JPH11326835A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付け基体の材料として熱膨張係数が比較的
大きい上記材料を使用しても、レジストレーションずれ
を軽減することができ、投射像の画質の向上を図ること
ができる投射型表示装置を提供する。 【解決手段】 色分解光学系によって色分解された第
１，第２，第３の色光をそれぞれ２つの直線偏光に偏光
分解すると共に、第１，第２，第３の反射型ライトバル
ブ4R,4G,4Bにて変調射出された各色光をそれぞれ検光す
る第１，第２，第３の偏光ビームスプリッタ3R,3G,3B
と、これら偏光ビームスプリッタ3R,3G,3Bによる検光光
を色合成するＬ字型ダイクロイックプリズム12と、Ｌ字
型ダイクロイックプリズム12にて色合成した光を投射す
る投射レンズ１１とを有し、Ｌ字型ダイクロイックプリ
ズム12の各入射面と、第１，第２，第３の偏光ビームス
プリッタ3R,3G,3Bとの間には、それぞれ第１，第２，第
３の光路長補正部材5R,5G,5Bが配置され、前記各偏光ビ
ームスプリッタ3R,3G,3B、前記各反射型ライトバルブ4
R,4G,4B、前記各光路長補正部材5R,5G,5B、ならびに前
記Ｌ字型ダイクロイックプリズム12が一体化された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の反射型ライ
トバルブを使用したフルカラーの投射型表示装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複数の反射型ライトバルブを
使用したフルカラーの投射型表示装置が提供されてい
る。例えば、このような投射型表示装置として、光源か
らの光をＲ光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光
学系と、偏光分離光学系および検光光学系を兼用する第
１、第２ならびに第３の偏光ビームスプリッタと、第
１、第２ならびに第３の反射型ライトバルブと、色合成
光学系と、投射レンズ、とを備えた投射型表示装置があ
る。

【０００３】この投射型表示装置では、前記第１、第２
ならびに第３の偏光ビームスプリッタは、前記色分解光
学系て色分解された第１、第２ならびに第３の色光をそ
れぞれ振動方向の異なる２つの直線偏光光に偏光分離す
る。前記第１、第２ならびに第３の反射型ライトバルブ
は、前記第１、第２ならびに第３の偏光ビームスプリッ
タによって偏光分離された第１、第２ならびに第３の色
光のうちの一方の偏光光をそれぞれ変調する。また、前
記第１、第２ならびに第３の偏光ビームスプリッタは、
前記第１、第２ならびに第３の反射型ライトバルブにて
変調された各色光の変調光をそれぞれ検光する。前記色
合成光学系は、前記第１、第２ならびに第３の偏光ビー
ムスプリッタによって検光された各色光の検光光を色合
成する。前記投射レンズは、前記色合成光学系にて色合
成された光をスクリーン上に投射する。

【０００４】そして、このような従来の投射型表示装置
では、色分解光学系、反射型ライトバルブ、偏光ビーム
スプリッタおよびに色合成光学系等の各構成要素は、装
置の筐体を構成する床部材としての取付け基体に、それ
ぞれ取り付けられ、これにより各構成要素の所定の配置
が達成されていた。換言すれば、前記従来の投射型表示
装置では、各構成要素は取付け基体を介して互いに固定
され、各構成要素相互の位置関係は取付け基体を介して
決定されていた。また、前記床部材たる取付け基体の材
料としては、軽量で加工性のよいアルミニウム合金や、
ファイバー混入の強化樹脂が用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記投
射型表示装置では、使用中の環境温度の変化によって、
スクリーン上の各色光毎の画素の位置が互いに変化して
しまう、いわゆるレジストレーションずれが発生すると
いう大きい問題があった。特に、最近の大画面に投射す
る装置の場合、そのレジストレーションずれによって投
射像の劣化が著しいこととなり、重大な問題となってい
た。

【０００６】このようなレジストレーションずれの原因
は当初は不明であったが、本発明者らは鋭意研究の結
果、前記レジストレーションずれが発生するのは、前記
ライトバルブならびに当該ライトバルブから射出された
光が作用する検光光学系（前記第１、第２ならびに第３
の偏光ビームスプリッタ）および色合成光学系の色合成
光学系の配置に起因することが判明した。

【０００７】すなわち、前記レジストレーションずれが
発生するのは、前記反射型ライトバルブ、偏光ビームス
プリッタならびに色合成光学系を固定配置している取付
け基体が環境温度の変化によって伸縮し、それにより当
該取付け基体に取り付けられた各要素の位置関係が変化
し、その結果、最初に位置合わせした（すなわち、レジ
ストレーション調整した）各色の画素がずれてしまうこ
とが判明した。

【０００８】そこで、本発明者らは、前記レジストレー
ションずれを少なくするためには前記取付け基体の材料
として、アルミニウム合金やファイバー混入の強化樹脂
に比して熱膨張係数の小さい材料を採用することを起草
した。

【０００９】しかし、熱膨張係数の小さい材料としての
一般的な代表である鉄系の材料は重量が大きいという欠
点を有し、前記取付け基体の材料としては使用し難い。
さらに、熱膨張係数の小さい材料の代表格たるインバー
合金を代表とするニッケル合金も上記係数の点では非常
に優れているが、重い上に、加工性が悪く、その上に非
常に高価である。

【００１０】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たものであり、取付け基体の材料として熱膨張係数が比
較的大きい上記材料を使用しても、レジストレーション
ずれを軽減することができ、投射像の画質の向上を図る
ことができる投射装置を提供する事をその目的とする。

【００１１】

【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、光源からの光を第
１、第２および第３の色光に分解する色分解光学系と、
第１、第２および第３の偏光ビームスプリッタと、第
１、第２および第３の反射型ライトバルブと、Ｌ字型形
状を有する一体化されたＬ字型ダイクロイックプリズム
と、投射光学系と、を備え、前記第１、第２および第３
の偏光ビームスプリッタは、前記色分解光学系によって
色分解された第１、第２および第３の色光をそれぞれ２
つの直線偏光に偏光分解すると共に、前記第１、第２お
よび第３の反射型ライトバルブにて変調射出された各色
光をそれぞれ検光し、前記Ｌ字型ダイクロイックプリズ
ムは、前記第１、第２および第３の偏光ビームスプリッ
タによる検光光を色合成し、前記投射光学系は、前記Ｌ
字型ダイクロイックプリズムにて色合成した光を投射
し、前記第１の偏光ビームスプリッタと前記Ｌ字型ダイ
クロイックプリズムの入射面との間には第１の光路長補
正部材が配置され、前記第２の偏光ビームスプリッタと
前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムの入射面との間には
第２の光路長補正部材が配置され、前記第３の偏光ビー
ムスプリッタと前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムの入
射面との間には第３の光路長補正部材が配置され、前記
第１、第２および第３の偏光ビームスプリッタ、前記第
１、第２および第３の反射型ライトバルブ、前記第１、
第２および第３の光路長補正部材、ならびに前記Ｌ字型
ダイクロイックプリズムが一体化された構成を有する投
射型表示装置とするものである。

【００１２】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムは、第１色反射
のダイクロイック層を内部に有する断面形状が正方形の
第１プリズムと、第２色反射のダイクロイック層を内部
に有する断面形状が正方形の第２プリズムと、第１プリ
ズムと略同じ形状を有する光路長補正ブロックとを有
し、前記第２プリズムを中心にＬ字型に第１プリズム
と、光路長補正ブロックとをそれぞれ光路長補正部材を
挟んで接着して一体化した構成を有するＬ字型ダイクロ
イックプリズムであることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載された発明は、請求項１記
載の前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムは、直角二等辺
三角柱プリズムと、対角線上にある２つの頂角が４５度
に形成された平行四辺形プリズムと、頂角が２つの直角
と１つの４５度に形成された台形柱プリズムとを有し、
これら各プリズム間に第１光反射のダイクロイック膜、
第２光反射のダイクロイック膜とをそれぞれ挟み込んで
接着固定させたＬ字型ダイクロイックプリズムであるこ
とを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による投射型表示装
置について、図面を参照して詳細に説明する。（発明の
第１の実施の形態）まず、本発明の第１の実施の形態に
係る投射型表示装置について図１ならびに図２を参照し
て説明する。

【００１５】図１は本実施の形態に係る投射型表示装置
を示す概略構成図である。図２は、図１における一体化
ブロックを示す斜視構成図である。なお、説明の便宜
上、図１及び図２に示すように互いに直交するＸ軸、Ｙ
軸ならびにＺ軸を定義する。

【００１６】本実施の形態に係る投射型表示装置では、
図１に示すように、図示しない光源から射出した光源光
は一Ｘ方向に進行し、光軸上に入射角度４５度にて配置
されたＢ光反射、Ｒ光とＧ光を透過する特性を有するダ
イクロイックミラー１に入射され、上記特性によってＹ
方向に反射されて進行するＢ光と、そのまま一Ｘ方向に
進行するＲ光及びＧ光の混合光とに色分解される。

【００１７】上記ダイクロイックミラー１を透過したＲ
光とＧ光の混合光は、前記ダイクロイックミラー１と平
行であって、同様に光軸上に配置されたＧ光反射、Ｒ光
透過特性を有するダイクロイックミラー２に入射され、
そのまま透過して一Ｘ方向に進行するＲ光と、Ｙ方向に
反射されて進行するＧ光とに色分解される。

【００１８】以上の説明から、ダイクロイックミラー１
ならびにダイクロイックミラ一２は光源光をＲ光、Ｇ光
ならびにＢ光に色分解する「色分解光学系」を構成して
いる。

【００１９】前記の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光はそれぞれ第１，第２及び第３
の偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇならびに３Ｂに入射
される。

【００２０】各偏光ビームスプリッタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ
に入射した各色光は偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇな
らびに３Ｂの偏光分離部３Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１によっ
てそれぞれ当該各偏光分離部３Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１を
透過して廃棄される各色のＰ偏光と、当該偏光分離部３
Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１にて反射されるＳ偏光とに偏光分
離される。

【００２１】本実施の形態においては、前記偏光ビーム
スプリッタ３Ｒ、３Ｇならびに３Ｂは断面形状は直角二
等辺三角形状の同一の屈折率を有する光学プリズム２個
のうちの一方の底辺に各色光用に設計、形成された誘電
体多層膜からなる偏光分離膜を真空蒸着等の物理蒸着法
にて形成し、当該膜面と他方のプリズムの底面とを光学
用接着剤にて接合した構造を有している。

【００２２】なお、各偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇ
ならびに３Ｂの偏光分離部３Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１は、
Ｒ光の反射Ｓ偏光が一Ｙ方向ヘ、Ｇ光の反射Ｓ偏光がＸ
方向ヘ、Ｂ光の反射Ｓ偏光がＸ方向へ進行するように配
置されている。

【００２３】前記偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇなら
びに３Ｂの偏光分離部３Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１によって
反射された前記Ｒ光、Ｇ光ならびにＢ光のＳ偏光は、反
射型ライトバルブ４Ｒ、４Ｇならびに４Ｂに入射され
る。

【００２４】本実施の形態においては、前記反射型ライ
トバルブ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂとして電気書き込み式反射型
液晶ライトバルブが用いられる。

【００２５】ここで、上記電気書き込み式反射型ライト
バルブの構造ならびに機能について説明する。このライ
トバルブは、入射光側から順次配置されたガラス基板、
透明電極（ＩＴＯ）、液晶配向膜、液晶層（変調層）、
液晶配向層、画素を構成する金属反射電極板、ＴＦＴ等
の非線形スイッチング素子ならびにシリコン基板を備え
た構成となっている。

【００２６】このライトバルブでは、前記ＴＦＴ等のス
イッチング素子のスイッチングによって、電圧が前記金
属反射板と前記透明電極間に印加され、液晶層中の液晶
分子が配列することによって当該液晶層が変調層として
機能することを利用する。

【００２７】すなわち、前記スイッチングによって液晶
層に電圧が印加されている場合には、当該液晶層中の液
晶分子が電界方向に配列することにより異方性を有する
こととなり、１／４波長位相板として機能することとな
る。このために、当該箇所に入射したＳ偏光は、当該液
晶層を透過することによって円偏光となり、前記金属反
射板によって反射されて前記液晶層を通過し、前記入射
のＳ偏光の振動方向と９０度振動方向を変換されたＰ偏
光として当該ライトバルブから射出される。

【００２８】一方、スイッチングが行われずに電圧が印
加されない箇所の液晶層中の液晶分子は前記液晶層の両
面に配置した前記配向層の配向方向に倣って厚み方向に
捻れ構造を構成し、当該層に入射したＳ偏光はそのまま
当該ねじれ構造に倣って旋光して進行し、前記反射板に
入射して、反射され、前記捻れ構造に従って進行して、
入射Ｓ偏光と同じ偏光にて射出される。以上が、電気書
き込み式反射型液晶ライトバルブの機能である。

【００２９】かかる機能を有するライトバルブ４Ｒ、４
Ｇならびに４Ｂに入射した各色のＳ偏光は、各色用の信
号によって変調作用を受けて反射され、それぞれ各ライ
トバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂから射出されて再び各色光用
偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇならびに３Ｂに入射さ
れる。

【００３０】当該入射光は、前述のライトバルブ４Ｒ、
４Ｇならびに４Ｂの機能によって、スイッチングによっ
て選択された所定箇所の液晶層に該当する箇所からはＰ
偏光が、選択されない箇所からはＳ偏光が射出されるこ
とより、全体としては両偏光の混合光として射出される
のである。

【００３１】そして、偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇ
ならびに３Ｂに入射した上記光は、偏光分離部３Ｒ１，
３Ｇ１，３Ｂ１によって検光作用を受ける。すなわち、
上記変調光（Ｐ偏光）は偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３
Ｇならびに３Ｂの偏光分離部３Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１を
透過して（検光されて）進行し、非変調光のＳ偏光は偏
光分離部３Ｒ１，３Ｇ１，３Ｂ１を反射して不要光とし
て廃棄される。

【００３２】次いで、各偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３
Ｇならびに３Ｂによって検光された変調光はＬ字型ダイ
クロイックプリズム１２に入射される。

【００３３】このＬ字型ダイクロイックプリズム１２
は、Ｇ色反射のダイクロイック層７Ｇを内部に有する断
面形状が正方形のＧ光反射ダイクロイックプリズム７
（第１プリズム）と、Ｂ色反射のダイクロイック層１０
Ｂを内部に有する断面形状が正方形のＢ色反射ダイクロ
イックプリズム１０（第２プリズム）と、Ｇ光反射ダイ
クロイックプリズム７と略同じ形状を有する光路長補正
ブロック６とを有している。そして、前記Ｂ色反射ダイ
クロイックプリズム１０を中心にＬ字型に、Ｇ光反射ダ
イクロイックプリズム７と、光路長補正ブロック６とを
それぞれ光路長補正部材８，９を挟んで接着して一体化
した構成とされている。

【００３４】そして、前記第１の偏光ビームスプリッタ
３Ｒと前記Ｌ字型ダイクロイックプリズム１２の入射面
との間には第１の光路長補正部材５Ｒが配置され、前記
第２の偏光ビームスプリッタ３Ｇと前記Ｌ字型ダイクロ
イックプリズム１２の入射面との間には第２の光路長補
正部材５Ｇが配置され、更に、前記第３の偏光ビームス
プリッタ３Ｂと前記Ｌ字型ダイクロイックプリズム１２
の入射面との間には第３の光路長補正部材５Ｂが配置さ
れている。

【００３５】これにより、偏光ビームスプリッタ３Ｂを
透過して一Ｘ方向に進行するＢ光の変調光は光路長補正
部材５Ｂを経て、Ｌ字型ダイクロイックプリズム１２の
光路長補正ブロック６、光路長補正部材８を進行して、
色合成光学系を構成するＢ光反射ダイクロイックプリズ
ム１０に入射される。

【００３６】偏光ビームスプリッタ３Ｇを射出したライ
トバルブ４Ｇの反射光であって当該ライトバルブ４Ｇに
よる変調光（Ｐ偏光）は、光路長補正部材５Ｇを経てＧ
光反射ダイクロイックプリズム７に入射、当該プリズム
７のＧ光反射ダイクロイック層７Ｇによって反射され
て、進行方向をＹ方向に変えて進行する。

【００３７】偏光ビームスプリッタ３Ｒを射出したライ
トバルブ４Ｒの射出光のうちの変調光（Ｐ偏光）は同様
に光路長補正部材５Ｒを経て前記ダイクロイックプリズ
ム７に入射する。ダイクロイック膜７ＧはＲ光に対して
は透過する特性を有しているために、当該プリズム７に
入射したＧ光はそのまま透過してＹ方向に進行する。

【００３８】以上の説明により、Ｒ光とＧ光のそれぞれ
変調光に対して、前記ダイクロイックプリズム７は２光
の色合成を達成することが理解できる。

【００３９】ここで、ダイクロイックプリズム７につい
て構造、特性等を説明する。

【００４０】すなわち、ダイクロイックプリズム７は、
略同一形状の直角二等辺三角柱プリズム２個のうちの一
方の直角部と相対する底面に誘電体多層膜から構成され
るＧ光反射特性を有するダイクロイック膜７Ｇを真空蒸
着等の物理蒸着の手段にて形成し、他方のプリズムの底
面間とを光学接着剤を用いて接着固定させることにより
作製する。

【００４１】本実施の形態においては接着後、図に示す
ように、その接着部の一部７ａを研削にて削り落とした
構造とした。

【００４２】なぜなら、当該一部７ａを削り取るのは、
当該部分は本来光学的に不要の上に、前記三色分解用の
ダイクロイックミラー２はその近傍に配置されるため
に、それとの近接、接触を防止するためである。

【００４３】上記ダイクロイックプリズム７にて色合成
されたＲ光とＧ光の変調光の合成光は、Ｙ方向に進行し
て光路長補正部材９を経て、３色合成光学系を最終的に
達成するダイクロイックプリズム１０に入射される。

【００４４】このダイクロイックプリズム１０は内部に
前記のようにＢ光反射のダイクロイック膜１０Ｂを有し
ているために、Ｒ光とＧ光の混合光は当該膜１０Ｂをそ
のまま透過し、当該プリズム１０に一Ｘ方向から入射し
て、ダイクロイック膜１０Ｂにて反射されてＹ方向に進
行するＢ光の変調光と３色合成されることとなる。当該
合成光はＹ方向に進行射出され、投射レンズ１１に入射
され、図示しないスクリーン上にフルカラー像として投
射される。

【００４５】ここで、最終的な色合成を達成するダイク
ロイックプリズム１０について説明する。ダイクロイッ
クプリズム１０は前記のダイクロイックプリズム７と同
様の構造を有し、直角二等辺三角形プリズム２個のうち
の一方の底面にＢ光反射、Ｒ光とＧ光を透過する特性を
有するダイクロイック膜１０Ｂを形成し、他方のプリズ
ムの底面とを接着剤にて固着させたものであり、図１に
示す通り、前記ダイクロイックプリズム７のダイクロイ
ック膜７Ｇと当該ダイクロイック膜１０Ｂとは互いに平
行になるように配置されている。

【００４６】両ダイクロイックプリズム７，１０の大き
さについて言えば、各ライトバルブ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂか
らの所定のＮＡを有する結像光線を考慮する必要がある
ことから、ダイクロイックプリズム１０の方を大きくす
る必要がある。

【００４７】なお、前述の光路長補正ブロック６につい
ては、ライトバルブ４Ｂに対して、ライトバルブ４Ｒと
４Ｇとの投射レンズ１１に対する共役性を担保するため
に配置するものであるために、その材料ならびに大きさ
はダイクロイックプリズム７のそれと同じにする必要が
ある。

【００４８】また、各偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３Ｇ
ならびに３Ｂは、ライトバルブ４Ｒ、４Ｇならびに４Ｂ
と一体化して配置されることから、上記所定の光線のＮ
Ａを考慮すると、前記光路長補正ブロック６とダイクロ
イックプリズム７よりも小さくすることができる。

【００４９】本実施の形態においては、図１ならびに図
２（特に図２）に示すように、反射型ライトバルブ４
Ｒ，４Ｇ，４Ｂ、偏光ビームスプリッタ３Ｒ，３Ｇ，３
Ｂ、ダイクロイックプリズム７と光路長補正部材６、ダ
イクロイックプリズム１０を光路長補正部材５Ｂ，５
Ｇ，５Ｒ，８，９によって一体化されてブロックを構成
している。すなわち、これら構成部材３Ｒ，３Ｇ，３
Ｂ，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，５Ｂ，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ，６，
７，８，９はすべて接着剤にて接着されて一体化ブロッ
クとして形成されている。

【００５０】なお、光路長補正ブロック６はダイクロイ
ックプリズム７を構成するガラスプリズム部材と同じ屈
折率の材料であって、光路長が同じになるように略同じ
形状となるように構成された一体化ブロックにて形成さ
れる。

【００５１】さらに、光路長補正部材５Ｒ，５Ｇ，５
Ｂ、同部材８，９は各色ライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ
からダイクロイックプリズム１０の合成光射出面までの
各色の光路長が同じになるようにその厚みが決定されて
配置される。

【００５２】図には記載されていないが、本実施の形態
においては、一体化ブロックは取付け基体、例えば本実
施の形態の投射型表示装置の筐体を構成する床部材を取
付け基体として使用し、当該基体に固定して取り付けら
れる。

【００５３】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１０下部を上記取付け基体に取り付ける
ことによって、一体化ブロックを取り付け、固定させる
のである。

【００５４】この固定は、クロスダイクロイックプリズ
ム１０の下面を接着剤にて前記取付け基体に接着固定さ
せてもよいし、当該下部を専用の取付け金具を介して前
記取付け基体に取り付けてもよい。

【００５５】なお、投射レンズ１１は、一体化ブロック
とは別に取付け基体に取り付けられるから、投射レンズ
１１と上記一体化ブロックはその位置関係を取付け基体
を介して決定できることとなり、環境温度が変化して、
上記取付け基体が寸法変化しても投射レンズ１１と上記
取付け基体への取付け部は、もっとも近接して取り付け
られる配置となっているために、両者の相対位置の寸法
変化は当該基体に従来の材料を使用したとしても最小に
抑えることができる。すなわち、投射レンズ１１とライ
トバルブ４Ｒ…間の距離の変化を最小に押さえることが
でき、焦点ずれを小さくすることができるのである。

【００５６】本実施の形態においては、上記一体化ブロ
ック作製において、ライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂをそ
れぞれ偏光ビームスプリッタ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに接着さ
せるわけであるが、そのライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ
はそれら画素を投射像上にて一致させる、すなわち、レ
ジストレーションを達成させる必要がある。

【００５７】上記レジストレーション達成のために本実
施の形態においては、まず、Ｇ光用ライトバルブ４Ｇを
Ｇ光用偏光ビームスプリッタ３Ｇに紫外線硬化型接着剤
にて精度よく取り付ける。次に、この状態にて、Ｇ光の
みスクリーン上に投射されるように光を導入し、上記Ｇ
光用ライトバルブ４Ｇを駆動させてＧ光のみの投射像を
投射させる。

【００５８】次いで、Ｒ光用ライトバルブ４Ｒ（または
Ｂ光用ライトバルブ４Ｂ）の一方を紫外線用接着剤をま
ず硬化をしないでＲ光用偏光ビームスプリッタ３Ｒ（又
はＢ光用偏光ビームスプリッタ３Ｂ）にて仮止めし、光
を導入してスクリーン上に投射させ、前記Ｇ光用投射像
の画素を当該Ｒ光（又はＢ光）の画像を重ねて投射さ
せ、画素が一致するようにＲ光（またはＢ光）用ライト
バルブ４Ｒ，４Ｂを微少量動かし、一致したところで、
その状態を維持して、紫外線を照射させて硬化を達成さ
せる。

【００５９】その後、残りのＢ光（またはＲ光）用ライ
トバルブ４Ｂ，４ＲをＢ光用（またはＲ光用）偏光ビー
ムスプリッタ３Ｂ，３Ｒに同様に紫外線接着剤にて仮接
着し、前記レジストレーションを達成したＲ光用とＧ光
用の画素に当該Ｂ光用画素を一致させる。この後、正式
に硬化させてＲ、Ｇ、Ｂ光のライトバルブ４Ｒ…のレジ
ストレーションが達成できる。

【００６０】こうして、レジストレーションを達成した
本発明に係る一体化ブロックが作製できる。

【００６１】なお、上記実施の形態においてはライトバ
ルブ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと偏光ビームスプリッタ３Ｒ、３
Ｇ、３Ｂとの一体化はそれぞれ両部材を接着剤にて接着
して一体化を達成させたが、その方法は接着のみに限定
されるものではない。例えば、図４、図５に示す方法に
て実施してもよい。

【００６２】この図４と図５においては、Ｂ光用のライ
トバルブ４Ｂと偏光ビームスプリッタ３Ｂの例を示す
が、Ｇ光用ならびにＢ光用のそれらの場合も同様であ
る。すなわち、図４に示すように、ライトバルブ４Ｂ
は、予め、第１取付け金具１３にネジ等の取付手段を用
いて取り付けておき、又、偏光ビームスプリッタ３Ｂに
は第２取付け金具１４を接着剤にて固着して取り付けて
おく。

【００６３】第１，第２取付け金具１３，１４は、全面
に半田メッキを施したＳＰＣ材をプレスにて図示の形
状、すなわち、上下の端部の左右側にそれぞれ四本の脚
部１３ａ，１４ａを形成した形状であって、更に、第２
取付け金具１４は、その上下部に同一側に折曲される折
曲げ部１４ｂが形成され、当該上下の折曲げ部１４ｂに
て偏光ビームスプリッタ３Ｂを挟み込んだ状態で、当該
折曲げ部１４ｂを接着固定する構成となっている。

【００６４】図５には、ライトバルブ４Ｂ及び偏光ビー
ムスプリッタ３Ｂに取り付けられた第１，第２取付け金
具１３，１４が当接された状態で、これらの脚部１３
ａ,１４ａであって相対する脚部１３ａ，１４ａ同士を
半田付けして一体化する様子を示している。

【００６５】前述のように両取付け金具１３，１４に
は、全面に半田メッキが施され、特に、その脚部１３
ａ,１４ａのメッキは厚く施されているために、互いに
相対し、接触させた両部品の脚部１３ａ，１４ａの局部
を加熱させることにより、脚部１３ａ，１４ａの半田を
溶融させて半田付けを行い、一体化するのである。

【００６６】そして、Ｒ、Ｇ、Ｂのライトバルブ４Ｒ，
４Ｇ，４Ｂの画素合わせ、すなわちレジストレーション
調整は、上記と同様に、まずＧ光用ライトバルブ４Ｇを
上記のように一体化し、次に、当該Ｇ光用のライトバル
ブ４Ｇの画素とレジストレーションを達成させてＲ光な
らびにＢ光用のライトバルブ４Ｒ，４Ｂを順々に半田付
けし、Ｒ、Ｇ、Ｂのレジストレーションを達成し、その
うえに本発明の実施の形態たる全体の一体化を達成させ
るのである。

【００６７】（発明の第２の実施の形態）図３には、こ
の発明の第２の実施の形態を示す。この図３は、一体化
ブロックを示す斜視図である。

【００６８】第１の実施の形態に示すＬ字型ダイクロイ
ックプリズム１２はダイクロイックプリズム７と同プリ
ズム１０、ならびに光路長補正ブロック６とを一体化接
着させた構成であったが、本実施の形態に係るＬ字型ダ
イクロイックプリズム１６は、色合成を実施する光学系
として、図３に示すように、直角二等辺三角形プリズム
１６−ｌ、平行四辺形プリズム１６−２ならびに台形柱
プリズム１６−３をそれぞれＧ光反射ダイクロイック膜
１６Ｇ、Ｂ光反射ダイクロイック膜１６Ｂを挟んで接着
固定させたところに特徴がある。

【００６９】また、上記Ｌ字型ダイクロイックプリズム
１６に、Ｒ光用偏光ビームスプリッタ１８Ｒ、Ｇ光用偏
光ビームスプリッタ１８ＧならびにＢ光用偏光ビームス
プリッタ１８Ｂをそれぞれ光路長補正部材２０Ｒ、２０
Ｇならびに２０Ｂを挟んで接着固定させ、更に、上記各
色偏光ビームスプリッタ１８Ｒには、それぞれライトバ
ルブ１９Ｒ、１９Ｇならびに１９Ｂをそれぞれ接着固定
させることにより、一体化ブロックを構成する。なお、
前実施の形態と同様にライトバルブ１９Ｒと偏光ビーム
スプリッタ１８Ｒの一体化に半田付け用の一体化金具を
用いた構成としてもよいことは言うまでもない。

【００７０】ここで、Ｌ字型ダイクロイックプリズム１
６について詳細に説明する。

【００７１】本実施の形態にて採用したＬ字型ダイクロ
イックプリズム１６は、実質的に直角二等辺三角形プリ
ズム１６−１と、対角線上にある２つの頂角が４５度に
形成された平行四辺形プリズム１６ー２と、頂角が２つ
の直角と１つの４５度に形成された台形柱プリズム１６
ー３とを有し、これら各プリズム１６ー１，１６ー２，
１６−３を図示のように全体としてＬ字型形状となるよ
うに光学用の接着剤にて接着固定させる。ただし、接着
の前には、被接着両面の一方にはＲ光透過、Ｇ光反射特
性を有するダイクロイック膜１６Ｇ、Ｂ光反射、Ｇ光と
Ｒ光透過特性を有するダイクロイック膜１６Ｂを形成し
ておく。

【００７２】上記Ｌ字型ダイクロイックプリズム１６
は、そのＲ光、Ｇ光ならびにＢ光の入射面から、合成光
の射出面までの各色光の光路長は同じになるように構成
してある。さらに、前記３つのプリズム１６−１、１６
−２ならびに１６−３はその高さは同一に形成してある
ために、Ｌ字型ダイクロイックプリズム１６全体がその
上下面において凹凸のない一体化が達成されている。

【００７３】本実施の形態においては、上記の説明のよ
うに、Ｌ字型ダイクロイックプリズム１６の各色入射面
には当該面に接着された光路長補正部材２０Ｒ、２０Ｇ
ならびに２０Ｂを経て偏光ビームスプリッタ１８Ｒ、１
８Ｇ、１８Ｂならびに反射型ライトバルブ１９Ｒ、１９
Ｇ、１９Ｂが一体化固定されている。

【００７４】本実施の形態に係る一体化ブロックは、前
記Ｌ字型ダイクロイックプリズム１６の下面を接着、又
は、取付け部材によって床部材に固定され、又、前記Ｌ
字型ダイクロイックプリズム１６の合成光射出面の近傍
である床部材に投射レンズ１１を固定させることとなる
が、このような形態を取ることにより、環境温度の変化
に係る床部材の寸法変化に対しても、床部材に対して、
直接ライトバルブ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂならびに偏光
ビームスプリッタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは固着されな
いために、床部材の上記変形に対してもレジストレーシ
ションずれならびに焦点変化を最小に抑えることができ
る。

【００７５】なお、前実施の形態における場合と同じよ
うに、偏光ビームスプリッタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂへ
のライトバルブ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂの取り付けは接
着による方法に限ることなく、取付け金貝を用いる方法
も採用できることも言うまでもない。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、取付け基体の材料として熱膨張係数の比較的大きい
材料を用いたとしても、レジストレーションずれが少な
く、さらに焦点ずれの少ない投射像の画質の良好な投射
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投射型表示装置の構成説明図

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す一体化ブロッ
クを示す斜視構成図

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す一体化ブロッ
クを示す斜視構成図

【図４】本発明の実施の形態において偏光ビームスプリ
ッタとライトバルブ取り付け方法の他の態様を図示した
斜視図

【図５】本発明の実施の形態において偏光ビームスプリ
ッタとライトバルブ取り付け方法の他の態様により取り
付けられた様を示す斜視図

【符号の説明】

１、２ ダイクロイックミラー（色分解光学系） ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ 偏光ビー
ムスプリッタ ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ 反射型ラ
イトバルブ ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ、２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ 光路長補
正部材 ６ 光路長補正ブロック ７ Ｇ光反射ダイクロイックプリズム（第１プリズ
ム） ８、９ 光路長補正部材 １０ Ｂ光反射ダイクロイックプリズム（第２プリズ
ム） １２、１６ Ｌ字型ダイクロイックプリズム １６−１ 直角二等辺三角形プリズム １６−２ 平行四辺形プリズム １６−３ 台形柱プリズム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を第１、第２および第３の
   色光に分解する色分解光学系と、 第１、第２および第３の偏光ビームスプリッタと、 第１、第２および第３の反射型ライトバルブと、 Ｌ字型形状を有する一体化されたＬ字型ダイクロイック
   プリズムと、 投射光学系と、を備え、 前記第１、第２および第３の偏光ビームスプリッタは、
   前記色分解光学系によって色分解された第１、第２およ
   び第３の色光をそれぞれ２つの直線偏光に偏光分解する
   と共に、前記第１、第２および第３の反射型ライトバル
   ブにて変調射出された各色光をそれぞれ検光し、 前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムは、前記第１、第２
   および第３の偏光ビームスプリッタによる検光光を色合
   成し、 前記投射光学系は、前記Ｌ字型ダイクロイックプリズム
   にて色合成した光を投射し、 前記第１の偏光ビームスプリッタと前記Ｌ字型ダイクロ
   イックプリズムの入射面との間には第１の光路長補正部
   材が配置され、 前記第２の偏光ビームスプリッタと前記Ｌ字型ダイクロ
   イックプリズムの入射面との間には第２の光路長補正部
   材が配置され、 前記第３の偏光ビームスプリッタと前記Ｌ字型ダイクロ
   イックプリズムの入射面との間には第３の光路長補正部
   材が配置され、 前記第１、第２および第３の偏光ビームスプリッタ、前
   記第１、第２および第３の反射型ライトバルブ、前記第
   １、第２および第３の光路長補正部材、ならびに前記Ｌ
   字型ダイクロイックプリズムが一体化された構成を有す
   ることを特徴とする投射型表示装置。
2. 【請求項２】 前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムは、
   第１色反射のダイクロイック層を内部に有する断面形状
   が正方形の第１プリズムと、第２色反射のダイクロイッ
   ク層を内部に有する断面形状が正方形の第２プリズム
   と、第１プリズムと略同じ形状を有する光路長補正ブロ
   ックとを有し、前記第２プリズムを中心にＬ字型に第１
   プリズムと、光路長補正ブロックとをそれぞれ光路長補
   正部材を挟んで接着して一体化した構成を有するＬ字型
   ダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求項
   １記載の投射型表示装置。
3. 【請求項３】 前記Ｌ字型ダイクロイックプリズムは、
   直角二等辺三角柱プリズムと、対角線上にある２つの頂
   角が４５度に形成された平行四辺形プリズムと、頂角が
   ２つの直角と１つの４５度に形成された台形柱プリズム
   とを有し、これら各プリズム間に第１光反射のダイクロ
   イック膜、第２光反射のダイクロイック膜とをそれぞれ
   挟み込んで接着固定させたＬ字型ダイクロイックプリズ
   ムであることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装
   置。