JP2000267046A - Color picture projection device - Google Patents

Color picture projection device

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JP2000267046A
JP2000267046A JP11074376A JP7437699A JP2000267046A JP 2000267046 A JP2000267046 A JP 2000267046A JP 11074376 A JP11074376 A JP 11074376A JP 7437699 A JP7437699 A JP 7437699A JP 2000267046 A JP2000267046 A JP 2000267046A
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color
angle
beam splitter
prism
polarizing beam
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JP11074376A
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Japanese (ja)
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Shinichiro Tajiri
真一郎 田尻
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a color picture projection device, which composites pictures of B, R and G displayed at LCDs(reflection type liquid crystal display panels) for B, R and G, and magnifys and displays them on a screen by a projection lens, small in size and low in piece. SOLUTION: This device is provided with a color separation element 36 separating the components of B, R and G from incident light (S-polarized light), a first PBS(polarizing beam splitter) 48 reflecting either of the separated components of B and R and transmitting the other component so as to irradiate the LCDs 22 and 30 and transmitting either of the reflected light and reflecting and outputting the other component, a second PBS 50 reflecting the component of G so as to irradiated the LCD 26 and transmitting and outputting the reflected light and a color synthesizing element 52 synthesizing the components of B, R and G outputted from the PBS 48 and the PBS 50 and outputting them to the projection lens 34. Then, the element 36, the PBS 48, the PBS 50, the LCDs 22, 30 and 26 and the element 52 are arranged so that the length of optical paths that the components of B, R and G separated by the element 36 arrive at the LCDs 22, 30 and 26 become equal to each other.

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、3つの反射型液晶
表示パネルで表示した赤、青、緑の画像を合成して投写
レンズでスクリーンに拡大表示するカラー画像投影装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image projection apparatus which combines red, blue and green images displayed on three reflection type liquid crystal display panels and enlarges and displays them on a screen by a projection lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のカラー画像投影装置は図
15に示すように構成されていた。すなわち、光源10
から出力した赤(以下、単にRという。)、緑(以下、
単にGという。)、青(以下単にBという。)の3つの
色成分を含むS偏光(又はP偏光)を集光レンズ12で
集光した後、第1、第2ダイクロイックミラー14、1
6でR、G成分を順次反射して分離するとともに、B成
分を透過して分離する。分離後のR成分をリレーレンズ
17を介して全反射ミラー18で反射し、さらにリレー
レンズ19を介して第1偏光ビームスプリッタ(以下単
に第1PBSという。)20に導き、この第1PBS2
0で反射してR画像を表示した反射型液晶表示パネル
(以下単にR用LCDという。)22に照射し、その反
射光(この反射光はS偏光からP偏光に変換されてい
る。)を透過して出力する。分離後のG成分を第2偏光
ビームスプリッタ(以下単に第2PBSという。)24
で反射してG画像を表示した反射型液晶表示パネル(以
下単にG用LCDという。)26に照射し、その反射光
(この反射光はS偏光からP偏光に変換されている。)
を透過して出力する。第1、第2ダイクロイックミラー
14、16を透過した分離後のB成分を第3偏光ビーム
スプリッタ(以下単に第3PBSという。)28で反射
してB画像を表示した反射型液晶表示パネル(以下単に
B用LCDという。)30に照射し、その反射光(この
反射光はS偏光からP偏光に変換されている。)を透過
して出力する。クロスプリズム32によって、第1、第
3PBS20、28から出力したR、B成分を反射する
とともに、第2PBS24から出力したG成分を透過し
てR、G、B成分を合成し、合成光を投写レンズ34で
スクリーン(図示省略)に拡大投影していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of color image projection apparatus has been configured as shown in FIG. That is, the light source 10
(Hereinafter simply referred to as R), green (hereinafter referred to as R)
Simply G. ) And blue (hereinafter simply referred to as B), after condensing S-polarized light (or P-polarized light) containing the three color components by the condensing lens 12, the first and second dichroic mirrors 14, 1
In step 6, the R and G components are sequentially reflected and separated, and the B component is transmitted and separated. The separated R component is reflected by a total reflection mirror 18 via a relay lens 17, and further led to a first polarizing beam splitter (hereinafter simply referred to as a first PBS) 20 via a relay lens 19, and this first PBS 2
A reflection type liquid crystal display panel (hereinafter, simply referred to as an R LCD) 22 that reflects the image at 0 and displays the R image is irradiated with the reflected light (this reflected light is converted from S-polarized light to P-polarized light). Output through. The separated G component is used as a second polarization beam splitter (hereinafter simply referred to as a second PBS) 24.
A reflective liquid crystal display panel (hereinafter, simply referred to as an LCD for G) 26 that has displayed a G image by being reflected by the LCD is irradiated with the reflected light (this reflected light is converted from S-polarized light to P-polarized light).
And output. A reflection type liquid crystal display panel (hereinafter simply referred to as a reflection type liquid crystal display panel) displaying a B image by reflecting the separated B component transmitted through the first and second dichroic mirrors 14 and 16 by a third polarization beam splitter (hereinafter simply referred to as a third PBS) 28. The LCD 30 irradiates the reflected light (this reflected light is converted from S-polarized light to P-polarized light) and outputs the reflected light. The cross prism 32 reflects the R and B components output from the first and third PBSs 20 and 28, transmits the G component output from the second PBS 24, combines the R, G, and B components, and combines the combined light into a projection lens. At 34, the image was enlarged and projected on a screen (not shown).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図15
に示した従来装置は次のような問題点があった。 (1)光源10からR用LCD22、G用LCD26、
B用LCD30のそれぞれに至るR、G、B成分の光路
長が相違するので、個別に焦点距離を調整するためのレ
ンズが余分に必要になる。 (2)色合成素子として高価なクロスプリズム32を使
用しているので、装置の価格が高くなる。クロスプリズ
ム32は4部品を合わせて作るので歩留まりが悪く高価
になるからである。 (3)偏光ビームスプリッタとして第1PBS20、第
2PBS24、第3PBS28の3つも必要になるの
で、前記(1)と相俟って装置全体を小型化できない。
However, FIG.
Has the following problems. (1) From the light source 10 to the LCD 22 for R, the LCD 26 for G,
Since the optical path lengths of the R, G, and B components reaching each of the B LCD 30 are different, an extra lens for individually adjusting the focal length is required. (2) Since the expensive cross prism 32 is used as the color synthesizing element, the price of the device becomes high. This is because the cross prism 32 is made by combining four parts, so that the yield is low and the cost is high. (3) Since the first PBS 20, the second PBS 24, and the third PBS 28 are also required as the polarizing beam splitters, it is not possible to reduce the size of the entire apparatus in combination with the above (1).

【0004】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、光源からR、G、B用LCDのそれぞれに至る
R、G、B成分の光路長を等しくして余分なレンズを不
要とし、高価なクロスプリズムを不要とし、必要とする
偏光ビームスプリッタの数を少なくして装置全体を小型
化することのできるカラー画像投影装置を提供すること
を目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has no need for an extra lens by equalizing the optical path lengths of the R, G, and B components from the light source to the R, G, and B LCDs. It is an object of the present invention to provide a color image projection apparatus which eliminates the need for an expensive cross prism, reduces the number of required polarization beam splitters, and can downsize the entire apparatus.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、3つの反射型
液晶表示パネルで表示した赤、青、緑の画像を合成し投
写レンズでスクリーンに拡大表示するカラー画像投影装
置において、S偏光又はP偏光に偏光された入射光から
赤、青、緑の3つの色成分を分離するとともに、第1、
第2色成分の一方をS偏光、他方をP偏光、第3色成分
をS偏光(又はP偏光)として出力する色分離素子と、
この色分離素子で分離された第1、第2色成分の一方を
反射し他方を透過して対応する第1、第2反射型液晶表
示パネルに照射するとともに、その反射光の一方を透過
し他方を反射して出力する第1偏光ビームスプリッタ
と、色分離素子で分離された第3色成分を反射(又は透
過)して対応する第3反射型液晶表示パネルに照射する
とともにその反射光を透過(又は反射)する第2偏光ビ
ームスプリッタと、第1偏光ビームスプリッタから出力
した第1、第2色成分と第2偏光ビームスプリッタから
出力した第3色成分を合成して投写レンズに出力する色
合成素子とを具備し、色分離素子で分離された第1、第
2、第3色成分のそれぞれが対応する第1、第2、第3
反射型液晶表示パネルに至るまでの光路長が等しくなる
ように、色分離素子、第1、第2偏光ビームスプリッ
タ、第1、第2、第3反射型液晶表示パネル及び色合成
素子を配置してなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a color image projection apparatus for synthesizing red, blue and green images displayed on three reflective liquid crystal display panels and enlarging and displaying the images on a screen with a projection lens. While separating the three color components of red, blue and green from the incident light polarized to the P-polarized light,
A color separation element that outputs one of the second color components as S-polarized light, the other as P-polarized light, and the third color component as S-polarized light (or P-polarized light);
One of the first and second color components separated by the color separation element is reflected and transmitted through the other to irradiate the corresponding first and second reflective liquid crystal display panels, while transmitting one of the reflected light. A first polarizing beam splitter that reflects and outputs the other, and reflects (or transmits) the third color component separated by the color separation element to irradiate the corresponding third reflection type liquid crystal display panel and to reflect the reflected light. A second polarizing beam splitter that transmits (or reflects), the first and second color components output from the first polarizing beam splitter, and the third color component output from the second polarizing beam splitter are combined and output to the projection lens. And a first, second, and third color components respectively corresponding to the first, second, and third color components separated by the color separation element.
The color separation element, the first and second polarization beam splitters, the first, second and third reflection type liquid crystal display panels, and the color combining element are arranged so that the optical path lengths up to the reflection type liquid crystal display panel are equal. It is characterized by becoming.

【0006】色分離素子で分離された第1、第2、第3
色成分のそれぞれが対応する第1、第2、第3反射型液
晶表示パネルに至るまでの光路長が等しいので、個別に
焦点距離を調整するための余分なレンズを必要としな
い。色分離素子によって、入射光が赤、青、緑の3つの
色成分に分離されるとともに、第1、第2色成分の一方
(例えば第1色成分)がS偏光、他方(例えば第2色成
分)がP偏光、第3色成分がS偏光(又はP偏光)とな
り、第1、第2偏光ビームスプリッタによって、第1、
第2、第3色成分のそれぞれが対応する第1、第2、第
3反射型液晶表示パネルに照射するとともに、その反射
光を出力し、色合成素子によって第1、第2偏光ビーム
スプリッタから出力した第1、第2、第3色成分が合成
されて投写レンズに出力し、スクリーンでカラー画像が
表示されるので、高価なクロスプリズムを必要とせず、
偏光ビームスプリッタも2つで済む。
The first, second, and third color separation elements separated by a color separation element
Since the optical path lengths to the first, second, and third reflective liquid crystal display panels corresponding to the respective color components are equal, an extra lens for individually adjusting the focal length is not required. The color separation element separates the incident light into three color components of red, blue, and green, and one of the first and second color components (for example, the first color component) is S-polarized light and the other (for example, the second color component). Component) becomes P-polarized light, and the third color component becomes S-polarized light (or P-polarized light).
Each of the second and third color components irradiates the corresponding first, second and third reflection type liquid crystal display panel, and outputs the reflected light, and is output from the first and second polarization beam splitters by the color combining element. The output first, second, and third color components are combined and output to a projection lens, and a color image is displayed on a screen. Therefore, an expensive cross prism is not required.
Only two polarization beam splitters are required.

【0007】色分離素子の構造を簡単にするために、色
分離素子を、透明基板上に第1位相差層、第1ダイクロ
イック層、第2位相差層及び第2ダイクロイック層を順
に積層して構成し、第1、第2ダイクロイック層によっ
て入射光から第1、第2、第3色成分を分離し、第1、
第2位相差層によって第1、第2色成分の一方(例えば
第1色成分)をS偏光、他方(例えば第2色成分)をP
偏光、第3色成分をS偏光(又はP偏光)とする。
In order to simplify the structure of the color separation element, the color separation element is formed by sequentially stacking a first retardation layer, a first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer on a transparent substrate. And separating the first, second, and third color components from the incident light by the first and second dichroic layers.
One of the first and second color components (for example, the first color component) is S-polarized light and the other (for example, the second color component) is P by the second retardation layer.
The polarized light and the third color component are S-polarized (or P-polarized).

【0008】第3色成分の第1位相差層による角度依存
性を低減するとともに、第3色成分が偏光性の高い状態
で第3反射型液晶表示パネルに到達できるようにするた
めに、色分離素子を、透明基板上に第1位相差層を形成
した位相差板と、透明基板上に第1ダイクロイック層、
第2位相差層及び第2ダイクロイック層を順に積層した
色分離板とで形成し、第1、第2ダイクロイック層によ
って入射光から第1、第2、第3色成分を分離し、第
1、第2位相差層によって第1、第2色成分の一方(例
えば第1色成分)をS偏光、他方(例えば第2色成分)
をP偏光、第3色成分をS偏光(又はP偏光)とする。
In order to reduce the angle dependence of the third color component due to the first retardation layer and to allow the third color component to reach the third reflective liquid crystal display panel in a state of high polarization, A separating element, a retardation plate having a first retardation layer formed on a transparent substrate, a first dichroic layer on a transparent substrate,
A second phase difference layer and a second dichroic layer are sequentially laminated to form a color separation plate, and first, second, and third color components are separated from incident light by the first and second dichroic layers. One of the first and second color components (for example, the first color component) is S-polarized light and the other (for example, the second color component) by the second retardation layer.
Is P polarized light, and the third color component is S polarized light (or P polarized light).

【0009】屈折による照射位置のずれをなくして第3
色成分が効率よく第3反射型液晶表示パネルに照射でき
るようにするために、色分離素子を、斜面上に第1ダイ
クロイック層を形成した第1直角プリズムと斜面上に第
2ダイクロイック層を形成した第2直角プリズムとを第
1、第2ダイクロイック層間に第2位相差層を挟んで一
体に固着するとともに、第1直角プリズムの水平面に第
1位相差層を固着した色分離プリズムで形成し、第1、
第2ダイクロイック層によって入射光から第1、第2、
第3色成分を分離し、第1、第2位相差層によって第
1、第2色成分の一方(例えば第1色成分)をS偏光、
他方(例えば第2色成分)をP偏光、第3色成分をS偏
光(又はP偏光)とする。
[0009] The third embodiment eliminates displacement of the irradiation position due to refraction.
In order to efficiently irradiate the third reflection type liquid crystal display panel with color components, a color separation element is formed by forming a first right-angle prism having a first dichroic layer formed on a slope and a second dichroic layer on a slope. And the second right-angle prism are integrally fixed with the second retardation layer interposed between the first and second dichroic layers, and formed by a color separation prism in which the first retardation layer is fixed to the horizontal plane of the first right-angle prism. , First,
The second, dichroic layer separates the first, second,
The third color component is separated, and one of the first and second color components (for example, the first color component) is S-polarized by the first and second retardation layers.
The other (for example, the second color component) is P-polarized light, and the third color component is S-polarized light (or P-polarized light).

【0010】波長の長い光ほど焦点距離が長くなるとい
う光学的性質に基づいて生じる第1、第2色成分間の実
質的な光路長の差を低減するために、色分離素子の第
1、第2ダイクロイック層は、第1、第2色成分のうち
の色分離時における光路長の短い方の色成分が波長の短
い方の色成分となるように色成分を分離する。
In order to reduce a substantial difference in optical path length between the first and second color components due to an optical property that light having a longer wavelength has a longer focal length, the first and second color separation elements have the same structure. The second dichroic layer separates the first and second color components such that the color component having the shorter optical path length at the time of color separation becomes the color component having the shorter wavelength.

【0011】色分離素子で分離された第1、第2、第3
色成分のそれぞれの中に含まれる不要な色成分を除去す
るために、色分離素子で分離された第1、第2、第3色
成分が対応した第1、第2、第3反射型液晶表示パネル
に至るまでの光路中に、対応した色成分を透過しそれ以
外の色成分を除去する不要光除去素子を設ける。例え
ば、この不要光除去素子を第1、第2、第3吸収フィル
タで構成し、この第1吸収フィルタを第1反射型液晶表
示パネルと第1偏光ビームスプリッタの間に設けて第1
色成分以外の色成分を吸収し、第2吸収フィルタを第2
反射型液晶表示パネルと第1偏光ビームスプリッタの間
に設けて第2色成分以外の色成分を吸収し、第3吸収フ
ィルタを第3反射型液晶表示パネルと第2偏光ビームス
プリッタの間に設けて第3色成分以外の色成分を吸収す
る。
The first, second, and third color separation elements separated by the color separation element
First, second, and third reflective liquid crystals corresponding to first, second, and third color components separated by a color separation element in order to remove unnecessary color components included in each of the color components. An unnecessary light removing element that transmits a corresponding color component and removes other color components is provided in an optical path leading to the display panel. For example, the unnecessary light removing element is constituted by first, second, and third absorption filters, and the first absorption filter is provided between the first reflection type liquid crystal display panel and the first polarization beam splitter.
Absorbs color components other than the color component and sets the second absorption filter to the second
It is provided between the reflective liquid crystal display panel and the first polarizing beam splitter to absorb color components other than the second color component, and a third absorption filter is provided between the third reflective liquid crystal display panel and the second polarizing beam splitter. To absorb color components other than the third color component.

【0012】又は、不要光除去素子を第1、第2ダイク
ロイックミラーで構成し、第1ダイクロイックミラーを
色分離素子と第1偏光ビームスプリッタの間に設けて第
1色成分及び第2色成分を透過するとともに第1色成分
及び第2色成分以外の色成分を反射し、第2ダイクロイ
ックミラーを色分離素子と第2偏光ビームスプリッタの
間に設けて第3色成分を透過するとともに第3色成分以
外の色成分を反射する。
Alternatively, the unnecessary light removing element is constituted by first and second dichroic mirrors, and the first dichroic mirror is provided between the color separating element and the first polarizing beam splitter to separate the first and second color components. Transmits and reflects color components other than the first and second color components. A second dichroic mirror is provided between the color separation element and the second polarizing beam splitter to transmit the third color component and to transmit the third color component. Reflects color components other than the components.

【0013】第2偏光ビームスプリッタから出力する第
3色成分がS偏光の場合に、投写光として利用できる波
長域を広げて輝度を増加させるために、色合成素子をダ
イクロイックミラーで形成し、このダイクロイックミラ
ーと第2偏光ビームスプリッタの間に第3色成分をS偏
光からP偏光に変換する1/2位相差板(1/2波長
板)を設ける。
When the third color component output from the second polarizing beam splitter is S-polarized light, a color synthesizing element is formed by a dichroic mirror in order to widen a wavelength range usable as projection light and increase luminance. A half-wave plate (half-wave plate) for converting the third color component from S-polarized light to P-polarized light is provided between the dichroic mirror and the second polarization beam splitter.

【0014】第1、第2、第3反射型液晶表示パネルの
画像表示面に塵埃やゴミが付着するのを防止するため
に、第1、第2偏光ビームスプリッタを偏光ビームスプ
リッタプリズムで形成し、第1、第2反射型液晶表示パ
ネルと第1偏光ビームスプリッタプリズムの対応面の間
に形成される空間を密閉状態に形成し、第3反射型液晶
表示パネルと第2偏光ビームスプリッタプリズムの対応
面の間に形成される空間を密閉状態に形成する。
In order to prevent dust and dirt from adhering to the image display surfaces of the first, second and third reflective liquid crystal display panels, the first and second polarizing beam splitters are formed by polarizing beam splitter prisms. Forming a space between the corresponding surfaces of the first and second reflective liquid crystal display panels and the first polarizing beam splitter prism in a hermetically sealed state, and forming a space between the third reflective liquid crystal display panel and the second polarizing beam splitter prism. The space formed between the corresponding surfaces is formed in a sealed state.

【0015】さらなる小型化を図るとともに、組立、調
整及び交換の容易化及び輝度の向上を図るために、それ
ぞれの直角を挟む一方の面が色分離素子側となり斜面が
ほぼ同一平面上となる第1、第2直角プリズムと、それ
ぞれの直角を挟む一方の面が第1、第2直角プリズムの
斜面に当接し、他方の面が相互に当接する第3、第4直
角プリズムとを一体化したプリズムブロックを具備し、
第1直角プリズムと第3直角プリズムの当接面の間に第
1偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜を設け、第2
直角プリズムと第4直角プリズムの当接面の間に第2偏
光ビームスプリッタを形成する偏光膜を設け、第3、第
4直角プリズムの当接面の間に色合成素子を形成するダ
イクロイック膜を設ける。
In order to further reduce the size, to facilitate assembly, adjustment and replacement, and to improve the brightness, one surface sandwiching the respective right angles is on the color separation element side and the slope is substantially coplanar. The first and second right-angle prisms are integrated with the third and fourth right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle in contact with the slopes of the first and second right-angle prisms and the other surfaces contacting each other. Equipped with a prism block,
A polarizing film forming a first polarizing beam splitter is provided between contact surfaces of the first right-angle prism and the third right-angle prism, and a second polarizing beam splitter is provided.
A polarizing film forming a second polarizing beam splitter is provided between the contact surfaces of the right-angle prism and the fourth right-angle prism, and a dichroic film forming a color combining element is formed between the contact surfaces of the third and fourth right-angle prisms. Provide.

【0016】さらなる小型化を図るとともに、組立、調
整及び交換の容易化及び輝度の向上を図るために、それ
ぞれの直角を挟む一方の面が色分離素子側となり斜面が
ほぼ同一平面上となる第1、第2直角プリズムと、それ
ぞれの直角を挟む一方の面が第1、第2直角プリズムの
斜面に当接し、他方の面が相互に当接する第3、第4直
角プリズムとを一体化して形成したプリズムブロック
を、色分離素子と一体化してユニットとし、第1、第
2、第3反射型液晶表示パネルとプリズムブロックの対
応面の間に形成される空間を密閉状態に形成し、第1直
角プリズムと第3直角プリズムの当接面の間に第1偏光
ビームスプリッタを形成する偏光膜を設け、第2直角プ
リズムと第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビー
ムスプリッタを形成する偏光膜を設け、第3、第4直角
プリズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロ
イック膜を設ける。
In order to further reduce the size, facilitate assembly, adjustment and replacement, and improve the luminance, one surface sandwiching each right angle is on the side of the color separation element and the inclined surface is substantially coplanar. The first and second right-angle prisms are integrated with the third and fourth right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle in contact with the slopes of the first and second right-angle prisms and the other surface in contact with each other. The formed prism block is integrated with the color separation element to form a unit, and a space formed between the first, second, and third reflective liquid crystal display panels and the corresponding surface of the prism block is formed in a sealed state. A polarizing film forming a first polarizing beam splitter is provided between the contact surfaces of the first right-angle prism and the third right-angle prism, and the second polarizing beam splitter is provided between the contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism. Form The polarizing film is provided, the third, providing a dichroic film for forming a color combining element between the abutment surface of the fourth rectangular prism.

【0017】さらなる小型化を図るとともに、組立、調
整及び交換の容易化、輝度の向上及び屈折率による照射
位置のずれ防止を図るために、直角を挟む一方の面が当
接し、他方の面がほぼ同一平面となる第1、第2直角プ
リズムと、直角を挟む一方の面が第1直角プリズムの斜
面に当接し、斜面の一部が入射光側となる第3直角プリ
ズムと、直角を挟む一方の面が第2直角プリズムの斜面
に当接し、斜面の一部が投写レンズ側となる第4直角プ
リズムと、直角を挟む一方の面が第3直角プリズムの直
角を挟む他方の面に当接し、他方の面が第4直角プリズ
ムの直角を挟む他方の面に当接する第5直角プリズムと
を一体化したプリズムブロックを具備し、第1、第2、
第3反射型液晶表示パネルとプリズムブロックの対応面
の間に形成される空間を密閉状態に形成し、第1、第2
直角プリズムの当接面の間に第1位相差層を設け、第1
直角プリズムと第3直角プリズムの当接面の間に第1ダ
イクロイック層、第2位相差層及び第2ダイクロイック
層を設け、第3直角プリズムと第5直角プリズムの当接
面の間に第1偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜を
設け、第2直角プリズムと第4直角プリズムの当接面の
間に第2偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜を設
け、第4直角プリズムと第5直角プリズムの当接面の間
に色合成素子を形成するダイクロイック膜を設ける。
In order to further reduce the size, facilitate assembly, adjustment and replacement, improve the luminance and prevent the irradiation position from shifting due to the refractive index, one surface sandwiching the right angle is in contact, and the other surface is The first and second right-angle prisms, which are substantially coplanar, and the third right-angle prism having one surface sandwiching the right angle abutting on the slope of the first right-angle prism and part of the slope being on the incident light side, sandwiching the right angle. One surface is in contact with the inclined surface of the second right-angle prism, and a part of the inclined surface is on the projection lens side, and one surface sandwiching the right angle is in contact with the other surface sandwiching the right angle of the third right-angle prism. A prism block that integrates a fifth right-angle prism that is in contact with the other surface and abuts the other surface sandwiching the right angle of the fourth right-angle prism;
The space formed between the third reflective liquid crystal display panel and the corresponding surface of the prism block is formed in a sealed state, and the first and second
A first retardation layer is provided between the contact surfaces of the right-angle prism,
A first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer are provided between the contact surfaces of the right-angle prism and the third right-angle prism, and the first dichroic layer is provided between the contact surfaces of the third right-angle prism and the fifth right-angle prism. A polarizing film for forming a polarizing beam splitter is provided, a polarizing film for forming a second polarizing beam splitter is provided between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism, and a fourth right-angle prism and a fifth right-angle prism are provided. A dichroic film for forming a color combining element is provided between the contact surfaces.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面により説明する。図1は本発明によるカラー画像投影
装置の一実施形態例を示すもので、図15と同一部分は
同一符号とし説明を省略又は簡略する。図1において、
10はS偏光を装置への入射光として出力する光源、1
2は集光レンズ、22は青(B)の画像を表示した第1
反射型液晶表示パネルの一例としてのB用LCD、30
は赤(R)の画像を表示した第2反射型液晶表示パネル
の一例としてのR用LCD、26は緑(G)の画像を表
示した第3反射型液晶表示パネルの一例としてのG用L
CD、34は投写レンズである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a color image projection apparatus according to the present invention. The same parts as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted or simplified. In FIG.
Reference numeral 10 denotes a light source that outputs S-polarized light as incident light to the device;
Reference numeral 2 denotes a condensing lens, and reference numeral 22 denotes a first displaying a blue (B) image.
LCD for B as an example of reflective liquid crystal display panel, 30
R is an R LCD as an example of a second reflective liquid crystal display panel displaying a red (R) image, and 26 is a G L as an example of a third reflective liquid crystal display panel displaying a green (G) image.
CD and 34 are projection lenses.

【0019】36は色分離素子で、この色分離素子36
は、入射光(S偏光)に対して45°の角度をもって配
置された透明基板(例えばガラス基板)38上に、第1
位相差層40、第1ダイクロイック層42、第2位相差
層44及び第2ダイクロイック層46を順に積層して形
成され、前記第1、第2ダイクロイック層42、46に
よって入射光(S偏光)から第1、第2、第3色成分と
してのB、R、G成分を分離し、前記第1、第2位相差
層40、44によってB成分をS偏光(図中Bsと記
す。)、R成分をP偏光(図中Rpと記す。)、G成分
をS偏光(図中Gsと記す。)とする。具体的には、第
2ダイクロイック層46でB成分を反射して分離すると
ともにR、G成分を透過し、第1ダイクロイック層42
でR成分を反射して分離するとともにG成分を透過す
る。また、R成分が第2位相差層44を透過する光路長
を半波長(1/2波長)とすることによってR成分をS
偏光からP偏光に変換する。すなわち、R成分は第2位
相差層44を透過した後に第1ダイクロイック層42で
反射して再び第2位相差層44を透過するので、R成分
の第2位相差層44を透過する光路長が半波長となる。
また、G成分が第2位相差層44、第1位相差層40を
透過する光路長を1波長とすることによってG成分をS
偏光に戻す。このため、第1位相差層40の厚さは第2
位相差層44の厚さの3倍となるが、図示の便宜上ほぼ
同一厚さに表示した。また、第1、第2位相差層40、
44、第1、第2ダイクロイック層42、46は薄い層
(例えば薄膜)であるが、図示の便宜上拡大して表示し
た。
Reference numeral 36 denotes a color separation element.
Is placed on a transparent substrate (eg, a glass substrate) 38 disposed at an angle of 45 ° with respect to the incident light (S-polarized light).
The phase difference layer 40, the first dichroic layer 42, the second phase difference layer 44, and the second dichroic layer 46 are sequentially laminated, and are formed by the first and second dichroic layers 42 and 46 from incident light (S-polarized light). The B, R, and G components as the first, second, and third color components are separated, and the B component is S-polarized (referred to as Bs in the drawing) and R by the first and second retardation layers 40, 44. The component is referred to as P-polarized light (referred to as Rp in the figure), and the G component is referred to as S-polarized light (referred to as Gs in the figure). More specifically, the second dichroic layer 46 reflects and separates the B component, transmits the R and G components, and transmits the first and second dichroic layers 42 and 42.
Reflects and separates the R component and transmits the G component. In addition, by setting the optical path length of the R component passing through the second retardation layer 44 to a half wavelength ((wavelength), the R component is reduced to S
Convert from polarized light to P-polarized light. That is, since the R component transmits through the second retardation layer 44, is reflected by the first dichroic layer 42 and transmits again through the second retardation layer 44, the optical path length of the R component transmitted through the second retardation layer 44 is obtained. Is a half wavelength.
Further, by setting the optical path length of the G component passing through the second retardation layer 44 and the first retardation layer 40 to one wavelength, the G component is reduced to S.
Return to polarized light. For this reason, the thickness of the first retardation layer 40 is
Although the thickness is three times the thickness of the retardation layer 44, the thickness is shown to be substantially the same for convenience of illustration. Also, the first and second retardation layers 40,
44, the first and second dichroic layers 42 and 46 are thin layers (for example, thin films), but are enlarged for convenience of illustration.

【0020】48は第1偏光ビームスプリッタの一例と
しての第1偏光ビームスプリッタプリズム(以下単に第
1PBSという。)、50は第2偏光ビームスプリッタ
の一例としての第2偏光ビームスプリッタプリズム(以
下単に第2PBSという。)、52は色合成素子の一例
としてのダイクロイックプリズムである。前記第1PB
S48は、2つの直角プリズムの斜面間に偏光膜を設け
て固着した状態に形成されている。前記第2PBS50
も前記第1PBS48と同様に形成されている。前記ダ
イクロイックプリズム52は、2つの直角プリズムの斜
面間にダイクロイック膜を設けて固着した形態に形成さ
れている。
Reference numeral 48 denotes a first polarization beam splitter prism (hereinafter simply referred to as a first PBS) as an example of a first polarization beam splitter, and 50 denotes a second polarization beam splitter prism (hereinafter simply referred to as a first PBS) as an example of a second polarization beam splitter. Reference numeral 52 denotes a dichroic prism as an example of a color combining element. The first PB
S48 is formed in a state where a polarizing film is provided between the inclined surfaces of the two right-angle prisms and fixed. The second PBS 50
Are formed similarly to the first PBS 48. The dichroic prism 52 is formed in a form in which a dichroic film is provided and fixed between the slopes of two right-angle prisms.

【0021】前記第1PBS48は、前記色分離素子3
6で分離したB成分を反射してB用LCD22に照射す
るとともにその反射光(この反射に伴いS偏光からP偏
光に変換されている。)を透過して出力し、さらに前記
色分離素子36で分離したR成分を透過してR用LCD
30に照射するとともにその反射光(この反射に伴いP
偏光からS偏光に変換されている。)を反射して出力す
る。前記第2PBS50は、前記色分離素子36で分離
したG成分を反射してG用LCD26に照射するととも
にその反射光(この反射に伴いS偏光からP偏光に変換
されている。)を透過して出力する。前記ダイクロイッ
クプリズム52は、前記第1PBS48から出力したB
成分、R成分を透過し、前記第2PBS50から出力し
たG成分を反射してB成分、R成分及びG成分を合成し
前記投写レンズ34に出力する。前記色分離素子36、
第1、第2PBS48、50、B用LCD22、R用L
CD30、G用LCD26及びダイクロイックプリズム
52は、前記色分離素子36で分離されたB成分、R成
分、G成分のそれぞれが対応するB用LCD22、R用
LCD30、G用LCD26に至るまでの光路長が等し
くなるように配置されている。
The first PBS 48 is provided with the color separation element 3.
The B component separated at 6 is reflected and radiated to the B LCD 22, and the reflected light (which has been converted from S-polarized light to P-polarized light with this reflection) is transmitted and output. LCD for R through R component separated by
30 and the reflected light (P due to this reflection)
It has been converted from polarized light to S-polarized light. ) Is reflected and output. The second PBS 50 reflects the G component separated by the color separation element 36 and irradiates the G LCD 26 with the reflected light (which is converted from S-polarized light to P-polarized light with this reflection). Output. The dichroic prism 52 outputs the B output from the first PBS 48.
The component, the R component, is transmitted, the G component output from the second PBS 50 is reflected, the B component, the R component, and the G component are combined and output to the projection lens 34. The color separation element 36,
First and second PBSs 48 and 50, LCD 22 for B, L for R
The CD 30, the G LCD 26, and the dichroic prism 52 are optical path lengths to the B LCD 22, R LCD 30, and G LCD 26 corresponding to the B, R, and G components separated by the color separation element 36, respectively. Are arranged to be equal.

【0022】つぎに図1の作用を説明する。 (1)光源10から出力し集光レンズ12で集光された
入射光(S偏光)は、色分離素子36によってB、R、
Gの3つの色成分に分離されるとともに、B成分をS偏
光、R成分をP偏光、G成分をS偏光とする。 (2)B成分は第1PBS48で反射して対応するB用
LCD22に照射し、その反射光(P偏光)が第1PB
S48を透過して出力する。R成分は第1PBS48を
透過して対応するR用LCD30に照射し、反射光(S
偏光)が第1PBS48で反射して出力する。G成分は
第2PBS50で反射して対応するG用LCD26に照
射し、その反射光(P偏光)が第2PBS50を透過し
て出力する。 (3)第1PBS48から出力したB成分及びR成分と
第2PBS50から出力したG成分とはダイクロイック
プリズム52で合成され投写レンズ34に出力し、スク
リーン(図示省略)でカラー画像が表示される。 (4)色分離素子36で分離されたB成分、R成分、G
成分のそれぞれが対応するB用LCD22、R用LCD
30、G用LCD26に至るまでの光路長が等しいの
で、焦点を合わせるための余分なレンズを必要としな
い。また、従来例のような高価なクロスプリズムを必要
とせず、偏光ビームスプリッタも第1PBS48と第2
PBS50の2つで済む。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. (1) The incident light (S-polarized light) output from the light source 10 and collected by the condenser lens 12 is B, R,
The light is separated into three color components of G, the B component is S-polarized light, the R component is P-polarized light, and the G component is S-polarized light. (2) The B component is reflected by the first PBS 48 and irradiates the corresponding LCD 22 for B, and the reflected light (P polarization) is reflected by the first PB 48.
The output is transmitted through S48. The R component is transmitted through the first PBS 48 and irradiates the corresponding R LCD 30 with the reflected light (S
(Polarized light) is reflected by the first PBS 48 and output. The G component is reflected by the second PBS 50 and irradiates the corresponding G LCD 26, and the reflected light (P-polarized light) is transmitted through the second PBS 50 and output. (3) The B and R components output from the first PBS 48 and the G component output from the second PBS 50 are combined by the dichroic prism 52 and output to the projection lens 34, where a color image is displayed on a screen (not shown). (4) B component, R component, and G separated by the color separation element 36
LCD for B and R for each component
30, since the optical path lengths up to the G LCD 26 are equal, an extra lens for focusing is not required. Further, an expensive cross prism as in the conventional example is not required, and the polarizing beam splitter is also provided with the first PBS 48 and the second PBS 48.
Only two of PBS 50 are required.

【0023】前記実施形態例では、色分離素子36で分
離されたB成分、R成分、G成分を、第1PBS48、
第2PBS50を介して対応したB用LCD22、R用
LCD30、G用LCD26に直接入力するようにした
が、本発明はこれに限るものでなく、途中に不要光除去
素子としての吸収フィルタやダイクロイックミラーを設
けてB用LCD22、R用LCD30、G用LCD26
に不必要な色成分(すなわちノイズ)が入力しないよう
にしたものについても利用することができる。
In the embodiment, the B component, the R component, and the G component separated by the color separation element 36 are combined with the first PBS 48,
The input is made directly to the corresponding B LCD 22, the R LCD 30, and the G LCD 26 via the second PBS 50. However, the present invention is not limited to this, and an absorption filter or a dichroic mirror as an unnecessary light removing element is provided in the middle. LCD 22 for B, LCD 30 for R, LCD 26 for G
It is also possible to use an arrangement in which unnecessary color components (that is, noise) are prevented from being input.

【0024】例えば、図2に示すように、第1PBS4
8とB用LCD22の間にB成分以外の色成分を吸収す
る第1吸収フィルタ54を設け、第1PBS48とR用
LCD30の間にR成分以外の色成分を吸収する第2吸
収フィルタ56を設け、第2PBS50とG用LCD2
6の間にG成分以外の色成分を吸収する第3吸収フィル
タ58を設け、色分離素子36で分離されたB成分、R
成分、G成分のそれぞれの中に含まれる不要な色成分を
除去することができる。この場合、第3吸収フィルタ5
8を第2PBS50とG用LCD26の間に設ける代わ
りに、色分離素子36と第2PBS50の間に設けても
同様に作用する。又は、図3に示すように、色分離素子
36と第1PBS48の間にB成分及びR成分を透過
し、B成分及びR成分以外を反射する第1ダイクロイッ
クミラー60を設け、色分離素子36と第2PBS50
の間にG成分を透過し、G成分以外を反射する第2ダイ
クロイックミラー62を設け、色分離素子36で分離さ
れたB成分、R成分、G成分のそれぞれの中に含まれる
不要な色成分を除去することができる。この場合、第
1、第2ダイクロイックミラー60、62の代わりに、
第1、第2PBS48、50の色分離素子36側の表面
に第1、第2ダイクロイック層を固着し、この第1、第
2ダイクロイック層によって、色分離素子36で分離さ
れたB成分、R成分、G成分のそれぞれの中に含まれる
不要な色成分を除去するようにしても同様に作用する。
なお、図3において、色分離素子36の透明基板38
は、図示の便宜上省略している。
For example, as shown in FIG.
8 and the LCD 22 for B, a first absorption filter 54 for absorbing a color component other than the B component is provided, and a second absorption filter 56 for absorbing a color component other than the R component is provided between the first PBS 48 and the LCD 30 for R. , Second PBS50 and LCD2 for G
6, a third absorption filter 58 for absorbing a color component other than the G component is provided, and the B component and the R component separated by the color separation element 36 are provided.
Unnecessary color components contained in each of the component and the G component can be removed. In this case, the third absorption filter 5
The same effect can be obtained by providing between the color separation element 36 and the second PBS 50 instead of providing the 8 between the second PBS 50 and the G LCD 26. Alternatively, as shown in FIG. 3, a first dichroic mirror 60 that transmits the B component and the R component and reflects the components other than the B component and the R component is provided between the color separation element 36 and the first PBS 48. 2nd PBS50
A second dichroic mirror 62 that transmits the G component and reflects the components other than the G component is provided between them, and unnecessary color components included in each of the B component, the R component, and the G component separated by the color separation element 36. Can be removed. In this case, instead of the first and second dichroic mirrors 60 and 62,
First and second dichroic layers are fixed to the surfaces of the first and second PBSs 48 and 50 on the color separation element 36 side, and the B and R components separated by the color separation element 36 by the first and second dichroic layers. , And G components, the same effect can be obtained by removing unnecessary color components contained in each of the G components.
In FIG. 3, the transparent substrate 38 of the color separation element 36 is shown.
Is omitted for convenience of illustration.

【0025】前記実施形態例では、B用LCD22、R
用LCD30と第1PBS48の対応面との間に形成さ
れた空間を非密閉状態に形成し、G用LCD26と第2
PBS50の対応面との間に形成された空間を非密閉状
態に形成した場合について説明したが、本発明はこれに
限るものでなく、密閉状態に形成した場合についても利
用することができる。例えば、図4に示すように、B用
LCD22の画像表示側の周縁部をシール材66bで第
1PBS48の対応面に固着して、両者の間に形成され
た空間を密閉状態に形成する。同様にして、R用LCD
30、G用LCD26の画像表示側の周縁部をシール材
66r、66gで第1PBS48、第2PBS50の対
応面に固着して、両者の間に形成された空間を密閉状態
に形成する。このように密閉状態に形成した場合には、
B用LCD22、R用LCD30、G用LCD26の画
像表示面に塵埃やゴミが付着するのを防止することがで
きる。また、B用LCD22、R用LCD30、G用L
CD26の画像表示側と反対側に冷却フィン68b、6
8r、68gを取付け、この冷却フィン68b、68
r、68gに冷却用の風を当てるなどして、密閉に伴う
B用LCD22、R用LCD30、G用LCD26の発
熱を放熱させる。なお、図4において、色分離素子36
の透明基板38は、図示の便宜上省略している。
In the above embodiment, the LCD 22 for B, the R
The space formed between the LCD 30 for G and the corresponding surface of the first PBS 48 is formed in an unsealed state, and the LCD 26 for G and the second
Although the case where the space formed between the corresponding surface of the PBS 50 and the corresponding surface of the PBS 50 is formed in an unsealed state has been described, the present invention is not limited to this, and can be used in a case where the space is formed in a closed state. For example, as shown in FIG. 4, the peripheral portion on the image display side of the LCD 22 for B is fixed to the corresponding surface of the first PBS 48 with a sealing material 66b, and the space formed therebetween is sealed. Similarly, LCD for R
30, the peripheral portion on the image display side of the G LCD 26 is fixed to the corresponding surfaces of the first PBS 48 and the second PBS 50 with the sealing materials 66r and 66g, and the space formed between them is sealed. When formed in such a sealed state,
It is possible to prevent dust and dirt from adhering to the image display surfaces of the LCD 22 for B, the LCD 30 for R, and the LCD 26 for G. LCD 22 for B, LCD 30 for R, L for G
The cooling fins 68b and 6 are provided on the side of the CD 26 opposite to the image display side.
8r, 68g, and the cooling fins 68b, 68
By exposing cooling air to r and 68g, heat generated by the B LCD 22, the R LCD 30, and the G LCD 26 accompanying the sealing is radiated. It should be noted that in FIG.
The transparent substrate 38 is omitted for convenience of illustration.

【0026】前記実施形態例では、第1PBS48、第
2PBS50、ダイクロイックプリズム52が別体の場
合について説明したが、本発明はこれに限るものでな
く、これらを一体化した場合についても利用することが
できる。例えば、図5に示すように、それぞれの直角を
挟む一方の面が色分離素子36側となり斜面がほぼ同一
平面上になる第1、第2直角プリズム701、702
と、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第1、第2直
角プリズム701、702の斜面に当接し、他方の面が
相互に当接した第3、第4直角プリズム703、704
とを一体化したプリズムブロック70を具備し、第1直
角プリズム701と第3直角プリズム703の当接面の
間に第1偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜72を
設け、第2直角プリズム702と第4直角プリズム70
4の当接面の間に第2偏光ビームスプリッタを形成する
偏光膜74を設け、第3、第4直角プリズム703、7
04の当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイッ
ク膜76を設けた場合についても利用することができ
る。この場合には、一体化によってさらなる小型化を図
ることができるとともに、組立、調整及び交換の容易化
を図ることができ、界面による反射、散乱を無くして輝
度の向上を図ることができる。なお、図5において、色
分離素子36の透明基板38は、図示の便宜上省略して
いる。
In the above-described embodiment, the case where the first PBS 48, the second PBS 50, and the dichroic prism 52 are separate bodies has been described. However, the present invention is not limited to this. it can. For example, as shown in FIG. 5, the first and second right-angle prisms 701 and 702 are arranged such that one surface sandwiching the respective right angles is on the color separation element 36 side and the slopes are substantially coplanar.
And third and fourth right-angle prisms 703, 704 in which one surface sandwiching the respective right angles is in contact with the slopes of the first and second right-angle prisms 701, 702, and the other surface is in contact with each other.
And a polarizing film 72 forming a first polarizing beam splitter between contact surfaces of the first right-angle prism 701 and the third right-angle prism 703. Fourth right angle prism 70
4, a polarizing film 74 forming a second polarizing beam splitter is provided between the contact surfaces of the third and fourth right-angle prisms 703, 7
The present invention can also be applied to a case where a dichroic film 76 for forming a color synthesizing element is provided between the contact surfaces 04. In this case, the size can be further reduced by the integration, the assembling, adjustment, and replacement can be facilitated, and the reflection and scattering at the interface can be eliminated to improve the luminance. In FIG. 5, the transparent substrate 38 of the color separation element 36 is omitted for convenience of illustration.

【0027】又は、図6に示すように、プリズムブロッ
ク70を色分離素子36と一体化してユニット78と
し、シール材66r、66b、66gによってB用LC
D22、R用LCD30、G用LCD26とプリズムブ
ロック70の対応面の間に形成される空間を密閉状態に
形成した場合についても利用することができる。この場
合には、図5の場合と同様の効果を有するとともに、投
写画像位置の調整の容易化、部品点数の減少による組
立、調整及び交換の容易化を図ることができる。なお、
図6において、色分離素子36の透明基板38は、図示
の便宜上省略している。
Alternatively, as shown in FIG. 6, the prism block 70 is integrated with the color separation element 36 to form a unit 78, and the LC for B is formed by sealing materials 66r, 66b, 66g.
It can also be used when the space formed between the corresponding surfaces of the D22, R LCD 30, G LCD 26 and the prism block 70 is sealed. In this case, the same effects as in the case of FIG. 5 can be obtained, and the adjustment of the projection image position can be facilitated, and the assembly, adjustment, and replacement can be facilitated by reducing the number of parts. In addition,
6, the transparent substrate 38 of the color separation element 36 is omitted for convenience of illustration.

【0028】前記実施形態例では、色分離素子の構造を
簡単にするために、色分離素子を、透明基板上に第1位
相差層、第1ダイクロイック層、第2位相差層及び第2
ダイクロイック層を順に積層して形成したが、本発明は
これに限るものでなく、S偏光又はP偏光に偏光された
入射光から青、赤、緑の3つの色成分を分離するととも
に、第1、第2色成分の一方をS偏光、他方をP偏光、
第3色成分をS偏光(又はP偏光)として出力するもの
であればよい。
In the above embodiment, in order to simplify the structure of the color separation element, the color separation element is provided on a transparent substrate by a first retardation layer, a first dichroic layer, a second retardation layer and a second retardation layer.
The dichroic layer is formed by sequentially laminating the dichroic layers. However, the present invention is not limited to this, and the three color components of blue, red, and green are separated from the incident light polarized as the S-polarized light or the P-polarized light. , One of the second color components is S-polarized light, the other is P-polarized light,
What is necessary is just to output the third color component as S-polarized light (or P-polarized light).

【0029】例えば、図7に示すように、色分離素子3
6aを、透明基板38a上に第1位相差層40aを形成
した位相差板80と、透明基板38b上に第1ダイクロ
イック層42、第2位相差層44及び第2ダイクロイッ
ク層46を順に積層した色分離板82とで構成し、第
1、第2ダイクロイック層42、46によって入射光か
らB、R、G成分を分離し、第1位相差層40a及び第
2位相差層44によってB成分をS偏光、R成分をP偏
光、G成分をS偏光とした場合についても利用すること
ができる。この場合、位相差層40a、44の角度依存
性を低減させることができるとともに、G成分を偏光性
の高い状態でG用LCD26に到達させることができ
る。すなわち、色分離素子36aの入射面は入射光の進
行方向に対して45°に設置されているので、入射光の
光束両端部における入射角θ1( 45°)、θ2(
45°)の差(θ1−θ2)が大きくなると、入射光の
進行方向に対して45°に設置された第1位相差層40
(図1の場合)で入射角差(θ1−θ2)がさらに拡大
し、表示画面の両端で色(G成分)のバランスが崩れて
違った色に見えることがある。これに対して入射光の進
行方向に対して90°に設置された第1位相差層40a
(図7の場合)では、図1の場合における入射角差(θ
1−θ2)の拡大を抑制することができ、表示画面の両
端での色(G成分)バランスの崩れを抑制することがで
きる。さらに、第1位相差層40aの位置が図1の場合
(第1位相差層40)よりもG用LCD26に近いの
で、G成分を偏光性の高い状態でG用LCD26に到達
させて輝度とコントラストの向上を図ることができる。
なお、図7の第1位相差層40aは、第2PBS50へ
入射するG成分をS偏光とするために層の厚さが第1位
相差層40の約√2倍に形成されている。
For example, as shown in FIG.
6a, a retardation plate 80 having a first retardation layer 40a formed on a transparent substrate 38a and a first dichroic layer 42, a second retardation layer 44, and a second dichroic layer 46 laminated on a transparent substrate 38b in this order. The first and second dichroic layers 42 and 46 separate the B, R, and G components from the incident light, and the first and second retardation layers 40a and 44 separate the B component. It can also be used when the S component, the R component is P polarized light, and the G component is S polarized light. In this case, the angle dependence of the retardation layers 40a and 44 can be reduced, and the G component can reach the G LCD 26 in a state of high polarization. That is, since the incident surface of the color separation element 36a is set at 45 ° to the traveling direction of the incident light, the incident angles θ1 (45 °) and θ2 (
When the difference (θ1−θ2) increases by 45 °, the first retardation layer 40 disposed at 45 ° with respect to the traveling direction of the incident light.
In the case of FIG. 1, the incident angle difference (θ1−θ2) is further enlarged, and the color (G component) balance may be lost at both ends of the display screen, so that the display screen may look different. On the other hand, the first retardation layer 40a provided at 90 ° to the traveling direction of the incident light
In the case of FIG. 7, the incident angle difference (θ
1−θ2) can be suppressed, and the color (G component) balance at both ends of the display screen can be prevented from being lost. Further, since the position of the first retardation layer 40a is closer to the G LCD 26 than in the case of FIG. 1 (the first retardation layer 40), the G component is allowed to reach the G LCD 26 in a state of high polarization to improve the brightness and the brightness. The contrast can be improved.
The thickness of the first retardation layer 40a in FIG. 7 is about √2 times the thickness of the first retardation layer 40 so that the G component incident on the second PBS 50 is converted into S-polarized light.

【0030】又は、図8に示すように、色分離素子36
bを、斜面上に第1ダイクロイック膜(第1ダイクロイ
ック層の一例)42aを形成した第1直角プリズム84
と、斜面上に第2ダイクロイック膜(第2ダイクロイッ
ク層の一例)46aを形成した第2直角プリズム86と
を第1、第2ダイクロイック膜42a、46a間に第2
位相差層44を挟んで一体に固着するとともに、第1直
角プリズム84の水平面に第1位相差層40aを固着し
た色分離プリズムで形成し、第1、第2ダイクロイック
膜42a、46aによって入射光からB、R、G成分を
分離し、第1、第2位相差層40a、44によってB成
分をS偏光、R成分をP偏光、G成分をS偏光とする。
この場合、色分離素子36bの屈折による照射位置ずれ
を殆ど無くすことができ、入射光をB、R、G用のLC
D22、30、26の表面に効率的に照射させることが
できる。すなわち、図1に示した色分離素子36では、
図9に示すように、第1、第2ダイクロイック層42、
46、第1、第2位相差層40、44の全てが屈折によ
る照射位置ずれの原因となるが、図8に示した色分離素
子36bでは、第2位相差層44以外は殆ど屈折による
照射位置ずれの原因とならない。
Alternatively, as shown in FIG.
b, a first right-angle prism 84 having a first dichroic film (an example of a first dichroic layer) 42a formed on a slope.
And a second right-angle prism 86 having a second dichroic film (an example of a second dichroic layer) 46a formed on the slope, and a second right-angle prism 86 between the first and second dichroic films 42a and 46a.
The first and second dichroic films 42a and 46a are formed by a color separation prism in which the first phase difference layer 40a is fixed to the horizontal plane of the first right-angle prism 84 while being integrally fixed with the phase difference layer 44 interposed therebetween. , B, R, and G components are separated from each other, and the first and second retardation layers 40a and 44 convert the B component into S-polarized light, the R component into P-polarized light, and the G component into S-polarized light.
In this case, the irradiation position shift due to the refraction of the color separation element 36b can be almost eliminated, and the incident light can be converted to the B, R, and G LCs.
D22, 30, and 26 can be efficiently irradiated to the surface. That is, in the color separation element 36 shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the first and second dichroic layers 42,
46, the first and second retardation layers 40 and 44 all cause an irradiation position shift due to refraction. However, in the color separation element 36b shown in FIG. Does not cause displacement.

【0031】図10は本発明の他の実施形態例を示すも
ので、この図において88は一体に形成されたプリズム
ブロックである。前記プリズムブロック88は、直角を
挟む一方の面が当接し、他方の面がほぼ同一面となる第
1、第2直角プリズム881、882と、直角を挟む一
方の面が第1直角プリズム881の斜面に当接し、斜面
の一側が入射光側となる第3直角プリズム883と、直
角を挟む一方の面が第2直角プリズム882の斜面に当
接し、斜面の一側が投写レンズ34側となる第4直角プ
リズム884と、直角を挟む一方の面が第3直角プリズ
ム883の直角を挟む他方の面に当接し、他方の面が第
4直角プリズム884の直角を挟む他方の面に当接する
第5直角プリズム885とからなり、第1、第2直角プ
リズム881、882の当接面の間に第1位相差層40
aを設け、第1直角プリズム881と第3直角プリズム
883の当接面の間に第1ダイクロイック膜42a、第
2位相差層44及び第2ダイクロイック膜46aを設
け、第3直角プリズム883と第5直角プリズム885
の当接面の間に第1偏光ビームスプリッタを形成する偏
光膜72を設け、第2直角プリズム882と第4直角プ
リズム884の当接面の間に第2偏光ビームスプリッタ
を形成する偏光膜74を設け、第4直角プリズム884
と第5直角プリズム885の当接面の間に色合成素子を
形成するダイクロイック膜76を設ける。シール材66
r、66b、66gによって、B用LCD22、R用L
CD30、G用LCD26とプリズムブロック88の対
応面の間に形成される空間を密閉状態に形成する。この
ように構成した場合には、図6の場合と同様の効果を有
するとともに、色分離素子の屈折による照射位置のずれ
防止を図ることができる。さらに、同図に点線Tで示し
たように、第1、第2直角プリズム881、882の4
5°の頂角と、第3、第4、第5直角プリズム883、
884、885の90°の頂角を合わせて(360°と
して)一体化しているが、この点線Tで示した頂角部分
は光線(B、R、G成分)が透過、反射しない部分であ
り、厳密な精度を必要としないので、製作の容易化を図
ることができる。
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 88 denotes an integrally formed prism block. The prism block 88 has first and second right-angle prisms 881 and 882 in which one surface sandwiching a right angle is in contact and the other surface is substantially the same, and one surface sandwiching a right angle is a first right-angle prism 881. A third right-angle prism 883 in contact with the slope, one side of the slope being the incident light side, and a third side in which one side sandwiching the right angle is in contact with the slope of the second right-angle prism 882 and one side of the slope is the projection lens 34 side. Fourth right-angle prism 884 and a fifth surface where one surface sandwiching the right angle abuts the other surface sandwiching the right angle of third right-angle prism 883 and the other surface abuts the other surface sandwiching the right angle of fourth right-angle prism 884. The first phase difference layer 40 is formed between the contact surfaces of the first and second right angle prisms 881 and 882.
a, and the first dichroic film 42a, the second retardation layer 44, and the second dichroic film 46a are provided between the contact surfaces of the first right-angle prism 881 and the third right-angle prism 883. 5 right angle prism 885
And a polarizing film 74 forming a second polarizing beam splitter between the contact surfaces of the second right-angle prism 882 and the fourth right-angle prism 884. And the fourth right-angle prism 884
And a dichroic film 76 for forming a color combining element is provided between the contact surface of the first rectangular prism 885 and the fifth rectangular prism 885. Seal material 66
r, 66b, and 66g determine the LCD 22 for B and the L for R
The space formed between the CD 30, the LCD 26 for G, and the corresponding surface of the prism block 88 is formed in a sealed state. With such a configuration, it is possible to achieve the same effect as in the case of FIG. 6 and to prevent the irradiation position from being shifted due to the refraction of the color separation element. Further, as shown by a dotted line T in FIG.
A vertical angle of 5 ° and third, fourth and fifth right angle prisms 883,
The apex angle of 90 ° of 884 and 885 is integrated (assumed as 360 °), and the apex angle portion indicated by the dotted line T is a portion where light rays (B, R, G components) do not transmit or reflect. Since strict precision is not required, fabrication can be facilitated.

【0032】前記実施形態例では、入射光がS偏光の場
合について説明した、本発明はこれに限るものでなく、
入射光がP偏光の場合についても利用することができ
る。例えば、図11に示すように、透明基板(図示省
略)上に第1位相差層40b、第1ダイクロイック層4
2、第2位相差層44及び第2ダイクロイック層46を
順に積層して色分離素子36cを形成する。第1、第2
ダイクロイック層42、46によって入射光(P偏光)
から第1、第2、第3色成分としてのB、R、G成分を
分離し、第1、第2位相差層40b、44によってB成
分をP偏光(図中Bpと記す。)、R成分をS偏光(図
中Rsと記す。)、G成分をS偏光(図中Gsと記
す。)とする。すなわち、第1位相差層40bと第2位
相差層44の厚さを同一とし、G成分の第1位相差層4
0b及び第2位相差層44における光路長をG成分の半
波長(1/2波長)とすることによって、G成分をP偏
光からS偏光に変更する。そして、第1PBS48によ
ってB成分(Bp)を透過するとともにR成分(Rs)
を反射して対応するB用LCD22、R用LCD30に
照射するとともに、その反射光の一方(Bs)を反射し
他方(Rp)を透過して出力し、第2PBS50によっ
てG成分(Gs)を反射して対応するG用LCD26に
照射するとともに、その反射光(Gp)を透過して出力
する。
In the above embodiment, the case where the incident light is the S-polarized light has been described. The present invention is not limited to this.
It can also be used when the incident light is P-polarized light. For example, as shown in FIG. 11, a first retardation layer 40b and a first dichroic layer 4 are formed on a transparent substrate (not shown).
2, the second retardation layer 44 and the second dichroic layer 46 are sequentially stacked to form the color separation element 36c. 1st, 2nd
Incident light (P-polarized light) by dichroic layers 42 and 46
, The B, R, and G components as the first, second, and third color components are separated from each other, and the B component is P-polarized (referred to as Bp in the drawing) and R by the first and second retardation layers 40b and 44. The component is defined as S-polarized light (referred to as Rs in the figure), and the G component is defined as S-polarized light (referred to as Gs in the figure). That is, the first retardation layer 40b and the second retardation layer 44 have the same thickness, and the G component first retardation layer 4
The G component is changed from P-polarized light to S-polarized light by setting the optical path length in Ob and the second retardation layer 44 to a half wavelength (1 / wavelength) of the G component. Then, the B component (Bp) is transmitted by the first PBS 48 and the R component (Rs) is transmitted.
Is reflected to irradiate the corresponding B LCD 22 and R LCD 30, and one of the reflected light (Bs) is reflected and the other (Rp) is transmitted and output, and the G component (Gs) is reflected by the second PBS 50. Then, while irradiating the corresponding G LCD 26, the reflected light (Gp) is transmitted and output.

【0033】前記実施形態例では、入射光がS偏光又は
P偏光のときに、色分離素子によって第3色成分(G成
分)をS偏光とした場合について説明したが、本発明は
これに限るものでなく、入射光がS偏光又はP偏光のと
きに、色分離素子によって第3色成分(G成分)をP偏
光とした場合についても利用することができる。例え
ば、図12に示すように、透明基板(図示省略)上に第
1位相差層40b、第1ダイクロイック層42、第2位
相差層44及び第2ダイクロイック層46を順に積層し
て色分離素子36cを形成し、第2PBS50の入射面
の反対側にG用LCD26を配置し、第1、第2ダイク
ロイック層42、46によって入射光(S偏光)から
B、R、G成分を分離し、第1、第2位相差層40b、
44によってB成分をS偏光(図中Bsと記す。)、R
成分をP偏光(図中Rpと記す。)、G成分をP偏光
(図中Gpと記す。)とし、G成分が第2位相差層4
4、第1位相差層40bを透過する光路長を半波長とす
ることによってG成分をS偏光からP偏光に変換する。
このため、第1位相差層40bの厚さは第2位相差層4
4の厚さと同一で済む。また、G用LCD26を第2P
BS50の入射面の反対側に配置しているので、図1、
図11の場合と比べて装置の横幅を小さくすることがで
きる。
In the above-described embodiment, the case where the third color component (G component) is converted into S-polarized light by the color separation element when the incident light is S-polarized light or P-polarized light has been described, but the present invention is not limited to this. However, the present invention can also be applied to a case where the third color component (G component) is changed to P-polarized light by the color separation element when the incident light is S-polarized light or P-polarized light. For example, as shown in FIG. 12, a first phase difference layer 40b, a first dichroic layer 42, a second phase difference layer 44, and a second dichroic layer 46 are sequentially stacked on a transparent substrate (not shown) to form a color separation element. 36c is formed, the G LCD 26 is disposed on the opposite side of the incident surface of the second PBS 50, and B, R, and G components are separated from the incident light (S-polarized light) by the first and second dichroic layers 42 and 46. 1, the second retardation layer 40b,
44, the B component is converted into S-polarized light (denoted as Bs in the drawing), R
The component is P-polarized light (denoted by Rp in the figure), the G component is P-polarized light (denoted by Gp in the figure), and the G component is the second retardation layer 4.
4. The G component is converted from S-polarized light to P-polarized light by setting the optical path length passing through the first retardation layer 40b to a half wavelength.
For this reason, the thickness of the first retardation layer 40b is
4 and the same thickness. Also, the G LCD 26 is set to the second P
Since it is located on the opposite side of the entrance surface of BS50, FIG.
The width of the device can be reduced as compared with the case of FIG.

【0034】さらに、図12に示す実施形態例では、第
2PBS50とダイクロイックプリズム52の間に、第
2PBS50から出力したG成分をS偏光からP偏光に
変換する1/2位相差板(すなわち1/2波長板)90
を設けることによって、投写光として利用できる波長域
を広げ輝度を増加させている。すなわち、ダイクロイッ
クプリズム52の透過率特性は、図13に示すようにS
偏光(実線で示す)とP偏光(点線で示す)で相違し、
B成分(380nm〜490nm)とR成分(560n
m〜780nm)の透過光については、S偏光の方がP
偏光より利用波長域が広くなる。また、ダイクロイック
プリズム52の反射率特性は、図13に示した透過率特
性の上下を反対にした(上側を0%、下側を100%と
する。)特性となるので、G成分(490nm〜560
nm)の反射光については、P偏光の方がS偏光より利
用波長域が広くなる。このため、ダイクロイックプリズ
ム52におけるB成分(Bp)とR成分(Rs)の透過
光利用波長域は図14(a)にハッチングで示した領域
となり、G成分(Gp)の反射光利用波長域は同図
(b)にハッチングで示した領域となるので、全体とし
ての利用波長域は同図(c)にハッチングで示した領域
となる。これに対して、図12で1/2位相差板90を
設けない場合は、G成分がS偏光のままダイクロイック
プリズム52に入力するので、G成分(Gs)の反射光
利用波長域が図14(d)に示すように狭くなり、G成
分(Gs)とB成分(Bp)の間に未利用波長域が生
じ、その分輝度が低下する。1/2位相差板90を設け
た場合にはこのような未利用波長域が生じないので、入
射光を有効に利用して輝度の向上を図ることができる。
また、図1〜図7、図10及び図11に示した実施形態
例では、第2PBS50から出力したG成分はP偏光と
してダイクロイックプリズム52に入力するので、1/
2位相差板90を設けないでも図12と同様に全体とし
ての利用波長域を広げて入射光を有効に利用し、輝度の
向上を図ることができる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 12, between the second PBS 50 and the dichroic prism 52, a 1/2 phase difference plate (that is, 1/2) that converts the G component output from the second PBS 50 from S-polarized light to P-polarized light. 2 wavelength plate) 90
Is provided, the wavelength range that can be used as projection light is widened and the luminance is increased. That is, the transmittance characteristic of the dichroic prism 52 is S
Polarization (shown by a solid line) and P-polarization (shown by a dotted line)
B component (380 nm to 490 nm) and R component (560 n
m to 780 nm), the S-polarized light
The usable wavelength range is wider than that of polarized light. Further, the reflectance characteristic of the dichroic prism 52 is such that the transmittance characteristic shown in FIG. 13 is upside down (0% on the upper side and 100% on the lower side), so that the G component (490 nm to 490 nm). 560
nm), the wavelength range of use of P-polarized light is wider than that of S-polarized light. Therefore, the wavelength range of the transmitted light of the B component (Bp) and the R component (Rs) in the dichroic prism 52 is the hatched area in FIG. 14A, and the wavelength range of the reflected light of the G component (Gp) is Since the region is indicated by hatching in FIG. 9B, the wavelength band used as a whole is the region indicated by hatching in FIG. On the other hand, when the 1/2 phase difference plate 90 is not provided in FIG. 12, the G component is input to the dichroic prism 52 as S-polarized light, so that the wavelength region of the G component (Gs) using reflected light is as shown in FIG. As shown in (d), the wavelength becomes narrower, an unused wavelength region is generated between the G component (Gs) and the B component (Bp), and the luminance is reduced accordingly. In the case where the half-wave plate 90 is provided, such an unused wavelength region does not occur, so that the incident light can be effectively used to improve the luminance.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, 10 and 11, the G component output from the second PBS 50 is input to the dichroic prism 52 as P-polarized light.
Even without providing the two phase difference plates 90, the wavelength range of use as a whole can be widened as in FIG. 12, and the incident light can be effectively used to improve the luminance.

【0035】前記実施形態例では、波長の長いほど焦点
距離が長くなるという光学的性質に基づいて、同一方向
へ分離されるB成分、R成分間の実質的な光路長の差を
低減するために、色分離時における光路長の短い方の色
成分が波長の短い方の色成分(B成分)となるように第
1、第2ダイクロイック層を形成した場合について説明
したが、本発明はこれに限るものでなく、同一方向へ分
離されるB成分、R成分のうちの色分離時における光路
長の短い方の色成分が波長の長い方の色成分(R成分)
となるように第1、第2ダイクロイック層を形成した場
合についても利用することができる。
In the above embodiment, the substantial difference in the optical path length between the B component and the R component separated in the same direction is reduced based on the optical property that the longer the wavelength, the longer the focal length. The case where the first and second dichroic layers are formed so that the color component having the shorter optical path length at the time of color separation becomes the color component having the shorter wavelength (B component) has been described. The color component having the shorter optical path length in the color separation of the B component and the R component separated in the same direction is the color component having the longer wavelength (R component).
It can also be used when the first and second dichroic layers are formed such that

【0036】前記実施形態例では、色分離素子の第1、
第2ダイクロイック層によって同一方向へ分離される第
1、第2色成分の一方がB成分、他方がR成分、第3色
成分がG成分となるように色分離素子を形成し、同一方
向へ分離される第1、第2色成分の波長域を離して干渉
が生じにくいようにした場合について説明したが、本発
明はこれに限るものでなく、同一方向へ分離される第
1、第2色成分がB成分、R成分、G成分のうちの任意
の2つの色成分、第3色成分が残りの色成分となるよう
に色分離素子を形成した場合についても利用することが
できる。
In the above embodiment, the first of the color separation elements,
A color separation element is formed such that one of the first and second color components separated by the second dichroic layer in the same direction is a B component, the other is an R component, and the third color component is a G component. Although a case has been described in which the wavelength ranges of the first and second color components to be separated are separated so that interference is unlikely to occur, the present invention is not limited to this, and the first and second color components separated in the same direction are not limited to this. The present invention can also be applied to a case where a color separation element is formed such that any two of the B component, the R component, and the G component are the color components, and the third color component is the remaining color component.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は、3つの反射型液晶表示パネル
で表示した赤、緑、青の画像を合成し投写レンズでスク
リーンに拡大表示するカラー画像投影装置において、色
分離素子、第1、第2偏光ビームスプリッタ及び色合成
素子を具備し、色分離素子によって、入射光を赤、緑、
青の3つの色成分に分離するとともに、第1、第2色成
分の一方をS偏光、他方をP偏光、第3色成分をS偏光
(又はP偏光)とし、第1偏光ビームスプリッタによっ
て、第1、第2色成分の一方を反射し他方を透過して対
応する第1、第2反射型液晶表示パネルに照射するとと
もに、その反射光の一方を透過し他方を反射して出力
し、第2偏光ビームスプリッタによって、第3色成分を
反射(又は透過)して対応する第3反射型液晶表示パネ
ルに照射し、その反射光を透過(又は反射)して出力
し、色合成素子によって、第1偏光ビームスプリッタか
ら出力した第1、第2色成分と第2偏光ビームスプリッ
タから出力した第3色成分とを合成して投写レンズに出
力し、色分離素子で分離された第1、第2、第3色成分
のそれぞれが対応する第1、第2、第3反射型液晶表示
パネルに至るまでの光路長が等しくなるように、色分離
素子、第1、第2偏光ビームスプリッタ及び第1、第
2、第3反射型液晶表示パネルを配置した。このため、
第1、第2、第3色成分の光路長を等しくして焦点を合
わせるための余分なレンズを必要とせず、高価なクロス
プリズムを必要とせず、偏光ビームスプリッタも2つで
済む。したがって、装置の低価格化及び小型化を図るこ
とができる。
According to the present invention, there is provided a color image projection apparatus which combines red, green, and blue images displayed on three reflective liquid crystal display panels and enlarges and displays the images on a screen with a projection lens. A second polarizing beam splitter and a color combining element are provided, and the incident light is red, green, and
While separating into three color components of blue, one of the first and second color components is S-polarized, the other is P-polarized, and the third color component is S-polarized (or P-polarized). Reflecting one of the first and second color components and transmitting the other to irradiate the corresponding first and second reflective liquid crystal display panels, transmitting one of the reflected light and reflecting and outputting the other, The second color beam splitter reflects (or transmits) the third color component to irradiate the corresponding third reflective liquid crystal display panel, transmits (or reflects) the reflected light, and outputs the reflected light. The first and second color components output from the first polarization beam splitter and the third color component output from the second polarization beam splitter are combined and output to the projection lens, and the first and second color components separated by the color separation element are output. Each of the second and third color components corresponds The color separation element, the first and second polarization beam splitters, and the first, second and third reflection type liquid crystal display panels so that the optical path lengths to the first, second and third reflection type liquid crystal display panels are equal. Was placed. For this reason,
It does not require an extra lens for equalizing the optical path lengths of the first, second, and third color components for focusing, does not require an expensive cross prism, and requires only two polarization beam splitters. Therefore, the cost and size of the device can be reduced.

【0038】色分離素子を、透明基板上に第1位相差
層、第1ダイクロイック層、第2位相差層及び第2ダイ
クロイック層を順に積層して構成し、第1、第2ダイク
ロイック層によって入射光から第1、第2、第3色成分
を分離し、第1、第2位相差層によって第1、第2色成
分の一方をS偏光、他方をP偏光、第3色成分をS偏光
(又はP偏光)とした場合には、色分離素子の構造を簡
単にすることができる。
A color separation element is formed by sequentially laminating a first retardation layer, a first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer on a transparent substrate, and the first and second dichroic layers are used to enter the light. The first, second, and third color components are separated from light, and one of the first and second color components is S-polarized, the other is P-polarized, and the third color component is S-polarized by the first and second retardation layers. (Or P-polarized light), the structure of the color separation element can be simplified.

【0039】色分離素子を、透明基板上に第1位相差層
を形成した位相差板と、透明基板上に第1ダイクロイッ
ク層、第2位相差層及び第2ダイクロイック層を順に積
層した色分離板とで形成し、第1、第2ダイクロイック
層によって入射光から第1、第2、第3色成分を分離
し、第1、第2位相差層によって第1、第2色成分の一
方をS偏光、他方をP偏光、第3色成分をS偏光(又は
P偏光)とした場合には、第3色成分の第1位相差層に
よる角度依存性を低減して表示画面上の色バランスの崩
れを防止することができるとともに、第3色成分を偏光
性の高い状態で第3反射型液晶表示パネルへ到達させて
輝度とコントラストの向上を図ることができる。
The color separation element is a color separation plate in which a first retardation layer is formed on a transparent substrate, and a first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer are sequentially laminated on a transparent substrate. The first and second dichroic layers separate the first, second and third color components from the incident light, and the first and second retardation layers separate one of the first and second color components. When the S-polarized light, the other is P-polarized light, and the third color component is S-polarized light (or P-polarized light), the angle dependence of the third color component by the first retardation layer is reduced, and the color balance on the display screen is reduced. And the third color component can be made to reach the third reflective liquid crystal display panel in a state of high polarization to improve the brightness and contrast.

【0040】色分離素子を、斜面上に第1ダイクロイッ
ク層を形成した第1直角プリズムと斜面上に第2ダイク
ロイック層を形成した第2直角プリズムとを第1、第2
ダイクロイック層間に第2位相差層を挟んで一体に固着
するとともに、第1直角プリズムの水平面に第1位相差
層を固着した色分離プリズムで形成し、第1、第2ダイ
クロイック層によって入射光から第1、第2、第3色成
分を分離し、第1、第2位相差層によって第1、第2色
成分の一方をS偏光、他方をP偏光、第3色成分をS偏
光(又はP偏光)とした場合には、屈折による照射位置
のずれをなくして第3色成分を効率よく第3反射型液晶
表示パネルに照射させることができる。
The color separation element is composed of a first right-angle prism having a first dichroic layer formed on a slope and a second right-angle prism having a second dichroic layer formed on a slope.
The second phase difference layer is interposed between the dichroic layers and fixed together, and the first phase difference layer is fixed to the horizontal plane of the first right-angle prism with a color separation prism. The first and second dichroic layers separate the incident light. The first, second, and third color components are separated, and one of the first and second color components is S-polarized light, the other is P-polarized light, and the third color component is S-polarized light (or In the case of P-polarized light, the third color component can be efficiently radiated to the third reflective liquid crystal display panel without displacement of the irradiation position due to refraction.

【0041】色分離素子の第1、第2ダイクロイック層
が、第1、第2色成分(例えばB、R成分)のうちの色
分離時における光路長の短い方の色成分を波長の短い方
の色成分(例えばB成分)とするように色成分を分離し
た場合には、波長の長い光ほど焦点距離が長くなるとい
う光学的な性質に基づいて生じる第1、第2色成分間の
実質的な光路長差を低減させることができ、第1、第2
色成分を効率的に第1、第2反射型液晶表示パネル面へ
照射させることができる。
The first and second dichroic layers of the color separation element convert the color component of the first and second color components (for example, the B and R components) having the shorter optical path length at the time of color separation into the one having the shorter wavelength. When the color components are separated so as to have the same color component (for example, the B component), a substantial difference between the first and second color components generated based on the optical property that the focal length becomes longer as the wavelength becomes longer. Optical path length difference can be reduced.
The first and second reflective liquid crystal display panel surfaces can be efficiently irradiated with the color components.

【0042】色分離素子で分離された第1、第2、第3
色成分が対応した第1、第2、第3反射型液晶表示パネ
ルに至る光路中に、対応した色成分を透過しそれ以外の
色成分を除去する不要光除去素子を設けた場合には、色
分離素子で分離された第1、第2、第3色成分のそれぞ
れの中に含まれる不要な色成分を除去することができ
る。
The first, second and third colors separated by the color separation element
When an unnecessary light removing element that transmits the corresponding color component and removes other color components is provided in the optical path to the first, second, and third reflective liquid crystal display panels corresponding to the color components, Unnecessary color components included in each of the first, second, and third color components separated by the color separation element can be removed.

【0043】例えば、不要光除去素子を第1、第2、第
3吸収フィルタで構成し、第1吸収フィルタを第1反射
型液晶表示パネルと第1偏光ビームスプリッタの間に設
けて第1色成分以外の色成分を吸収し、第2吸収フィル
タを第2反射型液晶表示パネルと第1偏光ビームスプリ
ッタの間に設けて第2色成分以外の色成分を吸収し、第
3吸収フィルタを第3反射型液晶表示パネルと第2偏光
ビームスプリッタの間に設けて第3色成分以外の色成分
を吸収することによって、第1、第2、第3反射型液晶
表示パネルに至る第1、第2、第3色成分のそれぞれの
中に含まれる不要な色成分を除去することができる。又
は、不要光除去素子を第1、第2ダイクロイックミラー
で構成し、第1ダイクロイックミラーを色分離素子と第
1偏光ビームスプリッタの間に設けて第1色成分及び第
2色成分を透過するとともに、第1色成分及び第2色成
分以外の色成分を反射し、第2ダイクロイックミラーを
色分離素子と第2偏光ビームスプリッタの間に設けて第
3色成分を透過するとともに第3色成分以外の色成分を
反射することによって、第1、第2、第3反射型液晶表
示パネルに至る第1、第2、第3色成分のそれぞれの中
に含まれる不要な色成分を除去することができる。
For example, the unnecessary light removing element is composed of first, second, and third absorption filters, and the first absorption filter is provided between the first reflection type liquid crystal display panel and the first polarization beam splitter, and the first color filter is provided. A second absorption filter is provided between the second reflective liquid crystal display panel and the first polarizing beam splitter to absorb color components other than the second color component, and the third absorption filter is provided for the third absorption filter. The first, second, and third reflection type liquid crystal display panels are provided between the three reflection type liquid crystal display panel and the second polarization beam splitter to absorb color components other than the third color component. Unnecessary color components included in each of the second and third color components can be removed. Alternatively, the unnecessary light removing element is constituted by first and second dichroic mirrors, and the first dichroic mirror is provided between the color separation element and the first polarization beam splitter to transmit the first color component and the second color component. Reflecting the color components other than the first color component and the second color component, and providing a second dichroic mirror between the color separation element and the second polarizing beam splitter to transmit the third color component and to excluding the third color component. By reflecting the above color components, unnecessary color components included in each of the first, second, and third color components reaching the first, second, and third reflective liquid crystal display panels can be removed. it can.

【0044】色合成素子をダイクロイックミラーで形成
し、このダイクロイックミラーと第2偏光ビームスプリ
ッタの間に第3色成分をS偏光からP偏光に変換する1
/2位相差板を設けた場合には、第2偏光ビームスプリ
ッタから出力する第3色成分がS偏光のときに、投写光
として利用できる波長域を広げて輝度を増加させること
ができる。
A color synthesizing element is formed by a dichroic mirror, and a third color component is converted from S-polarized light to P-polarized light between the dichroic mirror and the second polarizing beam splitter.
In the case where a / 2 phase difference plate is provided, when the third color component output from the second polarization beam splitter is S-polarized light, the wavelength range usable as projection light can be widened to increase the luminance.

【0045】第1、第2偏光ビームスプリッタを偏光ビ
ームスプリッタプリズムで形成し、第1、第2反射型液
晶表示パネルと第1偏光ビームスプリッタプリズムの対
応面の間に形成される空間を密閉状態に形成し、第3反
射型液晶表示パネルと第2偏光ビームスプリッタプリズ
ムの対応面の間に形成される空間を密閉状態に形成した
場合には、第1、第2、第3反射型液晶表示パネルの画
像表示面に塵埃やゴミが付着するのを防止することがで
きる。
The first and second polarization beam splitters are formed by polarization beam splitter prisms, and the space formed between the first and second reflection type liquid crystal display panels and the corresponding surface of the first polarization beam splitter prism is sealed. When the space formed between the third reflective liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state, the first, second, and third reflective liquid crystal displays are formed. It is possible to prevent dust and dirt from attaching to the image display surface of the panel.

【0046】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離素
子側となり斜面がほぼ同一平面上となる第1、第2直角
プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が第1、第
2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互に当接
する第3、第4直角プリズムとを一体化したプリズムブ
ロックを具備し、第1直角プリズムと第3直角プリズム
の当接面の間に第1偏光ビームスプリッタを形成する偏
光膜を設け、第2直角プリズムと第4直角プリズムの当
接面の間に第2偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜
を設け、第3、第4直角プリズムの当接面の間に色合成
素子を形成するダイクロイック膜を設けた場合には、さ
らなる小型化を図るとともに、組立、調整及び交換の容
易化、輝度の向上を図ることができる。
First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle on the color separation element side and the slopes being substantially coplanar, and one surface sandwiching each right angle being a first and second right angle prism. A prism block in which third and fourth right-angle prisms are integrated with each other, and the first and third right-angle prisms are in contact with each other. A polarizing film for forming a polarizing beam splitter is provided, a polarizing film for forming a second polarizing beam splitter is provided between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism, and a contact between the third and fourth right-angle prisms is provided. When a dichroic film for forming a color synthesizing element is provided between the surfaces, it is possible to further reduce the size, facilitate assembly, adjustment and replacement, and improve the luminance.

【0047】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離素
子側となり斜面がほぼ同一平面上となる第1、第2直角
プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が第1、第
2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互に当接
する第3、第4直角プリズムとを一体化して形成したプ
リズムブロックを、色分離素子と一体化してユニットと
し、第1、第2、第3反射型液晶表示パネルとプリズム
ブロックの対応面の間に形成される空間を密閉状態に形
成し、第1直角プリズムと第3直角プリズムの当接面の
間に第1偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜を設
け、第2直角プリズムと第4直角プリズムの当接面の間
に第2偏光ビームスプリッタを形成する偏光膜を設け、
第3、第4直角プリズムの当接面の間に色合成素子を形
成するダイクロイック膜を設けた場合には、さらなる小
型化を図るとともに、組立、調整及び交換の容易化、輝
度の向上を図ることができる。
First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle on the color separation element side and the inclined surfaces being substantially coplanar, and one surface sandwiching each right angle being a first and second right angle prism. The prism block formed by integrating the third and fourth right-angle prisms, which abut on the inclined surface and the other surface abut each other, is integrated with the color separation element to form a unit, and the first, second, and third prisms are integrated. Polarization forming a space formed between the reflective liquid crystal display panel and the corresponding surface of the prism block in a sealed state, and forming a first polarization beam splitter between the contact surfaces of the first right-angle prism and the third right-angle prism. Providing a polarizing film for forming a second polarizing beam splitter between the contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism;
When a dichroic film for forming a color combining element is provided between the contact surfaces of the third and fourth right-angle prisms, further miniaturization is achieved, and assembling, adjustment and replacement are facilitated, and luminance is improved. be able to.

【0048】直角を挟む一方の面が当接し、他方の面が
ほぼ同一平面となる第1、第2直角プリズムと、直角を
挟む一方の面が第1直角プリズムの斜面に当接し、斜面
の一部が入射光側となる第3直角プリズムと、直角を挟
む一方の面が第2直角プリズムの斜面に当接し、斜面の
一部が投写レンズ側となる第4直角プリズムと、直角を
挟む一方の面が第3直角プリズムの直角を挟む他方の面
に当接し、他方の面が第4直角プリズムの直角を挟む他
方の面に当接する第5直角プリズムとを一体化したプリ
ズムブロックを具備し、第1、第2、第3反射型液晶表
示パネルとプリズムブロックの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成し、第1、第2直角プリズムの当
接面の間に第1位相差層を設け、第1直角プリズムと第
3直角プリズムの当接面の間に第1ダイクロイック層、
第2位相差層及び第2ダイクロイック層を設け、第3直
角プリズムと第5直角プリズムの当接面の間に第1偏光
ビームスプリッタを形成する偏光膜を設け、第2直角プ
リズムと第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビー
ムスプリッタを形成する偏光膜を設け、第4直角プリズ
ムと第5直角プリズムの当接面の間に色合成素子を形成
するダイクロイック膜を設けた場合には、さらなる小型
化を図るとともに、組立、調整及び交換の容易化、輝度
の向上、屈折率による照射位置のずれ防止を図ることが
できる。
The first and second right-angle prisms having one surface abutting the right angle and the other surface being substantially coplanar, and one surface abutting the right angle abutting on the slope of the first right-angle prism, and A third right-angle prism part of which is on the incident light side, and one surface sandwiching the right angle is in contact with the slope of the second right-angle prism, and the fourth right-angle prism part of which is on the projection lens side sandwiches the right angle. A prism block in which one surface abuts the other surface sandwiching the right angle of the third right angle prism and the other surface abuts on the other surface sandwiching the right angle of the fourth right angle prism and a fifth right angle prism integrated with the prism block; A space formed between the first, second, and third reflective liquid crystal display panels and the corresponding surface of the prism block is formed in a sealed state, and a space is formed between the contact surfaces of the first and second right-angle prisms. One phase difference layer is provided, and a first right-angle prism and a third right-angle prism are provided. First dichroic layer between the contact surface,
A second retardation layer and a second dichroic layer are provided, a polarizing film for forming a first polarizing beam splitter is provided between contact surfaces of the third right-angle prism and the fifth right-angle prism, and the second right-angle prism and the fourth right-angle are provided. When a polarizing film forming a second polarizing beam splitter is provided between the contact surfaces of the prisms, and a dichroic film forming a color combining element is provided between the contact surfaces of the fourth right-angle prism and the fifth right-angle prism. Can further reduce the size, facilitate assembly, adjustment and replacement, improve the luminance, and prevent displacement of the irradiation position due to the refractive index.

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

【図1】本発明によるカラー画像投影装置の一実施形態
例を示す基本構成図である。
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an embodiment of a color image projection apparatus according to the present invention.

【図2】図1のB用、R用、G用のLCD22、30、
26と第1PBS48、第2PBS50の対応面の間に
不要な光成分を吸収する吸収フィルタ54、56、58
を設けた例を示す要部の基本構成図である。
FIG. 2 shows LCDs 22 and 30 for B, R and G in FIG.
An absorption filter 54, 56, 58 for absorbing unnecessary light components between the corresponding surfaces of the first PBS 48 and the second PBS 50.
FIG. 9 is a basic configuration diagram of a main part showing an example in which is provided.

【図3】図1の第1PBS48、第2PBS50の色分
離素子36側に、必要な光成分を透過し不要な光成分を
反射するためのダイクロイックミラー60、62を設け
た例を示す要部の基本構成図である。
FIG. 3 is a main part showing an example in which dichroic mirrors 60 and 62 for transmitting necessary light components and reflecting unnecessary light components are provided on the color separation element 36 side of the first PBS 48 and the second PBS 50 in FIG. It is a basic block diagram.

【図4】図1のB用、R用、G用のLCD22、30、
26と第1PBS48、第2PBS50の対応面の間に
形成される空間を密閉状態に形成した例を示す要部の基
本構成図である。
FIG. 4 shows LCDs 22, 30, for B, R, and G in FIG.
FIG. 4 is a basic configuration diagram of a main part showing an example in which a space formed between corresponding surfaces of a first PBS 48 and a second PBS 50 in a sealed state is formed.

【図5】本発明によるカラー画像投影装置の第2の実施
形態例を示す基本構成図である。
FIG. 5 is a basic configuration diagram showing a second embodiment of the color image projection apparatus according to the present invention.

【図6】本発明によるカラー画像投影装置の第3の実施
形態例を示す基本構成図である。
FIG. 6 is a basic configuration diagram showing a third embodiment of a color image projection apparatus according to the present invention.

【図7】色分離素子の第2の実施形態例を示す基本構成
図である。
FIG. 7 is a basic configuration diagram showing a second embodiment of a color separation element.

【図8】色分離素子の第3の実施形態例を示す基本構成
図である。
FIG. 8 is a basic configuration diagram showing a third embodiment of a color separation element.

【図9】図1の色分離素子36の屈折による位置ずれの
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a position shift due to refraction of the color separation element of FIG. 1;

【図10】本発明によるカラー画像投影装置の第4の実
施形態例を示す基本構成図である。
FIG. 10 is a basic configuration diagram showing a fourth embodiment of a color image projection apparatus according to the present invention.

【図11】図1の実施形態例で入力光をS偏光からP偏
光に置き換えた実施形態例を示す基本構成図である。
FIG. 11 is a basic configuration diagram showing an embodiment example in which input light is replaced with S-polarized light in the embodiment example of FIG. 1;

【図12】本発明によるカラー画像投影装置の第5の実
施形態例を示す基本構成図である。
FIG. 12 is a basic configuration diagram showing a fifth embodiment of the color image projection apparatus according to the present invention.

【図13】ダイクロイックプリズム52の透過率特性を
示す特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing transmittance characteristics of the dichroic prism 52.

【図14】図12のダイクロイックプリズム52におけ
る利用波長域を説明するもので、(a)は透過光(Bp
とRs)利用波長域の説明図、(b)は反射光(Gp)
の利用波長域の説明図、(c)透過光(BpとRs)と
反射光(Gp)の利用波長域の説明図、(d)比較例
(図12で1/2位相差板90を設けなかった場合)に
おける透過光(BpとRs)と反射光(Gs)の利用波
長域の説明図である。
14A and 14B are diagrams for explaining a wavelength range used in the dichroic prism 52 in FIG. 12, wherein FIG.
And Rs) Explanatory diagram of the use wavelength range, (b) is reflected light (Gp)
(C) Explanatory diagram of the use wavelength range of transmitted light (Bp and Rs) and reflected light (Gp), (d) Comparative example (1/2 phase difference plate 90 is provided in FIG. 12) FIG. 7 is an explanatory diagram of a use wavelength range of transmitted light (Bp and Rs) and reflected light (Gs) in the case where there is no light.

【図15】従来例を示す基本構成図である。FIG. 15 is a basic configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…光源、 12…集光レンズ、 22…B用LCD
(第1反射型液晶パネルの一例)、 26…G用LCD
(第3反射型液晶パネルの一例)、 30…R用LCD
(第2反射型液晶パネルの一例)、 34…投写レン
ズ、 36、36a、36b、36c…色分離素子、
38、38a、38b…透明基板、 40、40a、4
0b…第1位相差層、 42…第1ダイクロイック層、
42a…第1ダイクロイック膜、 44…第2位相差
層、 46…第2ダイクロイック層、 46a…第2ダ
イクロイック膜、 48…第1PBS(第1偏光ビーム
スプリッタの一例)、 50…第2PBS(第2偏光ビ
ームスプリッタの一例)、52…ダイクロイックプリズ
ム(色合成素子の一例)、 54…第1吸収フィルタ、
56…第2吸収フィルタ、 58…第3吸収フィル
タ、 60…第1ダイクロイックミラー、 62…第2
ダイクロイックミラー、 66b、66r、66g…シ
ール材、 68b、68r、68g…冷却用フィン、
70…プリズムブロック、 701…第1直角プリズ
ム、 702…第2直角プリズム、 703…第3直角
プリズム、 704…第4直角プリズム、 72、74
…偏光膜、76…ダイクロイック膜、 78…ユニッ
ト、 80…位相差板、 82…色分離板、 84…第
1直角プリズム、 86…第2直角プリズム、 88…
プリズムブロック、 881…第1直角プリズム、 8
82…第2直角プリズム、883…第3直角プリズム、
884…第4直角プリズム、 885…第5直角プリ
ズム、 90…1/2位相差板、 Bp…P偏光された
青成分(第1色成分の一例)、 Bs…S偏光された青
成分(第1色成分の一例)、 Gp…P偏光された緑成
分(第3色成分の一例)、 Gs…S偏光された緑成分
(第3色成分の一例)、 P…P偏光された入射光、
Rp…P偏光された赤成分(第2色成分の一例)、 R
s…S偏光された赤成分(第2色成分の一例)、 S…
S偏光された入射光。
10: Light source, 12: Condensing lens, 22: LCD for B
(Example of First Reflective Liquid Crystal Panel), 26 ... LCD for G
(Example of Third Reflective Liquid Crystal Panel), 30 ... LCD for R
(An example of a second reflective liquid crystal panel), 34: a projection lens, 36, 36a, 36b, 36c: a color separation element,
38, 38a, 38b: transparent substrate, 40, 40a, 4
0b: first retardation layer, 42: first dichroic layer,
42a: a first dichroic film, 44: a second retardation layer, 46: a second dichroic layer, 46a: a second dichroic film, 48: a first PBS (an example of a first polarizing beam splitter), 50: a second PBS (a second PBS) 52: a dichroic prism (an example of a color combining element); 54: a first absorption filter;
56: second absorption filter, 58: third absorption filter, 60: first dichroic mirror, 62: second
Dichroic mirror, 66b, 66r, 66g: sealing material, 68b, 68r, 68g: cooling fin,
70: prism block, 701: first right angle prism, 702: second right angle prism, 703: third right angle prism, 704: fourth right angle prism, 72, 74
... polarizing film, 76 ... dichroic film, 78 ... unit, 80 ... retardation plate, 82 ... color separation plate, 84 ... first right angle prism, 86 ... second right angle prism, 88 ...
Prism block, 881 ... first right angle prism, 8
82 ... second right-angle prism, 883 ... third right-angle prism,
884: Fourth right-angle prism, 885: Fifth right-angle prism, 90: 1/2 retardation plate, Bp: P-polarized blue component (an example of the first color component), Bs: S-polarized blue component (No. Gp ... P-polarized green component (an example of a third color component), Gs ... S-polarized green component (an example of a third color component), P ... P-polarized incident light,
Rp: P-polarized red component (an example of a second color component), R
s: S-polarized red component (an example of a second color component);
S-polarized incident light.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H088 EA15 EA16 EA18 HA13 HA19 HA20 HA24 MA06 2H099 AA12 BA09 CA01 DA05 5C058 EA11 EA12 EA26 5C060 BA03 BC01 EA01 HC01 HC09 HC14 HC21 JB06 5G435 AA00 AA12 AA18 BB12 BB16 BB17 CC12 DD02 DD05 FF05 GG01 GG02 GG03 GG04 GG11 GG28 GG44 GG46 HH02 LL15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H088 EA15 EA16 EA18 HA13 HA19 HA20 HA24 MA06 2H099 AA12 BA09 CA01 DA05 5C058 EA11 EA12 EA26 5C060 BA03 BC01 EA01 HC01 HC09 HC14 HC21 JB06 5G435 AA00 AA12 DD12 BB12 CC GG01 GG02 GG03 GG04 GG11 GG28 GG44 GG46 HH02 LL15

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3つの反射型液晶表示パネルで表示した
赤、青、緑の画像を合成し投写レンズでスクリーンに拡
大表示するカラー画像投影装置において、S偏光又はP
偏光に偏光された入射光から赤、青、緑の3つの色成分
を分離するとともに、第1、第2色成分の一方をS偏
光、他方をP偏光、第3色成分をS偏光(又はP偏光)
として出力する色分離素子と、この色分離素子で分離さ
れた第1、第2色成分の一方を反射し他方を透過して対
応する第1、第2反射型液晶表示パネルに照射するとと
もに、その反射光の一方を透過し他方を反射して出力す
る第1偏光ビームスプリッタと、前記色分離素子で分離
された第3色成分を反射(又は透過)して対応する第3
反射型液晶表示パネルに照射するとともにその反射光を
透過(又は反射)する第2偏光ビームスプリッタと、前
記第1偏光ビームスプリッタから出力した第1、第2色
成分と前記第2偏光ビームスプリッタから出力した第3
色成分を合成して前記投写レンズに出力する色合成素子
とを具備し、前記色分離素子で分離された第1、第2、
第3色成分のそれぞれが対応する第1、第2、第3反射
型液晶表示パネルに至るまでの光路長が等しくなるよう
に、前記色分離素子、第1、第2偏光ビームスプリッ
タ、第1、第2、第3反射型液晶表示パネル及び色合成
素子を配置してなることを特徴とするカラー画像投影装
置。
1. A color image projection apparatus for synthesizing red, blue, and green images displayed on three reflective liquid crystal display panels and enlarging and displaying the images on a screen by a projection lens.
In addition to separating the three color components of red, blue and green from the incident light polarized as polarized light, one of the first and second color components is S-polarized, the other is P-polarized, and the third color component is S-polarized (or P-polarized light)
And a color separation element that outputs one of the first and second color components separated by the color separation element and transmits the other to irradiate the corresponding first and second reflection type liquid crystal display panels, A first polarizing beam splitter that transmits one of the reflected lights and reflects and outputs the other, and a third polarizing beam splitter that reflects (or transmits) the third color component separated by the color separation element to correspond to the third light component;
A second polarizing beam splitter for irradiating the reflective liquid crystal display panel and transmitting (or reflecting) the reflected light; a first and a second color components output from the first polarizing beam splitter; and a second polarizing beam splitter. Third output
A color synthesizing element for synthesizing a color component and outputting the synthesized color component to the projection lens, wherein the first, second, and
The color separation element, the first and second polarization beam splitters, and the first and second polarization beam splitters are so arranged that the optical path lengths of the third color components to the corresponding first, second and third reflective liquid crystal display panels are equal. , A second reflection type liquid crystal display panel and a color combining element are arranged.
【請求項2】色分離素子は透明基板上に第1位相差層、
第1ダイクロイック層、第2位相差層及び第2ダイクロ
イック層を順に積層してなり、前記第1、第2ダイクロ
イック層によって入射光から第1、第2、第3色成分を
分離し、前記第1、第2位相差層によって前記第1、第
2色成分の一方をS偏光、他方をP偏光、前記第3色成
分をS偏光(又はP偏光)としてなる請求項1記載のカ
ラー画像投影装置。
2. A color separation element comprising: a first retardation layer on a transparent substrate;
A first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer are sequentially stacked, and the first and second dichroic layers separate first, second, and third color components from incident light, and The color image projection according to claim 1, wherein one of the first and second color components is S-polarized light, the other is P-polarized light, and the third color component is S-polarized light (or P-polarized light) by the first and second retardation layers. apparatus.
【請求項3】色分離素子は、透明基板上に第1位相差層
を形成した位相差板と、透明基板上に第1ダイクロイッ
ク層、第2位相差層及び第2ダイクロイック層を順に積
層した色分離板とからなり、前記第1、第2ダイクロイ
ック層によって入射光から第1、第2、第3色成分を分
離し、前記第1、第2位相差層によって前記第1、第2
色成分の一方をS偏光、他方をP偏光、前記第3色成分
をS偏光(又はP偏光)としてなる請求項1記載のカラ
ー画像投影装置。
3. A color separation element comprising: a retardation plate having a first retardation layer formed on a transparent substrate; and a first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer laminated on the transparent substrate in this order. A first, second, and third color components separated from incident light by the first and second dichroic layers; and the first and second phase difference layers by the first and second retardation layers.
2. The color image projector according to claim 1, wherein one of the color components is S-polarized light, the other is P-polarized light, and the third color component is S-polarized light (or P-polarized light).
【請求項4】色分離素子は、斜面上に第1ダイクロイッ
ク層を形成した第1直角プリズムと斜面上に第2ダイク
ロイック層を形成した第2直角プリズムとを前記第1、
第2ダイクロイック層間に第2位相差層を挟んで一体に
固着するとともに、前記第1直角プリズムの水平面に第
1位相差層を固着した色分離プリズムからなり、前記第
1、第2ダイクロイック層によって入射光から第1、第
2、第3色成分を分離し、前記第1、第2位相差層によ
って前記第1、第2色成分の一方をS偏光、他方をP偏
光、前記第3色成分をS偏光(又はP偏光)としてなる
請求項1記載のカラー画像投影装置。
4. A color separation element comprising: a first right-angle prism having a first dichroic layer formed on a slope and a second right-angle prism having a second dichroic layer formed on a slope.
The second dichroic layer includes a color separation prism having a second retardation layer sandwiched therebetween and integrally fixed thereto, and a first retardation layer fixed to a horizontal plane of the first right-angle prism. The first and second dichroic layers form a color separation prism. First, second, and third color components are separated from incident light, one of the first and second color components is S-polarized, the other is P-polarized, and the third color is separated by the first and second retardation layers. 2. The color image projector according to claim 1, wherein the component is S-polarized light (or P-polarized light).
【請求項5】色分離素子の第1、第2ダイクロイック層
は、第1、第2色成分のうちの色分離時における光路長
の短い方の色成分が波長の短い方の色成分となるように
色成分を分離してなる請求項2、3又は4記載のカラー
画像投影装置。
5. The first and second dichroic layers of the color separation element, wherein the color component having the shorter optical path length of the first and second color components upon color separation becomes the color component having the shorter wavelength. 5. The color image projection device according to claim 2, wherein the color components are separated as described above.
【請求項6】色分離素子で分離された第1、第2、第3
色成分が対応した第1、第2、第3反射型液晶表示パネ
ルに至る光路中に、対応した色成分を透過しそれ以外の
色成分を除去する不要光除去素子を設けてなる請求項
1、2、3又は4記載のカラー画像投影装置。
6. The first, second, and third color separation elements separated by a color separation element.
2. An unnecessary light removing element which transmits a corresponding color component and removes other color components in an optical path leading to the first, second, and third reflective liquid crystal display panels corresponding to the color components. 5. The color image projection device according to 2, 3, or 4.
【請求項7】色分離素子で分離された第1、第2、第3
色成分が対応した第1、第2、第3反射型液晶表示パネ
ルに至る光路中に、対応した色成分を透過しそれ以外の
色成分を除去する不要光除去素子を設けてなる請求項5
記載のカラー画像投影装置。
7. The first, second, and third color separation elements separated by a color separation element.
6. An unnecessary light removing element for transmitting a corresponding color component and removing other color components in an optical path leading to the first, second, and third reflective liquid crystal display panels corresponding to the color components.
The color image projection device according to claim 1.
【請求項8】不要光除去素子は第1、第2、第3吸収フ
ィルタからなり、前記第1吸収フィルタは第1反射型液
晶表示パネルと第1偏光ビームスプリッタの間に設けら
れて第1色成分以外の色成分を吸収し、前記第2吸収フ
ィルタは第2反射型液晶表示パネルと第1偏光ビームス
プリッタの間に設けられて第2色成分以外の色成分を吸
収し、前記第3吸収フィルタは第3反射型液晶表示パネ
ルと第2偏光ビームスプリッタの間に設けられて第3色
成分以外の色成分を吸収してなる請求項6記載のカラー
画像投影装置。
8. An unnecessary light removing element comprising first, second and third absorption filters, wherein said first absorption filter is provided between a first reflection type liquid crystal display panel and a first polarization beam splitter. The second absorption filter is provided between the second reflective liquid crystal display panel and the first polarizing beam splitter to absorb color components other than the second color component; 7. The color image projector according to claim 6, wherein the absorption filter is provided between the third reflection type liquid crystal display panel and the second polarization beam splitter and absorbs a color component other than the third color component.
【請求項9】不要光除去素子は第1、第2、第3吸収フ
ィルタからなり、前記第1吸収フィルタは第1反射型液
晶表示パネルと第1偏光ビームスプリッタの間に設けら
れて第1色成分以外の色成分を吸収し、前記第2吸収フ
ィルタは第2反射型液晶表示パネルと第1偏光ビームス
プリッタの間に設けられて第2色成分以外の色成分を吸
収し、前記第3吸収フィルタは第3反射型液晶表示パネ
ルと第2偏光ビームスプリッタの間に設けられて第3色
成分以外の色成分を吸収してなる請求項7記載のカラー
画像投影装置。
9. An unnecessary light removing element comprising first, second and third absorption filters, wherein said first absorption filter is provided between a first reflection type liquid crystal display panel and a first polarization beam splitter. The second absorption filter is provided between the second reflective liquid crystal display panel and the first polarizing beam splitter to absorb color components other than the second color component; 8. The color image projection device according to claim 7, wherein the absorption filter is provided between the third reflection type liquid crystal display panel and the second polarization beam splitter and absorbs a color component other than the third color component.
【請求項10】不要光除去素子は第1、第2ダイクロイ
ックミラーからなり、前記第1ダイクロイックミラー
は、色分離素子と第1偏光ビームスプリッタの間に設け
られて、第1色成分及び第2色成分を透過し前記第1色
成分及び第2色成分以外の色成分を反射してなり、前記
第2ダイクロイックミラーは、前記色分離素子と第2偏
光ビームスプリッタの間に設けられて、第3色成分を透
過し前記第3色成分以外の色成分を反射してなる請求項
6記載のカラー画像投影装置。
10. An unnecessary light removing element comprising first and second dichroic mirrors, wherein said first dichroic mirror is provided between a color separation element and a first polarization beam splitter, and includes a first color component and a second polarization beam splitter. Transmitting the color component and reflecting a color component other than the first color component and the second color component, wherein the second dichroic mirror is provided between the color separation element and the second polarization beam splitter; 7. The color image projection device according to claim 6, wherein the color image projection device transmits three color components and reflects color components other than the third color component.
【請求項11】不要光除去素子は第1、第2ダイクロイ
ックミラーからなり、前記第1ダイクロイックミラー
は、色分離素子と第1偏光ビームスプリッタの間に設け
られて、第1色成分及び第2色成分を透過し前記第1色
成分及び第2色成分以外の色成分を反射してなり、前記
第2ダイクロイックミラーは、前記色分離素子と第2偏
光ビームスプリッタの間に設けられて、第3色成分を透
過し前記第3色成分以外の色成分を反射してなる請求項
7記載のカラー画像投影装置。
11. An unnecessary light removing element comprising first and second dichroic mirrors, wherein said first dichroic mirror is provided between a color separation element and a first polarization beam splitter, and includes a first color component and a second polarization beam splitter. Transmitting the color component and reflecting a color component other than the first color component and the second color component, wherein the second dichroic mirror is provided between the color separation element and the second polarization beam splitter; 8. The color image projection device according to claim 7, wherein the color image projection device transmits three color components and reflects color components other than the third color component.
【請求項12】色合成素子と第2偏光ビームスプリッタ
の間に第3色成分をS偏光からP偏光に変換する1/2
位相差板を設けてなる請求項1、2、3又は4記載のカ
ラー画像投影装置。
12. A method for converting a third color component from S-polarized light to P-polarized light between a color combining element and a second polarizing beam splitter.
5. The color image projection device according to claim 1, further comprising a retardation plate.
【請求項13】色合成素子と第2偏光ビームスプリッタ
の間に第3色成分をS偏光からP偏光に変換する1/2
位相差板を設けてなる請求項5記載のカラー画像投影装
置。
13. A す る converter for converting a third color component from S-polarized light to P-polarized light between a color combining element and a second polarizing beam splitter.
The color image projection device according to claim 5, further comprising a retardation plate.
【請求項14】色合成素子と第2偏光ビームスプリッタ
の間に第3色成分をS偏光からP偏光に変換する1/2
位相差板を設けてなる請求項6記載のカラー画像投影装
置。
14. A す る converter for converting a third color component from S-polarized light to P-polarized light between a color combining element and a second polarizing beam splitter.
7. The color image projection device according to claim 6, further comprising a retardation plate.
【請求項15】色合成素子と第2偏光ビームスプリッタ
の間に第3色成分をS偏光からP偏光に変換する1/2
位相差板を設けてなる請求項7、8、9、10又は11
記載のカラー画像投影装置。
15. A converter for converting a third color component from S-polarized light to P-polarized light between a color combining element and a second polarizing beam splitter.
12. The method according to claim 7, wherein a retardation plate is provided.
The color image projection device according to claim 1.
【請求項16】第1、第2偏光ビームスプリッタを第
1、第2偏光ビームスプリッタプリズムで形成し、第
1、第2反射型液晶表示パネルと前記第1偏光ビームス
プリッタプリズムの対応面の間に形成される空間を密閉
状態に形成し、第3反射型液晶表示パネルと前記第2偏
光ビームスプリッタプリズムの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成してなる請求項1、2、3又は4
記載のカラー画像投影装置。
16. The first and second polarization beam splitters are formed by first and second polarization beam splitter prisms, and are disposed between the first and second reflection type liquid crystal display panels and corresponding surfaces of the first polarization beam splitter prism. 3. A space formed between the third reflection type liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state. , 3 or 4
The color image projection device according to claim 1.
【請求項17】第1、第2偏光ビームスプリッタを第
1、第2偏光ビームスプリッタプリズムで形成し、第
1、第2反射型液晶表示パネルと前記第1偏光ビームス
プリッタプリズムの対応面の間に形成される空間を密閉
状態に形成し、第3反射型液晶表示パネルと前記第2偏
光ビームスプリッタプリズムの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成してなる請求項5記載のカラー画
像投影装置。
17. The first and second polarizing beam splitters are formed by first and second polarizing beam splitter prisms, and are provided between the first and second reflective liquid crystal display panels and corresponding surfaces of the first polarizing beam splitter prism. 6. A space formed between the third reflection type liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state, and a space formed in the space is formed in a closed state. Color image projection device.
【請求項18】第1、第2偏光ビームスプリッタを第
1、第2偏光ビームスプリッタプリズムで形成し、第
1、第2反射型液晶表示パネルと前記第1偏光ビームス
プリッタプリズムの対応面の間に形成される空間を密閉
状態に形成し、第3反射型液晶表示パネルと前記第2偏
光ビームスプリッタプリズムの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成してなる請求項6記載のカラー画
像投影装置。
18. A first and second polarizing beam splitter, comprising first and second polarizing beam splitter prisms, between a first and second reflective liquid crystal display panel and a corresponding surface of the first polarizing beam splitter prism. 7. A space formed between the third reflection type liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state, and a space formed in the space is formed in a closed state. Color image projection device.
【請求項19】第1、第2偏光ビームスプリッタを第
1、第2偏光ビームスプリッタプリズムで形成し、第
1、第2反射型液晶表示パネルと前記第1偏光ビームス
プリッタプリズムの対応面の間に形成される空間を密閉
状態に形成し、第3反射型液晶表示パネルと前記第2偏
光ビームスプリッタプリズムの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成してなる請求項7、8、9、1
0、11、13又は14記載のカラー画像投影装置。
19. A polarizing beam splitter comprising first and second polarizing beam splitter prisms, wherein a first polarizing beam splitter is provided between the first and second reflective liquid crystal display panels and a corresponding surface of the first polarizing beam splitter prism. The space formed between the third reflection type liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state. , 9,1
15. The color image projector according to 0, 11, 13 or 14.
【請求項20】第1、第2偏光ビームスプリッタを第
1、第2偏光ビームスプリッタプリズムで形成し、第
1、第2反射型液晶表示パネルと前記第1偏光ビームス
プリッタプリズムの対応面の間に形成される空間を密閉
状態に形成し、第3反射型液晶表示パネルと前記第2偏
光ビームスプリッタプリズムの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成してなる請求項12記載のカラー
画像投影装置。
20. First and second polarizing beam splitters are formed by first and second polarizing beam splitter prisms, and the first and second reflection type liquid crystal display panels and corresponding surfaces of the first polarizing beam splitter prisms. 13. The space formed between the third reflection type liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state, and the space formed in the space is formed in a closed state. Color image projection device.
【請求項21】第1、第2偏光ビームスプリッタを第
1、第2偏光ビームスプリッタプリズムで形成し、第
1、第2反射型液晶表示パネルと前記第1偏光ビームス
プリッタプリズムの対応面の間に形成される空間を密閉
状態に形成し、第3反射型液晶表示パネルと前記第2偏
光ビームスプリッタプリズムの対応面の間に形成される
空間を密閉状態に形成してなる請求項15記載のカラー
画像投影装置。
21. First and second polarizing beam splitters are formed by first and second polarizing beam splitter prisms, and the first and second reflection type liquid crystal display panels and corresponding surfaces of the first polarizing beam splitter prisms. 16. The space formed between the third reflection type liquid crystal display panel and the corresponding surface of the second polarizing beam splitter prism is formed in a closed state, and the space formed in the third reflection type liquid crystal display panel is formed in a closed state. Color image projection device.
【請求項22】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離
素子側となり斜面がほぼ同一平面上になる第1、第2直
角プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第
1、第2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互
に当接する第3、第4直角プリズムとを一体化したプリ
ズムブロックを具備し、前記第1直角プリズムと前記第
3直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビームスプリッ
タを形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリズムと前
記第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビームスプ
リッタを形成する偏光膜を設け、前記第3、第4直角プ
リズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイ
ック膜を設けてなる請求項1、2、3又は4記載のカラ
ー画像投影装置。
22. First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle and being on the same side as the color separation element side, and the slopes being substantially coplanar, and one surface sandwiching each right angle being the first and second prisms. A prism block in which third and fourth right-angle prisms are integrated with each other, wherein the third and fourth right-angle prisms are in contact with each other on the inclined surface of the two right-angle prisms, and the contact surface between the first right-angle prism and the third right-angle prism is provided. A polarizing film that forms a first polarizing beam splitter is provided between the third polarizing beam splitter and a polarizing film that forms a second polarizing beam splitter between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism; 5. The color image projection apparatus according to claim 1, further comprising a dichroic film for forming a color combining element between the contact surfaces of the fourth right-angle prism.
【請求項23】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離
素子側となり斜面がほぼ同一平面上になる第1、第2直
角プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第
1、第2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互
に当接する第3、第4直角プリズムとを一体化したプリ
ズムブロックを具備し、前記第1直角プリズムと前記第
3直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビームスプリッ
タを形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリズムと前
記第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビームスプ
リッタを形成する偏光膜を設け、前記第3、第4直角プ
リズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイ
ック膜を設けてなる請求項5記載のカラー画像投影装
置。
23. First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle and having a slope substantially on the same side on the color separation element side, and one surface sandwiching each right angle being the first and second prisms. A prism block in which third and fourth right-angle prisms are integrated with each other, wherein the third and fourth right-angle prisms are in contact with each other on the inclined surface of the two right-angle prisms, and the contact surface between the first right-angle prism and the third right-angle prism is provided. A polarizing film that forms a first polarizing beam splitter is provided between the third polarizing beam splitter and a polarizing film that forms a second polarizing beam splitter between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism; 6. A color image projection apparatus according to claim 5, wherein a dichroic film for forming a color combining element is provided between the contact surfaces of the fourth right-angle prism.
【請求項24】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離
素子側となり斜面がほぼ同一平面上になる第1、第2直
角プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第
1、第2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互
に当接する第3、第4直角プリズムとを一体化したプリ
ズムブロックを具備し、前記第1直角プリズムと前記第
3直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビームスプリッ
タを形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリズムと前
記第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビームスプ
リッタを形成する偏光膜を設け、前記第3、第4直角プ
リズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイ
ック膜を設けてなる請求項6記載のカラー画像投影装
置。
24. First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle and being on the same plane as the color separation element side, and one surface sandwiching each right angle being the first and second prisms. A prism block in which third and fourth right-angle prisms are integrated with each other, wherein the third and fourth right-angle prisms are in contact with each other on the inclined surface of the two right-angle prisms, and the contact surface between the first right-angle prism and the third right-angle prism is provided. A polarizing film that forms a first polarizing beam splitter is provided between the third polarizing beam splitter and a polarizing film that forms a second polarizing beam splitter between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism; 7. The color image projector according to claim 6, further comprising a dichroic film for forming a color combining element between the contact surfaces of the fourth right-angle prism.
【請求項25】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離
素子側となり斜面がほぼ同一平面上になる第1、第2直
角プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第
1、第2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互
に当接する第3、第4直角プリズムとを一体化したプリ
ズムブロックを具備し、前記第1直角プリズムと前記第
3直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビームスプリッ
タを形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリズムと前
記第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビームスプ
リッタを形成する偏光膜を設け、前記第3、第4直角プ
リズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイ
ック膜を設けてなる請求項7、8、9、10又は11記
載のカラー画像投影装置。
25. First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle and being on the same plane as the color separation element side, and one surface sandwiching each right angle being the first and second prisms. A prism block in which third and fourth right-angle prisms are integrated with each other, wherein the third and fourth right-angle prisms are in contact with each other on the inclined surface of the two right-angle prisms, and the contact surface between the first right-angle prism and the third right-angle prism is provided. A polarizing film that forms a first polarizing beam splitter is provided between the third polarizing beam splitter and a polarizing film that forms a second polarizing beam splitter between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism; 12. The color image projection device according to claim 7, wherein a dichroic film for forming a color combining element is provided between the contact surfaces of the fourth right-angle prism.
【請求項26】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離
素子側となり斜面がほぼ同一平面上になる第1、第2直
角プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第
1、第2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互
に当接する第3、第4直角プリズムとを一体化して形成
したプリズムブロックを、前記色分離素子と一体化して
ユニットとし、第1、第2、第3反射型液晶表示パネル
と前記プリズムブロックの対応面の間に形成される空間
を密閉状態に形成し、前記第1直角プリズムと前記第3
直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビームスプリッタ
を形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリズムと前記
第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビームスプリ
ッタを形成する偏光膜を設け、前記第3、第4直角プリ
ズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイッ
ク膜を設けてなる請求項1、2、3又は4記載のカラー
画像投影装置。
26. First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle and being on the same plane as the color separation element side, and one surface sandwiching each right angle being the first and second prisms. A prism block formed integrally with the third and fourth right-angle prisms, which abuts on the inclined surface of the two right-angle prisms and the other surfaces abut each other, is integrated with the color separation element to form a unit, and 2. The space formed between the third reflective liquid crystal display panel and the corresponding surface of the prism block is formed in a closed state, and the first right-angle prism and the third
A polarizing film for forming a first polarizing beam splitter is provided between contact surfaces of right-angle prisms, and a polarizing film for forming a second polarizing beam splitter between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism. 5. The color image projection device according to claim 1, wherein a dichroic film for forming a color combining element is provided between contact surfaces of the third and fourth right-angle prisms.
【請求項27】それぞれの直角を挟む一方の面が色分離
素子側となり斜面がほぼ同一平面上になる第1、第2直
角プリズムと、それぞれの直角を挟む一方の面が前記第
1、第2直角プリズムの斜面に当接し、他方の面が相互
に当接する第3、第4直角プリズムとを一体化して形成
したプリズムブロックを、前記色分離素子と一体化して
ユニットとし、第1、第2、第3反射型液晶表示パネル
と前記プリズムブロックの対応面の間に形成される空間
を密閉状態に形成し、前記第1直角プリズムと前記第3
直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビームスプリッタ
を形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリズムと前記
第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビームスプリ
ッタを形成する偏光膜を設け、前記第3、第4直角プリ
ズムの当接面の間に色合成素子を形成するダイクロイッ
ク膜を設けてなる請求項5記載のカラー画像投影装置。
27. First and second right-angle prisms having one surface sandwiching each right angle and being on the same plane as the color separation element side, and one surface sandwiching each right angle being the first and second prisms. A prism block formed integrally with the third and fourth right-angle prisms, which abuts on the inclined surface of the two right-angle prisms and the other surfaces abut each other, is integrated with the color separation element to form a unit, and 2. The space formed between the third reflective liquid crystal display panel and the corresponding surface of the prism block is formed in a closed state, and the first right-angle prism and the third
A polarizing film for forming a first polarizing beam splitter is provided between contact surfaces of right-angle prisms, and a polarizing film for forming a second polarizing beam splitter between contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism. 6. A color image projection apparatus according to claim 5, wherein a dichroic film for forming a color combining element is provided between the contact surfaces of said third and fourth right-angle prisms.
【請求項28】直角を挟む一方の面が当接し、他方の面
がほぼ同一平面となる第1、第2直角プリズムと、直角
を挟む一方の面が前記第1直角プリズムの斜面に当接
し、斜面の一部が入射光側となる第3直角プリズムと、
直角を挟む一方の面が前記第2直角プリズムの斜面に当
接し、斜面の一部が投写レンズ側となる第4直角プリズ
ムと、直角を挟む一方の面が前記第3直角プリズムの直
角を挟む他方の面に当接し、他方の面が前記第4直角プ
リズムの直角を挟む他方の面に当接する第5直角プリズ
ムとを一体化したプリズムブロックを具備し、第1、第
2、第3反射型液晶表示パネルと前記プリズムブロック
の対応面の間に形成される空間を密閉状態に形成し、前
記第1、第2直角プリズムの当接面の間に第1位相差層
を設け、前記第1直角プリズムと前記第3直角プリズム
の当接面の間に第1ダイクロイック層、第2位相差層及
び第2ダイクロイック層を設け、前記第3直角プリズム
と前記第5直角プリズムの当接面の間に第1偏光ビーム
スプリッタを形成する偏光膜を設け、前記第2直角プリ
ズムと第4直角プリズムの当接面の間に第2偏光ビーム
スプリッタを形成する偏光膜を設け、前記第4直角プリ
ズムと第5直角プリズムの当接面の間に色合成素子を形
成するダイクロイック膜を設けてなる請求項1記載のカ
ラー画像投影装置。
28. First and second right-angle prisms having one surface abutting a right angle and having substantially the same plane on the other surface, and one surface abutting a right angle abutting on a slope of the first right-angle prism. A third right-angle prism having a part of the slope facing the incident light side;
One surface sandwiching the right angle is in contact with the slope of the second right angle prism, and a portion of the slope is on the projection lens side, and one surface sandwiching the right angle sandwiches the right angle of the third right angle prism. A prism block integrated with a fifth right-angle prism that abuts the other surface and the other surface abuts the other surface sandwiching the right angle of the fourth right-angle prism; A space formed between the liquid crystal display panel and the corresponding surface of the prism block is formed in a closed state, and a first retardation layer is provided between contact surfaces of the first and second right-angle prisms. A first dichroic layer, a second retardation layer, and a second dichroic layer are provided between the contact surfaces of the first right-angle prism and the third right-angle prism, and the first dichroic layer, the second retardation layer, and the second dichroic layer are provided between the third right-angle prism and the fifth right-angle prism. First polarization beam splitter formed between A polarizing film for forming a second polarizing beam splitter is provided between the contact surfaces of the second right-angle prism and the fourth right-angle prism, and the contact surface of the fourth right-angle prism and the fifth right-angle prism is provided. 2. The color image projection device according to claim 1, further comprising a dichroic film for forming a color combining element therebetween.
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