JPH10206983A - 偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置 - Google Patents
偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置Info
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- JPH10206983A JPH10206983A JP9008450A JP845097A JPH10206983A JP H10206983 A JPH10206983 A JP H10206983A JP 9008450 A JP9008450 A JP 9008450A JP 845097 A JP845097 A JP 845097A JP H10206983 A JPH10206983 A JP H10206983A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリズムアレイに入射する不定偏光の屈折量
を小さくし、偏光光をプリズムアレイ内を正確に辿らせ
る。 【解決手段】 偏光照明装置は、複数のレンズ30、50を
光軸に直交する面内に配置して平板状に構成し、集光機
能を有する第1、第2レンズアレイ体3、5と、光源1か
らの不定偏光を垂直偏光たるS波と水平偏光たるP波に
分離して出射するプリズムアレイ7と、プリズムアレイ7
により出射されたS波又はP波の何れか一方の偏光光の
偏光面を回転して、他方の偏光光に変換するλ/2波長
板82を具える。第1レンズアレイ体3はプリズムアレイ7
の入射側に、第2レンズアレイ体5はプリズムアレイ7の
出射側に夫々配備され、λ/2波長板82は第2レンズア
レイ体5とプリズムアレイ7間に設けられている。
を小さくし、偏光光をプリズムアレイ内を正確に辿らせ
る。 【解決手段】 偏光照明装置は、複数のレンズ30、50を
光軸に直交する面内に配置して平板状に構成し、集光機
能を有する第1、第2レンズアレイ体3、5と、光源1か
らの不定偏光を垂直偏光たるS波と水平偏光たるP波に
分離して出射するプリズムアレイ7と、プリズムアレイ7
により出射されたS波又はP波の何れか一方の偏光光の
偏光面を回転して、他方の偏光光に変換するλ/2波長
板82を具える。第1レンズアレイ体3はプリズムアレイ7
の入射側に、第2レンズアレイ体5はプリズムアレイ7の
出射側に夫々配備され、λ/2波長板82は第2レンズア
レイ体5とプリズムアレイ7間に設けられている。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光方向を揃えた
光を用いて、液晶パネルの照明領域を照明する装置及び
該照明装置を用いて、スクリーンに画像を表示する投写
型表示装置に関するものである。
光を用いて、液晶パネルの照明領域を照明する装置及び
該照明装置を用いて、スクリーンに画像を表示する投写
型表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、大画面映像を表示する装置と
して、液晶パネル等に表示された画像を、光源からの強
力な光で照明し、スクリーン上に投写する投写型表示装
置が知られている。ここに於いて、液晶パネル内の液晶
分子の配列方向に対応する偏光だけが、液晶パネルを通
過するから、一般的には光源と液晶パネル間に偏光板を
挟んで、該偏光板を透過可能な偏光のみを液晶パネルに
照射するようにしている。偏光には、S波と呼ばれる垂
直偏光と、P波と呼ばれる水平偏光とがあるが、偏光板
は何れか一方の偏光のみを透過させるから、光源からの
光は半分しか液晶パネルを照射しない。
して、液晶パネル等に表示された画像を、光源からの強
力な光で照明し、スクリーン上に投写する投写型表示装
置が知られている。ここに於いて、液晶パネル内の液晶
分子の配列方向に対応する偏光だけが、液晶パネルを通
過するから、一般的には光源と液晶パネル間に偏光板を
挟んで、該偏光板を透過可能な偏光のみを液晶パネルに
照射するようにしている。偏光には、S波と呼ばれる垂
直偏光と、P波と呼ばれる水平偏光とがあるが、偏光板
は何れか一方の偏光のみを透過させるから、光源からの
光は半分しか液晶パネルを照射しない。
【0003】かかる問題に鑑みて、光源からの光を有効
に利用せんとする装置が、提案されている(特開平5−
313120号参照)。これは、図5に示すように、光
源(1)から液晶パネル(9)に至るまでの光路上に、2つ
の第1、第2PBS(PolarizedBeam Splitter)(4)(4
a)、全反射ミラー(73)、λ/2偏光板(82)を配置したも
のである。光源(1)からの光は、不定偏光と呼ばれるP
波とS波が混合したものであり、PBSは、入射する光
をP波とS波とに分離して、P波を反射し、S波を通過
させる。また、λ/2偏光板(82)は、縦横方向の屈折率
が異なり、入射されたS波の偏光面を90度回転させ、
P波に変換する周知のものである。
に利用せんとする装置が、提案されている(特開平5−
313120号参照)。これは、図5に示すように、光
源(1)から液晶パネル(9)に至るまでの光路上に、2つ
の第1、第2PBS(PolarizedBeam Splitter)(4)(4
a)、全反射ミラー(73)、λ/2偏光板(82)を配置したも
のである。光源(1)からの光は、不定偏光と呼ばれるP
波とS波が混合したものであり、PBSは、入射する光
をP波とS波とに分離して、P波を反射し、S波を通過
させる。また、λ/2偏光板(82)は、縦横方向の屈折率
が異なり、入射されたS波の偏光面を90度回転させ、
P波に変換する周知のものである。
【0004】光源(1)からの光は、最初に第1PBS
(4)に入射する。第1PBS(4)はP波を、液晶パネル
(9)に向けて反射し、S波を全反射ミラー(73)に向けて
通過させる。S波は全反射ミラー(73)により反射され
て、λ/2波長板(82)に入射する。λ/2波長板(82)は
入射したS波の偏向面を回転させて、P波に変換して、
第2PBS(4a)に出射する。P波は、該第2PBS(4
a)により液晶パネル(9)に向けて反射される。これによ
り、光源(1)からの不定偏光は全てP波に変換され、光
源(1)からの全ての光が液晶パネル(9)を照射するか
ら、光源(1)からの光を有効に利用できる。尚、液晶パ
ネル(9)と第1、第2PBS(4)(4a)との間には、周
知の如く、集光用のコンデンサレンズ(72)が設けられ
る。
(4)に入射する。第1PBS(4)はP波を、液晶パネル
(9)に向けて反射し、S波を全反射ミラー(73)に向けて
通過させる。S波は全反射ミラー(73)により反射され
て、λ/2波長板(82)に入射する。λ/2波長板(82)は
入射したS波の偏向面を回転させて、P波に変換して、
第2PBS(4a)に出射する。P波は、該第2PBS(4
a)により液晶パネル(9)に向けて反射される。これによ
り、光源(1)からの不定偏光は全てP波に変換され、光
源(1)からの全ての光が液晶パネル(9)を照射するか
ら、光源(1)からの光を有効に利用できる。尚、液晶パ
ネル(9)と第1、第2PBS(4)(4a)との間には、周
知の如く、集光用のコンデンサレンズ(72)が設けられ
る。
【0005】然るに、図5に示す装置では、全反射ミラ
ー(73)を設けるスペースが必要となり、装置全体が大型
化する。そこで、図6に示す装置が提案されている(特
開平8−304739号参照)。これは、光源(1)から
液晶パネル(9)までの光路上に、光源(1)からの不定偏
光を集光する板状の第1レンズアレイ体(3)と第2レン
ズアレイ体(5)を互いに離して配置する。第1、第2レ
ンズアレイ体(3)(5)は互いに同数のレンズ(30)(50)を
光軸に直交する面内に配置し、第2レンズアレイ体(5)
の前面には、プリズムアレイ(7)が設けられている。プ
リズムアレイ(7)は、内部に偏光分離膜(40)を具えたプ
リズム合成体であるPBS(4)と、内部に反射膜(80)を
具えたプリズム合成体であるミラー体(8)とからなる対
を基本構成単位とし、複数の対を第2レンズアレイ体
(5)に対向させている。第2レンズアレイ体(5)を構成
する各レンズ(50)には、プリズムアレイ(7)の一対の基
本構成単位が対向する。また、各ミラー体(8)の前面
に、λ/2波長板(82)が設けられている。
ー(73)を設けるスペースが必要となり、装置全体が大型
化する。そこで、図6に示す装置が提案されている(特
開平8−304739号参照)。これは、光源(1)から
液晶パネル(9)までの光路上に、光源(1)からの不定偏
光を集光する板状の第1レンズアレイ体(3)と第2レン
ズアレイ体(5)を互いに離して配置する。第1、第2レ
ンズアレイ体(3)(5)は互いに同数のレンズ(30)(50)を
光軸に直交する面内に配置し、第2レンズアレイ体(5)
の前面には、プリズムアレイ(7)が設けられている。プ
リズムアレイ(7)は、内部に偏光分離膜(40)を具えたプ
リズム合成体であるPBS(4)と、内部に反射膜(80)を
具えたプリズム合成体であるミラー体(8)とからなる対
を基本構成単位とし、複数の対を第2レンズアレイ体
(5)に対向させている。第2レンズアレイ体(5)を構成
する各レンズ(50)には、プリズムアレイ(7)の一対の基
本構成単位が対向する。また、各ミラー体(8)の前面
に、λ/2波長板(82)が設けられている。
【0006】光源(1)からの光は、第1、第2レンズア
レイ体(3)(5)により集光された後に、プリズムアレイ
(7)の各PBS(4)に入射する。図7は、プリズムアレ
イ(7)を拡大した図である。PBS(4)に入射した光
は、P波のみ通過を許され、S波は反射される。S波は
ミラー体(8)の反射膜(80)に反射されて、λ/2波長板
(82)に入射し、該λ/2波長板(82)により偏向面が回転
され、P波に変換される。このようにして、プリズムア
レイ(7)を通過する光は、全てP波に変換される。図5
に示す装置に比して、プリズムアレイ(7)が薄形化でき
るから、装置の小型化に対応できる。
レイ体(3)(5)により集光された後に、プリズムアレイ
(7)の各PBS(4)に入射する。図7は、プリズムアレ
イ(7)を拡大した図である。PBS(4)に入射した光
は、P波のみ通過を許され、S波は反射される。S波は
ミラー体(8)の反射膜(80)に反射されて、λ/2波長板
(82)に入射し、該λ/2波長板(82)により偏向面が回転
され、P波に変換される。このようにして、プリズムア
レイ(7)を通過する光は、全てP波に変換される。図5
に示す装置に比して、プリズムアレイ(7)が薄形化でき
るから、装置の小型化に対応できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】レンズアレイ体(3)
(5)は、一般に透明ガラス又は透明プラスチック等から
形成されており、所定の屈折率を有する。図7に示す装
置では、光源(1)からの不定偏光は、第1、第2レンズ
アレイ体(3)(5)を通過して、プリズムアレイ(7)に達
するから、2つのレンズアレイ体(3)(5)を通過した光
は、僅かに屈折する。その結果、プリズムアレイ(7)内
の光路が僅かにずれ、PBS(4)を通過したP波と、λ
/2波長板(82)を通過したP波が平行光とならず、液晶
パネル(9)を一様に照射しない虞れがある。また、一般
にλ/2波長板(82)はシート状であり、プリズムアレイ
(7)に貼り付けられることが多い。このとき、プリズム
アレイ(7)上の誤った位置にλ/2波長板(82)を貼り付
けると、P波とS波が正確に分離されないから、そのプ
リズムアレイ(7)は使用できない。しかし、プリズムア
レイ(7)は高価であり、一旦誤ってλ/2波長板(82)を
貼り付けると、損失が大きい。本発明は、上記問題の解
決を目的とする。
(5)は、一般に透明ガラス又は透明プラスチック等から
形成されており、所定の屈折率を有する。図7に示す装
置では、光源(1)からの不定偏光は、第1、第2レンズ
アレイ体(3)(5)を通過して、プリズムアレイ(7)に達
するから、2つのレンズアレイ体(3)(5)を通過した光
は、僅かに屈折する。その結果、プリズムアレイ(7)内
の光路が僅かにずれ、PBS(4)を通過したP波と、λ
/2波長板(82)を通過したP波が平行光とならず、液晶
パネル(9)を一様に照射しない虞れがある。また、一般
にλ/2波長板(82)はシート状であり、プリズムアレイ
(7)に貼り付けられることが多い。このとき、プリズム
アレイ(7)上の誤った位置にλ/2波長板(82)を貼り付
けると、P波とS波が正確に分離されないから、そのプ
リズムアレイ(7)は使用できない。しかし、プリズムア
レイ(7)は高価であり、一旦誤ってλ/2波長板(82)を
貼り付けると、損失が大きい。本発明は、上記問題の解
決を目的とする。
【0008】
【課題を解決する為の手段】偏光照明装置は、複数のレ
ンズ(30)(50)を光軸と直交する同一面内に配置して平板
状に構成し、集光機能を有する第1、第2レンズアレイ
体(3)(5)と、光源(1)からの不定偏光を垂直偏光たる
S波と、水平偏光たるP波に分離して出射するプリズム
アレイ(7)と、プリズムアレイ(7)により出射されたP
波又はS波の何れか一方の偏光光の回転面を回転して、
他方の偏光光に変換する補助偏光手段とを有する。プリ
ズムアレイ(7)の入射側に第1レンズアレイ体(3)、出
射側に第2レンズアレイ体(5)が夫々配備され、補助偏
光手段は、第2レンズアレイ体(5)とプリズムアレイ
(7)間に設けられている。また、補助偏光手段は、第2
レンズアレイ体(5)の入射側に貼り付け可能なλ/2波
長板(82)であり、プリズムアレイ(7)は、第1、第2レ
ンズアレイ体(3)(5)のレンズ(30)(50)配列方向に沿っ
て、S波とP波を分離するPBS(4)と該PBS(4)に
より分離された一方の偏光光を反射して、第2レンズア
レイ体(5)に出射するミラー体(8)とを交互に配して成
り、前記λ/2波長板(82)は、プリズムアレイ(7)と第
2レンズアレイ体(5)の間に設けられ、第2レンズアレ
イ体(5)の各レンズ(50)は、PBS(4)及びミラー体
(8)が配列された方向に沿って、PBS(4)を通過した
偏光光及びミラー体(8)により出射された偏光光に夫々
対向して設けられている。
ンズ(30)(50)を光軸と直交する同一面内に配置して平板
状に構成し、集光機能を有する第1、第2レンズアレイ
体(3)(5)と、光源(1)からの不定偏光を垂直偏光たる
S波と、水平偏光たるP波に分離して出射するプリズム
アレイ(7)と、プリズムアレイ(7)により出射されたP
波又はS波の何れか一方の偏光光の回転面を回転して、
他方の偏光光に変換する補助偏光手段とを有する。プリ
ズムアレイ(7)の入射側に第1レンズアレイ体(3)、出
射側に第2レンズアレイ体(5)が夫々配備され、補助偏
光手段は、第2レンズアレイ体(5)とプリズムアレイ
(7)間に設けられている。また、補助偏光手段は、第2
レンズアレイ体(5)の入射側に貼り付け可能なλ/2波
長板(82)であり、プリズムアレイ(7)は、第1、第2レ
ンズアレイ体(3)(5)のレンズ(30)(50)配列方向に沿っ
て、S波とP波を分離するPBS(4)と該PBS(4)に
より分離された一方の偏光光を反射して、第2レンズア
レイ体(5)に出射するミラー体(8)とを交互に配して成
り、前記λ/2波長板(82)は、プリズムアレイ(7)と第
2レンズアレイ体(5)の間に設けられ、第2レンズアレ
イ体(5)の各レンズ(50)は、PBS(4)及びミラー体
(8)が配列された方向に沿って、PBS(4)を通過した
偏光光及びミラー体(8)により出射された偏光光に夫々
対向して設けられている。
【0009】
【作用及び効果】本発明に係わる投写装置にあっては、
第2レンズアレイ体(5)をプリズムアレイ(7)の出射側
に設けているから、光源(1)からの不定偏光は、第1レ
ンズアレイ体(3)のみを通過して、プリズムアレイ(7)
に達する。従って、不定偏光の屈折量は小さく、偏光光
であるP波及びS波はプリズムアレイ(7)内の光路を正
確に辿る。その結果、投写手段が照射すべき液晶パネル
(9)を一様に照射できる。また、補助偏光手段たるλ/
2波長板(82)は、第2レンズアレイ体(5)とプリズムア
レイ(7)の間に位置するから、λ/2波長板(82)は第2
レンズアレイ体(5)の入射側に貼り付けることができ
る。一般にプリズムアレイ(7)に比して、第2レンズア
レイ体(5)は安価であり、第2レンズアレイ体(5)上の
誤った位置にλ/2波長板(82)を取り付けても、損失は
小さくなる。
第2レンズアレイ体(5)をプリズムアレイ(7)の出射側
に設けているから、光源(1)からの不定偏光は、第1レ
ンズアレイ体(3)のみを通過して、プリズムアレイ(7)
に達する。従って、不定偏光の屈折量は小さく、偏光光
であるP波及びS波はプリズムアレイ(7)内の光路を正
確に辿る。その結果、投写手段が照射すべき液晶パネル
(9)を一様に照射できる。また、補助偏光手段たるλ/
2波長板(82)は、第2レンズアレイ体(5)とプリズムア
レイ(7)の間に位置するから、λ/2波長板(82)は第2
レンズアレイ体(5)の入射側に貼り付けることができ
る。一般にプリズムアレイ(7)に比して、第2レンズア
レイ体(5)は安価であり、第2レンズアレイ体(5)上の
誤った位置にλ/2波長板(82)を取り付けても、損失は
小さくなる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき、
図面を用いて詳述する。図1は、投写型表示装置の内部
を示す側面図である。装置本体(21)の前方には、スクリ
ーン(6)が設けられ、装置本体(21)の前端部には、レン
ズ群からなる投写レンズ(20)が、スクリーン(6)に対向
して設けられている。装置本体(21)の後端部には、メタ
ルハライドランプ等からなる光源(1)が設けられ、該光
源(1)から発せられる不定偏光はリフレクタ(2)に反射
されて直進する。光源(1)から投写レンズ(20)に達する
までの光路上には、複数のプラスチック製の凸レンズ(3
0)(50)から構成されるレンズアレイ体(3)(5)、後記す
るプリズムアレイ(7)、光路に対して傾いた3枚のダイ
クロイックミラー(60)(61)(62)、R、G、Bの3原色に
対応した3つの液晶パネル(9)(90)(91)及び3枚の全反
射ミラー(63)(64)(65)が、3列に亘って設けられてい
る。
図面を用いて詳述する。図1は、投写型表示装置の内部
を示す側面図である。装置本体(21)の前方には、スクリ
ーン(6)が設けられ、装置本体(21)の前端部には、レン
ズ群からなる投写レンズ(20)が、スクリーン(6)に対向
して設けられている。装置本体(21)の後端部には、メタ
ルハライドランプ等からなる光源(1)が設けられ、該光
源(1)から発せられる不定偏光はリフレクタ(2)に反射
されて直進する。光源(1)から投写レンズ(20)に達する
までの光路上には、複数のプラスチック製の凸レンズ(3
0)(50)から構成されるレンズアレイ体(3)(5)、後記す
るプリズムアレイ(7)、光路に対して傾いた3枚のダイ
クロイックミラー(60)(61)(62)、R、G、Bの3原色に
対応した3つの液晶パネル(9)(90)(91)及び3枚の全反
射ミラー(63)(64)(65)が、3列に亘って設けられてい
る。
【0011】ダイクロイックミラー(60)で赤色光のみが
通過し、該通過光は全反射ミラー(64)で反射されて、赤
色光用の液晶パネル(9)を照射する。一方、ダイクロイ
ックミラー(60)により反射された光束は、ダイクロイッ
クミラー(61)により緑色光が反射され、該反射光は緑色
光用の液晶パネル(91)を照射する。また、ダイクロイッ
クミラー(61)を通過した光束は、ダイクロイックミラー
(62)及び全反射ミラー(65)により反射された後に、青色
光用の液晶パネル(90)を照射する。赤色光用、緑色光
用、青色光用の液晶パネル(9)(91)(90)を通過した光束
は、色合成プリズム(92)に入射し、該色合成プリズム(9
2)にて、赤、青、緑の各光に対応した画像が合成され、
投写レンズ(20)によりスクリーン(6)に照射される。
通過し、該通過光は全反射ミラー(64)で反射されて、赤
色光用の液晶パネル(9)を照射する。一方、ダイクロイ
ックミラー(60)により反射された光束は、ダイクロイッ
クミラー(61)により緑色光が反射され、該反射光は緑色
光用の液晶パネル(91)を照射する。また、ダイクロイッ
クミラー(61)を通過した光束は、ダイクロイックミラー
(62)及び全反射ミラー(65)により反射された後に、青色
光用の液晶パネル(90)を照射する。赤色光用、緑色光
用、青色光用の液晶パネル(9)(91)(90)を通過した光束
は、色合成プリズム(92)に入射し、該色合成プリズム(9
2)にて、赤、青、緑の各光に対応した画像が合成され、
投写レンズ(20)によりスクリーン(6)に照射される。
【0012】図2は、第2レンズアレイ体(5)の近傍を
拡大した図である。本例にあっては、第2レンズアレイ
体(5)はプリズムアレイ(7)の出射側に設けられてい
る。第2レンズアレイ体(5)は、複数のレンズ(50)(50)
を、光軸に直交する水平面内にて縦横規則的に配列して
なる(図3参照)。プリズムアレイ(7)は、内部に偏光分
離膜(40)を具えたプリズム合成体であるPBS(4)と、
内部に反射膜(80)を具えたプリズム合成体であるミラー
体(8)とからなる対を基本構成単位として、各対を第2
レンズアレイ体(5)を構成するレンズ(50)の各列に対向
させている。各PBS(4)とミラー体(8)は、細長に形
成されて、光軸と直交する面内に横並びに配置され、プ
リズムアレイ(7)は板状になっている(図4参照)。
拡大した図である。本例にあっては、第2レンズアレイ
体(5)はプリズムアレイ(7)の出射側に設けられてい
る。第2レンズアレイ体(5)は、複数のレンズ(50)(50)
を、光軸に直交する水平面内にて縦横規則的に配列して
なる(図3参照)。プリズムアレイ(7)は、内部に偏光分
離膜(40)を具えたプリズム合成体であるPBS(4)と、
内部に反射膜(80)を具えたプリズム合成体であるミラー
体(8)とからなる対を基本構成単位として、各対を第2
レンズアレイ体(5)を構成するレンズ(50)の各列に対向
させている。各PBS(4)とミラー体(8)は、細長に形
成されて、光軸と直交する面内に横並びに配置され、プ
リズムアレイ(7)は板状になっている(図4参照)。
【0013】PBS(4)の偏光分離膜(40)はP波のみを
通過させて、S波をミラー体(8)に向けて反射し、ミラ
ー体(8)は該S波を出射する。各ミラー体(8)の出射側
には、ミラー体(8)により反射されたS波をP波に偏光
するλ/2波長板(82)が設けられている。λ/2波長板
(82)はシート状であり、第2レンズアレイ体(5)の入射
側に貼り付けられることが多い。また、各ミラー体(8)
の入射側には、光の入射を防ぐ遮光板(81)が設けられて
いる。斯種装置に於いては、液晶パネル(9)の入射側に
偏光板を設けたものが多いが、本例にあっては、λ/2
波長板(82)が第2レンズアレイ体(5)に貼り付けられて
いるので、該偏光板を設ける必要はない。
通過させて、S波をミラー体(8)に向けて反射し、ミラ
ー体(8)は該S波を出射する。各ミラー体(8)の出射側
には、ミラー体(8)により反射されたS波をP波に偏光
するλ/2波長板(82)が設けられている。λ/2波長板
(82)はシート状であり、第2レンズアレイ体(5)の入射
側に貼り付けられることが多い。また、各ミラー体(8)
の入射側には、光の入射を防ぐ遮光板(81)が設けられて
いる。斯種装置に於いては、液晶パネル(9)の入射側に
偏光板を設けたものが多いが、本例にあっては、λ/2
波長板(82)が第2レンズアレイ体(5)に貼り付けられて
いるので、該偏光板を設ける必要はない。
【0014】第2レンズアレイ体(5)を構成する各レン
ズ(50)は、PBS(4)及びミラー体(8)が配列された方
向に沿って、PBS(4)及びミラー体(8)の数と同数設
けられている。即ち、図7に示す従来の第2レンズアレ
イ体(5)に比して、本例に係わる第2レンズアレイ体
(5)は、PBS(4)及びミラー体(8)が配列された方向
に沿った一列当りのレンズ(50)の数が2倍である。第2
レンズアレイ体(5)の各レンズ(50)は、夫々対応するP
BS(4)及びミラー体(8)に対向しているから、図7に
示す従来の第2レンズアレイ体(5)のレンズ(50)に比し
て小型であり、厚みも薄い。従って、第1レンズアレイ
体(3)から第2レンズアレイ体(5)の出射面までの距離
を短くできる。
ズ(50)は、PBS(4)及びミラー体(8)が配列された方
向に沿って、PBS(4)及びミラー体(8)の数と同数設
けられている。即ち、図7に示す従来の第2レンズアレ
イ体(5)に比して、本例に係わる第2レンズアレイ体
(5)は、PBS(4)及びミラー体(8)が配列された方向
に沿った一列当りのレンズ(50)の数が2倍である。第2
レンズアレイ体(5)の各レンズ(50)は、夫々対応するP
BS(4)及びミラー体(8)に対向しているから、図7に
示す従来の第2レンズアレイ体(5)のレンズ(50)に比し
て小型であり、厚みも薄い。従って、第1レンズアレイ
体(3)から第2レンズアレイ体(5)の出射面までの距離
を短くできる。
【0015】図7に示す従来の第2レンズアレイ体(5)
の各レンズ(50)は、最大厚みが約4.5mmに対し、本例
に係わる第2レンズアレイ体(5)の各レンズ(50)は、最
大厚みが約4.0mmである。従って、第2レンズアレイ
体(5)は約0.5mm薄くでき、出願人は第1レンズアレ
イ体(3)の入射面から、第2レンズアレイ体(5)の頂部
までの距離(図1のL)を、40mm程度に設定できること
を確認している。
の各レンズ(50)は、最大厚みが約4.5mmに対し、本例
に係わる第2レンズアレイ体(5)の各レンズ(50)は、最
大厚みが約4.0mmである。従って、第2レンズアレイ
体(5)は約0.5mm薄くでき、出願人は第1レンズアレ
イ体(3)の入射面から、第2レンズアレイ体(5)の頂部
までの距離(図1のL)を、40mm程度に設定できること
を確認している。
【0016】光源(1)をONにすると、光源(1)からの
不定偏光は、第1レンズアレイ体(3)により集光された
後に、遮光板(81)に遮られて、プリズムアレイ(7)のP
BS(4)のみに入射する。PBS(4)はP波のみが通過
し、S波が反射され、該S波はミラー体(8)の反射膜(8
0)により反射された後に、λ/2波長板(82)により偏光
面が回転され、P波に変換される。P波は第2レンズア
レイ体(5)に集光され、図1に示すコンデンサレンズ(7
2)を通過した後に、各液晶パネル(9)(90)(91)に達す
る。
不定偏光は、第1レンズアレイ体(3)により集光された
後に、遮光板(81)に遮られて、プリズムアレイ(7)のP
BS(4)のみに入射する。PBS(4)はP波のみが通過
し、S波が反射され、該S波はミラー体(8)の反射膜(8
0)により反射された後に、λ/2波長板(82)により偏光
面が回転され、P波に変換される。P波は第2レンズア
レイ体(5)に集光され、図1に示すコンデンサレンズ(7
2)を通過した後に、各液晶パネル(9)(90)(91)に達す
る。
【0017】本例に係わる投写装置にあっては、第2レ
ンズアレイ体(5)をプリズムアレイ(7)の出射側に設け
ているから、光源(1)からの不定偏光は、第1レンズア
レイ体(3)のみを通過して、プリズムアレイ(7)に達す
る。従って、不定偏光の屈折量は小さく、P波及びS波
はプリズムアレイ(7)内の光路を正確に辿る。その結
果、偏光光は液晶パネル(9)(90)(91)を一様に照射する
ことができる。
ンズアレイ体(5)をプリズムアレイ(7)の出射側に設け
ているから、光源(1)からの不定偏光は、第1レンズア
レイ体(3)のみを通過して、プリズムアレイ(7)に達す
る。従って、不定偏光の屈折量は小さく、P波及びS波
はプリズムアレイ(7)内の光路を正確に辿る。その結
果、偏光光は液晶パネル(9)(90)(91)を一様に照射する
ことができる。
【0018】また、λ/2波長板(82)は、第2レンズア
レイ体(5)とプリズムアレイ(7)の間にあり、第2レン
ズアレイ体(5)の入射側に貼り付けることができる。第
2レンズアレイ体(5)は透明プラスチックの射出成型に
より形成されるものであるから、内部に偏光分離膜(40)
や反射膜(80)を設けたプリズムアレイ(7)に比して安価
である。具体的には、幅16mm、長さ69mmのPBS
(4)及びミラー体(8)の対を8列配して成るプリズムア
レイ(7)で、その値段は5000円〜7000円であ
る。これに比して、該プリズムアレイ(7)に対向する第
2レンズアレイ体(5)は、千数百円である。従って、λ
/2波長板(82)を第2レンズアレイ体(5)上の誤った位
置に貼り付けると、その第2レンズアレイ体(5)は使用
できないが、かかる場合にも、λ/2波長板(82)をプリ
ズムアレイ(7)に貼り付けた場合に比して、損失は少な
い。
レイ体(5)とプリズムアレイ(7)の間にあり、第2レン
ズアレイ体(5)の入射側に貼り付けることができる。第
2レンズアレイ体(5)は透明プラスチックの射出成型に
より形成されるものであるから、内部に偏光分離膜(40)
や反射膜(80)を設けたプリズムアレイ(7)に比して安価
である。具体的には、幅16mm、長さ69mmのPBS
(4)及びミラー体(8)の対を8列配して成るプリズムア
レイ(7)で、その値段は5000円〜7000円であ
る。これに比して、該プリズムアレイ(7)に対向する第
2レンズアレイ体(5)は、千数百円である。従って、λ
/2波長板(82)を第2レンズアレイ体(5)上の誤った位
置に貼り付けると、その第2レンズアレイ体(5)は使用
できないが、かかる場合にも、λ/2波長板(82)をプリ
ズムアレイ(7)に貼り付けた場合に比して、損失は少な
い。
【0019】また、レンズは一般に凸面の曲率半径が大
きい、即ち扁平に近いほど、屈折率が小さく、焦点距離
の精度が良い。即ち、バラ付きが少ない。本例に係わる
第2レンズアレイ体(5)のレンズ(50)は、従来に比して
薄く、凸面の曲率半径も大きいから、第2レンズアレイ
体(5)の焦点距離の精度は良くなる。
きい、即ち扁平に近いほど、屈折率が小さく、焦点距離
の精度が良い。即ち、バラ付きが少ない。本例に係わる
第2レンズアレイ体(5)のレンズ(50)は、従来に比して
薄く、凸面の曲率半径も大きいから、第2レンズアレイ
体(5)の焦点距離の精度は良くなる。
【0020】本例では、S波をP波に変換する手段とし
てλ/2波長板(82)を用いているが、λ/2波長板(82)
に代えて、入射するS波をP波に偏向する液晶素子を用
いてもよい。また、両レンズ体(3)(5)は膨らみを、光
源(1)に向けているが、膨らみ方向は逆でもよい。更
に、レンズアレイ体(3)(5)に、赤外線等を除去するフ
ィルタ(図示せず)を取り付けてもよい。
てλ/2波長板(82)を用いているが、λ/2波長板(82)
に代えて、入射するS波をP波に偏向する液晶素子を用
いてもよい。また、両レンズ体(3)(5)は膨らみを、光
源(1)に向けているが、膨らみ方向は逆でもよい。更
に、レンズアレイ体(3)(5)に、赤外線等を除去するフ
ィルタ(図示せず)を取り付けてもよい。
【0021】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【図1】光源、第1、第2レンズアレイ体、プリズムア
レイ、液晶パネルの位置関係を示す側面図である。
レイ、液晶パネルの位置関係を示す側面図である。
【図2】プリズムアレイ近傍の拡大図である。
【図3】第2レンズアレイ体の斜視図である。
【図4】プリズムアレイの斜視図である。
【図5】従来の投写装置の側面図である。
【図6】他の従来の投写装置の側面図である。
【図7】図6の投写装置に於いて、プリズムアレイ近傍
の拡大図である。
の拡大図である。
(1) 光源 (3) 第1レンズアレイ体 (4) PBS (5) 第2レンズアレイ体 (7) プリズムアレイ (8) ミラー体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 真一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 池田 直之 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 複数のレンズ(30)(50)を光軸と直交する
同一面内に配置して平板状に構成し、集光機能を有する
第1、第2レンズアレイ体(3)(5)と、光源(1)からの
不定偏光を、垂直偏光たるS波と水平偏光たるP波に分
離して出射するプリズムアレイ(7)と、プリズムアレイ
(7)により出射されたS波又はP波の何れか一方の偏光
光の偏光面を回転して、他方の偏光光に変換する補助偏
光手段とを有する偏光照明装置に於いて、 プリズムアレイ(7)の入射側に第1レンズアレイ体
(3)、出射側に第2レンズアレイ体(5)が夫々配備さ
れ、補助偏光手段は、第2レンズアレイ体(5)とプリズ
ムアレイ(7)間に設けられたことを特徴とする偏光照明
装置。 - 【請求項2】 補助偏光手段は、第2レンズアレイ体
(5)の入射側に貼り付け可能なλ/2波長板(82)であ
り、 プリズムアレイ(7)は、第1、第2レンズアレイ体(3)
(5)のレンズ(30)(50)配列方向に沿って、S波とP波を
分離するPBS(4)と該PBS(4)により分離された一
方の偏光光を反射して、第2レンズアレイ体(5)に出射
するミラー体(8)とを交互に配して成り、前記λ/2波
長板(82)は、プリズムアレイ(7)と第2レンズアレイ体
(5)の間に設けられ、 第2レンズアレイ体(5)の各レンズ(50)は、PBS(4)
及びミラー体(8)が配列された方向に沿って、PBS
(4)を通過した偏光光及びミラー体(8)により反射され
た偏光光に夫々対向して設けられた請求項1に記載の偏
光照明装置。 - 【請求項3】 偏光照明装置と、該偏光照明装置からの
偏光を、R、G、B各色に分離するダイクロイックミラ
ー(60)(61)(62)と、該ダイクロイックミラー(60)(61)(6
2)により分離された各色光に対応した液晶パネル(9)(9
0)(91)と、合成された液晶パネル(9)(90)(91)の画像を
スクリーン(6)に向けて投写する投写レンズ(20)を具
え、 偏光照明装置は、複数のレンズ(30)(50)を光軸に直交す
る同一面内に配置して平板状に構成し、集光機能を有す
る第1、第2レンズアレイ体(3)(5)と、光源(1)から
の不定偏光を垂直偏光たるS波と、水平偏光たるP波に
分離して出射するプリズムアレイ(7)と、プリズムアレ
イ(7)により出射されたP波又はS波の何れか一方の偏
光光の偏光面を回転して、他方の偏光光に変換する補助
偏光手段とを有する投写型表示装置に於いて、 プリズムアレイ(7)の入射側に第1レンズアレイ体
(3)、出射側に第2レンズアレイ体(5)が夫々配備さ
れ、補助偏光手段は、第2レンズアレイ体(5)とプリズ
ムアレイ(7)間に配備されたことを特徴とする投写型表
示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00845097A JP3291448B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00845097A JP3291448B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10206983A true JPH10206983A (ja) | 1998-08-07 |
JP3291448B2 JP3291448B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=11693472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00845097A Expired - Fee Related JP3291448B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3291448B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1093304A2 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-18 | Sony Corporation | Optical illumination system and projection apparatus |
US6450645B1 (en) | 1999-04-26 | 2002-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflection type projector including a sheet polarization beam splitter and a correction mechanism which corrects an aberration of the incident light caused by the sheet polarization beam splitter |
US7758971B2 (en) | 2005-04-25 | 2010-07-20 | Fujifilm Corporation | Organic electroluminescent device |
CN107422484A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-01 | 歌尔科技有限公司 | 棱镜式ar显示装置 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP00845097A patent/JP3291448B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6450645B1 (en) | 1999-04-26 | 2002-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflection type projector including a sheet polarization beam splitter and a correction mechanism which corrects an aberration of the incident light caused by the sheet polarization beam splitter |
EP1093304A2 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-18 | Sony Corporation | Optical illumination system and projection apparatus |
EP1093304A3 (en) * | 1999-10-15 | 2003-06-25 | Sony Corporation | Optical illumination system and projection apparatus |
US7758971B2 (en) | 2005-04-25 | 2010-07-20 | Fujifilm Corporation | Organic electroluminescent device |
CN107422484A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-01 | 歌尔科技有限公司 | 棱镜式ar显示装置 |
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JP3291448B2 (ja) | 2002-06-10 |
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