JP2001174756A - Optical device and video display device using it - Google Patents

Optical device and video display device using it

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JP2001174756A
JP2001174756A JP35455299A JP35455299A JP2001174756A JP 2001174756 A JP2001174756 A JP 2001174756A JP 35455299 A JP35455299 A JP 35455299A JP 35455299 A JP35455299 A JP 35455299A JP 2001174756 A JP2001174756 A JP 2001174756A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the performance such as the brightness of a display picture or color reproducibility by reducing the light loss in a dichroic prism. SOLUTION: S-polarized white light is mane incident on a dichroic prism 8 along an optical axis 14, and red light and blue light are separated by a red reflection face 9R and a blue reflection face 9B of normals 13R and 13B inclined at an angle A to the optical axis 14, and they are subjected to space modulation by reflection type video display elements 10R and 10B made of liquid crystal elements or the like and are made incident on the prism 8 again. Green light which has passed reflection faces 9R and 9B is also subjected to space modulation by a video display element 10G and is made incident on the prism 8 again. The light beams of these colors are synthesized and are emitted along the optical axis 14. The angle is set to <45 deg. to reduce the difference between wavelengths to be half values of s-polarized light and p-polarized light, that is, the extent of half-value wavelength shift, and the loss on reflection faces 9R and 9B of p-polarized light due to space modulation from video display elements 10R, 10G, and 10B is reduced.

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、液晶パネルや偏光
板,偏光ビームスプリッタなどの偏光技術を用いた光学
装置及びそれを用いた、例えば、液晶プロジェクタ装置
や反射式映像表示プロジェクタ装置,液晶テレビジョン
装置,投射型ディスプレイ装置などの投射型の映像表示
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device using a polarization technique such as a liquid crystal panel, a polarizing plate, and a polarizing beam splitter, and a liquid crystal projector device, a reflection type video display projector device, and a liquid crystal television using the optical device. The present invention relates to a projection-type image display device such as a projection device and a projection-type display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】映像表示装置に用いられる光学装置の従
来例として、特開平1−157687号公報に開示され
ているような十字状に組み合わせた波長分離素子、例え
ば、ダイクロイックミラーあるいはダイクロイックプリ
ズムが知られており、その3つの側面に青色光、赤色
光、緑色光を夫々偏光変換する反射型液晶表示素子が配
置されている。ダイクロイックプリズムは4個の三角プ
リズムを組み合わせて断面正方形の立方体としたもので
あり、この立方体内の直交する一方の三角プリズム接合
面がダイクロイック青反射面であり、他方の三角プリズ
ム接合面がダイクロイック赤反射面である。
2. Description of the Related Art As a conventional example of an optical device used for an image display device, there is known a wavelength separating element combined in a cross shape, such as a dichroic mirror or a dichroic prism, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-157687. A reflection type liquid crystal display element that converts the polarization of blue light, red light, and green light, respectively, is disposed on the three side surfaces. The dichroic prism is formed by combining four triangular prisms into a cube having a square cross section. One of the orthogonal triangular prism joining surfaces in the cube is a dichroic blue reflecting surface, and the other triangular prism joining surface is a dichroic red. It is a reflective surface.

【0003】図11はかかる光学装置を用いた液晶表示
素子による映像表示装置(以下、液晶表示装置という)
の一従来例を示す構成図であって、1は光源ユニット、
2は光源、3はリフレクタ、4a,4bはアレイレン
ズ、5は照明光学系、6は入射偏光板、7は偏光ビーム
スプリッタ、7aはコーティング面、8はダイクロイッ
クプリズム、9Rは赤反射面、9Bは青反射面、10R
は赤用反射型映像表示素子、10Gは緑用反射型映像表
示素子、10Bは青用反射型映像表示素子、7aはコー
ティング面、11は出射偏光板、12は投射レンズであ
る。
FIG. 11 shows an image display device using a liquid crystal display element using such an optical device (hereinafter referred to as a liquid crystal display device).
1 is a configuration diagram showing a conventional example, wherein 1 is a light source unit,
2 is a light source, 3 is a reflector, 4a and 4b are array lenses, 5 is an illumination optical system, 6 is an incident polarizing plate, 7 is a polarizing beam splitter, 7a is a coating surface, 8 is a dichroic prism, 9R is a red reflecting surface, and 9B. Is blue reflective surface, 10R
Is a reflective image display element for red, 10G is a reflective image display element for green, 10B is a reflective image display element for blue, 7a is a coating surface, 11 is an output polarizing plate, and 12 is a projection lens.

【0004】同図において、この従来の液晶表示装置
は、光源2とリフレクタ3とアレイレンズ4a,4bと
からなって光を放射する光源ユニット1と、照明光学系
5と、偏光ビームスプリッタ7と、投射レンズ12と、
液晶表示素子からなる赤,緑,青夫々用の映像表示素子
10R,10G,10Bと、ダイクロイックプリズム8
とで構成されている。
As shown in FIG. 1, this conventional liquid crystal display device includes a light source unit 1 for emitting light, comprising a light source 2, a reflector 3, and array lenses 4a and 4b, an illumination optical system 5, a polarization beam splitter 7, , A projection lens 12,
Video display elements 10R, 10G, 10B for red, green, and blue, each composed of a liquid crystal display element, and a dichroic prism 8
It is composed of

【0005】光源ユニット1からの光は照明光学系5に
入射して略平行光となり、入射偏光板6でそのS偏光光
が通過して偏光ビームスプリッタ7に達する。偏光ビー
ムスプリッタ7はそのコーテイング面7aで入射光のS
偏光成分を反射し、P偏光成分を通過させるものであっ
て、入射偏光板6からのS偏光の入射光を反射させてダ
イクロイックプリズム8に送る。ダイクロイックプリズ
ム8では、偏光ビームスプリッタ7からのS偏光の入射
光が赤,緑,青の3原色光に分解され、夫々赤用反射型
映像表示素子10R,緑用反射型映像表示素子10G,
青用反射型映像表示素子10Bに出射される。具体的に
は、偏光ビームスプリッタ7からの入射光の青色光はダ
イクロイックプリズム8の青反射面9Bで反射されて分
離され、赤色光はダイクロイックプリズム8の赤反射面
9Rで反射されて分離され、緑色光はこれら2つの反射
面9R,9Bを透過することによって分離される。
The light from the light source unit 1 enters the illumination optical system 5 and becomes substantially parallel light. The S-polarized light passes through the incident polarizing plate 6 and reaches the polarizing beam splitter 7. The polarization beam splitter 7 has an S
It reflects the polarized light component and allows the P-polarized light component to pass through, and reflects the S-polarized incident light from the incident polarizer 6 and sends it to the dichroic prism 8. In the dichroic prism 8, the S-polarized light incident from the polarizing beam splitter 7 is decomposed into three primary colors of red, green, and blue, and a red reflective image display element 10R, a green reflective image display element 10G,
The light is emitted to the blue reflective image display element 10B. Specifically, the blue light of the incident light from the polarization beam splitter 7 is reflected and separated by the blue reflecting surface 9B of the dichroic prism 8, and the red light is reflected and separated by the red reflecting surface 9R of the dichroic prism 8, The green light is separated by transmitting through these two reflecting surfaces 9R and 9B.

【0006】ダイクロイックプリズム8からの出射され
る赤,緑,青の色光は夫々、赤用反射型映像表示素子1
0R,緑用反射型映像表示素子10G,青用反射型映像
表示素子10Bに入射され、これら映像表示素子10
R,10G,10B毎にそこでの映像信号に応じて空間
変調され、図示しない反射鏡で反射されて再びこれら映
像表示素子10R,10G,10Bを逆方向から通過す
る。これら映像表示素子10R,10G,10Bは複屈
折性を有するので、これら映像表示素子10R,10
G,10B内を往復通過した色光は直線偏光面が映像信
号のレベルに比例して回転し、この回転の大きさに応じ
た割合でP偏光成分を含む偏光光となる。
The red, green and blue color lights emitted from the dichroic prism 8 are respectively reflected by the red reflective image display element 1.
0R, the green reflective image display element 10G, and the blue reflective image display element 10B.
Each of R, 10G, and 10B is spatially modulated according to the video signal there, reflected by a not-shown reflecting mirror, and again passes through these video display elements 10R, 10G, and 10B in opposite directions. Since these image display elements 10R, 10G, 10B have birefringence, these image display elements 10R, 10G, 10B
The color light that has reciprocated in G and 10B has its linear polarization plane rotated in proportion to the level of the video signal, and becomes polarized light containing a P-polarized component at a rate corresponding to the magnitude of this rotation.

【0007】これら映像表示素子10R,10G,10
Bから出射した色光は再びダイクロイックプリズム8に
入射され、赤色光が赤反射面9Rで反射され、青色光が
青反射面8で反射され、緑色光がそのまま通過すること
により、これら色光が合成されて偏光ビームスプリッタ
7に出射される。この偏光ビームスプリッタ7では、ダ
イクロイックプリズム8から入射される光のS偏光成分
がコーティング面7aで光源ユニット1側に反射され、
P偏光成分のみがそのままコーティング面7aを通過す
る。偏光ビームスプリッタ7を通過したP偏光光は、P
偏光光のみを通過させる出射偏光板11及び投射レンズ
12を介して図示しないスクリーン上に拡大投影され
る。これにより、映像表示素子10R,10G,10B
に形成されたR,G,B画像が合成されたカラー画像が
スクリーン上に拡大投影される。
[0007] These image display elements 10R, 10G, 10
The color light emitted from B enters the dichroic prism 8 again, the red light is reflected by the red reflection surface 9R, the blue light is reflected by the blue reflection surface 8, and the green light passes through as it is, so that these color lights are synthesized. The light is then output to the polarization beam splitter 7. In the polarization beam splitter 7, the S-polarized light component of the light incident from the dichroic prism 8 is reflected by the coating surface 7a toward the light source unit 1,
Only the P-polarized component passes through the coating surface 7a as it is. The P-polarized light that has passed through the polarizing beam splitter 7 is
The light is magnified and projected on a screen (not shown) via an emission polarizer 11 and a projection lens 12 that allow only polarized light to pass therethrough. Thereby, the image display elements 10R, 10G, 10B
Is enlarged and projected on a screen by combining the R, G, and B images formed on the screen.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ダイクロイックプリズ
ムの反射面は、その特性で決まる波長範囲λ1〜λ2の光
を反射する。従って、この波長範囲λ1〜λ2を適宜設定
することにより、所望とする色光を反射させることがで
きる。また、この波長範囲λ1〜λ2外の波長の光はこの
反射面を透過する。この波長範囲を決める波長λ1,λ2
は反射光量(従って、透過光量)が50%となる波長で
あって、以下、かかる波長を半値波長という。
The reflecting surface of the dichroic prism reflects light in the wavelength range λ 1 to λ 2 determined by its characteristics. Therefore, by appropriately setting the wavelength range λ 1 to λ 2 , desired color light can be reflected. Light having a wavelength outside the wavelength range λ 1 to λ 2 is transmitted through the reflecting surface. The wavelengths λ 1 and λ 2 that determine this wavelength range
Is the wavelength at which the amount of reflected light (and therefore the amount of transmitted light) is 50%, and such a wavelength is hereinafter referred to as a half-value wavelength.

【0009】ところで、P偏光光とS偏光光との半値波
長λは、反射面での法線とこの反射面への入射光の光軸
とのなす角度(以下、反射面での光入射角度という)θ
に応じて異なるものであり、この角度θが大きいほどP
偏光光とS偏光光との半値波長λの差(これを、以下、
半値波長シフト量という)が大きくなる。図12は光入
射角度θが0〜50度の範囲のダイクロイックプリズム
の青反射面,赤反射面毎のP偏光光とS偏光光との半値
波長シフト量の実験結果を示す図であって、この実験結
果から明らかなように、青反射面,赤反射面とも光入射
角度θが大きくなるにつれてP偏光光とS偏光光との半
値波長シフト量が大きくなっている。
The half-value wavelength λ of the P-polarized light and the S-polarized light is defined as the angle between the normal to the reflecting surface and the optical axis of the light incident on the reflecting surface (hereinafter, the light incident angle on the reflecting surface). The) θ
And the larger the angle θ, the larger the value of P
Difference in half-value wavelength λ between polarized light and S-polarized light (hereinafter,
Wavelength shift amount). FIG. 12 is a diagram showing an experimental result of a half-value wavelength shift amount between the P-polarized light and the S-polarized light for each of the blue reflection surface and the red reflection surface of the dichroic prism in which the light incident angle θ is in the range of 0 to 50 degrees. As is clear from the experimental results, the half value wavelength shift between the P-polarized light and the S-polarized light increases as the light incident angle θ increases for both the blue reflection surface and the red reflection surface.

【0010】そこで、上記従来技術では、ダイクロイッ
クプリズム8の反射面9R,9Bでの光入射角度θが4
5度と大きいことから、P偏光光とS偏光光との半値波
長シフト量(P偏光光の半値波長λpとS偏光光の半値
波長λsとの差)が大きく、これら半値波長λp,λs
との差分の光量が偏光ビームスプリッタ7でカットさ
れ、映像表示装置での明るさの減少や色再現性の劣化を
引き起こすことになる。
Therefore, in the above prior art, the light incident angle θ on the reflecting surfaces 9 R and 9 B of the dichroic prism 8 is 4
Since it is as large as 5 degrees, the half-value wavelength shift amount (the difference between the half-value wavelength λp of the P-polarized light and the half-value wavelength λs of the S-polarized light) between the P-polarized light and the S-polarized light is large, and these half-value wavelengths λp and λs
Is cut by the polarizing beam splitter 7, which causes a decrease in brightness and a deterioration in color reproducibility in the image display device.

【0011】これを具体的に説明すると、図11におい
て、ダイクロイックプリズム8の青反射面9Bでは、4
5度の光入射角度で白色のS偏光光が偏光ビームスプリ
ッタ7から入力され、図13に示すように、青色光の上
限波長となる半値波長λs以下の波長のS偏光の青色光
が反射され、青用反射型映像表示素子10Bに出射され
る。また、この青用反射型映像表示素子10Bから映像
信号で変調された青色光が、同様にして、ダイクロイッ
クプリズム8の青反射面9Bに45度の光入射角度で入
射され、この青色光には、図13において、破線で示す
波長λsまでのP偏光成分を含んでいるが、青反射面9
Bでは、半値波長λpまでしかP偏光光を反射しない。
ここで、λs>λpであり、P偏光光は図13に実線で
示す半値波長λpまでの波長領域しか反射しないため、
半値波長の差(λs−λp)、即ち、半値波長シフト量
の範囲のP偏光の光量が青反射面9Bで反射されずに失
われることになる。上記従来技術では、この半値波長シ
フト量が45度と大きいため、半値波長シフト量が大き
く、青反射面9Bで失われるP偏光の光量も大きくな
る。
More specifically, in FIG. 11, the blue reflecting surface 9B of the dichroic prism 8
At a light incident angle of 5 degrees, white S-polarized light is input from the polarization beam splitter 7, and as shown in FIG. 13, S-polarized blue light having a wavelength equal to or less than the half-value wavelength λs, which is the upper limit wavelength of blue light, is reflected. Are emitted to the blue reflective image display element 10B. Similarly, blue light modulated by a video signal from the blue reflective image display element 10B is incident on the blue reflecting surface 9B of the dichroic prism 8 at a light incident angle of 45 degrees, and the blue light is 13, a P-polarized component up to a wavelength λs indicated by a broken line is included,
In B, P-polarized light is reflected only up to the half-value wavelength λp.
Here, λs> λp, and the P-polarized light reflects only in the wavelength region up to the half-value wavelength λp shown by the solid line in FIG.
The difference between the half-value wavelengths (λs−λp), that is, the amount of P-polarized light in the range of the half-value wavelength shift amount is lost without being reflected by the blue reflection surface 9B. In the above-described prior art, since the half-value wavelength shift amount is as large as 45 degrees, the half-value wavelength shift amount is large, and the amount of P-polarized light lost at the blue reflecting surface 9B is also large.

【0012】この青反射面9Bで反射された青用反射型
映像表示素子10Bからの青色光は偏光ビームスプリッ
タ7に送られ、そのコーティング面7aでそのP偏光成
分のみが抽出され、投射レンズ12を介して図示しない
スクリーンに投射され、拡大されたカラー画像の表示に
使用されるのであるが、青反射面9Bでの青色光のP偏
光成分の減衰が大きいため、スクリーン上での青色光の
光量が低減することになる。
The blue light from the blue reflective image display device 10B reflected by the blue reflecting surface 9B is sent to the polarizing beam splitter 7, and only the P-polarized component is extracted by the coating surface 7a. Is projected on a screen (not shown) through the LCD and is used for displaying an enlarged color image. However, since the attenuation of the P-polarized light component of the blue light on the blue reflecting surface 9B is large, the blue light The amount of light will be reduced.

【0013】以上のことは、赤反射面9Rでの赤色光に
ついても同様であるし(この場合、赤色光の波長範囲の
下限波長となる半値波長について)、また、これら青反
射面9B及び赤反射面での緑色光の透過特性についても
同様であって、この結果、スクリーンに投射される赤,
青,緑の色光のP偏光光の光量が低減し、表示される拡
大カラー映像の明るさが減少することになる。また、以
上の反射面9R,9Bでの赤,緑,青の色光のP偏光成
分の減衰の割合は夫々の色光毎に、若干ではあるが、異
なるものであり、このため、スクリーン上に投射表示さ
れるカラー映像の色再現性も劣化することになる。
The same applies to the red light on the red reflecting surface 9R (in this case, the half-value wavelength which is the lower limit wavelength of the red light wavelength range). The same applies to the transmission characteristics of green light on the reflection surface, and as a result, the red light projected on the screen,
The amount of P-polarized light of blue and green color light is reduced, and the brightness of the displayed enlarged color image is reduced. Further, the ratio of attenuation of the P-polarized light components of the red, green and blue color lights on the reflection surfaces 9R and 9B is slightly different for each color light, and therefore, the light is projected on the screen. The color reproducibility of the displayed color image also deteriorates.

【0014】本発明の目的は、かかる問題を解消し、表
示されるカラー映像の明るさと色再現の性能を確保でき
るようにした光学装置及びそれを用いた映像表示装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical device which solves such a problem and which can maintain the brightness and color reproduction performance of a displayed color image, and an image display device using the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による光学装置は、互いにクロスして配置さ
れる異なる種類の原色光を反射する第1,第2の反射面
が設けられ、予め決められた光軸に沿って該光軸に垂直
な側面から入射される光を該第1,第2の反射面によっ
て3つの原色光に分離するダイクロイックプリズムと、
該ダイクロイックプリズムで分離された該原色光の偏光
状態を夫々毎に変換し、該ダイクロイックプリズムへ再
入射させる3つの反射型偏光変換素子とを備え、該第1
の反射面の法線の該光軸に対してなす角度をA、該第2
の反射面の法線の該光軸に対してなす角度を−Aとし
て、A<45゜とし、該ダイクロイックプリズムは、該
反射型偏光変換素子夫々から再入射される該原色光を該
第1,第2の反射面で合成して該光軸に沿って出射させ
る構成とするものである。
In order to achieve the above object, an optical device according to the present invention is provided with first and second reflecting surfaces for reflecting different kinds of primary color lights arranged crossing each other. A dichroic prism that separates light incident from a side surface perpendicular to the optical axis along a predetermined optical axis into three primary color lights by the first and second reflecting surfaces,
Three reflection-type polarization conversion elements, each of which converts the polarization state of the primary color light separated by the dichroic prism for each of them, and re-enters the dichroic prism.
A is the angle between the normal of the reflecting surface of the
The angle formed by the normal of the reflection surface with respect to the optical axis is −A, and A <45 °. The dichroic prism converts the primary color light re-entered from each of the reflection type polarization conversion elements into the first light. , And are combined on the second reflecting surface and emitted along the optical axis.

【0016】このように、角度Aを45゜よりも小さく
することにより、ダイクロイックプリズムの反射面での
偏光状態による(即ち、S偏光光とP偏光光との半値と
なる波長の差である)半値波長シフト量を低減し、反射
型偏光変換素子によって変換された偏光成分の損失を低
減できるものであり、3つの原色光がバランス良く合成
されることになる。
As described above, by making the angle A smaller than 45 °, the angle of polarization at the reflecting surface of the dichroic prism depends on the polarization state (ie, the difference between the wavelengths at which the S-polarized light and the P-polarized light have a half value). The half wavelength wavelength shift amount can be reduced, and the loss of the polarized light component converted by the reflection type polarization conversion element can be reduced, so that the three primary color lights are combined in a well-balanced manner.

【0017】また、本発明による光学装置は、互いにク
ロスして配置される異なる種類の原色光を反射し、予め
決められた光軸に沿って入射される光を3つの原色光に
分離する第1,第2のダイクロイックミラーと、該第
1,第2のダイクロイックミラーで分離された該原色光
の偏光状態を夫々毎に変換し、該第1,第2のダイクロ
イックミラーに再入射させる3つの偏光変換素子とを備
え、該第1のダイクロイックミラーの法線の該光軸に対
してなす角度をA、該第2のダイクロイックミラーの法
線の該光軸に対してなす角度を−Aとして、A<45゜
とし、該第1,第2のダイクロイックミラーは、該反射
型偏光変換素子夫々から再入射される該原色光を合成し
て該光軸に沿って出射させる構成とするものである。
Further, the optical device according to the present invention reflects different types of primary color lights arranged crosswise to each other and separates light incident along a predetermined optical axis into three primary color lights. The first and second dichroic mirrors, and the three different polarization states of the primary color light separated by the first and second dichroic mirrors, which are re-incident on the first and second dichroic mirrors, respectively. A polarization conversion element, wherein the angle between the normal of the first dichroic mirror and the optical axis is A, and the angle between the normal of the second dichroic mirror and the optical axis is -A. , A <45 °, and the first and second dichroic mirrors are configured to combine the primary color light re-entered from each of the reflection type polarization conversion elements and emit the light along the optical axis. is there.

【0018】これにより、上記発明と同様、ダイクロイ
ックミラーでの偏光状態による半値波長シフト量を低減
し、反射型偏光変換素子によって変換された偏光成分の
損失を低減できるものであり、3つの原色光がバランス
良く合成されることになる。
Thus, similarly to the above-described invention, it is possible to reduce the half-value wavelength shift amount due to the polarization state of the dichroic mirror and reduce the loss of the polarized light component converted by the reflection type polarization conversion element. Are synthesized in a well-balanced manner.

【0019】さらに、本発明による光学装置は、互いに
クロスして配置される異なる種類の原色光を反射する第
1,第2の反射面が設けられ、予め決められた光軸に沿
って入射される光を該第1,第2の反射面によって3つ
の原色光に分離する6角形プリズムと、該6角形プリズ
ムで分離された該原色光の偏光状態を夫々毎に変換し、
該6角形プリズムへ再入射させる第1,第2及び第3の
反射型偏光変換素子とを備え、該6角形プリズムでは、
該光軸に垂直な第1の側面を該光軸に沿って入射される
光の入射面とし、第2の側面を該第1の反射面で分離さ
れた第1の原色光の出射面とするとともに、該第1の反
射型偏光変換素子からの該第1の原色光のみの入射面と
し、第3の側面を該第2の反射面で分離された第2の原
色光の出射面とするとともに、該第2の反射型偏光変換
素子からの該第2の原色光の入射面とし、該第1の側面
に対向する第4の側面を該第1,第2の反射面を通過し
た第3の原色光の出射面とするとともに、該第3の反射
型偏光変換素子からの該第3の原色光の入射面として、
該第2,第3及び第4の側面から夫々入射された該第
1,第2及び第3の反射型偏光変換素子からの原色光を
該第1,第2の反射面で合成し、該第1の側面から該光
軸に沿って出射させ、該第1の反射型偏光変換素子は該
第2の側面に、該第2の反射型偏光変換素子は該第3の
側面に夫々平行に配置され、該第1の側面に垂直な該光
軸に対して該第1の反射面の法線のなす角度をA、該第
1の側面に垂直な該光軸に対して該第2の反射面の法線
のなす角度を−Aとして、A<45゜である構成とする
ものである。
Further, the optical device according to the present invention is provided with first and second reflecting surfaces for reflecting different kinds of primary color lights arranged crossing each other, and the light is incident along a predetermined optical axis. A hexagonal prism that separates the primary light into three primary color lights by the first and second reflection surfaces, and converts the polarization state of the primary color light separated by the hexagonal prism for each,
A first, a second, and a third reflection-type polarization conversion element for re-entering the hexagonal prism;
A first side surface perpendicular to the optical axis is defined as an incident surface of light incident along the optical axis, and a second side surface is defined as an emission surface of the first primary color light separated by the first reflection surface. And an entrance surface for only the first primary color light from the first reflection type polarization conversion element, and a third side surface with an emission surface of the second primary color light separated by the second reflection surface. At the same time, the second primary color light from the second reflection type polarization conversion element was used as an incident surface of the second primary color light, and a fourth side surface opposite to the first side surface passed through the first and second reflection surfaces. As an emission surface of the third primary color light, and as an incidence surface of the third primary color light from the third reflection type polarization conversion element,
The primary color lights from the first, second and third reflection type polarization conversion elements respectively incident from the second, third and fourth side surfaces are combined on the first and second reflection surfaces, and The light is emitted from the first side surface along the optical axis, and the first reflection type polarization conversion device is parallel to the second side surface, and the second reflection type polarization conversion device is parallel to the third side surface. A is an angle between the optical axis perpendicular to the first side surface and the normal of the first reflection surface, and the second angle to the optical axis perpendicular to the first side surface. The angle A formed by the normal to the reflection surface is -A, and A <45 °.

【0020】かかる構成によると、上記のダイクロイッ
クプリズムを用いた本発明に対し、6角形プリズムの反
射面で分離された原色光のけられなども防止することが
でき、原色光の損失をさらに低減することができる。
According to this configuration, in contrast to the present invention using the above-described dichroic prism, it is possible to prevent the primary color light separated by the reflection surface of the hexagonal prism from being blurred, and to further reduce the loss of the primary color light. can do.

【0021】本発明による映像表示装置は、光学装置に
より、白色光を3つの原色光に分離し、これら原色光の
偏光状態を変換して合成し、この光学装置で合成された
原色光を偏光ビームスプリッタを介して投射する構成を
なすものであるが、この光学装置として上記の本発明に
よる光学装置を用いており、かかる光学装置を用いた構
成により、投射画像の明るさや色再現などの性能が大幅
に向上する。
In the image display apparatus according to the present invention, white light is separated into three primary color lights by an optical device, the polarization states of these primary color lights are converted and combined, and the primary color lights combined by this optical device are polarized. Although a configuration for projecting through a beam splitter is used, the optical device according to the present invention is used as the optical device, and performance such as brightness and color reproduction of a projected image is obtained by using the optical device. Is greatly improved.

【0022】ここで、ダイクロイックプリズムの反射面
の法線の光軸に対してなす角度について説明する。
Here, the angle formed with respect to the optical axis of the normal to the reflection surface of the dichroic prism will be described.

【0023】上記のように、図12はダイクロイックプ
リズムの反射面の法線の光軸に対してなす角度AとP偏
光光とS偏光光との半値波長シフト量の関係を示すもの
であり、この場合、代表光線は光軸に沿って入射すると
する。従って、ここでは、ダイクロイックプリズムの反
射面の法線の光軸に対してなす角度Aと光線の入射角は
等しいことになる。
As described above, FIG. 12 shows the relationship between the angle A formed with respect to the optical axis of the normal to the reflecting surface of the dichroic prism and the half-value wavelength shift between the P-polarized light and the S-polarized light. In this case, it is assumed that the representative ray is incident along the optical axis. Therefore, here, the angle A made with respect to the optical axis of the normal to the reflection surface of the dichroic prism is equal to the incident angle of the light beam.

【0024】ここで、代表光線を用いる理由は次の通り
である。即ち、一般に、液晶プロジェクタに用いられる
ダイクロイックプリズムには、あるF値の範囲の光が入
射するのであるが、照度分布としては、光軸に略平行な
光(F値大)の成分が最も多く、光軸に対して角度を持
つ光(F値小)ほど成分が小さい。このため、上記の代
表光線でダイクロイックプリズムの光学的な性能を判断
することは可能である。
Here, the reason for using the representative light beam is as follows. That is, in general, light in a certain F value range is incident on a dichroic prism used in a liquid crystal projector, but as an illuminance distribution, the component of light (large F value) substantially parallel to the optical axis is the largest. The light component having a smaller angle with respect to the optical axis (smaller F value) has a smaller component. For this reason, it is possible to determine the optical performance of the dichroic prism using the representative light beam.

【0025】本発明では、ダイクロイックプリズムなど
の反射面の法線の光軸に対してなす角度Aを45゜より
も小さく設定するものであるが、これは、図12から明
らかなように、かかる角度を45゜とする従来の光学装
置に対し、半値波長シフト量が低減するものであり、こ
れにより、光損失を抑えることができるものである。
In the present invention, the angle A formed with respect to the optical axis of the normal to the reflecting surface of a dichroic prism or the like is set to be smaller than 45 °. This is apparent from FIG. Compared with a conventional optical device having an angle of 45 °, the half-wavelength shift amount is reduced, thereby suppressing light loss.

【0026】また、本発明では、上記の角度Aを15゜
〜37゜度に設定するものであるが、これは、図12か
ら明らかなように、かかる角度Aが45゜の従来の光学
装置に比べて半値波長シフト量を小さくでき、しかも、
光学装置のサイズの大型化を抑えるようにするものであ
る。ダイクロイックプリズムの反射面の法線の光軸に対
してなす角度Aを小さくするほど、半値波長シフト量は
低減できるが、そのトレードオフとして光学装置のサイ
ズが大きくなる。現在、液晶プロジェクタの商品価値と
して、明るさとサイズの小型化の両立は重要なテーマで
ある。まず、充分な明るさ及び色再現性の画像を得るた
めには、半値波長シフト量は最大で20nm以下に抑え
ることが望ましく、これより、図12から、ダイクロイ
ックプリズムの反射面の法線の光軸に対してなす角度A
の上限は37゜とする。また、ビジネスにおいて価値あ
る製品とするためには、光学装置のサイズを、角度Aが
45゜のときのサイズに対し、最大で3倍以内に抑える
ことがのぞましく、これを満たすために、ダイクロイッ
クプリズムの反射面の法線の光軸に対してなす角度Aの
下限を15゜とするものである。
In the present invention, the angle A is set at 15 ° to 37 °. This is because, as is clear from FIG. The half-value wavelength shift amount can be smaller than that of
This is to suppress an increase in the size of the optical device. As the angle A formed with respect to the optical axis of the normal to the reflection surface of the dichroic prism decreases, the half-wavelength shift amount can be reduced, but the trade-off is to increase the size of the optical device. At present, as a commercial value of a liquid crystal projector, compatibility between brightness and downsizing is an important theme. First, in order to obtain an image with sufficient brightness and color reproducibility, it is desirable that the amount of the half-value wavelength shift be suppressed to a maximum of 20 nm or less, and from FIG. 12, the light normal to the reflection surface of the dichroic prism can be obtained. Angle A to axis
Is 37 °. Also, in order to make the product valuable in business, it is desirable that the size of the optical device be limited to a maximum of three times the size when the angle A is 45 °. , The lower limit of the angle A to the optical axis of the normal to the reflecting surface of the dichroic prism is 15 °.

【0027】また、本発明では、上記の角度Aを15゜
以下とするものであるが、これは、光学性能の重視し
て、半値波長シフト量を最大で5nm以下に抑えるもの
である。これより、図12から、ダイクロイックプリズ
ムの反射面の法線の光軸に対してなす角度Aの上限を1
5゜とするものである。
Further, in the present invention, the angle A is set to 15 ° or less, but this is to suppress the half-value wavelength shift to 5 nm or less at the maximum, with emphasis on optical performance. Accordingly, from FIG. 12, the upper limit of the angle A formed with respect to the optical axis of the normal to the reflection surface of the dichroic prism is set to 1
5 °.

【0028】なお、上記光軸は、ダイクロイックプリズ
ムの入射面に対して垂直とする。
The optical axis is perpendicular to the incident surface of the dichroic prism.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は本発明による光学装置の第1の
実施形態を示す構成図であって、8a〜8dはダイクロ
イックプリズム8の側面、13Rは赤反射面9Rの法
線、13Bは青反射面9Bの法線、14は光軸であり、
図11に対応する部分には同一符号を付けている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an optical device according to the present invention, wherein 8a to 8d are side surfaces of a dichroic prism 8, 13R is a normal line of a red reflecting surface 9R, and 13B is a law of a blue reflecting surface 9B. Line, 14 is the optical axis,
Parts corresponding to those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals.

【0030】同図において、色分離/合成手段としての
ダイクロイックプリズム8は4個の三角プリズム(三角
柱状のプリズム)を組み合わせて形成され、その内部に
互いにクロスして配置される青反射面9Bと赤反射面9
Rとを有しいる。青反射面9Bは青色光を反射し、それ
よりも長波長域を透過させるダイクロイック膜が蒸着さ
れてなるものであり、赤反射面9Rは赤色光を反射し、
それより短波長域を透過させるダイクロイック膜が蒸着
されてなるものである。
In the drawing, a dichroic prism 8 as a color separating / combining means is formed by combining four triangular prisms (triangular prism-shaped prisms), and has a blue reflecting surface 9B and a blue reflecting surface 9B arranged crosswise to each other. Red reflective surface 9
R. The blue reflecting surface 9B reflects a blue light, and a dichroic film that transmits a longer wavelength region than the blue light is deposited. The red reflecting surface 9R reflects the red light,
A dichroic film that transmits a shorter wavelength band than that is deposited.

【0031】このダイクロイックプリズム8には、その
1つの側面8aに垂直な光軸14に沿ってこの側面8a
からS偏光の光が入射され、この入射光の赤色光成分が
赤反射面9Rで反射されて分離され、赤用反射型映像表
示素子10Rに入射され、また、この入射光の青色光成
分が青反射面9Bで反射されて分離され、青用反射型映
像表示素子10Bに入射され、さらに、この入射光の緑
色構成分はこれら反射面9R,9Bを透過することによ
って分離され、緑用反射型映像表示素子10Gに入射さ
れる。これら映像表示素子10R,10G,10Bで
は、赤,緑,青の各色光成分が映像信号に応じて空間変
調され、さらに、図示しない反射板で反射されて再び空
間変調され、その変調に応じた割合でP偏光成分を含む
色信号として再びダイクロイックプリズム8に入射され
る。ダイクロイックプリズム8では、赤色光成分が赤反
射面9Rで反射され、青色光成分が青反射面9Bで反射
され、緑色光成分がこれら反射面9R,9Bを透過する
ことにより、これら色光成分が合成され、側面8aから
光軸14に沿って出射される。
The dichroic prism 8 has an optical axis 14 perpendicular to one side 8a.
, S-polarized light is incident, and the red light component of the incident light is reflected and separated by the red reflection surface 9R, and is incident on the red reflective image display element 10R. The blue light component of the incident light is The light is reflected and separated by the blue reflecting surface 9B and is incident on the reflective image display device 10B for blue. Further, the green component of the incident light is separated by transmitting through these reflecting surfaces 9R and 9B, and is reflected by the green. Incident on the image display device 10G. In these image display elements 10R, 10G, and 10B, red, green, and blue color light components are spatially modulated in accordance with an image signal, further reflected by a reflector (not shown), spatially modulated again, and according to the modulation. The light is again incident on the dichroic prism 8 as a color signal containing a P-polarized component. In the dichroic prism 8, the red light component is reflected on the red reflecting surface 9R, the blue light component is reflected on the blue reflecting surface 9B, and the green light component is transmitted through these reflecting surfaces 9R and 9B, so that these color light components are synthesized. Then, the light is emitted from the side surface 8a along the optical axis 14.

【0032】ここで、一方の反射面である青反射面9B
の法線13Bの光軸14に対する角度をA゜とすると、
他方の反射面である赤反射面9Rの法線13Rの光軸1
4に対する角度もA゜とするものであるが、青反射面9
Bの法線13Bと赤反射面9Rの法線13Rとは光軸1
4からみて互いに反対側にあり、従って、以下では、赤
反射面9Rの法線13Rの光軸14に対する角度は−A
゜とする。
Here, one of the reflecting surfaces, ie, the blue reflecting surface 9B
If the angle of the normal 13B to the optical axis 14 is A ゜,
Optical axis 1 of normal 13R to red reflection surface 9R, which is the other reflection surface
The angle with respect to 4 is also assumed to be A ゜, but the blue reflecting surface 9
The normal 13B of B and the normal 13R of the red reflection surface 9R are the optical axis 1
4, the angle between the normal 13R of the red reflecting surface 9R and the optical axis 14 is -A.
゜.

【0033】この実施形態では、この角度A゜を45゜
よりも小さくし、反射面9R,9BでのP偏光光とS偏
光光との半値波長の差、即ち、半値波長シフト量を小さ
くするものである。先に説明したように、半値波長シフ
ト量が大きいほど反射面9R,9Bで投射に必要なP偏
光光の失われる光量が大きく、また、図12で説明した
ように、入射光の光軸14と反射面9R,9Bの法線1
3R,13Bとのなす角度が大きい程半値波長シフト量
が大きくなる。従来の光学装置では、ダイクロイックプ
リズムの反射面の法線の光軸に対する角度Aが45゜と
大きかったが、この実施形態では、上記のように、この
角度Aを45゜よりも小さくするものであるから、反射
面9R,9Bで失われるP偏光光の光量を低減できる。
In this embodiment, the angle A ゜ is made smaller than 45 °, and the difference between the half-value wavelengths of the P-polarized light and the S-polarized light at the reflecting surfaces 9R and 9B, that is, the half-value wavelength shift amount is reduced. Things. As described above, the larger the half-value wavelength shift amount, the larger the amount of P-polarized light necessary for projection on the reflecting surfaces 9R and 9B, and, as described in FIG. And normal line 1 of reflection surfaces 9R and 9B
The larger the angle between 3R and 13B, the larger the half-wavelength shift amount. In the conventional optical device, the angle A of the normal to the reflection surface of the dichroic prism with respect to the optical axis is as large as 45 °, but in this embodiment, as described above, this angle A is made smaller than 45 °. Therefore, the amount of P-polarized light lost at the reflecting surfaces 9R and 9B can be reduced.

【0034】また、上記角度Aが45゜である従来の光
学装置では、図11から明らかなように、赤用反射型映
像表示素子10Rはダイクロイックプリズム8の側面8
aの一方の隣り側の側面8dに対向し、青用反射型映像
表示素子10Bはダイクロイックプリズム8の側面8a
の他方の隣り側の側面8bに対向し、緑用反射型映像表
示素子10Gはダイクロイックプリズム8の側面8aに
対向する側面8cに対向するように、夫々配置されるも
のであったが、この実施形態では、光軸14と反射面9
R,9Bの法線13R,13Bとのなす角度Aが45゜
よりも小さいことから、赤用反射型映像表示素子10R
は2つの側面8a,8dに対向し、また、青用反射型映
像表示素子10Bも2つの側面8a,8bに対向するよ
うに、夫々の面が光軸14に対して傾斜して配置される
ことになる。緑用反射型映像表示素子10Gは、従来の
光学装置と同様、1つの側面8cに対向して配置され
る。
In the conventional optical device in which the angle A is 45 °, as shown in FIG. 11, the red reflective image display element 10R is connected to the side surface 8 of the dichroic prism 8.
a, the blue reflective image display element 10B faces the side face 8d of the dichroic prism 8,
The green reflective image display element 10G is disposed so as to face the side face 8c of the dichroic prism 8 which faces the side face 8a of the dichroic prism 8, respectively. In the embodiment, the optical axis 14 and the reflecting surface 9
Since the angle A between the normal lines 13R and 13B of R and 9B is smaller than 45 °, the reflective image display element for red 10R
Opposes the two side surfaces 8a and 8d, and the respective surfaces are inclined with respect to the optical axis 14 so that the blue reflective image display element 10B also opposes the two side surfaces 8a and 8b. Will be. The green reflective image display element 10G is arranged to face one side surface 8c, similarly to the conventional optical device.

【0035】ここで、図2により、この第1の実施形態
での各映像表示素子10R,10G,10Bの配置関係
について説明する。
Here, with reference to FIG. 2, the positional relationship between the video display elements 10R, 10G, and 10B in the first embodiment will be described.

【0036】同図において、光軸14を入射光軸とし、
この入射光軸14に沿って入射される光が青反射面9B
で反射される青色項の光軸15Bを反射光軸とする。ま
た、光軸14に沿う光の幅をLとする。従って、映像表
示素子10R,10G,10Bの画面の幅はLである
が、それらの全幅をL’とする。
In the figure, the optical axis 14 is the incident optical axis,
Light incident along the incident optical axis 14 is reflected by the blue reflecting surface 9B.
Let the optical axis 15B of the blue term reflected by the optical axis be the reflected optical axis. Further, the width of light along the optical axis 14 is L. Therefore, although the width of the screen of the video display elements 10R, 10G, and 10B is L, the total width thereof is L '.

【0037】いま、白色光が光軸14に沿ってダイクロ
イックプリズム8の側面8aから入射され、そのうちの
青色光成分が青反射面9Bで反射されて反射光軸15B
に沿って進むが、青用反射型映像表示素子10Bは、そ
の画面が反射光軸15Bに垂直で、かつこの画面の中心
軸が反射光軸15Bに一致するように配置される。ここ
で、青用反射型映像表示素子10Bの画面の幅はLであ
る。
Now, white light is incident on the side surface 8a of the dichroic prism 8 along the optical axis 14, of which the blue light component is reflected by the blue reflecting surface 9B, and the reflected light axis 15B
, The blue reflective image display element 10B is arranged such that its screen is perpendicular to the reflective optical axis 15B and the center axis of this screen coincides with the reflective optical axis 15B. Here, the width of the screen of the blue reflective image display element 10B is L.

【0038】ところで、青反射面9Bの法線13Bの光
軸14に対する角度がAであるから、反射光軸15Bは
光軸14に対して角度2Aだけ傾いている。従って、画
面がこの反射光軸15Bに垂直な青用反射型映像表示素
子10Bの画面は光軸14に対して角度(90゜−2
A)だけ傾斜して配置されることになる。この場合、青
反射面9Bに対しては、青用反射型映像表示素子10B
の画面は角度Aだけ傾斜している。なお、図2では、反
射光軸15Rと青反射面9B、反車軸15Bと赤反射面
9Rとが一致しているように図示しているが、90゜−
A=2A、即ち、A=30゜のときのみこれらは一致
し、それ以外では一致することがない。
Since the angle of the normal 13B of the blue reflecting surface 9B with respect to the optical axis 14 is A, the reflected optical axis 15B is inclined at an angle 2A with respect to the optical axis 14. Therefore, the screen of the blue reflective image display device 10B whose screen is perpendicular to the reflected optical axis 15B has an angle (90 ° −2) with respect to the optical axis 14.
A) will be arranged at an inclination. In this case, for the blue reflecting surface 9B, the blue reflective image display element 10B
Is tilted by the angle A. Although FIG. 2 shows that the reflection optical axis 15R and the blue reflection surface 9B coincide with each other, and the anti-axle 15B and the red reflection surface 9R coincide with each other, but 90 ° −
They match only when A = 2A, that is, when A = 30 °, and otherwise do not match.

【0039】このことは、赤用反射型映像表示素子10
Rについても同様であり、光軸14からみた青用反射型
映像表示素子10Bと赤用反射型映像表示素子10Rと
の傾斜方向は互いに逆方向となっている。
This is because the red reflective image display element 10
The same applies to R, and the inclination directions of the blue reflective image display element 10B and the red reflective image display element 10R viewed from the optical axis 14 are opposite to each other.

【0040】このために、これら映像表示素子10R,
10Bをダイクロイックプリズム8に近づけて配置する
と、それら間の間隔が狭まることになり、光軸14に沿
って入射される光路を一部妨げることになる。これを防
止するためには、これら映像表示素子10R,10Bの
最短間隔を入射光の光路幅Lよりも大きくする必要があ
り、このために、反射光軸15R,15Bに垂直に、か
つ中心軸が反射光軸15R,15Bと一致させる条件の
もとに、これら映像表示素子10R,10Bをダイクロ
イックプリズム8から離す必要がある。
For this reason, these video display elements 10R,
If 10B is arranged close to the dichroic prism 8, the space between them will be narrowed, and the optical path incident along the optical axis 14 will be partially obstructed. In order to prevent this, it is necessary to make the shortest interval between the image display elements 10R and 10B larger than the optical path width L of the incident light. For this reason, the center axis is perpendicular to the reflection optical axes 15R and 15B. It is necessary to separate these image display elements 10R, 10B from the dichroic prism 8 under the condition that the light-emitting elements 10R and 15B coincide with the reflection optical axes 15R, 15B.

【0041】また、全ての映像表示素子10R,10
G,10Bは、反射面9R,9Bの交差点から等距離の
位置に配置することが必要である。これは、後述するよ
うに、この実施形態の光学装置を図11に示したような
映像表示装置の光学装置として用いた場合、投射レンズ
12により、これら映像表示素子10R,10G,10
Bを全てスクリーンにピントを合わせて投射させるため
である。
Further, all the image display elements 10R, 10R
G and 10B need to be arranged at positions equidistant from the intersection of the reflecting surfaces 9R and 9B. This is because, when the optical device of this embodiment is used as an optical device of a video display device as shown in FIG. 11, as will be described later, these video display elements 10R, 10G, 10
This is to focus and project all B on the screen.

【0042】このように、映像表示素子10R,10
G,10Bを反射面9R,9Bの交差点から等距離の位
置に配置することが必要であることから、これら映像表
示素子10R,10G,10Bをダイクロイックプリズ
ム8から所定の距離だけ離さざるを得なくなる。しか
し、このようにこれら映像表示素子10R,10G,1
0Bをダイクロイックプリズム8に対して配置すると、
光学装置のサイズが大きくなる。即ち、半値波長シフト
量と光学装置のサイズとはトレードオフの関係にあり、
一方を改善しようとすると、他方が劣化することにな
る。
As described above, the image display elements 10R, 10R
Since it is necessary to dispose G, 10B at a position equidistant from the intersection of the reflecting surfaces 9R, 9B, these video display elements 10R, 10G, 10B must be separated from the dichroic prism 8 by a predetermined distance. . However, the image display elements 10R, 10G, 1
0B with respect to the dichroic prism 8,
The size of the optical device increases. That is, there is a trade-off relationship between the half-wavelength shift amount and the size of the optical device,
Attempting to improve one will degrade the other.

【0043】以下、図3〜図5により、上記の角度Aが
30゜,15゜のときのこの実施形態と上記従来の光学
装置とのサイズを比較する。但し、以下の説明では、反
射型映像表示素子10R,10G,10Bについては、
その画面部分のみを示している。
Hereinafter, the sizes of this embodiment and the conventional optical device when the angle A is 30 ° and 15 ° will be compared with FIG. 3 to FIG. However, in the following description, the reflection-type image display devices 10R, 10G, and 10B are:
Only the screen portion is shown.

【0044】図3は映像表示素子10R,10G,10
Bとして全横幅L’が35mm、画面の横幅Lが18.
4mmの反射型液晶表示装置を用いた場合の従来の光学
装置を示すものであって(従って、最低限必要な光路の
幅Lも18.4mmである)、この場合のダイクロイッ
クプリズム8の各側面の幅もL=35mmとして示して
いる。かかる従来の光学装置としては、その一例とし
て、映像表示素子10R,10Bの端部から映像表示素
子10Gまでの距離L2を42mm、映像表示素子10
R,10B間の距離L1を49mmとした。この場合、
映像表示素子10R,10Bは、ダイクロイックプリズ
ム8の入射光が入射する面の両側の面に平行に配置され
るから、光軸14に沿う光を妨げることはない。
FIG. 3 shows the image display elements 10R, 10G, 10
As B, the overall width L ′ is 35 mm, and the width L of the screen is 18.
This shows a conventional optical device using a 4 mm reflective liquid crystal display device (therefore, the minimum required optical path width L is also 18.4 mm), and each side surface of the dichroic prism 8 in this case. Are also shown as L = 35 mm. As such a conventional optical device, as an example, the image display element 10R, 42mm distance L 2 to the image display element 10G from the end of the 10B, the image display element 10
R, the distance L 1 between 10B was 49 mm. in this case,
Since the image display elements 10R and 10B are arranged in parallel with both sides of the surface on which the incident light of the dichroic prism 8 is incident, the light does not obstruct the light along the optical axis 14.

【0045】図4は映像表示素子10R,10G,10
Bとして図3に示した従来の光学装置と同様のものを用
い、画面の横幅Lも図3と同様として、反射面9R,9
Bの法線13R,13Bの光軸14に対してなす角度A
を30゜とした上記実施形態の具体例を示すものであ
る。この場合には、ダイクロイックプリズム8の2つの
側面8a,8cの幅は映像表示素子10R,10G,1
0Bの幅に等しくL’=35mmであるが、2つの側面
8b,8dの幅は35tan30゜≒20.2mmであ
る。
FIG. 4 shows the image display elements 10R, 10G, 10
B is the same as the conventional optical device shown in FIG. 3, and the width L of the screen is the same as that of FIG.
Angle A between normal lines 13R and 13B of B with respect to optical axis 14
Is a specific example of the above-described embodiment in which the angle is set to 30 °. In this case, the widths of the two side surfaces 8a and 8c of the dichroic prism 8 are different from those of the image display devices 10R, 10G and 1
L '= 35 mm, which is equal to the width of 0B, but the width of the two side surfaces 8b and 8d is 35 tan30 ゜ ≒ 20.2 mm.

【0046】この場合には、映像表示素子10R,10
Bが光軸14に沿う光路を妨げないように配置しなけれ
ばならないことから、図2に示すように、反射面9R,
9Bの法線13R,13Bの光軸14に対してなす角度
をAとし、反射型映像表示素子10R,10G,10B
の全横幅をL’とすると、図4において、映像表示素子
10R,10Bが光軸14に沿う最低限必要な光路幅L
の光を妨げないためには、映像表示素子10R,10B
間の最大距離L1が、
In this case, the video display elements 10R, 10R
Since B must be arranged so as not to obstruct the optical path along the optical axis 14, as shown in FIG.
The angle between the optical axes 14 of the normal lines 13R and 13B of 9B with respect to the optical axis 14 is represented by A, and the reflection type image display devices 10R, 10G and 10B
In FIG. 4, the minimum width of the optical path L along the optical axis 14 is the minimum width of the image display elements 10R and 10B.
In order not to disturb the light of the image display elements 10R, 10B
The maximum distance L 1 between the,

【0047】[0047]

【数1】 (Equation 1)

【0048】であることが必要であり、また、ダイクロ
イックプリズム8の反射面9R,9Bの交差点から全て
の反射型映像表示素子10R,10G,10Bまでの距
離が等しいためには、映像表示素子10R,10Bの端
部から映像表示素子10Gまでの最大距離L2が、
In order for the distances from the intersection of the reflecting surfaces 9R and 9B of the dichroic prism 8 to all the reflective image display devices 10R, 10G and 10B to be equal, the image display device 10R , the maximum distance L 2 from the end of 10B to the image display element 10G is,

【0049】[0049]

【数2】 (Equation 2)

【0050】であることが必要である。It is necessary that

【0051】そして、ダイクロイックプリズム8の反射
面9R,9Bの交差点から映像表示素子10R,10
G,10Bまでの距離がΔだけ大きくなると、映像表示
素子10R,10B間の最大距離L1はΔ・2sin
(2A)だけ大きくなって、
Then, the image display devices 10R, 10R from the intersection of the reflecting surfaces 9R, 9B of the dichroic prism 8.
G, the distance to 10B is increased by delta, the maximum distance L 1 between the image display element 10R, 10B delta · 2 sin
(2A) bigger,

【0052】[0052]

【数3】 (Equation 3)

【0053】となり、また、映像表示素子10R,10
Bの端部から映像表示素子10Gまでの最大距離L2
Δ・(1+cos(2A))だけ大きくなって、
The image display elements 10R, 10R
Maximum distance L 2 from the end of the B to the image display element 10G is increased by · Δ (1 + cos (2A )),

【0054】[0054]

【数4】 (Equation 4)

【0055】となる。Is as follows.

【0056】ここで、上記のように、L’=35mm、
L=18.4mm、A=30゜とすると、上記数1,2
により、 L1≧L+L’=53.4mm L2≧(L+L’)・√3/2≒46.24mm であり、一例として、Δ=14.54mmとして、上記
式数3,4により、映像表示素子10R,10B間の最
大距離L1を78.59mmとし、映像表示素子10
R,10Bの端部から映像表示素子10Gまでの最大距
離L2を68.06mmとした。
Here, as described above, L ′ = 35 mm,
Assuming that L = 18.4 mm and A = 30 °,
L 1 ≧ L + L ′ = 53.4 mm L 2 ≧ (L + L ′) √ {3/2} 46.24 mm As an example, assuming that Δ = 14.54 mm, the image is displayed by the above equations (3) and (4). element 10R, the maximum distance L 1 between 10B and 78.59Mm, image display device 10
R, and the maximum distance L 2 to the image display element 10G and 68.06mm from the end of 10B.

【0057】このように、この具体例では、縦,横寸法
が、図3に示した従来の光学装置に比べ、大きくなる
が、A=30゜としたことにより、図12から明らかな
ように、半値波長シフト量が、図3に示したA=45゜
の従来の光学装置でのほぼ30nmの半値波長シフト量
に対し、ほぼ14nmと半減して大幅に改善されること
になる。
As described above, in this specific example, the vertical and horizontal dimensions are larger than those of the conventional optical device shown in FIG. 3, but by setting A = 30 °, as is apparent from FIG. The half-value wavelength shift amount is reduced to approximately 14 nm, which is a half improvement from the half-value wavelength shift amount of approximately 30 nm in the conventional optical device of A = 45 ° shown in FIG.

【0058】図5は映像表示素子10R,10G,10
Bとして図3に示した従来の光学装置と同様のものを用
い、反射面9R,9Bの法線13R,13Bの光軸14
に対してなす角度Aを15゜とした上記実施形態の具体
例を示すものである。この場合には、ダイクロイックプ
リズム8の2つの側面8a,8cの幅は映像表示素子1
0R,10G,10Bの幅に等しく35mmであるが、
2つの側面8b,8dの幅は35tan15゜≒9.4
mmである。
FIG. 5 shows the image display elements 10R, 10G, 10
As B, the same one as the conventional optical device shown in FIG. 3 is used, and the optical axis 14 of the normal lines 13R and 13B of the reflection surfaces 9R and 9B is used.
This shows a specific example of the above embodiment in which the angle A made with respect to the angle A is 15 °. In this case, the width of the two side surfaces 8a and 8c of the dichroic prism 8 is
It is equal to the width of 0R, 10G, 10B and 35mm,
The width of the two side surfaces 8b and 8d is 35 tan15 ゜ ≒ 9.4.
mm.

【0059】この場合には、映像表示素子10R,10
Bが光軸14に沿う光路を妨げないように配置しなけれ
ばならないことから、この実施形態においても、映像表
示素子10R,10B間の最大距離L1、映像表示素子
10R,10Bの端部から映像表示素子10Gまでの最
大距離L2は夫々、上記数1及び数2により、 L1≧L+L’・√3≒79.02mm L2≧(L+L’)・(2+√3)/2≒99・64m
m となる。一例とし、Δ=24.39mmとして、上記数
3,4により、映像表示素子10R,10B間の最大距
離L1を103.71mmとし、映像表示素子10R,
10Bの端部から映像表示素子10Gまでの最大距離L
2を145.16mmとした。
In this case, the image display devices 10R, 10R
Since B must be arranged so as not to obstruct the optical path along the optical axis 14, also in this embodiment, the maximum distance L 1 between the image display elements 10R and 10B, the distance from the ends of the image display elements 10R and 10B. the maximum distance L 2 are each, the number 1 and number 2 to the image display element 10G, L 1 ≧ L + L '· √3 ≒ 79.02mm L 2 ≧ (L + L') · (2 + √3) / 2 ≒ 99・ 64m
m. As an example, a Δ = 24.39mm, by the number 3 and 4, the image display element 10R, the maximum distance L 1 between 10B and 103.71Mm, image display elements 10R,
Maximum distance L from the end of 10B to the image display element 10G
2 was 145.16 mm.

【0060】このように、この具体例では、縦,横寸法
が図4に示した具体例よりもさらに大きくなるが、図1
2から明らかなように、半値波長シフト量が、ほぼ5n
mとなって、大幅に改善される。
As described above, in this specific example, the vertical and horizontal dimensions are larger than those in the specific example shown in FIG.
As is apparent from FIG. 2, the half-value wavelength shift amount is approximately 5n.
m, which is greatly improved.

【0061】以上のように、ダイクロイックプリズム8
の反射面8R,8Bの法線13R,13Bの光軸14に
対してなす角度Aを小さくするほど、半値波長シフト量
は低減できるが、そのトレードオフとして光学装置のサ
イズが大きくなる。従って、半値波長シフト量を低減し
て投射画面を明るくするにしても、光学装置のサイズの
点も考慮することが必要となる。
As described above, the dichroic prism 8
As the angle A between the normals 13R and 13B of the reflecting surfaces 8R and 8B with respect to the optical axis 14 decreases, the half-value wavelength shift amount can be reduced, but as a trade-off, the size of the optical device increases. Therefore, even if the half screen wavelength shift amount is reduced to make the projection screen brighter, it is necessary to consider the size of the optical device.

【0062】図12から明らかなように、従来の光学装
置のように、ダイクロイックプリズム8の反射面9R,
9Bの法線13R,13Bの光軸14に対してなす角度
Aを45゜とすると、P,S偏光光の半値波長シフト量
がほぼ30nmとなって大きく、P偏光光の損失光量が
大きくなって投射画像の明るさが充分に得られない。こ
の実施形態は、上記のように、反射面9R,9Bの法線
13R,13Bの光軸14に対してなす角度Aを45゜
よりも小さくすることにより、半値波長シフト量を小さ
くして投射画像の明るさを高めるようにするものである
か、その一具体例としては、上記の角度Aを、 15゜≦A≦37゜ とするものである。この範囲の37゜の上限角度は、投
射画像に充分な明るさと色再現が得られるように、半値
波長シフト量を20nm以下に抑えることによるもので
あり、この半値波長シフト量に対する上記角度Aは、図
12により、ほぼ37゜である。また、上記範囲の15
゜の下限角度は光学装置のサイズによって決めたもので
あって、ビジネス上価値ある製品とするには、光学装置
のサイズを、最大、図3で示したような上記角度Aが4
5゜である場合の光学装置のサイズのほぼ3倍程度に抑
えることが必要であり、このことから、図5に示す構成
程度のサイズとする必要があって、上記下限角度を15
゜程度とするものである。
As is apparent from FIG. 12, the reflection surfaces 9R and 9R of the dichroic prism 8 are different from those of the conventional optical device.
Assuming that the angle A between the 9B normal lines 13R and 13B with respect to the optical axis 14 is 45 °, the half-value wavelength shift amount of the P and S polarized lights is approximately 30 nm, which is large, and the loss amount of the P polarized light is large. Therefore, the brightness of the projected image cannot be sufficiently obtained. In this embodiment, as described above, the angle A formed between the normals 13R and 13B of the reflecting surfaces 9R and 9B with respect to the optical axis 14 is made smaller than 45 °, thereby reducing the half-wavelength wavelength shift amount and projecting. The brightness of the image is increased, or as a specific example, the angle A is set to 15 ° ≦ A ≦ 37 °. The upper limit angle of 37 ° in this range is based on suppressing the half-value wavelength shift amount to 20 nm or less so that sufficient brightness and color reproduction can be obtained in the projected image. According to FIG. 12, it is approximately 37 °. In addition, 15 of the above range
The lower limit angle of ゜ is determined by the size of the optical device, and in order to make the product worthwhile in business, the size of the optical device should be set at a maximum, as shown in FIG.
It is necessary to suppress the size of the optical device to about 3 times the size of 5 °. Therefore, it is necessary to set the size to the configuration shown in FIG.
About と す る.

【0063】光学装置の光学性能を重視する場合には、
半値波長シフト量を15nm以下に抑える。この場合に
は、図12により、反射面9R,9Bの法線13R,1
3Bの光軸に対してなす角度Aを、 A≦15゜ とする。
When importance is placed on the optical performance of the optical device,
The half-wavelength shift amount is suppressed to 15 nm or less. In this case, according to FIG. 12, the normal lines 13R, 1R of the reflection surfaces 9R, 9B are determined.
The angle A with respect to the optical axis of 3B is defined as A ≦ 15 °.

【0064】図6は図1に示した光学装置を用いた本発
明による投射型の映像表示装置の第1の実施形態を示す
構成図であって、図11及び図1に対応する部分には同
一符号を付けている。
FIG. 6 is a block diagram showing a first embodiment of a projection type image display apparatus according to the present invention using the optical apparatus shown in FIG. 1. In FIG. 6, parts corresponding to FIG. 11 and FIG. The same reference numerals are given.

【0065】同図において、ダイクロイックプリズム8
と赤用反射型映像表示素子10R,緑用反射型映像表示
素子10G,青用反射型映像表示素子10Bが図1に示
した光学装置を構成している。
In the figure, a dichroic prism 8
The reflective image display element 10R for red, the reflective image display element 10G for green, and the reflective image display element 10B for blue constitute the optical device shown in FIG.

【0066】光源ユニット1は光源2とリフレクタ3と
アレイレンズ4a,4bとで構成されている。光源1は
超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ,キセノンラ
ンプ,水銀キセノンランプ,ハロゲンランプなどの白色
ランプであり、また、リフレクタ3は反射面が楕円面や
放物面,非球面などの凹面をなしている。このリフレク
タ3の凹面のほぼ焦点位置に光源2が配置されている。
The light source unit 1 comprises a light source 2, a reflector 3, and array lenses 4a and 4b. The light source 1 is a white lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a mercury xenon lamp, and a halogen lamp. The reflector 3 has a concave reflecting surface such as an elliptical surface, a parabolic surface, or an aspheric surface. I have. The light source 2 is disposed substantially at the focal point of the concave surface of the reflector 3.

【0067】光源2から放射される光はリフレクタ2に
よって反射集光され、アレイレンズ4aに入射する。ア
レイレンズ4aを通過した光は、さらに、アレイレンズ
4bを通過し、照明光学系5に入射する。照明光学系5
は、少なくとも1枚以上の光学レンズで構成されて正の
屈折力を有しており、入射光を偏光ビームスプリッタ7
へと略平行光の状態で集光させる作用を有している。
The light radiated from the light source 2 is reflected and collected by the reflector 2 and enters the array lens 4a. The light that has passed through the array lens 4a further passes through the array lens 4b and enters the illumination optical system 5. Illumination optical system 5
Is composed of at least one or more optical lenses and has a positive refractive power.
And has the function of condensing light in a substantially parallel light state.

【0068】偏光ビームスプリッタ7の入射側には、S
偏光成分のみ透過する入射偏光板6が配置されており、
照明光学系5からの光のS偏光成分がこの入射偏光板6
で抽出されて偏光ビームスプリッタ7に入射される。こ
の偏光ビームスプリッタ7では、入射したS偏光成分の
光がコーテイング面7aで反射されてダイクロイックプ
リズム8に入射される。
On the incident side of the polarizing beam splitter 7, S
An incident polarizer 6 that transmits only the polarized light component is disposed,
The S-polarized light component of the light from the illumination optical system 5 is
And is incident on the polarization beam splitter 7. In the polarization beam splitter 7, the incident S-polarized light component is reflected by the coating surface 7 a and is incident on the dichroic prism 8.

【0069】ダイクロイックプリズム8と反射型液晶表
示素子10R,10G,10Bとは図1〜図5に示した
光学装置を構成しており、先に説明したようにして、赤
用反射型映像表示素子10Rで空間変調された赤色光
と、緑用反射型映像表示素子10Gで空間変調された緑
色光と、青用反射型映像表示素子10Bで空間変調され
た青色光との合成光が、側面8aから光軸14に沿って
出射される。
The dichroic prism 8 and the reflection type liquid crystal display elements 10R, 10G and 10B constitute the optical device shown in FIGS. 1 to 5, and as described above, the reflection type image display element for red. The combined light of the red light spatially modulated by 10R, the green light spatially modulated by the green reflective image display element 10G, and the blue light spatially modulated by the blue reflective image display element 10B forms a side surface 8a. Are emitted along the optical axis 14.

【0070】ダイクロイックプリズム8から出射された
合成光は偏光ビームスプリッタ7に入射し、そのS偏光
成分がコーテイング面7aでリフレクタ3の方に反射さ
れ、P偏光成分がこのコーテイング面7aをそのまま透
過して、投射レンズ12を介し、図示しないスクリーン
上に投射される。これにより、反射型映像素子液晶表示
素子10R,10G,10Bに形成された各映像は、合
成されてスクリーン上に拡大投影される。
The combined light emitted from the dichroic prism 8 enters the polarizing beam splitter 7, and its S-polarized light component is reflected by the coating surface 7a toward the reflector 3, and the P-polarized light component passes through this coating surface 7a as it is. Then, the light is projected on a screen (not shown) via the projection lens 12. Thereby, the respective images formed on the reflection type image element liquid crystal display elements 10R, 10G, 10B are synthesized and enlarged and projected on a screen.

【0071】この投射型の映像表示装置は、光学装置で
の偏光状態による半値波長シフト量が低減されたことに
より、スクリーン上に拡大投射される映像の明るさや色
再現の性能が向上したものとなる。
The projection-type image display apparatus is characterized in that the brightness and the color reproduction performance of an image magnified and projected on a screen are improved by reducing the half-value wavelength shift amount due to the polarization state in the optical apparatus. Become.

【0072】図7は本発明による光学装置の第2の実施
形態を示す構成図であって、16R,16Bはダイクロ
イックミラー、17Rは赤反射面、17Bは青反射面、
18Rは赤反射面17Rの法線、18Bは青反射面17
Bの法線であり、図1に対応する部分には同一符号をつ
けている。
FIG. 7 is a structural view showing a second embodiment of the optical device according to the present invention, wherein 16R and 16B are dichroic mirrors, 17R is a red reflecting surface, 17B is a blue reflecting surface,
18R is the normal to the red reflecting surface 17R, 18B is the blue reflecting surface 17
B is the normal line, and the portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0073】同図において、この第2の実施形態は、図
1に示した実施形態でのダイクロイックプリズム8の代
わりに、クロスして配置した2枚のダイクロイックミラ
ー16R,16Bを用いたものであり、他の構成は図1
に示した実施形態と同様である。ダイクロイックミラー
16Rは赤反射面17Rを、また、ダイクロイックミラ
ー16Bは青反射面17Bを夫々有している。赤反射面
17Rには、赤色光を反射し、それよりも短波長域を透
過させるダイクロイック膜が蒸着され、青反射面17B
には、青色光を反射し、それよりも長波長域を透過させ
るダイクロイック膜が蒸着されている。
In the figure, the second embodiment uses two dichroic mirrors 16R and 16B arranged in a cross, instead of the dichroic prism 8 in the embodiment shown in FIG. Figure 1 shows the other configuration
This is the same as the embodiment shown in FIG. The dichroic mirror 16R has a red reflecting surface 17R, and the dichroic mirror 16B has a blue reflecting surface 17B. On the red reflecting surface 17R, a dichroic film that reflects red light and transmits a shorter wavelength region is deposited, and the blue reflecting surface 17B is deposited.
A dichroic film that reflects blue light and transmits a wavelength longer than that is deposited.

【0074】これら反射面17R,17Bは夫々、図1
におけるダイクロイックプリズム8の反射面9R,9B
と同様の作用をなすものであり、従って、光軸14に沿
って白色のS偏光光がダイクロイックミラー16R,1
6Bに入射されると、図1で説明した実施形態と同様、
映像表示素子10R,10G,10Bで空間変調される
ことによってP偏光成分を含んだ赤色光,緑色光,青色
光の合成光が得られ、光軸14に沿って出射される。
The reflecting surfaces 17R and 17B are respectively shown in FIG.
Reflective surfaces 9R, 9B of dichroic prism 8 at
Therefore, white S-polarized light is generated along the optical axis 14 by the dichroic mirrors 16R and 16R.
When incident on 6B, similar to the embodiment described with reference to FIG.
The spatial light is modulated by the image display elements 10R, 10G, and 10B to obtain a combined light of red light, green light, and blue light including a P-polarized component, and emitted along the optical axis 14.

【0075】この第2の実施形態におけるダイクロイッ
クミラー16R,16Bの法線17R,17Bの光軸1
4に対してなる角度Aも図1に示した実施形態と同様に
設定し、半値波長シフト量を小さく抑えるように構成す
る。この第2の実施形態の場合も、図1に示した第1の
実施形態について図2〜図5で説明したのと同様に、半
値波長シフト量を小さく抑えるように上記角度Aを設定
すると、サイズが大きくなるものであり、図1に示した
第1の実施形態について図2〜図5で説明したのと同様
に、半値波長シフト量とサイズとの兼ね合いで上記角度
Aを設定することはいうまでもない。
The optical axis 1 of the normals 17R, 17B of the dichroic mirrors 16R, 16B in the second embodiment
The angle A corresponding to 4 is also set in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 1, so that the half-value wavelength shift amount is suppressed to be small. Also in the case of the second embodiment, when the angle A is set so as to suppress the half-value wavelength shift amount to a small value, similarly to the first embodiment shown in FIG. 1 described with reference to FIGS. Since the size increases, it is not possible to set the angle A in consideration of the half-wavelength wavelength shift amount and the size in the same manner as described in the first embodiment shown in FIG. 1 with reference to FIGS. Needless to say.

【0076】図8は本発明による投射型の映像表示装置
の第2の実施形態を示す構成図であって、図6及び図7
に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省
略する。
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the projection type video display apparatus according to the present invention.
The same reference numerals are given to the portions corresponding to and the duplicate description will be omitted.

【0077】同図において、この第2の実施形態は、図
6に示した映像表示装置の実施形態において、光学装置
として図7に示した光学装置を用いたものである。即
ち、ダイクロイックミラー16R,16Bと映像表示素
子10R,10G,10Bとからなる部分が図7に示し
た光学装置を構成するものである。偏光ビームスプリッ
タ7のコーティング面7aで反射されたS偏光の白色光
は光軸14に沿って光学装置に入射され、また、光学装
置から光軸14に沿って出射される空間変調された赤,
緑,青の色光の合成光は偏光ビームスプリッタ7に入射
され、そのコーティング面7aでP偏光成分のみが分離
され、出射偏光板11,投射レンズ12を介して図示し
ないスクリーンに投射される。
In the figure, the second embodiment uses the optical device shown in FIG. 7 as the optical device in the embodiment of the video display device shown in FIG. That is, the portion including the dichroic mirrors 16R and 16B and the image display elements 10R, 10G and 10B constitutes the optical device shown in FIG. The S-polarized white light reflected by the coating surface 7a of the polarizing beam splitter 7 is incident on the optical device along the optical axis 14, and is spatially modulated red and red emitted from the optical device along the optical axis 14.
The combined light of green and blue light is incident on the polarization beam splitter 7, only the P-polarized light component is separated by the coating surface 7 a, and is projected on the screen (not shown) via the emission polarizing plate 11 and the projection lens 12.

【0078】この第2の実施形態の映像表示装置も、図
6に示した第1の実施形態の映像表示装置と同様に動作
するものであって、この第1の実施形態の映像表示装置
と同様の効果が得られる。
The video display device according to the second embodiment also operates in the same manner as the video display device according to the first embodiment shown in FIG. 6, and is different from the video display device according to the first embodiment. Similar effects can be obtained.

【0079】図9は本発明による光学装置の第3の実施
形態を示す構成図であって、19は6角形プリズム、1
9a,19b,19cは側面、20Rは赤反射面、20
Bは青反射面、21R,21Bは法線、22R,22B
は反射光軸であり、前出図面に対応する部分には同一符
号を付けている。
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the optical device according to the present invention.
9a, 19b, 19c are side surfaces, 20R is a red reflecting surface, 20R.
B is a blue reflective surface, 21R and 21B are normals, 22R and 22B
Denotes a reflection optical axis, and portions corresponding to the above-mentioned drawings are denoted by the same reference numerals.

【0080】同図において、色分離/合成手段としての
6角形プリズム19は3個の3角形プリズム(三角柱状
のプリズム)と1個の5角形プリズム(五角柱状のプリ
ズム)とを組み合わせたものであって、これらプリズム
の接合面に、赤色光を反射し、それよりも短波長域を透
過させるダイクロイック膜が蒸着された赤反射面20R
と、青色光を反射し、それよりも長波長域を透過させる
ダイクロイック膜が蒸着された青反射面20Bとが交差
して形成されている。赤反射面20Rは、その法線21
Rの光軸14に対してなす角度が所定の角度Aとなるよ
うに、光軸14に対して傾いて設定されており、同様
に、青反射面20Bも、その法線21Bの光軸14に対
してなす角度が所定の角度Aとなるように、光軸14に
対して傾いて設定されているが、これら法線21R,2
1Bは光軸14に関して互いに反対側になるようにして
いる。
In the figure, a hexagonal prism 19 as a color separating / combining means is a combination of three triangular prisms (triangular prisms) and one pentagonal prism (pentagonal prisms). There is a red reflecting surface 20R on which a dichroic film that reflects red light and transmits a shorter wavelength region is deposited on the joint surface of these prisms.
And a blue reflection surface 20B on which a dichroic film that reflects blue light and transmits a longer wavelength region than the blue light is crossed. The red reflecting surface 20R has a normal 21
R is inclined with respect to the optical axis 14 so that the angle formed by the optical axis 14 with respect to the optical axis 14 is set to a predetermined angle A. Similarly, the blue reflection surface 20B also Are inclined with respect to the optical axis 14 so that the angle with respect to the
1B are opposite to each other with respect to the optical axis 14.

【0081】外部から白色光が、光軸14に沿い、6角
形プリズム19の側面19a(この6角形プリズム19
を形成する5角形プリズムの1側面)から入射される
と、その赤色光が赤反射面20Rで反射されて分離さ
れ、その青色光が青反射面20Bで反射されて分離され
る。赤反射面20Rで分離された赤色光は、反射光軸2
2Rに沿い、6角形プリズム19の他の側面19cから
出射して赤用反射型映像表示素子10Rに入射し、青反
射面20Bで分離された青色光は、反射光軸22Bに沿
い、6角形プリズム19のさらに他の側面19bから出
射して青用反射型映像表示素子10Bに入射する。ま
た、反射面20R,20Bを通過した緑色光は、6角形
プリズム19の側面19dから出射して緑用反射型映像
表示素子10Gに入射する。
White light is applied from the outside along the optical axis 14 to the side surface 19 a of the hexagonal prism 19 (the hexagonal prism 19).
, The red light is reflected and separated by the red reflection surface 20R, and the blue light is reflected and separated by the blue reflection surface 20B. The red light separated by the red reflection surface 20R is reflected light axis 2
Along the 2R, the blue light emitted from the other side surface 19c of the hexagonal prism 19 and incident on the red reflective image display device 10R is separated by the blue reflecting surface 20B. The light exits from another side surface 19b of the prism 19 and enters the blue reflective image display element 10B. The green light that has passed through the reflecting surfaces 20R and 20B exits from the side surface 19d of the hexagonal prism 19 and enters the green reflective image display element 10G.

【0082】反射型映像表示素子10R,10G,10
Bは、上記実施形態での映像表示素子10R,10G,
10Bと同様に、入射した色光を空間変調するものであ
って、かかる入射色光がS偏光光であると、この空間変
調の程度に応じた偏光変換がなされてP偏光成分が生ず
る。
The reflection type image display devices 10R, 10G, 10
B is the image display element 10R, 10G,
Similarly to 10B, the incident color light is spatially modulated. If the incident color light is S-polarized light, polarization conversion is performed in accordance with the degree of the spatial modulation to generate a P-polarized component.

【0083】映像表示素子10Rで空間変調された赤色
光は、6角形プリズム19にその出射のときと同じ側面
19cから反射光軸22Rに沿って入射され、赤反射面
20Rで反射されて光軸14に沿う光となる。また、映
像表示素子10Bで空間変調された青色光は、6角形プ
リズム19にその出射のときと同じ側面19bから反射
光軸22Bに沿って入射され、青反射面20Bで反射さ
れて光軸14に沿う光となる。さらに、映像表示素子1
0Gで空間変調された緑色光は、6角形プリズム19に
その出射のときと同じ側面19dから光軸14に沿って
入射され、反射面20R,20Bを透過する。これによ
り、空間変調された赤色光,緑色光及び青色光が6角形
プリズム19内で合成され、その側面19aから光軸1
4に沿って外部に出射される。
The red light spatially modulated by the image display device 10R is incident on the hexagonal prism 19 from the same side surface 19c as that at the time of its emission along the reflection optical axis 22R, is reflected by the red reflection surface 20R, and is reflected on the optical axis. It becomes light along 14. The blue light spatially modulated by the image display element 10B is incident on the hexagonal prism 19 from the same side surface 19b as that at the time of emission, along the reflection optical axis 22B, is reflected by the blue reflection surface 20B, and is reflected by the optical axis 14B. It becomes light along. Further, the image display element 1
The green light spatially modulated with 0G is incident on the hexagonal prism 19 along the optical axis 14 from the same side surface 19d as when the green light is emitted, and transmits through the reflection surfaces 20R and 20B. As a result, the spatially modulated red light, green light and blue light are combined in the hexagonal prism 19, and the optical axis 1 from the side surface 19a.
The light is emitted to the outside along 4.

【0084】ここで、この実施形態では、6角形プリズ
ム19の光が入出射する側面19a〜19dが、その光
の光軸に垂直となるように、形成されている。即ち、側
面19aは光軸14に垂直な面であり、側面19b,1
9cは夫々反射光軸22R,22Bに垂直な面であり、
側面19dも光軸14に垂直な面である。そして、赤反
射面20Rで反射した赤色光や赤用反射型映像表示素子
10Rからの赤色光は全て側面19cから出射し、入射
して他の側面にかかることがないように、この側面19
cが配置されており、同様にして、青反射面20Bで反
射した青色光や青用反射型映像表示素子10Bからの青
色光は全て側面19bから出射し、入射して他の側面に
かかることがないように、この側面19bが配置されて
いる。勿論、光軸14に沿う光も側面19aのみで入射
し、出射するし、反射面20R,20Bで分離された緑
色光も、側面19dのみで入射し、出射する。
In this embodiment, the side surfaces 19a to 19d of the hexagonal prism 19 from which light enters and exits are formed so as to be perpendicular to the optical axis of the light. That is, the side surface 19a is a surface perpendicular to the optical axis 14, and the side surface 19b, 1
9c is a plane perpendicular to the reflection optical axes 22R and 22B, respectively.
The side surface 19d is also a surface perpendicular to the optical axis 14. The red light reflected by the red reflecting surface 20R and the red light from the red reflective image display element 10R are all emitted from the side surface 19c, and are not incident on the other side surface.
c, and similarly, all the blue light reflected by the blue reflecting surface 20B and the blue light from the blue reflective image display element 10B exit from the side surface 19b, enter, and reach the other side surface. This side surface 19b is arranged so as not to be present. Of course, light along the optical axis 14 also enters and exits only at the side surface 19a, and green light separated by the reflection surfaces 20R and 20B also enters and exits only at the side surface 19d.

【0085】なお、上記の角度Aは図1で示した第1の
実施形態と同様に設定するものであるし、また、映像表
示素子10R,10Bが光軸14に沿う光路を妨げない
ようには位置されるものであることや、反射面9R,9
Bの交差点から映像表示素子10R,10G,10Bま
での距離を等しくすることは第1の実施形態と同様であ
る。
The above angle A is set in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. 1, and the angle A is set so that the image display elements 10R and 10B do not obstruct the optical path along the optical axis 14. Are located, and the reflection surfaces 9R, 9
Equalizing the distance from the intersection of B to the image display elements 10R, 10G, and 10B is the same as in the first embodiment.

【0086】図1に示した実施形態では、反射面9R,
9Bで反射される赤色光,青色光がダイクロイックプリ
ズム8の傾斜角が異なる2つの側面(即ち、赤色光は側
面8a,8d、青色光は側面8a,8b)を通り、この
ため、夫々の側面で光の屈折方向が異なり、また、これ
ら2つの側面の境の角部で光のけられが生ずることにな
るが、この第3の実施形態の光学装置では、以上の構成
により、図1で示した第1の実施形態と同様の効果が得
られるとともに、さらに、上記夫々の光が1つの側面の
みを、その光軸がその側面に垂直に、通過するものであ
るから、6角形プリズム19に入出射する際の屈折を防
止し、かつ隣接側面間の角部による光のけられも防止す
ることができ、かかる屈折やけられによる光の損失を抑
えることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the reflection surfaces 9R,
The red light and the blue light reflected by 9B pass through two side surfaces having different inclination angles of the dichroic prism 8 (that is, the red light passes through the side surfaces 8a and 8d, and the blue light passes through the side surfaces 8a and 8b). In the optical device of the third embodiment, the refraction direction of light is different, and the light is rejected at the corner of the boundary between these two side surfaces. The same effect as that of the first embodiment shown can be obtained, and the respective lights pass through only one side surface and the optical axis thereof is perpendicular to the side surface. It is also possible to prevent refraction at the time of entering and exiting the light beam, and to prevent light from being shaken by corners between adjacent side surfaces, thereby suppressing light loss due to such refraction and damage.

【0087】図10は本発明による投射型の映像表示装
置の第3の実施形態を示す構成図であって、図6及び図
9に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を
省略する。
FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of a projection type video display apparatus according to the present invention. Parts corresponding to those in FIGS. 6 and 9 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. I do.

【0088】同図において、この第3の実施形態は、図
6に示した映像表示装置の実施形態において、光学装置
として図9に示した光学装置を用いたものである。即
ち、6角形プリズム19と映像表示素子10R,10
G,10Bとからなる部分が図9に示した光学装置を構
成するものである。偏光ビームスプリッタ7のコーティ
ング面7aで反射されたS偏光の白色光は光軸14に沿
って光学装置に入射され、また、光学装置から光軸14
に沿って出射される空間変調された赤,緑,青の色光の
合成光は偏光ビームスプリッタ7に入射され、そのコー
ティング面7aでP偏光成分のみが分離され、出射偏光
板11,投射レンズ12を介して図示しないスクリーン
に投射される。
In the figure, the third embodiment uses the optical device shown in FIG. 9 as the optical device in the embodiment of the video display device shown in FIG. That is, the hexagonal prism 19 and the image display devices 10R, 10R
The portion consisting of G and 10B constitutes the optical device shown in FIG. The S-polarized white light reflected by the coating surface 7a of the polarization beam splitter 7 is incident on the optical device along the optical axis 14, and is also transmitted from the optical device to the optical axis 14a.
The combined light of the spatially modulated red, green, and blue color lights emitted along is incident on the polarizing beam splitter 7, where only the P-polarized component is separated by the coating surface 7a, and the output polarizing plate 11 and the projection lens 12 are separated. Is projected onto a screen (not shown).

【0089】この第2の実施形態の映像表示装置も、図
6に示した第1の実施形態の映像表示装置と同様に動作
するものであって、この第1の実施形態の映像表示装置
と同様の効果が得られるが、さらに、光学装置の色分離
/合成手段として6角形プリズム19を用いることによ
り、この色分離/合成手段での光の損失をさらに抑える
ことができるので、スクリーンでの投射映像の明るさ,
色再現などの性能をさらに高めることができる。
The video display device of the second embodiment also operates in the same manner as the video display device of the first embodiment shown in FIG. 6, and is different from the video display device of the first embodiment. The same effect can be obtained, but by using the hexagonal prism 19 as the color separating / combining means of the optical device, the loss of light in the color separating / combining means can be further suppressed, so that the screen can be used. The brightness of the projected image,
Performance such as color reproduction can be further improved.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による光
学装置によれば、赤,青光の反射面の法線の入射光軸に
対してなす角度を従来の光学装置に比べて小さくしたも
のであるから、かかる反射面でのP偏光光とS偏光光と
の半値波長シフト量を低減することができ、これによ
り、必要とするP偏光光のかかる反射面での損失を大幅
に低減できる。
As described above, according to the optical device of the present invention, the angle formed by the normal of the reflection surface of red and blue light with respect to the incident optical axis is made smaller than that of the conventional optical device. Therefore, it is possible to reduce the half-value wavelength shift amount between the P-polarized light and the S-polarized light on the reflecting surface, thereby greatly reducing the loss of the required P-polarized light on the reflecting surface. it can.

【0091】また、本発明による映像表示装置による
と、上記本発明による光学装置を用いて映像表示を行な
うものであるから、表示される映像の明るさや色再現な
どの性能を高めることができる。
Further, according to the image display device of the present invention, since an image is displayed using the optical device of the present invention, the performance of the displayed image such as brightness and color reproduction can be improved.

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

【図1】本発明による光学装置の第1の実施形態を示す
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an optical device according to the present invention.

【図2】図1に示す実施形態での映像表示素子の配置関
係を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an arrangement relationship of video display elements in the embodiment shown in FIG.

【図3】従来の光学装置のサイズの一例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the size of a conventional optical device.

【図4】ダイクロイックプリズムの反射面の法線の光軸
に対してなす角度Aが30゜であるときの図1に示す実
施形態のサイズの一具体例を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a specific example of the size of the embodiment shown in FIG. 1 when an angle A made with respect to an optical axis of a normal line of a reflection surface of the dichroic prism is 30 °.

【図5】ダイクロイックプリズムの反射面の法線の光軸
に対してなす角度Aが15゜であるときの図1に示す実
施形態のサイズの一具体例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the size of the embodiment shown in FIG. 1 when the angle A formed with respect to the optical axis of the normal to the reflection surface of the dichroic prism is 15 °.

【図6】図1に示した光学装置を用いた本発明による投
射型の映像表示装置の第1の実施形態を示す構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a first embodiment of a projection type video display device according to the present invention using the optical device shown in FIG. 1;

【図7】本発明による光学装置の第2の実施形態を示す
構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a second embodiment of the optical device according to the present invention.

【図8】図7に示した光学装置を用いた本発明による投
射型の映像表示装置の第2の実施形態を示す構成図であ
る。
8 is a configuration diagram showing a second embodiment of a projection type video display device according to the present invention using the optical device shown in FIG. 7;

【図9】本発明による光学装置の第3の実施形態を示す
構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a third embodiment of the optical device according to the present invention.

【図10】図9に示した光学装置を用いた本発明による
投射型の映像表示装置の第3の実施形態を示す構成図で
ある。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a third embodiment of a projection type video display device according to the present invention using the optical device shown in FIG. 9;

【図11】従来の光学装置とこれを用いた映像装置の一
例を示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional optical device and an image device using the same.

【図12】ダイクロイックプリズムの反射面の法線の光
軸に対してなす角とP,S偏光光間の半値波長シフト量
との関係を示すグラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between an angle formed with respect to an optical axis of a normal line of a reflection surface of a dichroic prism and a half-value wavelength shift amount between P and S polarized lights.

【図13】図12に示した半値波長シフト量による光量
の損失の説明図である。
13 is an explanatory diagram of a light amount loss due to the half-value wavelength shift amount shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源ユニット 2 光源 3 リフレクタ 4a,4b アレイレンズ 5 照明光学系 6 入射偏光板 7 偏光ビームスプリッタ 7a コーテイング面 8 ダイクロイックプリズム 8a〜8d 側面 9R 赤反射面 9B 青反射面 10R 赤用反射型映像表示素子 10G 緑用反射型映像表示素子 10B 青用反射型映像表示素子 11 出射偏光板 12 投射レンズ 13R,13B 法線 14 光軸 15R,15B 反射光軸 16R,16B ダイクロイックミラー 17R 赤反射面 17B 青反射面 18R,18B 法線 19 6角形プリズム 19a〜19d 側面 20R 赤反射面 20B 青反射面 21R,21B 法線 22R,22B 反射光軸 Reference Signs List 1 light source unit 2 light source 3 reflector 4a, 4b array lens 5 illumination optical system 6 incident polarizer 7 polarizing beam splitter 7a coating surface 8 dichroic prism 8a to 8d side surface 9R red reflecting surface 9B blue reflecting surface 10R reflective image display element for red 10G Reflective image display element for green 10B Reflective image display element for blue 11 Outgoing polarizer 12 Projection lens 13R, 13B Normal 14 Optical axis 15R, 15B Reflective optical axis 16R, 16B Dichroic mirror 17R Red reflective surface 17B Blue reflective surface 18R, 18B Normal 19 Hexagonal prism 19a-19d Side surface 20R Red reflective surface 20B Blue reflective surface 21R, 21B Normal 22R, 22B Reflected optical axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 福億 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 三好 智浩 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Fターム(参考) 2H042 CA08 CA17 2H091 FA05X FA05Z FA08X FA08Z FA10X FA10Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z LA15 LA18 MA07 2H099 AA12 BA09 CA02 DA05 5C060 BA03 BA09 BB13 BC05 GA01 HC01 HC11 HC22 HC24 HC25 JA13 JB06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Fukubashi Abe 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Digital Media Development Division, Hitachi, Ltd. (72) Tomohiro Miyoshi Inventor Tomohiro Miyoshi 292 F-term (Reference) in Digital Media Development Division, Hitachi, Ltd. JA13 JB06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いにクロスして配置される異なる種類
の原色光を反射する第1,第2の反射面が設けられ、予
め決められた光軸に沿って該光軸に垂直な側面から入射
される光を該第1,第2の反射面によって3つの原色光
に分離するダイクロイックプリズムと、 該ダイクロイックプリズムで分離された該原色光の偏光
状態を夫々毎に変換し、該ダイクロイックプリズムへ再
入射させる3つの反射型偏光変換素子とを備え、 該第1の反射面の法線の該光軸に対してなす角度をA、
該第2の反射面の法線の該光軸に対してなす角度を−A
として、 A<45゜ とし、 該ダイクロイックプリズムは、該反射型偏光変換素子夫
々から再入射される該原色光を該第1,第2の反射面で
合成して該光軸に沿って出射させることを特徴とする光
学装置。
A first reflection surface for reflecting different types of primary color light arranged crosswise to each other, and a light incident from a side surface perpendicular to the optical axis along a predetermined optical axis; Dichroic prism that separates the separated light into three primary-color lights by the first and second reflecting surfaces; and converts the polarization state of the primary-color light separated by the dichroic prism for each of the dichroic prisms. And three reflection-type polarization conversion elements for incidence, wherein A is an angle between a normal line of the first reflection surface and the optical axis.
The angle between the normal of the second reflecting surface and the optical axis is -A
A <45 °, and the dichroic prism combines the primary color light re-entered from each of the reflection type polarization conversion elements on the first and second reflection surfaces and emits the light along the optical axis. An optical device, characterized in that:
【請求項2】 互いにクロスして配置される異なる種類
の原色光を反射し、予め決められた光軸に沿って入射さ
れる光を3つの原色光に分離する第1,第2のダイクロ
イックミラーと、 該第1,第2のダイクロイックミラーで分離された該原
色光の偏光状態を夫々毎に変換し、該第1,第2のダイ
クロイックミラーに再入射させる3つの偏光変換素子と
を備え、 該第1のダイクロイックミラーの法線の該光軸に対して
なす角度をA、該第2のダイクロイックミラーの法線の
該光軸に対してなす角度を−Aとして、 A<45゜ とし、 該第1,第2のダイクロイックミラーは、該反射型偏光
変換素子夫々から再入射される該原色光を合成して該光
軸に沿って出射させることを特徴とする光学装置。
2. A first and a second dichroic mirror for reflecting different types of primary color lights arranged crossing each other and separating light incident along a predetermined optical axis into three primary color lights. And three polarization conversion elements that convert the polarization state of the primary color light separated by the first and second dichroic mirrors, respectively, and re-enter the first and second dichroic mirrors, A <45 [deg.], Where A is an angle formed by the normal of the first dichroic mirror with respect to the optical axis, and -A is an angle formed by the normal of the second dichroic mirror with respect to the optical axis. The optical device, wherein the first and second dichroic mirrors combine the primary color lights re-entered from the reflection type polarization conversion elements and emit the primary color light along the optical axis.
【請求項3】 互いにクロスして配置される異なる種類
の原色光を反射する第1,第2の反射面が設けられ、予
め決められた光軸に沿って入射される光を該第1,第2
の反射面によって3つの原色光に分離する6角形プリズ
ムと、 該6角形プリズムで分離された該原色光の偏光状態を夫
々毎に変換し、該6角形プリズムへ再入射させる第1,
第2及び第3の反射型偏光変換素子とを備え、 該6角形プリズムでは、該光軸に垂直な第1の側面を該
光軸に沿って入射される光の入射面とし、第2の側面を
該第1の反射面で分離された第1の原色光の出射面とす
るとともに、該第1の反射型偏光変換素子からの該第1
の原色光のみの入射面とし、第3の側面を該第2の反射
面で分離された第2の原色光の出射面とするとともに、
該第2の反射型偏光変換素子からの該第2の原色光の入
射面とし、該第1の側面に対向する第4の側面を該第
1,第2の反射面を通過した第3の原色光の出射面とす
るとともに、該第3の反射型偏光変換素子からの該第3
の原色光の入射面として、該第2,第3及び第4の側面
から夫々入射された該第1,第2及び第3の反射型偏光
変換素子からの原色光を該第1,第2の反射面で合成
し、該第1の側面から該光軸に沿って出射させ、 該第1の反射型偏光変換素子は該第2の側面に、該第2
の反射型偏光変換素子は該第3の側面に夫々平行に配置
され、 該第1の側面に垂直な該光軸に対して該第1の反射面の
法線のなす角度をA、該第1の側面に垂直な該光軸に対
して該第2の反射面の法線のなす角度を−Aとして、 A<45゜ であることを特徴とする光学装置。
3. A first and a second reflecting surface for reflecting different types of primary color lights arranged crosswise to each other, the light being incident along a predetermined optical axis to the first and second reflecting surfaces. Second
A hexagonal prism that separates the light into three primary colors by the reflection surface, and a polarization state of the primary color light that is separated by the hexagonal prism is converted for each of the prisms, and the first and second light beams are re-entered into the hexagonal prism.
The hexagonal prism includes a first side surface perpendicular to the optical axis as an incident surface of light incident along the optical axis; A side surface is an emission surface of the first primary color light separated by the first reflection surface, and the first reflection type polarization conversion element has a first side.
And a third side surface as an emission surface of the second primary color light separated by the second reflection surface,
A third side, which is an incident surface of the second primary color light from the second reflection type polarization conversion element and has a fourth side facing the first side, passing through the first and second reflection surfaces. The third reflection type polarization conversion element serves as an emission surface for primary color light.
The primary color light from the first, second, and third reflection type polarization conversion elements incident from the second, third, and fourth side surfaces, respectively, is used as the primary color light incident surface. And the light is emitted from the first side surface along the optical axis, and the first reflection type polarization conversion element is provided on the second side surface by the second side surface.
Are arranged in parallel to the third side surface, and the angle between the optical axis perpendicular to the first side surface and the normal of the first reflection surface is A, An optical device, wherein A <45 °, where -A is an angle formed by a normal to the second reflection surface with respect to the optical axis perpendicular to the side surface of the first surface.
【請求項4】 請求項3に記載の光学装置において、 前記第1の原色光が入出射する前記6角形プリズムの前
記第2の側面は前記6角形プリズムの前記第1の原色光
の光軸に垂直な平面であり、かつ該第2の原色光が入出
射する前記6角形プリズムの前記第3の側面は前記6角
形プリズムの前記第2の原色光の光軸に垂直な平面であ
ることを特徴とする光学装置。
4. The optical device according to claim 3, wherein the second side surface of the hexagonal prism through which the first primary color light enters and exits has an optical axis of the first primary color light of the hexagonal prism. And the third side surface of the hexagonal prism through which the second primary color light enters and exits is a plane perpendicular to the optical axis of the second primary color light of the hexagonal prism. An optical device characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 請求項1,2,3または4に記載の光学
装置において、 15゜≦A≦37゜ であることを特徴とする光学装置。
5. An optical device according to claim 1, wherein 15 ° ≦ A ≦ 37 °.
【請求項6】 請求項1,2,3または4に記載の光学
装置において、 A≦15゜ であることを特徴とする光学装置。
6. The optical device according to claim 1, wherein A ≦ 15 °.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1つに記載の光
学装置において、前記偏光変換素子は、映像信号に応じ
た光学像に形成し、該光学像に応じて光を変調すること
により、光の偏光状態を変換する反射型の映像表示素子
であることを特徴とする光学装置。
7. The optical device according to claim 1, wherein the polarization conversion element forms an optical image according to a video signal and modulates light according to the optical image. An optical device characterized in that the optical device is a reflection-type image display element that changes the polarization state of light.
【請求項8】 光を放射する光源ユニットと、該光源ユ
ニットからの放射光を第1の偏光状態の照明光にする照
明光学系と、第1の偏光状態の光を反射し該第1の偏光
状態に対して直線偏光面が回転した第2の偏光状態の光
を透過する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプ
リッタを介して該照明光学系から送り込まれる該第1の
偏光状態の照明光を原色光成分毎に偏光変換し偏光変換
された該原色光成分を合成して出射する光学装置と、該
光学装置の出射光のうちの該偏光ビームスプリッタによ
って分離された該第2の偏光状態の光を投射する投射手
段とで構成され、該光学手段を請求項1〜7のいずれか
1つに記載の光学装置とすることを特徴とする映像表示
装置。
8. A light source unit that emits light, an illumination optical system that converts light emitted from the light source unit to illumination light of a first polarization state, and a first light source that reflects light of a first polarization state. A polarization beam splitter that transmits light in a second polarization state in which a linear polarization plane is rotated with respect to the polarization state, and illumination light in the first polarization state sent from the illumination optical system via the polarization beam splitter. An optical device that combines and emits the primary color light components that have undergone polarization conversion and polarization conversion for each primary color light component, and the second polarization state of the light emitted from the optical device that is separated by the polarization beam splitter. An image display device comprising: a projection unit for projecting light, wherein the optical unit is the optical device according to any one of claims 1 to 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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