JPH10312034A - 投写型画像表示装置 - Google Patents
投写型画像表示装置Info
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- JPH10312034A JPH10312034A JP9137695A JP13769597A JPH10312034A JP H10312034 A JPH10312034 A JP H10312034A JP 9137695 A JP9137695 A JP 9137695A JP 13769597 A JP13769597 A JP 13769597A JP H10312034 A JPH10312034 A JP H10312034A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
- H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
- H04N5/7441—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で低コストの投写型画像表示装置を提供
すること。 【解決手段】 投写型画像表示装置において、光源から
の光を２方向に分割する偏光ビームスプリッタと、分割
された入射光を赤、緑、青の３色の色光に分光して出射
すると共に分光された色光の出射方向から入射した色光
を合成して偏光ビームスプリッタ側に出射させる色分解
光学系と、色分解光学系により分光された各色の色光を
変調し、画像光を入射方向に出射する反射型液晶表示装
置と、画像光が色分解光学系及び偏光ビームスプリッタ
を介して供給される投影光学系を備え、色分解光学系
は、第１の色光を反射しかつ第２及び第３の色光を透過
する第１ダイクロイックミラーと第２の色光を反射しか
つ第１及び第３の色光を透過する第２ダイクロイックミ
ラーとが所定角度で交差するように構成する。
すること。 【解決手段】 投写型画像表示装置において、光源から
の光を２方向に分割する偏光ビームスプリッタと、分割
された入射光を赤、緑、青の３色の色光に分光して出射
すると共に分光された色光の出射方向から入射した色光
を合成して偏光ビームスプリッタ側に出射させる色分解
光学系と、色分解光学系により分光された各色の色光を
変調し、画像光を入射方向に出射する反射型液晶表示装
置と、画像光が色分解光学系及び偏光ビームスプリッタ
を介して供給される投影光学系を備え、色分解光学系
は、第１の色光を反射しかつ第２及び第３の色光を透過
する第１ダイクロイックミラーと第２の色光を反射しか
つ第１及び第３の色光を透過する第２ダイクロイックミ
ラーとが所定角度で交差するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置を用いた投写型画像表示装置に関する。
置を用いた投写型画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光源からの光を赤、緑、青の３種
類の色光に分割して各色光用の液晶表示パネルに照射
し、この各液晶表示パネルに表示された画像をカラー画
像に合成して投影する投写型画像表示装置として図４に
示すように構成されたものがある。図４に示すように、
光源１からの白色光は、黄反射ダイクロイックミラー
（ＹＤＭ）２ａに入射し、直進（透過）する青色光と反
射する緑色光と赤色光に分割される。黄反射ダイクロイ
ックミラー（ＹＤＭ）２ａを透過した青色光は、反射ミ
ラー３ａで反射されて青色光用の透過型液晶パネル４ａ
に照射される。
類の色光に分割して各色光用の液晶表示パネルに照射
し、この各液晶表示パネルに表示された画像をカラー画
像に合成して投影する投写型画像表示装置として図４に
示すように構成されたものがある。図４に示すように、
光源１からの白色光は、黄反射ダイクロイックミラー
（ＹＤＭ）２ａに入射し、直進（透過）する青色光と反
射する緑色光と赤色光に分割される。黄反射ダイクロイ
ックミラー（ＹＤＭ）２ａを透過した青色光は、反射ミ
ラー３ａで反射されて青色光用の透過型液晶パネル４ａ
に照射される。
【０００３】また、黄反射ダイクロイックミラー（ＹＤ
Ｍ）２ａで反射された緑色光と赤色光は、緑反射ダイク
ロイックミラー（ＧＤＭ）２ｂに入射し、反射する緑色
光と直進（透過）する赤色光に分割される。緑反射ダイ
クロイックミラー（ＧＤＭ）２ｂで反射された緑色光
は、緑色光用の透過型液晶パネル４ｂに照射され、緑反
射ダイクロイックミラー（ＧＤＭ）２ｂを透過した赤色
光は、反射ミラー３ｂ、３ｃで反射されて赤色光用の透
過型液晶パネル４ｃに照射される。このように各色光が
照射される青色光用、緑色光用、赤色光用の各透過型液
晶パネル４ａ、４ｂ、４ｃは、一対の透明電極基板間に
液晶を封入して液晶セルを構成し、この液晶セルの両面
に偏光板を設けた構成となっており、各色光が照射され
ることにより、各色光の画像の光を合成クロスプリズム
５に照射する。
Ｍ）２ａで反射された緑色光と赤色光は、緑反射ダイク
ロイックミラー（ＧＤＭ）２ｂに入射し、反射する緑色
光と直進（透過）する赤色光に分割される。緑反射ダイ
クロイックミラー（ＧＤＭ）２ｂで反射された緑色光
は、緑色光用の透過型液晶パネル４ｂに照射され、緑反
射ダイクロイックミラー（ＧＤＭ）２ｂを透過した赤色
光は、反射ミラー３ｂ、３ｃで反射されて赤色光用の透
過型液晶パネル４ｃに照射される。このように各色光が
照射される青色光用、緑色光用、赤色光用の各透過型液
晶パネル４ａ、４ｂ、４ｃは、一対の透明電極基板間に
液晶を封入して液晶セルを構成し、この液晶セルの両面
に偏光板を設けた構成となっており、各色光が照射され
ることにより、各色光の画像の光を合成クロスプリズム
５に照射する。
【０００４】合成クロスプリズム５は、各色光の画像光
を反射及び透過させて合成するもので、内部に蒸着膜よ
りなる２つのダイクロイックミラー面５ａ、５ｂが
「Ｘ」状に交差して設けられている。赤色の画像光はダ
イクロイックミラー面５ｂを透過し、ダイクロイックミ
ラー面５ａで反射され、青色の画像光はダイクロイック
ミラー面５ｂで反射し、ダイクロイックミラー面５ａを
透過する。また、緑色の画像光はダイクロイックミラー
面５ａ及びダイクロイックミラー面５ｂを透過する。以
上のように各画像光は合成クロスプリズム５によって合
成され、投影レンズ６によりスクリーン７に拡大投影さ
れる。
を反射及び透過させて合成するもので、内部に蒸着膜よ
りなる２つのダイクロイックミラー面５ａ、５ｂが
「Ｘ」状に交差して設けられている。赤色の画像光はダ
イクロイックミラー面５ｂを透過し、ダイクロイックミ
ラー面５ａで反射され、青色の画像光はダイクロイック
ミラー面５ｂで反射し、ダイクロイックミラー面５ａを
透過する。また、緑色の画像光はダイクロイックミラー
面５ａ及びダイクロイックミラー面５ｂを透過する。以
上のように各画像光は合成クロスプリズム５によって合
成され、投影レンズ６によりスクリーン７に拡大投影さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の投写
型画像表示装置では、入射光を各色光に分解する光学系
と各色光を合成する合成光学系を別々に設けているので
装置全体が大型となり、高価になり易い。本発明は、上
述の問題に鑑みてなされたものであり、小型で低コスト
の投写型画像表示装置を提供することを目的とする。
型画像表示装置では、入射光を各色光に分解する光学系
と各色光を合成する合成光学系を別々に設けているので
装置全体が大型となり、高価になり易い。本発明は、上
述の問題に鑑みてなされたものであり、小型で低コスト
の投写型画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
投写型画像表示装置において、光源と、光源からの光が
入射され、入射光を２方向に分割する偏光ビームスプリ
ッタと、偏光ビームスプリッタから分割された光が入射
され、この入射光を赤、緑、青の３色の色光に分光して
出射すると共に分光された色光の出射方向から入射した
色光を合成して偏光ビームスプリッタ側に出射させる色
分解光学系と、色分解光学系により分光された各色の色
光が入射され、変調された各色の画像光を入射方向に出
射する反射型液晶表示装置と、変調された各色の画像光
が色分解光学系及び偏光ビームスプリッタを介して供給
される投影光学系を備え、色分解光学系は、第１の色光
を反射しかつ第２及び第３の色光を透過する第１ダイク
ロイックミラーと第２の色光を反射しかつ第１及び第３
の色光を透過する第２ダイクロイックミラーとを有し、
第１及び第２ダイクロイックミラーが所定角度で交差す
るように構成されていることを特徴とする。
投写型画像表示装置において、光源と、光源からの光が
入射され、入射光を２方向に分割する偏光ビームスプリ
ッタと、偏光ビームスプリッタから分割された光が入射
され、この入射光を赤、緑、青の３色の色光に分光して
出射すると共に分光された色光の出射方向から入射した
色光を合成して偏光ビームスプリッタ側に出射させる色
分解光学系と、色分解光学系により分光された各色の色
光が入射され、変調された各色の画像光を入射方向に出
射する反射型液晶表示装置と、変調された各色の画像光
が色分解光学系及び偏光ビームスプリッタを介して供給
される投影光学系を備え、色分解光学系は、第１の色光
を反射しかつ第２及び第３の色光を透過する第１ダイク
ロイックミラーと第２の色光を反射しかつ第１及び第３
の色光を透過する第２ダイクロイックミラーとを有し、
第１及び第２ダイクロイックミラーが所定角度で交差す
るように構成されていることを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の投
写型画像表示装置において、色分解光学系は、４個の直
角プリズムの直角を挟む面をそれぞれ接着剤により貼り
合せ、貼り合わせ面に第１ダイクロイックミラーと第２
ダイクロイックミラーが略十字状になるように設けられ
た合成クロスプリズムからなることを特徴とする。
写型画像表示装置において、色分解光学系は、４個の直
角プリズムの直角を挟む面をそれぞれ接着剤により貼り
合せ、貼り合わせ面に第１ダイクロイックミラーと第２
ダイクロイックミラーが略十字状になるように設けられ
た合成クロスプリズムからなることを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の投
写型画像表示装置において、色分解光学系は、第１及び
第２ダイクロイックミラーの法線と入射光の主光線との
なす角が略３０度となるように構成されていることを特
徴とする。
写型画像表示装置において、色分解光学系は、第１及び
第２ダイクロイックミラーの法線と入射光の主光線との
なす角が略３０度となるように構成されていることを特
徴とする。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の投写型画像表示装置において、色分解
光学系は、第１及び第２ダイクロイックミラーが液体を
充填した光学ケース内に配置された液浸光学系からなる
ことを特徴とする。
いずれかに記載の投写型画像表示装置において、色分解
光学系は、第１及び第２ダイクロイックミラーが液体を
充填した光学ケース内に配置された液浸光学系からなる
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】投写型画像表示装置において、光源と、光源か
らの光が入射され、入射光を２方向に分割する偏光ビー
ムスプリッタと、偏光ビームスプリッタから分割された
光が入射され、この入射光を赤、緑、青の３色の色光に
分光して出射すると共に分光された色光の出射方向から
入射した色光を合成して偏光ビームスプリッタ側に出射
させる色分解光学系と、色分解光学系により分光された
各色の色光が入射され、変調された各色の画像光を入射
方向に出射する反射型液晶表示装置と、変調された各色
の画像光が色分解光学系及び偏光ビームスプリッタを介
して供給される投影光学系を備え、色分解光学系は、第
１の色光を反射しかつ第２及び第３の色光を透過する第
１ダイクロイックミラーと第２の色光を反射しかつ第１
及び第３の色光を透過する第２ダイクロイックミラーと
を有し、第１及び第２ダイクロイックミラーが所定角度
で交差するように構成する。
らの光が入射され、入射光を２方向に分割する偏光ビー
ムスプリッタと、偏光ビームスプリッタから分割された
光が入射され、この入射光を赤、緑、青の３色の色光に
分光して出射すると共に分光された色光の出射方向から
入射した色光を合成して偏光ビームスプリッタ側に出射
させる色分解光学系と、色分解光学系により分光された
各色の色光が入射され、変調された各色の画像光を入射
方向に出射する反射型液晶表示装置と、変調された各色
の画像光が色分解光学系及び偏光ビームスプリッタを介
して供給される投影光学系を備え、色分解光学系は、第
１の色光を反射しかつ第２及び第３の色光を透過する第
１ダイクロイックミラーと第２の色光を反射しかつ第１
及び第３の色光を透過する第２ダイクロイックミラーと
を有し、第１及び第２ダイクロイックミラーが所定角度
で交差するように構成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態に
よる投写型画像表示装置の全体の構成を示したもので、
図１を用いて構成を説明する。光源１０は、ハロゲンラ
ンプやキセノンランプ等からなる点に近い白色光源であ
り、放射された光はリフレクタ１１で反射され、略平行
光の光束として出射され、白色の偏光シート１２ａに照
射される。この偏光シート１２ａは、リフレクタ１１か
らの光の内、第１の偏光成分（Ｓ偏光又はＰ偏光）を透
過し、第２の偏光成分（Ｐ偏光又はＳ偏光）を吸収する
特性を有しており、偏光シート１２ａを透過した光束
は、偏光ビームスプリッタ１３の偏光面で反射され、色
分解光学系としての合成クロスプリズム１４に照射す
る。
よる投写型画像表示装置の全体の構成を示したもので、
図１を用いて構成を説明する。光源１０は、ハロゲンラ
ンプやキセノンランプ等からなる点に近い白色光源であ
り、放射された光はリフレクタ１１で反射され、略平行
光の光束として出射され、白色の偏光シート１２ａに照
射される。この偏光シート１２ａは、リフレクタ１１か
らの光の内、第１の偏光成分（Ｓ偏光又はＰ偏光）を透
過し、第２の偏光成分（Ｐ偏光又はＳ偏光）を吸収する
特性を有しており、偏光シート１２ａを透過した光束
は、偏光ビームスプリッタ１３の偏光面で反射され、色
分解光学系としての合成クロスプリズム１４に照射す
る。
【００１２】合成クロスプリズム１４は、４個の直角プ
リズムの直角を挟む面をそれぞれ接着剤により貼り合わ
せ、貼り合わせ面に第１ダイクロイックミラー面（第１
波長選択反射層、ＲＤＭ）１４ａと第２ダイクロイック
ミラー面（第２波長選択反射層、ＢＤＭ）１４ｂが略十
字状になるように設けられ、第１ダイクロイックミラー
面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）１４ｂの法線と入射光の主光線とのなす角が
略４５度程度となるように構成されている。また、第１
ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイ
クロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂは、誘電体多層膜
で構成され、例えばＴｉＯ2 及びＳｉＯ2 の薄膜を数十
層交互に積層することで波長選択反射特性を得ている。
リズムの直角を挟む面をそれぞれ接着剤により貼り合わ
せ、貼り合わせ面に第１ダイクロイックミラー面（第１
波長選択反射層、ＲＤＭ）１４ａと第２ダイクロイック
ミラー面（第２波長選択反射層、ＢＤＭ）１４ｂが略十
字状になるように設けられ、第１ダイクロイックミラー
面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）１４ｂの法線と入射光の主光線とのなす角が
略４５度程度となるように構成されている。また、第１
ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイ
クロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂは、誘電体多層膜
で構成され、例えばＴｉＯ2 及びＳｉＯ2 の薄膜を数十
層交互に積層することで波長選択反射特性を得ている。
【００１３】第１ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）１
４ａは、第１の色光である赤色光を反射しかつ第２の色
光である緑色光及び第３の色光である青色光を透過す
る。また、第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）１４
ｂは、青色光を反射しかつ赤色光及び緑色光を透過する
ように構成されている。第１ダイクロイックミラー面
（ＲＤＭ）１４ａで反射された赤色光は、位相差板１５
ａを介して赤色光用の反射型液晶表示装置１６ａに入射
する。第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂで
反射された青色光は、位相差板１５ｂを介して青色光用
の反射型液晶表示装置１６ｂに入射する。また、第１ダ
イクロイックミラー面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイク
ロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂを透過した緑色光
は、位相差板１５ｃを介して緑色光用の反射型液晶表示
装置１６ｃに入射する。
４ａは、第１の色光である赤色光を反射しかつ第２の色
光である緑色光及び第３の色光である青色光を透過す
る。また、第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）１４
ｂは、青色光を反射しかつ赤色光及び緑色光を透過する
ように構成されている。第１ダイクロイックミラー面
（ＲＤＭ）１４ａで反射された赤色光は、位相差板１５
ａを介して赤色光用の反射型液晶表示装置１６ａに入射
する。第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂで
反射された青色光は、位相差板１５ｂを介して青色光用
の反射型液晶表示装置１６ｂに入射する。また、第１ダ
イクロイックミラー面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイク
ロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂを透過した緑色光
は、位相差板１５ｃを介して緑色光用の反射型液晶表示
装置１６ｃに入射する。
【００１４】赤色光用の反射型液晶表示装置１６ａにて
変調された画像光は、再び位相差板１５ａを介して合成
クロスプリズム１４に入射され、赤色の画像光は第１ダ
イクロイックミラー面（ＲＤＭ）１４ａで反射し、第２
ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂを透過する。
また、青色光用の反射型液晶表示装置１６ｂにて変調さ
れた画像光は、位相差板１５ｂを介して合成クロスプリ
ズム１４に入射され、青色の画像光は第１ダイクロイッ
クミラー面（ＲＤＭ）１４ａを透過し、第２ダイクロイ
ックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂで反射される。同様に、
緑色光用の反射型液晶表示装置１６ｃにて変調された画
像光は、位相差板１５ｃを介して合成クロスプリズム１
４に入射され、緑色の画像光は第１ダイクロイックミラ
ー面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）１４ｂを透過する。
変調された画像光は、再び位相差板１５ａを介して合成
クロスプリズム１４に入射され、赤色の画像光は第１ダ
イクロイックミラー面（ＲＤＭ）１４ａで反射し、第２
ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂを透過する。
また、青色光用の反射型液晶表示装置１６ｂにて変調さ
れた画像光は、位相差板１５ｂを介して合成クロスプリ
ズム１４に入射され、青色の画像光は第１ダイクロイッ
クミラー面（ＲＤＭ）１４ａを透過し、第２ダイクロイ
ックミラー面（ＢＤＭ）１４ｂで反射される。同様に、
緑色光用の反射型液晶表示装置１６ｃにて変調された画
像光は、位相差板１５ｃを介して合成クロスプリズム１
４に入射され、緑色の画像光は第１ダイクロイックミラ
ー面（ＲＤＭ）１４ａ及び第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）１４ｂを透過する。
【００１５】以上のように合成クロスプリズム１４でカ
ラー合成された画像光は、偏光ビームスプリッタ１３及
び偏光シート１２ｂを透過し、投影レンズ１７によって
スクリーン１８に拡大投影される。上述したように、本
発明の第１実施形態が従来例と異なる点は、反射型液晶
表示装置と１つの合成クロスプリズムを用い、各色光が
合成クロスプリズム内を往復して各色光の分解と合成を
行うように構成したことである。
ラー合成された画像光は、偏光ビームスプリッタ１３及
び偏光シート１２ｂを透過し、投影レンズ１７によって
スクリーン１８に拡大投影される。上述したように、本
発明の第１実施形態が従来例と異なる点は、反射型液晶
表示装置と１つの合成クロスプリズムを用い、各色光が
合成クロスプリズム内を往復して各色光の分解と合成を
行うように構成したことである。
【００１６】本発明の第２実施形態による投写型画像表
示装置の全体の構成を図２に示し、投写型画像表示装置
に用いられる台形柱プリズム３０及びこれらを４個組み
合わせた時の合成プリズム４０の斜視図を図３に示し
た。先ず、投写型画像表示装置に用いられる合成クロス
プリズムとしての合成プリズム４０は同一形状の４つの
台形柱プリズム３０で構成される。この台形柱プリズム
３０は、図３（ａ）に示すように長方形の天面２１に対
向する長方形の底面２２を有する台形柱であり、天面２
１と底面２２とが互いに直角に交差する端面２４と、底
面２２に対して６０度の角度で交差し、かつ天面２１に
対して１２０度で交差する傾斜面２３（図中斜線部分）
を有している。
示装置の全体の構成を図２に示し、投写型画像表示装置
に用いられる台形柱プリズム３０及びこれらを４個組み
合わせた時の合成プリズム４０の斜視図を図３に示し
た。先ず、投写型画像表示装置に用いられる合成クロス
プリズムとしての合成プリズム４０は同一形状の４つの
台形柱プリズム３０で構成される。この台形柱プリズム
３０は、図３（ａ）に示すように長方形の天面２１に対
向する長方形の底面２２を有する台形柱であり、天面２
１と底面２２とが互いに直角に交差する端面２４と、底
面２２に対して６０度の角度で交差し、かつ天面２１に
対して１２０度で交差する傾斜面２３（図中斜線部分）
を有している。
【００１７】合成プリズム４０は、図３（ｂ）に示すよ
うに４個の台形柱プリズム３０を組み合わせて構成した
ものである。合成プリズム４０の内、第１のプリズム３
０である赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面２３には
第１波長選択反射層である第１ダイクロイックミラー面
（ＲＤＭ）２５が設けられ、かつ底面２２には、第２波
長選択反射層である第２ダイクロイックミラー面（ＢＤ
Ｍ）２６が設けられている。この第１ダイクロイックミ
ラー面（ＲＤＭ）２５及び第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）２６は第１実施形態と同様に、例えばＴｉＯ
2 及びＳｉＯ2 の薄膜を数十層交互に積層した誘電体多
層膜で構成した波長選択反射特性を有している。
うに４個の台形柱プリズム３０を組み合わせて構成した
ものである。合成プリズム４０の内、第１のプリズム３
０である赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面２３には
第１波長選択反射層である第１ダイクロイックミラー面
（ＲＤＭ）２５が設けられ、かつ底面２２には、第２波
長選択反射層である第２ダイクロイックミラー面（ＢＤ
Ｍ）２６が設けられている。この第１ダイクロイックミ
ラー面（ＲＤＭ）２５及び第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）２６は第１実施形態と同様に、例えばＴｉＯ
2 及びＳｉＯ2 の薄膜を数十層交互に積層した誘電体多
層膜で構成した波長選択反射特性を有している。
【００１８】赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面２３
は、第３のプリズム３０である緑色用台形柱プリズム３
０ｃの傾斜面２３と互いに密着され、接着剤により貼り
合わされている。即ち、赤色用台形柱プリズム３０ａの
天面２１側と緑色用台形柱プリズム３０ｃの天面２１側
を揃えて互いの傾斜面２３同士を密着させ、貼り合わせ
ることにより、赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面２
３上の法線から３０度の方向に緑色用台形柱プリズム３
０ｃの端面２４を配置することができる。また、緑色用
台形柱プリズム３０ｃの傾斜面２３上の法線から３０度
の方向に赤色用台形柱プリズム３０ａの端面２４が配置
される。同様に、赤色用台形柱プリズム３０ａの底面２
２と第４のプリズム３０である透過用台形柱プリズム３
０ｄの傾斜面２３を互いに密着させ、貼り合わせる。
は、第３のプリズム３０である緑色用台形柱プリズム３
０ｃの傾斜面２３と互いに密着され、接着剤により貼り
合わされている。即ち、赤色用台形柱プリズム３０ａの
天面２１側と緑色用台形柱プリズム３０ｃの天面２１側
を揃えて互いの傾斜面２３同士を密着させ、貼り合わせ
ることにより、赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面２
３上の法線から３０度の方向に緑色用台形柱プリズム３
０ｃの端面２４を配置することができる。また、緑色用
台形柱プリズム３０ｃの傾斜面２３上の法線から３０度
の方向に赤色用台形柱プリズム３０ａの端面２４が配置
される。同様に、赤色用台形柱プリズム３０ａの底面２
２と第４のプリズム３０である透過用台形柱プリズム３
０ｄの傾斜面２３を互いに密着させ、貼り合わせる。
【００１９】この時、赤色用台形柱プリズム３０ａの端
面２４側を透過用台形柱プリズム３０ｄの天面２１側に
配置すると共に、赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面
２３側を透過用台形柱プリズム３０ｄの底面２２側にな
るように配置することにより、赤色用台形柱プリズム３
０ａの端面２４と透過用台形柱プリズム３０ｄの端面２
４が互いに平行に対向する端面２４同士となる。
面２４側を透過用台形柱プリズム３０ｄの天面２１側に
配置すると共に、赤色用台形柱プリズム３０ａの傾斜面
２３側を透過用台形柱プリズム３０ｄの底面２２側にな
るように配置することにより、赤色用台形柱プリズム３
０ａの端面２４と透過用台形柱プリズム３０ｄの端面２
４が互いに平行に対向する端面２４同士となる。
【００２０】また、透過用台形柱プリズム３０ｄの底面
２２と第２のプリズム３０である青色用台形柱プリズム
３０ｂの傾斜面２３とを互いに密着させて貼り合わせる
が、青色用台形柱プリズム３０ｂの傾斜面２３の底面２
２側を透過用台形柱プリズム３０ｄの底面２２の傾斜面
２３側に配置することにより、透過用台形柱プリズム３
０ｄの傾斜面２３の法線に対して３０度の方向に青色用
台形柱プリズム３０ｂの端面２４を構成することができ
る。上述したように合成プリズム４０は、４個の台形柱
プリズム３０を上記の方法で組み立てたものである。
２２と第２のプリズム３０である青色用台形柱プリズム
３０ｂの傾斜面２３とを互いに密着させて貼り合わせる
が、青色用台形柱プリズム３０ｂの傾斜面２３の底面２
２側を透過用台形柱プリズム３０ｄの底面２２の傾斜面
２３側に配置することにより、透過用台形柱プリズム３
０ｄの傾斜面２３の法線に対して３０度の方向に青色用
台形柱プリズム３０ｂの端面２４を構成することができ
る。上述したように合成プリズム４０は、４個の台形柱
プリズム３０を上記の方法で組み立てたものである。
【００２１】では、ここで上記の合成プリズム４０を用
いた投写型画像表示装置の全体の構成を図２に従って説
明する。尚、図中の直線による光路は、合成プリズム４
０及び各反射型液晶表示装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃに
入射する入射光を示し、点線による光路は各反射型液晶
表示装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃからの反射光を示して
いる。光源１０から放射された光はリフレクタ１１で反
射され、略平行光の光束として偏光シート１２ａを介し
て偏光ビームスプリッタ１３の偏光面で反射され、合成
クロスプリズムである合成プリズム４０の透過用台形柱
プリズム３０ｄの端面２４に照射される。
いた投写型画像表示装置の全体の構成を図２に従って説
明する。尚、図中の直線による光路は、合成プリズム４
０及び各反射型液晶表示装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃに
入射する入射光を示し、点線による光路は各反射型液晶
表示装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃからの反射光を示して
いる。光源１０から放射された光はリフレクタ１１で反
射され、略平行光の光束として偏光シート１２ａを介し
て偏光ビームスプリッタ１３の偏光面で反射され、合成
クロスプリズムである合成プリズム４０の透過用台形柱
プリズム３０ｄの端面２４に照射される。
【００２２】透過用台形柱プリズム３０ｄの端面２４か
ら入射した光は、青色光を反射し、かつ赤色光及び緑色
光を透過する第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２
６の法線に対して３０度（第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）２６に対して６０度）の角度で入射する。第
２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２６に入射した光
の内、青色光は第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）
２６で反射する。この時の反射角度は、入射光に対して
６０度であり、第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）
２６に対して１２０度の角度で反射され、位相差板１５
ｂを介して青色光用の反射型液晶表示装置１６ｂに入射
する。
ら入射した光は、青色光を反射し、かつ赤色光及び緑色
光を透過する第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２
６の法線に対して３０度（第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）２６に対して６０度）の角度で入射する。第
２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２６に入射した光
の内、青色光は第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）
２６で反射する。この時の反射角度は、入射光に対して
６０度であり、第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）
２６に対して１２０度の角度で反射され、位相差板１５
ｂを介して青色光用の反射型液晶表示装置１６ｂに入射
する。
【００２３】また、第２ダイクロイックミラー面（ＢＤ
Ｍ）２６に入射した光の内、赤色光及び緑色光は第２ダ
イクロイックミラー面（ＢＤＭ）２６を透過し、赤色光
を反射し緑色光を透過する第１ダイクロイックミラー面
（ＲＤＭ）２５の法線に対して３０度の角度で入射す
る。第１ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）２５に照射
した光の内、緑色光は第１ダイクロイックミラー面（Ｒ
ＤＭ）２５を透過し、位相差板１５ｃを介して緑色光用
の反射型液晶表示装置１６ｃに入射する。
Ｍ）２６に入射した光の内、赤色光及び緑色光は第２ダ
イクロイックミラー面（ＢＤＭ）２６を透過し、赤色光
を反射し緑色光を透過する第１ダイクロイックミラー面
（ＲＤＭ）２５の法線に対して３０度の角度で入射す
る。第１ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）２５に照射
した光の内、緑色光は第１ダイクロイックミラー面（Ｒ
ＤＭ）２５を透過し、位相差板１５ｃを介して緑色光用
の反射型液晶表示装置１６ｃに入射する。
【００２４】また、第１ダイクロイックミラー面（ＲＤ
Ｍ）２５の法線に対して３０度（第１ダイクロイックミ
ラー面（ＢＤＭ）２５に対して６０度）の角度で入射し
た光の内、赤色光は第１ダイクロイックミラー面（ＲＤ
Ｍ）２５で反射され、位相差板１５ａを介して赤色光用
の反射型液晶表示装置１６ａに入射する。各反射型液晶
表示装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃにて変調された各画像
光は、再び各位相差板１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介して
合成プリズム４０に入射する。合成プリズム４０でカラ
ー合成された画像光は、偏光ビームスプリッタ１３、偏
光シート１２ｂを介して投影レンズ１７に入射し、投影
レンズ１７でスクリーン１８に拡大投影される。
Ｍ）２５の法線に対して３０度（第１ダイクロイックミ
ラー面（ＢＤＭ）２５に対して６０度）の角度で入射し
た光の内、赤色光は第１ダイクロイックミラー面（ＲＤ
Ｍ）２５で反射され、位相差板１５ａを介して赤色光用
の反射型液晶表示装置１６ａに入射する。各反射型液晶
表示装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃにて変調された各画像
光は、再び各位相差板１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介して
合成プリズム４０に入射する。合成プリズム４０でカラ
ー合成された画像光は、偏光ビームスプリッタ１３、偏
光シート１２ｂを介して投影レンズ１７に入射し、投影
レンズ１７でスクリーン１８に拡大投影される。
【００２５】上述したように、第２実施形態が第１実施
形態と異なる点は、第１ダイクロイックミラー面（ＲＤ
Ｍ）２５及び第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２
６の法線と入射光の主光線とのなす角が略３０度程度と
なるように構成された合成クロスプリズムを用いたこと
である。第１ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）２５及
び第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２６の法線と
入射光の主光線とのなす角度が４５度より明らかに小さ
くなるためダイクロイックミラー面への光の入射角が変
化しても透過反射の波長特性の影響を小さくすることが
できる。
形態と異なる点は、第１ダイクロイックミラー面（ＲＤ
Ｍ）２５及び第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２
６の法線と入射光の主光線とのなす角が略３０度程度と
なるように構成された合成クロスプリズムを用いたこと
である。第１ダイクロイックミラー面（ＲＤＭ）２５及
び第２ダイクロイックミラー面（ＢＤＭ）２６の法線と
入射光の主光線とのなす角度が４５度より明らかに小さ
くなるためダイクロイックミラー面への光の入射角が変
化しても透過反射の波長特性の影響を小さくすることが
できる。
【００２６】尚、第１実施形態では、合成クロスプリズ
ムとして４個の直角プリズムの直角を挟む面をそれぞれ
接着剤により貼り合わせ、貼り合わせ面に第１ダイクロ
イックミラー面（ＲＤＭ）２５と第２ダイクロイックミ
ラー面（ＢＤＭ）２６が略十字状になるように設けられ
た合成クロスプリズム及び、上記第１ダイクロイックミ
ラー面（ＲＤＭ）２５と第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）２６の法線に対して３０度の角度で光が入射
するように構成した合成プリズムを用いた例で説明した
が、これに限定されず、例えば、合成クロスプリズム及
び合成プリズムの代わりに第１ダイクロイックミラー面
が形成された平板と第２ダイクロイックミラー面が形成
された平板を液体を充填した光学ケース内に配置するよ
うにした液浸の合成クロスプリズムを用いるようにして
も良い。
ムとして４個の直角プリズムの直角を挟む面をそれぞれ
接着剤により貼り合わせ、貼り合わせ面に第１ダイクロ
イックミラー面（ＲＤＭ）２５と第２ダイクロイックミ
ラー面（ＢＤＭ）２６が略十字状になるように設けられ
た合成クロスプリズム及び、上記第１ダイクロイックミ
ラー面（ＲＤＭ）２５と第２ダイクロイックミラー面
（ＢＤＭ）２６の法線に対して３０度の角度で光が入射
するように構成した合成プリズムを用いた例で説明した
が、これに限定されず、例えば、合成クロスプリズム及
び合成プリズムの代わりに第１ダイクロイックミラー面
が形成された平板と第２ダイクロイックミラー面が形成
された平板を液体を充填した光学ケース内に配置するよ
うにした液浸の合成クロスプリズムを用いるようにして
も良い。
【００２７】
【発明の効果】本発明の第１実施形態では、反射型液晶
表示装置と１つの合成クロスプリズムを用いて、各色光
が合成クロスプリズムを往復して各色光の分解と合成を
行うようにしたことにより、光学系の部品数が低減さ
れ、小型で低コストな投写型画像表示装置を構成するこ
とができる。また、第２実施形態では、合成プリズムに
設けられた第１及び第２ダイクロイックミラー面の法線
に対して３０度の角度で光が入射するように構成したこ
とにより、仮にダイクロイックミラー面への光の入射角
が変化しても透過反射の波長特性の影響を小さくするこ
とができる。
表示装置と１つの合成クロスプリズムを用いて、各色光
が合成クロスプリズムを往復して各色光の分解と合成を
行うようにしたことにより、光学系の部品数が低減さ
れ、小型で低コストな投写型画像表示装置を構成するこ
とができる。また、第２実施形態では、合成プリズムに
設けられた第１及び第２ダイクロイックミラー面の法線
に対して３０度の角度で光が入射するように構成したこ
とにより、仮にダイクロイックミラー面への光の入射角
が変化しても透過反射の波長特性の影響を小さくするこ
とができる。
【図１】本発明の第１実施形態による投写型画像表示装
置の全体の構成を示した図。
置の全体の構成を示した図。
【図２】本発明の第２実施形態による投写型画像表示装
置の全体の構成を示した図。
置の全体の構成を示した図。
【図３】本発明の第２実施形態による投写型画像表示装
置に用いられる合成プリズムの斜視図。
置に用いられる合成プリズムの斜視図。
【図４】従来例における、投写型画像表示装置の全体の
構成を示した図。
構成を示した図。
１０・・光源 １１・・リフレクタ １２ａ、１２ｂ・・偏光シート １３・・偏光ビームスプリッタ １４・・合成クロスプリズム（色分解光学系） １４ａ、２５・・第１ダイクロイックミラー面（ＲＤ
Ｍ） １４ｂ、２６・・第２ダイクロイックミラー面（ＢＤ
Ｍ） １５ａ、１５ｂ、１５ｃ・・位相差板 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・反射型液晶表示装置 １７・・投影レンズ １８・・スクリーン ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ・・台形柱プリズム ４０・・合成プリズム
Ｍ） １４ｂ、２６・・第２ダイクロイックミラー面（ＢＤ
Ｍ） １５ａ、１５ｂ、１５ｃ・・位相差板 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・反射型液晶表示装置 １７・・投影レンズ １８・・スクリーン ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ・・台形柱プリズム ４０・・合成プリズム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ 9/31 9/31 Ｃ (72)発明者 白井 和之 山梨県中巨摩郡田富町西花輪2680番地 パ イオニア株式会社内 (72)発明者 富澤 功 山梨県中巨摩郡田富町西花輪2680番地 パ イオニア株式会社内 (72)発明者 吉岡 隆之 山梨県中巨摩郡田富町西花輪2680番地 パ イオニア株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 光源と、前記光源からの光が入射され、
入射光を２方向に分割する偏光ビームスプリッタと、前
記偏光ビームスプリッタから分割された光が入射され、
この入射光を赤、緑、青の３色の色光に分光して出射す
ると共に前記分光された色光の出射方向から入射した色
光を合成して前記偏光ビームスプリッタ側に出射させる
色分解光学系と、前記色分解光学系により分光された各
色の色光が入射され、変調された各色の画像光を入射方
向に出射する反射型液晶表示装置と、前記変調された各
色の画像光が前記色分解光学系及び前記偏光ビームスプ
リッタを介して供給される投影光学系を備え、 前記色分解光学系は、第１の色光を反射しかつ第２及び
第３の色光を透過する第１ダイクロイックミラーと第２
の色光を反射しかつ第１及び第３の色光を透過する第２
ダイクロイックミラーとを有し、前記第１及び第２ダイ
クロイックミラーが所定角度で交差するように構成され
ていることを特徴とする投写型画像表示装置。 - 【請求項２】 前記色分解光学系は、４個の直角プリズ
ムの直角を挟む面をそれぞれ接着剤により貼り合わせ、
貼り合わせ面に第１ダイクロイックミラーと第２ダイク
ロイックミラーが略十字状になるように設けられた合成
クロスプリズムからなることを特徴とする請求項１記載
の投写型画像表示装置。 - 【請求項３】 前記色分解光学系は、第１及び第２ダイ
クロイックミラーの法線と入射光の主光線とのなす角が
略３０度となるように構成されていることを特徴とする
請求項１記載の投写型画像表示装置。 - 【請求項４】 前記色分解光学系は、第１及び第２ダイ
クロイックミラーが液体を充填した光学ケース内に配置
された液浸光学系からなることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の投写型画像表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9137695A JPH10312034A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 投写型画像表示装置 |
| US09/075,263 US6229581B1 (en) | 1997-05-13 | 1998-05-11 | Projection type picture display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9137695A JPH10312034A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 投写型画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10312034A true JPH10312034A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=15204655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9137695A Pending JPH10312034A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 投写型画像表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6229581B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10312034A (ja) |
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| JP4579384B2 (ja) * | 2000-08-09 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | 色合成光学系、および該色合成光学系を有する投写型表示装置 |
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-
1997
- 1997-05-13 JP JP9137695A patent/JPH10312034A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-11 US US09/075,263 patent/US6229581B1/en not_active Expired - Fee Related
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