JP2000111862A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、投射型表示装置に関し、例えば反
射型液晶パネルにより空間変調した映像光をスクリーン
上に投射するプロジェクタ装置に適用して、バックフォ
ーカスの増大を有効に回避してダイクロイックミラーを
使用して発生する非点収差を簡易かつ確実に補正できる
ようにする。 【解決手段】 １の映像光の非点収差量が他の映像光の
非点収差量と一致するように１の映像光の非点収差量を
増大させ、又は１の映像光の非点収差量が他の映像光の
非点収差量と一致するようにダイクロイックミラーの厚
さ及び又は傾きを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型表示装置に
関し、例えば反射型液晶パネルにより空間変調した映像
光をスクリーン上に投射するプロジェクタ装置に適用す
ることができる。本発明は、１の映像光の非点収差量が
他の映像光の非点収差量と一致するように１の映像光の
非点収差量を増大させることにより、又は１の映像光の
非点収差量が他の映像光の非点収差量と一致するように
ダイクロイックミラーの厚さ及び又は傾きを設定するこ
とにより、バックフォーカスの増大を有効に回避してダ
イクロイックミラーにより発生する非点収差を簡易かつ
確実に補正できるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、投射型表示装置においては、反射
型液晶パネルを用いて空間変調した映像光を生成し、こ
の映像光をスクリーンに投射することにより、所望のカ
ラー画像を形成できるようになされたものが提案されて
いる。

【０００３】このような投射型表示装置において、高輝
度、高解像度の映像を表示するプロジェクタ装置におい
ては、赤色、青色、緑色用の３つの反射型液晶パネルを
用いるようになされている。このような３つの反射型液
晶パネルを用いた投射型表示装置においては、光源より
得られる照明光を赤色、青色、緑色用の照明光に分解し
て対応する反射型液晶パネルにそれぞれ供給すると共
に、各反射型液晶パネルより得られる赤色、青色、緑色
用の映像光を合成する手段として、ダイクロイックミラ
ーを用いるものとダイクロイックプリズムとを用いるも
のが提案されている。

【０００４】このうちダイクロイックプリズムを使用し
た投射型表示装置においては、図８に示すように、例え
ば放電ランプ３とリフレクター４により光源２が構成さ
れ、この光源２より白色光による照明光を出射する。投
射型表示装置１は、所定の光学系を介して、この光源よ
り出射される照明光をコールドミラー５に導き、このコ
ールドミラー５によりほぼ９０度の角度だけ、照明光の
光路を折り曲げる。

【０００５】偏光板６は、コールドミラー５より出射さ
れる照明光のうち、例えばＳ偏光成分のみ選択的に透過
し、続く偏光ビームスプリッタ７は、この偏光板６より
出射されるＳ偏光による照明光を選択的に反射して出射
し、このＳ偏光による照明光の光路を逆に辿って入射す
る合成映像光のうち、Ｐ偏光成分を選択的に透過すると
共に、Ｓ偏光成分を光源２側に反射する。

【０００６】ダイクロイックプリズム８は、所定形状に
よる３つのプリズムを貼り合わせて形成され、偏光ビー
ムスプリッタ７より出射される光路を各貼り合わせ面が
横切るように配置される。ダイクロイックプリズム８
は、この光路を横切る貼り合わせ面に所定膜厚による誘
電体膜が繰り返し形成され、偏光ビームスプリッタ７よ
り出射される照明光のうち青色、赤色の照明光を各貼り
合わせ面において順次選択的に反射する。これによりダ
イクロイックプリズム８は、この偏光ビームスプリッタ
７より出射される照明光を青色、赤色、緑色の照明光に
分解し、各プリズムの底面に配置された青色用、赤色
用、緑色用の反射型液晶パネル９Ｂ、９Ｒ、９Ｇに供給
する。

【０００７】各反射型液晶パネル９Ｂ、９Ｒ、９Ｇは、
それぞれ対応する色信号により駆動され、各画素毎に、
Ｓ偏光による入射する照明光の偏光面を回転させて反射
し、これにより各色信号に応じて偏光面が変化してなる
映像光を出射する。

【０００８】ダイクロイックプリズム８は、照明光の場
合とは逆に、このようにして各反射型液晶パネル９Ｂ、
９Ｒ、９Ｇより得られる赤色、青色、緑色の映像光を合
成して合成映像光を生成し、この合成映像光を偏光ビー
ムスプリッタ７に射出する。これにより合成映像光は、
各色信号に応じたＰ偏光及びＳ偏光の合成光により照明
光の光路を逆に辿って偏光ビームスプリッタ７に出射さ
れ、このうちＰ偏光成分だけが偏光ビームスプリッタ７
を透過して投射レンズ１０に出射されることになる。

【０００９】投射レンズ１０は、このようにして偏光ビ
ームスプリッタ７を透過する合成映像光をスクリーン１
１に投射し、これにより反射型液晶パネル９Ｂ、９Ｒ、
９Ｇで生成された映像をスクリーンに拡大投影してなる
カラー画像を表示する。

【００１０】このダイクロイックプリズム８による方式
においては、光学系を小型に構成できる長所があるもの
の、ダイクロイックプリズム８に光弾性係数の極めて小
さな特殊なガラスを用いる必要があり、これにより照明
光の利用効率が低い等の欠点がある。

【００１１】これに対して図９は、ダイクロイックミラ
ーを用いた投射型表示装置を示す略線図である。なおこ
の図９において、図８と同一の構成は、対応する符号を
付して示し、重複した説明は省略する。

【００１２】すなわちこの投射型表示装置１６において
は、ダイクロイックプリズム８に代えてダイクロイック
ミラー１７及び１８が配置される。ここでダイクロイッ
クミラー１７及び１８は、それぞれ透明板状部材である
光学ガラスの表面に所定膜厚による透明誘電体膜を積層
して反射面ＭＢ及びＭＲが形成され、この反射面ＭＢ及
びＭＲを用いて偏光ビームスプリッタ７より出射される
照明光からそれぞれ青色、赤色の映像光を選択的に反射
し、残る成分を選択的に透過する。これによりダイクロ
イックミラー１７及び１８は、偏光ビームスプリッタ７
より射出される照明光を青色、赤色、緑色の照明光に分
解し、対応する反射型液晶パネル９Ｂ、９Ｒ、９Ｇに向
けて出射する。また各反射型液晶パネル９Ｂ、９Ｒ、９
Ｇより出射される青色、赤色、緑色の映像光を合成して
偏光ビームスプリッタ７に出射する。

【００１３】この投射型表示装置１６においては、図１
０により部分的に拡大して示すように、透明板状部材で
あるダイクロイックミラー１７及び１８が光路上に斜め
に傾いて配置されることにより、透過光において、図１
０の紙面に垂直な方向と、この紙面に平行な方向とで光
路長が異なるようになり、これにより非点収差が発生す
る。

【００１４】このためこの投射型表示装置１６におい
て、最も偏光ビームスプリッタ７側であるダイクロイッ
クミラー１７は、反射面ＭＢが偏光ビームスプリッタ７
側を向くように配置され、青色の映像光については、非
点収差が発生しないようにする。また続くダイクロイッ
クミラー１８は、反射面ＭＲが偏光ビームスプリッタ７
側を向くように配置して、赤色の映像光については、非
点収差の発生量を低減する。さらに投射型表示装置１６
は、赤色及び緑色の映像光の光路上に、縦断面と横断面
でそれぞれに曲率が異なるシリンドリカルレンズ、トー
リックレンズ等による補正レンズ１９Ｒ、１９Ｇを配置
し、それぞれ赤色及び緑色の映像光について非点収差を
補正するようになされている。

【００１５】このようなダイクロイックミラー１７、１
８を用いた投射型表示装置１６においては、ダイクロイ
ックプリズムを使用する場合のような特殊が硝材を使用
することなく、光学系を構成でき、さらにその分効率良
く照明光を利用することができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところがダイクロイッ
クミラーを用いた投射型表示装置１６においては、補正
レンズ１９Ｒ及び１９Ｇを配置する分、反射型液晶パネ
ル９Ｂ、９Ｒ、９Ｇから投射レンズ１０までの距離、す
なわち投射レンズ１０のバックフォーカスが長くなる問
題がある。このように投射レンズ１０のバックフォーカ
スが長くなると、その分投射型表示装置１６において
は、投射レンズ１０が大型化する。

【００１７】さらにダイクロイックミラーを用いた投射
型表示装置１６においては、非点収差を簡易かつ確実に
補正できない問題もある。すなわちこの種の補正レンズ
は、作成困難な欠点があり、投射型表示装置１６におい
ては、各色毎で非点収差量が異なることにより、この補
正レンズを各色の非点収差量に対応するように作成し、
配置する必要がある。この非点収差の補正量を正しく設
定できないと、投射型表示装置においては、その分レジ
ストレーションの精度が劣化するようになる。また、補
正レンズが機械的に正しい位置に固定されていない場合
にも同様な問題が生じる。例えば補正レンズが僅かに傾
斜してしまった場合には、投影されたスクリーンの映像
に台形歪みが発生し、その分レジストレーションが低下
することになる。

【００１８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、バックフォーカスの増大を有効に回避してダイクロ
イックミラーにより発生する非点収差を簡易かつ確実に
補正することができる投射型表示装置を提案しようとす
るものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第１の映像光に発生する非点収差
の発生量と等しくなるように、第２の映像光に発生する
非点収差の発生量を増大させる非点収差補正手段を有す
るようにし、この非点収差補正手段が、ダイクロイック
ミラーとほぼ等しい傾きにより第２の映像光の光路上に
配置された透明平板部材であるようにする。

【００２０】また第１の映像光に発生する非点収差の発
生量が、第２又は第３の映像光に発生する非点収差の発
生量と等しくなるように、第２のダイクロイックミラー
に対して第１のダイクロイックミラーの板厚及び又は傾
きを設定する。

【００２１】第１の映像光に発生する非点収差の発生量
と等しくなるように、第２の映像光に発生する非点収差
の発生量を増大させる非点収差補正手段を有するように
すれば、１の映像光に発生する非点収差量と他の映像光
における非点収差量とを等しくすることができる。これ
により必要に応じて共通の光路である合成映像光の光路
上で非点収差を補正して、簡易かつ確実に非点収差を補
正することができる。このときこの非点収差補正手段
が、ダイクロイックミラーとほぼ等しい傾きにより第２
の映像光の光路上に配置された透明平板部材であれば、
バックフォーカスの増大を必要上最小限度に留めて、精
度良く非点収差を補正することができる。

【００２２】また第１の映像光に発生する非点収差の発
生量が、第２又は第３の映像光に発生する非点収差の発
生量と等しくなるように、第２のダイクロイックミラー
に対して第１のダイクロイックミラーの板厚及び又は傾
きを設定しても、簡易かつ確実に非点収差の発生量を等
しく設定でき、これによりバックフォーカスの増大を有
効に回避してダイクロイックミラーを使用して発生する
非点収差を簡易かつ確実に補正することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２４】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装
置を示す略線図である。この投射型表示装置２１におい
て、図８〜図１０について上述した投射型表示装置１及
び１６と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重
複した説明は省略する。

【００２５】この投射型表示装置２１において、第１及
び第２のダイクロイックミラー２２及び２３により、偏
光ビームスプリッタ７から出射される照明光を青色、赤
色、緑色の照明光に分解し、また青色、赤色、緑色の映
像光を合成して合成映像光を偏光ビームスプリッタ７に
出射する。投射型表示装置２１においては、この合成映
像光の光路上である偏光ビームスプリッタ７の出射面に
非点収差補正用の補正レンズ２４が配置される。なおこ
こでこの補正レンズ２４は、シリンドリカルレンズ又は
トーリックレンズにより構成される。

【００２６】ここで図１により第１及び第２のダイクロ
イックミラー２２及び２３を周辺構成部品と共に示すよ
うに、第１及び第２のダイクロイックミラー２２及び２
３は、照明光の光軸に対して４５度だけ傾いて平行に配
置される。

【００２７】第１のダイクロイックミラー２２において
は、板厚２Ｔによる屈折率ｎの光学ガラスに所定膜厚の
透明誘電体膜を積層して形成される。第１のダイクロイ
ックミラー２２は、この誘電体膜により青色の照明光を
選択的に反射し、また残る赤色、緑色の照明光を選択的
に透過する。第１のダイクロイックミラー２２は、この
誘電体膜の反射面ＭＢが偏光ビームスプリッタ７とは逆
側の面になるように配置され、これにより反射面ＭＢで
反射されて偏光ビームスプリッタ７に入射する映像光Ｌ
Ｂが、この第１のダイクロイックミラー２２の光学ガラ
スを透過して入射し、また出射するようになされてい
る。

【００２８】これに対して第２のダイクロイックミラー
２３は、板厚Ｔによる屈折率ｎの２枚の光学ガラス２３
ａ及び２３ｂを貼り合わせて形成され、この貼り合わせ
面に所定膜厚の透明誘電体膜を積層して反射面ＭＲが形
成される。これにより第２のダイクロイックミラー２３
は、図１０について上述したダイクロイックミラー１８
の構成に加えて、厚さＴによる平板ガラスが一体に反射
面ＭＲ側の光路上に配置された構成とされている。第２
のダイクロイックミラー２３は、赤色の照明光を選択的
に反射し、また残る緑色の照明光を選択的に透過する。
また第２のダイクロイックミラー２３は、この誘電体膜
の反射面ＭＲで反射されて偏光ビームスプリッタ７に入
射する映像光ＬＲが、この第２のダイクロイックミラー
２３の光学ガラス２３ａを透過して入射し、また出射す
るようになされている。さらに緑色の映像光ＬＧにおい
ては、板厚Ｔによる光学ガラス２３ａ及び２３ｂを順次
透過して偏光ビームスプリッタ７に出射されるようにな
されている。

【００２９】これらにより投射型表示装置２１において
は、各映像光ＬＧ、ＬＲ、ＬＢが、等しい傾きに保持さ
れた第１及び第２のダイクロイックミラー２２及び２３
を構成する板ガラスを伝搬して偏光ビームスプリッタ７
に出射され、さらにこのとき図２の紙面に平行な面内に
おいて、また紙面と直交する面内において、板ガラスを
伝搬する光路長が各映像光で等しくなるようになされて
いる。

【００３０】これにより投射型表示装置２１において
は、各映像光ＬＧ、ＬＲ、ＬＢにおいてそれぞれ非点収
差が発生するように第１及び第２のダイクロイックミラ
ー２２及び２３を配置し、この非点収差の発生量が各映
像光ＬＧ、ＬＲ、ＬＢで等しくなるようになされてい
る。

【００３１】（１−２）第１の実施の形態の動作 以上の構成において、光源２より出射された照明光は
（図２）、コールドミラー５において赤外線を除く成分
の光路が９０度折り曲げられて偏光板６に入射し、ここ
でＳ偏光成分が選択的に偏光板６を透過して偏光ビーム
スプリッタ７に入射する。ここで照明光は、Ｓ偏光成分
が選択的に反射されて第１のダイクロイックミラー２２
に向けて出射され、この第１のダイクロイックミラー２
２により青色の照明光が選択的に反射されて緑色用の反
射型液晶パネル９Ｂに向けて出射され、残る緑色、赤色
の照明光が第１のダイクロイックミラー２２を透過して
続く第２のダイクロイックミラー２３に入射する。

【００３２】この第２のダイクロイックミラー２３に入
射した照明光は、赤色の照明光と緑色の照明光に分解さ
れ、それぞれ第２のダイクロイックミラー２３における
反射及び透過により赤色の照明光と緑色の照明光が赤色
の反射型液晶パネル９Ｒと緑色の反射型液晶パネル９Ｇ
とに出射される。これらにより青色、赤色及び緑色の反
射型液晶パネル９Ｂ、９Ｒ、９Ｇにそれぞれ対応する波
長の照明光が供給され、各反射型液晶パネル９Ｂ、９
Ｒ、９Ｇにおいて対応する色信号により偏光面が回転
し、Ｐ偏光及びＳ偏光による青色、赤色、緑色による映
像光が生成される。

【００３３】このようなＰ偏光及びＳ偏光による青色、
赤色、緑色の映像光は、各反射型液晶パネル９Ｂ、９
Ｒ、９Ｇに入射した照明光の光路を逆に辿り、第１及び
第２のダイクロイックミラー２２及び２３により合成さ
れ、その結果得られる合成映像光のうち、Ｐ偏光成分が
偏光ビームスプリッタ７を透過して投射レンズ１０によ
りスクリーン１１に投射される。これにより各反射型液
晶パネル９Ｂ、９Ｒ、９Ｇで作成された青色、赤色、緑
色の映像がスクリーン１１に拡大投影され、カラーによ
る表示画像が形成される。

【００３４】このようにしてスクリーン１１に投射され
る映像光においては（図２）、緑色の反射型液晶パネル
９Ｇより出射した映像光ＬＧが光軸に対して４５度の角
度により配置された厚さ２Ｔによる光学ガラス２３ｂ、
２３ａを透過した後、続いて同様に傾いて配置された厚
さ２Ｔによる第１のダイクロイックミラー２２の光学ガ
ラスを透過して偏光ビームスプリッタ７に出射される。
これによりこの映像光ＬＧは、結局４５度の角度に配置
された屈折率ｎによる厚さ４Ｔの媒質を透過して偏光ビ
ームスプリッタ７に出射される。

【００３５】これに対して赤色の反射型液晶パネル９Ｒ
より出射される映像光ＬＲは、光軸に対して４５度の角
度により配置された厚さＴによる光学ガラス２３ａを透
過して反射面ＭＲで反射された後、再びこの厚さＴによ
る光学ガラス２３ａを透過し、続いて同様に傾いて配置
された厚さ２Ｔによる第１のダイクロイックミラー２２
の光学ガラスを透過して偏光ビームスプリッタ７に出射
される。これによりこの映像光ＬＲにおいても、結局、
４５度の角度に配置された屈折率ｎによる厚さ４Ｔの媒
質を透過して偏光ビームスプリッタ７に出射される。

【００３６】これに対して青色の反射型液晶パネル９Ｂ
より出射される映像光ＬＢは、光軸に対して４５度の角
度により配置された厚さ２Ｔによる第１のダイクロイッ
クミラー２２の光学ガラスを透過して反射面ＭＢで反射
された後、再びこの厚さ２Ｔによる第１のダイクロイッ
クミラー２２の光学ガラスを透過して偏光ビームスプリ
ッタ７に出射される。これによりこの映像光ＬＢにおい
ても、結局、４５度の角度に配置された屈折率ｎによる
厚さ４Ｔの媒質を透過して偏光ビームスプリッタ７に出
射される。

【００３７】これらによりこれらの映像光ＬＢ、ＬＲ、
ＬＧにおいては、等しい量だけ非点収差が発生した後、
偏光ビームスプリッタ７の出射面側に配置された補正レ
ンズ２４により合成映像光の非点収差が補正される。

【００３８】このときこれら映像光ＬＢ、ＬＲ、ＬＧに
おいては、板ガラスにより非点収差が発生することによ
り、簡易かつ精度良く非点収差が等しくなるように補正
された後、補正レンズ２４により纏めて非点収差が補正
され、これにより簡易かつ精度良く非点収差を補正する
ことができ、またレジストレーションの劣化を防止する
ことができる。

【００３９】さらに単に板ガラスにより非点収差量を同
一に設定できることにより、他の光学素子との干渉を有
効に回避することができ、これにより投射レンズのバッ
クフォーカスの増大を防止することができる。従ってそ
の分投射レンズを小型化することができる。

【００４０】以上の構成によれば、光学ガラス２３ａ及
び２３ｂにより反射面ＭＲを挟持してダイクロイックミ
ラー２３を作成し、平板ガラスである光学ガラス２３ａ
が反射面ＭＲ側の光路上に配置した構成によるダイクロ
イックミラー２３を使用することにより、この第２のダ
イクロイックミラー２３を透過する緑色の映像光に対し
て、青色の映像光における非点収差量が等しくなるよう
に、青色の映像光の非点収差量を簡易かつ精度良く増大
させることができる。

【００４１】また反射面ＭＢが第２のダイクロイックミ
ラー２３側になるようにダイクロイックミラー２２を配
置し、青色の映像光に発生する非点収差の発生量が、緑
色及び赤色の映像光に発生する非点収差の発生量と等し
くなるように、第１のダイクロイックミラー２２の板厚
を設定したことにより、簡易かつ精度良く、このダイク
ロイックミラー２２より出射される３つの映像光につい
て非点収差の発生量を等しく設定することができる。

【００４２】これらによりこれら３つの映像光の共通の
光路上に配置した１の補正レンズ２４により非点収差を
纏めて補正して、レジストレーションの劣化を防止して
精度良く非点収差を補正することができる。また単にダ
イクロイックミラー２２の板厚を選定することにより、
また赤色の映像光の光路上に平板ガラス２３ａを配置す
るだけで、非点収差量を等しく設定できることにより、
バックフォーカスの増大を防止でき、これにより投射レ
ンズ１０の大型化を防止することができる。

【００４３】特にこの実施の形態においては、光学ガラ
ス２３ａ及び２３ｂにより反射面ＭＲを挟持して、この
青色の映像光に非点収差を与える光学ガラス２３ａをダ
イクロイックミラー２３と一体化した構成とすることに
より、全体として簡易な構成で、かつ精度良く非点収差
の発生量を等しく設定でき、さらに全体形状を小型化す
ることができる。

【００４４】（２）第２の実施の形態 図３は、図１との対比により本発明の第２の実施の形態
に係る投射型表示装置を示す略線図である。この第２の
実施の形態に係る投射型表示装置においては、青色の照
明光を分離する第１のダイクロイックミラー２７の構成
が異なる点を除いて、第１の実施の形態に係る投射型表
示装置２１と同一に構成されることにより、ここでは対
応する構成に同一の符号を付して示し、重複した説明は
省略する。

【００４５】ここでダイクロイックミラー２７は、第２
のダイクロイックミラー２３と平行に、反射面ＭＢをこ
の第２のダイクロイックミラー２３側に向けて配置され
る。さらにダイクロイックミラー２７は、第２のダイク
ロイックミラー２３の光学ガラスと同一の厚さＴ、屈折
率ｎによる光学ガラスに反射面ＭＢが形成される。

【００４６】これによりこの投射型表示装置において
は、第２のダイクロイックミラー２３と同一の光学部品
を用いて第１のダイクロイックミラー２７を作成できる
ようになされ、その分反射面ＭＢをダイクロイックミラ
ー２３側に向けて青色の映像光について非点収差を増大
させるものの、また赤色及び緑色の映像光においては、
非点収差量が等しいものの、これら赤色及び緑色の映像
光に対して、青色の映像光における非点収差量が相違す
るようになされている。

【００４７】かくするにつき、青色の映像については、
元々、肉眼での解像度が低い特徴がある。これによりこ
の実施の形態のように、青色の映像光についてのみ、他
の映像光に比して非点収差量が異なるように設定して
も、この非点収差量が小さな範囲においては、実用上、
この青色の非点収差による映像の劣化を知覚できないよ
うにすることができる。

【００４８】これに対してダイクロイックミラー２７の
板厚を短くすれば、その分バックフォーカスを短縮で
き、投射レンズ１０を小型化することができる。またダ
イクロイックミラー２７においては、赤色及び緑色の映
像光も透過することにより、このダイクロイックミラー
２７の板厚を短くすれば、全体的な非点収差量も低減さ
れ、その分補正レンズ２４による非点収差の補正も容易
になる。

【００４９】図３に示す構成によれば、各映像光が透過
する第１のダイクロイックミラー２７については、板厚
を低減し、青色の映像光については、他の映像光と非点
収差量が相違するようにしても、実用上充分な特性によ
り非点収差を簡易かつ確実に補正することができる。ま
た装置全体として構成を簡略化することができる。

【００５０】（３）第３の実施の形態 図４は、図１との対比により本発明の第３の実施の形態
に係る投射型表示装置を示す略線図である。この第３の
実施の形態に係る投射型表示装置においても、第１の実
施の形態に係る投射型表示装置２１と同一の構成は、対
応する構成に同一の符号を付して示し、重複した説明は
省略する。

【００５１】この投射型表示装置において、第１のダイ
クロイックミラー２８は、赤色の照明光を反射し、第２
のダイクロイックミラー２９においては、青色の映像光
を反射するように、反射面ＭＲ及びＭＢがそれぞれ形成
される。投射型表示装置においては、このダイクロイッ
クミラー２８及び２９の構成に対応して、それぞれ反射
型液晶パネル９Ｒ、９Ｂ、９Ｇが配置される。

【００５２】ダイクロイックミラー２８及び２９は、等
しい板厚Ｔ、屈折率ｎによる板ガラスに反射面ＭＲ及び
ＭＢが形成され、等しい傾きにより配置される。これに
よりこの投射型表示装置においては、第１及び第２のダ
イクロイックミラー２８及び２９を同一の光学部品を用
いて作成できるようになされている。また赤色及び緑色
の映像光においては、非点収差量が等しいものの、これ
ら赤色及び緑色の映像光に対して、青色の映像光におけ
る非点収差量が相違するようになされている。

【００５３】図４に示す構成によれば、第２の実施の形
態に係る投射型表示装置に対して、反射型液晶パネルの
配置を変更すると共に、第２のダイクロイックミラー２
９を第１のダイクロイックミラー２８と同様に構成して
も、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。さらにこのとき第２のダイクロイックミラー２９に
おいては、構成を簡略化することができ、その分全体構
成をさらに一段と簡略化することができる。

【００５４】（４）第４の実施の形態 図５は、図１との対比により本発明の第４の実施の形態
に係る投射型表示装置を示す略線図である。この第４の
実施の形態に係る投射型表示装置においても、第１の実
施の形態の係る投射型表示装置２１と同一の構成は、対
応する構成に同一の符号を付して示し、重複した説明は
省略する。

【００５５】この投射型表示装置において、第１のダイ
クロイックミラー３０は、赤色の照明光を反射し、第２
のダイクロイックミラー３１においては、緑色の映像光
を反射するように、反射面ＭＲ及びＭＧがそれぞれ形成
される。投射型表示装置においては、このダイクロイッ
クミラー３０及び３１の構成に対応して、それぞれ反射
型液晶パネル９Ｒ、９Ｇ、９Ｂが配置される。

【００５６】ダイクロイックミラー３０及び３１は、屈
折率ｎが等しく、それぞれ板厚２Ｔ及びＴによる板ガラ
スに反射面ＭＲ及びＭＧが形成され、等しい傾きにより
配置される。これによりこの投射型表示装置において
は、赤色及び緑色の映像光においては、非点収差量が等
しいものの、これら赤色及び緑色の映像光に対して、青
色の映像光における非点収差量が相違するようになされ
ている。

【００５７】図５に示すように、最も背面側に青色用の
反射型液晶パネルを配置して、他の反射型液晶パネルに
よる映像光についてだけ非点収差量が等しくなるように
補正しても、第２の実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。

【００５８】（５）第５の実施の形態 図６は、図１との対比により本発明の第５の実施の形態
に係る投射型表示装置を示す略線図である。この第５の
実施の形態に係る投射型表示装置においても、第１の実
施の形態に係る投射型表示装置２１と同一の構成は、対
応する構成に同一の符号を付して示し、重複した説明は
省略する。

【００５９】この投射型表示装置においては、第２のダ
イクロイックミラーに、上述した第１のダイクロイック
ミラー２３が適用され、これにより緑色及び赤色の映像
光については、非点収差量が一致するようになされてい
る。

【００６０】これに対して第１のダイクロイックミラー
３２においては、第２のダイクロイックミラー２３に使
用した光学ガラスと同一の光学ガラスに反射面ＭＢが形
成され、第２のダイクロイックミラー２３と等しい傾き
により、反射面ＭＢがダイクロイックミラー２３側を向
くように配置される。

【００６１】投射型表示装置においては、この第１のダ
イクロイックミラー３２と反射型液晶パネル９Ｂとの間
に、青色の映像光ＬＢの光軸に対して４５度だけ傾い
て、平板ガラス３３が配置される。ここで平板ガラス３
３は、第２のダイクロイックミラー２３に使用した光学
ガラスと同一の光学ガラスにより構成され、これにより
赤色及び緑色の映像光ＬＲ及びＬＧと非点収差量が一致
するように、青色の映像光ＬＢの非点収差量を増大させ
る。

【００６２】さらに平板ガラス３３は、矢印Ａにより示
すように、所定の調整機構により光軸に対する傾きが微
調整できるように構成され、これにより青色の映像光Ｌ
Ｂに与える非点収差量を微調整できるようになされてい
る。

【００６３】図６に示すように、平板ガラスを別途配置
して青色映像光の非点収差量を増大させるようにして
も、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。

【００６４】さらにこのとき平板ガラスの傾きを微調整
して青色映像光ＬＢに与える非点収差量を微調整できる
ことにより、第１の実施の形態に比してより厳密に収差
を一致させることも可能になり、その分光学系全体とし
ての結像性能を向上させることができる。

【００６５】（６）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、等しい屈折率による
平板ガラスの板厚を種々に変更して非点収差量を増大さ
せる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、厚
さに代えて、又は厚さに加えて、屈折率、傾きにより適
切な量だけ非点収差量を増大させるようにしてもよい。

【００６６】また上述の実施の形態においては、何れも
偏光ビームスプリッタ７の出射面側に補正レンズを配置
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要
は各映像光の共通の光路上である合成映像光の光路上に
補正レンズを配置して精度良く非点収差を補正でき、例
えば図７に示すように、偏光ビームスプリッタ７の出射
面に配置する場合はもちろん（符号Ｂにより示す）、偏
光ビームスプリッタ７の入射面側に配置する場合（符号
Ｃにより示す）、投射レンズ１０の出射面又は内部に配
置する場合（符号Ｄ及びＥにより示す）、さらには補正
レンズを複数のレンズ群により構成し、これらの複数の
レンズを図７に示す複数の箇所に配置する場合等にも広
く適用することができる。

【００６７】さらに上述の実施の形態においては、補正
レンズにより非点収差を補正する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、実用上充分な特性を得るこ
とができる場合、単に非点収差量を一致させるだけでも
よい。

【００６８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、１の映像
光の非点収差量が他の映像光の非点収差量と一致するよ
うに１の映像光の非点収差量を増大させることにより、
又は１の映像光の非点収差量が他の映像光の非点収差量
と一致するようにダイクロイックミラーの厚さ及び又は
傾きを設定することにより、バックフォーカスの増大を
有効に回避してダイクロイックミラーを使用して発生す
る非点収差を簡易かつ確実に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装
置を部分的に拡大して示す略線図である。

【図２】図１の全体構成を示す略線図である。

【図３】図１との対比により本発明の第２の実施の形態
に係る投射型表示装置を部分的に拡大して示す略線図で
ある。

【図４】図１との対比により本発明の第３の実施の形態
に係る投射型表示装置を部分的に拡大して示す略線図で
ある。

【図５】図１との対比により本発明の第４の実施の形態
に係る投射型表示装置を部分的に拡大して示す略線図で
ある。

【図６】図１との対比により本発明の第５の実施の形態
に係る投射型表示装置を部分的に拡大して示す略線図で
ある。

【図７】図２との対比により他の実施の形態に係る投射
型表示装置を示す略線図である。

【図８】ダイクロイックプリズムを用いた投射型表示装
置を示す略線図である。

【図９】ダイクロイックミラーを用いた投射型表示装置
を示す略線図である。

【図１０】図１との対比により図９の投射型表示装置を
部分的に拡大して示す略線図である。

【符号の説明】

１、１６、２１……投射型表示装置、２……光源、７…
…偏光ビームスプリッタ、９Ｂ、９Ｇ、９Ｒ……反射型
液晶パネル、１０……投射レンズ、１７、１８、２２、
２３、２７、２８、２９、３０、３１、３２……ダイク
ロイックミラー、１９Ｒ、１９Ｇ、２４……補正レン
ズ、３３……平板ガラス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定偏光面の第１の照明光を空間変調する
   と共に反射して、前記照明光の偏光面に対して偏光面を
   回転させてなる第１の映像光を出射する第１の反射型画
   像形成手段と、 所定偏光面の第２の照明光を空間変調すると共に反射し
   て、前記照明光の偏光面に対して偏光面を回転させてな
   る第２の映像光を出射する第２の反射型画像形成手段
   と、 入射光を前記第１及び第２の反射型画像形成手段に対応
   する波長により分解して、前記第１の照明光を前記第１
   の反射型画像形成手段に出力すると共に、前記第２の照
   明光を前記第２の反射型画像形成手段に出力し、前記第
   １及び第２の反射型画像形成手段より得られる前記第１
   及び第２の映像光を合成して合成映像光を出射するダイ
   クロイックミラーと、 前記合成映像光を所定の投射対象に投射する投射光学系
   と、 所定の光源より出射される照明光より所定の偏光面成分
   を前記ダイクロイックミラーに向けて出射すると共に、
   前記ダイクロイックミラーより得られる前記合成映像光
   を前記投射光学系に出射する偏光ビームスプリッタとを
   少なくとも備え、 前記第１の映像光に発生する非点収差の発生量と等しく
   なるように、前記第２の映像光に発生する非点収差の発
   生量を増大させる非点収差補正手段を有し、 前記非点収差補正手段が、 前記ダイクロイックミラーとほぼ等しい傾きにより前記
   第２の映像光の光路上に配置された透明平板部材である
   ことを特徴とする投射型表示装置。
2. 【請求項２】前記透明平板部材は、 前記ダイクロイックミラーに接着して前記ダイクロイッ
   クミラーと共に配置されたことを特徴とする請求項１に
   記載の投射型表示装置。
3. 【請求項３】前記透明平板部材は、 前記ダイクロイックミラーに対する角度を微調整可能に
   保持されたことを特徴とする請求項１に記載の投射型表
   示装置。
4. 【請求項４】前記合成映像光の光路上に、前記第１の映
   像光の非点収差を補正する非点収差補正手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
5. 【請求項５】所定偏光面の第１の照明光を空間変調する
   と共に反射して、前記照明光の偏光面に対して偏光面を
   回転させてなる第１の映像光を出射する第１の反射型画
   像形成手段と、 所定偏光面の第２の照明光を空間変調すると共に反射し
   て、前記照明光の偏光面に対して偏光面を回転させてな
   る第２の映像光を出射する第２の反射型画像形成手段
   と、 所定偏光面の第３の照明光を空間変調すると共に反射し
   て、前記照明光の偏光面に対して偏光面を回転させてな
   る第３の映像光を出射する第３の反射型画像形成手段
   と、 入射光を前記第１の反射型画像形成手段に対応する波長
   により分離して、前記第１の照明光を前記第１の反射型
   画像形成手段に出力すると共に、残る成分を出射し、前
   記第１の反射型画像形成手段より得られる前記第１の映
   像光を、前記第２及び第３の映像光と合成して合成映像
   光を出射する第１のダイクロイックミラーと、 前記第１のダイクロイックミラーより出射される前記残
   る成分の照明光を前記第２及び第３の反射型画像形成手
   段に対応する波長により分離して、前記第２及び第３の
   照明光を前記第２及び第３の反射型画像形成手段に出射
   すると共に、前記第２及び第３の反射型画像形成手段よ
   り得られる前記第２及び第３の映像光を合成して前記第
   １のダイクロイックミラーに出射する第２のダイクロイ
   ックミラーと、 前記合成映像光を所定の投射対象に投射する投射光学系
   と、 所定の光源より出射される前記照明光より所定の偏光面
   成分を前記第１のダイクロイックミラーに向けて出射す
   ると共に、前記第１のダイクロイックミラーより得られ
   る前記合成映像光を前記投射光学系に出射する偏光ビー
   ムスプリッタとを少なくとも備え、 反射面が前記第２のダイクロイックミラー側を向くよう
   に、前記第１のダイクロイックミラーを配置し、 前記第１の映像光に発生する非点収差の発生量が、前記
   第２又は第３の映像光に発生する非点収差の発生量と等
   しくなるように、前記第２のダイクロイックミラーに対
   して前記第１のダイクロイックミラーの板厚及び又は傾
   きを設定することを特徴とする投射型表示装置。