な中間レンズを用
いることにより或はこれらレンズの組み合わせを用いる
ことによりコンパクトな設計とすることができる。
透過型の表示パネルの代わりに、カラーチャネルは反
射型の表示パネルを含むことができる。各カラーチャネ
ルは、例えば第３図に示す設計構成とすることも可能で
ある。
各カラーチャネルに個別の光源を用いる代わりに、共
通の光源を用いることも可能である。共通の光源を用い
る場合、共通光源から出射したビームをカラー選択手段
により赤、緑および青のビームにそれぞれ分離し、これ
らビームを赤、緑および青のチャネルにそれぞれ入射さ
せる。このような構成の装置の実施例を第12図に線図的
に示す。カラー選択手段はダイクロイックミラー交差体
120により構成することができる。符号80′,81′および
82′は、放射源を有しない赤、緑および青のカラーチャ
ネルを示す。カラービームのうちの１個、例えばｂgは
関連するカラーチャネルに直接入射し、他のカラービー
ムｂrおよびｂbは付加した反射体121,122および123,124
を経て関連するチャネル80′および82′にそれぞれ入射
する。
第13図は第８図に示す実施例と同一思想に基づく実施
例を線図的に示す。本例では、ビームを結合して１個の
投射レンズ系で投射する代わりに、ビームｂr,bgおよび
ｂbを個別の投射レンズ131,132および133により投射ス
クリーンに投射する。第13図の装置において画像表示パ
ネル41,42,43又はカラーチャネル80,81,82を全体として
互いに傾けることにより、ビームｂr,bgおよびｂbを投
射スクリーン上で正確に一致させることができる。
３個の投射レンズ系を用いることにより、比較的狭い
波長域のカラービームに対して各投射レンズ系を最良の
ものとすることができ、この結果投射レンブ系が３個の
カラービーム投射用の投射レンズ系よりも一層簡単な構
成で安価なものとなる利点がある。
３個の投射レンズ系を有する画像投射装置は、第14図
に線図的に示すように、３個の個別の光源を用いる代わ
りに１回の放射源を用いることもできる。
第12図および第13図で詳細に説明しているから、第14
図の説明は省略する。
本発明は、１個だけの画像表示パネルを用いるカラー
画像投射装置においても好適である。このような構成の
装置は第3a図および第3b図に示す構成のものとすること
ができ、単色表示パネル10を複合カラーパネルで置き換
える。このカラーパネルは例えば単色パネルの画素数の
３倍の多数の画素を有している。カラーパネルの画素は
３個のグループに配列され、これら画素グルーフから
赤、緑および青のサブ画像ビームを発生する。各グルー
プの画素は投射パネル上で常に加えられる。例えば、複
合表示パネルの各画素の入射側に関連する画素に必要な
色光だけを透過する個別のカラーフィルタを配置する。
第９図は第2a図および第2b図に示す装置と同様な構成
の画像投射装置の実施例を示す。本例では、個別の偏光
感知ビームスプリッタ90および96を用い、ビームスプリ
ッタ90によりビームｂを偏光方向が相互に直交する２本
のサブビームｂ1およびｂ2に分離し、画像表示パネルに
より変調した後２本のサブビームをビームスプリッタ96
によって結合する。ビームスプリッタ96はサブビームｂ
1およびｂ2の偏光変調を強度変調に変換する。サブビー
ムｂ1およびｂ2は画像表示パネルを同一方向に通過す
る。偏光分離面91を有するビームスプリッタ90から出射
するｐ偏光およびｓ偏光サブビームｂ1およびｂ2は、関
連する反射体92および93により画像表示パネル10の同一
側に向けて反射される。この表示パネル10を通過した
後、サブビームｂ1およびｂ2は別の反射体94および95に
より、分離面97を有する第２のビームスプリッタ96に向
けて反射される。ビームスプリッタ96から出射する強度
変調されたビームｂは、投射レンズ系20により投射パネ
ル（図示せず）上に投射される。
第９図に示す画像投射装置は、画像表示パネル10の位
置に例えば第６図、第7a図および第7b図に示すものと同
様なカラー分離手段および３個の単色パネルを有する透
過型のカラーパネルすなわち複合画像表示を設けたカラ
ー画像投射に好適なものとすることができる。
第９図に示す基本構成の投射装置においては、ビーム
ｂ1,b2の一方の光路中に別の反射体を配置し、これらビ
ームにより投射スクリーン上に形成された画像が同一の
向きを有するように、すなわち画像が互いにミラー反転
となるように構成することもできる。
第９図に示す投射装置においては、ビームｂ1および
ｂ2が空間的に分離した位置に偏光フィルタを配置して
各ビームの偏光状態を一層精確なものとすることができ
る。
偏光依存性ビームスプリッタが、放射源から発するビ
ームを２本の直交するサブビームに分離するためにだけ
用いられる実施例においては、このビームスプリッタを
放射源およびビーム形成光学手段と共に１個のハウジン
グ内に配置することができる。
画像投射装置の偏光感知ビームスプリッタは、既知の
方法で例えば複屈折材料から成る２個のプリズムがそれ
らの光学軸が互いに直交するように固着されているウォ
ルストンプリズムで構成することができる。或は、複屈
折性材料から成るグラン−トムソンプリズムまたはグラ
ン−ティラープリズムと一般的に称せられているプリズ
ムを用いることも可能である。これらのプリズムでは、
ｐ偏光またはｓ偏光のビーム成分はプリズム面で全反射
し、他方のビーム成分は全反射しない。
従って、画像投射装置、特に民生用の画像投射装置に
おいては第10図に示すビームスプリッタを使用するのが
望ましい。このビームスプリッタ100は例えばガラスか
ら成る２個の透明プリズム101及び102と中間層103で構
成する。中間層は液晶材料で構成され、従って複屈折性
を有している。この液晶材料層の常光線に対する屈折率
ｎ0はほぼ約1.5に等しく、異常光線に対する屈折率ｎe
は層103の組成に応じて1.6と1.8との間の値をとる。プ
リズム101および102には、通常配向層と称せられており
層103の光学軸を紙面と直交させるための層104および10
5を形成する。第10図において光学軸を円106で示す。
ビームスプリッタに入射するビームｂは２個の偏光成
分、ｐ偏光およびｓ偏光成分を有している。目安として
プリズム材料の屈折率を液晶層103の屈折率ｎe例えば1.
8に等しくする。ビームｂが臨界角θgを超えるか又は等
しい入射角θiで液晶層103に入射すると、ｐ偏光成分は
常光線の屈折率が適用されるので矢印107の方向に全反
射する。ｓ偏光成分については、その偏光方向は入射角
と直交する方向にあるため液晶材料層の異常光線の屈折
率が適用され、この結果このｓ偏光成分はビームスプリ
ッタを通過する際屈折率差が発生せず、従って液晶層10
3およびプリズム102をオリジナルの方向に沿って透過す
る。
液晶材料の屈折率差Δｎ＝ｎe−ｎ0は大きいので、こ
のビームスプリッタは入射角が大きい場合に好適であ
る。さらに、プリズム材料の屈折率および液晶層103の
屈折率は共にビームｂの波長変化に対して同様に変化す
るので、このビームスプリッタは広い波長範囲に対して
高い偏光効率を有することになる。第10図のビームスプ
リッタの重要な利点は、高価な複屈折性材料を用いる必
要がないためその生産が比較的容易であるため安価にな
ることである。
プリズム101および102は固定されるものではない。こ
れらプリズムは、層103の屈折率ｎeに等しい高屈折率を
有する透明液体又は合成材料が被着されているガラス又
は他の透明壁部材で構成することもできる。これら壁部
材は、偏光度を低下させる効果を有しない液体又は合成
樹脂材料と同一の屈折率を有する必要がある。
第10図に示すビームスプリッタの構成を変形すること
により、第11図に示すように画像投射装置を一層コンパ
クトな構成とすることができる。光源から発するビーム
が入射するプリズム101の面110をビームｂに対して直交
させる。さらに、ビームの入射方向は、偏光分離面103
の位置で入射角が臨界角以下となるように選択されるの
で、ビームｂは全体として透過する。プリズム102の面1
13には、ビームｂを分離面103に向けて反射する反射層1
16を形成する。分離面103における２回目の入射におい
て入射角が臨界角を超えるため、偏光方向に基く所望の
分離が生ずる。Ｐ偏光ビームｂ1は面114を経てプリズム
102を出射し、Ｓ偏光ｂ2は面112を経てプリズム101を出
射する。
例えば反射型表示パネルを用いる場合、サブビームｂ
1およびｂ2が画像情報で変調された後、ビームスプリッ
タ100によりこれらサブビームを結合することができ
る。右側から到来する変調サブビームｂ1は面112を経て
プリズム101に入射し、その偏光方向が回転したか回転
しなかったかに応じて偏光分離面103で投射レンズ系20
に向けて反射され又は透過する。右側から到来する変調
されたサブビームｂ2は面114を経てプリズム102に入射
し、その偏光方向が回転したか又は回転しないかに応じ
て偏光分離面103を透過し又は投射レンズ系に向いて反
射される。偏光感知ビームスプリッタは同様にサブビー
ムの偏光変調を強度変調に変換する。
第15図は画像投射装置の実施例の一部を、すなわち第
９図と同様に放射源から発生したビームを２本のサブビ
ームに分離するために用いられる偏光感知ビームスプリ
ッタの構成を示す。これらサブビームｂ1およびｂ2は関
連する反射体92および93により画像表示パネル10の同一
側に向けてそれぞれ反射され、パネルの入射側で互いに
交差する。表示パネル10を通過した後、ビームｂ1,b2は
視野レンズ150により光軸00′に対して偏向される。ビ
ームｂ1およびｂ2はほぼ焦点面151の位置まで部分的に
一致しているが、その後ビームｂ1およびｂ2は完全に分
離される。第１の検光子152をビームｂ1の光路の焦点面
151の背後に配置し、第２の検光子153をビームｂ2の光
路に配置する。これら検光子はビームｂ1およびｂ2の偏
光変調を強度変調に変換する。強度変調されたビーム
は、投射レンズ系20により投射スクリーン（図示せず）
上に投射される。検光子152および153の偏光方向は、ビ
ームｂ1およびｂ2から成るビームが同一極性を有するよ
うに互いに直交させる。
上述した実施例では直接駆動される画像表示パネルを
有する画像投射装置において説明したが、本発明はこの
ような構成の画像投射装置に限定されるものではない。
例えば陰極線管により駆動されるように間接的に駆動さ
れる画像表示パネルを有する投射装置として用いられる
場合であっても、勿論本発明により輝度を増大させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1a図および第1b図は光学的に不活性なパネルに対する
光路および活性なパネルに対する光路をそれぞれ示し１
個の画像表示パネルを有する画像投射装置の一実施例を
示す線図、 第2a図および第2b図は光学的に不活性なパネルに対する
光路および活性な光路をそれぞれ示し３個の偏光感知ビ
ームスプリッタを有する画像投射装置の実施例を示す線
図、 第３図は反射型画像表示パネルを有する実施例を示す線
図、 第４図は２個の視野レンズを有する投射装置の実施例を
示す線図、 第5a図および第5b図は一方向に寸法を小さくした投射装
置の実施例を示す線図、 第６図は透過型画像表示パネルを有するカラー画像投射
装置の第１実施例を示す線図、 第7a図および第7b図は透過型画像表示パネルを具えるカ
ラー画像投射装置の第２実施例を示す線図、 第8a図および第8b図は３個の光源を有するカラー画像投
射装置の実施例を示す線図、 第９図は２個の異なる偏光ビームが表示パネルの同一側
に入射する画像投射装置の実施例を示す線図、 第10図は投射装置に用いるのに好適な偏光感知ビームス
プリッタの第１実施例を示す線図、 第11図はビームスプリッタの第２実施例を示す線図、 第12図は１個の光源を有するカラー画像投射装置の実施
例を示す線図、 第13図および第14図は３個の個別の投射レンズ系を示す
カラー画像投射装置の実施例を示す線図、 第15図は２個の異なる偏光ビームが表示パネルの同一側
に入射する画像投射装置の第２実施例を示す線図であ
る。 １……放射源 2,32,36……偏光感知ビームスプリッタ 6,7,21,22,23,24,25……反射体 10……画像表示パネル 20……投射レンズ系 30……画像投射パネル

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射源と、表示すべき画像を発生し該放射
    源から発するビームの偏光方向を画像情報に基づいて変
    調する少なくとも１個の画像表示パネルを有する画像表
    示系と、該画像表示系で発生した画像を投射パネル上に
    投射する投射レンズ系と、前記放射源から到来するビー
    ムの光路中に配置され、相互に直交偏光し、画像情報で
    変調された２個のサブビームを発生する偏光感知ビーム
    スプリッタと、を備える画像投射装置において、前記２
    個のサブビームが同一の画像表示系に入射するように構
    成したことを特徴とする画像投射装置。
  2. 【請求項２】２個のサブビームを発生すると共に、これ
    らサブビームが画像表示系で変調された後に、これらサ
    ブビームを結合する１個の偏光感知ビームスプリッタ
    と、２個のサブビームの光路中に配置され、前記ビーム
    スプリッタから出射するサブビームを前記画像表示系を
    介してビームスプリッタに再び入射させる少なくとも２
    個の反射体と、を備えることを特徴とする請求項１に記
    載の画像投射装置。
  3. 【請求項３】前記画像表示系と前記投射レンズ系との間
    で、前記２個のサブビームのそれぞれ別個の光路中に、
    検光子がそれぞれ配置され、これら検光子が互いに直交
    する偏光方向を有することを特徴とする請求項１に記載
    の画像投射装置。
  4. 【請求項４】前記画像表示パネルが放射透過型とされ、
    前記サブビームが、画像表示パネルにほぼ直交入射する
    ように構成したことを特徴とする請求項２に記載の画像
    投射装置。
  5. 【請求項５】前記画像表示パネルが反射型とされている
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
  6. 【請求項６】前記サブビームが、画像表示パネルにその
    法線に対して鋭角で入射するように構成したことを特徴
    とする請求項５に記載の画像投射装置。
  7. 【請求項７】前記放射源から発するビームを２個の互い
    に直交する偏光サブビームに分離する偏光感知ビームス
    プリッタと反射型画像表示パネルを有する画像表示系と
    を備える請求項１に記載の画像投射装置において、当該
    画像投射装置はさらに、前記偏光感知ビームスプリッタ
    からの前記偏光サブビームの一方を反射し、前記画像表
    示系からの前記偏光サブビームの他方を反射する第１の
    反射体と、前記偏光感知ビームスプリッタからの前記偏
    光サブビームの前記他方を反射し、前記画像表示系から
    の前記偏光サブビームの前記一方を反射する第２の反射
    体とを有し、これら偏光サブビームが前記画像表示系の
    同一側で反射することを特徴とする画像投射装置。
  8. 【請求項８】前記放射源から発するビームを２個の互い
    に直交する偏光サブビームに分離する第１の偏光感知ビ
    ームスプリッタが設けられている放射透過型画像表示系
    を有する請求項１に記載の画像投射装置において、前記
    ２個の偏光サブビームの内、第１の偏光サブビームが前
    記第１の偏光感知ビームスプリッタにより反射され、第
    ２のサブビームが前記第１の偏光感知ビームスプリッタ
    を透過され、前記画像投射装置が、さらに第２の偏光感
    知ビームスプリッタ、第３の偏光感知ビームスプリッ
    タ、及び第１乃至第５の反射体を備え、前記第１の反射
    体は、前記第１の偏光感知ビームスプリッタからの前記
    第１のサブビームを反射し、前記第２の反射体は、前記
    第１の反射体からの前記第１の偏光サブビームを反射
    し、前記第３のビームスプリッタは、前記第２の反射体
    からの前記第１の偏光サブビームを反射し、前記第３の
    反射体は、前記画像表示系及び前記第１のビームスプリ
    ッタを介して、前記第３のビームスプリッタからの前記
    第１の偏光サブビームを反射し、前記第４の反射体は、
    前記画像表示系及び前記第３のビームスプリッタを介し
    て、前記第１のビームスプリッタからの前記第２の偏光
    サブビームを反射し、前記第５の反射体は、前記第４の
    反射体からの前記第２の偏光サブビームを反射し、前記
    第２のビームスプリッタが、前記第３の反射体からの前
    記第１の偏光サブビームと、前記第５の反射体からの前
    記２の偏光サブビームとを結合することを特徴とする画
    像投射装置。
  9. 【請求項９】放射源から発するビームを２個の互いに直
    交する偏光サブビームに分離する偏光感知ビームスプリ
    ッタが設けられている画像表示系を有する画像投射装置
    において、前記２個の偏光サブビームの内、第１の偏光
    サブビームが前記偏光感知ビームスプリッタにより反射
    され、第２のサブビームが前記偏光感知ビームスプリッ
    タを透過され、前記第１サブビームが前記第２サブビー
    ムの光路と一致しない光路部分に、第１サブビームの偏
    光方向と異なる方向を有する光を阻止する偏光感知吸収
    フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１か
    ら８のいずれか１項に記載の画像投射装置。
  10. 【請求項１０】前記画像表示系がカラー画像表示系とさ
    れ、このカラー画像表示系がカラー選択性素子と、複合
    画像表示パネルとを備え、この複合画像表示パネルの画
    素がグループに分割され、各画素グループが関連する画
    素グループに設けられているカラー選択性素子の色と対
    応するように構成したことを特徴とする請求項１から９
    のいずれか１項に記載の画像投射装置。
  11. 【請求項１１】前記カラー選択性素子が、サブビームを
    分離して３個の異なる色の単色性サブビームを形成する
    と共に、単色性画像情報で変調されたサブビームに結合
    する複数のカラー選択性ビームスプリッタで構成され、
    各単色性サブビームの光路中に、集合された画素が前記
    画素グループのうちの１個で構成される個別の画像表示
    パネルが配置されていることを特徴とする請求項10に記
    載の画像投射装置。
  12. 【請求項１２】前記カラー画像表示系が、画素グループ
    毎に配置されている１個の画像表示パネルを含み、各画
    素グループが、予め定めた色のサブ画像を発生し、各画
    素に対して、関連する画素が属するグループによって発
    生されるべきサブ画像の色に対応する色を有する光だけ
    を透過するカラーフィルターが設けられていることを特
    徴とする請求項10に記載の画像投射装置。
  13. 【請求項１３】カラー画像を投影する請求項１に記載の
    画像投射装置において、前記放射源が、対応する数の単
    色ビームを透過する複数の単色性放射源で構成され、こ
    の放射源が、単色性画像表示パネルも含む個別のカラー
    チャネルの一部を構成することを特徴とする画像投射装
    置。
  14. 【請求項１４】カラー画像を投影する請求項１に記載の
    画像投射装置において、前記放射源が、多色性放射源
    と、単色性ビームを形成する波長選択性ビームスプリッ
    タとで構成されることを特徴とする画像投射装置。
  15. 【請求項１５】前記投射レンズ系が、各々が単色性ビー
    ムを投射スクリーン上に投射する３個の個別の投射レン
    ズ系で構成されていることを特徴とする請求項13又は14
    に記載の画像投射装置。
  16. 【請求項１６】偏光方向を90°回転させる偏光回転素子
    が、前記画像表示系に直列に配置されていることを特徴
    とする請求項１から15のいずれか１項に記載の画像投射
    装置。
  17. 【請求項１７】前記偏光回転素子が、ネマティック液晶
    材料層で構成されていることを特徴とする請求項16に記
    載の画像投射装置。
  18. 【請求項１８】前記画像表示パネルがネマティック液晶
    材料層を備える請求項17に記載の画像投射装置におい
    て、前記偏光回転素子の配向に対する前記ネマティック
    液晶材料層の配向が、画像表示パネルの非付勢状態にお
    いて、偏光回転素子及び画像パネルを通過するビーム
    が、偏光回転を受けないように選択されることを特徴と
    する画像投射装置。
  19. 【請求項１９】前記偏光感知ビームスプリッタを、同一
    の屈折率を有する２個の透明部材の組立体で構成し、こ
    れら透明部材の２個の表面を互いに対向させ、これら表
    面間に液晶材料層を介在させ、一方の屈折率を前記透明
    部材の屈折率に等しくし、他方の屈折率を透明部材の屈
    折率より小さくしたことを特徴とする請求項１から18の
    いずれか１項に記載の画像投射装置。
  20. 【請求項２０】前記ビームスプリッタの第１の外表面
    が、前記放射源から発するビームが入射する第２の外表
    面と対向するように形成されると共に、前記液晶材料層
    の後側に位置し、この第１の外表面が反射性とされてい
    ることを特徴とする請求項19に記載の画像投射装置。
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