CN1499222A - 二向色棱镜及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明的二向色棱镜(10)，由分别具有相互垂直的第1侧面(28、34、40、46)以及第2侧面(30、36、42、48)的第1～第4直角棱镜(12、14、16、18)构成。具有第2色光用二向色膜的第2接合面22和第4接合面26处于同一平面上。具有第1色光用二向色膜的第1接合面20和第3接合面26偏离规定的距离。该偏离的距离是这样调整的，使具有基准图像信息的第1色光入射到第1接合面和第3接合面、由反射的光形成的图像相当于基准图像信息的图像。从而，能够得到不受直角精度影响的最佳图像质量。

Description

二向色棱镜及其制作方法

                                 技术领域

本发明涉及使用于液晶投影器(projector)等中进行色合成的二向色棱镜(dichroic prism)及其制作方法。

                                 背景技术

在全色的液晶投影器中，来自光源的白色光由色分解用的正交棱镜(cross prism)分解为三原色光、即红色光、蓝色光、和绿色光。由色分解用的正交棱镜分解得到的三原色光射入分别与各色对应的液晶显示元件。入射到液晶显示元件的光根据图像信息进行调制。从与各色光对应的液晶显示元件输出的三种光由色合成用的正交棱镜合成为一束，投射在屏幕上。

上述用于将三原色光合成的正交棱镜是在两个对角面上形成有反射特性各不相同的二向色(dichroic)膜的二向色棱镜。这样的二向色棱镜由4个直角棱镜构成。各直角棱镜是具有相互处于正交位置关系的第1侧面和第2侧面、剖面呈直角等腰三角形的三棱柱形状。

向来，二向色棱镜如下所述制作。即首先采用4个直角棱镜中的两个直角棱镜，制作将一个棱镜的第1侧面与另一棱镜的第2侧面接合的接合棱镜。又将剩下的两个直角棱镜同样接合，制作另一接合棱镜。然后将这些接合棱镜贴合在一起，制作二向色棱镜。

构成二向色棱镜的4个棱镜分别具有的第1侧面与第2侧面形成的最小角度实质上为直角，但是有时比直角稍大或稍小。又，将两个接合的棱镜贴合在一起的操作通常是不使用特别的工具，而是用人手依靠目测进行的。其结果是，将4个直角棱镜接合制作二向色棱镜时，有时在其中心部产生间隙。

一旦在其中心部产生间隙，入射的光由于间隙的存在就会在不同的地方反射。因此投射反射光的画面上就会产生双重线。又由于直角棱镜的第1侧面和第2侧面形成的最小角度不是直角，对于入射到二向色棱镜的每一色光，图像的尺寸不同。

作为将二向色棱镜中心部的间隙减小的方法，已知有在直角棱镜的一部形成切口，使引导部对着该切口、将棱镜加以贴合的方法(见例如日本专利公开特开平10-39119号公报)。这种情况下，由于使用引导部，与目测贴合的场合相比，能够减小间隙部分。中心部的间隙减小，则能改善画面上产生双重线的情况。

但是，由于直角棱镜的第1侧面与第2侧面所形成的最小角度不是直角而引起的问题、即起因于直角精度的画面尺寸不均匀则不能避免。为了防止该直角精度问题引起的图像质量的下降，有必要把直角精度保持于非常高的水平。但是，如果要把直角精度保持在非常高的水平上，则直角棱镜的研磨成本等提高。

                               发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其主要目的在于，提供一种既能抑制成本、又能提高图像质量的二向色棱镜及其制作方法。

本发明的一种形态是一种二向色棱镜，具备分别具有实质上相互垂直的第1侧面和第2侧面的第1直角棱镜、第2直角棱镜、第3直角棱镜及第4直角棱镜。所述二向色棱镜是具有下述4个接合面的、横剖面为四角形的柱状体，所述4个接合面即将所述第1直角棱镜的第1侧面和所述第2直角棱镜的第2侧面接合形成的第1接合面、将所述第2直角棱镜的第1侧面和所述第3直角棱镜的第2侧面接合形成的第2接合面、将所述第3直角棱镜的第1侧面和所述第4直角棱镜的第2侧面接合形成的第3接合面、以及将所述第4直角棱镜的第1侧面和所述第1直角棱镜的第2侧面接合形成的第4接合面。所述第1接合面和所述第3接合面具有反射第1色光、但使颜色不同于第1色光的第2色光透过的第1色光用二向色膜。所述第2接合面和所述第4接合面具有反射第2色光、但使第1色光透过的第2色光用二向色膜。所述第2接合面和所述第4接合面处于同一平面上，所述第3接合面与所述第1接合面偏开规定的距离。

所述距离是这样的距离即，使具有规定基准图像信息的第1色光对所述第1接合面和所述第3接合面入射、由所述第1接合面和所述第3接合面反射的第1色光形成的图像与相当于所述基准图像信息的图像一致。

第3接合面对第1接合面以这样的距离偏开时，则由射入本发明的二向色棱镜后反射的具有图像信息的第1色光形成的图像的质量是最佳的。

又，本发明的另一形态提供一种二向色棱镜的制作方法，包含下述工序：即准备分别具有相互垂直的第1侧面和第2侧面的第1直角棱镜、第2直角棱镜、第3直角棱镜及第4直角棱镜的第1工序；在所述第1直角棱镜的第1侧面上形成反射第1色光、但使颜色不同于第1色光的第2色光透过的第1色光用二向色膜，在所述第1直角棱镜的第2侧面上形成反射第2色光、但使第1色光透过的第2色光用二向色膜的第2工序；在所述第2直角棱镜的第1侧面上形成第2色光用二向色膜的第3工序；在所述第4直角棱镜的第2侧面上形成第1色光用二向色膜的第4工序；将所述第1直角棱镜的第2侧面与所述第2直角棱镜的第1侧面配置于同一平面上，同时将所述第1直角棱镜的第1侧面与所述第2直角棱镜的第2侧面接合，形成具有第1色光用二向色膜的第1接合面的、制作第1接合棱镜的第5工序；将所述第3直角棱镜的第2侧面与所述第4直角棱镜的第1侧面配置于同一平面上，同时将所述第3直角棱镜的第1侧面与所述第4直角棱镜的第2侧面接合，形成具有第1色光用二向色膜的第3接合面的、制作第2接合棱镜的第6工序；将由所述第1接合棱镜上的所述第1直角棱镜的第2侧面和所述第2直角棱镜的第1侧面形成的平面与由所述第2接合棱镜上的所述第3直角棱镜的第2侧面和所述第4直角棱镜的第1侧面形成的平面相向抵接，形成预成型二向色棱镜的第7工序；调整所述第2接合棱镜相对于所述第1接合棱镜的位置，使所述第1接合面与所述第3接合面错开，以使得具有规定基准图像信息的第1色光对所述预成型二向色棱镜的所述第1接合面和所述第3接合面入射、由所述第1接合面和所述第3接合面反射的第1色光形成的图像与相当于所述基准图像信息的图像一致的第8工序；以及将所述第1接合棱镜和所述第2接合棱镜加以接合，形成具有所述第2色光用二向色膜的第2接合面和第4接合面的第9工序。

利用本发明的二向色棱镜的制作方法，则制作第1接合棱镜，使第1直角棱镜的第2侧面与第2直角棱镜的第1侧面处于同一平面上。又，制作第2接合棱镜，使第3直角棱镜的第2侧面与第4直角棱镜的第1侧面处于同一平面上。从而，在使第1接合棱镜与第2接合棱镜抵接、形成剖面呈四角形的柱状体时，具有第2色光用二向色膜的第2接合面与第4接合面形成的角度准确地为180°。又，第1～第4直角棱镜分别具有的第1侧面和第2侧面形成的角度不是90°时，其误差对具有第1色光用二向色膜的第1接合面与第3接合面形成的角度产生影响。

另一方面，在将第1接合棱镜与第2接合棱镜合并在一起形成预成型二向色棱镜(pre-dichroic prism)的状态下，入射第1色光，由第1接合面和第3接合面反射，由该反射的第1色光在屏幕上形成图像。然后一边观察该图像一边调整第2接合棱镜的位置使第1接合面与第3接合面偏离，使图像质量提高。从而，即便第1接合面与第3接合面形成的角度不是180°，也能得到最佳的图像质量。这样，能够不依赖于第1～第4直角棱镜的精度而提高图像质量，因此不必为提高第1～第4直角棱镜的精度而进行高精度的研磨。

又，上述本发明的二向色棱镜的制作方法中，最好是第1直角棱镜和第2直角棱镜的接合、第3直角棱镜和第4直角棱镜的接合、以及第1接合棱镜与第2接合棱镜的接合中，使用具有与第1～第4直角棱镜相同的折射率、并且利用紫外线照射固化的紫外线固化树脂。

紫外线固化树脂一旦受到紫外线的照射，就发生固化。从而在例如用第1接合棱镜和第2接合棱镜制作二向色棱镜的阶段，对第1和第2接合棱镜的至少一方涂布紫外线固化树脂，将第1接合棱镜与第2接合棱镜暂时粘合。由于在该阶段紫外线固化树脂尚未固化，故可以调整第2接合棱镜相对于第1接合棱镜的位置。然后，只要在位置调整结束时照射紫外线，就能够以最佳状态将第1接合棱镜与第2接合棱镜加以接合。

还可以取代上述第2工序和第3工序，实施在所述第1直角棱镜的第1侧面上形成第1色光用二向色膜的第10工序，取代所述第7工序，实施在由所述第1接合棱镜的所述第1直角棱镜的第2侧面和所述第2直角棱镜的第1侧面形成的平面以及由所述第2接合棱镜的所述第3直角棱镜的第2侧面和所述第4直角棱镜的第1侧面形成的平面中的任一平面上形成第2色光用二向色膜的第11工序、以及介在所述第2色光用二向色膜使所述第1接合棱镜与所述第2接合棱镜抵接、形成预成型二向色棱镜(pre-dichroic prism)的第12工序。

本发明的又一形态提供一种在所述二向色棱镜的制作方法中使用的二向色棱镜的制作装置。该二向色棱镜的制作装置的特征在于，具备：具有支持所述第1接合棱镜的支持部的支持台；可滑动地设置于所述支持台，与配置为与由所述支持部支持的所述第1接合棱镜一起构成所述预成型二向色棱镜的所述第2接合棱镜相接，使所述第2接合棱镜相对所述第1接合棱镜滑动的所述滑动部；安装于所述滑动部，使所述滑动部相对所述支持台滑动的位置调整部；用于使光射入由所述支持部支持的所述预成型二向色棱镜的光源部；以及用于显示向由所述支持部支持的所述预成型二向色棱镜入射来自所述光源部的光、由所述第1接合面和所述第3接合面反射的光形成的图像的图像显示部。

将二向色棱镜制作装置做成上面所述的结构，就能够一边实际观察图像一边调整第2接合棱镜相对于第1接合棱镜的位置。

本发明的上述目的以及其他特征和优点，本行业的人士只要参考附图阅读下面所述的详细说明，就能够清楚了解。

                              附图说明

图1A是示出本发明二向色棱镜的一实施形态的立体图；

图1B是图1A的双点划线区域b的放大图；

图2是显示构成图1A的二向色棱镜的各要素的配置图；

图3是显示构成图1A的二向色棱镜的第1直角棱镜的立体图；

图4是说明图1A的二向色棱镜的制作工序中的一个工序的说明图；

图5是第1接合棱镜与第2接合棱镜的配置图；

图6是二向色棱镜的制作装置的概略结构图；

图7是二向色棱镜的制作装置的要部的立体概略图；

图8是用于说明现有的二向色棱镜的说明图。

                             具体实施方式

以下参照附图对本发明的最佳实施形态进行说明。在全部图中，对相同或相当的部分赋予相同的符号。

图1A表示本发明的二向色棱镜，该二向色棱镜总体以符号10表示。二向色棱镜10在液晶投影器中用于将从分别与蓝色、红色及绿色对应的三种液晶显示元件中输出的、具有图像信息的蓝色光、红色光及绿色光合成为一束光的色合成光学元件。液晶投影器能够将由色合成光学元件合成的光投影在屏幕上，显示全色图像。

二向色棱镜10如图1A所示，由第1直角棱镜12、第2直角棱镜14、第3直角棱镜16及第4直角棱镜18构成，是横截面为四角形的柱状体。各直角棱镜12～18是横截面为直角等腰三角形的三角柱形状。二向色棱镜10是通过如图2所示将第1～第4直角棱镜12～18进行配置、接合而形成。二向色棱镜10如图1A所示具有第1接合面20、第2接合面22、第3接合面24以及第4接合面26。第2接合面22和第4接合面26具有反射红色光、而使蓝色光和绿色光透过的红色光用二向色膜，形成一个连续的平面。另一方面，第1接合面20与第3接合面24具有反射蓝色光、而使红色光和绿色光透过的蓝色光用二向色膜，如图1B所示相互大致平行，并且偏开规定的距离。当二向色棱镜10使用于液晶投影器时，第1接合面与第3接合面之间的距离被调整至使全色图像的质量达到最佳的位置。又，图1B是图1A的双点划线所包围区域的放大图。

上述结构的二向色棱镜10如下所述制作。图3、图4是表示制作工序的图。

首先准备第1～第4直角棱镜12～18。第1直角棱镜12如图3所示，具备实质上呈相互垂直的位置关系的第1侧面28和第2侧面30，以及第3侧面32。使用于液晶投影器时，第3侧面32的宽度(图3中水平方向长度)以例如40mm左右为宜。第1侧面28及第2侧面30被施以光学平面研磨，其形成的角度α实质上为90°。第2～第4直角棱镜14～18实质上与第1直角棱镜为相同形状。从而，如图2所示，第2直角棱镜14具备第1侧面34、第2侧面36、以及第3侧面38。又，第3直角棱镜16具备第1侧面40、第2侧面42、以及第3侧面44。进而第4直角棱镜18具备第1侧面46、第2侧面48、以及第3侧面50。

在准备好第1～第4直角棱镜12～18之后，在第1直角棱镜12的第1侧面28上形成蓝色光用二向色膜，在第2侧面30上形成红色光用二向色膜。又在第2直角棱镜14的第1侧面34上形成红色光用二向色膜，在第4直角棱镜18的第2侧面48上形成蓝色光用二向色膜。

然后，如图4所示，将第1直角棱镜12和第2直角棱镜14载置于平板状的基板52上，使第2侧面30和第1侧面34与基板52的上表面54相接。基板52的上表面54为经过研磨的平坦表面。在基板52上，使第1直角棱镜12的第1侧面28与第2直角棱镜14的第2侧面36抵接。这时，如果第1侧面28与第2侧面36之间存在间隙，则将第1直角棱镜12或第2直角棱镜14与别的棱镜交换。在第1侧面28及/或第2侧面36上预先涂布由紫外线固化树脂组成的粘结剂。又，紫外线固化树脂采用其折射率与第1～第4直角棱镜12～18的折射率大致相同的树脂。接着，在第1侧面28与第2侧面36抵接的状态下照射紫外线。以此使紫外线固化树脂固化，第1直角棱镜12与第2直角棱镜14被接合。就这样，制得形成有具有蓝色光用二向色膜的第1接合面20的第1接合棱镜56(参照图5)。第1接合棱镜56是第1直角棱镜12的第3侧面32与第2直角棱镜14的第3侧面38处于大致相互垂直位置关系的、横截面为直角等腰三角形的柱状体。又，第1直角棱镜12的第2侧面30与第2直角棱镜14的第1侧面34如图5所示，形成一个平面即第1基准面58。

同样，第3直角棱镜16的第1侧面40与第4直角棱镜18的第2侧面48接合，制得形成有具有蓝色光用二向色膜的第3接合面24的第2接合棱镜60。第2接合棱镜60是第3直角棱镜16的第3侧面44与第4直角棱镜18的第3侧面50处于大致相互垂直位置关系的、横截面为直角等腰三角形的柱状体。第1侧面46与第2侧面42如图5所示，形成一个平面即第2基准面62。

二向色棱镜10通过将第1接合棱镜56的第1基准面58与第2接合棱镜60的第2基准面62如图5所示对向接合而制成。本文中，将使第1接合棱镜56与第2接合棱镜60抵接的状态即、接合前的状态称为预成型二向色棱镜(pre-dichroic prism)64。为了从预成型二向色棱镜64制作二向色棱镜10，使用了如图6和图7所示的二向色棱镜制作装置(以下简称“棱镜制作装置”)66。图6是概略示出棱镜制作装置66要部的图。

棱镜制作装置66具备支持台68、滑动部70、位置调整部72、光源部74、以及图像显示部76。

支持台68如图7所示具有脚78和脚80。脚78和脚80具有相同形状，故只对脚78进行说明。脚78上形成有用于支持第1接合棱镜56的支持部82。支持部82是切除脚78上部的中央部分而形成的，其形状如图5所示，大致呈直角等腰三角形、但直角部分位于下侧。支持部82的内表面上设置有突起84a、84b、84c、84d。突起84a、84b支持构成第1接合棱镜56的第1直角棱镜12的第3侧面32。而突起84c、84d支持构成第1接合棱镜56的第2直角棱镜14的第3侧面38。突起84a、84b、84c、84d形状相同。亦即包含突起84a的端面与突起84b的端面的平面以及包含突起84c的端面与突起84d的端面的平面分别相对于水平面倾斜45°，且这两个平面相互垂直。又，脚78的上端部的两个边缘部分形成切缺部分，在脚78和脚80上架设方形棒材86，以便将脚78与脚80连结。还有，使方形棒材86的上表面与脚78、脚80的上表面为同一平面。又，脚78和脚80配置为使其间的距离比图1A所示的二向色棱镜10的高度若干短一些。

脚78和脚80的上表面以及方形棒材86的上表面上安装顶板88。在顶板88的中央部，如图6和图7所示，形成有用于将第1接合棱镜56以及第2接合棱镜60设置于棱镜制作装置66上的开口90。

又，在顶板88的上侧设滑动部70。滑动部70具有基准板92和相对于基准板92滑动的滑动板94。基准板92固定在顶板88上，并形成有与顶板88相同的开口96。滑动板94安装于脚80的上方，使得能够相对于基准板88滑动。滑动板86也可例如通过滚珠轴承安装在基准板88上。滑动板94具有如图7所示从侧面98向脚78一侧延伸设置的两个位置调整板100、102。位置调整板100和位置调整板102之间的距离比第1接合棱镜56的第1基准面58的宽度(图6中水平方向的长度)若干短一些。

又，在滑动部70上设置位置调整部72。位置调整部72由位置调整螺丝104、和形成于滑动板94上的滑动导向孔106构成。旋转位置调整螺丝104可以使滑动板94沿着基准板92在水平方向(图6中的左右方向)上滑动。

光源部74设置于支持台68的左上方。光源部74具有光源108、以及用于使来自光源108的光入射由支持台68支持的第1接合棱镜56和第2接合棱镜60形成的预成型二向色棱镜64的照明光学***110。光源108能够输出蓝色光。又，光源108配置成使该光源108向支持台68输出的蓝色光的光轴与包含突起84c的端面和突起84d的端面的平面垂直。

又，图像显示部76设置于支持台68的左下方。图像显示部76具有所谓屏幕112、以及使从光源部74输出、入射至预成型二向色棱镜64、再由第1接合面20及第3接合面24反射的蓝色光在屏幕112上成像的成像光学***114。屏幕112配置为与包含突起84a端面和突起84b的端面的平面平行。

下面说明使用棱镜制作装置66从预成型二向色棱镜64制作二向色棱镜10的步骤。

首先，将第1接合棱镜56置于支持部82上，使第1基准面58处于上方。如上所述，包含突起84a的端面和突起84b的端面的平面和包含突起84c的端面和突起84d的端面的平面相互垂直，因此如果由突起84a、84b、84c、84d支持第1接合棱镜56，则第1基准面58为水平面。

将第2接合棱镜60的第2基准面62相对于第1接合棱镜56的第1基准面58相对抵接，形成预成型二向色棱镜64。还有，第1基准面58及/或第2基准面62上预先涂布有紫外线固化树脂。

位置调整板100和位置调整板102之间的距离比第1基准面58及第2基准面62的宽度短，因此位置调整板100与构成第2接合棱镜60的第3直角棱镜16的第3侧面44相接，位置调整板102与第4直角棱镜18的第3侧面50相接。

接着，在光源部74与预成型二向色棱镜64之间配置作为基准图像的基准图(chart)116。作为基准图116可以使用在平板上形成有纵向条纹、横向条纹等的平板。基准图116配置为与光源部74输出的蓝色光的光轴垂直。

在这里使光源108输出蓝色光、照射基准图116，使具有基准图116的基准图像信息的蓝色光入射到构成预成型二向色棱镜64的第3直角棱镜16的第3侧面44。入射到预成型二向色棱镜64的蓝色光被具有蓝色光用二向色膜的第1接合面20及第3接合面24反射。脚78和脚80配置为离开比图1A所示的二向色棱镜10的高度短若干的距离，因此由预成型二向色棱镜64反射的蓝色光能够从支持台68射入成像光学***114。于是，预成型二向色棱镜64输出的蓝色光利用成像光学***114在屏幕112上形成基准图116的图像。

其后，旋转位置调整螺丝104使滑动板94相对于基准板92在图6的左右方向上移动。位置调整板100、102与预成型二向色棱镜64相接，因此通过使滑动板94相对于基准板92滑动，位置调整板100或位置调整板102把第2接合棱镜60推向滑动板94的滑动方向。因此，第1接合面20与第3接合面24偏离，屏幕112上的图像发生变化。如上所述，使第1接合面20与第3接合面24偏离，调整第2接合棱镜60的位置，以使屏幕112上的图像相当于基准图116的图像。当第1接合面20与第3接合面24偏离适当的距离、屏幕112上的图像与基准图116的图像相当时，对预成型二向色棱镜64照射紫外线以使紫外线固化树脂固化。以此形成二向色棱镜10。

如上所述制作的二向色棱镜10的第2接合面22和第4接合面26具有红色光用二向色膜，而且形成一个平面。又，第1接合面20和第3接合面24具有蓝色光用二向色膜，而且大致平行，并且只偏离最适宜的距离。还有，该偏离的距离的目的在于调整至，如上所述使屏幕112上的基准图116的图像与基准图116相当，因此，该距离也可以是0、即第1接合面20与第3接合面24一致。利用上述制作方法制作的二向色棱镜10中，一旦使绿色光入射到第1直角棱镜12的第3侧面32，使红色光入射到第2直角棱镜14的第3侧面38，而且使蓝色光入射到第4直角棱镜18的第3侧面50，则蓝色光二向色膜及红色光二向色膜分别把蓝色光、红色光反射到第3直角棱镜16的第3侧面44，同时使绿色光透过。从而，射入二向色棱镜时的绿色光、红色光、蓝色光成为一束光从第3直角棱镜16的第3侧面44输出。

如果在液晶投影器中把二向色棱镜10作为色合成元件使用，则其合成的光被投影在屏幕上形成全色图像。

为提高屏幕上形成的图像的质量，以往的二向色棱镜118制作成尽量减小第1接合面20和第3接合面24的距离(如图8所示，在一点相交)。但是第1直角棱镜12的第1侧面28和第2侧面30虽然被研磨为平面，其形成的角度α实质上为90°，但有时会产生一秒左右的偏差。这样的偏差对于第2～第4直角棱镜14～18有时也同样产生。于是这一偏差对第1接合面20和第3接合面24形成的角度发生影响，第1接合面20和第3接合面24形成的角度略微偏离180°。这是由于第1接合棱镜56和第2接合棱镜60是这样构成的，使得与构成其直角的顶部相对的面为平面的缘故。因此第1接合面20和第3接合面24不能形成一个平面。这样第1接合面20和第3接合面24形成的角度略为偏离180°，由此对图像产生如下影响。

即，如图8所示，如果使第1接合面20和第3接合面24在一点上相交，则在蓝色光入射到二向色棱镜118时，被反射至与第1接合面20和第3接合面24如虚线所示形成一个平面时的光路(图8的点划线)不同的方向上。因此投影在屏幕120上的图像被放大(或缩小)，不同于由图8虚线所示的面所反射的图像。另一方面，红色光被处于同一平面上的第2接合面22和第4接合面26反射，且绿色光透过，因此不产生这样的图像尺寸的放大、缩小。从而，如果利用从二向色棱镜118输出的光形成图像，单单蓝色光图像尺寸不同，因此，结果是全色图像的质量低下。为了避免由第1～第4直角棱镜12～18的直角精度的影响下造成的图像质量低下，考虑提高第1～第4直角棱镜12～18的第1侧面28、34、40、46以及第2侧面30、36、42、48的研磨精度，但是又担心提高研磨成本。

对此，本实施形态的二向色棱镜10在制作时，如图1B所示，有意地使第1接合面20和第3接合面24偏离。这一偏离是这样调整的，使得由射入预成型二向色棱镜64、反射、并具有基准图116的图像信息的蓝色光在屏幕112上形成的图像相当于基准图116的图像。亦即在本实施形态中，反而利用第1接合面20和第3接合面24的偏离对图像质量的影响，控制第1接合面20和第3接合面24的偏离距离，使图像质量得到提高。如上所述，这一对偏离的控制是一边观看实际图像一边进行的，因此能够防止直角精度产生的影响和第1接合面20与第3接合面24的偏离的影响造成的图像质量下降。又，利用对偏离的控制减少直角精度的影响，因此第1～第4直角棱镜12～18的第1侧面28、34、40、46，以及第2侧面30、36、42、48，即使不以比以往更高的精度研磨，也能够得到最佳图像质量。

上面对本发明的实施形态进行了详细说明，但是本发明当然不限于上述实施形态。

例如，第1接合面20和第3接合面24具有的蓝色光用二向色膜和第2接合面22和第4接合面26具有的红色光用二向色膜也可以如下所述形成。也就是说，第1接合棱镜56及第2接合棱镜60用具备形成蓝色光用二向色膜的第1侧面的直角棱镜及具备形成蓝色光用二向色膜的第2侧面的第4直角棱镜18分别制作。然后在第1接合棱镜和第2接合棱镜的任何一方，在与构成直角的顶部相对的面上形成红色光用二向色膜。然后把第1接合棱镜及第2接合棱镜粘合作为二向色棱镜。

又，第1色光为蓝色光，第2色光为红色光，但是不必限定于此。

还有，本发明的最佳实施形态中，把二向色棱镜用于液晶投影器的色合成光学元件，但是不必限于液晶投影器。

还有，第1～第4直角棱镜的接合采用紫外线固化树脂，但是不必限定于此，只要是折射率与第1～第4直角棱镜相同，利用光、热等外部刺激粘接，可在能够调整第1～第4直角棱镜位置的时间经过后粘合的材料即可。

在上述本发明的最佳实施形态中，使上述棱镜装置66具有脚78、80，并以方形棒材连接，但是，也可以是箱状的，只要在其侧面形成能够使预成型二向色棱镜64输出的光通过的开口部即可。还有，将位置调整板100、102设置在从滑动板94的侧面98向脚78延伸的位置上，但是，也可以在基准面86的整个上表面形成滑动板，形成比基准板86的开口96稍小的开口，并用该开口部内侧的边缘推压第2接合棱镜。

Claims (8)

1.一种二向色棱镜，具备分别具有实质上相互垂直的第1侧面和第2侧面的第1直角棱镜、第2直角棱镜、第3直角棱镜及第4直角棱镜，其特征在于，

所述二向色棱镜是具有下述4个接合面的、横剖面为四角形的柱状体，所述4个接合面即将所述第1直角棱镜的第1侧面和所述第2直角棱镜的第2侧面接合形成的第1接合面、将所述第2直角棱镜的第1侧面和所述第3直角棱镜的第2侧面接合形成的第2接合面、将所述第3直角棱镜的第1侧面和所述第4直角棱镜的第2侧面接合形成的第3接合面、以及将所述第4直角棱镜的第1侧面和所述第1直角棱镜的第2侧面接合形成的第4接合面，

所述第1接合面和所述第3接合面具有反射第1色光、但使颜色不同于第1色光的第2色光透过的第1色光用二向色膜，

所述第2接合面和所述第4接合面具有反射第2色光、但使第1色光透过的第2色光用二向色膜，

所述第2接合面和所述第4接合面处于同一平面上，所述第3接合面相对所述第1接合面偏开规定的距离。

2.根据权利要求1所述的二向色棱镜，其特征在于，所述距离是这样的距离，使得具有规定基准图像信息的第1色光对所述第1接合面和所述第3接合面入射、由所述第1接合面和所述第3接合面反射的第1色光形成的图像与相当于所述基准图像信息的图像一致。

3.根据权利要求1所述的二向色棱镜，其特征在于，

所述第1色光是具有构成光的三原色的第1色的光，

所述第2色光是具有构成光的三原色的第2色的光，

所述第1色光用二向色膜及所述第2色光用二向色膜能够使构成光的三原色的余下的第3色透过。

4.一种二向色棱镜的制作方法，其特征在于，包含下述工序即：

准备分别具有相互垂直的第1侧面和第2侧面的第1直角棱镜、第2直角棱镜、第3直角棱镜及第4直角棱镜的第1工序；

在所述第1直角棱镜的第1侧面上形成反射第1色光、但使颜色不同于第1色光的第2色光透过的第1色光用二向色膜，在所述第1直角棱镜的第2侧面上形成反射第2色光、但使第1色光透过的第2色光用二向色膜的第2工序；

在所述第2直角棱镜的第1侧面上形成第2色光用二向色膜的第3工序；

在所述第4直角棱镜的第2侧面上形成第1色光用二向色膜的第4工序；

将所述第1直角棱镜的第2侧面与所述第2直角棱镜的第1侧面配置于同一平面上，同时将所述第1直角棱镜的第1侧面与所述第2直角棱镜的第2侧面接合，形成具有第1色光用二向色膜的第1接合面的、制作第1接合棱镜的第5工序；

将所述第3直角棱镜的第2侧面与所述第4直角棱镜的第1侧面配置于同一平面上，同时将所述第3直角棱镜的第1侧面与所述第4直角棱镜的第2侧面接合，形成具有第1色光用二向色膜的第3接合面的、制作第2接合棱镜的第6工序；

将由所述第1接合棱镜的所述第1直角棱镜的第2侧面和所述第2直角棱镜的第1侧面形成的平面与由所述第2接合棱镜的所述第3直角棱镜的第2侧面和所述第4直角棱镜的第1侧面形成的平面相对抵接、形成预成型二向色棱镜的第7工序；

调整所述第2接合棱镜相对所述第1接合棱镜的位置，使所述第1接合面与所述第3接合面偏开，以使得具有规定基准图像信息的第1色光对所述预成型二向色棱镜的所述第1接合面和所述第3接合面入射、由所述第1接合面和所述第3接合面反射的第1色光形成的图像与相当于所述基准图像信息的图像一致的第8工序；以及

将所述第1接合棱镜和所述第2接合棱镜加以接合，形成具有所述第2色光用二向色膜的第2接合面和第4接合面的第9工序。

5.根据权利要求4所述的二向色棱镜的制作方法，其特征在于，还包含以下工序即：

取代上述第2工序和第3工序，在所述第1直角棱镜的第1侧面上形成第1色光用二向色膜的第10工序；

取代所述第7工序，在所述第1接合棱镜的所述第1直角棱镜的第2侧面和所述第2直角棱镜的第1侧面形成的平面以及所述第2接合棱镜的所述第3直角棱镜的第2侧面和所述第4直角棱镜的第1侧面形成的平面中的任一平面上形成第2色光用二向色膜的第11工序，以及使所述第1接合棱镜与所述第2接合棱镜介在所述第2色光用二向色膜抵接、形成预成型二向色棱镜的第12工序。

6.根据权利要求4所述的二向色棱镜的制作方法，其特征在于，

所述第1直角棱镜和所述第2直角棱镜的接合、所述第3直角棱镜和所述第4直角棱镜的接合、以及所述第1接合棱镜与所述第2接合棱镜的接合中，使用具有与所述第1～第4直角棱镜相同的折射率、并且通过照射紫外线而固化的紫外线固化树脂。

7.根据权利要求4所述的二向色棱镜的制作方法，其特征在于，

所述第1色光是具有构成光的三原色的第1色的光，

所述第2色光是具有构成光的三原色的第2色的光，

所述第1色光用二向色膜及所述第2色光用二向色膜能够使构成光的三原色的余下的第3色透过。

8.一种二向色棱镜的制作装置，用于实施权利要求4所述的二向色棱镜的制作方法，其特征在于，具备：

具有支持所述第1接合棱镜的支持部的支持台；

可滑动地设置于所述支持台，与配置为与由所述支持部支持的所述第1接合棱镜一起构成所述预成型二向色棱镜的所述第2接合棱镜相接，使所述第2接合棱镜相对所述第1接合棱镜滑动的所述滑动部；

安装于所述滑动部，使所述滑动部相对所述支持台滑动的位置调整部；

用于使光射入由所述支持部支持的所述预成型二向色棱镜的光源部；以及

图像显示部，用于显示向由所述支持部支持的所述预成型二向色棱镜入射来自所述光源部的光、由所述第1接合面和所述第3接合面反射的光形成的图像。

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