JPH02211418A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPH02211418A JPH02211418A JP1033121A JP3312189A JPH02211418A JP H02211418 A JPH02211418 A JP H02211418A JP 1033121 A JP1033121 A JP 1033121A JP 3312189 A JP3312189 A JP 3312189A JP H02211418 A JPH02211418 A JP H02211418A
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- JP
- Japan
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- light
- elements
- polarized
- spatial modulation
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Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 19
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、液晶ライトバルブに代表される電界効果型空
間変調素子を利用した投射型表示装置の光学系の構成に
関する。
間変調素子を利用した投射型表示装置の光学系の構成に
関する。
〔従来の技術１
従来の投射型表示装置の光学系の構成を第４図に示す、
ランプ５０１から出射された色光は、ダイクロイックミ
ラー６０１と６０２で、赤、緑、青の三色に分離される
。それぞれの光は、空間変調素子６０８と６１１と６１
４で変調された後、ダイクロイックミラー６０５と６０
６により合成されて、投射レンズ５０２によりスクリー
ン５０３上へ結像される。
ランプ５０１から出射された色光は、ダイクロイックミ
ラー６０１と６０２で、赤、緑、青の三色に分離される
。それぞれの光は、空間変調素子６０８と６１１と６１
４で変調された後、ダイクロイックミラー６０５と６０
６により合成されて、投射レンズ５０２によりスクリー
ン５０３上へ結像される。
第４図において、６０３と６０４は光路を曲げるための
反射ミラーであり、６０７．６０９．６１０．６１２．
６ｉ３．６１５は、光を変調するために空間変調素子と
組み合わせて用いられる偏光板である。
反射ミラーであり、６０７．６０９．６１０．６１２．
６ｉ３．６１５は、光を変調するために空間変調素子と
組み合わせて用いられる偏光板である。
［課題を解決するための手段１
しかし、先に述べた従来技術には、光学系を構成する素
子の数が多くかつそれらの空間的配置にむだが多いため
に、装置全体が大きくなるというｉＩ８があった。
子の数が多くかつそれらの空間的配置にむだが多いため
に、装置全体が大きくなるというｉＩ８があった。
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、そ
の目的とするところは、構成が簡素で小型の投射型表示
装置を提供するところにある。
の目的とするところは、構成が簡素で小型の投射型表示
装置を提供するところにある。
本発明の光学装置は、第１図に示すように、光源１０１
に近い側から、偏光子１０２と偏光分離素子１０３と色
光分離素子１０４と第１．第２、第３の空間変調素子１
０８，１０９．１１０と該三つの空間変調素子に対応す
る第１、第２、第３の光反射素子１０５，１０６，１０
７が配置されて成ることを特徴とする。
に近い側から、偏光子１０２と偏光分離素子１０３と色
光分離素子１０４と第１．第２、第３の空間変調素子１
０８，１０９．１１０と該三つの空間変調素子に対応す
る第１、第２、第３の光反射素子１０５，１０６，１０
７が配置されて成ることを特徴とする。
また、上記第１、第２、第３の空間変調素子について、
その直前もしくは直後に、四分の一波長板２０１．２０
２．２０３を付加したことを特徴とする。
その直前もしくは直後に、四分の一波長板２０１．２０
２．２０３を付加したことを特徴とする。
さらに、上記第１、第２、第３の空間変調素子が、液晶
ライトバルブから成ることを特徴とする。
ライトバルブから成ることを特徴とする。
〔作 用１
本発明の上記の構成によれば、光反射素子により反射モ
ードで空間変調素子を使用し、かつ、偏光素子と偏光分
離素子により光路分離を行なうので、光学系が小さくな
る。
ードで空間変調素子を使用し、かつ、偏光素子と偏光分
離素子により光路分離を行なうので、光学系が小さくな
る。
第３図は、本発明の光学装置を利用した投射型表示装置
である。
である。
ランプ５０１から出射された色光は偏光板１０２の作用
で直線偏光（Ｐ偏光とする）となり、偏光プリズム１０
３をぬけて、ダイクロイックプリズム１０４へ至る。該
プリズムの作用により、色光は赤、緑、青に分離され、
それぞれに対応する液晶ライトバルブ１０８．１０９．
１．１０で変調された後、ミラー１０５．１０６．１０
７’ｔ’反射されて、ふたたびダイクロイックプリズム
１０４を経て、偏光プリズム１０３へ到達する。この時
の色光の偏光は、液晶ライトバルブの作用によりほぼＳ
偏光となっている。したがって、偏光プリズム１０３の
作用により、色光は反射されて、投射レンズ５０２を経
てスクリーン５０３上へ結像される。
で直線偏光（Ｐ偏光とする）となり、偏光プリズム１０
３をぬけて、ダイクロイックプリズム１０４へ至る。該
プリズムの作用により、色光は赤、緑、青に分離され、
それぞれに対応する液晶ライトバルブ１０８．１０９．
１．１０で変調された後、ミラー１０５．１０６．１０
７’ｔ’反射されて、ふたたびダイクロイックプリズム
１０４を経て、偏光プリズム１０３へ到達する。この時
の色光の偏光は、液晶ライトバルブの作用によりほぼＳ
偏光となっている。したがって、偏光プリズム１０３の
作用により、色光は反射されて、投射レンズ５０２を経
てスクリーン５０３上へ結像される。
第５図は、液晶ライトバルブの作用を示す図である。液
晶ライトバルブ３０１は、４５°のＴＮセルであり、複
屈折△ｎと厚みｄの積△ｎｄは。
晶ライトバルブ３０１は、４５°のＴＮセルであり、複
屈折△ｎと厚みｄの積△ｎｄは。
明るさのコントラストが充分高くなるように設定されて
いる。該ライトバルブ３０１に、Ｐ偏光の直線偏光３０
４が入射すると、ミラー３０２により偏光３０４は二度
ライトバルブ３０１を通過するので、はぼＳ偏光に近い
光３０５が得られる（第５図（ａ））、また、該ライト
バルブへ電圧３０３を印加すると、ライトバルブの偏光
作用がなくなるため、はぼＰ偏光に近い光が得られる（
第５図（ｂ））。
いる。該ライトバルブ３０１に、Ｐ偏光の直線偏光３０
４が入射すると、ミラー３０２により偏光３０４は二度
ライトバルブ３０１を通過するので、はぼＳ偏光に近い
光３０５が得られる（第５図（ａ））、また、該ライト
バルブへ電圧３０３を印加すると、ライトバルブの偏光
作用がなくなるため、はぼＰ偏光に近い光が得られる（
第５図（ｂ））。
第６図は、別の構造の液晶ライトバルブの作用を示す図
であり、第３図に１／４波長板を付加した構成で使用す
る。液晶ライトバルブは、同一方向に分子長軸がそろい
かつ複屈折△ｎと厚みｄの積Δｎｄが次式を満足するよ
うな構造を有する。
であり、第３図に１／４波長板を付加した構成で使用す
る。液晶ライトバルブは、同一方向に分子長軸がそろい
かつ複屈折△ｎと厚みｄの積Δｎｄが次式を満足するよ
うな構造を有する。
△ｎ ｄ ＝ （１／ ４ ＋ ｍ ／ ２ ） Ｌこ
こで１ｍは０以上の整数である。また、分子の長軸方向
は、入射直線偏光の方位とばぼ４５°をなすように設定
されている。
こで１ｍは０以上の整数である。また、分子の長軸方向
は、入射直線偏光の方位とばぼ４５°をなすように設定
されている。
該ライトバルブ３０１へ、１／４波長板４０１を経て、
Ｐ偏光の直線偏光３０４が入射すると、ミラー３０２に
より偏光３０４は１／４波長板と、１／４波長板と同等
の作用を有するライトバルブを各々二度通過するので、
はぼＰ偏光に近い光３０５が得られる（第６図（ａ））
。また、該ライトバルブへ電圧３０３を印加すると、ラ
イトバルブの複屈折作用がなくなるため、はぼＳ偏光に
近い光が得られる（第６図（ｂ））。
Ｐ偏光の直線偏光３０４が入射すると、ミラー３０２に
より偏光３０４は１／４波長板と、１／４波長板と同等
の作用を有するライトバルブを各々二度通過するので、
はぼＰ偏光に近い光３０５が得られる（第６図（ａ））
。また、該ライトバルブへ電圧３０３を印加すると、ラ
イトバルブの複屈折作用がなくなるため、はぼＳ偏光に
近い光が得られる（第６図（ｂ））。
なお、ここでは空間変調素子として液晶ライトバルブを
例にあげたが、これは一実施例に過ぎない。
例にあげたが、これは一実施例に過ぎない。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、光反射素子により
反射モードで空間変調！子を使用し、かつ、空間変調素
子の複屈折作用により光の偏光状態を制御し、かつ、偏
光分離素子により光路分離を行なうので、従来の性能を
そこなうことなく、光学装置を小さくすることが可能と
なる。
反射モードで空間変調！子を使用し、かつ、空間変調素
子の複屈折作用により光の偏光状態を制御し、かつ、偏
光分離素子により光路分離を行なうので、従来の性能を
そこなうことなく、光学装置を小さくすることが可能と
なる。
第１図は本発明の光学装置を示す斜視図。
第２図は本発明の光学装置を示す斜視図。
第３図は本発明の光学装置の一実施例を示す斜視図。
第４図は従来の光学装置を示す斜視図。
第５図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例において液晶
ライトバルブの作用を示す図。 第６図（ａ）、（ｂ３は本発明の一実施例において別の
構造の液晶ライトバルブの作用を示す図。 ・・・光源 ・・・偏光子 ・・・偏光分離素子 ・・・色光分離素子 ・・・光反射素子 １０６ ・ ＬＯＴ ・ ｌ ０８ ・ １０９ ・ １１０ ・ ２０１ ・ ２０２ ・ ２０３ ・ ５０１ ・ ５０２ ・ ５０３ ・ ６０７ ・ ６０８ ・ ６０９ ・ ３０１ ・ ３０２ ・ ３０３ ・ ４０１ ・ ・光反射素子 ・光反射素子 ・空間変調素子 ・空間変調素子 ・空間変調素子 ・１／４波長根 ・１７４波長板 ・ｌ／４波長板 ・ランプ ・投射レンズ ・スクリーン ・偏光板 ・空間変調素子 ・偏光板 ・液晶ライトバルブ ・−ツー ・電圧 ・波長板 第１ 霞 Ｊ３ 第 ２図 第 ≠ 図 ８５国（２） 第６１２１（＾） ８ｓｒｉ２（ｂ） ４ｏｔ１／＃長板 １６回（す
ライトバルブの作用を示す図。 第６図（ａ）、（ｂ３は本発明の一実施例において別の
構造の液晶ライトバルブの作用を示す図。 ・・・光源 ・・・偏光子 ・・・偏光分離素子 ・・・色光分離素子 ・・・光反射素子 １０６ ・ ＬＯＴ ・ ｌ ０８ ・ １０９ ・ １１０ ・ ２０１ ・ ２０２ ・ ２０３ ・ ５０１ ・ ５０２ ・ ５０３ ・ ６０７ ・ ６０８ ・ ６０９ ・ ３０１ ・ ３０２ ・ ３０３ ・ ４０１ ・ ・光反射素子 ・光反射素子 ・空間変調素子 ・空間変調素子 ・空間変調素子 ・１／４波長根 ・１７４波長板 ・ｌ／４波長板 ・ランプ ・投射レンズ ・スクリーン ・偏光板 ・空間変調素子 ・偏光板 ・液晶ライトバルブ ・−ツー ・電圧 ・波長板 第１ 霞 Ｊ３ 第 ２図 第 ≠ 図 ８５国（２） 第６１２１（＾） ８ｓｒｉ２（ｂ） ４ｏｔ１／＃長板 １６回（す
Claims (3)
- （１）光の分離、変調、合成を行う光学装置において、
偏光素子と偏光分離素子と色光分離素子と第１、第２、
第３の空間変調素子と該三つの空間変調素子に対応する
第１、第２、第３の光反射素子とから成ることを特徴と
する光学装置。 - （２）第１、第２、第３の空間変調素子の直前もしくは
直後に、四分の一波長板を付加したことを特徴とする請
求項１記載の光学装置。 - （３）第１、第２、第３の空間変調素子が、液晶ライト
バルブから成ることを特徴とする請求項１記載の光学装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1033121A JPH02211418A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1033121A JPH02211418A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211418A true JPH02211418A (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=12377800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1033121A Pending JPH02211418A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02211418A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03249639A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-07 | Victor Co Of Japan Ltd | 液晶プロジェクタ |
| US6204901B1 (en) | 1997-07-31 | 2001-03-20 | Duke University | Liquid crystal color shutters that include reflective polarizers that pass color components of light of a first polarization and that reflect a majority of color components of light of a second polarization |
| JP2002122811A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-04-26 | Ricoh Co Ltd | 画像投射装置 |
| US6473236B2 (en) | 1998-10-23 | 2002-10-29 | Duke University | Projection lens and system |
| EP1585344A3 (en) * | 1998-09-29 | 2008-01-02 | Sony Corporation | Projection-type display device |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP1033121A patent/JPH02211418A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03249639A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-07 | Victor Co Of Japan Ltd | 液晶プロジェクタ |
| US6204901B1 (en) | 1997-07-31 | 2001-03-20 | Duke University | Liquid crystal color shutters that include reflective polarizers that pass color components of light of a first polarization and that reflect a majority of color components of light of a second polarization |
| EP1585344A3 (en) * | 1998-09-29 | 2008-01-02 | Sony Corporation | Projection-type display device |
| US6473236B2 (en) | 1998-10-23 | 2002-10-29 | Duke University | Projection lens and system |
| JP2002122811A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-04-26 | Ricoh Co Ltd | 画像投射装置 |
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