(57)【要約】  本発明は、画像をディスプレイに表示するシステム（200）に関し、このシステムは、カラー光ビーム（204、206、208）を受光して、その一つ（204）を透過し、残り（206、208）を反射するように適合された第1のダイクロイック手段（212）と、前記残りの光ビーム（206、208）を受光して、第2の光ビーム（206）を反射し、第3の光ビーム（208）を透過するように適合された第2のダイクロイック手段（220）とを有する。さらに、このシステム（200）は、所望の方向に偏向された光を透過するように適合された第1、第2および第3の偏光手段（216、304、222、404、226、602）と、該第1、第2および第3の偏光手段（216、304、222、404、226、602）の少なくとも一つから反射され、非所望の方向に偏向された光ビーム（204、206、208）を受光する反射回転手段（210，202）と、を有し、この反射回転手段（210，202）は、非所望の方向に偏向された光を、所望の方向に偏向された光に変換し、この被変換光を逆向きに反射させ、この被変換光が第1、第2および第3の偏光手段（216、304、222、404、226、602）に向かうように適合されている。
2007528512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1、第2および第3の原色光ビームを受光して、前記第1の原色光ビームを透過し、前記第2および第3の原色光ビームを反射するように適合された、第1のダイクロイック手段と、
前記第2および第3の原色光ビームを受光して、前記第2の原色光ビームを反射し、前記第3の原色光ビームを透過するように適合された、第2のダイクロイック手段と、
を有し、画像をディスプレイに投射するシステムであって、
さらに、前記第1の原色光ビーム受光する第1の偏光手段と、前記第2の原色光ビーム受光する第2の偏光手段と、前記第3の原色光ビーム受光する第3の偏光手段と、を有し、前記第1、第2および第3の偏光手段は、所望の方向に偏向された光を透過するように適合されており、
当該システムは、さらに、前記第1、第2および第3の偏光手段の少なくとも一つから非所望の方向に偏向された、第1、第2および第3の被反射原色光ビームを受光する反射回転手段を有し、該反射回転手段は、前記非所望の方向に偏向された前記光を、前記所望の方向に偏向された被変換光に変換し、該被変換光が前記第1、第2および第3の偏光手段に向かって逆向きに反射するように適合されていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
さらに、それぞれ、前記第1、第2および第3の原色光ビームを受光する、第1、第2および第3の透過性光バルブ手段を有し、該第1、第2および第3の透過性光バルブ手段の各々は、前記第1、第2および第3の原色光ビームの一つを変調するように適合されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項３】
さらに、前記第1、第2および第3の透過性光バルブ手段から、変調された第1、第2および第3の原色光ビームを受光する再結合プリズムを有し、該再結合プリズムは、前記変調された第1、第2および第3の原色光ビームを、前記ディスプレイに投射される前記画像に再結合するように適合されていることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【請求項４】
前記第1、第2および第3の原色光ビームは、それぞれ、青色、緑色および赤色であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項５】
前記反射回転手段は、前記非所望の方向に偏向された、前記第1、第2および第3の被反射原色光ビームを受光して、該第1、第2および第3の被反射原色光ビームの偏向を90゜回転するように適合された1／4波長板と、該1／4波長板から受光した、回転された第1、第2および第3の被反射原色光ビームを逆向きに反射させ、前記1／4波長板を通過させるように適合された反射領域を有するパターン化ミラーとを有し、これにより、第1、第2および第3の被反射原色光ビームの偏向を、所望の方向に回転させることが可能になることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項６】
前記パターン化ミラーは、光源からの前記所望の方向と前記非所望の方向に偏向された、前記第1、第2および第3の原色光ビームを、前記1／4波長板の方に透過させるように適合された透過領域を有することを特徴とする請求項5に記載のシステム。
【請求項７】
前記第1のダイクロイック手段は、ローパスフィルタとして作動し、該ローパスフィルタは、前記第1の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル上限に、p偏光の光に対する閾値を有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項８】
前記第2のダイクロイック手段は、ハイパスフィルタとして作動し、該ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル上限に、p偏光の光に対する閾値を有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項９】
前記第1の偏光手段は、第1の偏光器を有し、前記第2および第3の偏光手段は、反射偏光器を有することを特徴とする請求項7または8に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第2のダイクロイック手段は、ノッチフィルタとして作動し、該ノッチフィルタは、前記第2の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏光の光に対する下側の閾値を有し、前記第2の原色光ビームの前記スペクトル領域のスペクトル上限に、s偏光の光に対する上側の閾値を有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第1の偏光手段は、第1の偏光器を有し、前記第2の偏光手段は、第2の偏光器を有し、前記第3の偏光手段は、反射偏光器を有することを特徴とする請求項10に記載のシステム。
【請求項１２】
さらに、ハイパスフィルタとして作動する第3のダイクロイック手段を有し、前記ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームの前記スペクトル領域のスペクトル下限に等しい閾値を有することを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【請求項１３】
さらに、ローパスフィルタとして作動する第3のダイクロイック手段を有し、前記ローパスフィルタは、
前記第3の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏光の光に対する閾値を有することを特徴とする請求項11に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ローパスフィルタは、前記第3の原色光ビームの前記スペクトル領域のスペクトル限を超えるp偏光の光に対する閾値を有することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
【請求項１５】
さらに、前記第1の原色光ビームのスペクトル領域内のs偏光の光と、前記第2および第3の原色光ビームのスペクトル領域内のp偏光の光と、を反射する白色ミラーを有することを特徴とする請求項13または14に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第2のダイクロイック手段は、ハイパスフィルタとして作動し、該ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームのスペクトル領域の上限に、s偏光の光に対する閾値を有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第1の偏光手段は、第1の偏光器を有し、前記第2の偏光手段は、第2の偏光器を有し、前記第3の偏光手段は、反射偏光器を有することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
【請求項１８】
さらに、ハイパスフィルタとして作動する第3のダイクロイック手段を有し、前記ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームの前記スペクトル領域の上限に、s偏光の光に対する閾値を有することを特徴とする請求項17に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第2の偏光手段は、前記第2の光バルブ手段に到達する前記第2の原色光ビームの量を制御するように回転が適合されていることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第2の偏光手段は、通常の偏光器を有することを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに画像を投射するシステムに関する。特に本発明は、液晶表示（LCD）投射器内に偏光変換用の偏光器として使用されるダイクロイックミラーを有する透過型投射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最も近い従来技術であると思われる英国特許出願第GB2354658号には、図1に示すLCD投射システムが示されており、このシステムは、第1のダイクロイックミラー104、第2のダイクロイック106および反射ミラー108を有する光収集光学ユニット102の光入射路に設置された光源100を有する。光源100は、垂直（s偏光）と平行（p偏光）の成分を有する赤、緑および青の光を提供する。第1のダイクロイックミラー104は、p偏光の赤の光（Rp）のみを透過し、他の光、すなわちs偏光の赤（Rs）、緑（Gs）および青（Bs）の光と、p偏光の緑（Gp）および青（Bp）の光を反射する。第2のダイクロイックミラー106は、s偏光の緑（Gs）および青（Bs）の光を反射し、他の光、すなわちs偏光の赤（Rs）、p偏光の緑（Gp）およびp偏光の青（Bp）の光を反射する。第1および第2のダイクロイックミラー104、106は、反射性ミラー108とともに、p偏光の赤（Rp）、s偏光の緑（Gs）およびs偏光の青（Bs）の光を有する第1の光出力と、s偏光の赤（Rs）、p偏光の緑（Gp）およびp偏光の青（Bp）の光を有する第2の光出力とを提供する。第1の光出力は、1／2波長板110内で第2の光出力の位相に変換されて、ビーム分割配置112に提供され、この配置によってs偏光の赤の光（Rs）、p偏光の緑（Gp）およびp偏光の青（Bp）の光に分離されて液晶光バルブ114a、114b、114cに投射され、変調されたp偏光の赤の光（Rp）、s偏光の緑（Gs）およびs偏光の青（Bs）の光は、映写レンズ116に向かって反射される。ビーム分割配置112は、LCD投射システムの中でも高額な素子であるため、投射システムに必要なビーム分割器の数を減らすことが可能な偏光変換用の代替法が必要となっている。
【０００３】
欧州特許出願第EP0825472号には、投写型表示機器が示されており、この機器は、中間光ビームを、空間的にp偏光の光ビームとs偏光の光ビームとに分離する偏光分離ユニットを有し、2つの光ビームの一つの方向は、２つの光ビームの他方の方向と揃えられ、その後、偏光された光ビームが各色のチャンネルに誘導される。従って、光ビームの偏光変換は、光がチャンネルに入る前に実施される。
【特許文献１】英国特許出願第GB2354658号明細書
【特許文献２】欧州特許出願第EP0825472号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ビーム分割器の数が抑制されたスクリーンに画像を投射するシステムを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、ワイヤグリッドのような反射偏光器の代わりにダイクロイックミラーを偏光変換に用い、実行コストが抑制されたシステムを提供することである。
【０００６】
本発明に特有の利点は、より安価で、光ビームの異なる光成分をより効果的に分離できるシステムが提供されることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的および利点、さらには他の多くの目的、利点および特徴は、以下の詳細な説明から把握することができ、本発明の第1の態様によって得ることができる。本発明の第1の態様では、
第1、第2および第3の原色光ビームを受光して、前記第1の原色光ビームを透過し、前記第2および第3の原色光ビームを反射するように適合された、第1のダイクロイック手段と、
前記第2および第3の原色光ビームを受光して、前記第2の原色光ビームを反射し、前記第3の原色光ビームを透過するように適合された、第2のダイクロイック手段と、
を有し、画像をディスプレイに投射するシステムであって、
さらに、前記第1の原色光ビーム受光する第1の偏光手段と、前記第2の原色光ビーム受光する第2の偏光手段と、前記第3の原色光ビーム受光する第3の偏光手段と、を有し、前記第1、第2および第3の偏光手段は、所望の方向に偏向された光を透過するように適合されており、
当該システムは、さらに、前記第1、第2および第3の偏光手段の少なくとも一つから非所望の方向に偏向された、第1、第2および第3の被反射原色光ビームを受光する反射回転手段を有し、該反射回転手段は、前記非所望の方向に偏向された前記光を、前記所望の方向に偏向された被変換光に変換し、該被変換光が前記第1、第2および第3の偏光手段に向かって逆向きに反射するように適合されていることを特徴とするシステムが提供される。
【０００８】
本発明の第1の態様によるシステムに使用される偏光方式では、必要な反射偏光器数が可能な限り抑制され、単純で効果的な変換が提供される。
【０００９】
本発明の第1の態様によるシステムは、さらに、それぞれ、前記第1、第2および第3の原色光ビームを受光する、第1、第2および第3の透過性光バルブ手段を有し、該第1、第2および第3の透過性光バルブ手段の各々は、前記第1、第2および第3の原色光ビームの一つを変調するように適合されていても良い。また、当該システムは、さらに、前記第1、第2および第3の透過性光バルブ手段から、変調された第1、第2および第3の原色光ビームを受光する再結合プリズムを有し、該再結合プリズムは、前記変調された第1、第2および第3の原色光ビームを、前記ディスプレイに投射される前記画像に再結合するように適合されている。
【００１０】
本発明の第1の態様による前記第1、第2および第3の原色光ビームは、それぞれ、青色、緑色および赤色である。通常これらの原色は、液晶表示技術に利用される。
【００１１】
本発明の第1の態様による前記反射回転手段は、前記非所望の方向に偏向された、前記第1、第2および第3の被反射原色光ビームを受光して、該第1、第2および第3の被反射原色光ビームの偏向を90゜回転するように適合された1／4波長板を有する。また、前記反射回転手段は、前記1／4波長板から受光した、回転された第1、第2および第3の被反射原色光ビームを逆向きに反射させ、前記1／4波長板を通過させるように適合された反射領域を有するパターン化ミラーを有する。これにより、第1、第2および第3の被反射原色光ビームの偏向を、所望の方向に回転させることが可能になる。1／4波長板を2回通過することにより、90゜の直線回転が得られ、s偏光の光がp偏光の光に回転し、あるいはp偏光の光がs偏光の光に回転する。
【００１２】
さらに、前記パターン化ミラーは、光源からの前記所望の方向と前記非所望の方向に偏向された、前記第1、第2および第3の原色光ビームを、前記1／4波長板の方に透過させるように適合された透過領域を有しても良い。
【００１３】
本発明の第1の態様による前記第1のダイクロイック手段は、ローパスフィルタとして作動し、該ローパスフィルタは、前記第1の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル上限に、p偏光の光に対する閾値を有しても良い。この場合、ダイクロイックミラー等の前記第1のダイクロイック手段は、p偏光の青の光を透過し、s偏光の青の光および他の色の光を反射するため、第1の光バルブ手段の前に反射偏光器が不要となる。従って、高価な反射ワイヤグリッド偏光器が不要となる。
【００１４】
前記第2の偏光手段は、前記第2の光バルブ手段に到達する前記第2の原色光ビームの量を制御するように回転が適合されていても良く、あるいは事実上、通常の偏光器と置換されても良い。本願において通常の偏光器とは、ある偏光を有する光を透過し、他の偏光を有する光を吸収する偏光器を意味する。これは、システムがビデオ画像の投射に利用される場合、有意である。この場合、緑色の光の必要性が低下するからである。
【００１５】
本発明の第1の態様による前記第2のダイクロイック手段は、ハイパスフィルタとして作動し、該ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル上限に、p偏光の光に対する閾値を有しても良い。前記第1の偏光手段は、第1の偏光器を有し、前記第2および第3の偏光手段は、反射偏光器を有しても良い。この場合、ダイクロイックミラー等の前記第2のダイクロイック手段は、s偏光の青の光を、緑の光およびs偏光の赤の光の一部とともに、第2の偏光手段の方に反射し、該第2の偏光手段は、p偏光の光以外の全ての光を逆向きに反射し、被反射光は、反射回転手段を通過し、青および緑の光の偏光が変換される。
【００１６】
本発明の第1の態様による前記第2のダイクロイック手段は、ノッチフィルタとして作動し、該ノッチフィルタは、前記第2の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏光の光に対する下側の閾値を有し、前記第2の原色光ビームの前記スペクトル領域のスペクトル上限に、s偏光の光に対する上側の閾値を有しても良い。前記第1の偏光手段は、第1の偏光器を有し、前記第2の偏光手段は、第2の偏光器を有し、前記第3の偏光手段は、反射偏光器を有しても良い。当該システムは、さらに、ハイパスフィルタとして作動する第3のダイクロイック手段を有し、前記ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビーム（206）の前記スペクトル領域のスペクトル下限に等しい閾値を有しても良い。
【００１７】
あるいは、当該システムは、ローパスフィルタとして作動する第3のダイクロイック手段を有し、前記ローパスフィルタは、前記第3の原色光ビームのスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏光の光に対する閾値を有しても良い。前記ローパスフィルタは、前記第3の原色光ビームの前記スペクトル領域のスペクトル限を超えるp偏光の光に対する閾値を有しても良い。これに加えてまたはこれとは別に、当該システムは、前記第1の原色光ビームのスペクトル領域内のs偏光の光と、前記第2および第3の原色光ビームのスペクトル領域内のp偏光の光と、を反射する白色ミラーを有しても良い。この場合、前記第3の光バルブ手段と反射回転手段の間に定形された赤色のチャンネルとして知られるチャンネル内で、全ての非所望の偏光が変換されるため、これにより、2または3つの反射偏光器が不要となり、これにより当該システムの製作コストがさらに抑制される。
【００１８】
あるいは、前記第2のダイクロイック手段は、ハイパスフィルタとして作動し、該ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームのスペクトル領域の上限に、s偏光の光に対する閾値を有しても良い。前記第1の偏光手段は、第1の偏光器を有し、前記第2の偏光手段は、第2の偏光器を有し、前記第3の偏光手段は、反射偏光器を有しても良い。当該システムは、さらに、ハイパスフィルタとして作動する第3のダイクロイック手段を有し、前記ハイパスフィルタは、前記第2の原色光ビームの前記スペクトル領域の下限に等しい閾値を有しても良い。前述のように、この偏光変換には、一つの反射偏光器のみが必要となるため、このシステムの製作が単純化され、このシステムのコストが抑制される。
【００１９】
本発明の前述のならびに追加の目的、特徴および利点は、添付図面を参照した、以下の一例であって本発明を限定するものではない本発明の好適実施例に関する詳細な記載によって理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下の各種実施例の記載において、添付図面は、本発明を実行する方法を示すための参照として示されている。本発明の範囲から逸脱しないで、他の実施例を用いたり、構造および機能の変更を行ったりすることが可能であることを理解する必要がある。
【００２１】
図2には、本発明の第1の実施例によるシステム200を示す。このシステム200は、透明領域を有するパターン化ミラー202を有し、赤204、緑206および青208の光は、1／4波長板210を通過することができる。
【００２２】
赤204、緑206および青208の光は、それぞれ、赤色のスペクトル領域、緑色のスペクトル領域および青色のスペクトル領域によって定められる。赤204、緑206および青208の光は、青色のスペクトル領域に対して透過性の第1のダイクロイックミラー212に投射される。青色のスペクトル領域内の青の光は、図2に（Bs＋Bp）で示すように、その後、第1の反射性ミラー214によって反射され、モクステック（Moxtek、登録商標）ワイヤグリッドのようなs偏光の青の光を透過し、p偏光の青の光（Bp）を反射する、第1の反射性偏光器216の方に向かう。これにより反射したp偏光の青の光（Bp）は、反射したp偏光の青の光（Bp）に90゜の遅延を生じさせる1／4波長板210を逆向きに通過し、パターン化ミラー202の反射性領域に向かう。パターン化ミラー202の反射領域は、再度1／4波長板210を通過するように光を逆向きに反射し、これにより第2の時間に対して90゜の遅延が生じる。従って、1／4波長板は、反射光に90゜の遅延を2回生じさせ、偏光は、入射光に対して90゜以上回転する。
【００２３】
透過したs偏光の青の光（Bs）は、再結合プリズム218に投射され、ここでカラー光路、すなわち赤204、緑206および青208のそれぞれの光路のからの分離された各光ビームが収集される。再結合された光は、映写レンズを介して投射スクリーン上に完全な被投射画像を形成する。
【００２４】
図2乃至図6には、レンズ、フィルタおよび光バルブは示されていないが、投射システムを形成するためにそれらの素子が必要であることは、当業者には明らかである。
【００２５】
第1のダイクロイックミラー212は、緑色および赤色のスペクトル領域内の光を第2のダイクロイックミラーの方に反射させ、この第2のダイクロイックミラーは、緑色のスペクトル領域内の緑の光を反射する。緑色のスペクトル領域内の緑の光は、図2に（Gs＋Gp）で示すように、第2の反射偏光器222の方に投射され、この偏光器は、s偏光の緑の光（Gs）を再結合プリズム218の方に透過させ、p偏光の緑の光（Gp）を逆向きに反射させ、p偏光の緑の光（Gp）.は、1／4波長板210を通過しパターン化ミラー202の反射領域に向かう。
【００２６】
第2のダイクロイックミラー220は、図2に（Rs＋Rp）で示すように、赤色のスペクトル領域内の赤の光を透過させ、この光は、第2および第3の反射性ミラー223および224に向かって投射される。このミラー223、224は、赤の光（Rs＋Rp）を第3の反射偏光器226の方に反射し、この反射偏光器は、s偏光の赤の光（Rs）を再結合プリズム218の方に透過させ、p偏光の赤の光（Rp）を逆向きに反射し、p偏光の赤の光（Rp）は、1／4波長板210を通過し、パターン化ミラー202の反射領域に向かう。
【００２７】
通常、ダイクロイックミラーのスペクトル挙動は、ダイクロイックミラーに投射される光の波長に依存するが、さらにダイクロイックミラーのスペクトル挙動は、特定の波長の光の偏向にも依存する。ダイクロイックミラーがローパスフィルタとして作動する場合、すなわち、ある閾値を超える波長を有する光を反射し、前記ある閾値未満の波長を有する光を透過するフィルタの場合、およびハイパスフィルタの場合、すなわち、逆にある閾値未満の波長を有する光を反射し、前記ある閾値を超える波長を有する光を透過するフィルタの場合、特定の波長を有するp偏光または平行偏光は、完全に透過させ、一方、前記特定の波長を有するs偏光または垂直偏光は、一部が反射され、一部が透過されるようにすることができる。
【００２８】
この場合、ノッチフィルタの反射スペクトルバンド幅は、p偏光よりもs偏光の方が広くなり、これに対応して、バンドパスフィルタの透過スペクトルバンド幅は、p偏光よりもs偏光の光の方が狭くなる。
【００２９】
従って、第1および第2のダイクロイックミラー212および220は、s偏光とp偏光の光に対して、異なる応答を示す。p偏光の緑の光の短波長部分は、緑色のスペクトル下限に、s偏光のローパス閾値を有する第1のダイクロイックミラ212によって透過される。p偏光のローパス閾値は、s偏光のローパス閾値よりも大きいからである。緑の光の長波長部分は、緑色のスペクトルの上限に、s偏光のハイパス閾値を有する第2のダイクロイックミラー220によって透過される。p偏光のハイパス閾値は、s偏光のハイパス閾値よりも低いからである。
【００３０】
近似的に緑色のスペクトル領域の半分のバンド幅である、緑色のスペクトル領域の中間部分は、第2の反射偏光器222に投射される。緑の光のビデオ投射に必要な量は少ないため、実際には第2の反射偏光器222は、再結合プリズム218に到達する緑の光の量を制御することができるように傾斜している。第2の反射偏光器22を傾斜させることによって、有意な利点が得られる。これにより、ビジネス用からビデオ用にわたる広い用途で、特性を最適化させる、優れた手段が提供されるからである。
【００３１】
ビデオ投射の場合、第2の反射偏光器222は、通常の偏光器に変えても良い。
【００３２】
図3には、本発明の第2の実施例によるシステム300を示す。このシステム300は、図2を参照して説明したようないくつかの素子を有し、該素子には、図2と同じ参照符号が付されている。
【００３３】
このシステム300では、本発明の第2の実施例による第1のダイクロイックミラー212は、ローパスフィルタとして作動し、青色のスペクトル領域のスペクトル上限にp偏光の光に対する閾値を有し、青色のスペクトル領域のスペクトル下限にs偏光の光に対する閾値を有する。従って、第1のダイクロイックミラー212は、図3に（Bp）で示すように、青色のスペクトル領域内のp偏光の青の光の大部分を透過させ、s偏光の青の光（Bs）を緑の光（Gs＋Gp）および赤の光（Rs＋Rp）とともに反射する。従って、本発明の第1の実施例による第1の反射偏光器と置換された第1の偏光器304と、パターン化ミラー202との間に定形される青のチャンネル302では、偏光変換は不要である。第1の偏光器304は、p偏光の青の光（Bp）を再結合プリズム218の方に透過させる。
【００３４】
本発明の第2の実施例による第2のダイクロイックミラー220は、ハイパスフィルタとして作動し、緑色のスペクトル領域のスペクトル上限にp偏光の光に対する閾値を有する。従って、第2のダイクロイックミラー220は、赤の光（Rs＋Rp）を透過し、緑の光（Gs＋Gp）をs偏光の青の光（Bs）とともに反射する。緑色のスペクトル領域のスペクトル上限にp偏光の光の閾値を選定することにより、s偏光の赤の光（rs）の一部は、第2のダイクロイックミラー220によって反射される。
【００３５】
このように、第2の反射偏光器222とパターン化ミラー202の間に定形された緑色のチャンネル306では、偏光変換が必要となる。第2の反射偏光器222は、p偏光の緑の光（Gp）を再結合プリズム218の方に透過させ、s偏光の緑の光（Gs）をs偏光の赤の光（rs）の一部およびs偏光の青の光（Bs）とともに逆向きに反射し、これらの光は、1／4波長板210を通過して、パターン化ミラー202の反射領域に向かい、これにより、緑色のチャンネル306内で、光の偏向が変換される。
【００３６】
同様に、第3の反射偏光器226とパターン化ミラー202の間に定形される赤色のチャンネル308では、偏光変換が必要となる。第3の反射偏光器226は、p偏向の赤の光（Rp）を再結合プリズム218の方に透過させ、s偏向の赤の光（Rs）を逆向きに反射させ、s偏向の赤の光（Rs）は、1／4波長板210を通過し、パターン化ミラー202の反射領域の方に向かい、これにより、赤色のチャンネル308内で、光の偏向が変換される。
【００３７】
このように本発明の第2の実施例によるシステム300では、第1の反射偏光器216が不要となる。これにより、システム300の製作の際に、大きなコスト抑制効果が得られる。
【００３８】
図4には、本発明の第3の実施例によるシステム400を示す。このシステム400は、図2および図3を参照して説明したようないくつかの素子を有し、該素子には、図2および図3と同じ参照符号が付されている。
【００３９】
本発明の第3の実施例による第1のダイクロイックミラー212は、ローパスフィルタとして作動し、青のスペクトル領域のスペクトル上限にp偏向の光に対する閾値を有し、青のスペクトル領域のスペクトル下限にs偏向の光に対する閾値を有する。従って第1のダイクロイックミラー212は、図4に（Bp）で示すように、青色のスペクトル領域内のp偏向の青の光の大部分を透過し、s偏向の青の光（Bs）を緑の光（Gs＋Gp）および赤の光（Rs＋Rp）とともに反射する。図3を参照して説明したように、青のチャンネル302内での偏光変換は不要である。そのため、p偏向の青の光（Bp）を再結合プリズム218の方に透過させる、第1の偏光器304のみが必要となる。
【００４０】
本発明の第3の実施例による第2のダイクロイックミラー220は、ノッチフィルタとして作動し、緑色のスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏向の下側の閾値を有し、緑色のスペクトル領域のスペクトル上限に、s偏光の緑の光の上側の閾値を有する。特に、p偏光の光に対する下側および上側の閾値の波長値を、p偏光のバンド幅ができるだけ狭くなるように、例えばゼロバンド幅となるように選定することは有意であり、これにより、本発明の第1および第2の実施例による第2の反射偏光器と置換された第2の偏光器404と、パターン化ミラー202との間に定形された緑色のチャンネル402内の、いかなるp偏光の緑の光（Gp）をも除去することができる。
【００４１】
このように、第2の反射偏光器222を緑色のチャンネル402から排除することが可能となり、これにより、システム400を製作する際のコストをさらに抑制することができる。
【００４２】
従って、第2のダイクロイックミラー220は、緑色のスペクトル領域内の全バンド幅のs偏光の緑の光（Gs）を反射し、すなわち、上側および下側の閾値は、赤色のチャンネル308内のp偏光の緑の光（Gp）が、s偏光の青の光（Bs）および赤の光（Rs＋Rp）とともに透過するように選定される。緑色のスペクトル領域のスペクトル下限と等しい閾値を有するダイクロイックハイパスフィルタ406によって、s偏光の青の光（Bs）は、逆向きに反射され、1／4波長板210を通過して、パターン化ミラー202の反射領域に向かう。
【００４３】
また、ダイクロイックハイパスフィルタ406は、1／2波長遅延板と置き換えられても良く、この1／2波長遅延板は、青および緑の光の偏光のみを回転する。
【００４４】
システム400内の第1の偏光器304は、青色のスペクトル領域内のp偏光の青の光（Bp）を再結合プリズム218の方に透過させる。第2の偏光器404は、緑色のスペクトル領域内のs偏光の緑の光（Gs）を再結合プリズム218の方に透過させる。第3の反射偏光器226は、赤色のスペクトル領域内のs偏光の赤の光（Rs）を再結合プリズム218の方に透過させ、p偏光の赤の光（Rp）を、赤色のチャンネル308内のp偏光の緑の光（Gp）とともに逆向きに反射させ、これらの光は、1／4波長板210を通過し、パターン化ミラー202の反射領域の方に向かい、これにより、赤色のチャンネル308内の光の偏光変換が完全に実施される。
【００４５】
このように、本発明の第3の実施例によるシステム400では、第1および第2の反射偏光器216、222の必要性がなくなり、さらに変換が簡略化される。これにより、システム400の製作の際に、大きなコスト抑制効果が得られる。
【００４６】
図5には、本発明の第4の実施例によるシステム500を示す。このシステム500は、図2、3および4を参照して説明したようないくつかの素子を有し、該素子には、図2、3および4と同じ参照符号が付されている。
【００４７】
本発明の第4の実施例による第1のダイクロイックミラー212は、ローパスフィルタとして作動し、青色のスペクトル領域のスペクトル上限に、p偏光の光に対する下側の閾値を有し、青色のスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏光の光に対する下側の閾値を有する。従って、第1のダイクロイックミラー212は、図5に（Bp）で示すように、青色のスペクトル領域内の大部分のp偏光の青の光を透過させ、s偏光の青の光（Bs）を緑の光（Gs＋Gp）および赤の光（Rs＋Rp）とともに反射する。図3および図4を参照して示したように、青色のチャンネル302内では、偏光変換は不要となり、その結果、p偏光の青の光（Bp）を再結合プリズム218の方に透過させる、第1の偏光器304のみが必要となる。
【００４８】
本発明の第4の実施例による第2のダイクロイックミラー220は、ハイパスフィルタとして作動し、緑色のスペクトル領域のスペクトル上限に、s偏光の光に対する閾値を有する。従って第2のミラー220は、赤色のチャンネル308内のp偏光の緑の光（gp）の一部を、赤の光（Rs＋Rp）とともに透過し、s偏光の青の光（Bs）を緑の光（Gs＋Gp）とともに反射する。
【００４９】
緑色のスペクトル領域のスペクトル下限に、閾値波長値を有するダイクロイックハイパスフィルタ502によって、緑色のチャンネル402内のs偏光の青の光（Bs）は、逆向きに反射され、s偏光の青の光は、1／4波長板を通過して、パターン化ミラー202の反射領域の方に向かう。
【００５０】
第1の偏光器304は、青色のスペクトル領域内のp偏光の青の光（Bp）を再結合プリズム218の方に透過させる。第2の偏光器404は、s偏光の緑の光（Gs）の一部を再結合プリズム218の方に透過させるが、ダイクロイックハイパスフィルタ502は、s偏光の青の光（Bs）を反射し、s偏光の青の光は、1／4波長板を通過し、パターン化ミラー202の反射領域に向かい、これにより、緑色のチャンネル402内で、青の光の偏光変換が実施される。第3の反射偏光器226は、s偏光の赤の光（Rs）を透過させ、p偏光の赤の光（Rp）をp偏光の緑の光（gp）とともに逆向きに反射させ、これらの光は、1／4波長板210を通過し、パターン化ミラー202の反射領域に向かい、これにより、赤色のチャンネル308内で、緑の光の一部と、赤の光全体との偏光変換が実施される。
【００５１】
緑色のチャンネル402内の第2の偏光器404の前に、ダイクロイックハイパスフィルタ502を設置した場合、緑色のチャンネル402内に反射偏光器が不要となるため、これによりシステム500のコストを抑制することが可能な、単純で的確な解決策が提供されることに留意する必要がある。
【００５２】
図6には、本発明の第5の実施例によるシステム600を示す。このシステム600は、図2、3、4および5を参照して説明したようないくつかの素子を有し、該素子には、図2、3、4および5と同じ参照符号が付されている。
【００５３】
システム600は、第1および第2のダイクロイックミラー212、220を有し、これらのミラーは、図4に示すシステム400を参照して説明したように作動する。すなわち、青色のスペクトル領域内のp偏光の青の光（Bp）は、第1のダイクロイックミラー212によって第1の偏光器を透過し、s偏光の緑の光（Gs）は、第2のダイクロイックミラー220によって、第2の偏光器404の方に反射され、s偏光の赤の光（Rs）は、第3のダイクロイックミラーによって、第3の偏光器602の方に反射される。
【００５４】
第3のダイクロイックミラー604は、ローパスフィルタとして作動し、赤色のスペクトル領域のスペクトル下限に、s偏光の光に対する閾値を有する。p偏光の光の閾値は、これよりも大きく、赤色のスペクトル領域のスペクトル上限を超えることが好ましい。
【００５５】
この場合、第3のダイクロイックミラー604は、s偏光の青の光（Bs）と、p偏光の緑の光（Gs）と、p偏光の赤の光（Rp）とを、白色ミラー606の方に透過させる。これにより、青色、緑色または赤色のチャンネル302、402、308内のいずれかの反射偏光器は、不要となる。白色ミラー606は、ウィンドウイメージの位置にあり、すなわち、光バルブ（すなわちLCD）および偏光器と同様の方法で照射される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】前述の英国特許出願第GB2354658号に記載の従来のシステムを示す図である。
【図２】本発明の第1の実施例による投射システムを示す図である。
【図３】本発明の第2の実施例による投射システムを示す図である。
【図４】本発明の第3の実施例による投射システムを示す図である。
【図５】本発明の第4の実施例による投射システムを示す図である。
【図６】本発明の第5の実施例による投射システムを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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