JP3489582B2 - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP3489582B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調素子に
よって所定の画像に応じて照明光を変調させて投射し、
画像を表示する画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、放電ランプ等の光源を有する照明
装置により液晶等の偏光を用いた空間光変調素子を照明
するとともに、この空間光変調素子の像を投射レンズに
より結像させるようにした画像表示装置が提案されてい
る。
【0003】このような投射型の画像表示装置は、特
に、大型の画像表示装置として実用化されている。なか
でも、反射電極を有する反射型の空間光変調素子(ライ
トバルブ)を用いた画像表示装置は、空間光変調素子の
開口率を大きくできるため、装置構成の小型化、表示画
像の高精細化が可能となる。
【0004】このような反射型の空間光変調素子は、表
示する画像に応じて画素ごとに、入射した照明光の偏光
方向を変調して反射する。したがって、反射型の空間光
変調素子を用いる場合においては、この空間光変調素子
への入射光を偏光させる偏光子及び空間光変調素子から
の反射光から所定方向の偏光成分のみを検出する検光子
が必要となる。
【0005】この偏光子及び検光子としては、図11に
示すように、偏光ビームスプリッタ(PBS)101を
用いることができる。すなわち、この画像表示装置にお
いては、放電ランプ102より発せられた照明光は、放
物面ミラー及びフライアイレンズからなる照明光学系か
ら出射され、第1のコンデンサレンズ104、ミラー1
05及び第2のコンデンサレンズ106を経て、偏光ビ
ームスプリッタ101に入射される。この偏光ビームス
プリッタ101においては、入射した照明光に対して傾
斜した反射面において、この照明光のうちのS偏光成分
のみが反射されて、色分離合成素子であるダイクロイッ
クプリズム107に向けて出射される。このとき、偏光
ビームスプリッタ101は、偏光子として機能してい
る。
【0006】このダイクロイックプリズム107におい
ては、照明光がR(赤色)光、G(緑色)光及びB(青
色)光に分離され、それぞれの色光に対応する空間光変
調素子108,109,110に入射される。そして、
各空間光変調素子108,109,110において表示
画像に応じて偏光方向を変調されて反射された各色光
は、ダイクロイックプリズム107において合成され、
偏光ビームスプリッタ101に戻る。このとき、偏光ビ
ームスプリッタ101においては、ダイクロイックプリ
ズム107から戻った照明光のうちの反射面に対するP
偏光成分のみがこの反射面を透過し、投射レンズ111
に向けて出射される。このとき、偏光ビームスプリッタ
101は、偏光変調を強度変調に変換する検光子として
機能している。
【0007】そして、投射レンズ111は、各空間光変
調素子108,109,110の像を図示しないスクリ
ーン上に結像させ、画像表示を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な画像表示装置においては、偏光ビームスプリッタの反
射面は、誘電体多層膜からなり、この誘電体多層膜の各
界面におけるP偏光及びS偏光の反射率の差によって、
これら偏光の選択をするものである。そのため、この偏
光ビームスプリッタの反射面における偏光の選択は、波
長依存性及び角度依存性が大きい。
【0009】したがって、この画像表示装置において、
低いFナンバの明るい照明を行うと、偏光ビームスプリ
ッタの反射面に対する照明光の入射角の範囲が広くな
り、偏光ビームスプリッタの偏光子としての機能が低下
することとなる。すなわち、偏光子及び検光子として偏
光ビームスプリッタを用いている画像表示装置において
は、明るい照明を行うことができず、照明光学系におけ
る光利用効率を向上させることができない。
【0010】また、ダイクロイックプリズムにおける色
分離については、偏光依存性が大きい。すなわち、ダイ
クロイックプリズムにおいて色分離を行うダイクロイッ
ク面は、S偏光である入射光に対する特性と、P偏光で
ある出射光に対する特性とが異なる。そして、空間光変
調素子により反射された変調光の偏光方向は入射光の偏
光方向に対して直交する方向となるため、光利用効率の
低下を生ずる。
【0011】さらに、色分離を行うダイクロイック面の
構成として、S偏光の照明光が入射され、R(赤色)光
及びB(青色)光を反射する構成とした場合には、G
(緑色)光は、このダイクロイック面を透過する必要が
ある。しかし、一般的に、ダイクロイック面の特性は、
S偏光の反射率が高い。したがって、実際には、図12
に示すように、G(緑色)光成分も一部が反射されてし
まい、R(赤色)光及びB(青色)光用の空間光変調素
子に入射してしまう。このような現象のため、色分離特
性が劣化し、表示画像の色再現性が悪くなる。
【0012】また、使用する光源によっては、発光スペ
クトル分布が一様ではなく、波長分布が一様な照明光が
得られない場合がある。このような場合には、R(赤
色)光、G(緑色)光及びB(青色)光に分離させて変
調し、合成したときに、良好な色再現範囲が得られない
場合がある。
【0013】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、複数の空間光変調素子とこれら
空間光変調素子を照明する照明光学系とを有する画像表
示装置であって、良好な色分離特性及び色再現性が実現
できる画像表示装置を提供しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る画像表示装置は、光源を含む照明光学
系と、反射電極を有する複数の空間光変調素子と、上記
複数の空間光変調素子に対応された偏光素子と、上記照
明光学系からの照明光が光軸に対して傾斜して入射され
るコンデンサレンズと、上記照明光学系からの照明光が
入射され、この照明光に対して傾斜した反射面を有し、
この反射面において該照明光を透過光と反射光とに色分
離して上記各偏光素子を介して上記各空間光変調素子に
導くとともに、これら空間光変調素子からの反射光を上
記反射面において合成する色分離合成素子と、上記色分
離合成素子からの出射光が入射され、上記各空間光変調
素子の像を結像させる投射光学系と、上記照明光学系か
ら上記色分離合成素子に至る光路上に配設され、上記照
明光のうち上記色分離合成素子の反射面を透過させる波
長帯域の光を該反射面に対するP偏光とし、上記照明光
のうち上記色分離合成素子の反射面により反射させる波
長帯域の光を該反射面に対するS偏光とする偏光変換手
段とを備えたことを特徴とする。
【0015】この画像表示装置においては、照明光学系
から色分離合成素子に至る光路上に配設された偏光変換
手段により、照明光のうち色分離合成素子の反射面を透
過させる波長帯域の光が該反射面に対するP偏光となさ
れ、照明光のうち色分離合成素子の反射面により反射さ
せる波長帯域の光が該反射面に対するS偏光となされる
ので、色分離特性が向上される。
【0016】また、本発明は、上述の画像表示装置にお
いて、さらに、色分離合成素子から空間光変調素子に対
応する偏光素子に至る光路上に、照明光のうち偏光素子
において遮断される波長帯域の光の偏光方向を回転させ
る第2の偏光変換手段を配設したことを特徴とする。
【0017】この画像表示装置においては、色分離合成
素子から空間光変調素子に対応する偏光素子に至る光路
上に配設された第2の偏光変換手段により、照明光のう
ち偏光素子において遮断される波長帯域の光の偏光方向
が回転されるので、色再現性が向上される。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
【0019】〔第1の実施の形態〕本発明に係る画像表
示装置は、図1に示すように、光源1を含む照明光学系
2と、この照明光学系2から発せられる照明光によって
照明されこの照明光を変調する3枚の空間光変調素子3
R、3G、3Bを備えている。光源1としては、例え
ば、UHPランプ(超高圧水銀ランプ)などを使用する
ことができる。照明光学系2は、光源1、この光源1か
ら発せられた照明光を反射して略々平行光束とする放物
面鏡8、この放物面鏡8に反射された光束が入射される
フライアイレンズ9、偏光板10及び第1のコンデンサ
レンズ11を有して構成されている。
【0020】この照明光学系から発せられた照明光は、
偏光板10を透過することにより、略々直線偏光となっ
ている。照明光学系から発せられた照明光は、第2のコ
ンデンサレンズ12に、この第2のコンデンサレンズ1
2の光軸に対して傾斜して入射され、さらに、色分離合
成素子となるダイクロイックプリズム5に入射される。
このダイクロイックプリズム5は、図2に示すように、
立方体状に構成され、一つの面が照明光の入射面とな
る。そして、この入射面に平行な対向面と、これら入射
面及び対向面に直交するとともに互いに対向する2つの
面との計3つの面が、このダイクロイックプリズム5か
らの出射面となる。
【0021】このダイクロイックプリズム5は、照明光
の入射面に対して45°の傾斜を有するとともに互いに
直交する一対の反射面5a,5bを有している。これら
反射面5a,5bは、3つの出射面に対してもそれぞれ
45°の傾斜を有する面となっている。また、ダイクロ
イックプリズム5は、このダイクロイックプリズム5に
入射する照明光が各反射面5a,5bに対するS偏光と
なる方向に配置されている。これら反射面5a,5b
は、誘電体膜からなり、それぞれ所定の波長帯域の光を
反射し、他の波長帯域の光を透過させる。例えば、一方
の反射面5aがR(赤色)光にあたる波長帯域の光を反
射させ、他方の反射面5bがB(青色)光にあたる波長
帯域の光を反射させる。R(赤色)光にあたる波長帯域
の光は、入射面に直交する第1の出射面より射出され
る。B(青色)光にあたる波長帯域の光は、第1の出射
面に平行に対向する第2の出射面より射出される。そし
て、G(緑色)光にあたる波長帯域の光は、いずれの反
射面5a,5bをも透過して、入射面に平行に対向する
第3の出射面より射出される。
【0022】このようにして、ダイクロイックプリズム
5においては、照明光は、R(赤色)光、B(青色)光
及びG(緑色)光に分離されて、3方向に出射される。
【0023】そして、3枚の空間光変調素子3R、3
G、3Bは、それぞれ反射電極を有する液晶素子からな
る「反射型ライトバルブ」であり、図1に示すように、
ダイクロイックプリズム5の3つの出射面に対応して、
各出射面に対向して配置される。また、ダイクロイック
プリズム5の各出射面と各出射面に対応する空間光変調
素子3R、3G、3Bとの間には、図2に示すように、
偏光素子4R,4G,4Bが配置されている。これら偏
光素子4R,4G,4Bは、ダイクロイックプリズム5
に対向する直線偏光板と、この直線偏光板に積層された
1/4波長板とからなる円偏光板である。
【0024】ダイクロイックプリズム5の第1の出射面
から出射されたR(赤色)光は、偏光素子4Rを透過し
て、円偏光となって、R(赤色)光用の空間光変調素子
3Rに入射される。また、ダイクロイックプリズム5の
第2の出射面から出射されたB(青色)光は、偏光素子
4Bを透過して、円偏光となって、B(青色)光用の空
間光変調素子3Bに入射される。そして、ダイクロイッ
クプリズム5の第3の出射面から出射されたG(緑色)
光は、円偏光となって、偏光素子4Gを透過して、G
(緑色)光用の空間光変調素子3Gに入射される。
【0025】R(赤色)光及びB(青色)光が入射する
偏光素子4R,4Bが透過させる偏光方向は、各反射面
5a,5bに対するS偏光の方向となっている。したが
って、ダイクロイックプリズム5から出射されたR(赤
色)光及びB(青色)光は、理想的には、各偏光素子4
R,4Bを全て透過して、各空間光変調素子3R,3B
に入射する。そして、ダイクロイックプリズム5の第3
の出射面から出射されるG(緑色)光は、後述する位相
差板スタック7によって偏光方向を変換されているの
で、このG(緑色)光が透過する偏光素子4Gが透過さ
せる偏光方向は、位相差板スタック7による偏光方向の
変換の特性に応じて決定される。
【0026】そして、各空間光変調素子3R,3G,3
Bに入射された各色光は、それぞれの空間光変調素子3
R,3G,3Bにおいて、表示する画像に応じて、画素
ごとに偏光方向を変調されて反射される。
【0027】各空間光変調素子3R,3G,3Bからの
反射光は、変調されて偏光方向が変えられた成分が各偏
光素子4R,4G,4Bによって遮断され、変調されな
かった成分が各偏光素子4R,4G,4Bを透過して、
ダイクロイックプリズム5に戻る。ダイクロイックプリ
ズム5は、各空間光変調素子3R,3G,3Bから戻っ
てきた反射光を、各反射面5a,5bにおいて合成し、
このダイクロイックプリズム5の入射面より出射させ
る。このとき、この出射光は、図1に示すように、照明
光学系からの照明光が第2のコンデンサレンズ12の光
軸に対して傾斜して入射されているため、この第2のコ
ンデンサレンズ12の光軸に対して入射光とは反対側に
傾斜して出射される。したがって、この出射光は、照明
光学系に戻ることはなく、投射光学系となる投射レンズ
6に入射される。
【0028】この投射レンズ6は、ダイクロイックプリ
ズム5からの出射光が入射されることにより、各空間光
変調素子3R、3G、3Bの像を、図示しないスクリー
ン上に結像させる。このようにして、スクリーン上に
は、フルカラーの画像が表示される。
【0029】そして、この画像表示装置においては、照
明光学系2からダイクロイックプリズム5に至る光路上
に、偏光変換手段となる位相差板スタック7が配置され
ている。この位相差板スタック7は、照明光学系2から
の照明光のうち、ダイクロイックプリズム5の各反射面
5a,5bを透過させるべき波長帯域の光を、各反射面
5a,5bに対するP偏光に変換し、照明光のうち、ダ
イクロイックプリズム5の各反射面5a,5bにより反
射されるべき波長帯域の光を各反射面5a,5bに対す
るS偏光とする。
【0030】すなわち、この位相差板スタック7は、図
3に示すように、G(緑色)光に相当する波長帯域の光
のみについて、偏光方向を90°回転させるように設定
されている。また、ダイクロイックプリズム5の各反射
面5a,5bの反射波長帯域の設定は、位相差板スタッ
ク7の特性に対応させる。すなわち、各反射面5a,5
bを透過する光の波長帯域は、位相差板スタック7によ
ってP偏光に変換される光の波長帯域に対応している。
【0031】位相差板スタックとは、複数の位相差板を
組み合わせたものであり、複数の位相差板が組み合わせ
られていることにより、目的とする波長帯域の光のみに
ついて、偏光方向を90°、もしくは、任意の大きさの
角度だけ、回転させる機能を有している。この位相差板
スタックとしては、例えば、「カラーリンク社」が商品
化している「カラーセレクト」(商品名)がある。
【0032】この実施の形態においては、位相差板スタ
ック7によって、G(緑色)光が、各反射面5a,5b
に対するP偏光に変換されている。したがって、このG
(緑色)光が透過する偏光素子4Gは、反射面5a,5
bに対するP偏光を透過させるように設定された直線偏
光板と、1/4波長板とから構成されている。
【0033】この画像表示装置においては、位相差板ス
タック7が設けられていることにより、ダイクロイック
プリズム5において、G(緑色)光成分のみが反射面5
a,5bに対するP偏光となり、B(青色)光及びR
(赤色)光は反射面5a,5bに対するS偏光のままと
なっている。そのため、このダイクロイックプリズム5
においては、B(青色)光及びR(赤色)光が反射面5
a,5bによって効率よく反射され、G(緑色)光が反
射面5a,5bを効率よく透過することとなり、色分離
特性が改善される。
【0034】そして、各空間光変調素子3R、3G、3
Bにより反射されて各偏光素子4R,4G,4Bを透過
した変調光は、やはりG(緑色)光が反射面5a,5b
に対するP偏光となり、B(青色)光及びR(赤色)光
が反射面5a,5bに対するS偏光となった状態で、反
射面5a,5bに入射する。したがって、このダイクロ
イックプリズム5においては、B(青色)光及びR(赤
色)光が反射面5a,5bによって効率よく反射され、
G(緑色)光が反射面5a,5bを効率よく透過するこ
ととなり、色合成特性が改善される。
【0035】〔第2の実施の形態〕ところで、この画像
表示装置においては、光源1として、UHPランプ(超
高圧水銀ランプ)を用いている。UHPランプの問題点
は、色分離後のG(緑色)光、R(赤色)光の色再現性
である。すなわち、UHPランプの発光スペクトルに
は、図4に示すように、580nm付近に大きな輝線が
あり、この付近の波長帯域の光をはカットしないと、図
5に示すように、良好な色再現特性が実現できないので
ある。図5において、一点鎖線で示した色再現特性で
は、G(緑色)光とR(赤色)光との分離特性が良くな
いことを示している。G(緑色)光とR(赤色)光との
分離特性を改善することにより、図5において、実線で
示すような、良好な色再現特性が得られる。
【0036】そこで、この実施の形態においては、図6
及び図7に示すように、2組の位相差板スタック7,1
3を用いて、画像表示装置を構成する。すなわち、前述
の第1の実施の形態における位相差板スタック7を第1
の偏光変換手段である第1の位相差板スタック7とし、
第2の偏光変換手段として、第2の位相差板スタック1
3を設ける。この第2の位相差板スタック13は、図7
に示すように、ダイクロイックプリズム5から偏光素子
4Gに至る光路上に配置する。
【0037】この第2の位相差板スタック13は、照明
光のうち、偏光素子4R,4G,4Bにおいて遮断され
るべき波長帯域の光の偏光方向のみを回転させる。この
第2の位相差板スタック13以外の構成は、第1の実施
の形態におけるものと同様である。
【0038】第1の位相差板スタック7により偏光方向
を回転させる波長帯域は、図8に示すように、第2の位
相差板スタック13により偏光方向を回転させる波長帯
域に比べて広くなっている。例えば、第1の位相差板ス
タック7を、485nm乃至595nmの光を反射面5
a,5bに対するP偏光とするように設定し、第2の位
相差板スタック13を、505nm乃至575nmの光
を反射面5a,5bに対するS偏光とするように設定す
る。ここで示した波長は、偏光方向が切り替わる波長帯
域の中間値を指している。
【0039】すると、第1の位相差板スタック7を透過
した照明光においては、図8に示すように、485nm
乃至595nmまでの波長帯域の光は、P偏光に変換さ
れ、ダイクロイックプリズム5の反射面5a,5bを透
過する。これ以外の波長帯域の光は、S偏光のまま、ダ
イクロイックプリズム5の反射面5a,5bに入射し、
B(青色)光及びR(赤色)光として、ダイクロイック
プリズム5の反射面5a,5bでそれぞれ反射される。
ダイクロイックプリズム5の反射面5a,5bを透過し
た485乃至595nmの波長帯域の光は、第2の位相
差板スタック13によって、505nm乃至575nm
の波長帯域の光の偏光方向が90°回転されて、偏光素
子4Gの直線偏光板を透過する。この場合の偏光素子4
Gの直線偏光板は、ダイクロイックプリズム5の反射面
5a,5bに対するS偏光が透過できる方向としてお
く。一方、485nm乃至505nm、575nm乃至
595nmの波長帯域の光は、偏光素子4Gの直線偏光
板により遮断される。これにより、上述した580nm
付近の輝線がカットされる。
【0040】なお、第1の位相差板スタック7を配置す
る位置は、照明光学系2からダイクロイックプリズム5
に至る照明光の経路のいずれかであればよい。上述の実
施の形態においては、第1の位相差板スタック7は、フ
ライアイレンズ9と第1のコンデンサレンズ11との間
に配置している。また、フライアイレンズ9と第1の位
相差板スタック7との間には、反射型の偏光板10を配
置している。第2の位相差板スタック13は、ダイクロ
イックプリズム5と偏光素子4Gを構成する直線偏光板
の間に配置する。
【0041】〔第3の実施の形態(色再現性を改善する
手段)〕第2の位相差板スタック13の設定は、図9に
示すように、580nm近傍の波長の光のみをカットす
るようにすることもできる。すなわち、この実施の形態
における第2の位相差板スタック13の設定は、575
nm以下の波長の光の偏光方向を90°回転させるよう
になっている。この場合にも、偏光素子4Gの直線偏光
板は、ダイクロイックプリズム5の反射面5a,5bに
対するS偏光が透過できる方向としておく。
【0042】この設定によっても、上述した580nm
付近の輝線をカットすることができる。
【0043】〔第4の実施の形態(ホワイトバランスを
改善する手段)〕この画像表示装置においては、各偏光
素子4R,4G,4Bの透過軸をダイクロイックプリズ
ム5からこれら偏光素子4R,4G,4Bに至る照明光
の偏光方向に対して回転させておくことにより、表示画
像におけるホワイトバランスを調整することができる。
【0044】すなわち、R(赤色)光、G(緑色)光及
びB(青色)光のホワイトバランスをとるためには、G
(緑色)光の光出力を下げる必要がある場合が多い。そ
の場合には、第2の位相差板スタック13による偏光方
向の回転角度、または、G(緑色)光が透過する偏光素
子4Gの回転角度を調整することで、G(緑色)光の光
出力を下げることが可能となる。G(緑色)光の光出力
を、例えば、10%下げたければ、第2の位相差板スタ
ック13によるG(緑色)光の偏光方向の回転量を、7
2°程度とするか、または、G(緑色)光が透過する偏
光素子4Gを、18°程度、光軸回りに回転させればよ
い。また、B(青色)光の光出力を10%下げたけれ
ば、B(青色)光が透過する偏光素子4Bを、18°程
度、光軸回りに回転させればよい。これにより、光源1
としてUHPランプを使った場合でも、図5に示すよう
に、良好な色再現特性を実現できる。
【0045】なお、この画像表示装置は、図10に示す
ように、照明光学系2とダイクロイックプリズム5との
間、及び、ダイクロイックプリズム5と投射レンズ6と
の間を、硝材14によって充填した状態に構成してもよ
い。
【0046】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る画像表示装
置においては、照明光学系から色分離合成素子に至る光
路上に配設された偏光変換手段により、照明光のうち色
分離合成素子の反射面を透過させる波長帯域の光が該反
射面に対するP偏光となされ、照明光のうち色分離合成
素子の反射面により反射させる波長帯域の光が該反射面
に対するS偏光となされる。
【0047】したがって、この画像表示装置において
は、良好な色分離特性を実現することができる。
【0048】また、この画像表示装置においては、色分
離合成素子から空間光変調素子に対応する偏光素子に至
る光路上に配設された第2の偏光変換手段により、照明
光のうち偏光素子において遮断される波長帯域の光の偏
光方向が回転される。
【0049】したがって、この画像表示装置において
は、良好な色再現性を実現することができる。
【0050】すなわち、本発明は、複数の空間光変調素
子とこれら空間光変調素子を照明する照明光学系とを有
する画像表示装置であって、良好な色分離特性及び色再
現性が実現できる画像表示装置を提供することができる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像表示装置の構成を示す平面図
である。
【図2】上記画像表示装置の要部の構成を示す斜視図で
ある。
【図3】上記画像表示装置を構成する位相差板スタック
の通過後における照明光の偏光状態を示すグラフであ
る。
【図4】上記画像表示装置において光源となるUHPラ
ンプの発光スペクトルを示すグラフである。
【図5】上記画像表示装置における色再現特性を示す色
度図である。
【図6】本発明に係る画像表示装置の構成の他の形態を
示す平面図である。
【図7】上記図6に示した画像表示装置の要部の構成を
示す斜視図である。
【図8】上記図6に示した画像表示装置を構成する第1
の位相差板スタックの通過後及び第2の位相差板スタッ
クの通過後における照明光の偏光状態を示すグラフであ
る。
【図9】上記図6に示した画像表示装置を構成する第1
の位相差板スタック及び第2の位相差板スタックの通過
後における照明光の偏光状態を示すグラフである。
【図10】上記画像表示装置の構成の他の形態を示す平
面図である。
【図11】従来の画像表示装置の構成を示す平面図であ
る。
【図12】上記従来の画像表示装置におけるダイクロイ
ックプリズムの分光特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 光源、2 照明光学系、3R,3G,3B 空間光
変調素子、4R,4G,4B 偏光素子、5 ダイクロ
イックプリズム、6 投射レンズ、7 第1の位相差板
スタック、13 第2の位相差板スタック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/00 - 21/30 G02F 1/13 G02F 1/1335 - 1/13363 G02B 27/18 G03B 33/21

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源を含む照明光学系と、 反射電極を有する複数の空間光変調素子と、 上記複数の空間光変調素子に対応された偏光素子と、上記照明光学系からの照明光が光軸に対して傾斜して入
    射されるコンデンサレンズと、 上記照明光学系からの照明光が入射され、この照明光に
    対して傾斜した反射面を有し、この反射面において該照
    明光を透過光と反射光とに色分離して上記各偏光素子を
    介して上記各空間光変調素子に導くとともに、これら空
    間光変調素子からの反射光を上記反射面において合成す
    る色分離合成素子と、 上記色分離合成素子からの出射光が入射され、上記各空
    間光変調素子の像を結像させる投射光学系と、 上記照明光学系から上記色分離合成素子に至る光路上に
    配設され、上記照明光のうち上記色分離合成素子の反射
    面を透過させる波長帯域の光を該反射面に対するP偏光
    とし、上記照明光のうち上記色分離合成素子の反射面に
    より反射させる波長帯域の光を該反射面に対するS偏光
    とする偏光変換手段と、を備えたことを特徴とする画像
    表示装置。
  2. 【請求項2】 上記偏光変換手段は、位相差板スタック
    であり、上記照明光のうち上記色分離合成素子の反射面
    を透過させる波長帯域の光の偏光方向のみを回転させ
    て、該反射面に対するP偏光とすることを特徴とする請
    求項1記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】 上記各偏光素子の透過軸が上記色分離合
    成素子から該各偏光素子に至る照明光の偏光方向に対し
    て回転されることにより表示画像のホワイトバランスが
    調整されていることを特徴とする請求項1記載の画像表
    示装置。
  4. 【請求項4】 光源を含む照明光学系と、 反射電極を有する複数の空間光変調素子と、 上記複数の空間光変調素子に対応された偏光素子と、 上記照明光学系からの照明光が入射され、この照明光に
    対して傾斜した反射面を有し、この反射面において該照
    明光を透過光と反射光とに色分離して上記各偏光素子を
    介して上記各空間光変調素子に導くとともに、これら空
    間光変調素子からの反射光を上記反射面において合成す
    る色分離合成素子と、 上記色分離合成素子からの出射光が入射され、上記各空
    間光変調素子の像を結像させる投射光学系と、 上記照明光学系から上記色分離合成素子に至る光路上に
    配設され、上記照明光のうち上記色分離合成素子の反射
    面を透過させる波長帯域の光を該反射面に対するP偏光
    とし、上記照明光のうち上記色分離合成素子の反射面に
    より反射させる波長帯域の光を該反射面に対するS偏光
    とする第1の偏光変換手段と、 上記色分離合成素子から上記空間光変調素子に対応する
    偏光素子に至る光路上に配設され、上記照明光のうち上
    記偏光素子において遮断される波長帯域の光の偏光方向
    を回転させる第2の偏光変換手段とを備えたことを特徴
    とする画像表示装置。
  5. 【請求項5】 上記第2の偏光変換手段は、位相差板ス
    タックであり、上記照明光のうち上記偏光素子において
    遮断される波長帯域の光の偏光方向のみを回転させるこ
    とを特徴とする請求項4記載の画像表示装置。
  6. 【請求項6】 上記各偏光素子の透過軸が上記色分離合
    成素子から該各偏光素子に至る照明光の偏光方向に対し
    て回転されることにより表示画像のホワイトバランスが
    調整されていることを特徴とする請求項4記載の画像表
    示装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100760299B1 (ko) 2005-12-06 2007-09-19 삼성전자주식회사 프로젝션 시스템 및 그 제어방법
US20070267057A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Haluzak Charles C Optical device and method of forming the same
CN106842784B (zh) * 2015-12-03 2019-04-26 深圳光峰科技股份有限公司 一种投影***和投影方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073013A (en) * 1984-10-22 1991-12-17 Seiko Epson Corporation Projection-type display device
NL8802104A (nl) * 1988-08-26 1990-03-16 Philips Nv Beeldprojektie-inrichting.
JPH075419A (ja) * 1993-02-18 1995-01-10 A G Technol Kk 投射型カラー液晶光学装置
US5622418A (en) * 1994-03-29 1997-04-22 Mitsubishi Denki Kabuskiki Kaisha Projection display device
US6183091B1 (en) * 1995-04-07 2001-02-06 Colorlink, Inc. Color imaging systems and methods
US5822021A (en) 1996-05-14 1998-10-13 Colorlink, Inc. Color shutter liquid crystal display system
US6417892B1 (en) * 1995-05-23 2002-07-09 Colorlink, Inc. Color filters, sequencers and displays using color selective light modulators
WO2001002906A1 (fr) * 1999-07-02 2001-01-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de projection d'images
JP2001209007A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Victor Co Of Japan Ltd 色分解合成光学系と投射型表示装置
JP2001228455A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Sony Corp 映像投射装置
DE60135889D1 (de) * 2000-03-17 2008-11-06 Hitachi Ltd Bildanzeigevorrichtung
KR100370658B1 (ko) * 2000-12-22 2003-02-05 삼성전기주식회사 색 분리 합성 장치
ATE341161T1 (de) * 2001-08-06 2006-10-15 Jds Uniphase Corp Farbverwaltungssystem
JP2003075769A (ja) 2001-09-05 2003-03-12 Hitachi Ltd 光学ユニット及びそれを用いた映像表示装置
US6547396B1 (en) * 2001-12-27 2003-04-15 Infocus Corporation Stereographic projection system

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