JP2002207120A

JP2002207120A - 偏光ビームスプリッタ、投射型表示装置用光学装置、投射型表示装置及び偏光ビームスプリッタの製造方法

Info

Publication number: JP2002207120A
Application number: JP2001000720A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sato; 正聡佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-07-26
Also published as: US6623121B2; US20020089648A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高い偏光分離比を有し、使用波長の帯域幅が広
い偏光ビームスプリッタなどを提供すること【解決手段】第１プリズム１０３Ａの所定面１０３Ｇに
形成され第１波長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射す
る第１群膜１０３ＰＡと、前記第１群膜１０３ＰＡの上
に重ねて形成され前記第１波長領域（４２０ｎｍ）より
も長波長側の第２波長領域（６００ｎｍ）のＳ偏光を反
射する第２群膜１０３ＰＢとを有する第１プリズム１０
３Ａと、前記第１群膜１０３ＰＡ及び前記第２群膜１０
３ＰＢを介して前記第１プリズム１０３Ａに固着される
第２プリズム１０３Ｂとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓ偏光成分とＰ偏
光成分との偏光分離及び合成に使用される偏光ビームス
プリッタ、このビームスプリッタを備える投射型表示装
置用光学装置、投射型表示装置、及びこの偏光ビームス
プリッタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に偏光ビームスプリッタは、２個の
直角プリズムの間に高屈折率物質と低屈折率物質との誘
電体多層膜を交互に積層した誘電体多層膜を設けたもの
が使用されている。しかし、広い波長帯域の光を単独の
誘電体多層膜で偏光分離及び合成を行うことは困難であ
る。このため、長波長光を反射する第１層と、短波長光
を反射する第２層との２層の誘電体多層膜を用いること
が多い。このような偏光ビームスプリッタは、例えば、
特開平７−２８１０２４号公報に開示されている。

【０００３】図１５は、特開平７−２８１０２４号公報
に開示されている従来の偏光ビームスプリッタの構成を
示す図である。２個の直角プリズム１、２の間に、長波
長（６８０ｎｍ）側の光を反射させる層３と、短波長
（４２０ｎｍ）側の光を反射させる層４とが設けられて
いる。そして、両プリズム１，２が層３，４を介して光
学接着剤５で接着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】誘電体多層膜を構成す
る物質の複素屈折率はｎ−ｉｋで表すことができる。こ
こで、ｎは屈折率、ｋは消衰係数である。これら屈折率
ｎ，消衰係数ｋは分散を有している。即ち、波長λに依
存して変化する。よって、波長λが小さくなるに従っ
て、屈折率ｎ，消衰係数ｋは大きくなる。従って、短波
長側では誘電体多層膜による吸収が大きくなる。このた
め、吸収による発熱量が大きくなってしまう。発熱量が
大きくなると、熱応力によりプリズムを構成するガラス
が歪み、偏光ビームスプリッタの偏光状態が乱れる。こ
の結果、偏光ビームスプリッタを用いる投射型表示装置
において、投射像のコントラストが低下するので問題と
なる。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、高い偏光分離比を有し、使用波長の帯域幅が広い
偏光ビームスプリッタとその製造方法、及び歪みが少な
く、高コントラストな投射像が得られる投射像投射型表
示装置用光学装置、投射型表示装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施の形態を示す添付図面に対応づけて説明
すると、本発明は、第１プリズム１０３Ａの所定面１０
３Ｇに形成され第１波長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を
反射する第１群膜１０３ＰＡと、前記第１群膜１０３Ｐ
Ａの上に重ねて形成され前記第１波長領域（４２０ｎ
ｍ）よりも長波長側の第２波長領域（６００ｎｍ）のＳ
偏光を反射する第２群膜１０３ＰＢとを有する第１プリ
ズム１０３Ａと、前記第１群膜１０３ＰＡ及び前記第２
群膜１０３ＰＢを介して前記第１プリズム１０３Ａに固
着される第２プリズム１０３Ｂと、を有することを特徴
とする偏光ビームスプリッタを提供する。

【０００７】ここで、「固着」とは、エポキシ系接着
剤、紫外線硬化型接着剤、可視光硬化型接着剤等による
接着を含む更に広い概念をいう。例えば、第２群膜１０
３ＰＢと第２プリズム１０３Ｂとの間の空気を抜いて、
オプチカルコンタクトの状態で固着させても良い。

【０００８】また、本発明の好ましい態様によれば、第
２群膜５０３ＰＢ上に重ねて形成されて、前記第２波長
領域（６００ｎｍ）よりも短波長側の第３波長領域（４
２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第３群膜５０３ＰＣをさ
らに有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第２プリズム１０３ＰＢの所定面１０３Ｈに形成さ
れ、前記第２波長領域（６００ｎｍ）よりも短波長側の
第３波長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第３群
膜６０３ＰＣをさらに有し、前記第２プリズム１０３Ｂ
は第１群膜６０３ＰＡと第２群膜６０３ＰＢと前記第３
群膜６０３ＰＣとを介して前記第１プリズム１０３Ａに
固着されることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第１群膜１０３ＰＡと前記第２群膜１０３ＰＢとは、
蒸着により前記第１プリズム１０３Ａに形成されること
を特徴とする。

【００１１】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第３群膜５０３ＰＣは、蒸着により前記第１プリズム
１０３Ａに形成されることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第３群膜６０３ＰＣは、蒸着により前記第２プリズム
１０３Ｂに形成されることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の好ましい態様によれば、光
源１０１からの光を偏光分離して射出する偏光分離光学
系１０３と、画像信号に応じて入射光を変調するライト
バルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇからの射出光を入
射面１０３Ｆより入射し、検光して射出面１０３Ｅより
射出する検光光学系１０３とを有し、前記検光光学系１
０３は、透明な光学部材１０３Ａ，１０３Ｂの間に第１
波長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第１群膜１
０３ＰＡと、前記第１波長領域（４２０ｎｍ）よりも長
波長側の第２波長領域（６２０ｎｍ）のＳ偏光を反射す
る第２群膜１０３ＰＢとを有し、前記第１群膜１０３Ｐ
Ａは前記第２群膜１０３ＰＢよりも前記検光光学系１０
３の入射面１０３Ｆ側に設けられていることを特徴とす
る投射型表示装置用光学装置を提供する。

【００１４】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系１０３は、前記光源１０１からの光を
偏光分離及び色分解する偏光分離・色分解光学系１０
３，１０４，１０５，１０６であって、前記ライトバル
ブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇは、前記偏光分離・色
分解光学系１０３，１０４，１０５，１０６を射出した
各色光ごとに配置され、各色画像信号に応じて入射光を
変調する複数のライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０
７Ｇであり、前記検光光学系１０３は、前記複数のライ
トバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇから射出した光
を色合成及び検光する色合成・検光光学系１０３，１０
４，１０５，１０６であって、前記色合成・検光光学系
１０３，１０４，１０５，１０６はすべての前記ライト
バルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇに対して、前記第
１群膜１０３ＰＡが前記第２群膜１０３ＰＢよりも前記
ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇ側に配置さ
れていることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記色合成・検光光学系１０３，１０４，１０５，１０６
は、色合成した後に検光する光学系であることを特徴と
する。

【００１６】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３と前記光源１０１との間に
は、前記光源１０１からの光をＰ偏光に変換する偏光変
換装置１０２が設けられ、前記偏光ビームスプリッタ１
０３は、前記偏光変換装置１０２の射出したＰ偏光を透
過して前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇ
へ射出することを特徴とする。

【００１７】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３は、前記光源１０１からの
Ｓ偏光を反射して前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７
Ｒ，１０７Ｇへ射出することを特徴とする。

【００１８】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３は、前記光源１０１からの
Ｐ偏光を透過して前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７
Ｒ，１０７Ｇへ射出し、前記検光光学系１０３は、前記
第１群膜５０３ＰＡと、前記第２群膜５０３ＰＢと、前
記第２群膜５０３ＰＢを介して前記第１群膜５０３ＰＡ
と反対の位置に配置され前記第２波長領域（６００ｎ
ｍ）よりも短波長側の第３波長領域（４２０ｎｍ）の光
を反射する第３群膜５０３ＰＣとを含むことを特徴とす
る。

【００１９】また、本発明によれば、光源１０１からの
光を偏光分離して射出する偏光分離光学系１０３と、画
像信号に応じて入射光を変調するライトバルブ１０７
Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇからの射出光を検光する検光光
学系１０３とを有する投射型表示装置用光学装置におい
て、前記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能
とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有
し、前記偏光ビームスプリッタ１０３は、第１波長領域
（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する反射膜５０３ＰＡ，
５０３ＰＣと、前記第１波長領域（４２０ｎｍ）よりも
長波長側の第２波長領域（６００ｎｍ）のＳ偏光を反射
する反射膜５０３ＰＢとを有し、前記光源１０１からの
光と、前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇ
からの光とが最初に前記第１波長領域（４２０ｎｍ）の
Ｓ偏光を反射する前記反射膜５０３ＰＡ，５０３ＰＣに
入射することを特徴とする投射型表示装置用光学装置を
提供する。

【００２０】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第１群膜１０３ＰＡと前記第２群膜１０３ＰＢとは、
蒸着により前記検光光学系１０３に形成されることを特
徴とする。

【００２１】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第３群膜５０３ＰＣは、蒸着により前記検光光学系１
０３に形成されることを特徴とする。

【００２２】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記反射膜５０３ＰＡ，５０３ＰＢ，５０３ＰＣは、蒸着
により前記偏光ビームスプリッタ１０３に形成されるこ
とを特徴とする。

【００２３】また、本発明によれば、照明光を供給する
光源１０１と、前記光源１０１からの照明光を偏光分離
して射出する偏光分離光学系１０３と、画像信号に応じ
て入射光を変調するライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，
１０７Ｇと、前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１
０７Ｇからの射出光を入射面１０３Ｆより入射し、検光
して射出面１０３Ｅより射出する検光光学系１０３と、
前記検光光学系１０３の射出面側に配置され、前記ライ
トバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇからの像を投射
する投射光学系１０８とを有し、前記検光光学系１０３
は、透明な光学部材１０３Ａ，１０３Ｂの間に第１波長
領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第１群膜１０３
ＰＡと、前記第１波長領域（４２０ｎｍ）よりも長波長
側の第２波長領域（６００ｎｍ）のＳ偏光を反射する第
２群膜１０３ＰＢとを有し、前記第１群膜１０３ＰＡは
前記第２群膜１０３ＰＢよりも前記検光光学系１０３の
入射面１０３Ｆ側に設けられていることを特徴とする投
射型表示装置を提供する。

【００２４】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系１０３は、前記光源１０１からの光を
偏光分離及び色分解する偏光分離・色分解光学系１０
３，１０４，１０５，１０６であって、前記ライトバル
ブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇは、前記偏光分離・色
分解光学系１０３，１０４，１０５，１０６を射出した
各色光ごとに配置され、各色画像信号に応じて入射光を
変調する複数のライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０
７Ｇであり、前記検光光学系１０３は、前記複数のライ
トバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇから射出した光
を色合成及び検光する色合成・検光光学系１０３，１０
４，１０５，１０６であって、前記色合成・検光光学系
１０３，１０４，１０５，１０６はすべての前記ライト
バルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇに対して、前記第
１群膜１０３ＰＡが前記第２群膜１０３ＰＢよりも前記
ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇ側に配置さ
れていることを特徴とする。

【００２５】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記色合成・検光光学系１０３，１０４，１０５，１０６
は、色合成した後に検光する光学系であることを特徴と
する。

【００２６】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３と前記光源１０１との間に
は、前記光源１０１からの光をＰ偏光に変換する偏光変
換装置１０２が設けられ、前記偏光ビームスプリッタ１
０３は、前記偏光変換装置１０２の射出したＰ偏光を透
過して前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇ
へ射出することを特徴とする。

【００２７】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３は、前記光源１０１からの
Ｓ偏光を反射して前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７
Ｒ，１０７Ｇへ射出することを特徴とする。

【００２８】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３は、前記光源１０１からの
Ｐ偏光を透過して前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７
Ｒ，１０７Ｇへ射出し、前記検光光学系１０３は、前記
第１群膜５０３ＰＡと、前記第２群膜５０３ＰＢと、前
記第２群膜５０３ＰＢを介して前記第１群膜５０３ＰＡ
と反対の位置に配置され前記第２波長領域（６００ｎ
ｍ）よりも短波長側の第３波長領域（４２０ｎｍ）の光
を反射する第３群膜５０３ＰＣとを含むことを特徴とす
る。

【００２９】また、本発明では、照明光を供給する光源
１０１と、前記光源１０１からの照明光を偏光分離して
射出する偏光分離光学系１０３と、画像信号に応じて入
射光を変調するライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０
７Ｇと、前記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７
Ｇからの射出光を検光する検光光学系１０３と、前記検
光光学系１０３の射出側に配置され、前記ライトバルブ
１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇからの像を投射する投射
光学系１０８と、を有する投射型表示装置において、前
記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを兼
用する１つの偏光ビームスプリッタ１０３を有し、前記
偏光ビームスプリッタ１０３は、第１波長領域（４２０
ｎｍ）のＳ偏光を反射する反射膜５０３ＰＡ，５０３Ｐ
Ｃと、前記第１波長領域（４２０ｎｍ）よりも長波長側
の第２波長領域（６００ｎｍ）のＳ偏光を反射する反射
膜５０３ＰＢとを有し、前記光源１０１からの光と、前
記ライトバルブ１０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇからの光
とが最初に前記第１波長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を
反射する前記反射膜５０３ＰＡ，５０３ＰＣに入射する
ことを特徴とする投射型表示装置を提供する。

【００３０】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第１群膜１０３ＰＡと前記第２群膜１０３ＰＢとは、
蒸着により前記検光光学系１０３に形成されることを特
徴とする。

【００３１】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第３群膜５０３ＰＣは、蒸着により前記検光光学系１
０３に形成されることを特徴とする。

【００３２】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記反射膜５０３ＰＡ，５０３ＰＢ，５０３ＰＣは、蒸着
により前記偏光ビームスプリッタ１０３に形成されるこ
とを特徴とする。

【００３３】また、本発明によれば、第１波長領域（４
２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第１群膜１０３ＰＡを第
１プリズム１０３Ａに形成する第１群膜形成工程と、前
記第１波長領域（４２０ｎｍ）よりも長波長側の第２波
長領域（６００ｎｍ）のＳ偏光を反射する第２群膜１０
３ＰＢを前記第１群膜１０３ＰＡ上に重ねて形成する第
２群膜形成工程と、前記第１群膜１０３ＰＡと前記第２
群膜１０３ＰＢとが形成された前記第１プリズム１０３
Ａに、前記第１群膜１０３ＰＡと前記第２群膜１０３Ｐ
Ｂとを介して第２プリズム１０３Ｂを固着する固着工程
とを有することを特徴とする偏光ビームスプリッタの製
造方法を提供する。

【００３４】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第２波長領域（６００ｎｍ）よりも短波長側の第３波
長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第３群膜５０
３ＰＣを第２群膜５０３ＰＢ上に重ねて形成する第３群
膜形成工程を更に有することを特徴とする。

【００３５】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第２波長領域（６００ｎｍ）よりも短波長側の第３波
長領域（４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第３群膜６０
３ＰＣを前記第２プリズム１０３Ｂ上に形成する第３群
膜形成工程を更に有し、前記固着工程は、第１群膜６０
３ＰＡと第２群膜６０３ＰＢと前記第３群膜６０３ＰＣ
とを介して、前記第１プリズム１０３Ａと前記第２プリ
ズム１０３Ｂとを固着する工程であることを特徴とす
る。

【００３６】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。

【００３８】（第１の実施形態）図１は、第１実施形態
にかかる投射型表示装置の概略構成を示す図である。ラ
ンプＬＰ及び放物面鏡ＰＭから成る光源１０１は光源光
を出射する。光源光は偏光変換装置１０２に入射する。
偏光変換装置１０２は、ランダム偏光光をＰ偏光光に変
換する。

【００３９】図２は、偏光変換装置１０２の構成を示す
図である。偏光変換装置１０２は、光源１０１側から順
に、第１レンズ板１０２１と、第２レンズ板１０２２
と、偏光ビームスプリッタアレイ１０２３と、コンデン
サレンズ１０２４とから構成される。第１レンズ板１０
２１は、複数のレンズ素子１０２１ａが平面的に配列さ
れている。第２レンズ板１０２２は、複数のレンズ素子
１０２２ａが、レンズ素子１０２１ａに対応して平面的
に配列されている。また、偏光ビームスプリッタアレイ
１０２３は、複数の偏光ビームスプリッタ素子１０２３
ａ，１０２３ｂの偏光分離部ＰＤが相互に平行になるよ
うに配列されている。ここで、所定の偏光ビームスプリ
ッタ素子１０２３ｂの射出面には１／２波長板ＷＰが設
けられている。そして、偏光ビームスプリッタアレイ１
０２３の射出側にはコンデンサレンズ１０２４が設けら
れている。

【００４０】この構成の偏光変換装置１０２では、第１
レンズ板１０２１に入射した光源光は、レンズ素子１０
２１ａの外形によって定義される複数の光に分割され
る。分割された光は、各レンズ素子１０２１ａに対応し
て配置されているレンズ素子１０２２ａ上に集光され
る。そして、当該各レンズ素子１０２２ａ上に輝点が形
成される。

【００４１】この輝点から射出された光は、偏光ビーム
スプリッタアレイ１０２３に入射する。この入射光は、
偏光ビームスプリッタ素子１０２３ａを透過するＰ偏光
と、偏光分離部ＰＤによって反射されるＳ偏光とに分割
される。偏光分離部ＰＤで反射されたＳ偏光は、隣接す
る他の偏光ビームスプリッタ素子１０２３ｂに入射す
る。そして、当該他の偏光ビームスプリッタ素子１０２
３ｂの偏光分離部ＰＤで反射され、射出する。Ｓ偏光の
射出面には１／２波長板ＷＰが設けられている。よっ
て、Ｓ偏光は１／２波長板ＷＰによりＰ偏光に変換され
て射出する。従って、偏光変換装置１０２を射出する光
は、全体としてＰ偏光に変換される。そして、このＰ偏
光は、コンデンサレンズ１０２４を経て、偏光ビームス
プリッタ１０３へ進行する。

【００４２】偏光ビームスプリッタ１０３は、三角柱形
状である第１の直角プリズム１０３Ａと第２の直角プリ
ズム１０３Ｂと両プリズムの接合面に形成された偏光分
離部１０３ｐとから構成される。偏光分離部１０３ｐ
は、偏光変換装置１０２からの光を、偏光分離部１０３
ｐを透過するＰ偏光と反射するＳ偏光とに偏光分離す
る。透過したＰ偏光は偏光ビームスプリッタ１０３を出
射する。なお、偏光ビームスプリッタ１０３は入射する
光がＰ偏光であるので当該光の大部分を実質的に透過し
て射出する。さらに加えて、前記偏光変換装置１０２に
よっても偏光変換できず入射光中に残留しているＳ偏光
成分を反射させ廃棄する機能も有する。この偏光ビーム
スプリッタ１０３の詳細に関しては後述する。

【００４３】そして、プリズム１０４，プリズム１０
５，プリズム１０６と、前記プリズムの所定面に形成さ
れた複数のダイクロイック膜とから構成される色分解合
成プリズムに入射する。また、偏光分離部１０３ｐを反
射した不要なＳ偏光は光路を９０度折り曲げられて進行
し、廃棄される。

【００４４】次に、色分解合成プリズムが、光源光をＲ
光とＧ光とＢ光とに色分解する構成について説明する。
上述したように、色分解合成プリズムは、プリズム１０
４とプリズム１０５とプリズム１０６との３つのプリズ
ムから構成されている。

【００４５】まず、光源光からＢ光成分を取出すための
プリズム１０４について説明する。

【００４６】プリズム１０４は、第１面１０４ａと第２
面１０４ｂと第３面１０４ｃとを有している。第１面１
０４ａは、光源光を入射する。第２面１０４ｂは、Ｂ光
を反射しＲ光とＧ光とを透過するＢ光反射ダイクロイッ
ク膜ＤＢを有している。第３面１０４ｃは、第２面１０
４ｂを反射して次に第１面１０４ａを全反射したＢ光を
出射する。この構成により、プリズム１０４は、光源１
０１からの光のうちＢ光成分を取出すことができる。

【００４７】そして、第３面１０４ｃから出射したＢ光
は、Ｂ光用ライトバルブ１０７Ｂに入射する。

【００４８】次に、光源光からＲ光成分を取出すための
プリズム１０５について説明する。プリズム１０５は、
プリズム１０４の第２面１０４ｂと空隙を隔てて設けら
れている。プリズム１０５は、第１面１０５ａと第２面
１０５ｂと第３面１０５ｃとを有している。第１面１０
５ａはプリズム１０４の第２面１０４ｂを透過した光を
入射する。第２面１０５ｂは、Ｒ光を反射しＧ光を透過
するＲ光反射ダイクロイック膜ＤＲを有している。第３
面１０５ｃは、第２面１０５ｂを反射して次に第１面１
０５ａを全反射したＲ光を出射する。この構成により、
プリズム１０５は、光源１０１からの光のうちＲ光成分
を取出すことができる。

【００４９】そして、第３面１０５ｃから出射したＲ光
は、Ｒ光用ライトバルブ１０７Ｒに入射する。

【００５０】次に、光源光からＧ光成分を取出すための
プリズム１０６について説明する。プリズム１０６は、
その第１面１０６ａが、プリズム１０５の第２面１０５
ｂに接着剤により固着されて設けられている。

【００５１】プリズム１０６は、第１面１０６ａと第２
面１０６ｂと第３面１０６ｃとを有している。第１面１
０６ａはプリズム１０５の第２面１０５ｂを透過した光
を入射する。第２面１０６ｂは、Ｇ光を全反射する。第
３面１０６ｃは、第２面１０６ｂを全反射したＧ光を出
射する。この構成により、プリズム１０６は、光源１０
１からの光のうちＧ光成分を取出すことができる。

【００５２】そして、第３面１０６ｃから出射したＧ光
は、Ｇ光用ライトバルブ１０７Ｇに入射する。

【００５３】また、上述した偏光ビームスプリッタ１０
３，プリズム１０４，プリズム１０５，プリズム１０６
はその内部を通過する光の偏光状態が変化しないように
Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の何れの光に対しても光弾性常数の絶
対値が１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下のガラスを使用す
ることが望ましい。

【００５４】次にライトバルブについて説明する。ライ
トバルブ１０７Ｂ，１０７Ｇ、及び１０７Ｒは反射型の
液晶ライトバルブである。ライトバルブはマトリックス
状に配置された複数の画素を有している。各画素は液晶
分子を有する液晶層と当該液晶層の背面に設けられた反
射層とを有している。液晶層は、各画素毎に配置された
ＴＦＴ等のスイッチング素子により液晶層の厚み方向に
電圧値を変えて印加させることで液晶分子の向きを変更
することができる。そして、この液晶分子の向きに応じ
てライトバルブに入射した光の偏光の傾きが変わる。即
ち、入射光の偏光状態を変調することができる。このよ
うに、印加電圧を変化させることで偏光状態を変えて、
画像の階調レベルを決めることができる。

【００５５】ライトバルブの液晶層に電圧が印加されて
いない画素は、階調レベルが最低、即ち最も暗い画素で
ある。この時、液晶層の液晶分子は初期状態を維持して
いる。この状態の液晶層を経由して反射層にて反射し、
再度、液晶層を経由して射出した光は、変調作用を受け
ていない非変調光となる。そして、非変調光は、色分解
合成プリズムにＰ偏光として再入射する。

【００５６】また、ライトバルブの液晶層に最高電圧が
印加されている画素は、階調レベルが最高、即ち最も明
るい画素である。このとき、液晶層は初期状態から離れ
て所定方向に配列し、波長板層を形成している。この状
態の液晶層を経由して反射層にて反射し、再度、液晶層
を経由して射出した光は、変調作用を受けている変調光
となる。そして、変調光は、色分解合成プリズムにＳ偏
光として再入射する。

【００５７】色分解合成プリズムは、前記ライトバルブ
１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂからの反射光を色合成す
る。色合成された光は、偏光ビームスプリッタ１０３の
偏光分離部１０３ｐにて検光される。そして、ライトバ
ルブで変調された光であるＳ偏光成分のみが投射レンズ
１０８に入射する。投射レンズ１０８は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ
色のライトバルブの像をスクリーンＳＣにフルカラー像
として投影する。なお、非変調光であるＰ偏光成分は、
偏光ビームスプリッタ１０３の偏光分離部１０３ｐを直
進し、光源１０１側に出射されて廃棄される。

【００５８】次に、偏光ビームスプリッタ１０３につい
て詳しく説明する。図３は、偏光ビームスプリッタ１０
３の断面構成図である。偏光ビームスプリッタ１０３
は、第１の直角プリズム１０３Ａと、第２の直角プリズ
ム１０３Ｂとから構成されている。第１の直角プリズム
１０３Ａの斜面１０３Ｇには、第１の誘電体膜の交互層
１０３ＰＡが物理蒸着により形成されている。なお、以
下、誘電体の交互層の全体を「誘電体群膜」という。ま
た、第１の誘電体群膜１０３ＰＡの上に重ねて（つまり
積層されて）、第２の誘電体群膜１０３ＰＢが物理蒸着
により形成されている。第１の誘電体群膜１０３ＰＡは
第１波長領域（基準設計波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ偏
光を反射する。また、第２の誘電体群膜１０３ＰＢは第
２波長領域（基準設計波長λ２＝６００ｎｍ）のＳ偏光
を反射する。そして、第１の直角プリズム１０３Ａと第
２の直角プリズム１０３Ｂとが、第１及び第２の誘電体
群膜１０３ＰＡ，１０３ＰＢを介して、エポキシ系の光
学接着剤層１０３Ｃにより接着されている。なお、上述
した偏光分離部１０３ｐは、第１及び第２の誘電体群膜
１０３ＰＡ，１０３ＰＢを総称したものである。

【００５９】図４は、第１の誘電体群膜１０３ＰＡ、第
２の誘電体群膜１０３ＰＢの膜構成を示す図である。図
４の左端の番号は、第１の直角プリズム１０３Ａ側から
数えた各群膜を構成する物質の順番を示している。番号
１から１９までが第１の誘電体群膜１０３ＰＡである。
また、番号２０から３８までが第２の誘電体群膜であ
る。

【００６０】第１の誘電体群膜１０３ＰＡは、基準設計
波長λ１＝４２０ｎｍにおいて、高屈折率物質ｎＨ１＝
２．３８のＴｉＯ₂と低屈折率物質ｎＬ１＝１．４７の
ＳｉＯ₂とを交互に積層して構成されている。また、第
２の誘電体群膜１０３ＰＢは、基準設計波長λ１＝６８
０ｎｍにおいて、高屈折率物質ｎＨ２＝２．３８のＴｉ
Ｏ₂と低屈折率物質ｎＬ１＝１．６５のＡｌ₂Ｏ₃とを交
互に積層して構成されている。さらに、第１の直角プリ
ズム１０３Ａと第２の直角プリズム１０３Ｂとは、硝材
ＳＦ５７（ショット社製）で構成されている。

【００６１】また、図５は、偏光ビームスプリッタ１０
３の面１０３Ｆから完全なＳ偏光を入射させた場合に、
偏光分離部１０３ｐで反射されるＳ偏光成分の反射率特
性を示す図である。図５の横軸は波長（単位：ｎｍ）、
縦軸は反射率（単位：パーセント）をそれぞれ示してい
る。なお、以下全ての反射率特性を示す図において同様
の単位を用いる。また、図６は、従来技術の偏光ビーム
スプリッタを用いて、同様に完全なＳ偏光を入射させた
場合の反射率特性を示す図である。図５と図６とを比較
して明らかなように、本実施形態にかかる偏光ビームス
プリッタ１０３は、広い波長帯域にわたって良好な反射
率特性を有することがわかる。

【００６２】次に、図３に戻って偏光ビームスプリッタ
１０３の偏光分離機能を説明する。上述したように、不
図示のライトバルブからは、画像信号に応じた変調光
（Ｓ偏光）と非変調光（Ｐ偏光）との混合光ＬＬＶが反
射してくる。混合光ＬＬＶは、第１の直角プリズム１０
３Ａの面１０３Ｆから入射する。そして、第１の誘電体
群膜１０３ＰＡは、混合光ＬＬＶのうちの短波長（４２
０ｎｍ）側の変調光（Ｓ偏光）を検光光ＬＡとして反射
する。第１の誘電体群膜１０３ＰＡで反射された検光光
ＬＡは、第１の直角プリズム１０３Ａの面１０３Ｅから
射出する。また、第１の誘電体群膜１０３ＰＡは、混合
光ＬＬＶのうちの短波長（４２０ｎｍ）側の非変調光
（Ｐ偏光）を透過する。また、第１の誘電体群膜１０３
ＰＡは混合光ＬＬＶのうち長波長（６００ｎｍ）側の変
調光（Ｓ偏光）及び非変調光（Ｐ偏光）を透過する。

【００６３】次に、第２の誘電体群膜１０３ＰＢは、混
合光ＬＬＶのうちの長波長（６００ｎｍ）側の変調光
（Ｓ偏光）を検光光ＬＢとして反射する。第２の誘電体
群膜１０３ＰＢで反射された検光光ＬＢは、第１の直角
プリズム１０３Ａの面１０３Ｅから射出する。また、第
２の誘電体群膜１０３ＰＢは、混合光ＬＬＶのうちの長
波長（６００ｎｍ）側の非変調光（Ｐ偏光）を透過す
る。さらに、第２の誘電体群膜１０３ＰＢは、第１の誘
電体群膜１０３ＰＡを透過した短波長（４２０ｎｍ）側
の非変調光（Ｐ偏光）も透過する。この結果、混合光Ｌ
ＬＶのうちの短波長側（４２０ｎｍ）の非変調光（Ｐ偏
光）と、長波長（６００ｎｍ）側の非変調光（Ｐ偏光）
とは、接着剤層１０３Ｃを透過し、第２の直角プリズム
１０３Ｂに面１０３Ｈから入射する。そして、そのまま
第２の直角プリムズ１０３Ｂ内を直進し、面１０３Ｉか
ら不図示の光源１０１の方向へ射出されて廃棄される。

【００６４】上述したように、誘電体群膜を構成する物
質の複素屈折率の消衰係数ｋは、長波長側の光よりも短
波長側の光の方が大きい。本実施形態では、短波長側の
光のうちの変調光（Ｓ偏光）は、第１の誘電体群膜１０
３ＰＡ（基準波長λ１＝４２０ｎｍ）で反射される。こ
のため、短波長側の光のうちの変調光（Ｓ偏光）が偏光
分離部１０３ｐ中を透過する光路を短くすることができ
る。この構成により、短波長の変調光（Ｓ偏光）の誘電
体群膜との相互作用が減少し、吸収に起因する発熱量を
低減できるという効果を奏する。よって、高い偏光分離
比を有し、使用波長の帯域幅が広い偏光ビームスプリッ
タが得られる。また、このビームスプリッタを備える投
射型表示装置用光学装置や投射型表示装置では、歪みが
少なく、高コントラストな投射像を得ることができる。

【００６５】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
図７に示す偏光ビームスプリッタ１０３を図１の投射型
表示装置に適用する例を説明する。

【００６６】図７は、第２の実施形態にかかる偏光ビー
ムスプリッタの断面構成を示す図である。第１の直角プ
リズム１０３Ａの斜面１０３Ｇには、第１の誘電体層群
２０３ＰＡが物理蒸着により形成されている。第２の直
角プリズム１０３Ｂの斜面１０３Ｈには、第２の誘電体
層群２０３ＰＢが物理蒸着により形成されている。第１
の誘電体群膜２０３ＰＡの基準設計波長λ１＝４２０ｎ
ｍである。また、第２の誘電体群膜２０３ＰＢの基準設
計波長λ２＝６００ｎｍである。そして、第１の直角プ
リズム１０３ＰＡと第２の直角プリズム１０３ＰＢと
が、第１及び第２の誘電体群膜２０３ＰＡ，２０３Ｐ
Ｂ，及びエポキシ系の接着剤層２０３Ｃを介して接着さ
れている。なお、偏光分離部１０３ｐは、第１及び第２
の誘電体群膜２０３ＰＡ，２０３ＰＢを総称したものを
いう。

【００６７】また、第１の誘電体群膜２０３ＰＡは、図
４の番号１から１９までに掲げる物質から構成されてい
る。さらに、第２の誘電体群膜２０３ＰＢは、図４の番
号２０から３８までに掲げる物質から構成されている。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるので、
同一部分には同様の符号を付し、重複する説明は省略す
る。

【００６８】本実施形態にかかる偏光ビームスプリッタ
の反射率特性は、上記第１実施形態で述べた特性（図
５）と同様である。この構成により、上記第１実施形態
と同様に、短波長の変調光（Ｓ偏光）の誘電体群膜との
相互作用が減少し、吸収に起因する発熱量を低減できる
という効果を奏する。よって、高い偏光分離比を有し、
使用波長の帯域幅が広い偏光ビームスプリッタが得られ
る。また、このビームスプリッタを備える投射型表示装
置用光学装置や投射型表示装置では、歪みが少なく、高
コントラストな投射像を得ることができる。

【００６９】（第３の実施形態）図８は、第３の実施形
態にかかる投射型表示装置の概略構成を示す図である。
本実施形態では、光源からの光のうちＳ偏光成分を各色
ライトバルブ３０７Ｂ，３０７Ｒ，３０７Ｇへ導いてい
る点が上記第１実施形態と異なる。その他の構成は上記
第１実施形態と同様であるので、同一部分には同様の符
号を付し、重複する説明は省略する。

【００７０】ランプＬＰ及び放物面鏡ＰＭから成る光源
１０１は光源光を出射する。光源光は偏光変換装置３０
２に入射する。偏光変換装置３０２は、ランダム偏光光
をＳ偏光光に変換する。

【００７１】図９は、偏光変換装置３０２の構成を示す
図である。偏光変換装置３０２は、光源１０１側から順
に、第１レンズ板３０２１と、第２レンズ板３０２２
と、偏光ビームスプリッタアレイ３０２３と、コンデン
サレンズ３０２４とから構成される。第１レンズ板３０
２１は、複数のレンズ素子３０２１ａが平面的に配列さ
れている。第２レンズ板３０２２は、複数のレンズ素子
３０２２ａが、レンズ素子３０２１ａに対応して平面的
に配列されている。また、偏光ビームスプリッタアレイ
３０２３は、複数の偏光ビームスプリッタ素子３０２３
ａ，３０２３ｂの偏光分離部ＰＤが相互に平行になるよ
うに配列されている。ここで、所定の偏光ビームスプリ
ッタ素子３０２３ａの射出面には１／２波長板ＷＰが設
けられている。そして、偏光ビームスプリッタアレイ３
０２３の射出側にはコンデンサレンズ３０２４が設けら
れている。

【００７２】この構成の偏光変換装置３０２では、第１
レンズ板３０２１に入射した光源光は、レンズ素子３０
２１ａの外形によって定義される複数の光に分割され
る。分割された光は、各レンズ素子３０２１ａに対応し
て配置されているレンズ素子３０２２ａ上に集光され
る。そして、当該各レンズ素子３０２２ａ上に輝点が形
成される。

【００７３】この輝点から射出された光は、偏光ビーム
スプリッタアレイ３０２３に入射する。この入射光は、
偏光ビームスプリッタ素子３０２３ａを透過するＰ偏光
と、偏光分離部ＰＤによって反射されるＳ偏光とに分割
される。Ｐ偏光の射出面には１／２波長板ＷＰが設けら
れている。よって、Ｐ偏光は１／２波長板ＷＰによりＳ
偏光に変換されて射出する。また、偏光分離部ＰＤで反
射されたＳ偏光は、隣接する他の偏光ビームスプリッタ
素子３０２３ｂに入射する。そして、当該他の偏光ビー
ムスプリッタ素子３０２３ｂの偏光分離部ＰＤで反射さ
れ、射出する。従って、偏光変換装置３０２を射出する
光は、全体としてＳ偏光に変換される。そして、このＳ
偏光は、コンデンサレンズ３０２４を経て、偏光ビーム
スプリッタ１０３へ進行する。

【００７４】偏光ビームスプリッタ１０３は、上記第１
実施形態で述べた偏光ビームスプリッタと同様の構成を
有している。偏光分離部１０３ｐは、偏光変換装置３０
２からの光を、偏光分離部１０３ｐを透過するＰ偏光と
反射するＳ偏光とに偏光分離する。反射したＳ偏光は偏
光ビームスプリッタ１０３を射出する。なお、偏光ビー
ムスプリッタ１０３は入射する光がＳ偏光であるので当
該光の大部分を実質的に反射して射出する。さらに加え
て、前記偏光変換装置３０２によっても偏光変換できず
入射光中に残留しているＰ偏光成分を透過させ廃棄する
機能も有する。偏光ビームスプリッタ１０３の詳細に関
しては後述する。

【００７５】プリズム１０４、１０５，１０６の構成及
び機能は上記第１実施形態と同様であるので、同一部分
には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

【００７６】次にライトバルブについて説明する。ライ
トバルブ３０７Ｂ，３０７Ｇ、及び３０７Ｒは反射型の
液晶ライトバルブである。ただし、変調光はＰ偏光成
分、非変調光はＳ偏光成分となる点が上記第１実施形態
で説明したライトバルブと異なる。その他の基本的な構
成は上記第１実施形態と同様であるので、重複する説明
は省略する。

【００７７】色分解合成プリズムであるプリズム１０
４，１０５，１０６は、前記ライトバルブ３０７Ｒ，３
０７Ｇ，３０７Ｂからの反射光を色合成する。色合成さ
れた光は、偏光ビームスプリッタ１０３の偏光分離部１
０３ｐにて検光される。そして、各ライトバルブで変調
された光であるＰ偏光成分のみが投射レンズ１０８に入
射する。投射レンズ１０８は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ色のライト
バルブに生成された像をスクリーンＳＣにフルカラー像
として投影する。なお、非変調光であるＳ偏光成分は、
偏光ビームスプリッタ１０３の偏光分離部１０３ｐで反
射され、光源１０１側に射出されて廃棄される。

【００７８】次に、偏光ビームスプリッタ１０３の構成
について図１０を基に説明する。偏光ビームスプリッタ
１０３は、第１の直角プリズム１０３Ａと、第２の直角
プリズム１０３Ｂとから構成されている。第１の直角プ
リズム１０３Ａの斜面１０３Ｇには、第１の誘電体群膜
３０３ＰＡが物理蒸着により形成されている。また、第
１の誘電体群膜３０３ＰＡの上に重ねて、第２の誘電体
群膜３０３ＰＢが物理蒸着により形成されている。第１
の誘電体群膜３０３ＰＡの基準設計波長λ１＝４２０ｎ
ｍである。また、第２の誘電体群膜３０３ＰＢの基準設
計波長λ２＝６００ｎｍである。そして、第１の直角プ
リズム１０３Ａと第２の直角プリズム１０３Ｂとが、第
１及び第２の誘電体群膜３０３ＰＡ，３０３ＰＢを介し
て、エポキシ系の接着剤層３０３Ｃにより接着されてい
る。なお、上述した偏光分離部１０３ｐは、第１及び第
２の誘電体群膜３０３ＰＡ，３０３ＰＢを総称したもの
である。

【００７９】これら第１及び第２の誘電体群膜３０３Ｐ
Ａ，３０３ＰＢの構成と反射率特性は、上記第１実施形
態で説明したもの（図４，図５）と同様であるので重複
する説明は省略する。

【００８０】次に、偏光ビームスプリッタ１０３の偏光
分離機能について図１０を基に説明する。まず、光源１
０１（不図示）からの光ＬＬＳについて説明する。光源
１０１からの光ＬＬＳは、第１の直角プリズム１０３Ａ
の面１０３Ｅから入射する。第１の誘電体群膜３０３Ｐ
Ａは、この光ＬＬＳのうち短波長側のＳ偏光ＬＣを反射
する。第１の誘電体群膜３０３ＰＡで反射されたＳ偏光
ＬＣは、第１の直角プリズム１０３Ａの面１０３Ｆから
射出する。また、第１の誘電体群膜３０３ＰＡは、光Ｌ
ＬＳのうち長波長側のＳ偏光を透過する。次に、第２の
誘電体群膜３０３ＰＢは、光ＬＬＳのうち長波長側のＳ
偏光ＬＤを反射する。第２の誘電体群膜３０３ＰＢで反
射されたＳ偏光ＬＤは、第１の直角プリズム１０３Ａの
面１０３Ｆから射出する。また、光ＬＬＳのうちの長波
長側と短波長側のＰ偏光は、第１，第２の誘電体群膜３
０３ＰＡ，３０３ＰＢ、及び接着剤層３０３Ｃを透過す
る。次に、このＰ偏光は第２の直角プリズム１０３Ｂの
面１０３Ｈから入射する。そして、第２の直角プリズム
１０３Ｂ内を直進し、面１０３Ｊから射出され、廃棄さ
れる。

【００８１】次に、各ライトバルブ３０７Ｂ，３０７
Ｒ，３０７Ｇからの混合光ＬＬＶについて説明する。混
合光ＬＬＶは、第１の直角プリズム１０３Ａの面１０３
Ｆから入射する。第１の誘電体群膜３０３ＰＡは、この
光ＬＬＶのうち短波長側の非変調光（Ｓ偏光）ＬＡを反
射する。第１の誘電体群膜３０３ＰＡで反射された非変
調光（Ｓ偏光）ＬＡは、第１の直角プリズム１０３Ａの
面１０３Ｅから射出する。また、第１の誘電体群膜３０
３ＰＡは、混合光ＬＬＶのうち長波長側の非変調光（Ｓ
偏光）を透過する。次に、第２の誘電体群膜３０３ＰＢ
は、混合光ＬＬＶのうち長波長側の非変調光（Ｓ偏光）
ＬＢを反射する。第２の誘電体群膜３０３ＰＢで反射さ
れた長波長側の非変調光（Ｓ偏光）は、第１の直角プリ
ズム１０３Ａの面１０３Ｅから射出する。第１の直角プ
リズム１０３Ａの面１０３Ｅから射出した短波長側の非
変調光（Ｓ偏光）ＬＡと、長波長側の非変調光（Ｓ偏
光）ＬＢとは、不図示の光源１０１の方向へ廃棄され
る。

【００８２】また、混合光ＬＬＶのうちの長波長側と短
波長側の変調光（Ｐ偏光）は、第１及び第２の誘電体群
膜３０３ＰＡ，３０３ＰＢ、及び接着剤層３０３Ｃを透
過する。次に、この変調光（Ｐ偏光）は、第２の直角プ
リズム１０３Ｂの面１０３Ｈから入射する。そして、第
２の直角プリズム１０３Ｂ内を直進し、面１０３Ｉから
射出される。最後に、変調光（Ｐ偏光）は、投射レンズ
１０８（不図示）により、スクリーンＳＣ（不図示）上
に各ライトバルブ３０７Ｂ，３０７Ｒ，３０７Ｇに生成
された像として投射される。

【００８３】このように、光源１０１からの光ＬＬＳの
短波長側のＳ偏光と、各ライトバルブ３０７Ｂ，３０７
Ｒ，３０７Ｇからの光ＬＬＶの短波長側のＳ偏光との何
れの光においても、初めに第１の誘電体群膜３０３ＰＡ
（基準波長λ１＝４２０ｎｍ）で反射される。このた
め、短波長側の光のうちのＳ偏光が偏光分離部１０３ｐ
中を透過する光路を短くすることができる。この構成に
より、短波長のＳ偏光の誘電体群膜との相互作用を減少
させ、吸収に起因する発熱量を低減できるという効果を
奏する。よって、高い偏光分離比を有し、使用波長の帯
域幅が広い偏光ビームスプリッタが得られる。また、こ
のビームスプリッタを備える投射型表示装置用光学装置
や投射型表示装置では、歪みが少なく、高コントラスト
な投射像を得ることができる。

【００８４】（第４の実施形態）第４の実施形態では、
図１１に示す偏光ビームスプリッタ１０３を図８の投射
型表示装置に適用する例を説明する。

【００８５】図１１は、第４の実施形態にかかる偏光ビ
ームスプリッタの断面構成を示す図である。第１の直角
プリズム１０３Ａの斜面１０３Ｇには、第１の誘電体群
膜４０３ＰＡが物理蒸着により形成されている。第２の
直角プリズム１０３Ｂの斜面１０３Ｈには、第２の誘電
体群膜４０３ＰＢが物理蒸着により形成されている。第
１の誘電体群膜４０３ＰＡの基準設計波長λ１＝４２０
ｎｍである。また、第２の誘電体群膜４０３ＰＢの基準
設計波長λ２＝６００ｎｍである。そして、第１の直角
プリズム１０３Ａと第２の直角プリズム１０３Ｂとが、
第１，第２の誘電体群膜４０３ＰＡ，４０３ＰＢ，及び
エポキシ系の接着剤層４０３Ｃを介して接着されてい
る。

【００８６】また、第１の誘電体群膜４０３ＰＡは、図
４の番号１から１９までに掲げる物質から構成されてい
る。さらに、第２の誘電体群膜４０３ＰＢは、図４の番
号２０から３８までに掲げる物質から構成されている。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるので、
同一部分には同様の符号を付し、重複する説明は省略す
る。

【００８７】本実施形態にかかる偏光ビームスプリッタ
の反射率特性は、上記第１実施形態で述べた特性（図
５）と同様である。この構成により、上記第３実施形態
と同様に、光源１０１からの光ＬＬＳの短波長側のＳ偏
光と、各ライトバルブ３０７Ｂ，３０７Ｒ，３０７Ｇか
らの混合光ＬＬＶの短波長側のＳ偏光との何れの光にお
いても、初めに第１の誘電体群膜４０３ＰＡ（基準波長
λ１＝４２０ｎｍ）で反射される。このため、短波長側
の光のうちのＳ偏光が偏光分離部１０３ｐ中を透過する
光路を短くすることができる。この構成により、短波長
のＳ偏光の誘電体群膜と相互作用を減少させ、吸収に起
因する発熱量を低減できるという効果を奏する。よっ
て、高い偏光分離比を有し、使用波長の帯域幅が広い偏
光ビームスプリッタが得られる。また、このビームスプ
リッタを備える投射型表示装置用光学装置や投射型表示
装置では、歪みが少なく、高コントラストな投射像を得
ることができる。

【００８８】（第５の実施形態）第５の実施形態では、
図１２に示す偏光ビームスプリッタ１０３を図１の投射
型表示装置に適用する例を説明する。

【００８９】図１で示した第１実施形態にかかる投射型
表示装置では、偏光変換装置１０２により光源光をＰ偏
光に変換してから偏光ビームスプリッタ１０３に入射さ
せる。偏光変換装置１０２は、図２で示すように、複数
の偏光ビームスプリッタ素子をアレイ上に形成した偏光
ビームスプリッタアレイ１０２３を有する。ここで、フ
ライアイインテグレータ１０２２を射出し、偏光ビーム
スプリッタアレイ１０２３に入射する光の方向は一定方
向とは限られない。また、偏光ビームスプリッタアレイ
１０２３が有する複数の偏光分離膜ＰＤ自体が完全な偏
光分離特性を有しているとは限らない。このため、図２
に示す偏光変換装置１０２は、透過する偏光中にＰ偏光
に対して他の振動方向の光（Ｓ偏光）を１０〜２０パー
セント程度含んでしまう場合がある。

【００９０】この場合、光源からの光のうちの短波長側
のＳ偏光成分は、初めに第２の誘電体群膜１０３ＰＢ
（基準設計波長λ２＝６００ｎｍ）を透過する。次に、
第１の誘電体群膜１０３ＰＡ（基準設計波長λ１＝４２
０ｎｍ）に入射し、反射する。従って、短波長側のＳ偏
光は、２層の誘電体多層膜１０３ＰＡ，１０３ＰＢとの
相互作用による吸収が大きくなる。このため、上述した
ように吸収による発熱量が大きくなってしまう。そし
て、発熱量が大きくなると、熱応力によりプリズムを構
成するガラスが歪み、偏光ビームスプリッタの偏光状態
が乱れる。さらに、上記第１及び第２実施形態の構成に
おいて、偏光変換装置１０２を用いない場合は、光源か
らの照明光の半分はＳ偏光であるため、この問題がさら
に顕著に現れる。

【００９１】本実施形態では、偏光変換装置１０２が完
全にＰ偏光に変換しない場合、又は偏光変換装置１０２
が無い場合でも、上記吸収による発熱の問題を防止する
ことができる。図１２は、本実施形態の偏光ビームスプ
リッタ１０３の断面構成を示す図である。第１の直角プ
リズム１０３Ａの所定面１０３Ｇに、第１波長領域（基
準設計波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する第１
の誘電体群膜５０３ＰＡと、第１の誘電体群膜５０３Ｐ
Ａの上に重ねて前記第１波長領域よりも長波長側の第２
波長領域（基準設計波長λ２＝６００ｎｍ）のＳ偏光を
反射する第２の誘電体群膜５０３ＰＢとが物理蒸着によ
り形成されている。さらに、第２の誘電体群膜５０３Ｐ
Ｂに重ねて前記第２波長領域（λ２＝６００ｎｍ）より
も短波長側の第３波長領域（基準設計波長λ１＝４２０
ｎｍ）のＳ偏光を反射する第３の誘電体群膜５０３ＰＣ
が物理蒸着により形成されている。そして、第２の直角
プリズム１０３Ｂは、第１の誘電体群膜５０３ＰＡと第
２の誘電体群膜５０３ＰＢと第３の誘電体群膜５０３Ｐ
Ｃとを介して、エポキシ系の接着剤層５０３Ｃにより第
１の直角プリズム１０３Ａに接着（固着）されている。
なお、上述の偏光分離部１０３ｐは、第１の誘電体群膜
５０３ＰＡ，第２の誘電体群膜５０３ＰＢ，第３の誘電
体群膜５０３ＰＣを総称したものをいう。

【００９２】図１３は、第１の誘電体群膜５０３ＰＡ、
第２の誘電体群膜５０３ＰＢ、第３の誘電体群膜５０３
ＰＣの膜構成を示す図である。図１３の左端の番号は、
第１の直角プリズム１０３Ａ側から数えた各群膜を構成
する物質の順番を示している。番号１から１９までが第
１の誘電体群膜５０３ＰＡ、番号２０から３８までが第
２の誘電体群膜５０３ＰＢ、そして番号３９から５７ま
でが第３の誘電体群膜５０３ＰＣである。各膜を構成す
る物質は、上記第１実施形態で説明した物質（図４）と
同様であるので、重複する説明は省略する。

【００９３】また、偏光ビームスプリッタ１０３の面１
０３Ｆから完全なＳ偏光を入射させた場合、及び偏光ビ
ームスプリッタ１０３の面１０３Ｉから完全なＳ偏光を
入射させた場合に、偏光分離部１０３ｐで反射されるＳ
偏光成分の反射率特性は図５で示した反射率特性と同様
である。このように、本実施形態にかかる偏光ビームス
プリッタ１０３は、光源からの光ＬＬＳと、ライトバル
ブからの光ＬＬＶとの両方の光に対して広い波長帯域に
わたって良好な反射率特性を有することがわかる。

【００９４】次に、本実施形態における偏光分離作用に
ついて図１２に基づいて説明する。まず、光源１０１か
らの光ＬＬＳについて説明する。光源１０１（不図示）
からの光ＬＬＳは、第２の直角プリズム１０３Ｂの面１
０３Ｉから入射する。そして、第２の直角プリズム１０
３Ｂ内を直進し、面１０３Ｈから射出する。次に、光源
光ＬＬＳは、接着剤層５０３Ｃを透過し、第３の誘電体
群膜５０３ＰＣに入射する。第３の誘電体群膜５０３Ｐ
Ｃは、光源光ＬＬＳのうち短波長側のＳ偏光ＬＣを反射
する。第３の誘電体群膜５０３ＰＣで反射された短波長
側のＳ偏光ＬＣは、第２の直角プリズム１０３Ｂの面１
０３Ｊから射出され、廃棄される。また、第３の誘電体
群膜５０３ＰＣは、光源光ＬＬＳのうち長波長側のＳ偏
光を透過する。次に、第２の誘電体群膜５０３ＰＢは、
光源光ＬＬＳのうち長波長側のＳ偏光ＬＤを反射する。
第２の誘電体群膜５０３ＰＢで反射されたＳ偏光ＬＤ
は、第２の直角プリズム１０３Ｂの面１０３Ｊから射出
され、廃棄される。また、光源光ＬＬＳのうちの長波長
側と短波長側のＰ偏光は、接着剤層５０３Ｃと、第１，
第２及び第３の誘電体群膜５０３ＰＡ，５０３ＰＢ，５
０３ＰＣとを透過する。次に、このＰ偏光は、第１の直
角プリズム１０３Ａの面１０３Ｇから入射する。そし
て、第１の直角プリズム１０３Ａ内を直進し、面１０３
Ｆから、不図示のプリズム１０４の方向へ射出される。

【００９５】次に、各ライトバルブ１０７Ｂ，１０７
Ｒ，１０７Ｇからの混合光ＬＬＶについて説明する。混
合光ＬＬＶは、第１の直角プリズム１０３Ａの面１０３
Ｆから入射する。第１の誘電体群膜５０３ＰＡは、この
光ＬＬＶのうち短波長側の変調光（Ｓ偏光）ＬＡを反射
する。第１の誘電体群膜５０３ＰＡで反射された変調光
（Ｓ偏光）ＬＡは、第１の直角プリズム１０３Ａの面１
０３Ｅから射出する。また、第１の誘電体群膜５０３Ｐ
Ａは、混合光ＬＬＶのうち長波長側の変調光（Ｓ偏光）
を透過する。次に、第２の誘電体群膜５０３ＰＢは、混
合光ＬＬＶのうち長波長側の変調光（Ｓ偏光）ＬＢを反
射する。第２の誘電体群膜５０３ＰＢで反射された長波
長側の変調光（Ｓ偏光）ＬＢは、第１の直角プリズム１
０３Ａの面１０３Ｅから射出する。第１の直角プリズム
１０３Ａの面１０３Ｅから射出した短波長側の変調光
（Ｓ偏光）ＬＡと、長波長側の変調光（Ｓ偏光）ＬＢと
は、投射レンズ（不図示）に入射する。そして、これら
変調光（Ｓ偏光）は、各ライトバルブ１０７Ｂ，１０７
Ｒ，１０７Ｇ上に生成された像としてスクリーンＳＣ
（不図示）に投射される。

【００９６】また、混合光ＬＬＶのうちの長波長側と短
波長側の非変調光（Ｐ偏光）は、第１，第２及び第３の
誘電体群膜５０３ＰＡ，５０３ＰＢ，５０３ＰＣ、及び
接着剤層５０３Ｃを透過する。次に、この非変調光（Ｐ
偏光）は、第２の直角プリズム１０３Ｂの面１０３Ｈか
ら入射する。そして、第２の直角プリズム１０３Ｂ内を
直進し、面１０３Ｉから射出され、廃棄される。

【００９７】このように、各ライトバルブ１０７Ｂ，１
０７Ｒ，１０７Ｇからの光ＬＬＶの短波長側のＳ偏光
と、光源１０１からの光ＬＬＳの短波長側のＳ偏光との
何れの光においても、初めに第１又は第３の誘電体群膜
５０３ＰＡ，５０３ＰＣ（基準波長λ１＝４２０ｎｍ）
で反射される。このため、短波長側の光のうちのＳ偏光
が偏光分離部１０３ｐ中を透過する光路を短くすること
ができる。この構成により、短波長のＳ偏光の誘電体群
膜との相互作用を減少させ、吸収に起因する発熱量を低
減できるという効果を奏する。よって、高い偏光分離比
を有し、使用波長の帯域幅が広い偏光ビームスプリッタ
が得られる。また、このビームスプリッタを備える投射
型表示装置用光学装置や投射型表示装置では、歪みが少
なく、高コントラストな投射像を得ることができる。

【００９８】（第６の実施形態）第６の実施形態では、
図１４に示す偏光ビームスプリッタ１０３を図１の投射
型表示装置に適用する例を説明する。

【００９９】図１４は、第６の実施形態にかかる偏光ビ
ームスプリッタの断面構成を示す図である。第１の直角
プリズム１０３Ａの所定面１０３Ｇに、第１波長領域
（基準設計波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射する
第１の誘電体群膜６０３ＰＡと、第１の誘電体群膜６０
３ＰＡの上に重ねて前記第１波長領域よりも長波長側の
第２波長領域（基準設計波長λ２＝６００ｎｍ）のＳ偏
光を反射する第２の誘電体群膜６０３ＰＢとが物理蒸着
により形成されている。この構成は上記第５実施形態と
同様である。そして、第２波長領域λ１よりも短波長側
の第３波長領域（基準設計波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ
偏光を反射する第３の誘電体群膜６０３ＰＣが第２の直
角プリズム１０３Ｂの面１０３Ｈに物理蒸着により形成
されている点が上記第５実施形態と異なる。第２の直角
プリズム１０３Ｂは、第１の誘電体群膜６０３ＰＡと第
２の誘電体群膜６０３ＰＢと、エポキシ系の接着剤層６
０３Ｃと、第３の誘電体群膜６０３ＰＣとを介して第１
の直角プリズム１０３Ａに接着（固着）されている。な
お、上述の偏光分離部１０３ｐとは、第１の誘電体群膜
６０３ＰＡ，第２の誘電体群膜６０３ＰＢ，第３の誘電
体群膜６０３ＰＣとを総称したものをいう。

【０１００】本実施形態の膜構成とその反射率特性は上
記第５実施形態と同様である。本実施形態においても、
上記第５実施形態と同様に、光源１０１からの光ＬＬＳ
は、初めに第３の誘電体群膜６０３ＰＣ（基準波長λ１
＝４２０ｎｍ）で反射される。また、各ライトバルブ１
０７Ｂ，１０７Ｒ，１０７Ｇからの混合光ＬＬＶは、初
めに第１の誘電体群膜６０３ＰＡ（基準波長λ１＝４２
０ｎｍ）で反射される。このため、短波長側の光のうち
のＳ偏光が偏光分離部１０３ｐ中を透過する光路を短く
することができる。この構成により、短波長のＳ偏光の
誘電体群膜との相互作用を減少させ、吸収に起因する発
熱量を低減できるという効果を奏する。よって、高い偏
光分離比を有し、使用波長の帯域幅が広い偏光ビームス
プリッタが得られる。また、このビームスプリッタを備
える投射型表示装置用光学装置や投射型表示装置では、
歪みが少なく、高コントラストな投射像を得ることがで
きる。

【０１０１】（第７の実施形態）上記各実施形態の偏光
ビームスプリッタの製造方法について図３を例にして説
明する。

【０１０２】まず、第１群膜形成工程において、第１波
長領域（基準波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ偏光を反射す
る第１の誘電体群膜１０３ＰＡを第１の直角プリズム１
０３Ａの面１０３Ｇ上に物理蒸着により形成する。第２
群膜形成工程において、第１波長領域よりも長波長側の
第２波長領域（基準波長λ２＝６００ｎｍ）のＳ偏光を
反射する第２の誘電体群膜１０３ＰＢを第１の誘電体群
膜１０３ＰＡ上に重ねて物理蒸着により形成する。そし
て、固着工程において、第１の誘電体群膜１０３ＰＡと
第２の誘電体群膜１０３ＰＢとが形成された第１の直角
プリズム１０３Ａに、第１の誘電体群膜１０３ＰＡと第
２の誘電体群膜１０３ＰＢとを介して第２の直角プリズ
ム１０３Ｂをエポキシ系接着剤で接着（固着）する。

【０１０３】また、第５実施形態の図１２で示した構成
の偏光ビームスプリッタを製造する場合は、さらに、第
２群膜形成工程の後の第３群膜形成工程において、第２
波長領域（基準波長λ２＝６００ｎｍ）よりも短波長側
の第３波長領域（基準波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ偏光
を反射する第３の誘電体群膜５０３ＰＣを第２の誘電体
群膜５０３ＰＢ上に重ねて物理蒸着により形成する。そ
して、固着工程において、第１の直角プリズム１０３Ａ
に、第１の誘電体群膜１０３ＰＡと第２の誘電体群膜１
０３ＰＢと第３の誘電体群膜１０３ＰＣとを介して、第
２の直角プリズム１０３Ｂをエポキシ系接着剤で接着
（固着）する。

【０１０４】また、第６実施形態の図１４で示した構成
の偏光ビームスプリッタを製造する場合は、さらに、第
２群膜形成工程の後の第３群膜形成工程において、第２
波長領域（基準波長λ２＝６００ｎｍ）よりも短波長側
の第３波長領域（基準波長λ１＝４２０ｎｍ）のＳ偏光
を反射する第３の誘電体群膜６０３ＰＣを第２の直角プ
リズム１０３Ｂ上に物理蒸着により形成する。そして、
固着工程において、第１の誘電体群膜６０３ＰＡと第２
の誘電体群膜６０３ＰＢと第３の誘電体群膜６０３ＰＣ
とを介して、第１の直角プリズム１０３Ａと第２の直角
プリズム１０３Ｂとを接着（固着）する。

【０１０５】かかる工程によれば、高い偏光分離比を有
し、使用波長の帯域幅が広い偏光ビームスプリッタが得
られるという効果を奏する。

【０１０６】また、上述のように、上記各実施形態にお
いて、第１の誘電体群膜、第２の誘電体群膜、第３の誘
電体群膜は物理蒸着によりプリズムに形成される。物理
蒸着には、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーテ
ィング等がある。

【０１０７】さらに、上記各実施形態では第１の直角プ
リズム１０３Ａと第２の直角プリズム１０３Ｂとの固着
は、エポキシ系接着剤による接着により達成している。
しかし、これに限られるものはなく、紫外線硬化型接着
剤、又は可視光硬化型接着剤を用いることができる。紫
外線硬化型接着剤を用いた場合は、該接着剤を接着剤層
１０３ＰＣとして塗布した後、両プリズム１０３Ａと１
０３Ｂとを貼り合わせる。そして、紫外線を照射するこ
とで硬化させる。また、可視光硬化型接着剤を用いた場
合は、該接着剤を接着剤層１０３ＰＣとして塗布した
後、両プリズム１０３Ａと１０３Ｂとを貼り合わせる。
そして、可視光を照射することで硬化させる。

【０１０８】加えて、第１の直角プリズム１０３Ａと第
２の直角プリズム１０３Ｂとの固着は、例えば、第１の
実施形態において、第２の誘電体群膜１０３ＰＢと第２
の直角プリズム１０３Ｂとの間の空気を抜いて、オプチ
カルコンタクトの状態で固着させても良い。これはま
た、第２〜第７の実施形態においても同様である。

【０１０９】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
構成を取り得ることはいうまでもない。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い偏光分離比を有し、使用波長の帯域幅が広い偏光ビ
ームスプリッタとその製造方法、及び歪みが少なく、高
コントラストな投射像が得られる投射像投射型表示装置
用光学装置、投射型表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる投射型表示装置
の概略構成を示す図である。

【図２】上記第１実施形態の偏光変換装置の構成を示す
図である。

【図３】上記第１実施形態の偏光ビームスプリッタの概
略構成を示す図である。

【図４】上記第１実施形態の偏光ビームスプリッタの膜
構成を示す図である。

【図５】上記第１実施形態の偏光ビームスプリッタの反
射率特性を示す図である。

【図６】従来の偏光ビームスプリッタの反射率特性を示
す図である。

【図７】本発明の第２実施形態の偏光ビームスプリッタ
の概略構成を示す図である。

【図８】本発明の第３実施形態にかかる投射型表示装置
の概略構成を示す図である。

【図９】上記第３実施形態の偏光変換装置の構成を示す
図である。

【図１０】上記第３実施形態の偏光ビームスプリッタの
概略構成を示す図である。

【図１１】本発明の第４実施形態の偏光ビームスプリッ
タの概略構成を示す図である。

【図１２】本発明の第５実施形態の偏光ビームスプリッ
タの概略構成を示す図である。

【図１３】上記第５実施形態の偏光ビームスプリッタの
膜構成を示す図である。

【図１４】本発明の第６実施形態の偏光ビームスプリッ
タの概略構成を示す図である。

【図１５】従来の偏光ビームスプリッタの概略構成を示
す図である。

【符号の説明】

１０１光源１０２，３０２偏光変換装置１０３偏光ビームスプリッタ１０３Ａ，１０３Ｂプリズム１０３ＰＡ，１０３ＰＢ，２０３ＰＡ，２０３ＰＢ，３０３ＰＡ，３０３ＰＢ，４０３ＰＡ，４０３ＰＢ，５０３ＰＡ，５０３ＰＢ，５０３ＰＣ，６０３ＰＡ，６０３ＰＢ，６０３ＰＣ誘電体群膜１０３Ｃ，２０３Ｃ，３０３Ｃ，４０３Ｃ，５０３Ｃ，
６０３Ｃ接着剤層１０３ｐ偏光分離部１０４，１０５，１０６各色用プリズム部材１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ，３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂ各色用反射型ライトバ
ルブ１０８投射レンズＳＣスクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１プリズムの所定面に形成され第１波長
領域のＳ偏光を反射する第１群膜と、前記第１群膜の上
に重ねて形成され前記第１波長領域よりも長波長側の第
２波長領域のＳ偏光を反射する第２群膜とを有する第１
プリズムと、前記第１群膜及び前記第２群膜を介して前記第１プリズ
ムに固着される第２プリズムと、を有することを特徴と
する偏光ビームスプリッタ。
【請求項２】前記第２群膜上に重ねて形成されて、前記
第２波長領域よりも短波長側の第３波長領域のＳ偏光を
反射する第３群膜をさらに有することを特徴とする請求
項１に記載の偏光ビームスプリッタ。
【請求項３】前記第２プリズムの所定面に形成され、前
記第２波長領域よりも短波長側の第３波長領域のＳ偏光
を反射する第３群膜をさらに有し、前記第２プリズムは前記第１群膜と前記第２群膜と前記
第３群膜とを介して前記第１プリズムに固着されること
を特徴とする請求項１に記載の偏光ビームスプリッタ。
【請求項４】前記第１群膜と前記第２群膜とは、蒸着に
より前記第１プリズムに形成されることを特徴とする請
求項１記載の偏光ビームスプリッタ。
【請求項５】前記第３群膜は、蒸着により前記第１プリ
ズムに形成されることを特徴とする請求項２記載の偏光
ビームスプリッタ。
【請求項６】前記第３群膜は、蒸着により前記第２プリ
ズムに形成されることを特徴とする請求項３記載の偏光
ビームスプリッタ。
【請求項７】光源からの光を偏光分離して射出する偏光
分離光学系と、画像信号に応じて入射光を変調するライトバルブからの
射出光を入射面より入射し、検光して射出面より射出す
る検光光学系とを有し、前記検光光学系は、透明な光学部材の間に第１波長領域
のＳ偏光を反射する第１群膜と、前記第１波長領域より
も長波長側の第２波長領域のＳ偏光を反射する第２群膜
とを有し、前記第１群膜は前記第２群膜よりも前記検光光学系の入
射面側に設けられていることを特徴とする投射型表示装
置用光学装置。
【請求項８】前記偏光分離光学系は、前記光源からの光
を偏光分離及び色分解する偏光分離・色分解光学系であ
って、前記ライトバルブは、前記偏光分離・色分解光学系を射
出した各色光ごとに配置され、各色画像信号に応じて入
射光を変調する複数のライトバルブであり、前記検光光学系は、前記複数のライトバルブから射出し
た光を色合成及び検光する色合成・検光光学系であっ
て、前記色合成・検光光学系はすべての前記ライトバルブに
対して、前記第１群膜が前記第２群膜よりも前記ライト
バルブ側に配置されていることを特徴とする請求項７に
記載の投射型表示装置用光学装置。
【請求項９】前記色合成・検光光学系は、色合成した後
に検光する光学系であることを特徴とする請求項８に記
載の投射型表示装置用光学装置。
【請求項１０】前記偏光分離光学系の機能と前記検光光
学系の機能とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタを
有し、前記偏光ビームスプリッタと前記光源との間には、前記
光源からの光をＰ偏光に変換する偏光変換装置が設けら
れ、前記偏光ビームスプリッタは、前記偏光変換装置の射出
したＰ偏光を透過して前記ライトバルブへ射出すること
を特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置用光学装
置。
【請求項１１】前記偏光分離光学系の機能と前記検光光
学系の機能とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタを
有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記光源からのＳ偏光を
反射して前記ライトバルブへ射出することを特徴とする
請求項７に記載の投射型表示装置用光学装置。
【請求項１２】前記偏光分離光学系の機能と前記検光光
学系の機能とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタを
有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記光源からのＰ偏光を
透過して前記ライトバルブへ射出し、前記検光光学系は、前記第１群膜と、前記第２群膜と、
前記第２群膜を介して前記第１群膜と反対の位置に配置
され前記第２波長領域よりも短波長側の第３波長領域の
光を反射する第３群膜とを含むことを特徴とする請求項
７に記載の投射型表示装置用光学装置。
【請求項１３】光源からの光を偏光分離して射出する偏
光分離光学系と、画像信号に応じて入射光を変調するライトバルブからの
射出光を検光する検光光学系とを有する投射型表示装置
用光学装置において、前記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを
兼用する１つの偏光ビームスプリッタを有し、前記偏光ビームスプリッタは、第１波長領域のＳ偏光を
反射する反射膜と、前記第１波長領域よりも長波長側の
第２波長領域のＳ偏光を反射する反射膜とを有し、前記光源からの光と、前記ライトバルブからの光とが最
初に前記第１波長領域のＳ偏光を反射する前記反射膜に
入射することを特徴とする投射型表示装置用光学装置。
【請求項１４】前記第１群膜と前記第２群膜とは、蒸着
により前記検光光学系に形成されることを特徴とする請
求項７記載の投射型表示装置用光学装置。
【請求項１５】前記第３群膜は、蒸着により前記検光光
学系に形成されることを特徴とする請求項１２記載の投
射型表示装置用光学装置。
【請求項１６】前記反射膜は、蒸着により前記偏光ビー
ムスプリッタに形成されることを特徴とする請求項１３
記載の投射型表示装置用光学装置。
【請求項１７】照明光を供給する光源と、前記光源からの照明光を偏光分離して射出する偏光分離
光学系と、画像信号に応じて入射光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブからの射出光を入射面より入射し、検
光して射出面より射出する検光光学系と、前記検光光学系の射出面側に配置され、前記ライトバル
ブからの像を投射する投射光学系とを有し、前記検光光学系は、透明な光学部材の間に第１波長領域
のＳ偏光を反射する第１群膜と、前記第１波長領域より
も長波長側の第２波長領域のＳ偏光を反射する第２群膜
とを有し、前記第１群膜は前記第２群膜よりも前記検光光学系の入
射面側に設けられていることを特徴とする投射型表示装
置。
【請求項１８】前記偏光分離光学系は、前記光源からの
光を偏光分離及び色分解する偏光分離・色分解光学系で
あって、前記ライトバルブは、前記偏光分離・色分解光学系を射
出した各色光ごとに配置され、各色画像信号に応じて入
射光を変調する複数のライトバルブであり、前記検光光学系は、前記複数のライトバルブから射出し
た光を色合成及び検光する色合成・検光光学系であっ
て、前記色合成・検光光学系はすべての前記ライトバルブに
対して、前記第１群膜が前記第２群膜よりも前記ライト
バルブ側に配置されていることを特徴とする請求項１７
に記載の投射型表示装置。
【請求項１９】前記色合成・検光光学系は、色合成した
後に検光する光学系であることを特徴とする請求項１８
に記載の投射型表示装置。
【請求項２０】前記偏光分離光学系の機能と前記検光光
学系の機能とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタを
有し、前記偏光ビームスプリッタと前記光源との間には、前記
光源からの光をＰ偏光に変換する偏光変換装置が設けら
れ、前記偏光ビームスプリッタは、前記偏光変換装置の射出
したＰ偏光を透過して前記ライトバルブへ射出すること
を特徴とする請求項１７に記載の投射型表示装置。
【請求項２１】前記偏光分離光学系の機能と前記検光光
学系の機能とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタを
有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記光源からのＳ偏光を
反射して前記ライトバルブへ射出することを特徴とする
請求項１７に記載の投射型表示装置。
【請求項２２】前記偏光分離光学系の機能と前記検光光
学系の機能とを兼用する１つの偏光ビームスプリッタを
有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記光源からのＰ偏光を
透過して前記ライトバルブへ射出し、前記検光光学系は、前記第１群膜と、前記第２群膜と、
前記第２群膜を介して前記第１群膜と反対の位置に配置
され前記第２波長領域よりも短波長側の第３波長領域の
光を反射する第３群膜とを含むことを特徴とする請求項
１７に記載の投射型表示装置。
【請求項２３】照明光を供給する光源と、前記光源からの照明光を偏光分離して射出する偏光分離
光学系と、画像信号に応じて入射光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブからの射出光を検光する検光光学系
と、前記検光光学系の射出側に配置され、前記ライトバルブ
からの像を投射する投射光学系と、を有する投射型表示
装置において、前記偏光分離光学系の機能と前記検光光学系の機能とを
兼用する１つの偏光ビームスプリッタを有し、前記偏光ビームスプリッタは、第１波長領域のＳ偏光を
反射する反射膜と、前記第１波長領域よりも長波長側の
第２波長領域のＳ偏光を反射する反射膜とを有し、前記光源からの光と、前記ライトバルブからの光とが最
初に前記第１波長領域のＳ偏光を反射する前記反射膜に
入射することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２４】前記第１群膜と前記第２群膜とは、蒸着
により前記検光光学系に形成されることを特徴とする請
求項１７記載の投射型表示装置。
【請求項２５】前記第３群膜は、蒸着により前記検光光
学系に形成されることを特徴とする請求項２２記載の投
射型表示装置。
【請求項２６】前記反射膜は、蒸着により前記偏光ビー
ムスプリッタに形成されることを特徴とする請求項２３
記載の投射型表示装置。
【請求項２７】第１波長領域のＳ偏光を反射する第１群
膜を第１プリズムに形成する第１群膜形成工程と、前記第１波長領域よりも長波長側の第２波長領域のＳ偏
光を反射する第２群膜を前記第１群膜上に重ねて形成す
る第２群膜形成工程と、前記第１群膜と前記第２群膜とが形成された前記第１プ
リズムに、前記第１群膜と前記第２群膜とを介して第２
プリズムを固着する固着工程とを有することを特徴とす
る偏光ビームスプリッタの製造方法。
【請求項２８】前記第２波長領域よりも短波長側の第３
波長領域のＳ偏光を反射する第３群膜を前記第２群膜上
に重ねて形成する第３群膜形成工程を更に有することを
特徴とする請求項２７記載の偏光ビームスプリッタの製
造方法。
【請求項２９】前記第２波長領域よりも短波長側の第３
波長領域のＳ偏光を反射する第３群膜を前記第２プリズ
ム上に形成する第３群膜形成工程を更に有し、前記固着工程は、前記第１群膜と前記第２群膜と前記第
３群膜とを介して、前記第１プリズムと前記第２プリズ
ムとを固着する工程であることを特徴とする請求項２７
記載の偏光ビームスプリッタの製造方法。