[发明专利]投影机

说明书

本申请是于2010年8月24日提交的申请号为201010262657.7、名称为“投影机”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将反射型液晶面板等调制的光束作为图像投影的投影机。

背景技术

存在如下类型的投影机：通过将来自照明光学系统的光束用交叉分色镜分离为多个色光并导入各色的光路，分别照明在各色的光路上配置的3个反射型液晶面板，将由这3个反射型液晶面板调制的各色的光束用交叉分色棱镜合成(例如，参照专利文献1、2)。

另外，专利文献2公开的投影机中，形成相对于构成色分离用的交叉分色镜的2枚分色镜垂直的第1平面与相对于与该交叉分色镜相邻的2枚弯曲镜垂直的第2平面相互正交的构造，实现了光学系统的小型化。

专利文献1：日本特开2007-127851号公报。

专利文献2：日本特开2004-240022号公报。

上述专利文献1公开的投影机中，向构成交叉分色镜的2枚分色镜入射的照明光成为P偏振状态，不容易提高基于分色镜反射的目的色光的分离效率，若要勉强提高基于反射的色分离效率，则交叉分色镜成为高价。

另一方面，上述专利文献2公开的投影机中，对于入射交叉分色镜、偏振光分光镜等的光束，没有考虑偏振面的配置，偏振光的反射、分离等的效率低下，难以进行明亮的照明。另外，与反射型液晶面板相对，采用了偏振光分光镜立方体(beam splitter cube)，由于温度上升，在玻璃部件产生热变形，偏振状态产生变化，由于电介质多层膜的偏振光分离特性的角度依存性，若光线的角度变大，则对比度降低。

因而，本发明的目的是提供可简易提高交叉分色镜等中的色分离效率的投影机。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的投影机具备：光源；偏振光变换部，其使来自光源的光束与具有与第1方向平行的偏振面的偏振光一致；色分离导光光学系统，其具有将从偏振光变换部出射的偏振光分离为不同波段的光束的分离面和使经过分离面的光束弯曲的至少一个弯曲镜；以及多个光调制装置，其由色分离导光光学系统分离的光束分别照明。本投影机中，分离面以偏振光对分离面的入射面与第1方向垂直的方式配置，至少一个弯曲镜以经过分离面的偏振光对弯曲镜的入射面与第1方向平行的方式配置。另外，以上这样具有与第1方向平行的偏振面的偏振光，只要不受到相位元件等的相位作用，就可维持其实质上的偏振方向。即，偏振光具有与第1方向平行的偏振面，意味着将投影机的光路直线地展开时的偏振状态。因此，从偏振光变换部导入色分离导光光学系统等的偏振光被色分离导光光学系统等弯曲光路时，虽然外观上受到电场的振动方向变化的作用，但是只要不受到相位元件等的相位作用，第1方向的偏振面就可实质地保持。

根据上述投影机，偏振光对分离面的入射面与上述第1方向垂直，因此，可以比较简易且廉价地形成包含分离面等的色分离导光光学系统，提高分离面中的目的波长光的反射分离效率。另外，为了使经过分离面的偏振光对弯曲镜的入射面与上述第1方向平行，必须考虑使相对于光调制装置、其光路下游侧配置的光学元件设定成适切偏振面的偏振光入射。例如，光调制装置具有偏振光分离元件的场合，使第1方向与入射面平行的光束入射偏振光分离元件，可以提高其透射效率。

另外，通过使偏振光变换部和分离面采用通常的配置，在分离面和弯曲镜之间或弯曲镜和光调制装置之间插入1/2波片，也可以实现与上述同样的功能，但是由于1/2波片的插入，产生投影像的对比度降低，因照明光束的照射导致的1/2波片经时劣化的问题。

另外，根据本发明的具体的形态或方面，上述投影机中，多个光调制装置分别具有从光入射面出射被调制的光的反射型液晶面板和使来自色分离导光光学系统的光透射且使由反射型液晶面板调制而具有与不同于第1方向的第2方向平行的偏振面的偏振光反射的偏振光分离元件，偏振光分离元件以来自色分离导光光学系统的偏振光对偏振光分离元件的入射面与第1方向平行的方式配置。该场合，可以使来自色分离导光光学系统的照明用的光束在偏振光分离元件中效率良好地透射，可以高亮度照明液晶面板。

根据本发明的其他方面，偏振光分离元件是设置有双折射构造体的平板状光学元件。这里，设置有双折射构造体的平板状光学元件意味着利用构造性双折射的偏振光元件，具体地说，包含线栅格型偏振片、层叠型光子晶体偏振片等。线栅格型偏振片等对温度等的使用环境稳定性高，可以比较低的成本提高可靠性。