JP2000147246A - Optical element and projection type display device - Google Patents

Optical element and projection type display device

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JP2000147246A
JP2000147246A JP10323013A JP32301398A JP2000147246A JP 2000147246 A JP2000147246 A JP 2000147246A JP 10323013 A JP10323013 A JP 10323013A JP 32301398 A JP32301398 A JP 32301398A JP 2000147246 A JP2000147246 A JP 2000147246A
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JP
Japan
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light
transparent
dielectric multilayer
multilayer film
beam splitter
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Application number
JP10323013A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Yamamoto
英樹 山本
Tetsuyuki Miyawaki
徹行 宮脇
Yoshio Suzuki
芳男 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the reducion of contrast due to black floating and to make it possible to display a high-quality display image by applying the optical element to a projector device for projecting image light spatially modulated by a reflection type liquid crystal panel e.g. to a screen, a polarized beam splitter to be used for the projector device and a dichromic mirror. SOLUTION: A polarized beam splitter 28R (28G, 28B) to be an optical element is constituted so as to selectively transmit or reflect incident light transmitted through transparent optical blocks 31, 32 by a dielectric multi-layer film 34 formed between the blocks 31, 32. A transparent plate material 33 consisting of a parallel plate forming the multi-layer film 34 is arranged between the blocks 31, 32 and a space between the blocks 31, 32 holding the film 34 between them is filled with a translucent liquid 35.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子及び投射
型表示装置に関し、例えば反射型液晶パネルにより空間
変調した映像光をスクリーン上に投射するプロジェクタ
装置、このプロジェクタ装置に使用する偏光ビームスプ
リッタ、ダイクロイックプリズムに適用することができ
る。本発明は、誘電体多層膜を形成した平行平板による
透明板材を透明光学ブロック間に配置することにより、
また誘電体膜多層膜を間に挟む透明光学ブロック間に透
光性の液体を充填することにより、投射型表示装置にお
いて、黒浮きによるコントラストの低下を防止して高品
位の表示画像を表示することができるようにする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element and a projection type display device, for example, a projector device for projecting image light spatially modulated by a reflection type liquid crystal panel onto a screen, a polarizing beam splitter used in the projector device, It can be applied to a dichroic prism. The present invention, by arranging a transparent plate material of a parallel plate formed with a dielectric multilayer film between transparent optical blocks,
Further, by filling a transparent liquid between the transparent optical blocks sandwiching the dielectric film multilayer film, a projection type display device prevents a decrease in contrast due to floating black and displays a high-quality display image. Be able to do it.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、投射型表示装置においては、反射
型液晶パネルを用いて空間変調した映像光を生成し、こ
の映像光をスクリーンに投射することにより、所望のカ
ラー画像を形成できるようになされたものが提案されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a projection type display device, spatially modulated image light is generated using a reflection type liquid crystal panel, and the image light is projected on a screen so that a desired color image can be formed. What was done is proposed.

【0003】すなわち図4は、この種の投射型表示装置
を示す略線図である。この投射型表示装置1において、
光源2は、例えば放電ランプ3とリフレクター4により
構成され、白色光による照明光を出射する。凸レンズ5
は、この光源2より出射される照明光をほぼ平行な光束
に変換して出射する。ミラー6は、この凸レンズ5より
出射される照明光を反射して光路を90度折り曲げ、凸
レンズ7は、このミラー6の出射光を偏光ビームスプリ
ッタ8に入射する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing this type of projection display device. In the projection display device 1,
The light source 2 includes, for example, a discharge lamp 3 and a reflector 4, and emits illumination light of white light. Convex lens 5
Converts the illumination light emitted from the light source 2 into a substantially parallel light flux and emits it. The mirror 6 reflects the illumination light emitted from the convex lens 5 and bends the optical path by 90 degrees, and the convex lens 7 makes the light emitted from the mirror 6 enter the polarization beam splitter 8.

【0004】ここで偏光ビームスプリッタ8は、透明光
学部材である直角プリズムの斜面を貼り合わせて形成さ
れ、この貼り合わせ面に誘電体多層膜による検光面が形
成される。偏光ビームスプリッタ8は、この検光面によ
り、偏光成分に応じて、入射光を選択的に透過及び反射
する。すなわち偏光ビームスプリッタ8は、凸レンズ7
より入射した照明光のうち、P偏光成分については透過
するのに対し、S偏光成分LSについては反射してダイ
クロイックプリズム9に出射する。また偏光ビームスプ
リッタ8は、このダイクロイックプリズム9側より入射
する映像光のうち、S偏光成分を反射して出射するのに
対し、P偏光成分LPを透過して投射レンズ11に出射
する。
Here, the polarizing beam splitter 8 is formed by bonding the inclined surfaces of a right-angle prism, which is a transparent optical member, and an analysis surface made of a dielectric multilayer film is formed on the bonded surface. The polarization beam splitter 8 selectively transmits and reflects the incident light according to the polarization component by using the analysis surface. That is, the polarizing beam splitter 8 is
Of the incident illumination light, the P-polarized light component is transmitted, while the S-polarized light component LS is reflected and emitted to the dichroic prism 9. The polarization beam splitter 8 reflects the S-polarized light component of the image light incident from the dichroic prism 9 side and emits it, while transmitting the P-polarized light component LP and emits it to the projection lens 11.

【0005】続くダイクロイックプリズム9は、所定形
状に加工された透明光学部材である3つのプリズムを用
いて、入射光の光路上を順次貼り合わせ面が横切るよう
に形成される。ダイクロイックプリズム9は、これら貼
り合わせ面に誘電体多層膜が形成され、この誘電体多層
膜により波長に応じて入射光を選択的に透過及び反射す
る。
The subsequent dichroic prism 9 is formed using three prisms, which are transparent optical members processed into a predetermined shape, so that the bonding surface sequentially crosses the optical path of incident light. In the dichroic prism 9, a dielectric multilayer film is formed on these bonding surfaces, and the dielectric multilayer film selectively transmits and reflects incident light according to the wavelength.

【0006】すなわちダイクロイックプリズム9は、偏
光ビームスプリッタ8側の貼り合わせ面に形成された誘
電体多層膜において、偏光ビームスプリッタ8から入射
する照明光より青色波長帯域の照明光を選択的に反射
し、残る波長帯域の照明光を透過する。ダイクロイック
プリズム9は、このようにして反射した青色波長帯域の
照明光を青色波長帯域用の反射型液晶パネル10Bに導
き、その結果反射型液晶パネル10Bより得られる青色
波長帯域の映像光をこの誘電体多層膜に導く。ダイクロ
イックプリズム9は、この青色波長帯域の映像光をこの
誘電体多層膜で反射して偏光ビームスプリッタ8に出射
する。
That is, the dichroic prism 9 selectively reflects the illumination light in the blue wavelength band from the illumination light incident from the polarization beam splitter 8 on the dielectric multilayer film formed on the bonding surface on the polarization beam splitter 8 side. , Transmitting the illumination light of the remaining wavelength band. The dichroic prism 9 guides the illumination light of the blue wavelength band reflected in this way to the reflective liquid crystal panel 10B for the blue wavelength band, and as a result, converts the image light of the blue wavelength band obtained from the reflective liquid crystal panel 10B to the dielectric liquid crystal panel 10B. Lead to body multi-layer film. The dichroic prism 9 reflects the image light in the blue wavelength band on the dielectric multilayer film and emits the image light to the polarization beam splitter 8.

【0007】またダイクロイックプリズム9は、続く誘
電体多層膜において、残る照明光より赤色波長帯域の照
明光を選択的に反射すると共に、緑色波長帯域の照明光
を透過し、それぞれ赤色波長帯域及び緑色波長帯域の照
明光を赤色波長帯域用及び緑色波長帯域用の反射型液晶
パネル10R及び10Gに出射する。またこのようにし
て照明光を出射して赤色波長帯域用及び緑色波長帯域用
の反射型液晶パネル10R及び10Gより得られる赤色
波長帯域及び緑色波長帯域の映像光をこの続く誘電体多
層膜により反射及び透過して偏光ビームスプリッタ8側
の誘電体多層膜に入射し、この偏光ビームスプリッタ8
側の誘電体多層膜を透過して偏光ビームスプリッタ8に
出射する。
Further, the dichroic prism 9 selectively reflects the illumination light in the red wavelength band from the remaining illumination light in the subsequent dielectric multilayer film, transmits the illumination light in the green wavelength band, and transmits the red and green wavelength bands, respectively. The illumination light of the wavelength band is emitted to the reflective liquid crystal panels 10R and 10G for the red wavelength band and the green wavelength band. In addition, the illumination light is emitted in this manner, and the image light in the red wavelength band and the green wavelength band obtained from the reflective liquid crystal panels 10R and 10G for the red wavelength band and the green wavelength band is reflected by the subsequent dielectric multilayer film. Then, the light is transmitted and enters the dielectric multilayer film on the polarization beam splitter 8 side, and the polarization beam splitter 8
The light passes through the dielectric multilayer film on the side and exits to the polarization beam splitter 8.

【0008】反射型液晶パネル10R、10B、10G
は、図示しない駆動回路の駆動により、入射する照明光
を各波長帯域用の映像光により空間変調し、照明光に対
して偏光面を回転させて映像光をダイクロイックプリズ
ム9に出射する。これにより反射型液晶パネル10R、
10B、10Gは、S偏光により入射した照明光に対し
て、P偏光及びS偏光の合成光により映像光を出射し、
投射型表示装置1においては、このようにして出射され
た映像光のうち、P偏光成分が偏光ビームスプリッタ8
を透過するようになされている。
[0008] Reflective liquid crystal panels 10R, 10B, 10G
By spatially modulating incident illumination light with image light for each wavelength band by driving a drive circuit (not shown), the polarization plane is rotated with respect to the illumination light, and the image light is emitted to the dichroic prism 9. Thereby, the reflective liquid crystal panel 10R,
10B and 10G emit image light by combined light of P-polarized light and S-polarized light with respect to the illumination light incident by S-polarized light,
In the projection display device 1, the P-polarized light component of the image light thus emitted is changed to the polarization beam splitter 8.
Is transmitted.

【0009】投射レンズ11は、この偏光ビームスプリ
ッタ8より出射される映像光をスクリーン12に投射す
る。これにより投射型表示装置1においては、それぞれ
反射型液晶パネル10R、10G、10Bで形成された
映像をスクリーン12に拡大投影して、所望のカラー画
像を表示できるようになされている。
The projection lens 11 projects the image light emitted from the polarization beam splitter 8 on a screen 12. As a result, in the projection display device 1, the images formed by the reflective liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B are enlarged and projected on the screen 12, so that a desired color image can be displayed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の投射
型表示装置1においては、黒が白く浮き上がって表示さ
れ(いわゆる黒浮きである)、その分スクリーン上の表
示画像において、コントラストを充分に確保できない問
題があった。
By the way, in this type of projection type display device 1, black is displayed with white floating (so-called black floating), and the contrast is sufficiently ensured in the displayed image on the screen. There was a problem that could not be done.

【0011】すなわち偏光ビームスプリッタ8において
は、誘電体多層膜による検光面により、その透過光及び
反射光においては、本来P偏光及びS偏光による直線偏
波の光が出射されるはずである。
That is, in the polarization beam splitter 8, the transmitted light and the reflected light should emit linearly polarized light due to the P-polarized light and the S-polarized light due to the analysis surface of the dielectric multilayer film.

【0012】ところが偏光ビームスプリッタを構成する
直角プリズムにおいては、複屈折性を有し、これにより
本来直線偏波により出射される反射光、透過光が楕円偏
光により出射される。すなわち反射光及び透過光におい
て、本来の目的とする偏光面に対して、直交する偏光面
の光が含まれるようになる。また直線偏波により入射し
た光が楕円偏光により検光されることになり、その分本
来透過又は反射される光の一部が、これとは逆に反射又
は透過して出射されることになる。
However, the right-angle prism constituting the polarizing beam splitter has a birefringent property, whereby reflected light and transmitted light which are originally emitted as linearly polarized light are emitted as elliptically polarized light. That is, in the reflected light and the transmitted light, light having a polarization plane orthogonal to the intended polarization plane is included. In addition, light incident by linearly polarized light is analyzed by elliptically polarized light, and a portion of light that is originally transmitted or reflected is reflected or transmitted by the opposite way and emitted. .

【0013】またダイクロイックプリズム9において
も、各プリズムが複屈折性を有することにより、このよ
うに偏光ビームスプリッタ8より楕円偏光で出射された
照明光をさらに複屈折して各反射型液晶パネル10R、
10G、10Bに入射し、また各反射型液晶パネル10
R、10G、10Bより得られる映像光を複屈折して偏
光ビームスプリッタ8に出射することになる。
Also in the dichroic prism 9, since each prism has birefringence, the illuminating light emitted from the polarizing beam splitter 8 as elliptically polarized light is further birefringent, and each reflection type liquid crystal panel 10R,
10G and 10B, and each reflective liquid crystal panel 10
The image light obtained from R, 10G, and 10B is birefringent and emitted to the polarization beam splitter 8.

【0014】これを映像光について見れば、反射型液晶
パネル10R、10G、10BよりP偏光及びS偏光の
合成光として出射されて、本来、P偏光成分だけが投射
レンズ11に入射するはずのところに、何ら空間変調さ
れていないS偏光成分の一部が漏れ込んでスクリーン1
2に投射されることになる。
Looking at this with respect to the image light, the light is emitted from the reflection type liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B as a combined light of P-polarized light and S-polarized light, and only the P-polarized light component should originally enter the projection lens 11. Of the S-polarized light component that has not been spatially modulated at all,
2 will be projected.

【0015】また照明光について見れば、反射型液晶パ
ネル10R、10G、10Bで空間変調されるS偏光面
の照明光に対して、これと直交するP偏光面の成分が漏
れ込むことになり、この漏れ込んだ照明光がそのままス
クリーン12に投射されることになる。
As for the illumination light, the component of the P polarization plane orthogonal to the S polarization plane which is spatially modulated by the reflection type liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B leaks, The leaked illumination light is projected on the screen 12 as it is.

【0016】これらにより投射型表示装置1において
は、黒浮きが発生する。なおこのような黒浮きが不均一
に発生すると、投射型表示装置1においては、表示画像
における、均一性(ユニフォーミティ)が劣化すること
になる。
As a result, in the projection display device 1, black floating occurs. If such black floating occurs unevenly, the uniformity (uniformity) of the displayed image in the projection display device 1 is deteriorated.

【0017】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、コントラストを向上して高品位の表示画像を表示す
ることができる投射型表示装置と、このような装置に適
用する光学素子を提案しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and is directed to a projection-type display device capable of displaying a high-quality display image by improving contrast, and an optical element applied to such a device. It is something to propose.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、透明光学ブロック間に形成された
誘電体多層膜により透明光学ブロックを透過する入射光
を選択的に透過及び反射する光学素子に適用して、透明
光学ブロック間に平行平板の透明板材を配置し、この透
明板材に誘電体多層膜を形成する。
According to the present invention, there is provided an optical device for selectively transmitting and reflecting incident light transmitted through a transparent optical block by a dielectric multilayer film formed between the transparent optical blocks. Applying to the element, a transparent plate of a parallel flat plate is disposed between the transparent optical blocks, and a dielectric multilayer film is formed on the transparent plate.

【0019】また同様の光学素子において、誘電体多層
膜を間に挟む透明光学ブロック間に透光性の液体を充填
する。
In a similar optical element, a transparent liquid is filled between transparent optical blocks sandwiching a dielectric multilayer film.

【0020】さらに投射型表示装置において、偏光ビー
ムスプリッタ、ダイクロイックプリズムにこれらの構成
を適用する。
Further, in a projection display device, these configurations are applied to a polarizing beam splitter and a dichroic prism.

【0021】透明光学ブロック間に平行平板の透明板材
を配置し、この透明板材に誘電体多層膜を形成すれば、
透明光学ブロックに直接誘電体多層膜を形成する場合に
比して、誘電体多層膜を形成する際に発生する初期応力
を低減することができる。従ってその分全体的に見て、
光路上の光学部材による複屈折を低減することができ
る。
By disposing a parallel flat transparent plate between the transparent optical blocks and forming a dielectric multilayer film on the transparent plate,
The initial stress generated when the dielectric multilayer film is formed can be reduced as compared with the case where the dielectric multilayer film is formed directly on the transparent optical block. So overall,
Birefringence due to the optical member on the optical path can be reduced.

【0022】また同様の光学素子において、誘電体多層
膜を間に挟む透明光学ブロック間に透光性の液体を充填
すれば、透明光学ブロックを光学的接着材により接着す
る場合に比して、初期応力を低減することができる。従
ってその分全体的に見て、光路上の光学部材による複屈
折を低減することができる。
In a similar optical element, when a transparent liquid is filled between transparent optical blocks sandwiching a dielectric multilayer film, a transparent optical block is bonded as compared with a case where the transparent optical block is bonded with an optical adhesive. The initial stress can be reduced. Therefore, the birefringence due to the optical member on the optical path can be reduced accordingly.

【0023】これらにより投射型表示装置において、偏
光ビームスプリッタ、ダイクロイックプリズムにこれら
の構成を適用して、黒浮きを低減することができ、その
分コントラストを向上して高品位の表示画像を表示する
ことができる。
With these arrangements, in the projection type display device, these structures can be applied to the polarizing beam splitter and the dichroic prism to reduce the floating of black, thereby improving the contrast and displaying a high quality display image. be able to.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】(1)第1の実施の形態 (1−1)第1の実施の形態の全体構成 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る投射型表示装
置を示す略線図である。この投射型表示装置21におい
て、図4について上述した構成と同一の構成は、対応す
る符号を付して示し、重複した説明は省略する。
(1) First Embodiment (1-1) Overall Configuration of First Embodiment FIG. 2 is a schematic diagram showing a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is. In the projection display device 21, the same components as those described above with reference to FIG. 4 are denoted by the corresponding reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0026】この投射型表示装置21において、色分離
ミラー22は、この凸レンズ5より出射される照明光の
光路上にて、青色波長帯域の照明光LBを反射すると共
に、残る照明光を透過する。色分離ミラー23は、この
色分離ミラー22で反射された照明光の光路上にて、赤
色波長帯域の照明光LRを反射すると共に、残る緑色波
長帯域の照明光LGを透過する。これらにより投射型表
示装置21は、光源2より出射された照明光を青色、赤
色、緑色の照明光LB、LR、LGに分離する。
In the projection display device 21, the color separation mirror 22 reflects the illumination light LB in the blue wavelength band and transmits the remaining illumination light on the optical path of the illumination light emitted from the convex lens 5. . The color separation mirror 23 reflects the illumination light LR in the red wavelength band and transmits the remaining illumination light LG in the green wavelength band on the optical path of the illumination light reflected by the color separation mirror 22. Thus, the projection display device 21 separates the illumination light emitted from the light source 2 into blue, red, and green illumination lights LB, LR, and LG.

【0027】レンズ24、ミラー25、レンズ26、2
7Bは、色分離ミラー22で反射した照明光LBの光路
を折り曲げて偏光ビームスプリッタ28Bに導く。偏光
ビームスプリッタ28Bは、このレンズ27Bより入射
した照明光LBのうち、S偏光成分を反射型液晶パネル
10Bに向けて出射し、P偏光成分を透過する。また偏
光ビームスプリッタ28Bは、反射型液晶パネル10B
で照明光を空間変調して出射される映像光のうちのP偏
光成分を透過して色合成プリズム30に出射する。
Lens 24, mirror 25, lenses 26, 2
7B bends the optical path of the illumination light LB reflected by the color separation mirror 22, and guides it to the polarization beam splitter 28B. The polarization beam splitter 28B emits the S-polarized component of the illumination light LB incident from the lens 27B toward the reflective liquid crystal panel 10B, and transmits the P-polarized component. The polarizing beam splitter 28B is a reflection type liquid crystal panel 10B.
The illumination light is spatially modulated to transmit the P-polarized light component of the emitted image light and output to the color combining prism 30.

【0028】偏光ビームスプリッタ28Rは、レンズ2
7Rを介して、色分離ミラー23で反射した赤色波長帯
域の照明光LRを入射し、S偏光成分を反射型液晶パネ
ル10Rに向けて出射し、P偏光成分を透過する。また
偏光ビームスプリッタ28Rは、反射型液晶パネル10
Rで照明光LRを空間変調して出射される映像光のうち
のP偏光成分を透過して色合成プリズム30に出射す
る。
The polarizing beam splitter 28R is connected to the lens 2
The illumination light LR in the red wavelength band reflected by the color separation mirror 23 enters through the 7R, emits the S-polarized component toward the reflective liquid crystal panel 10R, and transmits the P-polarized component. Further, the polarizing beam splitter 28R is connected to the reflective liquid crystal panel 10R.
The illumination light LR is spatially modulated by R, and the P-polarized light component of the image light emitted is transmitted and emitted to the color combining prism 30.

【0029】偏光ビームスプリッタ28Gは、同様に、
レンズ27Gを介して、色分離ミラー23を透過した緑
色波長帯域の照明光LGを入射し、P偏光成分を反射型
液晶パネル10Gに向けて出射し、P偏光成分を透過す
る。また偏光ビームスプリッタ28Gは、反射型液晶パ
ネル10Gで照明光LGを空間変調して出射される映像
光のうちのP偏光成分を透過して色合成プリズム30に
出射する。
Similarly, the polarizing beam splitter 28G
The illumination light LG in the green wavelength band transmitted through the color separation mirror 23 enters through the lens 27G, emits the P-polarized component toward the reflective liquid crystal panel 10G, and transmits the P-polarized component. Further, the polarization beam splitter 28G transmits the P-polarized light component of the image light emitted after spatially modulating the illumination light LG by the reflection type liquid crystal panel 10G and emits it to the color combining prism 30.

【0030】色合成プリズム30は、これら偏光ビーム
スプリッタ28R、28G、28Bより入射する映像光
を合成して投射レンズ11に出射し、これにより投射型
表示装置21においては、所望のカラー画像を表示でき
るようになされている。
The color synthesizing prism 30 synthesizes the video light incident from the polarization beam splitters 28R, 28G, and 28B and emits it to the projection lens 11, whereby the projection display device 21 displays a desired color image. It has been made possible.

【0031】(1−2)偏光ビームスプリッタの構成 図1は、これら偏光ビームスプリッタ28R、28G、
28Bの構成を示す平面図である。なおここで偏光ビー
ムスプリッタ28R、28G、28Bにおいては、処理
対象の波長帯域が異なる点、配置される箇所が異なる点
を除いて、同一の構成であることから、ここでは偏光ビ
ームスプリッタ28Rについて説明し、重複した説明は
省略する。
(1-2) Configuration of Polarizing Beam Splitter FIG. 1 shows these polarizing beam splitters 28R, 28G,
It is a top view showing the composition of 28B. Here, the polarization beam splitters 28R, 28G, and 28B have the same configuration except that the wavelength bands to be processed are different and the arrangement locations are different, so that the polarization beam splitter 28R will be described here. However, duplicate description will be omitted.

【0032】偏光ビームスプリッタ28Rは、斜面が対
向するように、透明光学ブロックである2つの直角プリ
ズム31及び32が配置され、この斜面間に厚さの薄い
平行平板の透明板材33が配置される。この透明板材3
3には、事前に誘電体多層膜34が形成される。なおこ
の誘電体多層膜34は、検光面を構成する。
In the polarization beam splitter 28R, two right-angle prisms 31 and 32, which are transparent optical blocks, are arranged so that the slopes face each other, and a thin parallel plate transparent plate material 33 is arranged between the slopes. . This transparent plate 3
3, a dielectric multilayer film 34 is formed in advance. Note that this dielectric multilayer film 34 constitutes an analysis surface.

【0033】これにより偏光ビームスプリッタ28R
は、直接直角プリズム31及び32に誘電体多層膜を形
成して増大する直角プリズム31及び32の初期応力を
低減し、全体として見たとき、この誘電体多層膜34を
形成することによる複屈折量の増大を低減するようにな
されている。
Thus, the polarization beam splitter 28R
Is to form a dielectric multilayer film directly on the right-angle prisms 31 and 32 to reduce the increasing initial stress of the right-angle prisms 31 and 32, and when viewed as a whole, the birefringence due to the formation of the dielectric multilayer film 34 The increase in volume is reduced.

【0034】これら直角プリズム31及び32、透明板
材33は、汎用性の高い硝材であって、かつ屈折率Nが
1.40<N<1.85の範囲で、ほぼ同一の屈折率の
硝材を加工して作成され、通常の光学部品と同様に、各
面が鏡面研磨されて作成されるようになされている。
The right-angle prisms 31 and 32 and the transparent plate 33 are made of a highly versatile glass material having a refractive index N of about 1.40 <N <1.85 and substantially the same refractive index. It is made by processing, and like a normal optical component, each surface is made by mirror polishing.

【0035】直角プリズム31及び32、透明板材33
は、このように鏡面研磨した面が密接するように配置さ
れ、透光性の液体35を滴下して毛細管現象により密接
する面間の隙間にこの液体35が充填され、さらに充填
された液体35の表面張力により容易に離間できないよ
うになされている。これにより偏光ビームスプリッタ2
8Rは、直角プリズム31及び32、透明板材33がこ
の液体35により一体化されるようになされている。
Right angle prisms 31 and 32, transparent plate 33
The mirror-polished surfaces are arranged so as to be in close contact with each other, and a gap between the closely-contacted surfaces due to the capillarity by dropping a light-transmissive liquid 35 is filled with the liquid 35, and the filled liquid 35 It cannot be easily separated due to the surface tension of the material. Thereby, the polarization beam splitter 2
8R is such that the right-angle prisms 31 and 32 and the transparent plate 33 are integrated by the liquid 35.

【0036】偏光ビームスプリッタ28Rは、このよう
な液体として例えばエチレングリコール、グリセリン、
ベンジルアルコール、シリコン系オイル、これらの液体
のうちの相溶性のある混合液体等より、直角プリズム3
1及び32、透明板材33とほぼ等しい屈折率の液体が
選定される。これにより偏光ビームスプリッタ28R
は、直角プリズムの接着により発生する初期応力を有効
に回避できるようになされている。
The polarizing beam splitter 28R includes, as such a liquid, for example, ethylene glycol, glycerin,
A right-angle prism 3 is formed from benzyl alcohol, silicon-based oil, or a mixed liquid having compatibility among these liquids.
Liquids having a refractive index substantially equal to 1 and 32 and the transparent plate 33 are selected. Thereby, the polarization beam splitter 28R
Is designed to effectively avoid the initial stress generated by the adhesion of the right-angle prism.

【0037】さらに偏光ビームスプリッタ28Rは、こ
のようにして直角プリズム31及び32、透明板材33
の隙間に液体35を充填した後、この液体35が蒸発し
ないように、周囲に例えばシリコーン樹脂、ワックス等
の樹脂、又は塗料が塗布される。ここでこの樹脂、又は
塗料は、単に液体35が直接空気に触れないようにする
ための、接着力の小さなものであり、さらにこれら直角
プリズム31、32の温度による変形等を充分に吸収で
きる程度に、硬化しても可撓性を有するものが適用され
る。
Further, the polarizing beam splitter 28R is thus provided with the right-angle prisms 31 and 32 and the transparent plate 33.
Is filled with a liquid 35, a resin such as a silicone resin or a wax, or a coating material is applied around the liquid 35 so that the liquid 35 does not evaporate. Here, the resin or the paint has a small adhesive force to simply prevent the liquid 35 from directly contacting the air, and furthermore, the resin or the paint has such a degree that the right-angle prisms 31 and 32 can sufficiently absorb deformation due to temperature and the like. In addition, a material having flexibility even when cured is applied.

【0038】(1−3)第1の実施の形態の動作 以上の構成において、投射型表示装置21は(図2)、
反射型液晶パネル10B、10R、10Gがそれぞれ青
色、赤色、緑色の色信号により駆動されて、青色、赤
色、緑色の色信号に対応する映像がそれぞれ反射型液晶
パネル10B、10R、10Gに形成される。投射型表
示装置21は、光源2より出射される照明光を青色、赤
色、緑色の波長に分解して、それぞれ対応する反射型液
晶パネル10B、10R、10Gに供給することによ
り、これら青色、赤色、緑色の色信号に対応する映像に
よりそれぞれ青色、赤色、緑色の照明光の偏光面を回転
させて映像光を生成し、投射レンズ11によりこれら映
像光のうちのP偏光成分を選択的にスクリーンに投射し
てカラーの表示画像が投影される。
(1-3) Operation of First Embodiment In the above configuration, the projection type display device 21 (FIG. 2)
The reflective liquid crystal panels 10B, 10R, and 10G are driven by blue, red, and green color signals, respectively, and images corresponding to the blue, red, and green color signals are formed on the reflective liquid crystal panels 10B, 10R, and 10G, respectively. You. The projection display device 21 separates the illumination light emitted from the light source 2 into blue, red, and green wavelengths, and supplies the blue, red, and green wavelengths to the corresponding reflective liquid crystal panels 10B, 10R, and 10G. The polarization planes of the blue, red, and green illumination light are rotated by the image corresponding to the green color signal to generate image light, and the projection lens 11 selectively screens the P-polarized component of the image light. And a color display image is projected.

【0039】すなわち光源2から射出された照明光は、
色分離ミラー22、23を介して、青色波長帯域、赤色
波長帯域、緑色波長帯域の照明光LB、LR、LGに分
解され、これら青色波長帯域、赤色波長帯域、緑色波長
帯域の照明光LB、LR、LGがそれぞれ偏光ビームス
プリッタ28B、28R、28Gに入射される。これら
青色波長帯域、赤色波長帯域、緑色波長帯域の照明光L
B、LR、LGは、ここでS偏光成分が選択的に反射さ
れてそれぞれ反射型液晶パネル10B、10R、10G
に入射し、対応する色信号に応じて偏光面が回転される
と共に反射され、P偏光及びS偏光の合成光による各波
長帯域の映像光が生成される。
That is, the illumination light emitted from the light source 2 is
Through the color separation mirrors 22 and 23, the illumination light LB, LR, and LG are decomposed into blue, red, and green wavelength bands, and the blue, red, and green illumination light LB, LR and LG are incident on the polarization beam splitters 28B, 28R and 28G, respectively. Illumination light L of these blue wavelength band, red wavelength band, and green wavelength band
Here, B, LR, and LG respectively reflect the S-polarized component and selectively reflect the liquid crystal panels 10B, 10R, and 10G.
, The polarization plane is rotated and reflected according to the corresponding color signal, and image light of each wavelength band is generated by the combined light of the P-polarized light and the S-polarized light.

【0040】これら各波長帯域の映像光は、照明光の光
路を逆に辿って、それぞれ偏光ビームスプリッタ28
B、28R、28Gに入射し、ここでP偏光成分が透過
されて色合成プリズム30に入射し、この色合成プリズ
ム30より投射レンズ11に出射される。これにより投
射レンズ11を介して、各映像光がスクリーンに投射さ
れ、このスクリーンにカラー画像が投影される。
The image light in each of these wavelength bands traces the optical path of the illumination light in reverse, and the polarization beam splitter 28
B, 28R, and 28G, where the P-polarized light component is transmitted, enters the color combining prism 30, and is emitted from the color combining prism 30 to the projection lens 11. Thereby, each image light is projected on the screen via the projection lens 11, and a color image is projected on this screen.

【0041】このようにして照明光及び映像光の光路が
形成されてなる投射型表示装置21においては、本来、
偏光ビームスプリッタ28B、28R、28GよりS偏
光成分による直線偏光の照明光が各反射型液晶パネル1
0B、10R、10Gに供給され、また反射型液晶パネ
ル10B、10R、10GよりS偏光及びP偏光の合成
光で出射される映像光のうち、P偏光成分だけが偏光ビ
ームスプリッタ28B、28R、28Gを透過してスク
リーンに投射されるはずである。従って偏光ビームスプ
リッタ28B、28R、28Gにおいて、照明光の偏光
面を回転させないで反射する黒部分においては、何らス
クリーンには投影されないはずである。
In the projection display device 21 in which the optical paths of the illumination light and the image light are formed as described above, originally,
The polarization beam splitters 28B, 28R, and 28G illuminate linearly polarized illumination light by the S-polarized light components on
0B, 10R, and 10G, and among the image light emitted from the reflective liquid crystal panels 10B, 10R, and 10G as the combined light of the S-polarized light and the P-polarized light, only the P-polarized light component is polarized beam splitters 28B, 28R, and 28G. And projected on the screen. Accordingly, in the polarization beam splitters 28B, 28R, and 28G, the black portion that reflects the illumination light without rotating the polarization plane of the illumination light should not be projected on the screen.

【0042】しかしながら偏光ビームスプリッタ28
B、28R、28Gの誘電体多層膜により検光されたS
偏光成分においては、直角プリズムを透過する際に、こ
の直角プリズムの複屈折によりP偏光成分が発生し、こ
のP偏光成分がS偏光成分と共に各反射型液晶パネル1
0B、10R、10Gで反射される。これにより黒部分
においても、偏光ビームスプリッタ28B、28R、2
8Gの複屈折によりスクリーンに僅かに光が投射され
る。
However, the polarization beam splitter 28
S detected by the dielectric multilayer films of B, 28R and 28G
As for the polarized light component, when passing through the right-angle prism, the birefringence of the right-angle prism generates a P-polarized component.
0B, 10R, and 10G are reflected. Thereby, even in the black portion, the polarization beam splitters 28B, 28R, 2
Light is slightly projected on the screen by the birefringence of 8G.

【0043】また、各反射型液晶パネル10B、10
R、10Gより出射されるS偏光及びP偏光の合成光に
よる映像光においても、偏光ビームスプリッタの直角プ
リズムに入射して検光面に入射するまでの間で、直角プ
リズムの複屈折によりS偏光成分がP偏光成分に混入
し、この混入した成分がスクリーンに投射されることに
なる。これによっても投射型表示装置21においては、
黒部分においてスクリーンに僅かに光が投射され、これ
らにより黒浮きが発生してコントラストが低下すること
になる。
Each of the reflective liquid crystal panels 10B, 10B
Even in the image light by the combined light of the S-polarized light and the P-polarized light emitted from R and 10G, the S-polarized light is generated by the birefringence of the right-angle prism until the light is incident on the right-angle prism of the polarization beam splitter and then on the analysis surface. The component is mixed with the P-polarized component, and the mixed component is projected on the screen. Accordingly, in the projection display device 21,
In the black portion, light is slightly projected on the screen, which causes floating of black and lowers the contrast.

【0044】ところがこの実施の形態においては、各偏
光ビームスプリッタ28B、28R、28Gにおいて
(図1)、直角プリズム31及び32の斜面間に配置さ
れた平行平板の透明板材33に誘電体多層膜34が形成
されていることにより、さらに接着材を用いずに液体3
5の充填によりこれら直角プリズム31及び32、透明
板材33が一体化されていることにより、従来に比して
複屈折量が低減され、その分黒浮きによるコントラスト
の低下が防止される。
In this embodiment, however, in each of the polarizing beam splitters 28B, 28R and 28G (FIG. 1), a dielectric multilayer film 34 is formed on a parallel flat transparent plate 33 disposed between the inclined surfaces of the right angle prisms 31 and 32. Is formed, the liquid 3 is formed without using an adhesive.
Since the right-angle prisms 31 and 32 and the transparent plate 33 are integrated by filling with 5, the amount of birefringence is reduced as compared with the related art, and the decrease in contrast due to floating black is prevented by that amount.

【0045】すなわち上述した黒浮きの発生原因より、
偏光ビームスプリッタにおける複屈折の程度を低減する
ことができれば、その分黒浮きを低減することができ
る。この複屈折は、硝材内部の応力で発生し、硝材の歪
み量を示す光路長×光弾性定数×応力の値を目安に判断
することができる。
That is, from the cause of the occurrence of black floating described above,
If the degree of birefringence in the polarizing beam splitter can be reduced, the floating of black can be reduced accordingly. This birefringence occurs due to the stress inside the glass material, and can be determined by using the value of optical path length × photoelastic constant × stress indicating the distortion amount of the glass material as a guide.

【0046】このうち光弾性定数は、硝材に応じて一定
の値であることから、この光弾性定数を管理することに
より、この種の黒浮きを低減できると考えられる。しか
しながら光弾性定数の小さな硝材にあっては、入手が容
易ではなく、汎用性に欠ける。
Since the photoelastic constant is a constant value depending on the glass material, it is considered that this type of black floating can be reduced by managing the photoelastic constant. However, glass materials having a small photoelastic constant are not easily available and lack versatility.

【0047】そこで応力について検討すると、この種の
硝材において、応力は、熱応力+初期応力+取り付け応
力により表される。ここで熱応力は、硝材の温度上昇に
より変位する応力であり、投射型表示装置21において
は、セット内部の熱対流、熱伝導、照明光の損失等によ
る温度上昇により発生する。
Considering the stress, in this type of glass material, the stress is represented by thermal stress + initial stress + mounting stress. Here, the thermal stress is a stress that is displaced by a rise in the temperature of the glass material, and is generated in the projection display device 21 by a rise in temperature due to heat convection, heat conduction, loss of illumination light, and the like inside the set.

【0048】また初期応力Fは、偏光ビームスプリッタ
28Rの作成時の残留応力であり、次式により示すよう
に、各応力f21、f22、f23、f24の和により
表される。なお取り付け応力は、偏光ビームスプリッタ
を配置して偏光ビームスプリッタに加わる応力である。
The initial stress F is a residual stress when the polarizing beam splitter 28R is formed, and is represented by the sum of the stresses f21, f22, f23, and f24 as shown by the following equation. The mounting stress is a stress applied to the polarization beam splitter by disposing the polarization beam splitter.

【0049】[0049]

【数1】 (Equation 1)

【0050】ここでf21は、硝材が硬化する際におけ
る残留応力であり、また応力f22は、硝材の切り出
し、研磨時における残留応力である。これらの応力f2
1及びf22においては、硝材を作成する際にアニール
の時間管理、加工管理により充分に低減することができ
る。
Here, f21 is a residual stress when the glass material is hardened, and a stress f22 is a residual stress when the glass material is cut out and polished. These stresses f2
In the cases of 1 and f22, when the glass material is prepared, the time can be sufficiently reduced by controlling the annealing time and processing.

【0051】これに対して応力f23は、誘電体多層膜
を形成する際における熱による残留応力であり、この実
施の形態において、この応力f23は、直角プリズム3
1及び32に代えて、平行平板の透明板材33で発生す
ることになり、これにより直角プリズムの斜面に直接誘
電体多層膜を作成する場合に比して格段的に低減され
る。
On the other hand, the stress f23 is a residual stress due to heat when the dielectric multilayer film is formed. In this embodiment, the stress f23 is
Instead of 1 and 32, it is generated by a parallel plate transparent plate material 33, which is significantly reduced as compared with the case where a dielectric multilayer film is formed directly on the slope of a right-angle prism.

【0052】すなわち直角プリズムにおいては、平行平
板の透明板材33に比して体積が大きく、特に斜面を基
準にして見たときの厚さが厚いことにより、さらにはこ
の厚さも均一でないことにより、従来構成による斜面に
直接誘電体多層膜を作成する場合にあっては、熱により
大きな残留応力が発生する。
That is, in the rectangular prism, the volume is larger than that of the transparent plate material 33 of the parallel flat plate, and the thickness is particularly large when viewed with reference to the slope, and further, because the thickness is not uniform, When a dielectric multilayer film is formed directly on a slope having a conventional configuration, heat causes a large residual stress.

【0053】これに対して平行平板の透明板材33は、
充分に体積を低減でき、また誘電体多層膜の形成面を基
準にして見た厚さを低減し、かつ均一にでき、これによ
り直角プリズムに直接誘電体多層膜を作成する場合に比
して格段的に応力f23を低減することができる。
On the other hand, the parallel plate transparent plate 33 is
The volume can be sufficiently reduced, and the thickness viewed with reference to the surface on which the dielectric multilayer film is formed can be reduced and made uniform. The stress f23 can be remarkably reduced.

【0054】偏光ビームスプリッタ28R、28G、2
8Bにおいては、これにより全体として見たときの複屈
折量が低減され、投射型表示装置21においては、その
分黒浮きが低減される。
The polarization beam splitters 28R, 28G, 2
In 8B, the amount of birefringence when viewed as a whole is reduced, and in the projection display device 21, the floating black is reduced accordingly.

【0055】なおこのように直角プリズムの斜面に代え
て平行平板に誘電体多層膜を形成する場合にあっては、
誘電体多層膜作成時の量産性を向上することもできる。
また偏光ビームスプリッタにおいては、誘電体多層膜の
設計特性を十分に発揮することができる。
In the case where the dielectric multilayer film is formed on a parallel flat plate instead of the inclined surface of the right-angle prism as described above,
It is also possible to improve the mass productivity at the time of forming the dielectric multilayer film.
Further, in the polarization beam splitter, the design characteristics of the dielectric multilayer film can be sufficiently exhibited.

【0056】これに対して応力f24は、貼り合わせの
際における接着材の収縮により発生し、この実施の形態
においては、接着材に代えて、直角プリズム31及び3
2、透明板材33の隙間に充填した液体35により直角
プリズム31及び32、透明板材33が一体化されてな
ることにより無視することができる。
On the other hand, the stress f24 is generated by the contraction of the adhesive at the time of bonding. In this embodiment, the right angle prisms 31 and 3 are used instead of the adhesive.
2. Since the right-angle prisms 31 and 32 and the transparent plate 33 are integrated by the liquid 35 filled in the gap between the transparent plates 33, they can be ignored.

【0057】これによっても偏光ビームスプリッタ28
R、28G、28Bにおいては、複屈折量が低減され、
投射型表示装置21においては、その分黒浮きが低減さ
れる。
This also allows the polarization beam splitter 28
In R, 28G and 28B, the amount of birefringence is reduced,
In the projection type display device 21, the floating of black is reduced accordingly.

【0058】このように構成するにつき、偏光ビームス
プリッタ28R、28G、28Bにおいては、直角プリ
ズム31及び32、透明板材33、液体35がほぼ等し
い屈折率に設定されていることにより、これら部材、液
体間の界面における照明光、映像光の損失が有効に回避
され、これにより明るい画像を表示することが可能とな
る。
In such a configuration, in the polarization beam splitters 28R, 28G, and 28B, the right-angle prisms 31 and 32, the transparent plate 33, and the liquid 35 are set to have substantially the same refractive index. Loss of illumination light and image light at the interface between them is effectively avoided, and thereby a bright image can be displayed.

【0059】このとき直角プリズム31、32等の屈折
率とほぼ一致するように、液体35の屈折率を選定する
ことにより、直角プリズム31、32等については汎用
性の高い硝材を適用することが可能となる。
At this time, by selecting the refractive index of the liquid 35 so as to substantially match the refractive index of the right-angle prisms 31, 32, etc., a highly versatile glass material can be applied to the right-angle prisms 31, 32, etc. It becomes possible.

【0060】また硬化しても可撓性を有する樹脂、又は
塗料により、直角プリズム31及び32等に応力を与え
ないようにして、液体35が直接空気に触れて蒸発しな
いようになされ、これにより長期に渡って安定してコン
トラストの高い画像を表示することが可能となる。
Further, by applying a resin or paint having flexibility even when cured, stress is not applied to the right-angle prisms 31 and 32 and the like, so that the liquid 35 does not directly come into contact with air and evaporates. It is possible to display a high-contrast image stably over a long period of time.

【0061】(1−3)第1の実施の形態の効果 以上の構成によれば、各偏光ビームスプリッタ28R、
28G、28Bにおいて、直角プリズム31及び32の
斜面間に平行平板の透明板材33を配置し、この透明板
材33に誘電体多層膜34を形成することにより、また
接着材を用いずに液体35の充填によりこれら直角プリ
ズム31及び32、透明板材33を一体化することによ
り、従来に比して偏光ビームスプリッタにおける複屈折
量を低減することができ、その分黒浮きによるコントラ
ストの低下を防止することができる。
(1-3) Effects of the First Embodiment According to the above configuration, each of the polarization beam splitters 28R,
In 28G and 28B, a transparent plate 33 of a parallel flat plate is disposed between the inclined surfaces of the right-angle prisms 31 and 32, and a dielectric multilayer film 34 is formed on the transparent plate 33, so that the liquid 35 can be formed without using an adhesive. By integrating the right-angle prisms 31 and 32 and the transparent plate material 33 by filling, the amount of birefringence in the polarizing beam splitter can be reduced as compared with the conventional case, and a decrease in contrast due to floating black can be prevented. Can be.

【0062】(2)第2の実施の形態 この実施の形態に係る投射型表示装置においては、図4
について上述した投射型表示装置1において、偏光ビー
ムスプリッタ8に代えて、上述した第1の実施の形態に
係る構成の偏光ビームスプリッタが適用される。これに
よりこの実施の形態においては、偏光ビームスプリッタ
における複屈折量を低減し、黒浮きによるコントラスト
の低下を防止する。
(2) Second Embodiment In the projection type display device according to this embodiment, FIG.
In the projection display device 1 described above, the polarization beam splitter having the configuration according to the first embodiment described above is applied instead of the polarization beam splitter 8. Thus, in this embodiment, the amount of birefringence in the polarizing beam splitter is reduced, and a decrease in contrast due to floating black is prevented.

【0063】さらにこの投射型表示装置においては、図
4について上述した投射型表示装置1において、ダイク
ロイックプリズム9に代えて、図3に示すダイクロイッ
クプリズム49が適用される。
Further, in this projection display device, a dichroic prism 49 shown in FIG. 3 is applied in place of the dichroic prism 9 in the projection display device 1 described above with reference to FIG.

【0064】ここでこのダイクロイックプリズム49
は、プリズム51、52の対向する面間、プリズム52
及び53の対向する面間に厚さの薄い平行平板の透明板
材54及び55が配置される。各透明板材54及び55
には、事前に誘電体多層膜56及び57が形成され、こ
の誘電体多層膜56及び57により波長選択性を有する
反射面が形成される。
Here, the dichroic prism 49
Is the distance between the opposing surfaces of the prisms 51 and 52, the prism 52
, And 53, transparent plate members 54 and 55 of a thin parallel plate are arranged between the opposing surfaces. Each transparent plate 54 and 55
Are formed beforehand with dielectric multilayer films 56 and 57, and the dielectric multilayer films 56 and 57 form a reflecting surface having wavelength selectivity.

【0065】これによりダイクロイックプリズム49
は、プリズム51、52、53に直接誘電体多層膜を形
成する場合に比して初期応力を低減し、その分複屈折量
を低減するようになされている。
Thus, the dichroic prism 49
Is designed such that the initial stress is reduced and the amount of birefringence is reduced as compared with the case where a dielectric multilayer film is formed directly on the prisms 51, 52 and 53.

【0066】これらプリズム51、52、53、透明板
材54及び55は、汎用性が高いほぼ同一の屈折率の硝
材を加工して作成され、通常の光学部品と同様に、各面
が鏡面研磨されて作成されるようになされている。
The prisms 51, 52, 53, and the transparent plates 54, 55 are made by processing a highly versatile glass material having substantially the same refractive index, and each surface is mirror-polished similarly to ordinary optical components. It is made to be created.

【0067】プリズム51、52、53、透明板材54
及び55は、このように鏡面研磨した面が密接するよう
に配置され、これらの隙間に充填されたプリズム51等
とほぼ同一屈折率の透光性液体35により一体化され、
さらに図示しない樹脂、塗料によりこの液体35の蒸発
が防止されるようになされている。
Prisms 51, 52, 53, transparent plate 54
And 55 are arranged such that the mirror-polished surfaces are in close contact with each other, and are integrated by the translucent liquid 35 having substantially the same refractive index as the prism 51 and the like filled in these gaps.
Further, the liquid 35 is prevented from evaporating by a resin or a paint (not shown).

【0068】なおプリズム52及び透明板材54は、所
定のギャップ材59を間に挟んで離間して配置されるこ
とにより、空気層58が形成され、これにより所望の波
長選択特性を確保できるようになされている。
The prism 52 and the transparent plate member 54 are spaced apart from each other with a predetermined gap member 59 interposed therebetween to form an air layer 58 so that desired wavelength selection characteristics can be secured. It has been done.

【0069】図3に示す構成によれば、ダイクロイック
プリズムにおいて、プリズム51及び52、プリズム5
2及び53間に平行平板の透明板材54及び55を配置
し、この透明板材54及び55に誘電体多層膜56及び
57を形成することにことにより、また接着材を用いず
に液体35の充填によりこれらプリズム等を一体化する
ことにより、従来に比してダイクロイックプリズムにお
ける複屈折量を低減することができ、その分黒浮きによ
るコントラストの低下を防止することができる。
According to the configuration shown in FIG. 3, in the dichroic prism, the prisms 51 and 52, the prism 5
By disposing parallel flat transparent plates 54 and 55 between 2 and 53 and forming dielectric multilayer films 56 and 57 on the transparent plates 54 and 55, the liquid 35 can be filled without using an adhesive. By integrating these prisms and the like, the amount of birefringence in the dichroic prism can be reduced as compared with the related art, and a decrease in contrast due to floating black can be prevented.

【0070】またダイクロイックプリズムだけでなく、
偏光ビームスプリッタについても同様の構成とすること
により、一段と黒浮きによるコントラストの低下を防止
することができる。
In addition to the dichroic prism,
By adopting the same configuration for the polarization beam splitter, it is possible to further prevent a decrease in contrast due to floating black.

【0071】(3)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、誘電体多層膜が形成
された平行平板の透明板材を透明光学ブロック間に配置
して、また誘電体多層膜を間に挟む透明光学ブロック間
に透光性の液体を充填して、偏光ビームスプリッタ、ダ
イクロイックプリズムを構成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、必要に応じて何れかの構成
を選択的に適用することもできる。
(3) Other Embodiments In the above-described embodiment, a parallel plate transparent plate having a dielectric multilayer film formed thereon is disposed between transparent optical blocks, and the dielectric multilayer film is formed between the transparent optical blocks. A case has been described where a translucent liquid is filled between the transparent optical blocks sandwiched between to form a polarizing beam splitter and a dichroic prism. However, the present invention is not limited to this, and any configuration may be selected as necessary. It can also be applied in a specific way.

【0072】すなわち誘電体多層膜を平行平板の透明部
材に形成し、この透明板材を透明光学ブロック間に配置
して光学的接着材により接着しても、従来に比して複屈
折量を低減でき、その分黒浮きによるコントラストの低
下を防止することができる。
That is, even when a dielectric multilayer film is formed on a parallel plate transparent member, and this transparent plate member is disposed between transparent optical blocks and bonded by an optical adhesive, the amount of birefringence is reduced as compared with the conventional case. Accordingly, a decrease in contrast due to floating black can be prevented.

【0073】また直接透明光学ブロックに誘電体多層膜
を形成し、透光性の液体を充填して一体化しても、接着
材により一体化する場合に比して複屈折量を低減できる
ことにより、黒浮きによるコントラストの低下を防止す
ることができる。
Even when a dielectric multilayer film is formed directly on a transparent optical block, and a transparent liquid is filled and integrated, the amount of birefringence can be reduced as compared with the case of integrating with an adhesive. It is possible to prevent a decrease in contrast due to floating black.

【0074】さらに上述の実施の形態においては、本発
明に係る偏光ビームスプリッタ、ダイクロイックプリズ
ムを投射型表示装置に適用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、種々の光学装置に広く適用する
ことができる。
Further, in the above embodiment, the case where the polarizing beam splitter and the dichroic prism according to the present invention are applied to the projection type display device has been described.
The present invention is not limited to this, and can be widely applied to various optical devices.

【0075】[0075]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、誘電体多
層膜を形成した平行平板による透明板材を透明光学ブロ
ック間に配置することにより、また誘電体多層膜を間に
挟む透明光学ブロック間に透光性の液体を充填すること
により、投射型表示装置において、黒浮きによるコント
ラストの低下を防止して高品位の表示画像を表示するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a transparent plate made of a parallel flat plate having a dielectric multilayer film formed thereon is disposed between the transparent optical blocks, and the transparent optical block sandwiching the dielectric multilayer film therebetween. By filling the space with a translucent liquid, high-quality display images can be displayed in the projection display device while preventing a decrease in contrast due to floating black.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る投射型表示装
置に適用される偏光ビームスプリッタを示す平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view showing a polarization beam splitter applied to a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の偏光ビームスプリッタを適用する投射型
表示装置を示す略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a projection display device to which the polarization beam splitter of FIG. 1 is applied.

【図3】第2の実施の形態に係る投射型表示装置に適用
されるダイクロイックプリズムを示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a dichroic prism applied to a projection display device according to a second embodiment.

【図4】従来の投射型表示装置を示す略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21……投射型表示装置、8、28B、28G、2
8R……偏光ビームスプリッタ、9、49……ダイクロ
イックプリズム、31、32、51、52、53……プ
リズム、33、54、55……透明板材、34、56、
57……多層誘電体膜、35……液体、59……空気層
1, 21 ... Projection display device, 8, 28B, 28G, 2
8R ... polarizing beam splitter, 9, 49 ... dichroic prism, 31, 32, 51, 52, 53 ... prism, 33, 54, 55 ... transparent plate material, 34, 56,
57: multilayer dielectric film, 35: liquid, 59: air layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 芳男 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 2H048 FA01 FA11 FA23 FA24  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshio Suzuki 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Sony Corporation (reference) 2H048 FA01 FA11 FA23 FA24

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明光学ブロック間に形成された誘電体多
層膜により前記透明光学ブロックを透過する入射光を選
択的に透過及び反射する光学素子において、 前記透明光学ブロック間に平行平板の透明板材が配置さ
れ、 前記透明板材に前記誘電体多層膜が形成されたことを特
徴とする光学素子。
1. An optical element for selectively transmitting and reflecting incident light transmitted through said transparent optical block by means of a dielectric multilayer film formed between said transparent optical blocks, said transparent plate being a parallel flat plate between said transparent optical blocks. Wherein the dielectric multilayer film is formed on the transparent plate.
【請求項2】前記透明光学ブロックの屈折率と前記透明
板材の屈折率とがほぼ等しいことを特徴とする請求項1
に記載の光学素子。
2. The transparent optical block according to claim 1, wherein a refractive index of said transparent optical block is substantially equal to a refractive index of said transparent plate material.
An optical element according to item 1.
【請求項3】複数の透明光学ブロック間に形成された誘
電体多層膜により前記透明光学ブロックを透過する入射
光を選択的に透過及び反射する光学素子において、 前記誘電体多層膜を間に挟む前記透明光学ブロック間に
透光性の液体を充填したことを特徴とする光学素子。
3. An optical element for selectively transmitting and reflecting incident light passing through said transparent optical block by means of a dielectric multilayer formed between a plurality of transparent optical blocks, wherein said dielectric multilayer is interposed therebetween. An optical element, wherein a transparent liquid is filled between the transparent optical blocks.
【請求項4】前記透明光学ブロック間に平行平板の透明
板材が配置され、 前記透明板材に前記誘電体多層膜が形成されたことを特
徴とする請求項3に記載の光学素子。
4. The optical element according to claim 3, wherein a parallel flat transparent plate is disposed between the transparent optical blocks, and the dielectric multilayer film is formed on the transparent plate.
【請求項5】所定偏光面の照明光を空間変調し、前記照
明光の偏光面に対して偏光面を回転させてなる映像光を
出射する反射型画像形成手段と、 前記映像光を投射する投射光学系と、 透明光学ブロック間に形成された誘電体多層膜により、
所定の光源より出射される前記照明光のうちの、所定偏
光成分の照明光を前記反射型画像形成手段に向けて出射
すると共に、前記反射型画像形成手段より入射する前記
映像光のうちの、前記偏光面と直交する偏光成分を前記
投射光学系に出射する偏光ビームスプリッタとを有し、 前記偏光ビームスプリッタは、 前記透明光学ブロック間に平行平板の透明板材が配置さ
れ、 前記透明板材に前記誘電体多層膜が形成されたことを特
徴とする投射型表示装置。
5. A reflection-type image forming means for spatially modulating illumination light having a predetermined polarization plane and emitting image light obtained by rotating the polarization plane with respect to the polarization plane of the illumination light, and projecting the image light. With the projection optical system and the dielectric multilayer film formed between the transparent optical blocks,
Of the illumination light emitted from the predetermined light source, the illumination light of a predetermined polarization component is emitted toward the reflection-type image forming means, and of the image light incident from the reflection-type image formation means, A polarizing beam splitter that emits a polarization component orthogonal to the polarization plane to the projection optical system, wherein the polarizing beam splitter has a parallel plate transparent plate disposed between the transparent optical blocks; A projection type display device, wherein a dielectric multilayer film is formed.
【請求項6】前記透明光学ブロックの屈折率と前記透明
板材の屈折率とがほぼ等しいことを特徴とする請求項5
に記載の投射型表示装置。
6. The transparent optical block according to claim 5, wherein a refractive index of said transparent optical block is substantially equal to a refractive index of said transparent plate material.
3. The projection display device according to 1.
【請求項7】所定偏光面の照明光を空間変調し、前記照
明光の偏光面に対して偏光面を回転させてなる映像光を
出射する反射型画像形成手段と、 前記映像光を投射する投射光学系と、 透明光学ブロック間に形成された誘電体多層膜により、
所定の光源より出射される前記照明光のうちの、所定偏
光成分の照明光を前記反射型画像形成手段に向けて出射
すると共に、前記反射型画像形成手段より入射する前記
映像光のうちの、前記偏光面と直交する偏光成分を前記
投射光学系に出射する偏光ビームスプリッタとを有し、 前記偏光ビームスプリッタは、 前記誘電体多層膜を間に挟む前記透明光学ブロック間に
透光性の液体を充填したことを特徴とする投射型表示装
置。
7. A reflection-type image forming means for spatially modulating illumination light having a predetermined polarization plane and emitting image light obtained by rotating the polarization plane with respect to the polarization plane of the illumination light, and projecting the image light. With the projection optical system and the dielectric multilayer film formed between the transparent optical blocks,
Of the illumination light emitted from the predetermined light source, the illumination light of a predetermined polarization component is emitted toward the reflection-type image forming means, and of the image light incident from the reflection-type image formation means, A polarizing beam splitter that emits a polarization component orthogonal to the polarization plane to the projection optical system, wherein the polarizing beam splitter is a translucent liquid between the transparent optical blocks that sandwich the dielectric multilayer film. A projection type display device characterized by being filled with.
【請求項8】前記透明光学ブロック間に平行平板の透明
板材が配置され、 前記透明板材に前記誘電体多層膜が形成されたことを特
徴とする請求項7に記載の投射型表示装置。
8. The projection type display device according to claim 7, wherein a parallel flat transparent plate is disposed between the transparent optical blocks, and the dielectric multilayer film is formed on the transparent plate.
【請求項9】それぞれ所定波長帯域用の映像信号により
入射光を空間変調し、前記入射光の偏光面に対して偏光
面を回転させてなる映像光を出射する複数の反射型画像
形成手段と、 透明光学ブロック間に配置された誘電体多層膜により、
所定の光源より出射される照明光を波長に応じて前記複
数の反射型画像形成手段に選択的に出射すると共に、前
記複数の反射型画像形成手段より入射する前記映像光を
前記照明光の光路を逆に辿るように出射するダイクロイ
ックプリズムと、 前記映像光を投射する投射光学系と、 透明光学ブロック間に配置された誘電体多層膜により、
前記光源より出射される前記照明光を前記ダイクロイッ
クプリズムに向けて出射すると共に、前記ダイクロイッ
クプリズムより入射する前記映像光のうちの所定の偏光
成分を前記投射光学系に出射する偏光ビームスプリッタ
とを有し、 前記偏光ビームスプリッタ及び又は前記ダイクロイック
プリズムは、 前記透明光学ブロック間に平行平板の透明板材が配置さ
れ、 前記透明板材に前記誘電体多層膜が形成されたことを特
徴とする投射型表示装置。
9. A plurality of reflection-type image forming means for spatially modulating incident light with a video signal for a predetermined wavelength band and emitting video light obtained by rotating a polarization plane with respect to a polarization plane of the incident light. With the dielectric multilayer film arranged between the transparent optical blocks,
An illumination light emitted from a predetermined light source is selectively emitted to the plurality of reflection-type image forming means in accordance with a wavelength, and the image light incident from the plurality of reflection-type image formation means is transmitted along an optical path of the illumination light. A dichroic prism that emits light so as to trace back, a projection optical system that projects the image light, and a dielectric multilayer film disposed between transparent optical blocks,
A polarizing beam splitter that emits the illumination light emitted from the light source toward the dichroic prism and emits a predetermined polarization component of the image light incident from the dichroic prism to the projection optical system. The polarizing beam splitter and / or the dichroic prism, wherein a transparent plate material of a parallel flat plate is disposed between the transparent optical blocks, and the dielectric multilayer film is formed on the transparent plate material. .
【請求項10】前記透明光学ブロックの屈折率と前記透
明板材の屈折率とがほぼ等しいことを特徴とする請求項
9に記載の投射型表示装置。
10. The projection display device according to claim 9, wherein a refractive index of said transparent optical block is substantially equal to a refractive index of said transparent plate.
【請求項11】それぞれ所定波長帯域用の映像信号によ
り入射光を空間変調し、前記入射光の偏光面に対して偏
光面を回転させてなる映像光を出射する複数の反射型画
像形成手段と、 透明光学ブロック間に配置された誘電体多層膜により、
所定の光源より出射される照明光を波長に応じて前記複
数の反射型画像形成手段に選択的に出射すると共に、前
記複数の反射型画像形成手段より入射する前記映像光を
前記照明光の光路を逆に辿るように出射するダイクロイ
ックプリズムと、 前記映像光を投射する投射光学系と、 透明光学ブロック間に配置された誘電体多層膜により、
前記光源より出射される前記照明光を前記ダイクロイッ
クプリズムに向けて出射すると共に、前記ダイクロイッ
クプリズムより入射する前記映像光のうちの所定の偏光
成分を前記投射光学系に出射する偏光ビームスプリッタ
とを有し、 前記偏光ビームスプリッタ及び又は前記ダイクロイック
プリズムは、 前記誘電体多層膜を間に挟む前記透明光学ブロック間に
透光性の液体を充填したことを特徴とする投射型表示装
置。
11. A plurality of reflection-type image forming means for spatially modulating incident light with a video signal for a predetermined wavelength band and emitting video light obtained by rotating a polarization plane with respect to a polarization plane of the incident light. With the dielectric multilayer film arranged between the transparent optical blocks,
An illumination light emitted from a predetermined light source is selectively emitted to the plurality of reflection-type image forming means in accordance with a wavelength, and the image light incident from the plurality of reflection-type image formation means is transmitted along an optical path of the illumination light. A dichroic prism that emits light so as to trace back, a projection optical system that projects the image light, and a dielectric multilayer film disposed between transparent optical blocks,
A polarizing beam splitter that emits the illumination light emitted from the light source toward the dichroic prism and emits a predetermined polarization component of the image light incident from the dichroic prism to the projection optical system. The polarizing beam splitter and / or the dichroic prism are filled with a translucent liquid between the transparent optical blocks sandwiching the dielectric multilayer film.
【請求項12】前記透明光学ブロック間に平行平板の透
明板材が配置され、 前記透明板材に前記誘電体多層膜が形成されたことを特
徴とする請求項11に記載の投射型表示装置。
12. The projection type display device according to claim 11, wherein a parallel plate transparent plate is disposed between the transparent optical blocks, and the dielectric multilayer film is formed on the transparent plate.
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