JP3653907B2 - プロジェクタ - Google Patents
プロジェクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3653907B2 JP3653907B2 JP35544896A JP35544896A JP3653907B2 JP 3653907 B2 JP3653907 B2 JP 3653907B2 JP 35544896 A JP35544896 A JP 35544896A JP 35544896 A JP35544896 A JP 35544896A JP 3653907 B2 JP3653907 B2 JP 3653907B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- block
- optical
- color
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1073—Beam splitting or combining systems characterized by manufacturing or alignment methods
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ装置などの光学系に用いて好適な光学ブロックを備えたプロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、例えば液晶パネル等の光変調手段を用いたプロジェクタ装置、テレビジョン受像機、コンピュータ用のディスプレイ等の表示装置が広い分野で普及している。
例えば３板式の液晶プロジェクタ装置は、メタルハライドランプやハロゲンランプ等の光源から出射されるＲＧＢ光を偏光分離ブロックを用いて所定の偏波面に偏光した後に、ダイクロイックミラー等の光学素子によってＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に分解する。そして、各色に対応した液晶パネルに入射して光変調した後にダイクロイックブロックで合成して、その出力光としてカラー映像としてのＲＧＢ光を得ることができる。そして、合成されたカラー映像は投射レンズによりスクリーンに投影される。
【０００３】
ところで、通常の光源から放射される光は２種類の偏波面を有しており、これらの偏波面は一般的にＰ偏光成分（以下、Ｐ波という）とＳ偏光成分（以下、Ｓ波という）に分けることができる。そして、上記したような液晶プロジェクタ装置では、その光源から出射された光を液晶パネルに入射する以前に偏光分離ブロックを配し、液晶パネルの前面に設けられている偏光板に対応して、Ｐ波かＳ波のいずれか一方の偏波面を有する光を照射するようにしている。
これによって、光源から放射される光を有効に利用することができるようになり、特に高輝度の画像を得たい液晶プロジェクタ装置を構成する場合に有効とされている。
【０００４】
図６は偏光分離ブロックの一例を示す斜視図である。
この図に示されているように、偏光分離ブロック５２は複数のガラス製のプリズム５２ａ〜５２ｆを貼り合わせることによって構成されており、プリズム５２ｂ及びプリズム５２ｅが入射部、プリズム５２ａ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｆが出射部を形成している。そして、プリズム５２ｂ、５２ｃ間、及びプリズム５２ｄ、５２ｅ間には、例えばＰ波を透過してＳ波を反射する偏光ビームスプリッタ（Polarizing Beamsplitters・・・以下、単にＰＢＳという）５３、５３が設けられ、ここで一旦Ｐ波とＳ波が分離されることになる。
これらのＰＢＳ５３、５３は、プリズム５２ｂ、５２ｅ又はプリズム５２ｃ、５２ｄがガラスで形成され耐熱性に優れていることから、例えば蒸着、スパッタリング等の方法で多層薄膜として形成されている。
【０００５】
反射プリズムとして構成されているプリズム５２ａ及び５２ｆは、この図には示していない光源部の光軸に対して４５゜の角度を有している外側の面には誘電体多層膜が形成されている。さらにその前方である偏光分離ブロック５２の出射側には波長板５４、５４が設けられており、入射したＳ波をＰ波に偏光する。
【０００６】
このような偏光分離ブロック５２によって例えばＰ波に偏光された光は、先述したように３原色ＲＧＢに分光された後にそれぞれ光変調されて、例えば図７に示されているようなダイクロイックブロック６０によって合成される。
図７に示されているダイクロイックブロック６０は、４個のガラス製のプリズム６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの端面を貼り合わせて外形が形成される。そしてこれらプリズム６１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の所定の端面には例えば蒸着などによってダイクロイックフィルタ６２ａ、６２ｂが多層薄膜として形成されている。
【０００７】
例えば、プリズム６１ａから入射した赤色光Ｒはダイクロイックフィルタ６２ａで反射、またプリズム６１ｃから入射した緑色光Ｇはダイクロイックフィルタ６２ｂで反射する。そして、プリズム６１ｂから入射した青色光Ｂがダイクロイックフィルタ６２ａ、６２ｂを透過することによって３色光が合成され、プリズム６１ｄからカラー映像として出射する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、偏光分離ブロック５２、ダイクロイックブロック６０等を構成しているプリズム５２（ａ〜ｆ）、プリズム６１（ａ〜ｄ）は通常、ガラスで形成されているが、ガラスでプリズムや多面体を形成すると、形成後に端面を研磨する必要がありかなりの加工時間及び加工費用が必要になる。また、プリズムにガラスを用いることで偏光分離ブロック５２、ダイクロイックブロック６０の重量が増え、これにともないプロジェクタ装置自体の重量が重くなってしまう。
また、ＰＢＳ５３、ダイクロイックフィルタ６２（ａ、ｂ）はプリズムに対して蒸着、又はスパッタリング等で形成されるが、多面体に対して蒸着、又はスパッタリングを行なう場合、目的の面以外の面への製膜材料の回り込みを防止しなければならない。
【０００９】
また、軽量化を図るためにプリズム５２（ａ〜ｆ）、プリズム６１（ａ〜ｄ）をプラスチックで形成することも考えられている。ところがプラスチックは金型成形等によって安価に製造できる一方で、耐熱性の問題から蒸着、又はスパッタリング等によってＰＢＳ５３、ダイクロイックフィルタ６２（ａ、ｂ）を形成することが困難である。
【００１０】
さらに、プリズム５２（ａ〜ｆ）、プリズム６１（ａ〜ｄ）を用いずに、板状のガラス部材にＰＢＳ５３、ダイクロイックフィルタ６２（ａ、ｂ）を形成することにより、製膜材料の回り込みを軽減して、さらに軽量化を図ることができるが、板状のガラス部材のみではプリズムを設けた場合よりも光路距離が長くなってしまう。したがって光学系が大きくなり、プロジェクタ装置自体も大型化するという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタはこのような問題点を解決するためになされたもので、光源と、前記光源から発せられた光を第１および第２の偏光成分の光に分離する膜面を有し分離された前記第２の偏光成分の光を波長板により第１の偏光成分の光に変換し、前記膜面において分離された前記第１の偏光成分の光と同一の方向に出力する偏光分離ブロックと、前記偏光分離ブロックからの前記第１の偏光成分の光を色分離手段により分離して生成された３原色光を映像信号に基づきそれぞれ変調する複数の光変調手段と、互いに直角または平行に配置された前記複数の光変調手段により変調された各色の映像光を合成する膜面を有し合成された前記映像光を投射手段に出力する色合成ブロックと、を備えたプロジェクタであって、少なくとも前記色合成ブロックが、前記膜面として所定の光透過特性を備えている光学薄膜が積層されている面を有する板状のガラス部材と、多面体で形成され前記板状のガラス部材を挟接する透明なプラスチック部材とからなり、前記板状のガラス部材と前記プラスチック部材が光硬化樹脂によって接着されている光学ブロックによって構成される。
【００１２】
本発明のプロジェクタによれば、プリズム等の多面体をガラスで形成するよりも軽量化を図ることができるようになる。また、プラスチック製のプリズム又は多面体は金型によって形成することができるので、研磨等の工程を省略することができ加工も容易になる。
さらに、ガラス製のプリズムなどを用いて構成した光学ブロックとほぼ同等の機能を有することができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、次の順序で本発明の実施例の光学ブロックの実施の形態を説明する。
１．本発明の実施例の光学ブロックの実施の形態。
２．光学ブロックの応用例（偏光分離ブロック、ダイクロイックブロック）。 ３．ダイクロイックブロックの変形例。
４．本発明の光学ブロックの他の実施の形態。
【００１４】
１．本発明の光学ブロックの実施の形態。
図１は本実施の形態の光学ブロックの一構成例を示す模試図であり、図１（ａ）は光学ブロックの斜視図、図１（ｂ）は光学ブロックの分解斜視図を示している。
これらの図に示されているように光学ブロック１の外形は、プラスチック部材とされる一対のプリズム２ａ、２ｂによって形成されている。プリズム２ａ、２ｂは、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル：ポリメチルメタクリレート）、ゼオネックス、ポリカーボネート、ポリスチレン、又はＰＭＭＡと他の材料を混合して特性を改善した材料で形成される。
そしてこれらのプリズム２ａ、２ｂ間には、板状のガラス部材として例えばダイクロイックフィルタ、ＰＢＳ等の光透過特性を有する光学薄膜（多層薄膜）を積層した光学部材３が配置されている。
【００１５】
本発明では、光学部材３を板状のガラス部材で構成することにより、耐熱性が向上するとともに、多面体に光学薄膜を形成する際の回り込みを考慮する必要がなくなるので、蒸着、スパッタリング等による薄膜形成が容易になる。さらに、光学部材３の両面にプリズム２ａ、２ｂを配置することによって、バックフォーカス（投影レンズとライトバルブの距離）を短くすることができるようになる。
【００１６】
光学部材３の光透過特性をＰＢＳとなるように形成し、光学ブロック１を偏光分離ブロックとした場合は、図１（ａ）に示されている矢印Ａ方向からランダム偏光（Ｐ＋Ｓ波）が入射すると、例えば矢印Ｂ方向にＰ波が透過し、矢印Ｃ方向にＳ波が反射して、Ｐ波及びＳ波に分離される。
また、光学部材３の光透過特性をダイクロイックフィルタとなるように形成しダイクロイックブロックとした場合は、例えば矢印Ａ方向から入射した光の中の所定の色成分を矢印Ｂ方向に透過し、他の色成分を矢印Ｃ方向に反射することで分離して出射するか、また、例えば矢印Ａ方向から入射した光の色成分を透過し、矢印Ｄ方向から入射した光の色成分を反射することで２色の光を合成して矢印Ｂ方向に出射することができる。
【００１７】
ところで、プリズム２ａ、２ｂと光学部材３をそのまま光学的に密着させることは物理的に不可能ではないが、例えば液体や接着材等によって容易に固着することが可能である。
例えば接着剤としては、温度膨張係数がプラスチックとガラスで異なることによる歪みや、プラスチックが複屈折を持つ場合、偏波面の回転によってムラが生じるため、熱膨張時に加わる圧力に対しても複屈折が発生しにくい材料を使用するか、また接着面が柔らかく、プラスチックとガラスが膨張した場合のストレスを吸収して歪みの出にくい材料を用いることが好ましい。このような接着材としては光重合タイプの紫外線硬化樹脂等を用いれば良い。
【００１８】
２．光学ブロックの応用例。
図２は、本発明の光学ブロックをそれぞれ偏光分離ブロック（Ｐ波、Ｓ波分離）、ダイクロイックブロック（色合成）として採用した３板式の液晶プロジェクタ装置の光学系を摸式的に示す平面図である。この図２に示す偏光分離ブロック４は、例えばプラスチック製のプリズム５、及び光学薄膜をＰＢＳで構成した光学部材６を複数並置して、先に図６に示した偏光分離ブロック５２と同様に組み立てるとともに、光学部材６で反射されたＳ波を出射側に反射するミラーと、このミラーで反射されたＳ波を偏光する１／２λ板等（共に図示せず）を用いてＰ波のみを前方に出射するように構成されている。
【００１９】
また、ダイクロイックブロック７は、青色光Ｂの入射面を有しているプラスチック製の多面体８ａ、赤色光Ｒの入射面を有している多面体８ｂ、及び緑色光Ｇの入射面を有している多面体８ｃによって外形が形成されている。多面体８（ａ、ｂ、ｃ）は透明なプラスチックで形成され、ダイクロイックフィルタとして形成されている光学部材９ａ、９ｂを介して連結されている。
【００２０】
光源１０は放物面鏡の焦点位置に例えばメタルハライドランプ１０ａが配置されており、放物面鏡の光軸にほぼ平行の光がその開口から出射される。そして光源１０から出射された光の中で、赤外領域及び紫外領域の不要光線はＵＶ−ＩＲカットフィルタ１１によって遮断され有効な光線のみが前方の偏光分離ブロック４に導かれることになる。
【００２１】
偏光分離ブロック４からは、先述したようにＰ波のみが出射し、光束を液晶パネルの有効開口部に集光するコンデンサレンズ１２、光をＲＧＢ各色毎に分解するダイクロイックミラー等の各種光学素子を経て液晶パネル１６、１９、２５に照射される。
【００２２】
この図に示す例では、まずダイクロイックミラー１３で青色光Ｂを反射し赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを透過している。このダイクロイックミラー１３で反射した青色光Ｂはミラー１４により進行方向を９０゜曲げられてコンデンサレンズ１５で収束されて青色用液晶パネル１６に入射する。
【００２３】
一方、ダイクロイックミラー１３を透過した赤色光Ｒ及び緑色光Ｇはダイクロイックミラー１７により分離されることになる。すなわち、赤色光Ｒは反射されて進行方向を９０゜曲げられて、コンデンサレンズ１８を介して赤色用液晶パネル１９に導かれる。そして緑色光Ｇはダイクロイックミラー１７を透過して直進し、リレーレンズ２０、ミラー２１、リレーレンズ２２、ミラー２３、及びコンデンサレンズ２４を介して緑色用液晶パネル２５に導かれる。
【００２４】
液晶パネル１６、１９、２５の前段には偏波面が一定となっている光を透過する偏光板が、また後段には出射した光の所定の偏波面を持つ光のみを透過する偏光板（図示せず）が配置され、映像信号等によって液晶を駆動する回路の電圧により光の通過特性を変調するように構成されている。
【００２５】
そして液晶パネル１６、１９、２５で光変調された３色の光は、ダイクロイックブロック７によって合成されることになる。このダイクロイックブロック７において、青色光Ｂは光学部材９ａで反射し、赤色光Ｒは光学部材９ａ、９ｂを透過する。また緑色光Ｇは光学部材９ｂで反射した後に光学部材９ａを透過することで、ＲＧＢ各光を１つの光軸に合成して出射され、投射レンズ２６によって図示されていないスクリーンにカラー映像が拡大投影されるようになる。
【００２６】
このように、偏光分離ブロック４、ダイクロイックブロック７を板状のガラス部材で構成した光学部材６、光学部材９（ａ、ｂ）の両面には透明なプラスチック製のプリズム５、多面体８（ａ、ｂ、ｃ）を配置することによって、個々の部品の加工が容易になる。
そしてダイクロイックブロック７に関しては、投影レンズ２６と液晶パネル１６、１９、２５の距離、すなわちバックフォーカスを短くすることができるようになる。
【００２７】
３．ダイクロイックブロックの変形例。
以下、本発明の光学ブロックをダイクロイックブロックとして構成した場合の変形例の構成及び光路を説明する。
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）はダイクロイックブロックの変形例とされる分光プリズムブロックを示す平面図び光路を示す図である。これらの図に示されている各多面体は透明なプラスチック部材で構成され、また、光学部材には光学薄膜としてダイクロイックフィルタが例えば蒸着などによって形成されている。
【００２８】
図３（ａ）に示されている分光プリズムブロック３０は、白色光の入射面Ａ1 と赤色光Ｒの出射面Ｂ1 を有している多面体３１ａ、緑色光Ｇの出射面Ｃ1 を有している多面体３１ｂ、青色光Ｂの出射面Ｄ1 を有している多面体３１ｃによって外形が形成されている。そして各多面体３１ａ、３１ｂ、３１ｃはダイクロイックフィルタが形成されている光学部材３２ａ、３２ｂを介して連結されている。また、多面体３１（ａ、ｂ、ｃ）は光学部材３２ａ、３２ｂが入射した光に対して所定の角度を有する形状で構成される。
【００２９】
入射面Ａ1 から入射した白色光（ＲＧＢ）の中で、赤色光Ｒが光学部材３２ａで反射する。ここで反射した赤色光Ｒは多面体３１ａの端面部で反射して出射面Ｂ1 から出射する。光学部材３２ａを透過した緑色光Ｇは光学部材３２ｂで反射して出射面Ｃ1 から出射する。また、青色光Ｂは光学部材３２ａ、３２ｂを透過して出射面Ｄ1 から出射する。このように、白色光（ＲＧＢ）は入射面Ａ1 から入射することによって、各色光に分解されてそれぞれ出射面Ｂ1 、Ｃ1 、Ｄ1 から出射されることになる。
【００３０】
図３（ｂ）には、例えばカメラなどの色分解系に用いられる、空間層を設けたタイプの分光プリズムブロック３３が示されている。この分光プリズムブロック３３は、白色光の入射面Ａ2 と赤色光Ｒの出射面Ｂ2 を有している多面体３４ａ、緑色光Ｇの出射面Ｃ2 を有している多面体３４ｂ、青色光Ｂの出射面Ｄ2 を有している多面体３４ｃによって外形が形成されている。これらの多面体３４（ａ、ｂ、ｃ）は光学部材３２ａ、３２ｂを介して連結されているが、分光プリズムブロック３３では光学部材３２ａと多面体３４ｂの間に空間層３５が設けられている。空間層３５の形成方法としては、光学部材３２ａと多面体３４ｂの間において光の妨げにならない位置に、例えばミクロンオーダーのワイヤ等を配置して、ワイヤの経に応じた空間を形成している。
【００３１】
入射面Ａ2 から白色光（ＲＧＢ）が入射すると、まず赤色光Ｒが光学部材３２ａで反射する。ここで反射した赤色光Ｒは多面体３４ａの端面部で反射して出射面Ｂ2 から出射する。光学部材３２ａを透過した緑色光Ｇは、光学部材３２ｂで反射した後に多面体３４ｂの空間層３５が形成されている端面部で反射して出射面Ｃ2 から出射する。また、青色光Ｂは光学部材３２ａ、３２ｂを透過して出射面Ｄ2 から出射する。そして、各色光に分解されて出射した光は、図示していない各色に対応したＣＣＤ（Charge coupled device ）等に入射する。
【００３２】
また、図３（ｃ）に示す分光プリズムブロック３６も分光プリズムブロック３３と同様に、例えばカメラ等の色分解系に用いられるが、空間層を設けずに、多面体３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、光学部材３２ａ、３２ｂを密着した構成とされている。
入射面Ａ3 から入射した白色光（ＲＧＢ）の中で、赤色光Ｒが光学部材３２ａで反射する。ここで反射した赤色光Ｒは多面体３７ａの端面部で反射して出射面Ｂ3 から出射する。光学部材３２ａを透過した緑色光Ｇは、光学部材３２ｂで反射した後に出射面Ｃ3 から出射する。また、青色光Ｂは光学部材３２ａ、３２ｂを透過して出射面Ｄ3 から出射する。各出射面から出射した光は、分光プリズムブロック３３と同様にＣＣＤ等に入射する。
【００３３】
なお、これらの図に矢印で示されている光路は、入射した白色光（ＲＧＢ）をＲ、Ｇ、Ｂの各原色の光に分解する場合の光路を示しており、これらの矢印を逆にたどることによってＲ、Ｇ、Ｂの各原色光を合成することも可能である。
【００３４】
図４は例えば液晶プロジェクタ装置の色合成系に用いられる分光プリズムブロック３８、及び液晶パネル１６、１９、２５、投影レンズ２６を示す斜視図である。
この図に示す分光プリズムブロック３８はプラスチック製のプリズム３９ａ〜３９ｅで外形が形成され、プリズム３９ａとプリズム３９ｂの間にはダイクロイックフィルタとして形成される光学部材４０ａが、またプリズム３９ｄとプリズム３９ｅの間には光学部材４０ｂが配置され、立体的に３方向からＲＧＢ各色の光をそれぞれ入射する構成とされている。
【００３５】
液晶パネル１９で光変調されプリズム３９ａに入射した赤色光Ｒは光学部材４０ａを透過し、さらに光学部材４０ｂを透過してプリズム３９ｅの投影レンズ２６に対向する出射面から出射する。液晶パネル２５で光変調されプリズム３９ｂに入射した緑色光Ｇは光学部材４０ａで反射し、光学部材４０ｂを透過してプリズム３９ｅの前記出射面から出射する。つまり、光学部材４０ａでは赤色光Ｒと緑色光Ｇが合成されることになる。
また、液晶パネル１６で光変調されプリズム３９ｃに入射した青色光Ｂは、プリズム３９ｃの端面部で反射して、さらに光学部材４０ｂで反射してプリズム３９ｅの前記出射面から出射する。したがって、光学部材４０ｂにおいてＲＧＢ各色光が合成され、投影レンズ２６を介して投影されるようになる。
【００３６】
４．本発明の光学ブロックの他の実施の形態。
図５は、本発明の光学ブロックの他の実施の形態を示す斜視図である。
図５に示されている光学ブロック１ａは先に図１に示した光学ブロック１とほぼ同等の構成とされているが、他の実施の形態ではプリズム２ａ、２ｂの端面部にガラス板４０、４０、４０、４０を貼り付けている。
これらのガラス板４０は、例えば金型成形されたプリズム２ａ、２ｂの端面部の面精度を保つために用いられる。また、光学ブロック１ａを分光プリズムブロックとして使用する場合は、ガラス板４０、４０、４０、４０を色ガラスで構成して色純度を高めることができるようになる。
【００３７】
また、ガラス板４０は、先に図３（ａ）（ｂ）（ｃ）、図４で説明した光学ブロック３０、３３、３６、３８を構成する各多面体の入射面Ａ（1 〜 3）、及び／又は出射面Ｂ（1 〜3 ）、Ｃ（1 〜3 ）、Ｄ（1 〜3 ）に貼り付けるようにしても良い。この場合、プリズム２ａ、２ｂと光学部材３と同じように例えば光重合タイプの紫外線硬化樹脂を用いて接着する。
【００３８】
このように、ガラス板４０をプリズム、多面体に貼り付けることによって、例えば金型成形されたプラスチックの面精度を向上することができ、加工後に研磨されたガラス製のプリズム、多面体と同等の機能を有することができるようになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の光学ブロックは、光学薄膜が形成されているガラス部材と、透明なプラスチック部材とされるプリズム又は多面体等で構成されているので、プリズム等をガラスで形成するよりも軽量化を図ることができるようになる。また、プラスチック製のプリズム又は多面体は金型によって形成することができるので、研磨等の工程を省略することができ加工も容易になる。
さらに、ガラス部材の入射面及び出射面にプリズム、多面体等を配置することによって光路距離を短縮することができるようになるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の光学ブロックを説明する斜視図及び分解斜視図である。
【図２】 本実施の形態の光学ブロックを用いた液晶プロジェクタ装置の光学系の一例を示す図である。
【図３】 本実施の形態の光学ブロックの変形例を説明する平面図である。
【図４】 本実施の形態の光学ブロックの変形例を説明する斜視図である。
【図５】 本発明の他の実施の形態の光学ブロックの構成例を説明する図である。
【図６】 従来の偏光分離ブロックの一例を示す斜視図である。
【図７】 従来の分光プリズムブロックの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 光学ブロック、２ａ，２ｂ，５，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ プリズム、８ａ，８ｂ，８ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ 多面体、３，６，９ａ、９ｂ，３２ａ，３２ｂ，４０ａ、４０ｂ 光学部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ装置などの光学系に用いて好適な光学ブロックを備えたプロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、例えば液晶パネル等の光変調手段を用いたプロジェクタ装置、テレビジョン受像機、コンピュータ用のディスプレイ等の表示装置が広い分野で普及している。
例えば３板式の液晶プロジェクタ装置は、メタルハライドランプやハロゲンランプ等の光源から出射されるＲＧＢ光を偏光分離ブロックを用いて所定の偏波面に偏光した後に、ダイクロイックミラー等の光学素子によってＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に分解する。そして、各色に対応した液晶パネルに入射して光変調した後にダイクロイックブロックで合成して、その出力光としてカラー映像としてのＲＧＢ光を得ることができる。そして、合成されたカラー映像は投射レンズによりスクリーンに投影される。
【０００３】
ところで、通常の光源から放射される光は２種類の偏波面を有しており、これらの偏波面は一般的にＰ偏光成分（以下、Ｐ波という）とＳ偏光成分（以下、Ｓ波という）に分けることができる。そして、上記したような液晶プロジェクタ装置では、その光源から出射された光を液晶パネルに入射する以前に偏光分離ブロックを配し、液晶パネルの前面に設けられている偏光板に対応して、Ｐ波かＳ波のいずれか一方の偏波面を有する光を照射するようにしている。
これによって、光源から放射される光を有効に利用することができるようになり、特に高輝度の画像を得たい液晶プロジェクタ装置を構成する場合に有効とされている。
【０００４】
図６は偏光分離ブロックの一例を示す斜視図である。
この図に示されているように、偏光分離ブロック５２は複数のガラス製のプリズム５２ａ〜５２ｆを貼り合わせることによって構成されており、プリズム５２ｂ及びプリズム５２ｅが入射部、プリズム５２ａ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｆが出射部を形成している。そして、プリズム５２ｂ、５２ｃ間、及びプリズム５２ｄ、５２ｅ間には、例えばＰ波を透過してＳ波を反射する偏光ビームスプリッタ（Polarizing Beamsplitters・・・以下、単にＰＢＳという）５３、５３が設けられ、ここで一旦Ｐ波とＳ波が分離されることになる。
これらのＰＢＳ５３、５３は、プリズム５２ｂ、５２ｅ又はプリズム５２ｃ、５２ｄがガラスで形成され耐熱性に優れていることから、例えば蒸着、スパッタリング等の方法で多層薄膜として形成されている。
【０００５】
反射プリズムとして構成されているプリズム５２ａ及び５２ｆは、この図には示していない光源部の光軸に対して４５゜の角度を有している外側の面には誘電体多層膜が形成されている。さらにその前方である偏光分離ブロック５２の出射側には波長板５４、５４が設けられており、入射したＳ波をＰ波に偏光する。
【０００６】
このような偏光分離ブロック５２によって例えばＰ波に偏光された光は、先述したように３原色ＲＧＢに分光された後にそれぞれ光変調されて、例えば図７に示されているようなダイクロイックブロック６０によって合成される。
図７に示されているダイクロイックブロック６０は、４個のガラス製のプリズム６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの端面を貼り合わせて外形が形成される。そしてこれらプリズム６１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の所定の端面には例えば蒸着などによってダイクロイックフィルタ６２ａ、６２ｂが多層薄膜として形成されている。
【０００７】
例えば、プリズム６１ａから入射した赤色光Ｒはダイクロイックフィルタ６２ａで反射、またプリズム６１ｃから入射した緑色光Ｇはダイクロイックフィルタ６２ｂで反射する。そして、プリズム６１ｂから入射した青色光Ｂがダイクロイックフィルタ６２ａ、６２ｂを透過することによって３色光が合成され、プリズム６１ｄからカラー映像として出射する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、偏光分離ブロック５２、ダイクロイックブロック６０等を構成しているプリズム５２（ａ〜ｆ）、プリズム６１（ａ〜ｄ）は通常、ガラスで形成されているが、ガラスでプリズムや多面体を形成すると、形成後に端面を研磨する必要がありかなりの加工時間及び加工費用が必要になる。また、プリズムにガラスを用いることで偏光分離ブロック５２、ダイクロイックブロック６０の重量が増え、これにともないプロジェクタ装置自体の重量が重くなってしまう。
また、ＰＢＳ５３、ダイクロイックフィルタ６２（ａ、ｂ）はプリズムに対して蒸着、又はスパッタリング等で形成されるが、多面体に対して蒸着、又はスパッタリングを行なう場合、目的の面以外の面への製膜材料の回り込みを防止しなければならない。
【０００９】
また、軽量化を図るためにプリズム５２（ａ〜ｆ）、プリズム６１（ａ〜ｄ）をプラスチックで形成することも考えられている。ところがプラスチックは金型成形等によって安価に製造できる一方で、耐熱性の問題から蒸着、又はスパッタリング等によってＰＢＳ５３、ダイクロイックフィルタ６２（ａ、ｂ）を形成することが困難である。
【００１０】
さらに、プリズム５２（ａ〜ｆ）、プリズム６１（ａ〜ｄ）を用いずに、板状のガラス部材にＰＢＳ５３、ダイクロイックフィルタ６２（ａ、ｂ）を形成することにより、製膜材料の回り込みを軽減して、さらに軽量化を図ることができるが、板状のガラス部材のみではプリズムを設けた場合よりも光路距離が長くなってしまう。したがって光学系が大きくなり、プロジェクタ装置自体も大型化するという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタはこのような問題点を解決するためになされたもので、光源と、前記光源から発せられた光を第１および第２の偏光成分の光に分離する膜面を有し分離された前記第２の偏光成分の光を波長板により第１の偏光成分の光に変換し、前記膜面において分離された前記第１の偏光成分の光と同一の方向に出力する偏光分離ブロックと、前記偏光分離ブロックからの前記第１の偏光成分の光を色分離手段により分離して生成された３原色光を映像信号に基づきそれぞれ変調する複数の光変調手段と、互いに直角または平行に配置された前記複数の光変調手段により変調された各色の映像光を合成する膜面を有し合成された前記映像光を投射手段に出力する色合成ブロックと、を備えたプロジェクタであって、少なくとも前記色合成ブロックが、前記膜面として所定の光透過特性を備えている光学薄膜が積層されている面を有する板状のガラス部材と、多面体で形成され前記板状のガラス部材を挟接する透明なプラスチック部材とからなり、前記板状のガラス部材と前記プラスチック部材が光硬化樹脂によって接着されている光学ブロックによって構成される。
【００１２】
本発明のプロジェクタによれば、プリズム等の多面体をガラスで形成するよりも軽量化を図ることができるようになる。また、プラスチック製のプリズム又は多面体は金型によって形成することができるので、研磨等の工程を省略することができ加工も容易になる。
さらに、ガラス製のプリズムなどを用いて構成した光学ブロックとほぼ同等の機能を有することができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、次の順序で本発明の実施例の光学ブロックの実施の形態を説明する。
１．本発明の実施例の光学ブロックの実施の形態。
２．光学ブロックの応用例（偏光分離ブロック、ダイクロイックブロック）。 ３．ダイクロイックブロックの変形例。
４．本発明の光学ブロックの他の実施の形態。
【００１４】
１．本発明の光学ブロックの実施の形態。
図１は本実施の形態の光学ブロックの一構成例を示す模試図であり、図１（ａ）は光学ブロックの斜視図、図１（ｂ）は光学ブロックの分解斜視図を示している。
これらの図に示されているように光学ブロック１の外形は、プラスチック部材とされる一対のプリズム２ａ、２ｂによって形成されている。プリズム２ａ、２ｂは、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル：ポリメチルメタクリレート）、ゼオネックス、ポリカーボネート、ポリスチレン、又はＰＭＭＡと他の材料を混合して特性を改善した材料で形成される。
そしてこれらのプリズム２ａ、２ｂ間には、板状のガラス部材として例えばダイクロイックフィルタ、ＰＢＳ等の光透過特性を有する光学薄膜（多層薄膜）を積層した光学部材３が配置されている。
【００１５】
本発明では、光学部材３を板状のガラス部材で構成することにより、耐熱性が向上するとともに、多面体に光学薄膜を形成する際の回り込みを考慮する必要がなくなるので、蒸着、スパッタリング等による薄膜形成が容易になる。さらに、光学部材３の両面にプリズム２ａ、２ｂを配置することによって、バックフォーカス（投影レンズとライトバルブの距離）を短くすることができるようになる。
【００１６】
光学部材３の光透過特性をＰＢＳとなるように形成し、光学ブロック１を偏光分離ブロックとした場合は、図１（ａ）に示されている矢印Ａ方向からランダム偏光（Ｐ＋Ｓ波）が入射すると、例えば矢印Ｂ方向にＰ波が透過し、矢印Ｃ方向にＳ波が反射して、Ｐ波及びＳ波に分離される。
また、光学部材３の光透過特性をダイクロイックフィルタとなるように形成しダイクロイックブロックとした場合は、例えば矢印Ａ方向から入射した光の中の所定の色成分を矢印Ｂ方向に透過し、他の色成分を矢印Ｃ方向に反射することで分離して出射するか、また、例えば矢印Ａ方向から入射した光の色成分を透過し、矢印Ｄ方向から入射した光の色成分を反射することで２色の光を合成して矢印Ｂ方向に出射することができる。
【００１７】
ところで、プリズム２ａ、２ｂと光学部材３をそのまま光学的に密着させることは物理的に不可能ではないが、例えば液体や接着材等によって容易に固着することが可能である。
例えば接着剤としては、温度膨張係数がプラスチックとガラスで異なることによる歪みや、プラスチックが複屈折を持つ場合、偏波面の回転によってムラが生じるため、熱膨張時に加わる圧力に対しても複屈折が発生しにくい材料を使用するか、また接着面が柔らかく、プラスチックとガラスが膨張した場合のストレスを吸収して歪みの出にくい材料を用いることが好ましい。このような接着材としては光重合タイプの紫外線硬化樹脂等を用いれば良い。
【００１８】
２．光学ブロックの応用例。
図２は、本発明の光学ブロックをそれぞれ偏光分離ブロック（Ｐ波、Ｓ波分離）、ダイクロイックブロック（色合成）として採用した３板式の液晶プロジェクタ装置の光学系を摸式的に示す平面図である。この図２に示す偏光分離ブロック４は、例えばプラスチック製のプリズム５、及び光学薄膜をＰＢＳで構成した光学部材６を複数並置して、先に図６に示した偏光分離ブロック５２と同様に組み立てるとともに、光学部材６で反射されたＳ波を出射側に反射するミラーと、このミラーで反射されたＳ波を偏光する１／２λ板等（共に図示せず）を用いてＰ波のみを前方に出射するように構成されている。
【００１９】
また、ダイクロイックブロック７は、青色光Ｂの入射面を有しているプラスチック製の多面体８ａ、赤色光Ｒの入射面を有している多面体８ｂ、及び緑色光Ｇの入射面を有している多面体８ｃによって外形が形成されている。多面体８（ａ、ｂ、ｃ）は透明なプラスチックで形成され、ダイクロイックフィルタとして形成されている光学部材９ａ、９ｂを介して連結されている。
【００２０】
光源１０は放物面鏡の焦点位置に例えばメタルハライドランプ１０ａが配置されており、放物面鏡の光軸にほぼ平行の光がその開口から出射される。そして光源１０から出射された光の中で、赤外領域及び紫外領域の不要光線はＵＶ−ＩＲカットフィルタ１１によって遮断され有効な光線のみが前方の偏光分離ブロック４に導かれることになる。
【００２１】
偏光分離ブロック４からは、先述したようにＰ波のみが出射し、光束を液晶パネルの有効開口部に集光するコンデンサレンズ１２、光をＲＧＢ各色毎に分解するダイクロイックミラー等の各種光学素子を経て液晶パネル１６、１９、２５に照射される。
【００２２】
この図に示す例では、まずダイクロイックミラー１３で青色光Ｂを反射し赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを透過している。このダイクロイックミラー１３で反射した青色光Ｂはミラー１４により進行方向を９０゜曲げられてコンデンサレンズ１５で収束されて青色用液晶パネル１６に入射する。
【００２３】
一方、ダイクロイックミラー１３を透過した赤色光Ｒ及び緑色光Ｇはダイクロイックミラー１７により分離されることになる。すなわち、赤色光Ｒは反射されて進行方向を９０゜曲げられて、コンデンサレンズ１８を介して赤色用液晶パネル１９に導かれる。そして緑色光Ｇはダイクロイックミラー１７を透過して直進し、リレーレンズ２０、ミラー２１、リレーレンズ２２、ミラー２３、及びコンデンサレンズ２４を介して緑色用液晶パネル２５に導かれる。
【００２４】
液晶パネル１６、１９、２５の前段には偏波面が一定となっている光を透過する偏光板が、また後段には出射した光の所定の偏波面を持つ光のみを透過する偏光板（図示せず）が配置され、映像信号等によって液晶を駆動する回路の電圧により光の通過特性を変調するように構成されている。
【００２５】
そして液晶パネル１６、１９、２５で光変調された３色の光は、ダイクロイックブロック７によって合成されることになる。このダイクロイックブロック７において、青色光Ｂは光学部材９ａで反射し、赤色光Ｒは光学部材９ａ、９ｂを透過する。また緑色光Ｇは光学部材９ｂで反射した後に光学部材９ａを透過することで、ＲＧＢ各光を１つの光軸に合成して出射され、投射レンズ２６によって図示されていないスクリーンにカラー映像が拡大投影されるようになる。
【００２６】
このように、偏光分離ブロック４、ダイクロイックブロック７を板状のガラス部材で構成した光学部材６、光学部材９（ａ、ｂ）の両面には透明なプラスチック製のプリズム５、多面体８（ａ、ｂ、ｃ）を配置することによって、個々の部品の加工が容易になる。
そしてダイクロイックブロック７に関しては、投影レンズ２６と液晶パネル１６、１９、２５の距離、すなわちバックフォーカスを短くすることができるようになる。
【００２７】
３．ダイクロイックブロックの変形例。
以下、本発明の光学ブロックをダイクロイックブロックとして構成した場合の変形例の構成及び光路を説明する。
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）はダイクロイックブロックの変形例とされる分光プリズムブロックを示す平面図び光路を示す図である。これらの図に示されている各多面体は透明なプラスチック部材で構成され、また、光学部材には光学薄膜としてダイクロイックフィルタが例えば蒸着などによって形成されている。
【００２８】
図３（ａ）に示されている分光プリズムブロック３０は、白色光の入射面Ａ1 と赤色光Ｒの出射面Ｂ1 を有している多面体３１ａ、緑色光Ｇの出射面Ｃ1 を有している多面体３１ｂ、青色光Ｂの出射面Ｄ1 を有している多面体３１ｃによって外形が形成されている。そして各多面体３１ａ、３１ｂ、３１ｃはダイクロイックフィルタが形成されている光学部材３２ａ、３２ｂを介して連結されている。また、多面体３１（ａ、ｂ、ｃ）は光学部材３２ａ、３２ｂが入射した光に対して所定の角度を有する形状で構成される。
【００２９】
入射面Ａ1 から入射した白色光（ＲＧＢ）の中で、赤色光Ｒが光学部材３２ａで反射する。ここで反射した赤色光Ｒは多面体３１ａの端面部で反射して出射面Ｂ1 から出射する。光学部材３２ａを透過した緑色光Ｇは光学部材３２ｂで反射して出射面Ｃ1 から出射する。また、青色光Ｂは光学部材３２ａ、３２ｂを透過して出射面Ｄ1 から出射する。このように、白色光（ＲＧＢ）は入射面Ａ1 から入射することによって、各色光に分解されてそれぞれ出射面Ｂ1 、Ｃ1 、Ｄ1 から出射されることになる。
【００３０】
図３（ｂ）には、例えばカメラなどの色分解系に用いられる、空間層を設けたタイプの分光プリズムブロック３３が示されている。この分光プリズムブロック３３は、白色光の入射面Ａ2 と赤色光Ｒの出射面Ｂ2 を有している多面体３４ａ、緑色光Ｇの出射面Ｃ2 を有している多面体３４ｂ、青色光Ｂの出射面Ｄ2 を有している多面体３４ｃによって外形が形成されている。これらの多面体３４（ａ、ｂ、ｃ）は光学部材３２ａ、３２ｂを介して連結されているが、分光プリズムブロック３３では光学部材３２ａと多面体３４ｂの間に空間層３５が設けられている。空間層３５の形成方法としては、光学部材３２ａと多面体３４ｂの間において光の妨げにならない位置に、例えばミクロンオーダーのワイヤ等を配置して、ワイヤの経に応じた空間を形成している。
【００３１】
入射面Ａ2 から白色光（ＲＧＢ）が入射すると、まず赤色光Ｒが光学部材３２ａで反射する。ここで反射した赤色光Ｒは多面体３４ａの端面部で反射して出射面Ｂ2 から出射する。光学部材３２ａを透過した緑色光Ｇは、光学部材３２ｂで反射した後に多面体３４ｂの空間層３５が形成されている端面部で反射して出射面Ｃ2 から出射する。また、青色光Ｂは光学部材３２ａ、３２ｂを透過して出射面Ｄ2 から出射する。そして、各色光に分解されて出射した光は、図示していない各色に対応したＣＣＤ（Charge coupled device ）等に入射する。
【００３２】
また、図３（ｃ）に示す分光プリズムブロック３６も分光プリズムブロック３３と同様に、例えばカメラ等の色分解系に用いられるが、空間層を設けずに、多面体３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、光学部材３２ａ、３２ｂを密着した構成とされている。
入射面Ａ3 から入射した白色光（ＲＧＢ）の中で、赤色光Ｒが光学部材３２ａで反射する。ここで反射した赤色光Ｒは多面体３７ａの端面部で反射して出射面Ｂ3 から出射する。光学部材３２ａを透過した緑色光Ｇは、光学部材３２ｂで反射した後に出射面Ｃ3 から出射する。また、青色光Ｂは光学部材３２ａ、３２ｂを透過して出射面Ｄ3 から出射する。各出射面から出射した光は、分光プリズムブロック３３と同様にＣＣＤ等に入射する。
【００３３】
なお、これらの図に矢印で示されている光路は、入射した白色光（ＲＧＢ）をＲ、Ｇ、Ｂの各原色の光に分解する場合の光路を示しており、これらの矢印を逆にたどることによってＲ、Ｇ、Ｂの各原色光を合成することも可能である。
【００３４】
図４は例えば液晶プロジェクタ装置の色合成系に用いられる分光プリズムブロック３８、及び液晶パネル１６、１９、２５、投影レンズ２６を示す斜視図である。
この図に示す分光プリズムブロック３８はプラスチック製のプリズム３９ａ〜３９ｅで外形が形成され、プリズム３９ａとプリズム３９ｂの間にはダイクロイックフィルタとして形成される光学部材４０ａが、またプリズム３９ｄとプリズム３９ｅの間には光学部材４０ｂが配置され、立体的に３方向からＲＧＢ各色の光をそれぞれ入射する構成とされている。
【００３５】
液晶パネル１９で光変調されプリズム３９ａに入射した赤色光Ｒは光学部材４０ａを透過し、さらに光学部材４０ｂを透過してプリズム３９ｅの投影レンズ２６に対向する出射面から出射する。液晶パネル２５で光変調されプリズム３９ｂに入射した緑色光Ｇは光学部材４０ａで反射し、光学部材４０ｂを透過してプリズム３９ｅの前記出射面から出射する。つまり、光学部材４０ａでは赤色光Ｒと緑色光Ｇが合成されることになる。
また、液晶パネル１６で光変調されプリズム３９ｃに入射した青色光Ｂは、プリズム３９ｃの端面部で反射して、さらに光学部材４０ｂで反射してプリズム３９ｅの前記出射面から出射する。したがって、光学部材４０ｂにおいてＲＧＢ各色光が合成され、投影レンズ２６を介して投影されるようになる。
【００３６】
４．本発明の光学ブロックの他の実施の形態。
図５は、本発明の光学ブロックの他の実施の形態を示す斜視図である。
図５に示されている光学ブロック１ａは先に図１に示した光学ブロック１とほぼ同等の構成とされているが、他の実施の形態ではプリズム２ａ、２ｂの端面部にガラス板４０、４０、４０、４０を貼り付けている。
これらのガラス板４０は、例えば金型成形されたプリズム２ａ、２ｂの端面部の面精度を保つために用いられる。また、光学ブロック１ａを分光プリズムブロックとして使用する場合は、ガラス板４０、４０、４０、４０を色ガラスで構成して色純度を高めることができるようになる。
【００３７】
また、ガラス板４０は、先に図３（ａ）（ｂ）（ｃ）、図４で説明した光学ブロック３０、３３、３６、３８を構成する各多面体の入射面Ａ（1 〜 3）、及び／又は出射面Ｂ（1 〜3 ）、Ｃ（1 〜3 ）、Ｄ（1 〜3 ）に貼り付けるようにしても良い。この場合、プリズム２ａ、２ｂと光学部材３と同じように例えば光重合タイプの紫外線硬化樹脂を用いて接着する。
【００３８】
このように、ガラス板４０をプリズム、多面体に貼り付けることによって、例えば金型成形されたプラスチックの面精度を向上することができ、加工後に研磨されたガラス製のプリズム、多面体と同等の機能を有することができるようになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の光学ブロックは、光学薄膜が形成されているガラス部材と、透明なプラスチック部材とされるプリズム又は多面体等で構成されているので、プリズム等をガラスで形成するよりも軽量化を図ることができるようになる。また、プラスチック製のプリズム又は多面体は金型によって形成することができるので、研磨等の工程を省略することができ加工も容易になる。
さらに、ガラス部材の入射面及び出射面にプリズム、多面体等を配置することによって光路距離を短縮することができるようになるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の光学ブロックを説明する斜視図及び分解斜視図である。
【図２】 本実施の形態の光学ブロックを用いた液晶プロジェクタ装置の光学系の一例を示す図である。
【図３】 本実施の形態の光学ブロックの変形例を説明する平面図である。
【図４】 本実施の形態の光学ブロックの変形例を説明する斜視図である。
【図５】 本発明の他の実施の形態の光学ブロックの構成例を説明する図である。
【図６】 従来の偏光分離ブロックの一例を示す斜視図である。
【図７】 従来の分光プリズムブロックの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 光学ブロック、２ａ，２ｂ，５，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ プリズム、８ａ，８ｂ，８ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ 多面体、３，６，９ａ、９ｂ，３２ａ，３２ｂ，４０ａ、４０ｂ 光学部材
Claims (5)
- 光源と、
前記光源から発せられた光を第１および第２の偏光成分の光に分離する膜面を有し分離された前記第２の偏光成分の光を波長板により第１の偏光成分の光に変換し、前記膜面において分離された前記第１の偏光成分の光と同一の方向に出力する偏光分離ブロックと、
前記偏光分離ブロックからの前記第１の偏光成分の光を色分離手段により分離して生成された３原色光を映像信号に基づきそれぞれ変調する複数の光変調手段と、
互いに直角または平行に配置された前記複数の光変調手段により変調された各色の映像光を合成する膜面を有し合成された前記映像光を投射手段に出力する色合成ブロックと、
を備えたプロジェクタであって、
少なくとも前記色合成ブロックが、前記膜面として所定の光透過特性を備えている光学薄膜が積層されている面を有する板状のガラス部材と、多面体で形成され前記板状のガラス部材を挟接する透明なプラスチック部材とからなり、前記板状のガラス部材と前記プラスチック部材が光硬化樹脂によって接着されている光学ブロックによって構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記偏光分離ブロックがさらに前記光学ブロックとして構成され、前記偏光分離ブロックの光学薄膜は偏光ビームスプリッタとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
- 前記色合成ブロックの光学薄膜はダイクロイックフィルタとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
- 前記プラスチック部材は、その各々が前記光変調手段を介して３原色光の各色に対応する光の入射面を有する第１、第２および第３の多面体からなり、前記第１および第２の多面体の間には前記第１および第２の多面体の入射面から入射した色光を合成する第１の光学薄膜を有する板状のガラス部材が、前記第２および第３の多面体の間には前記第１の光学薄膜により合成された光と前記第３の多面体の入射面から入射した色光を合成する第２の光学薄膜を有する板状のガラス部材が、それぞれ挟接されていることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
- 前記プラスチック部材における光の入射面及び／又は出射面にガラス板を接着したことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35544896A JP3653907B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | プロジェクタ |
| IDP973949A ID19228A (id) | 1996-12-24 | 1997-12-22 | Blok optis dan alat proyeksi kristal cair |
| KR1019970072099A KR19980064479A (ko) | 1996-12-24 | 1997-12-22 | 광학블록 및 액정프로젝터 |
| US08/995,937 US5944401A (en) | 1996-12-24 | 1997-12-22 | Optical block and liquid crystal projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35544896A JP3653907B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | プロジェクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186111A JPH10186111A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3653907B2 true JP3653907B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=18444016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35544896A Expired - Fee Related JP3653907B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | プロジェクタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5944401A (ja) |
| JP (1) | JP3653907B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980064479A (ja) |
| ID (1) | ID19228A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497485B1 (en) * | 2000-01-20 | 2002-12-24 | Seiko Epson Corporation | Image projection system having uniform brightness |
| JP2001343706A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Sony Corp | 映像表示装置 |
| JP4579384B2 (ja) * | 2000-08-09 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | 色合成光学系、および該色合成光学系を有する投写型表示装置 |
| US20020075454A1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-20 | Hsiung Lin Chi | Optical path design of a reflecting liquid crystal projector |
| US6774979B2 (en) * | 2002-02-12 | 2004-08-10 | Konica Corporation | Light mixing member and image exposing apparatus |
| US6676260B2 (en) | 2002-04-25 | 2004-01-13 | Eastman Kodak Company | Projection apparatus using spatial light modulator with relay lens and dichroic combiner |
| US6809873B2 (en) * | 2002-09-09 | 2004-10-26 | Eastman Kodak Company | Color illumination system for spatial light modulators using multiple double telecentric relays |
| US6758565B1 (en) * | 2003-03-20 | 2004-07-06 | Eastman Kodak Company | Projection apparatus using telecentric optics |
| US6873479B2 (en) * | 2003-04-30 | 2005-03-29 | Eastman Kodak Company | Mounting bracket for a clear aperture of the base face of a prism |
| US6839181B1 (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-04 | Eastman Kodak Company | Display apparatus |
| KR100632518B1 (ko) * | 2003-12-05 | 2006-10-09 | 엘지전자 주식회사 | 투과형 조명 광학계 |
| US7055969B2 (en) * | 2004-04-29 | 2006-06-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Reflective optical assembly |
| US7085063B2 (en) * | 2004-05-14 | 2006-08-01 | 3M Innovative Properties Company | Multi-directional optical element and an optical system utilizing the multi-directional optical element |
| US7411734B2 (en) * | 2005-11-10 | 2008-08-12 | 3M Innovative Properties Company | Color-splitting optical element and an optical system utilizing the color-splitting optical element |
| DE102005061182B4 (de) * | 2005-12-21 | 2020-03-19 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Beleuchtungseinrichtung zur Farbbildprojektion |
| KR100763396B1 (ko) | 2006-03-22 | 2007-10-05 | 엘지전자 주식회사 | 조명 광학계 |
| JP5291900B2 (ja) * | 2007-07-13 | 2013-09-18 | 株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス | 内部全反射プリズムおよび投射型表示装置 |
| DE102012221011B3 (de) | 2012-11-16 | 2014-04-10 | Schildtec GmbH | Verfahren zum Herstellen optischer Strahlteilerwürfel |
| JP7348730B2 (ja) | 2019-02-22 | 2023-09-21 | シスメックス株式会社 | 試料測定装置および試料測定方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4850685A (en) * | 1984-10-22 | 1989-07-25 | Seiko Epson Corporation | Projection-type color display device |
| JPH0548171Y2 (ja) * | 1986-05-07 | 1993-12-21 | ||
| JPS6356605A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-11 | Minolta Camera Co Ltd | ハ−フミラ− |
| US4913528A (en) * | 1987-05-30 | 1990-04-03 | Pioneer Electronic Corporation | Optical prism, and projection television set using same |
| DE3720375A1 (de) * | 1987-06-19 | 1988-12-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Projektionsvorrichtung |
| JPH02151801A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-11 | Fujitsu Ltd | 光学部品及びそれを使用した光磁気ディスク用２ビーム型光ヘッド |
| EP0434041B1 (en) * | 1989-12-20 | 1996-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Polarized illuminating device |
| JPH04329502A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Olympus Optical Co Ltd | 光学接合素子 |
| US5610765A (en) * | 1994-10-17 | 1997-03-11 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Optical path extender for compact imaging display systems |
| EP1310805B1 (en) * | 1994-12-27 | 2006-05-17 | Seiko Epson Corporation | Prism unit and projection type display device using it |
| US5605390A (en) * | 1996-01-25 | 1997-02-25 | Sarif, Inc. | Optical projector |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP35544896A patent/JP3653907B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-22 US US08/995,937 patent/US5944401A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-22 KR KR1019970072099A patent/KR19980064479A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-12-22 ID IDP973949A patent/ID19228A/id unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10186111A (ja) | 1998-07-14 |
| ID19228A (id) | 1998-06-28 |
| US5944401A (en) | 1999-08-31 |
| KR19980064479A (ko) | 1998-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3653907B2 (ja) | プロジェクタ | |
| KR100909405B1 (ko) | 편광 변환 소자, 편광 변환 광학계 및 화상 투영 장치 | |
| EP1694079B1 (en) | Polarization selecting prism for a projection device | |
| JP4344285B2 (ja) | ディスプレイ装置 | |
| JP3417757B2 (ja) | 液晶表示装置およびその光束分離方法 | |
| JP2894290B2 (ja) | 投射型カラー液晶表示装置 | |
| EP1762882B1 (en) | Wavelength-selective polarization conversion element | |
| JP2000019455A (ja) | 液晶プロジェクタ装置 | |
| WO2002042807A1 (fr) | Element de separation / synthese de couleurs et projecteur a cristaux liquide utilisant ledit element | |
| JP3385915B2 (ja) | 投写型画像表示装置 | |
| TWI292058B (en) | Optical cores and projection systems containing the optical core | |
| JP4082160B2 (ja) | プリズム及び投影装置 | |
| JP2004279705A (ja) | 画像表示装置 | |
| EP0746163B1 (en) | Projection type color image display device | |
| JPH11352478A (ja) | 液晶プロジェクタ装置 | |
| JP2002122810A (ja) | 光学エンジン及びそれを用いた映像表示装置 | |
| JP3399449B2 (ja) | 偏光変換素子の製造方法 | |
| JPH11142624A (ja) | 光学ブロックと光学ブロックを有する光学系を備える表示装置及び光学ブロックの製造方法 | |
| JP2879555B2 (ja) | 偏光素子，光源装置及び投写型表示装置 | |
| WO2020054362A1 (ja) | 偏光分離素子、およびプロジェクタ | |
| JP2004279696A (ja) | 画像表示装置 | |
| JP2005134814A (ja) | 画像表示装置 | |
| JP2001183743A (ja) | 投写型表示装置及び投写型表示方法 | |
| JPH05173020A (ja) | 偏光ビームスプリッタ | |
| JPH11287908A (ja) | 偏光変換ユニット及び液晶プロジェクタ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040709 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040910 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050208 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050221 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080311 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090311 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100311 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |