JP4946342B2 - 偏光変換装置及びプロジェクタ - Google Patents
偏光変換装置及びプロジェクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4946342B2 JP4946342B2 JP2006282268A JP2006282268A JP4946342B2 JP 4946342 B2 JP4946342 B2 JP 4946342B2 JP 2006282268 A JP2006282268 A JP 2006282268A JP 2006282268 A JP2006282268 A JP 2006282268A JP 4946342 B2 JP4946342 B2 JP 4946342B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarization
- film
- incident
- conversion device
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
及びこれを組み込んだプロジェクタに関する。
し、偏光分離膜又は反射膜からの光束の射出側に位相差板を配置したものがある。このよ
うな偏光変換装置は、入射した光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する
。このような偏光変換装置では、膜作製の便宜を考慮して、反射膜を偏光分離膜と同一構
造とする場合がある(特許文献1参照)。
同様の偏光成分(具体的にはP偏光)を透過させることになるので、このような反射膜に
光源からの光束が直接入射した場合、上記偏光成分がそのまま直進して射出光の偏光度(
偏光成分の純度)を低下させる場合がある。このような偏光度の低下は、偏光を変調して
画像を形成する液晶装置を組み込んだプロジェクタの投射画像のコントラスト低下の原因
となる場合がある。
たときにも偏光度を低下させにくい偏光変換装置を提供することを目的とする。
できるプロジェクタを提供することを目的とする。
傾斜して配置されるとともに当該入射光のうち第1の偏光を透過し第2の偏光を反射して
前記入射光を前記第1の偏光と前記第2の偏光とに分離する偏光分離素子と、(b)偏光
分離素子に対向して略平行に配置され第2の偏光の光路を変換する反射素子と、(c)反
射素子の第2の偏光が入射する側とは反対側に配置される光拡散層とを備える。
背後)に配置されているので、光源等からの意図しない光束が偏光分離素子を経ないで反
射素子の背面側に入射した場合であっても、拡散層によって意図しない光束の直進を妨げ
ることができる。よって、偏光変換装置から射出される光束の偏光度低下を防止できる。
拡散層とが順次繰り返し複数配列されている。この場合、偏光分離素子と、反射素子と、
光拡散層とを一組とした複数の光学部材を必要に応じて適宜配列することにより、省スペ
ースの装置にも拘わらず大断面積の光束に対する偏光変換が可能になる。
される複数の第1の透光性部材と、偏光分離素子と光拡散層との間に配置される複数の第
2の透光性部材とをさらに備える。この場合、第1及び第2の透光性部材を交互に配置し
つつ両透光性部材間に偏光分離素子、反射素子等を確実に支持しつつ配置することができ
る。
の透光性部材への直接の入射の少なくとも一部を遮断するマスクをさらに備える。この場
合、光源等からの意図しない光束をマスクによって遮ることができるが、マスクの周辺か
らの漏れ光が反射素子の背面側に入射した場合であっても、このような漏れ光が偏光度低
下の原因となることを防止できる。
含んでなる。この場合、偏光分離素子や反射素子を共通する材料や類似する材料で形成す
ることができ、偏光変換装置の製造の便宜を図ることができる。尚、反射素子を誘電体多
層膜で形成した場合、反射素子に偏光分離特性を持たせることができ、偏光分離素子でわ
ずかながら反射された第1の偏光が反射素子でも反射されて偏光度低下の原因となること
を防止できる。
加工された部分である。この場合、拡散層を低コストで簡易に作製することができる。
るとともに散乱する反射光を形成する反射性コート層を含む。この場合、拡散層での散乱
性の反射によって意図しない光束の直進を妨げることができる。
散乱面にフロスト加工した後、加工後の散乱面に反射性コート層を設けることによって形
成された部分である。この場合、反射性コート層によって拡散層での散乱をより確実にで
きる。
素子側の表面がフロスト加工されている。この場合、偏光分離素子で反射された光のうち
反射素子で反射せずに透過した光についても、反射性コート層のフロスト加工された表面
が設けられた拡散層での散乱性の反射をさせることができ、意図しない光束の直進を妨げ
ることができる。
、散乱面に金属膜を形成することによって拡散層を得る。
場合、散乱面に高屈折率膜を形成することによって拡散層を得る。
を他方の偏光方向に変換する位相差板をさらに備える。この場合、第1及び第2の偏光の
いずれか一方の偏光方向を調整することができ、偏光変換装置から射出される偏光を所望
の状態とすることができる。
する光源と、(b)光源光を照明領域での光強度が面なで均一な光にするとともに、上述
の偏光変換装置を有し、光源光の偏光方向を揃えて照明光として形成し、射出する照明光
学系と、(c)照明光学系からの照明光を画像情報に応じて変調し、画像光を形成する光
変調装置と、(d)光変調装置で形成された画像光を投射する投射光学系とを備える。
から射出される照明光を、意図しない偏光の混入を避けた高い偏光度の光束とすることが
できる。よって、本プロジェクタにより、高コントラストの画像を投射できる。
図1は、第1実施形態に係る偏光変換装置1を説明するための平面図である。本実施形
態に係る偏光変換装置1は、プリズム体10、11と、偏光分離膜2と、位相差板3と、
反射膜4と、マスク5と、拡散層7とを備える。
底面(紙面に対して平行な面)が平行四辺形である四角柱形状をなしている。プリズム体
10、11は、交互に連なることで偏光変換装置1の四角い厚板状の外形を形成する。
して配置されており、誘電体多層膜からなる偏光分離素子として、入射光ILの光束に含
まれるP偏光光束及びS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反
射する。ここでは、偏光分離膜2は、偏光変換装置1に入射した入射光ILの偏光成分の
うち、P偏光を透過により第1の偏光PPとして直進させ、S偏光を反射により第2の偏
光SSとして折り曲げることによって分離するものとする。尚、偏光分離膜2は、プリズ
ム体10の一方の傾斜した側面(紙面右側)上に蒸着等を含む各種成膜法を利用して形成
される。
配置されている。つまり、反射膜4は、プリズム体10を挟んで偏光分離膜2に対向して
平行に配置されている。反射膜4は、誘電体多層膜からなる反射素子として、偏光分離膜
2により反射された第2の偏光SSをさらに反射することで光路を第1の偏光Pと同一の
方向に変換させる。この際、反射膜4は、偏光分離膜2と同一又は類似した構造を有し、
第2の偏光SSを反射しつつ第1の偏光PPを透過させる。これにより、偏光分離膜2か
らの反射光にP偏光が含まれる場合であっても、偏光変換装置1の射出側にP偏光の第1
の偏光PPが漏れ出すことを防止できる。尚、反射膜4は、プリズム体10の他方の傾斜
した側面(紙面左側)上に蒸着等を含む各種成膜法を利用して形成される。
表面に、サンドブラスト、エッチング処理等を利用したフロスト加工を施すことによって
得られる。プリズム体11表面の拡散層7とプリズム体10表面の反射膜4とは、互いに
対面した状態で極めて近接した状態に接着されている。
に形成された微細かつランダムな凹凸面7aからなる。この凹凸面7aは、入射光を透過
等させる際にランダムに散乱させる散乱面として機能する。プリズム体11は、透明な接
着剤層BLを介してプリズム体10に接合されており、凹凸面7aすなわち拡散層7は、
接着剤層BLを挟んで反射膜4に対向する状態となっている。プリズム体11の内部から
拡散層7に入射した光束は、反射膜4に入射する前にランダムに散乱されるので、迷光が
正反射によって特定箇所に集中して入射することを回避できる。
られる限り、プリズム体11表面に形成した光散乱膜等に置き換えることができる。
形例の場合、プリズム体11の表面に形成されたランダムな凹凸面7a上に反射性コート
層である金属反射膜208aが堆積されており、この金属反射膜208aによって凹凸面
7aが完全に覆われている。つまり、拡散層207は、プリズム体11表面の凹凸面7a
と、これを覆う金属反射膜208aとからなる。プリズム体11の内部から拡散層207
に入射した光束は、金属反射膜208aによってランダムに散乱されるので、迷光が正反
射によって特定箇所に入射することを回避できる。図3(a)に示す拡散層207の作製
方法について簡単に説明すると、まずプリズム体11の表面にフロスト加工等を施すこと
によってランダムな凹凸面7aを形成する。その後、スパッタ、蒸着等の各種成膜法を利
用して、凹凸面7a上に金属反射膜208aを堆積する。金属反射膜208aの材料とし
ては、Al、Ag等の可視域で吸収が少ない材料を用いることができる。このようにして
完成したプリズム体11に対しては、接着剤層BLを挟んでプリズム体10を接合する。
これにより、プリズム体11の拡散層207が、接着剤層BLを挟んでプリズム体10の
反射膜4に対向する状態となる。なお、金属反射膜208aの代わりに高屈折膜308a
を設けても良い。高屈折率膜308aの材料としては、TiO2(波長550nmでの屈
折率2.4)、Ta2O5(波長550nmでの屈折率2.2)、ZrO2(波長550
nmでの屈折率2.0)等の材料を用いることができる。一方、プリズム体11の屈折率
は、波長550nmで1.5程度である。
に形成されたランダムな凹凸面7aが完全に覆う反射性コート層(金属反射膜208a又
は高屈折率膜308a)が堆積され、さらに反射性コート層(金属反射膜208a又は高
屈折率膜308a)の反射膜4側の表面に凹凸面8aが形成されている。つまり、拡散層
307は、プリズム体11表面の凹凸面7aと、これを覆い反射膜4側の表面の凹凸面8
aが形成された反射性コート層(金属反射膜208a又は高屈折率膜308a)とからな
る。プリズム体11の内部から拡散層307に入射した光束は、反射性コート層(金属反
射膜208a又は高屈折率膜308a)によってランダムに散乱されるので、迷光が正反
射によって特定箇所に入射することを回避できる。さらに、本変形例では、偏光分離膜2
で反射された光のうち反射膜4で反射されず透過する光(偏光分離膜2及び反射膜4の膜
特性により発生する光)も、反射性コート層(金属反射膜208a又は高屈折率膜308
a)によってランダムに散乱されるので、迷光が正反射によって特定箇所に入射すること
も回避できる。図3(b)に示す拡散層307の作製方法について簡単に説明すると、ま
ずプリズム体11の表面にフロスト加工等を施すことによってランダムな凹凸面7aを形
成する。その後、スパッタ、蒸着等の各種成膜法を利用して、凹凸面7a上に反射性コー
ト層(金属反射膜208a又は高屈折率膜308a)を堆積する。さらに、その後、反射
性コート層(金属反射膜208a又は高屈折率膜308a)の表面にフロスト加工等を施
すことによってランダムな凹凸面8aを形成する。このようにして完成したプリズム体1
1に対しては、接着剤層BLを挟んでプリズム体10を接合する。これにより、プリズム
体11の拡散層307が、接着剤層BLを挟んでプリズム体10の反射膜4に対向する状
態となる。
7a上に金属反射膜408aが堆積されており、この金属反射膜408aによって凹凸面
7aが部分的に覆われており、凹凸面7aがランダムかつ局所的に露出するように微細か
つランダムな配置で微小開口7bが形成されている。つまり、拡散層407は、プリズム
体11表面の凹凸面7aと、これをランダムに部分的に覆う金属反射膜408aとからな
る。プリズム体11の内部から拡散層307に入射した光束は、金属反射膜408aによ
ってランダムに散乱され、微小開口7bを通過した一部の光束も、プリズム体10の反射
膜4で反射されるが、プリズム体11に戻るものは殆どなくなる。また、偏光分離膜2で
反射された光のうち反射膜4で反射されず透過する光(偏光分離膜2及び反射膜4の膜特
性により発生する光)も、金属反射膜408aによってランダムに散乱され、微小開口7
bを通過した一部の光束はプリズム体11に入射するが微小開口7bはランダムに配置さ
れているため、迷光が正反射によって特定箇所に集中して入射することも回避できる。図
3(c)に示す拡散層407の作製方法について簡単に説明すると、まずプリズム体11
の表面にフロスト加工等を施すことによってランダムな凹凸面7aを形成する。その後、
スパッタ、蒸着等の各種成膜法を利用して、凹凸面7a上に金属反射膜408aを堆積す
る。最後に、金属反射膜208aの上層部をサンドブラスト等によって部分的に除去する
ことによって金属反射膜408aの下地を部分的に露出させ、ランダムで多数の微小開口
7bを形成する。このようにして完成したプリズム体11に対しては、接着剤層BLを挟
んでプリズム体10を接合する。これにより、プリズム体11の拡散層407が、接着剤
層BLを挟んでプリズム体10の反射膜4に対向する状態となる。
つずつで一組を成し、互いに略平行に順次繰り返し配列されている。
光分離膜2を透過したP偏光である第1の偏光PPをS偏光に変換する。尚、位相差板3
は、プリズム体10の射出側に設けることもできるが、この場合、偏光分離膜2で反射さ
れ反射膜4を経たS偏光である第2の偏光SSをP偏光に変換することになる。
として不要な光を遮断する。
端面と、該光入射端面に対して所定の角度をなし互いに略平行な偏光分離素膜2が設けら
れた側端面と反射膜4が設けられた側端面とを備える。
面を形成する端面と、プリズム体10の光射出端面と同一面を形成する光射出端面と、偏
光分離膜2に対向する側端面と、反射膜2に対向し拡散層7が設けられた側端面とを備え
る。
の外形を形成する。なお、プリズム体10とプリズム体11とを交互に配置し、端部にダ
ミーの透光性部材を設けてもよい。
に配置して接合した偏光変換素子アレイとなっている。尚、第2の透光性部材U2のプリ
ズム体11の光射出端面のみに設けた位相差板3は、偏光変換装置1の光射出端面にスト
ライプ状に貼付され、プリズム体10の光入射端面と同一平面を形成するプリズム体11
の端面のみに設けたマスク5は、偏光変換装置1の光入射側端面にストライプ状に貼付さ
れた状態となっている。
し、互いに略平行に順次繰り返し配列されている構成を説明したが、偏光分離膜2と反射
膜4と拡散層7とをひとつずつだけ備え、これらに対応するマスク5及び位相差板3のう
ち少なくとも位相差版のみを備える構成とすることも可能である。
着された構成を説明したが、偏光分離膜2をプリズム体11の拡散層7が設けられた斜面
と反対側の斜面上に蒸着する構成とすることも可能である。
。まず、偏光変換装置1の入射面ISより入射した入射光ILは、偏光分離膜2により偏
光成分ごとに分離される。つまり、入射光ILのうち、P偏光である第1の偏光PPは偏
光分離膜2を透過する一方、S偏光である第2の偏光SSは、偏光分離膜2により反射さ
れる。この際、不要な光がマスク5により遮断されている。
偏光として射出される。一方、偏光分離膜2により反射された第2の偏光SSは、反射膜
4によって反射され、第1の偏光PPの射出方向に、位相は変わることなくS偏光として
射出面ESから射出される。
S偏光に揃えられた射出光ELとし同一方向に射出される。
対側)に設けた拡散層7の役割を説明するための部分拡大平面図である。プリズム体11
の端面11d上には、薄い拡散層7が形成されており、プリズム体10の端面10d上に
は、薄い反射膜4が形成されている。対面するプリズム体10の端面10dとプリズム体
11の端面11dとは、屈折率が異なる透明な接着剤によって拡散層7及び反射膜4を介
して互いに接合されており、反射膜4と拡散層7とが対面した状態で極めて近接した状態
に保持され、反射膜4の背面が拡散層7によって全体的に覆われる。
配置されるマスク5は、プリズム体11の当該側端面よりも僅かに小さく形成されている
。すなわち、マスク5は、プリズム体11への直接の入射の少なくとも一部を遮断してい
る。このようにマスク5を小さめに形成することに起因して、プリズム体11の当該側端
面が一部露出して露出面ES1、ES2が形成される。マスク5を小さめに形成する理由
は、マスク5をプリズム体11の入射面のサイズに合わせて形成した場合、アライメント
誤差によってマスク5がプリズム体10の入射面ISにはみ出すことを回避したものであ
る。入射光ILは、通常プリズム体10の入射面ISに入射するのが原則であるが、実際
には、入射面ISの両端の露出面ES1、ES2にも迷光SL1,SL2として入射する
。このような迷光SL1,SL2は、P偏光及びS偏光を含んでおり、反射膜4に近接し
て拡散層7が存在しないと仮定した場合、迷光SL1,SL2のうちP偏光成分がプリズ
ム体11を伝搬して反射膜4を通過する。反射膜4を通過した迷光SL1,SL2は、さ
らにプリズム体10を透過して偏光変換装置1の射出側から射出されるので、偏光変換装
置1から射出される射出光ELにS偏光だけでなくP偏光が含まれ、射出光ELの偏光度
が低下する。一方、本実施形態のように反射膜4に近接して拡散層7を設けた場合、迷光
SL1,SL2がプリズム体11を経て拡散層7に入射するが、直進が阻止される。この
ような迷光SL1,SL2は、拡散層7によって散乱されるので、プリズム体10を経て
偏光変換装置1の射出側から射出されることを回避でき、偏光変換装置1から射出される
射出光ELをほとんどS偏光だけを含む高い偏光度の状態に維持することができる。
ズム体10へ入射する光は様々な入射角度で入射するため、偏光分離膜2を透過した第1
の偏光PPのうち一部は反射膜4に向かってしまうことがある。しかし、本実施形態のよ
うに反射膜4に近接して拡散層7を設けた場合、このような反射膜4に向かう第1の偏光
PPのうち反射膜4を透過する光の量は減少される。
す拡散層207,307,407も同様の役割を有し、迷光SL1,SL2のうちP偏光
成分がプリズム体11を伝搬して反射膜4を通過することを防止できる。つまり、拡散層
207,307,407を設けることによっても、拡散層7の場合と同様に、偏光変換装
置1から射出される射出光ELをほとんどS偏光だけを含む高い偏光度の状態に維持する
ことができる。
図5は、本発明の第2実施形態に係るプロジェクタ100の光学系を示す模式図である
。このプロジェクタ100は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学
像を形成し、この光学像をスクリーン上に拡大投射する光学機器であり、光源ランプユニ
ット20、照明光学系30、色分離装置40、光変調部60、クロスダイクロイックプリ
ズム70、及び投射光学系80を備えて構成される。
、照明光学系30等を介して光変調部60を照明するための光源であり、発光管である光
源ランプ21と、光源ランプ21から射出された光源光を反射する楕円の凹面鏡22と、
凹面鏡22で反射された光源光をコリメートする凹レンズ23とを備える。この光源ラン
プユニット20において、光源ランプ21から射出された光源光は、凹面鏡22及び凹レ
ンズ23を経て平行化され、前方側すなわち照明光学系30側に射出される。尚、上述し
た楕円の凹面鏡22に代えて、放物面等の各種凹面鏡を用いることができる。放物面の凹
面鏡を用いた場合、凹面鏡22の後段に凹レンズ23等を設けなくとも、光源ランプユニ
ット20から平行光束を射出させることが可能となる。
割し、これら複数の光束を対象とする照明領域に重畳して入射させ、この照明領域の面内
照度を均一化するための光学系であり、第1レンズアレイ31、第2レンズアレイ32、
偏光変換装置101、及び重畳レンズ35を備えている。
する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸OAと直交する面内にマトリッ
クス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各小レンズの輪郭形状は、後述
する光変調部60を構成する液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領域の形状と
ほぼ相似形をなすように設定されている。第2レンズアレイ32は、前述した第1レンズ
アレイ31により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレ
イ31と同様にシステム光軸OAに直交する面内にマトリックス状に配列される複数の小
レンズを備えているが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が液晶パネル
61b,61g,61rの画像形成領域の形状と対応している必要はない。
を有し、第2レンズアレイ32を経た各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える
役割を有する。偏光変換装置101は、システム光軸OAを基準とし、これに対して図1
を用いて説明した偏光分離膜2及び反射膜4を交互に傾斜配置で配列した構成となってい
る。つまり、図1等で示した入射光ILは、光軸OAに平行である。偏光変換装置101
は、既述のように、すべての偏光光束の偏光方向を揃え、これにより、光源ランプ21か
ら射出される光束を、高い偏高度の偏光光束に揃えることができ、光変調部60で利用す
る光源光の利用率を向上させることができる。
101を経た複数の部分光束を集光して、液晶パネル61b,61g,61rの画像形成
領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この重畳レンズ35から射出され
た光束は、均一化されつつ次段の色分離装置40に射出される。つまり、両レンズアレイ
31,32と重畳レンズ35とを経た照明光は、以下に詳述する色分離装置40を経て、
光変調部60の照明領域すなわち各色の液晶パネル61b,61g,61rの画像形成領
域を均一に重畳照明する。
2a,42b,42c、コンデンサレンズ43r,43b,43g、及びリレーレンズ4
5,46を備える。これらのうち、第1及び第2ダイクロイックミラー41a,41bを
含んで構成される色分離光学系は、照明光を、青(B)色光、緑(G)色光、及び赤(R
)色光の3つの光束に分離する。各ダイクロイックミラー41a,41bは、透明基板上
に、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の光束を透過する波長選択作用を有する
誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子であり、システム光軸OAに対してと
もに傾斜した状態で配置される。第1ダイクロイックミラー41aは、赤・青・緑(R・
G・B)の3色のうち青色光LBを反射し、緑色光LGと赤色光LRとを透過させる。ま
た、第2ダイクロイックミラー41bは、入射した緑色光LG及び赤色光LRのうち緑色
光LGを反射し赤色光LRを透過させる。色分離装置40の射出側に設けられた各色用の
コンデンサレンズ43r,43b,43gは、第2レンズアレイ32から射出され光変調
部60に入射する各部分光束が、システム光軸OAに対して適当な収束度又は発散度とな
るように設けられている。一対のリレーレンズ45,46は、青色用の第1光路OP1や
緑色用の第2光路OP2よりも相対的に長い赤色用の第3光路OP3上に配置されている
。これらのリレーレンズ45,46は、入射側の第1のリレーレンズ45の直前に形成さ
れた像を、ほぼそのまま射出側のコンデンサレンズ43rに伝達することにより、光の拡
散等による光の利用効率の低下を防止している。
した照明光は、まず第1ダイクロイックミラー41aに入射する。第1ダイクロイックミ
ラー41aで反射された青色光LBは、第1光路OP1に導かれ、反射ミラー42aを経
て最終段のコンデンサレンズ43bに入射する。また、第1ダイクロイックミラー41a
を透過して第2ダイクロイックミラー41bで反射された緑色光LGは、第2光路OP2
に導かれ最終段のコンデンサレンズ43gに入射する。さらに、第2ダイクロイックミラ
ー41bを通過した赤色光LRは、第3光路OP3に導かれ、反射ミラー42b,42c
やリレーレンズ45,46を経て最終段のコンデンサレンズ43rに入射する。
(液晶表示パネル)61b,61g,61rと、各液晶パネル61b,61g,61rを
挟むように配置される3組の偏光フィルタ62b,62g,62rとを備える。ここで、
例えば青色光LB用の液晶パネル61bと、これを挟む一対の偏光フィルタ62b,62
bとは、照明光を画像情報に基づいて2次元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを
構成する。同様に、緑色光LG用の液晶パネル61gと、対応する偏光フィルタ62g,
62gも、液晶ライトバルブを構成し、赤色光LR用の液晶パネル61rと、偏光フィル
タ62r,62rも、液晶ライトバルブを構成する。各液晶パネル61b,61g,61
r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、
それぞれに入射した偏光光束の偏光方向を変調する。
ズ43bを介して液晶パネル61bの位置に設けた照明領域に入射し液晶パネル61b内
の画像形成領域を照明する。第2光路OP2に導かれた緑色光LGは、コンデンサレンズ
43gを介して液晶パネル61gの位置に設けた照明領域に入射し液晶パネル61g内の
画像形成領域を照明する。第3光路OP3に導かれた赤色光LRは、第1及び第2リレー
レンズ45,46及びコンデンサレンズ43rを介して液晶パネル61rの位置に設けた
照明領域に入射し液晶パネル61r内の画像形成領域を照明する。各液晶パネル61b,
61g,61rは、入射した照明光の偏光方向の空間的分布を変化させるための非発光で
透過型の光変調装置である。各液晶パネル61b,61g,61rにそれぞれ入射した各
色光LB,LG,LRは、各液晶パネル61b,61g,61rに電気的信号として入力
された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で偏光状態が調整される。その際、偏
光フィルタ62b,62g,62rによって、各液晶パネル61b,61g,61rに入
射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル61b,61g,61rか
ら射出される光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。
された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光合成光学系である
。このクロスダイクロイックプリズム70は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視
略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、X字状に交差する一対の
誘電体多層膜71,72が形成されている。一方の第1誘電体多層膜71は青色光を反射
し、他方の第2誘電体多層膜72は赤色光を反射する。このクロスダイクロイックプリズ
ム70は、液晶パネル61bからの青色光LBを第1誘電体多層膜71で反射して進行方
向右側に射出させ、液晶パネル61gからの緑色光LGを第1及び第2誘電体多層膜71
,72を介して直進・射出させ、液晶パネル61rからの赤色光LRを第2誘電体多層膜
72で反射して進行方向左側に射出させる。
しての投射光学系80を経て、適当な拡大率でスクリーン(不図示)にカラー画像として
投射される。
101として用いることにより、光束の偏向方向を、一方向に揃えることができ、光源光
の利用率を向上させることができる。また、反射膜4の背後に配置される拡散層7の存在
によって、不要な偏向光束が照明光学系30が射出されることを防止することができる。
これにより、黒レベルの明るさを抑えた高いコントラストの画像を投射することができる
プロジェクタ100を提供することが可能となる。
ば、単板式のプロジェクタに対しても同様に本発明の偏光変換装置を用いることは可能で
ある。また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例につ
いて説明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで
、「透過型」とは、液晶パネル等を含むライトバルブが光を透過するタイプであることを
意味しており、「反射型」とは、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味し
ている。
用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェク
タに適用する場合にも可能である。
範囲において種々の態様において実施することが可能であり、プロジェクタ以外にも偏光
を含む光源を有する照明装置等に適用可能である。
…マスク、 7…拡散層、 100…プロジェクタ、 20…光源ランプユニット、 3
0…照明光学系、 40…色分離装置、 60…光変調部、 70…クロスダイクロイッ
クプリズム、 80…投射光学系、 IL…入射光、 SL…迷光
Claims (5)
- 入射光の光路に対して傾斜して配置されるとともに当該入射光のうち第1の偏光を透過し第2の偏光を反射して前記入射光を前記第1の偏光と前記第2の偏光とに分離する偏光分離素子と、
前記偏光分離素子に対向して略平行に配置され前記偏光分離素子で反射された前記第2の偏光の光路を変換する反射素子と、
前記反射素子の前記第2の偏光が入射する側とは反対側に、前記反射素子に対向して略平行に配置される光拡散層と、
前記第1及び第2の偏光のいずれか一方の偏光方向を他方の偏光方向に変換する位相差板と、
を備える偏光変換装置。 - 前記偏光分離素子及び前記反射素子は、誘電体多層膜を含んでなる請求項1記載の偏光変換装置。
- 前記偏光分離素子と前記反射素子との間に配置される複数の第1の透光性部材と、
前記偏光分離素子と前記光拡散層との間に配置される複数の第2の透光性部材と、
を備え、
前記拡散層は、フロスト加工された部分及び反射性コートの少なくとも一方を含む請求項1から請求項2のいずれか一項記載の偏光変換装置。 - 前記反射性コート層は、金属膜または高屈折膜である請求項3記載の偏光変換装置。
- 光源光を発生する光源と、
前記光源光を照明領域での照度が面内で均一な光にするとともに、請求項1から請求項4のいずれか一項記載の偏光変換装置を有し、前記光源光の偏光方向を揃えて照明光として形成し、射出する照明光学系と、
前記照明光学系からの照明光を画像情報に応じて変調し、画像光を形成する光変調装置と、
前記光変調装置で形成された画像光を投射する投射光学系と
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006282268A JP4946342B2 (ja) | 2005-11-24 | 2006-10-17 | 偏光変換装置及びプロジェクタ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005338278 | 2005-11-24 | ||
JP2005338278 | 2005-11-24 | ||
JP2006282268A JP4946342B2 (ja) | 2005-11-24 | 2006-10-17 | 偏光変換装置及びプロジェクタ |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007171926A JP2007171926A (ja) | 2007-07-05 |
JP2007171926A5 JP2007171926A5 (ja) | 2009-11-05 |
JP4946342B2 true JP4946342B2 (ja) | 2012-06-06 |
Family
ID=38298504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006282268A Active JP4946342B2 (ja) | 2005-11-24 | 2006-10-17 | 偏光変換装置及びプロジェクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4946342B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4943885B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2012-05-30 | 株式会社リコー | 多波長偏光変換素子、照明ユニット及び画像表示装置 |
CN114518685B (zh) * | 2020-11-19 | 2023-01-03 | 中强光电股份有限公司 | 照明***以及投影装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004185033A (ja) * | 1996-06-25 | 2004-07-02 | Seiko Epson Corp | 偏光交換素子、偏光照明装置、および、これを用いた表示装置並びに投写型表示装置 |
JP3515471B2 (ja) * | 1996-07-25 | 2004-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 光学素子の製造方法 |
JPH1096816A (ja) * | 1996-09-25 | 1998-04-14 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | シート状偏光素子及びこれを用いた液晶表示素子 |
JPH11242118A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Seiko Epson Corp | 偏光分離素子、偏光変換素子および投写型表示装置 |
JP2000193955A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Optrex Corp | 液晶表示素子 |
JP3598987B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2004-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置および電子機器 |
JP2003029009A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Sumitomo Chem Co Ltd | 半透過半反射性フィルム並びにそれを用いた偏光素子及び液晶表示装置 |
TWI230269B (en) * | 2002-08-30 | 2005-04-01 | Seiko Epson Corp | Illuminating device, projector, and method of assembling illuminating device |
JP2004093941A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Optrex Corp | 液晶表示素子およびその作製方法 |
JP2005107096A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 投影スクリーン及びそれを備えた投影システム |
JP2005227708A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示素子 |
JP4614421B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-01-19 | 日東電工株式会社 | 偏光フィルムの製造方法 |
-
2006
- 2006-10-17 JP JP2006282268A patent/JP4946342B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007171926A (ja) | 2007-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3747621B2 (ja) | カラー投影表示装置 | |
JP3309845B2 (ja) | 偏光分離装置、偏光変換装置及び投写型表示装置 | |
US20070002578A1 (en) | Illuminating apparatus and projector | |
JP5446591B2 (ja) | プロジェクター | |
JPH11143404A (ja) | 反射型液晶表示装置及びそれを用いた投射型液晶表示装置 | |
JPH11212023A (ja) | 照明光学系および投写型表示装置 | |
JPH11271744A (ja) | カラー液晶表示装置 | |
JP3610789B2 (ja) | 照明装置およびそれを用いた投写型表示装置 | |
JP2002023105A (ja) | 照明光学系及びこれを用いたプロジェクタ | |
US6736515B2 (en) | Image display device | |
US6633435B2 (en) | Illumination optical system and projector comprising the same | |
JP4946342B2 (ja) | 偏光変換装置及びプロジェクタ | |
JP5182071B2 (ja) | 偏光子、偏光子の製造方法およびプロジェクター | |
JP2014085570A (ja) | 投射型表示装置 | |
US7988298B2 (en) | Projector having a shifted or rotated optical axis | |
JP2007086414A (ja) | プロジェクタ | |
JP2008145483A (ja) | プロジェクタ | |
JP3684926B2 (ja) | 照明光学系及びこれを用いた投写型表示装置 | |
JP2008076481A (ja) | プロジェクタ | |
JP3646525B2 (ja) | 照明光学系、及びこれを用いた投写型表示装置 | |
JP3633361B2 (ja) | 投写型液晶表示装置 | |
JP2007264245A (ja) | プロジェクタ | |
JP4066992B2 (ja) | 照明光学系および投写型表示装置 | |
JP2009192669A (ja) | プロジェクタ | |
JP5541204B2 (ja) | プロジェクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070406 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090918 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090918 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110222 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110414 |
|
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: 20120207 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4946342 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |