JP2001222080A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型液晶パネルとダイクロイックミラーを
用いた投射型表示装置において、ダイクロイックミラー
のS偏光面およびP偏光面の反射特性の差に基づくゴー
スト像の発生を防止する。
【解決手段】 光源2から出射された照明光は、偏光変
換素子6でS偏光とされ偏光ビームスプリッタ11の検
光面11Aで反射されダイクロイックミラー12及び1
3に入射される。ミラー12で照明光が選択的に反射さ
れた青色光は、反射型液晶パネル14Bで変調及び反射
され偏光面を回転されて、P偏光を含まされてミラー1
2に入射される。ミラー12において発生された、S偏
光及びP偏光の反射特性の差によるゴースト成分が液晶
パネル14Bから入射された映像光と共に出射される。
ミラー12から出射された光がスプリッタ11で検光さ
れ、ミラー12及び13によるS及びP偏光の反射特性
の差分に対応した帯域の透過率が減衰された特性のフィ
ルタ17に入射される。ゴースト像が除去された映像光
がフィルタ17から出射され、スクリーン16に投射さ
れる。
(57) [PROBLEMS] To prevent the occurrence of a ghost image based on the difference between the reflection characteristics of the S-polarized plane and the P-polarized plane of a dichroic mirror in a projection display device using a reflective liquid crystal panel and a dichroic mirror. SOLUTION: Illumination light emitted from a light source 2 is converted into S-polarized light by a polarization conversion element 6, reflected by an analysis surface 11A of a polarization beam splitter 11, and reflected by dichroic mirrors 12 and 1.
3 is incident. The blue light, the illumination light of which is selectively reflected by the mirror 12, is modulated and reflected by the reflection type liquid crystal panel 14B, and the polarization plane is rotated.
2 is incident. A ghost component generated by the mirror 12 due to the difference between the reflection characteristics of the S-polarized light and the P-polarized light is emitted from the liquid crystal panel 14B together with the incident image light.
The light emitted from the mirror 12 is detected by the splitter 11, and is incident on a filter 17 having a characteristic in which the transmittance in a band corresponding to the difference between the reflection characteristics of the S and P polarizations by the mirrors 12 and 13 is attenuated. The image light from which the ghost image has been removed is emitted from the filter 17 and projected on the screen 16.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、反射型液晶パネ
ルを用いて空間変調された映像光をスクリーンに投射す
ることによりカラー画像を形成するようにした投射型表
示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device which forms a color image by projecting spatially modulated image light onto a screen using a reflection type liquid crystal panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】反射型液晶パネルを用いて空間変調した
映像光を生成し、この映像光をスクリーン上に投射する
ことにより所望のカラー画像を形成する、投射型表示装
置が知られている。このような投射型表示装置において
は、光源より得られる照明光を赤色、青色および緑色の
照明光に分解し、対応する反射型液晶パネルにそれぞれ
供給する。これらの反射型液晶パネルにて反射された赤
色、青色および緑色の反射光は、一つの映像光に合成さ
れ、スクリーンなどに投射される。照明光の色分解およ
び反射型液晶パネルにて反射された反射光の色合成に、
ダイクロイックミラーを用いることが提案されている。2. Description of the Related Art There is known a projection type display device which generates spatially modulated image light by using a reflection type liquid crystal panel, and forms a desired color image by projecting the image light on a screen. In such a projection display device, the illumination light obtained from the light source is decomposed into red, blue, and green illumination light and supplied to the corresponding reflective liquid crystal panels. The red, blue and green reflected lights reflected by these reflective liquid crystal panels are combined into one image light and projected on a screen or the like. For color separation of illumination light and color synthesis of reflected light reflected by reflective LCD panel,
It has been proposed to use a dichroic mirror.
【0003】図6は、従来の技術による、反射型液晶パ
ネルを用いた投射型表示装置100の一例の構成を示
す。ここでは、この図6は、投射型表示装置100を上
方から見た場合の構成図であるものとする。FIG. 6 shows a configuration of an example of a projection display apparatus 100 using a reflection type liquid crystal panel according to a conventional technique. Here, FIG. 6 is a configuration diagram when the projection display device 100 is viewed from above.
【0004】例えば、放電ランプ103とリフレクタ1
04により光源102が構成される。光源102より出
射された白色光による照明光は、フライアイレンズ10
5Aおよび105Bにより光量分布が均一化され、偏光
変換素子106に入射される。偏光変換素子106で
は、入射された照明光の偏光成分が選択的に透過される
と共に、P偏光成分がS偏光成分に変換される。偏光変
換素子106から出射された照明光は、凸レンズ10
8、コールドミラー109および凸レンズ110を介し
て偏光ビームスプリッタ111に入射され、検光面11
1AによりS偏光による照明光が選択的に反射されて光
路が90度折り曲げられる。For example, the discharge lamp 103 and the reflector 1
04 constitutes the light source 102. The illumination light of the white light emitted from the light source 102 is
The light amount distribution is made uniform by 5A and 105B, and the light enters the polarization conversion element 106. In the polarization conversion element 106, the polarization component of the incident illumination light is selectively transmitted, and the P polarization component is converted into the S polarization component. The illumination light emitted from the polarization conversion element 106 is
8, the light enters the polarization beam splitter 111 via the cold mirror 109 and the convex lens 110,
The illumination light of S-polarized light is selectively reflected by 1A, and the optical path is bent by 90 degrees.
【0005】なお、後述するが、偏光ビームスプリッタ
111では、出射されるS偏光による照明光の光路を逆
に遡って入射される合成映像光のうち、P偏光成分が検
光面111Aで選択的に透過されると共に、S偏光成分
が光源102に戻される。As will be described later, in the polarization beam splitter 111, the P-polarized light component of the synthesized image light which is incident backwards along the optical path of the illuminating light of the emitted S-polarized light is selectively applied to the analysis surface 111A. And the S-polarized component is returned to the light source 102.
【0006】偏光ビームスプリッタ111から出射され
た照明光は、それぞれ青色および赤色が選択的に反射さ
れるようなダイクロイックミラー112および113に
より、青色、赤色および緑色の各成分光に分離される。
分離された青色光、赤色光および緑色光は、それぞれ反
射型液晶パネル114B、114Rおよび114Gに入
射される。反射型液晶パネル114B、114Rおよび
114Gは、それぞれ色成分に対応した映像信号により
画素毎に駆動されるライトバルブを構成し、S偏光で入
射された照明光を偏光面を回転させて反射し、出射す
る。[0006] Illumination light emitted from the polarization beam splitter 111 is separated into blue, red and green component lights by dichroic mirrors 112 and 113 that selectively reflect blue and red, respectively.
The separated blue light, red light and green light are respectively incident on the reflective liquid crystal panels 114B, 114R and 114G. The reflective liquid crystal panels 114B, 114R, and 114G constitute light valves that are driven for each pixel by a video signal corresponding to a color component, and reflect illumination light incident as S-polarized light by rotating the polarization plane, Emit.
【0007】反射型液晶パネル114B、114Rおよ
び114Gからそれぞれ出射された青色光、赤色光およ
び緑色光は、ダイクロイックミラー113および112
で合成され、合成映像光とされ偏光ビームスプリッタ1
11に入射される。上述したように、偏光ビームスプリ
ッタ111に入射された合成映像光は、検光面111A
でP偏光成分が選択的に透過され出射され、S偏光成分
が光源102に戻される。偏光ビームスプリッタ111
から出射された合成映像光は、投射レンズ115を介し
てスクリーン116に投射され、投射画像が形成され
る。The blue light, red light and green light emitted from the reflective liquid crystal panels 114B, 114R and 114G are respectively coupled to dichroic mirrors 113 and 112.
Are combined into a combined image light, and the polarization beam splitter 1
11 is incident. As described above, the synthesized image light incident on the polarization beam splitter 111 is transmitted to the analysis surface 111A.
, The P-polarized component is selectively transmitted and emitted, and the S-polarized component is returned to the light source 102. Polarization beam splitter 111
Is projected onto a screen 116 via a projection lens 115 to form a projected image.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
よる、反射型液晶パネルを用いた投射型表示装置におい
ては、スクリーン116上の投射画像にゴースト像が見
られるといった問題点があった。以下、このゴースト像
が発生する原因について考察する。In the projection type display device using the reflection type liquid crystal panel according to the above-mentioned prior art, there is a problem that a ghost image is seen in a projected image on the screen 116. Hereinafter, the cause of the occurrence of the ghost image will be considered.
【0009】既に説明したように、ダイクロイックミラ
ー112および113には、偏光変換素子106でS偏
光成分が選択されると共に、S偏光成分がP偏光成分に
変換された照明光が入射される。ダイクロイックミラー
112および113では、入射された照明光から青色、
赤色および緑色の3成分を分離し、それぞれ反射型液晶
パネル114B、114Rおよび114Gに出射すると
共に、反射型液晶パネル114B、114Rおよび11
4Gで反射され出射された映像光を、照明光の入射方向
に反射および透過させる。As already described, the dichroic mirrors 112 and 113 receive the illumination light in which the S-polarized light component is selected by the polarization conversion element 106 and the S-polarized light component is converted into the P-polarized light component. In dichroic mirrors 112 and 113, blue,
The three components of red and green are separated and emitted to the reflective liquid crystal panels 114B, 114R and 114G, respectively, and the reflective liquid crystal panels 114B, 114R and 11G are respectively separated.
The image light reflected and emitted by 4G is reflected and transmitted in the incident direction of the illumination light.
【0010】図7は、投射型表示装置100の色分離合
成系の構成の一部を概略的に示す。ここでは、説明のた
め、一例として反射型液晶パネル114Bとダイクロイ
ックミラー112とを示す。ダイクロイックミラー11
2は、光学ガラスの一方および他方の面にダイクロイッ
ク膜112Aおよび減反射コーティング膜112Bがそ
れぞれ蒸着されてなるものとする。ダイクロイックミラ
ー113も同様の構成を有する。反射型液晶パネル11
4Bから出射された映像光は、その殆どがダイクロイッ
ク膜112Aで反射される。この光が投射レンズ115
などからなる投射光学系によってスクリーン116上に
投射される。FIG. 7 schematically shows a part of the configuration of a color separation / combination system of the projection display apparatus 100. Here, for the sake of explanation, a reflective liquid crystal panel 114B and a dichroic mirror 112 are shown as examples. Dichroic mirror 11
No. 2 is formed by depositing a dichroic film 112A and an anti-reflection coating film 112B on one and the other surfaces of the optical glass, respectively. The dichroic mirror 113 has a similar configuration. Reflective liquid crystal panel 11
Most of the image light emitted from 4B is reflected by the dichroic film 112A. This light is projected by the projection lens 115.
The light is projected onto the screen 116 by a projection optical system including
【0011】反射型液晶パネル114Bから射出された
映像光がダイクロイック膜112Aに対して入射される
際の入射角は、ある広がりを持つことになる。また、反
射型液晶パネル114Bから射出されダイクロイック膜
112Aに入射する映像光は、ダイクロイック膜112
Aの所定の光学特性に対して広い波長領域を有する。そ
の結果、反射型液晶パネル114Bからダイクロイック
膜112Aへの入射光は、一部がダイクロイック膜11
2Aを透過して減反射コーティング膜112Bに到達
し、減反射コーティング膜112Bで反射されダイクロ
イック膜112Aを透過する。ダイクロイック膜112
Aを透過したこの映像光は、ダイクロイック膜112A
によって直接的に反射された映像光と共に投射光学系に
入射されることになる。The incident angle when the image light emitted from the reflection type liquid crystal panel 114B is incident on the dichroic film 112A has a certain spread. The image light emitted from the reflective liquid crystal panel 114B and incident on the dichroic film 112A is reflected by the dichroic film 112A.
A has a wide wavelength range for the predetermined optical characteristics. As a result, incident light from the reflective liquid crystal panel 114B to the dichroic film 112A partially
2A, the light reaches the anti-reflection coating film 112B, is reflected by the anti-reflection coating film 112B, and transmits through the dichroic film 112A. Dichroic film 112
This image light transmitted through A is transmitted to the dichroic film 112A.
Is incident on the projection optical system together with the image light directly reflected.
【0012】上述した、ダイクロイック膜112Aを透
過する成分の殆どは、ダイクロイック膜112Aによる
S偏光およびP偏光の反射帯域の差の成分である。青色
を選択的に反射するようにされたダイクロイックミラー
114Bの場合の、ダイクロイック膜112AによるS
偏光およびP偏光の反射特性を図8に概略的に示す。図
7において、横軸は波長、縦軸は反射率をそれぞれ表し
ている。また、(入射角≠0度)である。Most of the components transmitted through the dichroic film 112A are components of the difference between the reflection bands of the S-polarized light and the P-polarized light by the dichroic film 112A. In the case of the dichroic mirror 114B that selectively reflects blue, the S
FIG. 8 schematically shows the reflection characteristics of polarized light and P-polarized light. In FIG. 7, the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents reflectance. Also, (incident angle ≠ 0 degrees).
【0013】ダイクロイックミラー114Bは、青領域
反射ミラーであり、短波長側が反射する。ダイクロイッ
ク膜112Aによる反射は、半値波長についてS偏光成
分が長波長側に(図8中のS)、P偏光成分が短波長側
に(図8中のP)、それぞれシフトする。このS偏光成
分とP偏光成分との半値波長の差は、例えば入射角が4
5度の場合、10nm〜50nm程度に広がってしま
う。The dichroic mirror 114B is a blue region reflection mirror, and reflects light on the short wavelength side. The reflection by the dichroic film 112A shifts the S-polarized component toward the longer wavelength side (S in FIG. 8) and the P-polarized component toward the shorter wavelength side (P in FIG. 8) at the half-value wavelength. The difference between the half-value wavelengths of the S-polarized component and the P-polarized component is, for example, that the incident angle is
In the case of 5 degrees, it spreads to about 10 nm to 50 nm.
【0014】すなわち、偏光ビームスプリッタ111か
ら出射されたS偏光は、ダイクロイック膜112Aに入
射されて長波長成分まで反射され、反射型液晶パネル1
14Bに入射される。そして、反射型液晶パネル114
Bによって偏光面を回転されて反射され、ダイクロイッ
ク膜112Aに入射される。この反射型液晶パネル11
4Bで反射された光のP偏光成分は、ダイクロイック膜
112Aによって、S偏光に比べて短波長側の成分のみ
が反射される。That is, the S-polarized light emitted from the polarization beam splitter 111 is incident on the dichroic film 112A and is reflected to a long wavelength component.
14B. Then, the reflection type liquid crystal panel 114
The polarization plane is rotated and reflected by B, and is incident on the dichroic film 112A. This reflective liquid crystal panel 11
The P-polarized light component of the light reflected by 4B is reflected by the dichroic film 112A only on the shorter wavelength side compared to the S-polarized light.
【0015】一方、反射型液晶パネル114Bから出射
された光のうち、S偏光成分としてダイクロイック膜1
12Aに入射した成分、すなわち、ダイクロイック膜1
12AにおいてP偏光およびS偏光の反射帯域の間(差
分)にて発生する成分(図8中の斜線部)は、ダイクロ
イック膜112Aをそのまま透過することになる。この
透過した成分が減反射コーティング膜112Bによって
反射され、ダイクロイック膜112Aを透過する。この
成分によって、青領域におけるゴースト像が発生され
る。On the other hand, of the light emitted from the reflective liquid crystal panel 114B, the dichroic film 1
12A, that is, the dichroic film 1
In FIG. 12A, a component (hatched portion in FIG. 8) generated between the reflection bands of P-polarized light and S-polarized light (difference) passes through the dichroic film 112A as it is. The transmitted component is reflected by the anti-reflection coating film 112B and passes through the dichroic film 112A. This component produces a ghost image in the blue region.
【0016】赤色領域においても、同様の理由によって
ゴースト像が発生される。赤色を選択的に反射するよう
にされたダイクロイックミラー114Rでは、図9に一
例が示されるように、半値波長についてS偏光成分が短
波長側に(図9中のS)、P偏光成分が長波長側に(図
9中のP)、それぞれシフトされる。したがって、この
場合でも、P偏光およびS偏光の反射帯域の差分(図9
の斜線部)に基づきゴースト像が発生されることにな
る。In the red region, a ghost image is generated for the same reason. In the dichroic mirror 114R that selectively reflects red, as shown in an example in FIG. 9, the S-polarized light component at the half-value wavelength is on the short wavelength side (S in FIG. 9), and the P-polarized light component is long. It is shifted toward the wavelength side (P in FIG. 9). Therefore, even in this case, the difference between the reflection bands of the P-polarized light and the S-polarized light (FIG. 9)
A ghost image is generated based on the hatched portion of FIG.
【0017】図10は、上述のようにして発生するゴー
スト像の一例を示す。この例では、実線で示される正規
の像の右側にゴースト像(点線で示す)が投射されるこ
とになる。このゴースト像は、投射型表示装置100の
コントラスト性能が向上するほど目立つという問題点が
あった。FIG. 10 shows an example of a ghost image generated as described above. In this example, a ghost image (shown by a dotted line) is projected on the right side of the normal image shown by the solid line. This ghost image has a problem that the ghost image becomes more noticeable as the contrast performance of the projection display apparatus 100 is improved.
【0018】ゴースト像を減少させるために、例えばダ
イクロイック膜112Aの性能を向上させ、ダイクロイ
ック膜112AによるS偏光およびP偏光の反射帯域の
間の幅を狭くするという方法が考えられる。しかしなが
ら、膜の性能を向上させることは、ダイクロイック膜1
12Aを構成する膜の層数を増やすことになり、コスト
アップにつながるという問題点があった。In order to reduce the ghost image, for example, a method of improving the performance of the dichroic film 112A and narrowing the width between the reflection bands of the S-polarized light and the P-polarized light by the dichroic film 112A can be considered. However, improving the performance of the membrane requires that the dichroic membrane 1
There is a problem that the number of layers constituting the film 12A is increased, which leads to an increase in cost.
【0019】さらに、膜の性能を向上させると、それに
伴いコントラスト性能が向上し、僅かなゴースト像でも
目に付いてしまうことになるという問題点があった。Further, when the performance of the film is improved, there is a problem that the contrast performance is also improved and even a slight ghost image becomes noticeable.
【0020】つまり、高コントラスト特性を達成すれば
するほど、上述したゴースト像が目立つことになるとい
う問題点があった。In other words, the higher the contrast property is achieved, the more the above-mentioned ghost image becomes more conspicuous.
【0021】したがって、この発明の目的は、ダイクロ
イックミラーにより色分解された照明光を反射型液晶パ
ネルで空間変調して映像光とし、反射型液晶パネルから
出射された映像光をダイクロイックミラーによって合成
する際に、ダイクロイックミラーにおけるS偏光成分お
よびP偏光成分の反射率特性の差に基づくゴースト像の
発生が防止された投射型表示装置を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to spatially modulate illumination light color-separated by a dichroic mirror with a reflective liquid crystal panel to produce image light, and to combine image light emitted from the reflective liquid crystal panel with a dichroic mirror. In this case, it is an object of the present invention to provide a projection display device in which a ghost image is prevented from being generated based on a difference between reflectance characteristics of an S-polarized light component and a P-polarized light component in a dichroic mirror.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、第1の偏光からなる光を空間変調
すると共に反射して、第1の偏光の偏光面に対して偏光
面を回転させてなる映像光を出射する複数の反射型画像
形成手段と、入射した第1の偏光からなる光を反射型画
像形成手段に対応する波長成分に分解して反射型画像形
成手段に出射すると共に、反射型画像形成手段より得ら
れる映像光を合成して入射した方向へ出射する色分解合
成手段と、色分解合成手段より得られる合成映像光の第
1の偏光と偏光面が直交する第2の偏光方向の光を検出
する検光手段と、検光手段により検光された合成映像光
を所定の投射対象に投射する投射手段とを有する光学系
を備えた投射型表示装置において、光学系の光路中に、
色分解合成手段による第1の偏光の分光特性と第2の偏
光の分光特性との差分に対応した光成分の少なくとも一
部を除く光学フィルタ手段を配設したことを特徴とする
投射型表示装置である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention spatially modulates and reflects light composed of a first polarized light to form a plane of polarization with respect to the plane of polarization of the first polarized light. A plurality of reflection-type image forming means for emitting image light by rotating the light source; and decomposing the incident light composed of the first polarized light into wavelength components corresponding to the reflection-type image formation means and emitting the light to the reflection-type image formation means. And a color separation / combination unit that combines the image light obtained from the reflection type image forming unit and emits the light in the incident direction, and the first polarization and the polarization plane of the combined image light obtained from the color separation / combination unit are orthogonal to each other. In a projection display device including an optical system having an analyzing unit that detects light in the second polarization direction and a projecting unit that projects the combined image light detected by the analyzing unit onto a predetermined projection target, In the optical path of the optical system,
A projection type display device provided with optical filter means for removing at least a part of a light component corresponding to a difference between a spectral characteristic of the first polarized light and a spectral characteristic of the second polarized light by the color separation / combination means. It is.
【0023】上述したように、この発明は、第1の偏光
からなる光を空間変調すると共に反射して、第1の偏光
の偏光面に対して偏光面を回転させてなる映像光を出射
する複数の反射型画像形成手段と、入射した第1の偏光
からなる光を反射型画像形成手段に対応する波長成分に
分解して反射型画像形成手段に出射すると共に、反射型
画像形成手段より得られる映像光を合成して入射した方
向へ出射する色分解合成手段と、色分解合成手段より得
られる合成映像光の第1の偏光と偏光面が直交する第2
の偏光方向の光を検出する検光手段と、検光手段により
検光された合成映像光を所定の投射対象に投射する投射
手段とを有する光学系を備えた投射型表示装置におい
て、光学系の光路中に、色分解合成手段による第1の偏
光の分光特性と第2の偏光の分光特性との差分に対応し
た光成分の少なくとも一部を除く光学フィルタ手段を配
設しているため、色分解合成手段による第1および第2
の偏光の分光特性の差に基づくゴースト光成分の発生が
防がれる。As described above, the present invention spatially modulates and reflects light composed of the first polarized light, and emits image light obtained by rotating the polarization plane with respect to the polarization plane of the first polarized light. A plurality of reflection-type image forming means, and the incident light composed of the first polarized light is decomposed into wavelength components corresponding to the reflection-type image formation means and emitted to the reflection-type image formation means, and is obtained from the reflection-type image formation means. A color separation / synthesis unit that synthesizes the image light to be emitted and emits the light in the incident direction;
A projection type display device including an optical system having an analyzer for detecting light in the polarization direction of light and a projector for projecting the combined image light detected by the analyzer to a predetermined projection target. In the optical path, there is provided an optical filter means for removing at least a part of the light component corresponding to the difference between the spectral characteristic of the first polarized light and the spectral characteristic of the second polarized light by the color separation / combination means. First and second color separation / combination means
Ghost light components based on the difference in the spectral characteristics of the polarized light are prevented.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。この発明では、従来の技術で述べたよ
うな、ダイクロイックミラーによるS偏光およびP偏光
の反射帯域の差分に対応する成分の光をカットするよう
な光学フィルタを光路中に設けることによって、ゴース
トの発生を防止する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. According to the present invention, the generation of a ghost is provided by providing an optical filter in the optical path for cutting light of a component corresponding to the difference between the reflection bands of the S-polarized light and the P-polarized light by the dichroic mirror as described in the related art. To prevent
【0025】図1は、この発明に適用できる光学フィル
タの分光特性の一例を示す。上述の図8および図9によ
れば、青色領域を反射するダイクロイックミラーでは、
S偏光およびP偏光の反射帯域の差が例えば510nm
±10nmとされ、赤色領域を反射するダイクロイック
ミラーでは、S偏光およびP偏光の反射帯域の差が例え
ば590nm±10nmとされている(それぞれ半値波
長)。したがって、図1に一例が示されるような、これ
ら510nm±10nmおよび590nm±10nmを
共にカットするような光学フィルタ(ノッチフィルタと
称される)を光路中に設けることで、ダイクロイックミ
ラーにおけるS偏光およびP偏光の反射帯域の差分に起
因して発生されるゴースト光成分を除去することが可能
になる。FIG. 1 shows an example of the spectral characteristics of an optical filter applicable to the present invention. According to FIGS. 8 and 9 described above, in the dichroic mirror that reflects the blue region,
The difference between the reflection bands of S-polarized light and P-polarized light is, for example, 510 nm.
In a dichroic mirror that reflects the red region, the difference between the reflection bands of the S-polarized light and the P-polarized light is, for example, 590 nm ± 10 nm (each half-value wavelength). Therefore, by providing an optical filter (referred to as a notch filter) that cuts both 510 nm ± 10 nm and 590 nm ± 10 nm in the optical path, as shown in an example in FIG. 1, the S-polarized light in the dichroic mirror and It is possible to remove a ghost light component generated due to the difference between the reflection bands of the P-polarized light.
【0026】図2は、この発明の実施の一形態による投
射型表示装置1の一例の構成を示す。例えば、放電ラン
プ3とリフレクタ4により光源2が構成される。光源2
より出射された白色光による照明光は、フライアイレン
ズ5Aおよび5Bにより光量分布が均一化され、偏光変
換素子6に入射される。偏光変換素子6は、入射光のS
偏光成分を選択的に透過すると共に、これと直交するP
偏光成分をS偏光成分に変換する光学素子である。FIG. 2 shows a configuration of an example of the projection display device 1 according to the embodiment of the present invention. For example, the light source 2 is constituted by the discharge lamp 3 and the reflector 4. Light source 2
The illumination light of the emitted white light is made uniform in the light amount distribution by the fly-eye lenses 5A and 5B, and is incident on the polarization conversion element 6. The polarization conversion element 6 calculates the S
P that selectively transmits the polarized light component and is orthogonal to the polarized light component
It is an optical element that converts a polarization component into an S-polarization component.
【0027】偏光変換素子6を用いることで、放電ラン
プ3から種々の偏光面で以て出射される照明光につい
て、画像表示に有効な偏光成分が増大されると共に、こ
れと直交する偏光成分が低減されて照明光が出射され
る。これにより、照明光の利用効率が上がり、表示画像
のコントラストが向上される。By using the polarization conversion element 6, for the illumination light emitted from the discharge lamp 3 with various polarization planes, the polarization component effective for image display is increased, and the polarization component orthogonal to this is changed. The illumination light is emitted in a reduced state. Thereby, the utilization efficiency of the illumination light is increased, and the contrast of the displayed image is improved.
【0028】偏光変換素子6から出射された照明光は、
凸レンズ8で集光され、コールドミラー9に入射され
る。コールドミラー9に入射された照明光は、赤外線領
域を除く成分の光路を所定角、例えば90度曲げられ出
射される。コールドミラー9から出射された照明光は、
凸レンズ10で集光され、偏光ビームスプリッタ11に
入射される。The illumination light emitted from the polarization conversion element 6 is
The light is condensed by the convex lens 8 and is incident on the cold mirror 9. The illumination light incident on the cold mirror 9 is emitted after bending the optical path of the component excluding the infrared region by a predetermined angle, for example, 90 degrees. The illumination light emitted from the cold mirror 9 is
The light is condensed by the convex lens 10 and is incident on the polarization beam splitter 11.
【0029】偏光ビームスプリッタ11は、2つの直角
プリズムの斜面が互いに貼り合わされてなり、この貼り
合わせ面に検光面11Aが形成される。偏光ビームスプ
リッタ11に入射された照明光は、この検光面11Aに
よりS偏光成分が選択的に反射され光路が90度折り曲
げられて出射されると共に、P偏光成分が選択的に透過
される。偏光ビームスプリッタ11から出射された照明
光は、光路を横切るように配置されたダイクロイックミ
ラー12および13に入射される。The polarization beam splitter 11 is formed by bonding the inclined surfaces of two right-angle prisms to each other, and an analysis surface 11A is formed on the bonded surface. The illumination light that has entered the polarization beam splitter 11 has the S-polarized component selectively reflected by the light detection surface 11A, the optical path is bent by 90 degrees and emitted, and the P-polarized component is selectively transmitted. Illumination light emitted from the polarization beam splitter 11 is incident on dichroic mirrors 12 and 13 arranged to cross the optical path.
【0030】なお、後述するが、偏光ビームスプリッタ
11では、出射されるS偏光による照明光の光路を逆に
遡って入射される合成映像光のうち、P偏光成分が検光
面11Aで選択的に透過されると共に、S偏光成分を光
源2に戻す。As will be described later, in the polarization beam splitter 11, the P-polarized light component of the synthesized image light which is incident backwards on the optical path of the illuminating light by the emitted S-polarized light is selectively applied to the analysis surface 11A. And returns the S-polarized light component to the light source 2.
【0031】ダイクロイックミラー12および13は、
従来の技術で図6を用いて既に述べたように、光学ガラ
スの一方の面に誘電体膜が積層されてなるダイクロイッ
ク膜が形成され、他方の面に減反射コーティング膜(A
R膜)が形成されてなる。ダイクロイックミラー12お
よび13は、それぞれ青色光および赤色光を選択的に反
射するようにされたダイクロイック膜MBおよびMRが
形成される。The dichroic mirrors 12 and 13 are
As already described with reference to FIG. 6 in the prior art, a dichroic film formed by laminating a dielectric film on one surface of an optical glass is formed, and an antireflection coating film (A) is formed on the other surface.
R film) is formed. The dichroic mirrors 12 and 13 are formed with dichroic films MB and MR that selectively reflect blue light and red light, respectively.
【0032】一方、反射型液晶パネル14Bが、ダイク
ロイックミラー12との間で光の入反射が互いに行える
ような位置に配置される。また、反射型液晶パネル14
Rが、ダイクロイックミラー13との間で光の入反射が
互いに行えるような位置に配置される。さらに、反射型
液晶パネル14Gが、ダイクロイックミラー13を透過
された光が入射されると共に、反射型液晶パネル14G
によって反射された光がダイクロイックミラー13に入
射できるような位置に配置される。On the other hand, the reflection type liquid crystal panel 14B is arranged at a position where light can enter and reflect with the dichroic mirror 12 mutually. Further, the reflection type liquid crystal panel 14
R is arranged at a position where light can be incident on and reflected from the dichroic mirror 13. Further, the light transmitted through the dichroic mirror 13 is incident on the reflective liquid crystal panel 14G, and the reflective liquid crystal panel 14G
It is arranged at a position where the light reflected by the light can enter the dichroic mirror 13.
【0033】これら反射型液晶パネル14B、14Rお
よび14Gは、それぞれ対応する色成分の映像信号によ
り画素毎に駆動されるライトバルブを構成し、入射され
た光を変調して出射する。反射型液晶パネル14B、1
4Rおよび14GにS偏光面で入射された照明光は、偏
光面が回転させられて反射され、出射される。これによ
り、反射型液晶パネル14B、14Rおよび14Gにお
いて、各色信号に応じて偏光面が変化してなる映像光が
出射される。The reflective liquid crystal panels 14B, 14R, and 14G constitute light valves that are driven for each pixel by a video signal of a corresponding color component, and modulate and emit incident light. Reflective liquid crystal panel 14B, 1
The illumination light incident on the 4R and 14G with the S-polarized plane is reflected and emitted after the polarization plane is rotated. As a result, the reflection type liquid crystal panels 14B, 14R, and 14G emit image light whose polarization plane changes in accordance with each color signal.
【0034】したがって、偏光ビームスプリッタ11か
ら出射されダイクロイックミラー12に入射された照明
光は、青色成分が選択的に反射されて反射型液晶パネル
14Bに入射される。この照明光は、反射型液晶パネル
14Bによって画素毎に光量を制御され青色映像光とさ
れると共に、偏光面を回転されP偏光とされ出射され
る。一方、ダイクロイックミラー12に入射された照明
光のうち、青色成分以外(赤色および緑色成分)の照明
光は大部分が透過され、ダイクロイックミラー13に入
射される。Therefore, the illumination light emitted from the polarizing beam splitter 11 and incident on the dichroic mirror 12 selectively reflects the blue component and is incident on the reflection type liquid crystal panel 14B. The amount of the illumination light is controlled by the reflection type liquid crystal panel 14B for each pixel to generate blue image light, and the polarization plane is rotated to be P-polarized light and emitted. On the other hand, of the illumination light incident on the dichroic mirror 12, most of the illumination light other than the blue component (red and green components) is transmitted and is incident on the dichroic mirror 13.
【0035】ダイクロイックミラー13でもダイクロイ
ックミラー12と同様に、入射された照明光から選択的
に赤色光が反射され、残りの成分すなわち緑色成分の光
が透過される。ダイクロイックミラー13で反射された
赤色光は、上述と同様にして、反射型液晶パネル14R
に入射され、赤色映像光とされると共に偏光面を回転さ
せられ出射される。また、ダイクロイックミラー13を
透過した緑色光も、同様にして反射型液晶パネル14G
に入射され、緑色映像光とされると共に偏光面を回転さ
せられ出射される。Similarly to the dichroic mirror 12, the dichroic mirror 13 selectively reflects red light from the incident illumination light and transmits the remaining component, that is, green component light. The red light reflected by the dichroic mirror 13 is reflected by the reflective liquid crystal panel 14R in the same manner as described above.
And is converted into red image light, and the light is emitted after rotating the plane of polarization. Similarly, the green light transmitted through the dichroic mirror 13 is also reflected by the reflective liquid crystal panel 14G.
The light is converted into green image light, and the light is emitted with its polarization plane rotated.
【0036】反射型液晶パネル14Gから出射された緑
色映像光は、ダイクロイックミラー13および12をそ
れぞれ透過する。反射型液晶パネル14Rから出射され
た赤色映像光は、ダイクロイックミラー13に反射され
ダイクロイックミラー12を透過される。また、反射型
液晶パネル14Gから出射された青色映像光は、ダイク
ロイックミラー12で反射される。このようにして、反
射型液晶パネル14B、14Rおよび14Gから出射さ
れた青色映像光、赤色映像光および緑色映像光は、ダイ
クロイックミラー12および13によって合成され合成
映像光とされる。The green image light emitted from the reflective liquid crystal panel 14G passes through the dichroic mirrors 13 and 12, respectively. The red image light emitted from the reflective liquid crystal panel 14R is reflected by the dichroic mirror 13 and transmitted through the dichroic mirror 12. The blue image light emitted from the reflective liquid crystal panel 14G is reflected by the dichroic mirror 12. Thus, the blue image light, the red image light, and the green image light emitted from the reflective liquid crystal panels 14B, 14R, and 14G are combined by the dichroic mirrors 12 and 13 to be combined image light.
【0037】ここで、ダイクロイックミラー12および
13の作用について説明する。先ず、ダイクロイックミ
ラー12の作用について説明する。偏光ビームスプリッ
タ11によって反射された照明光のS偏光成分は、ダイ
クロイックミラー12によって青領域成分が選択的に反
射される。ここではS偏光成分が反射されるので、上述
した図8によると、P偏光成分に比べて長波長成分が反
射されることになる。この反射された成分は、反射型液
晶パネル14Bに入射される。Here, the operation of the dichroic mirrors 12 and 13 will be described. First, the operation of the dichroic mirror 12 will be described. In the S-polarized light component of the illumination light reflected by the polarization beam splitter 11, a blue region component is selectively reflected by the dichroic mirror 12. Here, since the S-polarized light component is reflected, the longer wavelength component is reflected as compared with the P-polarized light component according to FIG. 8 described above. The reflected component is incident on the reflective liquid crystal panel 14B.
【0038】反射型液晶パネル14Bに入射された照明
光は、偏光面を回転させられて反射されるので、反射型
液晶パネル14Bからの出射光は、P偏光成分を含む。
P偏光成分は、ダイクロイックミラー12において、S
偏光成分よりも短波長側に反射率の半値波長がある。し
たがって、S偏光成分で反射された波長成分と、反射型
液晶パネル14Bから出射された光のP偏光成分の波長
成分との差の殆どの成分は、ダイクロイックミラー12
の一方の面に形成されたダイクロイック膜MBを透過す
ることになる。透過した成分は、ダイクロイックミラー
12の他方の面に形成された減反射コーティング膜へ入
射され、一部が反射される。P偏光成分およびS偏光成
分の反射率の差によって生じるダイクロイック膜の透過
成分が減反射コーティング膜に反射されることによっ
て、ゴースト光成分が発生される。The illuminating light incident on the reflective liquid crystal panel 14B is reflected by rotating the plane of polarization, so that the light emitted from the reflective liquid crystal panel 14B contains a P-polarized component.
The P-polarized light component is reflected by the dichroic mirror 12 as S
There is a half-value wavelength of the reflectance on the shorter wavelength side than the polarization component. Therefore, most of the difference between the wavelength component reflected by the S-polarized component and the wavelength component of the P-polarized component of the light emitted from the reflective liquid crystal panel 14B is reduced to the dichroic mirror 12
Through the dichroic film MB formed on one surface of the substrate. The transmitted component is incident on the anti-reflection coating film formed on the other surface of the dichroic mirror 12, and is partially reflected. A ghost light component is generated by reflecting a transmission component of the dichroic film, which is caused by a difference in reflectance between the P-polarized component and the S-polarized component, on the antireflection coating film.
【0039】ダイクロイックミラー13においても、同
様の現象が生じる。偏光ビームスプリッタ11によって
反射された照明光のS偏光成分は、ダイクロイックミラ
ー13によって赤領域成分が選択的に反射される。ここ
ではS偏光成分が反射されるので、上述した図9による
と、P偏光成分に比べて短波長成分が反射されることに
なる。この反射された成分は、反射型液晶パネル14R
に入射される。The same phenomenon occurs in the dichroic mirror 13. In the S-polarized light component of the illumination light reflected by the polarization beam splitter 11, a red region component is selectively reflected by the dichroic mirror 13. Here, since the S-polarized component is reflected, a shorter wavelength component is reflected as compared with the P-polarized component according to FIG. 9 described above. This reflected component is reflected by the reflection type liquid crystal panel 14R.
Is incident on.
【0040】反射型液晶パネル14Rに入射された照明
光は、偏光面を回転させられて反射されるので、反射型
液晶パネル14Rからの出射光は、P偏光成分を含む。
P偏光成分は、ダイクロイックミラー13において、S
偏光成分よりも長波長側に反射率の半値波長がある。し
たがって、S偏光成分で反射された波長成分と、変調さ
れてP偏光成分で反射された波長成分との差の殆どの成
分は、ダイクロイックミラー13の一方の面に形成され
たダイクロイック膜MRを透過することになる。透過し
た成分は、ダイクロイックミラー13の他方の面に形成
された減反射コーティング膜へ入射され、一部が反射さ
れる。P偏光成分およびS偏光成分の反射率の差によっ
て生じるダイクロイック膜の透過成分が減反射コーティ
ング膜に反射されることによって、ゴースト光成分が発
生される。The illuminating light incident on the reflection type liquid crystal panel 14R is reflected by rotating the plane of polarization, and thus the light emitted from the reflection type liquid crystal panel 14R contains a P-polarized component.
The P-polarized light component is reflected by the dichroic mirror 13 as S
There is a half-value wavelength of the reflectance on the longer wavelength side than the polarization component. Therefore, most of the difference between the wavelength component reflected by the S-polarized component and the wavelength component modulated and reflected by the P-polarized component passes through the dichroic film MR formed on one surface of the dichroic mirror 13. Will do. The transmitted component is made incident on the anti-reflection coating film formed on the other surface of the dichroic mirror 13 and partially reflected. A ghost light component is generated by reflecting a transmission component of the dichroic film, which is caused by a difference in reflectance between the P-polarized component and the S-polarized component, on the antireflection coating film.
【0041】上述した、反射型液晶パネル14B、14
Rおよび14Gから出射された青色映像光、赤色映像光
および緑色映像光がダイクロイックミラー12および1
3によって合成された合成映像光は、これらのゴースト
光成分を含むものである。この合成映像光は、上述した
ように、偏光ビームスプリッタ11から出射された照明
光の光路を逆に辿って、偏光ビームスプリッタ11に入
射される。The above-mentioned reflective liquid crystal panels 14B, 14
Blue image light, red image light, and green image light emitted from R and 14G are used as dichroic mirrors 12 and 1.
The synthesized image light synthesized by 3 includes these ghost light components. As described above, the synthesized image light is incident on the polarization beam splitter 11 by following the optical path of the illumination light emitted from the polarization beam splitter 11 in reverse.
【0042】偏光ビームスプリッタ11に入射された合
成映像光は、検光面11AによりP偏光成分が選択的に
透過され、偏光ビームスプリッタ11から出射される。
偏光ビームスプリッタ11から出射された合成映像光
は、光学フィルタ17に入射される。光学フィルタ17
は、上述した図1のような特性を有するフィルタであ
り、偏光ビームスプリッタ11および投射レンズ15の
間に、光軸に対して入射角が略0度になるように配置さ
れている。図3は、所定の条件の下で作成された光学フ
ィルタ17の分光特性の具体例を示す。この例では、4
90nmおよび580nmを半値波長として、それぞれ
±10nmの範囲で10%以下の透過率が得られてい
る。The synthesized image light that has entered the polarization beam splitter 11 is selectively transmitted through the analysis surface 11A so that the P-polarized component is emitted, and is emitted from the polarization beam splitter 11.
The composite image light emitted from the polarization beam splitter 11 is incident on the optical filter 17. Optical filter 17
Is a filter having the characteristics as shown in FIG. 1 described above, and is disposed between the polarizing beam splitter 11 and the projection lens 15 so that the incident angle with respect to the optical axis is substantially 0 degrees. FIG. 3 shows a specific example of the spectral characteristics of the optical filter 17 created under predetermined conditions. In this example, 4
With a half-value wavelength of 90 nm and 580 nm, a transmittance of 10% or less is obtained in a range of ± 10 nm.
【0043】この光学フィルタ17に合成映像光が入射
されることによって、ダイクロイックミラー12による
ゴースト光成分と、ダイクロイックミラー13によるゴ
ースト光成分とがそれぞれカットされる。光学フィルタ
17でゴースト光成分がカットされた合成映像光は、投
射レンズ15に入射され、スクリーン16に投射され
る。投射レンズ15は、例えば、複数枚のレンズを有す
る光学系からなり、スクリーン16に投射される画像の
ピント調整などを行うようにされている。The ghost light component by the dichroic mirror 12 and the ghost light component by the dichroic mirror 13 are cut off when the synthesized image light is incident on the optical filter 17. The combined image light from which the ghost light component has been cut by the optical filter 17 is incident on the projection lens 15 and projected on the screen 16. The projection lens 15 is composed of, for example, an optical system having a plurality of lenses, and performs focus adjustment of an image projected on the screen 16.
【0044】なお、上述では、照明光の光路に対して先
に配置されるダイクロイックミラー12が青領域反射ミ
ラーであって、後に配置されるダイクロイックミラー1
3が赤領域反射ミラーであるように説明したが、これは
この例に限定されない。例えば、ダイクロイックミラー
12が赤領域反射ミラーであって、ダイクロイックミラ
ー13が青領域反射ミラーであっても、上述の光学フィ
ルタ17を用い、同様にこの発明を適用させることがで
きる。In the above description, the dichroic mirror 12 disposed first in the optical path of the illumination light is a blue region reflection mirror, and the dichroic mirror 1 disposed later
Although 3 has been described as being a red region reflection mirror, this is not limited to this example. For example, even if the dichroic mirror 12 is a red region reflection mirror and the dichroic mirror 13 is a blue region reflection mirror, the present invention can be similarly applied using the optical filter 17 described above.
【0045】また、ダイクロイックミラー12が赤領域
反射ミラーであって、ダイクロイックミラー13が緑ま
たは赤緑領域反射ミラーであってもよいし、ダイクロイ
ックミラー12が青領域反射ミラーであって、ダイクロ
イックミラー13が青緑領域反射ミラーであってもよ
い。これらの場合でも、上述の光学フィルタ17を用
い、同様にこの発明を適用させることができる。Further, the dichroic mirror 12 may be a red area reflection mirror, the dichroic mirror 13 may be a green or red-green area reflection mirror, or the dichroic mirror 12 may be a blue area reflection mirror, and may be a dichroic mirror 13 May be a blue-green region reflection mirror. In these cases, the present invention can be similarly applied using the above-described optical filter 17.
【0046】さらに、上述では、光学フィルタ17が偏
光ームスプリッタ11と投射レンズ15との間に配置さ
れていたが、これはこの例に限定されない。光学フィル
タ17は、投射レンズ15に設けるようにしてもよい。
光学フィルタ17は、投射レンズ15の入射側、内部お
よび出射側の何れにも配設できる。投射レンズ15を構
成するレンズそのものが上述の光学フィルタ17の特性
を持つようにしてもよい。Furthermore, in the above description, the optical filter 17 is disposed between the polarization beam splitter 11 and the projection lens 15, but this is not limited to this example. The optical filter 17 may be provided on the projection lens 15.
The optical filter 17 can be disposed on any of the incident side, the inside, and the exit side of the projection lens 15. The lens itself constituting the projection lens 15 may have the characteristics of the optical filter 17 described above.
【0047】さらにまた、上述では、光学フィルタ17
が偏光ビームスプリッタ11と投射レンズ15との間に
配設されるように説明されているが、この例に限定され
ず、光学フィルタ17を偏光ビームスプリッタ11の出
射側、すなわち、投射レンズ15側に密着させてもよ
い。これにより、空気と接するガラス境界面が1面減る
ことになり、効率が向上される。もちろん、偏光ビーム
スプリッタ11の出射側そのものに光学フィルタ17と
しての特性を持たせてもよい。Further, in the above description, the optical filter 17
Is disposed between the polarization beam splitter 11 and the projection lens 15, but the present invention is not limited to this example. The optical filter 17 is disposed on the exit side of the polarization beam splitter 11, that is, on the projection lens 15 side. May be adhered to. As a result, the glass boundary surface in contact with the air is reduced by one, and the efficiency is improved. Of course, the output side itself of the polarization beam splitter 11 may have characteristics as the optical filter 17.
【0048】また、上述では、光学フィルタ17が偏光
ビームスプリッタ11と投射レンズ15との間に配設さ
れるように説明されているが、この例に限定されず、偏
光ビームスプリッタ11の入射側、すなわち、ダイクロ
イックミラー12および13側に配設することもでき
る。また、光学フィルタ17は、偏光ビームスプリッタ
11における照明光の入射側に配設するようにしてもよ
い。In the above description, the optical filter 17 is described as being disposed between the polarization beam splitter 11 and the projection lens 15, but the present invention is not limited to this example. That is, it can be arranged on the dichroic mirrors 12 and 13 side. Further, the optical filter 17 may be disposed on the incident side of the illumination light in the polarization beam splitter 11.
【0049】さらに、上述のようなダイクロイックミラ
ーと反射型液晶パネルとからなる色分離合成系におい
て、入出射光の光路が反射型液晶パネルに対してある程
度の角度成分を有するような光学系であっても、この発
明を適用することができる。図4は、このような光学系
を有する投射型表示装置の構成における、色分離合成系
の一例の構成を示す。なお、図4において、上述した図
1と共通する部分には同一の番号を付し、詳細な説明を
省略する。Further, in the above-described color separation / combination system including the dichroic mirror and the reflection type liquid crystal panel, an optical system in which the optical path of the incoming / outgoing light has a certain angle component with respect to the reflection type liquid crystal panel. The present invention can also be applied to the present invention. FIG. 4 shows an example of the configuration of a color separation / combination system in the configuration of a projection display device having such an optical system. In FIG. 4, the same parts as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted.
【0050】図示されない光源から若干の仰角を持って
出射された照明光は、S偏光を選択的に透過する偏光板
20Bを介してダイクロイックミラー12および13に
入射される。ダイクロイックミラー12および13で
は、上述と同様に、入射された照明光から青色成分およ
び赤色成分が選択的に反射され、それぞれ図示されない
反射型液晶パネルに入射される。ダイクロイックミラー
12および13を透過した照明光(緑色光)は、反射型
液晶パネル14Gで偏光面を回転され、入射角に対応し
た角度で反射されて出射される。Illumination light emitted from a light source (not shown) at a slight elevation angle is incident on dichroic mirrors 12 and 13 via a polarizing plate 20B that selectively transmits S-polarized light. As described above, the dichroic mirrors 12 and 13 selectively reflect the blue component and the red component from the incident illumination light, and enter the reflection type liquid crystal panel (not shown). The illumination light (green light) transmitted through the dichroic mirrors 12 and 13 has its polarization plane rotated by the reflective liquid crystal panel 14G, and is reflected and emitted at an angle corresponding to the incident angle.
【0051】反射型液晶パネル14Gから出射された映
像光は、ダイクロイックミラー12および13を介し
て、P偏光成分を選択的に透過する偏光板20Aに入射
される。また、ダイクロイックミラー12および13で
反射された照明光も、上述と同様に図示されない反射型
液晶パネルで偏光面を回転され、入射角に対応した角度
で反射され出射されて偏光板20Aに入射される。偏光
板20Aに入射されたこれらの映像光は、合成され、合
成映像光として図示されない投射レンズに対して出射さ
れ、スクリーンに投射される。The image light emitted from the reflection type liquid crystal panel 14G is incident on the polarizing plate 20A through the dichroic mirrors 12 and 13, which selectively transmits the P-polarized component. Similarly, the illumination light reflected by the dichroic mirrors 12 and 13 has its polarization plane rotated by a reflection type liquid crystal panel (not shown) as described above, is reflected at an angle corresponding to the incident angle, is emitted, and is incident on the polarizing plate 20A. You. These image lights incident on the polarizing plate 20A are combined, emitted to a projection lens (not shown) as combined image light, and projected on a screen.
【0052】このような光学系においても、上述の光学
フィルタ17を光路上に配設することによって、ダイク
ロイックミラー12および13を用ることによって発生
する、S偏光成分とP偏光成分との反射領域の差による
ゴースト光成分をカットすることができ、高品質の投射
画像を得ることができる。Also in such an optical system, by disposing the above-described optical filter 17 on the optical path, the reflection region of the S-polarized light component and the P-polarized light component generated by using the dichroic mirrors 12 and 13 can be obtained. The ghost light component due to the difference can be cut, and a high quality projected image can be obtained.
【0053】次に、この発明の実施の一形態の変形例に
ついて説明する。上述では、光学フィルタ17が偏光ビ
ームスプリッタ11の投射レンズ15側に設けられてい
たが、これはこの例に限定されない。例えば、述した図
1の構成において、反射型液晶パネル14Bおよび14
Rそれぞれに対して所定の特性を有する光学フィルタを
配置するようにできる。図5は、この変形例による、反
射型液晶パネル14Bに対して光学フィルタ17Bを配
置し、反射型液晶パネル14Rに対して光学フィルタ1
7Rが配置された一例の構成を示す。なお、図5におい
て、上述の図1と共通する部分については同一の番号を
付し、詳細な説明を省略する。Next, a modification of the embodiment of the present invention will be described. In the above description, the optical filter 17 is provided on the projection lens 15 side of the polarization beam splitter 11, but this is not limited to this example. For example, in the configuration of FIG. 1 described above, the reflective liquid crystal panels 14B and 14B
An optical filter having a predetermined characteristic can be arranged for each of R. FIG. 5 shows an optical filter 17B disposed on a reflective liquid crystal panel 14B and an optical filter 1B disposed on a reflective liquid crystal panel 14R according to this modification.
7 shows an example configuration in which 7Rs are arranged. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted.
【0054】ダイクロイックミラー12と反射型液晶パ
ネル14Bとの間に、光学フィルタ17Bが配置され
る。光学フィルタ17Bは、ダイクロイックミラー12
によるP偏光成分の反射率特性(図8参照)よりも長波
長側の成分を透過させないような特性とする。この光学
フィルタ17Bにより、ダイクロイックミラー12にお
けるS偏光成分とP偏光成分との反射率特性の差分に基
づくゴースト光成分がカットされる。An optical filter 17B is arranged between the dichroic mirror 12 and the reflection type liquid crystal panel 14B. The optical filter 17B includes the dichroic mirror 12
The characteristic is such that the component on the longer wavelength side than the reflectance characteristic of the P-polarized component (see FIG. 8) is not transmitted. The optical filter 17B cuts a ghost light component based on a difference in reflectance characteristics between the S-polarized light component and the P-polarized light component in the dichroic mirror 12.
【0055】同様に、ダイクロイックミラー13と反射
型液晶パネル14Rとの間に、ダイクロイックミラー1
3によるP偏光成分の反射率特性(図9参照)よりも短
波長側の成分を透過させないような特性を有する光学フ
ィルタ17Rが配置される。この光学フィルタ17Rに
より、ダイクロイックミラー13におけるS偏光成分と
P偏光成分との反射率特性の差分に基づくゴースト光成
分がカットされる。Similarly, the dichroic mirror 1 is disposed between the dichroic mirror 13 and the reflection type liquid crystal panel 14R.
An optical filter 17R having a characteristic of not transmitting a component on a shorter wavelength side than the reflectance characteristic of the P-polarized light component (see FIG. 9) by No. 3 is arranged. The optical filter 17R cuts a ghost light component based on a difference in reflectance characteristics between the S-polarized light component and the P-polarized light component in the dichroic mirror 13.
【0056】このように、ダイクロイックミラー12お
よび13のそれぞれの特性に対応した2枚の光学フィル
タ17Bおよび17Rを配設することで、上述の実施の
一形態と同様に、ダイクロイックミラー12および13
の反射率特性の差によって生じるゴースト光成分を除去
することができる。As described above, by disposing the two optical filters 17B and 17R corresponding to the respective characteristics of the dichroic mirrors 12 and 13, the dichroic mirrors 12 and 13 are provided in the same manner as in the above-described embodiment.
The ghost light component generated by the difference in the reflectance characteristics can be removed.
【0057】なお、上述では、光学フィルタ17Bおよ
び17Rを、それぞれダイクロイックミラー12と反射
型液晶パネル14Bとの間、ダイクロイックミラー13
と反射型液晶パネル14Rとの間に配設したが、これは
この例に限定されない。例えば、光学フィルタ17Bお
よび17Rは、ライトバルブをなす反射型液晶パネル1
4Bや14Rの表面に構成してもよい。また、反射型液
晶パネル14Bや14Rにそれぞれ設けられる、コント
ラスト補正用の位相差板上に光学フィルタ17Bおよび
17Rを配設することもできる。位相差板そのものに、
光学フィルタ17Bおよび17Rの特性を持たせるよう
にしてもよい。さらに、ダイクロイックミラー12およ
び13に、それぞれ光学フィルタ17Bおよび17Rの
特性を持たせてもよい。In the above description, the optical filters 17B and 17R are connected between the dichroic mirror 12 and the reflection type liquid crystal panel 14B, respectively.
And the reflective liquid crystal panel 14R, but this is not limited to this example. For example, the optical filters 17B and 17R correspond to the reflection type liquid crystal panel 1 forming a light valve.
You may comprise on the surface of 4B or 14R. Further, the optical filters 17B and 17R can be provided on a contrast correction phase difference plate provided on each of the reflection type liquid crystal panels 14B and 14R. In the retarder itself,
The characteristics of the optical filters 17B and 17R may be provided. Further, the dichroic mirrors 12 and 13 may have the characteristics of the optical filters 17B and 17R, respectively.
【0058】上述の実施の一形態および変形例では、ラ
イトバルブとして反射型液晶パネル14B、14Rおよ
び14Gを用いているが、これはこの例に限定されな
い。ライトバルブとしては、偏光を用いて照明光を変調
するデバイスであれば、他の種類のデバイスでも適用す
ることができる。In the above-described embodiments and modifications, the reflection type liquid crystal panels 14B, 14R and 14G are used as light valves, but this is not a limitation. As a light valve, other types of devices can be applied as long as the device modulates illumination light using polarized light.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ダイクロイックミラーを用いて色分離および色合成
を行う場合に、ダイクロイック膜ではない面による反射
光が投射画像として投射されることを防ぐことができる
という効果がある。このため、ダイクロイックミラーに
おけるS偏光成分とP偏光成分との反射率特性の差分に
よるゴースト光を除去することができるという効果があ
る。As described above, according to the present invention, when performing color separation and color synthesis using a dichroic mirror, it is possible to prevent light reflected by a surface that is not a dichroic film from being projected as a projected image. There is an effect that can be. Therefore, there is an effect that ghost light due to a difference in reflectance characteristics between the S-polarized light component and the P-polarized light component in the dichroic mirror can be removed.
【0060】ダイクロイックミラーのダイクロイック膜
ではない面による反射光を防ぐためには、反射光が発生
される面に、減反射コーティング(ARコート)を施せ
ばよい。しかしながら、投射型表示装置の投射画像のコ
ントラスト比が向上するのに伴い、ダイクロイックミラ
ーに対する減反射コーティング膜の減反射性能を高める
必要がある。そのためには、幾層もの膜を重ねて減反射
コーティング膜を形成する必要があり、コスト的に不利
である。また、減反射コーティングによる減反射性能を
極限まで上げることは、限界があり、ある程度の反射光
が発生することは、避けられない。この発明による方法
では、ゴースト光の原因となる成分の光量自体を減少さ
せるため、簡単な減反射コーティングで対応することが
できるという効果がある。In order to prevent reflected light from a surface of the dichroic mirror that is not a dichroic film, a surface on which reflected light is generated may be provided with an anti-reflection coating (AR coat). However, as the contrast ratio of the projected image of the projection display device is improved, it is necessary to enhance the anti-reflection performance of the anti-reflection coating film on the dichroic mirror. For that purpose, it is necessary to form an anti-reflection coating film by laminating many layers, which is disadvantageous in cost. Further, there is a limit in increasing the anti-reflection performance by the anti-reflection coating to the limit, and it is inevitable that a certain amount of reflected light is generated. The method according to the present invention has an effect that the light amount itself of the component causing ghost light is reduced, so that it is possible to cope with the problem with a simple anti-reflection coating.
【0061】また、ダイクロイックミラーにおいて、S
偏光成分とP偏光成分との反射率の差分を無くすように
ダイクロイック膜を作成することは、ダイクロイック膜
の膜数が増加することになり、コスト高になってしま
う。この発明によれば、ダイクロイックミラーにおける
S偏光成分とP偏光成分との反射率の差分を小さくする
必要が無いので、コスト的に有利であるという効果があ
る。In the dichroic mirror, S
If the dichroic film is formed so as to eliminate the difference in reflectance between the polarized light component and the P-polarized light component, the number of dichroic films increases and the cost increases. According to the present invention, there is no need to reduce the difference in reflectance between the S-polarized light component and the P-polarized light component in the dichroic mirror, so that there is an advantage that the cost is advantageous.
【0062】さらに、この発明による、S偏光成分とP
偏光成分との反射率の差分によるゴースト光をカットす
る光学フィルタを、偏光ビームスプリッタの検光後に配
設する場合には、照明光および映像光の偏光の乱れを考
慮する必要がないため、装置の設計に要するコストなど
を低減することができる効果がある。Further, according to the present invention, the S-polarized light component and P
If an optical filter that cuts ghost light due to the difference between the reflectance of the polarized light component and that of the polarized light component is provided after the analysis by the polarizing beam splitter, it is not necessary to consider the polarization disorder of the illumination light and the image light. This has the effect of reducing the cost and the like required for designing the device.
【図1】この発明に適用できる光学フィルタの一例の特
性を示す略線図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating characteristics of an example of an optical filter applicable to the present invention.
【図2】この発明の実施の一形態による投射型表示装置
の一例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an example of a projection display device according to an embodiment of the present invention.
【図3】所定の条件の下で作成された、この発明に適用
できる光学フィルタの特性の具体例を示す略線図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a specific example of characteristics of an optical filter applicable to the present invention and created under predetermined conditions.
【図4】反射型液晶パネルに対する入出射光の光路にあ
る程度の角度成分を有するような光学系を有する投射型
表示装置の構成における、色分離合成系の一例の構成を
示す略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a color separation / combination system in a configuration of a projection type display device having an optical system having a certain angle component in an optical path of light entering and exiting a reflective liquid crystal panel.
【図5】この発明の実施の一形態の変形例による投射型
表示装置の一例の構成図でる。FIG. 5 is a configuration diagram of an example of a projection display device according to a modification of the embodiment of the present invention.
【図6】、従来の技術による、反射型液晶パネルを用い
た投射型表示装置の一例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an example of a projection type display device using a reflective liquid crystal panel according to a conventional technique.
【図7】投射型表示装置の色分離合成系の一部をなす構
成を示す略線図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration forming a part of a color separation / combination system of the projection display device.
【図8】青色を選択的に反射するようにされたダイクロ
イックミラーにおけるダイクロイック膜によるS偏光お
よびP偏光の反射特性を概略的に示す略線図である。FIG. 8 is a schematic diagram schematically showing reflection characteristics of S-polarized light and P-polarized light by a dichroic film in a dichroic mirror adapted to selectively reflect blue light.
【図9】赤色を選択的に反射するようにされたダイクロ
イックミラーにおけるダイクロイック膜によるS偏光お
よびP偏光の反射特性を概略的に示す略線図である。FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing reflection characteristics of S-polarized light and P-polarized light by a dichroic film in a dichroic mirror adapted to selectively reflect red.
【図10】ゴースト像の一例を示す略線図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a ghost image.
2・・・光源、6・・・偏光変換素子、8,10・・・
凸レンズ、9・・・コールドミラー、11・・・偏光ビ
ームスプリッタ、11A・・・検光面、12,13・・
・ダイクロイックミラー、14B,14R,14G・・
・反射型液晶パネル、15・・・投射レンズ、16・・
・スクリーン、17・・・光学フィルタ2 ... light source, 6 ... polarization conversion element, 8,10 ...
Convex lens, 9 cold mirror, 11 polarizing beam splitter, 11A analysis surface, 12, 13, ...
・ Dichroic mirror, 14B, 14R, 14G
・ Reflection type liquid crystal panel, 15 ・ ・ ・ Projection lens, 16 ・ ・
・ Screen, 17 ・ ・ ・ Optical filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H088 EA14 EA16 HA13 HA20 HA21 HA24 HA28 MA02 MA04 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA10X FA10Z FA14X FA14Z FA26X FA26Z FA37X FA37Z FA41Z LA12 LA17 LA18 5G435 BB12 BB16 DD05 DD06 DD09 FF05 GG02 GG09 GG11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H088 EA14 EA16 HA13 HA20 HA21 HA24 HA28 MA02 MA04 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA10X FA10Z FA14X FA14Z FA26X FA26Z FA37X FA37Z FA41Z LA12 LA17 LA18 5G435 BB12 BB16 DD05 GG02 DD09
Claims (11)
共に反射して、上記第1の偏光の偏光面に対して偏光面
を回転させてなる映像光を出射する複数の反射型画像形
成手段と、 入射した第1の偏光からなる光を上記反射型画像形成手
段に対応する波長成分に分解して上記反射型画像形成手
段に出射すると共に、上記反射型画像形成手段より得ら
れる映像光を合成して上記入射した方向へ出射する色分
解合成手段と、 上記色分解合成手段より得られる上記合成映像光の上記
第1の偏光と偏光面が直交する第2の偏光方向の光を検
出する検光手段と、 上記検光手段により検光された上記合成映像光を所定の
投射対象に投射する投射手段とを有する光学系を備えた
投射型表示装置において、 上記光学系の光路中に、上記色分解合成手段による上記
第1の偏光の分光特性と上記第2の偏光の分光特性との
差分に対応した光成分の少なくとも一部を除く光学フィ
ルタ手段を配設したことを特徴とする投射型表示装置。1. A plurality of reflection-type image forming devices that spatially modulate and reflect light composed of a first polarized light and emit image light obtained by rotating the plane of polarization with respect to the plane of polarization of the first polarized light. Means for decomposing the incident light composed of the first polarized light into wavelength components corresponding to the reflection-type image forming means and emitting the wavelength component to the reflection-type image formation means, and image light obtained by the reflection-type image formation means A color separation / synthesis unit that emits light in the incident direction, and detects light in a second polarization direction in which the first polarization and the polarization plane of the combined image light obtained by the color separation / synthesis unit are orthogonal to each other. A projection type display device having an optical system having a light analyzing means for projecting the synthesized image light detected by the light analyzing means onto a predetermined projection target; By the above color separation / synthesis means Projection display apparatus characterized by being arranged an optical filter means for excluding at least a portion of the light component corresponding to the difference between the spectral characteristics of the said second polarization of the first polarization.
て、 上記光学フィルタ手段は、上記反射型画像形成手段と上
記色分解合成手段との間に配設されることを特徴とする
投射型表示装置。2. The projection type display device according to claim 1, wherein said optical filter means is disposed between said reflection type image forming means and said color separation / combination means. Display device.
て、 上記光学フィルタ手段は、上記色分解合成手段と上記投
射手段との間に配設されることを特徴とする投射型表示
装置。3. The projection display device according to claim 1, wherein said optical filter means is disposed between said color separation / combination means and said projection means.
て、 上記光学フィルタ手段は、上記検光手段と上記投射手段
との間に配設されることを特徴とする投射型表示装置。4. The projection display device according to claim 3, wherein said optical filter means is disposed between said light detection means and said projection means.
て、 上記光学フィルタ手段は、上記色分解合成手段と上記検
光手段との間に配設されることを特徴とする投射型表示
装置。5. The projection display device according to claim 3, wherein said optical filter means is disposed between said color separation / combination means and said light analysis means. .
て、 上記光学フィルタ手段は、上記投射手段の前面を含む上
記投射手段内に設けられることを特徴とする投射型表示
装置。6. The projection display device according to claim 1, wherein said optical filter means is provided in said projection means including a front surface of said projection means.
て、 配設されている光学素子が上記光学フィルタ手段と同等
の特性を有するようにされたことを特徴とする投射型表
示装置。7. The projection display device according to claim 1, wherein the disposed optical element has the same characteristics as the optical filter means.
て、 上記光学素子は、上記検光手段であることを特徴とする
投射型表示装置。8. The projection display device according to claim 7, wherein said optical element is said light detecting means.
て、 上記光学素子は、上記投射手段であることを特徴とする
投射型表示装置。9. The projection display apparatus according to claim 7, wherein said optical element is said projection means.
いて、 上記検光手段は、偏光ビームスプリッタであることを特
徴とする投射型表示装置。10. The projection type display device according to claim 1, wherein said analyzing means is a polarization beam splitter.
いて、 上記検光手段は、偏光板であることを特徴とする投射型
表示装置。11. The projection type display device according to claim 1, wherein said analyzing means is a polarizing plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030627A JP2001222080A (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Projection display device |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001222080A true JP2001222080A (en) | 2001-08-17 |
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ID=18555615
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001222080A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070476A (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection type video display device |
| JP2009276773A (en) * | 2009-06-19 | 2009-11-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection type video display device |
| JP2010185929A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Victor Co Of Japan Ltd | Projection image display device |
| JP2010211217A (en) * | 2010-04-13 | 2010-09-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection type video display |
-
2000
- 2000-02-08 JP JP2000030627A patent/JP2001222080A/en active Pending
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