JPH01214801A - カラー画像合成用ダイクロイックプリズム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー投写装置において赤、緑、青の三原色
画像を合成するためのカラー画像合成用ダイクロイック
プリズムに関する。

〔従来の技術〕

従来の三原色による画像を合成して投写・表示を行なう
投写型カラー表示装置は特開昭５９−２５１９８７に示
されている。ここでは、白色光をダイクロイックミラー
にて、赤、緑、青の三原色に分け、夫々の画像変調用ラ
イトバルブにより赤、緑、青の画像信号を形成し、光学
硝子を基材とするダイクロイックプリズムにより画像の
合成を行ない、琳−の投写レンズにより、スクリーン上
にカラー画像を投映するものでありた。

〔発明が解決しようとする課題〕

近来カラーＣＲＴ表示装置の内型化を始めとして、５０
吋を超える大型カラー表示装置への需要は家庭用途から
小劇場向けまで広範に高まっている。その特性には、５
０〜２００吋の大画面と室内照明環境で見える充分な明
るさとハイビジョンにも対応できる解像力を有するカラ
ー光示能力が求められている。

ライトバルブとダイクロイックプリズムによる画像合成
を行なうカラー投写装置は、小型、軽量であり画面の大
きさが任意に選べるため高い評価を得ている。しかし、
ダイクロイックプリズムの硝材のコストは高く、脈理・
気泡による歩留シによりその価格は高いものとなりてい
る。更にまた１１．１、高密度、高輝度画面を実現させ
るためには、ライトバルブと共にダイクロイックプリズ
ムの大型化とが必要となり、ダイクロイックプリズムの
製造技術の困難さのために、実用上の障害となっている
。

本発明は、このような間盟点を解決するもので、その目
的とするところは、簡単な構造により、低廉、軽量なダ
イクロイックプリズムを実用に供するものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明のダイクロイックプリズムは、赤色反射ダイクロ
イックミラーと青色反射ダイクロイックミラーとを十文
字状に組み合わせ、少なくとも四方に醜明窓を有する容
器の中に設置し、屈折率調整用の液体を充填することを
特徴とする。

〔実施例〕

第１図は、本発明のダイクロイックプリズム１の斜視図
を示す、容器１０には入射透明窓２，３．４（図の裏側
）と出射透明窓５（図の裏側）とを設ける。６，７は青
反射用ダイクロイックミラーであり、８．９は赤反射用
ダイクロイックミラーである。４枚のダイクロイックミ
ラーの隙間を最小とするために、赤反射及び青反射のダ
イクロイック膜は、それぞれ図中ＲＡ、ＲＢで示し付き
合わせ配置としである。しかし、ダイクロイックミラー
の透明基板の屈折率と、周囲の媒質の屈折率とが異なる
と（例えば空気）、第２図に十文字ダイクロイックミラ
ーの中で伝わる平行光線を示す様に、入射側と出射側と
の対応がなくなり画像が乱れる。これを防ぐためには、
透明基板の屈折率とほぼ屈折率の等しい液体を充填する
ことにより、基板、液体の界面反射をなくして多重反射
によるノイズを防ぎ、更に伝達光路の違いにおける屈折
角の差に寄因する画像のずれを防止するものである。

以下、本発明による具体例を説明する。容器１０はアル
ミダイキャストにより成形したもので、四面の透明窓２
，５，４．５には接着剤貼付けまたはパツキン構造によ
る透明基板を取シ付ける。また容器の内面底部には案内
溝が設けられており、十文字ダイクロイックミラーを位
置決めする。十文字ダイクロイックミラーは、酸化チタ
ン或いは酸化硅素或いは酸化セリウムなどの金属酸化物
を透明基板であるソーダガラス或いはＢＫ−７などの上
に多層膜蒸着したものである。密閉容器構造とするため
に、上蓋１１を図示しないパツキンを介して取シ付ける
。その際、上記十文字ダイクロイックミラーは前記上蓋
により固定することが出来るが、予め前記案内溝の中に
接着固定しても良い。上Ｍ１１に設けられた注入孔１２
より、前記屈折率調整液としてグリセリン（１，４７５
）、セダ油（１，５１６）＊パラフィン油（１゜４８）
、ベンゼン（１，５０）などを注入する。

括弧内は屈折率を示す。

この上５にして得られたダイクロイックプリズムは、ダ
イクロイックミラーの蒸着膜厚の制御により任意の分光
特性を得ることが出来る。第３図には青及び赤反射膜の
Ｓ偏光に対する反射強度及び緑のＰ偏光に対する透過強
度を示す。即ち青反射膜は５０％反射を示す波長が４８
０〜５５０１ｍであり、赤反射を示す波長が５５０〜６
２０ｎ隅である。このダイクロプリズムは、青、Ｍ、赤
の色相においてピーク透過率がほぼ１００％となるため
、損失の少ない、画像合成手段として優れたものである
。

実施例２ 第４図は、本発明によるダイクロイックプリズムを含む
画像合成、投写部の構成を示す。ライトバルブ４１のシ
ャッタから出た光は、角度αで発散し、ダイクロイック
プリズムに入る。ダイクロイックミラー４２の中央部に
は、ダイクロイック膜の形成されていない長さＧの膜切
シ部４３が存在する。投写レンズ４４は呑込み角度βの
光束をスクリーン４５に投映する。さて上記ライトノ（
ルプを通過した光束の角度αと投写レンズの呑込み角度
βとのいずれか一方の小さい角度をθｂとする。スクリ
ーンに投映する光束と、膜切れ部を照射する光束をそれ
ぞれφ丁、φＦとするとき、ライトバルブから上記膜切
れ部までの光路長を１８Ｆとすると φ’ｆ’　＃２　・Ｌ８Ｆ　Ｘｔｕ　（θＬ）φＦ　夕
Ｇ　Ｘ　ｃｏｓ　（４５°　）従って、φｒくφ↑７１
０のとき、膜切れによる光量ムラ、色ムラは、肉視にお
いて識別できなくなる。この結果 ｏ（ａ２ｓｘ（ＬｇｒＸ−（θＬ）） を得る。

投写スクリーン上の光量ムラを少なくするために、光源
照明系の照射角度（α）を大きくとり、θＬ＝βとなる
テレセントリック投写レンズを用いる光学系において、
θｔ、＝７°　ｓＬｓｙｚ５０ｒｒｍとすると、０〜１
Ｍとなる。この値は、十文字状ダイクロイックミラーの
構成を、第５図（イ）に示すように、透明基板５１の厚
さαを１順もしくはそれ以下とするか、他の例の如き構
成にすることでもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ダイクロイックミラ
ーの組立てにより、色合成用のダイクロイックプリズム
をつくることが出来る。ダイクロイックミラーの基材に
は、板材が使用できるため、脈理や気泡などの欠陥も少
なく、従来のガラスプリズムと°比べて硝材の使用量が
少なく高精度の研摩工程も不要である。本発明では、比
重の大きい硝材に替−）″Ｃ，屈折率調整用の液体を使
用するために、３〜５’ＪＪＩＪの軽量化が出来る。更
にまた、十文字ダイクロイックミラーを収容する容器に
、ネジ、穴などの組立てもしくは調整１ｒ！を造を舖え
ることにより、従来のｔｆｔのあるダイクロプリズムを
支えるために必要となった保持構造を簡素化することが
出来、かつ光学的位置合わせな容易にすることが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるダイクロイックプリズムの斜視
図。 第２図は、屈折率調整液がないときのダイクロイックミ
ラーを伝播する光束の状態図。 第３図は、本発明によるダイクロイックプリズムの光学
特性図。 第４図は、本発明による他の実施例を示す平面図。 第５図（イ）（ロ）（ハ）は、゛本発明におけるダイク
ロイックミラーの他の具体例を示す構成図ｇｇ６図は、
従来のダイクロイックミラーの購造図。 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士綾上務（他１名） ／２　　　　　二主人】−トノ 第１図 第２図 ４ｏｏ　　　　　　ｔｏｏ　　　　　　ｇａｐ　　　　
　　ｑ、６誠表 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）（ｌ−
）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のライトバルブと、カラー画像合成用ダイクロイッ
   クプリズムと投写レンズとを備える投写装置において、
   複数の入射窓と、出射窓とを有する容器の中に、２種類
   のダイクロイックミラーを十文字状に配置し、屈折率：
   ｎ＞１の透光性媒質を充填したことを特徴とするカラー
   画像合成用ダイクロイックプリズム。