JPH0915405A - クロスダイクロイックプリズム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 二重像や像のぼやけの発生を防止できるクロ
スダイクロイックプリズム及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 直交する四角形状の第１側面及び第２側面を
備えた直角二等辺三角柱形状をそれぞれ有する第１光学
部材１１、第２光学部材１２、第３光学部材１３、及び
第４光学部材１４を、各側面を接合面とし、対向する接
合面のうちの一方に設けたダイクロイック膜を介してそ
れぞれ接合してなるクロスダイクロイックプリズムにお
いて、第１〜第４の各光学部材は、第１光学部材１１の
第２側面に設けた第１ダイクロイック膜１１Ｂと前記第
２光学部材１２の第１側面とを対向させて、第２光学部
材１２の第２側面に設けた第２ダイクロイック膜１２Ｒ
と第３光学部材１３の第１側面とを対向させて、第３光
学部材１３の第２側面と第４光学部材１４の第１側面に
設けた第１ダイクロイック膜１４Ｂとを対向させて、第
４光学部材１４の第２側面と前記第１光学部材１１の第
１側面に設けた第２ダイクロイック膜１１Ｒとを対向さ
せて、それぞれ接着剤により接合された構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フルカラー投射装置等
において、白色光の三色色分解や投射光の三色色合成用
に使用されるクロスダイクロイックプリズム及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に、クロスダイクロイックプリズム
を使用して三色色分解及び三色色合成を行う投射装置
（一例）の概略構成図を示す。光源２１０より投射され
た光源光は、偏光ビームスプリッタ２２０の偏光分離部
において偏光分離され、反射された偏光成分はクロスダ
イクロイックプリズム２３０に入射される。

【０００３】入射光は、クロスダイクロイックプリズム
２３０中の赤色光反射ダイクロイック膜部２３０Ｒによ
って赤色光が反射され、反射型変調光学素子２４０Ｒに
読みだし光として入射される。また、青色反射ダイクロ
イック膜２３０Ｂによって青色光のみ反射され、青色光
用変調光学素子２４０Ｂに読みだし光として入射され
る。

【０００４】クロスダイクロイックプリズム２３０を透
過した緑色光は、緑色光用変調光学素子２４０Ｇの読み
だし光用として入射される。各色用変調光学素子におい
て、書き込み光又は電気信号（不図示）により変調を受
けてから出射する各色光の投射光は、再度入射光と同じ
光学系によりクロスダイクロイックプリズムに入射され
る。

【０００５】そして、ダイクロイック膜２３０Ｒ、２３
０Ｂにより三色色合成されて変調を受けた投射光のみが
偏光ビームスプリッタ２２０を通過し、投射レンズ２５
０によりスクリーン２６０に投射される。クロスダイク
ロイックプリズム２３０は、例えば図１１に示すよう
に、直角二等辺三角柱形状の透明光学ガラス部材２３
１、２３２、２３３、２３４の各側面をダイクロイック
膜を挟んで（介して）貼り合わせた構造を有している。

【０００６】従来のクロスダイクロイックプリズム２３
０の部材構造を図１０に示す。部材２３１と部材２３３
は、直交する二つの四角形状側面の一方の側面のみに、
赤色反射用ダイクロ膜を形成したものであり、部材２３
２及び部材２３４は、同様に直交する二つの四角形状側
面の一方の側面のみに、青色反射用ダイクロ膜を形成し
たものである。

【０００７】クロスダイクロイックプリズム２３０は、
図１０に示す各部材間に接着剤を挟み込んで各部材を接
合したものである。四つの部材を一度に接合すると、接
合精度を確保するのが困難となるので、通常は、例えば
部材２３１と部材２３２を接合して第１接合部材を、部
材２３３と２３４を接合して第２接合部材をそれぞれ作
製し、最後に第１接合部材と第２接合部材を接合させ
て、クロスダイクロイックプリズムを製造する方法を採
用していた。

【０００８】なお、投射装置の説明においては、一つの
クロスダイクロイックプリズムを色分解と合成に使用す
る形式を説明したが、色分解を平面ダイクロイックミラ
ーにより行って、色合成のみをクロスダイクロイックプ
リズムを使用して行う方式の投射装置も存在する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の投射装
置においては、投射された像が一部二重像になったり、
像がぼやけることがあるという問題点があった。本発明
者らは、従来の投射装置について鋭意研究した結果、装
置内部において三色合成に使用するクロスダイクロイッ
クプリズムの構造が前記問題点の原因となっていること
を見いだした。

【００１０】即ち、色フィルターとしての機能を持たせ
るために、クロスダイクロイックプリズムに設けている
ダイクロイック膜が同一平面上に配置されておらず、断
面で見たとき、中心部において両側の膜自体が互いに段
差及び角度を持っており、この段差及び角度が二重像や
像のぼやけの原因となっていることを見いだした。従来
のダイクロイックプリズムにおいて、この段差は接着剤
の厚みに起因して必ず発生するものであり、接着剤層に
有限な厚みが存在する限りその段差を解消することはで
きない、即ち二重像や像のぼやけを解消することができ
ないという問題点があった。

【００１１】かかる問題点は、最近の大型投射像を投射
する投射装置において特に重要であり、投射像の大きさ
に比例して二重像が目立つという状態を引き起こしてい
た。本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであ
り、接着剤にて各構成部材の接合を行うことができ、か
つ前記二色の各ダイクロイック膜をそれぞれ段差を無く
して同一平面状に配置することが可能であり、その結
果、二重像や像のぼやけの発生を防止することができる
クロスダイクロイックプリズム及びその製造方法を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「直交する四角形状の第１側面及び第２側面を備えた
直角二等辺三角柱形状をそれぞれ有する第１光学部材、
第２光学部材、第３光学部材、及び第４光学部材を、前
記各側面を接合面とし、対向する接合面のうちの一方に
設けたダイクロイック膜を介してそれぞれ接合してなる
クロスダイクロイックプリズムにおいて、前記第１光学
部材は、光の三原色の内の第２色を反射する第２ダイク
ロイック膜を設けた第１側面と、三原色の内の第１色を
反射する第１ダイクロイック膜を設けた第２側面とを備
え、前記第２光学部材は、ダイクロイック膜を設けない
第１側面と、前記第２ダイクロイック膜を設けた第２側
面とを備え、前記第３光学部材は、ダイクロイック膜を
設けない第１側面及び第２側面を備え、前記第４光学部
材は、前記第１ダイクロイック膜を設けた第１側面と、
ダイクロイック膜を設けない第２側面とを備え、かつ、
前記第１〜第４の各光学部材は、前記第１光学部材の第
２側面に設けた第１ダイクロイック膜と前記第２光学部
材の第１側面とを対向させて、前記第２光学部材の第２
側面に設けた第２ダイクロイック膜と前記第３光学部材
の第１側面とを対向させて、前記第３光学部材の第２側
面と前記第４光学部材の第１側面に設けた第１ダイクロ
イック膜とを対向させて、前記第４光学部材の第２側面
と前記第１光学部材の第１側面に設けた第２ダイクロイ
ック膜とを対向させて、それぞれ接着剤により接合され
た構造を有することを特徴とするクロスダイクロイック
プリズム（請求項１）」を提供する。

【００１３】また、本発明は第二に「前記第１〜第４光
学部材のうちの二つの光学部材は、他の光学部材よりも
大きい三角柱高さを有することを特徴とする請求項１記
載のクロスダイクロイックプリズム（請求項２）」を提
供する。また、本発明は第三に「前記二つの光学部材の
一方は、その直角二等辺三角形状の端面を、三つの四角
形状の側面と直交する少なくとも一つの基準面として有
することを特徴とする請求項２記載のクロスダイクロイ
ックプリズム（請求項３）」を提供する。

【００１４】また、本発明は第四に「直交する四角形状
の第１側面及び第２側面を備えた直角二等辺三角柱形状
をそれぞれ有する第１光学部材、第２光学部材、第３光
学部材、及び第４光学部材を、前記各側面を接合面と
し、対向する接合面のうちの一方に設けたダイクロイッ
ク膜を介してそれぞれ接合することによりクロスダイク
ロイックプリズムを製造する方法において、少なくと
も、光の三原色の内の第２色を反射する第２ダイクロイ
ック膜を設けた第１側面と、三原色の内の第１色を反射
する第１ダイクロイック膜を設けた第２側面とを備えた
第１光学部材を用意する工程と、ダイクロイック膜を設
けない第１側面と、前記第２ダイクロイック膜を設けた
第２側面とを備え、前記第１光学部材よりも小さい三角
柱高さを有する第２光学部材を用意する工程と、ダイク
ロイック膜を設けない第１側面及び第２側面を備えた第
３光学部材を用意する工程と、第１ダイクロイック膜を
設けた第１側面と、ダイクロイック膜を設けない第２側
面とを備え、前記第３光学部材よりも大きい三角柱高さ
を有する第４光学部材を用意する工程と、前記第１光学
部材の第２側面に設けた第１ダイクロイック膜と前記第
２光学部材の第１側面との接合を、該第１ダイクロイッ
ク膜の両端が接合面からはみ出るように、更に前記第１
光学部材の第１側面に設けた第２ダイクロイック膜と前
記第２光学部材の第２側面に設けた第２ダイクロイック
膜とが同一または略同一の平面もしくは略平面となるよ
うに、接着剤を用いて行うことにより第１接合部材を作
製する工程と、前記第４光学部材の第１側面に設けた第
１ダイクロイック膜と前記第３光学部材の第２側面との
接合を、該第１ダイクロイック膜の両端が接合面からは
み出るように、更に前記第４光学部材の第２側面と前記
第３光学部材の第１側面とが同一または略同一の平面も
しくは略平面となるように、接着剤を用いて行うことに
より第２接合部材を作製する工程と、前記第１接合部材
と前記第２接合部材との接合を、前記第１接合部材を構
成する第１光学部材の第２側面両端にはみ出た第１ダイ
クロイック膜と前記第２接合部材を構成する第４光学部
材の第１側面両端にはみ出た第１ダイクロイック膜とが
同一または略同一の平面もしくは略平面となるように、
接着剤を用いて行う工程と、を有することを特徴とする
クロスダイクロイックプリズムの製造方法（請求項
４）」を提供する。

【００１５】また、本発明は第五に「直交する四角形状
の第１側面及び第２側面を備えた直角二等辺三角柱形状
をそれぞれ有する第１光学部材、第２光学部材、第３光
学部材、及び第４光学部材を、前記各側面を接合面と
し、対向する接合面のうちの一方に設けたダイクロイッ
ク膜を介してそれぞれ接合してクロスダイクロイックプ
リズムを製造する方法において、少なくとも、光の三原
色の内の第２色を反射する第２ダイクロイック膜を設け
た第１側面と、三原色の内の第１色を反射する第１ダイ
クロイック膜を設けた第２側面とを備えた第１光学部材
を用意する工程と、ダイクロイック膜を設けない第１側
面と、前記第２ダイクロイック膜を設けた第２側面とを
備えた第２光学部材を用意する工程と、ダイクロイック
膜を設けない第１側面及び第２側面を備え、前記第２光
学部材よりも小さい三角柱高さを有する第３光学部材を
用意する工程と、第１ダイクロイック膜を設けた第１側
面と、ダイクロイック膜を設けない第２側面とを備え、
前記第１光学部材よりも小さい三角柱高さを有する第４
光学部材を用意する工程と、前記第１光学部材の第１側
面に設けた第２ダイクロイック膜と前記第４光学部材の
第２側面との接合を、該第２ダイクロイック膜の両端が
接合面からはみ出るように、更に前記第１光学部材の第
２側面に設けた第１ダイクロイック膜と前記第４光学部
材の第１側面に設けた第１ダイクロイック膜とが同一ま
たは略同一の平面もしくは略平面となるように、接着剤
を用いて行って第１接合部材を作製する工程と、前記第
２光学部材の第２側面に設けた第２ダイクロイック膜と
前記第３光学部材の第１側面との接合を、該第２ダイク
ロイック膜の両端が接合面からはみ出るように、更に前
記第２光学部材の第１側面と前記第３光学部材の第２側
面とが同一または略同一の平面もしくは略平面となるよ
うに、接着剤を用いて行って第２接合部材を作製する工
程と、前記第１接合部材と前記第２接合部材との接合
を、前記第１接合部材を構成する第１光学部材の第１側
面両端にはみ出た第１ダイクロイック膜と前記第２接合
部材を構成する第２光学部材の第２側面両端にはみ出た
第１ダイクロイック膜とが同一または略同一の平面もし
くは略平面となるように、接着剤を用いて行う工程と、
を有することを特徴とするクロスダイクロイックプリズ
ムの製造方法（請求項５）」を提供する。

【００１６】また、本発明は第六に「前記第１〜第４光
学部材のうち相対的に大きい三角柱高さを有する二つの
光学部材の一方が有する直角二等辺三角形状の端面を、
隣接する三つの四角形状の側面と直交する少なくとも一
つの基準端面とし、該基準端面が同じ端面側に位置す
る、該基準端面を有する光学部材とは異なる光学部材が
有する２端面または３端面よりも突出するように、前記
接合を行うことを特徴とする請求項４または５記載のク
ロスダイクロイックプリズムの製造方法（請求項６）」
を提供する。

【００１７】また、本発明は第七に「前記接合を行った
後に、一体となった光学部材の両端面を平面または略平
面に研削する工程をさらに備えたことを特徴とする請求
項６記載のクロスダイクロイックプリズムの製造方法
（請求項７）」を提供する。

【００１８】

【作用】本発明のクロスダイクロイックプリズム及びそ
の製造方法によれば、クロスダイクロイックプリズムを
構成する各光学部材を接着剤により接合しても、前記二
色の各ダイクロイック膜を段差なく同一平面状にそれぞ
れ配置することが可能であり、その結果、二重像や像の
ぼやけの発生を防止することができる。

【００１９】また、本発明のクロスダイクロイックプリ
ズムの製造方法によれば、光学部材を接合して第１及び
第２接合部材を作製する際に、三角柱高さが大きい光学
部材と小さい光学部材とが、高さが大きい光学部材の側
面（接合面）両端部がはみ出す形態にて接合される。前
記各接合部材の作製において、平面度が保証された基準
面上に二つの部材（三角柱高さが大きい光学部材と小さ
い光学部材）を配置して接合することにより、基準面と
接する各光学部材の面は、接合後の平面度が保証され
る。

【００２０】更に、二つの接合部材を接合する際には、
各接合部材の両端にはみ出した光学部材部分（高さが大
きい光学部材の側面両端部）を平面度が保証された基準
面に配置して接合することにより、接合面の平面度が保
証される。本発明にかかる接合に使用する接着剤は、仮
硬化（半硬化）及び／または無加熱硬化が可能な接着剤
（例えば、紫外線硬化型接着剤）が好ましい。

【００２１】何故なら、例えば図４の状態に配置して、
かかる接着剤（例えば紫外線硬化型接着剤）を使用する
場合には、例えば紫外線を少し照射して半硬化させ、面
精度（光学部材１１第１面と光学部材１２第２面の同一
平面度または同一略平面度）を確認した後に本硬化させ
るという工程をとることが可能であるからである。ま
た、無加熱硬化型の接着剤を使用すれば、加熱硬化型の
接着剤を使用するときのように加熱による影響がなく、
接着後の面精度（光学部材１１第１面と光学部材１２第
２面の同一平面度または同一略平面度）の変化を抑制す
ることができるからである。

【００２２】以下、実施例により本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。

【００２３】

【実施例１】図１は、本実施例のクロスダイクロイック
プリズム１を示す斜視図である。直角二等辺三角柱形状
を有する光学ガラスからなる透明光学部材１１、１２、
１３、１４を、各光学部材の直角部分を合わせ、かつ、
互いに向かい合う側面（四角形状）の一方に形成された
ダイクロイック反射膜を介して、接着剤により接合され
ている。

【００２４】部材１１及び部材１４の高さは、部材１２
及び部材１３のそれらよりも大きく部材１１及び部材１
４の側面（接合面）両端部がはみ出した構造になってい
る。図２は、接合する前の各光学部材の形状及び側面に
形成したダイクロイック膜を示す平面図である。予め、
第１の光学部材１１の第１側面には赤色光反射用ダイク
ロイック膜１１Ｒを、第２側面には青色光反射用ダイク
ロイック膜１１Ｂを、それぞれ各側面全面に形成してお
く。

【００２５】また、第２の光学部材１２の第１側面には
ダイクロイック膜は形成せず、第２側面の全面のみに赤
色光反射用ダイクロイック膜１２Ｒを形成する。第３の
光学部材１３にはダイクロイック膜を形成しない。そし
て、第４の光学部材１４の第１側面全面には青色光用反
射ダイクロイック膜１４Ｂを形成し、第２側面にはダイ
クロイック膜を形成しない。

【００２６】図１に示すように、光学部材１１及び光学
部材１４は、光学部材１２と光学部材１３よりも高さが
大きくなっている。次に、光学部材１１の第２側面と光
学部材１２の第１側面を接着剤にて接合して第１接合部
材１５を作製し、第３光学部材の第２側面と第４光学部
材の第１側面を接着剤にて接合して第２接合部材１６を
作製する。

【００２７】図４に接合部材１５の作製方法を示す。先
ず、光学部材１１の第２側面と光学部材１２の第１側面
を接着剤により接合する。その際、基準平面３１Ａを有
する板部材３１（ガラスまたはプラスチック材料からな
る）の基準平面上に各光学部材１１、１２を配置して、
図に示す様に各部材１１、１２を接合する。

【００２８】部材１１の接合面（第２側面）には予め青
色反射ダイクロイック膜が形成されており、実際にはこ
のダイクロイック膜と第２部材の第１側面のガラス面と
が接着剤で接合される。この接合の際に重要な点は、接
合されない第１部材の第１側面と第２部材の第２側面を
基準面３１にならって良好な精度の同一平面にすること
である。そのため、接合する際に、第１部材の第１側面
及び第２部材の第２側面が基準面３１Ａとオプティカル
接触をするように配慮する。

【００２９】オプティカル接触により所定の同一平面に
なっているかどうかの確認は、例えば、両部材１１、１
２間に発生するニュートン縞を観察することにより行う
ことができる。或いは、図４に示す様に、オートコリメ
ーター４１から出射された平行光を部材１１の第１側面
と第２部材の第２側面に入射させ、反射光を他のオート
コリメーター４２により受光して、オートコリメーター
４２の接眼部を覗くことにより、両面の傾きのズレを観
測することにより、所定の同一平面になっているかどう
か確認することができる。

【００３０】この接合部材１５の場合、基準面３１Ａと
接するのは部材１１、１２とも赤色反射用のダイクロイ
ック膜であるため、接合されれば両ダイクロイック膜間
に段差は発生せず、同一平面になることが担保される。
尚、基準面３１Ａの一部には溝が形成されており、接合
面から接着剤が垂れ落ちてもこの溝部に落ちて、基準面
が汚れることがないようになっている。

【００３１】更に、光学部材１１、１２を接合して接合
部材を作製する際に、光学部材１１の両端部（接合側面
の両端部）がはみ出すように接合する。これは作製され
た二つの接合部材を次工程において、さらに接合する際
の面精度を担保するためである。接合に使用する接着剤
は、仮硬化（半硬化）及び無加熱硬化が可能な接着剤の
一例である紫外線硬化型接着剤とした。かかる接着剤を
使用することにより、各光学部材を図４の状態に配置し
て、紫外線を少し照射して半硬化させ、面精度を確認し
た後に本硬化させるという工程をとることが可能とな
る。

【００３２】また、加熱硬化型の接着剤を使用するとき
のように加熱による影響がなく、接着後の面精度の変化
を抑制することができる。光学部材１１、１２の接合面
に接着剤を夾んでから、オートコリメータにより観測さ
れる二個の＋字線が一致するように、部材１１と１２を
少し動かして調節する。その後、前述したように接着剤
を半硬化させ、＋字線のズレが無い事を確認した上で、
本硬化させる。

【００３３】このようにして作製された第１接合部材１
５の斜視図を図３（Ａ）に示す。本実施例の場合、部材
１１の接合面両端部のはみ出し部分には青色光反射ダイ
クロイック膜１１Ｂが露出する。また、接合面と垂直な
面には赤色光反射ダイクロイック膜が同一平面上に平面
性良く配置される。第２接合部材１６も同様にして作製
される。

【００３４】先ず、第３の光学部材１３の第２側面と第
４の光学部材１４の青色光反射ダイクロイック膜が形成
された第１側面とを接着剤により接合する。ここで実際
には、第４光学部材の青色光反射ダイクロイック膜と第
３光学部材の第２側面のガラス面とが接着剤により接合
される。第３光学部材の第１側面及び第４光学部材の第
２側面は接合の際、基準面３１Ａとオプティカル接触さ
せるので、同様に同一平面に配置されることが保証され
る。

【００３５】このようにして作製された接合部材１６の
斜視図を図３（Ｂ）に示す。部材１４の接合面両端部の
はみ出した部分には青色反射用ダイクロイック膜１４Ｂ
が露出する。また、接合面と垂直な面は光学部材その物
の側面からなる高精度の平面となる。次は、第１接合部
材１５及び第２接合部材１６を接合する工程である。

【００３６】図５はその接合の様子を示す斜視図であ
る。ガラス、プラスチック、セラミックス、または金属
からなる接合治具３２の各基準面３２Ａ、３２Ｂは、所
定精度の同一平面を構成している。基準面３２Ａと基準
面３２Ｂとの間隔は、各接合部材を構成する高さ（三角
柱高さ）が相対的に小さい部材である第２、３光学部材
の高さよりも大きく、相対的に大きい部材である第１、
４光学部材の高さよりも小さくなっており、図５に示す
ように、第１、４光学部材のはみ出し部に露出した青色
反射用の各ダイクロイック膜と各基準面３２Ａ、３２Ｂ
がそれぞれ接触するようになっている。

【００３７】第１接合部材１５と第２接合部材１６を図
５に示すように接合する。その際、各接合部材１５、１
６のはみ出し部に露出した青色反射用の各ダイクロイッ
ク膜と各基準面３２Ａ、３２Ｂとのオプティカル接触が
重要であり、その接触を実現することにより青色反射用
ダイクロイック膜の平面度が保証される。尚、各基準面
３２Ａ、３２Ｂには同様に溝が形成してあり、接合面か
ら接着剤が垂れても基準面３２Ａ、３２Ｂを汚さないよ
うにしてあるのは前記と同様である。

【００３８】図５の正面図を図６に示す。各接合部材１
５、１６（はみ出し部に露出した青色反射用の各ダイク
ロイック膜）と基準面３２Ａ、３２Ｂとのオプティカル
接触性（平面性）は、例えば、部材１５、１６と基準面
３２Ａ、３２Ｂとの間に発生するニュートン縞を観察す
ることにより確認すればよい。或いは、図６に示すよう
に、オートコリメータ４１からの出射光をオートコリメ
ーター４２を受光器として使用してオプティカル接触性
（または平面性）を確認すればよい。

【００３９】このように、オプティカル接触性（または
平面性）を確認して、必要に応じてその調整を行った上
で接着剤を硬化させるとよい。使用する接着剤は、前記
と同一理由により紫外線硬化型接着剤とした。図１は、
このようにして作製されたクロスダイクロイックプリズ
ム１の斜視図であり、また図７はクロスダイクロイック
プリズム１の断面形状を示す断面図である。

【００４０】本実施例のクロスダイクロイックプリズム
では、二つの青色光反射用ダイクロイック膜１１Ｂ、１
４Ｂが同一平面上に配置され、かつ、二つの赤色光反射
用ダイクロイック膜１１Ｒ、１２Ｒが別の同一平面上に
配置されることがわかる。尚、本実施例において、光学
部材１１及び光学部材１４の高さ（三角柱高さ）は、光
学部材１２及び光学部材１３のそれよりも大きくした
が、逆に小さくした場合にも、前記と同様に、クロスダ
イクロイックプリズムを製造することができる。

【００４１】光学部材１１及び光学部材１４の高さ（三
角柱高さ）を光学部材１２及び光学部材１３のそれより
も小さくした場合には、図５において、各基準面３２
Ａ、３２Ｂに接するのは各光学部材１２、１３のはみ出
し部となり、該部にはダイクロイック膜は形成されな
い。そのため、この場合、図６のオートコリメーター４
１からの出射光は部材１３から入射して、第２側面に接
する接着剤層を透過して部材１４のダイクロイック膜に
て反射される。

【００４２】或いは、オートコリメーター４１からの出
射光は、部材１３、１２を透過してから、部材１２の第
１側面に接する接着剤を透過して部材１１のダイクロイ
ック膜にて反射される。反射された両反射光は、オート
コリメーター４２に入射される。このように接着剤層を
透過してダイクロイック膜の平面性を測定する場合に
は、被接合部材の接着剤層の厚みが両者において同じで
ないと、この計測は意味を成さない。

【００４３】何故なら２平面の傾きであればオートコリ
メータによる計測は測定可能であるが、両面に段差を生
じて、且つ平行な場合にはその段差測定は不可能である
からである。各光学部材１２、１３のはみ出し面と各基
準面３１Ａ、３１Ｂとのオプティカル接触性をニュート
ンリングにより観察し、面精度を保証するときにも同様
なことがいえる。

【００４４】本実施例のクロスダイクロイックプリズム
を、フルカラー投射装置における、各色用の光学変調よ
り出射された各色投射光の三色合成に使用すれば、二重
像をなくすことが可能であり、優れた投射像を投射する
ことができる。また、大型スクリーンに大画面を投射す
る際には、特に大なる効果を奏する。

【００４５】

【実施例２】本実施例においては、第１接合部材と第２
接合部材を形成する各光学部材の組み合わせ及び高さの
組み合わせが実施例１の場合と異なる。図２は、接合す
る前の各光学部材の形状及び側面に形成したダイクロイ
ック膜を示す平面図であり、実施例１と同様である。

【００４６】予め、第１の光学部材１１の第１側面には
赤色光反射用ダイクロイック膜１１Ｒを、第２側面には
青色光反射用ダイクロイック膜１１Ｂを、それぞれ各側
面全面に形成しておく。また、第２の光学部材１２の第
１側面にはダイクロイック膜は形成せず、第２側面の全
面のみに赤色光反射用ダイクロイック膜１２Ｒを形成す
る。

【００４７】第３の光学部材１３にはダイクロイック膜
を形成しない。そして、第４の光学部材１４の第１側面
全面には青色光用反射ダイクロイック膜１４Ｂを形成
し、第２側面にはダイクロイック膜を形成しない。これ
らの構成は、実施例１と同じであるが、実施例１と異な
ることは、第１光学部材１１及び第２光学部材１２は、
第３光学部材１３及び第４光学部材１４よりも高さ（三
角柱高さ）が大きくなっていることである。

【００４８】各接合部材は、図４に示す方法で作製す
る。第１接合部材は、高さの大きい第１光学部材の第１
側面と高さの小さい第４光学部材の第２側面とを接合し
て作製する。また、第２接合部材は、高さの大きい第２
光学部材の第２側面と高さの小さい第３光学部材の第１
側面を接合して作製する。

【００４９】図５に示す方法で接合する工程では、各基
準面３２Ａ、３２Ｂに接するのは第１光学部材の第１側
面と第２光学部材の第２側面となる。接合部材を接合し
てクロスダイクロイックプリズムを製造する方法は、実
施例１の場合と同様である。さらに、光学部材の高さを
逆に低くした場合における留意点に付いても同様であ
る。

【００５０】本実施例のクロスダイクロイックプリズム
を、フルカラー投射装置における、各色用の光学変調よ
り出射された各色投射光の三色合成に使用すれば、二重
像をなくすことが可能であり、優れた投射像を投射する
ことができる。また、大型スクリーンに大画面を投射す
る際には、特に大なる効果を奏する。

【００５１】

【実施例３】図８は、本実施例のクロスダイクロイック
プリズムの斜視図である。該プリズムを構成する光学部
材１１、光学部材１２、光学部材１３、光学部材１４は
実施例１と同様の部材であるが、但し、光学部材１１は
部材１４よりも高さ（三角柱高さ）を大きくしておく。

【００５２】さらに、光学部材１１の少なくとも一端面
（三角形状の端面）１１Ａは、三つの側面（四角形状）
に対して垂直度を予め精度良く出しておき、基準面１１
Ａとする。光学部材１１と光学部材１２を接合して第１
接合部材を作製し、また光学部材１３と光学部材１４を
接合して第２接合部材を作製するのは、図４に示す実施
例１の場合と同じであるが、但し、その際、第１接合部
材の基準面１１Ａがある端部のはみ出し量が第２接合部
材のはみ出し部（光学部材１４の端面がある端部のはみ
出し部）よりも多くなるようにしておく。

【００５３】図５に示す方法により、両接合部材を接着
剤によって接合し、クロスダイクロイックプリズムを製
造する。図８に示すように、光学部材１１の基準面（端
面）１１Ａが他の部材の端面と比較して一番はみ出した
構造になる。本実施例では、光学部材１１は光学部材１
４より予め高さを高くしておいたが、接合部材を作製す
る際に、基準面１１Ａを有する光学部材１１のはみ出し
部が光学部材１４のはみ出し部より大となり、且つ両端
部において図５における接合作業ができるだけのはみ出
し部が形成されれば事が足りるので、構成部材としての
光学部材１１と１４の高さにこだわる必要はない。

【００５４】本実施例によれば、クロスダイクロイック
プリズム内に構成されるダイクロイック膜と基準面１１
Ａが直角に構成されることが保証され、投射装置内に当
該クロスダイクロイックプリズムを組み込む際の基準面
が確保できるので好ましい。さらに、当該基準面１１Ａ
は、他の光学部材の端面より一段高くなっているので、
接着工程において接合面から接着剤がはみ出しても、基
準面を汚すことはない。

【００５５】基準面１１Ａを設ける一つの光学部材の
み、三つの側面との垂直度を確保して作製すれば良く、
他の三つの光学部材については、端面の精度は必要がな
い。本実施例において基準面は、光学部材１１の一端面
としたが、光学部材１４の一端面を基準面としても良い
ことはいうまでもない。また、実施例２においても、高
さの大きい光学部材１１又は光学部材１２の一方の端面
を基準面としても良い。

【００５６】本実施例のクロスダイクロイックプリズム
を、フルカラー投射装置における、各色用の光学変調よ
り出射された各色投射光の三色合成に使用すれば、二重
像をなくすことが可能であり、優れた投射像を投射する
ことができる。また、大型スクリーンに大画面を投射す
る際には、特に大なる効果を奏する。

【００５７】

【発明の効果】本発明にかかるクロスダイクロイックプ
リズムを、フルカラー投射装置における、各色用の光学
変調より出射された各色投射光の三色合成に使用すれ
ば、二重像をなくすことが可能であり、優れた投射像を
投射することができる。また、大型スクリーンに大画面
を投射する際には、特に大なる効果を奏する。

【００５８】また、基準面を設けた本発明のクロスダイ
クロイックプリズムによれば、投射装置内に当該クロス
ダイクロイックプリズムを組み込む際、該基準面がある
ので作業性が向上する。また、基準面を設けた本発明の
クロスダイクロイックプリズムの製造方法によれば、接
合工程において接合面から接着剤がはみ出しても、基準
面を汚すことはない。さらに、基準面を設けない三つの
光学部材の端面加工において精度が不要となるので、コ
ストダウンにも貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のクロスダイクロイックプリズムの斜
視図。

【図２】本発明のクロスダイクロイックプリズムを構成
する各光学部材の平面図。

【図３】実施例１の第１接合部材（Ａ）と第２接合部材
（Ｂ）の斜視図。

【図４】接合部材作製方法の一例を示す正面図。

【図５】接合部材を貼り合わせて、実施例のクロスダイ
クロイックを作製する様子を示す斜視図。

【図６】接合部材を貼り合わせて、実施例のクロスダイ
クロイックを作製する様子を示す正面図。

【図７】本発明のクロスダイクロイックプリズムの断面
構造を示す図。

【図８】実施例３のクロスダイクロイックプリズムの斜
視図。

【図９】クロスダイクロイックプリズムを使用した投射
装置の例を示す概略構成図。

【図１０】従来のクロスダイクロイックプリズムを構成
する各光学部材を示す平面図。

【図１１】従来のクロスダイクロイックプリズムの斜視
図。

【符号の説明】

１ クロスダイクロイックプリズム １１、１２、１３、１４ 構成光学部材 １１Ａ 基準面 １１Ｂ、１４Ｂ 青色光反射ダイクロイック膜 １１Ｒ、１２Ｒ 赤色光反射ダイクロイック膜 １５、１６ 接合部材 ２０ 接着剤層 ３１、３２ 接合用治具 ３１Ａ、３２Ａ、３２Ｂ 接合用基準面 ４１、４２ オートコリメーター 以 上

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交する四角形状の第１側面及び第２側
   面を備えた直角二等辺三角柱形状をそれぞれ有する第１
   光学部材、第２光学部材、第３光学部材、及び第４光学
   部材を、前記各側面を接合面とし、対向する接合面のう
   ちの一方に設けたダイクロイック膜を介してそれぞれ接
   合してなるクロスダイクロイックプリズムにおいて、 前記第１光学部材は、光の三原色の内の第２色を反射す
   る第２ダイクロイック膜を設けた第１側面と、三原色の
   内の第１色を反射する第１ダイクロイック膜を設けた第
   ２側面とを備え、 前記第２光学部材は、ダイクロイック膜を設けない第１
   側面と、前記第２ダイクロイック膜を設けた第２側面と
   を備え、 前記第３光学部材は、ダイクロイック膜を設けない第１
   側面及び第２側面を備え、 前記第４光学部材は、前記第１ダイクロイック膜を設け
   た第１側面と、ダイクロイック膜を設けない第２側面と
   を備え、かつ、 前記第１〜第４の各光学部材は、 前記第１光学部材の第２側面に設けた第１ダイクロイッ
   ク膜と前記第２光学部材の第１側面とを対向させて、 前記第２光学部材の第２側面に設けた第２ダイクロイッ
   ク膜と前記第３光学部材の第１側面とを対向させて、 前記第３光学部材の第２側面と前記第４光学部材の第１
   側面に設けた第１ダイクロイック膜とを対向させて、 前記第４光学部材の第２側面と前記第１光学部材の第１
   側面に設けた第２ダイクロイック膜とを対向させて、 それぞれ接着剤により接合された構造を有することを特
   徴とするクロスダイクロイックプリズム。
2. 【請求項２】 前記第１〜第４光学部材のうちの二つの
   光学部材は、他の光学部材よりも大きい三角柱高さを有
   することを特徴とする請求項１記載のクロスダイクロイ
   ックプリズム。
3. 【請求項３】 前記二つの光学部材の一方は、その直角
   二等辺三角形状の端面を、三つの四角形状の側面と直交
   する少なくとも一つの基準面として有することを特徴と
   する請求項２記載のクロスダイクロイックプリズム。
4. 【請求項４】 直交する四角形状の第１側面及び第２側
   面を備えた直角二等辺三角柱形状をそれぞれ有する第１
   光学部材、第２光学部材、第３光学部材、及び第４光学
   部材を、前記各側面を接合面とし、対向する接合面のう
   ちの一方に設けたダイクロイック膜を介してそれぞれ接
   合することによりクロスダイクロイックプリズムを製造
   する方法において、 少なくとも、 光の三原色の内の第２色を反射する第２ダイクロイック
   膜を設けた第１側面と、三原色の内の第１色を反射する
   第１ダイクロイック膜を設けた第２側面とを備えた第１
   光学部材を用意する工程と、 ダイクロイック膜を設けない第１側面と、前記第２ダイ
   クロイック膜を設けた第２側面とを備え、前記第１光学
   部材よりも小さい三角柱高さを有する第２光学部材を用
   意する工程と、 ダイクロイック膜を設けない第１側面及び第２側面を備
   えた第３光学部材を用意する工程と、 第１ダイクロイック膜を設けた第１側面と、ダイクロイ
   ック膜を設けない第２側面とを備え、前記第３光学部材
   よりも大きい三角柱高さを有する第４光学部材を用意す
   る工程と、 前記第１光学部材の第２側面に設けた第１ダイクロイッ
   ク膜と前記第２光学部材の第１側面との接合を、該第１
   ダイクロイック膜の両端が接合面からはみ出るように、
   更に前記第１光学部材の第１側面に設けた第２ダイクロ
   イック膜と前記第２光学部材の第２側面に設けた第２ダ
   イクロイック膜とが同一または略同一の平面もしくは略
   平面となるように、接着剤を用いて行うことにより第１
   接合部材を作製する工程と、 前記第４光学部材の第１側面に設けた第１ダイクロイッ
   ク膜と前記第３光学部材の第２側面との接合を、該第１
   ダイクロイック膜の両端が接合面からはみ出るように、
   更に前記第４光学部材の第２側面と前記第３光学部材の
   第１側面とが同一または略同一の平面もしくは略平面と
   なるように、接着剤を用いて行うことにより第２接合部
   材を作製する工程と、 前記第１接合部材と前記第２接合部材との接合を、前記
   第１接合部材を構成する第１光学部材の第２側面両端に
   はみ出た第１ダイクロイック膜と前記第２接合部材を構
   成する第４光学部材の第１側面両端にはみ出た第１ダイ
   クロイック膜とが同一または略同一の平面もしくは略平
   面となるように、接着剤を用いて行う工程と、を有する
   ことを特徴とするクロスダイクロイックプリズムの製造
   方法。
5. 【請求項５】 直交する四角形状の第１側面及び第２側
   面を備えた直角二等辺三角柱形状をそれぞれ有する第１
   光学部材、第２光学部材、第３光学部材、及び第４光学
   部材を、前記各側面を接合面とし、対向する接合面のう
   ちの一方に設けたダイクロイック膜を介してそれぞれ接
   合してクロスダイクロイックプリズムを製造する方法に
   おいて、 少なくとも、 光の三原色の内の第２色を反射する第２ダイクロイック
   膜を設けた第１側面と、三原色の内の第１色を反射する
   第１ダイクロイック膜を設けた第２側面とを備えた第１
   光学部材を用意する工程と、 ダイクロイック膜を設けない第１側面と、前記第２ダイ
   クロイック膜を設けた第２側面とを備えた第２光学部材
   を用意する工程と、 ダイクロイック膜を設けない第１側面及び第２側面を備
   え、前記第２光学部材よりも小さい三角柱高さを有する
   第３光学部材を用意する工程と、 第１ダイクロイック膜を設けた第１側面と、ダイクロイ
   ック膜を設けない第２側面とを備え、前記第１光学部材
   よりも小さい三角柱高さを有する第４光学部材を用意す
   る工程と、 前記第１光学部材の第１側面に設けた第２ダイクロイッ
   ク膜と前記第４光学部材の第２側面との接合を、該第２
   ダイクロイック膜の両端が接合面からはみ出るように、
   更に前記第１光学部材の第２側面に設けた第１ダイクロ
   イック膜と前記第４光学部材の第１側面に設けた第１ダ
   イクロイック膜とが同一または略同一の平面もしくは略
   平面となるように、接着剤を用いて行って第１接合部材
   を作製する工程と、 前記第２光学部材の第２側面に設けた第２ダイクロイッ
   ク膜と前記第３光学部材の第１側面との接合を、該第２
   ダイクロイック膜の両端が接合面からはみ出るように、
   更に前記第２光学部材の第１側面と前記第３光学部材の
   第２側面とが同一または略同一の平面もしくは略平面と
   なるように、接着剤を用いて行って第２接合部材を作製
   する工程と、 前記第１接合部材と前記第２接合部材との接合を、前記
   第１接合部材を構成する第１光学部材の第１側面両端に
   はみ出た第１ダイクロイック膜と前記第２接合部材を構
   成する第２光学部材の第２側面両端にはみ出た第１ダイ
   クロイック膜とが同一または略同一の平面もしくは略平
   面となるように、接着剤を用いて行う工程と、を有する
   ことを特徴とするクロスダイクロイックプリズムの製造
   方法。
6. 【請求項６】 前記第１〜第４光学部材のうち相対的に
   大きい三角柱高さを有する二つの光学部材の一方が有す
   る直角二等辺三角形状の端面を、隣接する三つの四角形
   状の側面と直交する少なくとも一つの基準端面とし、該
   基準端面が同じ端面側に位置する、該基準端面を有する
   光学部材とは異なる光学部材が有する２端面または３端
   面よりも突出するように、前記接合を行うことを特徴と
   する請求項４または５記載のクロスダイクロイックプリ
   ズムの製造方法。
7. 【請求項７】 前記接合を行った後に、一体となった光
   学部材の両端面を平面または略平面に研削する工程をさ
   らに備えたことを特徴とする請求項６記載のクロスダイ
   クロイックプリズムの製造方法。