CN101398499A - 光学元件及投影型影像显示装置 - Google Patents

光学元件及投影型影像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学元件及投影型影像显示装置。其中分色镜(31)具有透过入射光的一部分而反射入射光的其他部分的镜面(31a)。在分色镜(31)中，确定所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段的边界波长即目标截止波长。镜面(31a)由多个倾斜区域构成。多个倾斜区域各自具有基准位置，该基准位置是划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值成为目标截止波长的位置。在多个倾斜区域的每一个中，根据距基准位置的距离，将截止波长基准值设定得比目标截止波长更靠近短波长侧或长波长侧。由此，可以充分提高颜色成分光的颜色纯度。

Description

光学元件及投影型影像显示装置
技术领域
本发明涉及具有透过入射光的一部分而反射入射光的其他部分的镜面的光学元件及投影型影像显示装置。
背景技术
以往，公知具有透过入射光的一部分而反射入射光的其他部分的镜面的光学元件(分色镜，dichroic mirror)。例如，分色镜可以用作分离颜色成分光的颜色分离元件。具体是，分色镜用于投影型影像显示装置中，将从灯光源射出的光分离为多种颜色的颜色成分光。
在此，分色镜的截止波长随着入射到镜面的光的入射角而变化(shift)。具体是，若入射角增大，则截止波长向短波长侧变化。另外，若入射角减小，则截止波长向长波长侧变化。
在采用分色镜的光学系统中，决定目标截止波长，即所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段的边界波长。其中，将使划分具有基准入射角(例如45°)的光的透过或反射的截止波长基准值成为目标截止波长的位置称为基准位置。
如上所述，因为截止波长随着入射角变化，故作为镜面整体而言，需要使截止波长接近目标截止波长。因此，提出一种根据距镜面中的离开基准位置的距离，在截止波长基准值上设置倾斜的技术。具体是，在入射角比基准位置大的区域、即从灯光源射出的光的光路长度比基准位置长的区域中，将截止波长基准值设定为比目标截止波长还要长的长波长侧。另外，在入射角比基准位置还小的区域、即从灯光源射出的光的光路长度比基准位置短的区域内，将截止波长基准值设定为比目标截止波长还要短短波长侧。
专利文献1：日本特开2001-83636号公报
但是，作为在光调制元件(液晶面板等)上使从灯光源射出的光的光量分布均衡的光学元件，公知具有多个微小透镜(单元)的1对蝇眼透镜。具体是，从设于1对蝇眼透镜的各单元射出的光分别照射到光调制元件的整面上。
在包含灯光源、1对蝇眼透镜以及分色镜的光学系统中，在灯光源与分色镜之间设置1对蝇眼透镜。即，从设于1对蝇眼透镜的各单元射出的光照射在分色镜的镜面上。
在此，在上述的分色镜中，一般使截止波长基准值以与距镜面中的基准位置的距离成比例的方式单调变化。
在使截止波长基准值单调变化的分色镜中，虽然可以以某种程度提高由分色镜分离后的颜色成分光(透过光及反射光)的颜色纯度，但希望可以进一步提高透过光及反射光的颜色纯度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够进一步提高透过光及反射光的颜色纯度的光学元件及投影性影像显示装置。
在第一特征中，光学元件(分色镜31或分色镜32)具有透过入射光的一部分而反射上述入射光的其他部分的镜面(镜面31a或镜面32a)。在光学元件中，确定所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段即边界波长的目标截止波长。上述镜面至少包含第一区域及第二区域。上述第一区域及上述第二区域各自具有基准位置，该基准位置是划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值成为上述目标截止波长的位置。在上述第一区域及上述第二区域的每一个中，根据距上述基准位置的距离，将上述截止波长基准值设定得比上述目标截止波长要短的短波长侧或长波长侧。
根据相关特征，镜面至少包含第一区域及第二区域，在第一区域及第二区域的每一个中，根据距基准位置的距离，将截止波长基准值设定在短波长侧或长波长侧。
因此，即使在光以各种入射角入射到镜面的情况下，在镜面中的各位置上，也可以使截止波长接近目标截止波长。由此，与在整个镜面上使截止波长基准值单调变化的光学元件相比，可以进一步提高透过光及反射光的颜色纯度。
在第二特征中，投影型影像显示装置具备灯光源(灯光源10)、和对从上述灯光源射出的光进行分离的光学元件(分色镜31或分色镜32)。上述光学元件具有透过入射光的一部分而反射上述入射光的其他部分的镜面(镜面31a或镜面32a)。在上述光学元件中，确定所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段的边界波长即目标截止波长。上述镜面相对于从上述灯光源射出的光的光轴具有倾斜度，并至少包含第一区域及第二区域。上述第一区域及上述第二区域各自具有基准位置，该基准位置是划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值成为上述目标截止波长的位置。在上述第一区域及上述第二区域的每一个中，在从上述灯光源射出的光的光路长度比上述基准位置长的区域，根据距上述基准位置的距离，将上述截止波长基准值设定得比上述目标截止波长要长的长波长侧，在从上述灯光源射出的光的光路长度比上述基准位置短的区域，根据距上述基准位置的距离，将上述截止波长基准值设定得比上述目标截止波长要短的短波长侧。
在上述第二特征中，优选上述第一区域及上述第二区域是根据入射到上述镜面的光的光量分布来确定的。
在上述第二特征中，优选上述灯光源由多个灯光源构成，上述第一区域及上述第二区域是根据上述多个灯光源的配置来确定的。
在上述第二特征中，优选上述基准位置是根据分别入射到上述第一区域及上述第二区域的光的光量分布来确定的。
在第三特征中，光学元件具有透过入射光的一部分而反射上述入射光的其他部分的镜面。上述镜面至少包含第一区域、和与上述第一区域相连的第二区域。上述第一区域及上述第二区域均为：在目标截止波长的短波长侧与上述目标截止波长的长波长侧之间，划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值连续性变化的区域。在上述第一区域与上述第二区域的边界处，上述截止波长基准值是不连续的。
在第四特征中，投影型影像显示装置具备灯光源、和对从上述灯光源射出的光进行分离的光学元件。上述光学元件具有透过入射光的一部分而反射上述入射光的其他部分的镜面。上述镜面相对于从上述灯光源射出的光的光轴具有倾斜度，并至少包含第一区域、和与上述第一区域相连的第二区域。上述第一区域及上述第二区域均为：在目标截止波长的短波长侧与上述目标截止波长的长波长侧之间，划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值连续性变化的区域。在上述第一区域与上述第二区域的边界处，上述截止波长基准值是不连续的。
根据本发明，可以提供一种能够充分提高颜色成分光的颜色纯度的光学元件及投影型影像显示装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的投影型影像显示装置100的构成的图。
图2是针对第一实施方式涉及的蝇眼透镜部件20、分色镜31以及液晶面板50的关系进行表示的示意图。
图3是针对第一实施方式涉及的分色镜31进行说明的图。
图4是针对第一实施方式涉及的倾斜区域的分割进行说明的图。
图5是针对第一实施方式涉及的分色镜31的配置进行说明的图。
图6是表示第二实施方式涉及的投影型影像显示装置100的构成的图。
图7是针对第二实施方式涉及的倾斜区域的分割进行说明的图。
图8是针对第二实施方式涉及的分色镜31的配置进行说明的图。
图9是针对其他实施方式涉及的倾斜区域的分割进行说明的图。
图中：
10-灯光源，20-蝇眼透镜部件，31-分色镜，31a-镜面，32-分色镜，32a-镜面，41～43-反射镜，50-液晶面板，60-二向色棱镜，70-投影透镜部件，100-投影型影像显示装置。
具体实施方式
以下参照附图对本发明实施方式涉及的投影型影像显示装置进行说明。其中，在以下附图的记载中，针对相同或类似的部分赋予相同或类似的标记。
其中，应注意附图仅是示意，各尺寸的比率等与现实有所差异。因此，具体的尺寸应参照斟酌以下的说明来判断。再有，当然也包含在各附图之间互相的尺寸的关系或比率不同的部分。
(第一实施方式)
(投影型影像显示装置的构成)
以下，参照附图对第一实施方式涉及的投影型影像显示装置的构成进行说明。图1是表示第一实施方式涉及的投影性影像显示装置100的图。其中，请留意在图1中省略了聚光镜(condenser lens)或中继镜(relay lens)。
如图1所示，投影型影像显示装置100具有：灯光源10、蝇眼透镜部件20、多个反射镜组、多个液晶面板50、二向色棱镜60和投影透镜部件70其中，请留意在图1中仅示出了在说明实施方式上所需的构成。因此，在图1中省略了设于液晶面板50的偏振片、聚拢从灯光源10射出的光的偏振方向的PBS阵列等。
灯光源10是射出白色光的UHP灯等。在第一实施方式中，灯光源10由4个UHP灯构成。即，投影型影像显示装置100是具有多个灯的多灯式显示装置。
蝇眼透镜部件20是在液晶面板50上对从灯光源10射出的光的照度分布进行均衡化的光学元件。具体是，蝇眼透镜部件20由一对蝇眼透镜构成，各蝇眼透镜由多个微小透镜组构成。
多个反射镜组由分色镜31、分色镜32以及反射镜41～反射镜43构成。
分色镜31是具有透过入射光(此处为从设于蝇眼透镜部件20的各单元射出的光)的一部分而能反射入射光的其他部分的镜面31a的光学元件。分色镜31中，确定了所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段的边界波长即目标截止波长。
具体是，分色镜31透过红色成分光R及绿色成分光G而反射蓝色成分光B。即，所希望的透过光是红色成分光R及绿色成分光G，所希望的反射光是蓝色成分光B。因此，目标截止波长是绿色成分光G的波段与蓝色成分光B的波段的边界波长。
分色镜31(镜面31a)相对于从灯光源10射出的光的光轴而言具有倾斜度。在第一实施方式中，分色镜31(镜面31a)相对于从灯光源10射出的光的光轴而言具有大致90°的倾斜度。
在第一实施方式中，虽然从灯光源10射出的光中蓝色成分光B比红色成分光R及绿色成分光G先被分离，但不限于此。例如，也可以是从灯光源10射出的光中红色成分光R比绿色成分光G及蓝色成分光B先被分离。
分色镜32与分色镜31同样，是具有透过入射光(此处为透过了分色镜31的光)的一部分而能反射入射光的其他部分的镜面32a的光学元件。分色镜32中，确定了所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段的边界波长即目标截止波长。
具体是，分色镜32透过红色成分光R而反射及绿色成分光G。即，所希望的透过光是红色成分光R，所希望的反射光是绿色成分光G。因此，目标截止波长是红色成分光R的波段与绿色成分光G的波段的边界波长。
分色镜32(镜面32a)相对于从灯光源10射出的光的光轴而言具有倾斜度。在第一实施方式中，分色镜32(镜面32a)相对于从灯光源10射出的光的光轴而言具有大致90°的倾斜度。
反射镜41反射蓝色成分光B，并将蓝色成分光B导入液晶面板50B。反射镜42及反射镜43反射红色成分光R，并将红色成分光R导入液晶面板50R。
液晶面板50是对各颜色成分光进行调制的光调制元件。具体是，液晶面板50R对红色成分光R进行调制后将红色成分光R出射到二向色棱镜60。液晶面板50G对绿色成分光G进行调制后将绿色成分光G出射到二向色棱镜60。液晶面板50B对蓝色成分光B进行调制后将蓝色成分光B出射到二向色棱镜60。
二向色棱镜60对从各液晶面板50射出的颜色成分光进行合成，并将包含各颜色成分光的合成光(影像光)出射到投影透镜部件70.
投影透镜部件70由多个透镜组构成，将合成光(影像光)投影到屏幕(未图示)上。
(光学元件的构成)
以下，参照附图对第一实施方式涉及的光学元件(分色镜31或分色镜32)的构成进行说明。以下，应留意以分色镜31为例进行说明。
其中，分色镜31设置得比分色镜32还靠近灯光源10侧。因此，从设于蝇眼透镜部件20的各单元射出的光在分色镜31上重复的区域，比从设于蝇眼透镜部件20的各单元射出的光在分色镜32上重复的区域要少。
图2是表示第一实施方式涉及的蝇眼透镜部件20、分色镜31及液晶面板50的关系的示意图。其中，应留意在图2中简化的蝇眼透镜部件20的构成。再有，图2所示的元件数仅是一例，当然不能限于此。
如图2所示，蝇眼透镜部件20具有多个单元(单元20A～单元20F)。各单元由设于一对蝇眼透镜上的微小透镜构成。
在此，从各单元射出的光分别照射在液晶面板50的整个面上。即，在液晶面板50上，从各单元射出的光重叠。由此，在液晶面板50上，从灯光源10射出的光的光量分布被均衡化。
另一方面，分色镜31在从灯光源10射出的光的光路上，设于蝇眼透镜部件20和液晶面板50之间。因此，在分色镜31的镜面31a上，从灯光源10射出的光的光量分布未被均衡化。
(入射光的入射角)
接着，参照图2对入射到分色镜31的镜面31a的光的入射角进行说明。在此，针对从各单元射出的光的入射角进行考虑。
例如，针对从单元20A射出的光A进行考虑。位置a1中的光A的入射角θa1比位置a2中的光A的入射角θa2更大。同样，针对从单元20F射出的光F的入射角进行考虑。位置f1的光F的入射角θf1比位置f2中的光F的入射角θf2更大。
这样，从各单元射出的光的入射角根据镜面31a中的位置的不同而不同。再有，从蝇眼透镜部件20(灯光源10)射出的光的光路长度越长，则从各单元射出的光的入射角越大。另外，应留意从设于蝇眼透镜部件20的各单元射出的光的光路长度如图2所示是从灯光源10射出的光的光轴方向的长度。
(入射光的光量分布)
接着，参照图3对入射到分色镜31的镜面31a的光的光量分布进行说明。
具体是，从单元20A射出的光A在镜面31a上照射位置a1～位置a2的范围。从单元20B射出的光B在镜面31a上照射位置b1～位置b2的范围。从单元20C射出的光C在镜面31a上照射位置c1～位置c2的范围。从单元20D射出的光D在镜面31a上照射位置d1～位置d2的范围。从单元20E射出的光E在镜面31a上照射位置e1～位置e2的范围。从单元20F射出的光F在镜面31a上照射位置f1～位置f2的范围。
因此，区域x1、即位置a1～位置b1的范围内仅光A到达。区域x2、即位置b1～位置c1的范围内光A及光B到达。区域x3、即位置c1～位置d1的范围内光A～光C到达。区域x4、即位置d1～位置e1的范围内光A～光D到达。区域x5、即位置e1～位置f1的范围内光A～光E到达。区域x6、即位置f1～位置a2的范围内光A～光F到达。区域x7、即位置a2～位置b2的范围内光B～光F到达。区域x8、即位置b2～位置c2的范围内光C～光F到达。区域x9、即位置c2～位置d2的范围光D～光F到达。区域x10、即位置d2～位置e2的范围内光E～光F到达。区域x11、即位置e2～位置f2的范围内仅光F到达。
(倾斜设定方法1)
以下，参照图2以及图3对倾斜设定方法进行说明。倾斜设定方法1是在整个镜面31a上使截止波长基准值单调变化的方法。其中，用语以及记号的定义如下所示。
(1)截止波长(λp(θx，x))：在位置(x)划分具有入射角(θx)的光的透过或反射的波长
(2)截止波长基准值(λq(x))：在位置(x)划分具有基准入射角(例如45°)的光的透过或反射的波长
(3)目标截止波长(λ0)：所希望的透过光的波段与所希望的反射光的波段的边界波长
(4)基准位置：在镜面31a中截止波长基准值成为目标截止波长的位置
(5)R(A)～R(F)：从单元A～单元F射出的光的光量比
※R(A)+R(B)+R(C)+R(D)+R(E)+R(F)＝1
(6)S(A)～S(F)：(a1-a2)间～(f1-f2)间的倾斜量
(7)SS：镜面31a整体中的倾斜量
在此，倾斜量(SS)可以根据以下的式(1)来计算。
SS＝R(A)×S(A)+R(B)×S(B)+R(C)×S(C)+R(D)×S(D)+R(E)×S(E)+R(F)×S(F)…式(1)
因此，最终的截止波长基准值(λq(x))可以根据从基准位置到各位置的距离并依据以下的式(2)来计算。
λq(x)＝SS×L(x)
L(x)为从基准位置到位置(x)的距离
如上所述，从蝇眼透镜部件20(灯光源10)射出的光的光路长度越长，则从各单元射出的光的入射角越大。再有，入射角越比基准入射角大，则截止波长越向短波长侧变化。
因此，在从灯光源10射出的光的光路长度比基准位置长的区域内，将截止波长基准值(λq(x))设置得比目标截止波长要长的长波长侧。而在从灯光源10射出的光的光路长度比基准位置短的区域内，将截止波长基准值(λq(x))设置得比目标截止波长要短的短波长侧。
再有，S(A)～S(F)可以如下这样来计算。在此，对S(A)的计算方法进行例示。另外，S(B)～S(F)可以与S(A)同样地进行计算。
具体是，根据以下的式(3)来计算(a1-a2)间的倾斜量(S(A))。
S(A)＝λgap(a)/L(a1—a2)…式(3)
其中，λgap(a)＝λq(a1)—λq(a2)、L(a1—a2)：＝位置(a1)与位置(a2)的距离。
在此，在位置(a1)，暂定的截止波长基准值(λq(a1))按照截止波长(λp(θa1，a1))成为目标截止波长(λ0)的方式被确定。同样，在位置(a2)，暂定的截止波长基准值(λq(a2))被按照截止波长(λp(θa2，a2))成为目标截止波长(λ0)的方式被确定。
如图2所示，位置(a1)的入射角(θa1)比位置(a2)的入射角(θa2)大。即，位置(a1)的截止波长(λp(θa1，a1))与位置(a2)的截止波长(λp(θa2，a2))相比，更向短波长侧变化。因此，位置(a1)的暂定的截止波长基准值(λq(a1))设定得比位置(a2)的暂定的截止波长基准值(λq(a2))要长的长波长侧。
在此，若各位置(x)的入射角(θx)比基准入射角还大，则暂定的截止波长基准值(λq(x))设定得比目标截止波长(λ0)要长的长波长侧。另一方面，若各位置(x)的入射角(θx)比基准入射角还小，则暂定的截止波长基准值(λq(x))设定得比目标截止波长(λ0)要短的短波长侧。
这样，按照从各单元射出的光所照射的每个区域，求取暂定的截止波长基准值(λq(x))，以使依存于入射角的截止波长(λp(θx，x))成为目标截止波长(λ0)。再有，按照从各单元射出的光所照射的每个区域，算出暂定的截止波长基准值(λq(x))的倾斜量(S)。接着，利用按照在各单元射出的光所照射的每个区域算出的倾斜量(S)，算出最终的截止波长基准值(λq(x))的倾斜量(SS)。
(倾斜设定方法2)
以下参照附图对第一实施方式涉及的倾斜设定方法2进行说明。如上所述，倾斜设定方法1是在整个镜面31a内使截止波长基准值单调变化的方法。与此相对，倾斜设定方法2是在将镜面31a分割为多个区域(多个倾斜区域)的基础上在多个倾斜区域的每一个内使截止波长基准值变化的高发。其中，用语及记号的定义与倾斜设定方法1同样。
在第一实施方式中，如图4(a)所示，灯光源10由4个灯光源(灯10A-灯10D)构成。因此，在镜面31a上具有光量分布的峰值的位置是离开从灯光源10射出的光的光轴的位置。
具体是，如图4(b)所示，在镜面31a上光量较多的区域为在V方向上夹着光轴的两个区域(1.区域(V1，H1)/区域(V1，H2)、2.区域(V2，H1)/区域(V2，H2))。同样，在镜面31a上光量较多的区域为在H方向上夹着光轴的两个区域(1.区域(V1，H1)/区域(V2，H1)、2.区域(V1，H2)/区域(V2，H2))。
在此，所谓H方向是指根据镜面31a的倾斜度而入射角变化的方向。所谓V方向是指与H方向正交的方向，是根据镜面31a的倾斜度而入射角没有变化的方向。
另外，应注意图4(b)所示的光量分布是光量分布的图形。具体是，根据蝇眼透镜部件20与分色镜31的距离、分色镜31与液晶面板50的距离，从设于蝇眼透镜20上的单元射出的光的扩散方法也有所不同。因此，当然也考虑镜面31a上的光量分布与图4(b)所示的光量分布不同的情况。
在第一实施方式涉及的倾斜设定方法2中，镜面31a由按照光轴并沿V方向延伸的区域分割线而被分割为两个倾斜区域。即，镜面31a沿H方向被分割为倾斜区域a与倾斜区域b。
在各倾斜区域的每一个中，利用与上述的倾斜设定方法1同样的手法，计算倾斜量(SSa及SSb)。请注意倾斜量(SSa)是倾斜区域a中的截止波长基准值的倾斜量，倾斜量(SSb)是倾斜区域b中的截止波长基准值的倾斜量。
倾斜区域a中的基准位置a优选设置在倾斜区域a中的具有光量分布的峰值的位置上。同样，倾斜区域b中的基准位置b优选设置在倾斜区域b中的具有光量分布的峰值的位置上。
利用倾斜设定方法2而被设定了截止波长基准值的分色镜31如图5所示的方式配置。即，以沿镜面31a的倾斜方向(H方向)设置多个倾斜区域的方式配置分色镜31.
这样，镜面31a具有倾斜区域a和与倾斜区域a相连的倾斜区域b。倾斜区域a及倾斜区域b分别为：在目标截止波长的短波长侧与目标截止波长的长波长侧之间，划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值连续变化的区域。再有，在倾斜区域a与倾斜区域b的边界处，截止波长基准值是不连续的。
(作用及效果)
根据第一实施方式，分色镜31的镜面31a由多个倾斜区域构成。在各倾斜区域内，在从灯光源10射出的光的光路长度比基准位置长的区域内，根据距基准位置的距离，在长波长侧设置截止波长基准值。另一方面，在各倾斜区域内，在从灯光源10射出的光的光路长度比基准位置短的区域内，根据距基准位置的距离，在短波长侧设置截止波长基准值。
因此，即使在以各种入射角将光入射到分色镜31的镜面31a的情况下，在镜面31a的各位置中，也可以使截止波长接近目标截止波长。由此，与在整个镜面上是截止波长基准值单调变化的光学元件相比，可以进一步提高透过光(在这里，尤其是绿色成分光G)及反射光(在此为蓝色成分光B)的颜色纯度。
另外，如上所述，分色镜31设置得比分色镜32更靠近灯光源10侧。从设于蝇眼透镜部件20的各单元射出的光在分色镜31上重复的区域比从设于蝇眼透镜部件20的各单元射出的光在分色镜32上重复的区域要少。
因此，由多个倾斜区域构成分色镜31的镜面31a要比由多个倾斜区域构成分色镜32的镜面32a更有效。
(第二实施方式)
以下参照附图对第二实施方式进行说明。在以下的描述中，主要对上述第一实施方式与第二实施方式的不同之处进行说明。
具体是，在上述第一实施方式中，灯光源10由4个灯光源(灯10A～灯10D)构成。与此相对，在第二实施方式中，灯光源10由5个灯光源(灯10A～灯10E)构成。伴随于此，在第二实施方式中，镜面31a被分割为3个倾斜区域(倾斜区域a～倾斜区域c)。
(投影型影像显示装置的构成)
在以下的描述中，参照附图对第二实施方式涉及的投影型影像显示装置的构成进行说明。图6是表示第二实施方式涉及的投影型影像显示装置100的图。另外，应留意在图6中对与图1同样的构成赋予同样的标记。
如图6所示，灯光源10与第一实施方式同样，是出射白色光的UHP灯等。在第二实施方式中，灯光源10由5个UHP灯构成。即，投影型影像显示装置100是具有多个灯的多灯式显示装置。
(倾斜设定方法2)
以下参照附图对第二实施方式涉及的倾斜设定方法2进行说明。
在第二实施方式中，如图7(a)所示，灯光源10由5个灯光源(灯10A-灯10E)构成。因此，在镜面31a上具有光量分布的峰值的位置是离开从灯光源10射出的光的光轴的位置。
具体是，如图7(b)所示，在镜面31a上光量较多的区域在V方向上为三个区域(1.区域(V1，H1)/区域(V1，H3)、2.区域(V2，H2)、3.区域(V3，H1)/区域(V3，H3))。同样，在镜面31a上光量较多的区域在H方向上为三个区域(1.区域(V1，H1)/区域(V3，H1)、2.区域(V2，H2)、3.区域(V1，H3)/区域(V3，H3))。
在此，所谓H方向是指根据镜面31a的倾斜度而入射角变化的方向。所谓V方向是指与H方向正交的方向，是不根据镜面31a的倾斜度入射角而变化的方向。
另外，应注意图7(b)所示的光量分布是光量分布的图形。具体是，根据蝇眼透镜部件20与分色镜31的距离、分色镜31与液晶面板50的距离，从设于蝇眼透镜20上的单元射出的光的扩散方法也有所不同。因此，当然也考虑镜面31a上的光量分布与图7(b)所示的光量分布不同的情况。
在第二实施方式涉及的倾斜设定方法2中，镜面31a按照沿V方向延伸的两条区域分割线(区域分割线a及区域分割线b)而被分割为三个倾斜区域。即，镜面31a沿H方向被分割为倾斜区域a-倾斜区域c。
在各倾斜区域的每一个中，利用与上述的倾斜设定方法1同样的手法，计算倾斜量(SSa～SSc)。应注意倾斜量(SSa)～倾斜量(SSc)是倾斜区域a～倾斜区域c中的截止波长基准值的倾斜量。
倾斜区域a中的基准位置a优选设置在倾斜区域a中的具有光量分布的峰值的位置上。倾斜区域b中的基准位置b优选设置在倾斜区域b中的具有光量分布的峰值的位置上。倾斜区域c中的基准位置c优选设置在倾斜区域c中的具有光量分布的峰值的位置上。
利用倾斜设定方法2而被设定了截止波长基准值的分色镜31如图8所示的方式配置。即，以沿镜面31a的倾斜方向(H方向)设置多个倾斜区域的方式配置分色镜31。
(作用及效果)
根据第二实施方式，由于根据灯光源10的构成、即镜面31a上的光量分布来确定倾斜区域的个数或形状，故可以进一步提高透过光及反射光的颜色纯度。
(其他实施方式)
虽然根据上述实施方式对本发明进行了说明，但成为该公开内容一部分的描述及附图并不应该理解为对本发明的限定。根据该公开内容，本领域的普通技术人员可以明了各种代替的实施方式、实施例及运用技术。
例如，在上述第二实施方式中，沿镜面31a的倾斜方向(H方向)设有三个倾斜区域，但不限于此。具体是，如图9所示，在由5个灯光源来构成灯光源10的情况下，也可以按照沿V方向延伸且包围上述区域(V2，H2)的分割区域线将镜面31a分割为三个倾斜区域(倾斜区域a～倾斜区域c)。其中，图9所示的光量分布与图7(b)所示的光量分布相同。
倾斜设定方法2当然也可以适用于分离红色成分光R与绿色成分光G的分色镜32。由此，可以进一步提高透过光(红色成分光R)及反射光(绿色成分光G)的颜色纯度。
在此，在利用具有红色成分光R的波段与绿色成分光G的波段之间的波段的黄色成分光Ye的光学系统中，采用利用了倾斜设定方法2的光学元件(分色镜)是有效的。
在上述实施方式中，仅仅表示了倾斜区域的个数以及形状的一例。倾斜区域的个数及形状优选根据光学元件的镜面上的光量分布来确定。设置于各倾斜区域的基准位置也优选根据各倾斜区域内的光量分布来确定。
在此，光学元件的镜面上的光量分布依存于构成灯光源10的多个灯光源的个数或配置。因此，倾斜区域的个数及形状优选根据构成灯光源10的多个灯光源的个数或配置来确定。
在上述实施方式中，对利用了倾斜设定方法2的光学元件被用作分离颜色成分光的颜色分离元件的情况进行了例示，但不限于此。具体是，利用倾斜设定方法2的光学元件也可以用作合成颜色成分光的颜色合成元件。
在上述实施方式中，对将利用了倾斜设定方法2的光学元件用于投影型影像显示装置的情况进行了例示，但不限于此。具体是，作为设于装置(例如3CCD的摄像装置)中的颜色分离元件或颜色合成元件，也可以采用利用了倾斜设定方法2的光学元件。
虽然在上述实施方式中并未特别提及，但形成使截止波长基准值的倾斜量变化的光学元件(镜面)的方法并未被特别限定。例如，这种光学元件(镜面)能够利用真空蒸镀法来形成。对于倾斜设定方法2涉及的光学元件而言，在形成一个倾斜区域之际，能够通过掩盖其他倾斜区域来形成。

Claims (7)

1.一种光学元件，具有透过入射光的一部分而反射所述入射光的其他部分的镜面，
确定所希望的透过光的波长段与所希望的反射光的波长段的边界波长的目标截止波长，
所述镜面至少包含第一区域及第二区域，
所述第一区域及所述第二区域各自具有基准位置，该基准位置是划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值成为所述目标截止波长的位置，
在所述第一区域及所述第二区域的每一个中，按照距所述基准位置的距离，将所述截止波长基准值设定为比所述目标截止波长要短的短波长侧或要长的长波长侧。
2.一种投影型影像显示装置，具备灯光源、和对从所述灯光源射出的光进行分离的光学元件，
所述光学元件具有透过入射光的一部分而反射所述入射光的其他部分的镜面，
在所述光学元件中，确定所希望的透过光的波长段与所希望的反射光的波长段的边界波长即目标截止波长，
所述镜面相对于从所述灯光源射出的光的光轴具有倾斜度，并至少包含第一区域及第二区域，
所述第一区域及所述第二区域各自具有基准位置，该基准位置是划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值成为所述目标截止波长的位置，
在所述第一区域及所述第二区域的每一个中，在从所述灯光源射出的光的光路长度比所述基准位置长的区域，根据距所述基准位置的距离，将所述截止波长基准值设定为比所述目标截止波长要长的长波长侧，在从所述灯光源射出的光的光路长度比所述基准位置短的区域，根据距所述基准位置的距离，将所述截止波长基准值设定为比所述目标截止波长要短的短波长侧。
3.根据权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于，
所述第一区域及所述第二区域根据入射到所述镜面的光的光量分布来确定。
4.根据权利要求3所述的投影型影像显示装置，其特征在于，
所述灯光源由多个灯光源构成，
所述第一区域及所述第二区域根据所述多个灯光源的配置来确定。
5.根据权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于，
所述基准位置根据分别入射到所述第一区域及所述第二区域的光的光量分布来确定。
6.一种光学元件，具有透过入射光的一部分而反射所述入射光的其他部分的镜面，
所述镜面至少包含第一区域、和与所述第一区域相连的第二区域，
所述第一区域及所述第二区域均为：在目标截止波长的短波长侧与所述目标截止波长的长波长侧之间，划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值连续地变化的区域，
在所述第一区域与所述第二区域的边界，所述截止波长基准值是不连续的。
7.一种投影型影像显示装置，其具备灯光源、和对从所述灯光源射出的光进行分离的光学元件，
所述光学元件具有透过入射光的一部分而反射所述入射光的其他部分的镜面，
所述镜面相对于从所述灯光源射出的光的光轴具有倾斜度，并至少包含第一区域、和与所述第一区域相连的第二区域，
所述第一区域及所述第二区域均为：在目标截止波长的短波长侧与所述目标截止波长的长波长侧之间，划分具有基准入射角的光的透过或反射的截止波长基准值连续地变化的区域，
在所述第一区域与所述第二区域的边界，所述截止波长基准值是不连续的。
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