JPH0566308A - 投射型表示装置 - Google Patents

投射型表示装置

Info

Publication number
JPH0566308A
JPH0566308A JP3227560A JP22756091A JPH0566308A JP H0566308 A JPH0566308 A JP H0566308A JP 3227560 A JP3227560 A JP 3227560A JP 22756091 A JP22756091 A JP 22756091A JP H0566308 A JPH0566308 A JP H0566308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
angle
degrees
dichroic mirror
dichroic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3227560A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Hamada
哲也 浜田
Tetsuya Kobayashi
哲也 小林
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3227560A priority Critical patent/JPH0566308A/ja
Publication of JPH0566308A publication Critical patent/JPH0566308A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 投射型表示装置に関し、入射角度の変動によ
る透過、反射の特性の変化を減少させることのできるよ
うにすることを目的とする。 【構成】 光をダイクロイックミラーまたはダイクロイ
ックプリズムに入射し、特定の波長帯域を透過または反
射させるような光学系において、ダイクロイックミラー
(12,13)またはダイクロイックプリズムのコーテ
ィング面の法線と光軸とのなす角(θ)が45度以下で
ある構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば液晶パネルにより
形成された画像を投射レンズによりスクリーンに投射す
る投射型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルにより形成された画像を投射
レンズによりスクリーンに投射する投射型表示装置の一
例が図5に示されている。図5においては、光源1、色
分離用ダイクロイックミラー2,3、全反射ミラー4、
集光用コンデンサレンズ5,6,7、液晶パネルからな
るライトバルブ8,9,10、全反射ミラー11、色合
成用ダイクロイックミラー12,13、及び投射レンズ
14が配置されている。色分離用ダイクロイックミラー
2は例えば青色光の波長成分を全反射ミラー11へ反射
させ、全反射ミラー11から集光用コンデンサレンズ5
を経てライトバルブ8で光変調を受け、色合成用ダイク
ロイックミラー12,13を透過して、投射レンズ14
にいたる。色分離用ダイクロイックミラー2を透過した
青色光以外の波長成分は次の色分離用ダイクロイックミ
ラー3に達し、そこで緑色光の波長成分を色合成用ダイ
クロイックミラー12へ反射させ、その途中で集光用コ
ンデンサレンズ6を経てライトバルブ9で光変調を受
け、色合成用ダイクロイックミラー12から投射レンズ
14にいたる。色分離用ダイクロイックミラー3を透過
した残りの色の光の波長成分は集光用コンデンサレンズ
7を経てライトバルブ10で光変調を受け、全反射ミラ
ー4で色合成用ダイクロイックミラー13へ反射させ、
投射レンズ14にいたる。
【0003】なお、色分離及び色合成は、ダイクロイッ
クミラーの代わりに、ダイクロイックプリズムにより行
うこともできる。最近では、ダイクロイックミラーの場
合にも、またダイクロイックプリズムの場合にも、ガラ
ス等の透明な基材の表面に光の特定の波長成分を選択的
に反射、透過させるコーティング膜を設けたものが使用
され、このコーティング膜は例えばSiO2,TiO2
ど屈折率の異なる膜を厚さや屈折率を計算して複数層積
層してなるものである。
【0004】従来の投射型表示装置では、各ダイクロイ
ックミラー2,3,12,13、及び全反射ミラー4,
11は、光源1から投射レンズ14にいたる光軸に対し
て45度の角度で配置されていた。より詳細には、例え
ばダイクロイックミラー12を例にとると、ダイクロイ
ックミラー12のコーティング面の法線pと光軸とのな
す角θが45度となるようになっていた。この色合成用
ダイクロイックミラー12の場合、集光用コンデンサレ
ンズ5及びライトバルブ8を通る光と、集光用コンデン
サレンズ6及びライトバルブ9を通る光とが入射する
が、角θはいずれに対しても45度となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、色分離及
び色合成のために使用するダイクロイックミラー又はダ
イクロイックプリズムのコーティング膜は、光の特定の
波長成分を選択的に透過、反射させるように薄いプラス
チックの膜を厚さや屈折率を計算して複数層積層してな
るものである。図4は例えば青色反射のダイクロイック
ミラーのコーティング膜の透過率特性を示す図であり、
この例では500nm以下の波長成分をほぼ反射させ、5
00nm以上の波長成分をほぼ透過させるようになってい
る。このような特性は、各ダイクロイックミラーに対す
る入射光の入射角度が45度のときを基準にして設定さ
れたものである。入射角度が45度から変化すると、透
過特性が変化する。緑色反射、又は赤色反射のダイクロ
イックミラーのコーティング膜についても同様な条件で
設計される。
【0006】従って、従来は、各ダイクロイックミラー
のコーティング面の法線pと光軸とのなす角θが45度
となるように配置されていた。しかし、光源1が平行光
を供給するとすると、集光用コンデンサレンズ5,6,
7を通過した光は図5に破線で示されるように、先細の
円錐状の集光になる。このため、例えば図5の緑色反射
のダイクロイックミラー12では、そのミラー12の中
心に入射する光は所定の入射角度45度で入射するが、
そのミラー12の周辺部に入射する光は45度からずれ
た角度で入射することになる。例えば、図5において、
集光用コンデンサレンズ5,6に近い同ミラー12の端
部の位置xに入射した光の入射角度は45度よりも大き
くなり、他端側の位置yに入射した光の入射角度は45
度よりも小さくなる。このように入射角度に変動がある
と、図4に示されるように、ダイクロイックミラーのコ
ーティング膜の透過率特性が波長シフトし、本来透過
(反射)されるべき光が反射(透過)し、表示画面の色
純度の低下や、スクリーンの場所による色むらの原因と
なり、表示品質が低下するという問題があった。
【0007】このような問題に対して、ダイクロイック
ミラー(プリズム)のコーティング膜の形成において、
コーティング膜の膜厚を上記位置x,y等のような場所
により変化させ、それによって入射角度の違いによる特
性の変化を減少させる提案がある。しかし、全体的なシ
ステム設計の都合上集光用コンデンサレンズ5,6,7
の集光角度をかなり大きくすることが必要な場合、コー
ティング膜の膜厚を場所により変化させる対策だけでは
十分に対応できないこともある。本発明の目的は、入射
角度の変動による透過、反射の特性の変化を減少させる
ことのできる投射型表示装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による投射型表示
装置は、光をダイクロイックミラーまたはダイクロイッ
クプリズムに入射し、特定の波長帯域を透過または反射
させるような光学系において、ダイクロイックミラーま
たはダイクロイックプリズムのコーティング面の法線と
光軸とのなす角が45度以下であることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成においては、ダイクロイックミラーま
たはダイクロイックプリズムのコーティング面の法線と
光軸とのなす角が45度以下であるようになっている。
屈折率n、膜の厚さd、入射角θの膜について、光がこ
の膜を透過する際にndcosθで決まる位相ずれが生じ
る。上記反射、透過の特性の変化はこの位相ずれに応じ
て生じるものである。複数の層からなるコーティング膜
の場合には、角層についてこれをあてはめる。本願の発
明では、入射角θが変動すると、位相ずれが cosθの関
数としてあらわれる点に着目したものである。図3に示
されるように、 cosθの曲線を考えると、θが45度以
下の場合には変化率は比較的に小さく、θが45度以上
の場合には前者の場合よりも変化率は大きくなる。例え
ば、θが30度と45度の間の cosθの変化率は、
(1.732/2−1.414/2)=0.15であ
り、θが45度と60度の間の cosθの変化率は、
(1.414/2−0.5)=0.2である。従って、
入射角の変化幅が一定であるとすると、予め、コーティ
ング面の法線と光軸とのなす角が45度以下であるよう
にしておくことによって、同じコーティング膜を cosθ
の変化幅の小さい範囲で使用することができるようにな
る。
【0010】
【実施例】図1に示す投射型表示装置は、概略の構成が
図5のものと同様である。繰り返しになるが、この投射
型表示装置は、光源1、色分離用ダイクロイックミラー
2,3、全反射ミラー4、集光用コンデンサレンズ5,
6,7、液晶パネルからなるライトバルブ8,9,1
0、全反射ミラー11、色合成用ダイクロイックミラー
12,13、及び投射レンズ14を備えている。色分離
用ダイクロイックミラー2は例えば青色光の波長成分を
全反射ミラー11へ反射させ、全反射ミラー11から集
光用コンデンサレンズ5を経てライトバルブ8で光変調
を受け、色合成用ダイクロイックミラー12,13を透
過して、投射レンズ14にいたる。色分離用ダイクロイ
ックミラー2を透過した青色光以外の波長成分は次の色
分離用ダイクロイックミラー3に達し、そこで緑色光の
波長成分を色合成用ダイクロイックミラー12へ反射さ
せ、その途中で集光用コンデンサレンズ6を経てライト
バルブ9で光変調を受け、色合成用ダイクロイックミラ
ー12から投射レンズ14にいたる。色分離用ダイクロ
イックミラー3を透過した残りの色の光の波長成分は集
光用コンデンサレンズ7を経てライトバルブ10で光変
調を受け、全反射ミラー4で色合成用ダイクロイックミ
ラー13へ反射させ、投射レンズ14にいたる。
【0011】色分離及び色合成のため、ダイクロイック
ミラーの代わりに、ダイクロイックプリズムにより行う
こともできる。このようなダイクロイックミラーやダイ
クロイックプリズムは、ガラス等の透明な基材の表面に
光の特定の波長成分を選択的に反射、透過させるコーテ
ィング膜を設けたものであり、このコーティング膜はS
iO2,TiO2 など屈折率の異なる膜を厚さや屈折率を
計算して複数層積層してなるものである。
【0012】本発明では、各ダイクロイックミラー2,
3,12,13、及び全反射ミラー4,11は、それぞ
れのミラーのコーティング面の法線pと光軸とのなす角
θが45度以下になっている。なお、光源1が平行光を
供給するとすると、集光用コンデンサレンズ5,6,7
を通過した光は図1に破線で示されるように、先細の円
錐状の集光になる。このため、例えば図1に緑色反射の
ダイクロイックミラー12では、そのミラー12の中心
に入射する光は所定の入射角度θで入射するが、集光用
コンデンサレンズ5,6に近い同ミラー12の端部の位
置xに入射した光の入射角度はθよりも大きくなり、他
端側の位置yに入射した光の入射角度はθよりも小さく
なる。
【0013】本発明では、少なくともダイクロイックミ
ラー12,13のコーティング面の法線pと光軸とのな
す角が45度以下であるようになっている。従って、上
記したように、屈折率n、膜の厚さd、入射角θの膜に
ついて、光がこの膜を透過する際にnd cosθで決まる
位相ずれが生じるが、その変数としての cosθの曲線を
考えると、θが45度以下の場合には変化率は比較的に
小さく、θが45度以上の場合には前者の場合よりも変
化率は大きくなる。例えば、θが30度と45度の間の
cosθの変化率は、(1.732/2−1.414/
2)=0.15であり、θが45度と60度の間の cos
θの変化率は、(1.414/2−0.5)=0.2で
ある。従って、入射角の変化幅が一定であるとすると、
予め、コーティング面の法線と光軸とのなす角が45度
以下であるようにしておくことによって、同じコーティ
ング膜を cosθの変化幅の小さい範囲で使用することが
できるようになり、透過、反射の特性の変化幅を小さく
することができる。
【0014】このように少なくともダイクロイックミラ
ー12,13のコーティング面の法線pと光軸とのなす
角が45度以下にすると透過、反射の特性の変化幅を小
さくすることができるが、どの程度45度よりも小さく
するかは、それが使用されるシステムの基本条件によっ
て異なる。幾つかの検討の結果では、ダイクロイックミ
ラー12,13のコーティング面の法線pと光軸とのな
す角が40度以下であることが好ましいことが分かって
いる。
【0015】図2は本発明の第2実施例を示す図であ
る。第2実施例は光源1a,1b,1cがそれぞれに
R,G,Bの色成分を供給するものであり、図1の色分
離用ダイクロイックミラー2,3はない。この点を除く
と、第2実施例は第1実施例とほぼ同様である。すなわ
ち、全反射ミラー4、集光用コンデンサレンズ5,6,
7、液晶パネルからなるライトバルブ8,9,10、色
合成用ダイクロイックミラー12,13、及び投射レン
ズ14を備えている。この場合、各色成分が投射レンズ
14に到達する順番が図1のものとは逆になっているの
で、色合成用ダイクロイックミラー12,13の透過、
反射特性は図1のものとは変わっている。
【0016】前の実施例と同様にダイクロイックミラー
12,13及び全反射ミラー4は、それぞれのミラーの
コーティング面の法線pと光軸とのなす角θが45度以
下になっている。従って、この場合にも、入射角の変化
幅が一定であるとすると、予め、コーティング面の法線
と光軸とのなす角が45度以下であるようにしておくこ
とによって、同じコーティング膜を cosθの変化幅の小
さい範囲で使用することができるようになり、透過、反
射の特性の変化幅を小さくすることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムの
コーティング面の法線と光軸とのなす角が45度以下で
あるようにしたので、入射角が変動しても透過、反射の
特性の変化を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す図である。
【図3】コサインの曲線を示す図である。
【図4】ダイクロイックミラーのコーティング膜の透
過、反射特性を示す図である。
【図5】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
2,3…色分離用ダイクロイックミラー 5,6,7…集光用コンデンサレンズ 8,9,10…ライトバルブ 12,13…色合成用ダイクロイックミラー 14…投射レンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光をダイクロイックミラーまたはダイク
    ロイックプリズムに入射し、特定の波長帯域を透過また
    は反射させるような光学系において、ダイクロイックミ
    ラー(12,13)またはダイクロイックプリズムのコ
    ーティング面の法線と光軸とのなす角(θ)が45度以
    下であることを特徴とする投射型表示装置。
  2. 【請求項2】 前記ダイクロイックミラー(12,1
    3)またはダイクロイックプリズムのコーティング面の
    法線と光軸とのなす角(θ)が40度以下であることを
    特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。
  3. 【請求項3】 光源部と、集光用コンデンサレンズ部
    (5,6,7)と、ライトバルブからなる光変調部
    (8,9,10)と、ダイクロイックミラー(12,1
    3)またはダイクロイックプリズムからなる色合成部
    と、投射レンズ部(14)とを有する投射型表示装置に
    おいて、少なくとも色合成部のダイクロイックミラー
    (12,13)またはダイクロイックプリズムのコーテ
    ィング面の法線と光軸とのなす角(θ)が45度以下で
    あることを特徴とする投射型表示装置。
JP3227560A 1991-09-09 1991-09-09 投射型表示装置 Pending JPH0566308A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3227560A JPH0566308A (ja) 1991-09-09 1991-09-09 投射型表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3227560A JPH0566308A (ja) 1991-09-09 1991-09-09 投射型表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0566308A true JPH0566308A (ja) 1993-03-19

Family

ID=16862824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3227560A Pending JPH0566308A (ja) 1991-09-09 1991-09-09 投射型表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0566308A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009186704A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Seiko Epson Corp 画像表示装置及びプロジェクタ
JP2017151293A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009186704A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Seiko Epson Corp 画像表示装置及びプロジェクタ
JP2017151293A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6116739A (en) Color projection display apparatus
US5237446A (en) Optical low-pass filter
JP4510547B2 (ja) 偏光分離素子及びそれを有する投影装置
JPH03217814A (ja) 液晶プロジェクター
US5833339A (en) Projection system improvement
US5944401A (en) Optical block and liquid crystal projector
KR20080066966A (ko) 색분리 광학 요소 및 색분리 광학 요소를 이용한 광학시스템
JPH04131815A (ja) 投写型表示装置
EP2128666B1 (en) Optical element and optical apparatus
WO1999066735A2 (en) Dichroic filters with low angle sensitivity and projection system incorporating same
JPWO2019163486A1 (ja) 光学補償素子、液晶表示装置および投射型表示装置
JPH11101913A (ja) 光学素子
JPH1048762A (ja) 投射型画像表示装置
JPH0566308A (ja) 投射型表示装置
JPH04362902A (ja) 偏光素子及び該偏光素子を用いた投写型表示装置
EP0746163B1 (en) Projection type color image display device
JP4657895B2 (ja) 透過位相板、偏光ビームスプリッタ及び投射型表示装置
US11256140B2 (en) Liquid crystal display apparatus and display method
US6859315B2 (en) Polarization beam splitter and method of producing the same
JPH0812343B2 (ja) 画像投影装置
JPH04233501A (ja) 投射型表示装置の波長フィルタ及びその製造装置
JPH01156701A (ja) ダイクロイックプリズム及び投写型カラー表示装置
KR100359571B1 (ko) 칼라 휠 장치 및 이를 이용한 투사장치용 광학계
JPH04216543A (ja) 液晶投射装置
JPH0458242A (ja) 投写型液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000613