JPH11160656A

JPH11160656A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JPH11160656A
Application number: JP9340525A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hattori; 徹夫服部; Kazufumi Ishibashi; 和史石橋
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】透過性光学ブロックで構成された上記光学部
材を採用しても、種々の熱応力、外部応力に対して光学
的に安定な性能を担保し、画質劣化が少なく、且つ画素
ズレの少ない投射型表示装置を提供する。【解決手段】ライトバルブ１０４と、射出光を色合成
させるためのクロスダイクロイックプリズム１０３と、
クロスダイクロイックプリズム１０３によって合成され
た合成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリ
ッタ１０２とを備えた投射型表示装置において、前記色
合成用クロスダイクロイックプリズム１０３と、前記検
光用偏光ビームスプリッタ１０２とを構成する透光性材
料は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光波
長領域またはＧ光波長領域に存在する透光性材料から構
成され、クロスダイクロイックプリズム１０３を構成す
る４個のうちの隣接する２組のプリズム部材Ｇ１，Ｇ
２，Ｇ３，Ｇ４について、各組を構成する２個の屈折率
の差は０．０００５以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調素子
（ライトバルブ）を使用した投射型表示装置に関し、特
に応力の影響に対して光学的に安定な性能を確保し、投
射像の画質劣化を効果的に抑える構造を備えた投射型表
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、投射型表示装置に用いられる
ライトバルブとしては、偏光を利用して空間的に変調す
る位相差変調型（偏光変調型）のライトバルブが知られ
ている。そして、この位相差変調型のライトバルブとし
て、例えば液晶を用いて構成されたもの（位相差変調型
液晶ライトバルブ）が実用化されている。このような位
相差変調型のライトバルブを用いた従来の投射型表示装
置では、偏光子及び検光子として偏光ビームスプリッタ
が用いられる。

【０００３】従来の投射型表示装置においては、偏光ビ
ームスプリッタに入射された光（例えば光源光）が当該
偏光ビームスプリッタによって透過されるＰ偏光成分と
反射されるＳ偏光成分とに偏光分離される。そして、こ
のうちの一方の偏光光は色分解光学系によって所定の色
に分解され、各色光は各色光毎に配置された前述のライ
トバルブに入射され、当該素子の液晶層によって変調さ
れ射出された光は色合成をうけて再度前記偏光ビームス
プリッタに入射され、当該偏光ビームスプリッタの偏光
分離部によって検光作用を受け、前記変調光のみを反射
または透過させることによって取り出し、当該光を投射
レンズによってスクリーン上に投射するのである。

【０００４】このような投射型表示装置として、図４に
示すようなものが知られている。すなわち、ランプなら
びに楕円鏡等の凹面鏡から構成される光源１０１から光
源光が射出され、この光源光は整形レンズ１１１によっ
て略平行光束に整形されて偏光分離光学系を構成する偏
光ビームスプリッタ１０２に入射され、偏光分離部１０
２Ｐにより、透過して廃棄されるＰ偏光と反射して射出
されるＳ偏光とに偏光分離される。

【０００５】このＳ偏光は色分解光学系と色合成光学系
を兼ねるクロスダイクロイックプリズム１０３に入射さ
れる。このクロスダイクロイックプリズム１０３は直角
二等辺三角形柱プリズム４個をその所定斜面にＲ光反射
ダイクロイック膜１０３ＲまたはＢ光反射ダイクロイッ
ク膜１０３Ｂを形成し、直角部を合わせる構成にて接着
したプリズムであって、Ｒ光ダイクロイック膜１０３Ｒ
とＢ光反射ダイクロイック膜１０３Ｂが互いに直交して
Ｘ型に配置した構成とされたものである。そして、前記
の入射Ｓ偏光は両ダイクロイック膜１０３Ｒ，１０３Ｂ
によって反射されて反対の方向に進行するＢ光、Ｒ光な
らびに透過して進行するＧ光とに３色分離作用を受け
る。

【０００６】各色光の当該クロスダイクロイックプリズ
ム１０３射出面近傍には各色毎にライトバルブ１０４
Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂが配置されており、各ライトバ
ルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの各色用の信号によ
って変調作用を受け、変調光と非変調光の混合として当
該ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂにて反射
されて射出され、再度クロスダイクロイックプリズム１
０３に入射される。

【０００７】入射Ｒ，Ｂ色光はダイクロイックミラー１
０３Ｒならびに１０３Ｂによって反射され、又、Ｇ光は
そのまま透過して色合成を達成して進行し、クロスダイ
クロイックプリズム１０３から射出される。

【０００８】射出光は前記偏光ビームスプリッタ１０２
に入射し、偏光分離部１０２Ｐによって変調光のみを透
過させることによって検光し、当該検光光を「投射光学
系」としての投射レンズ１１２によって図示しないスク
リーンにフルカラー像として投射するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような投射型表示装置においては以下に述べるような課
題がある。

【００１０】すなわち、従来における投射型表示装置に
おいては、上記のように透過性ブロック部材として、偏
光分離、検光光学系としての偏光ビームスプリッタ１０
２ならびに色分離、合成光学系としてのクロスダイクロ
イックプリズム１０３、フィリップス型プリズムを使用
しているが、これらは通常光学ガラスにて形成される。

【００１１】通常光学ガラス部材は所定の光弾性定数を
有しており、種々の原因によって当該定数によって発生
する光学的異方性が複屈折を誘発し、これら光学ブロッ
クを透過する偏光の特性を乱して不均一にしてしまい、
投射画像の画質劣化を免れることができなかった。

【００１２】特に従来例にて記載した投射型表示装置に
おいては、ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ
を射出した光の中の変調光は前記光学部材（クロスダイ
クロイックプリズム１０３）を透過し、検光用の偏光ビ
ームスプリッタ１０２を透過して、投射されるわけであ
るから、ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂか
ら偏光ビームスプリッタ１０２までの光路中におけるガ
ラスブロック部材中における偏光状態の変化は、投射像
の性能に直接影響を与えてしまい、像の画質劣化を与え
てしまっていた。

【００１３】ここで、上記種々の原因とは主に透過性光
学材料の加工工程（切断、接合及び表面への成膜）や、
当該光学材料を光学系に組み込む際の操作（治具での保
持、接着等）の際に生じる外部応力や、透過性材料内部
からの発熱（光エネルギーの吸収等）あるいは外部発熱
体からの熱（周辺機器の発熱等）による熱応力、さらに
発熱時の熱膨張係数の異なる材料の接触接合に係る応力
などである。これら原因をすべてなくすことは、これら
原因が透過性ブロック作製時からこれらの取り付け、な
らびに投射型表示装置の使用時まで及んでおり、非常に
困難である。

【００１４】また、上記ライトバルブ１０４Ｒ，１０４
Ｇ，１０４Ｂ射出光がクロスダイクロイックプリズム１
０３を経由して色合成を受ける際には、当該クロスダイ
クロイックプリズム１０３を構成する透光性部材の複数
個を透過する際に各透過性部材の有する屈折率の差によ
って光線がズレてしまい、各ライトバルブ１０４Ｒ，１
０４Ｇ，１０４Ｂからの射出各色光を色合成したときに
画素ズレを起こしてしまう現象も発生する。

【００１５】そこで、本発明は以上の課題を解決すべく
なされたものであって、透過性光学ブロックで構成され
た上記光学部材を採用しても、上記原因による種々の熱
応力、外部応力に対して光学的に安定な性能を担保し、
画質劣化が少なく、且つ画素ズレの少ない投射型表示装
置を提供することをその目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、入射されたＲ光をＲ
光用信号に基づいて変調させて射出するＲ光用ライトバ
ルブと、入射されたＧ光をＧ光用信号に基づいて変調さ
せて射出させるＧ光用ライトバルブと、入射されたＢ光
をＢ光用信号に基づいて変調させて射出させるＢ光用ラ
イトバルブと、該射出光を色合成させるためのクロスダ
イクロイックプリズムと、該クロスダイクロイックプリ
ズムによって合成された合成光を検光して変調光を取り
出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型表示装置
において、前記色合成用クロスダイクロイックプリズム
と、前記検光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光
性材料は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ
光波長領域またはＧ光波長領域に存在する透光性材料か
ら構成され、更に、前記クロスダイクロイックプリズム
を構成する４個のうちの隣接する２組のプリズム部材に
ついて、各組を構成する２個の屈折率の差は０．０００
５以下である投射型表示装置としたことを特徴とする。

【００１７】請求項２に記載された発明は、入射された
Ｒ光をＲ光用信号に基づいて変調させて射出するＲ光用
ライトバルブと、入射されたＧ光をＧ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＧ光用ライトバルブと、入射さ
れたＢ光をＢ光用信号に基づいて変調させて射出させる
Ｂ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるための
クロスダイクロイックプリズムと、該クロスダイクロイ
ックプリズムによって合成された合成光を検光して変調
光を取り出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型
表示装置において、前記色合成用クロスダイクロイック
プリズムと、前記検光用偏光ビームスプリッタとを構成
する透光性材料は、光弾性定数の絶対値か最小値となる
波長がＢ光波長領域またはＧ光波長領域に存在する透光
性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイック
プリズムを構成する４個のうちの隣接する２組のプリズ
ム部材について、各組を構成する２個の屈折率の差は
０．０００１以下である投射型表示装置としたことを特
徴とする。

【００１８】請求項３に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第１および第２の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第１又は第２の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光学系によって色分
解されたＲ光、Ｇ光ならびにＢ光をぞれぞれ変調して射
出する第１、第２ならびに第３のライトバルブと、該第
１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、前記色合成用クロスダイクロイ
ックプリズムと、前記検光用偏光ビームスプリッタとを
構成する透光性材料は、光弾性定数の絶対値が最小値と
なる波長がＢ光波長領域またはＧ光波長領域に存在する
透光性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイ
ックプリズムを構成する４個のうちの隣接する２組のプ
リズム部材について、各組を構成する２個の屈折率の差
は０．０００５以下である投射型表示装置としたことを
特徴とする。

【００１９】請求項４に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第１および第２の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第１又は第２の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光学系によって色分
解されたＲ光、Ｇ光ならびにＢ光をそれぞれ変調して射
出する第１、第２ならびに第３のライトバルブと、該第
１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、該色合成用クロスダイクロイッ
クプリズムと、前記検光用偏光ビームスプリッタとを構
成する透光性材料は、光弾性定数の絶対値が最小値とな
る波長がＢ光波長領域またはＧ光波長領域に存在する透
光性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイッ
クプリズムを構成する４個のうちの隣接する２組のプリ
ズム部材について、各組を構成する２個の屈折率の差は
０．０００１以下である投射型表示装置としたことを特
徴とする。

【００２０】請求項５に記載された発明は、入射された
Ｒ光をＲ光用信号に基づいて変調させて射出するＲ光用
ライトバルブと、入射されたＧ光をＧ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＧ光用ライトバルブと、入射さ
れたＢ光をＢ光用信号に基づいて変調させて射出させる
Ｂ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるための
クロスダイクロイックプリズムと、該クロスダイクロイ
ックプリズムによって合成された合成光を検光して変調
光を取り出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型
表示装置において、前記偏光ビームスプリッタならび
に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透光
性材料は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域におけ
る各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値であ
る第２の値、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第３の値のうちの、前記
第２の値又は第３の値が他の値に比べて最も小さくなる
透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイ
ックプリズムを構成する４個のうちの隣接する２組のプ
リズム部材について、各組を構成する２個の屈折率の差
は０．０００５以下である投射型表示装置としたことを
特徴とする。

【００２１】請求項６に記載された発明は、入射された
Ｒ光をＲ光用信号に基づいて変調させて射出するＲ光用
ライトバルブと、入射されたＧ光をＧ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＧ光用ライトバルブと、入射さ
れたＢ光をＢ光用信号に基づいて変調させて射出させる
Ｂ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるための
クロスダイクロイックプリズムと、該クロスダイクロイ
ックプリズムによって合成された合成光を検光して変調
光を取り出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型
表示装置において、前記偏光ビームスプリッタならび
に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透光
性材料は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域におけ
る各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値であ
る第２の値、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第３の値のうちの、前記
第２の値又は第３の値が他の値に比べて最も小さくなる
透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイ
ックプリズムを構成する４個のうちの隣接する２組のプ
リズム部材について、各組を構成する２個の屈折率の差
は０．０００１以下である投射型表示装置としたことを
特徴とする。

【００２２】請求項７に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第１および第２の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第１又は第２の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光字系によって色分
解されたＲ光、Ｇ光ならびにＢ光をそれぞれ変調して射
出する第１、第２ならびに第３のライトバルブ、該第
１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、前記偏光ビームスプリッタなら
びに、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透
光性材料は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第２の値、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性
定数の絶対値の平均的な値である第３の値のうちの、前
記第２の値又は第３の値が他の値に比べて最も小さくな
る透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロ
イックプリズムを構成する４個のうちの隣接する２組の
プリズム部材について、各組を構成する２個の屈折率の
差は０．０００５以下である投射型表示装置としたこと
を特徴とする。

【００２３】請求項８に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第１および第２の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第１又は第２の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光学系によって色分
解されたＲ光、Ｇ光ならびにＢ光をそれぞれ変調して射
出する第１、第２ならびに第３のライトバルブと、該第
１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、前記偏光ビームスプリッタなら
びに、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透
光性材料は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第２の値、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性
定数の絶対値の平均的な値である第３の値のうちの、前
記第２の値又は第３の値が他の値に比べて最も小さくな
る透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロ
イックプリズムを構成する４個のうちの隣接する２組の
プリズム部材について、各組を構成する２個の屈折率の
差は０．０００１以下である投射型表示装置としたこと
を特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明に係る投射型表示装置につ
いて第１図乃至第３図を参照して説明する。なお、投射
型表示装置の構成としては従来例の図４にて記載の投射
型表示装置と同様であるが、偏光ビームスプリッタ１０
２及びクロスダイクロックプリズム１０３の構造が相違
する。

【００２５】本実施の形態においては、クロスダイクロ
イックプリズム１０３を構成する４個の透過性光学部材
の各々は、それら光弾性定数の絶対値が最小値となる波
長がＢ光またはＧ光領域に存在する透過性材料からなる
部材を用いて構成される。また、前記光学部材の各々の
光弾性定数はＲ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第２の値、及び、Ｂ光波長領域における各波長に対
する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第３の値の
うちの、前記第２及び第３の値が他の値に比して最も小
さい透過性材料からなる部材を用いて構成しても良い。

【００２６】以下に、この透過性材料について説明す
る。

【００２７】一般に、ガラスのような等方等質な透過性
材料に力を加えて応力を生じさせると、この透過性材料
に光学的な異方性が生じ、ある種の結晶体と同じように
複屈折性を持つようになる。このような現象は、光弾性
効果と呼ばれている。応力が生じたときの透過性材料の
屈折率は屈折率楕円体で表すことができ、この屈折率楕
円体の主屈折率軸は主応力軸に一致する。一般に、主屈
折率をｎ₁，ｎ₂，ｎ₃、主応カをσ₁，σ₂，σ₃（それぞ
れ添字が共通なものは同一方向にある）とすると、これ
らの間には次式のような関係が成立する。

【００２８】〔数１〕ｎ₁＝ｎ₀＋Ｃ₁σ₁＋Ｃ₂（σ₂＋σ₃）・・・（１）〔数２〕ｎ₂＝ｎ₀＋Ｃ₁σ₂＋Ｃ₂（σ₃＋σ₁）・・・（２）〔数３〕ｎ₃＝ｎ₀＋Ｃ₁σ₃＋Ｃ₂（σ₁＋σ₂）・・・（３）ここで、Ｃ₁，Ｃ₂は光の波長及び透過性材料の物質に固
有の定数である。なお、ｎ₀は無応力時の屈折率であ
る。

【００２９】このような透過性材料に光を入射させた場
合、その方向がσ₃と同一な方向となるように座標をと
れば、入射光はそれぞれσ_l，σ₂方向の、すなわち互い
に振動面が直交する２つの直線偏光成分に分かれる。当
該透光性材料から光が射出する際には、各主応力方向の
屈折率（ｎ₁，ｎ₂）が異なるために、これら２つの直線
偏光成分の間には次式で表されるような光路差（位相
差）△φが生じる。

【００３０】〔数４〕 △φ＝（２π／λ）×（ｎ₁−ｎ₂）×ｌ＝（２π／λ）×（Ｃ₁−Ｃ₂）×（σ₂−σ₁）×ｌ＝（２π／λ）×Ｃ×（σ₂−σ₁）×ｌ・・・・（４）ここで、λは光の波長、ｌは透過性材料の光透過厚であ
る。Ｃ＝（Ｃ₁−Ｃ₂）は光弾性定数と呼ばれ、応力によ
って生じる複屈折の大きさを示す係数（単位応力当たり
の複屈折量）である。

【００３１】本発明者らは、偏光ビームスプリッタ１０
２用の透光性材料として種々の組成のガラスを作製し、
直線偏光の種々の波長の単色光を用いて、当該試料にσ
₂＝σ₃＝０となる方向に既知の応力をかけた状態で当該
試料の複屈折を測定し、上述の数１〜数４から当該試料
の光弾性定数Ｃを算出した。作製したガラスの組成の範
囲は、酸化物換算の重量％で以下に示すようにした。

【００３２】ＳｉＯ₂１７．０〜２９．０％ＬｉＯ₂＋Ｎａ₂０＋Ｋ₂００．５〜５．０％ＰｂＯ７０．０〜７５．０％Ａｓ₂０₃＋Ｓｂ₂０₃０〜３．０％各成分の組成範囲をこのように設定した理由は、以下の
とおりである。

【００３３】上記組成成分のうちのＰｂＯ（酸化鉛）
は、ＰｂＯを含有する組成系のガラスにおいては、光弾
性定数Ｃの値がＰｂＯの含有量に大きく依存することを
利用し、光弾性定数Ｃの値を制御するために用いられた
ものである。ＰｂＯの含有量により光弾性定数Ｃの値が
変化するのは、鉛イオンの配位状態がその含有量の増加
とともに変化するためと考えられる。

【００３４】ＳｉＯ₂はこのガラスの光学用ガラス形成
酸化物であり、１７重量％以上含有されることが望まし
い。ただし、当該ＳｉＯ₂の含有量は上記ＰｂＯの含有
量を上記重量％としたことにより２９重量％がその上限
となる。

【００３５】ＬｉＯ₂＋Ｎａ₂０＋Ｋ₂０といったアルカ
リ金属成分は、ガラスの熔解温度及びガラス転移温度を
下げ、ガラス失透に対する安定性を高める効果を有する
ために、０．５重量％以上含有されることが望ましい。
ただし、その含有率が５重量％を越えると当該ガラスの
化学的耐久性が損なわれることとなるために好ましくな
い。脱泡剤として使用すべきＡｓ₂０_3、Ｓｂ₂０₃ある
いは（Ａｓ₂０₃＋Ｓｂ₂０₃）は必要に応じて、ガラス原
料中に混入させることが可能であるが、その含有量が３
重量％を越えると当該ガラスの耐失透性、分光透過性が
損なわれるために好ましくない。

【００３６】前述のようにして行った測定結果の一部を
表１に示す。表１には、各ガラス試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
８の組成と、当該ガラス試料の光弾性定数Ｃの絶対値が
最小になる（すなわち、実質的にゼロになる）波長とを
示している。

【００３７】

【表１】なお、ここで製造したガラスは、表１に示す各成分に対
応する原料として酸化物、フッ化物、水酸化物、炭酸
塩、硝酸塩などを用意し、それらを所定の割合に秤量、
混合して調合原料として９００℃〜１３００℃に加熱し
て電気炉中で熔解、清澄、撹拌をおこなって均質化した
後に、予熱された金型に鋳込み徐冷することによって製
造したものである。そして、光弾性定数Ｃの測定サンプ
ルとしてのガラス試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８はこのように
製造した各組成のガラスを研削、研磨して作製したもの
である。

【００３８】表１に示す測定結果、すなわち、光弾性定
数Ｃの絶対値が最小になる光の波長の測定値から、上述
の組成範囲のガラスでは、当該ガラスの組成中のＰｂＯ
含有量と光弾性定数Ｃの絶対値の最小となる波長との間
に図１に示す相関関係があることが判明した。ただし、
図１中の曲線は、ＰｂＯの含有量を７１重量％〜７５重
量％の間で、３次多項式にてフィッティングしたもので
ある。これにより、図１中の組成の範囲では、ＰｂＯ含
有量を制御する事により、光弾性定数Ｃの絶対値が最小
値となる光の波長を制御することができることが判明し
た。図１から例えば、Ｂ光波長領域３８０ｎｍ〜５００
ｎｍにおいて光弾性定数Ｃの絶対値を最小値にするため
には、ＰｂＯ含有量を７１．０重量％〜７３．７重量％
にすればよいことがわかる。

【００３９】一方、発明者らは、３種類の偏光ビームス
プリッタを用意し、当該偏光ビームスプリッタの評価結
果から、偏光ビームスプリッタやプリズム等に用いる透
過性部材は入射光の波長に対して光弾性定数の絶対値が
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であることが望ましいと
の結論を得た。すなわち、前記３種類の偏光ビームスプ
リッタとしては、（１）前述の組成範囲内の組成を有
し、前述した工程により製造したガラスであって、所定
波長の緑色単色光に対する光弾性定数Ｃの絶対値が０．
０１×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下のガラスを用いて構成され
たもの、（２）前記緑色単色光に対する光弾性定数Ｃの
絶対値が１．３３×１０^-8ｃｍ²／Ｎのガラスからなる
部材を用いて構成されたもの、（３）前記緑色単色光に
対する光弾性定数Ｃの絶対値が２．０×１０^-8ｃｍ²／
Ｎのガラスからなる部材を用いて構成されたもの、を用
意した。そして、各偏光ビームスプリッタにＳ偏光の緑
色光を入射させ、当該偏光ビームスプリッタにて反射し
て射出した光をミラーにて反射させ、再度偏光ビームス
プリッタに入射させ、前記ミラーにて反射されて当該偏
光ビームスプリッタを透過した光をスクリーン上に投射
させ、スクリーン上にて照度ムラを測定、評価した。

【００４０】その結果、前記（１）の偏光ビームスプリ
ッタの場合には照度ムラの発生はほとんどなく、前記
（２）の偏光ビームスプリッタの場合には照度ムラは観
察されるものの実際の使用には耐える程度であり、前記
（３）の偏光ビームスプリッタでは顕著な照度ムラが観
察された。この評価結果から、投射型表示装置に採用す
る偏光ビームスプリッタ等のプリズム透過部材として、
入射光に対する光弾性定数Ｃの絶対値が１．５×１０^-8
ｃｍ²／Ｎ以下（すなわち、光弾性定数Ｃが−１．５×
１０^-8ｃｍ²／Ｎ以上で＋１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以
下）の透光性材料からなる部材を用いれば、従来の透過
性材料（例えばＢＫ７は２．７８×１０^-8ｃｍ²／Ｎ）
に比較して十分に光学的に安定な性能を確保でき、且
つ、投射画像の画質劣化を十分に抑制できた投射型表示
装置を提供できることがわかる。

【００４１】図２には、前述した測定の結果得られた表
１中の試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７の光弾性定数Ｃの波長依
存性を示す曲線を示す。この曲線は、各試料について得
られた測定点を３次多項式にてフィッティングしたもの
である。

【００４２】図２から以下のことが判明した。すなわ
ち、光弾性定数は、波長を関数として右上がりであっ
て、かつ上に凸の形状特性を有しており、長波長になる
ほど光弾性定数Ｃが大きくなる比率は小さくなることで
ある。

【００４３】また、図２から分かるように、試料Ｎｏ．
２〜Ｎｏ．５のようにＢ光波長域において光弾性定数の
絶対値が最小になるように構成すれば、前記の特性から
Ｂ光波長域（３８０ｎｍ〜５００ｎｍ）は勿論のこと、
Ｇ光波長領域（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、Ｒ光波長領
域（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）においても、前記光弾性
定数の絶対値を１．５×１０^-8ｃｍ／Ｎ以下に抑えるこ
とができるばかりでなく、光吸収量は短波長側で大き
く、長波長側で小さいことから、この光吸収によって発
生する熱の影響による複屈折の発生は、Ｂ光波長域にお
いて光弾性定数Ｃが最小になるように作製されているこ
とにより、Ｂ光波長域において光吸収により発生する熱
によって生じる複屈折の発生は極力抑えることができ
る。さらに、Ｇ光ならびにＲ光波長領域においては、も
ともと光吸収による熱発生は少ない上に、これら波長域
において光弾性定数Ｃの絶対値が１．５×１０^-8ｃｍ²
／Ｎ以下であるために十分に複屈折の発生を抑えること
ができる。

【００４４】また、図２から分かるように、Ｂ光波長域
において光弾性定数の最小値になる試料Ｎｏ．２〜Ｎ
ｏ．５ほどでないにしても、Ｎｏ．１及びＮｏ．６の場
合であっても、Ｂ光波長域、Ｇ光波長域及びＲ光波長域
のいずれにおいても光弾性定数Ｃの絶対値が１．５×１
０^-8ｃｍ²／Ｎ以下である上に、Ｂ光波長域においては
光弾性定数Ｃの絶対値はさほど大きくなく、Ｂ光吸収に
より発生する熱による複屈折の発生は十分に少なくする
ことができる。

【００４５】一方、試料Ｎｏ．７の場合においては、Ｂ
光波長域、Ｇ光波長域ならびにＲ光波長域のいずれにお
いても光弾性定数Ｃの絶対値は１．５×１０^-8ｃｍ²／
Ｎ以下であるものの、Ｂ光波長領域における絶対値がか
なり大きくなってしまっており、Ｂ光吸収により発生す
る熱によって複屈折の発生がかなり大きくなり、本発明
においては許容できない。

【００４６】試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の場合には、Ｒ光
領域における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均
的な値である第１の値｛波長の関数である光弾性定数の
絶対値を６００ｎｍから７００ｎｍまで定積分した積分
値（図２において光弾性定数がゼロの水平ラインと、波
長が６００ｎｍの垂直ラインと、波長が７００ｎｍの垂
直ラインと光弾性定数を示す曲線とに囲まれた部分の面
積に相当）を、その波長幅１００ｎｍで除算した
値。｝、および、Ｇ光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第２の値｛波長の関
数である光弾性定数の絶対値を５００ｎｍから６００ｎ
ｍまで定積分した積分値（図２において、光弾性定数が
ゼロの水平ラインと、波長が５００ｎｍの垂直ライン
と、波長が６００ｎｍの垂直ラインと、光弾性定数を示
す曲線とにより囲まれた部分の面積に相当）を、その波
長幅１００ｎｍで除算した値。｝、および、Ｂ光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第３の値｛波長の関数である光弾性定数の絶対値
を３８０ｎｍから５００ｎｍまで定積分した積分値（図
２において、光弾性定数がゼロの水平ラインと、波長が
３８０ｎｍの垂直ラインと、波長が５００ｎｍの垂直ラ
インと、光弾性序数を示す曲線とにより囲まれた部分の
面積に相当）を、その波長幅１２０ｎｍで除算した
値。｝のうち、Ｂ光波長領域に関する第３の値が最も小
さくなっている。試料Ｎｏ．５およびＮｏ．６の場合に
は、前記の第１、第２および第３の値のうちＧ光に関す
る第２の値が最も小さくなっている。試料Ｎｏ．７の場
合には前記第１、第２及び第３の値のうちＲ光波長域に
関する第１の値が最も小さくなっている。従って、前記
第１、第２および第３の値のうち、Ｇ光波長域に関する
前記第２の値、又はＢ光波長域に関する第３の値が他の
値に比べて最も小さい透光性材料部材を用いることがで
きることがわかる。この場合、Ｒ光波長域の光弾性定数
が＋１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であれば、図２に示
す特性が右上がりであるので、Ｂ光波長域の光弾性定数
の値が十分に小さくなる。

【００４７】以上の説明から理解できるように、前記試
料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６が本実施の形態において偏光ビー
ムスプリッタやプリズムを構成する透光性材料部材とし
て用いることができる透光性材料の例であり、前記Ｎ
ｏ．７が比較例である。

【００４８】なお、図１から理解できるように、Ｂ光波
長域において光弾性定数の絶対値が最小になるために
は、前述した組成範囲においてＰｂＯの含有量を７１重
量％〜７３．７重量％にすればよく、そのような組成範
囲の透光性材料は、本実施の形態において偏光ビームス
プリッタならびにプリズムを構成する透光性材料部材と
して用いることができる透光性材料の例である。

【００４９】本実施の形態によれば、偏光ビームスプリ
ッタおよびプリズムを構成する透光性材料部材として、
前述の透光性部材が用いられているので、光吸収による
熱応力を考慮した上で、種々の熱応力、外部応力の影響
に対して複屈折の発生を軽減して光学的に安定な性能を
確保でき、色ムラ等の画質の劣化を抑えることができ
る。

【００５０】次に、本発明にかかるクロスダイクロイッ
クプリズムに関し、当該クロスダイクロイックプリズム
を構成する４個の透光性プリズム部材の屈折率の問題に
ついて言及する。

【００５１】図３は、本発明にかかるクロスダイクロイ
ックプリズム１０３とライトバルブ１０４を記載したも
のであり、図においてクロスダイクロイックプリズム１
０３は透光性プリズム部材Ｇ１（屈折率ｎ１）、Ｇ２
（屈折率ｎ２）、Ｇ３（屈折率ｎ３）、Ｇ４（屈折率ｎ
４）から構成される。なお、ライトバルブ１０４は、図
４に示すように、本来３ヶ所設けられているが、この図
３では省略して１ヶ所記載している。

【００５２】ライトバルブ１０４から光軸に平行にクロ
スダイクロイックプリズム１０３の左側と右側から射出
する光線ｉ１，ｉ２を想定する。当該両光線ｉ１，ｉ２
は、クロスダイクロイックプリズム１０３を射出後に形
成する角度θに対し、光軸であってライトバルブ１０４
を射出して、当該クロスダイクロイックプリズム１０３
射出面までの光路の空気換算長Ｌ（Ｌ＝ｌ₀＋ｌ₁／ｎ：
ｎはクロスダイクロイックプリズム１０３の屈折率の平
均値）とすると、画素ズレ量△Ｌは、〔数５〕△Ｌ＝Ｌ・ｔａｎ（θ）・・・・（５）と言うことができる。

【００５３】クロスダイクロイックプリズム１０３の断
面形状が一辺（ｌ₁）が４０ｍｍであり、ライトバルブ
１０４がクロスダイクロイックプリズム１０３の入射面
近傍に配置されてｌ₀＝０であるとすると、下記の屈折
率における空気換算長Ｌは２２ｍｍとなり、クロスダイ
クロイックプリズム１０３の透光性プリズム硝材Ｇ１の
ｎ１が１．８００５００、Ｇ２のｎ２が１．８００００
０、Ｇ３のｎ２が１．８０００００、Ｇ４のｎ４が１．
８００５００であったとする（すなわち、隣接する透光
性プリズムの屈折率差が０．０００５に相当している）
と、ズレ量は４４μｍとなり、４０μｍのピッチを有す
るライトバルブ１０４であるとすると、当該クロスダイ
クロイックプリズム１０３を透過した前記２光線には１
ピッチ以上のズレを生じることとなり、投射型表示装置
として使用できない。

【００５４】クロスダイクロイックプリズム１０３の断
面形状が同様に一辺（ｌ₁）が４０ｍｍであり、その透
光性プリズム硝材Ｇ１のｎ１が１．８００１００、Ｇ２
のｎ２が１．８０００００、Ｇ３のｎ２が１．８０００
００、Ｇ４のｎ４が１．８００５００であったとする
（すなわち、隣接する透光性プリズムの屈折率差が０．
０００１に相当している）と、前記両光線はズレ量が９
μｍとなり、ライトバルブ２０４の画素ピッチが４０μ
ｍであれば、１／３ピッチ以下のズレ量に抑えることが
できる。しかし、画素ピッチが高精細の２０μｍである
場合には１／２ピッチ以下は満足するが、１／３ピッチ
以下は満足しない。

【００５５】また、同様の屈折率で一辺（ｌ₁）が６０
ｍｍである場合には、前記ズレ量は１３μｍになり、画
素ピッチ４０μｍの場合には、１／２ピッチは勿論１／
３ピッチ以下のズレ量に抑えることができる。ｌ₁が８
０ｍｍの場合には、ズレ量は１８μｍとなり、この場合
には１／２ピッチ以下は達成するが、１／３ピッチ以下
は達成しない。ｌ₁が１００ｍｍの場合にはズレ量は２
２μｍとなり１／２ピッチ以下も達成しない。

【００５６】クロスダイクロイックプリズム１０３の透
光性プリズム硝材Ｇ１のｎ１が１．８０００５０、Ｇ２
のｎ２が１．８０００００、Ｇ３のｎ２が１．８０００
００、Ｇ４のｎ４が１．８０００５０であり（すなわ
ち、隣接する透光性プリズムの屈折率差が０．００００
５に相当している）、ｌ₁が４０ｍｍとすると、ズレ量
は４μｍとなり、画素ピッチが２０μｍは勿論、１５μ
ｍであっても１／３ピッチ以内を満足する。ｌ₁が６０
ｍｍのクロスダイクロイックプリズム１０３とすると、
ズレ量は７μｍとなり画素ピッチ４０μｍの場合には１
／３ピッチ以下を十分に満足させるが、２０μｍピッチ
では１／３ピッチ以内を満足させることはできない。ｌ
₁が８０ｍｍのクロスダイクロイックプリズム１０３で
は９μｍのズレとなり、４０μｍピッチでは１／３ピッ
チ以内を十分に満足するが、２０μｍピッチでは１／２
ピッチ以内を達成するのがやっとである。ｌ₁が１００
ｍｍの場合には１１μｍのズレとなり、４０μｍピッチ
では１／３ピッチ以内を達成するが、２０μｍピッチで
は１／２ピッチ以内も満足しなくなる。

【００５７】クロスダイクロイックプリズム１０３の透
光性プリズム硝材Ｇ１のｎ１が１．８０００１０、Ｇ２
のｎ２が１．８０００００、Ｇ３のｎ２が１．８０００
００、Ｇ４のｎ４が１．８０００１０であり（すなわ
ち、隣接する透光性プリズムの屈折率差が０．００００
１に相当している）、ｌ₁が１００ｍｍのクロスダイク
ロイックプリズム１０３とすると、ズレ量は２μｍとな
り、画素のピッチが４０μｍの場合は勿論のこと、２０
μｍ、１５μｍの場合でも１／３ピッチ以内を達成する
ことができる。また、ｌ₁として仮に１５０ｍｍを想定
してもそのズレ量は４μｍであって十分に１／３ピッチ
以内を達成できる。さらに、ｌ₁が１５０ｍｍのダイク
ロイックプリズム１０３は現在においては十分な大きさ
であって、この場合には、１５μｍの精細な画素ピッチ
まで使用できることとなる。

【００５８】なお、クロスダイクロイックプリズム１０
３を構成する上記透光性プリズム部材の屈折率が上記の
１．８の部材から１．８５ならびに１．９のように屈折
率が大きくなって、これら屈折率を有する部材間の屈折
率の差が上記のように０．０００５〜０．００００１の
場合を考えてみると、絶対的に屈折率が１．８より大と
なっていることより、実際のクロスダイクロイックプリ
ズム１０３の一辺長をその屈折率で除算した値で定義さ
れる空気換算長は小さくなることから、これらにともな
う両光線ズレは上記の値よりやや小さくなることより、
上記の屈折率１．８におけるズレ量は、同一の大きさの
クロスダイクロイックプリズム１０３の場合よりもやや
小さくなり、上記値を最悪と考えればよい。

【００５９】上記クロスダイクロイックプリズム１０３
を構成する透光性光学部材から作製された上記４個のプ
リズムの隣接する屈折率の差が上記０．０００５以下な
らびに０．０００１以下を達成するには、これらプリズ
ムを同一ロットの熔解硝材から取り出し形成したプリズ
ム硝材を使用することが必要であるが、特に上記屈折率
が０．０００１以下の隣接プリズムを作製するには一個
のプリズム硝材を切断して２個のプリズム部材とし、当
該２個のプリズム部材を隣接部材として使用することに
より達成できる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、偏光ビームスプリッタと
クロスダイクロイックプリズムとを構成する透光性材料
は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光波長
領域ならびにＧ光波長領域に存在する透光性材料を使用
し、且つ、クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材の組み合わせに
おいて、その屈折率の差を０．０００５以下に、望まし
くは０．０００１にすることによって、ライトバルブを
射出して当該プリズム中に入射した変調光の偏光を変化
させずに射出させることができ、且つライトバルブの画
素ズレを発生させないで同様に射出させることができ、
色再現性の良い、画素ズレの小さい投射画像を投射する
ことができる投射型表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る、透光性部材に使用
するガラス組成のＰｂＯの含有量と当該ガラスの光弾性
定数の絶対値を最小にする波長との関係を示す図であ
る。

【図２】同実施の形態に係る、ガラス試料の光弾性定数
の波長依存性を示す図である。

【図３】同実施の形態に係る、ライトバルブから光軸に
平行に射出される２光束であってクロスダイクロイック
プリズムを透過することにより画素ズレが発生すること
を説明する図である。

【図４】投射型表示装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１光源１０２偏光ビームスプリッタ（偏光分離光学系，検
光光学系）１０３クロスダイクロイックプリズム（色分解光学
系，色合成光学系）１０４，１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｇライトバル
ブ１１１整形レンズ１１２投射レンズ（投射光学系）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｆ 1/1335 ５３０Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射されたＲ光をＲ光用信号に基づいて変
調させて射出するＲ光用ライトバルブと、入射されたＧ
光をＧ光用信号に基づいて変調させて射出させるＧ光用
ライトバルブと、入射されたＢ光をＢ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＢ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、前記色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検
光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、
光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光波長領域
またはＧ光波長領域に存在する透光性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００５以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】入射されたＲ光をＲ光用信号に基づいて変
調させて射出するＲ光用ライトバルブと、入射されたＧ
光をＧ光用信号に基づいて変調させて射出させるＧ光用
ライトバルブと、入射されたＢ光をＢ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＢ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、前記色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検
光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、
光弾性定数の絶対値か最小値となる波長がＢ光波長領域
またはＧ光波長領域に存在する透光性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００１以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】光源からの光を偏光分離して第１および第
２の偏光光に分離する偏光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離された第１又は第２
の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光
学系と、該色分解光学系によって色分解されたＲ光、Ｇ光ならび
にＢ光をぞれぞれ変調して射出する第１、第２ならびに
第３のライトバルブと、該第１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、前記色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検
光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、
光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光波長領域
またはＧ光波長領域に存在する透光性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００５以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】光源からの光を偏光分離して第１および第
２の偏光光に分離する偏光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離された第１又は第２
の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光
学系と、該色分解光学系によって色分解されたＲ光、Ｇ光ならび
にＢ光をそれぞれ変調して射出する第１、第２ならびに
第３のライトバルブと、該第１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、該色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検光
用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、光
弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光波長領域ま
たはＧ光波長領域に存在する透光性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００１以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】入射されたＲ光をＲ光用信号に基づいて変
調させて射出するＲ光用ライトバルブと、入射されたＧ
光をＧ光用信号に基づいて変調させて射出させるＧ光用
ライトバルブと、入射されたＢ光をＢ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＢ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、Ｒ光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第２の値、Ｂ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第３の値のうちの、前記第２の値又は第３の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００５以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】入射されたＲ光をＲ光用信号に基づいて変
調させて射出するＲ光用ライトバルブと、入射されたＧ
光をＧ光用信号に基づいて変調させて射出させるＧ光用
ライトバルブと、入射されたＢ光をＢ光用信号に基づい
て変調させて射出させるＢ光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、Ｒ光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第２の値、Ｂ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第３の値のうちの、前記第２の値又は第３の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００１以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項７】光源からの光を偏光分離して第１および第
２の偏光光に分離する偏光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離された第１又は第２
の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光
学系と、該色分解光字系によって色分解されたＲ光、Ｇ光ならび
にＢ光をそれぞれ変調して射出する第１、第２ならびに
第３のライトバルブ、該第１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、Ｒ光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第２の値、Ｂ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第３の値のうちの、前記第２の値又は第３の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００５以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項８】光源からの光を偏光分離して第１および第
２の偏光光に分離する偏光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離された第１又は第２
の偏光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光
学系と、該色分解光学系によって色分解されたＲ光、Ｇ光ならび
にＢ光をそれぞれ変調して射出する第１、第２ならびに
第３のライトバルブと、該第１、第２ならびに第３のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、Ｒ光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第２の値、Ｂ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第３の値のうちの、前記第２の値又は第３の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する４
個のうちの隣接する２組のプリズム部材について、各組
を構成する２個の屈折率の差は０．０００１以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。