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    公开号:WO1991010153A1
    申请号:PCT/JP1990/001699
    申请日:1990-12-26
    公开日:1991-07-11
    发明作者:Noriji Oishi
    申请人:Mitsubishi Rayon Co., Ltd.；
    IPC主号:G02F1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 偏光作成光学装置 [技術分野]
    [0002] 本発明は、 ラ ンダムな偏光特性をも った光ビームを直 線偏光に変える偏光作成光学装置に関する。
    [0003] [背景技術]
    [0004] 例えば、 液晶プロ ジェ クタ一の光源と して、 また光源 の映り 込みを嫌う照明 (ガラス越しの照明や水面を通し た照明等） に直線偏光の ビーム光が役立つこ とが知られ ている。
    [0005] この様な直線偏光は、 従来ラ ンダムな偏光特性の光源 (例えば、 タ ングステ ン ランプ、 ノ、口ゲンラ ンプ、 キセ ノ ン ラ ンプ、 メ タ ルハラ イ ド ラ ンプ等） からの光を偏光 板に通す こ と に よ っ て作られている。 し して、 こ の 際、 偏光板に入射する光のう ち透過光の偏光面と垂直な 偏光面を持つ偏光成分がカツ 卜 されるため、 利用でき る 光量 （透過光量） は光源光の高々 5 0 %である。
    [0006] こ の様に、 偏光板を用いた偏光光源装置では損失が大 きい と い う 問題点がある。
    [0007] こ の損失を避ける方法と して、 先ず光源光を偏光ビ一 ムスプリ ッ ターで 2 つの直線偏光成分に分け、 その一方 の偏光面を 9 0 ° 回転させてから他方に合流させる方法 が考えられる。 この考えを実現した例と して、 特開昭 63- 197913 号公 報、 実開昭 63- 187101 号公報、 特開昭 63- 271313 号公 報、 実開昭 63- 15Q922 号公報および特開昭 63- 168622 号 公報に記載のものがある。
    [0008] 上記特開昭 63-197913 号公報及び実開昭 63-1871Q1 号 公報に記載のものでは、 偏光ビ一ムスプリ ツ ターで分け られた 2 つの直線偏光成分のう ちの一方を 2つの反射面 で順次反射させて偏光面を回転させている。 この様に反 射によ って偏光面を回転させる こ とは波長依存性をもた ない点で好ま しい。 しかしながら、 反射光の光路を確保 するために装置のサイズが大き く な り 、 この点で好ま し く ない。
    [0009] また、 上記特開昭 63-271313 号公報及び実開昭 63- 150 922 号公報に記載のものは、 装置のサイズが大き く なる ため、 かな り 用途は制限される。
    [0010] 特開昭 63-168622 号公報に記載のものでは、 偏光面の 回転に T N液晶を用いるこ とによ り比較的小型で且つ極 めて簡単な構造で前記の機能を実現している。 但し、 こ こでは偏光ビームスプリ ッ ターによって分けられた 2 つ の光が空間的に分離した状態で出射ビームを構成するた めに、 該出射ビームの幅が入射ビームの幅の 2 倍にな り 、 また出射ビームに明るさのむらを生ずる と いう難点 がある。
    [0011] [発明の開示]
    [0012] 本発明の目的は、 ラ ンダム偏光の光源を用いて効率よ く 直線偏光を作る際に、 コ ンパク ト で、 ビーム幅の拡大 がないか又は少なく 、 及び/又は明るさのむらが生じに ぐい偏光作成光学装置を提供する こ と ある。
    [0013] 本発明によれば、
    [0014] 光源から発せられる光のう ち P偏光成分光及び s偏光 成分光の一方を反射させ且つ他方を透過させる偏光ビー ムスプリ ッ ターと、 該偏光ビ ムスプリ 、ソタ―からの反 射光及び透過光の う ちの一方を偏光面の 9 0 ° 回転を 伴って透過させる透過手段と、 上記偏光ビームスプリ ツ ターによ って分けられた 2 つの光を通過させ合成させる ため片面にプリ ズム列が形成されているプリ ズム形成板 と、 該プリ ズム形成板の上記プ リ ズム列形成面と反対側 の面へと上記 2 つの光を重なる様に導く 光反射手段と を 有する こ と を特徴と する、 偏光作成光学装置、
    [0015] が提供される。
    [0016] この偏光作成光学装蘆は、 光源からの光を偏光ビーム スプ リ ッ ターで 2 つの直線偏光成分に^ け、 その一方の 偏光面を 9 0 0 回転させた後に他方に合流させる もので あ り 、 偏光面の揃え られた 2 つの光成分を反射面等の光 反射手段によ って重な り あう様に導き、 こ こ に光出射側 の面にプリズム列が形成されているプリ ズム形成板を配 置し、 該プリ ズム形成板によ って平行な直線偏光出射光 を得る ものである
    [0017] また、 本発明によれば、
    [0018] 光源か ら発せ られる光を 2 方向に分岐するプ リ ズム と、 該分岐手段からの 2 つの分岐光のそれぞれについて P偏光成分光及び s偏光成分光の一方を反射させ且つ他 方を透過させる偏光ビームスプリ ツ ターと、 該偏光ビー ムスプリ ッ タ一からの反射光及び透過光のう ちの一方を 偏光面の 9 0 ° 回転を伴って透過させる透過手段と、 上 記偏光ビームスプリ ッ ターによ って分けられて得られた 4つの光を通過させ合成させるため片面にプリ ズム列が 形成されているプ リ ズム形成板と、 該プリ ズム形成板の 上記プリ ズム列形成面と反対側の面へと上記 4つの光を 上記透過手段を透過した光と透過しない光とが重なる様 に導く 光反射手段とを有する こ とを特徴とする、 偏光作 成光学装置、
    [0019] が提供される。
    [0020] こ の偏光作成光学装置は、 光源からの光を 2方向に分 岐し、 次に各分岐光について偏光ビームスプリ ツ ターで 2つの直線偏光成分に分け、 その一方の偏光面を 9 0 ° 回転させ、 かく して得られた 4つの光のう ち偏光面回転 を受けた光と受けない光と を合流させるものであ り 、 上 記偏光面回転を受けた光と受けない光 （これらの光の偏 光面は揃え られている） と を反射面等の光反射手段に よ って重な り あう様に導き、 こ こ に光出射側の面にプリ ズム列が形成されているプリ ズム形成板を配置し、 該プ リ ズム形成板によって平行な直線偏光出射光を得るもの である。
    [0021] また、 本発明によれば、 光源からの光の う ち P偏光成分光及び s偏光成分光の
    [0022] —方を反射させ且つ他方を透過させる偏光ビームスプ リ ッ ターと、 該偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光ま たは透過光を通過させて偏光面を 9 0 ° 回転させる透過 手段と、 上記偏光ビ一ムスプリ ッ タ一からの反射光及び 透過光の う ちの一方の光路を 2 つの光が交わる よ う に変 化させる反射鏡と、 かく して交わった 2 つの光の進行方 向を揃えて合成するプ リ ズム と を有する こ とを特徴と す る、 偏光作成光学装置、
    [0023] が提供される。
    [0024] この偏光作成光学装置は、 光源からの光を偏光ビーム スブリ ツ ターで 2 つの直線偏光成分に分け、 その一方の 偏光面を 9 0 ° 回転させてから も う一方に合流させる も のである。 即ち、 得られた偏光面回転成分と偏光ビーム スプリ ツ ターで分離されたも う一方の成分との う ちの一 方を反射鏡で反射させて方向を変え、 両偏光ビームの交 わる位置において 1 つの光ビームに合成する。 こ う する こ と に よ っ て、 偏光作成に よ る ビーム幅の拡大が少な く 、 また光ビーム合成の手段どしてマイ クロプ リ ズムを 並べてなる ものを使う こ と によ って、 出射ビ一ムにおけ る明る さむらの発生を避ける こ とができ る。
    [0025] また、 本発明によれば、
    [0026] 光源からの光の う ち P偏光成分光及び s偏光成分光の —方を反射させ且つ他方を透過させる偏光 ビームスプ リ ッ ターど、 該偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光及 び透過光の う ちの一方を通過させて偏光面の 9 0 ° 回転 した光成分を得る透過手段と、 該透過手段の通過光と上 記偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光及び透過光のう ちの他方との進行方向を揃えて合成するため片面にプリ ズム列を有する第 1 プリ ズム形成板と、 上記偏光ビーム スプ リ ッ ターからの反射光及び透過光のう ちの一方の一 部と上記偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光及び透過 光の う ちの他方が上記透過手段を通過した光の一部とを 反射させ上記第 1 プリ ズム形成板へと導く 一対の反射体 とからなる偏光部と、
    [0027] 上記第 1 プリ ズム形成板によ り進行方向を揃えられた 光の少な く と も一部を反射させる反射面と、 該反射面で の反射光と上記第 1 プリ ズム形成板によ り合成された光 の他部との進行方向を揃えて合成するためのものであつ て片面にプリ ズム列を有する第 2 プリ ズム形成板とから なる光ビーム幅縮小部と、
    [0028] を有する こ とを特徴とする、 偏光作成光学装置、 が提供される。
    [0029] この偏光作成光学装置は、 光源からの光を偏光ビーム スプ リ ツ ターで 2つの直線偏光成分に分け、 その一方の 偏光面を 9 0 ° 回転させてから も う一方に合流させる も のである。 即ち、 得られた偏光面回転成分と偏光ビーム スプリ ッ ターで分離されたも う一方の成分と を第 1 プリ ズム形成板によ り 進行方向を揃えて合成する。 但し、 上 記偏光面回転成分の一部と偏光ビームスプリ ヅ ターで分 離されたも う一方の成分の一部と を上記第 1 プリ ズム形 成板に入射する前に反射体に よ り 偏向せしめる。 そ し て、 該第 1 プリ ズム形成板からの出射光ビームを、 第 2 プ リ ズム形成板を含む光ビーム幅縮小部において、 総合 ビーム幅を減少させる様に再合成する。 こ う する こ と に よ って、 偏光作成によ る ビーム幅の拡大をな く すこ とが でき る。 また、 マイ ク ロプ リ ズムを並べてなるプリ ズム 形成板を使う こ と によ って、 出射光ビームにおけ-る明る さむらの発生を避ける こ とができ る。
    [0030] また、 本発明によれば、
    [0031] 光源からの光の一部を反射させる反射部材と 、 該反射 部材の反射光と上記光源からの光の他部との進行方向を 揃えて合成するためのものであつて片面にブリ ズム列を 有する第 1 プリ ズム形成板とからなる光ビーム幅縮小部 と、
    [0032] 該光ビーム幅縮小部からの光の う ち P偏光成分光及び s偏光成分光の一方を反射させ且つ他方を透過させる偏 光ビームスプリ ッ ターと、 該偏光ビームスプリ ッ ターの 反射光及び透過光の う ちの一方を入射させて偏光面の 9 0 ° 回転した透過光成分を得る透過手段と、 該透過手段 の透過光と上記偏光ビームスプリ ッ ターの反射光及び透 過光の う ちの他方 と の進行方向を揃えて合成す る だめ の、 片面にプリ ズム列を有する第 2 プリ ズム形成板と、 上記透過手段の透過光の少な く と も一部及び上記偏光 ビームスプ リ ツ ターの反射光及び透過光のう ちの他方の 少な く と も一部を上記第 2 プリ ズム形成板へと導く 反射 部材とからなる偏光部と、
    [0033] を有する こ と を特徴とする、 偏光作成光学装置、 が提供される。
    [0034] 更に、 上記透過手段の透過光の少な く と も一部及び上 記偏光ビームスプリ ヅ ターの反射光及び透過光のう ちの 他方の少な く と も一部を上記第 2 プリ ズム形成板へと導 く 反射部材を除去してなる上記偏光作成光学装置複数 を、 各光 ビー ム幅縮小部からの出射光が平行にな る様 に、 隣接させて並列に配置してなる、 偏光作成光学装 置、 が提供される。
    [0035] これらの偏光作成光学装置は、 光源からの光を光ビー ム幅縮小部で幅縮小した後に、 偏光ビームスプリ ヅ タ一 で 2 つの直線偏光成分に分け、 その一方の偏光面を 9 0 ° 回転させてから も う一方に合流させるものである。 即ち、 得られた偏光面回転成分と偏光ビームスプ リ ツ ターで分離されたも う一方の成分とを第 2 プリ ズム形成 板によ り進行方向を揃えて合成する。 偏光部において光 ビーム幅の拡大があっても、 光ビーム幅縮小部において 光ビーム幅を縮小せしめているので、 装置全体と して偏 光作成によ るビーム幅の拡大をな く すこ とができる。 ま た、 マイ クロプリ ズムを並べてなるプリ ズム形成板を使 う こ と によって、 出射光ビームにおける明るさむらの発 生を避ける こ とができる。
    [0036] 尚、 上記本発明における透過手段の例と して、 ½波長 板を挙げる こ とができ る。 該 ½波長板は、 その光学軸が 入射光の偏光面 と 4 5 ° の角度をなす よ う に配置さ れ る。 ½波長板と しては、 雲母、 水晶等の無機物の結晶を 所定の厚さに成形したものや、 ポ リ カーボネー トやポ リ エステル等の複屈折を示す高分子フ ィ ルムを所定の倍率 に延伸したもの等が使用でき る。 但し、 この 波長板の 偏向面回転の作用は波莨依存性を持つので、 白色光を用 いる場合には不利がある。
    [0037] また、 上記透過手段の例と しては、 T N液晶セルを挙 げる こ とができ る。 該 T N液晶セルは、 ラ ビ ング等に よ って一軸配向処理を行った一対の透明基板を、 配向軸 が互いに直交する様に向かい合わせ、 これらの間にネマ ティ ッ ク液晶を充填させたもので、 液晶分子の分子軸は これらの基板間で 9 0 ° 捩れたヘ リ カル構造を形成し、 入射偏光光の偏光面をこのヘ リ カル構造に沿って回転さ せる ものである。 従っ て、 T N液晶セルの作用は光線の 通る向きに関係し、 一方向に s偏光→ p偏光の作用を持 つ き、 逆方向には P偏光"→ s偏光の-作甩しか持たなレヽ こ と になる。
    [0038] 尚、 上記偏光ビームスプリ ツ ターと して、 2枚の透明 板の間に偏光多層膜が挟持されてお り各透明板の外面側 に面法線と 4 5 ° の角度をな し互いに直交する 2 つの面 をもつプリ ズムが複数並列配置されて形成されている も のを用 いるこ と ができ る。 ま た、 上記偏光 ビームスプ リ ツ ターと して、 1 枚の透明板と直角プリ ズムの斜面と の間に偏光多層膜が挟持されてお り上記透明板の外面側 に面法線と 4 5 ° の角度をなし互いに直交する 2 つの面 をもつプ リ ズムが複数並列配置されて形成されている も のを用いる こ とができ る。
    [0039] [図面の簡単な説明 ]
    [0040] 第 1 図、 第 2 図、 及び第 6 図〜第 8図はいずれも本発 明の偏光作成光学装置の平面図である。
    [0041] 第 3 図は本発明の偏光作成光学装置の斜視図である。 第 4図は比較例の偏光作成光学装置の平面図である。 第 5 図はプリ ズム形成板における光通過状態を示す図 である。
    [0042] 第 9 図、 第 1 0 図及び第 1 4図はいずれも本発明の偏 光作成光学装置の平面図である。
    [0043] 第 1 1 図は本発明の偏光作成光学装置の斜視図であ る。
    [0044] 第 1 2 図は比較例の偏光作成光学装置の平面図であ る。
    [0045] 第 1 3 図及び第 1 5 図はいずれもプリ ズム形成板にお ける光通過状態を示す図である。
    [0046] 第 1 6 図及び第 1 7図はいずれも本発明の偏光作成光 学装置の平面図である。
    [0047] 第 1 8図〜第 2 1 図、 及び第 2 6図はいずれも本発明 の偏光作成光学装置の平面図である。
    [0048] 第 2 2 図は本発明の偏光作成光学装置の部分平面図で ある。 第 2 3 図はプリズム形成板における光通過状態を示す 図である。
    [0049] 第 2 4 図は反射鏡の例を示す図である。
    [0050] 第 2 5 図は合成プリ ズムにおける光通過状態を示す図 である。
    [0051] 第 2 7 図は本発明の偏光作成光学装置の斜視図であ る。
    [0052] 第 2 8 図及び第 2 9 図はいずれも偏光ビ一ムスプ リ ッ ターを示す図である。
    [0053] 第 3 0 図及び第 3 1 図はいずれも本発明の偏光作成光 学装置の平面図である。
    [0054] [発明を実施するための最良の形態]
    [0055] 以下、 実施例を用いて本発明を説明する。 尚、 以下の 実施例における 波長板を T N液晶セルに置き換える こ とができ る。
    [0056] ( I )
    [0057] 第 1 図及び第 2 図はいずれも本発明の実施例の装置の 平面図であ り 、 第 3 図は第 1 図の装置の斜視図である。
    [0058] 第 1 図の実施例において、 光源 5からの光は曲面鏡 2 で平行光と され、 プリ ズム型偏光ビームスプリ ツ ター 4 に入射し、 該入射光のうち P偏光成分 （図中、 実線で示 されている） は偏光ビームスプリ ツ ター 4を透過し、 H 波長板 3 で偏光面を回転せ しめ られて s 偏光成分 と な る。 この光線は、 反射鏡 6 で反射せしめられ、 更にプリ ズム形成板 1 に入射し、 該プリズム形成板に形成された プ リ ズムで屈折せしめられて出射光となる。 一方、 偏光 ビームスプ リ ヅ ター 4 に入射した光の う ち s 偏光成分 (図中、 破線で示されている） は、 該偏光ビームスプ リ ツ ターで反射せしめられ、 更に反射鏡 6 で反射せしめ られた後、 プリ ズム形成板 1 に入射し、 該プリ ズム形成 板に形成されたプリ ズムで屈折せしめられて出射光とな る。
    [0059] 以上によ り 、 光源 5 からの光の 2つの偏光成分が、 s 偏光と なって出射される。
    [0060] 第 2 図の実施例は、 波長板 3 が偏光ビームスプリ ツ ター 4で反射せしめられる s偏光成分の光路中に置かれ ている点を除き、 上記第 1 図の実施例 と 同様である。 尚、 この場合は、 出射光は P偏光となる。
    [0061] 以上の装置において、 上記反射鏡 6及びプリ ズム形成 板 1 は、 2 つの光成分がプリ ズム形成板 1 上にて重なる 様に設置している。
    [0062] 例えば、 第 4図の比較例に示す様に、 小型化をはかる ためプリ ズム形成板 1 の設置位置を変えた場合には、 偏 光ビームスプリ ッ ター 4 を透過した光成分はプリ ズム形 成板 1 の左半分から出射し、 偏光ビ一ムスプリ ッ ター 4 によ り 反射せしめられた光は該偏光ビームスプリ ッ タ一 の右半分から出射するが、 これら 2つの光成分は、
    [0063] • 偏光ビームスプリ ッ ター 4の s偏光に対する反射率 と P偏光に対する透過率とが厳密には等し く ないこ と、 · 波長板 3 での反射や吸収によるロスがある こ と、 • 波長板 3 に位相差角の波長依存性がある こ と 、 等によ って、 強度及びスぺク ト ルが異なるため、 出射光 にむらを生じ、 好ま し く ない。
    [0064] 上記第 1 図及び第 2 図の場合には、 これら 2 つの光成 分が出射面 （プ リ ズム形成板 1 ) で一様に混ざり あう の で、 上記第 4図の場合の様な問題は起こ らない。
    [0065] 本発明のプリ ズム形成板 1 に形成されるプリ ズムの形 状は、 第 5 図から分かる通 り 、 プリ ズム形成板 1 の法線 と平行な出射光を得るために、 プリ ズム面とプ リ ズム形 成板の法線とのなす角 Θ が、 以下の式 （ 1 ) を満足する 様に選べばよい。
    [0066] Π ι s i n a = s m ヽ- · · · ( 1 ) ri i c o s + = οβ θノ
    [0067] 尚、 こ こ で、 n , はプリ ズム形成板 1 の屈折率、 /3 はプ リ ズム形成板 1 へ光線が入射する際の入射角である。
    [0068] また、 第 5 図において、 α≥ Θ となる様に n i 及び /3 を選ぶこ とが好ま しい。 も し な く Θ であれば、 第 1 5 図 の様に入射光の一部がプリ ズムのも う一方の傾斜面での 反射によ り方向を変え、 平行な出射光とならないため、 効率の低下をまね く 。
    [0069] 第 1 図及び第 2 図の実施例では、 /3 = 4 5 ° である が、 反射鏡 6 の角度を変える こ とによ って 3 を変える こ とができ、 第 6 図は 0 く 4 5 ° の実施例であ り 、 第 7図 は /3 > 4 5 ° の実施例である。 第 8 図はミ ラー型偏光ビームスプリ ヅ ター 7 を用いた 実施例であるが、 該偏光ビームスプリ ッ タ一は入射角を 任意に選べるため、 2 つの反射鏡 6 を平行に配置したま まで 0 を任意に選択する こ とができる。 本実施例は、 β > 4 5 ° の実施例である。
    [0070] 本発明装置の出射光のビーム幅は、 入射ビームの幅に 対して、 Υ軸方向に （ 1 ノ c o s /3 ) 倍だけ広がる。 上記 第 1 図及び第 2 図の実施例では、 /3 = 4 5 ° であるカ ら、 （ 1 Z c o s 4 5 ° ) = 1 . 4 1 4倍の広がり である が、 前述の特開昭 6 3 - 1 6 8 6 2 2号公報に記載の装 置ではこの ビーム幅広がり が 2倍であるこ とから、 これ と比較すれば上記第 1 図及び第 2 図の実施例では 3 0 % 近く ビーム幅が減少しているこ とが分る。
    [0071] ( Π )
    [0072] 以下の実施例では、 光源からのラ ンダム偏光を 2方向 に分岐する手段と して透明板の片面に微小プリ ズム列を 形成してなるプリ ズム形成板を用いてお り 、 これによ り 装置の小型化を図っている。 もちろん、 1 つのプリ ズム を用いて同様の機能を果たすこ と もできる。
    [0073] 第 9 図及び第 1 0図はいずれも本発明の実施例の装置 の平面図であ り 、 第 1 1 図は第 9図の装置の斜視図であ る。
    [0074] 第 9 図の実施例において、 光源 1 0 5からの光は曲面 鏡 1 0 6 で平行光と され、 該平行光は片面にプリ ズム列 の形成されたプ リ ズム形成板 1 0 2 で 2方向に分岐せし められる。 各分岐光はそれぞれ別のプリ ズム型偏光ビ一 ムスプ リ ッ 夕ー 1 0 4に入射し、 該入射光のう ち P偏光 成分 （図中、 実線で示されている） は偏光 ビームスプ リ ッ タ一 1 0 4 を透過し、 ½波長板 1 0 3 で偏光面を回 転せしめられて s偏光成分と なる。 こ の光線は、 反射鏡 1 0 7で反射せしめられ、 更にプリズム形成板 1 0 1 に 入射し、 該プリ ズム形成板に形成されたプリ ズムで屈折 せしめられて出射光と なる。 一方、 偏光ビームスプリ ツ タ一 1 0 4 に入射した光の う ち s偏光成分 （図中、 破線 で示されている） は、 該偏光ビームスプリ ツ ターで反射 せしめられ、 プリ ズム形成板 1 0 1 に入射し、 該プリ ズ ム形成板に形成されたプリ ズムで屈折せしめられて出射 光と なる。
    [0075] 以上に よ り 、 光源 1 0 5 からの光の 2 つの偏光成分 が、 s偏光となって出射される。
    [0076] こ こで、 2枚の反射鏡 1 0 7及び 2 つの偏光ビ一ムス プリ ッ 夕ー 1 0 4の反射面はいずれも平行であ り 、 これ ら はプ リ ズム形成板 1 0 1 と垂直に配置されている。 従っ て、 プ リ ズム形成板 1 0 2 に よ っ て分岐された光 は、 それぞれ 2 つの偏光ビームスプリ ツ ター 1 0 4 に同 じ角度 （図では 4 5 ° ) で入射する様に設定されてい る。
    [0077] 第 1 0図の実施例は、 波長板 1 0 3 が偏光ビームス プリ ッ 夕ー 1 0 4で反射せ しめられる s偏光成分の光路 中に置かれている点を除き、 上記第 9図の実施例と 同様 である。 尚、 この場合は、 出射光は P偏光となる。
    [0078] 以上の装置において、 上記反射鏡 1 0 7及びプリ ズム 形成板 1 0 1 は、 2種類の光成分 （ 波長板 1 0 3 で偏 光面回転を受けた成分と該偏光面回転を受けない成分） がプリ ズム形成板 1 0 1 上にて重なる様に配置されてい る。 そ して、 一方の偏光ビームスプリ ツ ター 1 0 4から の偏光面回転を受けた光成分と他方の偏光ビ一ム スプ リ ヅ 夕一 1 0 4からの偏光面回転を受けない光成分とが プリ ズム形成板 1 0 1 上の一方の半分で重な り 、 また上 記一方の偏光ビームスプリ ツ ター 1 0 4からの偏光面回 転を受けない光成分と上記他方の偏光ビーム スプ リ ッ ター 1 0 4からの偏光面回転を受けた光成分とがプリ ズ ム形成板 1 0 1 上の他方の半分で重なる様にされてい る。
    [0079] 例えば、 第 1 2 図の比較例に示す様に、 小型化をはか るためプリ ズム形成板 1 0 1 の設置位置を変えた場合に は、 偏光ビームスプリ ツ ター 1 0 4を透過した光成分は プリ ズム形成板 1 0 1 の周辺部から出射し、 偏光ビーム スプリ ッ ター 1 0 4 によ り反射せしめられた光成分は該 偏光ビームスプリ ヅ ターの中央部から出射するが、 これ ら 2 つの光成分は、 先に述べた通り 、 強度及びスぺク ト ルが異なるため、 出射光にむらを生じ、 好ま し く ない。
    [0080] 上記第 9 図及び第 1 0 図の場合には、 これら 2つの光 成分が出射面 （プリ ズム形成板 1 0 1 ) で一様に混ざり あ う ので、 上記第 1 2 図の場合の様な問題は起こ らな い。
    [0081] 本発明のプ リ ズム形成板 1 0 1 に形成されるプリ ズム の形状は、 上記第 5 図に関する説明があてはま る。
    [0082] 一方、 本発明のプリ ズム形成板 1 0 2 に形成されるプ リ ズムの形状は、 第 1 3 図から分る通り 、 プリ ズム面と プリ ズム形成板 1 0 2 の法線とのなす角 δ が、 以下の式 ( 2 ) を満足する様に選べばよい。
    [0083]
    [0084] 尚、 こ こ で、 η 2 はプリ ズム形成板 1 0 2 の屈折率であ る。
    [0085] 第 1 3 図において、 丫 〉 δ であれば、 第 2 3 図の様に 入射光の一部がプ リ ズムのも う一方の傾斜面での反射に よ り方向を変え出射角が /3 とならないため、 効率の低下 をまね く 。 従って、 丫 ≤ δ と なる様に η 2 及び δ を選ぶ のが好ま しい。
    [0086] 尚、 2 っのプ リ ズム形成板 ： I 0 1 ， 1 0 2 を同 じ材 質で作る場合に は、 η , = η 2 で あ る の で、 上記式 ( 1 ) , ( 2 ) から、 丫 = α , δ = であり 、 形成する プリ ズムは相似形と なる。 更に、 上記 α≥ Θ， Ύ ≤ δ の 条件下では、 丫 = α = δ = Θ と なり 、 上記式 ( 1 ) を ·0 について解けば、
    [0087] Θ = cos" 1 { [1+ (l + δπ! 2) 1/2]/4η!} - · · ( 3 ) と なる。 上記第 9 図及び第 1 0 図の実施例においては、 /3 = 4 5 ° であるから、 = n 2 の と きには、 上記式 （ 3 ) から = n a = 1 . 5 3 8 とな り 、 屈折率 1 . 5 3 8 の材料を用いればよいこ とが分る。 また、 （3 = 4 5 ° の と きに、 プリ ズム形成板 1 0 1 とプリ ズム形成板 1 0 2 とを異なる材料で作る場合には n i ≤ 1 . 5 3 8 , n 2 ≥ 1 . 5 3 8 となる様に材料を選定すればよい。
    [0088] 第 1 4 図はミ ラー型偏光ビームスプリ ヅ ター 1 0 8 を 用いた実施例であるが、 該偏光ビームスプリ ツ ターは入 射角を任意に選べるため、 2 つの反射鏡 1 0 6 を平行に 配置したま まで /3 を任意に選択するこ とができる。 本実 施例は、 /3 > 4 5 ° の実施例である。
    [0089] ( ΠΙ )
    [0090] 次に、 第 1 6 図及び第 1 7図はいずれも本発明の実施 例の装置の平面図である。
    [0091] 第 1 6図で、 Aからの入射光の内、 p偏光成分は偏光 ビームスプ リ ツ ターを通過し、 ま た s 偏光成分は偏光 ビームスプリ ッ ター及び 波長板 2 1 1 及び反射鏡 2 0 5 を経て p偏光とな り 、 これらは合成プリ ズム 2 0 2 で 合成される。
    [0092] 本実施例は、 偏光ビームスプリ ッ タ一と合成プリ ズム 2 0 2 を有する ものを含む 5つの三角プリ ズム とを含ん で構成され、 これらは屈折率の低い接着剤 2 1 7で接着 されている。 このため、 光ビームの側面付近の光が全反 射によってプリ ズム内に閉じ込められ、 導波路が形成さ れるために、 効率よ く 光が合成プリ ズムまで導かれる。 但 し、 ビームの広が り 角が小さ い光源を使う のであれ ば、 導波路を形成する必要はな く 一体成形したもので十 分である。
    [0093] こ こで、 合成プリ ズム 2 0 2 は、 微小なプリ ズムが面 上に並んだもので、 このプリ ズムの形成されている面の 法線は合成すべき 2 つの光の光軸がなす角を 2等分し、 該微小プ リ ズムの頂角は第 2 5 図に示す様に以下の式 ( 4 ) を満たすものである。
    [0094] n 3 c o s ( + θ ) = c o s e · · . ( 4 ) 尚、 こ こで、 n 3 はプ リ ズムの屈折率であ り 、 Θ はプ リ ズム頂角の ½であ り 、 Φ は上記法線と入射光の光軸との なす角の である。
    [0095] こ こで、 θ > Φ であれば、 第 2 5図 （ a ) の様に入射 光の一部がプ リ ズムのも う一方の傾斜面での反射によ り 方向を変え、 平行な出射光と ならないため、 効率の低下 をまね ぐ。 従って、 第 2 5 図 （ b ) の様に 0 = ø なる か又は 0 く ^と なる様に n 3 や θ , ø を選ぶのが好ま し い。 第 1 6図及び第 1 7図の実施例では、 n 3 = 1 . 4 9 ， Θ = ø = 2 6 . 5 0 である。
    [0096] 第 1 6 図は p偏光を得る構成であるが、 図で入射光の 位置を Aから B に移すこ と によ り、 あるいは ½波長板の 位置を C から C ' に移す こ と に よ り 、 s 偏光が得られ る。 また両方を移動すれば P偏光となる。
    [0097] 第 1 7図の実施例は第 1 6 図の実施例の 波長板の位 置を変えたもので、 その作用は全く 同じである。
    [0098] ( IV )
    [0099] 第 1 8図は本発明の実施例の平面図であ り 、 第 2 7図 はその斜視図である。
    [0100] 第 1 8図の実施例において、 光源 3 0 5の光は曲面鏡 3 0 6 で平行光にされ、 偏光ビームスプリ ツ ター 3 0 3 に角度 4 5 ° で入射し、 P偏光の成分は偏光ビームスプ リ ッ ター 3 0 3 を透過して ½波長板 3 0 4で偏光面の 9 0 ° 回転を受けて s偏光に変換されて通過し、 一方 s偏 光の成分は偏光ビームスプ リ ツ ター 3 0 3 で反射せしめ られる。 偏光ビームスプリ ツ ター 3 0 3 によ り分離され 出射する 2つの光は、 それぞれ半分がそのま ま且つ他の 半分が反射鏡 3 0 8 での反射で 9 0 ° 偏向せし め られ て、 第 1 プリ ズム形成板 3 0 2 に入射し屈折して出射す る。 こ こで、 第 1 プリ ズム形成板 3 0 2の各小プリ ズム の形状及び屈折率を適宜選択するこ とによ り 、 出射光を 平行に揃える こ とができ る。 上記偏光ビームスプ リ ツ 夕一 3 0 3 、 ½波長板 3 0 4、 第 1 プリ ズム形成板 3 0 2及び反射鏡 3 0 8 によ り偏光部が構成される。
    [0101] 以上の様に して第 1 プリ ズム形成板 3 0 2 から出射し た光のう ち、 該第 1 プリ ズム形成板 3 0 2 の半分から出 た光部分は第 2 プリ ズム形成板 3 0 1 全体に 4 5 ° の角 度で入射し、 該第 2 プ リ ズム形成板 3 0 2で屈折して出 射する。 また、 第 1 プリ ズム形成板 3 0 2 の他の半分か ら出た光部分は、 反射鏡 3 0 7全体に 4 5 ° の角度で入 射し、 反射によ り 9 0 ° 偏向せしめられ、 上記第 2 プリ ズム形成板 3 0 1 全体に 4 5 ° の角度で入射し、 該第 2 プリ ズム形成板 3 0 2 で屈祈して出射する。 ここ で、 第 2 プリズム形成板 3 0 1 の各小プリズムの形状及び屈折 率を適宜選択する こ と によ り 、 上記 2 つの出射光を平行 に揃える こ とができ る。 該第 2 プリ ズム形成板 3 0 1 か らの出射光のビーム幅は光源からの入射光のビーム幅と 同一になる。 上記反射鏡 3 0 7及び第 2 プ リ ズム形成板 3 0 1 によ り光ビーム幅縮小部が構成される。
    [0102] こ こ で、 上記第 1 プ リ ズム形成板 3 0 2及び第 2 プリ ズム形成板 3 0 1 は、 第 1 図、 第 2 図、 第 9 図及び第 1 0 図におけるプ リ ズム形成板と 同様の条件を満たすもの である。 尚、 こ こでは、 上記第 4図の例で生じた出射光 の不均一は、 ビーム幅縮小部における混合によ り打ち消 されるので、 問題にはな らない。
    [0103] 上記第 1 8図の実施例に用いられる反射鏡 3 0 7 は、 金属ミ ラーでも良いし誘電体多層膜を使ったものでも良 レ、が、 入射角及び反射角が 4 5 0 である こ と を利用 し て、 第 2 4図のよ う に屈折率が 2 1 / 2 以上の透明板の片 面に直角プリ ズムの列を形成したもの 3 0 7 を用いて、 全反射鏡どする こ どもでき る。
    [0104] 第 2 2 図 （ a ) ， ( b ) の実施例では、 同様に全反射 鏡を利用 している。 第 2 2 図 （ b ) の実施例では、 直角 プリ ズム 3 1 1 をそのま ま使っている。 第 2 2 図 （ a ) の実施例では、 直角プ リ ズムの光出射面に細かな直角ブ リ ズムの列を形成したもの 3 1 0 を第 1 プリ ズム形成板 3 0 2 からの全出射光の導光体と して用いている。
    [0105] 同様の手法は、 第 1 図〜第 3 図の反射鏡 6 、 第 9 図〜 第 1 1 図の反射鏡 1 0 7、 第 1 8図〜第 2 1 図及び第 2 7 図の反射鏡 3 0 8、 更に後述の第 3 0図の反射部材 4 0 7 にも適用する こ とができ る。
    [0106] 上記第 1 8図の実施例において、 第 2 プリ ズム形成板 3 0 1 と反射鏡 3 0 7 と の位置を入れ替える こ と に よ り 、 入射光方向 と直交する方向に光ビームを出射させる こ とができ る。 また、 光源及び曲面鏡の位置をそれぞれ 3 0 5 ' ， 3 0 6 ' の位置に変える と、 出射光は P偏光 となる。
    [0107] そ して、 上記 3 0 5 ， 3 0 5 ' の位置にそれぞれ異な る色の光源を置き偏光面の異なる色の光を出射させた り 、 上記 3 0 5 ， 3 0 5 ' の位置に同一の色の光源を置 きスィ ッ チ切換え （どち らか一方を O N とする） によ り 偏光面を瞬時に切換えた り双方の光源の明るさを変化さ せて偏光度を連続的に変化させた り するこ と もでき る。 但し、 ½波長板のかわ り に T N液晶セルを用いる場合に は、 該 T N液晶セルへの入射偏光面及び出射偏光面を特 定しなければな らないので、 この様な特殊な効果は得ら れない。
    [0108] この様なこ と は、 第 1 図〜第 3図、 第 6図、 第 7図、 第 1 6図及び第 1 7図の実施例でも可能である。 第 8図 及び第 2 6図の様にミ ラー型の偏光ビームスプリ ヅ ター を使う実施例では、 使用波長域が狭いため異なる色の光 源を置く 方法は実質上適用できない。
    [0109] 尚、 第 2 6 図において、 3 1 4がミ ラー型偏光ビーム スプリ ヅ ターである。
    [0110] 第 1 9 図の実施例は、 プ リ ズム型偏光ビームスプ リ ッ ターの広帯域性を利用 し、 第 2 プリ ズム形成板 3 0 1 を 2枚と 、 ダイ ク ロイ ヅ ク ミ ラー 3 0 9 a ， 3 0 9 b と を 使って、 更に色分離の機能を持たせたものである。 例え ば、 3 0 9 aを赤を透過し緑， 青を反射する ミ ラ一、 3 0 9 b を緑， 青を透過し赤を反射するミ ラーとすれば、 それぞれ赤と シア ンの偏光光が得られる。
    [0111] 次に、 第 2 0 図及び第 2 1 図はいずれも複数の偏光 ビームスプリ ヅ ター 3 0 3 と複数の 波長板 3 0 4 と を 用いる こ と によ り 、 全体の大き さ及び重量を減少させ小 型軽量化を図った実施例である。
    [0112] ( V )
    [0113] 第 3 0 図は本発明の実施例の平面図である。 本実施例 は、 上記実施例において偏光部の後に配置されていた光 ビーム幅縮小部を偏光部の前に配置したものであ り 、 同 様に入射光 等しい幅の偏光光が得られる。
    [0114] 本実施例では、 プリ ズム型偏光ビームスプリ ツ ター 4 1 3 を用いてお り 、 該偏光ビームスプリ ッ ターからの 2 つの出射光のそれぞれの半分を 2枚の反射部材 4 0 7 を 用いて第 2 プリ ズム形成板 4 0 2 へと導いている。 これ によ り 、 上記第 1 図の実施例と 同様、 偏光部からの出射 光の ビーム幅を光ビーム幅縮小部への入射光の ビーム幅 と同一にする こ とができ る。
    [0115] また、 本実施例の光ビーム幅縮小部では、 直角プリズ ムの 1 つの面に小プリ ズム列を形成してなる導光体 4 0 9 を用いてお り 、 反射部材と して上記直角プリ ズムの全 反射面を用いている。
    [0116] そして、 該偏光ビームスプ リ ッ ター 4 1 3 の 1 つの光 出射面には、 偏光面の 9 0 ° 回転した透過光成分を得る 透過手段 4 2 7が付されている。 従って、 第 1 プリ ズム 形成板 4 0 1 から出射した光のう ちの p偏光成分は偏光 ビームスプリ ッ ター 4 1 3 を透過し、 更に透過手段 4 2 7 を透過する際に偏光面の 9 0 。 回転を受けて s偏光に 変換される。 一方、 第 1 プリ ズム形成板 4 0 1 から出射 した光のう ちの s偏光成分は偏光ビームスプリ ッ タ一 4 1 3 で反射する。 これら 2 つの s偏光は、 第 2 プリ ズム 形成板 4 0 2へと導かれ、 進行方向を揃えられて出射す る。
    [0117] 本実施例では、 偏光部から出射する光が s偏光である が、 上記透過手段 4 2 7 を第 3 0図における 4 2 7 ' の 位置に配置する こ と に よ り 、 P偏光を得る こ と ができ る。
    [0118] また、 第 3 1 図は本発明の実施例の平面図である。 本 実施例は、 第 3 0図の実施例を並列に配置し、 反射部材 4 0 7 を除去したものに相当する。 第 3 1 図から分る様 に、 この実施例では、 第 2 プリ ズム形成板 4 0 2 がー体 ィ匕されてお り 、 異なる光ビーム幅縮小部に入射した光が 第 2 プリ ズ形成板 4 0 2 において合流する。
    [0119] 本実施例によれば、 装置全体の体積を著し く小さ く で き、 小型軽量化が達成でき る。
    [0120] 上記第 8図、 第 1 4 図及び第 2 6図の実施例で用いら れている ミ ラー型偏光ビームスプリ ッ タ一は、 透明板上 に光学薄膜を多層にコー ト したもので、 s偏光成分と p 偏光成分の反射率が異なる こ とを利用 してこれらを分離 する ものである。 このタイ プはカバ一でき る波長帯域が 狭いので単色光に使用が限定されるが、 平板状であるた め軽量であると レヽぅ利点がある。
    [0121] 一方、 上記第 1 図〜第 3 図、 第 6図、 第 7図、 第 9 図 〜第 1 2 図、 第 1 6図〜第 2 1 図、 第 2 7図、 第 3 0 図 及び第 3 1 図の実施例で甩いられているプリ ズム型偏光 ビームスプリ ッ タ一は、 2 つの直角プリ ズムを偏光多層 膜をはさんで貼り 合わせた構造のもので、 ほぼ可視光全 域をカバーする広帯域のものができ、 白色光に適用でき る。 但し、 出射する光ビームの幅を大き く 広げない様に するためには、 反射部材が必要どなる。 尚、 こ こ で言う 偏光多層膜と は、 屈折率の高い物質と低い物質と を屈折 角がブ リ ュースター角になるよ う に交互に積層してなる 誘電多層膜である。
    [0122] 次に、 本発明においては、 偏光ビームスプリ ツ ターと して第 2 8図に示される ものを用いる こ と もできる。 該偏光ビームスプリ ッ ター 4 1 0 は、 第 2 8図に示す 様に、 直角プ リ ズム列を形成した透明板の間に偏光多層 膜 4 1 4 を形成したものでり 、 該偏光多層膜 4 1 4は上 記プリ ズム型偏光ビ一ムスプ リ ッ ターのそれと 同 じもの である。 透明板上に形成された各々のプリ ズムの面がブ リ ズム型偏光ビームスプリ ッ タ一の入射面及び反射面と 同 じ働き を して、 結果的にプ リ ズム型偏光ビームスプ リ ツ ターと同 じ機能を示す。 こ の様なものは レーザ一光 のよ う な コ ヒーレン ト光に適用される場合には、 そのコ ヒーレ ンスを乱し好ま し く ないが、 本発明の用途のよ う にイ ンコ ヒーレン ト な光源に用いるには問題がない。
    [0123] 次に、 本発明においては、 偏光ビームスプリ ツ ターと して第 2 9 図に示される ものを用いるこ と もできる。 該偏光ビ一ムスプリ ツ ター 4 0 8 は、 第 2 9 図に示す 様に、 プリ ズム型偏光ビームスプリ ツ ターの半分を直角 プリ ズム列を形成した透明板に置き換えたものであ り 、 その働きはプリ ズム型偏光ビームスプリ ッ ターと 同じで ある。
    [0124] なお、 上記第 2 8 図及び第 2 9 図の偏光ビームスプ リ ヅ ターの制作方法は基本的にプ リ ズム型と 同 じであ り 、 一方の透明板ないしはプリ ズムを有する透明ブロ ッ クに偏光多層膜を蒸着などによって形成し、 も う一方の 透明板ないしは透明プロ ッ クを接着すればよい。
    [0125] 以上の本発明の説明図には、 光源に曲面ミ ラーを使つ たビーム光源を用いたが、 レ ンズを用いたビーム光源で あっても、 全く 同様である こ とはいう までもない。 [産業上の利用可能性]
    [0126] 以上説明 した様に、 本発明装置は、 ラ ンダム偏光の光 源から、 小型の簡単な装置を用いて、 明るさむらを生ず る こ と な しに、 直線偏光の光を効率よ く 作る こ と を可能 にした。
    [0127] また、 本発明装置は、 ランダム偏光の光源から、 小型 の簡単な装置を用いて、 明るさむらの発生が少ない方法 で、 直線偏光の光を効率よ く 作る こ とを可能に した。
    [0128] 更に、 本発明装置は、 ラ ンダム偏光の光源から、 小型 の簡単な装置を用いて、 ビーム幅を拡大させる こ と な し に又は ビ一ム幅を少し しか拡大させずに、 直線偏光の光 を効率よ く 作る こ と を可能に した。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 光源から発せられる光のう ち P偏光成分光及び s 偏光成分光の一方を反射させ且つ他方を透過させる偏 光ビームスプ リ ヅ ター と 、 該偏光ビームスプ リ ッ タ一か らの反射光及び透過光のう ちの一方を偏光面の 9 0 ° 回 転を伴って透過させる透過手段と、 上記偏光ビームスプ リ ッ タ一によって分けられた 2 つの光を通過させ合成さ せるため片面にプリ ズム列が形成されているプリ ズム形 成板と、 該プリ ズム形成板の上記プリ ズム列形成面と反 対側の面へと上記 2つの光を重なる様に導く 光反射手段 と を有する こ と を特徴とする、 偏光作成光学装置。
    2 . 上記透過手段が ½波長板である、 請求の範囲第 1 項に記載の偏光作成光学装置。
    3 . 上記透過手段が T N液晶セルである、 請求の範 囲第 1 項に記載の偏光作成光学装置。
    4 . 光源から発せられる光を 2方向に分岐するプリ ズム と、 該分岐手段からの 2 つの分岐光のそれぞれにつ いて P偏光成分光及び s偏光成分光の一方を反射させ且 つ他方を透過させる偏光ビームスプリ ヅ ターと、 該偏光 ビームスプリ ッ ターからの反射光及び透過光のう ちの一 方を偏光面の 9 0 ° 回転を伴っ て透過させる透過手段 と 、 上記偏光ビームスプリ ツ ターによって分けられて得 られた 4つの光を通過させ合成させるため片面にプリ ズ ム列が形成されているプリ ズム形成板と、 該プリ ズム形 成板の上記プ リ ズム列形成面と反対側の面へと上記 4つ の光を上記透過手段を透過した光と透過しない光とが重 なる様に導く 光反射手段と を有する こ とを特徴と する、 偏光作成光学装置。
    5 . 上記透過手段が ½波長板である、 請求の範囲第 4項に記載の偏光作成光学装置。
    6 . 上記透過手段が T N液晶セルである、 請求の範 囲第 4項に記載の偏光作成光学装置。
    7 . 光源からの光の う ち P偏光成分光及び s偏光成 分光の一方を反射させ且つ他方を透過させる偏光ビーム スプ リ ツ ターと、 該偏光ビームスプリ ツ ターからの反射 光または透過光を通過させて偏光面を. 9 0 ° 回転させる 透過手段と、 上記偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光 及び透過光の う ちの一方の光路を 2つの光が交わるよう に変化させる反射鏡と 、 かく して交わった 2 つの光の進 行方向を揃えて合成するプ リ ズム とを有する こ と を特徴 とする、 偏光作成光学装置。
    8 . 上記透過手段が 波長板である、 請求の範囲第 7項に記載の偏光作成光学装置。
    9 . 上記透過手段が T N液晶セルである、 請求の範 囲第 7項に記載の偏光作成光学装置。
    1 0 . 光源からの光の う ち P偏光成分光及び s偏光 成分光の一方を反射させ且つ他方を透過させる偏光ビー ムスプ リ ッ ターと 、 該偏光ビームスプリ ッ タ一からの反 射光及び透過光の う ちの一方を通過させて偏光面の 9 0 ° 回転した光成分を得る透過手段と、 該透過手段の通 過光と上記偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光及び透 過光のう ちの他方との進行方向を揃えて合成するため片 面にプ リ ズム列を有する第 1 プリ ズム形成板と、 上記偏 光ビ一ムスプリ ッ タ一からの反射光及び透過光のう ちの 一方の一部と上記偏光ビームスプリ ッ ターからの反射光 及び透過光のう ちの他方が上記透過手段を通過した光の 一部と を反射させ上記第 1 プリ ズム形成板へと導く 一対 の反射体とからなる偏光部と、
    上記第 1 プリ ズム形成板によ り進行方向を揃えられた 光の少な く と も一部を反射させる反射面と、 該反射面で の反射光と上記第 1 プリ ズム形成板によ り合成された光 の他部との進行方向を揃えて合成するためのものであつ て片面にプリ ズム列を有する第 2 プリ ズム形成板とから なる光ビーム幅縮小部と、
    を有する こ と を特徴とする、 偏光作成光学装置。
    1 1 . 上記透過手段が ½波長板である、 請求の範囲 第 1 0項に記載の偏光作成光学装置。
    1 2 . 上記透過手段が T N液晶セルである、 請求の 範囲第 1 0項に記載の偏光作成光学装置。
    1 3 . 光源か らの光の一部を反射させる反射部材 と、 該反射部材の反射光と上記光源からの光の他部との 進行方向を揃えて合成するためのものであって片面にプ リ ズム列を有する第 1 プリ ズム形成板とからなる光ビー ム幅縮小部と、 該光ビーム幅縮小部からの光のう ち P偏光成分光及び s 偏光成分光の一方を反射させ且つ他方を透過させる偏 光ビームスプリ ヅ ターと 、 該偏光ビームスプリ ツ ターの 反射光及び透過光の う ちの一方を入射させて偏光面の 9 0 ° 回転した透過光成分を得る透過手段と、 該透過手段 の透過光と上記偏光ビームスプリ ッ ターの反射光及び透 過光の うちの他方 との進行方向を揃えて合成する ため の、 片面にプリ ズム列を有する第 2 プリ ズム形成板と、 上記透過手段の透過光の少な く と も一部及び上記偏光 ビームスプリ ツ ターの反射光及び透過光のう ちの他方の 少な く と も一部を上記第 2プ リ ズム形成板へと導く 反射 部材とからなる偏光部と、
    を有する こ と を特徴と する、 偏光作成光学装置。
    1 4 . 上記透過手段が ½波長板である、 請求の範囲 第 1 3項に記載の偏光作成光学装置。
    1 5 . 上記透過手段が T N液晶セルである、 請求の 範囲第 1 3項に記載の偏光作成光学装置。
    1 6 . 上記透過手段の透過光の少な く と も一部及び 上記偏光ビームスプリ ツ ターの反射光及び透過光のう ち の他方の少な く と も一部を上記第 2 プリ ズム形成板へと 導く 反射部材を除去してなる上記請求の範囲第 1 3項に 記載の偏光作成光学装置複数を、 各光ビーム幅縮小部か らの出射光が平行になる様に、 隣接させて並列に配置し てなる、 偏光作成光学装置。
    1 7 . 上記偏光ビームスプリ ツ ターが、 2枚の透明 板の間に偏光多層膜が挟持されてお り各透明板の外面側 に面法線と 4 5 ° の角度をな し互いに直交する 2つの面 をもつプリ ズムが複数並列配置されて形成されている も のである、 請求の範囲第 1 項〜第 1 6項のいずれかに記 載の偏光作成光学装置。
    1 8 . 上記偏光ビームスプリ ツ ターが、 1 枚の透明 板と直角プリ ズムの斜面との間に偏光多層膜が挟持され てお り上記透明板の外面側に面法線と 4 5 ° の角度をな し互いに直交する 2 つの面をもつプリ ズムが複数並列配 置されて形成されているものである、 請求の範囲第 1 項 〜第 1 6項のいずれかに記載の偏光作成光学装置。
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    JP2/144528||1990-06-04||
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    JP2/168247||1990-06-28||
    JP2/260521||1990-10-01||
    JP26052190A|JPH04139416A|1990-10-01|1990-10-01|Polarized light generating optical device|DE1990625924| DE69025924T2|1989-12-26|1990-12-26|Optische vorrichtung zur erzeugung polarisierten lichtes|
    EP19910901553| EP0460241B1|1989-12-26|1990-12-26|Optical apparatus for generating polarized light|
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