JP7447890B2 - 投射型表示装置 - Google Patents
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Description
(A)第1波長領域の光に対応する第1反射型液晶表示素子、
(B)第1波長領域とは異なる第2波長領域の光に対応する第2反射型液晶表示素子、
(C)第1、第2波長領域とは異なる緑の波長領域の光に対応する第3反射型液晶表示素子、
(D)第1、第2、第3反射型液晶表示素子からの光を投射する投射光学系、
(E)光源からの第1波長領域の光の内、第1偏光方向の光を第1反射型液晶表示素子に導き、第1反射型液晶表示素子で反射した光の内、第1偏光方向と直交する第2偏光方向の光を投射光学系に導くと共に、光源からの第2波長領域の光の内、第2偏光方向の光を第2反射型液晶表示素子に導き、第2反射型液晶表示素子で反射した光の内、第1偏光方向の光を投射光学系に導く第1偏光ビームスプリッタ、並びに、
(F)光源からの緑の波長領域の光の内、第1偏光方向の光を第3反射型液晶表示素子に導き、第3反射型液晶表示素子で反射した光の内、第2偏光方向の光を投射光学系に導く第2偏光ビームスプリッタ、
を有しており、
(G)第1偏光ビームスプリッタと投射光学系との間に、第1偏光ビームスプリッタ側から順に、
第1波長領域の光の偏光方向を90度回転させ、第2波長領域の光の偏光方向を回転させない波長選択性位相差板、
第1偏光方向の光と第2偏光方向の光の内、一方を投射光学系に対して遮光し、他方を投射光学系に導く第1の偏光板、
第1、第2及び緑の波長領域の光の内、緑の波長領域の光に関しては第1偏光方向の光も第2偏光方向の光も透過、あるいは、第1偏光方向の光も第2偏光方向の光も反射することにより、第1偏光ビームスプリッタからの出射光の光路と第2偏光ビームスプリッタからの出射光の光路とを合成し、投射光学系に導く光路合成素子、及び、
1/4波長板、
を備えており、
(H)第2偏光ビームスプリッタと光路合成素子との間に、第1偏光方向の光と第2偏光方向の光の内、一方を投射光学系に対して遮光し、他方を投射光学系に導く第2の偏光板、
を備えている。
光源から偏光ビームスプリッターに入射した光は、偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、
位相差板を通過した光であって、位相差板へと戻ってきた戻り光は、位相差板を通過し、偏光ビームスプリッターに入射し、偏光ビームスプリッターから出射され、変更手段に衝突し、変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更される。
第1偏光ビームスプリッター、位相差板、及び、第1変更手段を備えた光学素子、並びに、
第1反射型空間光変調器、
を備えており、
光源から出射され、第1反射型空間光変調器を経由して第1偏光ビームスプリッターに入射した第1の波長帯を有する第1の光は、第1偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、投射光学系へと向かい、
投射光学系から戻ってきた第1の光の戻り光は、位相差板を通過し、第1偏光ビームスプリッターに入射し、第1偏光ビームスプリッターから出射され、第1変更手段に衝突し、第1変更手段によって光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更される。
光源から偏光ビームスプリッターに入射した光は、偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、
位相差板を通過した光であって、位相差板へと戻ってきた戻り光は、位相差板を通過し、偏光ビームスプリッターに入射し、偏光ビームスプリッターから出射され、吸熱部材によって吸収される。
1.本開示の第1の態様~第2の態様に係る光学素子、本開示の投射型表示装置、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様に係る光学素子)
3.実施例2(実施例1の光学素子の変形、本開示の投射型表示装置、第1構成の投射型表示装置)
4.実施例3(実施例2の投射型表示装置の変形、第2構成の投射型表示装置)
5.実施例4(実施例2の投射型表示装置の別の変形、第3構成の投射型表示装置)
6.実施例5(実施例4の投射型表示装置の変形)
7.その他
本開示の第1の態様~第2の態様に係る光学素子、あるいは、本開示の投射型表示装置を構成する光学素子において、特段の断りの無い限り、偏光ビームスプリッター、第1偏光ビームスプリッター、第2偏光ビームスプリッター、第3偏光ビームスプリッターは偏光分離面を有しており、光、第1の光、第2の光あるいは第3の光において、P偏光の光は偏光分離面を通過し、S偏光の光は偏光分離面において反射される。
第2反射型空間光変調器を更に備えており、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が第1の光と同じ方向から第1偏光ビームスプリッターに入射し、
第1偏光ビームスプリッターに入射した第2の光は、第1の光とは異なる方向に第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2反射型空間光変調器において反射され、第1偏光ビームスプリッターに再入射し、第1の光と同じ方向に第1偏光ビームスプリッターから再出射され、位相差板へと向かう構成とすることができる。ここで、係る構成の投射型表示装置を、便宜上、『第1構成の投射型表示装置』と呼ぶ場合がある。
第2反射型空間光変調器及び第2偏光ビームスプリッターを更に備えており、
光源から第1の光は、第2偏光ビームスプリッターに入射し、第2偏光ビームスプリッターから出射され、第1反射型空間光変調器において反射され、第2偏光ビームスプリッターに再入射し、第2偏光ビームスプリッターから再出射され、第1偏光ビームスプリッターに入射し、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が第1の光と同じ方向から第2偏光ビームスプリッターに入射し、第1の光とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッターから出射され、第2反射型空間光変調器において反射され、第2偏光ビームスプリッターに再入射し、第1の光と同じ方向に第2偏光ビームスプリッターから再出射され、第1偏光ビームスプリッターに入射する構成とすることができる。ここで、係る構成の投射型表示装置を、便宜上、『第2構成の投射型表示装置』と呼ぶ場合がある。
第2反射型空間光変調器、第2偏光ビームスプリッター及び第3偏光ビームスプリッターを更に備えており、
光源から第1の光は、第2偏光ビームスプリッターに入射し、第2偏光ビームスプリッターから出射され、第1反射型空間光変調器において反射され、第2偏光ビームスプリッターに再入射し、第2偏光ビームスプリッターから再出射され、第1偏光ビームスプリッターに入射し、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が、第3偏光ビームスプリッターに入射し、第3偏光ビームスプリッターから出射され、第2反射型空間光変調器において反射され、第3偏光ビームスプリッターに再入射し、及び、第1変更手段を経由して第1偏光ビームスプリッターに入射し、第1偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、投射光学系へと向かう構成とすることができる。ここで、係る構成の投射型表示装置を、便宜上、『第3構成の投射型表示装置』と呼ぶ場合がある。
第3偏光ビームスプリッターに隣接して、第2反射型空間光変調器とは異なる位置に配置された第3反射型空間光変調器を更に備えており、
光源から出射され、第3偏光ビームスプリッターに入射した、第3の波長帯を有する第3の光は、第3偏光ビームスプリッターから出射され、第3反射型空間光変調器において反射され、第3偏光ビームスプリッターに再入射し、第2の光と同じ方向に第3偏光ビームスプリッターから再出射され、第1変更手段に入射し、第1変更手段から第1偏光ビームスプリッター及び位相差板を通過し、投射光学系へと向かう構成とすることができる。
第4反射型空間光変調器を更に備えており、
光源から、第4の波長帯を有する第4の光が第1の光と同じ方向から第2偏光ビームスプリッターに入射し、
第2偏光ビームスプリッターに入射した第4の光は、第1の光とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッターから出射され、第4反射型空間光変調器において反射され、第1偏光ビームスプリッターに再入射し、第1の光と同じ方向に第2偏光ビームスプリッターから再出射され、位相差板へと向かう形態とすることができる。
変更手段は、戻り光を系外に反射する光反射部材から成り、
位相差板を通過した光は投射光学系に向かい、投射光学系からの戻り光は位相差板を通過し、
変更手段の光反射面への戻り光の入射角は、投射光学系のF値の媒質中のコーン角度以上である形態とすることが、戻り光を系外に確実に反射するといった観点から好ましい。
戻り光の偏光状態を変更する変更手段は、戻り光の入射側から、四分の一波長板及び光反射部材から構成されており、
光反射部材は、四分の一波長板を通過した戻り光を四分の一波長板を経由して偏光ビームスプリッター(あるいは第1偏光ビームスプリッター)へと戻す形態とすることができる。尚、偏光ビームスプリッター及び第1偏光ビームスプリッターを総称して、『第1偏光ビームスプリッター等』と呼ぶ場合がある。そして、この場合、変更手段によって第1偏光ビームスプリッター等に戻された戻り光は、第1偏光ビームスプリッター等への光源からの光の入射方向であって、位相差板を通過した戻り光が第1偏光ビームスプリッター等に入射する方向とは異なる方向に、第1偏光ビームスプリッター等から出射される形態とすることができる。
光源(図示せず)から偏光ビームスプリッター10に入射した光は、偏光ビームスプリッター10から出射され、位相差板50を通過する。そして、位相差板50を通過した光であって、位相差板50へと戻ってきた戻り光は、位相差板50を通過し、偏光ビームスプリッター10に入射し、偏光ビームスプリッター10から出射され、変更手段60に衝突し、変更手段60によって、光の経路が変更される。あるいは又、後述するように、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更される。あるいは又、位相差板50を通過した光であって、位相差板50へと戻ってきた戻り光は、位相差板50を通過し、偏光ビームスプリッター10に入射し、偏光ビームスプリッター10から出射され、吸熱部材によって吸収される。
戻り光の偏光状態を変更する変更手段は、戻り光の入射側から、四分の一波長板60C及び光反射部材60Dから構成されており、
光反射部材60Dは、四分の一波長板60Cを通過した戻り光を四分の一波長板60Cを経由して偏光ビームスプリッター10へと戻す。そして、この場合、変更手段60C,60Dによって偏光ビームスプリッター10に戻された戻り光は、偏光ビームスプリッター10への光源からの光の入射方向であって、位相差板50を通過した戻り光が偏光ビームスプリッター10に入射する方向とは異なる方向に、偏光ビームスプリッター10から出射される。具体的には、偏光ビームスプリッター10から出射されたP偏光状態の戻り光は、四分の一波長板60Cを通過し、光反射部材60Dによって反射され、四分の一波長板60Cを再び通過することで、S偏光状態となる。そして、偏光ビームスプリッター10に入射したS偏光状態の戻り光は、偏光分離面において反射され、偏光ビームスプリッター10からS偏光状態で出射され、系外に廃棄される。
第1偏光ビームスプリッター10、位相差板50、及び、第1変更手段63を備えた光学素子、並びに、
第1反射型空間光変調器40G、
を備えており、
図示しない光源から出射され、第1反射型空間光変調器40Gを経由して第1偏光ビームスプリッター10に入射した第1の波長帯を有する第1の光(具体的には、緑色光)は、第1偏光ビームスプリッター10から出射され、位相差板50を通過し、投射光学系100へと向かい、
投射光学系100から戻ってきた第1の光の戻り光は、位相差板50を通過し、第1偏光ビームスプリッター10に入射し、第1偏光ビームスプリッター10から出射され、第1変更手段63に衝突し、第1変更手段63によって光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、若しくは、偏光状態が変更される。
第2反射型空間光変調器40R,40Bを更に備えており、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光(具体的には、赤色光及び青色光)が第1の光と同じ方向から第1偏光ビームスプリッター10に入射し、
第1偏光ビームスプリッター10に入射した第2の光は、第1の光とは異なる方向に第1偏光ビームスプリッター10から出射され、第2反射型空間光変調器40R,40Bにおいて反射され、第1偏光ビームスプリッター10に再入射し、第1の光と同じ方向に第1偏光ビームスプリッター10から再出射され、位相差板50へと向かう。
第2反射型空間光変調器40R,40B及び第2偏光ビームスプリッター20を更に備えており、
光源から第1の光は、第2偏光ビームスプリッター20に入射し、第2偏光ビームスプリッター20から出射され、第1反射型空間光変調器40Gにおいて反射され、第2偏光ビームスプリッター20に再入射し、第2偏光ビームスプリッター20から再出射され、第1偏光ビームスプリッター10に入射する。また、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が第1の光と同じ方向から第2偏光ビームスプリッター20に入射し、第1の光とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッター20から出射され、第2反射型空間光変調器40R,40Bにおいて反射され、第2偏光ビームスプリッター20に再入射し、第1の光と同じ方向に第2偏光ビームスプリッター20から再出射され、第1偏光ビームスプリッター10に入射する。
第2反射型空間光変調器40R、第2偏光ビームスプリッター20及び第3偏光ビームスプリッター30を更に備えており、
光源から第1の光(例えば、緑色光)は、第2偏光ビームスプリッター20に入射し、第2偏光ビームスプリッター20から出射され、第1反射型空間光変調器40Gにおいて反射され、第2偏光ビームスプリッター20に再入射し、第2偏光ビームスプリッター20から再出射され、第1偏光ビームスプリッター10に入射し、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光(例えば、赤色光)が、第3偏光ビームスプリッター30に入射し、第3偏光ビームスプリッター30から出射され、第2反射型空間光変調器40Rにおいて反射され、第3偏光ビームスプリッター30に再入射し、第3偏光ビームスプリッター30から再出射され、第1変更手段63を経由して第1偏光ビームスプリッター10に入射し、第1偏光ビームスプリッター10から出射され、位相差板50を通過し、投射光学系100へと向かう。
第3偏光ビームスプリッター30に隣接して、第2反射型空間光変調器40Rとは異なる位置に配置された第3反射型空間光変調器40Bを更に備えており、
光源から出射され、第3偏光ビームスプリッター30に入射した、第3の波長帯を有する第3の光(例えば、青色光)は、第3偏光ビームスプリッター30から出射され、第3反射型空間光変調器40Bにおいて反射され、第3偏光ビームスプリッター30に再入射し、第2の光と同じ方向に第3偏光ビームスプリッター30から再出射され、第1変更手段63に入射し、第1変更手段63から第1偏光ビームスプリッター10及び位相差板50を通過し、投射光学系へと向かう。
第1の光 第2の光 第3の光
入射時 P偏光状態 S偏光状態 S偏光状態
第1波長選択性位相差板71 四分の一波長板
光反射部材75 透過
第4波長選択性位相差板74 四分の一波長板
第4波長選択性位相差板74 四分の一波長板 四分の一波長板
光反射部材75 反射 反射
第4波長選択性位相差板74 四分の一波長板 四分の一波長板
出射時 S偏光状態 P偏光状態 P偏光状態
第2変更手段67Bを更に備えており、
投射光学系100から戻ってきた第2の光の戻り光は、位相差板50を通過し、第1偏光ビームスプリッター11に入射し、光源からの第1の光が第1偏光ビームスプリッター11に入射した方向と逆の方向に第1偏光ビームスプリッター11から出射され、第2偏光ビームスプリッター20に入射し、光源からの第1の光が第2偏光ビームスプリッター20から出射する方向とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッター20から出射され、系外に廃棄される。投射光学系100から戻ってきた第3の光の戻り光は、位相差板50を通過し、第1偏光ビームスプリッター11に入射し、光源からの第2の光及び第3の光が第1偏光ビームスプリッター11に入射した方向と逆の方向に第1偏光ビームスプリッター11から出射され、第1変更手段63を経由して第3偏光ビームスプリッター30に入射し、第3偏光ビームスプリッター30から出射され、第2変更手段67Bに衝突し、第2変更手段67Bによって光の経路が変更され、又は、第2変更手段67Bによって波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、又は、第2変更手段67Bによって吸収される。そして、この場合、第1偏光ビームスプリッター11は、第1偏光ビームスプリッター10と異なり、P偏光、S偏光の両偏光状態の第3の光を通過させるが、第1の光及び第2の光に関しては、P偏光の光は通過、S偏光の光は反射する。また、図13の(C)に図示するように、波長選択性位相差板73は、第2の光だけでなく第3の光に対しても二分の一波長板として作用して偏光状態を変化させる、即ち、波長選択性を有さない単なる位相差板でもよい。P偏光状態及びS偏光状態の第3の光を通過させる第1ビームスプリッター11と波長選択性を有さない位相差板から構成された波長選択性位相差板73との組合せの構成では、第3の光の戻り光を空きポートに捨てる代わりに、第2変更手段67Bによって第3の光の戻り光を系外に廃棄することができる。
第4反射型空間光変調器404を更に備えており、
光源から、第4の波長帯を有する第4の光が第1の光と同じ方向から第2偏光ビームスプリッター20に入射し、
第2偏光ビームスプリッター20に入射した第4の光は、第1の光とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッター20から出射され、第4反射型空間光変調器404において反射され、第1偏光ビームスプリッター10に再入射し、第1の光と同じ方向に第2偏光ビームスプリッター20から再出射され、位相差板50へと向かう。
[A01]《光学素子:第1の態様》
偏光ビームスプリッター、位相差板、及び、変更手段を備えており、
光源から偏光ビームスプリッターに入射した光は、偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、
位相差板を通過した光であって、位相差板へと戻ってきた戻り光は、位相差板を通過し、偏光ビームスプリッターに入射し、偏光ビームスプリッターから出射され、変更手段に衝突し、変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更される光学素子。
[A02]光の経路を変更する変更手段は、戻り光を系外に反射する光反射部材、戻り光を系外に出射する回折格子部材、又は、戻り光を系外に出射するホログラフィック光学素子から成る[A01]に記載の光学素子。
[A03]変更手段は、戻り光を系外に反射する光反射部材から成り、
位相差板を通過した光は投射光学系に向かい、投射光学系からの戻り光は位相差板を通過し、
変更手段の光反射面への戻り光の入射角は、投射光学系のF値の媒質中のコーン角度以上である[A02]に記載の光学素子。
[A04]戻り光の波長帯を変換する変更手段は、蛍光体材料層から成る[A01]に記載の光学素子。
[A05]戻り光の偏光状態を変更する変更手段は、戻り光の入射側から、四分の一波長板及び光反射部材から構成されており、
光反射部材は、四分の一波長板を通過した戻り光を四分の一波長板を経由して偏光ビームスプリッターへと戻す[A01]に記載の光学素子。
[A06]変更手段によって偏光ビームスプリッターに戻された戻り光は、偏光ビームスプリッターへの光源からの光の入射方向であって、位相差板を通過した戻り光が偏光ビームスプリッターに入射する方向とは異なる方向に、偏光ビームスプリッターから出射される[A05]に記載の光学素子。
[A07]位相差板は四分の一波長板から成る[A01]乃至[A06]のいずれか1項に記載の光学素子。
[B01]《投射型表示装置》
第1偏光ビームスプリッター、位相差板、及び、第1変更手段を備えた光学素子、並びに、
第1反射型空間光変調器、
を備えており、
光源から出射され、第1反射型空間光変調器を経由して第1偏光ビームスプリッターに入射した第1の波長帯を有する第1の光は、第1偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、投射光学系へと向かい、
投射光学系から戻ってきた第1の光の戻り光は、位相差板を通過し、第1偏光ビームスプリッターに入射し、第1偏光ビームスプリッターから出射され、第1変更手段に衝突し、第1変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更される投射型表示装置。
[B02]第2反射型空間光変調器を更に備えており、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が第1の光と同じ方向から第1偏光ビームスプリッターに入射し、
第1偏光ビームスプリッターに入射した第2の光は、第1の光とは異なる方向に第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2反射型空間光変調器において反射され、第1偏光ビームスプリッターに再入射し、第1の光と同じ方向に第1偏光ビームスプリッターから再出射され、位相差板へと向かう[B01]に記載の投射型表示装置。
[B03]第2反射型空間光変調器及び第2偏光ビームスプリッターを更に備えており、
光源から第1の光は、第2偏光ビームスプリッターに入射し、第2偏光ビームスプリッターから出射され、第1反射型空間光変調器において反射され、第2偏光ビームスプリッターに再入射し、第2偏光ビームスプリッターから再出射され、第1偏光ビームスプリッターに入射し、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が第1の光と同じ方向から第2偏光ビームスプリッターに入射し、第1の光とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッターから出射され、第2反射型空間光変調器において反射され、第2偏光ビームスプリッターに再入射し、第1の光と同じ方向に第2偏光ビームスプリッターから再出射され、第1偏光ビームスプリッターに入射する[B01]に記載の投射型表示装置。
[B04]第2反射型空間光変調器、第2偏光ビームスプリッター及び第3偏光ビームスプリッターを更に備えており、
光源から第1の光は、第2偏光ビームスプリッターに入射し、第2偏光ビームスプリッターから出射され、第1反射型空間光変調器において反射され、第2偏光ビームスプリッターに再入射し、第2偏光ビームスプリッターから再出射され、第1偏光ビームスプリッターに入射し、
光源から、第2の波長帯を有する第2の光が、第3偏光ビームスプリッターに入射し、第3偏光ビームスプリッターから出射され、第2反射型空間光変調器において反射され、第3偏光ビームスプリッターに再入射し、及び、第1変更手段を経由して第1偏光ビームスプリッターに入射し、第1偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、投射光学系へと向かう[B01]に記載の投射型表示装置。
[B05]第3偏光ビームスプリッターに隣接して、第2反射型空間光変調器とは異なる位置に配置された第3反射型空間光変調器を更に備えており、
光源から出射され、第3偏光ビームスプリッターに入射した、第3の波長帯を有する第3の光は、第3偏光ビームスプリッターから出射され、第3反射型空間光変調器において反射され、第3偏光ビームスプリッターに再入射し、第2の光と同じ方向に第3偏光ビームスプリッターから再出射され、第1変更手段に入射し、第1変更手段から第1偏光ビームスプリッター及び位相差板を通過し、投射光学系へと向かう[B04]に記載の投射型表示装置。
[B06]投射光学系から戻ってきた第2の光の戻り光は、位相差板を通過し、第1偏光ビームスプリッターに入射し、光源からの第1の光が第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と逆の方向に第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2偏光ビームスプリッターに入射し、光源からの第1の光が第1偏光ビームスプリッターから出射する方向とは異なる方向に第1偏光ビームスプリッターから出射される[B05]に記載の投射型表示装置。
[B07]投射光学系から戻ってきた第2の光の戻り光は、位相差板を通過し、第1偏光ビームスプリッターに入射し、光源からの第1の光が第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と逆の方向に第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2変更手段に衝突し、第2変更手段によって第1偏光ビームスプリッターへと戻され、第2の光の戻り光が第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と異なる方向に第1偏光ビームスプリッターから出射される[B05]に記載の投射型表示装置。
[B08]投射光学系から戻ってきた第2の光の戻り光は、位相差板を通過し、第1偏光ビームスプリッターに入射し、光源からの第1の光が第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と逆の方向に第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2変更手段に衝突し、第2変更手段によって、光の経路が変更され、又は、第2変更手段によって波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、又は、吸収される[B05]に記載の投射型表示装置。
[B09]第4反射型空間光変調器を更に備えており、
光源から、第4の波長帯を有する第4の光が第1の光と同じ方向から第2偏光ビームスプリッターに入射し、
第2偏光ビームスプリッターに入射した第4の光は、第1の光とは異なる方向に第2偏光ビームスプリッターから出射され、第4反射型空間光変調器において反射され、第1偏光ビームスプリッターに再入射し、第1の光と同じ方向に第2偏光ビームスプリッターから再出射され、位相差板へと向かう[B05]に記載の投射型表示装置。
[B10]第1偏光ビームスプリッターと位相差板との間に、第1の光に作用する二分の一波長板が備えられている[B01]乃至[B09]のいずれか1項に記載の投射型表示装置。
[B11]光の経路を変更する第1変更手段は、戻り光を系外に反射する光反射部材、戻り光を系外に出射する回折格子部材、又は、戻り光を系外に出射するホログラフィック光学素子から成る[B01]乃至[B10]のいずれか1項に記載の投射型表示装置。
[B12]第1変更手段は、戻り光を系外に反射する光反射部材から成り、
位相差板を通過した光は投射光学系に向かい、投射光学系からの戻り光は位相差板を通過し、
第1変更手段の光反射面への戻り光の入射角は、投射光学系のF値の媒質中のコーン角度以上である[B11]に記載の投射型表示装置。
[B13]戻り光の波長帯を変換する第1変更手段は、蛍光体材料層から成る[B01]乃至[B10]のいずれか1項に記載の投射型表示装置。
[B14]戻り光の偏光状態を変更する第1変更手段は、戻り光の入射側から、四分の一波長板及び光反射部材から構成されており、
光反射部材は、四分の一波長板を通過した戻り光を四分の一波長板を経由して第1偏光ビームスプリッターへと戻す[B01]乃至[B10]のいずれか1項に記載の投射型表示装置。
[B15]第1変更手段によって第1偏光ビームスプリッターに戻された戻り光は、第1偏光ビームスプリッターへの光源からの光の入射方向であって、位相差板を通過した戻り光が第1偏光ビームスプリッターに入射する方向とは異なる方向に、第1偏光ビームスプリッターから出射される[B14]に記載の投射型表示装置。
[B16]位相差板は四分の一波長板から成る[B01]乃至[B15]のいずれか1項に記載の投射型表示装置。
[C01]《光学素子:第2の態様》
偏光ビームスプリッター、位相差板、及び、変更手段を備えており、
光源から偏光ビームスプリッターに入射した光は、偏光ビームスプリッターから出射され、位相差板を通過し、
位相差板を通過した光であって、位相差板へと戻ってきた戻り光は、位相差板を通過し、偏光ビームスプリッターに入射し、偏光ビームスプリッターから出射され、吸熱部材によって吸収される光学素子。
Claims (5)
- 第1偏光ビームスプリッター、位相差板、第1変更手段を備えた光学素子、第1反射型空間光変調器、第2反射型空間光変調器、第2偏光ビームスプリッター、第3偏光ビームスプリッター、及び第3反射型空間光変調器を備えており、
光源から出射され、前記第1反射型空間光変調器を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射した第1の波長帯を有する第1の光は、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、投射光学系へと向かい、
前記投射光学系から戻ってきた前記第1の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1変更手段に衝突し、前記第1変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、
かつ、
前記光源から前記第1の光は、前記第2偏光ビームスプリッターに入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1反射型空間光変調器において反射され、前記第2偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、
前記光源から、第2の波長帯を有する第2の光が、前記第3偏光ビームスプリッターに入射し、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第2反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、及び、前記第1変更手段を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記第3反射型空間光変調器は、前記第3偏光ビームスプリッターに隣接して、前記第2反射型空間光変調器とは異なる位置に配置され、
前記光源から出射され、前記第3偏光ビームスプリッターに入射した、第3の波長帯を有する第3の光は、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第3反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2の光と同じ方向に前記第3偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1変更手段に入射し、前記第1変更手段から前記第1偏光ビームスプリッター及び前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記投射光学系から戻ってきた前記第2の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記光源からの前記第1の光が前記第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と逆の方向に前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記第2偏光ビームスプリッターに入射し、前記光源からの前記第1の光が前記第1偏光ビームスプリッターから出射する方向とは異なる方向に前記第1偏光ビームスプリッターから出射される
投射型表示装置。 - 第1偏光ビームスプリッター、位相差板、第1変更手段を備えた光学素子、第1反射型空間光変調器、第2反射型空間光変調器、第2偏光ビームスプリッター、第3偏光ビームスプリッター、及び第3反射型空間光変調器を備えており、
光源から出射され、前記第1反射型空間光変調器を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射した第1の波長帯を有する第1の光は、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、投射光学系へと向かい、
前記投射光学系から戻ってきた前記第1の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1変更手段に衝突し、前記第1変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、
かつ、
前記光源から前記第1の光は、前記第2偏光ビームスプリッターに入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1反射型空間光変調器において反射され、前記第2偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、
前記光源から、第2の波長帯を有する第2の光が、前記第3偏光ビームスプリッターに入射し、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第2反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、及び、前記第1変更手段を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記第3反射型空間光変調器は、前記第3偏光ビームスプリッターに隣接して、前記第2反射型空間光変調器とは異なる位置に配置され、
前記光源から出射され、前記第3偏光ビームスプリッターに入射した、第3の波長帯を有する第3の光は、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第3反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2の光と同じ方向に前記第3偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1変更手段に入射し、前記第1変更手段から前記第1偏光ビームスプリッター及び前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記投射光学系から戻ってきた前記第2の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記光源からの前記第1の光が前記第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と逆の方向に前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2変更手段に衝突し、前記第2変更手段によって前記第1偏光ビームスプリッターへと戻され、前記第2の光の戻り光が前記第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と異なる方向に前記第1偏光ビームスプリッターから出射される
投射型表示装置。 - 第1偏光ビームスプリッター、位相差板、第1変更手段を備えた光学素子、第1反射型空間光変調器、第2反射型空間光変調器、第2偏光ビームスプリッター、第3偏光ビームスプリッター、及び第3反射型空間光変調器を備えており、
光源から出射され、前記第1反射型空間光変調器を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射した第1の波長帯を有する第1の光は、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、投射光学系へと向かい、
前記投射光学系から戻ってきた前記第1の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1変更手段に衝突し、前記第1変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、
かつ、
前記光源から前記第1の光は、前記第2偏光ビームスプリッターに入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1反射型空間光変調器において反射され、前記第2偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、
前記光源から、第2の波長帯を有する第2の光が、前記第3偏光ビームスプリッターに入射し、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第2反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、及び、前記第1変更手段を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記第3反射型空間光変調器は、前記第3偏光ビームスプリッターに隣接して、前記第2反射型空間光変調器とは異なる位置に配置され、
前記光源から出射され、前記第3偏光ビームスプリッターに入射した、第3の波長帯を有する第3の光は、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第3反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2の光と同じ方向に前記第3偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1変更手段に入射し、前記第1変更手段から前記第1偏光ビームスプリッター及び前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記投射光学系から戻ってきた前記第2の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記光源からの前記第1の光が前記第1偏光ビームスプリッターに入射した方向と逆の方向に前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、第2変更手段に衝突し、前記第2変更手段によって、光の経路が変更され、又は、前記第2変更手段によって波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、又は、吸収される
投射型表示装置。 - 第1偏光ビームスプリッター、位相差板、第1変更手段を備えた光学素子、第1反射型空間光変調器、第2反射型空間光変調器、第2偏光ビームスプリッター、第3偏光ビームスプリッター、第3反射型空間光変調器、及び第4反射型空間光変調器を備えており、
光源から出射され、前記第1反射型空間光変調器を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射した第1の波長帯を有する第1の光は、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、投射光学系へと向かい、
前記投射光学系から戻ってきた前記第1の光の戻り光は、前記位相差板を通過し、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1変更手段に衝突し、前記第1変更手段によって、光の経路が変更され、又は、波長帯が変更され、又は、偏光状態が変更され、
かつ、
前記光源から前記第1の光は、前記第2偏光ビームスプリッターに入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから出射され、前記第1反射型空間光変調器において反射され、前記第2偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、
前記光源から、第2の波長帯を有する第2の光が、前記第3偏光ビームスプリッターに入射し、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第2反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、及び、前記第1変更手段を経由して前記第1偏光ビームスプリッターに入射し、前記第1偏光ビームスプリッターから出射され、前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記第3反射型空間光変調器は、前記第3偏光ビームスプリッターに隣接して、前記第2反射型空間光変調器とは異なる位置に配置され、
前記光源から出射され、前記第3偏光ビームスプリッターに入射した、第3の波長帯を有する第3の光は、前記第3偏光ビームスプリッターから出射され、前記第3反射型空間光変調器において反射され、前記第3偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第2の光と同じ方向に前記第3偏光ビームスプリッターから再出射され、前記第1変更手段に入射し、前記第1変更手段から前記第1偏光ビームスプリッター及び前記位相差板を通過し、前記投射光学系へと向かい、
かつ、
前記光源から、第4の波長帯を有する第4の光が前記第1の光と同じ方向から前記第2偏光ビームスプリッターに入射し、
前記第2偏光ビームスプリッターに入射した前記第4の光は、前記第1の光とは異なる方向に前記第2偏光ビームスプリッターから出射され、前記第4反射型空間光変調器において反射され、前記第1偏光ビームスプリッターに再入射し、前記第1の光と同じ方向に前記第2偏光ビームスプリッターから再出射され、前記位相差板へと向かう
投射型表示装置。 - 請求項1から4のうちいずれか1項に記載の投射型表示装置であって、
前記第1偏光ビームスプリッターと前記位相差板との間に、前記第1の光に作用する二分の一波長板が備えられている投射型表示装置。
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