專利名稱：投射型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投射型顯示裝置，其利用偏振光取出由多個(gè)反射型液晶顯示元件反射的光，色合成后投射在投射光學(xué)系統(tǒng)而構(gòu)成，特別涉及一種防止來(lái)自該投射光學(xué)系統(tǒng)的反射光發(fā)生疊影的裝置。
背景技術(shù)：
以往的投射型顯示裝置，是將來(lái)自光源的白色光變換為直線偏振光，并分解為R光(紅色光)、G光(綠色光)、B光(藍(lán)色光)三色光，使每種色光通過(guò)偏振光分束鏡照射在個(gè)別的反射型液晶顯示元件上，并通過(guò)色合成光學(xué)系統(tǒng)合成該反射光之后，使其入射在投射光學(xué)系統(tǒng)，從而將圖像以全色投射顯示在屏幕上。此時(shí)，在各個(gè)反射型液晶顯示元件中進(jìn)行使偏振方向變化的偏振調(diào)制，使其具有每種色光的圖像信息。按色光獲得的偏振調(diào)制光，通過(guò)色合成用的交叉分色棱鏡合成，從該交叉分色棱鏡射出的合成光穿過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)向屏幕投射，并在屏幕上進(jìn)行圖像顯示。
在此類(lèi)投射型顯示裝置中，入射在投射光學(xué)系統(tǒng)的合成光的一部分由投射光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的透鏡或光圈等反射成為雜光，該雜光通過(guò)交叉分色棱鏡和偏振光分束鏡再次入射到反射型液晶顯示元件上，在此發(fā)生再次反射而重疊于合成光，從而存在著在屏幕上投射了疊影的問(wèn)題。公知的是該問(wèn)題通過(guò)例如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所述的方法可以得到改善。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開(kāi)平9-251150號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利公開(kāi)2004-29692號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1所述的方法中，在投射光學(xué)系統(tǒng)和色合成用交叉分色棱鏡之間插入λ/4波長(zhǎng)板，使從投射光學(xué)系統(tǒng)反射回來(lái)的雜光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。因此，若將標(biāo)準(zhǔn)的偏振調(diào)制光作為P偏振光，則雜光通過(guò)交叉分色棱鏡再次返回到偏振光分束鏡時(shí)的偏振方向，成為相對(duì)該P(yáng)偏振光旋轉(zhuǎn)了90°的S偏振光，所以，不會(huì)通過(guò)偏振光分束鏡再入射在反射型液晶顯示元件上，而是被廢棄在光路之外。
專利文獻(xiàn)2所述的方法中，是專利文獻(xiàn)1中所利用的λ/4波長(zhǎng)板的基礎(chǔ)上，在紅色光用的偏振光分束鏡和交叉分色棱鏡之間，和藍(lán)色光用的偏振光分束鏡和交叉分色棱鏡之間分別配置紅色光透過(guò)(其他色光反射)分色鏡、藍(lán)色文光透過(guò)(其他色光反射)分色鏡。而且，除了專利文獻(xiàn)1利用偏振光分束鏡的特性，廢棄偏振方向不同的雜光之外，例如對(duì)于朝向紅色光用、藍(lán)色光用的反射型液晶顯示元件的綠色雜光，是通過(guò)分色鏡的反射將其廢棄在光路之外的。
但是，眾所周知，應(yīng)用于交叉分色棱鏡的分色膜，其本身的分光透過(guò)特性或分光反射特性相對(duì)P偏振光、S偏振光不一定相同，多少具有波長(zhǎng)依賴性。因此，即使如專利文獻(xiàn)1所述使用了λ/4波長(zhǎng)板，也會(huì)在從投射光學(xué)系統(tǒng)反射來(lái)的雜光通過(guò)λ/4波長(zhǎng)板變?yōu)槔鏟偏振光或S偏振光再入射到交叉分色棱鏡時(shí)，分色膜不會(huì)將這些雜光正確地色分解而再入射到每種色光的偏振光分束鏡上，而是將其他色光的P偏振光成分或S偏振光成分的一部分入射到每個(gè)偏振光分束鏡。因此，其結(jié)果是其他色光的雜光的一部分再次入射到被設(shè)置為特定色光用的反射型液晶顯示元件上，從而不能充分地抑制疊影并對(duì)色再現(xiàn)性帶來(lái)壞的影響。
這點(diǎn)，由專利文獻(xiàn)2可知，通過(guò)并用具有波長(zhǎng)選擇性的分色鏡，使其他色光從交叉分色棱鏡射出，而不入射到被設(shè)置為特定色光用的偏振光分束鏡上，從而可以得到改善，但是，為了將不需要的色光廢棄在光路之外，要相對(duì)光軸來(lái)傾斜配置分色鏡?？墒?，由于分色鏡的分光透過(guò)、反射特性具有入射角依賴性，而且從反射型液晶顯示元件射出的標(biāo)準(zhǔn)偏振調(diào)制光會(huì)以各種角度入射到該分色鏡，所以，成為在投射圖像中發(fā)生色度不均的主要原因。而且，由于分色鏡是在玻璃板等透明基板上形成有多層膜結(jié)構(gòu)的分色膜，所以，根據(jù)基板的厚度存在著例如使投射光學(xué)系統(tǒng)的非點(diǎn)像差劣化之虞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種投射型顯示裝置，該裝置不發(fā)生如上所述的色度不均或像差等的問(wèn)題并會(huì)除去疊影。
本發(fā)明的投射型顯示裝置，將色分解光學(xué)系統(tǒng)分解為紅色光、綠色光、藍(lán)色光3色光的各色光，分別通過(guò)偏振光分束鏡照射在各個(gè)反射型液晶顯示元件上，使從各反射型液晶顯示元件射出的每個(gè)色光的偏振調(diào)制光通過(guò)上述偏振光分束鏡、入射到色合成棱鏡的各入射面，并將從該色合成棱鏡射出的合成光通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)朝向屏幕等投射，其特征在于，在上述色合成棱鏡的射出面和上述投射光學(xué)系統(tǒng)的入射面之間，配置有將通過(guò)的光束的偏振狀態(tài)在直線偏振光和圓偏振光之間進(jìn)行變換的偏振變換元件，并且，至少在一個(gè)上述偏振光分束鏡的射出面和上述色合成棱鏡的入射面之間，配置根據(jù)波長(zhǎng)來(lái)表示λ/2波長(zhǎng)板特性的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板。上述波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板設(shè)定為有利于與各個(gè)三色光對(duì)應(yīng)使用，此時(shí)，對(duì)于對(duì)應(yīng)的色光不會(huì)改變偏振狀態(tài)而使其原樣地透過(guò)，對(duì)于其他的兩種色光則起著作為λ/2波長(zhǎng)板的作用。并且，為了在更加有效地實(shí)施本發(fā)明的基礎(chǔ)上，使藍(lán)色光和紅色光的偏振方向正交于從色合成棱鏡射出的綠色光的偏振方向，可以在綠色光用的偏振光分束鏡和色合成棱鏡之間，或者藍(lán)色光用和紅色光用的偏振光分束鏡和色合成棱鏡之間的任何一個(gè)中，設(shè)置使通過(guò)的色光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的λ/2波長(zhǎng)板。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，在色合成棱鏡和投射光學(xué)系統(tǒng)之間僅插入λ/4波長(zhǎng)板，就可以確切地使無(wú)法完全去除的疊影減少，并且不需要在標(biāo)準(zhǔn)的偏振調(diào)制光的光路內(nèi)傾斜配置分色鏡，因此，不會(huì)發(fā)生色度不均或非點(diǎn)像差，從而可以防止投射圖像中發(fā)生疊影。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的投射型顯示裝置的構(gòu)成圖。
圖2是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板的光學(xué)特性的圖。
圖中10-光源，11-偏振光變換裝置，12-交叉分色棱鏡，12B、12RG-分色棱鏡，13-反射鏡，14R、14G、14B-偏振光分束鏡，15R、15G、15B-反射型液晶顯示元件，16R、16G、16B-波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板，17R、17B-λ/2波長(zhǎng)板，18R、18B-分色膜，19-交叉分色棱鏡，20-λ/4波長(zhǎng)板，21-投射光學(xué)系統(tǒng)，23-反射鏡。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的投射型顯示裝置。通過(guò)偏振光變換裝置11，使從光源10射出的光變成偏振方向?yàn)閱我环较?在圖1中與紙面垂直方向)的直線偏振光，并入射到使分色鏡12B、12RG相互正交的交叉分色鏡12。由于分色鏡12B具有反射B光(藍(lán)色光)，透過(guò)G光(綠色光)和R光(紅色光)的特性，分色鏡12RG具有透過(guò)B光，反射G光和R光的特性，所以，包含在入射的白色光中的B光通過(guò)交叉分色鏡12被反射到圖中的上方，并在被反射鏡13反射到左邊后，入射在偏振光分束鏡14B上。
偏振光分束鏡14B是在2個(gè)直角棱鏡的接合面上設(shè)置相對(duì)光軸傾斜45°的偏振光膜而形成的，具有反射S偏振光、透過(guò)P偏振光的作用。因此，B光作為S偏振光入射到偏振光分束鏡14B上，并朝向B光用的反射型液晶顯示元件15B反射。在反射型液晶顯示元件15B將入射的B光再次朝向偏振光分束鏡14B進(jìn)行反射時(shí)，按每個(gè)像素對(duì)B光施加圖像再生用的偏振方向的調(diào)制。
通過(guò)反射型液晶元件15B而被按每個(gè)像素施加偏振調(diào)制的B光入射到偏振光分束鏡14B，且僅有P偏振光成分透過(guò)并入射到波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B上。該波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B如圖2(B)所示，具有如下的偏振變換特性，即在可見(jiàn)光的全區(qū)域上基本透明、透過(guò)光亮幾乎沒(méi)有變化，但是在B光的波長(zhǎng)區(qū)域上，相對(duì)入射的光的偏振方向沒(méi)有變化，之外的G光和R光使入射光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。因此，從偏振光分束鏡14B射出的B光原樣地透過(guò)波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B，并入射到B光用的λ/2波長(zhǎng)板17B上。由于該λ/2波長(zhǎng)板17B使入射的B光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，所以B光的偏振方向變換成與紙面垂直的方向。
透過(guò)λ/2波長(zhǎng)板17B的B光入射到交叉分色棱鏡19中，該交叉分色棱鏡19具有反射B光、透過(guò)G光和R光的分色膜18B，和反射R光、透過(guò)B光和G光的分色膜18R。然后，偏振方向與紙面垂直的B光通過(guò)分色膜18B，被更加有效地朝向投射光學(xué)系統(tǒng)21反射，并從交叉分色棱鏡19射出，透過(guò)λ/4波長(zhǎng)板20，成為圓偏振光，接著，通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)21，從而作為B光的圖像投射在屏幕等上。這里所使用的λ/4波長(zhǎng)板20，起著將入射光束的偏振狀態(tài)在直線偏振光和圓偏振光之間相互變換的偏振變換元件的作用。由于如后所述，該λ/4波長(zhǎng)板20不僅是對(duì)B光，對(duì)G光和R光也要求起著同樣的作用，因此，如果將λ的值相對(duì)于可見(jiàn)光波長(zhǎng)區(qū)域大致中間的G光進(jìn)行最佳化，則在實(shí)用上可以作為對(duì)B光和R光都可以使用的λ/4波長(zhǎng)板。
另一方面，當(dāng)透過(guò)偏振光變換裝置11后，R光和G光在反射R光和G光并透過(guò)B光的分色鏡12RG中向圖中的下方被反射。然后，當(dāng)兩光被反射鏡23反射后，通過(guò)透過(guò)R光、反射G光的分色鏡24被色分解。透過(guò)了分色鏡24的R光被偏振光分束鏡14R反射后，入射到R光用的反射型液晶顯示元件15R中。而且，被分色鏡24反射的G光由偏振光分束鏡14G反射后，入射到G光用反射型液晶顯示元件15G中。這樣，通過(guò)包括交叉分色鏡12和分色鏡24的色分解光學(xué)系統(tǒng)，將從光源10射出的白色光色分解為B光、G光、R光三色光，并按各種色光引導(dǎo)至各個(gè)偏振光分束鏡14B、14G、14R。
在使入射的R光、G光再次向各個(gè)偏振光分束鏡14R、14G反射時(shí)，反射型液晶顯示元件15R、15G按每個(gè)象素，分別施加R光用、G光用的偏振方向的調(diào)制。由此獲得的R光、G光的偏振調(diào)制光入射到偏振光分束鏡14R、14G，并僅有其P偏振光成分透過(guò)，而分別入射到波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R、16G中。這些波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R、16G分別具有圖2(C)、(A)所示的偏振光透過(guò)特性，R光、G光不改變偏振方向原樣地透過(guò)。然后，在R光透過(guò)λ/2波長(zhǎng)板17R時(shí)使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，與B光同樣地變成與紙面垂直的偏振方向而入射到交叉分色棱鏡19中。而且，G光在與紙面保持平行的偏振方向的狀態(tài)下入射到交叉分色棱鏡19中，相對(duì)B光和R光的偏振方向形成為正交的偏振方向。
另外，為了使G光的偏振方向與B光和R光的偏振方向正交，代替上述使用λ/2波長(zhǎng)板的方法，也可以例如將G光的偏振光分束鏡14G以光軸為中心旋轉(zhuǎn)90°，使被分色鏡24色分解的G光的入射面與紙面平行。但該情況下，至少要使在分色鏡24被反射的G光向與紙面垂直的方向折曲，使得光學(xué)系統(tǒng)整體上容易大型化。對(duì)于該點(diǎn)，如圖1所示若使用λ/2波長(zhǎng)板17B、17R，則至少可以實(shí)現(xiàn)在與紙面垂直的方向的小型化。
這樣，入射到交叉分色棱鏡19的R光被分色膜18R反射，通過(guò)λ/4波長(zhǎng)板20變成圓偏振光入射到投射光學(xué)系統(tǒng)21中，然后，作為R光的圖像光投射于屏幕等上。并且，G光透過(guò)分色膜18B、18R并通過(guò)λ/4波長(zhǎng)板20變化成圓偏振光后，入射到投射光學(xué)系統(tǒng)21，然后作為G光的圖像光投射于屏幕等上。這樣，交叉分色棱鏡19起著如下的色合成棱鏡的作用，即從每個(gè)入射面接受B光、G光、R光的偏振調(diào)制光并合成后，通過(guò)共同的射出面使其入射在投射光學(xué)系統(tǒng)。
如上所述，上述投射型顯示裝置中的特征構(gòu)成在于，在交叉分色棱鏡19的射出面和投射光學(xué)系統(tǒng)21的入射面之間配置λ/4波長(zhǎng)板20，并且在B光用偏振光分束鏡14B和交叉分色棱鏡19之間配置波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B，而且在R光用偏振光分束鏡14R和交叉分色棱鏡19之間配置波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R。根據(jù)該構(gòu)成，在從交叉分色棱鏡19射出并通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)21將全色圖像投射在屏幕等時(shí)，可以防止在構(gòu)成投射光學(xué)系統(tǒng)21的透鏡或光圈等上，反射的雜光再次入射到反射型液晶顯示元件15B、15G、15R而出現(xiàn)疊影。下面，對(duì)其作用進(jìn)行說(shuō)明。
如上所述，由于波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16G、16B、16R具有使入射來(lái)的光的偏振方向根據(jù)其波長(zhǎng)不改變或旋轉(zhuǎn)90°的功能，所以，其特性概略地表示在圖2上。圖2(A)、(B)、(C)分別表示波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16G、16B、16R的偏振變換特性，橫軸為波長(zhǎng)，縱軸為透過(guò)率。例如圖2(A)所示的偏振變換特性意味著，對(duì)G光不使偏振方向旋轉(zhuǎn)而原樣地透過(guò)，對(duì)R光和B光使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°而透過(guò)。同樣地，圖2(B)表示B光原樣地透過(guò)而對(duì)G光和R光來(lái)說(shuō)使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°而透過(guò)的特性，圖2(C)表示原樣地透過(guò)R光而對(duì)B光和G光來(lái)說(shuō)使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°而透過(guò)的特性。作為這樣的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板，可以有效地利用例如Colorlink公司制造的“ColorSelect(注冊(cè)商標(biāo))”。并且，這種波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板的一個(gè)特征在于，在其偏振光透過(guò)特性上幾乎不出現(xiàn)入射角依賴性。
通過(guò)將這些波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16G、16B、16R與λ/4波長(zhǎng)板20組合使用，可以防止在投射光學(xué)系統(tǒng)21的內(nèi)部反射的雜光再入射到反射型液晶顯示元件15B、15G、15R。如上所述，從交叉分色棱鏡19射出的B光和R光具有與紙面垂直的偏振方向，G光變成與紙面平行的偏振方向。在通過(guò)λ/4波長(zhǎng)板20被分別變換成圓偏振光后，這些三色光穿過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)21朝向屏幕投射，由投射光學(xué)系統(tǒng)21的內(nèi)部反射而產(chǎn)生的雜光再次入射到λ/4波長(zhǎng)板20中。
因此，包含于雜光的B光、G光、R光在分別通過(guò)λ/4波長(zhǎng)板20時(shí)，被變換成相對(duì)當(dāng)初的偏振方向旋轉(zhuǎn)了90°的直線偏振光，R光和B光成為偏振方向與紙面平行的直線偏振光，G光成為偏振方向與紙面垂直的直線偏振光，并從交叉分色棱鏡19的射出面再次入射。由于這些雜光以任意的入射角入射到交叉分色棱鏡19的分色膜18B、18R上，所以，不僅是G光，B光和R光的一部分也透過(guò)交叉分色棱鏡19，向G光用反射型液晶型顯示元件15G射出。
這樣射出的G光在交叉分色棱鏡19變成偏振方向與紙面垂直的S偏振光，并到達(dá)波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16G，由于根據(jù)圖2(A)的透過(guò)特性，不會(huì)改變偏振方向而是S偏振光保持原樣地入射到偏振光分束鏡14G中，所以被偏振光分束鏡14G反射而廢棄在光路之外。另外，朝向G光用反射型液晶顯示元件15G射出的B光和R光，變?yōu)槠穹较蚺c紙面平行的P偏振光，在通過(guò)波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16G時(shí)，其偏振方向會(huì)旋轉(zhuǎn)90°而成為與紙面垂直的S偏振光，并入射到偏振光分束鏡14G中，所以與G光同樣被廢棄在光路之外。其結(jié)果，由于不管色光的種類(lèi)雜光都不能再入射到反射型液晶顯示元件15G，因此可以防止由G光引起疊影的發(fā)生。
由于分色膜18R的反射特性仍具有入射角依賴性，所以從交叉分色棱鏡19朝向R光用反射型液晶顯示元件15R射出的雜光，即在分色膜18R被反射的雜光，除了R光之外還包含G光的一部分。另外，由于B光的波長(zhǎng)區(qū)域相對(duì)于分色膜18R的分光反射特性有很大的不同，所以在此忽視B光的反射也沒(méi)關(guān)系。被分色膜18R反射的R光變成與紙面平行的偏振方向，在通過(guò)λ/2波長(zhǎng)板17R時(shí)偏振方向旋轉(zhuǎn)90°而成為與紙面垂直的偏振方向。由于R光具有的該偏振方向，在透過(guò)波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R時(shí)原樣地被保存，從而作為S偏振光而入射到偏振光分束鏡14R，所以R光被偏振光分束鏡14R反射廢棄在光路之外。
而且，由于從交叉分色棱鏡19朝向R光用反射型液晶顯示元件15R射出的G光其偏振方向垂直于紙面，所以，在通過(guò)λ/2波長(zhǎng)板17R時(shí)偏振方向變成與紙面平行而入射到波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R。由于波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R對(duì)G光具有使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的作用，所以G光的偏振方向再次變?yōu)榕c紙面垂直。因此，由于G光成為S偏振光而入射到偏振光分束鏡14R，所以仍然被反射廢棄在光路之外，使得雜光不會(huì)再入射到反射型液晶顯示元件15R。
由于分色膜18B的分光反射特性，在從交叉分色棱鏡19朝向B光用反射型液晶顯示元件15B射出的雜光中，包括G光的一部分和B光。其中，偏振方向與紙面平行的B光在被λ/2波長(zhǎng)板17B變換成與紙面垂直的偏振方向后，原樣地透過(guò)波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B。因此，由于B光成為S偏振光而入射到偏振光分束鏡14B，所以，被反射廢棄在光路之外。另外，具有與紙面垂直的偏振方向的G光，在通過(guò)λ/2波長(zhǎng)板17B時(shí)變換成與紙面平行的偏振方向后，通過(guò)波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B再次使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，從而偏振方向與紙面垂直。因而，由于對(duì)于偏振光分束鏡14B，G光也成為S偏振光而入射，所以，被反射廢棄在光路之外，從而在B光用的反射型液晶顯示元件15B上雜光也不會(huì)再入射。
根據(jù)由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明的投射型顯示裝置，由于投射光學(xué)系統(tǒng)21反射的雜光不會(huì)返回到反射型液晶顯示元件，所以能夠抑制疊影的發(fā)生。而且，雖然圖示的實(shí)施方式中，在B光和R光的光路中分別配置有λ/2波長(zhǎng)板17B、17R，但是，也可以根據(jù)交叉分色棱鏡19的特性，在G光用的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16G和交叉分色棱鏡19之間配置G光用λ/2波長(zhǎng)板，來(lái)省略B光用和R光用的λ/2波長(zhǎng)板17B、17R。并且，雖然在B光、G光、R光的各個(gè)光路中分別配置有波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B、16G、16R，但是，也可以根據(jù)疊影發(fā)生程度而省略其一部分。例如，若考慮人類(lèi)的視覺(jué)靈敏度，則由于雜光中的G光最顯眼，B光和R光比較不顯眼，所以，可以省略波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B和波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R中的任何一個(gè)或其雙方。而且，例如在使用偏振變換特性為使B光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，但不改變G光和R光的偏振方向的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板作為B光用的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16B時(shí)，可以省略B光用的λ/2波長(zhǎng)板17B，同樣，若使R光用的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板16R具有僅使R光旋轉(zhuǎn)90°的偏振變換特性，則可以省略λ/2波長(zhǎng)板17R。
如上所述，本發(fā)明在色合成棱鏡和投射光學(xué)系統(tǒng)之間，配置了將通過(guò)的光束的偏振狀態(tài)在直線偏振光和圓偏振光之間相互變換的偏振變換元件，并且，在各色光的光路中配置了根據(jù)通過(guò)的色光的波長(zhǎng)而起著作為λ/2波長(zhǎng)板的作用的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板，使得不僅根據(jù)色光的種類(lèi)而且根據(jù)偏振方向的差異，來(lái)遮斷從投射光學(xué)系統(tǒng)反射來(lái)的雜光返回到每個(gè)反射型液晶顯示元件，因此，與以往的僅依靠具有入射角依賴性的分色膜和分色鏡的分光反射特性來(lái)遮斷雜光不同，可以確切地防止雜光返回到反射型液晶顯示元件，從而控制疊影的發(fā)生。而且，在各色光的投射光路內(nèi)不需要將分色鏡傾斜配置，所以，也沒(méi)有發(fā)生色度不均或非點(diǎn)像差等的憂慮。
權(quán)利要求
1.一種投射型顯示裝置，通過(guò)色分解光學(xué)系統(tǒng)將來(lái)自光源的白色光分解成紅色光、綠色光、藍(lán)色光的三色光，并通過(guò)對(duì)應(yīng)各色光而設(shè)置的偏振光分束鏡使各色光照射在各個(gè)反射型液晶顯示元件上，將從所述反射型液晶顯示元件被偏振調(diào)制并反射的各調(diào)制光分別入射到所述偏振光分束鏡上，使射出的所述各調(diào)制光從相互不同的面入射到在內(nèi)部具有分色膜的色合成棱鏡上，并進(jìn)行色合成之后，使從色合成棱鏡射出的合成光入射到投射光學(xué)系統(tǒng)并進(jìn)行投射，其中，在所述色合成棱鏡的射出面和所述投射光學(xué)系統(tǒng)的入射面之間，配置有將通過(guò)的光束的偏振狀態(tài)在直線偏振光和圓偏振光之間進(jìn)行相互變換的偏振變換元件，并且，至少在一個(gè)所述偏振光分束鏡的射出面和所述色合成棱鏡的入射面之間，配置根據(jù)通過(guò)的色光的波長(zhǎng)來(lái)表示λ/2波長(zhǎng)板特性的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投射型顯示裝置，其特征在于，所述波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板，分別被配置在按每種色光設(shè)置的偏振光分束鏡和色合成棱鏡之間，對(duì)于對(duì)應(yīng)色光以外的其他2種色光，使直線偏振光的方向旋轉(zhuǎn)90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的投射型顯示裝置，其特征在于，在紅色光和藍(lán)色光用的偏振光分束鏡與色合成棱鏡之間，或者綠色光用的偏振光分束鏡與色合成棱鏡之間的任何一方，設(shè)置使通過(guò)的色光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的λ/2波長(zhǎng)板，使得從所述色合成棱鏡射出的藍(lán)色光和紅色光的偏振方向與從所述色合成棱鏡射出的綠色光的偏振方向正交。
全文摘要
按每種色光來(lái)設(shè)置反射型液晶顯示元件，當(dāng)通過(guò)色合成棱鏡合成來(lái)自各處的偏振調(diào)制光，并通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行投射時(shí)，防止了由于投射光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部反射而引起的雜光逆行，使得在反射型液晶顯示元件再次反射而發(fā)生的疊影。在色合成用的交叉分色棱鏡(19)和投射光學(xué)系統(tǒng)(21)之間，配置在直線偏振光和圓偏振光之間變換偏振狀態(tài)的λ/4波長(zhǎng)板(20)。在交叉分色棱鏡(19)的各入射面與B光用的偏振光分束鏡(14B)、G光用的偏振分束器(14G)、R光用的偏振分束器(14R)的每個(gè)之間，配置對(duì)于投射的色光不改變偏振方向而使其透過(guò)，對(duì)于其他的色光使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的波長(zhǎng)選擇性波長(zhǎng)板(16B、16G、16R)。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1854809SQ20061007550
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者川合悟 申請(qǐng)人:富士能株式會(huì)社