(57)【要約】【課題】プロジェクションシステムで、非点収差の発生を抑制し、照明効率を高めた反射型照明光学系を提供する。【解決手段】第１ダイクロイックミラー３２aは、ランプ３１から照射され、偏光成分が整列された光を受光し、青色光Ｂを透過し緑色光Ｇ、赤色光Ｒを反射する二つの経路に分離する。経路が分離された光を受光する第２ダイクロイックミラー３２bは、赤色光Ｒを透過し緑色光Ｇを反射する。前記Ｒ、Ｇ、Ｂの光は、それぞれ第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ３４a、３４b、３４cを透過し、第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル３５a、３５b、３５cにより透過したそれぞれの光を位相を変えて反射された後、再び第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ３４a、３４b、３４cにより反射され、Ｘ−プリズム３６により合成されて投射レンズ３８に入射する。【選択図】図９
2004310103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプから照射されて偏光成分が整列された光を受光して、青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射する二つの経路に分離する第１ダイクロイックミラーと、
前記経路が分離された光を受光して、赤色光は透過し、緑色光は反射する第２ダイクロイックミラーと、
前記経路が分離された赤色光、緑色光、青色光を、それぞれ透過する第１、第２、第３の平板型ＰＢＳと、
前記第１、第２、第３の平板型ＰＢＳを透過したそれぞれの光を、位相を変えて反射する第１、２、３のＬＣｏＳパネルと、
前記第１、第２、第３のＬＣｏＳパネルで反射され、再び前記第１、第２、第３の平板型ＰＢＳにより反射した赤色光、緑色光、及び青色光を合成して、投射レンズに入射させるＸ−プリズムを含むことを特徴とする反射型照明光学系。
【請求項２】
コントラストを高めるために、赤色光、緑色光、青色光を偏光する第１、第２、第３の偏光板が、Ｘ−プリズムと第１、第２、第３の平板型ＰＢＳとの間に、それぞれ挿入されることを特徴とする請求項１に記載の反射型照明光学系。
【請求項３】
光を放出するランプと、
前記ランプから放出され、偏光成分が整列された青色光、緑色光、及び赤色光を、それぞれの経路に分離するダイクロイックミラーと、
前記青色光、緑色光、及び赤色光のそれぞれの位相を変えて反射する第１、第２、第３のＬＣｏＳパネルと、
前記ダイクロイックミラーにより、それぞれの経路に分離された前記光を透過し、前記第１、第２、第３のＬＣｏＳパネルで位相が変えられた光を反射する平板型ＰＢＳと、
前記平板型ＰＢＳで反射されたそれぞれの光を合成し、投射レンズに入射されるようにするＸ−プリズムとを含むことを特徴とする反射型照明光学系。
【請求項４】
前記Ｘ−プリズムと平板型ＰＢＳ間の経路に、偏光板が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の反射型照明光学系。
【請求項５】
前記青色光、緑色光、及び赤色光が通過する経路には、少なくとも一つ以上のリレーレンズが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の反射型照明光学系。
【請求項６】
前記ダイクロイックミラーは、青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射する第１ダイクロイックミラーと、
前記緑色光、赤色光のうち、赤色光を透過し、緑色光を反射する第２ダイクロイックミラーで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の反射型照明光学系。
【請求項７】
前記平板型ＰＢＳは、フィルムタイプであることを特徴とする請求項３に記載の反射型照明光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射型照明光学系に係り、特に赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの各信号がフィルムタイプの平板型ＰＢＳ（Wire Grid Type Polarized Beam Splitter）に反射され、投射レンズに入射されるようにすることによって、非点収差の発生を抑制して照明効率を高めた反射型照明光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近ディスプレィ装置は軽量化、薄型化、および大画面化になっている。特に、大画面ディスプレィ装置は、ディスプレィの分野において重要な課題になっている。このような大画面ディスプレィ装置の代表的な例として、プロジェクション・テレビがある。
【０００３】
プロジェクション・テレビは、ＣＲＴプロジェクション・テレビと、ＬＣＤプロジェクション・テレビの２種の形態に分けることができるが、ＬＣＤを利用したプロジェクション・テレビは、さらに、透過型ＬＣＤを利用するシステムと、反射型ＬＣＤ（Liquid Crystal on Silicon；ＬＣｏＳ）を利用するシステムに分けられる。
反射型ＬＣＤを利用するシステムは、透過型ＬＣＤよりパネルの価格を低廉に製作できる長所がある。
【０００４】
以下、添付した図面を参照しながら従来のプロジェクションシステム及び照明系に関して説明すると、次の通りである。
図１ないし図４は、従来の３板式反射型ＬＣＤ照明系の構成図である。
従来の反射型ＬＣＤを利用したプロジェクション・テレビの照明系の一つで、図１の３ＰＢＳ（  Polarized  Beam  Splitter偏光ビームスプリッタ）システムの反射型照明系は、ランプ１から照射された光が、集光レンズを経て第１ダイクロイックミラー２を透過するが、そこでは、赤色光Ｒ、緑色光Ｇの光は反射され、青色光Ｂは透過する。
【０００５】
そして、反射した赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）は、第２ダイクロイックミラー３を透過し、その時、緑色光は反射されて、赤色光は透過し、その後、Ｒ、Ｇ、ＢＬＣｏＳパネル５a、５b、５cの前にある、第１、第２、第３のＰＢＳ４ａ、４ｂ、４ｃに入射する。
【０００６】
第１、第２、第３のＰＢＳ４ａ、４ｂ、４ｃに入射した赤色光、緑色光、及び青色光は、反射して第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル５ａ、５ｂ、５ｃに入射し、入射したそれぞれの赤色光、緑色光、及び青色光は、第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル５ａ、５ｂ、５ｃにより位相が変えられて反射され、それぞれ第１、第２、第３のＰＢＳ４ａ、４ｂ、４ｃを透過する。
【０００７】
透過した赤色光、緑色光、及び青色光は、Ｘ−プリズム６で合成されて、投射レンズに入射する。
このような構造の３ＰＢＳシステムの反射型照明系では、ランプ１及び第１ダイクロイックミラー２による１段と、第２ダイクロイックミラー３と第２ＬＣｏＳパネル５ｂ及び第２ＰＢＳ４ｂによる２段、そして第１、第３のＬＣｏＳパネル５ａ、５ｃ、Ｘ−プリズム６、第１及び第３のＰＢＳ４ａ、４ｃによる３段の構成からなるために、システム（装置）の奥行き（Depth）が大きくなる。
【０００８】
また、システムを構成する部品の個数がダイクロイックミラー２枚、ミラー１枚そして赤色光、緑色光、青色光の経路差を補正するための、リレーレンズ、ＰＢＳ３個、Ｘ−プリズムなどの多くの部品を必要とする。
【０００９】
図２に示される、カラークオード（Color  Quad）システムの従来の３板式反射型ＬＣＤ照明系の例では、リレーシステムの代りにカラーセレクター（color  selector）を用いている。
図２の照明系は、カラーセレクターを用いて赤色光、緑色光、及び青色光の光経路の差をなくしたものであって、ランプ７から出た光が、第１カラーセレクター８ａを透過しながら青色光ＢだけＳ波（Secondary  wave）に変わって、赤色光Ｒ、緑色光ＧはＰ波（Primary  wave）で出力される。
【００１０】
この光が第１ＰＢＳ９ａにより、Ｓ波は反射されてＰ波は透過し、青色光ＢはＬＣｏＳパネルの前にある第２ＰＢＳ９ｂに到達する。
この青色光は、再び第２ＰＢＳ９ｂで反射されて第３ＬＣｏＳパネル１０ｃに入射し、反射されながら位相が変わって第２ＰＢＳ９ｂを透過し、第４カラーセレクター８ｄを経て第４ＰＢＳ９ｄに入射する。
そして赤色光、緑色光は、第２カラーセレクター８ｂにより緑色光はＳ波で、赤色光はＰ波で第３ＰＢＳ９ｃに入射する。第３ＰＢＳ９ｃで緑色光は反射して赤色光は透過し、それぞれ第１、２ＬＣｏＳパネル１０ａ、１０ｂに入射する。
【００１１】
第１、２ＬＣｏＳパネル１０ａ、１０ｂに入射された緑色光、赤色光は、位相が変わって反射され、再び第３ＰＢＳ９ｃに入射して合成され、第３カラーセレクター８ｃによって偏光状態が等しくなり、第４ＰＢＳ９ｄに入射する。
【００１２】
このような過程で第４ＰＢＳ９ｄに到達した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂは、ＰＢＳのＰ／Ｓ分離及び合成の特性により合成されて投射レンズに入射される。
このようなカラークオードシステムの３板式反射型ＬＣＤ照明系は２段構成で形成されており、リレーシステムが要らなくて構成が単純化はされたが、４個のカラーセレクターとＰＢＳを含むために価格面で有利でない。
【００１３】
そしてＰＢＳでＰ／Ｓ分離及び合成をする過程で、入力された波が出力される時、他の成分の偏光を有するようになる光弾性問題がありうる。
以上、説明した従来技術の光学系の価格面での問題、ＰＢＳによる光弾性問題を解決して、広角の照明光を用いて照明効率を高めるために、図５に示す平板型ＰＢＳ（Wire Grid  Type  ＰＢＳ）を用いる照明系が提示された。
【００１４】
図３の構造を有する平板型ＰＢＳを用いる照明系は、ランプ１１から照射された光が集光レンズを経て第１ダイクロイックミラー１２ａにより、赤色光Ｒ、緑色光Ｇの光は透過し、青色光Ｂの光は反射される。
そして透過した赤色光、緑色光は、カラーセレクター１４を透過して、緑色光はＳ波で、赤色光はＰ波で、第２平板型ＰＢＳ１３ｂに入射する。第２平板型ＰＢＳ１３ｂで赤色光は透過し、緑色光は反射して、それぞれ第１、第２のＬＣｏＳパネル１５ａ、１５ｂに入射する。
【００１５】
第１、第２のＬＣｏＳパネル１５ａ、１５ｂに入射した緑色光、赤色光は、位相が変わって反射され、再び第２平板型ＰＢＳ１３ｂを経て第２ダイクロイックミラー１２ｂを透過し、投射レンズに入射する。
そして青色光は、第１ダイクロイックミラー１２ａで反射され、第１平板型ＰＢＳ１３ａに反射して第３ＬＣｏＳパネル１５ｃに入射し、位相が変わって反射されて再び第１平板型ＰＢＳ１３ａを経て、第２ダイクロイックミラー１２ｂにより反射して投射レンズに入射する。
【００１６】
図４の構造を有する平板型ＰＢＳを用いる照明系は、ランプ１６から照射された光は、集光レンズを経て第１ダイクロイックミラー１７により赤色光Ｒ、緑色光Ｇは反射し、青色光Ｂは透過する。
透過した青色光は、第２リレーレンズ１８ｂ、反射ミラー、第３リレーレンズ１８ｃを経て、第３平板型ＰＢＳ２０ｃにより反射して第３ＬＣｏＳパネル２１ｃに入射する。
【００１７】
第３ＬＣｏＳパネル２１ｃに入射した青色光は、位相が変わって反射し、再び第３平板型ＰＢＳ２０ｃを経てＸ−プリズム２２に入射する。
そして、第１ダイクロイックミラー１７により、反射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇは、第１リレーレンズ１８ａを経て第２ダイクロイックミラー１９で赤色光は透過し、緑色光は反射される。
反射した緑色光は、第２平板型ＰＢＳ２０ｂにより反射され、第２ＬＣｏＳパネル２１ｂに入射して位相が変わり、第２平板型ＰＢＳ２０ｂを透過してＸ−プリズム２２に入射する。
【００１８】
そして、第２ダイクロイックミラー１９を透過した赤色光は、第１平板型ＰＢＳ２０ａにより反射し、第１ＬＣｏＳパネル２１ａに入射し、位相が変わって第１平板型ＰＢＳ２０ａを透過してＸ−プリズム２２に入射する。
【００１９】
このようにＸ−プリズム２２に入射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂは、Ｘ−プリズム２２で合成されて投射レンズ２３に入射される。
このような照明系において、平板型ＰＢＳは、ガラス板上に一定形態が形成されているものであって図５のような構造を有する。
ここで、平板型ＰＢＳのガラス板上の構造は、数１０ナノの大きさを有している。
このような平板型ＰＢＳを用いて照明系を構成する場合、光弾性問題と価格的な問題、低い照明効率などの問題は解決されるが、非点収差問題が発生するようになる。
【００２０】
ガラス板を結像レンズ系に斜角で挿入する場合、非点収差（Astigmatism）が発生する。この収差は、水平方向の焦点距離と垂直方向の焦点距離が違っているので、一つの側ではデフォーカシング（defocusing）される現象である。
特に、光がＬＣｏＳパネルに反射した後、平板型ＰＢＳを透過する場合に非点収差が大きく発生する。
【００２１】
図３のように、第２ＬＣｏＳパネル１５ｂで反射された緑色光は、第２平板型ＰＢＳ１３ｂを透過し、第３ＬＣｏＳパネル１５ｃで反射された青色光は、第１平板型ＰＢＳ１３ａを透過するようになる。
そして、図４のように、第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル２１ａ、２１ｂ、２１ｃで反射された光は、第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを透過する。
【００２２】
このように、ＬＣｏＳパネルで反射された光が、平板型ＰＢＳを透過するとき、非点収差が大きく発生する。この現象について、図６ないし図８を参照しながら説明する。
図６は、光が平板型ＰＢＳを透過する場合の投射レンズのレイアウト構成図であって、図７と図８は図６の場合における断面図である。
シミュレーターを利用して斜角で挿入された平板型ＰＢＳ５０が、スクリーンとＬＣｏＳパネル間にある場合を説明すれば次の通りである。
【００２３】
図６のように、光が投射レンズとＬＣｏＳパネル間に斜角で挿入された平板型ＰＢＳ５０を透過する場合の収差特性は、図７と図８のようである。
すなわち、図面に示すように、光が投射レンズとＬＣｏＳパネル間に斜角で挿入された平板型ＰＢＳ５０を透過する場合には、非点収差が発生する問題点がある。
このように、従来の反射型照明系はいろいろ問題点を有する。
【００２４】
図１で説明した３ＰＢＳシステムの反射型照明系は、全体の光経路が３段構成を有するものであってシステムの大きさが大きくなって、システムを構成するのに多くの部品を必要とする。
図２で説明したカラークオード（Color  Quad）システムの反射型照明系は、２段構成で全体構造が単純化されたが、４個のカラーセレクターとＰＢＳを含むために価格面で有利でない。
また、ＰＢＳでＰ／Ｓ分離及び合成をする過程で、入力された波が出力される時、他の成分の偏光を有するようになる光弾性問題がありうる。
【００２５】
図３と図４で説明した平板型ＰＢＳを用いる反射型照明系は、光弾性問題と価格的な問題、低い照明効率などの問題は解決されるが、光が平板型ＰＢＳを透過することによって収差問題が発生するようになる。
非点収差を減らす方法として、挿入された平板型ＰＢＳの厚さを薄くしたり、二個の平板型ＰＢＳを相異なる方向に配置する方法を用いる場合にも、次のような問題がある。すなわち、挿入された板の厚さが薄くなれば板自体が曲がる問題が発生して、板の配置を相異なるようにすることは非点収差を相殺させることでなく、単にスポット（Spot）の形態を円形に作ったことに過ぎなく、スポットの大きさを増加させる。また、両板の角度は非常に異なる角度を持っていて一平面上に照明系を構成できなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、前記のような従来技術の照明光学系の問題を解決するためのものであって、プロジェクションシステムのＬＣｏＳパネルで反射された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの信号が、平板型ＰＢＳを透過せず反射し、投射レンズに入射されるようにして非点収差の発生を抑制し、照明効率を高めた反射型照明光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明による反射型照明光学系は、ランプから照射されて偏光成分が整列された光を受けて青色光Ｂの光を透過し、緑色光Ｇ及び赤色光Ｒの光を反射する二つの経路に分離する第１ダイクロイックミラーと；前記経路が分離された光を受けて、赤の光は透過して緑の光は反射する第２ダイクロイックミラーと；前記経路がそれぞれ分離された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの光をそれぞれ透過する第１、第２、第３の平板（平板）型ＰＢＳと；前記第１、第２、第３の平板型ＰＢＳを透過したそれぞれの光を、位相を変えて反射する第１、２、３ＬＣｏＳパネルと；前記第１、第２、第３のＬＣｏＳパネルで反射し再び第１、第２、第３の平板型ＰＢＳにより反射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの光を合成して、投射レンズに入射させるＸ−プリズムが含まれることを特徴とする。
【００２８】
本発明による反射型照明光学系は、光を放出するランプと、前記ランプから放出されて偏光成分が整列された赤色光、緑色光、及び青色光をそれぞれの経路に分離するダイクロイックミラーと、前記赤色光、緑色光、及び青色光を、位相を変えて反射する第１、第２、第３のＬＣｏＳパネルと、前記ダイクロイックミラーによりそれぞれの経路に分離された光が透過し、前記第１、第２、第３のＬＣｏＳパネルで位相が変わって反射した光が反射される平板型ＰＢＳと、前記平板型ＰＢＳで反射されたそれぞれの光を合成して投射レンズに入射するようにするＸ−プリズムが含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明による反射型照明光学系は、次のような効果がある。
反射型３板式光学系の構成時に、平板型ＰＢＳを用いて光弾性問題を解決する効果がある。
また、Ｘ−プリズムと平板型ＰＢＳの間に、偏光板を挿入した構造であるために、小さいＦ／＃においても、Ｐ／Ｓ分離及び合成をすることができて投射レンズに入射する光のコントラストを向上させることができる。
また、投射レンズに入射する光は、平板型ＰＢＳで反射されて投射レンズに入射されるので、非点収差が発生しないようにする効果を有する。
【００３０】
また、光の経路を３段または２段で構成する場合、システムの大きさが大きくなって、システムを構成するのに多くの部品を必要とする従来の技術に比べて、全体構造が単純化されて価格面で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明による反射型照明光学系の望ましい実施例に関して、添付した図面を参照しながら詳細に説明すると次の通りである。
図９は、本発明による反射型照明光学系の構成図である。
本発明は、反射型パネルであるＬＣｏＳを利用したプロジェクションディスプレィ装置の照明系に係り、平板型ＰＢＳを利用して優秀な性能を有して、価格が低廉な新しい形態の３板式反射型照明系を提供する。
【００３２】
本発明はフィルムタイプの平板型ＰＢＳを用いるが、非点収差が発生しないようにするために、ＬＣｏＳパネルで反射して投射レンズに入射される赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの光は、すべて平板型ＰＢＳを透過せずに反射されて入射する。
すなわち、従来のＰＢＳの光弾性問題によるコントラスト低下及び光量低下問題を解決するために、ＰＢＳと同一機能（Ｐ／Ｓ分離及び合成）を遂行する偏光フィルムである平板型ＰＢＳを用いる。
【００３３】
本発明はこのような平板型ＰＢＳにより、従来のＰＢＳより小さいＦ／＃においてもＰ／Ｓ分離及び合成をすることができ、さらに明るい照明系を実現し、フィルムタイプの平板型ＰＢＳに反射されて投射レンズに入射する光のコントラストを向上させるために、Ｘ−プリズムと平板型ＰＢＳの間に偏光板を挿入した構造を有する。
【００３４】
ここで、「Ｆ／＃」は照明光の角度を示すものである。そのため、Ｆ／＃が小さいほど照明光の角度が大きくなる。このように、照明角度が大きくなる場合に多くの光を受けることができる。
このような本発明による反射型照明光学系の一実施例は、図９に示される。
まず、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂを照射するランプ３１と、ランプ３１から照射されてＰＣＳ（Polarization  Converting  System）を介して一方向に偏光成分が整列された光を受けて、青Ｂの光を透過して緑Ｇ、赤Ｒの光を反射する二つの経路に分離する第１ダイクロイックミラー３２ａと、第１リレーレンズ３３ａを通して反射された黄色（Ｇ＋Ｒ）の光を受光し、赤色光を透過して緑色光を反射する第２ダイクロイックミラー３２ｂと、第２ダイクロイックミラー３２ｂにより反射された緑色光を、第２ＬＣｏＳパネル３５ｂに透過させる第２平板型ＰＢＳ３４ｂと、第２ダイクロイックミラー３２ｂを透過した赤色光を、第１ＬＣｏＳパネル３５ａに透過する第１平板型ＰＢＳ３４ａと、第１ダイクロイックミラー３２ａを介して、第２リレーレンズ３３ｂ、ミラー、第３リレーレンズ３３ｃを経て入射する青色光を、第３ＬＣｏＳパネル３５ｃに透過する第３平板型ＰＢＳ３４ｃと、第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル３５ａ、３５ｂ、３５ｃにより反射され、それぞれ第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ３４ａ、３４ｂ、３４ｃにより反射される赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂを合成して、投射レンズ３８に入射させるＸ−プリズム３６と、Ｘ−プリズム３６に入射する前にコントラストを高めるために、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂそれぞれの光を偏光する第１、第２、第３の偏光板３７ａ、３７ｂ、３７ｃから構成される。
【００３５】
このような本発明による反射型照明光学系は、第１ダイクロイックミラー３２ａにより、一番目に反射された黄色（緑＋赤）の光は、第２ダイクロイックミラー（Green  Dicroic  Mirror）に入射して反射した緑色光が、第２平板型ＰＢＳ３４ｂを透過して第２ＬＣｏＳパネル３５ｂに入射されて、透過した赤色光は、第１平板型ＰＢＳ３４ａを透過して第１ＬＣｏＳパネル３５ａに入射される。
【００３６】
そして、第１ダイクロイックミラー３２ａを透過した青色光は、リレーレンズ３３ｂ、３３ｃを経て、第３平板型ＰＢＳ３４ｃを透過して第３ＬＣｏＳパネル３５ｃに入射される。
このように第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル３５ａ、３５ｂ、３５ｃに入射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは、第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル３５ａ、３５ｂ、３５ｃによって反射され、反射された光は、第１、第２、第３の各ＬＣｏＳパネル３５ａ、３５ｂ、３５ｃの前にある第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって反射されてＸ−プリズム３６に入射される。
【００３７】
ここで、第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって反射された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの光は、コントラストを高めるためにＸ−プリズム３６に入射する前に、それぞれ第１、第２、第３の偏光板３７ａ、３７ｂ、３７ｃを経てＸ−プリズム３６に入射する。
このような本発明による反射型照明系は、光学的性能に異常を起こさず、平板型ＰＢＳのような板形状の光学部品を照明系に用いることができる構造を有し、反射型照明系に使われるＰＢＳの光弾性問題によるコントラスト低下及び光量低下問題を解決する。
【００３８】
以下に、本発明による反射型照明光学系の非点収差特性を説明する。
図１０は、ＬＣｏＳパネルで反射された光が、平板型ＰＢＳを透過せず、反射する場合の投射レンズのレイアウト構成図であって、図１１と図１２は図１０の場合における断面図である。
図６ないし図８と比較すると、ＬＣｏＳパネルで反射された光が平板型ＰＢＳを透過せずに反射する場合の収差特性は、図１１と図１２のように非点収差が発生しないことがわかる。
【００３９】
光が平板型ＰＢＳによって反射されて、投射レンズに入射される構造を有する本発明による光学系では、ＬＣｏＳパネルで反射された光が平板型ＰＢＳを透過しないので、非点収差が発生しない。
また、平板型ＰＢＳの厚さを厚くして構造物に取付ける場合、曲がる問題を除去することができて、光学性能に影響を与えない。
【００４０】
以上説明した内容を通じて、当業者ならば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正が可能なことがわかることである。
したがって、本発明の技術的範囲は、実施例に記載された内容に限定されることでなく特許請求の範囲によって決まらなければならない。
【００４１】
本発明は、反射型３板式光学系の構成時に平板型ＰＢＳを用いて光弾性問題を解決することができ、Ｘ−プリズムと平板型ＰＢＳの間に偏光板を挿入した構造であるために、小さいＦ／＃でもＰ／Ｓ分離及び合成をすることができ、投射レンズに入射する光のコントラストを向上させることができる。
また、投射レンズに入射する光は、平板型ＰＢＳで反射されて投射レンズに入射するので、非点収差が発生しないようにする効果を有する。
【００４２】
また、光の経路が３段または２段で構成する場合、システムの大きさが大きくなって、システムを構成するのに多くの部品を必要とする従来の技術に比べて、全体構造が単純化されて価格面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の３板式反射型ＬＣＤ照明系の構成図である。
【図２】従来の３板式反射型ＬＣＤ照明系の構成図である。
【図３】従来の３板式反射型ＬＣＤ照明系の構成図である。
【図４】従来の３板式反射型ＬＣＤ照明系の構成図である。
【図５】平板型ＰＢＳを説明する図面である。
【図６】平板型ＰＢＳがある場合の投射レンズのレイアウト構成図である。
【図７】図６の場合における断面図である。
【図８】図６の場合における断面図である。
【図９】本発明による反射型照明光学系の構成図である。
【図１０】ＬＣｏＳパネルで反射された光が、平板型ＰＢＳを透過せずに反射する場合の投射レンズのレイアウト構成図である。
【図１１】図１０の場合における断面図である。
【図１２】図１０の場合における断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１；ランプ
２；第１ダイクロイックミラー
３；第２ダイクロイックミラー
４ａ、４ｂ、４ｃ；第１、第２、第３のＰＢＳ
５ａ、５ｂ、５ｃ；第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル
６；Ｘ−プリズム
７；ランプ
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ；第１、第２、第３、第４のカラーセレクター
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ；第１、第２、第３、第４のＰＢＳ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ；第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル
１１；ランプ
１２ａ、１２ｂ；第１、第２のダイクロイックミラー
１３ａ、１３ｂ；第１、第２の平板型ＰＢＳ
１４；カラーセレクター
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ；第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル
１６；ランプ
１７；第１ダイクロイックミラー
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ；第１、第２、第３のリレーレンズ
１９；第２ダイクロイックミラー
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ；第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ；第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル
２２；Ｘ−プリズム
２３；投射レンズ
３１；ランプ
３２ａ、３２ｂ；第１、第２のダイクロイックミラー
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ；第１、第２、第３のリレーレンズ
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ；第１、第２、第３の平板型ＰＢＳ
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ；第１、第２、第３のＬＣｏＳパネル
３６；Ｘ−プリズム
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ；第１、第２、第３の偏光板
５０；平板型ＰＢＳ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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