(57)【要約】【課題】投射型表示装置を小型化するとともに、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光の全ての波長域について損失なく利用して、投射像を高輝度化する。【解決手段】内部にダイクロイック膜と偏光分離面とを互いに直交するように配置した複合プリズムであって、前記ダイクロイック膜は光学特性の異なる第１ダイクロイック膜と第２ダイクロイック膜とが前記偏光分離面との交差位置を挟んで互いに同一平面を形成するように構成されていることを特徴とする複合プリズムを投射型表示装置の色分解光学系、検光光学系、色合成光学系として用いる。【選択図】図１
2004012968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイクロイック膜と偏光分離面とを互いに直交するように配置した複合プリズムであって、前記ダイクロイック膜は光学特性の異なる第１ダイクロイック膜と第２ダイクロイック膜とが前記偏光分離面との交差位置を挟んで互いに同一平面を形成するように構成されていることを特徴とする複合プリズム。
【請求項２】
前記第１ダイクロイック膜は所定の振動方向を有する直線偏光光に対して第１色と第２色との略境界波長にカットオフ波長が存在する反射特性を有し、前記第２ダイクロイック膜は前記所定の振動方向に対して９０°回転した振動方向を有する直線偏光光に対して第１色と第２色との境界波長にカットオフ波長が存在する反射特性を有することを特徴とする請求項１に記載の複合プリズム。
【請求項３】
光源から射出した第１色光、第２色光、第３色光の３色光を含む光を偏光変換装置に入射して所定の直線偏光光に変換し、
前記直線偏光光を波長選択性位相板に入射して所定の色光の偏光方向を９０°回転し、
前記位相板を射出した光を第１ダイクロイック膜に入射して第１色光と、第２色光と第３色光との混合光とに色分離し、
前記第１ダイクロイック膜により分離された第１色光を偏光分離面を経て第１色用反射型ライトバルブで第１色光の像情報に基づいて変調し、
前記第１ダイクロイック膜により分離された第２色光と第３色光との混合光を前記偏光分離面に入射して第２色光と第３色光とに色分離し、それぞれ第２色光用反射型ライトバルブ、第３色光用反射型ライトバルブで各色光の像情報に基づいて変調し、
前記第１色光用反射型ライトバルブ、前記第２色光用ライトバルブ、第３色光用ライトバルブによって変調された各色光を、前記偏光分離面に入射して検光し、前記検光された各色光を前記複合プリズムの第２ダイクロイック膜に入射して色合成し、前記色合成光を投射レンズにて投射する構成の投射型表示装置に用いられる複合プリズムであって、前記第１ダイクロイック膜と前記第２ダイクロイック膜と前記偏光分離面とを形成した請求項１、請求項２に記載の複合プリズム。
【請求項４】
光源と、
前記光源から射出したランダム偏光光を単一偏光光に変換する偏光変換装置と、前記単一偏光光のうち、所定の色光成分の偏光方向を変換する波長選択性位相板と、
第１色光を入射して第１色の像情報に基づいて変調し、第１色の変調光を射出する第１色光用反射型ライトバルブと、
第２色光を入射して第１色の像情報に基づいて変調し、第２色の変調光を射出する第２色光用反射型ライトバルブと、
第３色光を入射して第３色の像情報に基づいて変調し、第３色の変調光を射出する第３色光用反射型ライトバルブとの３つのライトバルブと、
第１プリズム部材、第２プリズム部材、第３プリズム部材、第４プリズム部材の４つのプリズム部材から構成され、前記第１プリズム部材と前記第２プリズム部材との間に前記第１ダイクロイック膜、前記第３プリズム部材と前記第４プリズム部材との間に前記第２ダイクロイック膜が配置され、前記第１プリズム部材と前記第３プリズム部材との間及び前記第２プリズム部材と前記第４プリズム部材との間に前記偏光分離面が配置された請求項１乃至２に記載の複合プリズムと、前記複合プリズムから射出した前記第１色光、第２色光、第３色光の色合成光を投射する投影光学系とを有し、
前記第１ダイクロイック膜は前記複合プリズムの前記第１プリズム部材側から入射した前記波長選択性位相板からの光を第１色光と、第２色光と第３色光との混合光とに色分離し、前記偏光分離面は前記前記第２色光と第３色光との混合光を第２色光と第３色光とに色分離すると共に、前記３つの反射型ライトバルブからの各色光の変調光を検光し、前記第２ダイクロイック膜は前記偏光分離面で検光した第１色光、第２色光、第３色光を色合成し、前記投影光学系は色合成された前記第１色光と第２色光と第３色光との合成光を投射することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
前記第１色光と前記第２色光はＰ偏光光、前記第３色はＳ偏光光で前記複合プリズムに入射し、
前記第１色光用ライトバルブは前記第４プリズム部材に相対して配置され、前記第３色光用ライトバルブは前記第２プリズムに相対して配置され、前記第２色光はＧ光であることを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記第１色光と前記第２色光はＳ偏光光、前記第３色はＰ偏光光で前記複合プリズムに入射し、
前記第１色光用ライトバルブは前記第１プリズム部材に相対して配置され、前記第３色光用ライトバルブは前記第４プリズムに相対して配置され、前記第２色光はＧ光であることを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源光を色分離し、各色光を反射型ライトバルブに導き、変調、反射させて射出した各色光を検光して色合成する複合プリズム及び、前記プリズムを用いた投射型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の反射型ライトバルブを用いる投射型表示装置として図１１に示す構成の投射型表示装置が知られている。光源１０１から射出された光源光を色分解光学系によって、Ｒ（赤）光成分とＧ（緑）光成分とＢ（青）光成分の３成分に色分離する。前記色分離光学系はＢ（青）光反射特性を有するダイクロイックミラー１２Ｂと、Ｒ（赤）光とＧ（緑）光を反射する特性のダイクロイックミラーとをＸ型に配置したクロスダイクロイックミラー１２と、反射折り曲げミラー１３、同ミラー１４、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１５とから構成される。
【０００３】
前記色分離したＲ光成分、Ｇ光成分、Ｂ光成分は、各色光毎に配置された偏光ビームスプリッタ１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂに入射し、前記偏光ビームスプリッタの偏光分離面で検光されて、各色光成分ともＳ偏光光のみが各光成分毎に配置された反射型ライトバルブ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに入射して変調作用を受ける。前記変調作用を受けた各色光成分は前記偏光ビームスプリッタに再度入射して、変調光のうちＰ偏光光のみを透過光として検光し、色合成光を構成するクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。前記クロスダイクロイックプリズム１８に入射した各色光成分は当該クロスダイクロイックプリズム１８で色合成され、前記色合成された光が投射レンズ１９で投射される。このような装置においては、色分解と色合成がそれぞれ別の光学系で行われ、各色毎に検光用の偏光ビームスプリッタが配置されるので装置が大型化するといった問題があった。
【０００４】
また、例えば特開２００１−３５０１３２の投射型表示装置では、大型化を抑えた反射型の投射型表示装置の構成が開示されている。しかし、この装置では光源からの光のうち、一部の波長域の光が投射像に寄与できず、光源からの光を効率よく投射できないといった問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、入射した光の全ての波長域に渡って実質的に光の損失なく色分離、検光、色合成ができるプリズム及びこれを用いた反射型の投射型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】
本発明の第１の様態は、ダイクロイック膜と偏光分離面とを互いに直交するように配置した複合プリズムであって、前記ダイクロイック膜は光学特性の異なる第１ダイクロイック膜と第２ダイクロイック膜とが前記偏光分離面との交差位置を挟んで互いに同一平面を形成するように構成されていることを特徴とする複合プリズムである。
【０００７】
本発明の第２の様態は、前記第１ダイクロイック膜は所定の振動方向を有する直線偏光光に対して第１色と第２色との略境界波長にカットオフ波長が存在する反射特性を有し、前記第２ダイクロイック膜は前記所定の振動方向に対して９０°回転した振動方向を有する直線偏光光に対して第１色と第２色との境界波長にカットオフ波長が存在する反射特性を有することを特徴とする請求項１に記載の複合プリズムである。
【０００８】
本発明の第３の様態は、光源から射出した第１色光、第２色光、第３色光の３色光を含む光を偏光変換装置に入射して所定の直線偏光光に変換し、前記直線偏光光を波長選択性位相板に入射して所定の色光の偏光方向を９０°回転し、前記位相板を射出した光を第１ダイクロイック膜に入射して第１色光と、第２色光と第３色光との混合光とに色分離し、前記第１ダイクロイック膜により分離された第１色光を偏光分離面を経て第１色用反射型ライトバルブで第１色光の像情報に基づいて変調し、前記第１ダイクロイック膜により分離された第２色光と第３色光との混合光を偏光分離面に入射して第２色光と第３色光とに色分離し、それぞれ第２色光用反射型ライトバルブ、第３色光用反射型ライトバルブで各色光の像情報に基づいて変調し、前記第１色光用反射型ライトバルブ、前記第２色光用ライトバルブ、第３色光用ライトバルブによって変調された各色光を、前記偏光分離膜に入射して検光し、前記検光された各色光を第２ダイクロイック膜に入射して色合成し、前記色合成光を投射レンズにて投射する構成の投射型表示装置に用いられる複合プリズムであって、前記第１ダイクロイック膜と前記第２ダイクロイック膜と前記偏光分離面とを形成した請求項１、請求項２に記載の複合プリズムである。
【０００９】
本発明の第４の様態は、光源と、前記光源から射出したランダム偏光光を単一偏光光に変換する偏光変換装置と、前記単一偏光光のうち、所定の色光成分の偏光方向を変換する波長選択性位相板と、第１色光を入射して第１色の像情報に基づいて変調し、第１色の変調光を射出する第１色光用反射型ライトバルブと、第２色光を入射して第１色の像情報に基づいて変調し、第２色の変調光を射出する第２色光用反射型ライトバルブと、第３色光を入射して第３色の像情報に基づいて変調し、第３色の変調光を射出する第３色光用反射型ライトバルブとの３つのライトバルブと、第１プリズム部材、第２プリズム部材、第３プリズム部材、第４プリズム部材の４つのプリズム部材から構成され、前記第１プリズム部材と前記第２プリズム部材との間に前記第１ダイクロイック膜、前記第３プリズム部材と前記第４プリズム部材との間に前記第２ダイクロイック膜が配置され、前記第１プリズム部材と前記第３プリズム部材との間及び前記第２プリズム部材と前記第４プリズム部材との間に前記偏光分離面が配置された請求項１乃至２に記載の複合プリズムと、前記複合プリズムから射出した前記第１色光、第２色光、第３色光の色合成光を投射する投影光学系とを有し、前記第１ダイクロイック膜は前記複合プリズムの前記第１プリズム部材側から入射した前記波長選択性位相板からの光を第１色光と、第２色光と第３色光との混合光とに色分離し、前記偏光分離面は前記前記第２色光と第３色光との混合光を第２色光と第３色光とに色分離すると共に、前記３つの反射型ライトバルブからの各色光の変調光を検光し、前記第２ダイクロイック膜は前記偏光分離面で検光した第１色光、第２色光、第３色光を色合成し、前記投影光学系は色合成された前記第１色光と第２色光と第３色光との合成光を投射することを特徴とする投射型表示装置である。
【００１０】
本発明の第５の様態は、前記第１色光と前記第２色光はＰ偏光光、前記第３色はＳ偏光光で前記複合プリズムに入射し、前記第１色光用ライトバルブは前記第４プリズム部材に相対して配置され、前記第３色光用ライトバルブは前記第２プリズムに相対して配置され、前記第２色光はＧ光であることを特徴とする投射型表示装置である。
【００１１】
本発明の第６の様態は、前記第１色光と前記第２色光はＳ偏光光、前記第３色はＰ偏光光で前記複合プリズムに入射し、前記第１色光用ライトバルブは前記第１プリズム部材に相対して配置され、前記第３色光用ライトバルブは前記第４プリズムに相対して配置され、前記第２色光はＧ光であることを特徴とする投射型表示装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１に示す投射型表示装置の構成図は本発明の第１の実施形態を示すものである。ランプと放物面形状の凹面鏡とから構成される光源１０１は、Ｒ（赤）光成分、Ｇ（緑）光成分、Ｂ（青）光成分を有したランダム偏光光を略平行な光束で射出する。光源１０１から射出された平行光は偏光変換装置１０２Ｐに入射する。偏光変換装置１０２Ｐに入射した光は、偏光変換装置１０２Ｐによって紙面に対して平行な方向に振動方向を有するＰ偏光光に変換された後、特定波長光の偏光方向を９０°回転する波長選択性位相変換装置１０３Ｂに入射する。波長選択性位相変換装置１０３ＢはＢ光成分のみ紙面に対して垂直な方向に振動するＳ偏光光に変換し、Ｒ光成分とＧ光成分はＰ偏光光のままで射出する。
【００１３】
波長選択性位相変換装置１０３Ｂを射出した光は、色分離、偏光分離、検光、色合成を一部品でおこなう複合プリズム１０４に入射する。複合プリズム１０４は、断面形状が略同じ直角２等辺三角形の三角プリズム１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄの直角頂角部順次合わせて、このときプリズム１０４ａとプリズム１０４ｂの間には図２（Ａ）に示すダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａが、プリズム１０４ｃとプリズム１０４ｄの間には図２（Ｂ）に示すダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂがそれぞれ形成されている。また、プリズム１０４ｂとプリズム１０４ｄの間、及びプリズム１０４ａとプリズム１０４ｃの間には偏光分離面１０４Ｐが形成されている。
【００１４】
図２（Ａ）にダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａの、図２（Ｂ）にダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂの光学特性をそれぞれ示す。いずれも縦軸は反射率を、横軸は波長を示し、特性図中の実線はＰ偏光光、点線はＳ偏光光の特性を示している。図２（Ａ）に示すダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａは、Ｐ偏光光のカットオフ波長λＲＰＡがＧ光とＲ光の境界波長に存在し、Ｓ偏光光のカットオフ波長λＲＳＡはＧ光波長域の中に存在する。従って、ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＡはＰ偏光に関して、Ｒ光成分を実質的に反射、Ｂ光成分とＧ光成分を実質的に透過する光学特性を有することになる。
他方、図２（Ｂ）に示すダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂは、Ｇ光成分とＲ光成分との境界波長にＳ偏光のカットオフ波長λＲＳＢが存在し、Ｐ偏光のカットオフ波長λＲＰＢはＲ光波長域の中に存在する。従って、ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＢはＳ偏光に関して、Ｒ光成分を実質的に反射し、Ｇ光成分とＢ光成分とを透過する光学特性を有することになる。
【００１５】
また、偏光分離面１０４Ｐの光学特性は、入射するＲ光成分、Ｇ光成分、Ｂ光成分のいずれの波長の光に対しても、Ｓ偏光を反射し、Ｐ偏光を実質的に透過する特性を有する。
【００１６】
再び図において、複合プリズム１０４のプリズム１０４ａに入射したＰ偏光光のＲ光成分とＧ光成分、及びＳ偏光光のＢ光成分は、前記図２（Ａ）に示した光学特性を有するダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａに入射し、Ｐ偏光のＲ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａで実質的に全て反射され、Ｓ偏光のＢ光成分とＰ偏光のＧ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａを実質的に全て透過する。
Ｐ偏光のＲ光成分は、ダイクロイック膜Ｄ−Ａで実質的に全て反射された後、偏光分離面１０４Ｐ、プリズム１０４ｃを透過して、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０５Ｒに入射する。
【００１７】
Ｓ偏光のＢ光成分とＰ偏光のＧ光成分は実質的に全てダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａを透過した後、偏光分離面１０４Ｐに入射する。Ｓ偏光のＢ光成分は偏光分離面１０４Ｐで反射されてプリズム１０４ｂを射出し、Ｐ偏光のＧ光成分は偏光分離面１０４Ｐ、プリズム１０４ｄを透過し、それぞれ対応するＢ光用反射型ライトバルブ１０５Ｂ、Ｇ光用反射型ライトバルブ１０５Ｇに入射する。
【００１８】
各色光用の反射型ライトバルブ１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂにそれぞれ入射した光は、像情報に基づく信号によって変調作用を受け、偏光の振動方向が入射光と異なる方向に変換された変調光成分（Ｒ光成分とＧ光成分はＳ偏光成分、Ｂ光成分はＰ偏光成分）と、非変調光成分（Ｒ光成分とＧ光成分はＰ偏光成分、Ｂ光成分はＳ偏光成分）の混合光として各々複合プリズム１０４に再入射する。プリズム１０４ｃに入射したＲ光成分、プリズム１０４ｂに入射したＢ光成分、プリズム１０４ｄに入射したＧ光成分はそれぞれ偏光分離面１０４Ｐに再入射し、Ｂ光成分はＰ偏光の変調光が偏光分離面１０４Ｐを透過し、Ｒ光成分とＧ光成分はＳ偏光の変調光が偏光分離面１０４Ｐを反射することによって、各々検光される。
【００１９】
このようにして検光されたＲ光成分、Ｇ光成分、Ｂ光成分は、それぞれダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂに入射する。ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂは図２（Ｂ）に示すような光学特性を有するので、Ｓ偏光のＲ光成分が実質的に全て反射され、Ｐ偏光のＢ光成分とＰ偏光のＧ光成分とは実質的に全て透過する。従って、Ｒ光成分、Ｇ光成分、Ｂ光成分の３色光の検光光の色合成は全ての波長域で損失なく達成され、色合成された光はプリズム１０４ｃを射出して投射レンズ１０６に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
【００２０】
上述の様に、本実施例では、複合プリズムに入射させる成分としてＳ偏光のＢ光成分、Ｐ偏光のＲ光成分、Ｐ偏光光のＧ光成分の混合光用い、Ｂ光成分とＧ光成分とを透過し、Ｒ光成分を反射する第１ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＡにＰ偏光光がＧ光とＲ光の境界波長にカットオフ波長の存在する膜、Ｂ光成分とＧ光成分とを透過し、Ｒ光成分を反射する第２ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＢにＳ偏光光がＧ光とＲ光の境界波長にカットオフ波長の存在する膜を使用することによって、全ての波長域で損失のない投射型表示装置の光学系が提供できる。
【００２１】
次に、本発明に係る前述の複合プリズム１０４の詳細な構成について説明する。図３は複合プリズム１０４の斜視構成図を示したものである。図３に示すように、複合プリズム１０４を構成する断面形状が略同一の直角２等辺三角形状の４個のプリズム部材のうち、プリズム１０４ａと１０４ｃは略同じ高さＬ１を有し、プリズム１０４ｂと１０４ｄは高さＬ２を有している。ここで、高さＬ１の方が高さＬ２より大となっており、プリズム１０４ａと１０４ｂ、プリズム１０４ｃと１０４ｄとの間には高さ方向に段差が生じている。本実施形態では、コの段差のために、プリズム１０４ａの一斜面に形成したダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ及びプリズム１０４ｃの一斜面に形成したダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂが露出している。
【００２２】
複合プリズム１０４の製作手順を以下に説明する。まず、高さＬ１の直角２等辺三角形プリズム１０４ａ、１０４ｃ、高さＬ２の直角２等辺三角形プリズム１０４ｂ、１０４ｄを用意する。次に、プリズム１０４ａの直角を挟む一斜面に図２（Ａ）の特性を有するダイクロイック膜を、プリズム１０４ｃの直角を挟む一斜面に図２（Ｂ）の特性を有するダイクロイック膜を形成する。
【００２３】
次に、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａを形成したプリズム１０４ａの膜形成面とプリズム１０４ｂの直角を挟む一斜面とを高さ方向に段差が生じるように、かつ、プリズム１０４ａの膜を形成しない斜面と、プリズム１０４ｂの他方の斜面とが一平面を形成する様に接着剤にて接着し、第１接合プリズムを作製する。同様に、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂを形成したプリズム１０４ｃの膜形成面とプリズム１０４ｄの直角を挟む一斜面とを高さ方向に段差が生じるように、かつ、プリズム１０４ｃの膜を形成しない斜面と、プリズム１０４ｂの他方の斜面とが一平面を形成する様に接着剤にて接着し、第２接合プリズムを作製する。
【００２４】
次に、第１接合プリズムを構成する２個のプリズム部材（１０４ａ，１０４ｂ）の一平面に偏光分離膜を形成する。
【００２５】
そして、前記偏光分離膜を形成した第１接合プリズムの偏光分離面１０４Ｐと第２接合プリズムを構成する２個のプリズム部材１０４ｃ、１０４ｄの一平面と接着剤にて接合して複合プリズム１０４を形成する。この接合行程の際には、両接合プリズムの段差部分を基準平面上に配置することによって両ダイクロイック膜の平面性が確保される。
【００２６】
本実施形態においては、光源光をＰ偏光光に変換する偏光変換装置１０２Ｐと、Ｂ光成分のみをＳ偏光に変換する波長選択性位相板１０３Ｂを用いたが、光源光をＳ偏光に変換する偏光変換装置と、Ｒ光成分及びＧ光成分をＰ偏光光に変換する特性を有する波長選択性位相板を用いても同様の偏光状態の光を調整できる。
【００２７】
このように本実施形態では、２つのダイクロイック膜と偏光分離面とを互いに直行するように配置し、前記２つのダイクロイック膜に図２（Ａ）の光学特性を有する第１ダイクロイック膜１０４−Ａと、図２（Ｂ）の光学特性を有する第２ダイクロイック膜１０４−Ｂとを用いた複合プリズムを用いることによって、色分離、各色光の偏光分離、検光、色合成を達成することができる。このため、投射型表示装置が小型化された場合でも、色合成において実質的に損失の発生しない投射光学系が構成でき、投射像の高輝度化ならびに色の高純度化を達成した投射型表示装置を提供できる。
【００２８】
なお、本実施形態ではＰ偏光光のＲ光成分が複合プリズムに入射するが、波長選択性位相板によってＲ光成分をＳ偏光光とし、Ｓ偏光光のＲ光成分複合プリズムに入射してダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａと偏光分離面１０４Ｐとで反射してライトバルブ１０５Ｒに入射する構成も考えられる。この場合はＲ光用反射型ライトバルブ１０５Ｒはプリズム１０４ａ側に配置され、当該Ｒ光用反射型ライトバルブ１０５Ｒを射出したＲ光成分のうちＰ偏光光のみが偏光分離面１０４Ｐを透過することによって検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ面でＳ偏光光であるＧ光成分の検光光及びＰ偏光光であるＢ光成分の検光光と共に色合成される。このような構成にした場合のダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａとダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂの光学特性について以下に考察する。ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａに図２（Ａ）の光学特性を有する膜を使用した場合、Ｇ光成分とＢ光成分との混合光とＲ光成分との色分離はＲ光成分の光に実質的に損失が無いように行うことができる。しかし、Ｒ光成分、Ｇ光成分、Ｂ光成分のそれぞれの検光光をダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂで行うときに、図２（Ｂ）の光学特性を持つダイクロイック膜を使用すると、Ｒ光成分のうち短波長側の光λＲＳＢ〜λＲＰＢ部は当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂを透過して光路外に廃棄されてしまうため、投射像に寄与できない。また、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂに図２（Ａ）の光学特性を有するものを使用すると、Ｒ光成分については実質的に全ての光成分が当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂを反射し、Ｐ偏光光であるＢ光成分も当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂを実質的に全て透過するが、Ｓ偏光光であるＧ光成分のうち長波長成分λＲＳＡ〜λＲＰＡ部は当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂを反射して光路外に廃棄されてしまうため、投射像に寄与できない。
【００２９】
このような光の損失を防ぐため、Ｒ光成分をＳ偏光光としてＲ光用ライトバルブに入射させる場合、波長選択性位相変換板１０３ＢをＧ光とＲ光成分をＳ偏光光に変換する機能を有するものに替えた。この構成について次に説明する。
（第２の実施形態）
図４に本実施形態の装置構成を示す。本実施形態は第１の実施形態と基本構成は同じであるが、波長選択性位相変換板１０３Ｂを入射光のうちＲ成分及びＧ成分の偏光方向を９０°回転する波長選択性位相変換板１０３ＲＧに置き換え、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ’に図２（Ｂ）の光学特性を有するものを、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ‘に図２（Ａ）の光学特性を有するものを用いている。これらの変更に伴い、Ｒ光用ライトバルブ１０５Ｒはプリズム１０４ａに相対する位置に、Ｇ光用ライトバルブ１０５Ｇはプリズム１０４ｂに相対する位置に、Ｂ光用ライトバルブ１０５Ｂはプリズム１０４ｄに相対する位置に配置されることになる。
【００３０】
波長選択性位相板１０３Ｒを射出したＰ偏光のＢ光成分と、Ｓ偏光のＲ光成分とＧ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ‘に入射する。ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ’は図２（Ｂ）に示す光学特性を有するので、Ｓ偏光のＲ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ’を実質的に全て反射し、Ｓ偏光のＧ光成分とＰ偏光のＢ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ’を実質的に全て透過する。
【００３１】
Ｓ偏光であるＲ光成分は偏光分離面１０４Ｐを反射し、ライトバルブ１０５Ｒに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。ここで前記変調作用を受けた光のうちＰ偏光光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ’に入射する。
【００３２】
前記ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ‘を透過した前記Ｓ偏光のＧ光成分は前記偏光分離面１０４Ｐを反射して、ライトバルブ１０５Ｇに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。そして、前記変調作用を受けた光のうちＰ偏光光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ’に入射する。
【００３３】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ‘を透過した前記Ｐ偏光のＢ光成分は前記偏光分離面１０４Ｐを透過して、ライトバルブ１０４Ｂに入射し、変調作用を受けてプリズム１０４に再入射する。そして、前記変調作用を受けた光のうちＳ偏光光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ’に入射する。
【００３４】
図２（Ａ）の光学特性を有するダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ’に入射するＢ光成分はＳ偏光光であり、Ｒ光成分とＧ光成分はＰ偏光光であるので、Ｒ光成分は当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ’を実質的に全て反射し、Ｇ光成分とＲ光成分は当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ‘を実質的に全て透過して、色合成が達成される。色合成された光はプリズム１０４ｃを射出して投射レンズ１０６に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
本実施形態のように、複合プリズム１４に入射するＲ光成分、Ｇ光成分、Ｂ光成分のうち、Ｂ光成分をＰ偏光光に、Ｒ光成分及びＧ光成分をＳ偏光光とし、第１ダイクロイック膜にＧ光成分とＲ光成分との境界波長にＳ偏光光のカットオフ波長の存在する光学特性を有する膜、第２ダイクロイック膜にＧ光成分とＲ光成分との境界波長にＰ偏光光のカットオフ波長の存在する光学特性を有する膜を使用することによって、実質的に損失無く色分離、色合成を達成でき、プリズムへの入射光が全波長域に渡って損失なく色分離及び色合成が行える投射型表示装置の構成が可能になる。
（第３の実施形態）
図５には第３実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。本実施形態における投射型表示装置の基本的な構成は、Ｂ光用ライトバルブ１０５ＢとＲ光用ライトバルブ１０５Ｒの位置を交換し、第１ダイクロイック膜に図６（Ｂ）の光学特性を有する膜を用い、第２ダイクロイック膜に図６（Ａ）の光学特性を有する膜を用いた以外は、第１の実施形態の構成と同様である。
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃを図６（Ａ）、１０４Ｄ−Ｄの光学特性を図６（Ｂ）に示す。いずれも縦軸は反射率を、横軸は波長を示し、特性図中の実線はＰ偏光、点線はＳ偏光の特性を示す。図６（Ａ）では、Ｐ偏光のカットオフ波長λＢＰＣはＢ光とＧ光の境界波長に存在し、Ｓ偏光のカットオフ波長λＢＳＣはＧ光波長域の中に存在する。従って、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃは、Ｐ偏光光に関してはＢ光成分を実質的に反射、Ｇ光とＲ光成分を実質的に透過する光学特性を有する。図６（Ｂ）ではＢ光とＧ光の境界波長にＳ偏光のカットオフ波長λＢＳＤが存在し、Ｐ偏光のカットオフ波長λＢＰＤはＢ光波長域の中に存在する。従ってダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂは、Ｓ偏光光に関してはＢ光成分を実質的に反射し、Ｇ光とＲ光成分を透過する光学特性を有する。
【００３５】
光源１０１を射出した光は偏光変換装置１０２Ｓによって紙面に垂直な振動方向を有するＳ偏光光に変換された後、波長選択性位相板１０３ＢＧによってＢ光成分とＧ光成分がＰ偏光光に変換される。ここで、偏光変換装置は光源光をＰ偏光光に変換し、波長選択性位相板はＲ光のみをＳ偏光光に変換する構成を採用してもよいことはいうまでもない。
【００３６】
波長選択性位相板１０３ＢＧを射出したＰ偏光光のＢ光成分とＧ光成分と、Ｓ偏光光のＲ光成分は複合プリズム１０４に入射し、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃに入射する。ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＣはＰ偏光光がＢ光とＧ光との境界にカットオフ波長を有するので、Ｐ偏光光のＢ光成分は実質的に当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃで全て反射され、Ｐ偏光光のＧ光成分とＳ偏光光のＲ光成分は実質的に全て当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃを透過する。Ｐ偏光光であるＢ光成分は偏光分離面１０４Ｐを透過し、Ｂ光用反射型ライトバルブ１０５Ｂに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。ここで前記変調作用を受けた光のうちＳ偏光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄに入射する。
【００３７】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃを透過したＰ偏光光のＧ光成分は前記偏光分離面１０４を透過し、Ｇ光用反射型ライトバルブ１０５Ｇに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。そして、前記変調作用を受けた光のうちＳ偏光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄに入射する。
【００３８】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃを透過したＳ偏光光のＲ光成分は前記偏光分離面１０４Ｐを反射して、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０４Ｒに入射し、変調作用を受けてプリズム１０４に再入射し、前記変調作用を受けた光のうちＰ偏光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄに入射する。
【００３９】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＤはＳ偏光光がＢ光とＧ光との境界にカットオフ波長を有するので、Ｓ偏光光のＢ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄを実質的に全て反射し、Ｓ偏光光のＧ光成分とＰ偏光光のＲ光成分は実質的に全て透過して色合成が達成される。色合成された光はプリズム１０４ｃを射出して投射レンズ１０６に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
【００４０】
このようにして、本実施例においては複合プリズムにＳ偏光のＲ光成分、Ｐ偏光のＧ光、Ｂ光成分を入射し、第１ダイクロイック膜にＰ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフ波長の存在する膜を用い、第２ダイクロイック膜にＳ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフ波長の存在する膜を用いるので、複合プリズムに入射する光のうち全ての波長域に渡って光の損失のない投射型表示装置の光学系を提供できる。
【００４１】
本実施形態において、複合プリズムに入射するＢ光成分をＳ偏光光とした構成も考えられるが、この場合光の損失は避けられない。すなわち、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃに図６（Ｂ）に示す光学特性を有する膜を用いた場合はダイクロイック膜１０４Ｄ−ＤにＳ偏光光で入射するＢ光成分のうち長波長側のλＢＰＤ〜λＢＳＤ部がダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄを透過して光路外へ廃棄され、また、当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃに図６（Ａ）に示す光学特性を有する膜を用いた場合はダイクロイック膜１０４Ｄ−ＣにＳ偏光光で入射するＧ光成分のうち短波長側のλＢＰＣ〜λＢＳＣ部がダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃで反射されて光路外へ廃棄され、投射像に寄与できない。
【００４２】
このようにＢ光成分をＳ偏光としてＲ光用ライトバルブに入射させた場合には、波長選択性位相変換板１０３ＢＧをＧ光成分とＢ光成分とをＳ偏光光に変換する機能を有するものに替えることによって、光の損失を回避することができる。以下この構成について説明する。
（第４の実施形態）
図７に本実施例の実施形態の装置構成を示す。本実施形態は第２実施形態と基本的な構成は同様であるが、波長選択性位相変換板１０３ＢＧの代わりに入射光のうちＲ成分のみの偏光方向を９０°回転する波長選択性位相変換板１０３Ｒを用い、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃ’に図６（Ｂ）の光学特性を有するものを用い、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄ‘に図６（Ａ）の光学特性を有するものうを用いている。これらの変更に伴い、Ｂ光用ライトバルブ１０５Ｂはプリズム１０４ａに相対する位置に、Ｇ光用ライトバルブ１０５Ｇはプリズム１０４ｂに相対する位置に、Ｒ光用ライトバルブ１０５Ｒはプリズム１０４ｄに相対する位置に配置されることになる。
【００４３】
波長選択性位相板１０３Ｒを射出したＰ偏光光のＲ光成分と、Ｓ偏光光のＢ光成分とＧ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃ‘に入射する。ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃ’はＳ偏光光がＢ光とＧ光との境界にカットオフ波長を有するのでＳ偏光のＢ光成分は当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ’で実質的に全て反射され、Ｓ偏光光のＧ光成分とＰ偏光光のＲ光成分は実質的に全て当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ａ’を透過する。Ｓ偏光光であるＧ光成分は偏光分離面１０４Ｐを反射し、Ｇ光用反射型ライトバルブ１０５Ｇに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。ここで前記変調作用を受けた光のうちＰ偏光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄ’に入射する。
【００４４】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃ‘を透過した前記Ｒ光成分は前記偏光分離面１０４Ｐを透過し、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０５Ｒに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。そして、前記変調作用を受けた光のうちＳ偏光光が偏光分離面１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｂ’に入射する。
【００４５】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｃ‘を透過したＳ偏光光のＢ光成分は偏光分離面１０４Ｐを反射して、Ｂ光用反射型ライトバルブ１０４Ｂに入射そ、変調作用を受けてプリズム１０４に再入射する。変調作用を受けた光のうちＰ偏光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄ’に入射する。
【００４６】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄ’はＰ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフ波長を有するので、Ｐ偏光光のＢ光成分成分は実質的に全てダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄ’を反射し、Ｐ偏光光のＧ光成分とＳ偏光光のＲ光成分は実質的に全てダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｄ’を透過して色合成が達成される。色合成された光はプリズム１０４ｃを射出して投射レンズ１０６に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
【００４７】
本実施形態のように、複合プリズム１４に入射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光のうち、Ｒ光成分をＰ偏光光に、Ｂ光、Ｇ光成分をＳ偏光光とすることによって複合プリズムに入射した光の全ての波長域に渡って実質的に損失無く色分離、色合成を達成でき、上記記載の効果を奏する投射型表示装置を提供することが可能となる。（第５の実施形態）
図８に第３の実施形態を示す投射型表示装置の構成図を示す。本実施形態では、Ｂ光成分とＧ光成分がＰ偏光光で、Ｒ光成分がＳ偏光光で複合プリズムに入射する。
【００４８】
図８では偏光変換装置１０２Ｐで光源光をＰ偏光光に変換し、波長選択性位相板１０３ＲでＲ光成分のみをＳ偏光に変換しているが、偏光変換装置によって光源光をＳ偏光光に変換し、Ｂ光成分とＧ光成分とをＰ偏光光に変換する構成を採用してもよいことはいうまでもない。
【００４９】
図９（Ａ）にダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅの光学特性、図９（Ｂ）にダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆの光学特性を示す。いずれも縦軸は反射率を、横軸は波長を示し、特性図中の実線はＰ偏光、点線はＳ偏光の特性を示している。ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅは、Ｐ偏光のカットオフ波長λＲＰＥがＢ光とＧ光の境界波長に存在し、Ｓ偏光のカットオフ波長λＲＳＥはＢ光波長域の中に存在する。従って、ダイクロイック膜１０４Ｄ−ＥはＰ偏光に関して、Ｇ光とＲ光を実質的に全て反射、Ｂ光を実質的に全て透過する。ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆは、Ｂ光とＧ光の境界波長に実質的にＳ偏光のカットオフ波長λＲＳＦが存在し、Ｐ偏光のカットオフ波長λＲＰＦはＧ光波長域の中に存在する。従ってダイクロイック膜１０４Ｄ−ＦはＳ偏光に関して、Ｇ光とＲ光を実質的に全て反射し、Ｂ光を実質的に全て透過する。
複合プリズム１０４に入射した光はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅに入射して、Ｓ偏光光のＲ光成分とＰ偏光光のＧ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅを実質的に全て反射し、Ｐ偏光光のＢ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅを実質的に全て透過する。
【００５０】
Ｐ偏光光のＢ光成分は偏光分離面１０４Ｐを透過して、Ｂ光用反射型ライトバルブ１０５Ｂに入射し、変調作用を受けてプリズム１０４に再入射する。そして変調作用を受けた光のうちＳ偏光成分が偏光分離面１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆに入射する。
【００５１】
Ｓ偏光光のＲ光成分は偏光分離面１０４Ｐを反射し、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０５Ｒに入射し、変調作用を受けてプリズム１０４Ｐに再入射する。そして、変調作用を受けた光のうちＰ偏光成分が偏光分離膜１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆに入射する。
【００５２】
Ｐ偏光光のＧこう成分は、偏光分離面１０４Ｐを透過し、Ｇ光用反射型ライトバルブ１０５Ｇに入射し、変調作用を受けてプリズム１０４Ｐに再入射する。そして、変調作用を受けた光のうちＳ偏光成分が偏光分離膜１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆに入射する。
【００５３】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆは、Ｓ偏光光がＢ光とＧ光との境界にカットオフ波長を有するため、Ｓ偏光光のＢ光成分は実質的に全てダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆを透過し、Ｓ偏光光のＧ光成分とＰ偏光光のＲ光成分は実質的に全て反射する。従って、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の色分離及び色合成は、複合プリズムに入射する光の全ての波長域で損失なく達成され、色合成された光はプリズム１０４ｃを射出して投射レンズ１０６に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
【００５４】
上述の様に本実施例ではＳ偏光のＲ光成分、Ｐ偏光のＧ光、Ｂ光成分を複合プリズムに入射し、第１ダイクロイック膜にＰ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフ波長の存在する膜、第２ダイクロイック膜にＳ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフは長の存在する膜を使用することによって、全ての波長域に光の損失のない投射型表示装置の光学系を提供できる。
【００５５】
本実施形態も変形としてＢ光用ライトバルブに入射する光をＰ偏光でなくＳ偏光とする構成が考えられる。しかし、この構成においても、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆに図９（Ａ）を使用した場合には、Ｂ光の長波長側λＢＳＥ〜λＢＰＥ部が、また、図９（Ｂ）を使用した場合にはＧ光の短波長側λＢＳＦ〜λＢＰＦ部が光路外に廃棄されることになって、色合成において光の損失が発生して投射像の輝度が低下するので、投射型表示装置として望ましい形態とはならない。
しかし、Ｂ光成分をＳ偏光としてＲ光用ライトバルブに入射させた場合には、波長選択性位相変換板１０３ＲをＧ光とＢ光成分をＳ偏光光に変換する機能を有するものに替えることによって、光の損失を回避することができる。以下この構成について説明する。
（第６の実施形態）
図１０に本実施例の実施形態の装置構成を示す。前実施例の波長選択性位相変換板１０３Ｒに、入射光のうちＢ成分及びＧ成分の偏光方向を９０°回転する波長選択性位相変換板１０３ＢＧを用い、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅ’に光学図９（Ｂ）の光学特性を有する膜を用い、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ‘に図９（Ａ）の光学特性を有する膜を用いた以外、本実施形態は第５実施形態と基本的な構成は同じである。これらの変更に伴い、Ｂ光用ライトバルブ１０５Ｂはプリズム１０４ｂに相対する位置に、Ｇ光用ライトバルブ１０５Ｇはプリズム１０４ａに相対する位置に、Ｒ光用ライトバルブ１０５Ｒはプリズム１０４ｃに相対する位置に配置されることになる。
【００５６】
波長選択性位相板１０３ＢＧを射出したＰ偏光のＲ光成分と、Ｓ偏光のＢ光成分とＧ光成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅ‘に入射する。当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’はＳ偏光光がＢ光とＧ光との境界にカットオフ波長を有するので、Ｓ偏光のＢ光成分は実質的に全て当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅ’を透過し、Ｓ偏光のＧ光成分とＰ偏光のＲ光成分は実質的に全て当該ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅ’を反射する。
Ｓ偏光光であるＢ光成分は偏光分離面１０４Ｐを反射し、Ｂ光用反射型ライトバルブ１０５Ｂに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。ここで前記変調作用を受けた光のうちＰ偏光成分が偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’に入射する。
【００５７】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅ‘を反射したＳ偏光のＧ光成分は偏光分離面１０４Ｐを反射して、Ｇ光用反射型ライトバルブ１０５Ｇに入射して変調作用を受け、プリズム１０４に再入射する。そして、変調作用を受けた光のうちＰ偏光光が偏光分離面１０４Ｐを透過して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’に入射する。
【００５８】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｅ‘を反射したＰ偏光のＲ光成分は偏光分離面１０４Ｐを透過して、ライトバルブ１０４Ｒに入射し、変調作用を受けてプリズム１０４に再入射する。前記変調作用を受けた光のうちＳ偏光成分が前記偏光分離面１０４Ｐを反射して検光され、ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’に入射する。
【００５９】
ダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’はＰ偏光光がＢ光とＧ光との境界にカットオフ波長を有するので、Ｐ偏光のＢ項成分はダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’を実質的に全て透過し、Ｐ偏光のＧ光成分とＳ偏光のＲ光成分は実質的に全てダイクロイック膜１０４Ｄ−Ｆ’を反射して色合成が達成される。色合成された光はプリズム１０４ｃを射出して投射レンズ１０６に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
【００６０】
本実施形態のように、複合プリズム１４に入射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光成分のうち、Ｒ光成分をＰ偏光に、Ｂ光成分とＧ光成分とをＳ偏光とし、第１ダイクロイック膜にＳ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフ波長の存在するＢ光成分反射膜、第２ダイクロイック膜にＰ偏光光がＢ光とＧ光との境界波長にカットオフ波長の存在するＢ光成分反射膜を使用することによって、複合プリズムに入射した光の内全ての波長領域に渡って実質的に損失無く色分離、色合成を達成できる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、プリズムに入射した光の全ての波長域に渡って実質的に光の損失なく色分離、検光および色合成が行える複合プリズムを得ることができ、更に、当該複合プリズムを投射型表示装置の色分解光学系、検光光学系、色合成光学系として用いることによって、投射型表示装置の小型化が図れるとともに、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光の全ての波長域について損失なく利用でき、投射像の高輝度化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の投射型表示装置を説明する構成図である。
【図２】第１実施形態にて使用する２枚のダイクロイック膜の光学特性図である。
【図３】本発明の実施形態に使用する複合プリズムの斜視構成図である。
【図４】本発明の第２実施形態の投射型表示装置を説明する構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態の投射型表示装置を説明する構成図である。
【図６】第２実施形態にて使用する２枚のダイクロイック膜の光学特性図である。
【図７】本発明の第４実施形態の投射型表示装置を説明する構成図である。
【図８】本発明の第５実施形態の投射型表示装置を説明する構成図である。
【図９】第３実施形態にて使用する２枚のダイクロイック膜の光学特性図
【図１０】本発明の第６実施形態の投射型表示装置を説明する構成図である。
【図１１】従来の投射型表示装置の構成図である。
【符号の説明】
１０１　光源
１０２Ｐ、１０２Ｓ　偏光変換装置
１０３Ｂ、１０３ＢＧ、１０３Ｒ　波長選択性位相板
１０４　複合プリズム
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ　プリズム部材
１０４Ｄ−Ａ（Ａ‘）、１０４Ｄ−Ｃ（Ｃ’）、１０４Ｄ−Ｅ（Ｅ‘）　第１ダイクロイック膜
１０４Ｄ−Ｂ（Ｂ‘）、１０４Ｄ−Ｄ（Ｄ’）、１０４Ｄ−Ｆ（Ｆ‘）　第２ダイクロイック膜
１０４Ｐ　偏光分離面
１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂ　反射型ライトバルブ
１０６　投射レンズ
【図１】
2004012968.tif 000003
【図２】
2004012968.tif 000004
【図３】
2004012968.tif 000005
【図４】
2004012968.tif 000006
【図５】
2004012968.tif 000007
【図６】
2004012968.tif 000008
【図７】
2004012968.tif 000009
【図８】
2004012968.tif 000010
【図９】
2004012968.tif 000011
【図１０】
2004012968.tif 000012
【図１１】
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