专利名称：投射型图像显示装置、光学单元和偏振分离用部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及投射型图像显示装置，特别涉及照射在液晶面板等的光阀(light valve)上的光和对由该光阀调制的光进行偏振分离的偏振分离技术。
背景技术：
作为与本发明相关的现有技术，例如有在日本专利特开2001-142028号公报中记 载的技术。在该公报中，作为偏振分离机构，记载有在两个直角棱镜的界面上形成有作为电 介质多层膜的偏振光束分裂器(Polarized Beam Splitter)(以下称为PBS)的PBS棱镜。
发明内容
例如，在作为上述现有技术那样的偏振分离部件使用PBS棱镜提高亮度的情况 下，考虑减小入射光线的F值，增加向PBS棱镜的光的吸收量。为了增大光的吸收量而使PBS 棱镜整体增大，从装置的紧凑化观点看是不优选的。此外，当减小入射光线的F值，增加向 PBS棱镜的光的吸收量时，上述PBS膜面的光的入射角增大，对比度降低。存在对PBS膜面 最适合的光线入射角，例如在由光轴和PBS膜面的法线形成的面(主入射面)中，当以大致 45°以外的角度将光入射到PBS膜面上时，存在着对比度更加降低的问题。
本发明提供在投射型图像显示装置中，使显示图像的亮度进一步增大，并且可以 确保规定的对比度性能，可以明亮地显示高图像质量的图像的投射型图像显示技术。
在本发明中，使入射到偏振分离部件的偏振分离面的入射光的F值根据与该入射 光的轴方向而不同。具体而言，以使与入射光的光轴正交，并且与包含该光轴和上述偏振分 离面的法线的平面正交的第一方向的F值比与上述入射光的光轴正交，并且与包含该光轴 和上述偏振分离面的法线的平面平行的第二方向的F值小为特征。当上述偏振分离面为长 方形时，使上述入射光的、该长方形的长边方向的F值用于该长方形的短边方向的F值。
本发明人发现在上述第一方向中到上述偏振分离面的光入射角变化时的对比度 降低量小于在上述第二方向中到上述偏振分离面的光入射角变化时的对比度降低量。艮P， 本发明就是根据这种认知完成，通过使到偏振分离面的入射光在上述第一方向的F值比上 述第二方向的F值小，一面抑制对比度的降低一面增加光的吸收量。由此，可以将对偏振分 离面的光的入射角变化量抑制在小的值，在将偏振分离性能维持在最佳范围的状态下增大 到该偏振分离面的光的吸收量。通过将偏振分离性能维持在最佳范围内，可以确保图像的 对比度性能，通过增大光的吸收量，可以增大图像的亮度。 此时，上述偏振分离部的光入射面的纵横大于16 : 9(即16/9)大。由此，上述第 一方向的光吸收量增加。优选该光入射面的纵横比在18 : 9(18/9)以上且在24 : 9(24/9) 以下。
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根据本发明，在投射型图像显示技术中，由简易的构成就能够达到在确保图像的 对比度性能的状态下增大亮度的目的。
图1是作为本发明的实施例的投射型图像显示装置的构成例图。 图2是图1的投射型图像显示装置的偏振分离部和色合成部的结合结构的外观图。 图3是形成图2所示的偏振分离部的偏振分离用部件的外观图。
图4是图1的投射型图像显示装置的偏振分离部中光入射角的说明图。
具体实施例方式
下面，参照
用于实施本发明的最佳方式。其中，在所有附图中，在相同结 构、功能的构成要素上附加相同的标号。 图1 图4是作为本发明的实施例的投射型图像显示装置的说明图。本实施例是 作为光阀使用反射型液晶面板的投射型图像显示装置(液晶投影仪装置)时的例子。图1 是作为本发明的实施例的投射型图像显示装置的构成例图，图2是图1的投射型图像显示 装置中的偏振分离部和色合成部的结合结构的外观图，图3是形成图2所示的偏振分离部 的偏振分离部件的外观图，图4是图1的投射型图像显示装置的偏振分离部中光入射角的 说明图。 在图1的投射型图像显示装置中，11是光源、12是抛物反射面形状的反射镜，13 是用于除去紫外线的紫外线截止滤波器，14、15是用于聚光和使光平行化的准直透镜。此 外，16是用于形成由多个矩形状的透镜元件(cell)构成的多个二次光源像的第一多透镜 阵列，17是由多个矩形状的透镜元件构成、用于形成第一多透镜阵列16的各个透镜单元像 的第二多透镜阵列。18是使入射的光的偏振方向一致，作为P偏振光或S偏振光射出的偏 振转换部的偏振转换元件，19、25、26、37是聚光透镜。21是作为色分离部的红色光反射用 分色镜，22是同样作为色分离部的绿色光反射用分色镜。35是中继透镜，36是场透镜，29 是全反射镜，33是用于除去红色光中的红外线的红外线截止滤波器。51是作为红色光用的 光阀的红色光用的反射型液晶面板，52是作为绿色光用的光阀的绿色光用的反射型液晶面 板，53是作为蓝色光用的光阀的蓝色光用的反射型液晶面板。71是使透过的红色光的偏振 方向一致的红色光用的1/4波长相位差板，72是同样的绿色光用的1/4波长相位差板，73 是同样的蓝色光用的1/4波长相位差板。41是对入射的光进行偏振分离的红色光用的偏振 分离部，42是同样的绿色光用的偏振分离部，43是同样的蓝色光用的偏振分离部。41a、41b 是红色光用的偏振分离部41中的棱镜材料，411是在红色光用的偏振分离部41中形成偏振 分离面的偏振分离膜。42a、42b是绿色光用的偏振分离部42中的棱镜材料，421是在绿色 光用的偏振分离部42中形成偏振分离面的偏振分离膜。43a、43b是蓝色光用的偏振分离 部43中的棱镜材料，431是在蓝色光用的偏振分离部43中形成偏振分离面的偏振分离膜。 401是红色光用的1/2波长相位差板，403是蓝色光用的1/2波长相位差板。80是作为色 合成部的交叉分色棱镜(cross dichroic prism) ， 801、802分别是交叉分色棱镜80的分色 膜。90是用于将经过色合成的光放大投射在屏幕等上的投射透镜单元，100是根据图像信号驱动上述反射型液晶面板51、52、53的驱动电路。 红色光用的偏振分离部41通过其红色光用的偏振分离膜411的偏振分离面，对照 射在上述红色光用的反射型液晶面板51上的光和由该反射型液晶面板51调制的光进行偏 振分离。S卩，通过偏振分离膜411反射由红色光反射用分色镜21分离的红色光，照射到反 射型液晶面板51上，将从该反射型液晶面板51反射的红色光导入到交叉分色棱镜。绿色 光用的偏振分离部42通过其绿色光用的偏振分离膜421的偏振分离面，对照射在上述绿色 光用的反射型液晶面板52上的光和由该反射型液晶面板52调制的光进行偏振分离。艮卩， 通过偏振分离膜421反射由绿色光反射用分色镜22分离的红色光，照射在反射型液晶面板 52上，将从该反射型液晶面板52反射的绿色光导入到交叉分色棱镜。蓝色光用的偏振分离 部43通过其蓝色光用的偏振分离膜431的偏振分离面，对照射在上述蓝色光用的反射型液 晶面板53上的光和由该反射型液晶面板53调制的光进行偏振分离。S卩，通过偏振分离膜 431反射透过绿色光反射用分色镜22的蓝色光，照射在反射型液晶面板53上，将从该反射 型液晶面板53反射的蓝色光导入到交叉分色棱镜。 在本实施例中，在各个偏振分离膜411、421、431的偏振分离面，在各偏振分离面 内，入射光的第一方向(光的入射角小的轴方向)，即图1中的Y轴方向的F值小于入射光 的第二方向(光的入射角大的轴方向)，即图1中的Z'轴方向或X'轴方向的F值。换句话 说，上述第一方向是与上述入射光的光轴正交，并且与包含该光轴和上述偏振分离面的法 线的平面(YZ平面)正交的方向(Y轴方向)，上述第二方向是与上述入射光的光轴正交，并 且与包含该光轴和上述偏振分离面的法线的平面(YZ平面)平行的方向(Z轴方向)。
如上所述，本发明人发现在上述第一方向中到上述偏振分离面的光入射角变化时 的对比度降低量小于在上述第二方向中到上述偏振分离面的光入射角变化时的对比度降 低量。即，本发明就是根据这种认知完成，通过使到偏振分离面的入射光在上述第一方向的 F值小于上述第二方向的F值，一面抑制对比度的降低一面增加光的吸收量。S卩，在本实施 方式中，即便光吸收角大，通过减小对对比度的影响少的第一方向的F值，也能够抑制对比 度降低并提高亮度。对于第二方向，当光吸收角增大时对对比度的影响变大。因此，在第二 方向中，优选使光吸收角不太大。 在本实施例中，在各个偏振分离面为长方形或大致长方形的形状(以下，称其为 长方形)的情况下，在偏振分离膜411中，以偏振分离面的该长方形的长边方向为Y轴方 向，短边方向为X'轴方向。而且，该长方形的长边方向的F值小于该短边方向的F值。在 偏振分离膜421和偏振分离膜431中，以偏振分离面的该长方形的长边方向为Y轴方向，短 边方向为Z'轴方向。而且，使该长方形的长边方向的F值小于该短边方向的F值。具体而 言，在各偏振分离膜411、421、431中，各偏振分离面的长边方向的长度与短边方向的长度 之比，大于与上述各反射型液晶面板51、52、53的面板面中该方向(在面板面为长方形时， 偏振分离膜的长边方向与面板面的长边方向相当，偏振分离膜的短边方向与面板面的短边 方向相当)的长度之比。 偏振分离膜411、421、431，例如，既可以是由电介质多层膜和有机多层膜构成的现 有结构等，或者也可以是其它结构。也可以使各偏振分离面具有晶格构造，根据该晶格构 造，通过衍射对光进行偏振分离。 在上述图1的结构中，从光源11射出的光被抛物反射面形状的反射镜12反射，入
6射到紫外线截止滤波器13。由紫外线截止滤波器13除去了紫外线的光经过准直透镜14、 15进行光的平行化，通过第一透镜阵列16、第二透镜阵列17，形成多个二次光源像。将该成 像光入射到偏振转换元件18，在该偏振转换元件18内由偏振光束分裂器(未图示)分离成 白色光的P偏振光和S偏振光。此外，在该偏振转换元件18内由1/2波长相位差板(未图 示)，使该分离的P偏振光旋转偏振方向，成为S偏振光，与由上述偏振光束分裂器分离的S 偏振光一起经过聚光透镜19入射到红色光反射用分色镜21。在该红色光反射用分色镜21 的色分离膜中，白色光的S偏振光中的红色光的S偏振光反射，绿色光+蓝色光的S偏振光 透过。反射后的红色光的S偏振光经过中继透镜35被全反射镜29反射，通过场透镜36、红 外线吸收滤波器33、聚光透镜37入射到红色光用的偏振分离部41。 在红色光用的偏振分离部41内，该红色光的S偏振光被红色光用的偏振分离膜 411的偏振分离面反射。由红色光用的1/4波长相位差板71使该反射后的红色光的S偏振 光偏振方向一致，照射在红色光用的反射型液晶面板51上。在由驱动电路100驱动的该反 射型液晶面板51中，根据图像信号调制并反射该照射的红色光的S偏振光，作为红色光的 P偏振光射出。该射出的红色光的P偏振光通过1/4波长相位差板71后，再次入射到偏振 分离部41。在该红色光用的偏振分离部41内，该红色光的P偏振光透过红色光用的偏振 分离膜411的偏振分离面。该透过的该红色光的P偏振光经过偏振分离部41内的棱镜材 料41b部分，从该偏振分离部41射出。之后，该光在通过1/2波长相位差板401时被转换 成S偏振光，入射到交叉分色棱镜80。在该交叉分色棱镜80内，该红色光的S偏振光被分 色膜801反射。将入射到上述红色光用的偏振分离膜411的偏振分离面的上述红色光的S 偏振光和P偏振光一起，对该偏振分离面的法线的光吸收角例如约为±10°地入射到该偏 振分离面。由此，能够使到该偏振分离面的光的吸收量增大。即便在Y轴方向使吸收角例 如为10° ，如后所述也能够将光吸收角和与该偏振分离面的法线所成的角度抑制在从入射 角45°变化约0.9°以内。从而，能够将偏振分离膜411的偏振分离面中的偏振分离性能 维持在最佳范围内。 另一方面，透过红色光反射用分色镜21的绿色光+蓝色光的S偏振光入射到绿色 光反射用分色镜22。在该绿色光反射用分色镜22的色分离膜中，该绿色光的S偏振光反 射，蓝色光的S偏振光透过。使反射后的绿色光的S偏振光通过聚光透镜26，入射到绿色光 用的偏振分离部42。在该绿色光用的偏振分离部42中由绿色光用的偏振分离膜421的偏 振分离面反射该绿色光的S偏振光。通过绿色光用的1/4波长相位差板72使该反射后的 绿色光的S偏振光的偏振方向一致，照射在绿色光用的反射型液晶面板52上。在由驱动电 路100驱动的该反射型液晶面板52中，根据图像信号调制并反射该照射的绿色光的S偏振 光，作为绿色光的P偏振光射出。该射出的绿色光的P偏振光在通过1/4波长相位差板72 后，再次入射到偏振分离部42。在该绿色光用的偏振分离部42内，该绿色光的P偏振光透 过绿色光用的偏振分离膜421的偏振分离面。该透过的该绿色光的P偏振光经过偏振分离 部42内的棱镜材料42b部分，从该偏振分离部42射出，入射到交叉分色棱镜80。在该交叉 分色棱镜80内，该绿色光的P偏振光透过分色膜801、802。将入射到上述绿色光用的偏振 分离膜421的偏振分离面的上述绿色光的S偏振光和P偏振光一起，与上述红色光的情况 相同，对该偏振分离面的法线的光吸收角例如约为±10°地入射到该偏振分离面。由此， 能够使到该偏振分离面的光的吸收量增大。即便在Y轴方向使光吸收角例如为10° ，如后
7所述也能够将光吸收角和与该偏振分离面的法线所成的角度抑制在从入射角45°变化约 0.9°以内。从而，能够将偏振分离膜411的偏振分离面中的偏振分离性能维持在最佳范围 内。 此外，透过绿色光反射用分色镜22的蓝色光的S偏振光通过聚光透镜25，入射到 蓝色光用的偏振分离部43。在该蓝色光用的偏振分离部43内，由蓝色光用的偏振分离膜 431的偏振分离面反射该蓝色光的S偏振光。通过蓝色光用的1/4波长相位差板73使该 反射后的蓝色光的S偏振光的偏振方向一致，照射在蓝色光用的反射型液晶面板53上。在 由驱动电路100驱动的该反射型液晶面板53中，根据图像信号调制并反射该照射的蓝色光 的S偏振光，作为蓝色光的P偏振光射出。该射出的蓝色光的P偏振光在通过1/4波长相 位差板73后，再次入射到偏振分离部43。在该蓝色光用的偏振分离部43内，该蓝色光的P 偏振光透过蓝色光用的偏振分离膜431的偏振分离面。该透过的该蓝色光的P偏振光在通 过1/2波长相位差板403时被转换成S偏振光，经过偏振分离部43的棱镜材料部分，从该 偏振分离部43射出，入射到交叉分色棱镜80。在该交叉分色棱镜80内，该蓝色光的S偏振 光被分色膜802反射。将入射到上述蓝色光用的偏振分离膜431的偏振分离面的上述蓝色 光的S偏振光和P偏振光一起，与上述红色光和绿色光的情况相同，对该偏振分离面的法线 的光吸收角例如约为±10°地入射到该偏振分离面。由此，能够使到该偏振分离面的光的 吸收量增大。即便在Y轴方向使光吸收角例如为10° ，如后所述也能够将光吸收角与该偏 振分离面的法线所成的角度抑制在从入射角45°变化约0.9°以内。从而，能够将偏振分 离膜411的偏振分离面中的偏振分离性能维持在最佳范围内。 在上述交叉分色棱镜80内，使从上述偏振分离部41射出的红色光的S偏振光、从 上述偏振分离部42射出的绿色光的P偏振光和从上述偏振分离部43射出的蓝色光的S偏 振光相互色合成，作为白色光的光学图像光射出。将该射出的光学图像光入射到投射透镜 单元90，放大投射在屏幕等上进行图像显示。此时，在交叉分色棱镜80的射出面上设置1/4 波长相位差板，使蓝、红、绿色光全部成为圆偏振光，可以减轻屏幕等中的反射不均匀。
下面说明中使用的上述图1的构成要素附加与该图1中用的标号相同的标号。此 外，下面，对图2 图4也使用与上述图1情况相同的坐标轴进行说明。
图2是表示图1的投射型图像显示装置中的偏振分离部41、42、43和作为色合成 部的交叉分色棱镜80的结合构成的外观图。 在图2中，^、bp Cl分别是红色光用的偏振分离部41的外形尺寸，&是X轴方向
的外形尺寸，h是Y轴方向的外形尺寸，q是Z轴方向的外形尺寸。32、132、(32分别是绿色光
用的偏振分离部42的外形尺寸，^是Z轴方向的外形尺寸，h是Y轴方向的外形尺寸，c2 是X轴方向的外形尺寸。33、、、(33分别是蓝色光用的偏振分离部43的外形尺寸，^是X轴 方向的外形尺寸，b3是Y轴方向的外形尺寸，c3是Z轴方向的外形尺寸。d、 e、 f分别是交 叉分色棱镜80的外形尺寸，d是X轴方向的外形尺寸，e是Y轴方向的外形尺寸，f是Z轴 方向的外形尺寸。将红色光用的偏振分离部41的偏振分离膜411分别在对XY平面、YZ平 面倾斜45°的状态下配置在棱镜材料41a、41b之间。此外，偏振分离膜411在Y轴方向具 有长度为^的长边，在表面上形成有X'轴方向上具有长度为21/2ai的短边的偏振分离面。 将绿色光用的偏振分离部42的偏振分离膜421分别在对Yc平面、XY平面倾斜45°的状态 下配置在棱镜材料42a、42b之间。此外，偏振分离膜421在Y轴方向上具有长度为b2的长边，在表面上形成有Z'轴方向上具有长度为21/2a2的短边的偏振分离面。此外，将蓝色光用 的偏振分离部43的偏振分离膜431分别在对XY平面、YZ平面倾斜45。的状态下配置在棱 镜材料43a、43b之间。此外，偏振分离膜431在Y轴方向上具有长度为b3的长边，在表面 上形成有Z'轴方向上具有长度为21/2a3的短边的偏振分离面。外形尺寸ai、 a2、 a3相互大 致相等，bplvb3也相互大致相等。此外，Cl、c2、c3也相互大致相等，d、f也相互大致相等。 此外，d比ai 、 a3中的任何一个都大，f比a2大，e比^ 、 b2 、 b3中的任何一个都大。此外，在 红色光用的偏振分离部41中满足t^ > 21/2ai的关系，在绿色光用的偏振分离部42中满足 b2 > 21/2a2的关系，在蓝色光用的偏振分离部43中满足b3 > 21/2a3的关系。
此外，对于交叉分色棱镜80，红色光用的偏振分离部41隔着1/2波长相位差板 401与棱镜材料41b结合，绿色光用的偏振分离部42直接与棱镜材料42b结合，蓝色光用的 偏振分离部43隔着1/2波长相位差板403(参照图1)与棱镜材料43b结合。红色光用的 偏振分离部41的偏振分离膜411的上述偏振分离面对于该交叉分色棱镜80，以与分色膜 802的膜面平行的方式进行配置。此外，绿色光用的偏振分离部42的偏振分离膜421的上 述偏振分离面和蓝色光用的偏振分离膜431的上述偏振分离面，以与分色膜801的膜面平 行的方式进行配置。 图3是形成图2所示的偏振分离部的偏振分离用部件的外观图。本图3是表示形 成红色光用的偏振分离部41的偏振分离用部件的外观图。形成绿色光用的偏振分离部42 的偏振分离用部件、形成蓝色光用的偏振分离部43的偏振分离用部件也具有与其基本上 相同的构成。 在图3中，从聚光透镜37(参照图1)侧大致沿X轴方向入射的红色光的S偏振 光A被红色光用的偏振分离膜411的偏振分离面大致沿Z轴方向反射。这里，偏振分离部 的光入射面大于反射型液晶面板的显示面的纵横比。当反射型液晶面板的显示面的纵横比 具有宽的纵横比(即16 : 9)时，其小于偏振分离部的光入射面的纵横比。具体而言，优选 该纵横比在18/9以上且在25/9以下。该上限数值从上述第二方向的F值与第一方向的F 值的比率求得。例如，设定第二方向的F值与第一方向的F值的比率的上限为约1.4时， 1.4X16/9 = 22.4，但是这里，考虑到若干余量而取25。根据这样的结构，能够使Y轴方向 的F值大于Z轴方向的F值，能够增加偏振分离部的光入射面的Y轴方向中的光吸收量。
本发明如图1、图2的说明所述，通过使偏振分离膜411的偏振分离面中的Y轴方 向的F值小于Z'轴方向的F值，能够一面增加到该偏振分离面的入射光量， 一面将该偏振 分离面中的光的入射角变化量，即对入射角为45。的入射角的变化量(入射角变化量)抑 制到不至于引起对比度恶化程度的小的值。 图4是图1的投射型图像显示装置中的各偏振分离部的偏振分离膜中光入射角的 说明图。在本图4中，说明红色光用的偏振分离部41的偏振分离膜411的情况下本发明的 上述特征结构。在其它的偏振分离部42、43的情况下也基本上与其相同。
在图4中，411s是偏振分离膜411的偏振分离面，A、B分别是从偏振分离用部件的 面"< "、"/+、 "、" ， "、" 二 "侧入射到偏振分离面411s的红色光的S偏振光，A是在XY平面内
从对X轴(对偏振分离面411s的45。入射角的方向)的9的角度方向入射的光，即在Y 方向只倾斜9的入射光(以下称为入射光A)，B是在XZ平面内从对X轴的e角度方向入 射的光(以下称为入射光B) ， 0是在偏振分离面41 ls上的入射光A或入射光B的入射点。
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在入射光A的情况下，45。入射角的入射角变化量(K对于在XY平面内对X轴的 角度e的关系，由下列公式l表示。 (j)A = cos—丄(lsin 9 |/21/2tan 9 ) ......(公式1) 此外，在入射光B的情况下，从45。入射角的入射角变化量 对于在XZ平面内 对x轴的角度e的关系，由下列公式2表示。 小b = cos—1 (I sin 9 | /21/2 (1/tan 9 _1)) ......(公式2) 例如，当e =10°时，根据公式1、2， (K = 0.9° ，、=10° 。结果，在入射光A 的情况下，即在XY平面内从对X轴(对偏振分离面411s的45。入射角的方向)倾斜10° 的方向，即在55。入射角的方向上使光入射到偏振分离面411s的情况下，能够使偏振分离 性能最佳的45。入射角的入射角变化量成为0.9。的小的值。 由此，能够将偏振分离面411s中的光的偏振分离性能维持在与45。入射角情况 下的偏振分离性能大致相同的水平上，与45°入射角的情况同样，能够维持在最佳范围内 的水平上。当9是小于IO。的角度时，入射角变化量c^成为比0.9。更小的值，偏振分 离面411s中的光的偏振分离性能成为更接近45。入射角时的最佳偏振分离性能的值。另 一方面，在入射光B的情况下，即在XZ平面内从对X轴(对偏振分离面411s的45。入射角 的方向)倾斜IO。的方向，即在55。的方向上使光入射到偏振分离面411s的情况下，45。 入射角的入射角变化量成为10°那样大的值。 由此，使偏振分离面411s中的光的偏振分离性能比45°入射角时的偏振分离性 能大幅度地降低。从而，通过使光对在XY平面内从对X轴(对偏振分离面411s的45°入 射角的方向)倾斜，即在Y轴方向倾斜地入射到偏振分离面411s上，能够将入射角变化量 抑制在小的值，并且能够增大偏振分离面411s的光的吸收量。 将入射角变化量抑制在小的值可以将偏振分离面411s的偏振分离性能维持在最 佳范围内，确保图像的对比度性能，由于光的吸收量增大，可以增大图像的亮度。艮卩，通过上 述构成，可以同时实现确保图像的对比度性能和增大亮度二者。在XY平面内的X轴方向 (对偏振分离面411s的45°入射角的方向)中，优选入射光A的光吸收角e例如在10° 左右，但是也可以大于10° 。 图4中的上述说明是关于红色光用的偏振分离部41的偏振分离膜411的，但是对 于绿色光用的偏振分离部42的偏振分离膜421、蓝色光用的偏振分离部43的偏振分离膜 431也与此相同。 根据上述实施例，在投射型图像显示装置中，可以不增加部件数等，以简易的构成 而确保图像的对比度性能并增大亮度。 此外，在上述实施例中，以作为光阀，使用三个，即三个反射型液晶面板的情形为 例进行了说明，但是本发明不限于此，例如，也可以形成使用一个光阀的结构。此外，在上述 实施例中，各个偏振分离膜411、421、431的偏振分离面为长方形，但是本发明不限于此，也 可以为其它形状。对于各个偏振分离膜411、421、431也是相同。
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权利要求
一种投射型图像显示装置，其由光阀，根据图像信号调制来自光源侧的光，形成光学图像，并进行放大投射，其特征在于，包括使来自光源侧的光的偏振方向一致，形成P偏振光或S偏振光的偏振转换部；将所述经过偏振转换的偏振光分离成红、绿、蓝的各色光的色分离部；照射所述分离后的各色光的偏振光，根据图像信号调制该偏振光的光阀；对光进行偏振分离的偏振分离面形成在棱镜材料之间，用该偏振分离面对照射在所述光阀上的光和由该光阀调制后的光进行偏振分离的偏振分离部；对所述偏振分离后的光进行色合成的色合成部；放大投射所述经过色合成的光的投射透镜单元；和驱动所述光阀的驱动电路；其中，以入射到所述偏振分离部的所述偏振分离面的入射光的第一方向的F值小于该入射光的第二方向的F值的方式进行构成，所述入射光的第一方向是与所述入射光的光轴正交，并且与包含该光轴和所述偏振分离面的法线的平面正交的方向，所述入射光的第二方向是与所述入射光的光轴正交，并且与包含该光轴和所述偏振分离面的法线的平面平行的方向。
2. 根据权利要求1所述的投射型图像显示装置，其特征在于所述偏振分离面为长方形，所述入射光的第一方向为该长方形的长边方向，所述入射光的第二方向为该长方形的短边方向。
3. 根据权利要求1所述的投射型图像显示装置，其特征在于所述入射光的第一方向上的光的吸收角大于所述入射光的第二方向上的光的吸收角。
4. 一种光学单元，是对来自光源侧的光进行偏振转换，照射到光阀上，形成对应于图像信号的光学图像，进行放大投射的投射型图像显示装置用的光学单元，其特征在于，包括对光进行偏振分离的偏振分离面形成在棱镜材料之间，用该偏振分离面对照射在所述光阀上的光和由该光阀调制后的光进行偏振分离的偏振分离部；对所述偏振分离后的光进行色合成的色合成部；禾口放大投射所述经过色合成的光的投射透镜单元；其中，以入射到所述偏振分离部的偏振分离面的入射光的第一方向的F值小于该入射光的第二方向的F值的方式进行构成，所述入射光的第一方向是与所述入射光的光轴正交，并且与包含该光轴和所述偏振分离面的法线的平面正交的方向，所述入射光的第二方向是与所述入射光的光轴正交，并且与包含该光轴和所述偏振分离面的法线的平面平行的方向。
5. —种投射型图像显示装置，其特征在于，包括光源；使来自所述光源的光的偏振方向一致，形成P偏振光或S偏振光的偏振转换部；将所述经过偏振转换的偏振光分离成红、绿、蓝的各色光的色分离部；照射所述分离后的各色光的偏振光，根据图像信号调制该偏振光的光阀；对由所述光阀调制的光进行色合成的色合成部；对光进行偏振分离的偏振分离面形成在棱镜材料之间，所述该偏振分离面反射由所述色分离部分离的色光，照射到所述光阀上，将由该光阀反射的光导入到所述色合成部的偏振分离部；禾口放大投射所述经过色合成的光的投射透镜单元；其中，所述偏振分离部的入射光的入射面为长方形，并且该入射面的纵横比大于16 : 9。
6.根据权利要求6所述的投射型图像显示装置，其特征在于所述偏振分离部的光入射面的纵横比在18 : 9以上且在24 : 9以下。
全文摘要
本发明提供在投射型图像显示装置中可以改善显示图像的对比度和亮度的技术。因此，本发明中，作为对光阀的入射光或出射光进行偏振分离的偏振分离部，构成为在棱镜材料之间形成的偏振分离面的，光入射角小的轴方向(Y轴方向)的F值小于入射角大的轴方向(X’轴方向或Z’轴方向)的F值，在该入射角小的轴方向倾斜地入射光。由此，可以将对偏振分离面的光的入射角变化量抑制在小的值，在将偏振分离性能维持在最佳范围的状态下增大该偏振分离面的光的吸收量。
文档编号G02B27/28GK101699346SQ20091014079
公开日2010年4月28日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年6月3日
发明者安达启, 平田浩二, 谷津雅彦 申请人:株式会社日立制作所