JPH11271671A

JPH11271671A - 投影光学系

Info

Publication number: JPH11271671A
Application number: JP10069758A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Hayashi; 宏太郎林
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】３板式カラープロジェクター等に使用される
小型でコストが低く非点隔差の小さい投影光学系を提供
する。【解決手段】赤色光が大きな入射角で入射するときに
は反射し、小さい入射角で入射するときには透過するよ
うなダイクロイックミラー１８を用い、表示パネル１０
Ｇから投射される緑色光は緑色光を透過し青色光を反射
するダイクロイックミラー２０を透過し、表示パネル１
０Ｂから投射されてダイクロイックミラー２０で反射す
る青色光と合成される。表示パネル１０Ｒから投射され
る赤色光は大きな入射角θ１でダイクロイックミラー１
８に入射して反射し、ダイクロイックミラー１９で反射
して緑、青色光と合成され、合成された赤、緑、青色光
は小さい入射角でダイクロイックミラー１８に入射して
透過し投影レンズ系７によって拡大投影される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透過型液晶パネル
などに照明光を与えて画像を拡大投影するカラープロジ
ェクター等に使用される投影光学系に関し、特にＲＧＢ
夫々の画像情報を合成する際の非点隔差を低減するよう
な投影光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来のカラープロジェクター等に
使用される投影光学系の構成を示す概略図である。光源
（不図示）から射出された白色光は照明系（不図示）を
通って赤、緑、青色の波長域の光（以下単に「赤色光」
「緑色光」「青色光」という）が各表示パネル１０Ｒ、
１０Ｂ、１０Ｇを照射するようになっている。

【０００３】照明系によって照射された赤、緑、青色光
は各表示パネル１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを透過して赤、
緑、青の画像情報を投射し投影系が構成されている。表
示パネル１０Ｇから投射された緑色光は赤色光を反射し
他の波長域の光を透過するダイクロイックミラー４を透
過し、表示パネル１０Ｒから投射されダイクロイックミ
ラー４を反射した赤色光と合成される。

【０００４】合成された赤、緑色光は青色光を反射し他
の波長域の光を透過するダイクロイックミラー５を透過
し、表示パネル１０Ｂから投射されダイクロイックミラ
ー５を反射した青色光と合成される。合成された赤、
緑、青色光は投影レンズ系７によって拡大投影されてス
クリーン（不図示）に画像が投影されるようになってい
る。

【０００５】このときダイクロイックミラー４、５を透
過する光には、光路に対してダイクロイックミラー４、
５が傾斜しているために非点隔差が生じる。傾斜したガ
ラスなどの基板の傾斜角度と透過厚とが大きいほど非点
隔差は大きくなり、図１の場合、青色光は非点隔差がな
く、赤色光はダイクロイックミラー４による非点隔差が
あり、緑色光はダイクロイックミラー４、５による非点
隔差がある。

【０００６】非点隔差を低減する方法は例えば特開平８
−３３４７２７号公報に開示されている。この方法は図
２に示すように、２つのダイクロイックミラー４、５を
透過する光の光路に対してダイクロイックミラー４、５
の傾斜角度を小さくして非点隔差を小さくするというも
のである。

【０００７】また、プリズムを用いて非点隔差を低減す
る方法も知られており図３を参照して説明する。同図に
よると表示パネル１０Ｒから投射された赤色光はガラス
などからなるプリズム８に入光し、面８ａで全反射し、
赤色光のみを反射するダイクロイック処理が施された面
８ｂで反射する。表示パネル１０Ｂから投射された青色
光はプリズム９に入光し青色光のみを反射するダイクロ
イック処理が施された面９ａで反射し、面８ｂを透過す
る。表示パネル１０Ｇから投射された緑色光はプリズム
１１に入光し面９ａ、８ｂを透過して３種の光が合成さ
れる。

【０００８】空気とガラスのように屈折率の異なる媒質
の境界で、ある角度以上の入射角で入射した光は全反射
となるため、面８ａに入射する光束ｒ１は全反射となり
光束ｒ２は透過となるように構成することができる。こ
れによりプリズムによる構成はガラス板を斜めに通過さ
せることがなく非点隔差が発生しない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平８
−３３４７２７号公報に開示された方法によると投影光
学系における表示パネルから投影レンズ系までの距離で
あるレンズバックＬＢ（図２参照）が長くなり投影光学
系を大きくするという問題があった。

【００１０】また、プリズムを用いた方法は投影系のレ
ンズバックＬＢは小さくできるが、プリズムが高価であ
るために投影光学系をコストアップさせてしまう問題が
あった。

【００１１】本発明はダイクロイックミラーを使用して
安価で非点隔差が小さい投影光学系を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、第１波長域の光を直進透過させるように配
されるとともに所定の角度で空間をおいて対向するよう
に配置された第１、第２ダイクロイックミラーを備え、
第２波長域の光を第１ダイクロイックミラーで反射させ
た後、第２ダイクロイックミラーで反射させて該第２ダ
イクロイックミラーを透過した第１波長域の光とともに
第１ダイクロイックミラーを透過させるようにしてい
る。

【００１３】この構成によると、第１、第２波長域の光
の画像情報を投射され、第２波長域の光は第１ダイクロ
イックミラーに大きな角度で入射して反射後第２ダイク
ロイックミラーで反射して第２ダイクロイックミラーを
透過した第１波長域の光と合成される。そして合成され
た第１、第２波長域の光は第１ダイクロイックミラーに
入射して透過後、投影レンズ系に入光して画像を投影す
る。

【００１４】また本発明は、第１ダイクロイックミラー
は第２波長域の光に対して所定の入射角のときに反射さ
せ前記所定の入射角以外の時に透過させるようになって
いる。この構成によると第２波長域の光は所定の入射角
で第１ダイクロイックミラーに入射して反射し、第１波
長域の光と合成された後第１ダイクロイックミラーを透
過する。

【００１５】また本発明は、第２ダイクロイックミラー
は第１波長域の光に垂直な面に対して１５゜乃至３５゜
傾斜している。この構成によると、第１、第２波長域の
光は１５゜乃至３５゜傾斜した第２ダイクロイックミラ
ーを透過または反射する。

【００１６】また本発明は、第１ダイクロイックミラー
は第１波長域の光に垂直な面に対して０゜乃至２０゜傾
斜している。この構成によると、０゜乃至２０゜傾斜し
た第１ダイクロイックミラーを第１波長域の光が反射
し、第１、第２、第３波長域の光が透過する。この時透
過光の非点隔差はほとんど発生せず、第１波長域の光が
反射するときの入射角を大きくすることができるように
なる。

【００１７】また本発明は、第１波長域の中心波長は第
２波長域の中心波長よりも長くなっている。この構成に
よると、大きな入射角で入射するときには反射し、小さ
い入射角で入射するときには透過するような特性を長い
波長の光に対して示すように第１ダイクロイックミラー
が形成されている。

【００１８】また本発明は、第３波長域の光を反射して
第２ダイクロイックミラーに導くとともに第１波長域の
光を透過させる第３ダイクロイックミラーを第２ダイク
ロイックミラーに対して第１ダイクロイックミラーと反
対側に空間をおいて設けている。

【００１９】この構成によると、第３波長域の光は第３
ダイクロイックミラーで反射して第３ダイクロイックミ
ラーを透過した第２波長域の光と合成される。そして合
成された第２、第３波長域の光は第２ダイクロイックミ
ラーを透過して第２ダイクロイックミラーを反射した第
１波長域の光と合成される。

【００２０】また本発明は、第２ダイクロイックミラー
は第３波長域の光に対して所定の入射角のときに反射さ
せ前記所定の入射角以外の時に透過させ、第２ダイクロ
イックミラーで第３波長域の光を反射させた後に第３ダ
イクロイックミラーを反射させ第２ダイクロイックミラ
ーに導くようにしている。

【００２１】この構成によると、第３波長域の光は第２
ダイクロイックミラーに所定の角度で入射して反射後第
３ダイクロイックミラーで反射して第３ダイクロイック
ミラーを透過した第２波長域の光と合成される。その後
合成された第２、第３波長域の光は所定の入射角以外の
入射角で第２ダイクロイックミラーに入射して透過し第
２ダイクロイックミラーを反射した第１波長域の光と合
成される。

【００２２】また本発明は、第２、第３ダイクロイック
ミラーの間に設けられた第４ダイクロイックミラーで第
３波長域の光を反射させた後、第３ダイクロイックミラ
ーで反射させて該第３ダイクロイックミラーを透過した
第１波長域の光とともに第４ダイクロイックミラーを透
過し第２ダイクロイックミラーに導くようにしている。

【００２３】この構成によると、第３波長域の光は第４
ダイクロイックミラーに入射して反射後第３ダイクロイ
ックミラーで反射して第３ダイクロイックミラーを透過
した第２波長域の光と合成される。そして合成された第
２、第３波長域の光は第４ダイクロイックミラーに入射
して透過後、第２ダイクロイックミラーを透過して第２
ダイクロイックミラーを反射した第１波長域の光と合成
される。

【００２４】また本発明は、第４ダイクロイックミラー
は第３波長域の光に対して所定の入射角のときに反射さ
せ前記所定の入射角以外の時に透過させるようになって
いる。この構成によると第３波長域の光は所定の入射角
で第４ダイクロイックミラーに入射して反射し、第１波
長域の光と合成された後第４ダイクロイックミラーを透
過する。

【００２５】また本発明は、第３ダイクロイックミラー
は第１波長域の光に垂直な面に対し１５゜乃至３５゜傾
斜している。この構成によると、第２、第３波長域の光
は２０゜乃至３５゜傾斜した第３ダイクロイックミラー
を透過または反射する。

【００２６】また本発明は、第２ダイクロイックミラー
は第１ダイクロイックミラーに対して離れた側の面に反
射面が形成され、第３ダイクロイックミラーは反射面を
挟んで第１、第２の基板を接合して形成され、所定の直
交する２方向で断面形状が異なり非点隔差を補正するよ
うな補正レンズを第１ダイクロイックミラー後方に設け
ている。

【００２７】この構成によると、第１波長域の光は第２
ダイクロイックミラーを透過して第２ダイクロイックミ
ラーの裏面で反射し、第２波長域の光は第２、第３ダイ
クロイックミラーを透過し、第３波長域の光は第３ダイ
クロイックミラーを透過して第３ダイクロイックミラー
の接合面で反射した後第２ダイクロイックミラーを透過
する。光路に対して傾斜したダイクロイックミラーを実
質的に２回透過した第１、第２、第３波長域の光は同じ
量の非点隔差が発生し、直交する二方向の一方向のみを
屈折させる補正レンズを投影レンズ系に加えることで非
点隔差が補正される。

【００２８】また本発明は、第１波長域の光に垂直な面
に対して第２、第３ダイクロイックミラーは向きが異な
る同じ傾斜角度である。この構成によると、第２ダイク
ロイックミラーを透過する光と、第３ダイクロイックミ
ラーを透過する光とは同じ非点隔差を生じることにな
る。

【００２９】光源の光を分離する複数の照明系ダイクロ
イックミラーと複数の反射ミラーによって導かれた第
１、第２、第３波長域の光を照射され、第１、第２、第
３波長域の画像情報を表示する第１、第２、第３表示パ
ネルから投射された第１、第２、第３波長域の光の画像
情報が上記各ダイクロイックミラーによって合成され第
１ダイクロイックミラー後方に配置された投影レンズ系
によって画像が投影されるようになっている。

【００３０】この構成によると光源から照明系ダイクロ
イックミラーによって分離された第１、第２、第３波長
域の光は、反射ミラーによって第１、第２、第３波長域
の光の画像情報を表示する第１、第２、第３表示パネル
へ導かれる。第１、第２、第３表示パネルは照射された
光を透過または反射して第１、第２、第３波長域の光を
の画像情報投射する。投射された第１、第２、第３波長
域の光は第１、第２、第３ダイクロイックミラーを反射
あるいは透過して合成され第１ダイクロイックミラーを
透過する。その合成された画像が投影レンズ系によって
拡大投影されるようになっている。

【００３１】また本発明は、第２、第３ダイクロイック
ミラーはペリクルミラーである。この構成によると、第
２、第３波長域の光は、光路に対して傾斜し厚みの薄い
ペリクルミラーから成る第２、第３ダイクロイックミラ
ーを小さい非点隔差で透過する。

【００３２】また本発明は、第１ダイクロイックミラー
を反射する第２の波長域の光はＳ偏向の光束である。こ
の構成によると、偏光板などによって変換されたＳ偏向
の光束が第１ダイクロイックミラーを透過する。

【００３３】また本発明は、上記各表示パネルは透過型
液晶パネルである。この構成によると、照明系から透過
型液晶パネルに照射された光は透過型液晶パネルを透過
して画像情報を投射する。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図４を
参照して説明する。なお図４、図８、図１０において従
来例と同じ部材については同一の符号を付している。図
４において、破線Ａは照明系の経路を示し実線Ｂは投影
系の経路を示している。照明装置１の光源１ａから射出
された白色光はリフレクター１ｂで集光され、青色光は
ダイクロイックミラー１４で反射し反射ミラー１６ｅで
反射して透過型液晶パネルなどの表示パネル１０Ｂを照
射する。

【００３５】緑色光はダイクロイックミラー１４を透過
後ダイクロイックミラー１５で反射し反射ミラー１６
ａ、１６ｂで反射して表示パネル１０Ｇを照射する。赤
色光はダイクロイックミラー１４、１５を透過後照明系
の光路長を補正するリレーレンズ１７を通って反射ミラ
ー１６ｃ、１６ｄで反射して表示パネル１０Ｒを照射す
る。

【００３６】照明系によって表示パネル１０Ｇから投射
される緑色光は光路に垂直な面に対して約３０゜（α
２）傾斜したダイクロイックミラー２０を透過する。ダ
イクロイックミラー２０の特性を図５の（ｃ）に示す。
図５において縦軸は透過率を示し横軸は光の波長を示し
ている。同図によると入射角３０゜の時では、入射した
光の青色光（Ｂ）の透過率は約０％で約１００％が反射
し、緑色光（Ｇ）はほぼ１００％透過するような特性を
有している。

【００３７】次に表示パネル１０Ｂから投射される青色
光はダイクロイックミラー２０で反射し緑色光と光路を
一致して合成され、合成された緑、青色光は光路に垂直
な面に対して約２５゜（α１）傾斜したダイクロイック
ミラー１９を透過する。ダイクロイックミラー１９の特
性は図５の（ｂ）に示すように入射角２５゜の時では、
入射した光の青色光（Ｂ）と緑色光（Ｇ）とはほぼ１０
０％透過し、赤色光（Ｒ）の透過率は約０％で約１００
％が反射するような特性を有している。

【００３８】次に表示パネル１０Ｒから投射される赤色
光はダイクロイックミラー１８に入射角θ１で入射して
反射後ダイクロイックミラー１９で反射し、緑、青色光
と光路を一致して合成され、合成された赤、緑、青色光
はダイクロイックミラー１８で入射角０゜で入射して透
過する。そして投影レンズ系７に入光しスクリーンなど
に拡大投影するようになっている。

【００３９】ダイクロイックミラー１８の特性は図５の
（ａ）に示すように入射角０゜の時では、入射した光の
赤、緑、青色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の透過率が約１００％で
あるが、入射角５０゜の時には、入射した光の赤色光
（Ｒ）の透過率が約０％となり約１００％が反射するよ
うな特性を有している。

【００４０】入射角によって透過率の異なるようなダイ
クロイックミラーは、ガラス基板表面上に屈折率の異な
る２種の薄膜を多層積層することによって作成すること
ができ、２種の薄膜の屈折率の和が３．５以下の時に良
好な特性を示す。本実施形態では図６に示すような構成
の積層膜を使用した。同図によると屈折率Ｎｉが１．７
５と１．３８５との２種類の材料を、基準波長λ０を７
６８ｎｍとしたときに約０．２５λ０／Ｎｉの膜厚で交
互に２２層成膜している。

【００４１】このような構成の積層膜を形成したダイク
ロイックミラーは図７に示すような特性を示した。図７
において縦軸は透過率を示し横軸は光の波長を示してい
る。同図によると入射角０゜のときに約７００ｎｍ以下
の光をほぼ１００％透過し、入射角５０゜のときにはＳ
偏向の光は約６００ｎｍ以下の光をほぼ１００％透過し
約６００ｎｍ以上の光を透過させずにほぼ１００％反射
させるようになっている。このような特性のダイクロイ
ックミラー１８（図４参照）を使用することで赤色光
（Ｒ）に対して反射または透過させるようにすることが
できる。

【００４２】また、透過と反射とが切り換わる波長は入
射角が０゜の時に約７００ｎｍで、入射角が５０゜の時
に約６００ｎｍであり、入射角が大きい方が低い波長側
にシフトする。このため例えば青色光を入射角によって
透過と反射とを切り換えるような構成にする場合には、
図１２に示すように入射角が小さいときに青色光を反射
し入射角が大きい時に赤、緑、青色光を透過するような
構成になるので非点隔差が大きくなるため望ましくな
い。従って波長の長い光を入射角に対して透過と反射と
を切り換えるような構成とする方が望ましい。

【００４３】また図７においてＰ偏向の光に対しては約
６５０〜７００ｎｍの光の透過率が低下するような特性
を示すが、透過率が大きく透過と反射とを精度良く分離
できないのでＳ偏向の光を使用するように表示パネル１
０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの前後に偏光板２１を設けている
（図４参照）。このときに表示パネル１０Ｒ、１０Ｇ、
１０Ｂは透過型液晶パネル以外に他の表示パネルを使用
できるが透過型液晶パネルが望ましい。

【００４４】このような構成とすることで図４に示すよ
うに、赤色光は入射角を選択することによってダイクロ
イックミラー１８に対して反射させているので投影系の
レンズバックＬＢを短くすることができ投影光学系を小
型化することができる。また、青色光が透過するダイク
ロイックミラー１９、緑色光が透過するダイクロイック
ミラー１９、２０は傾斜角α１、α２を小さくすること
ができるので非点隔差を低減することができるようにな
る。

【００４５】ここでダイクロイックミラー１９、２０の
傾斜角α１、α２は透過光の非点隔差が大きくならない
ように３５゜以下が望ましい。また、ダイクロイックミ
ラー１８が透過光の光路に対して垂直な場合、赤色光の
入射角θ１は傾斜角α１の２倍になることから傾斜角α
１が小さいと入射角θ１は小さくなる。入射角θ１が小
さい場合に一部の赤色光を透過させてしまうような特性
劣化が生じるので入射角θ１が充分大きくなるようにダ
イクロイックミラー１９の傾斜角α１は１５゜以上が望
ましく特に２０゜以上が望ましい。

【００４６】また、ダイクロイックミラー１８をダイク
ロイックミラー１９と向きを逆方向に傾斜させるとダイ
クロイックミラー１８に入射する赤色光の入射角θ１を
ダイクロイックミラー１９の傾斜角α１の２倍よりも大
きくすることができる。従って非点隔差に対する影響の
小さい２０゜以下特に５゜以下の範囲でダイクロイック
ミラー１８を透過光の光路に対して傾斜させてもよい。

【００４７】ダイクロイックミラー２０の傾斜角α２が
小さいときには、ダイクロイックミラー１９が表示パネ
ル１０Ｂから投射される光束に干渉しないように、ダイ
クロイックミラー１９とダイクロイックミラー２０とを
離して配置しなければならず光路長が長くなって投影光
学系が大型化してしまうので傾斜角α２は２０゜以上が
望ましい。

【００４８】次に第２の実施形態について図８を参照し
て説明する。同図によると、表示パネル１０Ｒから投射
される赤色光については第１実施形態と同様である。表
示パネル１０Ｂから投射される青色光は光路に垂直な面
に対して約２５゜（α３）傾斜したダイクロイックミラ
ー２３を透過する。ダイクロイックミラー２３の特性を
図９の（ｂ）に示す。図９において縦軸は透過率を示し
横軸は光の波長を示している。同図によると入射角２５
゜の時では、青色光（Ｂ）は約１００％透過し、緑色光
（Ｇ）はほぼ１００％反射するような特性を有してい
る。

【００４９】次に表示パネル１０Ｇから投射される緑色
光はダイクロイックミラー２２に入射角θ３＝５０゜で
入射して反射後ダイクロイックミラー２３で反射し緑色
光と光路を一致して合成され、合成された緑、青色光は
ダイクロイックミラー２２を透過する。そしてダイクロ
イックミラー１９を透過し赤色光と光路を一致して合成
される。

【００５０】ダイクロイックミラー２２の特性は図９の
（ａ）に示すように入射角０゜の時では、入射した光の
緑、青色光（Ｇ、Ｂ）の透過率が約１００％であるが、
入射角５０゜の時には、入射した光の緑色光（Ｇ）の透
過率が約０％となり約１００％が反射するような特性を
有している。このような特性のダイクロイックミラー２
２は、ダイクロイックミラー１８と同様の方法で基準波
長λ０を変えることによって形成することができる。

【００５１】このような構成においても投影系のレンズ
バックＬＢを短くすることができ投影光学系を小型化す
ることができるとともに、ダイクロイックミラー１９、
２３の透過光の光路に垂直な面に対する傾斜角を小さく
することができるので非点隔差を低減することができる
ようになる。

【００５２】次に第３実施形態について図１０を参照し
て説明する。同図によると、表示パネル１０Ｂから投射
される青色光は光路に対して約１５゜（α４）傾斜した
ダイクロイックミラー２５を透過する。ダイクロイック
ミラー２５の特性を図１１の（ｂ）に示す。図１１にお
いて縦軸は透過率を示し横軸は光の波長を示している。
同図によると入射角１５゜の時では、青色光（Ｂ）の透
過率は約１００％で、緑色光（Ｇ）はほぼ１００％反射
するような特性を有している。

【００５３】次に表示パネル１０Ｇから投射される緑色
光はダイクロイックミラー２４に入射角θ４＝５５゜で
入射して反射し、ダイクロイックミラー２５で反射し青
色光と光路を一致して合成され、合成された緑、青色光
は光路に垂直な面に対して約２５゜（α５＝θ３）傾斜
したダイクロイックミラー２５を透過する。ダイクロイ
ックミラー２５の特性は図１１の（ａ）に示すように入
射角２５゜の時では、緑、青色光（Ｇ、Ｂ）の透過率が
約１００％であるが、入射角５５゜の時には、緑、赤色
光（Ｇ、Ｒ）の透過率が約０％となり約１００％が反射
するような特性を有している。

【００５４】次に表示パネル１０Ｒから投射される赤色
光は第１、第２実施形態と同様にダイクロイックミラー
１８で反射後ダイクロイックミラー２５で反射し、緑、
青色光と光路を一致して合成され、合成された赤、緑、
青色光はダイクロイックミラー１８を透過する。

【００５５】このような構成においても同様に特定の波
長域の光に対して入射角によって透過率が変わるように
ダイクロイックミラーを形成することで投影系のレンズ
バックＬＢを短くすることができ投影光学系を小型化す
ることができるとともに、ダイクロイックミラー２４、
２５が透過光の光路に対して傾斜角を小さくすることが
できるので非点隔差を低減することができるようにな
る。

【００５６】また、光路に対して傾斜したダイクロイッ
クミラーを透過する回数は赤色光は０回、緑色光は１
回、青色光は２回となっておりそれぞれの波長域におい
て非点隔差の大きさが異なる。これを回避するために赤
色光はダイクロイックミラー２４の裏面２４ａで反射す
るようにし、ダイクロイックミラー２５を厚みが半分の
ガラス基板を接合して形成し、その接合面２５ｂで緑色
光が反射するようにしてもよい。

【００５７】このようにすると各波長域において同じ厚
みのダイクロイックミラーを２回透過したのと同等の状
態になり、非点隔差の大きさをほぼ一致させることがで
きる。これによって、投影レンズ系７内に例えば円筒面
形状のアナモルフィックレンズなどの補正レンズ７ａを
設置して直交する二方向の一方向のみの光束を屈折させ
て非点隔差を補正することができるようになる。

【００５８】ここでダイクロイックミラー２４、２５の
傾斜角α４、α５を同じ角度に設置すると各波長域の非
点隔差が更に一致するので望ましい。またダイクロイッ
クミラー２４、２５をペリクルミラーなどを用いて厚み
を薄くすることによって青、緑色光の非点隔差を小さく
することもできる。

【００５９】

【発明の効果】請求項１の発明によると、２つ以上の波
長域の光を合成する投影光学系において、投影系の光路
長を短くすることができ投影光学系を小型化することが
できるとともに、ダイクロイックミラーが透過光の光路
に対して傾斜角を小さくすることができるので非点隔差
を低減することができるようになる。

【００６０】請求項２の発明によると、第２波長域の光
に対して第１ダイクロイックミラーの特性を透過と反射
とに切り換えることができるので、第２ダイクロイック
ミラーの傾斜角を小さくすることができるようになる。

【００６１】請求項３の発明によると、第２波長域の光
が第１ダイクロイックミラーに反射する際の入射角を大
きくすることができるとともに非点隔差を低減すること
ができるようになる。

【００６２】請求項４の発明によると、第２波長域の光
が第１ダイクロイックミラーに反射する際の入射角を更
に大きくすることができる。

【００６３】請求項５の発明によると、所定の波長域の
光に対して小さい入射角で透過し大きな入射角で反射す
るようなダイクロイックミラーを簡単に形成することが
できる。

【００６４】請求項６の発明によると、３つ以上の波長
域の光を合成する投影光学系において、投影光学系のレ
ンズバックが長くならないように構成することができ投
影光学系を小型化することができるとともに、ダイクロ
イックミラーの傾斜角を小さくすることができるので非
点隔差を低減することができるようになる。

【００６５】請求項７の発明によると、投影光学系のレ
ンズバックが長くならないように配置することができ
る。

【００６６】請求項８の発明によると、３つ以上の波長
域の光を合成する投影光学系において、投影光学系のレ
ンズバックが長くならないように構成でき投影光学系を
小型化することができるとともに、第２、第３ダイクロ
イックミラーの傾斜角を小さくすることができるので非
点隔差を低減することができるようになる。

【００６７】請求項９の発明によると、第３波長域の光
に対して第４ダイクロイックミラーの特性を透過と反射
とに切り換えることができるので、第４ダイクロイック
ミラーの傾斜角を小さくするとともに投影光学系のレン
ズバックが長くならないように構成することができるよ
うになる。

【００６８】請求項１０の発明によると、更に投影光学
系のレンズバックが長くならないように配置することが
できる。

【００６９】請求項１１の発明によると、３つの波長域
の光が実質的に同じ回数だけ光路に対して傾斜したダイ
クロイックミラーを透過するので、非点隔差の大きさが
ほぼ同じ各波長域の光を同時に補正することができ、非
点隔差を低減することができるようになる。

【００７０】請求項１２の発明によると、各波長域の光
の非点隔差の大きさを更に同じすることができ、非点隔
差を更に低減することができるようになる。

【００７１】請求項１３の発明によると、非点隔差が小
さく小型の投影光学系を簡単に構成することができる。

【００７２】請求項１４の発明によると、光路に対して
傾斜したダイクロイックミラーが薄いため非点隔差を低
減することができるようになる。

【００７３】請求項１５の発明によると、入射角の違い
によって所定の波長域の光の透過と反射とを精度良く切
り換えるような特性を得ることができるようになる。

【００７４】請求項１６の発明によると、入射角の違い
によって所定の波長域の光の透過と反射とを精度良く切
り換える特性を充分に発揮できるように構成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の投影光学系の構成を示す図であ
る。

【図２】従来の投影光学系の構成を示す図であ
る。

【図３】従来の投影光学系のプリズムを用いた構
成を示す図である。

【図４】本発明の第１実施形態の投影光学系の構
成を示す図である。

【図５】本発明の第１実施形態のダイクロイック
ミラーの特性を示す図である。

【図６】本発明に使用される入射角によって特性
の異なるダイクロイックミラーの構成を示す図である。

【図７】本発明に使用される入射角によって特性
の異なるダイクロイックミラーの特性データである。

【図８】本発明の第２実施形態の投影光学系の構
成を示す図である。

【図９】本発明の第２実施形態のダイクロイック
ミラーの特性を示す図である。

【図１０】本発明の第３実施形態の投影光学系の構
成を示す図である。

【図１１】本発明の第３実施形態のダイクロイック
ミラーの特性を示す図である。

【図１２】ダイクロイックミラーの特性を説明する
図である。

【符号の説明】

１照明装置４、５ダイクロイックミラー１６反射ミラー７投影レンズ系８、９、１１プリズム１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ表示パネル１４、１５ダイクロイックミラー１８、１９、２０ダイクロイックミラー２１偏光板２２、２３ダイクロイックミラー２４、２５ダイクロイックミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１波長域の光を直進透過させるように
配されるとともに所定の角度で空間をおいて対向するよ
うに配置された第１、第２ダイクロイックミラーを備
え、第２波長域の光を第１ダイクロイックミラーで反射
させた後、第２ダイクロイックミラーで反射させて該第
２ダイクロイックミラーを透過した第１波長域の光とと
もに第１ダイクロイックミラーを透過させるようにした
ことを特徴とする投影光学系。
【請求項２】第１ダイクロイックミラーは第２波長域
の光に対して所定の入射角のときに反射させ前記所定の
入射角以外の時に透過させることを特徴とする請求項１
に記載の投影光学系。
【請求項３】第２ダイクロイックミラーは第１波長域
の光に垂直な面に対して１５゜乃至３５゜傾斜している
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投影
光学系。
【請求項４】第１ダイクロイックミラーは第１波長域
の光に垂直な面に対して０゜乃至２０゜傾斜しているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいづれかに記載
の投影光学系。
【請求項５】第２波長域の中心波長は第１波長域の中
心波長よりも長いことを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいづれかに記載の投影光学系。
【請求項６】第３波長域の光を反射して第２ダイクロ
イックミラーに導くとともに第１波長域の光を透過させ
る第３ダイクロイックミラーを第２ダイクロイックミラ
ーに対して第１ダイクロイックミラーと反対側に空間を
おいて設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の
いづれかに記載の投影光学系。
【請求項７】第２ダイクロイックミラーは第３波長域
の光に対して所定の入射角のときに反射させ前記所定の
入射角以外の時に透過させ、第２ダイクロイックミラー
で第３波長域の光を反射させた後に第３ダイクロイック
ミラーを反射させ第２ダイクロイックミラーに導くよう
にしたことを特徴とする請求項６に記載の投影光学系。
【請求項８】第２、第３ダイクロイックミラーの間に
設けられた第４ダイクロイックミラーで第３波長域の光
を反射させた後、第３ダイクロイックミラーで反射させ
て該第３ダイクロイックミラーを透過した第１波長域の
光とともに第４ダイクロイックミラーを透過し第２ダイ
クロイックミラーに導くようにしたことを特徴とする請
求項６または請求項７に記載の投影光学系。
【請求項９】第４ダイクロイックミラーは第３波長域
の光に対して所定の入射角のときに反射させ前記所定の
入射角以外の時に透過させることを特徴とする請求項８
に記載の投影光学系。
【請求項１０】第３ダイクロイックミラーは第１波長
域の光に垂直な面に対し１５゜乃至３５゜傾斜している
ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいづれかに記
載の投影光学系。
【請求項１１】第２ダイクロイックミラーは第１ダイ
クロイックミラーに対して離れた側の面に反射面が形成
され、第３ダイクロイックミラーは反射面を挟んで第
１、第２の基板を接合して形成され、所定の直交する２
方向で断面形状が異なり非点隔差を補正するような補正
レンズを第１ダイクロイックミラー後方に設けたことを
特徴とする請求項６乃至請求項１０のいづれかに記載の
投影光学系。
【請求項１２】第１波長域の光に垂直な面に対して第
２、第３ダイクロイックミラーは向きが異なる同じ傾斜
角度であることを特徴とする請求項６または請求項１０
または請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１３】光源の光を分離する複数の照明系ダイ
クロイックミラーと複数の反射ミラーによって導かれた
第１、第２、第３波長域の光を照射され、第１、第２、
第３波長域の画像情報を表示する第１、第２、第３表示
パネルから投射された第１、第２、第３波長域の光の画
像情報が上記各ダイクロイックミラーによって合成され
第１ダイクロイックミラー後方に配置された投影レンズ
系によって画像が投影されることを特徴とする請求項６
乃至請求項１２のいづれかに記載の投影光学系。
【請求項１４】第２、第３ダイクロイックミラーはペ
リクルミラーであることを特徴とする請求項６乃至請求
項１３のいづれかに記載の投影光学系。
【請求項１５】第１ダイクロイックミラーを反射する
第２波長域の光はＳ偏向の光束であることを特徴とする
請求項６乃至請求項１４に記載の投影光学系。
【請求項１６】上記各表示パネルは透過型液晶パネル
であることを特徴とする請求項１５に記載の投影光学
系。