TW200424734A - Projector - Google Patents

Description

200424734 ⑴ 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關可顯示廣範圍的色域之投影機，更詳而 言之，可由光源光來產生4種的色光，利用該等4種的色 光來形成投射畫像之投影機。 【先前技術】 就投影機之彩色畫像的產生方法而言，一般是利用紅 光（R)，綠光（G)，藍光（B)之3原色的色光的方法 ，但如圖7中「以往」所示，此方法無法充分涵蓋人能夠 知覺的色域。爲了進行忠實實物且呈現自然顏色，色域的 擴大是必要不可欠缺的，除了以往的紅光（R )，綠光（ G) ’藍光（B)以外，若能再獨立調變510奈米附近的 色光，則可大幅度地擴大表現可能的色域。因此，利用3 原色以外追加其他色光的4種以上的色光來產生彩色畫像 之投影機正被検討著（例如，參照非專利文獻1 )。 【專利文獻1】 日本特開平8— 304739號公報（第8圖） 【非專利文獻1】 山口、「多原色顯示器」、彩色硏討會JAPAN’ 99 論文集、光學四學会、1999年11月、p .73—79 【發明內容】 -4- (2) (2)200424734 (發明所欲解決的課題） 就利用上述多種類的色光之投影機而言，例如非專利 文獻1中所介紹，具有機種形態。以下，針對利用4種色 光的情況時來介紹代表性的形態例。 (1 )面分割型投影機。例如，與使用平行配置的分 色鏡作爲色光合成系的3板式投影機同樣的，將3對的分 色鏡予以平行配置，而來構成色光分離及色光合成系，且 於該等光學系之間配置4個光電裝置者。由於是利用各色 光獨立的光電裝置來形成投射畫像，因此與後述的並置畫 素配列型及時間分割型投影機相較下，光利用效率會提高 ，容易實現投射畫像的高亮度化，但需要多數個光電裝置 ，且爲了以3個分色鏡來合成4種色光，光電裝置與投射 透鏡間的距離不得不形成較長，造成難以達成投影機裝置 的低成本化與小型化。 (2 )並置畫素配列型投影機。使對應於光電裝置的 畫素配列，而將各畫素不同的4色的彩色濾色片配置於同 一平面上，形成彩色的投射畫像者。構成上極爲簡單，由 於可以1個光電裝置來形成彩色的投射畫像，因此可謀求 投影機裝置的小型化及低成本化，但因爲是以彩色濾色片 來產生色光，所以光利用效率非常低，投射畫像的高亮度 化極難。又，因爲使對應於色光的畫素並置配列，所以不 適於投射畫像的高精細化。 (3 )時間分割型投影機。例如，與具備旋轉彩色濾 色片的單板式投影機同樣的，使將4色的彩色濾色片配列 -5- (3) (3)200424734 成扇狀而形成的圓盤狀的彩色濾色片旋轉，而以時間分割 來產生各色光的投射畫像，予以時間上連續顯示，藉此使 人能夠識出彩色畫像。可以1個光電裝置來形成彩色的投 射畫像，且容易產生多色的投射畫像，因此容易謀求投影 機裝置的小型化及低成本化，但因爲各色光的顯示時間會 變短，所以光利用效率非常低，投射畫像的高亮度化極難 。又，由於形成畫像的光電裝置中會要求高速回應性，因 此可使用的光電裝置的種類會受到限制。 (4 )空間畫素配列型投影機。使用對4個畫素陣列 狀具備1個微透鏡的光電裝置’藉由配置成扇狀的4個分 色鏡或全息照相元件等的色光分離系來從光源光產生射出 方向不同的複數個色光’使各畫素不同的色光射入’而來 形成彩色的投射畫像。由於是不使用彩色濾色片來產生色 光，因此與時間分割型投影機或並置畫素配列型投影機相 較之下，光利用效率較高’較容易實現投射畫像的高亮度 化。又，因爲可以1個光電裝置來形成彩色的投射畫像’ 所以容易謀求投影機裝置的小型化’但與並置畫素配列型 投影機同樣的，因爲是使對應於色光的畫素並置配列’所 以不適於投射畫像的高精細化。又’被分離於色光分離系 的色光會藉由微透鏡的集光（最大集光角α0)及色光分 離系的方向分離（分離角^0)而形成具有較廣的角度分 布之發散光（最大發散角度爲α0+Α〇) ’從光電裝置射 出。爲了使投射透鏡對應於具有較廣的角度分布之發散光 ，而必須使用透鏡的F値小’且大口徑（可涵蓋各色光發 -6 - (4) (4)200424734 散時的光束徑）之投射透鏡，但此類的透鏡非常高價’且 無法避免大型化。 如以上所述，雖利用多種類的色光的投影機在原理上 可充分實現，但卻難以同時實現投射畫像的高亮度化’投 射畫像的高精細化，投影機裝置的小型化，投影機裝置的 低成本化等，實用性高的投影機尙未實現。 因應於此，本發明的目的是在於利用4種類的色光來 形成投射畫像，藉此與以往的投影機相較之下，可擴大顯 示可能的色域，且不需要大口徑且高價的投射透鏡，而提 供一種光利用效率佳的小型投影機。 (用以解決課題的手段） 爲了達成上述目的，本發明之投影機係具備： 光調變光學系，其係具備： 光源，其係放射包含可視光的光； 色分離光學系，其係將從該光源射出的光束分離成4 種類的色光； 第1之2色調變光電裝置，其係於該色分離光學系所 被分離的4種類的色光中，調變其中任何2種類的色光； 及 第2之2色調變光電裝置，其係調變其他2種類的色 光； 色合成光學系，其係合成藉由上述光調變光學系而調 變的4種類的色光； -7- (5) (5)200424734 其特徵爲： 桌1及第2之2色調變光電裝置係具備： 一對的基板； 光電材料，其係夾持於該等一對的基板間； 微透鏡陣列，其係於一對的基板中，設置於色分離光 學系側的基板；及 複數個副畫素電極’其係形成於另一*方的基板上； 又’複數個副畫素係對應於微透鏡陣列的各個微透鏡 而配置。 在此，色分離光學系可具備： 第1色分離光學元件，其係使從光源射出的光束分離 成2種類的色光； 第2色分離光學元件，其係使藉由該第1色分離光學 元件而分離的色光内的其中任何一方的色光更分離成2種 類的色光；及 第3色分離光學元件，其係使藉由第〗色分離光學元 件而分離的另一方的色光更分離成2種類的色光。 又’第1〜第3色分離光學元件及色合成光學系可使 用分色鏡或分色稜鏡。又，2色調變光電裝置可使用利用 液晶的液晶面板。 若利用本發明，則由於光調變光學系具備兩個可獨立 調變2種類的色光之2色調變光電裝置，因此可獨立調變 4種類的色光，藉此，可利用4種類的色光來形成色表現 域廣的投射畫像。又，由於可使用1個的2色調變光電裝 -8 - (6) (6)200424734 置來調變2種類的色光，因此在獨立調變4種類的色光時 ，所必要的光電調變裝置的數量只要2個即可，所以容易 實現投影機裝置的小型化，輕量化，低成本化。本發明之 2色調變光電裝置爲了獨立調變2種類的色光，而具備矩 陣狀隣接之2種類的副畫素，且將供以使集光於該2種類 的副畫素而射入光的微透鏡予以設置於入射側，亦即形成 所謂空間畫素配列型的光電裝置。針對該2色調變光電裝 置，使行進方向事先被分離（方向分離）於色分離光學元 件的2種類的色光射入，獨立調變每個副畫素，因此在產 生色時，不必使用彩色濾色片等，可實現較高的光利用效 率。因此，可兼顧投射畫像的高亮度化集色表現域的擴大 〇 又，本發明之投影機，在光源與光調變光學系之間具 備偏光變換光學系，其係供以使從光源射出的非偏光的光 變換成偏光方向聚齊的光。此情況，從偏光變換光學系射 出之偏光方向聚齊的光最好爲S偏光光。 就本發明之投影機的2色調變光電裝置而言，是假設 在畫像顯示時需要偏光光的液晶面板。因此，藉由上述構 成的採用，可大幅度地提高來自光源的光的利用效率，所 以更能夠實現投射畫像的高亮度化。又，以從偏光變換光 學系所射出的光來作爲S偏光光，而得以提高色分離光學 系的色光分離面（分色面）或色合成光學系的色光合成面 (分色面）的反射率，因此可提升光利用效率，進而能夠 實現投射畫像的高亮度化。 -9- (7) 200424734 由同樣的觀點來看，在第1色 離的色光最好是設定成包含：在從 強度最小的色光。 由於色分離光學系或色合成光 會被提高，因此與其他色光之間容 會使光利用效率降低，而能夠擴大 佳且明亮的投射畫像。當光源燈爲 金屬燈時，由於紅色光不足，因此 分離光學元件後分離的色光中設定 用其他鹵化金屬燈或鹵素燈及氙氣 ，因此最好是在反射於第1色分離 中設定成含藍色光。

本發明的投影機爲具備偏光變 特定波長域之光的偏光方向旋轉約 會被配置於偏光變換光學系的射出 學元件的色光會被設定成p偏光光 元件的其他色光會被設定成s偏光 波長域之光的偏光方向旋轉約9 0 配置於上述第2色分離光學元件的 色分離光學元件的入射側，透過上 及/或上述第3色分離光學元件的 光，反射上述第2色分離光學元件 光學元件的其他色光會被設定成S 就色分離光學元件的色光分離 分離光學元件反射後分 光源射出的色光内，光 學系之反射面的反射率 易取得強度的平衡，不 色表現域，實現色平衡 使用高壓水銀燈或鹵化 最好是在反射於第1色 成含紅色光。又，當使 燈時，由於藍色光不足 光學元件後分離的色光 換光學系時，最好是使 9 〇度的偏光旋轉元件 側，透過第1色分離光 ，反射第1色分離光學 光。又，最好是使特定 度的偏光旋轉元件會被 入射側及/或上述第3 述第2色分離光學元件 色光會被設定成P偏光 及/或上述第3色分離 偏光光。 面（分色面）而言，一 -10- (8) (8)200424734 般在P偏光時，容易提高透過率，在射入的光爲S偏光時 ，容易提高反射率。因此，藉由上述構成的採用，透過各 色分離光學元件的色光會選擇性地形成P偏光光（反射於 各色分離光學元件的色光會維持S偏光光不變），因此可 有效地提高色分離光學元件之色光的分離精度，能夠兼顧 色表現域的擴大及亮度的提升。 本發明之投影機的2色調變光電裝置是假設在畫像顯 示時需要偏光光的液晶面板。因此，在調變藉由色合成光 學系的反射來予以合成的色光之2色調變光電裝置的入射 側或射出側的至少一方側最好配置有使特定波長域之光的 偏光方向旋轉約90度的偏光旋轉元件，藉由色合成光學 系來反射而合成的色光會被設定成S偏光光。 由於從2色調變光電裝置（液晶面板）射出的光爲偏 光光，因此在考量色合成光學系之色光合成面（分色面） 的光合成效率（透過率與反射率）時，若藉由反射而合成 的色光爲S偏光光，藉由透過而合成的色光爲P偏光光， 則可以高效率來進行色光的合成，因此可實現投射畫像的 高畫質化及高亮度化。偏光旋轉元件的配置處可爲兩個2 色調變光電裝置中的任何一方，或者1個2色調變光電裝 置的入射側或射出側。配置處與色合成光學系之色光合成 面（分色面）的配置形態有關，總而言之，只要將偏光旋 轉元件配置成能夠使反射於色合成光學系的色光合成面（ 分色面）而合成的色光形成S偏光光即可。但，當投影機 不具備偏光變換光學系，且於2色調變光電裝置的入射側 -11 - (9) (9)200424734 配置偏光旋轉元件時，該偏光旋轉元件必須配置於入射側 偏光板的射出側。 在本發明之投影機中，可採用將平行化透鏡配置於第 1及第2之2色調變光電裝置的各個入射側之構成。又， 亦可將此平行化透鏡配置於第2及第3色分離光學元件的 入射側。 就前者的情況而言，由於可藉由平行化透鏡的配置來 縮小射入2色調變光電裝置之光束的角度分布，因此有助 於投射畫像的高畫質化及高亮度化，就後者的情況而言， 由於可縮小射入第2及第3色分離光學元件之光束的角度 分布，因此可在第2及第3色分離光學元件中進行精度高 的色分離，可有效抑止投射畫像產生色斑，形成高畫質化 及高亮度化。 又，本發明的投影機爲具備偏光變換光學系時，偏光 變換光學系可具備： 配置於光源與第1色分離光學元件之間的光束分割元 件； 配置於第1色分離光學元件與第2色分離光學元件之 間的集光光學元件、偏光分離元件、偏光變換元件及重疊 元件；及 配置於第1色分離光學元件與第3色分離光學元件之 間的集光光學元件、偏光分離元件、偏光變換元件及重疊 元件。 若爲具備如此偏光變換光學系的投影機，則可使投影 -12- (10) 200424734 機裝置小型化，且射入各個偏光變換光學系的色光的 域會被限定，因此特別是在從光源射出的色光内，可 地提高光強度最小的色光的偏光變換效率，兼顧色表 的擴大及明亮度的提高。 又，本發明之投影機，在第1及第2之2色調變 裝置中，一方最好是調變藍色光與短波長側的綠色光 一方最好是調變長波長側的綠色光與紅色光。在此， 長側的綠色光與長波長側的綠色光的境界波長大槪可 定成5 1 5nm〜5 40nm。又，在一方的2色調變光電裝 調變短波長側的綠色光之副畫素，及在另一方的2色 光電裝置中調變長波長側的綠色光之副畫素最好是以 疊於色光合成時之方式來設定往各副畫素射入之色光 置。 對人可知覺的色域而言，由於能以現在的顯示元 利用3原色光）來表現的色域，特別是在490 n m -n m近傍的波長域非常狹窄，以及人對綠色光的視覺 高，因此最好是將綠色光分離成兩個波長域，而分別 獨立調變，藉此可實現較廣的色表現域（色域）及視 的高解像度感。又，於鹵化金屬燈中具有490 n m " n m附近較強的2條亮線光譜，在以此燈作爲光源時 藉由在2條亮線光譜之間設定短波長側的綠色光及長 側的綠色光之境界波長來獨立調變帶藍色的綠色光及 色的綠色光，因此更能有效地擴大表現可能的色域。 波長 有效 現域 光電 ，另 短波 被設 置中 調變 不重 的位 件（ ^ 570 感度 予以 聽時 ^ 560 ，可 波長 帶黃 (11) (11)200424734 【實施方式】 以下，根據圖面來說明本發明之一實施形態。 1 ·第1實施形態 圖1是表不本發明之第1實施形態的投影機槪略構成 〇 此投影機1的大槪構成是具備： 射出含可視光的光之光源1 0 ;及 將來自光源的光分離成波長域不同的4種類色光之色 分離光學系20 ;及 根據來自外部的畫像資訊來進行光調變，於每個色光 形成光學像之光調變光學系3 0 ;及 將所形成的光學像予以合成，而形成1個彩色畫像之 色合成光學系5 0 ;及 將所形成的彩色畫像予以投射顯示投射面（未圖示） 上之投射光學系60。 又，於圖1中雖圖示省略，但亦可於光源1 0與光調 變光學系3 0之間配置：供以使射入光調變光學系3 0的照 明光束的強度分布形成均一之均一照明光學系，或供以使 來自光源的光變換成偏光方向一致的偏光光束之偏光變換 光學系等。均一照明光學系是將自光源1 〇射出的光束分 割成複數個部份光束，以均一的亮度來照明後述之2色調 變液晶面板3 1、3 2的畫像形成領域，可含透鏡陣列或棒 狀透鏡等。偏光變換光學系是將自光源1 0射出的非偏光 -14- (12) (12)200424734 的光束分離成偏光方向正交的兩種類的偏光光束，使一方 的偏光光束的偏光方向旋轉，而與另一方的偏光光束的偏 光方向一致射出，可含偏光分離膜，反射膜，及相位差板 等。 光源1 〇是具備：放射狀射出光線的光源燈U，及使 自光源燈1 1放射出的光線朝一方向射出的反射器1 2。又 ，光源燈1 1可使用高壓水銀燈，鹵化金屬燈，鹵素燈， 氙氣燈等。又，反射器1 2可使用放物面反射器，橢圓面 反射器，球面反射器等。 色分離光學系20是具備：第1色分離光學元件之分 色鏡21，第 2色分離光學元件之分色鏡22G1，反射鏡 22B，第3色分離光學元件之分色鏡23R，反射鏡23G2。 3種類的分色鏡21，22G1，23R是具備使特定波長域的色 光透過或反射之波長選擇性的反射鏡，可藉由在玻璃等的 透明基板上形成介電質多層膜來實現。圖2(A)〜（C )是表示分色鏡 21，22G1，23R的分光特性之一例。在 此，圖2(A)是表示分色鏡21，圖2(B)是表示分色 鏡22G1，圖2( C )是表示分色鏡23R。在此，就圖中的 藍色光B而言，大槪設定爲3 80 n m〜495 n m之波長域 的光，綠色光G1大槪設定爲495 nm〜525 n m之波長 域的光，綠色光G2大槪設定爲5 2 5 n m〜5 8 5 n m之波 長域的光，紅色光R大槪設定爲5 8 5 n m〜7 8 0 n m之波 長域的光，但並非只限於此。對人可知覺的色域而言’由 於能以現在的顯示元件（利用3原色光）來表現的色域’ -15- (13) (13)200424734 特別是在4 9 0 n m〜5 7 0 n m近傍的波長域非常狹窄，以 及人對綠色光的視覺感度高，綠色光對觀賞時的解像度影 響大，因此最好是將綠色光分離成兩個波長域，而分別予 以獨立調變。圖3是表示鹵化金屬燈的發光光譜分布，爲 光源燈1 1的一例。就此光源燈的情況而言，由於在對應 於綠色光之波長域内的5 05 n m附近及545 n m附近存在 較強的亮線光譜，因此以包含5 0 5 n m的亮線的色光作爲 短波長側的綠色光 G 1 (帶藍色的綠色光），及以包含 5 4 5 n m的亮線的色光作爲長波長側的綠色光 G2 (帶黃 色的綠色光），在獨立調變該等2種類的綠色光G1、G2 之下，可擴大色表現域及提高視聽時的解像度感。 分色鏡21是使藍色光B及短波長側的綠色光G1透 過，而使紅色光R及長波長側的綠色光G2反射之反射鏡 ，分色鏡22G1是使短波長側的綠色光G1反射，而使藍 色光B透過之反射鏡，分色鏡2 3 R是使紅色光R反射， 而使長波長側的綠色光G2透過之反射鏡，但並非只限於 此。各分色鏡的分光特性亦仰賴其配置狀態。例如，分色 鏡22G1亦可使藍色光B反射，而使短波長側的綠色光 G1透過之反射鏡。但，此情況，必須將分色鏡22G1與反 射鏡22B配置成在和圖1呈相反的方向上使兩者的間隔漸 離開（在圖1中，+ X及+ Z方向，兩者的間隔會形成狹 窄）。又，反射鏡22B與反射鏡23G2之目的在於分別使 透過分色鏡22G1及分色鏡23R而來的色光反射於所定的 方向，因此可爲一般的反射鏡，但爲了容易提高反射率， -16- (14) (14)200424734 及藉由選擇性地只使特定波長域的色光反射，而來容易提 高照明光的色純度，最好爲分色鏡。 自光源10射出的光束是藉由分色鏡21來分離成藍色 光B及短波長側的綠色光G 1與紅色光R及長波長側的綠 色光G2。透過分色鏡21的藍色光B及綠色光G1在分色 鏡22G1分離成藍色光B及綠色光G1之後，綠色光G1會 直接射入後述第1之2色調變液晶面板3 1 (第1之2色 調變光電裝置），藍色光B會經由反射鏡22B而射入第1 之2色調變液晶面板3 1。另一方面，在分色鏡2 1反射後 的紅色光R及長波長側的綠色光G2在分色鏡2 3 R分離成 紅色光R及綠色光G2之後，紅色光R會直接射入後述第 2之2色調變液晶面板3 2 (第2之2色調變光電裝置）， 綠色光G2會經由反射鏡23 G2而射入第2之2色調變液 晶面板32。又，分色鏡22G1與反射鏡22B的前後關係， 亦可與本實施形態相反，亦即來自分色鏡2 1的色光可爲 最初射入反射鏡22B的形態（當然必須對應於此，以反射 鏡22B作爲分色鏡）。該等的前後關係應是在考量來自光 源的色光的強度比之後決定，若以光強度相對弱的一方色 光最先反射之方式來配置分色鏡，則爲了使色光間的強度 比平衡，而以擴大表現可能的色域爲有効。又，由基於同 樣的理由，有關分色鏡23R與反射鏡23 G2的前後關係， 亦可與本實施形態相反。 在此，從光源射出的色光内，光強度最小的色光，或 者包含該色光的複數個色光爲反射於分色鏡23R及分色鏡 -17- (15) (15)200424734 21後分離的色光。其理由乃在一般的分色鏡中，與透過 率相較之下，較容易提高反射率，因此若爲反射光強度最 小的色光，則可有效地減少該色光的光損失，而不會使其 他色光的光強度降低，可取得色平衡◦藉此，可兼顧光利 用效率的提升及色表現域的擴大，實現色平衡佳之明亮的 投射畫像。具體而言，以降低紅色光的損失爲目的，在兩 個分色鏡21、23R中，設定成能夠反射紅色光。因此，在 本實施形態中，光源燈爲假設使用紅色光的強度相對小的 鹵化金屬燈或高壓水銀燈。基於同樣的觀點，將分色鏡 23R配置於反射鏡23G2的前面（接近光源的一側）。又 ，有關將分色鏡22G1配置於反射鏡22B的前面（接近光 源的一側）的理由會往後敘述。 分色鏡22G1與反射鏡22B是以自光源10射出的光 束能夠以彼此不同的角度射入之方式來配置。具體而言， 在X Z平面上，對射入光束的中心軸設定成4 5 °的假設軸 Q 1，以該軸作爲對稱軸，兩個分色鏡22G1、22B會彼此 以非平行的狀態來配置（在圖1中，於+ X及+ Z方向上 兩者的間隔形成較窄）。因此，在分色鏡22G1所被反射 的綠色光G1及在反射鏡22B所被反射的藍色光B會在X Z平面上被分離於稍微不同的兩個方向後射出。同樣的， 分色鏡23R及反射鏡23G2也會在XZ平面上，對射入光 束的中心軸設定成4 5 °的假設軸Q 2，以該軸作爲對稱軸 ，在彼此非平行的狀態下配置。因此，在分色鏡23R所被 反射的紅色光R及在反射鏡23 G2所被反射的綠色光G2 •18- (16) (16)200424734 也會在X Z平面上被分離稍微不同的兩個方向後射出。又 ，分色鏡22G1與反射鏡22B，及分色鏡23R與反射鏡 2 3 G2的配置狀態並非只限於上述。就圖1的配置狀態而 言，雖於+ X及+ Z方向上兩者的間隔形成較窄，但亦可 相反的，於+ X及+ Z方向上兩者的間隔形成較廣。 其次，光調變光學系3 0具備：調變色光之兩個的2 色調變光電裝置，亦即第1之2色調變液晶面板3 1 (第1 之2色調變光電裝置）及第2之2色調變液晶面板3 2 ( 第2之2色調變光電裝置）。該等第1及第2之2色調變 液晶面板3 1、3 2基本上爲同一液晶面板，依所調變的色 光不同而區別，就本實施形態而言，是在第1之2色調變 液晶面板3 1中調變藍色光B及綠色光G1，以及在第2之 2色調變液晶面板32中調變紅色光R及綠色光G2。 2色調變液晶面板3 1、3 2爲透過型的液晶面板，亦 即根據來自外部（未圖示）的畫像資訊，分別獨立針對射 入後的兩種類的色光進行光調變，而形成光學像，且從與 射入側呈相反的一側射出調變光束，其剖面構造如圖4所 示。圖4是表示第1之2色調變液晶面板3 1。此2色調 變液晶面板3 1、3 2的槪略構造’除了後述的副畫素3 1 6 A 1、316A 2(副畫素是意指藉由後述的副畫素電極來 驅動的畫素，因此賦予和副畫素電極相同的號碼）及具有 所對應的微透鏡以外，其餘則與一般的黑白用液晶面板大 致相同。亦即，在由玻璃等所構成的2個透明基板（對向 基板3 1 1，TFT基板3 1 2 )之間封入光電材料之扭轉向列 -19- (17) (17)200424734 (TN )液晶3 1 3，在對向基板3 1 1上形成有共通電極3 1 4 及供以遮住不要的光的黑色矩陣315等，以及在TFT基 板3 1 2上形成有2種類的副畫素電極3 1 6 A 1、3 1 6 A 2 及作爲開關元件的薄膜電晶體（TFT ) 3 1 7等，若經由 TFT3 17來施加電壓至畫素電極316 A 1、316 A 2，則夾 持於共通電極3 1 4之間的液晶3 1 3會被驅動。 又，於對向基板3 1 1的入射側配置有將複數個單位微 透鏡3 3 1 A配置成矩陣狀的微透鏡陣列3 3 1。單位微透鏡 3 3 1 A是藉由蝕刻等來形成於玻璃板上，經由具有與形成 微透鏡陣列的玻璃板不同的折射率之樹脂層（接著劑） 3 3 2來接著於對向基板3 1 1。微透鏡陣列3 3 1會分別對分 色鏡22G1，反射鏡22B，分色鏡23R及反射鏡23G2等射 出方向被分離的2種類的色光進行集光，在空間性分離的 狀態下分別射入所對應之副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2。亦 即，針對排列於Z方向的一對副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2 ，以能夠對應一個單位微透鏡3 3 1 A之方式，構成微透鏡 陣列3 3 1。因此，一對的副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2所排 列的方向會被設定成在分色鏡22G1，反射鏡22B，分色 鏡23R，反射鏡23 G2等，色光的射出方向會被分離的方 向（圖1之XZ平面内的方向）。在此，單位微透鏡331 A之Z方向的寬度大小是設定成與副畫素316A 1之Z方 向的寬度大小及副畫素3 1 6 A 2之Z方向的寬度大小的和 約相等，Y方向之長度大小是設定成與副畫素3 1 6 A 1 ' 3 1 6 A 2 (兩個副畫素的長度大小爲彼此相等）之Y方向 -20- (18) (18)200424734 的長度大小約相等。又，爲了使白色顯示時的畫素形狀形 成正方形，而將副畫素電極316 A 1、316 A 2之Z方向 的寬度大小設定成Y方向的長度大小的約1 / 2，但並非 只限於此。 又，於TFT基板312的光射出側及微透鏡陣列33 n 的光入射側分別配置有偏光板342、341。又，液晶313 非只限於TN型，亦可使用強介電型，反強介電型，水平 配向型或垂直配向型等。 如圖1及圖4所示，在分色鏡22G1及反射鏡22B被 分離射出方向的綠色光G1及藍色光B會以不同的角度來 射入第1之2色調變液晶面板3 1上的各單位微透鏡3 3 1 A。射入此各單位微透鏡331 A的綠色光G1及藍色光B 會分別以不同的角度來從單位微透鏡3 3 1 A射出，在排列 於Z方向的一對副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2的近傍，分成 各色光後各別集光。又，綠色光G1及藍色光B在藉由各 副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2予以調變後，以彼此約呈對稱 的角度來射出至與第1之2色調變液晶面板3 1的光束入 射端面垂直的方向（圖4的X方向）。同樣的，在分色鏡 23R及反射鏡23G2被分離射出方向的紅色光R及綠色光 G2也會在藉由第2之2色調變液晶面板3 2的各個副畫素 3 1 6 A 1、3 1 6 A 2予以調變後，以彼此約呈對稱的角度 來射出至與光束入射端面垂直的方向。 圖5是表示第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2 之副畫素的配列狀態與第1及第2之2色調變液晶面板 -21 - (19) (19)200424734 3 1、3 2間之副晝素的相對性對應關係。在第1之2色調 變液晶面板3 1中，射入藍色光B的畫像形成領域（副畫 素）3 1 6 B與射入綠色光G 1的畫像形成領域（副畫素） 3 1 6 G 1，以及在第2之2色調變液晶面板3 2中，射入綠 色光G2的畫像形成領域（副畫素）316G2與射入紅色光 R的畫像形成領域（副畫素）3 1 6R會分別配置成方格花 紋狀。又，於兩個的2色調變液晶面板3 1、3 2間，畫像 形成領域（副畫素）3 1 6B與畫像形成領域（副畫素） 3 16G2，及畫像形成領域（副畫素）316G1與畫像形成領 域（副畫素）3 1 6R會分別以能夠對應（空間性重疊）之 方式來配置。由於人的視感度對綠色光而言較高，因此可 藉由配置成畫像形成領域（副畫素）316G1與畫像形成領 域（副畫素）3 1 6 G2不對應（空間性不重疊）之方式來提 高投射畫像的解像度感。爲了取得如此畫素間的配置關係 ，分色鏡22G1與反射鏡22B的配置關係會被設定。 色合成光學系50，如圖1所示，具備分色稜鏡51， 將由第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2所射出之調 變後的4種類的色光予以合成後形成彩色畫像。在此，圖 6是表示分色棱鏡5 1的分光特性。此分色稜鏡5 1是形成 藉由略三角柱狀的兩個透明媒質來夾持分色面的立方體形 狀，使藍色光B與短波長側的綠色光G1透過及使長波長 側的綠色光G2與紅色光R反射的介電質多層膜5 2會被 形成於平面視正方形的對角線部份。又，由色合成光學系 5〇所合成的彩色畫像會從投射透鏡（投射光學系）60射 -22- (20) (20)200424734 出，擴大投射至未圖示的螢幕上。 若利用如此的第1實施形態，則具有以下的效果。由 於光調變光學系3 0爲包含第1及第2之2色調變液晶面 板3 1、3 2，因此可使用 4種類的色光來形成色表現域廣 的投射畫像。圖7是表示投影機1的色表現域。在本發明 的投影機1中，特別是可獨立調變2種類的綠色光G1、 G2，因此與以往使用3原色的投影機相較下，可實現較 廣的色表現域。 與前述4種的投影機進行比較時，由於可不使用彩色 濾色片來產生色光，因此比時間分割型投影機或並置畫素 配列型投影機更能夠形成高精細且明亮的投射畫像，且可 縮短2色調變液晶面板與投射透鏡間的距離，因此比面分 割型投影機更能夠謀求裝置的小型化及投射畫像的高亮度 化。又，由於投射透鏡不必使用大口徑且高價的透鏡，因 此比空間畫素配列型投影機更能夠達成裝置的小型化及低 成本化。亦即，若利用本發明，則可有效地實現一種光利 用效率相對高，投射畫像高亮度化，裝置小型化及低成本 化的投影機。 特別是在詳細比較使用具有與本發明類似構造的光電 裝置之空間畫素配列型投影機時，若光電裝置的大小相同 ，則與以往對4個副畫素具備1個微透鏡的4色調變液晶 面板相較之下，在使用第1及第2之2色調變液晶面板 31、32時，可使副畫素316A 1、316A 2之Z方向（所 射入的色光會被方向分離的方向）的大小形成2倍。又’ -23- (21) (21)200424734 若副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2形成較大，則可將位於前段 的單位微透鏡3 3 1 A的焦點距離設定成相對長，因此可縮 小微透鏡的最大集光角α，且可縮小自第1及第2之2色 調變液晶面板 3 1、3 2射出的光束的最大發散角α (圖 4 )(a < a 0 )。又，對以往的4色調變液晶面板而言， 由於射入第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2的色光 爲2種類，因此會在色分離光學系20被方向分離，從不 同的方向射入第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2的 各色光的分離角yS (圖4)亦可縮小（/3</5〇)。 因此，對以往使用4色調變液晶面板的空間畫素配列 型投影機而言，因爲在本發明之使用兩個2色調變液晶面 板的投影機中可縮小自光調變光學系射出之發散光的最大 發散角（α + /3<α0+/30)，所以在使光調變光學系（ 光電裝置）高精細化時，不必使用F號之較小的大口徑且 高價的投射透鏡，可在不降低光利用效率之下’投射顯示 明亮且色平衡佳的彩色畫像。相反的，若將自第1及第2 之2色調變液晶面板31、3 2射出之發散光的最大發散角 (α + ^ )設定成與4色調變液晶面板時相同’則可使微 透鏡的焦點距離形成更短，而使射入副畫素3 1 6 Α 1、 3 1 6 A 2之光束的徑形成更小，因此可提高往副晝素之色 光的入射效率，且可防止在隣接的其他副畫素中射λ不要 的色光而產生混色，進而能夠投射顯示色表現性佳@ % 畫像。 又，與4色調變液晶面板相較之下，因爲在2色調變 -24- (22) (22) 200424734 液晶面板中副畫素3 1 6 A 1、3 1 6 A 2的尺寸較大，所以 在包含光源的照明光學系，投射透鏡等之間，確保較高的 相對位置精度之必要性會降低，而使得容易製造投影機。 在本發明的投影機中，由於在色分離光學系2 0中採 用分色鏡21、22G1、23R及反射鏡22B、23G2，因此可 容易謀求投影機的輕量化及低成本化。另一方面，在色合 成光學系50中是採用分色稜鏡51。一般，分色面之色光 的分離•合成特性是對射入的光具有入射角依存性，因此 爲了進行效率佳的色光分離·合成，而縮小光的入射角是 極爲重要的。因此，在使用方塊狀的分色稜鏡5 1時，因 爲分色面是以折射率比空氣還要高的媒質所夾持，所以可 使光的入射角度形成較小，可減少合成時產生色斑。又， 由於分色面中不易產生彎曲，因此投射畫像不會發生變形 ，可實現投射畫像的高畫質化。 又，於色分離光學系2 0中是採用使紅色光反射後分 離的形態。一般，在分色鏡中，由於容易提高反射率，因 此即使將紅色光的強度相對小的光源燈（例如、鹵化金屬 燈的一部份或高壓水銀燈）利用於光源時，照樣可在不浪 費紅色光下利用。藉此，在與其他色光之間容易取得強度 的平衡，可在不使光利用效率降低之下擴大色表現域，實 現色平衡佳且明亮的投射畫像。又，因爲在色合成光學系 5〇中是以2種類的綠色光Gl、G2不會重疊之方式來合成 各色光，因此在人的視覺特性上考量觀察者對解像度的感 覺容易受到綠色光的解像度影響時，可於視聽時實現高解 -25- (23) (23)200424734 像度感。 2 ·第2實施形態 其次，圖8是表示本發明之第2實施形態的投影機的 槪略構成。此投影機2具有與第1實施形態的投影機1幾 乎相同的構成，與投影機1的主要相異點是在於具備：使 來自光源1 〇的光變換成特定的偏光光束之偏光變換光學 系，及使自光調變光學系3 0射出之偏光光束的偏光狀態 變化之偏光旋轉元件。因此，在往後的説明中（包含本實 施形態），針對與先前說明過的部份相同的部份賦予同樣 的符號，且省略或簡略化其説明。 在光源1 〇與第1色分離光學元件的分色鏡2 i之間， 配置有具備：第1透鏡陣列7 1 (光束分割元件），第2 透鏡陣列72 (集光光學元件），偏光束分裂器陣列73 ( 偏光分離元件），相位差板陣列74 (偏光變換元件）， 重疊透鏡75(重疊元件）等之偏光變換光學系70。又， 在此所使用的偏光變換光學系70是例如記載於專利文獻 1的習知技術，因此省略其詳細説明。自光源1 〇射出之 非偏光的光束是藉由第1及第2透鏡陣列7 1、72及偏光 束分裂器陣列73來分離成偏光方向爲正交之P偏光的偏 光光束群及S偏光的偏光光束群，所被分離之P偏光的偏 光光束群會藉由相位差板陣列74來旋轉其偏光方向，而 變換成S偏光的偏光光束群。由於S偏光的偏光光束群不 會接受相位差板陣列7 4之偏光方向的旋轉作用，因此自 -26- (24) (24)200424734 相位差板陣列7 4射出的光束會全部一'致形成S偏光。該 等的偏光光束會藉由重疊透鏡7 5來使其射出方向朝向照 明對象之第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2，且射 入色分離光學系20。 在分色鏡22G1及反射鏡22B，以及分色鏡23R及反 射鏡2 3 G2的各射出側配置平行化透鏡8 0，使自重疊透鏡 7 5射出的各偏光光束對其中心軸集光，在略平行化的狀 態下，使射入第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2。 一般，雖液晶面板在顯示特性中具有入射角依存性，但在 配置平行化透鏡8 0之下，可縮小射入第1及第2之2色 調變液晶面板3 1、3 2的光束的角度分布。藉此，可減低 顯示特性之入射角依存性，而實現投射畫像的高畫質化及 高亮度化。又，由於單位微透鏡3 3 1 A的集光性會提升， 形成更小的集光點，因此可防止在隣接的其他副畫素中射 入不要的色光而產生混色，進而能夠投射顯示色表現性佳 的彩色畫像。 將藉由偏光變換光學系70而射入第1〜第3色分離 光學元件的光束作爲S偏光。因此，在分色鏡21、22G1 、23R中容易實現高反射率。特別是在分色鏡21、23R中 ，即使爲使S偏光的紅色光反射的形態，將紅色光的強度 相對小的光源燈（例如、鹵化金屬燈的一部份或高壓水銀 燈）使用於光源時，照樣可以不浪費地利用紅色光。藉此 ，在與其他色光之間容易取得強度的平衡，可在不使光利 用效率降低的情況下擴大色表現域，實現色平衡佳且明亮 -27- (25) (25)200424734 的投射畫像。 賴由弟2及弟3色分離光學元件而被方向分離的各色 光，與投影機1的情況時同樣的，會射入第1或第2之2 色調變液晶面板3 1、3 2，且根據來自外部（未圖示）的 畫像資訊，分別獨立進行光調變，按照畫像資訊來部份地 變換成P偏光光束，然後射出。在此，於第2之2色調變 液晶面板3 2的射出側配置有使偏光方向大約旋轉9 0度的 偏光旋轉元件40，來自第2之2色調變液晶面板3 2之調 變後的P偏光光束會在變換成S偏光光束之後，射入色合 成光學系50。 在色合成光學系50中，合成自第1及第2之2色調 變液晶面板3 1、3 2所射出之調變後的4種類的色光，而 來形成彩色畫像。來自第1之2色調變液晶面板3 1的色 光會作爲透過光，且來自第2之2色調變液晶面板3 2的 色光會作爲反射光而合成，但此刻，來自第1之2色調變 液晶面板3 1的色光爲P偏光光束，來自第2之2色調變 液晶面板3 2的色光爲S偏光光束。與分色鏡同樣的，若 在分色稜鏡51中也考量容易提高S偏光的反射率，則會 因爲在色合成光學系50中可以高效率來進行色光的合成 ，所以能夠實現投射畫像的高畫質化及高亮度化。又，有 關偏光旋轉元件40的配置形態，並非只限定於本實施形 態。亦即，亦可將偏光旋轉元件40配置於第2之2色調 變液晶面板3 2的入射側，將來自色分離光學系2 0的S偏 光光束變換成P偏光光束之後，使射入2色調變液晶面板 -28- (26) (26)200424734 3 2。又，色光合成光學系5 0的配置方式，亦可將偏光旋 轉兀件4 0配置於弟1之2色調變液晶面板3 1的入射側或 射出側。總而言之，只要適當地配置偏光旋轉元件4 〇， 而使在色合成光學系5 0當作反射光來予以處理的光束能 夠至少形成S偏光光束即可。 若利用如此的第2實施形態，則除了上述第〗實施形 態所述的效果以外，還具有以下的效果。亦即，以射入色 分離光學系20的光束作爲S偏光光束，且以在色合成光 學系50當作反射光來予以處理的光束作爲S偏光光束， 藉此可實現高精度，高效率的色分離及色合成，實現投射 畫像的高畫質化及高亮度化。由於現在所被實用化的光源 燈皆不具理想的色平衡，因此必須降低特定色光的強度， 犧牲亮度，而來取得色平衡，但若根據本發明的上述構成 ，則可提高色分離及色合成時的光利用效率，因此可在不 犧牲亮度之下，形成色表現域廣的投射畫像。 (變形例1 ) 亦可取代第1實施形態及第2實施形態的分色鏡2 1 、22G1、23R及反射鏡22B、23G2，使用方塊狀的分色稜 鏡來構成色分離光學系20。此情況，如上述，由於可使 光往分色面的入射角度形成較小，因此可降低效率佳的色 光產生分離及分離時產生色斑。又，由於分色面不易產生 彎曲，因此可正確地進行色光的方向分離，提高往副畫素 之色光的入射效率，且可防止不要的色光射入隣接的其他 -29- (27) (27)200424734 副畫素而產生混色，進而能夠投射顯示色表現性佳的彩色 畫像。又，分色鏡的前後可使用折射率比空氣還要大的媒 質（例如，玻璃），藉此來降低色分離光學系20之光束 的光路位移，因此光學系的配置容易，且適於裝置的小型 化。 又，亦可取代分色稜鏡5 1，使用板狀的分色鏡來構 成色合成光學系5 0。此情況，有助於達成色合成光學系 的輕量化及低成本化。 (變形例2 ) 在第2實施形態中，亦可於分色鏡22G1及反射鏡 22B，分色鏡23R及反射鏡23G2的各入射側配置平行化 透鏡80。藉由在此位置配置平行化透鏡80，自重疊透鏡 7 5射出的各偏光光束可集中於其中心軸，在約平行化的 狀態下射入分色鏡22G1、23R。由於分色鏡在分光特性中 具有入射角依存性，因此在使用平行化透鏡8 0之下，可 縮小射入分色鏡22G1、23R之光束的角度分布，在第2 及第3色分離光學元件中進行精度高的色分離，抑止投射 畫像產生色斑，實現高畫質化，高亮度化。又，爲了降低 分色鏡之分光特性的入射角依存性，雖可依據面内的位置 來使分色鏡形成分光特性不同的傾斜型，但此種分色鏡爲 高價。若將平行化透鏡80配置於第2及第3色分離光學 元件的入射側，則將不必使用高價的傾斜型分色鏡，因此 適合於光學系的低成本化。 -30- (28) (28)200424734 (變形例3 ) 第2實施形態之偏光變換光學系7 0的配置方式，並 非只限於此（參照圖8 )。例如圖9所示，亦可在分色鏡 2 1的入射側配置第1透鏡陣列7 1，且在2處的射出側分 別配置第2透鏡陣列7 2，偏光束分裂器陣列7 3，相位差 板陣列7 4，重疊透鏡7 5等。此情況，所使用的零件數雖 會増加，但可縮短光源1 〇與光調變光學系3 0的距離，因 此可使光學系小型化。又，與圖8之使用一個偏光束分裂 器陣列的形態相較之下，由於射入兩處的偏光束分裂器陣 列7 3或相位差板陣列7 4之色光的波長域會被限定，形成 狹帶域化，因此可緩和光學性能的波長依存性，可以更高 的效率來實現偏光變換。又，於第2實施形態中，光束分 割元件爲使用具備透鏡陣列的形態之偏光變換光學系7 0 ，但亦可取得代之，使用具備棒狀（例如玻璃棒）或管狀 (例如管狀反射鏡）的導光體之偏光變換光學系。 (變形例4 ) 在第2實施形態所使用的偏光旋轉元件中，有具備使 特定波長域的光的偏光方向旋轉的特性者。若將此種偏光 旋轉元件配置於偏光變換光學系70與分色鏡2 1 (第1色 分離光學元件）之間，則可選擇性地只將透過分色鏡2 1 的色光變換成P偏光光束，因此可提高分色鏡2 1之色光 的分離精度及效率，能夠兼顧色表現域的擴大及亮度的提 -31 - (29) 200424734 升。又，若將此種偏光旋轉元件配置於分色鏡2 1 色分離光學元件）與分色鏡22G1 (第2色分離光 )之間，則可選擇性地只將透過分色鏡22G1的色 成P偏光光束’因此可提高分色鏡22G1之色光的 度及效率，能夠兼顧色表現域的擴大及亮度的提升 若將此種偏光旋轉元件配置於分色鏡2 1 (第1色 學元件）與分色鏡23R (第3色分離光學兀件）之 可取得與上述同樣的作用效果。 (其他變形例） 本發明並非只限於只限於上述各實施形態，亦 下所示的變形者。就上述各實施形態而言，雖是於 過型液晶面板的投影機中採用本發明’但並非只限 又，光調變光學系雖是採用以TFT作爲開關元件用 及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2，但並非只限 亦即，即使是同樣的液晶面板’照樣可以TFD (薄 體）來作爲開關元件用。又，即使使用PDLC (高 散型液晶）面板，照樣可構成能夠期待同樣效果的 ，亦即在具備調變來自光源的射出光束的形式之光 學系的各種投影機中可採用本發明。又，於上述各 態中，第1及第2之2色調變液晶面板3 1、3 2的 列雖是設定成矩陣狀，但並非只限於此，亦可採用 ，三角形等各種的畫素配列。 又，上述各實施形態中’第1色分離光學元件 (第1 學元件 光變換 分離精 。又， 分離光 間，則 包含以 使用透 於此。 的第1 於此。 膜二極 分子分 投影機 調變光 實施形 畫素配 條紋形 雖是採 -32- (30) (30)200424734 用反射紅色光R與長波長側的綠色光G 2之分色鏡2 1，但 並非只限於此。亦即，使反射於第1色分離光學元件的色 光只要按照光源，光調變光學系，色合成光學系的特性來 予以適當地設定即可。例如，在以藍色光之相對強度小的 鹵素燈，氙氣燈，及某種的鹵化金屬燈等來作爲光源燈使 用時，若是使藍色光B及短波長側的綠色光G 1反射於第 1色分離光學元件的形態，則容易保持色平衡，且容易擴 大色表現域。又，此情況亦可適用於最先反射於第2及第 3色分離光學元件而分離的色光。亦即，若使藍色光B最 先反射於第2或第3色分離光學元件而分離的色光，則可 容易保持色平衡，且容易擴大色表現域。 另外，本發明之實施時的具體構造及形狀等，只要可 達成本發明之目的範圍，亦可爲其他構造。 (發明的效果） 若利用上述本發明之投影機，則由於光調變光學系具 備兩個2色調變光電裝置，因此可利用4種類的色光來形 成色表現域較廣的投射畫像。又，與以往的投影機處理4 種類的色光時相較之下，對時間分割型投影機或並置畫素 配列型投影機而言，有助於投射畫像的高精細化及投射畫 像的高亮度化，又，對於面分割型投影機而言，有助於裝 置的小型化，又，對於類似形態的空間畫素配列型投影機 而言，有助於裝置的小型化及低成本化。亦即，若利用本 發明，則光利用效率會相對地提高，可實現投射畫像的高 -33- (31) (31)200424734 亮度化，裝置的小型化及低成本化’以及色表現域廣的投 影機。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明之第1實施形態的投影機1的槪略 構成模式圖。 圖2是表示第1實施形態之分色鏡的分光特性圖。 圖3是表示第1實施形態之光源燈1 i的發光光譜分 布圖。 圖4是表示第丨實施形態之2色調變液晶面板3 1的 槪略構造剖面圖。 圖5是表示第丨實施形態之2色調變液晶面板3 1、 3 2的畫素配列，及兩個2色調變液晶面板3 1、3 2間之畫 素的對應關係説明圖。 圖6是表示第1實施形態之分色稜鏡5 1的分光特性 槪略圖。 圖7是表示第丨實施形態之投影機1的色表現域的色 度圖。 圖8是表示本發明之第2實施形態的投影機2的槪略 構成模式圖。 圖9是表示本發明之第2實施形態的其他投影機3的 槪略構成模式圖。 【主要元件對照表】 -34- (32) (32)200424734 1、2、3 :投影機 1 〇 :光源 2 0 :色分離光學系 2 1 :分色鏡（第1色分離光學元件） 22B :反射鏡 22G1 ：分色鏡（第2色分離光學元件） 23R :分色鏡（第3色分離光學元件） 23G2 ：反射鏡 3 〇 :光調變光學系 3 1 :第1之2色調變液晶面板（第1之2色調變光電 裝置） 3 2 :第2之2色調變液晶面板（第2之2色調變光電 裝置） 40 :偏光旋轉元件 5 〇 :色合成光學系 5 1 :分色棱鏡 60 :投射透鏡（投射光學系） 70:偏光變換光學系 7 1 :第1透鏡陣列（光束分割元件） 72 :第2透鏡陣列（集光光學元件） 73 :偏光束分裂器陣列（偏光分離元件） 74 :相位差板陣列（偏光變換元件） 75 :重疊透鏡（重疊元件） 8 〇 :平行化透鏡 -35- (33) (33)200424734 3 1 1 :對向基板 3 12： T F T 基板 3 13 : TN液晶（光電材料） 3 1 5 :黑色矩陣 3 1 6 A 1、3 1 6 A 2 :副畫素（副畫素電極） 3 1 6 B、3 1 6 G 1、3 1 6 G 2、3 1 6 R :畫像形成領域（副畫 3 3 1 :微透鏡陣列 φ 3 3 1 A :單位微透鏡 R :紅色光 G 1 :短波長側的綠色光 G 2 :長波長側的綠色光 B :藍色光 -36-

Claims (1)

1. (1) (1)200424734 拾、申請專利範圍 1. 一種投影機，係具備： 光調變光學系，其係具備： 光源，其係放射包含可視光的光； 色分離光學系，其係將從該光源射出的光束分離成4 種類的色光； 第1之2色調變光電裝置，其係於該色分離光學系所 被分離的4種類的色光中，調變其中任何2種類的色光； 及 第2之2色調變光電裝置，其係調變其他2種類的色 光； 色合成光學系，其係合成藉由上述光調變光學系而調 變的4種類的色光； 其特徵爲： 上述桌1及第2之2色調變光電裝置係具備： 一對的基板； 光電材料，其係夾持於該等一對的基板間； 微透鏡陣列，其係於上述一對的基板中，設置於上述 色分離光學系側的基板；及 複數個副畫素電極，其係形成於另一方的基板上； 上述複數個副畫素係對應於上述微透鏡陣列的各個微 透鏡而配置。 2 .如申請專利範圍第1項之投影機，其中上述色分離 光學系係具備： -37- (2) (2)200424734 第1色分離光學元件，其係使從上述光源射出的光束 分離成2種類的色光； 第2色分離光學元件，其係使藉由該第1色分離光學 元件而分離的色光内的其中任何一方的色光更分離成2種 類的色光；及 第3色分離光學元件，其係使藉由上述第1色分離光 學元件而分離的另一方的色光更分離成2種類的色光。 3 ·如申請專利範圍第2項之投影機，其中在上述光源 與上述光調變光學系之間具備偏光變換光學系，其係供以 使從上述光源射出的非偏光的光變換成偏光方向聚齊的光 〇 4 ·如申請專利範圍第3項之投影機，其中從上述偏光 變換光學系射出之偏光方向聚齊的光爲S偏光光。 5 ·如申請專利範圍第1〜3項的其中任一項所記載之 投影機，其中在上述第1色分離光學元件反射後分離的色 光係包含：在從上述光源射出的色光内，光強度最小的色 光。 6 ·如申請專利範圍第3或4項之投影機，其中使特定 波長域之光的偏光方向旋轉約90度的偏光旋轉元件會被 配置於上述偏光變換光學系的射出側，透過上述第1色分 離光學元件的色光會被設定成P偏光光，反射上述第1色 分離光學元件的其他色光會被設定成S偏光光。 7.如申請專利範圍第3或4項之投影機，其中使特定 波長域之光的偏光方向旋轉約9 0度的偏光旋轉元件會被 -38- (3) (3)200424734 配置於上述第2色分離光學元件的入射側及/或上述第3 色分離光學元件的入射側，透過上述第2色分離光學元件 及/或上述第3色分離光學元件的色光會被設定成P偏光 光，反射上述第2色分離光學元件及/或上述第3色分離 光學元件的其他色光會被設定成S偏光光。 8 ·如申請專利範圍第1〜4項的其中任一項所記載之 投影機，其中在調變藉由上述色合成光學系的反射來予以 合成的色光之2色調變光電裝置的入射側或射出側的至少 一方側配置有使特定波長域之光的偏光方向旋轉約90度 的偏光旋轉元件，藉由上述色合成光學系來反射而合成的 色光會被設定成S偏光光。 9 ·如申請專利範圍第1〜3項的其中任一項所記載之 投影機，其中將平行化透鏡配置於上述第1及第2之2色 調變光電裝置的各個入射側。 1 〇 .如申請專利範圍第3項之投影機，其中將平行化 透鏡配置於上述第2及第3色分離光學元件的入射側。 1 1 ·如申請專利範圍第3項之投影機，其中上述偏光 變換光學系具備： 配置於上述光源與上述第1色分離光學元件之間的光 束分割元件； 配置於上述第1色分離光學元件與上述第2色分離光 學元件之間的集光光學元件、偏光分離元件、偏光變換元 件及重疊元件；及 配置於上述第1色分離光學元件與上述第3色分離光 -39- (4) (4)200424734 學元件之間的集光光學元件、偏光分離元件、偏光變換元 件及重疊元件。 1 2.如申請專利範圍第1項之投影機，其中在上述第1 及第2之2色調變光電裝置中，一方係調變藍色光與短波 長側的綠色光，另一方係調變長波長側的綠色光與紅色光 〇 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之投影機，其中上述短波 長側的綠色光與上述長波長側的綠色光的境界波長大槪被 設定成515nm〜540nm。 14.如申請專利範圍第12或13項之投影機，其中在 上述一方的2色調變光電裝置中調變短波長側的綠色光之 副畫素，及在上述另一方的2色調變光電裝置中調變長波 長側的綠色光之副畫素會以不重疊於色光合成時之方式來 設定往各副畫素射入之色光的位置。

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