JP2002182151A - 色光分離・導光光学系およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リレー光学系や複雑な光路の引き回しを用い
ることなしに、色光分離・導光光学系の各色光の光路長
を等しくして、小型で高性能の色光分離・導光光学系お
よびそれを用いたプロジェクタを得ること。 【解決手段】 光源１１０からの光を赤、緑、青の各色
光に分離するダイクロイックミラー２１１，２１２を光
軸に対して４５°未満の角度で配置し、ダイクロイック
ミラーで分離された３つの色光の光路長の差を小さくす
るとともに、最短の光路の媒質を空気で、それより長い
光路は空気より大きい屈折率を有する媒質で形成し、各
色光の光路長を等しくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示用光学系
あるいはそれを用いたプロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６はプロジェクタにおける公知の光学
系を示す平面図である。これによれば、プロジェクタ５
００は、光源５１０から照射された光の照度分布を均一
化し、かつ、偏向方向が揃った状態で液晶パネル５５０
Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂに入射させるための照明光学系
５２０と、この照明光学系５２０から射出される光Ｗ
を、赤、緑、青の各色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色光分離
光学系５３０と、色光分離光学系５３０によって分離さ
れた各色光のうち、青色光Ｂを対応する液晶パネル５５
０Ｂに導くリレー光学系５４０と、各色光を与えられた
画像情報に従って変調する光変調手段としての３枚の液
晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂと、変調された
各色光を合成する色光合成光学系としてのクロスダイク
ロイックプリズム５６０と、合成された光を投写面上に
拡大投写する投写レンズ５７０とを備える。

【０００３】ところで、照明光学系５２０からの光は、
色光分離光学系５３０によって、赤、緑、青の各色光
Ｒ、Ｇ、Ｂに分離された後、それぞれ対応する液晶パネ
ル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂに入射する。この場
合、色光分離光学系５３０における各色光の光路長が相
違すると、各液晶パネルに入射する各色光の強度に差が
生ずるので、他の色光の光路よりも長い光路を有する青
色光Ｂには、特にリレー光学系５４０を用いて、光の拡
散などによる光の利用効率の低下を防止している。ま
た、特開平５−６６５０５号には、赤、緑、青の各色光
の光路長を、ミラーを用いて水平方向に繰り返し反射さ
せて引き回すことにより、赤、緑、青の各色光の光路長
を等しくする投影型液晶表示装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分離さ
れた各色光の光路長を等しくするために、リレー光学系
を用いた色光は、その照度分布が反転して色むら等が発
生しやすい。また、各色光の光路を、ミラーを用いて水
平方向に引き回した場合には、一般にその光路が長くな
るため、照度が落ちてしまうという問題がある。

【０００５】本発明はこれらの課題を解決するためにな
されたもので、リレー光学系や複雑な光路の引き回しを
用いることなしに、色光分離光学系の各色光の光路長を
等しくして、小型で高性能の画像表示用光学系およびそ
れを用いたプロジェクタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
を赤、緑、青の各色光に分離する色光分離光学系と、前
記色光分離部材で分離された各色光を対応する電気光学
装置に導く色光導光光学系とからなる色光分離・導光光
学であって、前記色光分離光学系は、光源から射出され
た光の入射光軸に対し４５°未満の角度で配置された色
光分離分離面を有することを特徴とする。これは例え
ば、色光分離面をＸ字状に配置させることが好ましい。
また、前記色光分離光学系は、ダイクロイックミラーま
たはダイクロイックプリズムであってもよい。

【０００７】この構成によれば、色光分離光学系に入射
する光の方向とそこから射出する光の方向が鈍角となる
ため、分離された各色光の光路長（色光分離光学系から
電気光学装置までの経路）の差を短くすることができ、
色光分離・導光光学系の小型化ができる。

【０００８】さらに、前記色光光分離部に入射した光を
前記各色光に分離しその分離した各色光を前記電気光学
装置に導く光路に屈折率の異なる媒質を配して各色光の
光路長を等しく形成したことを特徴とする。

【０００９】これは例えば、前記色分離・導光光学系
が、中央に形成された第１色光の光路と、前記第１色光
の光路に対して対称に形成された第２および第３色光の
光路とを備え、前記第２および第３色光の光路媒質の屈
折率を前記第１色光の光路媒質の屈折率より大きくした
ものである。

【００１０】また、前記第１色光の光路を形成する第１
の光路媒質と、前記第２の光路を形成する第１および第
２の光路媒質のうち、異なる光路媒質を通過する前記第
１および第２の光路長との比が、前記第１の光路媒質の
屈折率と前記第２の光路媒質の屈折率との比を略反比例
の関係にあることを特徴とする。

【００１１】これらの構成によれば、色光分離・導光光
学系における各色光の光路を必要最低限まで短くし、か
つ等しくできるので色光分離・導光光学系の小型化が一
層促進され、輝度の差を少なくすることができるととも
に、各光路長の調整が可能となり、画像の色バランスも
適正に維持される。

【００１２】また、前記第２の光路媒質が合成樹脂から
形成してもよい。これにより、色分離・導光光学系が複
雑な形状であっても形成でき、さらには軽量化も図るこ
とができる。

【００１３】さらに、前記第２および第３の光路媒質の
光入射面および光射出面は、各々の面に入射する光の光
軸に対して垂直な面で形成したことを特徴とする。これ
により、光路媒質に入射する光や射出する光の偏向を防
止することができる。

【００１４】光源から照射される光をその偏向方向を揃
える照明光学系と、前記照明光学系から射出される光を
赤、緑、青の各色光に分離する色光分離光学系と、前記
色光分離光学系で分離された各色光を対応する電気光学
装置に導く色光導光光学系と、前記各色光を与えられた
画像情報に従って変調する電気光学装置と、その電気光
学装置で変調された各色光を合成する色光合成光学系と
を備えたプロジェクタにおいて、上記いずれかの色光分
離・導光光学系を用いたことを特徴とする。

【００１５】また、前記色光分離部材の光源から射出さ
れた光の入射光軸方向に対する角度と色光合成光学系の
光の入射光軸方向に対する角度が異なる構成としてい
る。

【００１６】このようなプロジェクタでも、前記色光分
離・導光光学系を有することにより、前述した作用効果
が同様に得られることから、本発明の目的が達成され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。

【００１８】実施の形態１ 図1は、本発明の一実施例である色光分離・導光光学系
を備えたプロジェクタの光学系を示す平面図である。こ
のプロジェクタの光学系は、照明光学系１００と、色光
分離光学系２１０と色光導光光学系２２０からなる色光
分離・導光光学系２００と、電気光学装置としての液晶
ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂと、色光合
成光学系としてのダイクロイックプリズム４２０、およ
び投写レンズ５７０とを備える。

【００１９】照明光学系１００は、図３に示すように、
光源（リフレクタを含む）１１０、複数の小レンズから
なる第１および第２レンズアレイ１２０，１４０、遮光
板１５０、偏光変換素子アレイ１６０、重畳レンズ１７
０等から構成されている。

【００２０】偏光変換素子アレイ１６０は、図３に示す
ように、２つの偏光変換素子アレイＡ１６１，偏光変換
素子アレイＢ１６２が光軸を挟んで対称な向きに配置さ
れたもので、これらの偏光変換素子アレイＡ１６１，Ｂ
１６２は、入射された非偏光の光束を１種類の直線偏光
光（例えば、ｓ偏光光やｐ偏光光）に変換して射出する
機能を有する。図４は偏光変換素子アレイの作用を示す
模式図である。偏光変換素子アレイＡ１６１の入射面
に、ｓ偏光成分やｐ偏光成分とを含む非偏光光（ランダ
ムな偏光方向を含む入射光）が入射すると、この入射光
は、まず、偏光分離膜１６６によってｓ偏光光とｐ偏光
光に分離される。ｓ偏光光は偏光分離膜１６６によって
ほぼ垂直に反射され、反射膜１６７によってさらに反射
されてから射出される。一方、ｐ偏光光は、偏光分離膜
１６６をそのまま透過する。偏光分離膜１６６を透過し
たｐ偏光光の射出面には、λ／２位相差板１６４が配置
されており、このｐ偏光光がｓ偏光光に変換されて射出
する。従って、偏光変換素子アレイＡ１６１を通過した
光は、そのほとんどがｓ偏光光となって射出される。な
お、偏光変換素子アレイＡ１６１から射出される光をｐ
偏光光としたい場合には、λ／２位相差板１６４を、反
射膜１６７によって反射されたｓ偏光光の射出する射出
面に配置すればよい。また、偏光方向を揃えられる限
り、λ／４位相差板を用いたり、所望の位相差板をｐ偏
光光とｓ偏光光の射出面の双方に設けたりしてもよい。

【００２１】図１にもどり、色光分離・導光光学系２０
０について説明する。

【００２２】まず、色光分離・導光光学系２００の入口
には、色光分離光学系２１０が設けられており、その色
光分離光学系２１０は、照明光学系１００から射出され
た１種類の直線偏光光を、赤色光を反射し他の色光を透
過する色光分離面を有する第１ダイクロイックミラー２
１１と、青色光を反射し他の色光を透過する色光分離面
を有する第２ダイクロイックミラー２１２とで構成され
ている。また、図に示すように第１ダイクロイックミラ
ー２１１と第２ダイクロイックミラー２１２は、照明光
学系から照射される光の光軸に対する角度θを４５°未
満になるよう平面配置し、かつＸ字状に交差させてあ
る。

【００２３】次に、色光導光光学系２２０は、第１ダイ
クロイックミラー２１１で分離された赤色光の光路を形
成させるためのミラー（金属を蒸着した反射膜も含む）
２２３、２２４が第１ダイクロイックミラー２１１側と
液晶ライトバルブ３１０Ｒ側とにそれぞれ配置され、さ
らに、第２ダイクロイックミラー２１２で分離された青
色光の光路を形成させるためのミラー（金属を蒸着した
反射膜も含む）２２１、２２２が第２ダイクロイックミ
ラー２１２側と液晶ライトバルブ３１０Ｒ側とにそれぞ
れ配置される。これらの赤色光と青色光の光路は、後述
する緑色光の光軸に対して左右対称に形成して、その光
路長をほぼ等しくしている。

【００２４】一方、第１および第２ダイクロイックミラ
ー２１１，２１２を透過して分離された緑色光の光路
は、赤色光と青色光の光路の中央に位置するよう形成し
ている。上述の赤・緑・青の各色光の光路は、光軸と平
行な平面上に配置されている。液晶ライトバルブ３１０
Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂは、赤、緑、青の各色光毎に、
図示していないが、少なくとも液晶パネルと、入射およ
び出射側偏光板から構成されている。

【００２５】クロスダイクロイックプリズム４２０は、
４つの頂角が直角な二等辺三角形状の直角プリズムを組
み合わせたもので、赤色光を反射する誘電体多層膜と、
青色光を反射する誘電体多層膜とが界面に略Ｘ字状に形
成されている。これらの誘電体多層膜によって３色の変
調光が合成されて、投写光学系である投写レンズを介し
てカラー画像を投写するための合成光が形成される。

【００２６】また、液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０
Ｇ、３１０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム４２０
に接着剤等で固定されている。

【００２７】次に、上述したように構成されたプロジェ
クタの動作を説明する。

【００２８】図３に示すように、光源１１０から射出さ
れた非偏光光は、第１レンズアレイ１２０を構成する複
数の小レンズによって複数の部分光束１０２に分割さ
れ、第２レンズアレイ１４０を構成する複数の小レンズ
によって偏光変換素子アレイ１６０の偏光分離膜１６６
の近傍に集光される。遮光板１５０は、偏光変換素子ア
レイ１６０への部分光束が反射膜１６７に対応した位置
に入射するのを防ぐためのものである。こうして偏光変
換素子アレイ１６０に入射した部分光束は、上述したよ
うに１種類の直線偏光光に変換され射出される。そして
偏光光がそろった複数の部分光束は、色光分離・導光光
学系を経由して、液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０
Ｇ、３１０Ｂへ向かう。その際、重畳レンズ１７０は、
光束を液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ
の液晶パネル上に重畳されるように作用している。

【００２９】図１に戻り、照明光学系１００から色分離
光学系２１０に入った光は、赤色光を反射し他の色光を
透過する第１ダイクロイックミラー２１１と、青色光を
反射し他の色光を透過する第２ダイクロイックミラー２
１２とによって赤・緑・青の各色光に分離される。

【００３０】第１ダイクロイックミラー２１１で反射さ
れた赤色光は、ミラー２２３、２２４でそれぞれ反射さ
れた後、液晶ライトバルブ３１０Ｒへ入射する。

【００３１】また、第２ダイクロイックミラー２１２で
反射された青色光は、ミラー２２１、２２２でそれぞれ
反射された後、液晶ライトバルブ３１０Ｂへ入射する。

【００３２】さらに、第１および第２ダイクロイックミ
ラー２１１、２１２を透過した緑色光は、空間部２４３
を通って液晶ライトバルブ３１０Ｇへ入射する。

【００３３】液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３
１０Ｂを構成する各液晶パネルは、入射した光を与えら
れた画像情報（画像信号）に従って変調する電気光学装
置としての機能を有しており、そこに入射した各色光
は、与えられた画像情報に従って変調されて各色光に対
応する画像を形成する。

【００３４】さらに、それぞれの液晶ライトバルブ３１
０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂから射出された各変調光は、
クロスダイクロイックプリズム４２０に入射して合成さ
れ、その合成光が投写レンズ５７０によってスクリーン
上にカラー画像として投写（表示）される。

【００３５】この色光分離・導光光学系２００はシンプ
ルな構成ではあるが、赤色光や青色光の光路の幾何学的
距離は、緑色光の光路の幾何学的距離より長くなる。こ
こで各色光の幾何学的光路長とは、各色光の光軸が第１
および第２ダイクロイックミラー２１１、２１２の仮想
入射面ｆから、各液晶ライトバルブの入射面までの距離
をいう。例えば、赤・緑・青色光の各光路長は、図１に
示した各々の線ＬＲ（ｈからｒ）、ＬＧ（ｈからｇ）、
ＬＢ（ｈからｂ）の長さとなる。この幾何学的距離の差
を短くすることによって色光分離・導光光学系の大きさ
を小さくすることが可能となる。詳述すると、二点差線
は、第２ダイクロイックミラー２１２を照明光学系から
入射する光の光軸に対する角度を４５°とした場合の青
色光の光路長および色光導光光学系の配置を示してい
る。一方、破線は、第１ダイクロイックミラー２１１の
角度を例えば２２．５°とした場合の赤色光光路長およ
び色光導光光学系の配置を示している。このように、第
１ダイクロイックミラー２１１の角度を４５°未満とす
ることで、導光光学系の大きさを小さくすることが可能
となる。

【００３６】次に、緑色光の光路長と他の色光の光路長
差は、光路の媒質を異ならせることで調整できる。すな
わち、光路を形成する媒質の屈折率が大きくなるとその
媒質中を通過する光の速度が速くなるため、幾何学的距
離が媒質の屈折率に応じて見掛け上、短くなることを利
用するものである。

【００３７】緑色光の光路の媒質を空気（屈折率は約
１）としたこの例では、赤色光や青色光の光路を空気よ
り大きな屈折率の媒質で構成することで、その光路長を
幾何学的距離より短くすることができる。ここでは、空
気を第１の光路媒質とし、赤色光や青色光の光路の一部
を第２媒質としてガラス２４１、２４２を使用し、その
ガラスの大きさを調整することで、青色光や赤色光の光
路長を緑色光の光路長と等しくしている。

【００３８】具体的には、緑色光の光路長ＬＧから赤色
光が空気中を通過する光路長を引いた値ＬＧ₀と赤色光
の光路長ＬＲから空気中を通過する光路長を引いた値、
換言すると赤色光がガラス中を通過する距離ＬＲ₀、お
よび空気の屈折率ｎ₀とガラスの屈折率ｎ₁の関係が、Ｌ
Ｇ₀：ＬＲ₀＝ｎ₁：ｎ₀となるように設定すればよい。ま
た、青色光の光路についても、同様である。このガラス
２４１，２４２は青色光や赤色光の光軸に対し、垂直な
平面で形成されており、その平面の形状は矩形状となっ
ている。

【００３９】なお、このような媒質として、ガラスの他
にダイアモンド、石英、サファイア、水晶、合成樹脂、
水等の透明な物質の使用が可能である。特に、合成樹脂
を用いた場合は、複雑な色光導光光学系の形状であって
も容易に製造できるとともに軽量化をも図ることができ
る。

【００４０】また、これらの媒質が光路全体を形成する
構成、あるいは光路の一部を形成する構成のいずれでも
可能である。

【００４１】この実施例のプロジェクタでは、色光分離
・導光光学系における各色光の光路長のうち、最短の光
路長に他の色光の光路長を近づけるとともに、他の色光
の光路長に屈折率の大きな媒質を介在させ、光学的に等
しい距離を形成したことから、色光分離・導光光学系が
一層小型化することができ、画像の色バランスも適正に
維持される。

【００４２】実施の形態２．図２は、本発明の実施の形
態２に係るプロジェクタの光学系を示す平面図である。

【００４３】これは、照明光学系と色光導光光学系の一
部の構成を除いて、上記実施の形態１と同じ構成となっ
ている。ここで、前記実施の形態と同じ機能部材には同
一符号を付し、それらの詳細な説明を省略または簡略化
する。

【００４４】まず、照明光学系６００は、図２および図
５に示すように、光源６１０は、楕円リフレクタ６１２
と、楕円リフレクタ６１２の第１焦点に取り付けられた
光源ランプ６１１、楕円リフレクタ６１２によりその第
２焦点に向けて射出された光を光軸に対して平行に射出
する平行化レンズ６２０、偏光変換素子６３０から構成
されている。偏光変換素子６３０には、円錐台状の本体
を備え、円錐台状の中央部６３１とこの中央部６３１を
錐面を囲むように設けられた外周部６３３とを含んで構
成されている。これらの中央部６３１および外周部６３
３はともにガラスで形成されている。外周部６３３の錐
面と中央部６３１の錐面は同じ拡がり方向、すなわち光
射出側に向かうに従って拡がるように形成されている。
中央部６３１の錐面と外周部６３３の内面との間には、
非偏光の光（ｓ＋ｐ）のうち偏光光ｓを反射し、偏光光
ｐをのみを透過する偏光分離膜６６６が形成されてい
る。中央部６３１の光射出面には、偏光光ｐを偏光光ｓ
に変換するλ／２位相差板６６４が設けられている。一
方、外周部６３３の外側錐面には反射膜６６７が形成さ
れている。この反射膜６６７は、偏光分離膜６６６で反
射した偏光光ｓをさらに反射させて外周部６３３の円環
状の外側射出面から射出させるものである。

【００４５】また、色光分離・導光光学系７００は、色
光分離光学系２１０と導光光学系７２０から構成されて
いる。色光導光光学系７２０は、第１ダイクロイックミ
ラー２１１で分離された赤色光の光路を形成させるため
のミラー７２３、７２４が第１ダイクロイックミラー２
１１側と液晶ライトバルブ３１０Ｒ側とにそれぞれ配置
され、さらに、第２ダイクロイックミラー２１２で分離
された青色光の光路を形成させるためのミラー７２１、
７２２が第２ダイクロイックミラー２１２側と液晶ライ
トバルブ３１０Ｒ側とにそれぞれ配置される。これらの
赤色光と青色光の光路は、後述する緑色光の光軸に対し
て左右対称に形成して、その光路長をほぼ等しくしてい
る。

【００４６】一方、第１および第２ダイクロイックミラ
ー２１１，２１２を透過して分離された緑色光の光路
は、赤色光と青色光の光路の中央に位置するよう形成し
ている。上述の赤・緑・青の各色光の光路は、光軸と平
行な平面上に配置されている。ここにおいても、赤色光
や青色光の光路には、第２の光路媒質としてはガラス７
４１、７４２を設けている。このガラス７４１，７４２
の光入射面７５１，７５３および光射出面７５２，７５
４と、反射ミラーを設けた面を除く面には、ガラス７４
２の外部からの光を遮断するとともに反射を抑えるため
の黒色等の色合いを有した塗装等の処理が施されてい
る。また、図には理解し易くするために、ガラス面と塗
装７６１〜７６４とを離して示してある。

【００４７】この実施例のプロジェクタでは、照明光学
系を含む光学系がより一層コンパクトに構成されるとと
もに、外光や反射等による影響を少なくすることができ
る。なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含
み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

【００４８】例えば、上記実施の形態では、透過型の液
晶パネルを用いたプロジェクタに本発明を適用した場合
の例について説明したが、本発明は、反射型の液晶パネ
ルを用いたプロジェクタにも適用することが可能であ
る。また、後述のように電気光学装置は液晶パネルに限
定されない。ここで、「透過型」とは、液晶パネルなど
の電気光学装置が光を透過するタイプであることを意味
しており、「反射型」とは液晶パネルなどの電気光学装
置が光を反射するタイプであることを意味している。反
射型の電気光学装置を採用したプロジェクタでは、ダイ
クロイックプリズムが、光を赤・緑・青の３色分離する
色光分離手段として利用されるとともに、変調された３
色を合成して同一の方向に射出する色光合成手段として
も利用されることがある。

【００４９】また、上記実施の形態では、入射光の光軸
と第１および第２ダイクロイックミラー２１１，２１２
の角度を２２．５°としたが、４５°未満であれば目的
を達成できる。さらに、第１および第２ダイクロイック
ミラー２１１，２１２を交差させて配置したが、光軸上
に交差させずに配置してもよい。第１および第２ダイク
ロイックミラー２１１，２１２を用いたが、第１および
第２ダイクロイックミラー２１１，２１２の外端を結ん
だ平面形状のダイクロイックプリズムに変えて構成して
もよい。

【００５０】また、緑色光の光路を中央に、その光路に
対して左右対称に赤・青色光の光路を形成したが、適宜
各色光の光路を変えてもよい。

【００５１】光変調用電気光学装置は、液晶パネルを用
いた液晶ライトバルブに限られるものではなく、例え
ば、マイクロミラーを用いた装置であってもよい。

【００５２】色光合成光学系であるプリズムも、４つの
直角プリズムの接着面に沿って二種類の色光選択面が形
成されたダイクロイックプリズムに限られず、色光選択
面が一種類のダイクロイックプリズムやダイクロイック
ミラー、あるいは偏光ビームスプリッタであってもよ
い。その他プリズムは、略六角面体状の光透過性の箱の
中に色光選択面を配置し、そこに液体を充填したような
ものであってもよい。

【００５３】さらに、プロジェクタとしては、投写画像
を観察する方向から投写を行う前面プロジェクタと、投
写画像を観察する方向とは反対側から投写を行う背面プ
ロジェクタとがあるが、上記実施の形態で示した構成
は、そのいずれにも適用可能である。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、リレー光学系や複雑な
光路の引き回しを用いることなしに色分離・導光光学系
の各色光の光路長を等しくできるので、画像の色バラン
スが適切に保たれ、光の利用効率も高められた小型の色
光分離・導光光学系およびそれを用いたプロジェクタを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である色光分離・導光光学系
を組み込んだプロジェクタの光学系を示す平面図。

【図２】本発明の他の実施例である色光分離・導光光学
系を組み込んだプロジェクタの光学系を示す平面図。

【図３】図１の照明光学系の作用を示す模式図。

【図４】図１の偏光素子アレイの作用を示す模式図。

【図５】図２の照明光学系の作用を示す模式図。

【図６】公知のプロジェクタの光学系を示す平面図。

【符号の説明】

１００，６００ 照明光学系 １１０，６１０ 光源 １２０ 第１レンズアレイ １４０ 第２レンズアレイ １５０ 遮光板 １６０ 偏光変換素子アレイ １７０ 重畳レンズ ２００，７００ 色光分離・導光光学系 ２１１ 第１ダイクロイックミラー ２１２ 第２ダイクロイックミラー ２２１，２２２，２２３，２２４ ミラー ７２１，７２２，７２３，７２４ ミラー ２４１，２４２，７４１，７４２ ガラス ２４３ 空間部 ２５１，７５１ 光入射面 ２５２，７５２ 光射出面 ３１０Ｒ，３１０Ｇ，３１０Ｂ 液晶ライトバルブ ４２０ クロスダイクロイックプリズム ５７０ 投写レンズ ６２０ 平行化レンズ ６３０ 偏光変換素子

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 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｅ 33/12 33/12 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｄ Ｆターム(参考） 2H042 CA08 CA12 DA01 DA09 DB02 DE04 2H088 EA15 HA13 HA18 HA21 HA23 HA24 HA25 HA28 MA02 MA05 2H091 FA05Z FA08X FA08Z FA14Z FA26X FA29Z FA34Z FA41Z LA11 LA15 LA17 5G435 AA03 AA04 BB12 BB17 CC12 DD02 FF03 FF05 GG01 GG02 GG03 GG04 GG08 GG28 LL15

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を赤、緑、青の各色光に分
   離する色光分離光学系と、前記色光分離部材で分離され
   た各色光を対応する電気光学装置に導く色光導光光学系
   とからなる色光分離・導光光学であって、 前記色光分離光学系は、光源から射出された光の入射光
   軸に対し４５°未満の角度で配置された色光分離面を有
   することを特徴とする色光分離・導光光学系。
2. 【請求項２】 前記色光分離面は、略Ｘ字状に配置して
   なることを特徴とする請求項１記載の色光分離・導光光
   学系。
3. 【請求項３】 前記色光分離光学系は、ダイクロイック
   ミラーであることを特徴とする請求項１または２記載の
   色光分離・導光光学系。
4. 【請求項４】 前記色光分離光学系は、ダイクロイック
   プリズムであることを特徴とする請求項１または２記載
   の色光分離・導光光学系。
5. 【請求項５】 前記色光分離部に入射した光を前記各色
   光に分離しその分離した各色光を前記電気光学装置に導
   く光路に屈折率の異なる媒質を配して各色光の光路長を
   等しく形成したことを特徴とする請求項１記載の色光分
   離・導光光学系。
6. 【請求項６】 前記色分離・導光光学系が、中央に形成
   された第１色光の光路と、前記第１色光の光路に対して
   対称に形成された第２および第３色光の光路とを備え、
   前記第２および第３色光の光路媒質の屈折率を前記第１
   色光の光路媒質の屈折率より大きくしたことを特徴とす
   る請求項５記載の色光分離・導光光学系。
7. 【請求項７】 前記第１色光の光路を形成する第１の光
   路媒質と、前記第２の光路を形成する第１および第２の
   光路媒質のうち、異なる光路媒質を通過する前記第１お
   よび第２の光路長との比が、前記第１の光路媒質の屈折
   率と前記第２の光路媒質の屈折率との比を略反比例の関
   係にあることを特徴とする請求項６記載の色光分離・導
   光光学系。
8. 【請求項８】 前記光路媒質は、合成樹脂かなることを
   特徴とする請求項５乃至７記載の色光分離・導光光学
   系。
9. 【請求項９】 前記第２および第３の光路媒質の光入射
   面および光射出面は、各々の面に入射する光の光軸に対
   して垂直な面で形成したことを特徴とする請求項３乃至
   ５記載の色光分離・導光光学系。
10. 【請求項１０】 光源から照射される光をその偏向方向
    を揃える照明光学系と、前記照明光学系から射出された
    光を赤、緑、青の各色光に分離する色光分離光学系と、
    前記色光分離光学系で分離された各色光を対応する電気
    光学装置に導く色光導光光学系と、前記各色光を与えら
    れた画像情報にしたがって変調する電気光学装置と、そ
    の電気光学装置で変調された各色光を合成する色光合成
    光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記請求項１
    乃至９記載のいずれかの色光分離・導光光学系を用いた
    ことを特徴とするプロジェクタ。
11. 【請求項１１】 前記色光分離部の光源から射出された
    光の入射光軸方向に対する角度と色光合成光学系の光束
    の入射光軸方向に対する角度が異なること特徴とする請
    求項１０記載のプロジェクタ。