JP2001264522A - ダイクロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター及びシステム - Google Patents
ダイクロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター及びシステムInfo
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- JP2001264522A JP2001264522A JP2000072365A JP2000072365A JP2001264522A JP 2001264522 A JP2001264522 A JP 2001264522A JP 2000072365 A JP2000072365 A JP 2000072365A JP 2000072365 A JP2000072365 A JP 2000072365A JP 2001264522 A JP2001264522 A JP 2001264522A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】角度特性に優れた高品質なダイクロイックプリ
ズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター
及びシステムを提供する。 【解決手段】Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を
合成するダイクロイックプリズムにおいて、青または赤
反射ダイクロイック膜に入射する４５度Ｓ偏光光の半値
波長を、赤または青反射ダイクロ膜に入射する４５度Ｓ
偏光光の半値波長に対して所定の範囲内に近接させるよ
うに構成し、また、該ダイクロイックプリズムによるプ
ロジェクター及びシステムを構成する。
ズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター
及びシステムを提供する。 【解決手段】Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を
合成するダイクロイックプリズムにおいて、青または赤
反射ダイクロイック膜に入射する４５度Ｓ偏光光の半値
波長を、赤または青反射ダイクロ膜に入射する４５度Ｓ
偏光光の半値波長に対して所定の範囲内に近接させるよ
うに構成し、また、該ダイクロイックプリズムによるプ
ロジェクター及びシステムを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダイクロイックプリ
ズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター
及びシステムに関し、特にプロジェクターに色合成用と
して用いるクロスダイクロプリズムに関し、例えば、液
晶表示パネルに表示された画像を投影する液晶プロジェ
クターに用いられる色合成用のクロスダイクロプリズム
の光学性能の改善に関するものである。
ズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター
及びシステムに関し、特にプロジェクターに色合成用と
して用いるクロスダイクロプリズムに関し、例えば、液
晶表示パネルに表示された画像を投影する液晶プロジェ
クターに用いられる色合成用のクロスダイクロプリズム
の光学性能の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光源からの光を偏光ビームスプリ
ッタによってＳ偏光光とＰ偏光光に分離し、Ｓ偏光光を
該色合成プリズムの赤色光の光路、青色光の光路に用
い、Ｐ偏光光を緑色光の光路に用いた構成の例（特開平
０６−３４２１５７号公報）として図１に示すものがあ
る。図１においては、光源１０からの光は偏光ビームス
プリッタ１１でＳ偏光成分とＰ偏光成分に２分割され
る。分割されたＰ偏光成分は、フィルタ１２を介して緑
用液晶表示パネル１３に照射され、Ｓ偏光成分は、ダイ
クロイックミラー１４、１５、更に全反射ミラー１６、
１７、１８を介して、それぞれ赤用液晶表示パネル１
９、青用液晶表示パネル２０に照射される。
ッタによってＳ偏光光とＰ偏光光に分離し、Ｓ偏光光を
該色合成プリズムの赤色光の光路、青色光の光路に用
い、Ｐ偏光光を緑色光の光路に用いた構成の例（特開平
０６−３４２１５７号公報）として図１に示すものがあ
る。図１においては、光源１０からの光は偏光ビームス
プリッタ１１でＳ偏光成分とＰ偏光成分に２分割され
る。分割されたＰ偏光成分は、フィルタ１２を介して緑
用液晶表示パネル１３に照射され、Ｓ偏光成分は、ダイ
クロイックミラー１４、１５、更に全反射ミラー１６、
１７、１８を介して、それぞれ赤用液晶表示パネル１
９、青用液晶表示パネル２０に照射される。
【０００３】各表示パネルに表示された各色の画像は、
色合成プリズム２１により合成されて投影レンズ２２に
よりスクリーンに拡大投影される。ここで、ダイクロイ
ックミラー１４は赤色成分のみを反射し、残りを透過す
る。この透過光は、ダイクロイックミラー１５により青
色成分のみを反射される。色合成プリズムは、赤反射ダ
イクロイック膜と青反射ダイクロイック膜とをクロス状
に設けたクロスダイクロイックプリズムである。通常、
赤反射ダイクロイック膜のＳ偏光４５度半値波長（λＲ
Ｄ）は約５７５ｎｍ、青反射ダイクロ膜のＳ偏光４５度
半値波長（λＢＤ）は約５２５ｎｍに設定されており赤
反射ダイクロイック膜と青反射ダイクロイック膜とを透
過する緑色光はＰ偏光光であるため明るい画像が得られ
る。
色合成プリズム２１により合成されて投影レンズ２２に
よりスクリーンに拡大投影される。ここで、ダイクロイ
ックミラー１４は赤色成分のみを反射し、残りを透過す
る。この透過光は、ダイクロイックミラー１５により青
色成分のみを反射される。色合成プリズムは、赤反射ダ
イクロイック膜と青反射ダイクロイック膜とをクロス状
に設けたクロスダイクロイックプリズムである。通常、
赤反射ダイクロイック膜のＳ偏光４５度半値波長（λＲ
Ｄ）は約５７５ｎｍ、青反射ダイクロ膜のＳ偏光４５度
半値波長（λＢＤ）は約５２５ｎｍに設定されており赤
反射ダイクロイック膜と青反射ダイクロイック膜とを透
過する緑色光はＰ偏光光であるため明るい画像が得られ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
においては、緑色の光の光路の透過帯の幅が広く明るく
なるという利点があるが、一方、青色の光の光路、赤色
の光の光路についても更に明るくしたいという要望があ
った。また、従来例においては、色合成プリズムヘの入
射角成分である０±５度（ダイクロイック面で４５±
３．３度）に対して、赤反射ダイクロイック膜、青反射
ダイクロイック膜の半値波長が入射角度が変わるととも
に短波長側にシフトし、このシフト量が大きいと、即ち
角度特性が悪いとスクリーン上で色バランスの劣化を生
じるという問題が有った。また、角度特性が悪いと、改
善するためのトリミングフィルターの透過帯域が狭くな
り、暗くなるという難点があった。また、従来例におい
ては、図１の１４、１５に示される様に色合成プリズム
２１の前に色分解用の赤反射ダイクロイックミラーと、
青反射ダイクロイックミラーが使用されているが、光量
を得るためにはこのダイクロイックミラーの半値波長は
色合成プリズム２１のダイクロイック膜の半値波長と接
近せざるを得ず、ダイクロイックミラーの生じた角度依
存性（通常色合成プリズムの角度依存性より小さい）と
色合成プリズムの角度依存性とで、製造上、光路の角度
特性が安定しないという点等にも問題があった。
においては、緑色の光の光路の透過帯の幅が広く明るく
なるという利点があるが、一方、青色の光の光路、赤色
の光の光路についても更に明るくしたいという要望があ
った。また、従来例においては、色合成プリズムヘの入
射角成分である０±５度（ダイクロイック面で４５±
３．３度）に対して、赤反射ダイクロイック膜、青反射
ダイクロイック膜の半値波長が入射角度が変わるととも
に短波長側にシフトし、このシフト量が大きいと、即ち
角度特性が悪いとスクリーン上で色バランスの劣化を生
じるという問題が有った。また、角度特性が悪いと、改
善するためのトリミングフィルターの透過帯域が狭くな
り、暗くなるという難点があった。また、従来例におい
ては、図１の１４、１５に示される様に色合成プリズム
２１の前に色分解用の赤反射ダイクロイックミラーと、
青反射ダイクロイックミラーが使用されているが、光量
を得るためにはこのダイクロイックミラーの半値波長は
色合成プリズム２１のダイクロイック膜の半値波長と接
近せざるを得ず、ダイクロイックミラーの生じた角度依
存性（通常色合成プリズムの角度依存性より小さい）と
色合成プリズムの角度依存性とで、製造上、光路の角度
特性が安定しないという点等にも問題があった。
【０００５】そこで、本発明は上記課題を解決し、角度
特性に優れた高品質なダイクロイックプリズム、該ダイ
クロイックプリズムによるプロジェクター及びシステム
を提供することを目的とするものである。
特性に優れた高品質なダイクロイックプリズム、該ダイ
クロイックプリズムによるプロジェクター及びシステム
を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、つぎの１〜１２のように構成したダイク
ロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプ
ロジェクター及びシステムを提供する。 １．Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、青反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長を、赤反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長に対して所定の範囲内に近接させることにより、赤反
射ダイクロイック膜に４５度より大きい角度で入射する
Ｓ偏光光の半値波長が青反射ダイクロイック膜に４５度
より小さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長による修
正を受けることによって角度特性が改善される構成を有
することを特徴とするダイクロイックプリズム。 ２．Ｓ偏光の赤と青の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、赤反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長を、青反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長に対して所定の範囲内に近接させることにより、青反
射ダイクロイック膜に４５度より大きい角度で入射する
Ｓ偏光光の半値波長が赤反射ダイクロイック膜に４５度
より小さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長による修
正を受けることによって角度特性が改善される構成を有
することを特徴とするダイクロイックプリズム。 ３．Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、青反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長が、赤反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長の±１０ｎｍ以内に設定されていることを特徴とする
ダイクロイックプリズム。 ４．Ｓ偏光の赤と青の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、赤反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長が、青反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長の±１０ｎｍ以内に設定されていることを特徴とする
ダイクロイックプリズム。 ５．光のプリズムの赤または青反射ダイクロイック膜に
４５度より大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長
が、光源から前記プリズムに到るまでの光路上に配され
た赤または青反射ダイクロイックミラーに４５度より小
さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長の近傍の波長に
設定されているか、または、前記プリズムの赤または青
反射ダイクロイック膜に４５度より小さい角度で入射す
るＳ偏光光の半値波長が、光源から前記プリズムに到る
までの光路上に配された赤または青反射ダイクロイック
ミラーに４５度で入射するＳ偏光光の半値波長の近傍の
波長に設定されていることを特徴とする上記１〜４のい
ずれかに記載のダイクロイックプリズム。 ６．前記プリズムの赤反射ダイクロイック膜に４５度よ
り大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長λＲ＋、該
入射角が４５度のときのＳ偏光光の半値波長をλＲ、該
入射角が４５度より小さいときのＳ偏光光の半値波長を
λＲ−とした時、下記（１）式の関係が満たされること
を特徴とする上記５に記載のダイクロイックプリズム。
成するために、つぎの１〜１２のように構成したダイク
ロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプ
ロジェクター及びシステムを提供する。 １．Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、青反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長を、赤反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長に対して所定の範囲内に近接させることにより、赤反
射ダイクロイック膜に４５度より大きい角度で入射する
Ｓ偏光光の半値波長が青反射ダイクロイック膜に４５度
より小さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長による修
正を受けることによって角度特性が改善される構成を有
することを特徴とするダイクロイックプリズム。 ２．Ｓ偏光の赤と青の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、赤反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長を、青反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長に対して所定の範囲内に近接させることにより、青反
射ダイクロイック膜に４５度より大きい角度で入射する
Ｓ偏光光の半値波長が赤反射ダイクロイック膜に４５度
より小さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長による修
正を受けることによって角度特性が改善される構成を有
することを特徴とするダイクロイックプリズム。 ３．Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、青反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長が、赤反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長の±１０ｎｍ以内に設定されていることを特徴とする
ダイクロイックプリズム。 ４．Ｓ偏光の赤と青の光及びＰ偏光の緑の光を合成する
ダイクロイックプリズムにおいて、赤反射ダイクロイッ
ク膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波長が、青反射
ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の半値波
長の±１０ｎｍ以内に設定されていることを特徴とする
ダイクロイックプリズム。 ５．光のプリズムの赤または青反射ダイクロイック膜に
４５度より大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長
が、光源から前記プリズムに到るまでの光路上に配され
た赤または青反射ダイクロイックミラーに４５度より小
さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長の近傍の波長に
設定されているか、または、前記プリズムの赤または青
反射ダイクロイック膜に４５度より小さい角度で入射す
るＳ偏光光の半値波長が、光源から前記プリズムに到る
までの光路上に配された赤または青反射ダイクロイック
ミラーに４５度で入射するＳ偏光光の半値波長の近傍の
波長に設定されていることを特徴とする上記１〜４のい
ずれかに記載のダイクロイックプリズム。 ６．前記プリズムの赤反射ダイクロイック膜に４５度よ
り大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長λＲ＋、該
入射角が４５度のときのＳ偏光光の半値波長をλＲ、該
入射角が４５度より小さいときのＳ偏光光の半値波長を
λＲ−とした時、下記（１）式の関係が満たされること
を特徴とする上記５に記載のダイクロイックプリズム。
【０００７】λＲ−、λＲ≦λＲ＋ …（１） ７．前記プリズムの青反射ダイクロイック膜に４５度よ
り大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長λＢ＋、該
入射角が４５度のときのＳ偏光光の半値波長をλＢ、該
入射角が４５度より小さいときのＳ偏光光の半値波長を
λＢ−とした時、下記（２）式の関係が満たされること
を特徴とする上記５に記載のダイクロイックプリズム。
り大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長λＢ＋、該
入射角が４５度のときのＳ偏光光の半値波長をλＢ、該
入射角が４５度より小さいときのＳ偏光光の半値波長を
λＢ−とした時、下記（２）式の関係が満たされること
を特徴とする上記５に記載のダイクロイックプリズム。
【０００８】λＢ−≦λＢ、λＢ＋ …（２） ８．上記１〜７のいずれかに記載のダイクロイックプリ
ズムによって色合成を行い、合成した各色光を投影する
プロジェクター。 ９．前記色合成の対称としての赤と緑と青の各色の画像
光を形成するための３つの光変調素子を有することを特
徴とする上記８に記載のプロジェクター。 １０．前記光変調素子は、液晶パネルより成ることを特
徴とする上記９に記載のプロジェクター。 １１．上記８〜１０のいずれかに記載のプロジェクター
と画像情報を形成するコンピューターとを含むことを特
徴とするシステム。 １２．上記８〜１０のいずれかに記載のプロジェクター
と画像の記録・再生ができるビデオとを有することを特
徴とするシステム。
ズムによって色合成を行い、合成した各色光を投影する
プロジェクター。 ９．前記色合成の対称としての赤と緑と青の各色の画像
光を形成するための３つの光変調素子を有することを特
徴とする上記８に記載のプロジェクター。 １０．前記光変調素子は、液晶パネルより成ることを特
徴とする上記９に記載のプロジェクター。 １１．上記８〜１０のいずれかに記載のプロジェクター
と画像情報を形成するコンピューターとを含むことを特
徴とするシステム。 １２．上記８〜１０のいずれかに記載のプロジェクター
と画像の記録・再生ができるビデオとを有することを特
徴とするシステム。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記構成は、検討の結果、Ｓ偏光
の青と赤の光、及びＰ偏光の緑の光を合成する例えば液
晶プロジェクターに用いられるダイクロイックプリズム
において、該プリズムに用いられている青反射ダイクロ
イック膜のＳ偏光光半値波長（透過率が５０％となる波
長）が赤反射ダイクロイック膜のＳ偏光光の半値波長
（透過率が５０％となる波長）と所定の範囲内となるよ
うに、好ましくは±１０ｎｍ以内に設定することによ
り、青色光の光路、赤色光の光路の角度特性を改善する
ようにしたものである。これによって合わせて、青色の
画像、赤色の画像の明るさも改善された。
の青と赤の光、及びＰ偏光の緑の光を合成する例えば液
晶プロジェクターに用いられるダイクロイックプリズム
において、該プリズムに用いられている青反射ダイクロ
イック膜のＳ偏光光半値波長（透過率が５０％となる波
長）が赤反射ダイクロイック膜のＳ偏光光の半値波長
（透過率が５０％となる波長）と所定の範囲内となるよ
うに、好ましくは±１０ｎｍ以内に設定することによ
り、青色光の光路、赤色光の光路の角度特性を改善する
ようにしたものである。これによって合わせて、青色の
画像、赤色の画像の明るさも改善された。
【００１０】つぎに、これらについて、更に詳述する。
図２に、本発明の実施の形態の一例であるダイクロイッ
クプリズムの模式図を示す。このダイクロイックプリズ
ムは赤反射ダイクロ膜３１と青反射ダイクロ膜３０が設
けられた構成を有している色合成用のプリズムである。
赤光路３２の光は赤反射ダイクロイック膜に４５−３．
３度で入射する光線３２ａと、同膜に４５度で入射する
光線３２ｂと、同膜に４５＋３．３度で入射する光線３
２ｃを含む光束である。ここで、赤色の光束の青反射ダ
イクロイック膜３０を透過する時の入射角は光線３２ａ
は４５＋３．３度、光線３２ｂはそのまま４５度、光線
３２ｃは４５−３．３度であることが分かる。即ち、赤
色の光束の角度特性は、赤反射ダイクロイック膜の入射
角４５＋３．３度のＳ偏光光半値波長が青反射ダイクロ
イック膜の入射角４５−３．３度のＳ偏光光半値波長よ
りも大きければ、赤反射ダイクロイック膜の角度特性と
ほぼ同等であるのだが、小さくすることで、赤反射ダイ
クロイック膜の入射角４５＋３．３度のＳ偏光光半値波
長は青反射ダイクロイック膜の入射角４５−３．３度の
Ｓ偏光光半値波長により修正され角度特性は改善され
る。
図２に、本発明の実施の形態の一例であるダイクロイッ
クプリズムの模式図を示す。このダイクロイックプリズ
ムは赤反射ダイクロ膜３１と青反射ダイクロ膜３０が設
けられた構成を有している色合成用のプリズムである。
赤光路３２の光は赤反射ダイクロイック膜に４５−３．
３度で入射する光線３２ａと、同膜に４５度で入射する
光線３２ｂと、同膜に４５＋３．３度で入射する光線３
２ｃを含む光束である。ここで、赤色の光束の青反射ダ
イクロイック膜３０を透過する時の入射角は光線３２ａ
は４５＋３．３度、光線３２ｂはそのまま４５度、光線
３２ｃは４５−３．３度であることが分かる。即ち、赤
色の光束の角度特性は、赤反射ダイクロイック膜の入射
角４５＋３．３度のＳ偏光光半値波長が青反射ダイクロ
イック膜の入射角４５−３．３度のＳ偏光光半値波長よ
りも大きければ、赤反射ダイクロイック膜の角度特性と
ほぼ同等であるのだが、小さくすることで、赤反射ダイ
クロイック膜の入射角４５＋３．３度のＳ偏光光半値波
長は青反射ダイクロイック膜の入射角４５−３．３度の
Ｓ偏光光半値波長により修正され角度特性は改善され
る。
【００１１】以上の様子を、Ｓ偏光である赤色の光の光
路について図３に模式図で示す。図３において、光線３
２ａの赤色光反射の半値波長λＲＤ−、光線３２ｂの赤
色光反射の半値波長λＲＤは光線３２ａの青透過の半値
波長λＢＤ＋、及び３２ｂ青透過の半値波長λＢＤの影
響を受けず変化しないが、光線３２ｃの赤色光反射の半
値波長λＲＤ＋は光線３２ｃ青透過の半値波長λＢＤ−
により長波長側に修正を受け、赤色光の光路の角度特性
は、赤反射ダイクロイック膜の角度特性λＲＤ−とλＲ
Ｄ＋との差からおおよそλＲＤ−とλＢＤ−との差に改
善される。この時同様の事がＳ偏光青色光の光路に付い
ても言え、青色光の光路の角度特性は、青反射ダイクロ
膜の角度特性λＢＤ−とλＢＤ＋との差からおおよそλ
ＲＤ＋とλＢＤ＋との差に改善される。
路について図３に模式図で示す。図３において、光線３
２ａの赤色光反射の半値波長λＲＤ−、光線３２ｂの赤
色光反射の半値波長λＲＤは光線３２ａの青透過の半値
波長λＢＤ＋、及び３２ｂ青透過の半値波長λＢＤの影
響を受けず変化しないが、光線３２ｃの赤色光反射の半
値波長λＲＤ＋は光線３２ｃ青透過の半値波長λＢＤ−
により長波長側に修正を受け、赤色光の光路の角度特性
は、赤反射ダイクロイック膜の角度特性λＲＤ−とλＲ
Ｄ＋との差からおおよそλＲＤ−とλＢＤ−との差に改
善される。この時同様の事がＳ偏光青色光の光路に付い
ても言え、青色光の光路の角度特性は、青反射ダイクロ
膜の角度特性λＢＤ−とλＢＤ＋との差からおおよそλ
ＲＤ＋とλＢＤ＋との差に改善される。
【００１２】更に、図１に示されるように色合成用ダイ
クロイックプリズムの赤色光の光路の前の赤反射ダイク
ロイックミラーを考慮すると、この赤色反射ダイクロイ
ックミラーからの色合成プリズムヘの入射光は既に角度
特性をもっており、これを考慮したダイクロイックプリ
ズムのＳ偏光光半値波長の設定が必要となる。ダイクロ
イックプリズムの赤色光の光路と赤反射ダイクロイック
ミラーのＳ偏光光半値波長の関係を模式図で図４に示
す。図４において、４ａ、４ｂ、４ｃはそれぞれ入射角
４０度、４５度、５０度の赤反射ダイクロイックミラー
の半値波長を示す。また、λＲ−、λＲ、λＲ＋はダイ
クロイックプリズムの赤色の光路の４５−３．３度、４
５度、４５＋３．３度の半値波長を示す。
クロイックプリズムの赤色光の光路の前の赤反射ダイク
ロイックミラーを考慮すると、この赤色反射ダイクロイ
ックミラーからの色合成プリズムヘの入射光は既に角度
特性をもっており、これを考慮したダイクロイックプリ
ズムのＳ偏光光半値波長の設定が必要となる。ダイクロ
イックプリズムの赤色光の光路と赤反射ダイクロイック
ミラーのＳ偏光光半値波長の関係を模式図で図４に示
す。図４において、４ａ、４ｂ、４ｃはそれぞれ入射角
４０度、４５度、５０度の赤反射ダイクロイックミラー
の半値波長を示す。また、λＲ−、λＲ、λＲ＋はダイ
クロイックプリズムの赤色の光路の４５−３．３度、４
５度、４５＋３．３度の半値波長を示す。
【００１３】図４はダイクロイックミラーからの角度特
性をなるベく損なわないように、ダイクロイックミラー
からの半値波長４ａを色合成ダイクロイックプリズムの
赤色の光路の半値波長λＲ−の近傍に設定した場合であ
る。図４から、光量を多くとるためダイクロイックミラ
ーからの半値波長４ｃをダイクロイックプリズムの赤色
の光路の半値波長λＲ＋の近傍に設定すると、ダイクロ
イックプリズムからの出射光の角度特性は赤色光の光路
の角度特性へと劣化する事が分かる。従って、ダイクロ
イックミラーとダイクロイックプリズムの色分解光路の
半値波長を近接させた時には、製作誤差により赤色光の
光路の出射光の角度特性は不安定となる。
性をなるベく損なわないように、ダイクロイックミラー
からの半値波長４ａを色合成ダイクロイックプリズムの
赤色の光路の半値波長λＲ−の近傍に設定した場合であ
る。図４から、光量を多くとるためダイクロイックミラ
ーからの半値波長４ｃをダイクロイックプリズムの赤色
の光路の半値波長λＲ＋の近傍に設定すると、ダイクロ
イックプリズムからの出射光の角度特性は赤色光の光路
の角度特性へと劣化する事が分かる。従って、ダイクロ
イックミラーとダイクロイックプリズムの色分解光路の
半値波長を近接させた時には、製作誤差により赤色光の
光路の出射光の角度特性は不安定となる。
【００１４】以上の点を踏まえて、ダイクロイックプリ
ズムの角度特性を改善するとともに、各光路からの出射
光の角度特性の安定化を図ることが可能となる。即ち赤
色の光の光路について見れば、図５の模式図に示すよう
に、赤反射ダイクロイックミラーからの角度特性をなる
べく損なわないように、赤反射ダイクロイックミラーか
らの半値波長４ａをダイクロイックプリズムの赤色光光
路の半値波長λＲ＋の近傍に設定した場合、角度特性は
ほぼ（λＲ＋）−（４ｂ）となり改善される。また、光
量を多くとるため赤反射ダイクロイックミラーからの半
値波長４ｂをダイクロイックプリズムの赤色光光路の半
値波長λＲ−の近傍に設定すると、ダイクロイックプリ
ズムからの出射光の角度特性は赤色光光路の角度特性へ
と変化するが、（λＲ＋）−（λＲ−）となりやはり改
善される。即ち、製作誤差を考慮しても改善された角度
特性が安定して得られる。以上のことは青反射ダイクロ
イックミラーと色合成ダイクロイックプリズムの青色光
の光路のＳ偏光光に対する角度特性についても同様に言
える。
ズムの角度特性を改善するとともに、各光路からの出射
光の角度特性の安定化を図ることが可能となる。即ち赤
色の光の光路について見れば、図５の模式図に示すよう
に、赤反射ダイクロイックミラーからの角度特性をなる
べく損なわないように、赤反射ダイクロイックミラーか
らの半値波長４ａをダイクロイックプリズムの赤色光光
路の半値波長λＲ＋の近傍に設定した場合、角度特性は
ほぼ（λＲ＋）−（４ｂ）となり改善される。また、光
量を多くとるため赤反射ダイクロイックミラーからの半
値波長４ｂをダイクロイックプリズムの赤色光光路の半
値波長λＲ−の近傍に設定すると、ダイクロイックプリ
ズムからの出射光の角度特性は赤色光光路の角度特性へ
と変化するが、（λＲ＋）−（λＲ−）となりやはり改
善される。即ち、製作誤差を考慮しても改善された角度
特性が安定して得られる。以上のことは青反射ダイクロ
イックミラーと色合成ダイクロイックプリズムの青色光
の光路のＳ偏光光に対する角度特性についても同様に言
える。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらの実施例によつて何ら限定されるものではない。 ［実施例１］真空蒸着法により、主たる高屈折率膜とし
てＴｉＯ2膜を用い、低屈折率膜としてＳｉＯ2膜を用
い、２０層からなる赤反射ダイクロイック膜と１８層か
らなる青反射ダイクロイック膜を各プリズム上に形成
し、接合して色合成用ダイクロイックプリズム（クロス
ダイクロイック）を製作した。赤反射ダイクロイック膜
と青反射ダイクロイック膜の半値波長はともに５５５ｎ
ｍとなるように形成した。この時のＳ偏光の青色光光
路、Ｓ偏光の赤色光光路、Ｐ偏光の緑色光路の透過率特
性を図６に示す。図６において、Ｂ、Ｇ、Ｒの後の４
０、４５、５０は入射角４５−３．３度、４５度、４５
＋３．３度に相当する。赤反射ダイクロイック膜自身の
角度特性は約３２ｎｍであるが、赤色光光路の角度特性
は青反射ダイクロ膜と赤反射ダイクロ膜の４５度入射の
Ｓ偏光光の半値波長の所定範囲以内に設定する本発明の
上記した構成を適用することにより、約１２ｎｍに改善
された。一方、青反射ダイクロイック膜自身の角度特性
は約１８ｎｍであるが、青色光光路の角度特性も同様に
１３ｎｍに改善された。半値波長の関係を表１に示す。
れらの実施例によつて何ら限定されるものではない。 ［実施例１］真空蒸着法により、主たる高屈折率膜とし
てＴｉＯ2膜を用い、低屈折率膜としてＳｉＯ2膜を用
い、２０層からなる赤反射ダイクロイック膜と１８層か
らなる青反射ダイクロイック膜を各プリズム上に形成
し、接合して色合成用ダイクロイックプリズム（クロス
ダイクロイック）を製作した。赤反射ダイクロイック膜
と青反射ダイクロイック膜の半値波長はともに５５５ｎ
ｍとなるように形成した。この時のＳ偏光の青色光光
路、Ｓ偏光の赤色光光路、Ｐ偏光の緑色光路の透過率特
性を図６に示す。図６において、Ｂ、Ｇ、Ｒの後の４
０、４５、５０は入射角４５−３．３度、４５度、４５
＋３．３度に相当する。赤反射ダイクロイック膜自身の
角度特性は約３２ｎｍであるが、赤色光光路の角度特性
は青反射ダイクロ膜と赤反射ダイクロ膜の４５度入射の
Ｓ偏光光の半値波長の所定範囲以内に設定する本発明の
上記した構成を適用することにより、約１２ｎｍに改善
された。一方、青反射ダイクロイック膜自身の角度特性
は約１８ｎｍであるが、青色光光路の角度特性も同様に
１３ｎｍに改善された。半値波長の関係を表１に示す。
【００１６】
【表１】 （単位；ｎｍ） （比較例１）比較例１として、実施例１と同様にして、
ダイクロイックプリズムを作成した。赤反射ダイクロイ
ック膜と青反射ダイクロイック膜の半値波長は各々５６
０ｎｍと５４０ｎｍとなるように形成した。この時のＳ
偏光の青色光光路、Ｓ偏光の赤色光光路、Ｐ偏光の緑色
光光路の透過率特性を図７に示す。赤反射ダイクロイッ
ク膜自身の角度特性は約２６ｎｍであり、赤光路の角度
特性は約２２ｎｍとなるが、実施例１と比較してその効
果は小さい。一方、青反射ダイクロイック膜自身の角度
特性は約１４ｎｍであり、青色光光路の角度特性も同様
に約１１ｎｍとなるが、実施例１と比較してその効果は
小さい。本比較例における半値波長の関係を表２に示
す。
ダイクロイックプリズムを作成した。赤反射ダイクロイ
ック膜と青反射ダイクロイック膜の半値波長は各々５６
０ｎｍと５４０ｎｍとなるように形成した。この時のＳ
偏光の青色光光路、Ｓ偏光の赤色光光路、Ｐ偏光の緑色
光光路の透過率特性を図７に示す。赤反射ダイクロイッ
ク膜自身の角度特性は約２６ｎｍであり、赤光路の角度
特性は約２２ｎｍとなるが、実施例１と比較してその効
果は小さい。一方、青反射ダイクロイック膜自身の角度
特性は約１４ｎｍであり、青色光光路の角度特性も同様
に約１１ｎｍとなるが、実施例１と比較してその効果は
小さい。本比較例における半値波長の関係を表２に示
す。
【００１７】
【表２】 （単位；ｎｍ） ［実施例２］実施例２においては、実施例１と同様にし
てダイクロイックプリズムを作成した。赤反射ダイクロ
イック膜と青反射ダイクロイック膜の半値波長は各々５
５０ｎｍと５５５ｎｍとなるように形成した。この時の
Ｓ偏光の青色光光路、Ｓ偏光の赤色光光路、Ｐ偏光の緑
色光光路の透過率特性を図８に示す。赤反射ダイクロイ
ック膜自身の角度特性は約３２ｎｍであるが、赤光路の
角度特性は青反射ダイクロイック膜と赤反射ダイクロイ
ック膜の４５度Ｓ偏光半値波長の所定範囲以内に設定す
る本発明の上記した構成を適用することにより、約７ｎ
ｍに改善された。一方、青反射ダイクロイック膜自身の
角度特性は約１８ｎｍであるが、青色光光路の角度特性
も同様に約１５ｎｍに改善された。本実施例の半値波長
の関係を表３に示す。
てダイクロイックプリズムを作成した。赤反射ダイクロ
イック膜と青反射ダイクロイック膜の半値波長は各々５
５０ｎｍと５５５ｎｍとなるように形成した。この時の
Ｓ偏光の青色光光路、Ｓ偏光の赤色光光路、Ｐ偏光の緑
色光光路の透過率特性を図８に示す。赤反射ダイクロイ
ック膜自身の角度特性は約３２ｎｍであるが、赤光路の
角度特性は青反射ダイクロイック膜と赤反射ダイクロイ
ック膜の４５度Ｓ偏光半値波長の所定範囲以内に設定す
る本発明の上記した構成を適用することにより、約７ｎ
ｍに改善された。一方、青反射ダイクロイック膜自身の
角度特性は約１８ｎｍであるが、青色光光路の角度特性
も同様に約１５ｎｍに改善された。本実施例の半値波長
の関係を表３に示す。
【００１８】
【表３】 （単位；ｎｍ） ［実施例３］実施例３においては、主たる高屈折率膜と
してＴｉＯ2膜を用い、低屈折率膜としてＳｉＯ2膜を用
い、１４層からなる赤反射ダイクロイックミラーを作成
した。半値波長を５５８ｎｍに設定した時、Ｓ偏光の角
度特性は約２０ｎｍであった。青光路は、図１において
赤反射ダイクロイックミラーの後、青反射ダイクロイッ
クミラーが用いられているため、角度特性の改善が容易
である。
してＴｉＯ2膜を用い、低屈折率膜としてＳｉＯ2膜を用
い、１４層からなる赤反射ダイクロイックミラーを作成
した。半値波長を５５８ｎｍに設定した時、Ｓ偏光の角
度特性は約２０ｎｍであった。青光路は、図１において
赤反射ダイクロイックミラーの後、青反射ダイクロイッ
クミラーが用いられているため、角度特性の改善が容易
である。
【００１９】そこで赤色光光路の改善を目的とし、この
赤反射ダイクロイックミラーと実施例２と同様に作成し
た赤反射半値波長５５０ｎｍ、青反射半値波長５６０ｎ
ｍで作成したダイクロイックプリズムを組み合わせた。
この時のＳ偏光赤色光光路の角度特性は、約７ｎｍとな
り改善された。本実施例の半値波長の関係を表４に示
す。
赤反射ダイクロイックミラーと実施例２と同様に作成し
た赤反射半値波長５５０ｎｍ、青反射半値波長５６０ｎ
ｍで作成したダイクロイックプリズムを組み合わせた。
この時のＳ偏光赤色光光路の角度特性は、約７ｎｍとな
り改善された。本実施例の半値波長の関係を表４に示
す。
【００２０】
【表４】 （単位；ｎｍ） （比較例２）比較例２においては、実施例３と同様にし
て、半値波長５６４ｎｍ、角度特性２０ｎｍの赤反射ダ
イクロイックミラーと比較例１で作成したダイクロイッ
クプリズムを組み合わせた。Ｓ偏光赤色光光路の角度特
性は、約２２ｎｍとなり改善されなかった。本比較例の
半値波長の関係を表５に示す。
て、半値波長５６４ｎｍ、角度特性２０ｎｍの赤反射ダ
イクロイックミラーと比較例１で作成したダイクロイッ
クプリズムを組み合わせた。Ｓ偏光赤色光光路の角度特
性は、約２２ｎｍとなり改善されなかった。本比較例の
半値波長の関係を表５に示す。
【００２１】
【表５】 （単位；ｎｍ）
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、角度特性に優れた高品質なダイクロイックプリズム
を安定して得ることが可能となる。
ば、角度特性に優れた高品質なダイクロイックプリズム
を安定して得ることが可能となる。
【図１】従来の液晶プロジェクター光学系摸式図。
【図２】ダイクロイックプリズムの模式図。
【図３】Ｓ偏光の赤色の光の光路の角度特性模式図。
【図４】従来のダイクロイックミラーを含めたＳ偏光赤
光路角度特性模式図。
光路角度特性模式図。
【図５】本発明のＳ偏光赤光路角度特性模式図。
【図６】本発明の実施例１におけるダイクロイックプリ
ズムの光学特性。
ズムの光学特性。
【図７】比較例１のダイクロイックプリズムの光学特
性。
性。
【図８】本発明の実施例２におけるダイクロイックプリ
ズムの光学特性。
ズムの光学特性。
１０：光源 １１：偏光ビームスプリッタ １２：フィルター １３：緑パネル １４：赤反射ダイクロイックミラー １５：青反射ダイクロイックミラー １６、１７、１８：全反射ミラー １９：赤パネル ２０：青パネル ２１：クロスダイクロイックプリズム ２２：投影レンズ ３０：青反射ダイクロイック膜 ３１：赤反射ダイクロイック膜 ３２：赤光路 ３２ａ：４５−３．３度成分 ３２ｂ：４５度成分 ３２ｃ：４５＋３．３度成分 ４ａ：赤反射ダイクロイックミラー４０度成分 ４ｂ：赤反射ダイクロイックミラー４５度成分 ４ｃ：赤反射ダイクロイックミラー５０度成分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12
Claims (12)
- 【請求項１】Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を
合成するダイクロイックプリズムにおいて、 青反射ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の
半値波長を、赤反射ダイクロイック膜に４５度で入射す
るＳ偏光光の半値波長に対して所定の範囲内に近接させ
ることにより、赤反射ダイクロイック膜に４５度より大
きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長が青反射ダイク
ロイック膜に４５度より小さい角度で入射するＳ偏光光
の半値波長による修正を受けることによって角度特性が
改善される構成を有することを特徴とするダイクロイッ
クプリズム。 - 【請求項２】Ｓ偏光の赤と青の光及びＰ偏光の緑の光を
合成するダイクロイックプリズムにおいて、 赤反射ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の
半値波長を、青反射ダイクロイック膜に４５度で入射す
るＳ偏光光の半値波長に対して所定の範囲内に近接させ
ることにより、青反射ダイクロイック膜に４５度より大
きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長が赤反射ダイク
ロイック膜に４５度より小さい角度で入射するＳ偏光光
の半値波長による修正を受けることによって角度特性が
改善される構成を有することを特徴とするダイクロイッ
クプリズム。 - 【請求項３】Ｓ偏光の青と赤の光及びＰ偏光の緑の光を
合成するダイクロイックプリズムにおいて、 青反射ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の
半値波長が、赤反射ダイクロイック膜に４５度で入射す
るＳ偏光光の半値波長の±１０ｎｍ以内に設定されてい
ることを特徴とするダイクロイックプリズム。 - 【請求項４】Ｓ偏光の赤と青の光及びＰ偏光の緑の光を
合成するダイクロイックプリズムにおいて、 赤反射ダイクロイック膜に４５度で入射するＳ偏光光の
半値波長が、青反射ダイクロイック膜に４５度で入射す
るＳ偏光光の半値波長の±１０ｎｍ以内に設定されてい
ることを特徴とするダイクロイックプリズム。 - 【請求項５】光のプリズムの赤または青反射ダイクロイ
ック膜に４５度より大きい角度で入射するＳ偏光光の半
値波長が、光源から前記プリズムに到るまでの光路上に
配された赤または青反射ダイクロイックミラーに４５度
より小さい角度で入射するＳ偏光光の半値波長の近傍の
波長に設定されているか、 または、前記プリズムの赤または青反射ダイクロイック
膜に４５度より小さい角度で入射するＳ偏光光の半値波
長が、光源から前記プリズムに到るまでの光路上に配さ
れた赤または青反射ダイクロイックミラーに４５度で入
射するＳ偏光光の半値波長の近傍の波長に設定されてい
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
のダイクロイックプリズム。 - 【請求項６】前記プリズムの赤反射ダイクロイック膜に
４５度より大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長λ
Ｒ＋、該入射角が４５度のときのＳ偏光光の半値波長を
λＲ、該入射角が４５度より小さいときのＳ偏光光の半
値波長をλＲ−とした時、下記（１）式の関係が満たさ
れることを特徴とする請求項５に記載のダイクロイック
プリズム。 λＲ−、λＲ≦λＲ＋ …（１） - 【請求項７】前記プリズムの青反射ダイクロイック膜に
４５度より大きい角度で入射するＳ偏光光の半値波長λ
Ｂ＋、該入射角が４５度のときのＳ偏光光の半値波長を
λＢ、該入射角が４５度より小さいときのＳ偏光光の半
値波長をλＢ−とした時、下記（２）式の関係が満たさ
れることを特徴とする請求項５に記載のダイクロイック
プリズム。 λＢ−≦λＢ、λＢ＋ …（２） - 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載のダイ
クロイックプリズムによって色合成を行い、合成した各
色光を投影するプロジェクター。 - 【請求項９】前記色合成の対称としての赤と緑と青の各
色の画像光を形成するための３つの光変調素子を有する
ことを特徴とする請求項８に記載のプロジェクター。 - 【請求項１０】前記光変調素子は、液晶パネルより成る
ことを特徴とする請求項９に記載のプロジェクター。 - 【請求項１１】請求項８〜１０のいずれか１項に記載の
プロジェクターと画像情報を形成するコンピューターと
を含むことを特徴とするシステム。 - 【請求項１２】請求項８〜１０のいずれか１項に記載の
プロジェクターと画像の記録・再生ができるビデオとを
有することを特徴とするシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072365A JP2001264522A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ダイクロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター及びシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072365A JP2001264522A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ダイクロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター及びシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264522A true JP2001264522A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18590790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072365A Pending JP2001264522A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ダイクロイックプリズム、該ダイクロイックプリズムによるプロジェクター及びシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001264522A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1646248A2 (en) | 2004-10-07 | 2006-04-12 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| WO2020144983A1 (ja) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | ソニー株式会社 | 光源装置及び画像表示装置 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072365A patent/JP2001264522A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1646248A2 (en) | 2004-10-07 | 2006-04-12 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| US7390095B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-06-24 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| WO2020144983A1 (ja) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | ソニー株式会社 | 光源装置及び画像表示装置 |
| US11796900B2 (en) | 2019-01-07 | 2023-10-24 | Sony Group Corporation | Light source device and image display device |
| JP7424316B2 (ja) | 2019-01-07 | 2024-01-30 | ソニーグループ株式会社 | 光源装置及び画像表示装置 |
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