JP3459752B2 - クロスダイクロプリズム及びそれを用いた投射表示装置 - Google Patents
クロスダイクロプリズム及びそれを用いた投射表示装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はクロスダイクロプリ
ズム及びそれを用いた投射表示装置に関し、特に可視光
の色分解や色合成等を適切に設定した、又は適切なる方
法で製造したクロスダイクロプリズムを用いて行い、液
晶ライトバルブ等で表示した画像を所定面上に投射する
際に好適なものである。
ズム及びそれを用いた投射表示装置に関し、特に可視光
の色分解や色合成等を適切に設定した、又は適切なる方
法で製造したクロスダイクロプリズムを用いて行い、液
晶ライトバルブ等で表示した画像を所定面上に投射する
際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より可視光の色分離や色合成等を行
う光学部材として、４つの直角２等辺３角柱プリズムを
貼り合わせて構成したクロスダイクロプリズムが用いら
れている。
う光学部材として、４つの直角２等辺３角柱プリズムを
貼り合わせて構成したクロスダイクロプリズムが用いら
れている。
【０００３】図４は、４個の直角２等辺３角柱プリズム
を貼り合わせてクロスダイクロプリズムを構成する際
に、直角２等辺３角柱プリズムの直角を挟む２つの面の
うち、一方の面に波長選択性反射膜を有した４つのクロ
スダイクロプリズム２１から２４を接合時に、それぞれ
の波長選択性反射膜２１Ｂ、２３Ｂと２２Ｒ、２４Ｒと
が直交するように、接着剤で貼り合わせて製造する方法
がある。
を貼り合わせてクロスダイクロプリズムを構成する際
に、直角２等辺３角柱プリズムの直角を挟む２つの面の
うち、一方の面に波長選択性反射膜を有した４つのクロ
スダイクロプリズム２１から２４を接合時に、それぞれ
の波長選択性反射膜２１Ｂ、２３Ｂと２２Ｒ、２４Ｒと
が直交するように、接着剤で貼り合わせて製造する方法
がある。
【０００４】図４においては、４個の直角２等辺３角柱
プリズム２１、２２、２３、２４のすべてにおいて、直
角を挟む２つの面のうち、一方の面のみに波長選択性反
射膜（以下「反射膜」ともいう）２１Ｂ、２２Ｒ、２３
Ｂ、２４Ｒを設けている。図４に示すクロスダイクロプ
リズムでは２種類の反射膜（２１Ｂ、２３Ｂと、２２
Ｒ、２４Ｒ）の直交度がプリズム単品の角度精度にはよ
らず、接合時の４個の直角２等辺３角柱プリズムの貼合
せ精度による。又、２種類の反射膜が稜線部でまわりこ
んでしまうこともない。
プリズム２１、２２、２３、２４のすべてにおいて、直
角を挟む２つの面のうち、一方の面のみに波長選択性反
射膜（以下「反射膜」ともいう）２１Ｂ、２２Ｒ、２３
Ｂ、２４Ｒを設けている。図４に示すクロスダイクロプ
リズムでは２種類の反射膜（２１Ｂ、２３Ｂと、２２
Ｒ、２４Ｒ）の直交度がプリズム単品の角度精度にはよ
らず、接合時の４個の直角２等辺３角柱プリズムの貼合
せ精度による。又、２種類の反射膜が稜線部でまわりこ
んでしまうこともない。
【０００５】図中、クロスダイクロプリズムＣＰに、例
えば部材２５からの青色光ＬＢが左側方から入射し、部
材２６からの赤色光ＬＲが右側方から入射したとする。
このとき青色光ＬＢは第１の波長選択性反射膜２１Ｂと
２３Ｂによって反射し直角プリズム２３の射出面２３ａ
から同一方向に偏向される。同様に赤色光ＬＲは第２の
波長選択性反射膜２４Ｒ、２２Ｒで反射して直角プリズ
ム２３の射出面２３ａから出射する。
えば部材２５からの青色光ＬＢが左側方から入射し、部
材２６からの赤色光ＬＲが右側方から入射したとする。
このとき青色光ＬＢは第１の波長選択性反射膜２１Ｂと
２３Ｂによって反射し直角プリズム２３の射出面２３ａ
から同一方向に偏向される。同様に赤色光ＬＲは第２の
波長選択性反射膜２４Ｒ、２２Ｒで反射して直角プリズ
ム２３の射出面２３ａから出射する。
【０００６】又、部材２７からの緑色光ＬＧが直角プリ
ズムの入射面２１ａから入射したとすると、緑色光ＬＧ
は第１、第２の波長選択性反射膜２１Ｂ、２３Ｂ、２４
Ｒ、２２Ｒを通過し、直角プリズム２３の射出面２３ａ
から出射する。
ズムの入射面２１ａから入射したとすると、緑色光ＬＧ
は第１、第２の波長選択性反射膜２１Ｂ、２３Ｂ、２４
Ｒ、２２Ｒを通過し、直角プリズム２３の射出面２３ａ
から出射する。
【０００７】これらの各部材が色光を変調する液晶ライ
トバルブであれば、そこで表示される画像は直角プリズ
ム２３の出射面２３ａ近傍に設けた投射レンズ（不図
示）によって所定面（スクリーン面）上に投射される。
トバルブであれば、そこで表示される画像は直角プリズ
ム２３の出射面２３ａ近傍に設けた投射レンズ（不図
示）によって所定面（スクリーン面）上に投射される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図４は、４個の直角２
等辺３角柱プリズムを貼り合わせてクロスダイクロプリ
ズムを構成する際に、直角２等辺３角柱プリズムの直角
を挟む２つの面のうち、一方の面に波長選択性反射膜を
有した４つのクロスダイクロプリズム２１から２４を接
合時に、それぞれの波長選択性反射膜２１Ｂ、２３Ｂと
２２Ｒ、２４Ｒとが直交するように、接着剤で貼り合わ
せて製造する方法がある。
等辺３角柱プリズムを貼り合わせてクロスダイクロプリ
ズムを構成する際に、直角２等辺３角柱プリズムの直角
を挟む２つの面のうち、一方の面に波長選択性反射膜を
有した４つのクロスダイクロプリズム２１から２４を接
合時に、それぞれの波長選択性反射膜２１Ｂ、２３Ｂと
２２Ｒ、２４Ｒとが直交するように、接着剤で貼り合わ
せて製造する方法がある。
【０００９】図４においては、４個の直角２等辺３角柱
プリズム２１、２２、２３、２４のすべてにおいて、直
角を挟む２つの面のうち、一方の面のみに波長選択性反
射膜（以下「反射膜」ともいう）２１Ｂ、２２Ｒ、２３
Ｂ、２４Ｒを設けている。図４に示すクロスダイクロプ
リズムでは２種類の反射膜（２１Ｂ、２３Ｂと、２２
Ｒ、２４Ｒ）の直交度がプリズム単品の角度精度にはよ
らず、接合時の４個の直角２等辺３角柱プリズムの貼合
せ精度による。又、２種類の反射膜が稜線部でまわりこ
んでしまうこともない。
プリズム２１、２２、２３、２４のすべてにおいて、直
角を挟む２つの面のうち、一方の面のみに波長選択性反
射膜（以下「反射膜」ともいう）２１Ｂ、２２Ｒ、２３
Ｂ、２４Ｒを設けている。図４に示すクロスダイクロプ
リズムでは２種類の反射膜（２１Ｂ、２３Ｂと、２２
Ｒ、２４Ｒ）の直交度がプリズム単品の角度精度にはよ
らず、接合時の４個の直角２等辺３角柱プリズムの貼合
せ精度による。又、２種類の反射膜が稜線部でまわりこ
んでしまうこともない。
【００１０】しかしながら、図４に示すクロスダイクロ
プリズムは、各プリズム間を貼りあわせる為の接着剤に
所定の厚みがある為に反射膜２１Ｂ、２３Ｂ間そして反
射膜２２Ｒ、２４Ｒ間とでは、前記接着剤の厚さと反射
膜の膜厚の合計分の段差が生じ、同一の反射膜が一平面
上には並ばず、結果として、投射画像の色ズレを生じる
という不都合がある。
プリズムは、各プリズム間を貼りあわせる為の接着剤に
所定の厚みがある為に反射膜２１Ｂ、２３Ｂ間そして反
射膜２２Ｒ、２４Ｒ間とでは、前記接着剤の厚さと反射
膜の膜厚の合計分の段差が生じ、同一の反射膜が一平面
上には並ばず、結果として、投射画像の色ズレを生じる
という不都合がある。
【００１１】本発明は、クロスダイクロプリズムを構成
する４つの直角２等辺３角柱プリズムの色分離、色合成
する為の波長選択性反射膜を施す面や各直角２等辺３角
柱プリズムを接着剤で接着固着する時の接着層の厚さ、
そして波長選択性反射膜の厚さ等を考慮して、該４つの
直角２等辺３角柱プリズムを接着固定することにより、
色分離、色合成を高精度に行うと共に、各色光に基づく
画像を所定面上に投射するときに色ズレのない良好なる
画質の画像が得られるクロスダイクロプリズム及びそれ
を用いた投射表示装置の提供を目的とする。
する４つの直角２等辺３角柱プリズムの色分離、色合成
する為の波長選択性反射膜を施す面や各直角２等辺３角
柱プリズムを接着剤で接着固着する時の接着層の厚さ、
そして波長選択性反射膜の厚さ等を考慮して、該４つの
直角２等辺３角柱プリズムを接着固定することにより、
色分離、色合成を高精度に行うと共に、各色光に基づく
画像を所定面上に投射するときに色ズレのない良好なる
画質の画像が得られるクロスダイクロプリズム及びそれ
を用いた投射表示装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のクロス
ダイクロプリズムは、直角２等辺３角柱プリズムのプリ
ズム頂角を形成する第１面、第２面のうち前記第１面に
波長選択性反射膜を施した４つのダイクロプリズムを、
接着剤で固着したクロスダイクロプリズムであって、前
記４つのダイクロプリズムのうち前記接着剤で固着され
ている２つのダイクロプリズムは、該２つのダイクロプ
リズム各々の前記第１面及び前記第２面のうち、該２つ
のダイクロプリズムを接合する接合面と直交する面が前
記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤の層の厚さだけ
互いにずれるように接合されており、同一の波長選択性
反射膜が同一平面上に位置するようにしていることを特
徴としている。
ダイクロプリズムは、直角２等辺３角柱プリズムのプリ
ズム頂角を形成する第１面、第２面のうち前記第１面に
波長選択性反射膜を施した４つのダイクロプリズムを、
接着剤で固着したクロスダイクロプリズムであって、前
記４つのダイクロプリズムのうち前記接着剤で固着され
ている２つのダイクロプリズムは、該２つのダイクロプ
リズム各々の前記第１面及び前記第２面のうち、該２つ
のダイクロプリズムを接合する接合面と直交する面が前
記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤の層の厚さだけ
互いにずれるように接合されており、同一の波長選択性
反射膜が同一平面上に位置するようにしていることを特
徴としている。
【００１３】請求項２の発明のクロスダイクロプリズム
は、直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成す
る第１面、第２面のうち前記第１面に第１の波長選択性
反射膜を施した２つのダイクロプリズムと、直角２等辺
３角柱プリズムのプリズム頂角を形成する第３面、第４
面のうち前記第３面に第２の波長選択性反射膜を施した
２つのダイクロプリズムとを、前記第１の波長選択性反
射膜と前記第２の波長選択性反射膜とが直交するように
接着剤で固着されたクロスダイクロプリズムであって、
前記４つのダイクロプリズムのうち前記接着剤で固着さ
れている２つのダイクロプリズムは、該２つのダイクロ
プリズムが有する前記第１面、第２面、第３面、第４面
のうち、該２つのダイクロプリズムを接合する接合面と
直交する面が前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤
の層の厚さだけ互いにずれるように接合されており、同
一の波長選択性反射膜が同一平面上に位置するようにし
ていることを特徴としている。
は、直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成す
る第１面、第２面のうち前記第１面に第１の波長選択性
反射膜を施した２つのダイクロプリズムと、直角２等辺
３角柱プリズムのプリズム頂角を形成する第３面、第４
面のうち前記第３面に第２の波長選択性反射膜を施した
２つのダイクロプリズムとを、前記第１の波長選択性反
射膜と前記第２の波長選択性反射膜とが直交するように
接着剤で固着されたクロスダイクロプリズムであって、
前記４つのダイクロプリズムのうち前記接着剤で固着さ
れている２つのダイクロプリズムは、該２つのダイクロ
プリズムが有する前記第１面、第２面、第３面、第４面
のうち、該２つのダイクロプリズムを接合する接合面と
直交する面が前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤
の層の厚さだけ互いにずれるように接合されており、同
一の波長選択性反射膜が同一平面上に位置するようにし
ていることを特徴としている。
【００１４】請求項３の発明のクロスダイクロプリズム
は、直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成す
る第１面、第２面のうち前記第１面に波長選択性反射膜
を施した４つのダイクロプリズムを、前記波長選択性反
射膜の施されている前記第１面と、前記波長選択性反射
膜が施されていない前記第２面とを互いに対向配置し、
接着剤で固着してクロスダイクロプリズムを製造するク
ロスダイクロプリズムの製造方法であって、前記４つの
ダイクロプリズムのうち２つのダイクロプリズムを前記
接着剤で固着して第１の接合三角柱プリズムを構成する
工程と、前記４つのダイクロプリズムのうち残りの２つ
のダイクロプリズムを前記接着剤で固着して第２の接合
三角柱プリズムを構成する工程と、前記第１の接合三角
柱プリズムと前記第２の接合三角柱プリズムとを前記接
着剤で固着する工程とを有し、前記第１の接合三角柱プ
リズムを構成する２つのダイクロプリズムを、該２つの
ダイクロプリズム各々の第１面及び第２面のうち、該２
つのダイクロプリズムを接合する接合面と直交する面が
前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤の層の厚さだ
け互いにずれるように接合し、同一の波長選択性反射膜
が同一平面上に位置するようにしていることを特徴とし
ている。
は、直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成す
る第１面、第２面のうち前記第１面に波長選択性反射膜
を施した４つのダイクロプリズムを、前記波長選択性反
射膜の施されている前記第１面と、前記波長選択性反射
膜が施されていない前記第２面とを互いに対向配置し、
接着剤で固着してクロスダイクロプリズムを製造するク
ロスダイクロプリズムの製造方法であって、前記４つの
ダイクロプリズムのうち２つのダイクロプリズムを前記
接着剤で固着して第１の接合三角柱プリズムを構成する
工程と、前記４つのダイクロプリズムのうち残りの２つ
のダイクロプリズムを前記接着剤で固着して第２の接合
三角柱プリズムを構成する工程と、前記第１の接合三角
柱プリズムと前記第２の接合三角柱プリズムとを前記接
着剤で固着する工程とを有し、前記第１の接合三角柱プ
リズムを構成する２つのダイクロプリズムを、該２つの
ダイクロプリズム各々の第１面及び第２面のうち、該２
つのダイクロプリズムを接合する接合面と直交する面が
前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤の層の厚さだ
け互いにずれるように接合し、同一の波長選択性反射膜
が同一平面上に位置するようにしていることを特徴とし
ている。
【００１５】請求項４の発明のクロスダイクロプリズム
は、直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成す
る第１面、第２面のうち前記第１面に第１の波長選択性
反射膜を施した２つのダイクロプリズムと、直角２等辺
３角柱プリズムのプリズム頂角を形成する第３面、第４
面のうち前記第３面に第２の波長選択性反射膜を施した
２つのダイクロプリズムとを、前記第１の波長選択性反
射膜又は前記第２の波長選択性反射膜が施されている前
記第１面又は前記第３面と前記波長選択性反射膜が施さ
れていない前記第２面又は前記第４面とを互いに対向配
置して、前記第１の波長選択性反射膜と前記第２の波長
選択性反射膜とが直交するようにして接着剤で固着して
クロスダイクロプリズムを製造するクロスダイクロプリ
ズムの製造方法であって、前記４つのダイクロプリズム
のうち２つのダイクロプリズムを前記接着剤で固着して
第１の接合三角柱プリズムを構成する工程と、前記４つ
のダイクロプリズムのうち残りの２つのダイクロプリズ
ムを前記接着剤で固着して第２の接合三角柱プリズムを
構成する工程と、前記第１の接合三角柱プリズムと前記
第２の接合三角柱プリズムとを前記接着剤で固着する工
程とを有し、前記第１の接合三角柱プリズムを構成する
２つのダイクロプリズムを、該２つのダイクロプリズム
が有する前記第１面、前記第２面、前記第３面、前記第
４面のうち、該２つのダイクロプリズムを接合する接合
面と直交する面が前記波長選択性反射膜の厚さと前記接
着剤の層の厚さだけ互いにずれるように接合し、同一の
波長選択性反射膜が同一平面上に位置するようにしてい
ることを特徴としている。
は、直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成す
る第１面、第２面のうち前記第１面に第１の波長選択性
反射膜を施した２つのダイクロプリズムと、直角２等辺
３角柱プリズムのプリズム頂角を形成する第３面、第４
面のうち前記第３面に第２の波長選択性反射膜を施した
２つのダイクロプリズムとを、前記第１の波長選択性反
射膜又は前記第２の波長選択性反射膜が施されている前
記第１面又は前記第３面と前記波長選択性反射膜が施さ
れていない前記第２面又は前記第４面とを互いに対向配
置して、前記第１の波長選択性反射膜と前記第２の波長
選択性反射膜とが直交するようにして接着剤で固着して
クロスダイクロプリズムを製造するクロスダイクロプリ
ズムの製造方法であって、前記４つのダイクロプリズム
のうち２つのダイクロプリズムを前記接着剤で固着して
第１の接合三角柱プリズムを構成する工程と、前記４つ
のダイクロプリズムのうち残りの２つのダイクロプリズ
ムを前記接着剤で固着して第２の接合三角柱プリズムを
構成する工程と、前記第１の接合三角柱プリズムと前記
第２の接合三角柱プリズムとを前記接着剤で固着する工
程とを有し、前記第１の接合三角柱プリズムを構成する
２つのダイクロプリズムを、該２つのダイクロプリズム
が有する前記第１面、前記第２面、前記第３面、前記第
４面のうち、該２つのダイクロプリズムを接合する接合
面と直交する面が前記波長選択性反射膜の厚さと前記接
着剤の層の厚さだけ互いにずれるように接合し、同一の
波長選択性反射膜が同一平面上に位置するようにしてい
ることを特徴としている。
【００１６】請求項５の発明の投射表示装置は光源手段
からの光束を色分解手段で複数の色光に色分解し、該色
分解した色光で色光毎に設けた画像表示部を照明し、各
画像表示部からの光束を色合成手段で色合成して投射光
学系で所定面上に投射する投射表示装置において、該色
分解手段、又は色合成手段のうち、少なくとも一方は請
求項１乃至２のいずれか１項記載のクロスダイクロプリ
ズムより構成されていることを特徴としている。
からの光束を色分解手段で複数の色光に色分解し、該色
分解した色光で色光毎に設けた画像表示部を照明し、各
画像表示部からの光束を色合成手段で色合成して投射光
学系で所定面上に投射する投射表示装置において、該色
分解手段、又は色合成手段のうち、少なくとも一方は請
求項１乃至２のいずれか１項記載のクロスダイクロプリ
ズムより構成されていることを特徴としている。
【００１７】請求項６の発明の投射表示装置は光源手段
からの光束を色分解手段で複数の色光に色分解し、該色
分解した色光で色光毎に設けた画像表示部を照明し、各
画像表示部からの光束を色合成手段で色合成して投射光
学系で所定面上に投射する投射表示装置において、該色
分解手段、又は色合成手段のうち、少なくとも一方は請
求項３乃至４のいずれか１項記載のクロスダイクロプリ
ズムの製造方法によって製造されたものであることを特
徴としている。
からの光束を色分解手段で複数の色光に色分解し、該色
分解した色光で色光毎に設けた画像表示部を照明し、各
画像表示部からの光束を色合成手段で色合成して投射光
学系で所定面上に投射する投射表示装置において、該色
分解手段、又は色合成手段のうち、少なくとも一方は請
求項３乃至４のいずれか１項記載のクロスダイクロプリ
ズムの製造方法によって製造されたものであることを特
徴としている。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は本発明のクロスダイクロプ
リズムＣＰの実施形態１の要部概略図である。
リズムＣＰの実施形態１の要部概略図である。
【００２３】同図において、１１から１４は各々第１か
ら第４のダイクロプリズムであり、直角２等辺３角柱プ
リズムのプリズム頂角（プリズム頂角９０度）を形成す
る２つの面のうち一方の面に波長選択性反射膜を施した
構成より成っている。ここでプリズム頂角とは例えば第
１のダイクロプリズム１１において２等辺１１ａ、１１
ｂで形成される角度（９０度）をいう。以下、第１、第
２、第３、第４のダイクロプリズム１１、１２、１３、
１４を各々プリズム１１、１２、１３、１４ともいう。
ら第４のダイクロプリズムであり、直角２等辺３角柱プ
リズムのプリズム頂角（プリズム頂角９０度）を形成す
る２つの面のうち一方の面に波長選択性反射膜を施した
構成より成っている。ここでプリズム頂角とは例えば第
１のダイクロプリズム１１において２等辺１１ａ、１１
ｂで形成される角度（９０度）をいう。以下、第１、第
２、第３、第４のダイクロプリズム１１、１２、１３、
１４を各々プリズム１１、１２、１３、１４ともいう。
【００２４】１１Ｂ（１３Ｂ）はプリズム１１、（１
３）の一方の面１１ａ、（１３ａ）に設けた青色光（Ｂ
光）を反射し、その他の色光を透過する第１の波長選択
性反射膜（ダイクロイック膜）である。１２Ｒ（１４
Ｒ）はプリズム１２、（１４）の一方の面１２ａ、（１
４ａ）に設けた赤色光（Ｒ光）を反射し、その他の色光
を透過する第２の波長選択性反射膜である。
３）の一方の面１１ａ、（１３ａ）に設けた青色光（Ｂ
光）を反射し、その他の色光を透過する第１の波長選択
性反射膜（ダイクロイック膜）である。１２Ｒ（１４
Ｒ）はプリズム１２、（１４）の一方の面１２ａ、（１
４ａ）に設けた赤色光（Ｒ光）を反射し、その他の色光
を透過する第２の波長選択性反射膜である。
【００２５】４つのプリズム１１から１４は、波長選択
性反射膜１１Ｂ、１３Ｂと波長選択性反射膜１２Ｒ、１
４Ｒとが十字状に直交するように、即ち波長選択性反射
膜が施されている面と施されていない面とを対向配置
し、その間に接着剤Ｓ１を封入し互いに固着している。
性反射膜１１Ｂ、１３Ｂと波長選択性反射膜１２Ｒ、１
４Ｒとが十字状に直交するように、即ち波長選択性反射
膜が施されている面と施されていない面とを対向配置
し、その間に接着剤Ｓ１を封入し互いに固着している。
【００２６】又、本実施形態のクロスダイクロプリズム
ＣＰを構成する４つのダイクロプリズム１１から１４は
波長選択性反射膜の厚さＤ１と接着層１の厚さＤ２の合
計だけ、互いのダイクロプリズムを接着層Ｓ１に対して
平行方向に相対的にシフトさせて接合して同一の波長選
択性反射膜１１Ｂと１３Ｂ（１２Ｒと１４Ｒ）が一平面
上に位置するようにしている。
ＣＰを構成する４つのダイクロプリズム１１から１４は
波長選択性反射膜の厚さＤ１と接着層１の厚さＤ２の合
計だけ、互いのダイクロプリズムを接着層Ｓ１に対して
平行方向に相対的にシフトさせて接合して同一の波長選
択性反射膜１１Ｂと１３Ｂ（１２Ｒと１４Ｒ）が一平面
上に位置するようにしている。
【００２７】即ち、４つのダイクロプリズム１１から１
４のうちの２つのダイクロプリズム、例えばダイクロプ
リズム１１、１２は接合面（１１ａと１２ｂ）と直交す
る平面（１１ｂまたは１２ａ）が波長選択性反射膜の厚
さＤ１と接着層１の厚さＤ２の合計分だけ互いにずらし
て接合して同一の波長選択性反射膜１２Ｒと１４Ｒ（１
１Ｂと１３Ｂ）が一平面上に位置するようにしている。
４のうちの２つのダイクロプリズム、例えばダイクロプ
リズム１１、１２は接合面（１１ａと１２ｂ）と直交す
る平面（１１ｂまたは１２ａ）が波長選択性反射膜の厚
さＤ１と接着層１の厚さＤ２の合計分だけ互いにずらし
て接合して同一の波長選択性反射膜１２Ｒと１４Ｒ（１
１Ｂと１３Ｂ）が一平面上に位置するようにしている。
【００２８】このように本実施形態では、各プリズムの
プリズム頂角を挟む２つの面のうち一方の面のみに波長
選択性反射膜を有した４つのプリズムを接合時にそれぞ
れの波長選択性反射膜が直交し、かつ同一の波長選択性
反射膜が同一平面上に位置するように、接着剤で貼り合
わせたことを特徴としている。
プリズム頂角を挟む２つの面のうち一方の面のみに波長
選択性反射膜を有した４つのプリズムを接合時にそれぞ
れの波長選択性反射膜が直交し、かつ同一の波長選択性
反射膜が同一平面上に位置するように、接着剤で貼り合
わせたことを特徴としている。
【００２９】本実施形態において、４個のプリズム１１
から１４は接着剤により接合しているが、本実施形態に
おいて用いられる光学接着剤は、その屈折率がプリズム
の材質の屈折率と同じであれば良く、例えばエポキシ系
の熱硬化型や紫外線硬化ＵＶ接着剤が適用できる。
から１４は接着剤により接合しているが、本実施形態に
おいて用いられる光学接着剤は、その屈折率がプリズム
の材質の屈折率と同じであれば良く、例えばエポキシ系
の熱硬化型や紫外線硬化ＵＶ接着剤が適用できる。
【００３０】特に本実施形態においては、接合時に反射
膜の直角度及び平面性を保証する為に、ＵＶ接着剤のよ
うに紫外線を少し照射して半硬化させ、接着剤の厚みと
接着後の面精度と反射膜の角度を確認した後で本硬化さ
せる方法をとっている。熱硬化型は加熱による面精度変
化に影響が少ないときに用いている。
膜の直角度及び平面性を保証する為に、ＵＶ接着剤のよ
うに紫外線を少し照射して半硬化させ、接着剤の厚みと
接着後の面精度と反射膜の角度を確認した後で本硬化さ
せる方法をとっている。熱硬化型は加熱による面精度変
化に影響が少ないときに用いている。
【００３１】接合の方法としては、種々の方法が適用可
能である。例えば、まず第１のプリズム１１と第４のプ
リズム１４を反射膜が直交するように調整して接合した
第１の接合３角柱プリズムと、次に第２のプリズム１２
と第３のプリズム１３を同様に接合した第２の接合３角
柱プリズムを得て、最後に両者の一部の反射膜が直交及
び一平面上に位置するように調整しながら、最終形状と
する方法が適用できる。
能である。例えば、まず第１のプリズム１１と第４のプ
リズム１４を反射膜が直交するように調整して接合した
第１の接合３角柱プリズムと、次に第２のプリズム１２
と第３のプリズム１３を同様に接合した第２の接合３角
柱プリズムを得て、最後に両者の一部の反射膜が直交及
び一平面上に位置するように調整しながら、最終形状と
する方法が適用できる。
【００３２】図２（Ａ）に本実施形態における第１、第
４のプリズム１１、１４を接合して第１の接合３角柱プ
リズムを得るときの接合時の反射膜の精度を確保する方
法を示す。
４のプリズム１１、１４を接合して第１の接合３角柱プ
リズムを得るときの接合時の反射膜の精度を確保する方
法を示す。
【００３３】図２（Ａ）において、反射膜１１Ｂと反射
膜１４Ｒの直角度を保証する為に、コリメータＣＯから
平行ビームを入射してオートコリメートされた反射光の
ズレをみることで、２つの反射面１１ａ，１４ａの角度
ズレを測定しつつ接合している。
膜１４Ｒの直角度を保証する為に、コリメータＣＯから
平行ビームを入射してオートコリメートされた反射光の
ズレをみることで、２つの反射面１１ａ，１４ａの角度
ズレを測定しつつ接合している。
【００３４】本実施形態では、第１のプリズム１１と第
４のプリズム１４の接合面でない面１１ａ、面１４ｂは
予め接着剤Ｓ１の厚さＤ１と波長選択性反射膜１１Ｂの
厚さＤ２との合計の厚さ分（Ｄ１＋Ｄ２）だけ段差を付
けた状態で接合している。
４のプリズム１４の接合面でない面１１ａ、面１４ｂは
予め接着剤Ｓ１の厚さＤ１と波長選択性反射膜１１Ｂの
厚さＤ２との合計の厚さ分（Ｄ１＋Ｄ２）だけ段差を付
けた状態で接合している。
【００３５】図２（Ｂ）は、このようにして用意した２
個のプリズムを更に接合して完成状態とするときの接合
に関する説明図である。
個のプリズムを更に接合して完成状態とするときの接合
に関する説明図である。
【００３６】この場合、図２（Ａ）で保証された反射膜
の直角度の一方について、更なる直角度を保証してい
る。即ち、図２（Ａ）とは異なる反射面の組み合わせに
着目して、オートコリメートした反射光の直角度を測定
し、接合本硬化を行う。面１１Ｂと面１３Ｂは予め確保
された段差分により、接合後は同一平面上に位置するよ
うにしている。本実施形態における接着剤の厚さと反射
膜の厚さの合計は１０から５０μｍ程度である。
の直角度の一方について、更なる直角度を保証してい
る。即ち、図２（Ａ）とは異なる反射面の組み合わせに
着目して、オートコリメートした反射光の直角度を測定
し、接合本硬化を行う。面１１Ｂと面１３Ｂは予め確保
された段差分により、接合後は同一平面上に位置するよ
うにしている。本実施形態における接着剤の厚さと反射
膜の厚さの合計は１０から５０μｍ程度である。
【００３７】図３は図１に示すクロスダイクロプリズム
ＣＰを用いた本発明の投射型表示装置の要部概略図であ
る。
ＣＰを用いた本発明の投射型表示装置の要部概略図であ
る。
【００３８】同図において、１は光源手段としての高輝
度ランプ（光源）、２は楕円鏡等のランプリフレクタ
（リフレクタ）であり、光源１からの光束を集光して紫
外・赤外線カットフィルター３側に入射させている。
度ランプ（光源）、２は楕円鏡等のランプリフレクタ
（リフレクタ）であり、光源１からの光束を集光して紫
外・赤外線カットフィルター３側に入射させている。
【００３９】４は赤色光ＬＲを選択的に反射するダイク
ロイックミラ−、５は緑色光ＬＧを選択的に反射するダ
イクロイックミラー、５ａ１、５ａ２は青色光ＬＢを反
射させ、その光路偏向のための反射ミラ−、５ａ３は赤
色光ＬＲを反射する反射ミラー、６は赤色光を取り込ん
で変調する赤色用液晶ライトバルブ、７は緑色光を取り
込んで変調する緑色光液晶ライトバルブ、８は青色光を
取り込んで変調する青色光液晶ライトバルブ、９は色合
成手段であり、本発明に係る図１の構成を有するクロス
ダイクロイックプリズムより成っている。１０はクロス
ダイクロイックプリズム９で合成された光（ライトバル
ブで表示した画像）を所定面（スクリーン）上に投射す
る為の投射レンズである。１Ａは上記ユニットを抱合す
る筐体である。ダイクロイックミラー４、５そして反射
ミラー５ａ１、５ａ２、５ａ３は色分解手段の一要素を
構成している。
ロイックミラ−、５は緑色光ＬＧを選択的に反射するダ
イクロイックミラー、５ａ１、５ａ２は青色光ＬＢを反
射させ、その光路偏向のための反射ミラ−、５ａ３は赤
色光ＬＲを反射する反射ミラー、６は赤色光を取り込ん
で変調する赤色用液晶ライトバルブ、７は緑色光を取り
込んで変調する緑色光液晶ライトバルブ、８は青色光を
取り込んで変調する青色光液晶ライトバルブ、９は色合
成手段であり、本発明に係る図１の構成を有するクロス
ダイクロイックプリズムより成っている。１０はクロス
ダイクロイックプリズム９で合成された光（ライトバル
ブで表示した画像）を所定面（スクリーン）上に投射す
る為の投射レンズである。１Ａは上記ユニットを抱合す
る筐体である。ダイクロイックミラー４、５そして反射
ミラー５ａ１、５ａ２、５ａ３は色分解手段の一要素を
構成している。
【００４０】ダイクロイックプリズム９の波長選択性反
射膜のうち、第１の波長選択性反射膜９Ｂは青色光液晶
ライトバルブ８からの青色光ＬＢを９０度偏向して、射
出面９ａへと射出させる作用を有する。
射膜のうち、第１の波長選択性反射膜９Ｂは青色光液晶
ライトバルブ８からの青色光ＬＢを９０度偏向して、射
出面９ａへと射出させる作用を有する。
【００４１】一方の第２の波長選択性反射膜９Ｒは赤色
光液晶ライトバルブ６からの赤色光ＬＲを同じく逆向き
に９０度偏向させて、射出面９ａへと射出させる。緑色
光液晶ライトバルブ７からの緑色光ＬＧは、第１、第２
の波長選択性反射膜９Ｂ、９Ｒに４５度の入射角で入射
して透過する。
光液晶ライトバルブ６からの赤色光ＬＲを同じく逆向き
に９０度偏向させて、射出面９ａへと射出させる。緑色
光液晶ライトバルブ７からの緑色光ＬＧは、第１、第２
の波長選択性反射膜９Ｂ、９Ｒに４５度の入射角で入射
して透過する。
【００４２】第１、第２の波長選択性反射膜９Ｂ、９Ｒ
のダイクロイック特性は、緑色光の透過特性を考慮して
決定されている。
のダイクロイック特性は、緑色光の透過特性を考慮して
決定されている。
【００４３】かかる構成の投射型表示装置において、角
度ズレ及び縦筋のでないクロスダイクロイックプリズム
９を用いることで、各液晶ライトバルブ６、７、８で表
示した画像を所定面上に高画質で高品位な画像として投
射している。
度ズレ及び縦筋のでないクロスダイクロイックプリズム
９を用いることで、各液晶ライトバルブ６、７、８で表
示した画像を所定面上に高画質で高品位な画像として投
射している。
【００４４】尚、本実施形態では色合成手段にクロスダ
イクロプリズムを用いた例を示したが、色分解手段にク
ロスダイクロプリズムを用いても良く、また双方にクロ
スダイクロプリズムを用いても良い。
イクロプリズムを用いた例を示したが、色分解手段にク
ロスダイクロプリズムを用いても良く、また双方にクロ
スダイクロプリズムを用いても良い。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、クロスダ
イクロプリズムを構成する４つの直角２等辺３角柱プリ
ズムの色分離、色合成する為の波長選択性反射膜を施す
面や各直角２等辺３角柱プリズムを接着剤で接着固着す
る時の接着層の厚さ、そして波長選択性反射膜の厚さ等
を考慮して、該４つの直角２等辺３角柱プリズムを接着
固定することにより、色分離、色合成を高精度に行うと
共に、各色光に基づく画像を所定面上に投射するときに
色ズレのない良好なる画質の画像が得られるクロスダイ
クロプリズム及びそれを用いた投射表示装置を達成する
ことができる。
イクロプリズムを構成する４つの直角２等辺３角柱プリ
ズムの色分離、色合成する為の波長選択性反射膜を施す
面や各直角２等辺３角柱プリズムを接着剤で接着固着す
る時の接着層の厚さ、そして波長選択性反射膜の厚さ等
を考慮して、該４つの直角２等辺３角柱プリズムを接着
固定することにより、色分離、色合成を高精度に行うと
共に、各色光に基づく画像を所定面上に投射するときに
色ズレのない良好なる画質の画像が得られるクロスダイ
クロプリズム及びそれを用いた投射表示装置を達成する
ことができる。
【００４６】特に本発明によれば、十字状に配置される
２種類の波長選択性反射膜の直角度を直角プリズムの単
品精度にたよることなく、保証することが可能であり、
更に４個の直角２等辺３角柱プリズムを組み合わせて貼
り合わせる際に、接着剤と反射膜の厚み分を考慮して段
差をつけて接合することで、完成後に２種類の波長選択
性反射膜を十字状に直交配置し、かつ同一の反射膜を同
一平面上に配置することが可能となり、これらの総合効
果として単品部品精度を大きく緩和できる。
２種類の波長選択性反射膜の直角度を直角プリズムの単
品精度にたよることなく、保証することが可能であり、
更に４個の直角２等辺３角柱プリズムを組み合わせて貼
り合わせる際に、接着剤と反射膜の厚み分を考慮して段
差をつけて接合することで、完成後に２種類の波長選択
性反射膜を十字状に直交配置し、かつ同一の反射膜を同
一平面上に配置することが可能となり、これらの総合効
果として単品部品精度を大きく緩和できる。
【００４７】更に、このクロスダイクロイックプリズム
を組み込んだ投射型表示装置は、各色の画素ズレ、縦ス
ジ等を防止することが出来るために、高画質、高品位な
画像を得ることができる。今後、より高精細化が進んで
も、接合時の角度測定精度と接合技術で対応できるた
め、研磨工程での角度精度出しでは不可能なレベルまで
到達実現性がある等の効果が得られる。
を組み込んだ投射型表示装置は、各色の画素ズレ、縦ス
ジ等を防止することが出来るために、高画質、高品位な
画像を得ることができる。今後、より高精細化が進んで
も、接合時の角度測定精度と接合技術で対応できるた
め、研磨工程での角度精度出しでは不可能なレベルまで
到達実現性がある等の効果が得られる。
【図１】 本発明のクロスダイクロプリズムの実施形態
１の要部断面図
１の要部断面図
【図２】 本発明のクロスダイクロプリズムの実施形態
１の接合状態の要部断面図
１の接合状態の要部断面図
【図３】 本発明のクロスダイクロプリズムを用いた投
射表示装置の要部概略図
射表示装置の要部概略図
【図４】 従来のクロスダイクロプリズムの要部概略図
ＣＰ、９ クロスダイクロプリズム
１１〜１４ ２等辺３角柱プリズム
１１Ｂ、１３Ｂ 第１の波長選択性反射膜
１２Ｒ、１４Ｒ 第２の波長選択性反射膜
１ 光源手段
２ リフレクタ
３ フィルター
４、５ ダイクロイックミラー
６、７、８ 液晶ライトバルブ
１０ 投射レンズ
Claims (6)
- 【請求項１】 直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂
角を形成する第１面、第２面のうち前記第１面に波長選
択性反射膜を施した４つのダイクロプリズムを、接着剤
で固着したクロスダイクロプリズムであって、 前記４つのダイクロプリズムのうち前記接着剤で固着さ
れている２つのダイクロプリズムは、該２つのダイクロ
プリズム各々の前記第１面及び前記第２面のうち、該２
つのダイクロプリズムを接合する接合面と直交する面が
前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤の層の厚さだ
け互いにずれるように接合されており、同一の波長選択
性反射膜が同一平面上に位置するようにしていることを
特徴とするクロスダイクロプリズム。 - 【請求項２】 直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂
角を形成する第１面、第２面のうち前記第１面に第１の
波長選択性反射膜を施した２つのダイクロプリズムと、
直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成する第
３面、第４面のうち前記第３面に第２の波長選択性反射
膜を施した２つのダイクロプリズムとを、前記第１の波
長選択性反射膜と前記第２の波長選択性反射膜とが直交
するように接着剤で固着されたクロスダイクロプリズム
であって、 前記４つのダイクロプリズムのうち前記接着剤で固着さ
れている２つのダイクロプリズムは、該２つのダイクロ
プリズムが有する前記第１面、第２面、第３面、第４面
のうち、該２つのダイクロプリズムを接合する接合面と
直交する面が前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤
の層の厚さだけ互いにずれるように接合されており、同
一の波長選択性反射膜が同一平面上に位置するようにし
ていることを特徴とするクロスダイクロプリズム。 - 【請求項３】 直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂
角を形成する第１面、第２面のうち前記第１面に波長選
択性反射膜を施した４つのダイクロプリズムを、前記波
長選択性反射膜の施されている前記第１面と、前記波長
選択性反射膜が施されていない前記第２面とを互いに対
向配置し、接着剤で固着してクロスダイクロプリズムを
製造するクロスダイクロプリズムの製造方法であって、 前記４つのダイクロプリズムのうち２つのダイクロプリ
ズムを前記接着剤で固着して第１の接合三角柱プリズム
を構成する工程と、前記４つのダイクロプリズムのうち
残りの２つのダイクロプリズムを前記接着剤で固着して
第２の接合三角柱プリズムを構成する工程と、前記第１
の接合三角柱プリズムと前記第２の接合三角柱プリズム
とを前記接着剤で固着する工程とを有し、前記第１の接
合三角柱プリズムを構成する２つのダイクロプリズム
を、該２つのダイクロプリズム各々の第１面及び第２面
のうち、該２つのダイクロプリズムを接合する接合面と
直交する面が前記波長選択性反射膜の厚さと前記接着剤
の層の厚さだけ互いにずれるように接合し、同一の波長
選択性反射膜が同一平面上に位置するようにしているこ
とを特徴とするクロスダイクロプリズム。 - 【請求項４】 直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂
角を形成する第１面、第２面のうち前記第１面に第１の
波長選択性反射膜を施した２つのダイクロプリズムと、
直角２等辺３角柱プリズムのプリズム頂角を形成する第
３面、第４面のうち前記第３面に第２の波長選択性反射
膜を施した２つのダイクロプリズムとを、前記第１の波
長選択性反射膜又は前記第２の波長選択性反射膜が施さ
れている前記第１面又は前記第３面と前記波長選択性反
射膜が施されていない前記第２面又は前記第４面とを互
いに対向配置して、前記第１の波長選択性反射膜と前記
第２の波長選択性反射膜とが直交するようにして接着剤
で固着してクロスダイクロプリズムを製造するクロスダ
イクロプリズムの製造方法であって、 前記４つのダイクロプリズムのうち２つのダイクロプリ
ズムを前記接着剤で固着して第１の接合三角柱プリズム
を構成する工程と、前記４つのダイクロプリズムのうち
残りの２つのダイクロプリズムを前記接着剤で固着して
第２の接合三角柱プリズムを構成する工程と、前記第１
の接合三角柱プリズムと前記第２の接合三角柱プリズム
とを前記接着剤で固着する工程とを有し、前記第１の接
合三角柱プリズムを構成する２つのダイクロプリズム
を、該２つのダイクロプリズムが有する前記第１面、前
記第２面、前記第３面、前記第４面のうち、該２つのダ
イクロプリズムを接合する接合面と直交する面が前記波
長選択性反射膜の厚さと前記接着剤の層の厚さだけ互い
にずれるように接合し、同一の波長選択性反射膜が同一
平面上に位置するようにしていることを特徴とするクロ
スダイクロプリズム。 - 【請求項５】 光源手段からの光束を色分解手段で複数
の色光に色分解し、該色分解した色光で色光毎に設けた
画像表示部を照明し、各画像表示部からの光束を色合成
手段で色合成して投射光学系で所定面上に投射する投射
表示装置において、該色分解手段、又は色合成手段のう
ち、少なくとも一方は請求項１乃至２のいずれか１項記
載のクロスダイクロプリズムより構成されていることを
特徴とする投射表示装置。 - 【請求項６】 光源手段からの光束を色分解手段で複数
の色光に色分解し、該色分解した色光で色光毎に設けた
画像表示部を照明し、各画像表示部からの光束を色合成
手段で色合成して投射光学系で所定面上に投射する投射
表示装置において、該色分解手段、又は色合成手段のう
ち、少なくとも一方は請求項３乃至４のいずれか１項記
載のクロスダイクロプリズムの製造方法によって製造さ
れたものであることを特徴とする投射表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15446297A JP3459752B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | クロスダイクロプリズム及びそれを用いた投射表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15446297A JP3459752B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | クロスダイクロプリズム及びそれを用いた投射表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332910A JPH10332910A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3459752B2 true JP3459752B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=15584780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15446297A Expired - Fee Related JP3459752B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | クロスダイクロプリズム及びそれを用いた投射表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3459752B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381051B1 (ko) * | 2000-12-02 | 2003-04-18 | 엘지전자 주식회사 | 액정 프로젝터의 광학계 |
| JP2004151504A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Fuji Photo Optical Co Ltd | ダイクロイックプリズム、ダイクロイックプリズム作製方法、及びダイクロイックプリズム作製装置 |
| CN100406920C (zh) * | 2005-03-22 | 2008-07-30 | 精工爱普生株式会社 | 光学制品及光学制品的制造方法 |
| JP7172188B2 (ja) * | 2018-06-29 | 2022-11-16 | セイコーエプソン株式会社 | 頭部装着型表示装置 |
-
1997
- 1997-05-28 JP JP15446297A patent/JP3459752B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10332910A (ja) | 1998-12-18 |
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