JP2014071402A5 - - Google Patents

Description

本発明の投射型表示装置は、被投射面に画像を投射する投射型表示装置であって、入射光の第１の偏光光を透過し、前記第１の偏光光と偏光方向が直交する第２の偏光光を反射する反射する偏光分離面を有する偏光分離素子と、２層または３層以上を有し、前記偏光分離素子からの波長λの偏光光に対して合計λ／４よりも大きなリターダンスを与える第１の位相補償板と、前記第１の位相補償板からの光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、を有する。前記光変調素子の入射面の法線の方向をｚ軸、ｚ軸と前記偏光分離面の法線の両方に垂直な方向をｙ軸、ｚ軸とｙ軸に垂直な方向をｘ軸、前記２層または３層以上の層の各層の光学軸と前記ｚ軸とのなす９０度以下の角度を軸角度と定義すると、前記各層は一定の軸角度を有し、前記各層の前記光学軸はｘｚ面内にあって前記ｘ軸に対して傾いている。２層の場合には、前記偏光分離素子に近い層の前記軸角度は前記偏光分離素子から遠い層の前記軸角度よりも大きい。前記軸角度の最大値をθｍａｘ、最小値をθｍｉｎとすると２０度≦θｍａｘ−θｍｉｎ≦８０度が満足され、前記２層の前記軸角度の平均をθａｖｅとすると、４０度≦θａｖｅ≦７０度が満足されることを特徴とする。

Claims (20)

1. 被投射面に画像を投射する投射型表示装置であって、
   入射光の第１の偏光光を透過し、前記第１の偏光光と偏光方向が直交する第２の偏光光を反射する偏光分離面を有する偏光分離素子と、
   ２層を有し、前記偏光分離素子からの波長λの偏光光に対して合計λ／４よりも大きなリターダンスを与える第１の位相補償板と、
   前記第１の位相補償板からの光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
   を有し、
   前記光変調素子の入射面の法線の方向をｚ軸、ｚ軸と前記偏光分離面の法線の両方に垂直な方向をｙ軸、ｚ軸とｙ軸に垂直な方向をｘ軸、前記２層の各層の光学軸と前記ｚ軸とのなす９０度以下の角度を軸角度と定義すると、前記各層は一定の軸角度を有し、前記各層の前記光学軸はｘｚ面内にあって前記ｘ軸に対して傾いており、
   前記２層のうち前記偏光分離素子に近い層の前記軸角度は前記偏光分離素子から遠い層の前記軸角度よりも大きく、
   前記軸角度の最大値をθｍａｘ、最小値をθｍｉｎとすると以下の条件式が満足され、
   ２０度≦θｍａｘ−θｍｉｎ≦８０度、
   前記２層の前記軸角度の平均をθａｖｅとすると、以下の条件式が満足されることを特徴とする投射型表示装置。
   ４０度≦θａｖｅ≦７０度
2. 被投射面に画像を投射する投射型表示装置であって、
   入射光の第１の偏光光を透過し、前記第１の偏光光と偏光方向が直交する第２の偏光光を反射する偏光分離面を有する偏光分離素子と、
   ３層以上の層を有し、前記偏光分離素子からの波長λの偏光光に対して合計λ／４よりも大きなリターダンスを与える第１の位相補償板と、
   前記第１の位相補償板からの光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
   を有し、
   前記光変調素子の入射面の法線の方向をｚ軸、ｚ軸と前記偏光分離面の法線の両方に垂直な方向をｙ軸、ｚ軸とｙ軸に垂直な方向をｘ軸、前記３層以上の層の各層の光学軸と前記ｚ軸とのなす９０度以下の角度を軸角度と定義すると、前記各層は一定の軸角度を有し、前記各層の前記光学軸はｘｚ面内にあって前記ｘ軸に対して傾いており、前記３層以上の層は異なる軸角度を含み、
   前記軸角度の最大値をθｍａｘ、最小値をθｍｉｎとすると以下の条件式が満足され、
   ２０度≦θｍａｘ−θｍｉｎ≦８０度、
   前記３層以上の層の前記軸角度の平均をθａｖｅとすると、以下の条件式が満足されることを特徴とする投射型表示装置。
   ４０度≦θａｖｅ≦７０度
3. 以下の条件式が更に満足されることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
   ４０度≦θｍａｘ−θｍｉｎ≦７０度
4. 以下の条件式が更に満足されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
   ５５度≦θａｖｅ≦７０度
5. 以下の条件式が更に満足されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
   ６５度≦θｍａｘ≦９０度
6. 以下の条件式が更に満足されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
   １０度≦θｍｉｎ≦５０度
7. 前記３層以上の層の前記軸角度は前記ｚ軸にそって前記偏光分離素子から離れるに従って単調に増加または減少するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
8. 前記第１の位相補償板は液晶材料からなることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
9. それぞれが入射光を変調して反射し、異なる波長帯域の入射光に対応する複数の画像表示素子を更に有し、
   前記第１の位相補償板は前記複数の画像表示素子の少なくとも一つと前記偏光分離素子との間に設けられることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
10. 前記第１の位相補償板は緑色光の光路に配置されることを特徴とする請求項９に記載の投射型表示装置。
11. それぞれが入射光を変調して反射し、異なる波長帯域の入射光に対応する複数の画像表示素子と、
    前記偏光分離素子と前記複数の画像表示素子の一つとの間に配置され、波長λの光に対してλ／１６以上でλ／４以下のリターダンスを有する第２の位相補償板と、
    を更に有することを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
12. それぞれが入射光を変調して反射し、異なる波長帯域の入射光に対応する複数の画像表示素子と、
    前記偏光分離素子と前記複数の画像表示素子の一つとの間に配置され、前記画像表示素子の屈折率異方性と反対の屈折率異方性を有する第３の位相補償板と、
    を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の投射型表示装置。
13. 前記偏光分離素子は、プリズム型の偏光分離素子であることを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
14. 前記第１の偏光光を透過し、前記第２の偏光光を反射する偏光板を更に有し、
    前記第１の位相補償板は前記偏光板と前記偏光分離素子との間に配置されることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
15. 前記被投射面に前記画像を投射する投射光学系を更に有し、
    前記位相補償板は前記偏光分離素子と前記投射光学系との間の光路上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
16. 前記被投射面に前記画像を投射する投射光学系を更に有し、
    前記位相補償板は前記偏光分離素子の光源側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
17. 被投射面に画像を投射する投射型表示装置であって、
    入射光の第１の偏光を透過し、前記第１の偏光と偏光方向が直交する第２の偏光を反射する偏光分離面を有する偏光分離素子と、
    異なる波長帯域の光を反射または透過するダイクロイック膜と、
    ２層を有し、前記偏光分離素子からの波長λの偏光光に対して合計λ／４よりも大きなリターダンスを与える第１の位相補償板と、
    前記第１の位相補償板からの光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
    を有し、
    前記光変調素子の入射面の法線の方向をｚ軸、ｚ軸と前記偏光分離面の法線の両方に垂直な方向をｙ軸、ｚ軸とｙ軸に垂直な方向をｘ軸、前記２層の各層の光学軸と前記ｚ軸とのなす９０度以下の角度を軸角度と定義すると、前記各層は一定の軸角度を有し、前記各層の前記光学軸はｘｚ面内にあって前記ｘ軸に対して傾いており、
    前記２層のうち前記偏光分離素子に近い層の前記軸角度は前記偏光分離素子から遠い層の前記軸角度よりも大きく、
    前記軸角度の最大値をθｍａｘ、最小値をθｍｉｎとすると以下の条件式が満足され、
    ２０度≦θｍａｘ−θｍｉｎ≦８０度、
    前記２層の前記軸角度の平均をθａｖｅとすると、以下の条件式が満足されることを特徴とする投射型表示装置。
    ４０度≦θａｖｅ≦７０度
18. 被投射面に画像を投射する投射型表示装置であって、
    入射光の第１の偏光を透過し、前記第１の偏光と偏光方向が直交する第２の偏光を反射する偏光分離面を有する偏光分離素子と、
    異なる波長帯域の光を反射または透過するダイクロイック膜と、
    ３層以上の層を有し、前記偏光分離素子からの波長λの偏光光に対して合計λ／４よりも大きなリターダンスを与える第１の位相補償板と、
    前記第１の位相補償板からの光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
    を有し、
    前記光変調素子の入射面の法線の方向をｚ軸、ｚ軸と前記偏光分離面の法線の両方に垂直な方向をｙ軸、ｚ軸とｙ軸に垂直な方向をｘ軸、前記３層以上の層の各層の光学軸と前記ｚ軸とのなす９０度以下の角度を軸角度と定義すると、前記各層は一定の軸角度を有し、前記各層の前記光学軸はｘｚ面内にあって前記ｘ軸に対して傾いており、前記３層以上の層は異なる軸角度を含み、
    前記軸角度の最大値をθｍａｘ、最小値をθｍｉｎとすると以下の条件式が満足され、
    ２０度≦θｍａｘ−θｍｉｎ≦８０度、
    前記３層以上の層の前記軸角度の平均をθａｖｅとすると、以下の条件式が満足されることを特徴とする投射型表示装置。
    ４０度≦θａｖｅ≦７０度
19. 前記位相補償板は、前記ダイクロイック膜と前記偏光分離素子との間に配置されることを特徴とする請求項１７または１８に記載の投射型表示装置。
20. それぞれが入射光を変調して反射し、異なる波長帯域の入射光に対応する複数の画像表示素子を更に有し、
    前記位相補償板は、前記ダイクロイック膜と前記複数の画像表示素子の少なくとも一つの間に配置されることを特徴とする請求項１７または１８に記載の投射型表示装置。