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発明の名称 3次元表示システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−108772(P2007−108772A)
公開日 平成19年4月26日(2007.4.26)
出願番号 特願2006−317533(P2006−317533)
出願日 平成18年11月24日(2006.11.24)
代理人 【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
発明者 鈴木 敏弘 / 小林 哲也 / 浜田 哲也 / 後藤 猛 / 菅原 真理 / 林 啓二 / 山口 久
要約 課題
本発明は、出力光量が大きく高品質の3次元画像の表示可能な3次元表示システムを提供することを目的とする。

解決手段
第1のプロジェクタの合成手段は、クロス型ダイクロイックプリズムにより右目画像の第1の画像光と左目画像の第2,第3の画像光を合成し、右目画像の第1の画像光の偏光方向を合成手段の入射の際に他の左目画像の第2,第3の画像光の偏光方向に対して直交させ、第2のプロジェクタの合成手段は、クロス型ダイクロイックプリズムにより左目画像の第1の画像光と右目画像の第2,第3の画像光を合成し、左目画像の第1の画像光の偏光方向を合成手段の入射の際に他の右目画像の第2,第3の画像光の偏光方向及びスクリーンへの入射の際に第1のプロジェクタの右目画像の第1の画像光の偏光方向に対して直交させた。
特許請求の範囲
【請求項1】
白色光を3原色光に分離する色分離手段と、前記3原色光それぞれを画像変調する画像変調手段と、前記画像変調手段から出力される3原色の画像光を合成する合成手段とからなり、前記合成手段からの合成画像光を投射レンズからスクリーンに投写する第1,第2のプロジェクタを有し、
前記第1のプロジェクタの合成手段は、クロス型ダイクロイックプリズムにより右目画像の第1の画像光と左目画像の第2,第3の画像光を合成し、前記右目画像の第1の画像光の偏光方向を合成手段の入射の際に他の左目画像の第2,第3の画像光の偏光方向に対して直交させ、
前記第2のプロジェクタの合成手段は、クロス型ダイクロイックプリズムにより左目画像の第1の画像光と右目画像の第2,第3の画像光を合成し、前記左目画像の第1の画像光の偏光方向を合成手段の入射の際に他の右目画像の第2,第3の画像光の偏光方向及びスクリーンへの入射の際に前記第1のプロジェクタの右目画像の前記第1の画像光の偏光方向に対して直交させたことを特徴とする3次元表示システム。
【請求項2】
請求項1記載の3次元表示システムにおいて、
前記第1の画像光は、3原色のうち緑であることを特徴とする3次元表示システム。
【請求項3】
請求項1または2記載の3次元表示システムにおいて、
前記第2のプロジェクタは、前記第1のプロジェクタに対して3原色の画像光の偏光方向を90度回転させる偏光面回転要素を
設けたことを特徴とする3次元表示システム。
【請求項4】
請求項1または2記載の3次元表示システムにおいて、
前記第1のプロジェクタは、3原色の画像光の偏光方向を時計回りまたは反時計回りに45度回転させる第1の位相差板を設け、
前記第2のプロジェクタは、3原色の画像光の偏光方向を反時計回りまたは時計回りに45度回転させる第2の位相差板を設けたことを特徴とする3次元表示システム。
【請求項5】
前記光源と前記色分離手段との間に蠅の目レンズで構成されるインテグレータを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の3次元表示システム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は3次元表示システムに関し、特に、カラーの3次元表示を行う3次元表示システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、一対の液晶プロジェクタにより投写された画像を、左右で偏光方向が異なる偏光眼鏡を用いて立体視できるようにした3次元表示システムがある。
【0003】
上記従来の3次元表示システムでは、投写する3原色RGBの画像光が全て同一偏光方向の直線偏光である第1の液晶プロジェクタと、投写する3原色RGBの画像光が全て同一偏光方向であるが前記第1の液晶プロジェクタの画像光と直交する直線偏光である第2の液晶プロジェクタを用いている。そして、第1の液晶プロジェクタで投写される右目画像を例えば偏光眼鏡の右目レンズを通して見、第2の液晶プロジェクタで投写される左目画像を例えば偏光眼鏡の左目レンズを通して見ることにより、立体視を可能としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、単一の液晶プロジェクタで2次元表示を行う場合、液晶プロジェクタは投写する3原色RGBの画像光を全て同一偏光方向の直線偏光としていたのであるが、最近では例えばG画像光をR,B画像光と直交する直線偏光とした液晶プロジェクタが使用されている。
【0005】
これは、液晶プロジェクタ内でRGB画像光を合成する例えばダイクロイックプリズムでは、図1に示すように画像光の入射角の変位によって波長特性がシフトする。図1では、波長と透過率(T)及び反射率(R)との関係を示しており、実線はS偏光及びP偏光の入射角45度の場合を示し、破線はS偏光及びP偏光の入射角が45度からシフトした場合を示している。
【0006】
このため、3原色RGBの画像光を全て同一偏光方向の直線偏光とした場合は、例えばG画像光のうちR画像光と隣接する波長がダイクロイックプリズムにおいて入射角の変位によりG画像光の波長領域に入り減衰されてしまう。同様のことがR画像光のうちG画像光と隣接する波長領域、B画像光のうちG画像光と隣接する波長領域、G画像光のうちB画像光と隣接する波長領域、それぞれについて言え、この減衰によって出力光量が小さくなる。
【0007】
これに対し、G画像光をR,B画像光と直交する直線偏光とした場合には、ダイクロイックプリズムでG画像光とR,B画像光との偏光面を直交させることにより、上記隣接する波長領域の減衰をなくして有効に使用でき、出力光量を大きくすることができる。
【0008】
ところが、従来の3次元表示システムでは、投写する3原色RGBの画像光が全て同一偏光方向の直線偏光である第1の液晶プロジェクタと、投写する3原色RGBの画像光が全て同一偏光方向であるが前記第1の液晶プロジェクタの画像光と直交する直線偏光である第2の液晶プロジェクタを用い、第1の液晶プロジェクタで投写される右目画像を例えば偏光眼鏡の右目レンズを通して見、第2の液晶プロジェクタで投写される左目画像を例えば偏光眼鏡の左目レンズを通して見る構成であるため、右目画像、左目画像それぞれについて、G画像光とR,B画像光との偏光面を直交させることができず、従って、出力光量が小さくなるという問題があった。
【0009】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、出力光量が大きく高品質の3次元画像の表示可能な3次元表示システム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】
【0010】
請求項1に記載の発明は、白色光を3原色光に分離する色分離手段と、前記3原色光それぞれを画像変調する画像変調手段と、前記画像変調手段から出力される3原色の画像光を合成する合成手段とからなり、前記合成手段からの合成画像光を投射レンズからスクリーンに投写する第1,第2のプロジェクタを有し、
前記第1のプロジェクタの合成手段は、クロス型ダイクロイックプリズムにより右目画像の第1の画像光と左目画像の第2,第3の画像光を合成し、前記右目画像の第1の画像光の偏光方向を合成手段の入射の際に他の左目画像の第2,第3の画像光の偏光方向に対して直交させ、
前記第2のプロジェクタの合成手段は、クロス型ダイクロイックプリズムにより左目画像の第1の画像光と右目画像の第2,第3の画像光を合成し、前記左目画像の第1の画像光の偏光方向を合成手段の入射の際に他の右目画像の第2,第3の画像光の偏光方向及びスクリーンへの入射の際に前記第1のプロジェクタの右目画像の前記第1の画像光の偏光方向に対して直交させた。
【0011】
このため、3原色の画像光の偏光方向が同じではない第1,第2のプロジェクタを用いて3次元表示が可能となり、出力光量が大きく高品質の3次元画像の表示を行うことが可能となる。
【0012】
請求項2に記載の発明では、前記第1の画像光は、3原色のうち緑である。
【0013】
このため、表示品質の良い投射画像により3次元表示を行うことができる。
【0014】
請求項3に記載の発明では、前記第2のプロジェクタは、前記第1のプロジェクタに対して3原色の画像光の偏光方向を90度回転させる偏光面回転要素を設けた。
【0015】
このため、色調と明るさが略等しい略同一構成のプロジェクタを用いて色調と明るさが略等しい投射画像により3次元表示を行うことができる。
【0016】
請求項4に記載の発明では、前記第1のプロジェクタは、3原色の画像光の偏光方向を時計回りまたは反時計回りに45度回転させる第1の位相差板を設け、
前記第2のプロジェクタは、3原色の画像光の偏光方向を反時計回りまたは時計回りに45度回転させる第2の位相差板を設けた。
【0017】
このため、2台のプロジェクタでスクリーンの反射特性を略同一にすることができ、高品質の3次元表示を行うことができる。
【0018】
請求項5に記載の発明では、前記光源と前記色分離手段との間に蠅の目レンズで構成されるインテグレータを有する。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、3原色の画像光の偏光方向が同じではない第1,第2のプロジェクタを用いて3次元表示が可能となり、出力光量が大きく高品質の3次元画像の表示を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
図2は、本発明のプロジェクタ装置の一実施例の外観図を示す。この装置は、液晶プロジェクタ10Aと、液晶プロジェクタ10Bとから構成されている。液晶プロジェクタ10Aは3原色の画像光Ra,Ga,Baをスクリーン12に投写し、また、液晶プロジェクタ10Bは3原色の画像光Rb,Gb,Bbをスクリーン20に投写する。
【0021】
液晶プロジェクタ10Aが投写する画像光Ra,Ga,Baは、図3に示すようにスクリーン20上において、画像光Ra,Baの直線偏光の偏光方向は同一であるが、画像光Gaの直線偏光の偏光方向は画像光Ra,Baの偏光方向と直交している。同様に、液晶プロジェクタ10Bが投写する画像光Rb,Gb,Bbはスクリーン20上において、画像光Rb,Bbの直線偏光の偏光方向は画像光Gaの偏光方向と同一であるが、画像光Gbの直線偏光の偏光方向は画像光Rb,Bbの偏光方向と直交している。
【0022】
図4は液晶プロジェクタ10A,10Bの第1実施例の構成を示す図である。液晶プロジェクタ10Aと10Bとは略同一構成であるが、図4(A)に示す液晶プロジェクタ10Aに対して、図4(B)に示す液晶プロジェクタ10Bは投射レンズ12Bの前段に偏光面回転要素14Bが追加された構成とされている。この偏光面回転要素14Bは全画像光Rb,Gb,Bbの偏光面を90度回転する。液晶プロジェクタ10Aの画像光Gaが液晶プロジェクタの水平に対して45度傾いている場合には、図3に示す画像光Ra,Ga,Baと画像光Rb,Gb,Bbの関係が簡単に得られる。
【0023】
図4(A)の光軸上の丸印は画像光Gaの偏光方向(例えばS偏光)を示し、棒印は画像光Ra,Baの偏光方向(例えばP偏光)を示す。また、図4(B)の偏光面回転要素14Bより左の光軸上の丸印は画像光Gbの偏光方向(例えばS偏光)を示し、棒印は画像光Rb,Bbの偏光方向(例えばP偏光)を示し、偏光面回転要素14Bより右の光軸上の棒印は画像光Gbの偏光方向(例えばP偏光)を示し、丸印は画像光Rb,Bbの偏光方向(例えばS偏光)を示す。
【0024】
図5及び図6は液晶プロジェクタ10A,10Bの第2実施例の構成を示す図である。液晶プロジェクタ10Aと10Bとはほぼ同一構成であるが、図5(A)に示す液晶プロジェクタ10Aには投射レンズ12Aの前段にλ/2位相差板16Aが設けられている。λ/2位相差板16Aは、図5(B)に破線で示す液晶プロジェクタの水平軸に対して、実線で示すように反時計回りに22.5度傾いた進相軸(または遅相軸)を有しており、図5(C)に破線で示す液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gaの偏光方向(例えばP偏光)を、実線で示すように反時計回りに45度回転させ、投射レンズ12Aから投射する。画像光Ra,Baについても同様に反時計回りに45度回転させる。
【0025】
これに対して、図6(A)に示す液晶プロジェクタ10Bには投射レンズ12Bの前段にλ/2位相差板16Bが設けられている。λ/2位相差板16Bは、図6(B)に破線で示す液晶プロジェクタの水平軸に対して、実線で示すように時計回りに22.5度傾いた進相軸(または遅相軸)を有しており、図6(C)に破線で示す液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gbの偏光方向(例えばP偏光)を、実線で示すように時計回りに45度回転させ、投射レンズ12Bから投射する。画像光Rb,Bbについても同様に反時計回りに45度回転させる。これによって、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gbの偏光方向が水平であれば、図3に示す画像光Ra,Ga,Baと画像光Rb,Gb,Bbの関係が簡単に得られる。
【0026】
図7は、本発明の3次元表示システムのプロジェクタ装置の第1実施例の外観図を示す。同図中、図2と同一部分には同一符号を付す。この装置は、液晶プロジェクタ10Aと、液晶プロジェクタ10Bとから構成されている。液晶プロジェクタ10Aは右目画像の画像光Garと左目画像の画像光Ral,Balをスクリーン12に投写し、また、液晶プロジェクタ10Bは左目画像の画像光Gblと右目画像の画像光Rbr,Bbrをスクリーン20に投写する。
【0027】
液晶プロジェクタ10Aが投写する画像光Ral,Gar,Balは、図8に示すようにスクリーン20上において、左目画像の画像光Ral,Balの直線偏光の偏光方向は同一であるが、右目画像の画像光Garの直線偏光の偏光方向は画像光Ral,Balの偏光方向と直交している。同様に、液晶プロジェクタ10Bが投写する画像光Rbr,Gbl,Bbrはスクリーン20上において、右目画像の画像光Rbr,Bbrの直線偏光の偏光方向は右目画像の画像光Garの偏光方向と同一であり、左目画像の画像光Gblの直線偏光の偏光方向は左目画像の画像光Rbl,Bblの偏光方向と同一である。
【0028】
このため、3原色の画像光の偏光方向が同じではない第1,第2のプロジェクタを用いて3次元表示が可能となり、出力光量が大きく高品質の3次元画像の表示を行うことが可能となる。また、画像光R,G,Bのうち波長が隣接しない画像光R,Bを同一の偏光方向とし、画像光Gの偏光方向を異ならしているため、表示品質の良い投射画像により3次元表示を行うことができる。
【0029】
図9は液晶プロジェクタ10A,10Bの第1実施例の構成を示す図である。液晶プロジェクタ10Aと10Bとは略同一構成であるが、図9(A)に示す液晶プロジェクタ10Aに対して、図9(B)に示す液晶プロジェクタ10Bは投射レンズ12Bの前段に偏光面回転要素14Bが追加された構成とされている。この偏光面回転要素14Bは全画像光Rbr,Gbl,Bbrの偏光面を90度回転する。液晶プロジェクタ10Aの画像光Gaが液晶プロジェクタの水平に対して45度傾いている場合には、図8に示す画像光Ral,Gar,Balと画像光Rbr,Gbl,Bbrの関係が簡単に得られる。
【0030】
図9(A)の光軸上の丸印は画像光Garの偏光方向(例えばS偏光)を示し、棒印は画像光Ral,Balの偏光方向(例えばP偏光)を示す。また、図9(B)の偏光面回転要素14Bより左の光軸上の丸印は画像光Gblの偏光方向(例えばS偏光)を示し、棒印は画像光Rbr,Bbrの偏光方向(例えばP偏光)を示し、偏光面回転要素14Bより右の光軸上の棒印は画像光Gblの偏光方向(例えばP偏光)を示し、丸印は画像光Rbr,Bbrの偏光方向(例えばS偏光)を示す。
【0031】
このため、色調と明るさが略等しい略同一構成のプロジェクタを用いて色調と明るさが略等しい投射画像により3次元表示を行うことができる。
【0032】
図10は液晶プロジェクタ10A,10Bの第2実施例の構成を示す図である。液晶プロジェクタ10Aと10Bとはほぼ同一構成であるが、液晶プロジェクタ10Aには投射レンズ12Aの前段にλ/2位相差板16Aが設けられている。λ/2位相差板16Aは、液晶プロジェクタの水平軸に対して、反時計回りに22.5度傾いた進相軸(または遅相軸)を有しており、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Garの偏光方向(例えばP偏光)を、反時計回りに45度回転させ、投射レンズ12Aから投射する。画像光Ral,Balについても同様に反時計回りに45度回転させる。
【0033】
これに対して、液晶プロジェクタ10Bには投射レンズ12Bの前段にλ/2位相差板16Bが設けられている。λ/2位相差板16Bは、液晶プロジェクタの水平軸に対して、時計回りに22.5度傾いた進相軸(または遅相軸)を有しており、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gblの偏光方向(例えばP偏光)を時計回りに45度回転させ、投射レンズ12Bから投射する。画像光Rbr,Bbrについても同様に反時計回りに45度回転させる。これによって、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gblの偏光方向が水平であれば、図8に示す画像光Ral,Gar,Balと画像光Rbr,Gbl,Bbrの関係が簡単に得られる。
【0034】
このため、2台のプロジェクタでスクリーンの反射特性を略同一にすることができ、高品質の3次元表示を行うことができる。
【0035】
図11は液晶プロジェクタの第2実施例の詳細な構造図を示す。同図中、光源30から放射される白色光は、蠅の目レンズで構成されたインテグレータ32を通った後、偏光変換素子34を通ることにより例えば偏光方向がS偏光とされる。この光はダイクロイックミラー36において、原色光Bのみが反射され、原色光R,Gが透過される。この後、ダイクロイックミラー36で反射された原色光Bはミラー38で反射され、レンズ39及びB画像の液晶表示パネル40及びλ/2板41を通してS偏光の画像光Bが得られ、クロス型ダイクロイックプリズム42に入射される。
【0036】
ダイクロイックミラー36を透過した原色光R,Gはダイクロイックミラー44で原色光Gのみが反射され、原色光Rが透過される。ダイクロイックミラー44で反射された原色光Gは、レンズ45及びG画像の液晶表示パネル46を通してP偏光の画像光Gが得られ、クロス型ダイクロイックプリズム42に入射される。ダイクロイックミラー44を透過した原色光Rはミラー48,49で反射され、レンズ50及びR画像の液晶表示パネル51及びλ/2板53を通してS偏光の画像光Rが得られ、クロス型ダイクロイックプリズム42に入射される。
【0037】
クロス型ダイクロイックプリズム42では上記のS偏光の画像光B,Rと、P偏光の画像光Gとを合成する。この合成光はλ/2位相差板52(16A,16Bに対応)を通し、投射レンズ54(12A,12Bに対応)よりスクリーンに向けて投射される。
【0038】
図12は液晶プロジェクタの第2実施例の変形例の詳細な構造図を示す。同図中、図11と同一部分には同一符号を付す。図12において、光源30から放射される白色光は、蠅の目レンズで構成されたインテグレータ32を通った後、偏光変換素子34を通ることにより例えば偏光方向がS偏光とされる。この光はダイクロイックミラー56において、原色光G,Bが反射され、原色光Rが透過される。この後、ダイクロイックミラー56を透過した原色光Rはミラー57で反射され、レンズ58及びR画像の液晶表示パネル59及びλ/2板65を通してS偏光の画像光Rが得られ、ダイクロイックミラー60,61を透過してλ/2位相差板52に入射される。
【0039】
ダイクロイックミラー56で反射された原色光G,Bはダイクロイックミラー62で原色光Gのみが反射され、原色光Bが透過される。ダイクロイックミラー62で反射された原色光Gは、レンズ63及びG画像の液晶表示パネル64を通し、ダイクロイックミラー60で反射されてP偏光の画像光Gが得られ、画像光Rと合成される。ダイクロイックミラー62を透過した原色光Bはレンズ68及びB画像の液晶表示パネル69及びλ/2板66を通し、ミラー70で反射されてS偏光の画像光Bが得られ、ダイクロイックミラー−61で反射されて画像光R,Gと合成される。この合成光はλ/2位相差板52(16A,16Bに対応)を通し、投射レンズ54(12A,12Bに対応)よりスクリーンに向けて投射される。
【0040】
図13は、本発明の3次元表示システムのプロジェクタ装置の第2実施例の外観図を示す。同図中、光源80から放射される白色光は、偏光分離素子82に入射される。偏光分離素子82は、S偏光の白色光とP偏光の白色光とに分離して出力する。光軸上の丸印で示す例えばS偏光の白色光はミラー84で反射されて処理系86Aに入射され、光軸上の棒印で示す例えばP偏光の白色光は処理系86Bに入射される。
【0041】
処理系86Aは右目画像の画像光Garと左目画像の画像光Ral,Balをスクリーン12に投写し、また、処理系86Bは左目画像の画像光Gblと右目画像の画像光Rbr,Bbrをスクリーン20に投写する。
【0042】
処理系86Aが投写する画像光Ral,Gar,Balは、図14に示すようにスクリーン20上において、左目画像の画像光Ral,Balの直線偏光の偏光方向は同一であるが、右目画像の画像光Garの直線偏光の偏光方向は画像光Ral,Balの偏光方向と直交している。同様に、処理系86Bが投写する画像光Rbr,Gbl,Bbrはスクリーン20上において、右目画像の画像光Rbr,Bbrの直線偏光の偏光方向は右目画像の画像光Garの偏光方向と同一であり、左目画像の画像光Gblの直線偏光の偏光方向は左目画像の画像光Rbl,Bblの偏光方向と同一である。
【0043】
このように、同一の光源から処理系86A,86Bに光を供給しているため、光源が劣化しても第1,第2のプロジェクタの色調と明るさが等しい投射画像により3次元表示を行うことができる。
【0044】
図15は処理系86A,86Bの第1実施例の構成を示す図である。処理系86Aと86Bとは略同一構成であるが、図15(A)に示す処理系86Aに対して、図15(B)に示す処理系86Bは投射レンズ12Bの前段に偏光面回転要素14Bが追加された構成とされている。この偏光面回転要素14Bは全画像光Rbr,Gbl,Bbrの偏光面を90度回転する。処理系86Aの画像光Gaが液晶プロジェクタの水平に対して45度傾いている場合には、図14に示す画像光Ral,Gar,Balと画像光Rbr,Gbl,Bbrの関係が簡単に得られる。
【0045】
図15(A)の光軸上の丸印は画像光Garの偏光方向(例えばS偏光)を示し、棒印は画像光Ral,Balの偏光方向(例えばP偏光)を示す。また、図15(B)の偏光面回転要素14Bより左の光軸上の丸印は画像光Gblの偏光方向(例えばS偏光)を示し、棒印は画像光Rbr,Bbrの偏光方向(例えばP偏光)を示し、偏光面回転要素14Bより右の光軸上の棒印は画像光Gblの偏光方向(例えばP偏光)を示し、丸印は画像光Rbr,Bbrの偏光方向(例えばS偏光)を示す。
【0046】
図16は処理系86A,86Bの第2実施例の構成を示す図である。処理系86Aと86Bとはほぼ同一構成であるが、処理系86Aには投射レンズ12Aの前段にλ/2位相差板16Aが設けられている。λ/2位相差板16Aは、液晶プロジェクタの水平軸に対して、反時計回りに22.5度傾いた進相軸(または遅相軸)を有しており、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Garの偏光方向(例えばP偏光)を、反時計回りに45度回転させ、投射レンズ12Aから投射する。画像光Ral,Balについても同様に反時計回りに45度回転させる。
【0047】
これに対して、処理系86Bには投射レンズ12Bの前段にλ/2位相差板16Bが設けられている。λ/2位相差板16Bは、液晶プロジェクタの水平軸に対して、時計回りに22.5度傾いた進相軸(または遅相軸)を有しており、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gblの偏光方向(例えばP偏光)を時計回りに45度回転させ、投射レンズ12Bから投射する。画像光Rbr,Bbrについても同様に反時計回りに45度回転させる。これによって、液晶プロジェクタ内のλ/2位相差板より前段の画像光Gblの偏光方向が水平であれば、図14に示す画像光Ral,Gar,Balと画像光Rbr,Gbl,Bbrの関係が簡単に得られる。
【0048】
図17は処理系の第2実施例の詳細な構造図を示す。同図中、入射されるS偏光またはP偏光の白色光は、蠅の目レンズで構成されたインテグレータ32を通った後、偏光変換素子34を通ることにより例えば偏光方向がS偏光とされる。この光はダイクロイックミラー36において、原色光Bのみが反射され、原色光R,Gが透過される。この後、ダイクロイックミラー36で反射された原色光Bはミラー38で反射され、レンズ39及びB画像の液晶表示パネル40及びλ/2板41を通してS偏光の画像光Bが得られ、クロス型ダイクロイックプリズム42に入射される。
【0049】
ダイクロイックミラー36を透過した原色光R,Gはダイクロイックミラー44で原色光Gのみが反射され、原色光Rが透過される。ダイクロイックミラー44で反射された原色光Gは、レンズ45及びG画像の液晶表示パネル46を通してP偏光の画像光Gが得られ、クロス型ダイクロイックプリズム42に入射される。ダイクロイックミラー44を透過した原色光Rはミラー48,49で反射され、レンズ50及びR画像の液晶表示パネル51及びλ/2板53を通してS偏光の画像光Rが得られ、クロス型ダイクロイックプリズム42に入射される。
【0050】
クロス型ダイクロイックプリズム42では上記のS偏光の画像光B,Rと、P偏光の画像光Gとを合成する。この合成光はλ/2位相差板52(16A,16Bに対応)を通し、投射レンズ54(12A,12Bに対応)よりスクリーンに向けて投射される。
【0051】
図18は処理系の第2実施例の変形例の詳細な構造図を示す。同図中、図17と同一部分には同一符号を付す。図18において、入射されるS偏光またはP偏光の白色光は、蠅の目レンズで構成されたインテグレータ32を通った後、偏光変換素子34を通ることにより例えば偏光方向がS偏光とされる。この光はダイクロイックミラー56において、原色光G,Bが反射され、原色光Rが透過される。この後、ダイクロイックミラー56を透過した原色光Rはミラー57で反射され、レンズ58及びR画像の液晶表示パネル59及びλ/2板65を通してS偏光の画像光Rが得られ、ダイクロイックミラー60,61を透過してλ/2位相差板52に入射される。
【0052】
ダイクロイックミラー56で反射された原色光G,Bはダイクロイックミラー62で原色光Gのみが反射され、原色光Bが透過される。ダイクロイックミラー62で反射された原色光Gは、レンズ63及びG画像の液晶表示パネル64を通し、ダイクロイックミラー60で反射されてP偏光の画像光Gが得られ、画像光Rと合成される。ダイクロイックミラー62を透過した原色光Bはレンズ68及びB画像の液晶表示パネル69及びλ/2板66を通し、ミラー70で反射されてS偏光の画像光Bが得られ、ダイクロイックミラー−61で反射されて画像光R,Gと合成される。この合成光はλ/2位相差板52(16A,16Bに対応)を通し、投射レンズ54(12A,12Bに対応)よりスクリーンに向けて投射される。
【0053】
なお、ダイクロイックミラー36,44,56,62が請求項の色分離手段に対応し、液晶表示パネル34,46,51,59,64,69が画像変調手段に対応し、ダイクロイックミラー60,61、クロス型ダイクロイックプリズム42が合成手段に対応し、液晶プロジェクタ10A,10Bが第1,第2のプロジェクタに対応し、処理系86A,86Bが第1,第2の処理系に対応する。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】画像光の入射角の変位によるダイクロイックプリズムの波長特性を示す図である。
【図2】本発明のプロジェクタ装置の一実施例の外観図である。
【図3】スクリーン上での画像光Ra,Ga,Ba,Rb,Gb,Bbの偏光方向を示す図である。
【図4】液晶プロジェクタの第1実施例の構成を示す図である。
【図5】液晶プロジェクタの第2実施例の構成を示す図である。
【図6】液晶プロジェクタの第2実施例の構成を示す図である。
【図7】本発明の3次元表示システムのプロジェクタ装置の第1実施例の外観図である。
【図8】本発明の3次元表示システムのスクリーン上での画像光Ra,Ga,Ba,Rb,Gb,Bbの偏光方向を示す図である。
【図9】液晶プロジェクタの第1実施例の構成を示す図である。
【図10】液晶プロジェクタの第2実施例の構成を示す図である。
【図11】液晶プロジェクタの第2実施例の詳細な構造図である。
【図12】液晶プロジェクタの第2実施例の変形例の詳細な構造図である。
【図13】本発明の3次元表示システムのプロジェクタ装置の第2実施例の外観図である。
【図14】本発明の3次元表示システムのスクリーン上での画像光Ra,Ga,Ba,Rb,Gb,Bbの偏光方向を示す図である。
【図15】処理系の第1実施例の構成を示す図である。
【図16】処理系の第2実施例の構成を示す図である。
【図17】処理系の第2実施例の詳細な構造図である。
【図18】処理系の第2実施例の変形例の詳細な構造図である。
【符号の説明】
【0055】
10A,10B 液晶プロジェクタ
12A,12B 投射レンズ
14B 偏光面回転要素
16A,16B λ/2位相差板
20 スクリーン
30 光源
32 インテグレータ
34 偏光変換素子
36,44 ダイクロイックミラー
38,48,49 ミラー
39,45,50 レンズ
40,46,51 液晶表示パネル
42 クロス型ダイクロイックプリズム
54 投射レンズ
86A,86B 処理系




 

 


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