-
Technisches
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Projektions-Anzeigevorrichtung
zum Trennen eines weißfarbigen
Lichtstroms von einer Lichtquelle in drei Farblichtströme aus Rot,
Blau und Grün,
optischen Modulieren dieser Lichtströme durch ein Lichtventil, erneuten
Kombinieren modulierter Lichtströme
jeder Farbe nach optischem Modulieren und Vergrößern und Projizieren eines
Bildes auf einen Schirm. Im Besonderen betrifft die Erfindung eine
Struktur zum Verhindern von Licht-Crosstalk oder Ähnlichem
bei einem dichroitischen Prisma, um Farblichtkombiniereinrichtungen
in einem optischen System einer solchen Projektions-Anzeigevorrichtung
zu bilden.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Eine
Projektions-Anzeigevorrichtung umfasst hauptsächlich eine Lichtquelle, eine
Farblichttrenneinrichtung zum Trennen eines davon ausgesendeten
weißfarbigen
Lichtstroms in drei Farblichtströme
aus drei Primärfarben,
drei Flüssigkristall-Lichtventile
zum optischen Modulieren getrennter Lichtströme jeder Farbe, eine Farblichtkombiniereinrichtung
zum Kombinieren modulierter Lichtströme der optisch modulierten
Farben durch diese Flüssigkristall-Lichtventile
und eine Projektionslinse zum Vergrößern und Projizieren des kombinierten
modulierten Lichtstroms auf einen Schirm.
-
8 ist
ein konzeptionelles Diagramm, das eine Grundstruktur einer herkömmlichen
Projektions-Anzeigevorrichtung zeigt. Unter Bezugnahme auf 8 wird
der Prozess bis zum Vergrößern und Projizieren
eines Bildes auf einen Schirm beschrieben.
-
Ein
natürliches
Licht, das von einer Lichtquelle (201) ausgesendet wird,
durchläuft
ein optisches Beleuchtungssystem, das aus einem ersten Integrator
(202a), einem Reflexionsspiegel (207) und einem
zweiten Integrator (202b) besteht, und bewegt sich zu einem
ersten dichroitischen Spiegel (203), der Blau durchlässt und
Grün und
Rot reflektiert.
-
Das
blaue Licht, das den ersten dichroitischen Spiegel (203)
durchläuft,
wird von einem Reflexionsspiegel (207B) reflektiert, von
einer Feldlinse (205B) fokussiert und erreicht eine Moduliereinrichtung
(100B). Andererseits wird von dem grünen Licht und dem roten Licht
das grüne
Licht von einem zweiten dichroitischen Spiegel (204), der
Grün reflektiert und
Rot durchlässt,
reflektiert und von einer Feldlinse (205G) fokussiert und
erreicht eine Moduliereinrichtung (100G).
-
Das
rote Licht durchläuft
den zweiten dichroitischen Spiegel (204) und wird von einer
Feldlinse (205R) durch die erste Relaislinse (206a),
den Reflexionsspiegel (207R), die zweite Relaislinse (206b) und
den Reflexionsspiegel (207R) fokussiert und erreicht eine
Moduliereinrichtung (100R). Hierin werden die Farblichter,
die von den Moduliereinrichtungen (100B, 100G, 100R)
nach dem Videosignal entsprechend den Farben moduliert wurden, in
ein dichroitisches Prisma (105) gegeben.
-
7 ist
ein ausführliches
Diagramm der Moduliereinrichtung und der Farblichtkombiniereinrichtung,
die in 8 gezeigt werden. Wie die Farblichtkombiniereinrichtung
wird im Allgemeinen das dichroitische Prisma (105) verwendet
und dieses dichroitische Prisma (104) wird gebildet, indem
vier Dreikantprismen derselben Form gegenseitig aneinandergeklebt
werden. Darüber
hinaus wird auf der x-förmig
geklebten Fläche
eine Reflexionsschicht aus dielektrischer Folie oder Ähnlichem
mit einer selektiven Reflexionseigenschaft (oder selektiven Übertragungseigenschaft)
einer spezifischen Farbe gebildet und eine Blaulicht-Reflexionsfläche (1051B) und
eine Rotlicht-Reflexionsfläche
(1051R) werden bereitgestellt.
-
Farblichter,
die nach dem Videosignal entsprechend den Farben durch die Moduliereinrichtungen
(100B, 100G und 100R), bestehend aus
dem Eintrittsseiten-Polarisator (107), dem Flüssigkristall-Lichtventil
(101) und dem Austrittsseiten-Polarisator (102),
moduliert wurden, werden durch das dichroitische Prisma (105)
(Farblichtkombiniereinrichtung) kombiniert und durch eine Projektionslinse (106),
die eine optische Projektionseinrichtung ist, auf einen Schirm (nicht
gezeigt) projiziert.
-
Hierin
durchläuft
der modulierte Lichtstrom jeder Farbe, der die Moduliereinrichtungen
(100B, 100G, 100R) durchläuft, entweder
das dichroitische Prisma (105) oder wird durch die Blaulicht-Reflexionsfläche (1051B)
reflektiert oder wird durch die Rotlicht-Reflexionsfläche (1051R)
zum Bilden der x-förmigen
Reflexionsfläche
reflektiert und wird zu der Seite der Projektionslinse (106)
ausgesendet.
-
Ein
kleiner Teil des Lichts wird jedoch von der Blaulicht-Reflexionsfläche (1051B)
oder der Rotlicht-Reflexionsfläche
(1051R) zum Bilden der x-förmigen Reflexionsfläche nicht
reflektiert, sondern geht hindurch und kann bis zu der Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils (101)
zum Bilden der Moduliereinrichtungen (100B, 100R)
gelangen, die sich über
das dichroitische Prisma (105) hinweg einander gegenüberstehen.
-
Zum
Beispiel durchläuft
der blaue modulierte Lichtstrom die Blaulicht-Reflexionsfläche (1051B) des
dichroitischen Prismas (105), verlässt die Rotlichtstrom-Eintrittsfläche (105R)
und tritt in die Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) der Rot-Moduliereinrichtung (100R) ein.
-
Auf ähnliche
Weise durchläuft
der rote modulierte Lichtstrom die Rotlicht-Reflexionsfläche (1051R)
des dichroitischen Prismas (105), verlässt die Blaulichtstrom-Eintrittsfläche (105R)
und tritt in die Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) der Blau-Moduliereinrichtung (100B) ein.
-
Des
Weiteren kann der grüne
modulierte Lichtstrom leicht von der Rotlicht-Reflexionsfläche (1051R)
oder der Blaulicht-Reflexionsfläche
(1051B) des dichroitischen Prismas (105) reflektiert
werden und kann in die Rückseite
der Flüssigkristall-Lichtventils
(101) der Rot-Moduliereinrichtung (100R) und die
Rückseite
des Flüssigkristallventils
(101) der Blau-Moduliereinrichtung (100B) eintreten.
-
Auf
diese Weise kann, wenn das Licht von der Rückseite des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) in das Flüssigkristall-Lichtventil
(101) eintritt, das Flüssigkristall-Lichtventil
(101) versagen und es können andere
nachteilige Wirkungen verursacht werden.
-
Somit
ist es ein erstes Problem, dass das Licht, das von Moduliereinrichtungen
für andere
Farbe ausgesendet wird, in die Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) für
jede Farbe als Streulicht von dem dichroitischen Prisma (105)
eintritt, um nachteilige Wirkun gen auf das Flüssigkristall-Lichtventil (101)
zu verursachen, und im Besonderen ist die Wirkung durch das blaue
Licht, das Licht an der Seite kürzerer
Wellenlänge
ist, größer.
-
Darüber hinaus
können
die modulierten Lichtströme
aus Rot, Blau und Grün,
die die Moduliereinrichtungen für
jede Farbe durchlaufen, leicht durch die Eintrittsflächen (105B, 105G, 105R)
von jedem dichroitischen Prisma und die Austrittsseiten-Polarisatorfläche (102S)
reflektiert werden und können
in jedes Flüssigkristall-Lichtventil
(101) von der Rückseite
als Reflexionslicht eintreten.
-
Solches
Reflexionslicht ist einer der Faktoren für das Verursachen von Fehlfunktion
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101), wie bei dem ersten Problem genannt, und es ist somit
ein zweites Problem.
-
Zum
Lösen dieser
Probleme wurde bisher vorgeschlagen, ein Absorptionsfilter zwischen
der Farbkombiniereinrichtung und der Moduliereinrichtung zu installieren,
wie in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 8-184797 offenbart.
Das Absorptionsfilter weist jedoch einen kleinen Grad an Freiheit zum
Einstellen der spektralen Verteilungscharakteristik auf und ist
nicht ausreichend, um das schädliche
Licht je nach Farblicht vollständig
zu verhindern (EP-A-537 708). Ist es zum vollständigen Verhindern gestaltet,
wird die Übertragungsgeschwindigkeit
der verwendbaren Farblichter herabgesetzt. In dem Dokument EP-A-0731
603 wird eine Projektionsanzeige offenbart, die eine Phasenplatte
nutzt, um den Wiedereintritt eines reflektierten Lichtstrahls in
das Lichtventil zu verhindern.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Projektions-Videobildanzeigevorrichtung
vorzulegen, die ein optisches System umfasst, das solche Probleme
lösen kann.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Eine
Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung umfasst:
eine
Lichtquelle zum Aussenden eines weißen Lichts in eine Richtung,
eine
Farblichttrenneinrichtung zum Trennen des weißen Lichts von der Lichtquelle
in drei Farblichter aus rotem Licht, blauem Licht und grünem Licht;
eine
Moduliereinrichtung, die Lichtventile zum Modulieren der polarisierten
Lichter, die in den Lichtströmen
von der Farblichttrenneinrichtung enthalten sind, umfasst und ein
Videobild erzeugt;
eine Farblichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der
modulierten Lichtströme,
nachdem sie von der Moduliereinrichtung moduliert wurden; und
eine
Projektionsoptikeinrichtung zum Projizieren des kombinierten Lichtstroms,
der durch die Farblichtkombiniereinrichtung erzielt wurde, auf einen
Schirm.
-
Darüber hinaus
sind sowohl ein dichroitisches Filter mit Eigenschaften zum selektiven
Leiten und selektiven Reflektieren der Farblichter von der Moduliereinrichtung
als auch eine Viertelwellenplatte zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet.
-
Bei
dieser Struktur wird verhindert, dass das Farblicht, das von der
Farblichtkombiniereinrichtung reflektiert werden muss, durchgeleitet
wird, und es wird verhindert, dass das Farblicht, das durch die Farblichtkombiniereinrichtung
hindurchgeleitet werden muss, reflektiert wird. Somit wird das Farblicht, das
in die Richtung des Lichtventils durch die Farblichtkombiniereinrichtung
zurückkehrt,
gesperrt.
-
Daher
wird das Farblicht, das von der Rückseite des Lichtventils eintritt,
gesperrt und Fehlfunktion des Lichtventils wird verhindert. Als
Folge wird ein scharfes Videobild erzielt.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
ein Blockdiagramm der Ausführung 1
einer Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung.
-
2 ist
ein Blockdiagramm der Ausführung 2
einer Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung.
-
3 ist
ein Blockdiagramm der Ausführung 3
einer Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung.
-
4 ist
ein Blockdiagramm der Ausführung 4
einer Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung.
-
5 ist
ein Blockdiagramm der Ausführung 5
einer Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung.
-
6 ist
ein Blockdiagramm der Ausführung 6
einer Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung.
-
7 ist
eine ausführliche
Zeichnung der Moduliereinrichtung und Farbkombiniereinrichtung einer
herkömmlichen
Projektions-Videobildanzeigevorrichtung.
-
8 ist
ein konzeptuelles Diagramm, das eine Grundstruktur einer herkömmlichen
Projektions-Videobildanzeigevorrichtung zeigt.
-
- 100B
- Blaulicht-Moduliereinrichtung
- 100R
- Rotlicht-Moduliereinrichtung
- 100G
- Grünlicht-Moduliereinrichtung
- 101
- Flüssigkristall-Lichtventil
- 102
- Austrittsseiten-Polarisator
- 102S
- Vorderseite
des Austrittsseiten-Polarisators
- 103a
- Erste
Viertelwellenplatte
- 103aS
- Vorderseite
der ersten Viertelwellenplatte
- 103b
- Zweite
Viertelwellenplatte
- 103bS
- Vorderseite
der zweiten Viertelwellenplatte
- 104
- Dichroitisches
Filter
- 104S
- Vorderseite
des dichroitischen Filters
- 105
- Dichroitisches
Prisma (Farblichtkombiniereinrichtung)
- 105B
- Blaulicht-Eintrittsfläche
- 105R
- Rotlicht-Eintrittsfläche
- 105G
- Grünlicht-Eintrittsfläche
- 1051B
- Blaulicht-Reflexionsfläche
- 1051B
- Rotlicht-Reflexionsfläche
- 106
- Projektionslinse
(optische Projektionseinrichtung)
- 107
- Eintrittsseiten-Polarisator
- 108
- Polarisationsrichtungskonvertiereinrichtung
(Halbwellenplatte)
- 108S
- Vorderseite
der Halbwellenplatte
- 201
- Lichtquelle
- 202a
- Erster
Integrator
- 207
- Reflexionsspiegel
- 202b
- Zweiter
Integrator
- 203
- Erster
dichroitischer Spiegel
- 207B
- Reflexionsspiegel
- 205B
- Feldlinse
- 100B
- Moduliereinrichtung
- 204
- Zweiter
dichroitischer Spiegel
- 205G
- Feldlinse
- 100G
- Moduliereinrichtung
- 206a
- Erste
Relaislinse
- 207R
- Reflexionsspiegel
- 206b
- Zweite
Relaislinse
- 207R
- Reflexionsspiegel
- 205R
- Feldlinse
- 100R
- Moduliereinrichtung
-
Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
-
Eine
Projektions-Videobildanzeigevorrichtung der Erfindung umfasst:
eine
Lichtquelle zum Aussenden eines weißen Lichts in eine Richtung,
eine
Farblichttrenneinrichtung zum Trennen des weißen Lichts von der Lichtquelle
in drei Farblichter aus rotem Licht, blauem Licht und grünem Licht;
eine
Moduliereinrichtung, die Lichtventile zum Modulieren der polarisierten
Lichter, die in den Lichtströmen
von der Farblichttrenneinrichtung enthalten sind, umfasst und ein
Videobild erzeugt;
eine Farblichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der
modulierten Lichtströme,
nachdem sie von der Moduliereinrichtung moduliert wurden; und
eine
Projektionsoptikeinrichtung zum Projizieren des kombinierten Lichtstroms,
der durch die Farblichtkombiniereinrichtung erzielt wurde, auf einen
Schirm,
wobei sowohl ein dichroitisches Filter mit Eigenschaften
zum selektiven Leiten und selektiven Reflektieren der Farblichter
von der Moduliereinrichtung als auch eine Viertelwellenplatte zwischen
der Farblichtkombiniereinrichtung und der Moduliereinrichtung, die
an einem Lichtweg von wenigstens einem Farblicht aus den drei Farblichtern
des roten Lichts, blauen Lichts und grünen Lichts positioniert sind,
angeordnet sind.
-
Bei
einer anderen Projektions-Videobildanzeigevorrichtung nach der vorgenannten
Struktur
ist ein dichroitisches Filter mit Eigenschaften zum
selektiven Leiten und selektiven Reflektieren der Farblichter von
der Moduliereinrichtung zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet und
eine erste Viertelwellenplatte
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Moduliereinrichtung
angeordnet.
-
Bei
einer anderen unterschiedlichen Projektions-Videobildanzeigevorrichtung
nach der vorgenannten Struktur
ist ein dichroitisches Filter
mit Eigenschaften zum selektiven Leiten und selektiven Reflektieren
der Farblichter von der Moduliereinrichtung zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet,
eine erste Viertelwellenplatte
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Moduliereinrichtung
angeordnet und
eine zweite Viertelwellenplatte ist zwischen
dem dichroitischen Filter und der Farblichtkombiniereinrichtung
angeordnet.
-
Bei
einer anderen unterschiedlichen Projektions-Videobildanzeigevorrichtung
nach der vorgenannten Struktur
ist ein Polarisator an der Lichtaustrittsseite
der Moduliereinrichtung angeordnet,
ein dichroitisches Filter
mit Eigenschaften zum selektiven Leiten und selektiven Reflektieren
der Farblichter von der Moduliereinrichtung ist zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet,
eine erste Viertelwellenplatte
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Moduliereinrichtung
angeordnet und
eine zweite Viertelwellenplatte ist zwischen
dem dichroitischen Filter und der Farblichtkombiniereinrichtung
angeordnet.
-
Bei
einer anderen unterschiedlichen Projektions-Videobildanzeigevorrichtung
nach der vorgenannten Struktur
ist ein dichroitisches Filter
mit Eigenschaften zum selektiven Leiten und selektiven Reflektieren
der Farblichter von der Moduliereinrichtung zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet,
eine erste Viertelwellenplatte
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Moduliereinrichtung
angeordnet,
eine zweite Viertelwellenplatte ist zwischen dem
dichroitischen Filter und der Farblichtkombiniereinrichtung angeordnet
und
eine Polarisationsrichtungskonvertiereinrichtung ist zwischen
der zweiten Viertelwellenplatte und der Farblichtkombiniereinrichtung
angeordnet.
-
Bei
einer anderen unterschiedlichen Projektions-Videobildanzeigevorrichtung
nach der vorgenannten Struktur
ist ein Polarisator an der Lichtaustrittsseite
der Moduliereinrichtung angeordnet,
ein dichroitisches Filter
mit Eigenschaften zum selektiven Leiten und selektiven Reflektieren
der Farblichter von der Moduliereinrichtung ist zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet,
eine erste Viertelwellenplatte
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Moduliereinrichtung
angeordnet,
eine zweite Viertelwellenplatte ist zwischen dem
dichroitischen Filter und der Farblichtkombiniereinrichtung angeordnet
und
eine Polarisationsrichtungskonvertiereinrichtung ist zwischen
der zweiten Viertelwellenplatte und der Farblichtkombiniereinrichtung
angeordnet.
-
Bei
einer anderen unterschiedlichen Projektions-Videobildanzeigevorrichtung
nach der vorgenannten Struktur
ist ein Polarisator an der Lichtaustrittsseite
der Moduliereinrichtung angeordnet,
ein dichroitisches Filter
mit Eigenschaften zum selektiven Leiten und selektiven Reflektieren
der Farblichter von der Moduliereinrichtung ist zwischen der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung, die an einem Lichtweg von wenigstens
einem Farblicht aus den drei Farblichtern des roten Lichts, blauen
Lichts und grünen
Lichts positioniert sind, angeordnet,
eine erste Viertelwellenplatte
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Moduliereinrichtung
angeordnet,
eine Polarisationsrichtungskonvertiereinrichtung
ist zwischen dem dichroitischen Filter und der Farblichtkombiniereinrichtung
angeordnet und
eine zweite Viertelwellenplatte ist zwischen
dem dichroitischen Filter und der Farblichtkombiniereinrichtung
angeordnet.
-
Bei
den vorgenannten Strukturen können zwei
Viertelwellenlängenplatten
durch Verbinden der ersten Viertelwellenplatte und der zweiten Viertelwellenplatte
als eine Halbwellenplatte fungieren.
-
Bei
diesen Strukturen können
die erste Viertelwellenplatte und die zweite Viertelwellenplatte
einzeln angeordnet sein, so dass das polarisierte Licht von der
Moduliereinrichtung als das Licht in der Polarisationsrichtung,
die von der Farblichtkombiniereinrichtung bestimmt wurde, eintreten
kann.
-
Ausführung 1
-
1 ist
ein schematisches Blockdiagramm zum Erläutern von Ausführung 1,
bei der eine erste Viertelwellenplatte (103a) an der Moduliereinrichtungsseite
zwischen der Blau- Moduliereinrichtung (100B)
und dem dichroitischen Prisma (105) als die Farblichtkombiniereinrichtung,
die in 7 gezeigt wird und den Stand der Technik betrifft,
angeordnet ist und des Weiteren ein dichroitisches Filter (104)
mit einer Funktion des selektiven Leitens und selektiven Reflektierens
des Farblichts eingefügt
ist.
-
Diese
Struktur löst
das erste Problem, dass das Farblicht, das von der Moduliereinrichtung
für andere
Farbe ausgesendet wurde, in die Rückseite des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) unter Verwendung des Flüssigkristalls für blaue
Farbe als Streulicht von dem dichroitischen Prisma (105)
eintritt, um nachteilige Wirkungen zu verursachen. Da das eingefügte dichroitische
Filter (104) die Funktion des selektiven Leitens und selektiven
Reflektierens des Farblicht hat, wird lediglich das modulierte blaue
Licht geleitet und das Streulicht (ein leicht grünes Licht und rotes Licht),
das durch das dichroitische Prisma (105) ausgesendet wird,
wird zu der Farblichtkombiniereinrichtung reflektiert und erreicht
somit nicht die Blau-Moduliereinrichtungsseite. Das heißt, dass
Fehlfunktion und andere nachteilige Wirkungen durch Streulicht an
der Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) für
blaue Farbe durch diese Struktur beseitigt werden.
-
Bezüglich des
zweiten Problems, dass der modulierte Lichtstrom blauer Farbe leicht
von der Blau-Eintrittsfläche
(105B) des dichroitischen Prismas (105) und der
Vorderseite des dichroitischen Filters (104S) reflektiert
wird und in jedes Flüssigkristall-Lichtventil
(101) von der Rückseite
als Reflexionslicht eintritt, wird das Reflexionslicht von der Eintrittsfläche (105B)
des blauen Lichts des dichroitischen Prismas durch die Funktion
der ersten Viertelwellenplatte (103a) an der Moduliereinrichtungsseite beseitigt,
wie im Folgenden beschrieben.
-
Das
blaue polarisierte Licht, das von dem Austrittsseiten-Polarisator
(102) zum Bilden der Blaulicht-Moduliereinrichtung (100B)
ausgesendet wird, durchläuft
die erste Viertelwellenplatte (103a) an der Moduliereinrichtungsseite
und wird elliptisches polarisiertes Licht oder kreisförmiges polarisiertes
Licht und durchläuft
das dichroitische Filter (104). Hierin wird die optische
Achse der ersten Viertelwellenplatte (103a) so offenbart,
dass sie nahezu 45 Grad zu der Achse des einfallenden blauen linearen
polarisierten Lichts beträgt.
Der blaue Lichtstrom, der leicht von der Blaulichtstrom-Eintrittsfläche (105B)
des dichroitischen Prismas (105) reflektiert wird, wird
ein inverses elliptisches polarisiertes Licht oder kreisförmiges polarisiertes
Licht und durchläuft
das dichroitische Filter (104) als Reflexionslicht und
wird ein polarisiertes Licht, das um nahezu 90 Grad von der Schwingungsrichtung
des polarisierten Lichts gedreht ist, wenn es von der Moduliereinrichtung
durch die erste Viertelwellenplatte (103a) ausgesendet
wird. Das polarisierte Licht tritt in den Austrittsseiten-Polarisator (102)
ein und wird absorbiert und erreicht somit nicht die Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101). Das heißt,
dass Fehlfunktion und andere nachteilige Wirkungen durch das Reflexionslicht,
das von der Blaulicht-Eintrittsfläche (105B)
des dichroitischen Prismas reflektiert wird, beseitigt werden.
-
Auf ähnliche
Weise tritt das Reflexionslicht, das von der Vorderseite des dichroitischen
Filters (104S) reflektiert wird, in den Austrittsseiten-Polarisator
(102) ein und wird durch die Funktion der ersten Viertelwellenplatte
(103a) an der Moduliereinrichtungsseite absorbiert und
erreicht somit nicht die Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101). Das heißt,
dass Fehlfunktion und andere nachteilige Wirkungen durch das Reflexionslicht,
das von der Vorderseite des dichroitischen Filters (104S)
reflektiert wird, beseitigt werden.
-
Bei
dem Flüssigkristall-Lichtventil
(101), das bei der Moduliereinrichtung von rotem Licht
und grünem
Licht verwendet wird, werden dieselben Wirkungen durch die Funktion
des dichroitischen Filters (104) für jede Farbe und der ersten
Viertelwellenplatte (103a) an der Moduliereinrichtungsseite,
die in dem dichroitischen Filter (104) angeordnet ist,
erzielt.
-
Dies
muss jedoch nicht in alle Lichtwege eingefügt werden, sondern es kann
in Abhängigkeit
von dem Grad an nachteiligen Wirkungen von Crosstalk auf Grund von
schädlichem
Licht in wenigstens einen Lichtweg eingefügt werden. Die Wirkungen der
vorliegenden Erfindung lassen sich durch Einfügen der Viertelwellenplatte
und des dichroitischen Filters in das herkömmliche System, das in 8 gezeigt
wird, gut erzielen und es ist vorteilhaft, dass die optischen Teile,
die bei der Farblichtkombiniereinrichtung und der Moduliereinrichtung
verwendet werden, keine besonderen Teile sein müssen. Obwohl dies nicht speziell
erwähnt
wird, sind die Bestandteile bildenden optischen Elemente mit Antireflexbehandlung
(im Allgemeinen AR-Beschichtung) an der Oberfläche, die mit der Luft in Berührung kommt,
beschichtet.
-
Ausführung 2
-
2 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das die Ausführung 2 zeigt. An der Farblichtkombiniereinrichtungsseite
des dichroitischen Filters (104), das die erste Viertelwellenplatte
(103a) der Moduliereinrichtungsseite umfasst, die an der
Moduliereinrichtungsseite bei der Ausführung 1 angeordnet ist, wird
des Weiteren eine zweite Viertelwellenplatte (103b) der
Farblichtkombiniereinrichtungsseite bereitgestellt.
-
Das
Farblicht, das von der Moduliereinrichtung für Farblicht ausgesendet wird
und in Richtung der Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101) für
blaue Farbe als Streulicht von dem dichroitischen Prisma (105)
gerichtet ist, durchläuft
die zweite Viertelwellenplatte (103b) an der Farblichtkombiniereinrichtungsseite
und wird ein elliptisches polarisiertes Licht oder kreisförmiges polarisiertes
Licht und wird von dem dichroitischen Spiegel (104) reflektiert,
um Reflexionslicht zu sein, und wird ein inverses elliptisches polarisiertes
Licht oder kreisförmiges
polarisiertes Licht und durchläuft
erneut die zweite Viertelwellenplatte (103b) an der Farblichtkombiniereinrichtungsseite.
Bei dieser Struktur ist die Polarisationsachse des einfallenden
Streulichts ein polarisiertes Licht, das an der Polarisationsachse
um nahezu 90 Grad gedreht wird und umgekehrt zu dem Lichtweg, von
dem es ausgesendet wird, zurückkehrt.
Das polarisierte Licht des Reflexionslichts, das um nahezu 90 Grad
an der Polarisationsachse gedreht wird, wird durch den Austrittsseiten-Polarisator
(102) jedes Lichtwegs absorbiert und erreicht somit nicht
die Rückseite
des Flüssigkristall-Lichtventils
(101).
-
Bei
der vorgenannten Ausführung
1 kann, wenn das Streulicht als das Reflexionslicht durch Reflektieren
zu der Farblichtkombinierseite durch den dichroitischen Spiegel
(104) umgekehrt zu dem Lichtweg, von dem es ausgesendet
wird, zurückkehrt, während es
gedämpft
wird, und die Rückseite
des modulierten Flüssigkristall-Lichtventils
(101) erreicht, ein neues Problem auftreten und dieses
neue Problem wird durch die Struktur dieser Ausführung gelöst.
-
Bei
dem Flüssigkristall-Lichtventil
(101), das bei der Moduliereinrichtung für rotes
Licht und grünes Licht
verwendet wird, können
dieselben Wirkungen durch die Funktion des dichroitischen Filters
(104) für jede
Farbe und der zweiten Viertelwellenplatte (103b) an der
Farblichtkombiniereinrichtung, die in dem dichroitischen Filter
(104) bereitgestellt ist, erzielt werden. Die Konfiguration
der optischen Achse der zweiten Viertelwellenplatte (103b)
an der Farblichtkombiniereinrichtungsseite und der optischen Achse
der ersten Viertelwellenplatte (103a) an der Moduliereinrichtungsseite
kann jedoch auf zwei Weisen berücksichtigt
werden.
-
Bei
einer ersten Konfiguration ist die optische Achse der ersten Viertelwellenplatte
(103a) orthogonal zu der optischen Achse der zweiten Viertelwellenplatte
(103b). Es ist beabsichtigt, die Achse des polarisierten
Lichts von jeder Moduliereinrichtung in Richtung der Projektionslinse
(106) nicht zu ändern.
Jedoch ist es in diesem Fall, wenn das dichroitische Prisma (105)
als die Farblichtkombiniereinrichtung verwendet wird, notwendig,
durch S-polarisiertes Licht an der Prismenreflexionsfläche einzutreten,
und die Übertragungsachsenrichtung
des Austrittsseiten-Polarisators (102) der Moduliereinrichtung
für rotes
Licht und blaues Licht ist die Schwingungsrichtung von S-polarisiertem
Licht an der Prismenreflexionsfläche.
-
Bei
einer zweiten Konfiguration sind sowohl die erste Viertelwellenplatte
(103a) an der Moduliereinrichtungsseite als auch die zweite
Viertelwellenplatte (103b) an der Farblichtkombiniereinrichtung
an derselben optischen Achse angeordnet. Das heißt, dass die beiden Viertelwellenplatten
so konstruiert sind, dass sie als eine Halbwellenplatte agieren.
Jedoch ist es in diesem Fall, wenn das dichroitische Prisma (105)
als die Farblichtkombiniereinrichtung verwendet wird, notwendig,
durch S-polarisiertes Licht an der Prismenreflexionsfläche einzutreten,
und die Übertragungsachsenrichtung
des Austrittsseiten-Polarisators (102) der Moduliereinrichtung
für rotes
Licht und blaues Licht ist die Schwingungsrichtung (P-polarisiertes
Licht) senkrecht zu dem S-polarisierten Licht an der Prismenreflexionsfläche.
-
Somit
kann bei der Struktur, bei der das polarisierte Licht, das eine
Viertelwellenplatte durchläuft,
nahezu ein perfektes kreisförmiges
polarisiertes Licht ist, in Abhängigkeit
von der Farblichtkombiniereinrichtung die Schwingungsrichtung des
polarisierten Lichts, das von der Moduliereinrichtung ausgesendet
wird, in der vertikalen Richtung oder horizontalen Richtung begrenzt
werden und die Schwingungsrichtung des polarisierten Lichts, das
von der Moduliereinrichtung zugeführt wird, kann bei nahezu 45
Grad nicht verwendet werden.
-
Nebenbei
bemerkt ist es nicht erforderlich, die erste Viertelwellenplatte
(103a) an der Moduliereinrichtungsseite und die zweite
Viertelwellenplatte (103b) an der Farblichtkombiniereinrichtung
in alle Lichtwege einzufügen,
sondern sie können
in Abhängigkeit
von dem Grad an nachteiligen Wirkungen von Crosstalk auf Grund von
schädlichem
Licht wenigstens in einen Lichtweg eingefügt werden. Die Wirkungen der
vorliegenden Erfindung lassen sich durch Einfügen der Viertelwellenplatte
und des dichroitischen Filters in das herkömmliche System, das in 8 gezeigt
wird, gut erzielen und es ist vorteilhaft, dass die optischen Teile,
die bei der Farblichtkombiniereinrichtung und der Moduliereinrichtung
verwendet werden, keine besonderen Teile sein müssen. Obwohl dies nicht speziell
erwähnt
wird, sind die Bestandteile bildenden optischen Elemente mit Antireflexbehandlung
(im Allgemeinen AR-Beschichtung) an der Oberfläche, die mit der Luft in Berührung kommt,
beschichtet.
-
Ausführung 3
-
3 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das die Ausführung 3 zeigt. Die erste Viertelwellenplatte
(103a) der Moduliereinrichtungsseite, die bei Ausführung 2
gebildet wird, ist statt des dichroitischen Filters (104)
eng an dem Austrittsseiten-Polarisator (102) angeordnet.
Bei dieser Struktur durchläuft
das polarisierte Licht, das von dem Austrittsseiten-Polarisator
(102) ausgesendet wird, die erste Viertelwellenplatte (103a)
und wird ein elliptisches polarisiertes Licht oder kreisförmiges polarisiertes Licht,
aber das Reflexionslicht, das von der Vorderseite der ersten Viertelwellenplatte
(103aS) reflektiert wird, durchläuft erneut die erste Viertelwellenplatte (103a).
Somit ist das polarisierte Licht ein polarisiertes Licht, das um
nahezu 90 Grad von der Schwingungsrichtung des polarisierten Lichts,
das von dem Austrittsseiten-Polarisator (102) ausgesendet
wird, gedreht ist. Daher wird das Reflexionslicht durch den Austrittsseiten-Polarisator
(102) absorbiert und erreicht nicht das Flüssigkristall-Lichtventil
(101).
-
Das
Reflexionslicht von der Vorderseite des dichroitischen Spiegels
(104S) empfängt
ebenfalls eine ähnliche
Aktion und erreicht nicht das Flüssigkristall-Lichtventil
(101). Somit können
nach der Struktur der Ausführung
3 nachteilige Wirkungen von Streulicht auf Grund von anderem Farblicht
fast vollständig
beseitigt werden.
-
Die
Probleme werden somit zu dem Reflexionslicht, das bei der Ausführung 1
und Ausführung
2 in geringem Maße übrig bleibt,
beseitigt (das heißt, das
Reflexionslicht, das von der Vorderseite des Austrittsseiten-Polarisators
(102S) reflektiert wird und auf die Differenz zwischen
dem Brechungsindex des Austrittsseiten-Polarisators (102)
und dem Brechungsindex von Luft zurückzuführen ist, und das Reflexionslicht,
das von der Vorderseite der ersten Viertelwellenplatte (103aS)
an der Moduliereinrichtungsseite reflektiert wird und auf die Differenz
zwischen dem Brechungsindex der ersten Viertelwellenplatte (103a)
an der Moduliereinrichtungsseite und dem Brechungsindex von Luft
zurückzuführen ist).
-
Nebenbei
bemerkt ist es nicht erforderlich, die Strukturierung bei allen
Lichtwegen wie oben angegeben vorzunehmen, sondern es kann in Abhängigkeit
von dem Grad an nachteiligen Wirkungen von Crosstalk auf Grund von
schädlichem
Licht wenigstens bei einem Lichtweg so strukturiert werden. Obwohl
es nicht speziell erwähnt
wird, sind die Bestandteile bildenden optischen Elemente mit Antireflexbehandlung
(im Allgemeinen AR-Beschichtung) an der Oberfläche, die mit der Luft in Berührung kommt,
beschichtet.
-
Ausführung 4
-
4 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das die Ausführung 4 zeigt. Eng an der zweiten
Viertelwellenplatte (103b) an der Farblichtkombiniereinrichtungsseite
bei Ausführung
2 ist eine Halbwellenplatte (108) als die Polarisationsrichtungskonvertiereinrichtung
bereitgestellt. Bei dieser Struktur kann das Licht, das die Halbwellenplatte
(108) verlässt,
in ein polarisiertes Licht in der optimalen Schwingungsrichtung
für die
Farblichtkombiniereinrichtung gedreht werden, und somit ist es frei
von Beschränkungen
durch den Einfallslichtzustand, der durch die Farblichtkombiniereinrichtung
begrenzt wird, und das Austrittslicht von der Moduliereinrichtung
(101). Als Folge kann der Anwendungsbereich des Lichts,
das die Moduliereinrichtung (101) verlässt, erweitert werden. Wenn
zum Beispiel die Schwingungsrichtung des polarisierten Lichts, das
die Moduliereinrichtung (101) verlässt, eine Schwingungsrichtung
von ungefähr
45 Grad ist, ist Verarbeitung problemlos möglich.
-
Nebenbei
bemerkt ist es nicht erforderlich, die Strukturierung bei allen
Lichtwegen wie oben angegeben vorzunehmen, sondern es kann in Abhängigkeit
von dem Grad an nachteiligen Wirkungen von Crosstalk auf Grund von
schädlichem
Licht wenigstens bei einem Lichtweg so strukturiert werden. Die Wirkungen
der vorliegenden Erfindung lassen sich durch Einfügen der
Viertelwellenplatte und des dichroitischen Filters in das herkömmliche
System, wie in 8 gezeigt, gut erzielen und
es ist vorteilhaft, dass die optischen Teile, die bei der Farblichtkombiniereinrichtung
und der Moduliereinrichtung verwendet werden, keine besonderen Teile
sein müssen. Obwohl
dies nicht speziell erwähnt
wird, sind die Bestandteile bildenden optischen Elemente mit Antireflexbehandlung
(im Allgemeinen AR-Beschichtung) an der Oberfläche, die mit der Luft in Berührung kommt,
beschichtet.
-
Ausführung 5
-
5 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das die Ausführung 5 zeigt. Eng an der zweiten
Viertelwellenplatte (103b) an der Farblichtkombiniereinrichtungsseite
bei Ausführung
3 ist eine Halbwellenplatte (108) bereitgestellt. Bei dieser
Struktur kann das Licht, das die Halbwellenplatte (108)
verlässt,
in ein polarisiertes Licht in der optimalen Schwingungsrichtung
für die
Farblichtkombiniereinrichtung (105) gedreht werden, und
somit ist es frei von Beschränkungen
durch den Einfallslichtzustand, der durch die Farblichtkombiniereinrichtung
(105) begrenzt wird, und das Austrittslicht von der Moduliereinrichtung (105).
Als Folge kann der Anwendungsbereich des Lichts, das von der Moduliereinrichtung
(101) ausgesendet wird, erweitert werden. Wenn zum Beispiel die
Schwingungsrichtung des polarisierten Lichts, das die Moduliereinrichtung
(101) verlässt,
eine Schwingungsrichtung von ungefähr 45 Grad ist, ist Verarbeitung
problemlos möglich.
-
Nebenbei
bemerkt ist es nicht erforderlich, die Strukturierung bei allen
Lichtwegen wie oben angegeben vorzunehmen, sondern es kann in Abhängigkeit
von dem Grad an nachteiligen Wirkungen von Crosstalk auf Grund von
schädlichem
Licht wenigstens bei einem Lichtweg so gestaltet werden. Obwohl dies
nicht speziell erwähnt
wird, sind die Bestandteile bildenden optischen Elemente mit Antireflexbehandlung
(im Allgemeinen AR-Beschichtung) an der Oberfläche, die mit der Luft in Berührung kommt,
beschichtet.
-
Ausführung 6
-
6 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das die Ausführung 6 zeigt. Die zweite Viertelwellenplatte
(103b) und die Halbwellenplatte (108), die bei Ausführung 5
gebildet wird, sind eng an der Farblichtkombiniereinrichtung (105)
angeordnet. Bei dieser Struktur werden die Probleme zu dem Reflexionslicht,
das bei der Ausführung
5 in geringem Maße übrig bleibt,
beseitigt (das heißt,
das Reflexionslicht, das von der Vorderseite der Halbwellenplatte
(108S) reflektiert wird und auf die Differenz zwischen
dem Brechungsindex der Halbwellenplatte (108) und dem Brechungsindex
von Luft zurückzuführen ist,
und das Reflexionslicht, das von der Vorderseite der Farblichtkombiniereinrichtung
(105S) reflektiert wird und auf die Differenz zwischen
dem Brechungsindex der Farblichtkombiniereinrichtung (105)
und dem Brechungsindex von Luft zurückzuführen ist).
-
Erneut
werden darüber
hinaus das Reflexionslicht, das von der Vorderseite der zweiten
Viertelwellenplatte (103bS) reflektiert wird und auf die
Differenz zwischen dem Brechungsindex der zweiten Viertelwellenplatte
(103b) an der Farblichtkombinierseite und dem Brechungsindex
von Luft zurückzuführen ist,
und das Reflexionslicht, das von der Vorderseite des dichroitischen
Spiegels (104S) reflektiert wird und auf die Differenz
zwischen dem Brechungsindex des dichroitischen Filters (104)
und dem Brechungsindex von Luft zurückzuführen ist, durch die erste Viertelwellenplatte
(103a) an der Moduliereinrichtungsseite gedreht, um polarisierte
Lichter zu sein, die an der Polarisationsachse um ungefähr 90 Grad
zu der Polarisationsachse gedreht sind und von dem Austrittsseiten-Polarisator
(102) ausgesendet werden, und erreichen den Austrittsseiten-Polarisator
(102).
-
Das
polarisierte Licht des Reflexionslichts, das um ungefähr 90 Grad
gedreht wird, wird von dem Austrittsseiten-Polarisator (102)
in jedem Lichtweg absorbiert und erreicht nicht das Flüssigkristall-Lichtventil.
-
Somit
können
nach der Struktur der Ausführung
6 nachteilige Wirkungen des Streulichts auf Grund von anderen Farblichtern
und nachteilige Wirkungen von Reflexionslicht, das von den eingreifenden
optischen Teilen reflektiert wird, fast vollständig beseitigt werden.
-
Nebenbei
bemerkt ist es nicht erforderlich, die Strukturierung bei allen
Lichtwegen so wie oben angegeben vorzunehmen, sondern es kann in
Abhängigkeit
von dem Grad an nachteiligen Wirkungen von Crosstalk auf Grund von
schädlichem
Licht wenigstens bei einem Lichtweg so strukturiert werden. Obwohl
dies nicht speziell erwähnt
wird, sind die Bestandteile bildenden optischen Elemente mit Antireflexbehandlung
(im Allgemeinen AR-Beschichtung) an der Oberfläche, die mit der Luft in Berührung kommt,
beschichtet.
-
Wie
hierin von Ausführung
1 bis Ausführung 6
beschrieben wurde, kann nach der Struktur der Erfindung verhindert
werden, dass das Licht durchdringt, ohne in der Austrittsrichtung
an der x-förmigen Reflexionsfläche des
dichroitischen Prismas reflektiert zu werden, oder das Licht, das
von der x-förmigen
Reflexionsfläche
reflektiert wird, die Seite des Flüssigkristall-Lichtventils erreicht.
Des Weiteren wird verhindert, dass das Austrittslicht zurückkehrt, wenn
es von der Eintrittsfläche
oder Austrittsfläche des
dichroitischen Prismas reflektiert wird. Daher ist es möglich, das
Licht zu sperren, das in die Rückseite des
Flüssigkristall-Lichtventils
eintritt, ohne in Richtung der Lichtweg-Vorwärtsrichtung durch das dichroitische
Prisma hindurchzusteuern. Somit vermeidet dies die Probleme wie
Fehlfunktion des Flüssigkristall-Lichtventils
auf Grund von Lichtstrahlung aus der umgekehrten Richtung des Lichtwegs.
Als eine Folge wird ein klares Projektionsbild erzielt.