JP2002258422A

JP2002258422A - 色分解光学装置および投射型表示装置

Info

Publication number: JP2002258422A
Application number: JP2001203357A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sato; 正聡佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で安価なフィルタにより、光源光のうち不
要な光を簡便かつ確実にカットし、色バランスの優れた
高輝度の投射像を得ることができる色分解光学装置等を
提供すること。【解決手段】光源１０１からの光を特定波長５８０ｎ
ｍを含む第１色光（Ｒ光）と第２色光（Ｇ光）とに色分
解し、第１色光（Ｒ光）を第１色光射出部１０６Ｒから
射出し、第２色光（Ｇ光）を第２色光射出部１０６Ｇか
ら射出する色分解光学系１０６，１１０Ｒと、色分解光
学系１０６，１１０Ｒの第１色光射出部１０６Ｒから第
１色用反射型ライトバルブ１１１Ｒに至るまでの光路中
に設けられ、特定波長５８０ｎｍの光をカットし、かつ
特定波長５８０ｎｍ以外の第１波長領域の光を第１色用
反射型ライトバルブ１１１Ｒへ導くフィルタ１０９とを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源光を例えばＲ
（赤）光とＧ（緑）光とに色分解して、各色光毎に配置
した反射型ライトバルブに入射させる色分解光学装置お
よび投射型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の投射型表示装置の構成例について
説明する。まず、光源からの略平行光が、偏光ビームス
プリッタにより偏光分離される。次に、偏光分離された
光は色分解光学系によりＲ（赤）光、Ｇ（緑）光及びＢ
（青）光に色分解される。色分解されたＲ光、Ｇ光及び
Ｂ光の各色光は、それぞれＲ光、Ｇ光及びＢ光用の反射
型ライトバルブに入射する。各色反射型ライトバルブ
は、入射光を画像信号に応じて変調して射出する。反射
型ライトバルブにより変調された反射光は、色合成光学
系により色合成される。そして、再度偏光ビームスプリ
ッタに入射し、検光される。最後に、偏光ビームスプリ
ッタから出射された検光光は、投射レンズを介してスク
リーン上に変調画像のフルカラー像として投射される。

【０００３】従来の投射型表示装置においては、投射像
の高輝度化及び消費電力の低減化が要求されている。こ
のため、キセノンランプ等に代わって、この要求を満足
するメタルハライドランプや高圧水銀ランプを光源とし
て使用する場合が多くなってきている。従来使用されて
いるキセノンランプの発光スペクトルはほぼフラットな
特性を有している。これに対して、高圧水銀ランプ等の
発光スペクトルは幾つかのピーク波長を有している。

【０００４】図１０は、高圧水銀ランプの発光スペクト
ルを示す図である。図１０の横軸は波長（単位：ｎ
ｍ）、縦軸は各波長における発光強度（単位は任意）を
それぞれ示している。図１０に示すように高圧水銀ラン
プの発光スペクトルは、特定の波長において特有の複数
のピーク波長を有している。特に、略５８０ｎｍ近傍に
大きなピーク強度を有している。ピーク波長５８０ｎｍ
を中心にして、その近傍部分に含まれる光（以下、「ピ
ーク光」という）は、色相では黄色光に相当する。光源
からの光が色分解光学系によって色分解された後に、こ
の黄色光が緑光成分に混入した場合は、緑色光は黄緑色
光になってしまう。また、この黄色光が赤色成分に混入
した場合は、赤色光は燈色光になってしまう。このた
め、緑色光成分、赤色光成分の色純度をそれぞれ劣化さ
せてしまうという問題がある。

【０００５】この色純度の劣化を防止するための構成と
して、５８０ｎｍ近傍のピーク光をカットするノッチフ
ィルタを使用する例がある。図１１は、ノッチフィルタ
の透過率特性を示す図である。図１１の横軸は波長（単
位：ｎｍ）、縦軸は透過率（単位：パーセント）をそれ
ぞれ示している。なお、本明細書において、透過率特性
を示す図の横軸、縦軸の単位は以下全て同様である。図
１１から明らかなように、不要な５８０ｎｍ近傍のピー
ク光の透過率が低く、この波長以外の光の透過率は非常
に高くなっている。この透過率特性を有するノッチフィ
ルタを、光源と色分解光学系の間の光路中に配置する。
これにより、不要な５８０ｎｍ近傍のピーク光をカット
（反射）することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ノッチフ
ィルタは、光源と色分解光学系の間の光路中、特に光源
の近傍に設けている。このため、そのサイズが大きく小
型化が困難である。また、５８０ｎｍ近傍のピーク光を
急峻にカットする必要がある。加えて、波長５８０ｎｍ
よりも短波長側と長波長側との両波長域において、良好
な透過特性を有する必要がある。このような透過特性を
得るためには、ガラス基板上に誘電体層を数十層にも積
層しなければならない。このため、ノッチフィルタは製
造コストがかかり高価である。サイズが大きいノッチフ
ィルタであれば、さらに製造コストがかかるので問題で
ある。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、安価なフィルタにより、光源光のうち不要な光を
簡便に低減できる色分解光学装置及び色バランスの優れ
た高輝度の投射像を得ることができる投射型表示装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施の形態を示す添付図面に対応づけた符号
を例に説明すると、本発明は、第１色光（Ｒ光）を画像
信号に基づき変調する第１色用反射型ライトバルブ１１
１Ｒと、第２色光（Ｇ光）を画像信号に基づき変調する
第２色用反射型ライトバルブ１１１Ｇとを有する投射型
表示装置に適用される色分解光学装置において、光源１
０１からの光を特定波長５８０ｎｍを含む第１波長領域
λ１の前記第１色光（Ｒ光）と第２波長領域λ２の前記
第２色光（Ｇ光）とに色分解し、前記第１色光（Ｒ光）
を第１色光射出部１０６Ｒから射出し、前記第２色光
（Ｇ光）を第２色光射出部１０６Ｇから射出する色分解
光学系１０６と、前記色分解光学系１０６の前記第１色
光射出部１０６Ｒから前記第１色用反射型ライトバルブ
１１１Ｒに至るまでの光路中に設けられ、前記特定波長
５８０ｎｍの光をカットし、かつ前記特定波長５８０ｎ
ｍ以外の前記第１波長領域の光を前記第１色用反射型ラ
イトバルブ１１１Ｒへ導くフィルタ１０９とを有するこ
とを特徴とする色分解光学装置を提供する。

【０００９】ここで、カットとは、特定波長の光を吸収
したり若しくは反射したり、又はその他の方法により特
定波長の光が第１色用反射型ライトバルブへ入射するこ
とを低減することである。

【００１０】また、本発明の好ましい態様では、前記色
分解光学系１０２，１０３，１０５，１０６，１０８
Ｒ，１１０Ｒ，１０８Ｇ，１１０Ｇは色分解及び偏光分
離を行う色分解偏光分離光学系１０２，１０３，１０
５，１０６，１０８Ｒ，１１０Ｒ，１０８Ｇ，１１０Ｇ
であり、前記第１色用反射型ライトバルブ１１１Ｒ及び
第２色用反射型ライトバルブ１１１Ｇからの射出光を検
光する検光光学系１１０Ｒ，１１０Ｇをさらに有するこ
とが望ましい。

【００１１】また、本発明の好ましい態様では、請求項
２に記載の色分解光学装置において、前記色分解偏光分
離光学系１０２，１０３，１０５，１０６，１０８Ｒ，
１１０Ｒ，１０８Ｇ，１１０Ｇは、入射光を第１偏光成
分（Ｓ偏光）と第２偏光成分（Ｐ偏光）とに偏光分離す
る偏光ビームスプリッタ１１０Ｒを含み、前記フィルタ
３０９は、前記偏光ビームスプリッタ１１０Ｒから前記
第１色用反射型ライトバルブ１１１Ｒに至るまでの光路
中に配置され、前記偏光ビームスプリッタ１１０Ｒから
フィルタ３０９に至る光路中に配置される１／４波長板
３０１を更に有することが望ましい。

【００１２】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記色分解光学系
１０６の前記第１色光射出部１０６Ｒを射出した前記第
１色光（Ｒ光）を、偏光分離して前記第１色用反射型ラ
イトバルブ１１１Ｒに射出する第１色用偏光ビームスプ
リッタ１１０Ｒを更に有し、前記フィルタ１０９は、前
記色分解光学系１０６の前記第１色光射出部１０６Ｒか
ら前記第１色用偏光ビームスプリッタ１１０Ｒに至る光
路中に配置されることが望ましい。

【００１３】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記色分解光学系
１０６の前記第１色光射出部１０６Ｒを射出した前記第
１色光（Ｒ光）を、偏光分離して前記第１色用反射型ラ
イトバルブ１１１Ｒに射出する第１色用偏光ビームスプ
リッタ１１０Ｒを更に有し、前記フィルタ３０９は、前
記第１色用偏光ビームスプリッタ１１０Ｒから前記第１
色用反射型ライトバルブ１１１Ｒに至る光路中に配置さ
れることが望ましい。

【００１４】また、本発明の好ましい態様では、請求項
５に記載の色分解光学装置において、前記第１色用偏光
ビームスプリッタ１１０Ｒから前記フィルタに至る光路
中に配置される１／４波長板３０１をさらに有すること
が望ましい。

【００１５】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記光源１０１か
らの光は、メタルハライドランプ又は水銀ランプ１０１
による光であり、前記特定波長の光は５８０ｎｍ近傍の
光を含むことが望ましい。

【００１６】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記フィルタ１０
９は前記特定波長５８０ｎｍの光を吸収する吸収部材１
０９であることが望ましい。

【００１７】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記フィルタ１０
９は誘電体多層膜により構成されていることが望まし
い。

【００１８】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記第１色光（Ｒ
光）は赤色光であることが望ましい。

【００１９】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記第１色光（Ｇ
光）は緑色光であることが望ましい。

【００２０】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記フィルタ１０
９は、前記特定波長５８０ｎｍから前記第２波長領域λ
２に至る波長領域と前記第２波長領域λ２のほぼ全域と
において、透過率が５０パーセント以下であることが望
ましい。

【００２１】また、本発明の好ましい態様では、請求項
１に記載の色分解光学装置において、前記光源１０１か
らの光束を前記第１色用反射型ライトバルブ１１１Ｒに
向けて集光する集光光学系１０２ａをさらに有すること
が望ましい。

【００２２】また、本発明によれば、光を供給する光源
１０１と、前記光源１０１からの光を特定波長５８０ｎ
ｍを含む第１波長領域λ１の第１色光（Ｒ光）と第２波
長領域λ２の第２色光（Ｇ光）とに色分解し、前記第１
色光（Ｒ光）を第１色光射出部１０６Ｒから射出し、前
記第２色光（Ｇ光）を第２色光射出部１０６Ｇから射出
する色分解光学系１０６と、前記第１色光を画像信号に
基づき変調する第１色用反射型ライトバルブと、前記第
２色光を画像信号に基づき変調する第２色用反射型ライ
トバルブと、前記色分解光学系１０６の前記第１色光射
出部１０６Ｒから前記第１色用反射型ライトバルブ１１
１Ｒに至るまでの光路中に設けられ、前記特定波長５８
０ｎｍの光をカットし、かつ前記特定波長５８０ｎｍ以
外の前記第１波長領域λ１の光を前記第１色用反射型ラ
イトバルブ１１１Ｒへ導くフィルタ１０９と、前記第１
色用反射型ライトバルブ１１１Ｒと前記第２色用反射型
ライトバルブ１１１Ｇとに生成された像を投影する投射
光学系１１３とを有することを特徴とする投射型表示装
置を提供する。また、本発明の好ましい態様では、請求
項１に記載の色分解光学装置において、前記光源１０１
からの光を偏光分離して前記色分解光学系６０４，６０
５，６０６に射出する偏光ビームスプリッタ６０３と、
前記第１色用反射型ライトバルブ及び第２色用反射型ラ
イトバルブからの射出光を色合成した後に検光する色合
成検光光学系６０４，６０５，６０６，６０３をさらに
有することが望ましい。また、本発明の好ましい態様で
は、請求項１５に記載の色分解光学装置において、前記
フィルタ７０１Ｒまたは７０１Ｇは、前記色分解光学系
６０５，６０６の前記第１色光射出部６０５ｃまたは６
０６ｃから前記第１色用反射型ライトバルブ６０８Ｒま
たは６０８Ｇに至るまでの光路中に配置され、前記フィ
ルタ７０１Ｒまたは７０１Ｇから前記第１色用反射型ラ
イトバルブ６０８Ｒまたは６０８Ｇに至るまでの光路中
に配置される１／４波長板６０７Ｒまたは６０７Ｇを更
に有することが望ましい。また、本発明の好ましい態様
では、請求項１５に記載の色分解光学装置において、前
記色分解光学系６０４，６０５，６０６の前記第１色光
射出部６０５ｃまたは６０６ｃから前記第１色用反射型
ライトバルブ６０８Ｒまたは６０８Ｇに至るまでの光路
中に配置される１／４波長板６０７Ｒまたは６０７Ｇを
更に有し、前記フィルタ８０１Ｒまたは９０１Ｇは、前
記１／４波長板（６０７Ｒまたは６０７Ｇ）から前記第
１色用反射型ライトバルブ（６０８Ｒまたは６０８Ｇ）
に至るまでの光路中に配置されることが望ましい。

【００２３】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。

【００２５】（第１実施形態）図１は第１実施形態にか
かる色分解光学系を有する投射型表示装置の概略構成を
示す図である。高圧水銀ランプＬと放物面形状の凹面鏡
ＰＭとから構成される光源１０１は、略平行な光源光を
射出する。光源光は、図１０に示すような、特定波長５
８０ｎｍにピークを有する光を含む発光スペクトル特性
を有している。そして、光源１０１からの略平行光は、
単一偏光変換装置１０２に入射される。単一偏光変換装
置１０２は、不図示のフライアイインテグレータと偏光
ビームスプリッタアレイと該アレイの所定面に配置され
た１／２波長板とから構成される。単一偏光変換装置１
０２は、光源１０１からの光を、図１の紙面に対して垂
直方向に振動方向を有するＳ偏光へ変換する。

【００２６】単一偏光変換装置１０２から射出されたＳ
偏光は、コンデンサレンズ１０２ａを介してクロスダイ
クロイックミラー１０３に入射する。コンデンサレンズ
１０２は、単一偏光変換装置１０２を射出する光束を、
Ｒ光用反射型ライトバルブ１１１Ｒ、Ｇ光用反射型ライ
トバルブ１１１Ｇ及びＢ光用反射型ライトバルブ１１１
Ｂへ向けて集光する。そのため、効率の良い照明が実現
される。

【００２７】よって凹面鏡ＰＭの面積よりも、Ｒ光透過
フィルタ１０９の面積を小さくすることができる。その
ため従来の装置に搭載されていたものよりも、安価なＲ
光透過フィルタ１０９を取りつけることができる。

【００２８】該クロスダイクロイックミラー１０３は、
Ｒ光・Ｇ光反射ダイクロイックミラー１０３ＲＧとＢ光
反射ダイクロイックミラー１０３Ｂとを有している。Ｒ
光・Ｇ光反射ダイクロイックミラー１０３ＲＧは、光源
光のうちＲ光とＧ光とを反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光
反射ダイクロイックミラー１０３Ｂは、光源光のうちＢ
光を反射し、Ｒ光とＧ光を透過する。

【００２９】これをさらに詳述すると、クロスダイクロ
イックミラー１０３は、光源光をＢ光を含む相対的に短
波長領域の光と、Ｇ光、特定波長５８０ｎｍ及びＲ光を
含む相対的に長波長領域の光とに分解する。そして、こ
のＢ光を含む相対的に短波長領域の光を折り曲げミラー
１０４の方に反射する。また、Ｇ光、特定波長５８０ｎ
ｍ及びＲ光を含む相対的に長波長領域の光を折り曲げミ
ラー１０５の方に反射する。両ミラー１０３ＲＧと１０
３Ｂとは、入射光軸ＡＸに対して４５度の角度を有し、
かつ互いに直交するようにＸ型に配置されている。

【００３０】まず、光源光からＢ光成分を取出してＢ光
用反射型ライトバルブへ導く構成を説明する。クロスダ
イクロイックミラー１０３に入射した光源光のうち、Ｂ
光は、ダイクロイックミラー１０３Ｂによって反射され
て入射光軸ＡＸに垂直な方向へ進行する。そして、Ｂ光
は折り曲げミラー１０４により反射され、進行方向を変
えてフィールドレンズ１０７Ｂに入射する。フィールド
レンズ１０７Ｂの射出面には、偏光板１０８ＢがＳ偏光
を透過する方向に接着剤により接着されている。偏光板
１０８Ｂは、偏光変換装置１０２により偏光変換された
光のうちＳ偏光以外の振動方向成分、及びダイクロイッ
クミラー１０３ＲＧを経由することによって発生するＳ
偏光以外の振動方向成分の偏光を吸収する。従って、偏
光板１０８Ｂは、紙面に垂直な方向の振動方向を有する
Ｓ偏光を射出する。これにより、さらに純度の高いＳ偏
光成分を得ることができるという効果を奏する。

【００３１】フィールドレンズ１０７Ｂと偏光板１０８
Ｂを透過したＢ光は、偏光ビームスプリッタ１１０Ｂに
入射し偏光分離作用を受ける。偏光ビームスプリッタ１
１０Ｂは、Ｓ偏光成分を反射する。そして、反射された
Ｓ偏光成分は、該ビームスプリッタの射出面近傍に配置
されたＢ光用反射型ライトバルブ１１１Ｂに入射する。
また、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１１０Ｂを
透過し、廃棄される。

【００３２】この構成により、光源１０１からの光のう
ちＢ光成分を取出してＢ光用反射型ライトバルブ１１１
Ｂへ導くことができる。

【００３３】次に、光源光からＧ光成分を取出してＧ光
用反射型ライトバルブへ導く構成を説明する。反射ダイ
クロイックミラー１０３ＲＧによりＢ光とは反対の方向
へ反射されたＧ光と特定波長５８０ｎｍを含むＲ光と
は、折り曲げミラー１０５により進行方向を変えて進行
する。次に、Ｇ光と特定波長５８０ｎｍを含むＲ光と
は、入射光軸ＡＸ１に対して４５度の角度を有するよう
に配置されたＧ光反射ダイクロイックミラー１０６に入
射する。

【００３４】Ｒ光とＧ光とを分解するＲ光透過及びＧ光
反射のダイクロイックミラー１０６は、Ｒ光を透過しＲ
光射出部１０６Ｒから射出すると同時に、Ｇ光を垂直方
向に反射してＧ光射出部１０６Ｇから射出する。これを
さらに詳述すると、ダイクロイックミラー１０６は、図
２に示した特定波長５８０ｎｍを含むＲ光を含む第１波
長領域λ１の光を透過する。また、ダイクロイックミラ
ー１０６は、図２に示したＧ光を含む第２波長領域λ２
の光を反射する。これにより、ダイクロイックミラー１
０６は、入射光を第１波長領域λ１の光と第２波長領域
λ２の光とに分解する。Ｒ光とＧ光と特定波長の光とに
着目すれば、ダイクロイックミラー１０６は入射光を特
定波長領域を含むＲ光とＧ光とに分解する。

【００３５】ここで、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１
０６のダイクロイック膜は、光源光の発光スペクトル
（図１０）のうち５８０ｎｍ近傍のピーク光は反射せ
ず、透過させる特性を有する。このため、５８０ｎｍ近
傍のピーク光はＲ光に含まれる。このように、Ｇ光反射
ダイクロイックミラー１０６により、Ｇ光と５８０ｎｍ
近傍のピーク光を含むＲ光とに色分解される。

【００３６】そして、Ｇ光は、フィールドレンズ１０７
Ｇに入射する。フィールドレンズ１０７Ｇの射出面に
は、偏光板１０８ＧがＳ偏光を透過する方向に接着剤に
より接着されている。これにより、上述したように、さ
らに純度の高いＳ偏光成分を得ることができる。フィー
ルドレンズ１０７Ｇと偏光板１０８Ｇを透過したＧ光
は、偏光ビームスプリッタ１１０Ｇに入射し偏光分離作
用を受ける。偏光ビームスプリッタ１１０Ｇは、Ｓ偏光
成分を反射させる。そして、反射されたＳ偏光成分は、
偏光ビームスプリッタ１１０Ｇの射出面近傍に配置され
たＧ光用反射型ライトバルブ１１１Ｇに入射する。ま
た、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１１０Ｇを透
過し、廃棄される。

【００３７】この構成により、光源１０１からの光のう
ちＧ光成分を取出してＧ光用反射型ライトバルブ１１１
Ｇへ導くことができる。

【００３８】次に、光源光からＲ光成分を取出してＲ光
用反射型ライトバルブへ導く構成を説明する。Ｇ光反射
ダイクロイックミラー１０６を透過した特定波長５８０
ｎｍを含むＲ光は、フィールドレンズ１０７Ｒに入射す
る。フィールドレンズ１０７Ｒの射出面には、偏光板１
０８ＲがＳ偏光を透過する方向に接着剤により接着され
ている。これにより、上述したように、さらに純度の高
いＳ偏光成分を得ることができる。フィールドレンズ１
０７Ｒと偏光板１０８Ｒを透過した特定波長５８０ｎｍ
を含むＲ光は、偏光ビームスプリッタ１１０Ｒに入射し
偏光分離作用を受ける。ここで、偏光ビームスプリッタ
１１０ＲのＲ光の入射面には、Ｒ光のうち特定波長５８
０ｎｍの光をカットし、それ以外の波長のＲ光を透過す
るＲ光透過フィルタ１０９が接着剤により接着されてい
る。Ｒ光透過フィルタ１０９の光学特性については後述
する。偏光ビームスプリッタ１１０Ｒは、Ｒ光透過フィ
ルタ１０９を透過した光のうちＳ偏光成分を反射させ
る。反射されたＳ偏光成分は、該ビームスプリッタの射
出面近傍に配置された反射型ライトバルブ１１１Ｒに入
射する。また、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ１
１０Ｒを直進し、廃棄される。

【００３９】この構成により、光源１０１からの光のう
ち特定波長を除くＲ光成分を取出してＲ光用反射型ライ
トバルブ１１１Ｒへ導くことができる。

【００４０】そして、各反射型ライトバルブ１１１Ｂ，
１１１Ｒ，１１１Ｇは、各Ｂ，Ｒ，Ｇ光を画像信号に基
づき変調する。

【００４１】このように、変調光（Ｐ偏光）と非変調光
（Ｓ偏光）とを含む各反射型ライトバルブ１１１Ｂ，１
１１Ｒ，１１１Ｇからの反射光は、各Ｂ，Ｒ，Ｇ光毎に
配置された偏光ビームスプリッタ１１０Ｂ，１１０Ｒ，
１１０Ｇに再度入射される。偏光ビームスプリッタ１１
０Ｂ，１１０Ｒ，１１０Ｇは、変調光（Ｐ偏光）のみを
透過光として検光する。そして、各Ｂ，Ｒ，Ｇ色の検光
光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射す
る。

【００４２】クロスダイクロイックプリズム１１２は、
ダイクロイック膜１１２Ｒとダイクロイック膜１１２Ｂ
とを有する複合プリズムである。ダイクロイック膜１１
２Ｒは、Ｒ光を反射し、Ｇ光とＢ光とを透過する。ダイ
クロイック膜１１２Ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光とＲ光と
を透過する。そして、両膜１１２Ｒ，１１２Ｂが互いに
直交するようにＸ型に配置されている。この構成によ
り、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射したＲ
光は、ダイクロイック膜面１１２Ｒによって直角方向へ
反射される。また、クロスダイクロイックプリズム１１
２に入射したＢ光は、ダイクロイック膜１１２Ｂによっ
て上記Ｒ光と同一方向へ反射される。さらに、クロスダ
イクロイックプリズム１１２に入射したＧ光は、両膜１
１２Ｒ，１１２Ｂを透過してＲ光、Ｂ光と同一方向へ直
進する。この結果、Ｂ，Ｒ，Ｇ光の色合成が達成され
る。次に、色合成された光は、クロスダイクロイックプ
リズム１１２を射出する。そして、該プリズム１１２を
射出した光は、投射レンズ１１３によりライトバルブ上
に生成された変調画像のフルカラー像としてスクリーン
１１４上に投射される。

【００４３】次に、Ｒ光透過フィルタ１０９について説
明する。Ｒ光透過フィルタ１０９は、特定波長５８０ｎ
ｍ近傍のピーク光を吸収する色ガラス部材から構成され
ている。図２は、色フィルタ１０９の透過率特性を示す
図である。図２から明らかなように、特定波長５８０ｎ
ｍから第２波長領域λ２に至る波長領域と第２波長領域
λ２とのほぼ全域とにおいて、透過率が５０パーセント
以下である。この特性を詳述すると、約６１０ｎｍ以上
の波長域では透過率が十分大きく、約５７０ｎｍ以下の
波長域では透過率が略ゼロに近く、約６１０ｎｍから約
５７０ｎｍへ至る波長領域では透過率が減少する特性を
有する。従って、このフィルタ１０９は、ダイクロイッ
クミラー１０６を透過してきた第１波長領域λ１の光に
ついて、特定波長５８０ｎｍ近傍のピーク波長を含む短
波長側の光を十分に吸収することでカットする。一方、
Ｒ光を含む長波長側を透過する。

【００４４】かかる透過率特性により、特定波長５８０
ｎｍ近傍のピーク光は吸収によりカットされ、Ｒ光用反
射型ライトバルブ１１１Ｒに実質的に入射しない。かつ
５８０ｎｍ近傍のピーク光以外のＲ光は透過される。

【００４５】Ｒ光用反射型ライトバルブ１１１Ｒに入射
するＲ光の純度は、Ｒ光透過フィルタ１０９とクロスダ
イクロイックミラー１０３ＲＧとの特性に依存する。上
述のように、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１０６を透
過したＲ光は、５８０ｎｍ近傍のピーク光を含んでい
る。従って、Ｒ光透過フィルタ１０９は、この不要なピ
ーク光を除き、さらに純度の高いＲ光をライトバルブ１
１１Ｒへ導くことができる。なお、Ｒ光透過フィルタ
は、通常の市販されているＲ光透過ガラスフィルタでよ
い。このため、特定波長の光を低減した安価な投射型表
示装置を提供することができる。

【００４６】なお、本実施形態では、上述したようにＲ
光透過フィルタ１０９は偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ
に接着されている。しかし、これに限られるものではな
く、Ｒ光透過フィルタ１０９は、Ｇ光反射ダイクロイッ
クミラー１０６のＲ光射出部１０６Ｒからライトバルブ
１１１Ｒに至る光路中に配置されていれば良い。

【００４７】（第２の実施形態）本実施形態は、上記Ｒ
光透過フィルタが、ガラス基板に誘電体多層膜を積層し
た誘電体多層膜により構成されている点が上記第１実施
形態と異なる。その他の構成は上記第１実施形態と同様
であるので、重複する説明は省略する。

【００４８】図３は、本実施形態のＲ光透過フィルタの
透過率特性を示す図である。また、図４は、誘電体多層
膜の構成を示す図である。図４において、左端の番号は
基板であるガラス部材（ＢＫ７）から数えた層の順番を
示している。図２から明らかなように、特定波長５８０
ｎｍの光を反射し、かつ特定波長５８０ｎｍ以外の第１
波長領域λ１の光を透過させる特性を有している。

【００４９】また、図２と図３とを比較してわかるよう
に、Ｒ光透過フィルタを誘電体多層膜で構成した場合
は、色ガラスで構成した場合よりも、反射される第２波
長領域λ２から透過される第１波長領域λ１までの透過
率変化をより急峻にすることができる。このため、５８
０ｎｍ近傍のピーク光をほぼ完全に反射（カット）でき
る。よって、Ｒ光用反射型ライトバルブ１１１Ｒに入射
する光の中に黄色光が混入することが防止できる。従っ
て、純度のさらに高いＲ光を得ることができるという効
果を奏する。

【００５０】第１及び第２の実施形態のＲ光透過フィル
タは、フィールドレンズ１０７Ｒの後方に配置されてい
るので、光源１０１近傍に配置される従来のノッチフィ
ルタに比較して、フィルタの大きさも小型で良いため、
安価で済むという効果を奏する。さらに、第２実施形態
のＲ光透過フィルタは図１１に透過率特性を示した従来
のノッチフィルタよりも、誘電体の膜層数が少なくて良
いという効果を奏する。ただし、図１１に示すような透
過率の高い領域における透過率の変動、いわゆるリップ
ルを生ずる点に留意する必要がある。

【００５１】（第３の実施形態）第３の実施形態は、図
５（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｒ光透過フィルタ３０
９が偏光ビームスプリッタ１１０ＲからＲ光用反射型ラ
イトバルブ１１１Ｒに至る光路中に設けている点が上記
第１，第２実施形態と異なる。その他の構成は上記第
１，２実施形態と同様であるので、重複する説明は省略
する。

【００５２】図５（ａ）は、本実施形態の偏光ビームス
プリッタ１１０Ｒ近傍の概略構成を示す図である。Ｒ光
透過フィルタ３０９を、偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ
とＲ光用反射型ライトバルブ１１１Ｒとの間に配置した
場合は、上記第１、第２実施形態で述べた効果に加え
て、さらに以下の効果が得られる。

【００５３】図５（ａ）の構成では、Ｒ光はＲ光透過フ
ィルタ３０９を往復で２回通過する。第１回目（往路）
は、色分解されたＲ光がＲ光用反射型ライトバルブ１１
１Ｒへ入射する時である。また、第２回目（復路）は、
Ｒ光用反射型ライトバルブ１１１Ｒで反射して再度偏光
ビームスプリッタ１１０Ｒへ入射する時である。

【００５４】このため、Ｒ光透過フィルタ３０９を色ガ
ラス部材で構成した場合は、フィルタの厚さｄが第１実
施形態に比べて半分で良いという効果が得られる。ま
た、色ガラス部材は、不要な光を吸収する特性を有す
る。このため、５８０ｎｍ近傍の不要ピーク光をスクリ
ーン１１４の方向へ反射させないという効果も得られ
る。

【００５５】さらに、Ｒ光透過フィルタ３０９を誘電体
多層膜部材で構成した場合は、誘電体多層膜の膜厚が第
２実施形態に比べて半分で良いという効果が得られる。
加えて、誘電体多層膜は不要光を反射させる特性を有す
る。このため、誘電体多層膜部材の光の吸収による発熱
が少ないので、投射像が歪まないという効果も得られ
る。

【００５６】図５（ｂ）は、本実施形態の変形例であ
る。図５（ａ）で示す位置に設けたＲ光透過フィルタ３
０９へは、収束光が入射する。従って、必ずしも光透過
フィルタ３０９へ垂直入射するとは限られないのでノイ
ズ成分が発生してしまう。このノイズ成分はλ／４板３
０１を、偏光ビームスプリッタ１１０ＲからＲ光透過フ
ィルタ３０９に至る光路中に設けることで相殺できる。
なお、Ｒ光透過フィルタ３０９はλ／４板３０１のライ
トバルブ１１１Ｒ側面に接着剤で接着されている。λ／
４板３０１を設けることにより、ノイズ成分の低減され
た投射像を得ることができるという効果が得られる。

【００５７】（第４の実施形態）上記各実施形態では、
５８０ｎｍにピークを有する不要なピーク光がＲ光に含
まれている。そして、Ｒ光透過フィルタがこの不要ピー
ク光を反射又は吸収している。これに対して本実施形態
は、５８０ｎｍにピークを有する不要なピーク光がＧ光
に含まれるように構成する。そして、Ｇ光透過フィルタ
がこの不要なピーク光を反射又は吸収する点が上記各実
施形態と異なる。その他の構成は上記第１実施形態と同
様であるので、同一部分には同様の符号を用い、重複す
る説明は省略する。

【００５８】図６は、本実施形態にかかる投射型表示装
置の概略構成を示す図である。上記第１実施形態で述べ
たように、反射ダイクロイックミラー１０３ＲＧで反射
されたＲ光とＧ光とは、折り曲げミラー１０５により進
行方向を変えて進行する。そして、Ｒ光とＧ光とは、入
射光軸ＡＸ１に対して４５度の角度を有するように配置
されたＧ光反射ダイクロイックミラー４０６に入射す
る。

【００５９】Ｇ光反射ダイクロイックミラー４０６は、
Ｒ光を直進透過させＲ光射出部１０６Ｒから射出させ
る。また、該ミラー４０６は、Ｇ光を直角に進行方向を
変えＧ光射出部１０６Ｇから射出させる。ここで、Ｇ光
反射ダイクロイックミラー４０６のダイクロイック膜
は、光源光の発光スペクトル（図１０）のうち５８０ｎ
ｍ近傍のピーク光は透過せず、反射させる特性を有す
る。このため、５８０ｎｍ近傍のピーク光は、反射され
るＧ光に含まれる。このように、Ｇ光反射ダイクロイッ
クミラー４０６により、Ｒ光と５８０ｎｍ近傍のピーク
光を含むＧ光とに色分解される。

【００６０】そして、Ｇ光は、上述したフィールドレン
ズ１０７Ｇと偏光板１０８Ｇとを透過し、Ｇ光透過フィ
ルタ４０９に入射する。Ｇ光透過フィルタ４０９は、偏
光ビームスプリッタ１１０ＧのＧ光入射面側に接着剤に
より接着されている。

【００６１】このＧ光透過フィルタ４０９は、誘電体多
層膜により構成されている。図７は、この誘電体多層膜
の構成を示す図である。また、図８は、Ｇ光透過フィル
タ４０９の透過率特性を示す図である。Ｇ光透過フィル
タ４０９は、特定波長５８０ｎｍの光を反射し、かつ特
定波長５８０ｎｍ以外の第１波長領域λ１の光を透過す
る特性を有する。また、誘電体多層膜により構成されて
いるので、反射される第２波長領域λ２から透過される
第１波長領域λ１までの透過率変化をより急峻にするこ
とができる。このため、５８０ｎｍ近傍のピーク光をほ
ぼ完全に反射（カット）できる。よって、Ｇ光用反射型
ライトバルブ１１１Ｇに入射する光の中に黄色光が混入
することが防止できる。従って、純度のさらに高いＧ光
を得ることができるので、色バランスの良好な投射像を
得られるという効果を奏する。

【００６２】また、上記第３実施形態で述べたのと同様
に、フィルタ４０９のサイズを小型化できる。よって、
本実施形態のＧ光透過フィルタ４０９は、誘電体多層膜
の構成及び大きさの点において、従来のノッチフィルタ
よりも安価にできるという効果が得られる。

【００６３】また、Ｇ光透過フィルタ４０９は、Ｇ光反
射ダイクロイックミラー１０６のＧ光射出部１０６Ｇか
らＧ光用反射型ライトバルブ１１１Ｇに至る光路中に配
置されていることが望ましい。

【００６４】（第５の実施形態）第５の実施形態では、
図９（ａ）、（ｂ）に示すようにＧ光透過フィルタ５０
９を偏光ビームスプリッタ１１０ＧとＧ光用反射型ライ
トバルブ１１１Ｇとの間に設けている点が上記第４実施
形態と異なる。その他の構成は上記第４実施形態と同様
であるので、重複する説明は省略する。

【００６５】図９（ａ）は、本実施形態の偏光ビームス
プリッタ１１０Ｇ近傍の概略構成を示す図である。かか
る位置にＧ光透過フィルタ５０９を配置した場合は、上
記第３実施形態で述べた場合と同様に、誘電体多層膜の
膜厚が半分で良いという効果が得られる。加えて、誘電
体多層膜は不要光を反射させる。このため、誘電体多層
膜部材の光の吸収による発熱が少ないので、投射像が歪
まないという効果も得られる。

【００６６】図９（ｂ）は、本実施形態の変形例であ
る。図９（ａ）で示す位置に設けたＧ光透過フィルタ５
０９へ入射する光は収束光である。従って、必ずしもＧ
光透過フィルタ５０９へ垂直入射するとは限られないの
でノイズ成分が発生してしまう。このノイズ成分はλ／
４板５０１を、偏光ビームスプリッタ１１０ＧとＧ光透
過フィルタ５０９との間に設けることで相殺できる。な
お、Ｇ光透過フィルタ５０９はλ／４板５０１のライト
バルブ１１１Ｇ側面に接着剤で接着されている。λ／４
板５０１を設けることにより、ノイズ成分の低減された
投射像を得ることができるという効果が得られる。

【００６７】（第６の実施形態）図１２は、第６の実施
形態にかかる色分解光学装置を有する投射型表示装置の
概略構成を示す図である。ランプＬからの光源光は放物
面形状の凹面鏡ＰＭによりほぼ平行光に変換され、単一
偏光変換装置６０２に入射される。光源光は、上記各実
施形態と同様に図１０に示すような、特定波長５８０ｎ
ｍにピークを有する光を含む発光スペクトルを有してい
る。

【００６８】単一偏光変換装置６０１は、光源１０１か
らの光を、図６の紙面に対して平行な方向に振動方向を
有するＰ偏光へ変換する。単一偏光変換装置６０２を射
出したＰ偏光は、偏光ビームスプリッタ６０３に入射す
る。

【００６９】偏光ビームスプリッタ６０３は、三角柱形
状であるプリズム６０３Ａとプリズム６０３Ｂと両プリ
ズムの接合面に形成された偏光分離部６０３ｐとから構
成される。偏光分離部６０３ｐは、光源１０１からの光
源光を、当該分離部を透過するＰ偏光と反射するＳ偏光
とに偏光分離する。透過したＰ偏光は、偏光ビームスプ
リッタ６０３を出射する。そして、プリズム６０４、プ
リズム６０５ならびにプリズム６０６と前記プリズムの
所定面に形成された複数のダイクロイック膜とから構成
される色分解合成プリズムに、Ｐ偏光は入射する。ま
た、偏光分離部６０３ｐを反射したＳ偏光は光路を９０
度折り曲げられて進行し、廃棄される。

【００７０】次に、色分解合成プリズムが、光源光をＲ
光とＧ光とＢ光とに色分解する構成について説明する。
上述したように、色分解合成プリズムは、プリズム６０
４とプリズム６０５とプリズム６０６との３つのプリズ
ムから構成されている。

【００７１】まず、光源光からＢ光成分を取出すための
プリズム６０４について説明する。プリズム６０４は、
第１面６０４ａと第２面６０４ｂと第３面６０４ｃとを
有している。第１面６０４ａは光源光を入射する。第２
面６０４ｂは、Ｂ光を反射しＲ光とＧ光とを透過するＢ
光反射ダイクロイック膜ＤＢを有している。

【００７２】ここで、Ｂ光反射ダイクロイック膜ＤＢ
は、光源光の発光スペクトル（図１０）のうち５８０ｎ
ｍ近傍のピーク光を透過させる特性を有する。このた
め、５８０ｎｍ近傍のピーク光はＲ光に含まれる。

【００７３】第３面６０４ｃは、第２面６０４ｂを反射
して次に第１面６０４ａを全反射したＢ光を出射する。
この構成により、プリズム６０４は、光源１０１からの
光のうちＢ光成分を取出すことができる。そして、第３
面６０４ｃから出射したＢ光は、１／４波長位相板６０
７Ｂを透過してＢ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂに入
射する。

【００７４】１／４波長位相板６０７Ｂについて説明す
る。Ｂ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂは全面黒（非選
択）状態であるとする。Ｂ光は、当該１／４波長位相板
６０７Ｂへ至るまでに次のような複数の誘電体多層膜を
経由する。まず、Ｂ光は、偏光ビームスプリッタ６０３
の偏光分離部６０３ｐを透過し、プリズム６０４の第１
面６０４ａ上の全反射膜を透過し、Ｂ光反射ダイクロイ
ック膜ＤＢを反射し、第１面６０４ａ上の全反射膜を反
射し、第３面６０４ｃ上の反射防止膜を透過する。この
ように、Ｂ光は複数の誘電体多層膜と相互作用を行う。
このため、各誘電体多層膜において、経由する偏光光の
偏光状態は変化する。

【００７５】ここで、各誘電体多層膜は、偏光ビームス
プリッタ６０３を透過した光の偏光状態と、プリズム６
０４を射出した光の偏光状態とが進行方向に対して同じ
振動方向の偏光状態となるように設計作製されている。
さらに好ましくは、各全反射膜に関して、上記偏光状態
を一致させることを考慮して、各全反射膜に入射する偏
光と反射する光の偏光の位相差を設計して作製すること
が望ましい。

【００７６】各誘電体多層膜は、上述のように設計作製
されているので、Ｂ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂ
は、反射の作用としては理想的な全反射ミラーと同じ作
用を行う。Ｂ光の偏光光は、１／４波長位相板６０７Ｂ
を透過してＢ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂに入射す
る。そして、Ｂ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂで反射
されたＢ光は、再度１／４波長位相板６０７Ｂを透過す
る。

【００７７】Ｂ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂを反射
して再度１／４波長位相板６０７Ｂを射出する光の変調
光は振動方向が変換される。このため、偏光ビームスプ
リッタ６０３の偏光分離部６０３ｐを透過するために最
適な振動方向とならない。これにより、コントラストが
低下してしまう。

【００７８】本実施形態では、１／４波長位相板６０７
Ｂを光軸の回りに回転させて進相軸又は遅相軸の向きを
調整する。この調整により、Ｂ光用反射型ライトバルブ
６０８Ｂを反射して再度１／４波長位相板６０７Ｂを射
出する光の変調光の振動方向を、偏光ビームスプリッタ
６０３の偏光分離部６０３ｐを透過するために最適な振
動方向とすることができる。この結果、コントラストの
低下を防止できる。

【００７９】また、Ｂ光用反射型ライトバルブ６０８Ｂ
が黒状態の時に、変調層を形成する液晶層の液晶分子の
配置自体が所謂プレチルトを有している場合がある。液
晶分子がプレチルトを有していると、Ｂ光用反射型ライ
トバルブ６０８Ｂが波長位相板として作用しまう場合が
ある。これによってもコントラストが低下してしまう。

【００８０】この場合にも、１／４波長位相板６０７Ｂ
を光軸の回りに回転させることで、コントラストの低下
を防止できる。なお、以下全ての実施形態の各色毎に配
置される１／４波長位相板において、上記説明のように
光軸の回りに回転することでコントラストの低下を防止
している。さらに、１／４波長位相板６０７Ｂを光軸の
回りに回転して調整する代わりに、他の位相波長板をさ
らに配置した構成でも良い。

【００８１】上記構成と調整により、Ｂ光の振動方向
は、偏光ビームスプリッタ６０３の偏光分離部６０３ｐ
に対して、透過に理想的な振動方向となる。さらに、偏
光ビームスプリッタ６０３の偏光分離部６０３ｐへ至る
までの複数の誘電体多層膜は、経由する光の振動方向が
変化しないように設計作製されている。この結果、Ｂ光
は、透過する際に理想的な偏光状態で偏光ビームスプリ
ッタ６０３に入射する。従って、全てのＢ光が偏光ビー
ムスプリッタ６０３の偏光分離部６０３ｐを透過し、光
源１０１の方向に廃棄される。よって、投射レンズ６１
０には理想的な黒の状態が投射されるためコントラスト
が向上できることになる。

【００８２】なお、後述するＲ光、Ｇ光に関しても、１
／４波長位相板６０７Ｒ,６０７Ｇを用いている。これ
らの機能も上述したＢ光における１／４波長位相板６０
７Ｂと同様であるので、重複する説明は省略する。

【００８３】次に、光源光からＲ光成分を取出すための
プリズム６０５について説明する。プリズム６０５は、
プリズム６０４の第２面６０４ｂと空隙を隔てて設けら
れている。プリズム６０５は、第１面６０５ａと第２面
６０５ｂと第３面６０５ｃとを有している。第１面６０
５ａはプリズム６０４の第２面６０４ｂを透過した光を
入射する。第２面６０５ｂは、特定波長５８０ｎｍの光
を含んだＲ光を反射しＧ光を透過するＲ光反射ダイクロ
イック膜ＤＲを有している。第３面６０５ｃは、第２面
６０５ｂを反射して次に第１面６０５ａを全反射したＲ
光を出射する。

【００８４】また、第３面６０５ｃにはＲ光透過フィル
タ７０１Ｒが形成されている。Ｒ光透過フィルタ７０１
Ｒについては後述する。この構成により、プリズム６０
５は、光源１０１からの光のうちＲ光成分を取出すこと
ができる。そして、第３面６０５ｃから出射したＲ光
は、１／４波長板６０７Ｒを透過してＲ光用反射型ライ
トバルブ６０８Ｒに入射する。

【００８５】次に、光源光からＧ光成分を取出すための
プリズム６０６について説明する。プリズム６０６は、
その第１面６０６ａが、プリズム６０５の第２面６０５
ｂに接着剤により固着されて設けられている。プリズム
６０６は、第１面６０６ａと第２面６０６ｂと第３面６
０６ｃとを有している。第１面６０６ａはプリズム６０
５の第２面６０５ｂを透過した光を入射する。第２面６
０６ｂは、Ｇ光を全反射する。第３面６０６ｃは、第２
面６０６ｂを全反射したＧ光を出射する。この構成によ
り、プリズム６０６は、光源１０１からの光のうちＧ光
成分を取出すことができる。

【００８６】そして、第３面６０６ｃから出射したＧ光
は、１／４波長板６０７Ｇを透過してＧ光用反射型ライ
トバルブ６０８Ｇに入射する。また、上述した偏光ビー
ムスプリッタ６０３，プリズム６０４，プリズム６０
５，プリズム６０６はその内部を通過する光の偏光状態
が変化しないように光弾性常数の絶対値が１．５×１０
^-8ｃｍ²／Ｎ以下のガラスを使用することが望ましい。

【００８７】反射型ライトバルブ６０８Ｂ，６０８Ｇ、
及び６０８Ｒは反射型の液晶ライトバルブである。その
構成は上記各実施形態のものと同様であるので、重複す
る説明は省略する。各反射型ライトバルブ６０８Ｂ，６
０８Ｇ、及び６０８Ｒからの変調光は、１／４波長板を
通過後、色分解合成プリズムにＳ偏光として再入射す
る。

【００８８】色分解合成プリズム６０４，６０５，６０
６は、前記ライトバルブ６０８Ｂ，６０８Ｇ，６０８Ｒ
からの反射光を色合成する。色合成された光は、偏光ビ
ームスプリッタ６０３の偏光分離部６０３ｐにて検光さ
れる。そして、ライトバルブで変調された光であるＳ偏
光成分のみが投射レンズ６１０に入射する。投射レンズ
６１０は、各Ｂ，Ｇ，Ｒ色のライトバルブの像をスクリ
ーン６１１にフルカラー像として投影する。なお、非変
調光であるＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ６０３
の偏光分離部６０３ｐを直進し、光源１０１側に出射さ
れて廃棄される。

【００８９】次に、Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒについて
説明する。Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒは、色分解光学系
６０５のＲ光射出部である第３面６０５ｃに形成されて
いる。なお、Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒは、色分解光学
系６０５のＲ光射出部である第３面６０５ｃからＲ光用
反射型ライトバルブ６０８Ｒに至るまでの光路中に配置
されていれば良い。そして、Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒ
は誘電体多層膜から構成されている。

【００９０】さらに、１／４波長板６０７ＲがＲ光透過
フィルタ７０１ＲからＲ光用反射型ライトバルブ６０８
Ｒに至るまでの光路中に配置されている。Ｒ光透過フィ
ルタ７０１Ｒは反射防止膜の機能を兼用している。ま
た、Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒは誘電体多層膜から構成
されている。Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒの透過率特性は
図３に示した特性と同じである。かかる透過率特性によ
り、特定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は反射によりカ
ットされ、Ｒ光用反射型ライトバルブ６０８Ｒに実質的
に入射しない。かつ５８０ｎｍ近傍のピーク光以外のＲ
光は透過される。従って、Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒ
は、この不要なピーク光を除き、さらに純度の高いＲ光
をライトバルブ６０８Ｒへ導くことができる。

【００９１】本実施形態では、反射防止膜を兼用したＲ
光透過フィルタにて５８０ｎｍ近傍のピーク光をカット
している。このため、カットフィルタを別途配置する必
要がなり、コストを低減できる。

【００９２】なお、Ｒ光透過フィルタは、通常の市販さ
れているＲ光透過ガラスフィルタでよい。この場合、特
定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は、Ｒ光透過フィルタ
の吸収によりカットされる。このため、特定波長の光を
低減した安価な投射型表示装置を提供することができ
る。

【００９３】（第７の実施形態）図１３は、第７の実施
形態にかかる色分解光学装置を有する投射型表示装置の
概略構成を示す図である。上記第６の実施形態では、５
８０ｎｍにピークを有する不要なピーク光がＲ光に含ま
れている。そして、Ｒ光透過フィルタ７０１Ｒがこの不
要ピーク光を反射又は吸収している。これに対して本実
施形態は、５８０ｎｍにピークを有する不要なピーク光
がＧ光に含まれるように構成する。そして、Ｇ光透過フ
ィルタがこの不要なピーク光を反射又は吸収する点が上
記各実施形態と異なる。その他の構成は上記第６の実施
形態と同様であるので、同一部分には同様の符号を用
い、重複する説明は省略する。

【００９４】プリズム６０５の第２面６０５ｂ上のＲ光
反射ダイクロイック膜ＤＲは、光源光の発光スペクトル
（図１０）のうち５８０ｎｍ近傍のピーク光は反射させ
ず、透過させる特性を有する。このため、５８０ｎｍ近
傍のピーク光は、透過するＧ光に含まれる。このよう
に、Ｒ光反射ダイクロイック膜ＤＲにより、Ｒ光と５８
０ｎｍ近傍のピーク光を含むＧ光とに色分解される。

【００９５】次に、Ｇ光透過フィルタ７０１Ｇについて
説明する。Ｇ光透過フィルタ７０１Ｇは、色分解光学系
６０６のＧ光射出部である第３面６０６ｃに形成されて
いる。なお、Ｇ光透過フィルタ７０１Ｇは、色分解光学
系６０６のＧ光射出部である第３面６０６ｃからＧ光用
反射型ライトバルブ６０８Ｇに至るまでの光路中に配置
されていれば良い。そして、上記第６の実施形態と同様
に、Ｇ光透過フィルタ７０１Ｇは、反射防止膜の機能を
兼用している。また、Ｇ光透過フィルタ７０１Ｇは誘電
体多層膜から構成されている。

【００９６】さらに、１／４波長板６０７ＧがＧ光透過
フィルタ７０１ＧからＧ光用反射型ライトバルブ６０８
Ｇに至るまでの光路中に配置されている。Ｇ光透過フィ
ルタ７０１Ｇの透過率特性は図８に示した特性と同じで
ある。かかる透過率特性により、特定波長５８０ｎｍ近
傍のピーク光は反射によりカットされ、Ｇ光用反射型ラ
イトバルブ６０８Ｇに実質的に入射しない。かつ５８０
ｎｍ近傍のピーク光以外のＧ光は透過される。従って、
Ｇ光透過フィルタ７０１Ｇは、この不要なピーク光を除
き、さらに純度の高いＧ光をＧ光用反射型ライトバルブ
６０８Ｇへ導くことができる。

【００９７】本実施形態では、反射防止膜を兼用したＧ
光透過フィルタにて５８０ｎｍ近傍のピーク光をカット
している。このため、カットフィルタを別途配置する必
要がなり、コストを低減できる。

【００９８】なお、Ｇ光透過フィルタは、通常の市販さ
れているＧ光透過ガラスフィルタでよい。この場合、特
定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は、Ｇ光透過フィルタ
の吸収によりカットされる。このため、特定波長の光を
低減した安価な投射型表示装置を提供することができ
る。

【００９９】（第８の実施形態）図１４は、第８の実施
形態にかかる色分解光学装置を有する投射型表示装置の
概略構成を示す図である。本実施形態は、上記第６の実
施形態と同様に、５８０ｎｍにピークを有する不要なピ
ーク光がＲ光に含まれている。そして、Ｒ光透過フィル
タがこの不要ピーク光を反射又は吸収する。ここで、Ｒ
光透過フィルタの設けられている位置が上記第６の実施
形態と異なる。その他の構成は上記第６の実施形態と同
様であるので、同一部分には同様の符号を用い、重複す
る説明は省略する。

【０１００】本実施形態では、１／４波長位相板６０７
Ｒが、色分解光学系であるプリズム６０５のＲ光射出部
である第３面６０５ｃからＲ光用反射型ライトバルブ６
０８Ｒに至るまでの光路中に配置されている。また、Ｒ
光透過フィルタ８０１Ｒは、１／４波長位相板６０７Ｒ
のＲ光用反射型ライトバルブ６０８Ｒと相対する側の面
に設けられている。なお、これに限られず、Ｒ光透過フ
ィルタ８０１Ｒは、１／４波長位相板６０７ＲからＲ光
用反射型ライトバルブ６０８Ｒに至るまでの光路中に配
置されていれば良い。そして、Ｒ光透過フィルタ８０１
Ｒは、誘電体多層膜から構成されている。また、Ｒ光透
過フィルタ８０１Ｒは、反射防止膜の機能を兼用してい
る。

【０１０１】Ｒ光透過フィルタ８０１Ｒの透過率特性は
図３に示した特性と同じである。かかる透過率特性によ
り、特定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は反射によりカ
ットされ、Ｒ光用反射型ライトバルブ６０８Ｒに実質的
に入射しない。かつ５８０ｎｍ近傍のピーク光以外のＲ
光は透過される。従って、Ｒ光透過フィルタ８０１Ｒ
は、この不要なピーク光を除き、さらに純度の高いＲ光
をＲ光用反射型ライトバルブ６０８Ｒへ導くことができ
る。

【０１０２】本実施形態では、反射防止膜を兼用したＲ
光透過フィルタにて５８０ｎｍ近傍のピーク光をカット
している。このため、カットフィルタを別途配置する必
要がなり、コストを低減できる。

【０１０３】また、上記第６の実施形態では、特定波長
５８０ｎｍ近傍のピーク光は、Ｒ光透過フィルタ７０１
Ｒにより反射によりカットされる。この特定波長５８０
ｎｍ近傍のピーク光は１／４波長位相板６０７Ｒを透過
しないので偏光方向が補正されていない。従って、コン
トラストを低下させるノイズ成分を含んでしまう。

【０１０４】これに対して、本実施形態では、Ｒ光透過
フィルタ８０１Ｒにより反射される特定波長５８０ｎｍ
近傍のピーク光は、１／４波長位相板６０７Ｒを往復で
２回透過する。即ち、プリズム６０５の第３面６０５ｃ
を射出した照明光は、１／４波長位相板６０７Ｒに入射
する。そして、照明光のうち特定波長５８０ｎｍ近傍の
ピーク光は、Ｒ光透過フィルタ８０１Ｒにより反射され
る。反射された特定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は、
再度１／４波長位相板６０７Ｒを透過して、プリズム６
０５側へ射出される。このため、特定波長５８０ｎｍ近
傍のピーク光は、１／４波長位相板６０７Ｒを２回透過
することにより，偏光ビームスプリッタ６０３の偏光分
離部６０３ｐに対して偏光の振動方向がより好ましい方
向に変換される。この結果、本実施形態にかかる投射型
表示装置は、上記第６の実施形態よりも高いコントラス
トを得ることができるという効果を奏する。

【０１０５】なお、Ｒ光透過フィルタは、通常の市販さ
れているＲ光透過ガラスフィルタでよい。この場合、特
定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は、Ｒ光透過フィルタ
の吸収によりカットされる。このため、特定波長の光を
低減した安価な投射型表示装置を提供することができ
る。

【０１０６】なお、本実施形態においても、１／４波長
位相板６０７Ｒを光軸の回りに回転してコントラストの
低下を防止する。この際、１／４波長位相板６０７Ｒ
と,Ｒ光透過フィルタ８０１Ｒと,Ｒ光用反射型ライトバ
ルブ６０８Ｒとを経由することによる偏光の振動状態の
変化を考慮して回転調整を行う。

【０１０７】（第９の実施形態）図１５は、第９の実施
形態にかかる色分解光学装置を有する投射型表示装置の
概略構成を示す図である。本実施形態は、上記第７の実
施形態と同様に、５８０ｎｍにピークを有する不要なピ
ーク光がＧ光に含まれている。そして、Ｇ光透過フィル
タがこの不要ピーク光を反射又は吸収する。ここで、Ｇ
光透過フィルタの設けられている位置が上記第７の実施
形態と異なる。その他の構成は上記第７の実施形態と同
様であるので、同一部分には同様の符号を用い、重複す
る説明は省略する。

【０１０８】本実施形態では、１／４波長位相板６０７
Ｇが、色分解光学系であるプリズム６０６のＧ光射出部
である第３面６０６ｃからＧ光用反射型ライトバルブ６
０８Ｇに至るまでの光路中に配置されている。また、Ｇ
光透過フィルタ９０１Ｇは、１／４波長位相板６０７Ｇ
のＧ光用反射型ライトバルブ６０８Ｇと相対する側の面
に設けられている。なお、これに限られず、Ｇ光透過フ
ィルタ９０１Ｇは、１／４波長位相板６０７ＧからＧ光
用反射型ライトバルブ６０８Ｇに至るまでの光路中に配
置されていれば良い。そして、Ｇ光透過フィルタ９０１
Ｇは、誘電体多層膜から構成されている。また、Ｇ光透
過フィルタ９０１Ｇは、反射防止膜の機能を兼用してい
る。

【０１０９】Ｇ光透過フィルタ９０１Ｇの透過率特性は
図８に示した特性と同じである。かかる透過率特性によ
り、特定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は反射によりカ
ットされ、Ｇ光用反射型ライトバルブ６０８Ｇに実質的
に入射しない。かつ５８０ｎｍ近傍のピーク光以外のＧ
光は透過される。従って、Ｇ光透過フィルタ９０１Ｇ
は、この不要なピーク光を除き、さらに純度の高いＧ光
をＧ光用反射型ライトバルブ６０８Ｇへ導くことができ
る。

【０１１０】本実施形態では、反射防止膜を兼用したＧ
光透過フィルタにて５８０ｎｍ近傍のピーク光をカット
している。このため、カットフィルタを別途配置する必
要がなくなり、コストを低減できる。また、上記第８の
実施形態と同様に、特定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光
は、１／４波長位相板６０７Ｇを２回透過する。この結
果、より高いコントラストを得ることができる。

【０１１１】なお、Ｇ光透過フィルタは、通常の市販さ
れているＧ光透過ガラスフィルタでよい。この場合、特
定波長５８０ｎｍ近傍のピーク光は、Ｒ光透過フィルタ
の吸収によりカットされる。このため、特定波長の光を
低減した安価な投射型表示装置を提供することができ
る。

【０１１２】なお、上記各実施形態においては、Ｒ光の
光路、またはＧ光の光路の何れか一方にＲ光又はＧ光透
過フィルタを設けている。しかし、両光路に同時に該透
過フィルタを設けても良い。これにより、各フィルタの
特性誤差を緩めることができるという効果が得られる。

【０１１３】また、上記各実施形態では、光源１０１と
して高圧水銀ランプを用いている。しかし、これに限ら
れるものではなく、特定波長のピーク光を含む発光スペ
クトルを有する光源、例えばメタルハライドランプ等で
も良い。

【０１１４】また、反射型液晶ライトバルブを例にして
説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、特開昭
６１−２１０７７５号公報に開示されているＤＭＤなど
でも良い。このＤＭＤを用いた場合は、光学系は多少変
える必要があるが、原理的には上記各実施形態と同様で
ある。なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるこ
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を
取り得ることはいうまでもない。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価なフィルタにより、光源光のうち不要な光を簡便に
低減することができる色分解光学装置及び色バランスの
優れた高輝度の投射像を得ることができる投射型表示装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる色分解光学装
置を備える投射型表示装置の概略構成図である。

【図２】上記第１の実施形態におけるＲ光透過フィルタ
の透過率特性を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施形態におけるＲ光透過フィ
ルタの透過率特性を示す図である。

【図４】第２の実施形態におけるＲ光透過フィルタの構
成を示す図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の第３の実
施形態にかかる反射型ライトバルブと偏光プリズムとＲ
光透過フィルタ近傍との位置関係を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施形態にかかる色分解光学装
置を備える投射型表示装置の概略構成図である。

【図７】上記第４の実施形態におけるＧ光透過フィルタ
の構成を示す図である。

【図８】上記第４の実施形態におけるＧ光透過フィルタ
の透過率特性を示す図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第５の実施形態に
かかる投射型表示装置の反射型ライトバルブと偏光プリ
ズムとＧ光透過フィルタ近傍との位置関係を示す図であ
る。

【図１０】高圧水銀ランプの発光スペクトルを示す特性
図である。

【図１１】従来のノッチフィルタの透過率特性を示す図
である。

【図１２】本発明の第６の実施形態にかかる色分解光学
装置を備える投射型表示装置の概略構成図である。

【図１３】本発明の第７の実施形態にかかる色分解光学
装置を備える投射型表示装置の概略構成図である。

【図１４】本発明の第８の実施形態にかかる色分解光学
装置を備える投射型表示装置の概略構成図である。

【図１５】本発明の第９の実施形態にかかる色分解光学
装置を備える投射型表示装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０１光源１０２,６０２単一偏光変換装置１０３Ｂ，１０３ＲＧクロスダイクロイックミラー１０４，１０５折り曲げミラー１０６ダイクロイックミラー１０６Ｒ,６０５ｃＲ光射出部１０６Ｇ,６０６ｃＧ光射出部１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂフィールドレンズ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ偏光板１０９，３０９,７０１Ｒ，８０１ＲＲ光透過フィル
タ４０９，５０９,７０１Ｇ，８０１ＧＧ光透過フィル
タ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ,６０３偏光ビームス
プリッタ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ,６０８Ｒ，６０８Ｇ，
６０８Ｂ反射型ライトバルブ１１２クロスダイクロイックプリズム１１３,６１０投射レンズ１１４,６１１スクリーン６０７Ｂ,６０７Ｒ,６０７Ｇ１／４波長位相板

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｂ 5/30 27/18 27/18 Ｚ 27/28 27/28 ＺＧ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１色光を画像信号に基づき変調する第１
色用反射型ライトバルブと、第２色光を画像信号に基づき変調する第２色用反射型ラ
イトバルブとを有する投射型表示装置に適用される色分
解光学装置において、光源からの光を特定波長を含む第１波長領域の前記第１
色光と第２波長領域の前記第２色光とに色分解し、前記
第１色光を第１色光射出部から射出し、前記第２色光を
第２色光射出部から射出する色分解光学系と、前記色分解光学系の前記第１色光射出部から前記第１色
用反射型ライトバルブに至るまでの光路中に設けられ、
前記特定波長の光をカットし、かつ前記特定波長以外の
前記第１波長領域の光を前記第１色用反射型ライトバル
ブへ導くフィルタとを有することを特徴とする色分解光
学装置。
【請求項２】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記色分解光学系は色分解及び偏光分離を行う色分解偏
光分離光学系であり、前記第１色用反射型ライトバルブ及び第２色用反射型ラ
イトバルブからの射出光を検光する検光光学系をさらに
有することを特徴とする色分解光学装置。
【請求項３】請求項２に記載の色分解光学装置におい
て、前記色分解偏光分離光学系は、入射光を第１偏光成分と
第２偏光成分とに偏光分離する偏光ビームスプリッタを
含み、前記フィルタは、前記偏光ビームスプリッタから前記第
１色用反射型ライトバルブに至るまでの光路中に配置さ
れ、前記偏光ビームスプリッタから前記フィルタに至る光路
中に配置される１／４波長板を更に有することを特徴と
する色分解光学装置。
【請求項４】請求項１記載の色分解光学装置において、前記色分解光学系の前記第１色光射出部を射出した前記
第１色光を、偏光分離して前記第１色用反射型ライトバ
ルブに射出する第１色用偏光ビームスプリッタを更に有
し、前記フィルタは、前記色分解光学系の前記第１色光射出
部から前記第１色用偏光ビームスプリッタに至る光路中
に配置されることを特徴とする色分解光学装置。
【請求項５】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記色分解光学系の前記第１色光射出部を射出した前記
第１色光を、偏光分離して前記第１色用反射型ライトバ
ルブに射出する第１色用偏光ビームスプリッタを更に有
し、前記フィルタは、前記第１色用偏光ビームスプリッタか
ら前記第１色用反射型ライトバルブに至る光路中に配置
されることを特徴とする色分解光学装置。
【請求項６】請求項５に記載の色分解光学装置におい
て、前記第１色用偏光ビームスプリッタから前記フィルタに
至る光路中に配置される１／４波長板をさらに有するこ
とを特徴とする色分解光学装置。
【請求項７】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記光源からの光は、メタルハライドランプ又は水銀ラ
ンプによる光であり、前記特定波長の光は５８０ｎｍ近傍の光を含むことを特
徴とする色分解光学装置。
【請求項８】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記フィルタは前記特定波長の光を吸収する吸収部材で
あることを特徴とする色分解光学装置。
【請求項９】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記フィルタは誘電体多層膜により構成されていること
を特徴とする色分解光学装置。
【請求項１０】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記第１色光は赤色光であることを特徴とする色分解光
学装置。
【請求項１１】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記第１色光は緑色光であることを特徴とする色分解光
学装置。
【請求項１２】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記フィルタは、前記特定波長から前記第２波長領域に
至る波長領域と前記第２波長領域のほぼ全域とにおい
て、透過率が５０パーセント以下であることを特徴とす
る色分解光学装置。
【請求項１３】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記光源からの光束を前記第１色用反射型ライトバルブ
に向けて集光する集光光学系をさらに有することを特徴
とする色分解光学装置。
【請求項１４】光を供給する光源と、前記光源からの光を特定波長を含む第１波長領域の第１
色光と第２波長領域の第２色光とに色分解し、前記第１
色光を第１色光射出部から射出し、前記第２色光を第２
色光射出部から射出する色分解光学系と、前記第１色光を画像信号に基づき変調する第１色用反射
型ライトバルブと、前記第２色光を画像信号に基づき変調する第２色用反射
型ライトバルブと、前記色分解光学系の前記第１色光射出部から前記第１色
用反射型ライトバルブに至るまでの光路中に設けられ、
前記特定波長の光をカットし、かつ前記特定波長以外の
前記第１波長領域の光を前記第１色用反射型ライトバル
ブへ導くフィルタと、前記第１色用反射型ライトバルブと前記第２色用反射型
ライトバルブとに生成された像を投影する投射光学系と
を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１５】請求項１に記載の色分解光学装置におい
て、前記光源からの光を偏光分離して前記色分解光学系に射
出する偏光ビームスプリッタと、前記第１色用反射型ライトバルブ及び第２色用反射型ラ
イトバルブからの射出光を色合成した後に検光する色合
成検光光学系をさらに有することを特徴とする色分解光
学装置。
【請求項１６】請求項１５に記載の色分解光学装置にお
いて、前記フィルタは、前記色分解光学系の前記第１色光射出
部から前記第１色用反射型ライトバルブに至るまでの光
路中に配置され、前記フィルタから前記第１色用反射型ライトバルブに至
るまでの光路中に配置される１／４波長板を更に有する
ことを特徴とする色分解光学装置。
【請求項１７】請求項１５に記載の色分解光学装置にお
いて、前記色分解光学系の前記第１色光射出部から前記第１色
用反射型ライトバルブに至るまでの光路中に配置される
１／４波長板を更に有し、前記フィルタは、前記１／４波長板から前記第１色用反
射型ライトバルブに至るまでの光路中に配置されること
を特徴とする色分解光学装置。