JPH04104120A

JPH04104120A - 色分解光学系

Info

Publication number: JPH04104120A
Application number: JP2220080A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ishibe; 芳浩石部
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1992-04-06
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: JP3023152B2

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］この発明は光源の光を分解する色分解光学系に関するも
のである。

［従来の技術］光源の光を赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）に分解するた
めの光学系がある。この光学系では第７図で示すように
、光源１に対応して順次ダイクロイックミラー２．３及
び４が対応して配置されている。光源１の光はダイクロ
イックミラー２により赤の光ＬＲのみが反射されてその
他の成分はダイクロイックミラー３に達する。ダイクロ
イックミラー３では青の光ＬＢだけが反射され、緑の光
ＬＧはダイクロイックミラー４において反射される。

これにより、光源１の光は赤の光ＬＲ，緑の光ＬＧ及び
青の光ＬＢに分解されるのである。

［発明が解決しようとする課題］ところが、このような従来の光学系では第８図で見るよ
うに光源１の光がダイクロイックミラー２あるいは３あ
るいは４におけるポイントス１ポイントｙ１及びポイン
ト２においてそれぞれダイクロイックミラーに対する入
射角が変わってしまう。ここではダイクロイックミラー
２のみが例示しである。そのためこれらのポイントｘ、
ｙ、ｚで分光されあとの分光特性は、たとえば第９図の
ように波長が入射角のちがう分だけずれてしまう。

これを防ぐ方法として、ダイクロイックミ、ラーに対す
る入射角をポイントｘ、ｙ、ｚあるいはその他すべての
ポイントにおいて同一にすればよい。しかし、これには
照明光学系をテレセントリック光学系にしなければなら
ない。このようにすると、照明光季系が非常に大きくな
るという欠点がある。

一方、ダイクロイックミラーの入射角のちがいを考慮し
て、最初からダイクロイックミラーのポイントｘ、ｙ、
ｚの部分において分光特性をずらしてダイクロイックミ
ラーを作り、最終的に分光された赤、青、緑の光の分光
特性を均一にすることが考えられる。しかしこのような
特性のダイクロイックミラーは高価であり、製造上安定
した品質のものを得るのが難しい。

［発明の目的］この発明は、小型で安価であり、分光特性を一様なもの
とすることができる色分解光学系を提供することを目的
としている。

［発明の要旨］この発明は特許請求の範囲に記載の色分解光学系を要旨
としている。

［課題を解決するための手段］第１図を参照する。色分解素子であるダイクロイックミ
ラー１１．１２．１３にそれぞれ対応して波長補正手段
である波長補正板１４．１５．１６を配置する。これに
よりダイクロイックミラー１１．１２．１３の入射面に
入射する光の入射角のちがいによる波長のずれを補正す
る。

また第６図に示すようにダイクロイックミラー１１．１
２．１３と、波長補正板２４゜２５．２６の間に、それ
ぞれレンズ２７，２８．２９を配置することもできる。

［作　用］このようにすることで色分解したあとの赤、青、緑の分
光分布特性を一様なものとすることができる。つまりカ
ラーバランスをとることができる。

［実　施　例］第１図を参照する。

光源１０に対応して順次ダイクロイックミラー１１．１
２．１３が配置されている。ダイクロイックミラー１１
は赤の光を分光するものである。ダイクロイックミラー
１２は青の光を分光するものである。さらにダイクロイ
ックミラー１３は緑の光を分光または反射するものであ
る。

ダイクロイックミラー１１に対応して波長補正板１４が
配置されている。ダイクロイックミラー１２に対応して
波長補正板１５が配置されている。さらにダイクロイッ
クミラー１３に対応して波長補正板１６が配置されてい
る。

これらの波長補正板１４．１５．１６を配置することに
より、ダイクロイックミラー１１．１２．１３の分光特
性のちがいが波長補正板１４．１５．１６によって除去
される。

これにより得られる光ＬＲＳＬＢ、ＬＧを一様な分光特
性とすることができる。

第２図には、ダイクロイックミラー１１の波長特性曲線
１１ｃと波長補正板１４の波長特性曲線１４ｃが示され
ている。

第１図に示したダイクロツクミラー１１のポイントＸ１
の波長特性は実線で示し、ポイントＹｌ、Ｚｌの波長特
性は破線で示している。なお、波長補正板１４．１５．
１６の特性は第２図、第３図および第４図で示すように
透過率５０％のところでの値で代表する。

たとえば第２図では、ダイクロイックミラー１１のポイ
ントＸ１の反射波長は５９５　ｎｍ。

ポイントＹ１の反射波長は５８５　ｎｍ、さらにポイン
トＺ１の反射波長は５７５ＩｌｌＴｌにずれている。一
方、透過率５０％のところでは波長補正板１４は６０５
０ｍに設定されている。つまり、この波長補正板１４で
は、ポイントＸ１、Ｙｌ、Ｚｌのいずれからの赤の光Ｌ
Ｒも透過率５０％においては６０５　ｎｍ以上の反射成
分が通過して光ＬＲになる。つまり波長補正板１３は波
長の長い領域を通すフィルタである。これにより、第１
図の赤の光ＬＲはポイントＸｉ、Ｙ１．Ｚｌに関係なく
一様なものが得られる。

第３図には、ダイクロイックミラー１２の波長特性曲線
１２ｃと波長補正板１５の波長特性曲線１５ｃが示され
ている。

第１図に示したダイクロツクミラー１２のポイン］・Ｘ
２の波長特性は実線で示し、ポイントＹ２．Ｚ２の波長
特性は破線で示している。

透過率５０％のところでは、たとえばダイクロイックミ
ラー１２のポイントＸ２の反射波長は５３０　＋＋ｍ、
ポイントＹ２の反射波長は５２０　ｎｍ、さらにポイン
トＺ２の反射波長は５１０ｎｍにずれている。一方、透
過率５０％のところでは波長補正板１５は５００　ｎｍ
に設定されている。つまり、この波長補正板１５では、
ポイントＸ２．Ｙ２．、’Ｚ２のいずれからの青の光Ｌ
Ｂも透過率５０９６においては５００ｎｍ以下の反射成
分か通過して光ＬＢになる。つまり波長補正板１５は波
長の短い領域を通すフィルタである。これにより、第１
図の赤の光ＬＢはポイントＸ２．Ｙ２．Ｚ２に関係なく
一様なものが得られる。

第４図には、ダイクロイックミラー１３の波長特性曲線
１３ｃと、波長補正板１６の波長特性曲線１６ｃが示さ
れている。

波長補正板１６の波長特性曲線１６ｃはバンドパスフィ
ルタ特性になっており、たとえば５２５〜’５６０ｎｍ
の範囲において緑の反射波長成分が波長補正板１６を通
過する。つまり波長補正板１６はたとえば積極的に５９
０゜５８０．５７０ｎｍなどの赤の光と５１５，５０５
．４９５ｎｍの青の光を通さないのである。

これによりダイクロイックミラー１３のポイントＸ３．
Ｙ３．Ｚ３にかかわらず、第１図の一様な緑の光ＬＧが
得られる。

光源１０の光はダイクロイックミラー１１に入射して、
赤の光ＬＲが反射されて波長補正板１４を通り補正され
る。ダイクロイックミラー１１を通った青と緑の光ＬＢ
ＸＬＧはダイクロイックミラー１２に入射される。青の
光ＬＢが反射されて波長補正板１５を通り補正される。

さらに緑の光ＬＧはダイクロイックミラー１３により反
射されて波長補正板１６を通り補正される。

これら波長補正板１４，１５．１６はたとえばダイクロ
イック特性をもたせた蒸着膜を形成することにより作る
ことができる。

第５図は実施例２を示している。実施例２では第１図の
実施例１と比較すると、ダイクロイックミラー１１と１
２が入れ変わっている。このため波長補正板１４．１５
も入れ変わっている。このようにしても実施例１と同じ
結果を得る。

第６図は実施例３を示している。この実施例においては
ダイクロイックミラー１１．１２．１３と波長補正板２
４，２５．２６の間にそれぞれフィールドレンズ２７，
２８．２９が配置されている。これらフィールドレンズ
２７．２８．２９はその焦点距離Ｆは、これらレンズか
ら光源１０までの距離とほぼ同一になっている。このよ
うにすることでさらに分光特性を一様にすることが可能
である。

ダイクロイックミラー１３の代わりに単なるアルミ製の
反射ミラーにしてもよい。しかし、上述のバンドパス特
性を有するダイクロイックミラー１３を用いることで色
純度を上げることができる。

ところでこの発明は上述の実施例に限定されるものでは
ない。

たとえば波長補正板に代えて色ガラスフィルタを採用す
ることができる。また、色分解素子は、ダイクロイック
ミラーに代えてダイクロイックプリズムを採用すること
もできる。

［発明の効果］以上説明したことから明らかなように、テレセントリッ
ク光学系を用いるに比べて小型にでき、色分解の際の分
光特性を一様なものとすることができる。これによりた
とえばカラー液晶プロジェクタ−などの分解光学系とし
て使用してバラーンスのとれた良質な色彩の投影像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の色分解光学系の実施例１を示す図、
第２図〜第４図はダイクロイックミラーの特性と波長補
正板の特性を示す図、第５図と第６図はこの発明の実施
例２と３を示す図、第７図は従来の色分解光学系を示す
図、第８図は従来におけるダイクロイックミラーにおけ
る入射角のちがいを示す図、第９図は従来におけるダイ
クロイックミラーの特性を示す図である。１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・光　
源１１．１２．１３・・・ダイクロイックミラー１４．
１５．１６・・・波長補正板２７．２８．２９・・・フィールドレンズ／゛代　理　人　　弁理士　　田辺　徹Ｈ゛（こ、波長　（ｎｍ）波長　（ｎｍ）波長　（ｎｍ）

Claims

【特許請求の範囲】１、光源の光を色分解素子を用いて色分解する色分解光学系において、色分解素子の光入射面に入
射する光の入射角のちがいによる波長のずれを補正する
ために、少くとも１つの波長補正手段を設けて色分解し
たあとの分光分布特性を一様なものにする色分解光学系
。２、色分解素子と波長補正手段の間にレンズを配置する請求項１に記載の色分解光学系。