JPH10142691A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JPH10142691A
JPH10142691A JP8310076A JP31007696A JPH10142691A JP H10142691 A JPH10142691 A JP H10142691A JP 8310076 A JP8310076 A JP 8310076A JP 31007696 A JP31007696 A JP 31007696A JP H10142691 A JPH10142691 A JP H10142691A
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JP
Japan
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light
wavelength
dichroic
color
transmission
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Application number
JP8310076A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Mabe
雄二 間辺
Tetsuo Hattori
徹夫 服部
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a light loss without causing any deterioration in resolution of a projected image. SOLUTION: In S polarized light beams which are emitted from a light source 1 so as to be polarized and separated in a polarization beam splitter 2, a G light beam is reflected by means of a dichroic mirror 3 provided with a G light reflecting characteristic so as to be separated firstly, and color separation of a B light beam and an R light beam, which are transmitted through the dichroic mirror 3, into an R light beam and a B light beam is carried out in a dichroic prism 4. The respective color separated color light beams are modulated by means of reflection type light valves 5R, 5G, 5B so as to be reflected, and through the inverse path, color synthesis of these light beams is carried out by means of the mirror 3 and the prism 4. The color synthesized light beam is detected by means of the polarized beam splitter 2 and is projected by means of a projection lens 10. The prism 4 transmits an S polarized light beam in the short wavelength side wavelength area as against the wavelength existing in the G light wavelength area while reflects an S polarized light beam in the long wavelength side wavelength area. The prism 4 transmits a P polarized light beam in the short wavelength side wavelength area as against the wavelength existing in the G light wavelength area while reflects a P polarized light beam in the long wavelength side wavelength area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、R色、B光、G光
用反射型ライトバルブを使用して、当該ライトバルブに
入射する各色光を、各ライトバルブにて各色信号に応じ
て変調作用を行って反射させ、当該各色光の変調光を色
合成した後に検光して投射させることによりフルカラー
の投射像を得る投射型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a reflective light valve for R, B, and G light to modulate each color light incident on the light valve according to each color signal. The present invention relates to a projection type display device that obtains a full-color projection image by performing an operation, reflecting the modulated light of each color light, performing color synthesis, and analyzing and projecting the modulated light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光源光を複数のダイクロイック膜でR
光、G光、B光の三原色に色分解させ、当該各色光を各
色毎に配置された反射型液晶ライトバルブに入射させ、
各色光毎の信号によって変調光を含む光を反射、出射さ
せ、前記ダイクロイック膜で色合成を行い、当該色合成
光を投射レンズにてスクリーン上に投射させる投射型表
示装置の従来例としては、特公平5−82793号公報
の第1図に示す投射型表示装置が知られている。図11
にこの従来の投射型表示装置の構成図を示し、本図を参
照してこの投射型表示装置について簡単に説明する。
2. Description of the Related Art Light from a light source is reflected by a plurality of dichroic films.
Light, G light, and B light are color-separated into three primary colors, and the respective color lights are made incident on reflection-type liquid crystal light valves arranged for each color.
As a conventional example of a projection type display device that reflects and emits light including modulated light by a signal for each color light, performs color synthesis with the dichroic film, and projects the color synthesized light on a screen with a projection lens. A projection display device shown in FIG. 1 of Japanese Patent Publication No. 5-82793 is known. FIG.
FIG. 1 shows a configuration diagram of this conventional projection type display device, and the projection type display device will be briefly described with reference to FIG.

【0003】この投射型表示装置では、ランプ20及び
楕円鏡21からなる光源から出射された光は、平行化レ
ンズ22により略平行光とされた後、遮光板23の開口
部23a及び可視光のみを透過させるフィルタ24を経
由して、偏光ビームスプリッタ16に入射される。偏光
ビームスプリッタ16に入射した光源光は、偏光ビーム
スプリッタ16にて、反射されるS偏光光lSと透過廃
棄されるP偏光光lPとに偏光分離される。偏光分離さ
れたS偏光光lSは、B光反射ダイクロイックプリズム
17及びR光反射ダイクロイックプリズム18によっ
て、B光(青色光)lSB、R光(赤色光)lSR、G光
(緑色光)lSGに色分解され、各色光が各色光用反射型
ライトバルブ1B,1G,1Rにそれぞれ入射される。
各色光用ライトバルブ1B,1G,1Rにおいて各画像
信号によって変調された変調光は反射光として各色光用
反射型ライトバルブ1B,1G,1Rを出射し、ダイク
ロイックプリズム17,18へ逆に進行してダイクロイ
ックプリズム17,18によって色合成され、当該色合
成光は偏光ビームスプリッタ16に再度入射して信号成
分(P偏光)のみ検光されて当該偏光ビームスプリッタ
16を透過して出射し、投射レンズ25にてスクリーン
26上に投射される。前記ダイクロイックプリズム1
7,18は、色分解及び色合成を行う色分解合成光学系
を構成している。なお、図11中、19は光路マッチガ
ラスである。
In this projection display device, light emitted from a light source comprising a lamp 20 and an elliptical mirror 21 is converted into substantially parallel light by a collimating lens 22, and then only an opening 23a of a light shielding plate 23 and visible light are emitted. Is incident on the polarization beam splitter 16 via a filter 24 that transmits light. The light source light incident on the polarization beam splitter 16 is polarized and separated by the polarization beam splitter 16 into a reflected S-polarized light l S and a transmitted and discarded P-polarized light l P. The S-polarized light l S that has been polarized and separated is converted into a B light (blue light) l SB , an R light (red light) l SR , and a G light (green light) by a B light reflecting dichroic prism 17 and an R light reflecting dichroic prism 18. Each color light is separated into 1 SG , and each color light is incident on each color light reflection type light valve 1B, 1G, 1R.
The modulated light modulated by each image signal in each color light valve 1B, 1G, 1R exits each color light reflection type light valve 1B, 1G, 1R as reflected light, and proceeds to dichroic prisms 17, 18 in reverse. The light is then combined by the dichroic prisms 17 and 18, and the combined light enters the polarization beam splitter 16 again, where only the signal component (P-polarized light) is detected, transmitted through the polarization beam splitter 16, emitted, and projected. At 25, it is projected on a screen 26. The dichroic prism 1
Reference numerals 7 and 18 constitute a color separation / synthesis optical system that performs color separation and color synthesis. In FIG. 11, reference numeral 19 denotes an optical path match glass.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の投射型表示装置では、以下に説明するように、光の
損失が大きく、投射光の光量が低下してしまうとともに
色バランスが良くないという問題が生ずる。
However, in the above-mentioned conventional projection type display apparatus, as described below, there is a problem that the loss of light is large, the amount of projection light is reduced, and the color balance is not good. Occurs.

【0005】ダイクロイックプリズムのダイクロイック
特性は、一般的に、偏光によって大きく異なる。図9に
は、前記従来の投射型表示装置において用いられている
ようなR光反射ダイクロイックプリズムにS偏光光とP
偏光光がそのダイクロイック膜に対して45度の入射角
度で入射したときの、当該ダイクロイックプリズムのダ
イクロイック特性の一例を示す。図9において、縦軸は
透過率、横軸は波長を示す。図9に示す例では、P偏光
光に関しては約500nmを境界としてその短波長側の
波長域の光が実質的に反射するとともにその長波長側の
波長域の光が実質的に透過し、S偏光光に関しては約5
80nmを境界としてその短波長側の波長域の光が実質
的に反射するとともにその長波長側の波長域の光が実質
的に透過している。このように、P偏光光に関する透過
反射境界波長(約500nm)とS偏光光に関する透過
反射境界波長(約580nm)とのずれが大きく、P偏
光光とS偏光光とでダイクロイック特性が大きく異な
る。
[0005] The dichroic characteristics of a dichroic prism generally vary greatly depending on the polarization. FIG. 9 shows that an S-polarized light and a P-polarized light are applied to an R-light reflecting dichroic prism as used in the conventional projection display device.
An example of dichroic characteristics of the dichroic prism when polarized light enters the dichroic film at an incident angle of 45 degrees is shown. In FIG. 9, the vertical axis indicates the transmittance, and the horizontal axis indicates the wavelength. In the example shown in FIG. 9, with respect to the P-polarized light, the light in the wavelength region on the shorter wavelength side is substantially reflected at about 500 nm as a boundary, and the light in the wavelength region on the longer wavelength side is substantially transmitted. About 5 for polarized light
With a boundary of 80 nm, light in the shorter wavelength region is substantially reflected, and light in the longer wavelength region is substantially transmitted. As described above, the difference between the transmission / reflection boundary wavelength (about 500 nm) for P-polarized light and the transmission / reflection boundary wavelength (about 580 nm) for S-polarized light is large, and the dichroic characteristics of P-polarized light and S-polarized light are greatly different.

【0006】前記従来の投射型表示装置では、実際に投
射される光はライトバルブ1R,1G,1Bによって入
射偏光(S偏光)とは異なる他方の偏光(P偏光)に変
調される光であるので、色分解及び色合成を行う色分解
合成光学系として用いられた2つのダイクロイックプリ
ズム17,18は、S偏光光に関するダイクロイック特
性に従って色分解を行い、P偏光光に関するダイクロイ
ック特性に従って色合成を行うことになる。したがっ
て、前述したように2つのダイクロイックプリズム1
7,18のダイクロイック特性がP偏光光とS偏光光と
で大きく異なることから、ダイクロイックプリズム1
7,18を往復して色合成されて投射される光の損失が
大きくなってしまうとともに、色バランスが悪化してし
まう。投射光の光量は、往時のダイクロイック特性(S
偏光光に関するダイクロイック特性)と復時のダイクロ
イック特性(P偏光光に関するダイクロイック特性)と
のいわば積により定まるからである。
In the conventional projection display device, the light actually projected is light that is modulated by the light valves 1R, 1G, and 1B into the other polarized light (P-polarized light) different from the incident polarized light (S-polarized light). Therefore, the two dichroic prisms 17 and 18 used as a color separation / synthesis optical system for performing color separation and color synthesis perform color separation in accordance with dichroic characteristics regarding S-polarized light and perform color synthesis in accordance with dichroic characteristics regarding P-polarized light. Will be. Therefore, as described above, the two dichroic prisms 1
The dichroic characteristics of the dichroic prisms 7 and 18 differ greatly between the P-polarized light and the S-polarized light.
Loss of light projected and synthesized by reciprocating the colors 7 and 18 increases, and the color balance deteriorates. The amount of the projected light depends on the dichroic characteristics (S
This is because it is determined by the so-called product of the dichroic characteristic of the polarized light and the dichroic characteristic of the return (the dichroic characteristic of the P-polarized light).

【0007】ところで、P偏光光とS偏光光とで差の極
力少ないダイクロイック特性を得るには、ダイクロイッ
クプリズムを使用するのではなく、例えばガラス板部材
上にダイクロイック膜を形成したダイクロイックミラー
を使用すればよい。ダイクロイックミラーのダイクロイ
ック特性の一例として、図9に示すダイクロイック特性
を持ったダイクロイックプリズムが内部に有するダイク
ロイック膜と同じダイクロイック膜を形成したダイクロ
イックミラーの、45度入射によるS偏光光とP偏光光
のダイクロイック特性を、図8に示す。図8において、
縦軸は透過率、横軸は波長を示す。図8に示す例では、
P偏光光に関する透過反射境界波長が約500nmでS
偏光光に関する透過反射境界波長が約520nmであ
り、両者のずれがかなり小さくなり、大幅に特性が向上
している。
Incidentally, in order to obtain dichroic characteristics in which the difference between P-polarized light and S-polarized light is as small as possible, instead of using a dichroic prism, for example, a dichroic mirror having a dichroic film formed on a glass plate member is used. I just need. As an example of the dichroic characteristic of the dichroic mirror, as shown in FIG. 9, a dichroic mirror formed with a dichroic film having the same dichroic film as the dichroic prism having the dichroic characteristics is formed. The characteristics are shown in FIG. In FIG.
The vertical axis indicates transmittance, and the horizontal axis indicates wavelength. In the example shown in FIG.
When the transmission / reflection boundary wavelength for P-polarized light is about 500 nm, S
The transmission / reflection boundary wavelength for the polarized light is about 520 nm, the deviation between the two is considerably reduced, and the characteristics are greatly improved.

【0008】したがって、前記従来の投射型表示装置に
おいて、色分解合成光学系として、2つのダイクロイッ
クプリズム17,18に代えて2枚のダイクロイックミ
ラーを用いれば、光の損失が小さくなり、投射光の光量
の低下を防止することができるとともに、色バランスを
向上させることができる。。しかし、ダイクロイックミ
ラーは、例えば薄いガラス板部材上にダイクロイック膜
を形成する構造を有することから、光軸に対して斜めに
配置すると非点収差を発生させてしまい、投射像の解像
度を低下させてしまうという問題が生ずる。なお、ダイ
クロイックプリズムは、ダイクロイックミラーと異な
り、上記収差をほとんど発生させず、投射像の解像度を
ほとんど低下させない。
Therefore, in the above-mentioned conventional projection display device, if two dichroic mirrors are used instead of the two dichroic prisms 17 and 18 as the color separation / synthesis optical system, the loss of light is reduced, and the projection light is reduced. A decrease in the amount of light can be prevented, and the color balance can be improved. . However, since the dichroic mirror has, for example, a structure in which a dichroic film is formed on a thin glass plate member, if it is arranged obliquely with respect to the optical axis, astigmatism will occur and the resolution of the projected image will be reduced. Problem arises. The dichroic prism, unlike the dichroic mirror, hardly causes the above-mentioned aberration and hardly lowers the resolution of the projected image.

【0009】このように、従来は、投射像の解像度の低
下を招くことなく、光の損失を抑制し投射光の光量低下
を防止して色バランスを向上させることはできなかっ
た。
As described above, conventionally, it has not been possible to improve the color balance by suppressing the loss of light and preventing the light quantity of the projected light from being reduced without lowering the resolution of the projected image.

【0010】また、従来の投射型表示装置においては、
投射像のコントラストが向上しないという問題が存在し
ていた。すなわち、ライトバルブにて各色信号による変
調が行われずに各ライトバルブから出射する反射光がS
偏光の場合には、これらの光は色分解合成光学系で色合
成されて偏光ビームスプリッタに至るとそのまま光源側
に戻り、スクリーン上に黒状態の投射像が達成されるは
ずであるが、この黒状態が達成できず、投射像のコント
ラストが低下してしまうという問題である。
In a conventional projection display device,
There was a problem that the contrast of the projected image did not improve. That is, the reflected light emitted from each light valve without being modulated by each color signal in the light valve is S
In the case of polarized light, these lights are color-synthesized by a color separation / synthesis optical system and return to the light source side as they are when reaching the polarization beam splitter, and a black projected image should be achieved on the screen. There is a problem that the black state cannot be achieved and the contrast of the projected image is reduced.

【0011】この問題は、以下のメカニズムによって発
生する。偏光ビームスプリッタを通過して生成された直
線偏光光が、色分解合成光学系のダイクロイック膜に入
射する際、その透過光及び反射光のS方向及びP方向
は、当該ダイクロイック膜の法線ベクトルnと入射光の
進行方向ベクトルTとで決定される(S偏光の方向ベク
トルSは、ベクトルS=ベクトルn×ベクトルTと表さ
れる)。直線偏光光がダイクロイック膜の法線と入射光
の進行方向とで形成される面内に含まれないで入射する
場合、S偏光成分とP偏光成分とに分解され、その上に
S偏光成分とP偏光成分との間には位相差が発生してし
まうために偏光状態が変化してしまい、一般に楕円偏光
となってしまう。このため、偏光ビームスプリッタで検
光される際、不要な偏光成分が重畳されてしまい、スク
リーン側に回り込んでしまうために、スクリーン上の投
射像の黒状態が悪化してしまうのである。
[0011] This problem is caused by the following mechanism. When the linearly polarized light generated by passing through the polarizing beam splitter enters the dichroic film of the color separation / synthesis optical system, the S direction and the P direction of the transmitted light and the reflected light are the normal vector n of the dichroic film. (The direction vector S of the S-polarized light is expressed as vector S = vector n × vector T). When the linearly polarized light enters without being included in the plane formed by the normal line of the dichroic film and the traveling direction of the incident light, the linearly polarized light is decomposed into an S-polarized component and a P-polarized component. Since a phase difference is generated between the P-polarized component and the P-polarized component, the polarization state changes, and the light generally becomes elliptically polarized light. For this reason, when the light is analyzed by the polarizing beam splitter, unnecessary polarized light components are superimposed on the screen, and go around to the screen side, so that the black state of the projected image on the screen is deteriorated.

【0012】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、投射像の解像度の低下を招くことなく、光の
損失を抑制し投射光の光量低下を防止して色バランスを
向上させることができる投射型表示装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses light loss and prevents a decrease in the amount of projected light without deteriorating the resolution of a projected image, thereby improving color balance. It is an object of the present invention to provide a projection display device capable of performing the above-described operations.

【0013】また、本発明は、偏光状態が変化すること
なく良好なコントラストの投射型表示装置を提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a projection display device having good contrast without changing the polarization state.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様による投射型表示装置は、偏光
ビームスプリッタと、色分解合成光学系と、第1、第2
及び第3の反射型ライトバルブと、投射光学系とを備
え、前記偏光ビームスプリッタは光源からの光を第1及
び第2の偏光光に偏光分離し、前記色分解合成光学系は
前記第1の偏光光をG光、B光及びR光に色分解し、前
記第1、第2及び第3の反射型ライトバルブは前記G
光、B光及びR光をそれぞれ変調し、前記色分解合成光
学系は前記第1、第2及び第3の反射型ライトバルブに
よってそれぞれ変調された各色光を色合成し、前記偏光
ビームスプリッタは前記色分解合成光学系によって色合
成された光を検光し、前記投射光学系は前記偏光ビーム
スプリッタによって検光された光を投射する、投射型表
示装置において、前記色分解合成光学系は、前記第1の
偏光光を前記G光と前記B光及び前記R光を含む光とに
色分解するダイクロイックミラーと、該ダイクロイック
ミラーによって色分解された前記B光及び前記R光を含
む前記光を前記B光と前記R光とに色分解するダイクロ
イックプリズムと、から構成されたものである。前記ダ
イクロイックミラーは、(1)G光とB光との境界波長
付近の第1の透過反射境界波長に対する短波長側の波長
域のS偏光光を実質的に透過又は反射し、(2)G光と
R光との境界波長付近の第2の透過反射境界波長に対す
る長波長側の波長域のS偏光光を実質的に透過又は反射
し、(3)前記第1の透過反射境界波長と前記第2の透
過反射境界波長との間の波長域のS偏光光を実質的に反
射又は透過し、(4)G光とB光との境界波長付近の第
3の透過反射境界波長に対する短波長側の波長域のP偏
光光を実質的に透過又は反射し、(5)G光とR光との
境界波長付近の第4の透過反射境界波長に対する長波長
側の波長域のP偏光光を実質的に透過又は反射し、
(6)前記第3の透過反射境界波長と前記第4の透過反
射境界波長との間の波長域のP偏光光を反射又は透過す
る、ダイクロイック特性を有する。前記ダイクロイック
プリズムは、(1)第5の透過反射境界波長に対する短
波長側の波長域のS偏光光を実質的に透過又は反射し、
(2)前記第5の透過反射境界波長に対する長波長側の
波長域のS偏光光を実質的に反射又は透過し、(3)第
6の透過反射境界波長に対する短波長側の波長域のP偏
光光を実質的に透過又は反射し、(4)前記第6の透過
反射境界波長に対する長波長側の波長域のP偏光光を実
質的に反射又は透過し、(5)前記第5の透過反射境界
波長及び前記第6の透過反射境界波長が、前記第1の透
過反射境界波長付近又は前記第3の透過反射境界波長付
近の波長と、前記第2の透過反射境界波長付近又は前記
第4の透過反射境界波長付近の波長との間の波長域に存
在する、ダイクロイック特性を有する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a projection display apparatus comprising: a polarizing beam splitter; a color separation / synthesis optical system;
And a third reflective light valve, and a projection optical system, wherein the polarizing beam splitter separates the light from the light source into first and second polarized lights, and the color separation / synthesis optical system includes the first and second polarized light beams. Is separated into G light, B light and R light, and the first, second and third reflective light valves
Light, B light, and R light, respectively, and the color separation / synthesis optical system performs color synthesis on the respective color lights modulated by the first, second, and third reflective light valves, respectively, and the polarization beam splitter includes: In the projection display device, the color separation / combination optical system detects light that is color-combined by the color separation / synthesis optical system, and the projection optical system projects the light detected by the polarization beam splitter. A dichroic mirror that color-separates the first polarized light into the G light, the B light, and light including the R light; and a light that includes the B light and the R light color-separated by the dichroic mirror. A dichroic prism that separates the light into the B light and the R light. The dichroic mirror (1) substantially transmits or reflects S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the first transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and B light; Substantially transmitting or reflecting S-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to the second transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between the light and the R light; (3) the first transmission / reflection boundary wavelength S-polarized light in a wavelength range between the second transmission and reflection boundary wavelength is substantially reflected or transmitted, and (4) a short wavelength with respect to the third transmission and reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and B light. (5) substantially transmitting or reflecting the P-polarized light in the wavelength region on the side, and (5) converting the P-polarized light in the wavelength region on the longer wavelength side to the fourth transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between the G light and the R light. Substantially transmitting or reflecting,
(6) It has a dichroic characteristic of reflecting or transmitting P-polarized light in a wavelength range between the third transmission / reflection boundary wavelength and the fourth transmission / reflection boundary wavelength. The dichroic prism (1) substantially transmits or reflects S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the fifth transmission / reflection boundary wavelength;
(2) substantially reflecting or transmitting the S-polarized light in the wavelength region on the long wavelength side with respect to the fifth transmission / reflection boundary wavelength; and (3) P in the short wavelength region with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength. (4) substantially transmitting or reflecting polarized light; (4) substantially reflecting or transmitting P-polarized light in a wavelength region on a longer wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength; and (5) fifth transmission. A reflection boundary wavelength and the sixth transmission / reflection boundary wavelength are a wavelength near the first transmission / reflection boundary wavelength or near the third transmission / reflection boundary wavelength and a wavelength near the second transmission / reflection boundary wavelength or the fourth transmission / reflection boundary wavelength. And has a dichroic characteristic existing in a wavelength range between the wavelengths near the transmission / reflection boundary wavelength.

【0015】この第1の態様においては、前記ダイクロ
イックミラーは、次のいずれのダイクロイック特性を有
していてもよい。すなわち、前記ダイクロイックミラー
は、第1のダイクロイック特性として、(1)G光とB
光との境界波長付近の第1の透過反射境界波長に対する
短波長側の波長域のS偏光光を実質的に透過し、(2)
G光とR光との境界波長付近の第2の透過反射境界波長
に対する長波長側の波長域のS偏光光を実質的に透過
し、(3)前記第1の透過反射境界波長と前記第2の透
過反射境界波長との間の波長域のS偏光光を実質的に反
射し、(4)G光とB光との境界波長付近の第3の透過
反射境界波長に対する短波長側の波長域のP偏光光を実
質的に透過し、(5)G光とR光との境界波長付近の第
4の透過反射境界波長に対する長波長側の波長域のP偏
光光を実質的に透過し、(6)前記第3の透過反射境界
波長と前記第4の透過反射境界波長との間の波長域のP
偏光光を反射する、ダイクロイック特性を有していても
よい。このダイクロイック特性は、いわゆるG光反射特
性である。また、前記ダイクロイックミラーは、第2の
ダイクロイック特性として、(1)G光とB光との境界
波長付近の第1の透過反射境界波長に対する短波長側の
波長域のS偏光光を実質的に反射し、(2)G光とR光
との境界波長付近の第2の透過反射境界波長に対する長
波長側の波長域のS偏光光を実質的に反射し、(3)前
記第1の透過反射境界波長と前記第2の透過反射境界波
長との間の波長域のS偏光光を実質的に透過し、(4)
G光とB光との境界波長付近の第3の透過反射境界波長
に対する短波長側の波長域のP偏光光を実質的に反射
し、(5)G光とR光との境界波長付近の第4の透過反
射境界波長に対する長波長側の波長域のP偏光光を実質
的に反射し、(6)前記第3の透過反射境界波長と前記
第4の透過反射境界波長との間の波長域のP偏光光を透
過する、ダイクロイック特性を有していてもよい。この
ダイクロイック特性は、いわゆるG光透過特性である。
In the first aspect, the dichroic mirror may have any of the following dichroic characteristics. That is, the dichroic mirror has (1) G light and B light as first dichroic characteristics.
(2) substantially transmitting S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the first transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength with light;
Substantially transmitting S-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to the second transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between the G light and the R light; and (3) the first transmission / reflection boundary wavelength and the second transmission / reflection boundary wavelength. (4) a wavelength on the short wavelength side with respect to the third transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and B light. (5) substantially transmits the P-polarized light in the wavelength region on the longer wavelength side with respect to the fourth transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between the G light and the R light. (6) P in a wavelength range between the third transmission / reflection boundary wavelength and the fourth transmission / reflection boundary wavelength.
It may have dichroic characteristics that reflect polarized light. This dichroic characteristic is a so-called G light reflection characteristic. Further, the dichroic mirror has, as a second dichroic characteristic, (1) substantially S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the first transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and B light. And (2) substantially reflects S-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to a second transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and R light, and (3) the first transmission. (4) substantially transmitting S-polarized light in a wavelength range between a reflection boundary wavelength and the second transmission reflection boundary wavelength;
P-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the third transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and B light is substantially reflected, and (5) near the boundary wavelength between G light and R light. P-polarized light in a wavelength region on the long wavelength side with respect to the fourth transmission / reflection boundary wavelength is substantially reflected, and (6) a wavelength between the third transmission / reflection boundary wavelength and the fourth transmission / reflection boundary wavelength. It may have a dichroic characteristic that transmits P-polarized light in the region. This dichroic characteristic is a so-called G light transmission characteristic.

【0016】また、前記第1の態様においては、前記ダ
イクロイックプリズムは、前記ダイクロイックミラーが
前述した2種類のいずれのダイクロイック特性を有して
いる場合であっても、次のいずれのダイクロイック特性
を有していてもよい。すなわち、前記ダイクロイックプ
リズムは、第1のダイクロイック特性として、(1)第
5の透過反射境界波長に対する短波長側の波長域のS偏
光光を実質的に透過し、(2)前記第5の透過反射境界
波長に対する長波長側の波長域のS偏光光を実質的に反
射し、(3)第6の透過反射境界波長に対する短波長側
の波長域のP偏光光を実質的に透過し、(4)前記第6
の透過反射境界波長に対する長波長側の波長域のP偏光
光を実質的に反射し、(5)前記第5の透過反射境界波
長及び前記第6の透過反射境界波長が、前記第1の透過
反射境界波長付近又は前記第3の透過反射境界波長付近
の波長と、前記第2の透過反射境界波長付近又は前記第
4の透過反射境界波長付近の波長との間の波長域に存在
する、ダイクロイック特性を有していてもよい。また、
前記ダイクロイックプリズムは、第2のダイクロイック
特性として、(1)第5の透過反射境界波長に対する短
波長側の波長域のS偏光光を実質的に反射し、(2)前
記第5の透過反射境界波長に対する長波長側の波長域の
S偏光光を実質的に透過し、(3)第6の透過反射境界
波長に対する短波長側の波長域のP偏光光を実質的に反
射し、(4)前記第6の透過反射境界波長に対する長波
長側の波長域のP偏光光を実質的に透過し、(5)前記
第5の透過反射境界波長及び前記第6の透過反射境界波
長が、前記第1の透過反射境界波長付近又は前記第3の
透過反射境界波長付近の波長と、前記第2の透過反射境
界波長付近又は前記第4の透過反射境界波長付近の波長
との間の波長域に存在する、ダイクロイック特性を有し
ていてもよい。
In the first aspect, the dichroic prism has any one of the following dichroic characteristics even when the dichroic mirror has any one of the two types of dichroic characteristics described above. It may be. That is, the dichroic prism has, as first dichroic characteristics, (1) substantially transmitting S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the fifth transmission / reflection boundary wavelength, and (2) the fifth transmission. (3) substantially reflecting S-polarized light in a wavelength region on the long wavelength side with respect to the reflection boundary wavelength, and (3) substantially transmitting P-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength; 4) The sixth
(5) the fifth transmission / reflection boundary wavelength and the sixth transmission / reflection boundary wavelength correspond to the first transmission. A dichroic that exists in a wavelength range between a wavelength near a reflection boundary wavelength or near the third transmission / reflection boundary wavelength and a wavelength near the second transmission / reflection boundary wavelength or near the fourth transmission / reflection boundary wavelength. It may have characteristics. Also,
The dichroic prism has, as second dichroic characteristics, (1) substantially reflects S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the fifth transmission / reflection boundary wavelength, and (2) the fifth transmission / reflection boundary. (3) substantially transmitting the S-polarized light in the wavelength region on the long wavelength side with respect to the wavelength, (3) substantially reflecting the P-polarized light in the wavelength region on the short wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength; P-polarized light in a wavelength region on the long wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength is substantially transmitted, and (5) the fifth transmission / reflection boundary wavelength and the sixth transmission / reflection boundary wavelength are different from each other. Exists in a wavelength range between a wavelength near the first transmission / reflection boundary wavelength or near the third transmission / reflection boundary wavelength and a wavelength near the second transmission / reflection boundary wavelength or near the fourth transmission / reflection boundary wavelength. May have dichroic characteristics.

【0017】この第1の態様によれば、解像度の低下を
招き易いがS偏光とP偏光とでダイクロイック特性の差
が小さいという利点を有するダイクロイックミラーと、
S偏光とP偏光とでダイクロイック特性の差が大きいが
解像度の低下を招き難いという利点を有するダイクロイ
ックプリズムとが、巧みに組み合わされ、これによっ
て、投射像の解像度の低下をさほど招くことなく、光の
損失が抑制され投射光の光量低下が防止されて色バラン
スが向上する。
According to the first aspect, there is provided a dichroic mirror which has an advantage that a difference in dichroic characteristics between S-polarized light and P-polarized light is small, although the resolution is easily reduced.
A dichroic prism having an advantage that a difference in dichroic characteristics between the S-polarized light and the P-polarized light is large, but a reduction in resolution is hardly caused, is skillfully combined. Loss is suppressed, and a decrease in the amount of projection light is prevented, thereby improving the color balance.

【0018】すなわち、前記第1の態様では、偏光ビー
ムスプリッタにて偏光分離された一方の偏光光のうち、
G光がまずG光反射特性又はG光透過特性を有するダイ
クロイックミラーにて反射又は透過されて分離され、当
該ダイクロイックミラーを透過又は反射したB光及びR
光を含む光が、ほぼG光波長域に透過反射境界波長(前
記第5の透過反射境界波長及び前記第6の透過反射境界
波長)を有するダイクロイックプリズムにて、R光とB
光とに色分解される。その結果、G光に関してはダイク
ロイックミラーの有するP偏光とS偏光とで差の小さい
特性で色分解並びに色合成が行われることになる。ま
た、ダイクロプリズムではP偏光とS偏光とで特性の差
は大きいが、その特性差が大きくなる波長域はほぼG光
波長域に存在するために、当該ダイクロイックプリズム
にて反射及び透過するR光及びB光はその差による影響
を実質的に受けない。したがって、前記第1の態様によ
れば、光の損失が抑制され投射光の光量低下が防止され
て色バランスが向上する。また、色分解合成光学系とし
て、2枚のダイクロイックミラーを使用するのではな
く、そのうちの1枚の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が使用されているので、投射像
の解像度の低下が十分に小さく抑えられる。
That is, in the first aspect, of one of the polarized lights separated by the polarization beam splitter,
The G light is first reflected or transmitted by a dichroic mirror having a G light reflection characteristic or a G light transmission characteristic to be separated, and the B light and the R light transmitted or reflected by the dichroic mirror are separated.
The light including light is converted to R light and B light by a dichroic prism having transmission / reflection boundary wavelengths (the fifth transmission / reflection boundary wavelength and the sixth transmission / reflection boundary wavelength) substantially in the G light wavelength region.
It is separated into light and color. As a result, with respect to the G light, the color separation and the color synthesis are performed with the characteristic that the difference between the P-polarized light and the S-polarized light of the dichroic mirror is small. In the dichroic prism, there is a large difference in the characteristics between the P-polarized light and the S-polarized light. However, since the wavelength region where the characteristic difference is large exists substantially in the G light wavelength region, the R light reflected and transmitted by the dichroic prism. And B light are not substantially affected by the difference. Therefore, according to the first aspect, the loss of light is suppressed, the decrease in the amount of projection light is prevented, and the color balance is improved. In addition, since the dichroic prism is used instead of one dichroic mirror as the color separation / synthesis optical system instead of using two dichroic mirrors, the reduction in the resolution of the projected image is sufficiently small. Can be suppressed.

【0019】また、前記第1の態様では、色分解合成光
学系がダイクロイックミラー及びダイクロイックプリズ
ムにより構成されているので、ダイクロイックプリズム
はダイクロイックミラーと比べて環境変化に対して強い
ことから、色分解合成光学系として2枚のダイクロイッ
クミラーを使用する場合に比べて環境変化に対して強く
なる。
In the first aspect, since the color separation / synthesis optical system is composed of a dichroic mirror and a dichroic prism, the dichroic prism is more resistant to environmental changes than the dichroic mirror. It is more resistant to environmental changes than when two dichroic mirrors are used as the optical system.

【0020】本発明の第2の態様による投射型表示装置
は、前記第1の態様による投射型表示装置において、前
記ダイクロイックプリズムと前記第2の反射型ライトバ
ルブとの間には、前記ダイクロイックプリズムにより色
分解されて前記ダイクロイックプリズムを出射したB光
のうちの光量の少ないG光側の波長領域の光をカットす
る第1のトリミングフィルタが配置され、前記ダイクロ
イックプリズムと前記第3の反射型ライトバルブとの間
には、前記ダイクロイックプリズムにより色分解されて
前記ダイクロイックプリズムを出射したR光のうち光量
の少ないG光側の波長領域の光をカットする第2のトリ
ミングフィルタが配置されたものである。
The projection type display device according to a second aspect of the present invention is the projection type display device according to the first aspect, wherein the dichroic prism is provided between the dichroic prism and the second reflection type light valve. A first trimming filter that cuts light in the wavelength region on the G light side, which has a small amount of light, of the B light emitted from the dichroic prism after being color-separated by the dichroic prism, and the dichroic prism and the third reflective light A second trimming filter is arranged between the bulb and the second trimming filter that cuts light in the wavelength region on the G-light side where the amount of light is small among the R lights that have been separated by the dichroic prism and emitted from the dichroic prism. is there.

【0021】ダイクロイック膜にて色分解した場合に
は、透過反射境界波長付近における透過率又は反射率の
波長に対する立ち上がりや立ち下がりが波長軸に対し垂
直になるわけではなく、なだらかに立ち上がる又は立ち
下がる特性を有している。すなわち、いわばすそ野を持
っているわけであり、これが隣の色光領域間にて重なる
ことになり、色分解の際には各分離光の色純度を下げる
ことになる。前記第2の態様では、第1のトリミングフ
ィルタによって、前記ダイクロイックプリズムを出射し
たB光のうちの光量の少ないG光側の波長領域の光(前
記すそ野に相当)がカットされ、第2のトリミングフィ
ルタによって、前記ダイクロイックプリズムを出射した
R光のうち光量の少ないG光側の波長領域の光(前記す
そ野に相当)がカットされるので、投射像の色純度が向
上する。
When the color is separated by the dichroic film, the rise or fall of the transmittance or the reflectance with respect to the wavelength in the vicinity of the transmission / reflection boundary wavelength does not become perpendicular to the wavelength axis but rises or falls gently. Has characteristics. That is, it has a so-called base field, which overlaps between adjacent color light areas, and lowers the color purity of each separated light in color separation. In the second aspect, the first trimming filter cuts light (corresponding to the base) in the wavelength region on the G light side with a small amount of light out of the B light emitted from the dichroic prism, and performs the second trimming. The filter cuts out the light in the wavelength region on the G light side where the amount of light is small (corresponding to the skirt) out of the R light emitted from the dichroic prism, thereby improving the color purity of the projected image.

【0022】本発明の第3の態様による投射型表示装置
は、前記第1又は第2の態様による投射型表示装置にお
いて、前記偏光ビームスプリッタの偏光分離膜、前記ダ
イクロイックミラーのダイクロイック膜及び前記ダイク
ロイックプリズムのダイクロイック膜は互いに略平行に
配置されたものである。
A projection display according to a third aspect of the present invention is the projection display according to the first or second aspect, wherein the polarization splitting film of the polarizing beam splitter, the dichroic film of the dichroic mirror, and the dichroic film. The dichroic films of the prism are arranged substantially parallel to each other.

【0023】偏光ビームスプリッタの偏光分離膜、ダイ
クロイックミラーのダイクロイック膜及びダイクロイッ
クプリズムのダイクロイック膜が互いに平行に配置され
ていなければ、各膜に対して定義されるP偏光方向及び
S偏光方向がそれぞれ異なることから、これらの膜を経
由して最終的に偏光ビームスプリッタで検光される光に
は重畳される不要な偏光成分が多くなってしまい、スク
リーン上の投射像の黒状態が悪化して投射像のコントラ
ストが低下してしまう。この点、前記第3の態様によれ
ば、各膜が略平行に配置されているので、各膜に対して
定義されるP偏光方向及びS偏光方向がそれぞれ実質的
に一致することから、最終的に偏光ビームスプリッタで
検光される光には重畳される不要な偏光成分が少なくな
り、投射像のコントラストが向上する。
If the polarization splitting film of the polarizing beam splitter, the dichroic film of the dichroic mirror and the dichroic film of the dichroic prism are not arranged parallel to each other, the P-polarization direction and the S-polarization direction defined for each film are different. As a result, unnecessary polarized components superimposed on the light finally analyzed by the polarizing beam splitter via these films are increased, and the black state of the projected image on the screen is deteriorated and the projection is performed. The contrast of the image is reduced. In this regard, according to the third aspect, since the respective films are arranged substantially in parallel, the P-polarized light direction and the S-polarized light direction defined for each film substantially coincide with each other. Unnecessary polarization components superimposed on the light detected by the polarization beam splitter are reduced, and the contrast of the projected image is improved.

【0024】本発明の第4の態様による投射型表示装置
は、前記第3の態様による投射型表示装置において、前
記ダイクロイックミラーと前記第1の反射型ライトバル
ブとの間、前記ダイクロイックプリズムと前記第2の反
射型ライトバルブとの間及び前記ダイクロイックプリズ
ムと前記第3の反射型ライトバルブとの間には、光軸に
対して垂直に、かつ、その進相軸又は遅相軸が前記ダイ
クロイックミラー及び前記ダイクロイックプリズムのダ
イクロイック膜の法線ベクトルと光軸とがなす面内に実
質的に含まれるように、第1、第2及び第3の1/4波
長板がそれぞれ配置されたものである。
The projection display apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the projection display apparatus according to the third aspect, wherein the dichroic prism and the dichroic prism are disposed between the dichroic mirror and the first reflective light valve. Between the second reflective light valve and between the dichroic prism and the third reflective light valve, the fast axis or the slow axis is perpendicular to the optical axis and the dichroic axis is The first, second, and third quarter-wave plates are respectively arranged so as to be substantially included in a plane defined by a normal vector of a mirror and a dichroic film of the dichroic prism and the optical axis. is there.

【0025】この第4の態様のように、第1、第2及び
第3の1/4波長板を配置すると、最終的に偏光ビーム
スプリッタで検光される光には重畳される不要な偏光成
分がなくなり、更に好ましい。このような1/4波長板
を配置しないとすれば、各膜を略平行に配置しても、最
終的に偏光ビームスプリッタで検光される光には重畳さ
れる不要な偏光成分が少ないながらも残ることになる。
すなわち、偏光ビームスプリッタへ入射する光は、偏光
ビームスプリッタの偏光分離膜から出射してダイクロイ
ックミラーのダイクロイック膜及びダイクロイックプリ
ズムのダイクロイック膜を経由して反射型ライトバルブ
に入射する際の当該光線の進行方向と反射型ライトバル
ブで反射されて逆の経路で戻る際の当該光線の進行方向
とが異なる光線を含んでいる。このため、当該光線が偏
光ビームスプリッタから反射型ライトバルブに至るとき
の各膜のP偏光方向及びS偏光方向と、当該光線が反射
型ライトバルブで反射されて偏光ビームスプリッタに戻
るときの各膜のP偏光方向及びS偏光方向とが、ずれて
しまう。このため、各膜を略平行に配置しても前記第4
の態様のように1/4波長板を配置しなければ、最終的
に偏光ビームスプリッタで検光される光には重畳される
不要な偏光成分が未だ残ることになる。この点、前記第
4の態様によれば、偏光ビームスプリッタに入射した光
は、各膜を経由した後であって反射型ライトバルブに入
射する前と、反射型ライトバルブにて反射された後であ
って各膜を経由する前の、合計2回、1/4波長板を通
過することになるので、当該1/4波長板が1/2波長
板として作用し、当該光の偏光面が回転されて前記ずれ
が補償される。このため、最終的に偏光ビームスプリッ
タで検光される光には重畳される不要な偏光成分がなく
なり、投射像のコントラストが更に向上し、一層好まし
い。
When the first, second and third quarter-wave plates are arranged as in the fourth embodiment, unnecessary polarized light superimposed on light finally detected by the polarizing beam splitter is superimposed. The components are eliminated, which is more preferable. If such a quarter-wave plate is not arranged, even if the films are arranged substantially in parallel, there is little unnecessary polarization component superimposed on the light finally analyzed by the polarization beam splitter. Will also remain.
That is, the light incident on the polarization beam splitter is emitted from the polarization splitting film of the polarization beam splitter and travels through the dichroic film of the dichroic mirror and the dichroic prism when entering the reflection type light valve through the dichroic film. The light beam includes a light beam whose direction is different from the traveling direction of the light beam when the light beam is reflected by the reflection type light valve and returns along the reverse path. Therefore, the P-polarization direction and the S-polarization direction of each film when the light beam travels from the polarization beam splitter to the reflection type light valve, and the film thickness when the light beam is reflected by the reflection type light valve and returns to the polarization beam splitter. Are shifted from the P polarization direction and the S polarization direction. Therefore, even if the respective films are arranged substantially in parallel, the fourth
Unless a quarter-wave plate is arranged as in the embodiment, unnecessary polarized components superimposed on light finally detected by the polarization beam splitter will still remain. In this regard, according to the fourth aspect, the light incident on the polarizing beam splitter is transmitted through each film and before being incident on the reflective light valve, and after being reflected by the reflective light valve. Since the light passes through the quarter-wave plate twice before passing through each film, the quarter-wave plate acts as a half-wave plate, and the polarization plane of the light is The rotation is compensated for. For this reason, unnecessary light components superimposed on the light finally detected by the polarizing beam splitter are eliminated, and the contrast of the projected image is further improved, which is more preferable.

【0026】本発明の第5の態様による投射型表示装置
は、偏光ビームスプリッタと、色分解合成光学系と、第
1、第2及び第3の反射型ライトバルブと、投射光学系
とを備え、前記偏光ビームスプリッタは光源からの光を
第1及び第2の偏光光に偏光分離し、前記色分解合成光
学系は前記第1の偏光光を第1、第2及び第3の色光に
色分解し、前記第1、第2及び第3の反射型ライトバル
ブは前記第1、第2及び第3の色光をそれぞれ変調し、
前記色分解合成光学系は前記第1、第2及び第3の反射
型ライトバルブによってそれぞれ変調された各色光を色
合成し、前記偏光ビームスプリッタは前記色分解合成光
学系によって色合成された光を検光し、前記投射光学系
は前記偏光ビームスプリッタによって検光された光を投
射する、投射型表示装置において、前記色分解合成光学
系は、前記第1の偏光光を前記第1の色光と前記第2及
び第3の色光を含む光とに色分解するダイクロイックミ
ラーと、該ダイクロイックミラーによって色分解された
前記第2及び第3の色光を含む前記光を前記第2の色光
と前記第3の色光とに色分解するダイクロイックプリズ
ムと、から構成され、前記偏光ビームスプリッタの偏光
分離膜、前記ダイクロイックミラーのダイクロイック膜
及び前記ダイクロイックプリズムのダイクロイック膜は
互いに略平行に配置されたものである。
A projection display apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes a polarizing beam splitter, a color separation / synthesis optical system, first, second, and third reflective light valves, and a projection optical system. The polarizing beam splitter separates the light from the light source into first and second polarized lights, and the color separation / synthesis optical system converts the first polarized light into first, second, and third colored lights. Decomposing, the first, second and third reflective light valves modulate the first, second and third color lights, respectively;
The color separation / synthesis optical system performs color synthesis of each color light modulated by the first, second, and third reflection type light valves, and the polarization beam splitter performs light synthesis by the color separation / synthesis optical system. And the projection optical system projects the light detected by the polarizing beam splitter. In the projection display device, the color separation / synthesis optical system converts the first polarized light into the first colored light. A dichroic mirror that separates the light into light including the second and third color lights, and the light including the second and third color lights separated by the dichroic mirror into the second color light and the second color light. A dichroic prism that separates color light into three color lights, a polarization splitting film of the polarization beam splitter, a dichroic film of the dichroic mirror, and the dichroic film. The dichroic film of Kkupurizumu are those substantially parallel each other.

【0027】この第5の態様によれば、前述した第3の
態様と同様に、各膜が互いに略平行に配置されているの
で、最終的に偏光ビームスプリッタで検光される光には
重畳される不要な偏光成分が少なくなり、投射像のコン
トラストが向上する。
According to the fifth aspect, similarly to the third aspect described above, since the respective films are arranged substantially in parallel with each other, the light is finally superimposed on the light detected by the polarization beam splitter. Unnecessary polarization components are reduced, and the contrast of the projected image is improved.

【0028】本発明の第6の態様による投射型表示装置
は、前記第5の態様による投射型表示装置において、前
記ダイクロイックミラーと前記第1の反射型ライトバル
ブとの間、前記ダイクロイックプリズムと前記第2の反
射型ライトバルブとの間及び前記ダイクロイックプリズ
ムと前記第3の反射型ライトバルブとの間には、光軸に
対して垂直に、かつ、その進相軸又は遅相軸が前記ダイ
クロイックミラー及び前記ダイクロイックプリズムのダ
イクロイック膜の法線ベクトルと光軸とがなす面内に実
質的に含まれるように、第1、第2及び第3の1/4波
長板がそれぞれ配置されたものである。
A projection display according to a sixth aspect of the present invention is the projection display according to the fifth aspect, wherein the dichroic prism and the dichroic prism are disposed between the dichroic mirror and the first reflective light valve. Between the second reflective light valve and between the dichroic prism and the third reflective light valve, the fast axis or the slow axis is perpendicular to the optical axis and the dichroic axis is The first, second, and third quarter-wave plates are respectively arranged so as to be substantially included in a plane defined by a normal vector of a mirror and a dichroic film of the dichroic prism and the optical axis. is there.

【0029】この第6の態様によれば、前述した第4の
態様と同様に、最終的に偏光ビームスプリッタで検光さ
れる光には重畳される不要な偏光成分がなくなり、投射
像のコントラストが更に向上する。
According to the sixth aspect, similarly to the fourth aspect, the light finally detected by the polarization beam splitter has no unnecessary polarization components superimposed thereon, and the contrast of the projected image is reduced. Is further improved.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明による投射型表示装
置について、図面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a projection type display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0031】(第1の実施の形態)まず、本発明の第1
の実施の形態による投射型表示装置について、図1乃至
図3を参照して説明する。
(First Embodiment) First, the first embodiment of the present invention will be described.
The projection type display device according to the embodiment will be described with reference to FIGS.

【0032】図1は、本実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。説明を簡単にするた
めに、図に示すように互いに直交するX軸、Y軸、Z軸
を定義する(後述する図4、図5、図6、図10につい
ても同様)。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the projection type display device according to the present embodiment. For simplicity of description, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined as shown in the figure (the same applies to FIGS. 4, 5, 6, and 10 described later).

【0033】本実施の形態による投射型表示装置では、
光源1は図示しないランプと該ランプの背面に配置され
た楕円鏡等の凹面鏡とから構成されている。光源1から
出射された光源光は、図示しない赤外光吸収フィルタ及
び紫外光吸収フィルタを経由し、更に図示しない整形光
学系を経て略平行光束となって−Y方向に進行し、偏光
ビームスプリッタ2に入射される。偏光ビームスプリッ
タ2は、その偏光分離膜2pの面がXY平面と直交する
面であってY軸に対して(すなわち、入射光軸に対し
て)45度をなすように配置されている。偏光ビームス
プリッタ2に入射した光は、偏光分離膜2pを透過して
偏光ビームスプリッタ2から−Y方向に出射して廃棄さ
れるP偏光光と、偏光分離膜2pにて反射されて偏光ビ
ームスプリッタ2からX方向に出射するS偏光光とに偏
光分離される。
In the projection type display device according to the present embodiment,
The light source 1 includes a lamp (not shown) and a concave mirror such as an elliptical mirror disposed on the back of the lamp. The light source light emitted from the light source 1 passes through an infrared light absorption filter and an ultraviolet light absorption filter (not shown), further forms a substantially parallel light beam through a shaping optical system (not shown), and travels in the −Y direction. 2 is incident. The polarization beam splitter 2 is disposed so that the plane of the polarization separation film 2p is a plane orthogonal to the XY plane and forms 45 degrees with respect to the Y axis (that is, with respect to the incident optical axis). The light that has entered the polarization beam splitter 2 is transmitted through the polarization separation film 2p, is emitted from the polarization beam splitter 2 in the −Y direction and is discarded, and the P-polarized light is reflected by the polarization separation film 2p and is polarized light splitter. 2 is separated into S-polarized light emitted in the X direction.

【0034】偏光ビームスプリッタ2をX方向に出射し
たS偏光光は、ダイクロイックミラー3に入射される。
ダイクロイックミラー3は、ガラス板の片側(入射側)
にダイクロイック膜を形成した構造を有しており、この
ダイクロイック膜が偏光ビームスプリッタ2の偏光分離
膜2pと平行となるように配置されている。本実施の形
態では、ダイクロイックミラー3は、基本的には、G光
のみを反射するとともにB光及びR光を透過させるダイ
クロイック特性、いわゆるG光反射特性を有している。
このダイクロイックミラー3の特性については、図2を
参照して後に詳述する。
The S-polarized light emitted from the polarizing beam splitter 2 in the X direction enters the dichroic mirror 3.
The dichroic mirror 3 is on one side (incident side) of the glass plate.
And a dichroic film is formed, and the dichroic film is arranged so as to be parallel to the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2. In the present embodiment, the dichroic mirror 3 basically has a dichroic characteristic that reflects only G light and transmits B light and R light, that is, a so-called G light reflection characteristic.
The characteristics of the dichroic mirror 3 will be described later in detail with reference to FIG.

【0035】ダイクロイックミラー3にX方向に入射さ
れた光のうちのG光は、ダイクロイックミラー3にて反
射されて−Y方向に進行し、G光用の反射型ライトバル
ブ5Gに入射する。ダイクロイックミラー3に入射され
た光のうちのR光及びB光を含む光は、ダイクロイック
ミラー3を透過してX方向に進行し、ダイクロイックプ
リズム4に入射する。
The G light of the light incident on the dichroic mirror 3 in the X direction is reflected by the dichroic mirror 3, travels in the −Y direction, and is incident on the reflection light valve 5G for G light. Of the light incident on the dichroic mirror 3, the light including the R light and the B light passes through the dichroic mirror 3, travels in the X direction, and enters the dichroic prism 4.

【0036】ダイクロイックプリズム4は、例えばダイ
クロイック膜4dを2つの三角柱プリズムで挟んだ構造
を有しており、このダイクロイック膜4dが偏光ビーム
スプリッタ2の偏光分離膜2p及びダイクロイックミラ
ー3のダイクロイック膜と平行となるように配置されて
いる。本実施の形態では、ダイクロイックプリズム4
は、基本的には、R光を反射するとともにB光を透過さ
せるダイクロイック特性を有している。このダイクロイ
ックプリズム4の特性については、図2を参照して後に
詳述する。
The dichroic prism 4 has, for example, a structure in which a dichroic film 4d is sandwiched between two triangular prisms. The dichroic film 4d is parallel to the polarization splitting film 2p of the polarizing beam splitter 2 and the dichroic film of the dichroic mirror 3. It is arranged so that it becomes. In the present embodiment, the dichroic prism 4
Basically has a dichroic characteristic of reflecting R light and transmitting B light. The characteristics of the dichroic prism 4 will be described later in detail with reference to FIG.

【0037】ダイクロイックプリズム4にX方向に入射
されたR光及びB光を含む光のうちのR光は、ダイクロ
イックプリズム4のダイクロイック膜4dにて反射され
て−Y方向に進行し、反射型ライトバルブ5Rに入射さ
れる。ダイクロイックプリズム4にX方向に入射された
R光及びB光を含む光のうちのB光は、ダイクロイック
プリズム4のダイクロイック膜4dを透過してX方向に
進行し、反射型ライトバルブ5Bに入射される。
The R light out of the light including the R light and the B light incident on the dichroic prism 4 in the X direction is reflected by the dichroic film 4d of the dichroic prism 4, travels in the −Y direction, and is a reflection type light. The light is incident on the valve 5R. Among the light including the R light and the B light incident on the dichroic prism 4 in the X direction, the B light passes through the dichroic film 4d of the dichroic prism 4, travels in the X direction, and is incident on the reflection type light valve 5B. You.

【0038】以上のようにして、偏光ビームスプリッタ
2により偏光分離されたS偏光光は、ダイクロイックミ
ラー3及びダイクロイックプリズム4からなる色分解合
成光学系によって、G光、R光、B光に色分解される。
As described above, the S-polarized light polarized and separated by the polarization beam splitter 2 is separated into G light, R light, and B light by the color separation / combination optical system including the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4. Is done.

【0039】反射型ライトバルブ5G,5R,5Bに入
射したS偏光光の各色光はそれぞれ反射型ライトバルブ
5G,5R,5Bにて変調され、各色光の変調光が入射
時と逆方向に進行してそれぞれダイクロイックミラー3
及びダイクロイックプリズム4に戻る。本実施の形態で
は、反射型ライトバルブ5G,5R,5Bとして、電気
書き込み式反射型ライトバルブが用いられている。電気
書き込み式反射型ライトバルブは、基本的に、各色信号
により電気的に選択した箇所の反射出射光の偏光方向を
入射光とは異なる偏光方向に変換させるとともに、選択
していない箇所の反射出射光の偏光方向を入射光と同じ
偏光方向のままとする機能を有する。ライトバルブ5
G,5R,5Bを出射した各色信号により変調された変
調光には、電気的に選択された箇所のP偏光光(信号成
分)と選択されていない箇所のS偏光光とが混ざってい
る。
Each of the S-polarized light beams incident on the reflection type light valves 5G, 5R, 5B is modulated by the reflection type light valves 5G, 5R, 5B, respectively, and the modulated light of each color light travels in the opposite direction to that at the time of incidence. And each dichroic mirror 3
Then, the process returns to the dichroic prism 4. In the present embodiment, an electric writing type reflective light valve is used as the reflective light valve 5G, 5R, 5B. Basically, the electric write type reflection type light valve converts the polarization direction of the reflected and emitted light at a location that is electrically selected based on each color signal into a polarization direction different from the incident light, and reflects and reflects the polarization at the unselected location. It has the function of keeping the polarization direction of the emitted light the same as that of the incident light. Light valve 5
In the modulated light modulated by the respective color signals emitted from G, 5R, and 5B, P-polarized light (signal component) at an electrically selected portion and S-polarized light at an unselected portion are mixed.

【0040】ライトバルブ5Rを反射して出射したR光
の変調光は、Y方向に進行してダイクロイックプリズム
4に再度入射され、ダイクロイックプリズム4のダイク
ロイックプリズム4dにて反射されて−X方向に進行す
る。ライトバルブ5Bを反射して出射したB光の変調光
は、−X方向に進行してダイクロイックプリズム4に再
度入射され、ダイクロイックプリズム4のダイクロイッ
クプリズム4dを透過してそのまま−X方向に進行す
る。したがって、R光の変調光とB光の変調光とはダイ
クロイックプリズム4にて色合成され、当該色合成光が
ダイクロイックプリズム4から−X方向に出射すること
になる。そして、当該色合成光は、ダイクロイックミラ
ー3を透過してそのまま−X方向に進行する。一方、ラ
イトバルブ5Gを反射して出射したG光の変調光は、Y
方向に進行してダイクロイックミラー3に再度入射さ
れ、ダイクロイックミラー3にて反射されて−X方向に
進行する。その結果、G光の変調光は、R光の変調光と
B光の変調光との色合成光と色合成され、三色合成が達
成されることになる。
The modulated light of the R light reflected and emitted from the light valve 5R travels in the Y direction, reenters the dichroic prism 4, is reflected by the dichroic prism 4d of the dichroic prism 4, and travels in the -X direction. I do. The modulated light of the B light reflected and emitted from the light valve 5B travels in the −X direction, is incident on the dichroic prism 4 again, passes through the dichroic prism 4d of the dichroic prism 4, and travels in the −X direction as it is. Therefore, the modulated light of the R light and the modulated light of the B light are color-combined by the dichroic prism 4, and the color-combined light is emitted from the dichroic prism 4 in the −X direction. The color-combined light passes through the dichroic mirror 3 and proceeds in the −X direction as it is. On the other hand, the modulated light of the G light reflected and emitted from the light valve 5G is Y light.
The light travels in the dichroic mirror 3 again in the direction, is reflected by the dichroic mirror 3, and travels in the −X direction. As a result, the modulated light of the G light is color-combined with the color combined light of the modulated light of the R light and the modulated light of the B light, and three-color combining is achieved.

【0041】以上のようにして、各色光の変調光(信号
成分としてのP偏光光と信号成分でないS偏光光とを含
む)は、ダイクロイックミラー3及びダイクロイックプ
リズム4からなる色分解合成光学系によって、色合成さ
れる。
As described above, the modulated light of each color light (including the P-polarized light as the signal component and the S-polarized light which is not the signal component) is converted by the color separation / synthesis optical system including the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4. Are combined.

【0042】当該三色合成光は−X方向に進行して偏光
ビームスプリッタ2に入射し、当該三色合成光のうちの
P偏光光(信号成分)のみが偏光ビームスプリッタ2の
偏光分離膜2pを透過して−X方向に進行し(つまり、
検光され)、当該三色合成光のうちのS偏光光は偏光ビ
ームスプリッタ2の偏光分離膜2pにて反射されてY方
向に廃棄される。すなわち、三色合成光は、偏光ビーム
スプリッタ2によって検光され、当該検光光(P偏光
光)は投射レンズ10によりスクリーン(図示せず)上
に投射される。
The three-color combined light travels in the −X direction and is incident on the polarization beam splitter 2, and only the P-polarized light (signal component) of the three-color combined light is the polarization separation film 2 p of the polarization beam splitter 2. And travels in the −X direction (that is,
The S-polarized light of the three-color combined light is reflected by the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2 and discarded in the Y direction. That is, the three-color combined light is detected by the polarizing beam splitter 2, and the detected light (P-polarized light) is projected on a screen (not shown) by the projection lens 10.

【0043】以上が本実施の形態による投射型表示装置
の基本構成である。
The above is the basic configuration of the projection type display device according to the present embodiment.

【0044】次に、本実施の形態における色分解合成光
学系であるダイクロイックミラー3及びダイクロイック
プリズム4のダイクロイック特性の一例と、それによっ
て達成される色分解及び色合成について、図2を参照し
て詳細に説明する。
Next, an example of the dichroic characteristics of the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4 which are the color separation / synthesis optical systems according to the present embodiment, and the color separation and color synthesis achieved thereby will be described with reference to FIG. This will be described in detail.

【0045】図2(a)は、ダイクロイックミラー3の
特性を模式的に(定性的に)示す図であり、その縦軸は
透過率、横軸は波長を示し、点線はS偏光光に関するダ
イクロイック特性、実線はP偏光光に関するダイクロイ
ック特性を示している。なお、実際のダイクロイック特
性では、例えば、図9に示すように所定波長においてノ
イズのように透過と反射とが反転したりすることがある
が、このような部分は図2(a)では省略している(後
述する図2(b)、図3(a)(b)についても同
様。)。
FIG. 2A schematically (qualitatively) shows the characteristics of the dichroic mirror 3, in which the vertical axis indicates transmittance, the horizontal axis indicates wavelength, and the dotted line indicates dichroic light for S-polarized light. The characteristics and the solid line show the dichroic characteristics for the P-polarized light. In the actual dichroic characteristics, for example, as shown in FIG. 9, at a predetermined wavelength, transmission and reflection may be reversed like noise, but such a portion is omitted in FIG. 2 (a). (The same applies to FIGS. 2 (b), 3 (a), and 3 (b) described later).

【0046】図2(a)に示すように、ダイクロイック
ミラー3は、(1)G光とB光との境界波長付近の第1
の透過反射境界波長λ1に対する短波長側の波長域のS
偏光光を実質的に透過し、(2)G光とR光との境界波
長付近の第2の透過反射境界波長λ2に対する長波長側
の波長域のS偏光光を実質的に透過し、(3)第1の透
過反射境界波長λ1と第2の透過反射境界波長λ2との
間の波長域のS偏光光を実質的に反射し、(4)G光と
B光との境界波長付近の第3の透過反射境界波長λ3に
対する短波長側の波長域のP偏光光を実質的に透過し、
(5)G光とR光との境界波長付近の第4の透過反射境
界波長λ4に対する長波長側の波長域のP偏光光を実質
的に透過し、(6)第3の透過反射境界波長λ3と第4
の透過反射境界波長λ4との間の波長域のP偏光光を反
射する、ダイクロイック特性を有している。
As shown in FIG. 2A, the dichroic mirror 3 (1) has a first wavelength near the boundary wavelength between G light and B light.
In the wavelength region on the short wavelength side with respect to the transmission / reflection boundary wavelength λ1
(2) substantially transmitting S-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to the second transmission / reflection boundary wavelength λ2 near the boundary wavelength between G light and R light; 3) substantially reflects S-polarized light in a wavelength range between the first transmission / reflection boundary wavelength λ1 and the second transmission / reflection boundary wavelength λ2, and (4) the vicinity of the boundary wavelength between G light and B light. Substantially transmitting P-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the third transmission / reflection boundary wavelength λ3;
(5) substantially transmitting P-polarized light in a wavelength region on the long wavelength side with respect to the fourth transmission / reflection boundary wavelength λ4 near the boundary wavelength between G light and R light; and (6) third transmission / reflection boundary wavelength λ3 and 4th
Has a dichroic characteristic of reflecting P-polarized light in a wavelength range between the transmission and reflection boundary wavelength λ4.

【0047】この図2(a)からもわかるように、ダイ
クロイックミラー3では、S偏光光のダイクロイック特
性とP偏光光のダイクロイック特性との差は小さい。本
例では、第1の透過反射境界波長λ1が第3の透過反射
境界波長λ3よりやや小さく、第2の透過反射境界波長
λ2が第4の透過反射境界波長λ4よりやや大きくなっ
ている。すなわち、S偏光光の反射波長域がP偏光光の
反射波長域に比較して広くなっている。
As can be seen from FIG. 2A, in the dichroic mirror 3, the difference between the dichroic characteristic of the S-polarized light and the dichroic characteristic of the P-polarized light is small. In this example, the first transmission / reflection boundary wavelength λ1 is slightly smaller than the third transmission / reflection boundary wavelength λ3, and the second transmission / reflection boundary wavelength λ2 is slightly larger than the fourth transmission / reflection boundary wavelength λ4. That is, the reflection wavelength range of the S-polarized light is wider than the reflection wavelength range of the P-polarized light.

【0048】図2(b)は、ダイクロイックプリズム4
の特性を模式的に(定性的に)示す図であり、その縦軸
は透過率、横軸は波長を示し、点線はS偏光光に関する
ダイクロイック特性、実線はP偏光光に関するダイクロ
イック特性を示している。
FIG. 2B shows a dichroic prism 4.
Is a diagram schematically (qualitatively) showing the characteristics of the above, wherein the vertical axis represents the transmittance, the horizontal axis represents the wavelength, the dotted line represents the dichroic characteristic for S-polarized light, and the solid line represents the dichroic characteristic for P-polarized light. I have.

【0049】図2(b)に示すように、ダイクロイック
プリズム4は、第5の透過反射境界波長λ5に対する短
波長側の波長域のS偏光光を実質的に透過し、(2)第
5の透過反射境界波長λ5に対する長波長側の波長域の
S偏光光を実質的に反射し、(3)第6の透過反射境界
波長λ6に対する短波長側の波長域のP偏光光を実質的
に透過し、(4)第6の透過反射境界波長λ6に対する
長波長側の波長域のP偏光光を実質的に反射し、(5)
第5の透過反射境界波長λ5及び第6の透過反射境界波
長λ6が、第1の透過反射境界波長λ1付近又は第3の
透過反射境界波長λ3付近の波長と、第2の透過反射境
界波長λ2付近又は第4の透過反射境界波長λ4付近の
波長との間の波長域に存在する、ダイクロイック特性を
有している。
As shown in FIG. 2B, the dichroic prism 4 substantially transmits S-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5, and (2) the fifth S-polarized light in the wavelength region on the long wavelength side with respect to the transmission / reflection boundary wavelength λ5 is substantially reflected, and (3) P-polarized light in the short wavelength region with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6 is substantially transmitted. (4) substantially reflecting the P-polarized light in the wavelength region on the long wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6;
The fifth transmissive / reflective boundary wavelength λ5 and the sixth transmissive / reflective boundary wavelength λ6 include a wavelength near the first transmissive / reflective boundary wavelength λ1 or near the third transmissive / reflective boundary wavelength λ3, and a second transmissive / reflective boundary wavelength λ2. It has a dichroic characteristic that exists in the wavelength range between the vicinity and the wavelength near the fourth transmission / reflection boundary wavelength λ4.

【0050】この図2(b)からもわかるように、ダイ
クロイックプリズム4では、S偏光光のダイクロイック
特性とP偏光光のダイクロイック特性との差は大きく、
本例では、第6の透過反射境界波長λ6は第5の透過反
射境界波長λ5よりかなり大きくなっている。
As can be seen from FIG. 2B, in the dichroic prism 4, the difference between the dichroic characteristic of the S-polarized light and the dichroic characteristic of the P-polarized light is large.
In this example, the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6 is considerably larger than the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5.

【0051】なお、本例では、第5の透過反射境界波長
λ5は、第3の透過反射境界波長3よりやや大きくなっ
ている。また、第6の透過反射境界波長λ6は、第1の
透過反射境界波長λ1よりかなり大きく、第4の透過反
射境界波長λ4よりやや小さくなっている。
In this example, the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5 is slightly larger than the third transmission / reflection boundary wavelength 3. Further, the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6 is considerably larger than the first transmission / reflection boundary wavelength λ1, and is slightly smaller than the fourth transmission / reflection boundary wavelength λ4.

【0052】図2(c)は、図2(a)に示すS偏光光
に関する特性に従ってダイクロイックミラー3によって
反射されてライトバルブ5Gに入射する光(G光に相
当)の、光量と波長との関係を示す。図2(c)におい
て、縦軸は光量、横軸は波長を示している(後述する図
2(d)〜図2(j)、図3(c)〜図3(j)につい
ても同様。)。
FIG. 2C shows the relationship between the quantity of light and the wavelength of light (corresponding to G light) reflected by the dichroic mirror 3 and incident on the light valve 5G in accordance with the characteristics of the S-polarized light shown in FIG. Show the relationship. In FIG. 2C, the vertical axis indicates the light amount, and the horizontal axis indicates the wavelength (the same applies to FIGS. 2 (d) to 2 (j) and FIGS. 3 (c) to 3 (j) described later. ).

【0053】図2(d)は、図2(a)に示すS偏光光
に関する特性に従ってダイクロイックミラー3を透過し
た後に、図2(b)に示すS偏光光に関する特性に従っ
てダイクロイックプリズム4を透過してライトバルブ5
Bに入射する光(B光に相当)の、光量と波長との関係
を示す。
FIG. 2D shows that the light passes through the dichroic mirror 3 in accordance with the characteristic relating to the S-polarized light shown in FIG. 2A and then transmits through the dichroic prism 4 according to the characteristic relating to the S-polarized light shown in FIG. Light valve 5
The relationship between the amount of light and the wavelength of light incident on B (corresponding to B light) is shown.

【0054】図2(e)は、図2(a)に示すS偏光光
に関する特性に従ってダイクロイックミラー3を透過し
た後に、図2(b)に示すS偏光光に関する特性に従っ
てダイクロイックプリズム4にて反射されてライトバル
ブ5Rに入射する光(R光に相当)の、光量と波長との
関係を示す。
FIG. 2E shows that the light passes through the dichroic mirror 3 in accordance with the characteristics relating to the S-polarized light shown in FIG. 2A and is reflected by the dichroic prism 4 according to the characteristics relating to the S-polarized light shown in FIG. The relationship between the light quantity and the wavelength of the light (corresponding to the R light) that is incident on the light valve 5R is shown.

【0055】図2(f)は、ライトバルブ5Gによって
入射光の全光(説明の便宜上、全光とした。以下、同
様。)がP偏光光に変調されて反射された後に、図2
(a)に示すP偏光光に関する特性に従ってダイクロイ
ックミラー3によって反射されて偏光ビームスプリッタ
2に入射する光(G光に相当)の、光量と波長との関係
を示す。
FIG. 2 (f) shows that after all the incident light (all light for convenience of explanation, hereinafter the same) is modulated into P-polarized light and reflected by the light valve 5G, FIG.
7A shows the relationship between the amount of light and the wavelength of light (corresponding to G light) reflected by the dichroic mirror 3 and incident on the polarization beam splitter 2 in accordance with the characteristics of the P-polarized light shown in FIG.

【0056】図2(g)は、ライトバルブ5Bによって
入射光の全光がP偏光光に変調されて反射された後に、
図2(b)に示すP偏光光に関する特性に従ってダイク
ロイックプリズム4を透過した光(B光に相当)の、光
量と波長との関係を示す。
FIG. 2 (g) shows that after all the incident light is modulated by the light valve 5B into P-polarized light and reflected,
FIG. 2B shows the relationship between the amount of light and the wavelength of light (corresponding to B light) transmitted through the dichroic prism 4 in accordance with the characteristics of the P-polarized light shown in FIG.

【0057】図2(h)は、ライトバルブ5Rによって
入射光の全光がP偏光光に変調されて反射された後に、
図2(b)のP偏光光に関する特性に従ってダイクロイ
ックプリズム4にて反射された光(R光に相当)の、光
量と波長との関係を示す。
FIG. 2H shows that after all the incident light is modulated into P-polarized light and reflected by the light valve 5R,
2B shows the relationship between the amount of light and the wavelength of light (corresponding to R light) reflected by the dichroic prism 4 in accordance with the characteristics of the P-polarized light in FIG.

【0058】図2(i)は、ダイクロイックプリズム4
にて合成されてダイクロイックミラー3に入射する光、
すなわち、図2(g)に示す光と図2(h)に示す光と
の合成光の、光量と波長との関係を示す。
FIG. 2 (i) shows a dichroic prism 4
Light that is synthesized at and enters the dichroic mirror 3,
That is, the relationship between the light amount and the wavelength of the combined light of the light shown in FIG. 2G and the light shown in FIG.

【0059】図2(j)は、ダイクロイックミラー3に
よって色合成されて偏光ビームスプリッタに入射する光
(三色合成光)、すなわち、図2(f)に示す光と図2
(i)に示す光との合成光の、光量と波長との関係を示
す。
FIG. 2 (j) shows light (three-color combined light) which is color-combined by the dichroic mirror 3 and enters the polarization beam splitter, ie, the light shown in FIG. 2 (f) and FIG.
6 shows the relationship between the light quantity and the wavelength of the combined light with the light shown in (i).

【0060】図2(b)に示すようにダイクロイックプ
リズム4におけるS偏光とP偏光とでダイクロイック特
性の差が大きいにもかかわらず、図2(j)からわかる
ように、三色合成光は、図2(a)に示すダイクロイッ
クミラー3におけるS偏光光とP偏光光との間の特性の
小さいずれに対応する波長幅(透過反射境界波長λ1と
透過反射境界波長λ3との間の波長域、及び、透過反射
境界波長λ4と透過反射境界波長λ2との間の波長域)
だけ抜けた光となり、この三色合成光が偏光ビームスプ
リッタ2を透過して投射レンズ10により投射されるこ
とになる。したがって、入射光とかなり一致した波長域
の光が投射されることになり、光の損失が抑制されるこ
とになる。
Although the dichroic prism 4 has a large difference in dichroic characteristics between the S-polarized light and the P-polarized light as shown in FIG. 2B, as can be seen from FIG. The wavelength width (the wavelength range between the transmissive / reflective boundary wavelength λ1 and the transmissive / reflective boundary wavelength λ3, which corresponds to the smaller characteristic between the S-polarized light and the P-polarized light in the dichroic mirror 3 shown in FIG. And a wavelength range between the transmission / reflection boundary wavelength λ4 and the transmission / reflection boundary wavelength λ2)
The three-color combined light passes through the polarizing beam splitter 2 and is projected by the projection lens 10. Therefore, light in a wavelength range substantially coincident with the incident light is projected, and light loss is suppressed.

【0061】なお、以上説明した例では、図2(a)及
び図2(b)に示すように透過反射境界波長λ5,λ6
が透過反射境界波長λ3と透過反射境界波長λ4との間
の波長域に存在していたが、例えば、透過反射境界波長
λ5が透過反射境界波長λ1と透過反射境界波長λ3と
の間の波長域に存在していてもよいし、透過反射境界波
長λ6が透過反射境界波長λ4と透過反射境界波長λ2
との間に存在していてもよく、これらの場合であっても
図2(j)に示す三色合成光と同じ三色合成光を得られ
ることが、同様な考察によってわかる。
In the example described above, as shown in FIGS. 2A and 2B, the transmission / reflection boundary wavelengths λ5 and λ6
Exist in the wavelength range between the transmission / reflection boundary wavelength λ3 and the transmission / reflection boundary wavelength λ4. For example, the transmission / reflection boundary wavelength λ5 is changed to the wavelength range between the transmission / reflection boundary wavelength λ1 and the transmission / reflection boundary wavelength λ3. And the transmission / reflection boundary wavelength λ6 is different from the transmission / reflection boundary wavelength λ4 and the transmission / reflection boundary wavelength λ2
It can be seen from similar considerations that even in these cases, the same three-color combined light as the three-color combined light shown in FIG. 2J can be obtained.

【0062】次に、本実施の形態における色分解合成光
学系であるダイクロイックミラー3及びダイクロイック
プリズム4のダイクロイック特性の他の例と、それによ
って達成される色分解及び色合成について、図3を参照
して詳細に説明する。本例では、図2に示す例とダイク
ロイックミラー3の特性が同一であるがダイクロイック
プリズム4の特性が異なっている。
Next, another example of the dichroic characteristics of the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4 which are the color separation / synthesis optical systems according to the present embodiment, and the color separation and color synthesis achieved thereby with reference to FIG. And will be described in detail. In this example, the characteristics of the dichroic mirror 3 are the same as those of the example shown in FIG. 2, but the characteristics of the dichroic prism 4 are different.

【0063】図3(a)は、ダイクロイックミラー3の
特性を模式的に示す図であり、その縦軸は透過率、横軸
は波長を示し、点線はS偏光光に関するダイクロイック
特性、実線はP偏光光に関するダイクロイック特性を示
している。このダイクロイック特性は、図2(a)に示
すダイクロイック特性と同一である。
FIG. 3A is a diagram schematically showing the characteristics of the dichroic mirror 3, in which the vertical axis shows the transmittance, the horizontal axis shows the wavelength, the dotted line shows the dichroic characteristic for S-polarized light, and the solid line shows the P 9 shows dichroic characteristics for polarized light. This dichroic characteristic is the same as the dichroic characteristic shown in FIG.

【0064】図3(b)は、ダイクロイックプリズム4
の特性を模式的に(定性的に)示す図であり、その縦軸
は透過率、横軸は波長を示し、点線はS偏光光に関する
ダイクロイック特性、実線はP偏光光に関するダイクロ
イック特性を示している。
FIG. 3B shows a dichroic prism 4.
Is a diagram schematically (qualitatively) showing the characteristics of the above, wherein the vertical axis represents the transmittance, the horizontal axis represents the wavelength, the dotted line represents the dichroic characteristic for S-polarized light, and the solid line represents the dichroic characteristic for P-polarized light. I have.

【0065】図3(b)に示すように、ダイクロイック
プリズム4は、図2(b)の特性と同様に、第5の透過
反射境界波長λ5に対する短波長側の波長域のS偏光光
を実質的に透過し、(2)第5の透過反射境界波長λ5
に対する長波長側の波長域のS偏光光を実質的に反射
し、(3)第6の透過反射境界波長λ6に対する短波長
側の波長域のP偏光光を実質的に透過し、(4)第6の
透過反射境界波長λ6に対する長波長側の波長域のP偏
光光を実質的に反射し、(5)第5の透過反射境界波長
λ5及び第6の透過反射境界波長λ6が、第1の透過反
射境界波長λ1付近又は第3の透過反射境界波長λ3付
近の波長と、第2の透過反射境界波長λ2付近又は第4
の透過反射境界波長λ4付近の波長との間の波長域に存
在する、ダイクロイック特性を有している。
As shown in FIG. 3B, the dichroic prism 4 substantially converts the S-polarized light in the wavelength region on the short wavelength side to the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5 similarly to the characteristic of FIG. 2B. (2) Fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5
(3) substantially reflects P-polarized light in a wavelength region on the short wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6; P-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6 is substantially reflected, and (5) the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5 and the sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6 are equal to the first transmission / reflection boundary wavelength λ6. A wavelength near the transmission / reflection boundary wavelength λ1 or near the third transmission / reflection boundary wavelength λ3, and a wavelength near the second transmission / reflection boundary wavelength λ2 or the fourth wavelength.
Has a dichroic characteristic which exists in a wavelength range between the transmission and reflection boundary wavelength λ4 and the wavelength near the boundary wavelength λ4.

【0066】しかし、本例では、図2(b)に示す例と
異なり、第5の透過反射境界波長λ5が第1の透過反射
境界波長λ1よりやや小さく、第5の透過反射境界波長
λ5が第1の透過反射境界波長λ1付近の波長であって
第1の透過反射境界波長λ1の短波長側の波長となって
いる。また、第6の透過反射境界波長λ6は、第3の透
過反射境界波長λ3と第4の透過反射境界波長λ4との
間の略中央の波長となっている。すなわち、本例では、
ダイクロイックプリズム4は、図2に示す特性に比べ
て、第5の透過反射境界波長λ6及び第6の透過反射境
界波長が短波長側に大きくシフトしている例である。
However, in this example, unlike the example shown in FIG. 2B, the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5 is slightly smaller than the first transmission / reflection boundary wavelength λ1, and the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ5 is The wavelength is near the first transmission / reflection boundary wavelength λ1, and is on the short wavelength side of the first transmission / reflection boundary wavelength λ1. The sixth transmission / reflection boundary wavelength λ6 is a wavelength substantially at the center between the third transmission / reflection boundary wavelength λ3 and the fourth transmission / reflection boundary wavelength λ4. That is, in this example,
The dichroic prism 4 is an example in which the fifth transmission / reflection boundary wavelength λ6 and the sixth transmission / reflection boundary wavelength are largely shifted to the shorter wavelength side as compared with the characteristics shown in FIG.

【0067】図3(c)〜(j)は、前述した図2
(c)〜(j)にそれぞれ対応している。図3(j)か
ら理解できるように、本例では、図2(j)の場合と比
べて、透過反射境界波長λ5が透過反射境界波長λ1よ
り短波長側へシフトしている分だけ三色合成光における
B光の波長域が狭くなってしまう。しかしながら、透過
反射境界波長λ5が透過反射境界波長λ1付近の波長で
ある場合には、当該シフト量が小さく、前述した従来の
投射型表示装置に比べて光の損失が抑制される。
FIGS. 3 (c) to 3 (j) correspond to FIG.
(C) to (j) respectively. As can be understood from FIG. 3 (j), in this example, as compared with the case of FIG. 2 (j), the three colors correspond to the shift of the transmission / reflection boundary wavelength λ5 to the shorter wavelength side than the transmission / reflection boundary wavelength λ1. The wavelength range of the B light in the combined light is narrowed. However, when the transmission / reflection boundary wavelength λ5 is a wavelength near the transmission / reflection boundary wavelength λ1, the shift amount is small, and light loss is suppressed as compared with the above-described conventional projection display device.

【0068】なお、以上説明した例では、図3(a)及
び図3(b)に示すように、透過反射境界波長λ5が透
過反射境界波長λ1より短波長側へシフトしていたが、
例えば、透過反射境界波長λ6が透過反射境界波長λ2
より長波長側にシフトしている場合には、同様な考察か
ら三色合成光におけるR光の波長域が狭くなる。この場
合であっても、透過反射境界波長λ6が透過反射境界波
長λ2付近の波長であれば、当該シフト量が小さく、前
述した従来の投射型表示装置に比べて光の損失が抑制さ
れる。
In the example described above, the transmission / reflection boundary wavelength λ5 is shifted to a shorter wavelength side than the transmission / reflection boundary wavelength λ1, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
For example, the transmission / reflection boundary wavelength λ6 is changed to the transmission / reflection boundary wavelength λ2.
When the wavelength shifts to a longer wavelength side, the wavelength range of the R light in the three-color combined light is narrowed from the same consideration. Even in this case, if the transmission / reflection boundary wavelength λ6 is a wavelength near the transmission / reflection boundary wavelength λ2, the shift amount is small, and light loss is suppressed as compared with the above-described conventional projection display device.

【0069】以上のように、本実施の形態によれば、ダ
イクロイックプリズム4におけるS偏光とP偏光とでダ
イクロイック特性の差が大きいにもかかわらず、光の損
失が抑制される。そして、本実施の形態では、色分解合
成光学系として、2枚のダイクロイックミラーを使用す
るのではなく、そのうちの1枚の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4が使用されている
ので、投射像の解像度の低下が十分に小さく抑えられ
る。
As described above, according to the present embodiment, light loss is suppressed despite the large difference in dichroic characteristics between S-polarized light and P-polarized light in dichroic prism 4. In this embodiment, two dichroic mirrors are not used as the color separation / synthesis optical system, but the dichroic prism 4 is used instead of one of the dichroic mirrors. The reduction in resolution can be kept sufficiently small.

【0070】すなわち、本実施の形態によれば、解像度
の低下を招き易いがS偏光とP偏光とでダイクロイック
特性の差が小さいという利点を有するダイクロイックミ
ラー3と、S偏光とP偏光とでダイクロイック特性の差
が大きいが解像度の低下を招き難いという利点を有する
ダイクロイックプリズム4とが、巧みに組み合わされ、
これによって、投射像の解像度の低下をさほど招くこと
なく、光の損失が抑制され投射光の光量低下が防止され
て色バランスが向上する。
That is, according to the present embodiment, the dichroic mirror 3 has an advantage that the resolution is easily reduced but the difference in dichroic characteristics between the S-polarized light and the P-polarized light is small. The dichroic prism 4, which has the advantage that the difference in characteristics is large but does not easily cause a decrease in resolution, is skillfully combined with
Thus, the loss of light is suppressed, the light amount of the projected light is prevented from lowering, and the color balance is improved without causing a significant reduction in the resolution of the projected image.

【0071】また、ダイクロイックプリズム4のダイク
ロイック膜4dはR光及びB光を分離するのが本来的な
目的ではあるが、前記のようにR光のみ反射させてB光
のみ透過させたり、あるいは、R光のみ透過させてB光
のみ反射させるためには、R光とG光の境界並びにG光
とB光の境界にその透過反射境界波長を設定する必要は
なく、G光波長領域ならびにその近傍領域にS偏光光及
びP偏光光の透過反射境界波長が存在するように設定す
ればよく、ダイクロイックプリズム4の製造が用意とな
るという効果もある。
The dichroic film 4d of the dichroic prism 4 originally has the purpose of separating the R light and the B light. However, as described above, the dichroic film 4d reflects only the R light and transmits only the B light, or In order to transmit only the R light and reflect only the B light, it is not necessary to set the transmission / reflection boundary wavelength at the boundary between the R light and the G light and the boundary between the G light and the B light. What is necessary is just to set the boundary wavelength of the transmission and reflection of the S-polarized light and the P-polarized light in the region, and there is also an effect that the manufacture of the dichroic prism 4 becomes ready.

【0072】さらに、本実施の形態によれば、偏光ビー
ムスプリッタ2の偏光分離膜2p、ダイクロイックミラ
ー3のダイクロイック膜及びダイクロイックプリズム4
のダイクロイック膜dは互いに略平行に配置されている
ので、投射像のコントラストが向上する。この点につい
ては、後述する第3の実施の形態に関連して説明する。
Further, according to the present embodiment, the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2, the dichroic film of the dichroic mirror 3, and the dichroic prism 4
Since the dichroic films d are arranged substantially parallel to each other, the contrast of the projected image is improved. This will be described in connection with a third embodiment described later.

【0073】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態による投射型表示装置について、図4を参
照して説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The projection type display device according to the embodiment will be described with reference to FIG.

【0074】図4は、本発明の第2の実施の形態による
投射型表示装置の概略構成を示す斜視図である。なお、
図4において、図1中の要素と同一又は対応する要素に
は同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection type display device according to the second embodiment of the present invention. In addition,
4, elements that are the same as or correspond to elements in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

【0075】本実施の形態による投射型表示装置が前述
した図1に示す第1の実施の形態による投射型表示装置
と異なる所は、ダイクロイックプリズム4にて色分解さ
れたR光及びB光がそれぞれ出射する当該ダイクロイッ
クプリズム4の各面の近傍に、R光用トリミングフィル
タ6R及びB光用トリミングフィルタ6Bをそれぞれ配
置した点のみである。本実施の形態においては、トリミ
ングフィルタ6Rとして短波長カットフィルタが用いら
れ、トリミングフィルタ6Bとして長波長カットフィル
タが用いられている。図2及び図3に示したように、通
常、ダイクロイックミラー3やダイクロイックプリズム
4のダイクロイック膜にて色分解した場合には、透過反
射境界波長付近における透過率又は反射率の波長に対す
る立ち上がりや立ち下がりが波長軸に対し垂直になるわ
けではなく、なだらかに立ち上がる又は立ち下がる特性
を有している。すなわち、いわばすそ野を持っているわ
けであり、これが隣の色光領域間にて重なることにな
り、色分解の際には各分離光の色純度を下げることにな
る。本実施の形態によれば、トリミングフィルタ6Bに
よって、ダイクロイックプリズム4を出射したB光のう
ちの光量の少ないG光側の波長領域の光(前記すそ野に
相当)がカットされ、トリミングフィルタ6Rによっ
て、ダイクロイックプリズム4を出射したR光のうち光
量の少ないG光側の波長領域の光(前記すそ野に相当)
がカットされるので、前記第1の実施の形態と同様の利
点が得られる他に、投射像の色純度が向上するという利
点が得られる。
The difference between the projection type display device according to the present embodiment and the projection type display device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is that the R light and the B light which have been separated by the dichroic prism 4 are separated. The only difference is that a trimming filter 6R for R light and a trimming filter 6B for B light are respectively arranged near each surface of the dichroic prism 4 that emits light. In the present embodiment, a short wavelength cut filter is used as the trimming filter 6R, and a long wavelength cut filter is used as the trimming filter 6B. As shown in FIGS. 2 and 3, normally, when color separation is performed by the dichroic film of the dichroic mirror 3 or the dichroic prism 4, the rise or fall of the transmittance or the reflectance with respect to the wavelength near the transmission / reflection boundary wavelength. Are not perpendicular to the wavelength axis, but have the characteristic of rising or falling gently. That is, it has a so-called base field, which overlaps between adjacent color light areas, and lowers the color purity of each separated light in color separation. According to the present embodiment, of the B light emitted from the dichroic prism 4, the light in the wavelength region on the G light side with a small amount of light (corresponding to the skirt) is cut by the trimming filter 6 B, and the trimming filter 6 R Of the R light emitted from the dichroic prism 4, light in the wavelength region on the G light side where the amount of light is small (corresponding to the base).
Is cut, so that in addition to the same advantages as in the first embodiment, the advantage that the color purity of the projected image is improved can be obtained.

【0076】なお、トリミングフィルタ6R,6Bは、
図4に示すように、光軸に対し垂直に配置することがで
きるので、当該フィルタ6R,6Bを配置することによ
り装置の大型化の問題は発生しない。
Note that the trimming filters 6R and 6B are
As shown in FIG. 4, since the filters 6R and 6B can be arranged perpendicular to the optical axis, there is no problem of increasing the size of the device.

【0077】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態による投射型表示装置について、図5乃至
図7を参照して説明する。
(Third Embodiment) Next, the third embodiment of the present invention will be described.
The projection type display device according to the embodiment will be described with reference to FIGS.

【0078】図5は、本発明の第3の実施の形態による
投射型表示装置の概略構成を示す斜視図である。図6
は、1/4波長板7R,7G,7Bの機能を説明するた
めの説明図であり、図5に対応する光線図である。図7
は、図5中の各光路における偏光の状態を示す図であ
る。なお、図5及び図6において、図4中の要素と同一
又は対応する要素には同一符号を付し、その説明は省略
する。
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection type display device according to a third embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining functions of quarter-wave plates 7R, 7G, and 7B, and is a ray diagram corresponding to FIG. FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of polarization in each optical path in FIG. 5. 5 and 6, the same or corresponding elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0079】本実施の形態による投射型表示装置が前述
した図4に示す第2の実施の形態による投射型表示装置
と異なる所は、図5に示すように、各色光用反射型ライ
トバルブ5R,5G,5Bの直前にそれぞれ1/4波長
板7R,7G,7Bを配置した点のみである。1/4波
長板7R,7G,7Bは光軸に対して垂直に配置されて
いる。また、1/4波長板7R,7Gはその進相軸がX
方向となるように配置され、1/4波長板はその進相軸
がY方向となるように配置されている。すなわち、1/
4波長板7R,7G,7Bは、その進相軸又は遅相軸が
ダイクロイックミラー3及びダイクロイックプリズム4
のダイクロイック膜の法線ベクトルと光軸とがなす面内
に含まれるように配置されている。
The point that the projection type display device according to the present embodiment is different from the projection type display device according to the second embodiment shown in FIG. 4 described above, as shown in FIG. 5, is a reflection type light valve 5R for each color light. , 5G, and 5B just before the quarter-wave plates 7R, 7G, and 7B, respectively. The quarter-wave plates 7R, 7G, 7B are arranged perpendicular to the optical axis. Further, the 板 wavelength plates 7R and 7G have their fast axes X
1 / wavelength plate is arranged such that the fast axis is in the Y direction. That is, 1 /
The four-wavelength plates 7R, 7G, and 7B have a fast axis or a slow axis whose dichroic mirror 3 and dichroic prism 4
Are arranged so as to be included in the plane defined by the normal vector of the dichroic film and the optical axis.

【0080】光源1から出射される光線は全てが光軸に
平行に進行するわけではなく、光軸に対し所定の角度を
有して進行して偏光ビームスプリッタ2に入射する光線
がある。今、その光線の一つをT1として、図6に示
す。なお、図6では、光源1は省略されている。
Not all rays emitted from the light source 1 travel parallel to the optical axis, but some rays travel at a predetermined angle to the optical axis and enter the polarizing beam splitter 2. Now, FIG. 6 shows one of the rays as T1. In FIG. 6, the light source 1 is omitted.

【0081】偏光ビームスプリッタ2に入射した光線T
1は、偏光ビームスプリッタ2の偏光分離膜2pによっ
て偏光分離され、S偏光となって、光軸に所定の角度を
有する光線として進行してダイクロイックミラー3及び
ダイクロイックプリズム4に入射される。今、ライトバ
ルブ5Bに入射する光線のみ、すなわちB光成分につい
て考える。ダイクロイックミラー3を透過したB光は、
ダイクロイックプリズム4を透過して1/4波長板7B
を経由し、ライトバルブ5Bに入射し、当該ライトバル
ブ5Bにて反射法則に則って反射され、ダイクロイック
プリズム4及びダイクロイックミラー3を透過して偏光
ビームスプリッタ2にて検光される。
The light beam T incident on the polarization beam splitter 2
1 is polarized and separated by the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2, becomes S-polarized light, travels as a light beam having a predetermined angle to the optical axis, and enters the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4. Now, consider only the light beam incident on the light valve 5B, that is, the B light component. The B light transmitted through the dichroic mirror 3 is
Quarter-wave plate 7B transmitted through dichroic prism 4
Then, the light enters the light valve 5B, is reflected by the light valve 5B according to the reflection law, passes through the dichroic prism 4 and the dichroic mirror 3, and is analyzed by the polarization beam splitter 2.

【0082】図7は、光線T1の図6中の各光路〜
における偏光状態を示し、図6の−X方向に向かって眺
めたYZ平面における偏光状態を示している。偏光ビー
ムスプリッタ2にて反射されて出射したT1光線は、図
7のに示すS1方向の振動方向S1を有するS偏光で
あり、Z軸に対しやや傾いている。これは、偏光ビーム
スプリッタ2の偏光分離膜2pの法線方向と、光線T1
の進行する方向とによってS1方向が決定されるためで
ある。ダイクロイックミラー3のダイクロイック膜と偏
光ビームスプリッタ2の偏光分離膜2pとが平行である
ため、当該偏光光は、ダイクロイックミラー3を透過す
るとき、当該ダイクロイックミラー3に対しても依然と
してS偏光を保ったままこれを通過する。この偏光の様
子は図7のの通りである。ダイクロイックプリズム4
を透過した光線T1についても同様であり、ダイクロイ
ックプリズムのダイクロイック膜に対してもS偏光を保
ったままこれを通過する。その偏光方向は図7のに示
すように図7の、と同じである。の箇所のT1光
線は、光学軸をY方向に配置した1/4波長板7Bを透
過し、ライトバルブ5Bによって反射され、更に1/4
波長板7Bを透過する。この光線は、1/4波長板7B
を2回透過することになることから、1/2波長板を透
過したこととなり、ライトバルブ5Bによって偏光方向
が変換されない場合は、図7のにS4として示すよう
に、偏光の振動方向がZ軸に対し図7の〜における
傾きと逆方向に同じ角度だけ傾くこととなる。この方向
は、ライトバルブ5Bを反射した後の光線の進行方向と
ダイクロイックプリズム4のダイクロイック膜の法線と
が成す面に対して垂直な方向(すなわち、当該反射光の
ダイクロイックプリズム4に対するS偏光の方向)であ
り、図7ののS4に示す方向となる。
FIG. 7 is a view showing each optical path of the ray T1 in FIG.
And the polarization state in the YZ plane viewed in the −X direction of FIG. The T1 light beam reflected and emitted by the polarization beam splitter 2 is S-polarized light having a vibration direction S1 in the S1 direction shown in FIG. 7, and is slightly inclined with respect to the Z axis. This is because the normal direction of the polarization separation film 2p of the polarization beam splitter 2 and the light beam T1
This is because the S1 direction is determined according to the direction in which. Since the dichroic film of the dichroic mirror 3 and the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2 are parallel to each other, when the polarized light passes through the dichroic mirror 3, the polarized light still maintains the S polarization for the dichroic mirror 3. Pass this as it is. The state of this polarization is as shown in FIG. Dichroic prism 4
The same applies to the light beam T1 that has passed through the dichroic prism, and passes through the dichroic film of the dichroic prism while maintaining the S-polarized light. The polarization direction is the same as that of FIG. 7 as shown in FIG. Is transmitted through the quarter-wave plate 7B having the optical axis arranged in the Y direction, reflected by the light valve 5B, and further divided by 1/4.
The light passes through the wave plate 7B. This light is 1 / wavelength plate 7B
Is transmitted twice, which means that the light has passed through the half-wave plate, and when the polarization direction is not converted by the light valve 5B, the oscillation direction of the polarization is Z as shown in S4 in FIG. 7 will be inclined by the same angle with respect to the axis in the direction opposite to the inclination shown in FIG. This direction is perpendicular to the plane formed by the traveling direction of the light beam after reflection from the light valve 5B and the normal of the dichroic film of the dichroic prism 4 (that is, the S-polarization of the reflected light with respect to the dichroic prism 4). Direction), which is the direction shown in S4 of FIG.

【0083】ところで、1/4波長板7Bがないとする
と、図6のの箇所の光線の偏光方向は図7の〜に
おける方向と同じ図7ののS4’となる。この場合、
ダイクロイックプリズム4でのS偏光方向は図7のの
S5(図7ののS4と同じ)となるから、振動方向S
4’(=S5’)は図7のに示すS5と平行な方向s
5’(ダイクロイックプリズム4に対するS偏光方向)
とそれに垂直な方向p5’(ダイクロイックプリズム4
に対するP偏光方向)とにベクトル分解されることにな
る。ダイクロイックプリズム4のダイクロイック膜4p
は、誘電体膜で構成され、一般にP偏光成分とS偏光成
分との間に位相のずれを発生させることから、偏光ビー
ムスプリッタ2により偏光分離されてからライトバルブ
5Bにて反射されてダイクロイックプリズム4に入射す
るまで保たれてきた直線偏光は、ダイクロイックプリズ
ム4を通過すると図6のの箇所で楕円偏光になってし
まう。この光がダイクロイックミラー3を通過する際も
同様であるから、偏光ビームスプリッタ2に戻ってくる
ときにはもはや偏光状態は直線偏光から大きく変化して
しまう。
Assuming that there is no quarter-wave plate 7B, the polarization direction of the light beam at the point shown in FIG. 6 is the same as the direction indicated by the arrows in FIG. in this case,
Since the S polarization direction of the dichroic prism 4 is S5 in FIG. 7 (the same as S4 in FIG. 7), the vibration direction S
4 ′ (= S5 ′) is a direction s parallel to S5 shown in FIG.
5 '(S-polarized direction with respect to dichroic prism 4)
And a direction p5 ′ perpendicular to it (dichroic prism 4
In the P polarization direction). Dichroic film 4p of dichroic prism 4
Is composed of a dielectric film, and generally generates a phase shift between the P-polarized component and the S-polarized component. Therefore, the dichroic prism is separated by the polarization beam splitter 2 and then reflected by the light valve 5B. When the linearly polarized light that has been kept until the light enters the dichroic prism 4 passes through the dichroic prism 4, it becomes elliptically polarized light at the position shown in FIG. The same applies when this light passes through the dichroic mirror 3, so that when returning to the polarizing beam splitter 2, the polarization state no longer changes greatly from linearly polarized light.

【0084】これに対し、本実施の形態では、前述した
ように、1/4波長板7Bを往復することにより、図6
のの箇所の光線の偏光方向がS4方向に変換されるの
で、このようなダイクロイックプリズム4及びダイクロ
イックミラー3に対する偏光の乱れがなくなり、ライト
バルブ5Bにて反射された光は直線偏光を保ったまま偏
光ビームスプリッタ2に再び入射する。このときの図6
のの箇所の光線の偏光方向S6(図7ののS5と同
じ)は偏光ビームスプリッタ2の偏光分離膜2pの面に
対するS成分の方向と同じであるから、偏光ビームスプ
リッタの偏光分離膜2pによって全て反射されて、完全
な検光が達成され、いわゆる黒状態を達成することがで
き、投射像のコントラストが向上する。なお、1/4波
長板7Bが配置されなかったとすると、図7のに示す
成分s6’は偏光分離膜2pによって反射されるが、こ
の成分p6’は偏光分離膜2pを透過して図示しないス
クリーン方向にもれこむこととなり、この結果コントラ
ストが落ちることとなってしまう。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, by reciprocating the quarter-wave plate 7B, FIG.
Since the polarization direction of the light beam at the point is changed to the S4 direction, such polarization disturbance to the dichroic prism 4 and the dichroic mirror 3 is eliminated, and the light reflected by the light valve 5B keeps the linear polarization. The light enters the polarization beam splitter 2 again. FIG. 6 at this time
Is the same as the direction of the S component with respect to the plane of the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2, since the polarization direction S6 of the light beam at the position (2) is the same as that of the polarization splitting film 2p of the polarization beam splitter 2. All of the light is reflected and complete analysis is achieved, so that a so-called black state can be achieved, and the contrast of the projected image is improved. If the quarter-wave plate 7B is not disposed, the component s6 ′ shown in FIG. 7 is reflected by the polarization splitting film 2p, but the component p6 ′ is transmitted through the polarization splitting film 2p and passes through a screen (not shown). In this case, the contrast is reduced.

【0085】今までの議論はダイクロイックミラー3及
びダイクロイックプリズム4を透過する透過光(B光)
の場合であったが、ダイクロイックミラー3及びダイク
ロイックプリズム4による反射の場合も同様に考えるこ
とができ、同様に反射型ライトバルブ5G,5Rの直前
に1/4波長板7G,7Rをその進相軸がX方向又はZ
方向となるように配置されていることにより、投射像の
コントラストが向上する。
Up to now, the transmitted light (B light) transmitted through the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4 has been discussed.
However, the case of reflection by the dichroic mirror 3 and the dichroic prism 4 can be considered in the same manner. Similarly, the 1 / wavelength plates 7G and 7R are set to the phase advance immediately before the reflection type light valves 5G and 5R. The axis is in the X direction or Z
By arranging in the direction, the contrast of the projected image is improved.

【0086】以上が1/4波長板7R,7G,7Bによ
るコントラストの向上に関する説明であり、このような
コントラストの向上を図るためには、偏光ビームスプリ
ッタの偏光分離膜2p、ダイクロイックミラー3のダイ
クロイック膜及びダイクロイックプリズム4のダイクロ
イック膜4dが互いに略平行に配置され、更に、各ライ
トバルブ5R,5G,5Bの入射前部に光軸と垂直に、
かつその進相軸又は遅相軸がX軸又はZ軸に平行になる
ように配置されることが必要である。
The above is the description of the improvement of the contrast by the quarter-wave plates 7R, 7G, 7B. In order to achieve such improvement of the contrast, the polarization separation film 2p of the polarization beam splitter and the dichroic of the dichroic mirror 3 are required. The film and the dichroic film 4d of the dichroic prism 4 are arranged substantially in parallel with each other, and furthermore, at the front of the light valves 5R, 5G, and 5B, perpendicular to the optical axis.
In addition, it is necessary to arrange such that the fast axis or the slow axis is parallel to the X axis or the Z axis.

【0087】もっとも、前述した第1及び第2の実施の
形態の形態のように、1/4波長板7R,7G,7Bを
設けなくても、偏光ビームスプリッタ2の偏光分離膜2
p、ダイクロイックミラー3のダイクロイック膜及びダ
イクロイックプリズム4のダイクロイック膜4dを互い
に略平行に配置しておけば、これらが平行でない場合に
比べると、はるかに投射像のコントラストを向上させる
ことができる。すなわち、これらが互いに平行でなけれ
ば、偏光ビームスプリッタ2から出射してライトバルブ
7Bに至る際に及びライトバルブ7Bから偏光ビームス
プリッタ2の戻る際のいずれにおいても、偏光ビームス
プリッタ2に対するS方向、ダイクロイックミラー3に
対するS方向、及びダイクロイックプリズム4に対する
S方向がそれぞれ異なることから、これらの各々を通過
する度に直線偏光からずれていき、最終的に偏光ビーム
スプリッタ2に戻るときの偏光状態は直線偏光から著し
く大きく変化したものとなる。これに対して、これらが
互いに平行であれば、図7の〜からもわかるよう
に、少なくとも偏光ビームスプリッタ2を出射してから
ライトバルブ7Bに至るまでは直線偏光に保たれるの
で、最終的に偏光ビームスプリッタ2に戻るときの偏光
状態の直線偏光に対する変化量が少なくなり、図5に示
す実施の形態ほどではないが、投射像のコントラストを
向上させることができる。
However, unlike the first and second embodiments described above, the polarization splitting film 2 of the polarization beam splitter 2 can be provided without providing the quarter-wave plates 7R, 7G, 7B.
If p, the dichroic film of the dichroic mirror 3 and the dichroic film 4d of the dichroic prism 4 are arranged substantially parallel to each other, the contrast of the projected image can be much improved as compared with the case where these are not parallel. In other words, if they are not parallel to each other, the S direction with respect to the polarization beam splitter 2 can be obtained both when the light exits from the polarization beam splitter 2 and reaches the light valve 7B and when the polarization beam splitter 2 returns from the light valve 7B. Since the S direction with respect to the dichroic mirror 3 and the S direction with respect to the dichroic prism 4 are different from each other, each time the light passes through each of them, it deviates from linearly polarized light, and finally the polarization state when returning to the polarization beam splitter 2 is linear. This is a remarkably large change from the polarized light. On the other hand, if these are parallel to each other, as can be seen from (1) to (5) in FIG. 7, linear polarization is maintained at least from the emission of the polarization beam splitter 2 to the light valve 7B. 5, the amount of change in the polarization state with respect to the linearly polarized light when returning to the polarization beam splitter 2 is reduced, and although not as large as in the embodiment shown in FIG. 5, the contrast of the projected image can be improved.

【0088】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、前述した第2の実施の形態と同様の利点が得られる
他に、偏光ビームスプリッタに入射する光線の入射角に
起因する偏光の方向の傾き、並びにダイクロイックミラ
ーおよびにダイクロイックプリズム中のダイクロイック
膜による偏光の乱れを抑えることができ、投射像のコン
トラストを一層向上させることができるという利点が得
られる。
As described above, according to this embodiment, the same advantages as those of the above-described second embodiment can be obtained, and the polarization of light caused by the incident angle of the light beam entering the polarization beam splitter can be obtained. It is possible to suppress the inclination of the direction and the disturbance of the polarization due to the dichroic mirror and the dichroic film in the dichroic prism, thereby obtaining an advantage that the contrast of the projected image can be further improved.

【0089】(第4の実施の形態)前記第1乃至第3の
実施の形態では、ダイクロイックミラー3はG光反射特
性(G光のみを反射し、R光及びB光を含む光を透過さ
せる特性)を有しており、当該ダイクロイックミラー3
を反射したG光をG光用ライトバルブ5Gへ導き、当該
ダイクロイックミラー3を透過した光をダイクロイック
プリズム4にてR光とB光とに分離して各色光用のライ
トバルブ5R,5Bへ導く構成を有していた。
(Fourth Embodiment) In the first to third embodiments, the dichroic mirror 3 has a G light reflection characteristic (reflects only G light and transmits light including R light and B light). Characteristic), and the dichroic mirror 3
Is guided to the light valve 5G for G light, and the light transmitted through the dichroic mirror 3 is separated into R light and B light by the dichroic prism 4 and guided to the light valves 5R and 5B for each color light. Had a configuration.

【0090】しかし、本発明はこのような構成に限定さ
れるものでなく、ダイクロイックミラー3を、G光透過
特性(G光のみを透過し、R光及びB光を含む光を反射
させる特性)を有する構成としてもよい。
However, the present invention is not limited to such a configuration, and the dichroic mirror 3 is provided with a G light transmission characteristic (a characteristic of transmitting only G light and reflecting light including R light and B light). May be provided.

【0091】図10には、本発明の第4の実施の形態と
して、ダイクロイックミラー3としてG光透過特性(例
えば、図2(a)に示すダイクロイック特性と透過率及
び反射率が反転したダイクロイック特性)を有するもの
を用いた投射型表示装置の概略構成を示す斜視図を示
す。この第4の実施の形態による投射型表示装置は、ダ
イクロイックミラー3としてG光反射特性を有するもの
を用いた図1に示す第1の実施の形態による投射型表示
装置に対応するものである。なお、図10中において、
図1中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付
し、その説明は省略する。
FIG. 10 shows a dichroic mirror 3 according to a fourth embodiment of the present invention, in which a G light transmission characteristic (for example, a dichroic characteristic shown in FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection display device using a device having ()). The projection display device according to the fourth embodiment corresponds to the projection display device according to the first embodiment shown in FIG. 1 using a dichroic mirror 3 having a G light reflection characteristic. In FIG. 10,
Elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

【0092】本実施の形態によっても、前記第1の実施
の形態と同様の利点が得られることは明らかである。
It is apparent that the present embodiment also provides the same advantages as the first embodiment.

【0093】なお、図面には示していないが、図10に
示す構成において、図4及び図5の場合と同様にダイク
ロイックプリズム4の各出射端面の近傍にトリミングフ
ィルタ6R,6Bをそれぞれ配置してもよいし、図5の
場合と同様に各色光用ライトバルブ5R,5G,5Bの
直前に1/4波長板7R,7G,7Bを配置してもよい
ことは、言うまでもない。
Although not shown in the drawing, in the configuration shown in FIG. 10, trimming filters 6R and 6B are arranged near the respective exit end faces of the dichroic prism 4 in the same manner as in FIGS. 4 and 5. It is needless to say that quarter-wave plates 7R, 7G, 7B may be arranged immediately before the light valves 5R, 5G, 5B for the respective color lights as in the case of FIG.

【0094】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

【0095】例えば、前述した各実施の形態において
は、ダイクロイックプリズム4が図2(b)又は図3
(b)に示すダイクロイック特性を有していたが、当該
ダイクロイックプリズム4は、図2(b)又は図3
(b)に示すダイクロイック特性と透過率及び反射率が
反転したダイクロイック特性を有していてもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the dichroic prism 4 is replaced with the one shown in FIG.
2B, the dichroic prism 4 has the dichroic characteristics shown in FIG.
It may have a dichroic characteristic in which the transmittance and the reflectance are inverted from the dichroic characteristic shown in (b).

【0096】[0096]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投射像の解像度の低下を招くことなく、光の損失を抑制
し投射光の光量低下を防止して良好な色バランスの投射
型表示装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a projection type display device having a good color balance by suppressing light loss and preventing a decrease in the amount of projection light without causing a decrease in resolution of a projected image.

【0097】また、本発明によれば、投射像のコントラ
ストの良好な投射型表示装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a projection display device having good contrast of a projected image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記第1の実施の形態による投射型表示装置の
色分解及び色合成に係る特性の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of characteristics relating to color separation and color synthesis of the projection display device according to the first embodiment.

【図3】前記第1の実施の形態による投射型表示装置の
色分解及び色合成に係る特性の他の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating another example of characteristics relating to color separation and color synthesis of the projection display device according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection display according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection display device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】前記第3の実施に形態による投射型表示装置に
おける斜め入射光の光線の様子を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state of obliquely incident light rays in the projection display apparatus according to the third embodiment.

【図7】前記図6中の各光路における偏光の状態を示す
図である。
FIG. 7 is a view showing a state of polarization in each optical path in FIG. 6;

【図8】ダイクロイックミラーのダイクロイック特性の
一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of dichroic characteristics of a dichroic mirror.

【図9】ダイクロイックプリズムのダイクロイック特性
の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of dichroic characteristics of a dichroic prism.

【図10】本発明の第4の実施の形態による投射型表示
装置の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a projection display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】従来の投射型表示装置の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 偏光ビームスプリッタ 3 ダイクロイックミラー 4 ダイクロイックプリズム 5R,5G,5B 反射型ライトバルブ 6R,6B トリミングフィルタ 7R,7G,7B 1/4波長板 10 投射レンズ Reference Signs List 1 light source 2 polarizing beam splitter 3 dichroic mirror 4 dichroic prism 5R, 5G, 5B reflection type light valve 6R, 6B trimming filter 7R, 7G, 7B quarter wavelength plate 10 projection lens

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏光ビームスプリッタと、色分解合成光
学系と、第1、第2及び第3の反射型ライトバルブと、
投射光学系とを備え、 前記偏光ビームスプリッタは光源からの光を第1及び第
2の偏光光に偏光分離し、前記色分解合成光学系は前記
第1の偏光光をG光、B光及びR光に色分解し、前記第
1、第2及び第3の反射型ライトバルブは前記G光、B
光及びR光をそれぞれ変調し、前記色分解合成光学系は
前記第1、第2及び第3の反射型ライトバルブによって
それぞれ変調された各色光を色合成し、前記偏光ビーム
スプリッタは前記色分解合成光学系によって色合成され
た光を検光し、前記投射光学系は前記偏光ビームスプリ
ッタによって検光された光を投射する、投射型表示装置
において、 前記色分解合成光学系は、前記第1の偏光光を前記G光
と前記B光及び前記R光を含む光とに色分解するダイク
ロイックミラーと、該ダイクロイックミラーによって色
分解された前記B光及び前記R光を含む前記光を前記B
光と前記R光とに色分解するダイクロイックプリズム
と、から構成され、 前記ダイクロイックミラーは、(1)G光とB光との境
界波長付近の第1の透過反射境界波長に対する短波長側
の波長域のS偏光光を実質的に透過又は反射し、(2)
G光とR光との境界波長付近の第2の透過反射境界波長
に対する長波長側の波長域のS偏光光を実質的に透過又
は反射し、(3)前記第1の透過反射境界波長と前記第
2の透過反射境界波長との間の波長域のS偏光光を実質
的に反射又は透過し、(4)G光とB光との境界波長付
近の第3の透過反射境界波長に対する短波長側の波長域
のP偏光光を実質的に透過又は反射し、(5)G光とR
光との境界波長付近の第4の透過反射境界波長に対する
長波長側の波長域のP偏光光を実質的に透過又は反射
し、(6)前記第3の透過反射境界波長と前記第4の透
過反射境界波長との間の波長域のP偏光光を反射又は透
過する、ダイクロイック特性を有し、 前記ダイクロイックプリズムは、(1)第5の透過反射
境界波長に対する短波長側の波長域のS偏光光を実質的
に透過又は反射し、(2)前記第5の透過反射境界波長
に対する長波長側の波長域のS偏光光を実質的に反射又
は透過し、(3)第6の透過反射境界波長に対する短波
長側の波長域のP偏光光を実質的に透過又は反射し、
(4)前記第6の透過反射境界波長に対する長波長側の
波長域のP偏光光を実質的に反射又は透過し、(5)前
記第5の透過反射境界波長及び前記第6の透過反射境界
波長が、前記第1の透過反射境界波長付近又は前記第3
の透過反射境界波長付近の波長と、前記第2の透過反射
境界波長付近又は前記第4の透過反射境界波長付近の波
長との間の波長域に存在する、ダイクロイック特性を有
する、 ことを特徴とする投射型表示装置。
1. A polarizing beam splitter, a color separation / synthesis optical system, first, second and third reflective light valves,
A projection optical system, wherein the polarization beam splitter polarization-separates light from a light source into first and second polarization lights, and the color separation / synthesis optical system converts the first polarization light into G light, B light and The light is separated into R light, and the first, second and third reflective light valves are used to separate the G light, B light.
The color separation / combination optical system modulates the light and the R light, respectively, and the color separation / combination optical system performs color synthesis on the respective color lights modulated by the first, second, and third reflection type light valves, respectively, and the polarization beam splitter performs the color separation. In a projection display device, the color separation / combination optical system detects the light color-combined by the combination optical system, and the projection optical system projects the light detected by the polarization beam splitter. A dichroic mirror for color-separating the polarized light into the G light and the light including the B light and the R light, and converting the light including the B light and the R light color-separated by the dichroic mirror to the B light.
A dichroic prism for color separation into light and the R light, wherein the dichroic mirror has: (1) a wavelength on a short wavelength side with respect to a first transmission / reflection boundary wavelength near a boundary wavelength between G light and B light. Substantially transmitting or reflecting S-polarized light in the region;
(3) substantially transmitting or reflecting S-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to the second transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and R light; S-polarized light in a wavelength range between the second transmission and reflection boundary wavelength is substantially reflected or transmitted, and (4) a short wavelength with respect to the third transmission and reflection boundary wavelength near the boundary wavelength between G light and B light. P-polarized light in the wavelength region on the wavelength side is substantially transmitted or reflected.
Substantially transmitting or reflecting P-polarized light in a wavelength region on the longer wavelength side with respect to a fourth transmission / reflection boundary wavelength near the boundary wavelength with light; (6) the third transmission / reflection boundary wavelength and the fourth The dichroic prism has a dichroic property of reflecting or transmitting P-polarized light in a wavelength range between the transmission and reflection boundary wavelengths. (2) substantially transmitting or reflecting polarized light; (2) substantially transmitting or reflecting S-polarized light in a wavelength region on a longer wavelength side with respect to the fifth transmission / reflection boundary wavelength; and (3) sixth transmission / reflection. Substantially transmitting or reflecting P-polarized light in the wavelength region on the short wavelength side with respect to the boundary wavelength,
(4) substantially reflecting or transmitting P-polarized light in a wavelength region on the long wavelength side with respect to the sixth transmission / reflection boundary wavelength; and (5) the fifth transmission / reflection boundary wavelength and the sixth transmission / reflection boundary. The wavelength is near the first transmission / reflection boundary wavelength or the third transmission / reflection boundary wavelength;
Having a dichroic characteristic, which exists in a wavelength range between the wavelength near the transmission / reflection boundary wavelength and the wavelength near the second transmission / reflection boundary wavelength or the wavelength near the fourth transmission / reflection boundary wavelength, Projection display device.
【請求項2】 前記ダイクロイックプリズムと前記第2
の反射型ライトバルブとの間には、前記ダイクロイック
プリズムにより色分解されて前記ダイクロイックプリズ
ムを出射したB光のうちの光量の少ないG光側の波長領
域の光をカットする第1のトリミングフィルタが配置さ
れ、 前記ダイクロイックプリズムと前記第3の反射型ライト
バルブとの間には、前記ダイクロイックプリズムにより
色分解されて前記ダイクロイックプリズムを出射したR
光のうち光量の少ないG光側の波長領域の光をカットす
る第2のトリミングフィルタが配置されたことを特徴と
する請求項1記載の投射型表示装置。
2. The dichroic prism and the second dichroic prism.
A first trimming filter that cuts light in the wavelength region on the G light side, which has a small amount of light, of the B light that has been color-separated by the dichroic prism and emitted from the dichroic prism, R, which is disposed between the dichroic prism and the third reflective light valve, is separated by the dichroic prism and emitted from the dichroic prism.
2. The projection display device according to claim 1, further comprising a second trimming filter for cutting light in a wavelength region on the G light side having a small amount of light.
【請求項3】 前記偏光ビームスプリッタの偏光分離
膜、前記ダイクロイックミラーのダイクロイック膜及び
前記ダイクロイックプリズムのダイクロイック膜は互い
に略平行に配置されたことを構成することを特徴とする
請求項1又は2記載の投射型表示装置。
3. The polarizing beam splitter, a dichroic film of the dichroic mirror, and a dichroic film of the dichroic prism are arranged substantially parallel to each other. Projection display device.
【請求項4】 前記ダイクロイックミラーと前記第1の
反射型ライトバルブとの間、前記ダイクロイックプリズ
ムと前記第2の反射型ライトバルブとの間及び前記ダイ
クロイックプリズムと前記第3の反射型ライトバルブと
の間には、光軸に対して垂直に、かつ、その進相軸又は
遅相軸が前記ダイクロイックミラー及び前記ダイクロイ
ックプリズムのダイクロイック膜の法線ベクトルと光軸
とがなす面内に実質的に含まれるように、第1、第2及
び第3の1/4波長板がそれぞれ配置されたことを特徴
とする請求項3記載の投射型表示装置。
4. The method according to claim 1, further comprising: a step between the dichroic mirror and the first reflective light valve, a step between the dichroic prism and the second reflective light valve, and a step between the dichroic prism and the third reflective light valve. In between, the optical axis is perpendicular to the optical axis, and its fast axis or slow axis is substantially in a plane formed by a normal vector of the dichroic film of the dichroic mirror and the dichroic film and the optical axis. 4. The projection display device according to claim 3, wherein the first, second, and third quarter-wave plates are arranged so as to be included.
【請求項5】 偏光ビームスプリッタと、色分解合成光
学系と、第1、第2及び第3の反射型ライトバルブと、
投射光学系とを備え、 前記偏光ビームスプリッタは光源からの光を第1及び第
2の偏光光に偏光分離し、前記色分解合成光学系は前記
第1の偏光光を第1、第2及び第3の色光に色分解し、
前記第1、第2及び第3の反射型ライトバルブは前記第
1、第2及び第3の色光をそれぞれ変調し、前記色分解
合成光学系は前記第1、第2及び第3の反射型ライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各色光を色合成し、前
記偏光ビームスプリッタは前記色分解合成光学系によっ
て色合成された光を検光し、前記投射光学系は前記偏光
ビームスプリッタによって検光された光を投射する、投
射型表示装置において、 前記色分解合成光学系は、前記第1の偏光光を前記第1
の色光と前記第2及び第3の色光を含む光とに色分解す
るダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーに
よって色分解された前記第2及び第3の色光を含む前記
光を前記第2の色光と前記第3の色光とに色分解するダ
イクロイックプリズムと、から構成され、 前記偏光ビームスプリッタの偏光分離膜、前記ダイクロ
イックミラーのダイクロイック膜及び前記ダイクロイッ
クプリズムのダイクロイック膜は互いに略平行に配置さ
れたことを特徴とする投射型表示装置。
5. A polarizing beam splitter, a color separation / synthesis optical system, first, second and third reflection type light valves,
A projection optical system, wherein the polarization beam splitter polarizes and separates light from the light source into first and second polarization lights, and the color separation / synthesis optical system converts the first polarization light into first, second, and Color separation into a third color light,
The first, second, and third reflective light valves modulate the first, second, and third color lights, respectively, and the color separation / synthesis optical system includes the first, second, and third reflective light valves. Each color light modulated by the light valve is color-combined, the polarization beam splitter detects the color-combined light by the color separation / combination optical system, and the projection optical system is detected by the polarization beam splitter. In a projection type display device that projects light, the color separation / synthesis optical system converts the first polarized light into the first polarized light.
A dichroic mirror that separates the color light into light including the second and third color lights, and the light including the second and third color lights separated by the dichroic mirror as the second color light. A dichroic prism that separates the light into the third color light, and a polarization separation film of the polarization beam splitter, a dichroic film of the dichroic mirror, and a dichroic film of the dichroic prism are arranged substantially parallel to each other. Characteristic projection display device.
【請求項6】 前記ダイクロイックミラーと前記第1の
反射型ライトバルブとの間、前記ダイクロイックプリズ
ムと前記第2の反射型ライトバルブとの間及び前記ダイ
クロイックプリズムと前記第3の反射型ライトバルブと
の間には、光軸に対して垂直に、かつ、その進相軸又は
遅相軸が前記ダイクロイックミラー及び前記ダイクロイ
ックプリズムのダイクロイック膜の法線ベクトルと光軸
とがなす面内に実質的に含まれるように、第1、第2及
び第3の1/4波長板がそれぞれ配置されたことを特徴
とする請求項5記載の投射型表示装置。
6. The method according to claim 1, further comprising: a step between the dichroic mirror and the first reflective light valve, a step between the dichroic prism and the second reflective light valve, and a step between the dichroic prism and the third reflective light valve. In between, the optical axis is perpendicular to the optical axis, and its fast axis or slow axis is substantially in a plane formed by a normal vector of the dichroic film of the dichroic mirror and the dichroic film and the optical axis. 6. The projection display device according to claim 5, wherein the first, second, and third quarter-wave plates are arranged so as to be included.
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