JP3081801B2 - ダイクロイックプリズムの製造方法 - Google Patents
ダイクロイックプリズムの製造方法Info
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- JP3081801B2 JP3081801B2 JP08292967A JP29296796A JP3081801B2 JP 3081801 B2 JP3081801 B2 JP 3081801B2 JP 08292967 A JP08292967 A JP 08292967A JP 29296796 A JP29296796 A JP 29296796A JP 3081801 B2 JP3081801 B2 JP 3081801B2
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- Japan
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- prism
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光の色分離や
色合成を行なうダイクロイックプリズムの製造方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来のダイクロイックプリズムは、図４
のように直角を挟む２つの面にそれぞれ第１の波長選択
反射層と第２の波長選択反射層を持つ直角プリズムを４
個貼り合わせたものや、図５のように直角を挟む２つの
面のうち１つの面に第１の波長選択反射層を持つ直角プ
リズム２個と、同様に第２の波長選択反射層を持つ直角
プリズム２個を交互になるように貼り合わせたものがあ
った。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の技術で
は、前者は波長選択反射層を形成する蒸着面が８面であ
り、製造コストが高くつく。また後者では、ダイクロイ
ックプリズムに入射した光が波長選択反射層で直接反射
する光と、貼り合わせに用いる接着剤を通過してから波
長選択反射層で反射する光とがあり、屈折率のちがいか
ら、色が変わったり、投写光学系の場合にはレンズを用
いるのでピントのズレや重なりが生じる。そこで本発明
は、このような問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、波長選択反射層は４面で、コストを低く
し、かつダイクロイックプリズムに入射した光を波長選
択反射層で直接反射させ、変色やピントのズレの生じな
い、色分離及び色合成のためのダイクロイックプリズム
を提供するところにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、波長選択反射
層が略十字状に配置されるように４個の直角プリズムの
直角を挟む面がそれぞれ接着剤により貼り合わされてな
るダイクロイックプリズムの製造方法であって、第１の
前記直角プリズムの直角を挟む２つの面に、それぞれ第
１の波長選択反射層と第２の波長選択反射層とを形成
し、第２の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面のう
ち、一方の面にのみ前記第１の波長選択反射層を形成
し、第３の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面のう
ち、一方の面にのみ前記第２の波長選択反射層を形成
し、第４の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面には
前記第１の波長選択反射層と前記第２の波長選択反射層
とを形成せず、前記第１の直角プリズムと、前記第２の
直角プリズムと、前記第３の直角プリズムと、前記第４
の直角プリズムとを、前記第１の波長選択反射層と前記
第２の波長選択反射層とが直交するように、かつ、前記
波長選択反射層の形成される面と、前記波長選択反射層
の形成されない面とが前記接着剤により貼り合わされる
ように、かつ、前記直角プリズムの直角を挟む面を隣接
させて対向する２つの直角プリズム同士の間に、１つの
前記波長選択反射膜と１つの前記接着層が介在されるよ
うに、前記接着剤により貼り合わせる、ことを特徴とす
る。 【０００５】 【０００６】 【作用】本発明の上記の構成によれば、製造コストを大
幅に引き下げるとともに、ダイクロイックプリズムの性
能を充分高めることが可能となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下本発明による一実施例を図面
に従って説明する。 【０００８】図１は、ダイクロイックプリズムの構成を
示す斜視図である。第１の直角プリズム１の直角を挟む
２つの面には、それぞれ第１の波長選択反射層５と第２
の波長選択反射層６が蒸着あるいはスパッタ等により形
成されている。波長選択反射層は、誘電体多層膜で形成
され、ＴｉＯ2 及びＳｉＯ2 薄膜を数十層交互に積層す
ることで波長選択反射層特性を得ている。その他ＭｇＦ
2 やＺR Ｏによっても同様である。図２は、波長選択反
射特性の一例で、点線が第１の波長選択反射層５の特性
で、実線が第２の波長選択反射層６の特性である。第１
の波長選択反射層５は、透過率５０％の位置がおおむね
５９０〔ｎｍ〕付近で赤色光を反射する。第２の波長選
択反射層６は透過率５０％の位置がおおむね５００〔ｎ
ｍ〕付近で青色光を反射する。残る緑色光（おおむね５
００〔ｎｍ〕から５９０〔ｎｍ〕の間の光）は透過する
ため、光の三原色への色分離及び色合成に用いられる。
尚、波長選択持性は蒸着時の設定を変えることにより、
さまざまな色分離、色合成が可能となる。 【０００９】第２の直角ブリズム２の直角を挟む２つの
面のうち、１つの面に第１の波長選択反射層５が、また
第３の直角プリズム３の直角を挟む２つの面のうち、１
つの面に第２の波長選択反射層６が、それぞれ蒸着等に
より第１の直角プリズム１同様に形成されている。第４
の直角プリズム４の直角を挟む２つの面には何も波長選
択反射持性は持たしてない。 【００１０】これらの直角プリズム４個を図１に示すよ
うな方向で貼り合わせ、波長選択反射層が直交するよう
にする。貼り合わせには、エポキシ系の熱硬化型やＵＶ
硬化型の光学接着剤等を用い、光学的に貼り合わせる。
光学接着剤は屈折率がプリズムの屈折率と同じであれば
よいが、全く同じものはないために、図５のように構成
されたダイクロイックプリズムでは、接着剤の層を通過
せずに反射する光と、接着剤の層を通過してから反射す
る光とがあり、そこで色の違いが生じてしまう。また、
光路長が異なるためにレンズを用いる投写光学系におい
てピントのズレ等が生じてしまう。しかし、図１のよう
な構成であれば、どのような入射光も、接着剤の層を通
過せずに反射するか、接着剤の層を通過してから反射す
るかのどちらか一方のみとなり、前述のような問題点は
全く生じなくなる。また、直角に対する斜面にそれぞれ
ＡＲコー卜をすることによって透過率の高い、明るいも
のが作成できる。 【００１１】図３は、本発明のダイクロイックプリズム
を色合成に用いた一実施例で、投写型カラー表示装置の
構成図である。 【００１２】ハロゲンランプ等の白色光の投写光源７か
ら出射する光束をリフレクタ８及び集光レンズ９により
集光し、熱線カッ卜フィルター１１により赤外域の熱線
をカッ卜し、可視光のみが色分離系に入射する。集光系
には楕円リフレクタやパラポラリフレクタを用いて集光
してもかまわない。 【００１３】色分離系においては、青色反射ダイクロイ
ックミラー１１により青色光（おおむね５００〔ｎｍ〕
以下の波長成分）を反射し、次に緑色反射ダイクロイッ
クミラー１２で緑色光（おおむね５００〔ｎｍ〕から５
９０〔ｎｍ〕の波長成分）を反射し、透過光から赤色光
（おおむね５９０〔ｎｍ〕以上の波長成分）として色分
離を行なう。その後反射ミラー１３で方向を変え、それ
ぞれの色の画像変調用の液晶ライトバルブに入射する。 【００１４】各色変調液晶ライトバルブ１４Ｒ、１４
Ｇ、１４Ｂには各色用の信号電圧が印加され、電圧の大
きさによって各色ごとに画像を形成する。この液晶ライ
トバルブは、入射光の透過率の制御を行なうシャッター
の機能を果たすため、アクティブマトリスク液晶パネル
や時分割駆動液晶パネルのみならず、信号電圧に応じ透
過率を可変する液晶パネルであればよい。さらには、機
械式、電磁式等により透過率の制御可能なバルブで置き
換えることも可能である。 【００１５】各色変調液晶ライトバルブ１４Ｒ、１４
Ｇ、１４Ｂで変調された各色光は、図２の分光特性を持
つダイクロイックプリズムに入射する。 【００１６】赤色光は、第２の直角プリズム２の第４の
直角プリズム４の間と、第１の直角プリズム１の第３の
直角プリズム３の間に接着剤の層に達することなく第１
の波長選択反射層５により反射する。同様に青色光も接
着剤の層に達することなく第２の波長選択反射層６によ
り反射する。 【００１７】緑色光は、透過し、光は三原色によるカラ
ー画像が形成され、投写レンズ１５によりスクリーン上
に拡大投写される。スクリーン上では、三色の画像がそ
れぞれに左右あるいは上下に色の違いが認められず、ピ
ントのズレのないシャープな画像となり、高画質の画像
表示が行なわれる。 【００１８】図４及び図５は従来のダイクロイックプリ
ズムの構成図で、図４は、第１の直角プリズムを４個貼
り合わせたもので、合計８面に蒸着をするため製造コス
トが高くつく。図５は第２の直角ブリズム２と、第３の
直角プリズム３を２個づつ交互になるように貼り合わせ
たもので、前述の色の違いやピントのズレ等が生じる。 【００１９】色分離、色合成を用いて行なうカラー画像
表示装置であれば、本発明のダイクロイックプリズムは
上記実施例以外でも有効である。 【００２０】 【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、蒸着
面が４面ですむため非常に製造コストが安くなる上に、
色の違いやピントのズレといった問題を解決し、色分離
系では高性能な色分離が可能となり、色合成系では、投
写光学系において高画質な画像表示を可能とするといっ
た効果を有する。 【００２１】また本発明は、カラー表示装置の分野にお
いて優れた色分離、色合成の特性を得られる点で特に有
効である。
色合成を行なうダイクロイックプリズムの製造方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来のダイクロイックプリズムは、図４
のように直角を挟む２つの面にそれぞれ第１の波長選択
反射層と第２の波長選択反射層を持つ直角プリズムを４
個貼り合わせたものや、図５のように直角を挟む２つの
面のうち１つの面に第１の波長選択反射層を持つ直角プ
リズム２個と、同様に第２の波長選択反射層を持つ直角
プリズム２個を交互になるように貼り合わせたものがあ
った。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の技術で
は、前者は波長選択反射層を形成する蒸着面が８面であ
り、製造コストが高くつく。また後者では、ダイクロイ
ックプリズムに入射した光が波長選択反射層で直接反射
する光と、貼り合わせに用いる接着剤を通過してから波
長選択反射層で反射する光とがあり、屈折率のちがいか
ら、色が変わったり、投写光学系の場合にはレンズを用
いるのでピントのズレや重なりが生じる。そこで本発明
は、このような問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、波長選択反射層は４面で、コストを低く
し、かつダイクロイックプリズムに入射した光を波長選
択反射層で直接反射させ、変色やピントのズレの生じな
い、色分離及び色合成のためのダイクロイックプリズム
を提供するところにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、波長選択反射
層が略十字状に配置されるように４個の直角プリズムの
直角を挟む面がそれぞれ接着剤により貼り合わされてな
るダイクロイックプリズムの製造方法であって、第１の
前記直角プリズムの直角を挟む２つの面に、それぞれ第
１の波長選択反射層と第２の波長選択反射層とを形成
し、第２の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面のう
ち、一方の面にのみ前記第１の波長選択反射層を形成
し、第３の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面のう
ち、一方の面にのみ前記第２の波長選択反射層を形成
し、第４の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面には
前記第１の波長選択反射層と前記第２の波長選択反射層
とを形成せず、前記第１の直角プリズムと、前記第２の
直角プリズムと、前記第３の直角プリズムと、前記第４
の直角プリズムとを、前記第１の波長選択反射層と前記
第２の波長選択反射層とが直交するように、かつ、前記
波長選択反射層の形成される面と、前記波長選択反射層
の形成されない面とが前記接着剤により貼り合わされる
ように、かつ、前記直角プリズムの直角を挟む面を隣接
させて対向する２つの直角プリズム同士の間に、１つの
前記波長選択反射膜と１つの前記接着層が介在されるよ
うに、前記接着剤により貼り合わせる、ことを特徴とす
る。 【０００５】 【０００６】 【作用】本発明の上記の構成によれば、製造コストを大
幅に引き下げるとともに、ダイクロイックプリズムの性
能を充分高めることが可能となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下本発明による一実施例を図面
に従って説明する。 【０００８】図１は、ダイクロイックプリズムの構成を
示す斜視図である。第１の直角プリズム１の直角を挟む
２つの面には、それぞれ第１の波長選択反射層５と第２
の波長選択反射層６が蒸着あるいはスパッタ等により形
成されている。波長選択反射層は、誘電体多層膜で形成
され、ＴｉＯ2 及びＳｉＯ2 薄膜を数十層交互に積層す
ることで波長選択反射層特性を得ている。その他ＭｇＦ
2 やＺR Ｏによっても同様である。図２は、波長選択反
射特性の一例で、点線が第１の波長選択反射層５の特性
で、実線が第２の波長選択反射層６の特性である。第１
の波長選択反射層５は、透過率５０％の位置がおおむね
５９０〔ｎｍ〕付近で赤色光を反射する。第２の波長選
択反射層６は透過率５０％の位置がおおむね５００〔ｎ
ｍ〕付近で青色光を反射する。残る緑色光（おおむね５
００〔ｎｍ〕から５９０〔ｎｍ〕の間の光）は透過する
ため、光の三原色への色分離及び色合成に用いられる。
尚、波長選択持性は蒸着時の設定を変えることにより、
さまざまな色分離、色合成が可能となる。 【０００９】第２の直角ブリズム２の直角を挟む２つの
面のうち、１つの面に第１の波長選択反射層５が、また
第３の直角プリズム３の直角を挟む２つの面のうち、１
つの面に第２の波長選択反射層６が、それぞれ蒸着等に
より第１の直角プリズム１同様に形成されている。第４
の直角プリズム４の直角を挟む２つの面には何も波長選
択反射持性は持たしてない。 【００１０】これらの直角プリズム４個を図１に示すよ
うな方向で貼り合わせ、波長選択反射層が直交するよう
にする。貼り合わせには、エポキシ系の熱硬化型やＵＶ
硬化型の光学接着剤等を用い、光学的に貼り合わせる。
光学接着剤は屈折率がプリズムの屈折率と同じであれば
よいが、全く同じものはないために、図５のように構成
されたダイクロイックプリズムでは、接着剤の層を通過
せずに反射する光と、接着剤の層を通過してから反射す
る光とがあり、そこで色の違いが生じてしまう。また、
光路長が異なるためにレンズを用いる投写光学系におい
てピントのズレ等が生じてしまう。しかし、図１のよう
な構成であれば、どのような入射光も、接着剤の層を通
過せずに反射するか、接着剤の層を通過してから反射す
るかのどちらか一方のみとなり、前述のような問題点は
全く生じなくなる。また、直角に対する斜面にそれぞれ
ＡＲコー卜をすることによって透過率の高い、明るいも
のが作成できる。 【００１１】図３は、本発明のダイクロイックプリズム
を色合成に用いた一実施例で、投写型カラー表示装置の
構成図である。 【００１２】ハロゲンランプ等の白色光の投写光源７か
ら出射する光束をリフレクタ８及び集光レンズ９により
集光し、熱線カッ卜フィルター１１により赤外域の熱線
をカッ卜し、可視光のみが色分離系に入射する。集光系
には楕円リフレクタやパラポラリフレクタを用いて集光
してもかまわない。 【００１３】色分離系においては、青色反射ダイクロイ
ックミラー１１により青色光（おおむね５００〔ｎｍ〕
以下の波長成分）を反射し、次に緑色反射ダイクロイッ
クミラー１２で緑色光（おおむね５００〔ｎｍ〕から５
９０〔ｎｍ〕の波長成分）を反射し、透過光から赤色光
（おおむね５９０〔ｎｍ〕以上の波長成分）として色分
離を行なう。その後反射ミラー１３で方向を変え、それ
ぞれの色の画像変調用の液晶ライトバルブに入射する。 【００１４】各色変調液晶ライトバルブ１４Ｒ、１４
Ｇ、１４Ｂには各色用の信号電圧が印加され、電圧の大
きさによって各色ごとに画像を形成する。この液晶ライ
トバルブは、入射光の透過率の制御を行なうシャッター
の機能を果たすため、アクティブマトリスク液晶パネル
や時分割駆動液晶パネルのみならず、信号電圧に応じ透
過率を可変する液晶パネルであればよい。さらには、機
械式、電磁式等により透過率の制御可能なバルブで置き
換えることも可能である。 【００１５】各色変調液晶ライトバルブ１４Ｒ、１４
Ｇ、１４Ｂで変調された各色光は、図２の分光特性を持
つダイクロイックプリズムに入射する。 【００１６】赤色光は、第２の直角プリズム２の第４の
直角プリズム４の間と、第１の直角プリズム１の第３の
直角プリズム３の間に接着剤の層に達することなく第１
の波長選択反射層５により反射する。同様に青色光も接
着剤の層に達することなく第２の波長選択反射層６によ
り反射する。 【００１７】緑色光は、透過し、光は三原色によるカラ
ー画像が形成され、投写レンズ１５によりスクリーン上
に拡大投写される。スクリーン上では、三色の画像がそ
れぞれに左右あるいは上下に色の違いが認められず、ピ
ントのズレのないシャープな画像となり、高画質の画像
表示が行なわれる。 【００１８】図４及び図５は従来のダイクロイックプリ
ズムの構成図で、図４は、第１の直角プリズムを４個貼
り合わせたもので、合計８面に蒸着をするため製造コス
トが高くつく。図５は第２の直角ブリズム２と、第３の
直角プリズム３を２個づつ交互になるように貼り合わせ
たもので、前述の色の違いやピントのズレ等が生じる。 【００１９】色分離、色合成を用いて行なうカラー画像
表示装置であれば、本発明のダイクロイックプリズムは
上記実施例以外でも有効である。 【００２０】 【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、蒸着
面が４面ですむため非常に製造コストが安くなる上に、
色の違いやピントのズレといった問題を解決し、色分離
系では高性能な色分離が可能となり、色合成系では、投
写光学系において高画質な画像表示を可能とするといっ
た効果を有する。 【００２１】また本発明は、カラー表示装置の分野にお
いて優れた色分離、色合成の特性を得られる点で特に有
効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイクロイックプリズムの実施例を示
す斜視図である。 【図２】２つの波長選択反射層の分光特性図である。 【図３】本発明のダイクロイックプリズムを用いた一実
施例を示す構成図である。 【図４】従来のダイク口イックプリズムの上面から見た
分解図である。 【図５】従来のダイク口イックプリズムの上面から見た
分解図である。 【符号の説明】 １・・・第１の直角プリズム ２・・・第２の直角プリズム ３・・・第３の直角プリズム ４・・・第４の直角プリズム ５・・・第１の波長選択反射層 ６・・・第２の波長選択反射層 ７・・・投写光源 １１・・・青色反射ダイクロイックミラー １２・・・緑色反射ダイクロイックミラー １４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ・・各色変調液晶ラィトバルブ １５・・・投写レンズ
す斜視図である。 【図２】２つの波長選択反射層の分光特性図である。 【図３】本発明のダイクロイックプリズムを用いた一実
施例を示す構成図である。 【図４】従来のダイク口イックプリズムの上面から見た
分解図である。 【図５】従来のダイク口イックプリズムの上面から見た
分解図である。 【符号の説明】 １・・・第１の直角プリズム ２・・・第２の直角プリズム ３・・・第３の直角プリズム ４・・・第４の直角プリズム ５・・・第１の波長選択反射層 ６・・・第２の波長選択反射層 ７・・・投写光源 １１・・・青色反射ダイクロイックミラー １２・・・緑色反射ダイクロイックミラー １４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ・・各色変調液晶ラィトバルブ １５・・・投写レンズ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．波長選択反射層が略十字状に配置されるように４個
の直角プリズムの直角を挟む面がそれぞれ接着剤により
貼り合わされてなるダイクロイックプリズムの製造方法
であって、 第１の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面に、それ
ぞれ第１の波長選択反射層と第２の波長選択反射層とを
形成し、 第２の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面のうち、
一方の面にのみ前記第１の波長選択反射層を形成し、 第３の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面のうち、
一方の面にのみ前記第２の波長選択反射層を形成し、第４の前記直角プリズムの直角を挟む２つの面には前記
第１の波長選択反射層と前記第２の波長選択反射層とを
形成せず、 前記第１の直角プリズムと、前記第２の直角プリズム
と、前記第３の直角プリズムと、前記第４の直角プリズ
ムとを、前記第１の波長選択反射層と前記第２の波長選
択反射層とが直交するように、かつ、前記波長選択反射
層の形成される面と、前記波長選択反射層の形成されな
い面とが前記接着剤により貼り合わされるように、か
つ、前記直角プリズムの直角を挟む面を隣接させて対向
する２つの直角プリズム同士の間に、１つの前記波長選
択反射膜と１つの前記接着層が介在されるように、前記
接着剤により貼り合わせる、 ことを特徴とするダイクロイックプリズムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08292967A JP3081801B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | ダイクロイックプリズムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08292967A JP3081801B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | ダイクロイックプリズムの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316710A Division JPH07109443B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | ダイクロイックプリズム及び投写型カラー表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127317A JPH09127317A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3081801B2 true JP3081801B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=17788751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08292967A Expired - Lifetime JP3081801B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | ダイクロイックプリズムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081801B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP08292967A patent/JP3081801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09127317A (ja) | 1997-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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