JPH02245749A

JPH02245749A - 投写型表示装置

Info

Publication number: JPH02245749A
Application number: JP1067071A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Masumoto; 吉弘枡本; Yoshito Miyatake; 義人宮武
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-10-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はライトバルブに形成される光学像を照明光で照
射すると共に投写レンズによりスクリーン上に投写する
投写型表示装置に関するものである。

従来の技術大画面の映像表示を行なうために、映像信号に応じた光
学像が形成された比較的小さなライトバルブによって照
射された照明光を変調し、投写レンズによりスクリーン
上に拡大投写する方法が従来からよく知られている。こ
の種の投写型表示装置は、投写画像の解像度がライトバ
ルブの解像度でほぼ決まり、光源を強くすれば光出力が
大きくなる。従って、高解像度のライトバルブを用いれ
ばその表示面積が小さくても高解像度で光出力の大きい
投写型表示装置を実現することができる。

また、最近では、ライトバルブとして液晶パネルを用い
る方法が注目されている（例えば、５ＩＤ８６ダイジエ
スト第３７５ページ）、このような投写型表示装置の従
来の構成を第５図に示す。

ランプ１は赤、緑、青の色成分を含む光を放射する。ラ
ンプｌから放射される光は集光レンズ２と凹面積３とに
より平行光に変換され、熱線吸収フィルタ４を透過した
後、色分解光学系５に入射する０色分解光学系５は平板
型の赤反射ダイクロイックミラー６と２分割された平板
型の青反射ダイクロイックミラー７．８とをＸ字状に交
差させて配置したものである。平板型の赤反射ダイクロ
イックミラー６の片面には赤反射ダイクロイック多層膜
９が、平板型の青反射ダイクロイックミラー７．８の片
面には青反射ダイクロイック多層膜１０、１１がそれぞ
れ蒸着されている。色分解光学系５に入射した光は、赤
、緑、青の光に分けられる。

赤の光は平面ミラー１２．１３で反射されて、赤の液晶
パネル１６に入射する。緑の光は直進して緑の液晶パネ
ル１７に入射する。青の光は平面ミラー１４゜１５で反
射されて青の液晶パネル１８に入射する。液晶パネル１
６．１７．１８にはそれぞれ映像信号に応じて透過率の
変化として赤、緑、青の光学像が形成される。液晶パネ
ル１６．１７．１８からの出力光は光合成光学系１９に
より１つに合成されて実質的に緑の液晶パネル１７の位
置にカラー画像が形成される。

このカラー画像は１本の投写レンズ２ｏによりスクリー
ン２１上に拡大投写される。光合成光学系１９は４つの
直角プリズム２２．２３．２４．２５を接合したプリズ
ム型のダイクロイックミラーである。接合面２６、２７
に赤反射ダイクロイック多層膜が、接合面２８、２９に
青反射ダイクロイック多層膜が蒸着されている。

第５図に示した投写型表示装置は、投写レンズ２０が１
本であるので画面サイズまたは投写レンズ２０からスク
リーン２１までの距離を容易に変えられるという特徴が
ある。

発明が解決しようとする課題第５図に示した構成において、一般にダイクロイック多
層膜は、反射率が高レベルにある反射帯域と透過率が高
レベルにある透過帯域の２色選択性の分光特性を持つ。

ここで、上記帯域間で反射率および透過率が５０％とな
る波長をカットオフ波長λｏｆｆと表現する。ただし、
ダイクロイック多層膜において内部損失はほとんどない
と見なしてよいので、この場合には同時に反射率も５０
％となる。このカットオフ波長λｏｆｆ付近の波長範囲
においては分光特性が連続的に変化している。反射帯域
から透過帯域へは透過率が連続的に増加し、透過帯域か
ら反射帯域へは反射率が連続的に増加している。ここで
、この反射帯域と透過帯域の間で特性が連続的に変化す
る帯域を非選択帯域と表現する。この非選択帯域は一般
的なダイクロイック多層膜でカットオフ波長λｏｆｆを
中心に前後２０ｎｍ程度の波長帯域となる。

ここで、液晶パネル１６．１７．１８から出射する赤。

緑、青の各色光の分光強度分布は色分解光学系５のダイ
クロイック多層膜９．１０．１１の分光特性によって決
定される。もしくは、投写画像において良好な色再現性
が得られるように適、当な色光の光路中に色フィルタを
挿入すればその色フィルタの分光特性によって前記分光
強度分布は決定される。

それに対し、光合成光学系１９のダイクロイック多層膜
２６．２７．２８．２９の各分光特性は非選択帯域を有
しているので、例えば赤反射ダイクロイック多層膜２６
．２７の非選択帯域の波長の光が赤のライトバルブ１６
および緑のライトバルブ１７から入射してもこれらは効
率よく合成することができない。

これは、青のダイクロイック多層膜２８．２９の非選択
帯域の波長の光についても同様である。この時、効率よ
く合成されなかった光は投写レンズ２０に入射すること
ができず、光合成光学系１９での光利用効率が低くなる
といった課題がある。

また、ランプ゛１の発光体がある程度の大きさを持った
場合、集光レンズ２から出射する光は完全な平行光では
なく拡がりながら進行する。従って、ライトパルプ１６
．１７．１８から出射した光が光合成光学系１９に入射
する入射角は一定ではなくある範囲内でばらついてしま
う。一般にダイクロイック多層膜の分光特性は入射角に
応じてカットオフ波長λｏｆｆがシフトする性質がある
ので、様々な入射角で入射する全ての入射光について見
れば、ダイクロイック多層膜２６．２７．２８．２９の
非選択帯域は単一の入射角で入射する光に対する非選択
帯域より広帯域となる。この時、効率よく合成されない
光の波長帯域が広くなり、光合成光学系１９での光利用
効率が更に低下する。また、ダイクロイック多層膜２６
．２７．２８．２９に拡散光が入射した場合に各色光の
入射角が変化する方向は、紙面に平行な方向で特に偏る
傾向があるので、非選択帯域がシフトする方向が偏って
しまい、投写画像における明るさおよび色の均一性が低
下するといった課題も生じる。

これらの課題を解決するためには、例えば赤の色光を効
率よく反射するために、赤反射グイクロイック多層膜２
６．２７のカットオフ波長λｏｆｆを入射する赤の色光
の帯域より十分に短波長側に離れて設定すればよいが、
その場合には緑の色光を効率よく透過させることができ
なくなってしまう。

これは青反射ダイクロイック多層膜２８．２９について
も同様である。このように３つの色光全てを効率よく合
成するようにダイクロイック多層膜２６゜２７、２８．
２９のカットオフ波長λｏｆｆを設定することは困難で
あった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、光合成光学
系の光利用効率を向上させて、それによって光出力が大
きく、明るさおよび色の均一性の良好な投写型表示装置
を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段上記課題を解決するため、本発明の投写型表示装置は、
３原色の色成分を含む光源と、前記光源の出力光を３原
色の色光に分ける色分解手段と、前記各色光が照射され
て変調された直線偏光の光が出射する３つのライトバル
ブと、映像信号に応じて前記ライトパルプの各々を駆動
するための駆動回路と、前記各ライトパルプからの出力
光を１つに合成する平板型の赤反射ダイクロイックミラ
ーと平板型の青反射ダイクロイックミラーとをＸ字状に
交差させた光合成手段と、前記光合成手段からの出力光
を受け前記ライトバルブの光学像をスクリーン上に投写
する投写レンズとを備え、前記平板型の赤反射ダイクロ
イックミラーおよび前記平板型の青反射ダイクロイック
ミラーの各々において透過率が５０％となる波長をカッ
トオフ波長λｏｆｆとした場合に、前記平板型の赤反射
ダイクロイックミラーはＳ偏光で入射する光について５
５５　ｎｍ≦λｏｆｆ≦５９０ｎｍであるようにし、前
記平板型の青反射ダイクロイックミラーはＳ偏光で入射
する光について５１０ｎｍ≦λ０「「≦５３５ｎｍであ
るようにし、前記光合成手段を直進して前記投写レンズ
に入射する光は前記平板型のダイクロイックミラーの各
々に対してＰ偏光で入射し、前記光合成手段によって反
射されて前記投写レンズに入射する光は前記平板型のダ
イクロイックミラーの各々に対してＳ偏光で入射するよ
うにしたものである。

ここで、好ましくは前記光源にはメタルハライドランプ
を用いるとよい。

更に好ましくは前記光源にはタリウムのハロゲン化合物
を含むメタルハライドランプをを用いるとよい。

作用上記構成によれば、光合成光学系の各ダイクロイック多
層膜の非選択帯域が光合成光学系に入射する赤、緑、青
の各色光の帯域と重ならないか、重なる領域をできるだ
け小さくしているので効率よく各ライトバルブから出射
する光が合成される。

更に、ライトバルブから出射する光が光合成光学系に様
々な入射角で入射した場合に、入射角に依存して各ダイ
クロイック多層膜の非選択帯域がシフトしてもその時に
投写画像の明るさ及び色の均一性が低下する割合を極力
小さくすることができる。

これにより、光出力が大きく投写画像の明るさおよび色
の均一性の高い投写型表示装置を実現することができる
。

実施例以下、本発明の投写型表示装置の一実施例について添付
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における光学系の構成を示し
たものである。この光学系は、光源４０、色分解光学系
４８、平面ミラー５５．５６．５７．５８、ライトパル
プ５９．６０．６１、光合成光学系７１、投写レンズ７
８、駆動回路８０から成る。スクリーン７９は本光学系
を用いてカラー画像を投写するためのものである。色分
解光学系４８は、平板型の赤反射ダイクロイックミラー
４９と二分割した平板型の青反射ダイクロイックミラー
５０．５１をＸ字状に交差させた構成となっている。光
合成光学系７１は色分解光学系４８と同様に平板型の赤
反射ダイクロイックミラー７２と二分割した平板型の青
反射ダイクロイックミラー７３．７４をＸ宇土に交差さ
せた構成となっている。平板型の赤反射ダイクロイック
ミラー４９７２の片面にはそれぞれ赤反射グイクロイッ
ク多層膜５２．７５が蒸着されている。平板型の青反射
ダイクロイックミラー５０．５１．７３．７４の片面に
はそれぞれ青反射ダイクロイック多層膜５３．５４．７
６、７７が蒸着されている。青反射ダイクロイック多層
膜５３、５４はそれぞれ同一平面内にある。青反射ダイ
クロイック多層膜７６、７７についてもそれぞれ同一平
面内にある。また、各ダイクロイック多層膜５２゜５３
、５４．７５．７６、７７は光軸４７と４５度の角度で
なすようにしている。ここで、色分解光学系４８の赤反
射グイクロイック多層膜５２および青反射ダイクロイッ
ク多層膜５３．５４の分光特性はスクリーン７９への投
写画像の色再現性を考慮して決定される。また、光合成
光学系７１の赤反射ダイクロインク多層膜７５および青
反射ダイクロインク多層膜７６、７７の分光特性は本発
明の効果を得るために４５度入射の光について第２図お
よび第３図に示す特性としている。第１図に示した構成
は光合成光学系７１を除いては第５図に示した従来例の
構成と同一である。

光合成光学系７１として平板型のダイクロイックミラー
をＸ宇土に交差させたものを使用すると、第５図に示し
たプリズム型のものを用いる場合に比べて装置全体のコ
ストを安価にできる利点がある。

ここで、平板型のグイクロインクミラーを用いるとプリ
ズム型のものに比べて投写画像の解像度が低下するが、
現行のＮＴＳＣ方式のカラーテレビ画像程度の解像度で
あれば問題はない。

光源４０はランプ４１と、集光レンズ４２と凹面鏡４３
と、熱線吸収フィルタ４４とから構成される。ランプ４
１にはメタルハライドランプを用いている。メタルハラ
イドランプは放電灯の一種で、発光効率が一般的なキセ
ノンランプやハロゲンランプに比べて高く、少ない消費
電力でより大きな光出力が得られる。現在実用化されて
いる一般的なメタルハライドランプの多くはアーク放電
を行う電極間距離がキセノンランプの電極間距離やハロ
ゲンランプのフィラメント長に比べて長く、従って、発
光体の大きさがキセノンランプやハロゲンランプに比べ
て大きいという欠点を有する。メタルハライドランプは
発光物質として特定の金属をハロゲン化合物として封入
しているため、封入金属に応じた特有の分光強度分布と
なる。ここではＤｙＴｌ−Ｉｎ系のメタルハライドラン
プを用いている。タリウムＴＩは５３５ｎｎ＋付近に強
い輝線スペクトルを生じ、これにジスプロシウムＤｙの
多数の弱いスペクトルとインジウムＩｎの４１０及び４
５０ｎｍ付近のスペクトルを組み合わせた分光強度分布
となる。ここで、タリウムＴ１を封入化合物として用い
たメタルハライドランプにおいては、緑の色成分に関与
する光はそのほとんどがタリウムＴｌの輝線スペクトル
の５３５ｎｍ付近の波長の光となる。

ランプ４１から放射される光は集光レンズ４２と凹面鏡
４３とにより平行に近い光に変換される。厳密には、ラ
ンプ４１の発光体４５の中心４６から出る光線が集光レ
ンズ４２から光軸４７と平行に出射し、色分解光学系４
８の各ダイクロイック多層膜５２．５３．５４と光合成
光学系７１の各ダイクロインク多層膜７５゜７６、７７
の各々に４５度の入射角で入射する。この時、ランプ４
１の発光体４５がある程度の大きさを持つので集光レン
ズ４２から出射した光は拡がりながら進行する。従って
、発光体４５の中心４６以外から出射した光線は各ダイ
クロイック多層膜５２．５３．５４゜７５、７６、７７
に４５度以外の入射角で入射する。

集光レンズ４２から出た光は熱線吸収フィルタ４４によ
り赤外線が除去される。光源４０の出力光は色分解光学
系４８に入射し、赤の光が赤反射のダイクロイック多層
膜５２により反射されて、平面ミラー５５、５６により
光路が折り曲げられ赤のライトバルブ５９に入射する。

青の光は青反射のダイクロインク多層膜５３．５４によ
り反射されて、平面ミラー５７゜５８により光路が折り
曲げられて青のライトバルブ６１に入射する。赤反射の
ダイクロイック多層膜５２と青反射のダイクロイック多
層膜５３．５４を透過した緑の光はそのまま直進して緑
のライトバルブ６０に入射する。

ライトバルブ５９．６０．６１はマトリックス電極を有
する透過型の液晶パネルである。駆動回路８０は映像信
号Ｙに応じて各ライトバルブ５９．６０．６１の各画素
の透過率を制御する電気信号Ｒ，Ｇ、　Ｂを出力する。

ライトバルブ５９．６０．６１は液晶層６３゜６７、６
９によって入射光の偏光方向を変化させることにより光
学像を形成する。従って、直線偏光の入射光を得るため
の入射側偏光板６２．６５．６８と出力光を選択するた
めの出射側偏光板６４．６７、７０を有している。この
時、出射側偏光板６４．６７、７０の偏光方向は液晶パ
ネルの製造工程において任意の方向を選択することがで
きる。また、入射側偏光板６２．６５．６８の偏光方向
はライトバルブ５９．６０゜６１の出射側偏光板６４．
６７、７０の偏光方向に対してそれぞれがある所定の角
度をなすようにすればよい。ここでは、緑のライトバル
ブ６０の出射側偏光板６７の偏光方向は紙面に対して平
行とし、赤および青のライトバルブ５９．６１の出射側
偏光板６４．７０の偏光方向は紙面に対して垂直となる
ようにしている。

ライトバルブ５９．６０．６１の出射側偏光板６４．６
７゜７０の偏光方向を上記のように設定した結果、赤の
ライトバルブ５９から出射する光は光合成光学系７１の
赤反射ダイクロイック多層膜７５に対してＳ偏光入射と
なる。同様に、青のライトバルブ６１から出射する光は
光合成光学系７１の青反射ダイクロイック多層膜７６、
７７に対してＳ偏光入射となる。また、緑のライトバル
ブ６０から出射する光は光合成光学系７１の赤反射ダイ
クロイック多層膜７５と青反射ダイクロイック多層膜７
６、７７に対してＰ偏光入射となる。ライトバルブ５９
．６０．６１からの出力光は光合成光学系７１により１
つに合成されて、実質的にライトバルブ６０の位置にカ
ラー画像が合成される。

このカラー画像は投写レンズ７８によりスクリーン７９
上に拡大投写される。

投写レンズ７８はテレセントリックレンズであり、投写
レンズ７８のライトバルブ５９．６０．６１側の主光線
がすべて光軸４７と平行になるようにしている。

これは、次のような理由による。一般に、ライトバルブ
には入射光線の入射角により光学的な特性が異なるとい
う性質があり、通常の投写レンズを用いるとライトバル
ブの中心から離れるほどライトバルブへの主光線の入射
角が大きくなるので、スクリーン上の中心と周辺で画質
が異なる場合がある。これを避けるにはテレセントリッ
クの投写レンズを用い、投写レンズに入射するすべての
主光線を光軸に平行にするのがよい。

ここで、ライトバルブ５９．６０．６１から出射する赤
、緑、青の各色光の分光強度分布は、ランプ４１から出
射する光の分光強度分布と色分解光学系４８の赤反射ダ
イクロイック多層膜５２と青反射ダイクロイック多層膜
５３．５４の分光特性によって決定される。また、一般
にダイクロイック多層膜の分光特性は偏光方向に依存す
るので、ライトバルブ５９゜６０、６１の入射側偏光板
６２．６５．６８の偏光軸方向によっても各色光の分光
強度分布は変化する。しかし、実際には各色光の分光強
度分布はスクリーン７９に投写したカラー画像における
色再現性を考慮して決定されなければならない。従って
、色分解光学系４８により分けられた各色光のなかで著
しく色純度の低いものについてはその光路中に適当な色
フィルタを挿入することによって分光強度分布の補正が
行われる。実用上、光源４０、色分解光学系４８、ライ
トバルブ５９．６０．６１がどのような構成であっても
スクリーン７９への投写画像において良好な色再現性を
得るためには、−船釣な各色光の帯域は最も広帯域な場
合で以下に示す波長範囲となる。赤の色光の分光強度分
布の帯域は６００ｎｍ付近より長波長側となる。緑の色
光の分光強度分布の帯域は５００ｎｍ付近から５７０ｎ
ｍ付近となる。青の色光の分光強度分布の帯域は５００
ｎｍ付近より短波長側となる。これは、ランプ４１とし
て前述のメタルハライドランプを用いずにキセノンラン
プやハロゲンランプを用いた場合においても同様である
。

ここで、本実施例における赤、緑、青の各ライトバルブ
６９．６０．６１から出射する各色光の分光強度分布の
一例を第４図に示す。赤及び青の色光についてはそれぞ
れ上記帯域の一般的な分光分布となっている。緑の色光
については、タリウムＴＩを発光物質として封入してい
るので５３５ｎｍ付近に強い輝線スペクトルを生じてい
る。この輝線スペクトルが緑の色光の大部分を占めてい
る。これがランプ４１とタリウムＴＩを含んだメタルハ
ライドランプを用いた場合の三原色の色光の分光強度分
布の特徴となる。

これに対して、光合成光学系７１は赤反射ダイクロイッ
ク多層膜７５および青反射ダイクロイック多層膜７６、
７７が第２図および第３図に示す分光特性を有する。赤
反射ダイクロイック多層膜７５はＳ偏光の入射光につい
てカットオフ波長λｏｆｆ　＝　５７５ｎｍである。Ｐ
偏光の入射光についてはカットオフ波長λｏｆｆ　＝　
６００ｎｍである。また、青反射ダイクロイック多層膜
７６、７７はいずれもＳ偏光の入射光についてカットオ
フ波長λｏｆｆ　＝　５２０ｎｍである。

Ｐ偏光の入射光についてはカットオフ波長λｏｆｆ＝　
４９５ｎａ＋である。この様に赤反射ダイクロイック多
層膜７５においてはＰ偏光入射に対するカットオフ波長
λｏｆｆがＳ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆ
より２５ｎｍ程度離れて長波長側に存在する。

また、青反射ダイクロイック多層膜７６、７７において
はＰ偏光入射に対するカントオフ波長λｏｆｆがＳ偏光
入射に対するカットオフ波長λｏｆｆより２５ｎｍ程度
離れて短波長側に存在する。多層膜の設計により各偏光
方向に対してカットオフ波長λｏｆｆがシフトする量は
若干変化するが、−船釣な平板型のダイクロイックミラ
ーの特性として上記の様になる。

その結果、光合成光学系７１は入射する各色光の偏光方
向を前述のように規定しているので、カットオフ波長λ
ｏｆｆで表現して以下に示す帯域を有する。赤の色光に
ついてはＳ偏光入射なので５７５ｎｏ＋より長波長側の
反射帯域を有する。また、青の色光についてもＳ偏光入
射なので５２０ｎｍより短波長側の反射帯域を有する。

これに対し、緑の色光はＰ偏光入射なので４９５ｎｍか
ら６００ｎｍの帯域の透過帯域を有する。これらは、明
らかに３つの色光すべてを同じ偏光方向で入射させた場
合に比べて広域帯となっている。その結果、ライトパル
プ５９゜６０、６１から出射する各色光の分光強度分布
の帯域から外れた波長帯かもしくはできるだけ重なる領
域が小さくなるように、光合成光学系７１の赤反射ダイ
クロイック多層膜７５および青反射ダイクロインク多層
膜７６、７７の非選択帯域が存在する。これにより、ダ
イクロイック多層膜７５．７６、７７の非選択帯域で効
率よく合成できない光が減少し、光合成光学系７１にお
ける光利用効率が改善される。

ここで、本実施例に示すようにランプ４１としてメタル
ハライドランプを用いると高効率な光出力が得られるが
、アーク長が長いので発光体４５を点光源と見なして扱
うことが困難となる。その結果、発光体４５の中心４６
以外から出射した光は拡がりながら進行する。従って、
ライトパルプ５９．６０．６１から出射した光は光合成
光学系７１のダイクロインク多層膜７５．７６、７７に
対して４５度付近の様々な入射角で入射する。ここで、
ダイクロイック多層膜７５、７６、７７は入射角が変化
することでその分光特性が変化する。実際には、入射角
が４５度に対して±５度変化することでカットオフ波長
λｏｆｆが±Ｉｏｎｓ程度シフトする。これに伴い、非
選択帯域も同程度シフトする。その結果、光合成光学系
７１の光利用効率が更に低下すると共に、入射角に依存
して投写画像の明るさ及び色の均一性が低下する。

しかしながら、光合成光学系７１のダイクロイック多層
膜？５．７６、７７の各分光特性を前述の様に設定して
おれば、それぞれの非選択帯域がライトバルブ５９．６
０．６１から出射する各色光の帯域から外れて存在する
かできるだけ重なる領域を小さくしているので、光合成
光学系７１での光利用効率の低下を極力抑えることがで
きる。また、明るさおよび色の均一性が低下する割合に
ついても改善することができる。従って、メタルハライ
ドランプの様にランプ４１がある程度の大きさの発光体
を持っていても実用が可能となる。

更に、ランプ４１としてタリウムＴｌを含むメタルハラ
イドランプを用いれば、緑の色光の帯域が５３５ｎｍの
輝線スペクトルを中心として非常に狭帯域となるので、
青の色光と緑の色光の両帯域間の波長帯域および緑の色
光と赤の色光の両帯域間の波長帯域を広くとることがで
きる。従って、各ダイクロイック多層膜の分光特性を決
定する自由度が増し、光合成光学系７１での光利用効率
がより改善され、明るさおよび色の均一性の高い投写画
像が得られる。

上記実施例では、ライトバルブ５９．６０．６１から出
射する各色光の分光強度分布の一例を用いてそれに対す
る光合成光学系７１の各ダイクロイック多層膜７５．７
６、７７の有効な分光特性を第２図および第３図に示す
ように定めたが、ランプ４１、色分解光学系４８、ライ
トバルブ５９．６０．６１の構成に合わせて、各分光特
性を最適化することによりいずれも上述と同様の効果を
得ることができる。

具体的には、赤反射ダイクロイック多層膜７５のＳ偏光
入射に対するカットオフ波長λｏｆｆは入射する赤の色
光の帯域を考慮して、長波長側についてはおよそ５９０
ｎｍまで設定できる。この時、Ｐ偏光入射に対するカッ
トオフ波長λｏｆｆはおよそ６１５　ｎｍとなり緑の色
光の帯域から十分に離れた波長帯に非選択帯域が存在す
る。また、短波長側については、入射する緑の色光の帯
域からＰ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆがお
よそ５８０ｎｍより長波長側であることが好ましく、こ
の時のＳ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆはお
よそ５５５ｎｍとなる。これについても、赤の色光の帯
域から十分に離れた波長帯に非選択帯域が存在する。

従って、赤反射ダイクロイック多層膜７５の分光特性は
Ｓ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆで表現して
５５５ｎｍ≦λｏｆｆ≦５９０ｎｎ＋の範囲であること
が好ましい。

同様に、青反射ダイクロインク多層膜７６、７７のＳ偏
光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆは、入射する青
の色光の帯域を考慮して、長波長側についてはおよそ５
１０ｎｍまで設定できる。この時、Ｐ偏光入射に対する
カットオフ波長λｏｆｆはおよそ４８５０輪となり緑の
色光の帯域から十分に離れた波長帯に非選択帯域が存在
する。また、長波長側については、入射する緑の色光の
帯域からＰ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆが
およそ５１０ｎｍより短波長側であることが好ましく、
この時のＳ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆは
およそ５３５ｎｍとなる。これについても、青の色光の
帯域から十分に離れた波長帯に非選択帯域が存在する。

従って、青反射ダイクロイック多層膜７６、７７の分光
特性はＳ偏光入射に対するカットオフ波長λｏｆｆで表
現して５１０ｎｍ≦λｏｆｆ≦５３５ｎａ＋の範囲であ
ることが好ましい。

以上の実施例においては、光源４０のランプ４１として
はＤｙ−Ｔｌ−Ｉｎ系のメタルハライドランフヲ用いた
実施例を示しているが、キセノンランプやハロゲンラン
プを用いた場合や封入物質としてタリウムＴＩを含まな
いメタルハライドランプを用いた場合においても、ライ
トバルブ５９．６０゜６１から出射する各色光の帯域は
同様の波長帯となるので、その色光の分光強度分布に合
わせてダイクロイック多層膜７５．７６、７７の分光特
性を前述の波長範囲内で適当に定めることにより上述と
同様の効果を得ることができる。

また、投写レンズ７８はテレセンドリンクレンズを用い
たが、ライトバルブ５９．６０．６１側の画角の小さい
レンズであればこれを用いることも可能である。

第１図においては、ライトバルブ５９．６０．６１とし
て液晶パネルを用いた例を示したが、光学的に変調され
た直線偏光の光を出射するものならライトバルブとして
用いることができる。この場合においても、上述の実施
例と同様の効果を得ることができる。

発明の効果以上述べたごとく本発明によれば、光合成光学系におい
て各ダイクロイック多層膜の分光特性の非選択帯域が、
ライトバルブから出射する各色光の帯域から外れた波長
帯に存在するか重なる領域ができる限り小さくなってい
るので、その非選択帯域において効率よく合成できない
光の割合を減少させ、光合成光学系において高光利用効
率を実現している。また、メタルハライドハンプのよう
に発光体の面積がある程度大きい場合に、ライトバルブ
から出射する各色光が様々な入射角で光合成光学系に入
射しても、入射角に依存した非選択帯域のシフトが各色
光に与える影響を減少させる。

これにより、投写画像の明るさおよび色の均一性の低下
を改善することができ、光出力の大きい投写型表示装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における投写型表示装置の構
成を示す略構成図、第２図は光合成光学系の赤反射グイ
クロイック多層膜の分光反射率特性図、第３図は光合成
光学系の青反射グイクロイック多層膜の分光反射率特性
図、第４図は赤、緑。青の各ライトバルブから出射して光合成光学系に入射す
る各色光の分光強度分布図、第５図は従来の投写型表示
装置の構成を示す略構成図である。４０・・・・・・光源、４８・・・・・・色分解光学系
、５５．５６．５７５８・・・・・・平面ミラー、５９
．６０．６１・・・・・・ライトバルブ、７１・・・・
・・光合成光学系、７８・・・・・・投写レンズ、７９
・・・・・・スクリーン、８０・・・・・・駆動回路。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第図た芭に先学系赤反側゛９イフロイツク勺１１漫の′δた
反ｒ牽箭性Ｈ１−１丼ｅｌ＋−−メ第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）３原色の色成分を含む光源と、前記光源の出力光
を３原色の色光に分ける色分解手段と、前記各色光が照
射されて変調された直線偏光の光が出射する３つのライ
トバルブと、映像信号に応じて前記ライトバルブの各々
を駆動するための駆動回路と、前記各ライトバルブから
の出力光を１つに合成する平板型の赤反射ダイクロイッ
クミラーと平板型の青反射ダイクロイックミラーとをＸ
字状に交差させた光合成手段と、前記光合成手段からの
出力光を受け前記ライトバルブの光学像をスクリーン上
に投写する投写レンズとを備え、前記平板型の赤反射ダ
イクロイックミラーおよび前記平板型の青反射ダイクロ
イックミラーの各々において透過率が５０％となる波長
をカットオフ波長λｏｆｆとした場合に、前記平板型の
赤反射ダイクロイックミラーはＳ偏光で入射する光につ
いて５５５ｎｍ≦λｏｆｆ≦５９０ｎｍであるようにし
、前記平板型の青反射ダイクロイックミラーはＳ偏光で
入射する光について５１０ｎｍ≦λｏｆｆ≦５３５ｎｍ
であるようにし、前記光合成手段を直進して前記投写レ
ンズに入射する光は前記平板型のダイクロイックミラー
の各々に対してＰ偏光で入射し、前記光合成手段によっ
て反射されて前記投写レンズに入射する光は前記平板型
のダイクロイックミラーの各々に対してＳ偏光で入射す
るようにした投写型表示装置。
（２）光源にメタルハライドランプを用いた請求項（１
）記載の投写型表示装置。
（３）光源にタリウムのハロゲン化合物を含んだメタル
ハライドランプをを用いた請求項（１）記載の投写型表
示装置。