專(zhuān)利名稱(chēng)：投影型圖像顯示裝置與圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多種顏色光，通過(guò)圖像顯示元件將調(diào)制的各顏色光合成，而對(duì)圖像作投影顯示的投影型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
應(yīng)用照明圖像顯示元件的照明光學(xué)系統(tǒng)和調(diào)制照明光的偏振狀態(tài)以生成圖像光的液晶顯示器等圖像顯示元件。將圖像顯示元件的圖像光進(jìn)行放大投影的投影型圖像顯示裝置，是迄今都在使用的。
應(yīng)用相對(duì)于圖像顯示元件的，照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光入射側(cè)與由圖像顯示元件調(diào)制的圖像光射出側(cè)相同的所謂反射型圖像顯示元件的圖像顯示裝置，則有特開(kāi)平10～274810號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平10-319344號(hào)公報(bào)等所提出的。
特開(kāi)平10-319344號(hào)公報(bào)中的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)示明于圖10。在此圖中，101為光源，102為反射器、103為濾光器、104與106為蠅眼透鏡。此外，105為反射鏡、107為偏振光束分裂器、108為顏色分解合成棱鏡、109r與109g與109b為圖像顯示元件、110為投影透鏡。
這里的照明光系統(tǒng)的光路IL與投影光學(xué)系統(tǒng)的光路PL，由偏振光束分裂器107合成為通過(guò)單一的顏色分解合成棱鏡108的光路。
但由于合成光路的偏振光束分裂器是由多層膜構(gòu)成，入射到多層膜中光的角度分散而偏離設(shè)計(jì)角度(例如45°)，于是P偏振光分量與S偏振光分量的分離效率會(huì)不同而發(fā)生光投耗，作為圖像顯示裝置就有只能投影暗圖像的問(wèn)題。
此外，顏色分解合成棱鏡中的二向色膜隨入射角度而改變其特性。當(dāng)入射到圖像顯示元件上的光(照明光)作為具有規(guī)定分布的光束入射時(shí)，與光束擴(kuò)展角相對(duì)應(yīng)的入射角度的分散便會(huì)于二向色膜上發(fā)生，由此，在規(guī)定的顏色分量以外的顏色分量便混入照明光內(nèi)，而存在使照明光顏色純度降低的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的第一項(xiàng)發(fā)明是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中，隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件之間設(shè)有只透過(guò)特定偏振光分量(即截止特定偏振光分量以外的偏振光分量的光)的偏振光元件。
本申請(qǐng)的第二項(xiàng)發(fā)明是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中，隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)，其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)，隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而為了使此導(dǎo)光元件與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的照明光的光路與該圖像光的光路互異，于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和圖像顯示元件之間設(shè)有只透過(guò)特定偏振光分量的光的偏振光元件。
本申請(qǐng)的第三項(xiàng)發(fā)明是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中，隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)，隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的光線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，為使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與此投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件的顯示面的法線(xiàn)傾斜，在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此圖像顯示元件之間設(shè)有只讓透過(guò)特定偏振光分量的光的偏振光元件。
在上述第二與第三發(fā)明之中，所述導(dǎo)光元件例如可以由具有使照明光入射的第一面和在將照明光向此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)出射的同時(shí)讓此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面，以及使由此第一面入射的照明光朝向此第二面以接近100％的反射率反射隨即將由此第二面入射的圖像光射向上述投影光學(xué)系統(tǒng)的第三面的棱錐狀光學(xué)元件構(gòu)成。
本申請(qǐng)的第四發(fā)明是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每個(gè)顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有使此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光于透過(guò)此顏色分解成光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)，使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖象光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，同時(shí)為了使此導(dǎo)光元件與此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的照明光的光路與該圖像光的光路互異，于此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和圖像顯示元件之間設(shè)有只透過(guò)特定偏振光分量的偏振光元件。
本申請(qǐng)的第五發(fā)明是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光于透過(guò)此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)，使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的光線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，為使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與此投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件的顯示面的法線(xiàn)傾斜，在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此圖像顯示元件的至少一個(gè)之間設(shè)有只讓透過(guò)特定偏振光分量的光的偏振光元件。
在上述第四與第五樣態(tài)中，作為導(dǎo)光元件，例如可以由具有使照明光入射的第一面和在將此第一面入射的照明光出射向此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)，使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面，以及使由此第二面入射而為上述第一面反射的圖像光出射向此投影光學(xué)系統(tǒng)的第三面的棱錐形的光學(xué)元件構(gòu)成。
這里，上述圖像顯示元件由于調(diào)制了光的偏振狀態(tài)，從照明光學(xué)系統(tǒng)到投影光學(xué)系統(tǒng)之間需要有用于顯示圖像的偏振光元件，但通過(guò)將此偏振光元件設(shè)于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件之間，使照明光路與投影光路不受重疊的光學(xué)元件(構(gòu)成顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的元件與導(dǎo)光元件等)內(nèi)部畸變或光學(xué)多層膜中偏振狀態(tài)隨機(jī)性的影響，從而可提高圖像的對(duì)比度。
根據(jù)本申請(qǐng)的第二至第五樣態(tài)，能夠與已有情形相同，可不設(shè)偏振光束分裂器而分離照明光的光路與圖像光的光路。但是，由于通過(guò)導(dǎo)光元件將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光或顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光，以接近100％的反射率反射而導(dǎo)入顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，這與已有的投影型圖像顯示裝置相比可提高光的利用率而獲得明晰的高精細(xì)的顯示圖像。
根據(jù)上述第三與第五樣態(tài)，若將顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于圖像顯示元件的顯示面上法線(xiàn)傾斜設(shè)定，則能使投影光學(xué)系統(tǒng)小型化。
在將照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸相對(duì)于圖像顯示元件的法線(xiàn)成傾角θ設(shè)置時(shí)，投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸也相對(duì)于圖像顯示元件的法線(xiàn)于相反一側(cè)按角度θ傾斜配置。此時(shí)，若增大傾角θ，則照明光路的基準(zhǔn)軸與投影光路的基準(zhǔn)軸構(gòu)成的角度2θ也增大，而投影光路(或照明光路)對(duì)導(dǎo)光元件的入射角度ω變小，于是能使透過(guò)導(dǎo)光元件所有的光線(xiàn)因入射角所影響的透過(guò)率更均勻。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)中，照明光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)越小，效率也越高。
另一方面，在偏心光學(xué)系統(tǒng)中，最好是使物平面(圖像顯示元件)的傾角小，這樣能使偏心像差小，而在投影光學(xué)系統(tǒng)中，最好是使F數(shù)大，這樣就容易校正像差。
通過(guò)使投影光學(xué)系統(tǒng)成為具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸互異的多個(gè)光學(xué)元件的偏心光學(xué)系統(tǒng)，就能校正因投影光學(xué)系統(tǒng)傾斜所發(fā)生的梯形失真等偏心像差。
在把導(dǎo)光元件形成楔形時(shí)，通過(guò)于此導(dǎo)光元件和投影光學(xué)系統(tǒng)之間相對(duì)于此導(dǎo)光元件隔一空氣段設(shè)置使導(dǎo)光元件出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件，或是通過(guò)于此導(dǎo)光元件和照明光學(xué)系統(tǒng)之間相對(duì)于此導(dǎo)光元件隔一空氣段設(shè)置使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光彎曲透過(guò)的精光學(xué)元件，就能減小因楔形發(fā)生的像差。
本申請(qǐng)的第六樣態(tài)是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)此圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
本申請(qǐng)的第七樣態(tài)是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間設(shè)有，使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨之使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)上述投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而為了使此導(dǎo)光元件與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)照明光的光路與此圖像光的光路互異，同時(shí)于此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和至少一個(gè)圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
本申請(qǐng)的第八項(xiàng)樣態(tài)是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將光照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，為使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜，同時(shí)在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)此圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
在上述第七與第八樣態(tài)之中，所述導(dǎo)光元件例如可以由具有使照明光入射的第一面和在將照明光向此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)出射的同時(shí)讓此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面，以及使由此第一面入射的照明光朝向此第二面以接近100％的反射率反射隨即將由此第二面入射的圖像光射向上述投影光學(xué)系統(tǒng)的第三面的棱錐狀光學(xué)元件構(gòu)成。
本申請(qǐng)的第九樣態(tài)是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，同時(shí)為了使此導(dǎo)光元件與顏色分解的合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的照明光的光路與該圖像光的光路互異，在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此圖像顯示元件的至少一個(gè)之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
本申請(qǐng)的第十項(xiàng)樣態(tài)是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)此每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的光線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，為使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與此投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜，于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)此圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
在上述第九與十的樣態(tài)中，作為導(dǎo)光元件，例如可以由具有使此照明光入射、同時(shí)將圖像光以近似100％的反射率反射的第一面，和在將此第一面入射的照明光出射向此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)、使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面，以及使由此第二面入射面為上述第一面反射的圖像光出射向此投影光學(xué)系統(tǒng)的第三面的棱錐形的光學(xué)元件構(gòu)成。
在以上第六至第十樣態(tài)之中，照明各圖像顯示元件的顏色光，通過(guò)此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)所具有的選色膜等薄膜特性可以確定其波段，但若在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件之間設(shè)置使顏色光的波段變窄的選色濾光器等顏色調(diào)節(jié)裝置，則能從此顏色光中除去由透過(guò)此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的薄膜特性所規(guī)定的波段變換為反射波段區(qū)的波段分量的光，這樣就能提高該顏色光的純度而拓寬顏色再現(xiàn)范圍。
一般，顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的薄膜特性從透過(guò)波段變換為反射波段的波段分量光，由于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的薄膜中的P偏振光和S偏振光的相位特性不同，使偏振狀態(tài)紊亂而有可能降低對(duì)比度，但按本樣態(tài)所述設(shè)置顏色調(diào)節(jié)裝置后，就能改進(jìn)這種情形。
根據(jù)本申請(qǐng)的第七至第十樣態(tài)，能如已有情形那樣不設(shè)置偏振光束分裂器而可分離照明光的光路，但由于通過(guò)導(dǎo)光元件能使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光或顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以接近100％的反射率反射而導(dǎo)向此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)，這同已有的投影型圖像顯示裝置相比，能提高光的利用效率和獲得清晰的高度精細(xì)的顯示圖像。
此外，根據(jù)上述第八與第十的樣態(tài)，若將顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜設(shè)定，則可使投影光學(xué)系統(tǒng)小型化。
在將照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸相對(duì)于圖像顯示元件的法線(xiàn)成傾斜角θ設(shè)置時(shí)，投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸也相對(duì)于圖像顯示元件的法線(xiàn)于相反一側(cè)按角度θ傾斜配置。此外，若增大傾角θ，則照明光路的基準(zhǔn)軸與投影光路的基準(zhǔn)軸構(gòu)成的角度2θ也增大，而投影光路(或照明光路)對(duì)導(dǎo)光元件的入射角度ω變小，于是能使透過(guò)導(dǎo)光元件所有的光線(xiàn)因入射角所影響的透過(guò)率更均勻。此外，照明光學(xué)系統(tǒng)中，照明光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)越小，效率也越高。
另一方面，在偏心光學(xué)系統(tǒng)中，最好是使物平面(圖像顯示元件)的傾角小，這樣能使偏心像差小，而在投影光學(xué)系統(tǒng)中，最好是使F數(shù)大，這樣就容易校正像差。
通過(guò)使投影光學(xué)系統(tǒng)成為具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸互異的多個(gè)光學(xué)元件的偏心光學(xué)系統(tǒng)，就能校正因投影光學(xué)系統(tǒng)傾斜所發(fā)生的梯形失真等偏心像差。
在把導(dǎo)光元件形成楔形時(shí)，通過(guò)于此導(dǎo)光元件和投影光學(xué)系統(tǒng)之間相對(duì)于此導(dǎo)光元件隔一空氣段設(shè)置使導(dǎo)光元件出射的圖像光屈折透過(guò)的輔助光學(xué)元件，或是通過(guò)于此導(dǎo)光元件和照明光學(xué)系統(tǒng)之間相對(duì)于此導(dǎo)光元件隔一空氣段設(shè)置使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光屈折透過(guò)的精光學(xué)元件，就能減小因楔形發(fā)生的像差。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的第十一樣態(tài)是這樣的投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成有相互不同的波長(zhǎng)區(qū)的多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)，其中在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)分解的照明光之中，設(shè)定具有將多個(gè)的顏色光分量各一個(gè)的偏振方向?yàn)橹鞯钠窆?，以使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)分解的多個(gè)顏色光分量的主偏振方向和由此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的多個(gè)顏色光分量的主偏振方向?qū)Ω鱾€(gè)顏色都相同。
據(jù)此，因顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)中照明光在顏色分解時(shí)與多個(gè)顏色光合成時(shí)相對(duì)偏振方向特性的不同，導(dǎo)致對(duì)比度下降而使像質(zhì)惡化的情形可以減少。
具體地說(shuō)，例如通過(guò)設(shè)置對(duì)照明光學(xué)系統(tǒng)中對(duì)照明光的至少一種顏色光分量的主偏振方向和與其他顏色光分量的主偏振方向具有不同作用的波長(zhǎng)選擇性偏振控制裝置，可使上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)所分解的多個(gè)顏色光分量中至少一種顏色光分量的主偏振方向與其他顏色光分量的主偏振方向不同。
作為上述波長(zhǎng)選擇性偏振控制裝置可以采用將多塊相位片疊層成的疊層相位元件，或是由選色面與相位片構(gòu)成的，或是對(duì)于各顏色光分量給予不同作用的膽甾型液晶元件等。
通過(guò)在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與各反射型圖像顯示元件之間設(shè)置使上述多個(gè)顏色光各個(gè)的主偏振方向分量透過(guò)的偏振光元件，就能在由各反射型圖像顯示元件調(diào)制的各個(gè)顏色光合成之前進(jìn)行檢偏，從而可以求得高對(duì)比度的顯示圖像。
此外，在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，為了使分解后入射到反射型圖像顯示元件的各顏色的光路與由反射型圖像顯示元件出射而合成的各顏色的光路互異，在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的導(dǎo)光元件、顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，通過(guò)使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于反射型圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜，可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)裝置的小型化。
再有，在照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間或在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)之間，通過(guò)設(shè)置使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光或使顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％反射率反射的棱鏡型導(dǎo)光元件，與采用具有波長(zhǎng)相關(guān)性和角度相關(guān)性等的偏振光束分裂器的情形相比，可以減少光損耗和能獲得清晰的顯示圖像。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施形式投影形圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施形式投影形圖像顯示裝置部分的放大圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施形式投影型圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4A與4B是上述第二實(shí)施形式中帶偏振片的二向色濾光器裝置的光學(xué)作用的說(shuō)明圖。
圖5是上述第二實(shí)施形式的二向色濾光器特性的說(shuō)明圖。
圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7A與7B是上述第三實(shí)施例形式中顏色相位濾光器的特性圖。
圖8說(shuō)明上述第三實(shí)施形式中偏振片的透過(guò)方向。
圖9示明本發(fā)明第四實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖10示明已有的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖11是本發(fā)明第五實(shí)施形式的投影型圖像裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12是本發(fā)明第五實(shí)施形式的投影型圖像裝置的部分放大圖。
圖13是本發(fā)明第五實(shí)施形式中二向色棱鏡的特性的說(shuō)明圖。
圖14是本發(fā)明第五實(shí)施形式中二向色棱鏡的特性的說(shuō)明圖。
圖15示明本發(fā)明第六實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖16示明本發(fā)明第七實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖17說(shuō)明本發(fā)明第七實(shí)施形式中帶偏振片的二向色濾光器裝置的光學(xué)作用。
圖18說(shuō)明本發(fā)明第七實(shí)施形式中帶偏振片的二向色棱鏡的特征。
圖19說(shuō)明本發(fā)明第七實(shí)施形式中帶偏振片的二向色棱鏡的特征。
圖20是本發(fā)明第八實(shí)施形式的投影型圖像顯示和裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖21A與21B是上述第八實(shí)施例形式的顏色相位濾光器的特性圖。
圖22說(shuō)明上述第八實(shí)施形式的偏振片的透過(guò)方向。
圖23是本發(fā)明的第九實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖24是本發(fā)明的第十實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖25示明上述第十實(shí)施形式所用偏振變換元件的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
圖26示明上述第十實(shí)施形式所用波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)的疊層相位元件的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
圖27示明本發(fā)明第十一實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖28示明本發(fā)明第十二實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖29示明本發(fā)明第十三實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖30A、30B示明本發(fā)明第十四實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖31為模式圖，用于說(shuō)明上述第十四實(shí)施形式中顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的二向色面與相對(duì)于反射型圖像顯示元件的光的入射角。
圖32示明本發(fā)明第十五實(shí)施形式的作為波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)的疊層相位元件的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
圖33示明本發(fā)明第十六實(shí)施形式的作為波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)的疊層相位元件的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
圖34示明本發(fā)明第十七實(shí)施形式的作為波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)的疊層相位元件的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
圖35A、35B示明二向色面反射率特性的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施形式圖1示明本發(fā)明第一實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖中，1為高壓汞燈等構(gòu)成的照明光源，2為用于將此光源1的光依規(guī)定方向發(fā)射的反射器。
3為用于形成均勻照明區(qū)的積分器，由繩眼透鏡3a、3b構(gòu)成。
4為將非偏振光方向與規(guī)定偏振方向一致的偏振光變換元件，由偏振光分離膜4a與反射膜4b以及1/2相位板4c組成。
5為將照明步驟光的聚光光學(xué)系統(tǒng)，由透鏡5a、5b與反射鏡5c構(gòu)成。此外，由光源1～透鏡5b構(gòu)成了權(quán)利要求范圍中的照明光學(xué)系統(tǒng)。
6為用于設(shè)定使照明光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)的光路通過(guò)一個(gè)顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的光路的光路棱鏡(導(dǎo)光元件)。
7為將光路分解為R、G、B三色再合成的二向色棱鏡(顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng))，在本實(shí)施形式中是由組合三個(gè)棱鏡，于規(guī)定的組合面上蒸鍍二向色膜等構(gòu)成。
8r、8g、8b是由液晶顯示器等構(gòu)成的各顏色光用反射型圖像顯示元件，根據(jù)與未圖示的個(gè)人計(jì)算機(jī)或電視、視頻、DVD重放機(jī)等圖像信息供給裝置的圖像信息所對(duì)應(yīng)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，將入射的各種顏色的照明光反射，同時(shí)調(diào)制并出射。
9為輔助透鏡(輔助光學(xué)元件)、10為偏心投影透鏡(投影光學(xué)系統(tǒng))。
Pr、Pg、Pb分別為設(shè)于二向色棱鏡7與各反射圖像顯示元件8r～8b之間的偏振片(偏振光元件)。
下面說(shuō)明取上述結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置的光學(xué)作用。從光源1以輻射狀發(fā)出的照明光束通過(guò)反射器2反射，向蠅眼透鏡3a聚光。此照明光束為蠅眼透鏡3a分成多個(gè)光束后，通過(guò)蠅眼透鏡3b、透鏡5a與5b的作用于圖像顯示元件8r、8g、8b上重合，于圖像顯示元件上形成均勻的照明區(qū)。
經(jīng)蠅眼透鏡3b出射的多個(gè)光束由與各光束對(duì)應(yīng)的偏振光分離膜4a分離成P偏振光與S偏振光。P偏振光通過(guò)1/2相位板4C變換成與S偏振光同方向的偏振光分量，S偏振光通過(guò)反射膜4b的反射，作為規(guī)定的偏振光沿同一方向發(fā)射。
如圖2所示，照明光束從棱鏡6的第一面6a于第二面6b上以滿(mǎn)足全反射條件入射而全反射。由此能以接近100％(基本上100％)的反射率反射，沿彎曲的光路從第三面6c出射。
本實(shí)施形式是相對(duì)于照明光于光路棱鏡6的第二面6b上全反射的情形進(jìn)行說(shuō)明，但此第二面6b上的反射也可以通過(guò)于第二面6b外側(cè)一部分上蒸鍍形成的反射鏡涂層進(jìn)行反射。
此外，本實(shí)施形式中也可采用三個(gè)透鏡(第一至第三棱鏡P1～P3)構(gòu)成的3P棱鏡作為二向色棱鏡7。
圖2中，由第一棱鏡P1的第一面7a入射的B(藍(lán)色)光于第一二向色面7db上反射，透過(guò)R(紅色)與G(綠色)光。
B光于第一面7a上的以接近100％的反射率反射(例如全反射后)，從第二面7b出射，透過(guò)偏振片Pb，到達(dá)B光用的圖像顯示元件8b。
透過(guò)第一二向色面7db的R光與G光，從與這一面7ab之間僅留少許空氣間隔配置的第二棱鏡P2的第三面7c入射，R光于第二二向色面7dr上反射而G光則透過(guò)。
R光于第三面7c上以近似100％的反射率反射(例如全反射)后從第四面7d出射，透過(guò)偏振片Pr，到達(dá)R用圖像顯示元件8r。
透過(guò)第二二向色面7dr的G光入射到第三棱鏡P3后，從第五面7e出射，透過(guò)偏振片Pg到達(dá)G光用圖像顯示元件8g。
入射到各圖像顯示元件的各個(gè)顏色照明光，由根據(jù)與上述圖像信息相對(duì)應(yīng)的信號(hào)所驅(qū)動(dòng)的各圖像顯示元件調(diào)制其偏振狀態(tài)而反射。
由各圖像顯示元件調(diào)制與反射的圖像光，反射向與照明光入射方向不同的方向，透過(guò)各偏振片Pr～Pb，入射到二向色棱鏡7，按與上述顏色分解時(shí)相反的順序通過(guò)相應(yīng)的面再合成為一束光出射。
由二向色棱鏡7出射的光在光路棱鏡6從第三面6c到第二面6b上以小于滿(mǎn)足全反射條件的角度的角度入射，透過(guò)第二面6b出射。
從光路棱鏡6出射的光彎折地通過(guò)輔助棱鏡9，由圖10的偏心投影透鏡10作為全色圖像投影到未圖示的屏上。
這里在圖1中是以照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸作為照明光束的中心軸，光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸可以看作是將沿反射器2的光軸的光線(xiàn)，由順此反射器以后設(shè)置的蠅眼透鏡3a～3b以外的照明光學(xué)系統(tǒng)(8a、5b、5c)、光路棱鏡6、二向色棱鏡7、圖像顯示元件8r～8b、輔助棱鏡9與偏心投影透鏡10各個(gè)作光線(xiàn)描跡的直線(xiàn)。
基于以上所述，圖1中將照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸設(shè)為IL，將投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸設(shè)定為PL。
在本實(shí)施形式中，如圖2所示，照明光學(xué)系統(tǒng)的顏色分解后的基準(zhǔn)軸(即顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸)IL與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸PL都設(shè)定為，相對(duì)于圖像顯示元件8r～8b的顯示面法線(xiàn)的傾角為θ，這樣，照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸IL與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸PL構(gòu)成2θ的角。
當(dāng)將上述傾角θ增大，照明光路的基準(zhǔn)軸與投影光路的基準(zhǔn)軸組成的角2θ也加大，而圖像光(或照明光)入射到光路棱鏡6的角度ω變小，而能使透過(guò)光路棱鏡6的所有光線(xiàn)的入射角度下的透過(guò)率更均勻。此外，在照明光學(xué)系統(tǒng)中，照明光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)越小，效率越好。
另一方面，在偏心光學(xué)系統(tǒng)中，物平面(圖像顯示元件)的傾角θ愈小，偏心像差量也愈小，而偏心投影透鏡10的F數(shù)也愈大，從而更易校正像差。
偏正片Pr～Pb，如前所述，設(shè)于二向色透鏡7與各圖像顯示元件8r～rb之間，兼具有照明光的起偏鏡和投影光(圖像光)的檢偏鏡兩種功能。為此，在圖像顯示元件中，來(lái)接收調(diào)制(以與入射的偏振方向相同的偏振方向出射)的光顯示出白色，而接受了調(diào)制將偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)了90°的光則顯示黑色。此時(shí)，偏振片的透過(guò)方向可以與偏振變換元件整序的偏振方向平行，也可以與顏色分解后的光路中設(shè)置相位板由偏振變換元件整序的偏光方向相異。
如上所述，各圖像顯示元件8r～8g由于調(diào)制了光的偏光狀態(tài)，需將用于顯示圖像的偏振片設(shè)于從照明光學(xué)系統(tǒng)到投影光學(xué)系統(tǒng)之間，但在本實(shí)施形式中，通過(guò)將這些偏振片Pr～Pb設(shè)于二向色棱鏡7與各圖像顯示元件8r～8b之間，就能使照明光路與投影光路不受重疊的二向色棱鏡7或光路棱鏡6中內(nèi)部畸變以及光學(xué)多層膜中偏振狀態(tài)紊亂的影響，而可提高圖像的對(duì)比度。
此外，本實(shí)施形式中，在照明光學(xué)系統(tǒng)與二向色棱鏡7之間設(shè)有將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)向二向色棱鏡7，同時(shí)使二向色棱鏡7出射的圖像光透過(guò)偏心投影透鏡10側(cè)的光路棱鏡6，由于此光路棱鏡6與二向色棱鏡7內(nèi)的照明光光路和圖像光光路互異，就能與已有情形相同不設(shè)偏振光束分裂器而分離照明光光路與圖像光光路。而且能由光路棱鏡6將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)向二向色棱鏡7，同時(shí)能將圖像顯示元件8r～8b的圖像光導(dǎo)引到并透過(guò)偏心投影透鏡。
從而與已有的投影型圖像顯示裝置相比，能提高光的利用率和獲得清晰顯示的圖像。
此外，在本實(shí)施形式中，通過(guò)使偏心透鏡10作為具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸不同的多個(gè)光學(xué)元件，就能校正由于投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸傾斜而發(fā)生的梯形畸變等偏心像差。
再有，本實(shí)施形式中，雖然形成了楔形光路棱鏡6，但由于在此光路棱鏡6與偏心投影透鏡10之間將光路棱鏡6出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助棱鏡9相對(duì)于光路棱鏡6相隔空氣間隔配置，就能減少因楔形發(fā)生的像差。
第二實(shí)施形式圖3示明本發(fā)明第二實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第一實(shí)施形式相同的部件或部分則附以與第一實(shí)施形式中相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
在第二實(shí)施形式中，在二向色棱鏡7與圖像顯示元件8r、8g、8b之間設(shè)有帶偏振片的二向色濾光器裝置PDr，PDg，PDb進(jìn)行顏色調(diào)節(jié)，這是與第一實(shí)施形式的不同處。
本實(shí)施形式中，在各個(gè)顏色光路的偏振片與圖像顯示元件間設(shè)有二向色濾光器PDr、PDg、PDb，與相位板組合使用。此二向色濾光器PDr、PDg、PDb的偏振片兼具有照明光的起偏鏡與投影系統(tǒng)的檢偏鏡的功能。
圖4A詳示了G光的光路。帶偏振片的二向色濾光器裝置PDg由偏振片Pg、第一1/4相位板R1、二向色濾光器Dg與第二1/4相位板R2貼合構(gòu)成。
這樣，作為照明光(I)入射的光通過(guò)偏振片Pg整形為線(xiàn)偏振光(·)后，再經(jīng)第一相位板R1變換成圓偏振光(O)。入射到二向色濾光器Dg。
二向色濾光器Dg反射光需波長(zhǎng)分量的光(C)而透過(guò)所用波長(zhǎng)分量的光。由二向色濾光器Dg反射的光的偏振方向(O)通過(guò)第一1/4相位板R1與偏振片Pg的透過(guò)軸變換為轉(zhuǎn)過(guò)90°的偏振方向(|)，此反射光即為偏振片Pg吸收。
而且，透過(guò)二向色濾色器Dg的光，由第二1/4相位板R2變換為直線(xiàn)偏振光(|)，射入圖像顯示元件8g。
由圖像顯示元件8g反射改變了偏振方向的光(P)，再由第二1/4相位板R2變?yōu)閳A偏振光(O)，透射過(guò)二向色濾光器Dg后，透過(guò)第11/4相位板R1轉(zhuǎn)換成與照明光(I)相同的偏振方向(·)的直線(xiàn)偏振光，透射過(guò)偏振板Pg。
由圖像顯示元件8g轉(zhuǎn)換了90度偏振方向的光(P’)，由于偏振方向被旋轉(zhuǎn)了90度，所以在透過(guò)第二相位板R2、二向色濾光器Dg、第一相位板R1后，變換成與照明光正交的偏振方向(|)，被偏振光板Pg吸收。
在R光、B光的光路中設(shè)有與G光相同結(jié)構(gòu)的帶偏振片的二向色濾光器裝置PDr、PDb。
上述二向色濾光器Dg、Db、Dr的特性，為了截止照明光的RGB邊界部分的波段(藍(lán)、橙色)的光而取圖5所示特性。
此外，圖5外中也以虛線(xiàn)一并示明了合成二向色7中二向色膜7db與7dr的特性。
作為本實(shí)施形式的變形例，如圖4B所示，也可采用略去第二相位板的結(jié)構(gòu)，這時(shí)的圖像顯示元件8r、8g、8b具有調(diào)制圓偏振光的作用。
第三實(shí)施形式圖6示明本發(fā)明第三實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第一實(shí)施形式相同的部件或部分附以相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中在照明光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)有將特定波段內(nèi)共的偏振方向作90°變換的顏色相位濾光器CF，此外采用了由四個(gè)三棱鏡組成的，二相色面交叉成X形結(jié)構(gòu)的二向色棱鏡37，這一點(diǎn)與第一實(shí)施形式的不同。
下面說(shuō)明二向色棱鏡37的作用。如圖所示，從第一面37入射的光之中為第一二向色面37db所反射的光，透過(guò)第二面37c，透過(guò)偏振片Pb而到達(dá)B光用的圖像顯示元件8b。
由第二二向色面37dr反射的光透過(guò)第三面37b，再透過(guò)偏振片Pr后，到達(dá)R光用的圖像顯示元件8r。
同時(shí)透過(guò)第一二向色面37d與第二二向色面37d的光，透過(guò)第四面37d后再透過(guò)偏振片Pg而到達(dá)G共用的圖像顯示元件8g。
顏色相位濾光器CF在與某個(gè)偏振方向一致的光入射時(shí)，在特定波段(例如G光的波段)將偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)90°，這種情形示明于圖7A、7B中。
圖7A示明與入射光偏振方向平行的偏振分量的強(qiáng)度，圖7B示明與入射光的偏振方向垂直的偏振分量。
圖7A、7B所示特性的光由于是從顏色相位濾光器CF出射，本實(shí)施形式中透過(guò)二向色棱鏡7的偏振方向與R光、B光的偏振方向成為相差90°的方向。因此，如圖8所示，G光光路中所設(shè)偏振片Pg的透過(guò)軸Qg與R光、B光光路中所設(shè)偏振片Pr、Pb的透過(guò)軸Qr、Qb也成為相差90°的方向。
此外也可于G光或R光、B光的光路中設(shè)置相位板，將偏振方向變更到規(guī)定的方向。
如這里所示，使G光與R光、B光的偏振方向相差90°，通過(guò)取將多量透過(guò)構(gòu)成二向色棱鏡7的二向色膜的光作為偏振光來(lái)透過(guò)二向色膜的結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高二向色膜的效率。
作為與此實(shí)施形式的不同的結(jié)構(gòu)，也可將顏色相位濾光器CF設(shè)于光路棱鏡6與二向色棱鏡7之間，在光路棱鏡6中，各個(gè)顏色光以同一偏振方向透過(guò)反射，而在二向色棱鏡7中，可以根據(jù)顏色光分別使用P偏振光分量與S偏振光分量。
這樣，在采用了顏色相位濾光器CF的結(jié)構(gòu)中，不僅是本實(shí)施形式所示的正交棱鏡組成的二向色棱鏡的結(jié)構(gòu)，即便是第一實(shí)施形式所示的3P棱鏡組成的二向色棱鏡等具有顏色分解作用的結(jié)構(gòu)，也都可以具有這里所示的效果。
第四實(shí)施形式圖9示明本發(fā)明第四實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施形式中，除光路棱鏡6中光的通過(guò)方式與上述各實(shí)施相式相異外，其余與第一實(shí)施形式相同，對(duì)于與第一實(shí)施形式相同的部件或部分附近相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中，通過(guò)透鏡5b的照明光首先入射到光路棱鏡6的第一面6b’，透過(guò)第二面6c’而入射到二向色棱鏡7。
在二向色棱鏡7中，與第一實(shí)施形式相同，照明光分離成R、G、B的各色光，透過(guò)偏振片Pr、Pg、Pb，入射到各種顏色的各個(gè)圖像顯示元件Br～8b，調(diào)制后，透過(guò)偏振片Pr、Pg、Pb的R、G、B光合成，再由光路棱鏡6的第二面6c’入射。
入射到光路棱鏡6內(nèi)的圖像光于第一面6b’上全反射，從第三面6a’出射，通過(guò)偏心投影透鏡10投影。
本實(shí)施形式中，在照明光學(xué)系統(tǒng)與二向色棱鏡7之間設(shè)有使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)二向色棱鏡7，同時(shí)使來(lái)自二向色棱鏡7的圖像光以近似100％的反射率反射而導(dǎo)向到并透過(guò)偏心投影透鏡的光路棱鏡6，由于此光路棱鏡6與二向色棱鏡7內(nèi)的照明光光路與圖像光的光路互異，故可如有情形那樣不設(shè)偏振光束分裂器來(lái)分離照明光光路與圖像光光路，而且能通過(guò)光路棱鏡6將來(lái)自二向色棱鏡7的圖像光以接近100％的反射率反射并導(dǎo)向偏心投影透鏡10。
這同已有的投影型圖像顯示裝置相比，可以提高光的利用效率，獲得清晰的顯示圖像。
在本實(shí)施形式中，也可于光路棱鏡6與照明光學(xué)系統(tǒng)之間，將能使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件相對(duì)于光路棱鏡6分隔一空氣間隔配置。
本發(fā)明中，各顏色光用圖像顯示元件的布置并不限于上述各實(shí)施形式所述而可任意設(shè)定。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在因配備了調(diào)制光的偏振狀態(tài)的圖像顯示元件而需要偏振光元件的投影型圖像顯示裝置中，由于是將這種偏振光元件設(shè)于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件之間，就能不受照明光路與投影光路重疊的光學(xué)元件(構(gòu)成顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的元件與導(dǎo)光元件等)內(nèi)部畸變與光學(xué)多層膜中偏振狀態(tài)紊亂的影響，而可提高圖像的對(duì)比度。
還能與已有情形相同，不設(shè)偏振光束分裂器來(lái)分離照明光的光路與圖像光的光路，且由于通過(guò)導(dǎo)光元件將來(lái)自照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光或來(lái)自顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以接近100％的反射率反射導(dǎo)入顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，故能有比已有投影型圖像顯示裝置為高的光的利用效率和更清晰的高精度的顯示圖像。
若將顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸各相對(duì)于圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜設(shè)定，則可使投影光學(xué)系統(tǒng)小型化。
再有，通過(guò)將投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)定為具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸相互不同的多個(gè)光學(xué)元件的偏心光學(xué)系統(tǒng)，就可校正因投影光學(xué)系統(tǒng)傾斜而發(fā)生的梯形畸變等偏心像差。
此外，在把導(dǎo)光元件形成為楔狀時(shí)，通過(guò)在此導(dǎo)光元件與投影光學(xué)系統(tǒng)之間將可使從導(dǎo)光元件出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件相對(duì)于導(dǎo)光元件隔開(kāi)一空氣間隔布置，就能減少因楔狀發(fā)生的像差。
第五實(shí)施形式圖11示明本發(fā)明第五實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖中201為高壓汞燈等構(gòu)成的照明光源，202為用于將光源201的光朝規(guī)定方向發(fā)射的反射器。
203為用于形成均勻照明區(qū)的積分器，由蠅眼透鏡203a、203b構(gòu)成。
204為使非偏振光取規(guī)定的偏振方向的偏振光的偏振變換元件，由偏振光分離膜204a、反射膜204b與1/2相位板204c構(gòu)成。
205使照明光聚光的聚光光學(xué)系統(tǒng)，由透鏡205a、205b與反射鏡205c構(gòu)成，在此實(shí)施例中，由光源201～透鏡205b構(gòu)成照明光學(xué)系統(tǒng)；206為用于使照明光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)的光路通過(guò)一個(gè)顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而設(shè)定光路的光路棱鏡(導(dǎo)光元件)。
207為用于將光路分解為R、G、B三色而再合成的二向色棱鏡(顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng))。它在本實(shí)施形式中是將三個(gè)棱鏡組合，于規(guī)定的組合面上蒸鍍二向色膜而構(gòu)成的。
208r、208g、208b是由液晶顯示器等構(gòu)成的各個(gè)顏色光用的反射型圖像顯示元件，根據(jù)與未圖示的個(gè)人計(jì)算機(jī)或電視、視頻、DVD重放機(jī)等圖像信息供給裝置的圖像信息所對(duì)應(yīng)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，將入射的各種顏色照明光反射，同時(shí)調(diào)制并出射。
209為輔助棱鏡(輔助光學(xué)元件)、210為偏心投影透鏡(投影光學(xué)系統(tǒng))。P1為相對(duì)于圖像元件208r、208g、208b的起偏鏡，A1為相對(duì)于圖像顯示元件208r、208g、208b的檢偏鏡。
Pr1、Pb1分別是設(shè)于二向色棱鏡207與紅色用以及與藍(lán)色用的反射型圖像顯示元件208r、208b之間的二向色濾光器(顏色調(diào)節(jié)裝置)。
下面說(shuō)明取以上結(jié)構(gòu)的投影型圖像顯示裝置中的光學(xué)作用。從光源201以輻射狀發(fā)射的照明光束為反射器202反射，聚光到蠅眼透鏡203a上。此照明光束由蠅眼透鏡203a分離成多個(gè)光束之后，通過(guò)蠅眼透鏡203b、透鏡205a、205b的作用，于圖像顯示元件208r、208g、208b上重合，在圖像顯示元件上形成均勻的照明區(qū)。
從蠅眼透鏡203b出射的多個(gè)光束為與各光束對(duì)應(yīng)的偏振光分離膜分離成P偏振光和S偏振光。P偏振光由1/2相位板204c變換成與S偏振光同方向的偏振光分量，S偏振光由反射膜204b反射，作為規(guī)定的偏振光向同一方向發(fā)射。
如圖12所示，照明光束從光路棱鏡206的第一面206a到第二面206b上以滿(mǎn)足全反射條件的角度入射進(jìn)行全反射。由引獲得以接近100％的反射率的反射，沿光路彎曲通過(guò)后，從第三面206c出射。
本實(shí)施形式是就照明光于光路棱鏡206的第二面206b上全反射的情形進(jìn)行了說(shuō)明，但這種在此第二面206b上的全反射，也可通過(guò)于第二面206b外側(cè)的一部分上經(jīng)蒸鍍形成反射鏡膜來(lái)進(jìn)行反射。
此外，本實(shí)施形式中，作為二向色棱鏡7采用的是由三個(gè)棱鏡(第一～第三棱鏡P11、P21、P31)構(gòu)成的3P棱鏡。
圖12中，從第一棱鏡P11的第一面207a入射的B(藍(lán)色)光于第一二向色面207db上反射，透過(guò)R(紅色)與G(綠色)的光。
B光于第一面207a上以接近100％的反射率反射(例如全反射)后，從第二面207b出射，透過(guò)二向色濾光器Tb1，到達(dá)B光用圖像顯示元件208b。
透過(guò)第一二向色面207db的R光、G光，從與這一面207db之間只隔少許空氣間隔配置的第二棱鏡P21的第三面207c入射，R光于第二二向色面207dr上反射，而G光則于其上透過(guò)。
R光于第三面207c以近似100％的反射率反射(例如全反射)后，從第四面207d出射，透過(guò)二向色濾光器Pr1，到達(dá)R用圖像顯示元件208r。
透過(guò)第二二向色面207dr的G光入射到第三棱鏡P31后從第五面207e出射，到達(dá)G光用圖像顯示元件208g。
入射到各圖像顯示元件的各色照明光通過(guò)與上述圖像信息對(duì)應(yīng)的信號(hào)所驅(qū)動(dòng)的各圖像顯示元件，調(diào)制其偏振狀態(tài)而反射。
由各圖像顯示元件調(diào)制和反射的圖像光朝與朝明光入射方向相反的方向反射，R光、B光則透過(guò)二向色濾光器Pr1、Pb1，而G光則原樣地入射到二向色棱鏡207，它們通過(guò)與前述顏色分解時(shí)相反的路徑再合成一束光出射。
從二向色棱鏡207出射的光于光路棱鏡206中從第三面206到達(dá)第二面206b上，以小于全反射角的角度入射，透過(guò)第二面206b而出射。
從光路棱鏡206出射的光彎曲地透過(guò)輔助棱鏡209，經(jīng)圖11的偏心投影透鏡210于未圖示的屏上作為全色圖像投影。
在此圖11中，將照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸設(shè)定為照明光束的中心軸，而光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸則可以看作是將沿反射器202的光軸的光線(xiàn)，由此順此反射器之后設(shè)置的蠅眼透鏡203a、203b此外的照明光學(xué)系統(tǒng)(205a、205b、205c)、光路棱鏡206、二向色棱鏡207、圖像顯示元件208r、208g、208b、輔助棱鏡209與偏心投影透鏡210各個(gè)作光線(xiàn)描跡的直線(xiàn)。
基于以上所述，圖11中將照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸設(shè)為IL1，將投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸設(shè)定為PL1。
在本實(shí)施形式中，如圖12所示，照明光學(xué)系統(tǒng)的顏色分解后的基準(zhǔn)軸(即顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸)IL1與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸PL1都設(shè)定為，相對(duì)于圖像顯示元件208r～208b的顯示面法線(xiàn)的傾角為θ，這樣，照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸IL1與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸PL1構(gòu)成2θ的角。
當(dāng)將上述傾角θ增大，照明光路的基準(zhǔn)軸與投影光路的基準(zhǔn)軸組成的角2θ也加大，而圖像光(或照明光)入射到光路棱鏡6的角度ω變小，而能使透過(guò)光路棱鏡206的所有光線(xiàn)的入射角度下的透過(guò)率更均勻。此外，在照明光學(xué)系統(tǒng)中，照明光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)越小，效率越好。
另一方面，在偏心光學(xué)系統(tǒng)中，物平面(圖像顯示元件)的傾角θ愈小，偏心像差量也愈小，而偏心投影透鏡210的F數(shù)也愈大，從而更易校正像差。
圖13中，在實(shí)施形式中二向色棱鏡7的色分解特性表示成圖14中二向色濾光器Pr1、Pb1的特性。
圖13中，二向色棱鏡207的截止波長(zhǎng)設(shè)定為λ1＝510nm，λ2＝570nm，并分別以細(xì)實(shí)線(xiàn)、粗實(shí)線(xiàn)、虛線(xiàn)表示B光、G光與R光。
此外，圖14中，B光用的二向色濾光器Pb1是截止波長(zhǎng)在480nm的邊緣濾光器，R光用的二向色濾光器是截止波長(zhǎng)在600nm的邊緣濾光器。
由此，從光源發(fā)出的白光中除去480～510nm與570～600nm的波段的光，就能再現(xiàn)與顏色純度的顏色光相平衡的作了剔除的白光。
為二向色濾光器Pr1、Pb1截止的波段的光不改變偏振方向而原樣地反射，由投影系統(tǒng)的偏振片A1吸收。
如上所述，在本實(shí)施形式中，照明各圖像顯示元件208r、208g、208b的顏色光，取決于二向色棱鏡207所具有的二向色膜的特性決定其波段，但在二向色棱鏡207與圖像顯示元件208r、208b之間設(shè)有使顏色光的波段變窄的二向色濾光器Pr1、Pb1，就能從該顏色光中除去二向色棱鏡207的二向色膜特性從透過(guò)波段變換為反射波段分量的光，從而可以提高該顏色光的純度，拓廣顏色再現(xiàn)的范圍。
一般，顏色分解合成光系統(tǒng)的光學(xué)薄膜特性從透過(guò)濾段變換為反射波段區(qū)域的波段分量的光，由于在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)薄膜中P偏振光與S偏振光的相位特性不同，使偏振狀態(tài)紊亂而成為降低圖像對(duì)比度的原因，但如本實(shí)施形式所示，通過(guò)設(shè)置二向色濾光器Pr1、Pb1可改善這種情形。
此外，本實(shí)施形式中，在照明光學(xué)系統(tǒng)與二向色棱鏡7之間設(shè)有將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)向二向色棱鏡207，同時(shí)使二向色棱鏡207出射的圖像光透過(guò)偏心投影透鏡210側(cè)的光路棱鏡206，由于此光路棱鏡206與二向色棱鏡207內(nèi)的照明光光路和圖像光光路互異，就能與已有情形相同不設(shè)偏振光束分裂器而分離照明光光路與圖像光光路。而且能由光路棱鏡206將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)向二向色棱鏡207，同時(shí)能將圖像顯示元件208r、208g、208b的圖像光導(dǎo)引到并透過(guò)偏心投影透鏡。
從而與已有的投影型圖像顯示裝置相比，能提高光的利用率和獲得清晰顯示的圖像。
此外，在本實(shí)施形式中，通過(guò)使偏心透鏡210作為具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸不同的多個(gè)光學(xué)元件，就能校正由于投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸傾斜而發(fā)生的梯形畸變等偏心像差。
再有，本實(shí)施形式中，雖然形成了楔形光路棱鏡206，但由于在此光路棱鏡206與偏心投影透鏡210之間將光路棱鏡206出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助棱鏡209相對(duì)于光路棱鏡206相隔空氣間隔配置，就能減少因楔形發(fā)生的像差。
在這里，棱鏡207和G用圖像顯示元件208g之間，可以設(shè)二向色濾光器Tg1。當(dāng)然即使沒(méi)有二向色濾光器Tg1，本實(shí)施例也無(wú)問(wèn)題。
第六實(shí)施形式圖15中示明了本發(fā)明第六實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第五實(shí)施形式相同的部件或部分則附以與第五實(shí)施形式相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
在本實(shí)施形式中，設(shè)于二向色棱鏡207與圖像顯示元件208r、208b之間的二向色濾光器Pr1、Pb1可相對(duì)于光路插入或脫出，這一點(diǎn)與第五實(shí)施形式不同。
二向色濾光器Pr1、Pb1插入光路中時(shí)，投影光的顏色分量雖如第五實(shí)施形式的圖14所示，但當(dāng)將二向色濾光器Pr1、Prb從光路中撤出時(shí)，投影光的顏色分量則如圖13所示。
在此情形下，R光與B光的顏色純度降低，投影光的分量增加，因而光量增加，據(jù)此可以交替地使用顏色純度高的狀態(tài)和亮度高的狀態(tài)。
第七實(shí)施形式圖16示明本發(fā)明第七實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第五實(shí)施形式相同的部件或部分則附以與第五實(shí)施形式中相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
在第七實(shí)施形式中，在二向色棱鏡207與圖像顯示元件208r、208g、208b之間設(shè)有帶偏振片的二向色濾光器裝置PDr1，PDg1，PDb1進(jìn)行顏色調(diào)節(jié)，這是與第五實(shí)施形式的不同處。
本實(shí)施形式中，在各個(gè)顏色光路的偏振片與圖像顯示元件間設(shè)有二向色濾光器PDr1、PDg1、PDb1，與相位板組合使用。此二向色濾光器PDr1、PDg1、PDb1的偏振片兼具有照明光的起偏鏡與投影系統(tǒng)的檢偏鏡的功能。
圖17詳示了G光的光路。帶偏振片的二向色濾光器裝置PDg1由偏振片Pg1、第一1/4相位板R11、二向色濾光器Dg1與第二1/4相位板R21貼合構(gòu)成。
這樣，作為照明光(I)入射的光通過(guò)偏振片Pg整形為線(xiàn)偏振光(·)后，再經(jīng)第一相位板R”變換成圓偏振光(O)。入射到二向色濾光器Dg1。
二向色濾光器Dg1反射光需波長(zhǎng)分量的光(C)而透過(guò)所用波長(zhǎng)分量的光。由二向色濾光器Dg1反射的光的偏振方向(O)通過(guò)第一1/4相位板R11與偏振片Pg1的透過(guò)軸變換為轉(zhuǎn)過(guò)90°的偏振方向(|)，此反射光即為偏振片Pg1吸收。
此外，透過(guò)二向色濾光器Dg1的光通過(guò)第二1/4相位板R21變換成線(xiàn)偏振光(|)，入射到圖像顯示元件208g。
為圖像顯示元件208g反射而偏振方向無(wú)變化的光(P1)，再由第二1/4相位板R21變?yōu)閳A偏振光(O)，透過(guò)二向色濾光器Dg1后，透過(guò)第一1/4相位板R11，變換成與照明光(I)有相同偏振方向(·)的線(xiàn)偏振光，透過(guò)偏振片Pg1。
通過(guò)圖像顯示元件208g旋轉(zhuǎn)90°偏振方向的光(P’1)由于是偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的(·)，在透過(guò)第二相位板R21、二向色濾光器Dg1與第一相位板R11后，變換為與照明光(I)正交的偏振方向(|)，為偏振片Pg1吸收。
R光、B光的光路中與G光相同也設(shè)有相同結(jié)構(gòu)的帶偏振片的二向色濾光器裝置PDr1、PDb1。
在實(shí)施形式中的二向色棱鏡207的顏色分解特性如圖18所示，而二向色濾光器Dg1、Db1、Dr1的分光特性則如圖19所示。
圖18中，二向色棱鏡7的截止波長(zhǎng)設(shè)定為λ1＝495nm，λ2＝580nm，如圖18的理解與圖13的理解相同。
圖19中，二向色濾光器Dg1、Db1、Dr1分別是在G光路中截止波長(zhǎng)為505nm與575nm的帶通濾光器Dg1、在B光路中截止波長(zhǎng)為485nm的邊緣濾光器Db1、在R光路中截止波長(zhǎng)為595nm的邊緣濾光器Dr1。
據(jù)此，從光源發(fā)出的白光中除去485～505nm與575～595nm的波長(zhǎng)區(qū)域的光，就能再現(xiàn)與顏色純度高的顏色光相平衡的作了剔除的白光。
第八實(shí)施形式圖20示明本發(fā)明第八實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第五實(shí)施形式相同的部件或部分附以相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中在照明光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)有將特定波段內(nèi)光的偏振方向作90°變換的顏色相位濾光器CF1，此外采用了由四個(gè)三棱鏡組成的，二相色面交叉成X形結(jié)構(gòu)的二向色棱鏡247，這一點(diǎn)與第一實(shí)施形式的不同。
下面說(shuō)明二向色棱鏡247的作用。如圖所示，從第一面247a入射的光之中為第一二向色面247db所反射的光，透過(guò)第二面247c，透過(guò)帶偏振片的二向色濾光器裝置PDb1而到達(dá)B光用的圖像顯示元件208b。
由第二二向色面247dr反射的光透過(guò)第三面247b，再透過(guò)帶偏振片的二向色濾光器裝置PDr1后，到達(dá)R光用的圖像顯示元件208r。
同時(shí)透過(guò)第一二向色面247db與第二二向色面247dr的光，透過(guò)第四面247d后再透過(guò)帶偏振片的二向色濾光器裝置PDg1后，到達(dá)G光用的圖像顯示元件208g。
顏色相位濾光器CF1在與某個(gè)偏振方向一致的光入射時(shí)，在特定波段(例如G光的波段)將偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)90°，這種情形示明于圖21A、21B中。
圖21A示明與入射光偏振方向平行的偏振分量的強(qiáng)度，圖21B示明與入射光的偏振方向垂直的偏振分量。
圖21A、21B所示特性的光由于是從顏色相位濾光器CF1出射，本實(shí)施形式中透過(guò)二向色棱鏡7的偏振方向與R光、B光的偏振方向成為相差90°的方向。因此，如圖22所示，G光光路中所設(shè)的帶偏振片的二向色濾光器裝置PDg1的偏振片Pg1的透過(guò)軸Qg1與R光、B光光路中所設(shè)帶偏振片的二向色濾光器裝置PDr1、PDb1中的偏振片Pr1、Pb1的透過(guò)軸Qr、Qb也成為相差90°的方向。
此外也可于G光或R光、B光的光路中設(shè)置相位板，將偏振方向變更到規(guī)定的方向。
如這里所示，使G光與R光、B光的偏振方向相差90°，通過(guò)取將多量透過(guò)構(gòu)成二向色棱鏡7的二向色膜的光作為偏振光來(lái)透過(guò)二向色膜的結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高二向色膜的效率。
作為與此實(shí)施形式的不同的結(jié)構(gòu)，也可將顏色相位濾光器CF1設(shè)于光路棱鏡206與二向色棱鏡207之間，在光路棱鏡206中，各個(gè)顏色光以同一偏振方向透過(guò)反射，而在二向色棱鏡207中，可以根據(jù)顏色光分別使用P偏振光分量與S偏振光分量。
這樣，在采用了顏色相位濾光器CF1的結(jié)構(gòu)中，不僅是本實(shí)施形式所示的正交棱鏡組成的二向色棱鏡的結(jié)構(gòu)，即便是第五實(shí)施形式所示的3P棱鏡組成的二向色棱鏡等具有顏色分解作用的結(jié)構(gòu)，也都可以具有這里所示的效果。
第九實(shí)施形式圖23示明本發(fā)明第九實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施形式中，除光路棱鏡206中光的通過(guò)方式與上述各實(shí)施形式相異外，其余與第五實(shí)施形式相同，對(duì)于與第五實(shí)施形式相同的部件或部分附近相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中，通過(guò)透鏡205b的照明光首先透過(guò)起偏鏡P1入射到光路棱鏡206的第一面206b’，透過(guò)第二面206c’而入射到二向色棱鏡207。
在二向色棱鏡207中，與第五實(shí)施形式相同，照明光分離成R、G、B的各色光，R、B的光透過(guò)二向色濾光器Tr1、Tb1，而G光原樣地入射到各顏色的圖像顯示元件208r、208g、208b，調(diào)制后，透過(guò)二向色濾光器Tr1、Tb1的R光、B光與G光合成，再由光路棱鏡206的第二面206c’入射。
入射到光路棱鏡206內(nèi)的圖像光于第一面206b’上全反射，從第三面206a’出射，通過(guò)偏心投影透鏡210投影。
本實(shí)施形式中，在照明光學(xué)系統(tǒng)與二向色棱鏡207之間設(shè)有使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)二向色棱鏡207，同時(shí)使來(lái)自二向色棱鏡207的圖像光以近似100％的反射率反射而導(dǎo)向到并透過(guò)偏心投影透鏡的光路棱鏡206，由于此光路棱鏡206與二向色棱鏡207內(nèi)的照明光光路與圖像光的光路互異，故可如有情形那樣不設(shè)偏振光束分裂器來(lái)分離照明光光路與圖像光光路，而且能通過(guò)光路棱鏡206將來(lái)自二向色棱鏡207的圖像光以接近100％的反射率反射并導(dǎo)向偏心投影透鏡210。
這同已有的投影型圖像顯示裝置相比，可以提高光的利用效率，獲得清晰的顯示圖像。
在本實(shí)施形式中，也可于光路棱鏡206與照明光學(xué)系統(tǒng)之間，將能使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件相對(duì)于光路棱鏡206分隔一空氣間隔配置。
本發(fā)明中，各顏色光用圖像顯示元件的布置并不限于上述各實(shí)施形式所述而可任意設(shè)定。
如上所述，依照本實(shí)施例，在根據(jù)顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)所具有的二向色膜等膜的特性決定照明各圖像顯示元件的顏色光的波段的投影型圖像顯示裝置中，由于在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件間設(shè)有將顏色光的波段變窄的二向色濾光器等顏色調(diào)節(jié)裝置，故能從該顏色光除去顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)薄膜特性從透過(guò)波段變換為反射波段區(qū)的波段的分量光，而得以提高該顏色光的純度，拓廣顏色再現(xiàn)的范圍。
一般，顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的膜特性從透過(guò)波段變?yōu)榉瓷洳ǘ蔚膮^(qū)域的波段分量光，因顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的膜中P偏振光與S偏振光的相位特性不同，使偏振狀態(tài)紊亂而成為圖像對(duì)比度降低的原因，但在本發(fā)明中，通過(guò)設(shè)置顏色調(diào)節(jié)裝置而能改善這種現(xiàn)象。
還能與已有情形相同，不設(shè)偏振光束分裂器來(lái)分離照明光的光路與圖像光的光路，且由于通過(guò)導(dǎo)光元件將來(lái)自照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光或來(lái)自顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以接近100％的反射率反射導(dǎo)入顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，故能有比已有投影型圖像顯示裝置為高的光的利用效率和更清晰的高精度的顯示圖像。
若將顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸各相對(duì)于圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜設(shè)定，則可使投影光學(xué)系統(tǒng)小型化。
再有，通過(guò)將投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)定為具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸相互不同的多個(gè)光學(xué)元件的偏心光學(xué)系統(tǒng)，就可校正因投影光學(xué)系統(tǒng)傾斜而發(fā)生的梯形畸變等偏心像差。
此外，在把導(dǎo)光元件形成為楔形時(shí)，通過(guò)在此導(dǎo)光元件與投影光學(xué)系統(tǒng)之間將可使從導(dǎo)光元件出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件相對(duì)于導(dǎo)光元件隔開(kāi)一空氣間隔布置，就能減少因楔狀發(fā)生的像差。
第十實(shí)施形式圖24示明本發(fā)明第十實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)。圖中401為光源、402為反射光源光的拋物面鏡物的反射鏡。403為具有二維排列的多個(gè)透鏡陣列的第一蠅眼元件403a和取同樣結(jié)構(gòu)的第二蠅眼元件403b的蠅眼積分器。404為用于使來(lái)自光源401非偏振光與規(guī)定偏振方向一致的偏振變換元件，405為包括第一透鏡405a、第二透鏡405b與反射鏡405c的照明光重疊系統(tǒng)，406為用作波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)的疊層相位元件。
407為導(dǎo)引上述結(jié)構(gòu)的照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光的導(dǎo)光棱鏡，408為將四個(gè)棱鏡408a、408b、408c、408d組成十字形而接合成的用作顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的十字形二向色棱鏡。409R、409G、409B為接收紅、綠、藍(lán)各色光，調(diào)制且反射的反射型液晶元件(反射型圖像顯示元件)，410R、410G、410B為對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)各反射型液晶元件409R、409G、409B配置的，分別只透過(guò)特定方向偏振分量的偏振光元件。
411為相對(duì)于導(dǎo)光棱鏡407只隔一小間隙439配置的校正棱鏡、412為用作投影光學(xué)系統(tǒng)的投影透鏡。
上述蠅眼積分器403通過(guò)第一蠅眼元件403a將來(lái)自反射鏡402的近似平行光分割并會(huì)聚成多個(gè)光束，于第二蠅眼元件403b附近形成多個(gè)光源像。來(lái)自各光源像的光束通過(guò)反射鏡405c，由第一透鏡405a與第二透鏡405b重疊于各反射型液晶元件409R、409G、409B之上，進(jìn)行均勻性高的照明。
圖25將圖24所示的偏振變換元件404予以放大表示。此偏振光變換元件404由在垂直于圖面方向具有長(zhǎng)度且剖面呈平行四邊形的棱鏡部件多個(gè)接合而成。
圖中404a是用于將垂直于包含來(lái)自蠅眼積分器403的非偏振光440的圖面方向的偏振分量S偏振光441反射而將平行于圖面的偏振分量442透過(guò)的偏振分解面，圖中404b則是用于將偏振分解面404a反射的偏振光441再度反射作為改變方向的S偏振光的出射光443的反射面。此外，404c是使透過(guò)偏振分解面404a的P偏振光442的偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)90°的偏振光444。
404a、404b、404d以之作為一個(gè)單元周期性地設(shè)于棱鏡部件中，整體地具有使入射光的偏振方向與垂直于圖面的偏振光一致的功能。
圖26示明圖24中所示疊層相位元件406的分光特性?？v軸表透過(guò)率，橫軸表波長(zhǎng)，實(shí)線(xiàn)表明相對(duì)于圖24圖面垂直方向的偏振光(相對(duì)于圖24的偏振光變換元件404的偏振光分解面404a的S偏振光)的分光透過(guò)率特性，虛線(xiàn)表明相對(duì)于圖24圖面平行方向的偏振光(相對(duì)于圖24的偏振光變換元件404的偏振光分解面404a的S偏振光)的分光透過(guò)率特性。
這就是說(shuō)，疊層相位元件406具有使入射的偏振光之中紅光、藍(lán)光不改變方向，只是使綠光的偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)90°而透過(guò)的特性。
具有上述特性的元件可將聚碳酯等樹(shù)脂拉伸所得的相位板改變其相位滯后軸同時(shí)作多層疊層而制成。
在構(gòu)成二向色棱鏡408的四個(gè)棱鏡接合面上通過(guò)蒸鍍等方法形成Y狀的二向色膜，這些二向色膜分別用作具有圖35A、35B所示的紅反射二向色面413R、藍(lán)反射二向色面413B。
上述各二向色面交錯(cuò)配置，將入射光中所含紅光、藍(lán)光于各相應(yīng)面上反射的同時(shí)，讓綠光透過(guò)面將白光分解成三色光。
反射型液晶元件409R、409G、409B具有接收來(lái)自未圖示的信號(hào)處理系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而改變(調(diào)制)入射的偏振光照明光的偏振方向的功能，在本實(shí)施形式中，為使與照明光有同一偏振方向的分量經(jīng)投影形成圖像而完成圖像信號(hào)處理。
在信號(hào)處理系統(tǒng)接收來(lái)自個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、頻效、DVD重放機(jī)等圖像信息供給裝置供給的圖像信息，并根據(jù)此圖像信息生成用于驅(qū)動(dòng)反射型液晶元件409R、409G、409B的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在以上結(jié)構(gòu)中，來(lái)自光源401的白光直接或通過(guò)反射鏡402反射成大致平行光，而入射蠅眼積分器403。蠅眼積分器403如前所述分割成多個(gè)光束，由偏振光變換元件404變換成包含多個(gè)垂直于圖面方向分量的偏振光，通過(guò)照面光重疊系統(tǒng)405，入射到積層相位元件406。
入射到積層相位元件406的光束，如對(duì)圖26所作的描述中，只是具有綠光波長(zhǎng)區(qū)的綠光分量將偏振方向改變90°成為平行的偏振光，而具有紅、藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)的紅、藍(lán)光分量則按具有入射時(shí)偏振方向的偏振光原樣地出射，入射到導(dǎo)光棱鏡407的第一面。
導(dǎo)光棱鏡407的第二面445由于是以相對(duì)于入射光滿(mǎn)足全反射條件的角度而設(shè)定的，于是能將幾乎所有的光(以近似100％的反射率)反射向正交二向色棱鏡408。
正交二向色棱鏡208，如前所述，將通過(guò)二向色面413R、413B入射的白光分成三色光，此各種顏色光照明各反射型液晶元件409R、409G、409B。
此時(shí)，將偏振軸設(shè)定成，便設(shè)于各反射型液晶元件409R、409G、409B與二向色棱鏡408之間的偏振光元件中的410R與410B透過(guò)垂直于圖面的偏振光，而410G則透過(guò)與圖面平行的偏振光。這樣就能由更高偏振度的偏振光照明各反射型液晶元件409R、409G、409B。
入射到各反射型液晶元件409R、409G、409B的各色照明光通過(guò)改變偏振方向，調(diào)制反射，成為包含圖像信息的各色圖像光，再次通過(guò)偏振光元件410R、410G、410B而入射到正交二向色棱鏡208。
由于偏振光元件410R、410G、41B是相對(duì)于照明光、圖像光共同起作用，對(duì)于調(diào)制反射的各色圖像光所含偏振光中與各色照明有同一方向的偏振分量，即相對(duì)于紅光、藍(lán)光、透過(guò)垂直于圖面的偏振分量，而相對(duì)于綠光即透過(guò)平行圖面的分量。于是，入射到正交二向色棱鏡408的圖像光作為與顏色分解時(shí)同一偏振方向的顏色光進(jìn)行顏色合成，入射到導(dǎo)光棱鏡407。
從圖24中也可看到，各色照明光相對(duì)于各反射型液晶元件409R、409G、409B斜入射，它們的反射光即各色圖像光相對(duì)于各色照明光鏡像對(duì)稱(chēng)地斜出射。這就是說(shuō)，入射到各反射型液晶元件409R、409G、409B的各色照明光方向(即光路)與從各反射型液晶元件409R、409G、409B出射的各色圖像光的方向(光路)在任意位置上通常是相異的。
換言之，在把沿照明光學(xué)系統(tǒng)中照明光束中心線(xiàn)光線(xiàn)的二向色棱鏡408與投影透鏡412的跡線(xiàn)作為全系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，在二向色棱鏡408中照明光一方和圖像光一方的基準(zhǔn)軸還有投影透鏡412的基準(zhǔn)軸，分別相對(duì)于反射型液晶元件409R、409G、409B顯示面的法線(xiàn)傾斜。
這樣，由二向色棱鏡408合成的圖像光在到達(dá)導(dǎo)光棱鏡407的第二面445上時(shí)，與照明光不同，相對(duì)于第二面445以臨界角以下的角度入射且原樣地透過(guò)，通過(guò)間隙439與校正棱鏡411，由投影透鏡412投影。
校正透鏡411的設(shè)置是為了抑制從楔形導(dǎo)光棱鏡407出射時(shí)因彎曲而發(fā)生的像差。
此外，由于各色圖像光是相對(duì)于各反射型液晶元件409R、409G、409B斜向出射，在把具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸的通常透鏡用作投影透鏡412時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)畸變的投影而需加大透鏡并在與光軸垂直的方向進(jìn)行移位，但這樣會(huì)使投影困難，而且即使能夠投影，也需用廣角的大孔徑透鏡。
但在本實(shí)施形式中，投影透鏡412構(gòu)成為使多個(gè)透鏡或光學(xué)面之中至少有一個(gè)取不具備旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸的形狀(旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)形狀)或者是全都不存在共通的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸。由此可將從反射型液晶元件409R、409G、409B斜向出射的圖像光作良好的投影。
圖24所示的投影透鏡412全由折射透鏡構(gòu)成，但也可用反射鏡構(gòu)成。
本實(shí)施形式中，投影透鏡412可根據(jù)全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)取以圖面為對(duì)稱(chēng)面的對(duì)稱(chēng)形狀。當(dāng)把此面視作為基準(zhǔn)面時(shí)，在本實(shí)施形式中，也可把正交二向色棱鏡408的顏色分解方向取作為沿該對(duì)稱(chēng)面或沿在光學(xué)上與該對(duì)稱(chēng)面等價(jià)的面的方向。
根據(jù)以上所述第10實(shí)施形式的結(jié)構(gòu)，由于是以導(dǎo)光棱鏡407的第二面445的全反射將照明光導(dǎo)向反射型液晶元件409R、409G、409B，故可將先有裝置情形中那種因采用偏振光束分裂器結(jié)構(gòu)中成為問(wèn)題的偏振光束分裂器的波長(zhǎng)依賴(lài)性與角度依存性排除，而以良好的效率照明反射型液晶元件409R、409G、409B。
再有，通過(guò)積層相位元件406的作用，入射到正交二向色棱鏡408的照明光的偏振狀態(tài)為正交二向色棱鏡408的二向色面413R、413B所反射的紅、藍(lán)光分量成為垂直于圖24圖面的偏振光(相對(duì)于二向色面的S偏振光)，而透過(guò)兩二向色面413R、413B的綠光分量則主要包含與圖24圖面平行的偏振光(相對(duì)于二向色面的P偏振光)。由于各反射型液晶元件409R、409G、409B反射的各色圖像光的偏振方向也與照明光的各色分量有同一方向，就能減少成為已有問(wèn)題的顏色分解時(shí)與顏色合成時(shí)因二向色面偏振所致截止波長(zhǎng)差異引起的對(duì)比度與光量下降等顯示圖像惡化。
接收反射型液晶元件409R、409G、409B調(diào)制而生成的圖像光，在由正交二向色棱鏡408進(jìn)行顏色合成之前，由于通過(guò)了偏振光元件410R、410G、410B檢偏而能保持高的對(duì)比度。
圖24中，入射各反射型液晶元件409R、409G、409B的各照明光和使之調(diào)制反射而出射的各色圖像光，在正交二向色棱鏡408的二向色面413R、413B的不同位置以不同角度入射。
圖24中的點(diǎn)劃線(xiàn)表示通過(guò)各反射型液晶元件409R、409G、409B中心的軸(基準(zhǔn)軸L2)，以沿此軸行進(jìn)的光線(xiàn)為例，設(shè)照明光入射的二向色面413R的角度為β，以各色圖像光再度入射二向色面413R時(shí)的角度為γ，而這些角度是互不相同的。
另一方面，一般情形下，二向色面的特性由于入射角度的變化，當(dāng)上述β與γ的差大時(shí)就難以進(jìn)行良好的顏色分解合成。
因此，在本實(shí)施形式中，使兩者的差為|β-γ|＜25° (1)而最好是使|β-γ|＜15° (2)在本實(shí)施形式中，通過(guò)偏振變換元件404的作用，使偏振方向有某種程度一致的照明光入射積層相位元件406，但為要進(jìn)行更高精度的偏振控制，也可設(shè)置使垂直的偏振光透過(guò)圖24圖紙的偏振光元件，以與疊層相位元件406的光入射側(cè)接近或貼緊。
在圖24的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)將鄰接第二透鏡405b、積層相位元件406、偏振光元件410R、410G、410B與反射型液晶元件409R、409G、409B等各光學(xué)元件的光學(xué)元件或部件接合成整體，能夠降低界面上光的反射率，增大光量和除去雜散光。
此外，反射型液晶元件409R、409G、409B通常為矩形，這時(shí)的長(zhǎng)邊、短邊可任意設(shè)置。若短邊取平行于圖24的圖面形式設(shè)置，則可使正交二向色棱鏡408在圖24中的剖面小型化；相反，若將長(zhǎng)邊按平行于圖24的面平行地配置，則可使正交二向色棱鏡408在圖24的縱深方向的尺寸小型化。這樣，反射型液晶元件409R、409G、409B的配置可根據(jù)用途與整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)置方式作適當(dāng)?shù)剡x擇。
第十一實(shí)施形式圖27示明本發(fā)明第十一實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第十實(shí)施形式共同的部件或部分附以相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中采用四個(gè)棱鏡414a、414b、414c、41d組成的稱(chēng)作4P棱鏡的顏色分解合成棱鏡體414，取代第十實(shí)施形式中用作顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的正交二向色棱鏡408。
顏色分解合成棱鏡體414相對(duì)于導(dǎo)光棱鏡407與校正棱鏡411空開(kāi)小的間隙446配置，在棱鏡414a與棱鏡414b之間，形成用作具有反射藍(lán)光特性的二向色膜的藍(lán)光反射的向色面447。此外，在棱鏡414c與棱鏡414d之間形成用作具有反射紅光特性的二向色膜的紅光反射的二向面448。
本實(shí)施形式中，包含疊層相位元件406的照明光學(xué)系統(tǒng)、導(dǎo)光棱鏡407、校正棱鏡411以及投影透鏡412的結(jié)構(gòu)與第十實(shí)施例的相同，只是由顏色分解合成體414進(jìn)行的顏色分解合成方法不同。
與第十實(shí)施形式相同，從導(dǎo)光棱鏡207出射的照明光之中，紅光、藍(lán)光分量具有垂直于圖面的偏振方向，而綠光分量具有平行于圖面的偏振方向。
入射到顏色分解合成棱鏡體414的照明光首先為藍(lán)反射二向色面447反射藍(lán)光分量而透過(guò)綠光、紅光分量。為藍(lán)反射二向色面447反射的藍(lán)色由構(gòu)成棱鏡414a的面449全反射，通過(guò)偏振光元件410B，入射到藍(lán)光用反射型液晶元件409B。
透過(guò)藍(lán)反射二向色面447的綠光、紅光分量入射到二向色面448并為此同一面反射，通過(guò)偏振光元件410R入射到紅光用反射型液晶元件409R。綠色光也透過(guò)此同一面，通過(guò)偏振光元件410G，入射到綠光用的反射型液晶元件409G。
由各反射型液晶元件409R、409G、409B調(diào)制的偏振狀態(tài)變化了的各色圖像光，分別為偏振光元件410R、410G、410B檢偏后，再入射到顏色分解合成棱鏡體414，與顏色分解時(shí)方向相反地進(jìn)入各棱鏡內(nèi)，進(jìn)行顏色合成。進(jìn)行了顏色合成的圖像光，與第十實(shí)施形式相同，透過(guò)導(dǎo)光棱鏡407與校正棱鏡411，由投影透鏡412投影。
本實(shí)施形式所用的顏色分解合成棱鏡體414與第二實(shí)施形式的正交二向色棱鏡408不同，由于兩個(gè)二向色面不正交，制造上要求精度沒(méi)有那樣高，可以降低成本。
另外，由于光相對(duì)于藍(lán)反射二向色面的入射角與反射角小于45°，可以減小因二向色面447的偏振方向?qū)е碌亩蛏匦圆睢?br>
再有，圖27所示的顏色分解合成棱鏡體414是在考慮到光線(xiàn)透過(guò)區(qū)域的同時(shí)使其盡可能小的前提下而由四個(gè)棱鏡414a、414b、414c與414d構(gòu)成，但也可以將棱鏡414b與414c結(jié)合成整體而構(gòu)成所謂3P棱鏡的顏色分解合成整體。
第十二實(shí)施形式圖28示明本發(fā)明第十二實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置中顏色分解合成系統(tǒng)的周邊結(jié)構(gòu)，其中與第十實(shí)施形式共同的部件或部分則附以相同的標(biāo)號(hào)略去其說(shuō)明。
顏色分解合成棱鏡體415是由三個(gè)棱鏡415a、415b、415c組成的三P棱鏡，在棱鏡415a與棱鏡415b之間空開(kāi)有一小間隙450。棱鏡體415作為整體與圖27的棱鏡體414相同，相對(duì)于導(dǎo)光棱鏡407與校正棱鏡411也空置一小間隙配置。
棱鏡415a的與棱鏡415b相對(duì)的面形成了作為具有藍(lán)反射特性的二向色膜的藍(lán)反射二向色面451，在棱鏡415b與棱鏡415c的接合面上形成了作為具有紅反射特性的二向色膜的紅外射二向色面452。
與前述各實(shí)施形式相同，從圖右側(cè)入射到顏色分解合成棱鏡體415的照明光，首先于藍(lán)反射二向色面451中反射藍(lán)光分量而透過(guò)綠光和紅光分量。
于藍(lán)反射二向色面451反射的藍(lán)光在構(gòu)成棱鏡415a的面453上全反射，通過(guò)偏振光元件410B入射到藍(lán)光用反射型液晶元件409B。
透過(guò)藍(lán)反射二向色面451的綠、紅光分量入射到二向色面452、于此面上反射的紅光則于構(gòu)成棱鏡415b的面454上全反射，通過(guò)偏振光元件410R，入射到紅光用反射型液晶元件409R。另一方面，綠光透過(guò)二向色面452，經(jīng)偏振光元件410G入射到綠光用的反射型液晶元件409G。
由各反射型液晶元件409R、409R、409B調(diào)制反射的各色圖像光經(jīng)偏振光元件410R、410G、410B檢偏后，再入射到顏色分解合成棱鏡體415，與顏色分解時(shí)方向相反地進(jìn)到各棱鏡內(nèi)進(jìn)行顏色合成，與前述各實(shí)施形式相同地由投影透鏡412投影。
本實(shí)施形式中所用顏色分解合成棱鏡體415相對(duì)于圖27所示的棱鏡體414，在紅反射二向色面452上光的入射角與反射角都小于45°，故可減小此面上因偏振方向?qū)е碌亩蛏匦圆顒e。
第十三實(shí)施形式圖29中示明本實(shí)施第十三實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第十實(shí)施形式共同的部件或部分附以與第十實(shí)施形式相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中所用光路與第十實(shí)施形式中將照明光導(dǎo)入顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和從顏色分解合成系統(tǒng)將圖像光導(dǎo)入投影透鏡的光路相反。
圖中的456是由四個(gè)棱鏡456a、456b、456c與456d構(gòu)成的具有顏色分解合成功能的正交二向色棱鏡，與第十實(shí)施形式的圖24所示正交二向色棱鏡408相同。在各棱鏡的接合面上形成了紅反射二向色面458R與藍(lán)反射二向色面458B。
457為將正交二向色棱鏡456作顏色合成的圖像光導(dǎo)引到投影透鏡412上的導(dǎo)光棱鏡，455是用于使照明光透過(guò)導(dǎo)光棱鏡457而導(dǎo)向正交二向色鏡456的校正棱鏡。
同樣，在本實(shí)施形式中，由疊層相位元件406出射的照明光中的紅、藍(lán)光分量具有垂直于圖面的偏振方向，而綠光則具有與圖面平行的偏振方向。然后，照明光，透過(guò)校正棱鏡455與導(dǎo)光棱鏡457而入射到正交二向色棱鏡456。
正交二向色棱鏡456由紅反射二向色面458R反射紅光分量，由藍(lán)反射二向色面458B反射藍(lán)光分量，通過(guò)各相應(yīng)偏振光元件410R、410B入射到紅光用反射型液晶元件409R和藍(lán)光用反射型液晶元件409B。
綠光分量透過(guò)兩個(gè)二向色面458R、458B，經(jīng)偏振光元件410G入射到綠光用反射液晶元件409G。
接受各反射型液晶元件409R、409G、409B調(diào)制的偏振方向的變化而反射的各色圖像光，再次入射到正交二向色棱鏡456，按與顏色分解方向相反的方向進(jìn)入棱鏡由作顏色合成，從導(dǎo)光棱鏡457的第一面入射，到達(dá)第二面459。
由于圖像光相對(duì)于第二面459是以臨界角以上的角度入射，故在此面上全反射，改變方向而由投影透鏡412投影。
在上述第十至十二的實(shí)施形式中，由于是使透過(guò)導(dǎo)光棱鏡457與校正棱鏡411之間間隙的圖像光進(jìn)行投影，于是為了抑制由此發(fā)生的像差而求得良好的投影圖像，需要盡可能窄和均勻地設(shè)定兩部件的間隙，這就要求有高的組裝精度。與此相反，由于本實(shí)施形式是取由導(dǎo)光棱鏡457反射的圖像光進(jìn)行投影的結(jié)構(gòu)，就不會(huì)發(fā)生因上述間隙引起的像素，兩部件的布置設(shè)定能以不影響照明光程度的非常不嚴(yán)格的精度進(jìn)行。
第十四實(shí)施形式圖30A與30B示明本發(fā)明第十四實(shí)施形式投影型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)，其中與第十實(shí)施形式共同的部件或部分附以與圖10實(shí)施形式相同的標(biāo)號(hào)而略去其說(shuō)明。
圖中，416為4個(gè)棱鏡416a、416b、416c與416d構(gòu)成的作為顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的正交二向色棱鏡，466為偏振光變換元件，467為疊層相位元件，460R、460B為正交二向色棱鏡416內(nèi)的紅反射二向色面與藍(lán)反射二向色面。此外，461R、461G、461B是紅、綠、藍(lán)各色光用的反射型液晶元件。
再有，462R、462G、462B則是對(duì)應(yīng)于各反射型液晶元件所配置的偏振光元件。上述圖30B則是從上方觀察圖30A正交的二向色棱鏡416周邊的圖。
本實(shí)施形式基本上相當(dāng)于在圖24所示第十實(shí)施式中，將包含反射型液晶顯示元件409R、409G、409B與偏振光元件410R、410G、410B的正交二向色棱鏡408的周邊以及偏振變換元件404與積層相位元件406，圍繞通過(guò)其中心軸轉(zhuǎn)過(guò)90°的結(jié)果。
也就是說(shuō)，從偏振變換元件466出射的照明光是包含大量與圖30A圖面平行的偏振方向分量的偏振光，而當(dāng)與圖面平行的偏振光入射到疊層相位元件467時(shí)，則只是使綠光分量的偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)90°作為垂直于圖面的偏振光。
此外，偏振光元件462R、462B配置成透過(guò)垂直于圖30B圖面方向的偏振光，而偏振光元件462G配置成透過(guò)平行于此圖面的偏振光。
在以上結(jié)構(gòu)下，由二向色棱鏡416的二向色面460R、460B反射進(jìn)行顏色分解合成的紅、藍(lán)光相對(duì)于相應(yīng)的同一面成為S偏振光，而透過(guò)正交二向色棱鏡416的二向色面460R、460B進(jìn)行顏色分解合成的綠光則相對(duì)于此相同的面成為P偏振光。然后，本實(shí)施形式也與第十實(shí)施形式相同，可以減少因二向色面460R、460B的偏振方向由于截止波長(zhǎng)差異導(dǎo)致的像質(zhì)下降。
另外，與第十實(shí)施形式相同。本實(shí)施形式中的投影透鏡412相對(duì)于圖30A的圖面也具有對(duì)稱(chēng)性，但不同處則是本實(shí)施形式中的顏色分解是相對(duì)于該對(duì)稱(chēng)面依交叉方向進(jìn)行。
這樣，進(jìn)行顏色分解時(shí)照明光對(duì)二向色面460R、460B的入射角度與進(jìn)行顏色合成時(shí)圖像光對(duì)此入射角度的差與第十實(shí)施形式相比要小，于是能減少由于二向色面入射角度所致截止波長(zhǎng)改變而產(chǎn)生的問(wèn)題。
一般，用于使相對(duì)二向色面進(jìn)行顏色分解時(shí)入射角度與進(jìn)行顏色合成時(shí)入射角度差小的條件，可據(jù)圖31作如下考慮。
如圖37中所概示的，468為二向色面，463為反射型液晶元件，464為入射到二向色面468的照明光，465為由二向色面468所反射的圖像光。
此外，點(diǎn)A2為照明光464入射到二向色面468的點(diǎn)，點(diǎn)B2為照明光464入射到反射型液晶元件463上反射的點(diǎn)，點(diǎn)C2為反射型液晶元件463反射的圖像光再次入射到二色面468上時(shí)的點(diǎn)。
現(xiàn)在，從點(diǎn)B2觀察，將與點(diǎn)A2在光學(xué)上為同一距離的二向色面468上的點(diǎn)A相異的點(diǎn)設(shè)為D2，將經(jīng)過(guò)點(diǎn)A2與直線(xiàn)A2D2(連接A2、D2的直線(xiàn))的直線(xiàn)設(shè)為L(zhǎng)2，于是，為了減小照明光464與圖像光465入射到二向色面468上的角度差，需要使從點(diǎn)C2到直線(xiàn)A2D2的距離小于從點(diǎn)C2到直線(xiàn)L2的距離。
換言之，直線(xiàn)A2C2與直線(xiàn)A2D2交成的角度α應(yīng)滿(mǎn)足α＜45°(3)而最好滿(mǎn)足α＜30°(4)為了滿(mǎn)足上述條件，可對(duì)照明光464入射一向色面468的方向、由二向色面468進(jìn)行顏色分解合成的方向、反射型液晶436的面的取向進(jìn)行設(shè)定，由此就能抑制因?qū)Χ蛏?68上照明光464與圖像光465二者入射角的差致二向色面468的截止波長(zhǎng)變化而導(dǎo)致的光量與效率的下降。
至于在二向色面468與反射型液晶元件463之間設(shè)有反射面的情形，可相對(duì)于該反射面所產(chǎn)生的點(diǎn)B2的鏡像作同樣地考慮。
第十五實(shí)施形式圖32中示明本發(fā)明第十五實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置中波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
在前述各實(shí)施形式中，為只使照明光中包含的規(guī)定的顏色光分量的偏振方向變化，就采用積層相位元件的情形作了說(shuō)明，但也可通過(guò)圖32所示的二向色鏡與1/2波片組合構(gòu)成波長(zhǎng)選擇性偏振光控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
圖32中，417、420是將白光中紅、藍(lán)光與量反射而透過(guò)綠光的二向色鏡，418、419為反射鏡，421為用于使垂直于圖32圖面的偏振光旋轉(zhuǎn)90°而成為與圖面平行的偏振光的1/2波片。
圖中還以?xún)?nèi)部為空白箭頭422R表示紅光分量、內(nèi)部為斜線(xiàn)的箭頭422G表示綠光分量、內(nèi)部為網(wǎng)點(diǎn)的箭頭422B表藍(lán)光分量、423表示垂直圖面的偏振光、424表示平行于圖面的偏振光。
入射到二向色鏡417的與圖面垂直的偏振光，即對(duì)于二向色反射鏡417的S偏振的白光，通過(guò)二向色鏡417的顏色分解，反射紅、藍(lán)光而透過(guò)綠光。
透過(guò)二向色鏡417的綠光為反射鏡418反射，由1/2波片421將偏振方向改變90°而成為P偏振光，入射到二向色鏡420。為二向色將417反射的紅、藍(lán)光分量仍作為S偏振光而由反射鏡419反射，入射到二向色鏡420。二向色鏡420將綠的P偏振光與紅、藍(lán)的S偏振光合成為白光出射。
在有需要時(shí)，可將圖32所示波長(zhǎng)選擇性偏振控制機(jī)構(gòu)與適當(dāng)?shù)姆瓷溏R組合，例如取替圖24所示的疊層相位元件406而代之以插入第一透鏡405a與導(dǎo)光棱鏡407之間，能將規(guī)定的顏色光分量的偏振方向與其他顏色光分量的偏振方向相異的白色照明光入射到顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)。
第十六實(shí)施形式圖33示明本發(fā)明第16實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置中波長(zhǎng)選擇性偏光控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，與光學(xué)作用本實(shí)施形式是圖32所示第十五實(shí)施形式的波長(zhǎng)選擇性偏光控制機(jī)構(gòu)的變形，其中與第十五實(shí)施形式相同的部件或部分附以相同的標(biāo)號(hào)。
圖33中，425為將白色照明光之中的紅光分量透過(guò)而將其中綠、藍(lán)光分量反射的二向色鏡，426與429則為反射鏡。
427為透過(guò)綠光分量而反射藍(lán)光分量的二向色鏡，428為透過(guò)紅光分量而反射藍(lán)光分量的反射鏡，430為透過(guò)綠光分量而反射紅、藍(lán)光分量的二向色鏡。431為用于使垂直圖面的偏振光變換為與圖面平行的偏振光的1/2波片。
在本實(shí)施形式中，同樣地當(dāng)垂直于圖面的偏振光即相對(duì)于各二向色鏡的S偏振的白光入射后，在各光路中接受圖示的顏色分解、合成與偏振方向的變化，最終得到綠的P偏振光、與紅、藍(lán)的S偏振光合成的白光。
第十七實(shí)施形式圖34示明本發(fā)明第十七實(shí)施形式的投影型圖像顯示裝置中波長(zhǎng)選擇性偏光控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與光學(xué)作用。
示明各種箭頭與顏色光分量的對(duì)應(yīng)、偏振方向的標(biāo)號(hào)與圖32以及圖33中的相同。
圖中，437為作用于在旋圓偏振光的，438為作用于左旋偏振光的，432為作用于藍(lán)光分量的透過(guò)左旋圓偏振光而反射右旋圓偏振光的，膽甾型液晶元件，433為作用于綠光分量，透過(guò)右旋圓偏振光而反射左旋圓偏振光的膽甾型液晶元件，434為作用于紅光分量、透過(guò)左旋圓偏振光而反射右旋圓偏振光的膽甾型液晶元件。435為1/4波片。
在以上結(jié)構(gòu)中，當(dāng)從圖中左側(cè)有包含紅、綠與藍(lán)各色分量436R、436G、436B的非偏振白光入射時(shí)，由于各膽甾型液晶元件432、433、434與1/4波片435的作用，最終可得由具有與圖面平行的偏振方向的綠光分量，具有與圖面垂直的偏振方向的紅、藍(lán)各色光分量合成的白光。
圖34中所示各膽甾型液晶元件與1/4波片分隔有一定距離，但它們可以密切貼合而作為一片濾光器。
此外，各膽甾型液晶反射的圓偏振光，在以后都不反射，最終全部成為向左側(cè)行進(jìn)的光線(xiàn)而返回到圖34的入射側(cè)。若將這種光沿與照明光相反的光路返回到光源。由反射鏡反射，也可再次用作照明光。
在以上的說(shuō)明中，各顏色光用的反射型液晶元件的布置不限于各實(shí)施形式中具體所示，而是可以適當(dāng)變更的。
再有，以上所述各實(shí)施形式是以反射型液晶元件為例說(shuō)明反射型圖像顯示元件的，但本發(fā)明不局限于此，而是可以采用各種反射型圖像顯示元件的。例如也可采用具有多個(gè)微型反射鏡，通過(guò)相對(duì)于基準(zhǔn)面傾斜，使照明光以不同方向反射調(diào)制的微型反射鏡陣列調(diào)制元件。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形式，由于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)分解的多個(gè)顏色光分量的主要偏振方向與由此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)所合成的多個(gè)顏色光主要偏振方向?qū)τ诟鞣N顏色都相同，故可減少顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)中照明光的顏色分解時(shí)與多數(shù)顏色光合成時(shí)相對(duì)于偏振方向特性的差異而引起的對(duì)比度下降導(dǎo)致像質(zhì)的惡化。
若在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與各反射型圖像顯示，元件之間配置能透過(guò)上述多種顏色光各主要偏振方向分量的偏光元件，由于用各反射型圖像顯示元件調(diào)制的各色光在合成之前進(jìn)行了檢偏，故可求得顯示圖像的高的對(duì)比度。
當(dāng)于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)使分解而入射到反射型圖像顯示元件的各色光的光路與從反射型圖像元件出射而合成的各色光的光路互異，或是使沿照明光學(xué)系統(tǒng)中照明光束的中心線(xiàn)的光線(xiàn)的照明光學(xué)系統(tǒng)、顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為全系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，若是使顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸各相對(duì)于反射型圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜，則有助于裝置的小型化。
此外，若于照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間或是于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)之間設(shè)置，使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光或顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光的接近100％反射率反射的棱鏡型導(dǎo)光元件，則與采用具有波長(zhǎng)相關(guān)性和角度相關(guān)性的偏振光束分裂器的情況相比，可以減少光量損失并獲得清晰顯示的圖像。
權(quán)利要求
1.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中，隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件之間設(shè)有的只透過(guò)特定偏振光分量的偏振光元件。
2.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中，隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)，在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)，隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件；在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和圖像顯示元件之間設(shè)有的只透過(guò)特定偏振光分量的偏振光元件，其中，上述導(dǎo)光元件與上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)照明光的光路與圖像光的光路互異。
3.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中，隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)，隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的光線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，為使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸與此投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件的顯示面的法線(xiàn)傾斜，在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此圖像顯示元件之間設(shè)有只透過(guò)特定偏振光分量的光的偏振光元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述導(dǎo)光元件具有使照明光入射的第一面和在將照明光向此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)出射的同時(shí)讓此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面，以及使由此第二面入射的照明光朝向此第一面以接近100％的反射率反射隨即將由此第二面入射的圖像光射向上述投影光學(xué)系統(tǒng)的第三面。
5.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光系統(tǒng)；在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有在將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)上述顏色分解光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此投影光學(xué)系統(tǒng)的的導(dǎo)光元件；在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和圖像顯示元件之間設(shè)有只透過(guò)特定偏振光分量的偏振光元件，其中，上述導(dǎo)光元件與上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)照明光的光路與圖像光的光路互異。
6.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有在將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)上述顏色分解光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的光線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸與此投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件的顯示面的法線(xiàn)傾斜，同時(shí)在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此圖像顯示元件的至少一個(gè)之間設(shè)有只讓透過(guò)特定偏振光分量的偏振光元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，上述導(dǎo)光元件具有在使照明光入射的同時(shí)將圖像光以近似100％的反射率反射的第一面、將由此第一面入射的照明光向上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)出射的同時(shí)使來(lái)自上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面、將由此第二面入射面于上述第一面上反射的圖像光朝上述投影光學(xué)系統(tǒng)出射的第三面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件中入射到第三面的照明光的入射角度與入射到此第三面的圖像光的入射角度互異。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件形成楔形，在此導(dǎo)光元件與上述投影光學(xué)系統(tǒng)之間，將用來(lái)使從此導(dǎo)光元件出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件相對(duì)于此導(dǎo)光元件相隔一空氣間隔設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件形成楔形，在此導(dǎo)光元件與上述照明光學(xué)系統(tǒng)之間，用來(lái)使從此照明光學(xué)元件出射的圖像光彎曲透過(guò)輔助光學(xué)元件，相對(duì)于所述導(dǎo)光元件相隔一空氣間隔設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中上述圖像顯示元件將入射的照明光調(diào)制與反射，作為圖像光出射。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中上述投影光學(xué)系統(tǒng)是具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸相互不同的多個(gè)光學(xué)元件的偏心光學(xué)系統(tǒng)。
13.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求1的所述的投影型圖像顯示裝置；相對(duì)于此投影型圖像顯示裝置供給圖像信息的圖像信息供給裝置。
14.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求2的所述的投影型圖像顯示裝置；相對(duì)于此投影型圖像顯示裝置供給圖像信息的圖像信息供給裝置。
15.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求3的所述的投影型圖像顯示裝置；相對(duì)于此投影型圖像顯示裝置供給圖像信息的圖像信息供給裝置。
16.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求5的所述的投影型圖像顯示裝置；相對(duì)于此投影型圖像顯示裝置供給圖像信息的圖像信息供給裝置。
17.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求6的所述的投影型圖像顯示裝置；相對(duì)于此投影型圖像顯示裝置供給圖像信息的圖像信息供給裝置。
18.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)此圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
19.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；在照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間設(shè)有，使照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨之使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)上述投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件；同時(shí)于此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)和至少一個(gè)圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置；其中上述導(dǎo)光元件與上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的照明光的光路與圖像光的光路互異。
20.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件。在上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)上述圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置，而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與此投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件面的法線(xiàn)傾斜。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件具有使照明光入射的第一面；將照明光向前述顏色分解合成系統(tǒng)出射的同時(shí)，使來(lái)自此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面；在將由上述第一面入射的照明光向上述第二面以接近100％反射率反射的同時(shí)，將從上述第二面入射的圖像光朝向上述投影光學(xué)系統(tǒng)出射的第三面。
22.一種投影型圖像顯示裝置，它具有照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件；在上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)前述圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置；其中，此導(dǎo)光元件與顏色分解的合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的照明光的光路與該圖像光的光路互異。
23.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)此每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中而隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；在此照明光學(xué)系統(tǒng)與顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間，設(shè)有將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)而隨即使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光以近似100％的反射率反射導(dǎo)入此投影光學(xué)系統(tǒng)的導(dǎo)光元件；而在以沿此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光束中心線(xiàn)的光線(xiàn)的導(dǎo)光元件、此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，其中使此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(或照明光學(xué)系統(tǒng))的基準(zhǔn)軸與此投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜，而于顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與至少一個(gè)此圖像顯示元件之間設(shè)有使入射到此圖像顯示元件上的顏色光的波段變窄的顏色調(diào)節(jié)裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件具有在使照明光入射的同時(shí)使圖像光以接近100％的反射率反射的第一面；在將由此第一面入射的照明光向上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)出射的同時(shí)，使來(lái)自前述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光入射的第二面；將從此第二面入射而于第一面反射的圖像光朝上述投影光學(xué)系統(tǒng)出射的第三面。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件第三面上入射的照明光的入射角度與此第三面上入射的圖像光的角度互異。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件形成楔形，在此導(dǎo)光元件與上述投影光學(xué)系統(tǒng)之間相對(duì)于此導(dǎo)光元件隔一空氣間隔設(shè)有使上述導(dǎo)光元件出射的圖像光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中上述導(dǎo)光元件形成楔形，在此導(dǎo)光元件與上述投影光學(xué)系統(tǒng)之間相對(duì)于此導(dǎo)光元件隔一空氣間隔設(shè)有使上述照明光學(xué)系統(tǒng)出射的照明光彎曲透過(guò)的輔助光學(xué)元件。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中上述圖像顯示元件將入射的照明光調(diào)制光反射，作為圖像光出射。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中上述投影光學(xué)系統(tǒng)是具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面或是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸互異的多個(gè)光學(xué)元件的偏心光學(xué)系統(tǒng)。
30.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求18所述的投影型圖像顯示裝置；相對(duì)于此投影型圖像顯示裝置供給顯示圖像信息的圖像信息供給裝置。
31.一種投影型圖像顯示裝置，它包括照明光學(xué)系統(tǒng)；將此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成有相互不同波長(zhǎng)區(qū)的多個(gè)顏色光而把各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光所設(shè)置的圖像顯示元件中且隨之將這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色的圖像光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)；將此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的彩色圖像光作投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)；其中在此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光之中，由所述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)分解的多個(gè)顏色光分量分別是具有一個(gè)偏振方向?yàn)橹鞯钠窆猓渲写祟伾纸夂铣晒鈱W(xué)系統(tǒng)分解的多個(gè)顏色光分量的主偏振方向和由此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的多個(gè)顏色光分量的主偏振方向?qū)Ω鱾€(gè)顏色都相同。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中由前述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)分解的上述多個(gè)顏色光分量之中至少一個(gè)顏色光分量的主偏振方向不同于其他顏色光分量的主偏振方向。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述照明光學(xué)系統(tǒng)具有能使上述照明光中至少一個(gè)顏色光分量的主偏振方向與前述其他顏色光分量的主偏振方向不同的波長(zhǎng)選擇性偏振控制裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中上述波長(zhǎng)選擇控制裝置由多個(gè)相位板疊層的疊層相位元件構(gòu)成。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中上述波長(zhǎng)選擇控制裝置是由二向色面與相位板構(gòu)成。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中上述波長(zhǎng)選擇控制裝置是由能對(duì)上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)分解的各顏色光分量產(chǎn)生不同作用的膽甾型液晶元件構(gòu)成。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中在上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與上述各反射型圖像元件之間設(shè)有使上述多個(gè)顏色光各自的主偏振方向分量透過(guò)的偏振光元件。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中在上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，分解而入射到上述反射型圖像顯示元件的各顏色光的光路與由上述反射型圖像顯示元件出射合成的各顏色光的光路不同。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中在將沿上述照明光學(xué)系統(tǒng)照明光束的中心線(xiàn)的光線(xiàn)的上述照明光學(xué)系統(tǒng)，上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與上述投影光學(xué)系統(tǒng)的跡線(xiàn)作為全系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸時(shí)，上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸與上述投影光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸分別相對(duì)于上述反射型圖像顯示元件顯示面的法線(xiàn)傾斜。
40.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成為具有多個(gè)二向色面，通過(guò)這些二向色面的反射與透過(guò)作用，進(jìn)行照明光的分解與圖像光的合成。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中上述多個(gè)顏色光之中所有的透過(guò)上述多個(gè)二向色面而分解的顏色光是主要包含P偏光分量的顏色光。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中上述多個(gè)顏色光之中所有的透過(guò)上述多個(gè)二向色面而分解的顏色光是主要包含S偏光分量的顏色光。
43.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述照明光學(xué)系統(tǒng)具有偏振光變換元件，它使作為非偏振光的照明光中所含偏正方向相互正交的兩個(gè)偏振分量中一方的偏振分量的偏振方向與另一偏振分量的偏振方向相同，而生成主要包含上述另一偏振分量的偏振光。
44.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中在上述照明光學(xué)系統(tǒng)與上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)之間設(shè)有將上述照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光反射而入射到上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的反射面。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置，其中上述反射面由棱鏡型導(dǎo)光元件形成，上述照明光于上述反射面上以接近100％的反射率反射。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置，其中來(lái)自上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光透過(guò)上述反射面而入射到上述投影光學(xué)系統(tǒng)。
47.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中在上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與上述投影光學(xué)系統(tǒng)之間設(shè)有將上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的圖像光反射而入射到上述投影光學(xué)系統(tǒng)的反射面。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中上述反射面形成棱鏡型的導(dǎo)光元件，上述圖像光于上述反射面上以接近100％的反射率反射。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中上述照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光透過(guò)上述反射面而入射到上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)。
50.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述投影光學(xué)系統(tǒng)是偏心光學(xué)系統(tǒng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述投影光學(xué)系統(tǒng)中所含多個(gè)光學(xué)面中至少之一是旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱(chēng)面。
52.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述投影光學(xué)系統(tǒng)中所含多個(gè)光學(xué)面中全都不具有共同的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸。
53.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述反射型圖像顯示元件是微型反射鏡陣列元件。
54.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中上述投影光學(xué)系統(tǒng)中所含的多個(gè)光學(xué)面在涉及到?jīng)Q定這些光學(xué)面光學(xué)作用形狀的方面只具有一個(gè)對(duì)稱(chēng)面。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的裝置，其中由上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行的照明光顏色分解，是于上述投影光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)面或與上述對(duì)稱(chēng)面光學(xué)等效的面上沿交叉方向進(jìn)行。
56.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中在相對(duì)于上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的二向色面反射進(jìn)行顏色分解的光線(xiàn)，設(shè)于此二向色面上入射并反射的點(diǎn)為A，設(shè)于此二向色面上反射的光線(xiàn)入射到上述反射型圖像顯示元件上且反射的點(diǎn)為B，設(shè)于上述反射型圖像顯示元件上反射的光線(xiàn)再入射到上述二向色面上的點(diǎn)為C，同時(shí)設(shè)從點(diǎn)B觀察時(shí)與點(diǎn)A在光學(xué)上處于同一距離的上述二向色面上的點(diǎn)C相異的點(diǎn)為D時(shí)，直線(xiàn)AC與直線(xiàn)AD交成的角度α滿(mǎn)足條件α＜45°。
57.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中設(shè)入射到上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)的二向色面的入射光線(xiàn)的入射角為β，設(shè)此光線(xiàn)于上述反射型圖像顯示元件反射而再入射到上述二向色面上時(shí)的入射角為γ時(shí)，滿(mǎn)足下述條件|β-γ|＜25°。
58.一種圖像顯示系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求31所述的投影型圖像顯示裝置，供給用于驅(qū)動(dòng)上述各反射型圖像元件的圖像信息的圖像信息供給裝置。
全文摘要
克服了由于入射到合成光路的偏振光束分裂器多層膜中光的角度分散，發(fā)生的光損耗，本發(fā)明的投影型圖像顯示裝置和圖像顯示系統(tǒng)，設(shè)有照明光學(xué)系統(tǒng)(1～5b)；將來(lái)自此照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光分解成多個(gè)顏色光，在將這各個(gè)顏色光入射到對(duì)每種顏色光設(shè)置的圖像顯示元件(8r～8b)的同時(shí)，把這些圖像顯示元件出射的多個(gè)顏色光予以合成的顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)(7)；將由上述顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)合成的圖像光進(jìn)行投影顯示的投影光學(xué)系統(tǒng)(10)；在此顏色分解合成光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示元件間的只透過(guò)特定特定偏振分量的偏振光元件(Pr、Pg、Pb)。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1421725SQ0215274
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月27日
發(fā)明者奧山敦, 大高圭史, 兒玉浩幸, 阿部雅之 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社