JP3428136B2 - 色合成装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３板式の液晶プロジェ
クタ装置などの３板ライトバルブ方式の映写装置に適用
して好適な色合成装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、投写型のカラー画像表示装置とし
て、液晶パネルを使用した液晶プロジェクタと称される
ものが開発されている。この液晶プロジェクタは、例え
ば図５に示すように構成されている。図５において１は
キセノンランプなどの光源を示し、この光源１からの光
を、この光源１の周囲に配された球面反射鏡２とコリメ
ータレンズ３により平行光線とした後、この平行光を赤
外線除去フィルタ４及び１／４波長板５を透過させた
後、偏光ビームスプリッタ６に入射させる。

【０００３】そして、この偏光ビームスプリッタ６から
出射するＰ波偏光成分の平行光を、第１のダイクロイッ
クミラー２１に入射させる。この第１のダイクロイック
ミラー２１は、入射光の中の赤色成分Ｒを透過させ緑色
成分Ｇ及び青色成分Ｂを反射させるミラーで、この第１
のダイクロイックミラー２１を透過した赤色成分Ｒをミ
ラー２２で反射させて９０°曲折させた後、赤色用液晶
表示パネル３１Ｒに入射させる。また、第１のダイクロ
イックミラー２１で反射した緑色成分Ｇ及び青色成分Ｂ
を、第２のダイクロイックミラー２３に入射させる。こ
の第２のダイクロイックミラー２３は、青色成分Ｂを透
過させ緑色成分Ｇを反射させるミラーで、この第２のダ
イクロイックミラー２３で反射した緑色成分Ｇを、緑色
用液晶表示パネル３１Ｇに入射させる。さらに、第２の
ダイクロイックミラー２３を透過した青色成分Ｂをミラ
ー２４，２５でそれぞれ反射させて９０°ずつ曲折させ
た後、青色用液晶表示パネル３１Ｂに入射させる。

【０００４】そして、この液晶プロジェクタ装置に供給
される映像信号より得た３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂで各色の
液晶表示パネル３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを駆動させ、投
写する画像の赤色画像，緑色画像及び青色画像を形成さ
せる。そして、各液晶表示パネル３１Ｒ，３１Ｇ，３１
Ｂに入射される赤色成分，緑色成分及び青色成分の光
が、それぞれの表示パネルを透過することで、各色の像
光が形成される。

【０００５】そして、この各色の像光を、色合成用ダイ
クロイックプリズム４０に入射させ、この各色の像光を
合成させてカラー像光を形成させ、このカラー像光を投
写レンズ３３によりスクリーン３４に投写させ、スクリ
ーン３４にカラー画像を表示させる。

【０００６】ここで、色合成用ダイクロイックプリズム
４０の構成を図６に示すと、この色合成用ダイクロイッ
クプリズム４０は４個の直角プリズム４１，４２，４
３，４４を接合させて構成される。この場合、第１の直
角プリズム４１の一方の矩形面４１ａに赤反射膜を形成
させて赤反射膜面とする。また、この赤反射膜面４１ａ
とは反対側の矩形面と接合される第２の直角プリズム４
２の、この第１の直角プリズム４１との接合面４２ａに
青反射膜を形成させて青反射膜面とする。さらに、第２
の直角プリズム４２の接続面４２ａとは反対側の矩形面
に、第３の直角プリズム４３の一方の矩形面４３ａを接
合させる。この場合、この矩形面４３ａに赤反射膜を形
成させて赤反射膜面とする。さらにまた、第１の直角プ
リズム４１の赤反射膜面４１ａと第３の直角プリズム４
３の他方の矩形面（矩形面４３ａとは反対側の面）に、
第４の直角プリズム４４の一方及び他方の矩形面を接合
させる。この場合、第３の直角プリズム４３と接合され
る面４４ａに青反射膜を形成させて青反射膜面とする。

【０００７】なお、各矩形面どうしの接合は、接着剤を
使用して行い、各接合面には接着剤が充填された接着層
４５が形成される。

【０００８】このように構成される色合成用ダイクロイ
ックプリズム４０によると、第２の直角プリズム４２の
外側に配された緑色液晶パネル３１Ｇから供給される緑
色の像光は、各接合面の反射膜では反射しないで、その
まま直進して第４の直角プリズム４４から出力される。
そして、第１の直角プリズム４１の外側に配された青色
液晶パネル３１Ｂから供給される青色の像光は、４５°
傾斜した青反射面４２ａ，４４ａにより反射して９０°
曲折し、第４の直角プリズム４４から出力される。さら
に、第３の直角プリズム４３の外側に配された赤色液晶
パネル３１Ｒから供給される赤色の像光は、４５°傾斜
した赤反射面４１ａ，４３ａにより反射して９０°曲折
し、第４の直角プリズム４４から出力される。

【０００９】従って、第４の直角プリズム４４から赤色
像光，緑色像光，青色像光が合成されて出力され、３原
色が合成されたカラー像光となって投写レンズ３３側に
出射される。

【００１０】このように構成される４個の直角プリズム
を使用した色合成用ダイクロイックプリズム４０による
と、１個のプリズム４０で３色の合成ができ、少ないス
ペースで３色の色合成ができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
４個の直角プリズムを使用した色合成用ダイクロイック
プリズムは、色反射を行う接合面の精度を出すのが難し
い不都合があった。即ち、第１の直角プリズム４１の赤
反射膜面４１ａと、第３の直角プリズム４３の赤反射膜
面４３ａとが、同一平面にならないと、赤色像光の正確
な反射ができないと共に、第２の直角プリズム４２の青
反射膜面４２ａと、第４の直角プリズム４４の青反射膜
面４４ａとが、同一平面にならないと、青色像光の正確
な反射ができない。

【００１２】ところが、各接合面には接着層４５がある
ので、赤反射膜面４１ａと赤反射膜面４３ａとを精度良
く同一平面とすると共に、この面と直交する状態で青反
射膜面４２ａと青反射膜面４４ａとを精度良く同一平面
となるように製造するのは、非常に困難であった。従来
は、この精度を確保するために、顕微鏡などを使用し
て、平面状態を確認しながら接合作業を行うようにして
いた。

【００１３】本発明はかかる点に鑑み、直角プリズムを
使用した色合成装置を、簡単に精度良く製造できるよう
にすることを目的とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【課題を解決するための手段】 本 発明の色合成装置の製
造方法は、例えば図４に示すように、直角を挟んでそれ
ぞれ２つの矩形面が形成された第１，第２，第３，第４
の直角プリズム１１，１２，１３，１４の、それぞれの
矩形面どうしを接合させて、接合面が直交するように四
角形に形成すると共に、それぞれの接合面に所定の色の
反射膜を形成させた色合成装置の製造方法であって、各
直角プリズムの矩形面を反射膜を介して接合され、第１
の直角プリズム１１の横幅を、他の直角プリズムよりも
広くなし、第１の直角プリズム１１の一方の矩形面と、
第２の直角プリズム１２の一方の矩形面とを、平面状の
表面を有する治具の表面に当接させた状態で、第１の直
角プリズム１１の他方の矩形面と、第２の直角プリズム
１２の他方の矩形面とを接合し、次に、この接合した面
から横幅が広いために両方向に突出した第１の直角プリ
ズム１１の他方の矩形面と、第３の直角プリズム１３の
一方の矩形面とを、第２の直角プリズム１２の逃げ部が
施された平面状の表面を有する治具の表面に当接させた
状態で、第１の直角プリズム１１の一方の矩形面と、第
３の直角プリズム１３の他方の矩形面とを接合し、さら
に、第２の直角プリズム１２の一方の矩形面及び第３の
直角プリズム１３の一方の矩形面に、第４の直角プリズ
ム１４の直角を挟む２つの矩形面をそれぞれ接合するよ
うにしたものである。

【００１７】また本発明の色合成装置の製造方法は、例
えば図１及び図２に示すように、直角を挟んでそれぞれ
２つの矩形面が形成された第１，第２，第３，第４の直
角プリズム１１，１２，１３，１４の、それぞれの矩形
面どうしを接合させて、接合面が直交するように四角形
に形成すると共に、それぞれの接合面に所定の色の反射
膜を形成させた色合成装置の製造方法であって、第１及
び第３の直角プリズム１１及び１３の横幅を、他の直角
プリズムよりも広くなし、第１の直角プリズム１１の一
方の矩形面と、第２の直角プリズム１２の一方の矩形面
とを、平面状の表面を有する治具１００の表面に当接さ
せた状態で、第１の直角プリズム１１の他方の矩形面
と、第２の直角プリズム１２の他方の矩形面とを接合
し、次に、第３の直角プリズム１３の他方の矩形面と、
第４の直角プリズム１４の１つの矩形面とを、平面状の
表面を有する治具１００の表面に当接させた状態で、第
３の直角プリズム１３の一方の矩形面と、第４の直角プ
リズム１４の１つの矩形面とを接合し、さらに、接合さ
せた面から横幅が広いために両方向に突出した第１の直
角プリズム１１の他方の矩形面と、接合させた面から横
幅が広いために両方向に突出した第３の直角プリズム１
３の一方の矩形面とを、第２及び第４の直角プリズム１
２及び１４の逃げ部が施された平面状の表面を有する治
具２００の表面に当接させた状態で、第１の直角プリズ
ム１１の一方の矩形面と第３の直角プリズム１３の他方
の矩形面とを、第２の直角プリズム１２の一方の矩形面
と第４の直角プリズム１４の１つの矩形面とを、それぞ
れ接合するようにしたものである。

【００１８】

【作用】本発明によると、第１の直角プリズムの横幅
を、他の直角プリズムよりも広くして、接合したときに
突出するようにしたことで、この突出した面を基準にし
て、他の直角プリズムを正確に接合させることができ、
直交する接合面を、正確に形成させることが可能にな
り、正確な色合成のできる合成装置が、簡単に製造でき
る。

【００１９】また、第１の直角プリズムと第３の直角プ
リズムとの２個の直角プリズムの横幅を他の直角プリズ
ムよりも広くすることで、より簡単に正確な接合ができ
るようになる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図３を参
照して説明する。

【００２１】本例の場合には、従来例で説明した３板式
の液晶プロジェクタ装置に使用される色合成装置とした
もので、図１は本例の色合成装置を示す斜視図である。
この色合成装置は、それぞれが直角プリズムよりなる第
１ブロック１１，第２ブロック１２，第３ブロック１
３，第４ブロック１４の矩形面どうしを接合して構成さ
れる。この場合、各接合面には、所定色（例えば赤色又
は青色）の反射膜を形成させる。

【００２２】即ち、第１ブロック１１の一方の矩形面１
１ａと第２ブロック１２の一方の矩形面１２ａとを接合
させると共に、この接合面１１ａ，１２ａの何れか一方
に赤色反射膜を形成させる。また、第３ブロック１３の
一方の矩形面１３ａと第４ブロック１４の一方の矩形面
１４ａとを接合させると共に、この接合面１３ａ，１４
ａの何れか一方に赤色反射膜を形成させる。但し、赤色
反射膜を接合面１１ａに形成させたときには、接合面１
３ａ側に赤色反射膜を形成させ、接合面１２ａに赤色反
射膜を形成させたときには、接合面１４ａ側に赤色反射
膜を形成させる。

【００２３】さらに、第１ブロック１１の他方の矩形面
１１ｂと第３ブロック１３の他方の矩形面１３ｂとを接
合させると共に、この接合面１１ｂ，１３ｂの何れか一
方に青色反射膜を形成させる。さらにまた、第２ブロッ
ク１２の他方の矩形面１２ｂと第４ブロック１４の他方
の矩形面１４ｂとを接合させると共に、この接合面１２
ｂ，１４ｂの何れか一方に青色反射膜を形成させる。但
し、青色反射膜を接合面１１ｂに形成させたときには、
接合面１２ｂ側に青色反射膜を形成させ、接合面１３ｂ
に青色反射膜を形成させたときには、接合面１４ｂ側に
青色反射膜を形成させる。

【００２４】そして本例においては、第１ブロック１１
の横幅と、第３ブロック１３の横幅とを、他のブロック
１２，１４の横幅よりも数ｍｍ〜数ｃｍ程度広くする。

【００２５】従って、４個のブロック１１〜１４を接合
させた状態では、図１に示すように、第１ブロック１１
と第３ブロック１３とが、両側面から突出した突出部１
１ｃ，１３ｃが形成される。

【００２６】なお、各ブロック１１〜１４としては、光
学ガラス或いは合成樹脂で成形させる。

【００２７】次に、このように構成される色合成装置を
接合させる場合の手順について、図２及び図３を参照し
て説明する。

【００２８】本例の場合には、まず第１ブロック１１の
一方の矩形面１１ａと、第２ブロック１２の一方の矩形
面１２ａとを接合させる。このとき、図２のＡに示すよ
うに、表面が平面状になった冶具１００を用意し、図２
のＢに示すように、第１ブロック１１の他方の矩形面１
１ｂと、第２ブロック１２の他方の矩形面１２ｂとを、
この冶具１００の表面に接触させて、面１１ａと面１２
ａとを接着剤により接合させる。このようにすること
で、第１ブロック１１の他方の矩形面１１ｂと、第２ブ
ロック１２の他方の矩形面１２ｂとが、正確に水平な平
面になる。なお、第１ブロック１１の方が横幅が広いの
で、図１に示すように、第１ブロック１１の両側面に突
出部１１ｃを形成させて接合させる。

【００２９】そして、第３ブロック１３と第４ブロック
１４についても、同様に平面状の冶具１００を使用し
て、第３ブロック１３の他方の矩形面１３ｂと、第４ブ
ロック１４の他方の矩形面１４ｂとを、この冶具１００
の表面に接触させて、面１３ａと面１４ａとを接着剤に
より接合させる。このようにすることで、第３ブロック
１３の他方の矩形面１３ｂと、第４ブロック１４の他方
の矩形面１４ｂとが、正確に水平な平面になる。なお、
この場合にも第３ブロック１３の方が横幅が広いので、
図１に示すように、第３ブロック１３の両側面に突出部
１３ｃを形成させて接合させる。

【００３０】そして、第１ブロック１１と第２ブロック
１２との接合物と、第３ブロック１３と第４ブロック１
４との接合物とを、図２のＣに示すように、冶具２００
を使用して接合させる。この冶具２００は、図３に示す
ように、中央部に四角い透孔２０１が設けられ、この透
孔２０１の両側面２０２の表面が水平になったものであ
る。そして、図２のＤに示すように、第１ブロック１１
と第２ブロック１２との接合物の両側面の突出部１１ｃ
と、第３ブロック１３と第４ブロック１４との接合物の
両側面の突出部１３ｃとを、冶具２００の両側面２０２
の表面に接触させた状態で、面１１ｂ及び１２ｂと、面
１３ｂ及び１４ｂとを接着剤により接合させる。

【００３１】このようにすることで、図２のＢの工程で
水平に接合された第１ブロック１１と第２ブロック１２
の面１１ｂ及び１２ｂと、第３ブロック１３と第４ブロ
ック１４の面１３ｂ及び１４ｂとで形成される接合面
が、完全な平面になると共に、この接合面と直交する側
の接合面も、第１ブロック１１の突出部１１ｃと第３ブ
ロック１３の突出部１３ｃとを合わせて接合させるの
で、完全な平面になり、直交する２つの接合面を正確な
平面とすることができる。

【００３２】このように本例の色合成装置によると、平
板状の冶具を使用するだけで、直交する２つの接合面を
正確に合わせることができ、顕微鏡などを使用すること
なく、簡単に精度の高い色合成装置を製造することがで
きる。

【００３３】なお、上述実施例では２個の直角プリズム
１１，１３の横幅を他の直角プリズム１２，１４よりも
広くしたが、少なくとも１個の直角プリズムの横幅だけ
を広くするようにしても、同様に精度の高い接合状態で
製造することができる。即ち、例えば図４に示すよう
に、横幅が広い第１ブロック１１と、横幅が広くない第
２ブロック１２とを、平板状の冶具を使用して接合させ
る。このときには、接合部から突出した突出部１１ｃを
両側面に形成させる。

【００３４】そして、この第２ブロック１２が接合され
た第１ブロック１１に、横幅が広くない第３ブロック１
３′を接合させる。このときには、第１ブロック１１の
両側面の突出部１１ｃと第３ブロック１３′の一方の矩
形面１３ａ′とを、透孔を有する冶具（図示せず）の表
面に接触させて、突出部１１ｃの面と面１３ａ′とが平
面になるように接合させる。

【００３５】そして最後に、第１，第２，第３ブロック
１１，１２，１３の接合物に、第４ブロック１４を接合
させる。

【００３６】このようにして製造されることで、第１ブ
ロック１１の各矩形面或いはこの面から突出した面１１
ｃ，１１ｄを使用して、直交する２つの接合面がそれぞ
れ完全な平面になり、図１の例と場合と同様に簡単に精
度の高い色合成装置を製造することができる。

【００３７】また、上述実施例では液晶プロジェクタ装
置用の色合成装置に適用したが、他の光学機器の色合成
装置にも適用できることは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によると、第１の直角プリズムの
横幅を、他の直角プリズムよりも広くして、接合したと
きに突出するようにしたことで、この突出した面を基準
にして、他の直角プリズムを正確に接合させることがで
き、直交する接合面を、正確に形成させることが可能に
なり、正確な色合成のできる合成装置が、顕微鏡などを
使用することなく簡単に製造できる。

【００３９】また、第１の直角プリズムと第３の直角プ
リズムとの２個の直角プリズムの横幅を他の直角プリズ
ムよりも広くすることで、より簡単に正確な接合ができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による色合成装置を示す斜視
図である。

【図２】一実施例の色合成装置の製造工程を示す説明図
である。

【図３】一実施例の冶具を使用した接合状態を示す斜視
図である。

【図４】本発明の他の一実施例による色合成装置を示す
斜視図である。

【図５】液晶プロジェクタ装置の一例を示す構成図であ
る。

【図６】従来の色合成装置の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１１ 第１ブロック １１ｃ 突出面 １２ 第２ブロック １３，１３′ 第３ブロック １３ｃ 突出面 １４ 第４ブロック １００，２００ 冶具

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直角を挟んでそれぞれ２つの矩形面が形
   成された第１，第２，第３，第４の直角プリズムの、そ
   れぞれの矩形面どうしを接合させて、接合面が直交する
   ように四角形に形成すると共に、それぞれの接合面に所
   定の色の反射膜を形成させた色合成装置の製造方法であ
   って、 前記第１の直角プリズムの横幅を、他の直角プリズムよ
   りも広くなし、 前記第１の直角プリズムの一方の矩形面と、前記第２の
   直角プリズムの一方の矩形面とを、平面状の表面を有す
   る治具の表面に当接させた状態で、前記第１の直角プリ
   ズムの他方の矩形面と、前記第２の直角プリズムの他方
   の矩形面とを接合し、 次に、この接合した面から横幅が広いために両方向に突
   出した前記第１の直角プリズムの他方の矩形面と、前記
   第３の直角プリズムの一方の矩形面とを、前記第２の直
   角プリズムの逃げ部が施された平面状の表面を有する治
   具の表面に当接させた状態で、前記第１の直角プリズム
   の一方の矩形面と、前記第３の直角プリズムの他方の矩
   形面とを接合し、 さらに、前記第２の直角プリズムの一方の矩形面及び前
   記第３の直角プリズムの一方の矩形面に、前記第４の直
   角プリズムの直角を挟む２つの矩形面をそれぞれ接合す
   るようにした色合成装置の製造方法。
2. 【請求項２】 直角を挟んでそれぞれ２つの矩形面が形
   成された第１，第２，第３，第４の直角プリズムの、そ
   れぞれの矩形面どうしを接合させて、接合面が直交する
   ように四角形に形成すると共に、それぞれの接合面に所
   定の色の反射膜を形成させた色合成装置の製造方法であ
   って、 前記第１及び第３の直角プリズムの横幅を、他の直角プ
   リズムよりも広くなし、 前記第１の直角プリズムの一方の矩形面と、前記第２の
   直角プリズムの一方の矩形面とを、平面状の表面を有す
   る治具の表面に当接させた状態で、前記第１の直角プリ
   ズムの他方の矩形面と、前記第２の直角プリズムの他方
   の矩形面とを接合し、 次に、前記第３の直角プリズムの他方の矩形面と、前記
   第４の直角プリズムの１つの矩形面とを、平面状の表面
   を有する治具の表面に当接させた状態で、前記第３の直
   角プリズムの一方の矩形面と、前記第４の直角プリズム
   の１つの矩形面とを接合し、 さらに、接合させた面から横幅が広いために両方向に突
   出した前記第１の直角プリズムの他方の矩形面と、接合
   させた面から横幅が広いために両方向に突出した前記第
   ３の直角プリズムの一方の矩形面とを、前記第２及び前
   記第４の直角プリズムの逃げ部が施された平面状の表面
   を有する治具の表面に当接させた状態で、前記第１の直
   角プリズムの一方の矩形面と前記第３の直角プリズムの
   他方の矩形面とを、前記第２の直角プリズムの一方の矩
   形面と前記第４の直角プリズムの１つの矩形面とを、そ
   れぞれ接合するようにした色合成装置の製造方法。