JP2005003825A

JP2005003825A - Image display device

Info

Publication number: JP2005003825A
Application number: JP2003165704A
Authority: JP
Inventors: Narumasa Yamagishi; 成多山岸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device whose reliability is high and which is restrained from getting larger. <P>SOLUTION: The projection type image display device is equipped with a triangular prism 127 having a 1st incident surface, a triangular prism 126 having a 2nd incident surface and bonded with the prism 127 on a 1st bonding surface where a blue reflection multilayer film 129 is arranged, and a triangular prism 125 having a 3rd incident surface and bonded with the prism 126 on a 2nd bonding surface where a green reflection multilayer film 128 is arranged. The P polarized light of blue light is made incident from the 2nd incident surface, passes through the prism 126, is transmitted through the 1st bonding surface, and passes through the prism 127. The P polarized light of green light is made incident from the 3rd incident surface, passes through the prism 125, is transmitted through the 2nd bonding surface, passes through the prism 126, is transmitted through the 1st bonding surface, and passes through the prism 127. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、変調手段である液晶パネルを青、緑、赤の各色光毎に配し、表示画像を装置内で合成して投写することで拡大画像を得る画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、透過型液晶ライトバルブを用いた投写型画像表示装置を中心に、プロジェクター市場が急拡大しつつある。
【０００３】
商品の流れは、高輝度化と小型化に大別できる。
【０００４】
特に、高輝度化は、透過型液晶パネルの高開口率化、光源の短アーク化による集光効率向上、光源高出力化により着実に実現されつつある。
【０００５】
現在主流の透過型液晶パネルを用いたライトバルブ部の構成は、偏光子、変調素子（液晶パネル）、検光子から成っている。
【０００６】
検光子としては、画像表示における不要光を吸収するための吸収型偏光板が用いられることが多い。
【０００７】
より具体的に述べると、現在のプロジェクタ構成は、従来の吸収型偏光板を利用する投写型画像表示装置の概略構成図である図８に示したクロスプリズムによる色合成光学系を用いたものが主流である（たとえば、特許文献１参照）。このような従来の吸収型偏光板を利用する投写型画像表示装置は、光源５０１、色分解ダイクロイックミラー５０２〜５０３、リレー光学系５０４、ライトバルブ（出射側に吸収型偏光板を有している）５０５〜５０７、色合成光学系（クロスプリズム）５０８、投写レンズ５０９を備えている。
【０００８】
しかし、前述した高輝度化の技術改善が進むことにより、吸収型偏光板にかかる熱負荷が増大し、装置の長時間使用による画質劣化が発生することがあった。特に、吸収型偏光板は、有機材料から成っており、熱負荷に加えて耐光性という面からも、信頼性に限界がある。
【０００９】
そこで、吸収型偏光板ではなく、一般に光学的に偏光光を分離する手段として用いられる偏光ビームスプリッターを応用する構成が考えられる。これによれば、検光子は無機物で構成できるので、信頼性は改善できる。
【００１０】
なお、吸収型偏光板に換えて偏光ビームスプリッターを配置した場合を、従来の偏光ビームスプリッターを利用する投写型画像表示装置の概略構成図である図９に示した。このような従来の偏光ビームスプリッターを利用する投写型画像表示装置は、光源６０１、色分解ダイクロイックミラー６０２〜６０３、リレー光学系６０４、ライトバルブ６０５〜６０７、色合成光学系（クロスプリズム）６０８、投写レンズ６０９、偏光ビームスプリッタ６１０〜６１２を備えている。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２９５２９０４号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の偏光ビームスプリッターを利用する投写型画像表示装置においては、液晶パネルから投写レンズからの間隔が拡大し、装置全体が大型化してしまう。
【００１３】
なお、このような従来の投写型画像表示装置は、投写レンズの設計が困難である上に、比較的高価な偏光ビームスプリッターが３つも増えてしまうため、商品化に至っていない。
【００１４】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、信頼性が高くかつ装置の大型化が抑制された画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、第１の入射面を有する第１のプリズムと、
第２の入射面を有し、第１の膜が配置された第１の接合面で前記第１のプリズムと接合される第２のプリズムと、
第３の入射面を有し、第２の膜が配置された第２の接合面で前記第２のプリズムと接合される第３のプリズムとを備え、
第１の光の少なくとも第１種の光は、前記第１の入射面から入射し、前記第１のプリズムを通過し、前記第１の接合面を透過し、前記第２のプリズムを通過し、前記第２の接合面を透過し、前記第３のプリズムを通過し、
第２の光の第１種の光は、前記第２の入射面から入射し、前記第２のプリズムを通過し、前記第１の接合面で反射し、前記第２のプリズムを通過し、前記第２の接合面を透過し、前記第３のプリズムを通過し、
前記第２の光の第２種の光は、前記第２の入射面から入射し、前記第２のプリズムを通過し、前記第１の接合面を透過し、前記第１のプリズムを通過し、
第３の光の第１種の光は、前記第３の入射面から入射し、前記第３のプリズムを通過し、前記第２の接合面で反射し、前記第３のプリズムを通過し、
前記第３の光の第２種の光は、前記第３の入射面から入射し、前記第３のプリズムを通過し、前記第２の接合面を透過し、前記第２のプリズムを通過し、前記第１の接合面を透過し、前記第１のプリズムを通過する画像表示装置である。
【００１６】
第２の本発明は、前記第１の膜は、前記第１の光の少なくとも第１種の光、前記第２の光の第２種の光、および前記第３の光の第２種の光を透過させ、前記第２の光の第１種の光を反射させるための膜であり、
前記第２の膜は、前記第１の光の少なくとも第１種の光、前記第２の光の第１種の光、および前記第３の光の第２種の光を透過させ、前記第３の光の第１種の光を反射させるための膜である第１の本発明の画像表示装置である。
【００１７】
第３の本発明は、前記第３のプリズムから出射した後の前記第１の光の第２種の光を少なくとも規制するための第１の規制部材をさらに備えた第１の本発明の画像表示装置である。
【００１８】
第４の本発明は、前記第１のプリズムに入射する前の前記第１の光の第２種の光を規制するための第２の規制部材をさらに備えた第１の本発明の画像表示装置である。
【００１９】
第５の本発明は、前記第１から第３のプリズムの形状は、３０°、６０°９０°の内角をもつ三角形を底面として有する三角柱であり、
前記第１の入射面は、前記第１のプリズムの３０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面を利用して形成され、
前記第２の入射面は、前記第２のプリズムの３０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面を利用して形成され、
前記第３の入射面は、前記第３のプリズムの３０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面を利用して形成され、
前記第１の接合面は、前記第１のプリズムの９０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面と前記第２のプリズムの９０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面とを利用して形成され、
前記第２の接合面は、前記第２のプリズムの６０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面と前記第３のプリズムの６０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面とを利用して形成される第１の本発明の画像表示装置である。
【００２０】
第６の本発明は、前記第１から第３の光は、偏光方向の揃った偏光光であり、
前記第２の光の第１種の光は、前記第１の膜に対してＳ偏光の光であり、
前記第３の光の第１種の光は、前記第２の膜に対してＳ偏光の光である第１の本発明の画像表示装置である。
【００２１】
第７の本発明は、前記第１の光は、赤色光であり、
前記第２の光は、青色光であり、
前記第３の光は、緑色光である第１の本発明の画像表示装置である。
【００２２】
第８の本発明は、前記第１から第３のプリズムは、互いに合同である第１の本発明の画像表示装置である。
【００２３】
第９の本発明は、前記第１の光を発生させて出射させるための第１の光源、前記第２の光を発生させて出射させるための第２の光源、および前記第３の光を発生させて出射させるための第３の光源を有する光源部と、
前記発生して出射した第１の光を調光して前記第１の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第１のライトバルブ、前記発生して出射した第２の光を調光して前記第２の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第２のライトバルブ、および前記発生して出射した第３の光を調光して前記第３の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第３のライトバルブを有するライトバルブ部と、
前記第３のプリズムを通過して出射した第１から第３の光の第１種の光を入射させて所定の画像を投射するための投写レンズを有する投写光学系とをさらに備え、
前記第１のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第１の光の第１種の光に関する光路長と、前記第２のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第２の光の第１種の光に関する光路長と、前記第３のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第３の光の第１種の光に関する光路長とは、実質的に等しい第１の本発明の画像表示装置である。
【００２４】
第１０の本発明は、前記第１から第３の光源は、レーザー光源である第９の本発明の画像表示装置である。
【００２５】
第１１の本発明は、光を発生させて出射させるための光源を有する光源部と、
前記発生して出射した光を前記第１から第３の光に分光する分光光学系と、
前記分光された第１の光を調光して前記第１の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第１のライトバルブ、前記分光された第２の光を調光して前記第２の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第２のライトバルブ、および前記分光された第３の光を調光して前記第３の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第３のライトバルブを有するライトバルブ部と、
前記第３のプリズムを通過して出射した第１から第３の光の第１種の光を入射させて所定の画像を投射するための投写レンズを有する投写光学系とをさらに備え、
前記第１のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第１の光の第１種の光に関する光路長と、前記第２のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第２の光の第１種の光に関する光路長と、前記第３のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第３の光の第１種の光に関する光路長とは、実質的に等しい第１の本発明の画像表示装置である。
【００２６】
第１２の本発明は、前記分光光学系は、前記発生して出射した光を前記第１から第２の光と前記第３の光とに分光する第１のダイクロイックミラー、前記第１のダイクロイックミラーによって前記分光された第１から第２の光を前記第１の光と前記第２の光とに分光する第２のダイクロイックミラー、前記第２のダイクロイックミラーによって前記分光された第１の光を前記第１のライトバルブに入射させるための第１の反射ミラー、前記第２のダイクロイックミラーによって前記分光された第２の光を前記第２のライトバルブに入射させるための第２の反射ミラー、および前記第１のダイクロイックミラーによって前記分光された第３の光を前記第３のライトバルブに入射させるための第３の反射ミラーを有し、
前記光源から前記第１のライトバルブまでの前記第１の光に関する光路長と、前記光源から前記第２のライトバルブまでの前記第２の光に関する光路長と、前記光源から前記第３のライトバルブまでの前記第３の光に関する光路長とは、実質的に等しい第１１の本発明の画像表示装置である。
【００２７】
第１３の本発明は、前記光源部から出射する光の光軸と、前記投写光学系に入射する光の光軸とは実質的に直交しており、
前記光源部から出射する光の主光線の前記第１のダイクロイックミラーに関する入射角は、実質的に４５°よりも小さい第１２の本発明の画像表示装置である。
【００２８】
第１４の本発明は、前記光源部から出射する光の光軸と、前記投写光学系に入射する光の光軸とは実質的に平行であり、
前記光源部から出射する光の主光線の前記第１のダイクロイックミラーに関する入射角は、実質的に４５°よりも大きい第１２の本発明の画像表示装置。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
はじめに、本発明にかかる実施の形態１の投写型画像表示装置の概略構成図である図１を主として参照しながら、本実施の形態の投写型画像表示装置の構成について説明する。
【００３１】
本実施の形態の投写型画像表示装置は、緑色光用光源部１０１、青色光用光源部１０２、赤色光用光源部１０３、ライトバルブ部１０４、色合成光学系１０５、投写光学系１０６を備えている。
【００３２】
緑色光用光源部１０１は、電極間の放電によりアークを形成し白色のランダム偏光光を発生する光源１０７と、光源１０７からの光をその回転対称軸上の一方向に反射するリフレクター１０８と、その開口前面に配置された緑透過ダイクロイックフィルター１０９とからなる。
【００３３】
青色光用光源部１０２は、電極間の放電によりアークを形成し白色のランダム偏光光を発生する光源１１０と、光源１１０からの光をその回転対称軸上の一方向に反射するリフレクター１１１と、その開口前面に配置された青透過ダイクロイックフィルター１１２とからなる。
【００３４】
赤色光用光源部１０３は、電極間の放電によりアークを形成し白色のランダム偏光光を発生する光源１１３と、光源１１３からの光をその回転対称軸上の一方向に反射するリフレクター１１４と、その開口前面に配置された赤透過ダイクロイックフィルター１１５とからなる。
【００３５】
ライトバルブ部１０４は、各色光毎に配置された緑用ライトバルブユニット１１７と、青用ライトバルブユニット１１９と、赤用ライトバルブユニット１２１とからなる。
【００３６】
ライトバルブ部１０４の各ライトバルブは、本発明にかかる実施の形態１のライトバルブ部１０４の各ライトバルブの概略斜視図である図２に示されているように、入射側偏光板１２２と液晶パネル１２３とからなっている。
【００３７】
本実施の形態においては、入射側偏光板１２２は、図２に示されているように、矩形の外形形状の短手方向の偏光方向の光を透過し、これに直交する偏光方向の光を吸収するように設定されている。
【００３８】
液晶パネル１２３は、外部信号により、多数の各画素開口毎に、入射側偏光板１２２を透過して液晶パネル１２３に入射した光の偏光方向を変えることが出来る。
【００３９】
本実施の形態においては、各画素を駆動しない場合には透過光は偏光方向が９０度回転せしめられ、駆動した場合には透過光は偏光方向の変化無く透過する。
【００４０】
また、液晶パネル１２３を出射した光のうち、投写光学系まで到達させられるる光（すなわち、スクリーン（図示省略）上に投射される光）は、色合成光学系１０５の多層膜である緑反射多層膜１２８，青反射多層膜１２９から成る反射面に対してＳ偏光となるように、入射側偏光板１２２、液晶パネル１２３が設けられている。
【００４１】
色合成光学系１０５は、頂角を３０度とした三角柱形状のプリズム１２５，１２６，１２７を３つ接合してなり、その接合面には、所定の色選択性と波長選択性とを備えた緑反射多層膜１２８、青反射多層膜１２９が施されている。
【００４２】
緑反射多層膜１２８の特性は、本発明にかかる実施の形態１の緑反射多層膜１２８の特性図である図３に示されている。波長が緑に対応するＰ偏光の光をほぼ完全に透過するように緑反射多層膜１２８の特性が設定されている点が、重要である。なぜならば、このような設定により、波長が緑に対応するＰ偏光の光を投写光学系１０６に至る光路から外すことが可能となり、同光を吸収するために必須であった吸収型偏光板が不要となるからである。
【００４３】
また、青反射多層膜１２９の特性は、本発明にかかる実施の形態１の青反射多層膜１２９の特性図である図４に示されている。波長が青に対応するＰ偏光の光をほぼ完全に透過するように青反射多層膜１２９の特性が設定されている点が、重要である。なぜならば、このような設定により、波長が青に対応するＰ偏光の光を投写光学系１０６に至る光路から外すことが可能となり、同光を吸収するために必須であった吸収型偏光板が不要となるからである。
【００４４】
補助偏光板１３１は、入射側偏光板１２２と同様に、一方向の偏光方向の光のみを透過する特性を有しており、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対して、Ｓ偏光の光は透過しＰ偏光の光は吸収するよう設定されている。
【００４５】
ライトバルブ部１０４の各ライトバルブから投写光学系１０６の投写レンズまでの光路長は、それぞれおよそ等しく構成されている。
【００４６】
なお、三角柱形状のプリズム１２７は本発明の第１のプリズムに対応し、三角柱形状のプリズム１２６は本発明の第２のプリズムに対応し、三角柱形状のプリズム１２５は本発明の第３のプリズムに対応し、青反射多層膜１２９は本発明の第１の膜に対応し、緑反射多層膜１２８は本発明の第２の膜に対応する。
【００４７】
また、補助偏光板１３１は、本発明の第１の規制部材に対応する。
【００４８】
また、光源１１３は本発明の第１の光源に対応し、光源１１０は本発明の第２の光源に対応し、光源１０７は本発明の第３の光源に対応し、緑色光用光源部１０１、青色光用光源部１０２、赤色光用光源部１０３を含む手段は本発明の光源部に対応する。
【００４９】
また、赤用ライトバルブユニット１２１は本発明の第１のライトバルブに対応し、青用ライトバルブユニット１１９は本発明の第２のライトバルブに対応し、緑用ライトバルブユニット１１７は本発明の第３のライトバルブに対応し、ライトバルブ部１０４は本発明のライトバルブ部に対応する。
【００５０】
また、投写光学系１０６は、本発明の投写光学系に対応する。
【００５１】
また、本実施の形態における赤色光は本発明の第１の光に対応し、本実施の形態における青色光は本発明の第２の光に対応し、本実施の形態における緑色光は本発明の第３の光に対応する。なお、本実施の形態におけるＳ偏光は本発明の第１種の光に対応し、本実施の形態におけるＰ偏光は本発明の第２種の光に対応する。
【００５２】
つぎに、本実施の形態の投写型画像表示装置の動作について説明する。
【００５３】
（Ａ）赤色光用光源部１０３からの赤色光（光は一点鎖線で図示される、他でも同様）は、コンデンサーレンズ１２０を経て赤用ライトバルブユニット１２１に至る。
【００５４】
赤用ライトバルブユニット１２１から出射された光のうち、スクリーン（図示省略）までいたるべき光は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＳ偏光の光として、三角柱形状のプリズム１２５、１２６，１２７、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８、出射面１３０を抜けて、出射面１３０上に備えられた補助偏光板１３１に至る。補助偏光板１３１は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＳ偏光の光を透過させるよう設定されているので、スクリーンまでいたるべき光は、投写光学系１０６に入射する。
【００５５】
一方、赤用ライトバルブユニット１２１から出射された光のうち、スクリーン（図示省略）までいたるべきではない光（黒表示される光）は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＰ偏光の光として、三角柱形状のプリズム１２５，１２６，１２７、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８を出射面１３０を抜けて、この補助偏光板１３１に至る。補助偏光板１３１は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＰ偏光の光を吸収するよう設定されているので、スクリーンまでいたるべきではない光は、投写光学系１０６に入射しない。
【００５６】
（Ｂ）青色光用光源部１０２からの青色光は、コンデンサーレンズ１１８を経て青用ライトバルブユニット１１９に至る。
【００５７】
青用ライトバルブユニット１１９から出射された光のうち、スクリーン（図示省略）までいたるべき光は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＳ偏光の光であり、三角柱形状のプリズム１２６を透過後、青反射多層膜１２９で反射せしめられ再度プリズム１２６を透過後、緑反射多層膜１２８、プリズム１２５、出射面１３０を抜けて、この出射面１３０上に備えられた補助偏光板１３１に至る。補助偏光板１３１は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＳ偏光の光を透過させるよう設定されているので、青色光は、投写光学系１０６に入射する。
【００５８】
一方、青用ライトバルブユニット１１９から出射された光のうち、スクリーン（図示省略）までいたるべきではない光（黒表示される光）は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＰ偏光の光として、色合成光学系１０５に入射する。このスクリーン（図示省略）までいたるべきではない光は、三角柱形状のプリズム１２６を透過後、青反射多層膜１２９を透過し、プリズム１２７を透過後、プリズム側面１３２を透過することで投写光学系１０６に至る光路から外れることでスクリーンにいたらない。このため、画像としては、この光が照明すべき部分は黒表示となる。
【００５９】
（Ｃ）緑色光用光源部１０１からの緑色光は、コンデンサーレンズ１１６を経て緑用ライトバルブユニット１１７に至る。
【００６０】
緑用ライトバルブユニット１１７から出射された光のうち、スクリーン（図示省略）までいたるべき光は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＳ偏光の光であり、三角柱形状のプリズム１２５を透過後、出射面１３０で全反射せしめられ再度プリズム１２５を透過して緑反射多層膜１２８に入射する。このスクリーン（図示省略）までいたるべき光は、ここで反射されることで、プリズム１２５を透過し、出射面１３０を抜けて、出射面１３０上に備えられた補助偏光板１３１に至る。補助偏光板１３１は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＳ偏光の光を透過させるよう設定されているので、緑色光は、投写光学系１０６に入射する。
【００６１】
一方、緑用ライトバルブユニット１１７から出射された光のうち、スクリーン（図示省略）までいたるべきではない光（黒表示される光）は、青反射多層膜１２９、緑反射多層膜１２８に対してＰ偏光の光として、色合成光学系１０５に入射する。このスクリーン（図示省略）までいたるべきではない光は、三角柱形状のプリズム１２６を透過後、出射面１３０で全反射せしめられ再度プリズム１２５を透過して緑反射多層膜１２８に至る。このスクリーン（図示省略）までいたるべきではない光は、ここを透過し、プリズム１２６、青反射多層膜１２９、プリズム１２７を透過後、プリズム側面１３２を透過することで投写光学系１０６に至る光路から外れることでスクリーンにいたらない。このため、画像としては、この光が照明すべき部分は黒表示となる。
【００６２】
以上においては、本実施の形態の投写型画像表示装置の構成および動作について説明を行った。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、青、緑の光を積極的に吸収する偏光板（有機材料からなる）を用いる代わりに、色合成機能のみならず偏光選択性をも有する無機物から成る多層膜を利用することから、従来の液晶プロジェクターにおける青、緑光路での出射側偏光板の信頼性問題を、根本的に解決することが出来る。
【００６４】
また、色合成光学系は、プリズムを接合することで形成されていることから、強度上の問題や経時変化にも有利であり、コンバージェンス調整後もずれることなく高画質を維持できる。また、ガラスで光路が充填されていることから、光路長を比較的短く形成できる。
【００６５】
また、色合成光学系の反射面は、全て一つの面からなっているので、良好なピントを実現する。そして、クロスプリズムタイプにあった合わせ面の影や反射面を形成する２つの面の分光特性の差による色ムラの発生が無く、均一性の良い画像を提供できる。
【００６６】
また、投写レンズのバックフォーカスを最小限とし、投写レンズの小型化や低コスト化をも可能にする。
【００６７】
また、プリズム形状が３つとも基本的には同形状で構成可能なことや、先に述べた面の合わせ作業がないことから、コスト的にも従来のクロスプリズムタイプより有利である。
【００６８】
▲１▼なお、本実施の形態では、出射面１３０に補助偏光板１３１を設けている。その目的は赤色光のＰ偏光の光の吸収（および、青、緑光の漏れ光の吸収）にある。装置の構成上、この補助偏光板１３１にかかる負担が大きい場合には、赤用ライトバルブユニット１２１と三角柱形状のプリズム１２７との間に偏光板を設けて、負荷を分散する構成を取ることも可能である。
【００６９】
または、補助偏光板１３１を吸収型ではなく無機物から成る反射型偏光板に置き換えることも有効である。ただし反射型の場合、不要光が再度色合成光学系に戻って画質劣化を起こさないよう配慮が必要なことは言うまでもない。
【００７０】
なお、赤用ライトバルブユニット１２１と三角柱形状のプリズム１２７間に偏光板（本発明の第２の規制部材に対応する）を設けることで補助偏光板１３１を設ける必然性は無くなるのでこれを除いた構成も可能である。但し、商品として高画質化（高コントラスト）を追求する必要が有るのであれば、補助偏光板を備えるのが望ましい。
【００７１】
なお、赤色光についてはＰ偏光の光をスクリーンに至る光とする構成もできるが、位相差板等が余分に必要となることから上記実施例の構成が望ましい。
【００７２】
▲２▼また、本実施の形態では、光源は、白色放電管からの光をフィルターで色選択していたが、これに限らず、放電管でも各色光に適切なスペクトル分布を持つもので有れば、色選択手段は必要ないことは明らかである。
【００７３】
なお、光源方式も、レーザーやＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等放電管でない場合でも応用可能なことは言うまでもない。
【００７４】
▲３▼なお、色合成光学系のプリズム接合面の色合成波長の設定は、色分解光学系により設定されたカットオフ領域よりも広く設定されていることが望ましい。このように構成すれば、誤差等の部品の出来に影響されずに構成できる。
【００７５】
（実施の形態２）
はじめに、本発明にかかる実施の形態２の投写型画像表示装置の概略構成図である図５を主として参照しながら、本実施の形態の投写型画像表示装置の構成について説明する。
【００７６】
本実施の形態の投写型画像表示装置は、光源部２０１、色分解光学系２０２、ライトバルブ部２０３、色合成光学系２０４、投写光学系２０５を備えている。
【００７７】
光源部２０１は、電極間の放電によりアークを形成しランダム偏光光を発生する光源２０６と、光源２０６からの光をその回転対称軸上の一方向に反射するリフレクター２０７とからなる。
【００７８】
ライトバルブ部２０３、色合成光学系２０４、投写光学系２０５の構成は、上述した実施の形態１のライトバルブ部１０４、色合成光学系１０５、投写光学系１０６の構成と同様である。
【００７９】
なお、光源部２０１から、緑用ライトバルブユニット２１１、青用ライトバルブユニット２１５、赤用ライトバルブユニット２１８の各ライトバルブまでの光路長は、それぞれおよそ等しい。
【００８０】
また、投写光学系２０５の投写レンズから各ライトバルブまでの光路長は、およそ等しく構成されている。
【００８１】
また、緑反射ダイクロイックミラー２０８と反射ミラー２１６とを結ぶ光軸と投写光学系２０５の光軸とがおよそ直交している（このため、装置の投写方向の奥行きが抑えられている）。
【００８２】
また、光源部２０１の光源から緑反射ダイクロイックミラー２０８に至る主光線は、４５度よりも小さな入射角を持って光が入射するように設定されており、色分解光学系２０２での光路長は、それぞれおよそ等しく設定されている。
【００８３】
なお、光源２０６は本発明の光源に対応し、光源部２０１は本発明の光源部に対応する。
【００８４】
また、色分解光学系２０２は、本発明の分光光学系に対応する。
【００８５】
また、赤用ライトバルブユニット２１８は本発明の第１のライトバルブに対応し、青用ライトバルブユニット２１５は本発明の第２のライトバルブに対応し、緑用ライトバルブユニット２１１は本発明の第３のライトバルブに対応し、ライトバルブ部２０３は本発明のライトバルブ部に対応する。
【００８６】
また、投写光学系２０５は、本発明の投写光学系に対応する。
【００８７】
また、緑反射ダイクロイックミラー２０８は本発明の第１のダイクロイックミラーに対応し、青反射ダイクロイックミラー２１２は本発明の第２のダイクロイックミラーに対応し、反射ミラーは本発明の第１の反射ミラーに対応し、反射ミラー２１３は本発明の第２の反射ミラーに対応し、反射ミラー２０９は本発明の第３の反射ミラーに対応する。
【００８８】
また、本実施の形態における赤色光は本発明の第１の光に対応し、本実施の形態における青色光は本発明の第２の光に対応し、本実施の形態における緑色光は本発明の第３の光に対応する。なお、本実施の形態におけるＳ偏光は本発明の第１種の光に対応し、本実施の形態におけるＰ偏光は本発明の第２種の光に対応する。
【００８９】
つぎに、本実施の形態の投写型画像表示装置の動作について説明する。
【００９０】
光源部２０１からの光は、色分解光学系２０２に至る。
【００９１】
緑反射ダイクロイックミラー２０８に入射した光のうち、緑光は、ここで反射され、更に反射ミラー２０９で反射され、コンデンサーレンズ２１０を経て緑用ライトバルブユニット２１１に至る（これ以降の緑光の振る舞いは、上述した実施の形態１の場合と同様である）。
【００９２】
緑反射ダイクロイックミラー２０８を透過した光は、青反射ダイクロイックミラー２１２に入射する。
【００９３】
青反射ダイクロイックミラー２１２に入射した光のうち、青光は、ここで反射せしめられ、更に反射ミラー２１３で反射され、コンデンサーレンズ２１４を経て青用ライトバルブユニット２１５に至る（これ以降の青光の振る舞いは、上述した実施の形態１の場合と同様である）。
【００９４】
青反射ダイクロイックミラー２１２に入射した光のうち、赤光は、青反射ダイクロイックミラー２１２を透過し、反射ミラー２１６で反射され、コンデンサーレンズ２１７を経て赤用ライトバルブユニット２１８に至る（これ以降の赤光の振る舞いは、上述した実施の形態１の場合と同様である）。
【００９５】
以上においては、本実施の形態の投写型画像表示装置の構成および動作について説明を行った。
【００９６】
このように、本実施の形態においては、前述した実施の形態１の信頼性、コンパクト性、高画質の長所はそのままに、現在プロジェクタ光源として主流の白色光源（高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ）を用いた場合に、光を効率よく利用することが可能になる。
【００９７】
特に、色分解光学系は、他方式に導入されているリレー光学系を伴わずに構成できることから、小型化を実現しつつ、リレー光学系による画像反転による色ムラの低減やリレー光学系分のコスト削減が実現できる。
【００９８】
▲１▼なお、本発明にかかる別の実施の形態の投写型画像表示装置（その１）の概略構成図である図６に示されているように、緑反射ダイクロイックミラー２０８と反射ミラー２１６とを結ぶ光軸と投写光学系２０５の光軸とが直交しない関係にあり、緑反射ダイクロイックミラー２０８と反射ミラー２０９とを結ぶ光軸と投写光学系２０５の光軸が平行な関係ではない場合にも、光源部２０１の光源から青反射ダイクロイックミラー２１２に至る主光線は、光が４５度よりも小さな入射角を持って入射するように構成される。
【００９９】
▲２▼また、本発明にかかる別の実施の形態の投写型画像表示装置（その２）の概略構成図である図７に示されているように、光源部２０１から緑用ライトバルブユニット２１１、青用ライトバルブユニット２１５、赤用ライトバルブユニット２１８の各ライトバルブまでの光路長がそれぞれ等しく、投写光学系２０５の投写レンズから各ライトバルブまでの光路長がおよそ等しくなるようにしながら、緑反射ダイクロイックミラー２０８の代わりに緑透過ダイクロイックミラー２１９を利用して、緑透過ダイクロイックミラー２１９と反射ミラー２０９とを結ぶ光軸と投写光学系２０５の光軸とがおよそ平行になるような構成をとってもよい。このような構成をとった場合には、光源部２０１の光源から緑透過ダイクロイックミラー２１９に至る主光線は、光が４５度より大きな入射角を持って入射するように設定されるが、色分解光学系２０２での光路長を等しく設定することが可能である。
【０１００】
以上においては、実施の形態１〜２について詳細に説明を行った。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明は、信頼性が高くかつ装置の大型化が抑制された画像表示装置を提供することができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施の形態１の投写型画像表示装置の概略構成図
【図２】本発明にかかる実施の形態１のライトバルブ部１０４の各ライトバルブの概略斜視図
【図３】本発明にかかる実施の形態１の緑反射多層膜１２８の特性図
【図４】本発明にかかる実施の形態１の青反射多層膜１２９の特性図
【図５】本発明にかかる実施の形態２の投写型画像表示装置の概略構成図
【図６】本発明にかかる別の実施の形態の投写型画像表示装置（その１）の概略構成図
【図７】本発明にかかる別の実施の形態の投写型画像表示装置（その２）の概略構成図
【図８】従来の吸収型偏光板を利用する投写型画像表示装置の概略構成図
【図９】従来の偏光ビームスプリッターを利用する投写型画像表示装置の概略構成図
【符号の説明】
１０１緑色光用光源部
１０２青色光用光源部
１０３赤色光用光源部
１０４、２０３ライトバルブ部
１０５、２０４色合成光学系
１０６、２０５投写光学系
１０７、１１０、１１３、２０６光源
１０８、１１１、１１４、２０７リフレクター
１０９緑透過ダイクロイックフィルター
１１２青透過ダイクロイックフィルター
１１５赤透過ダイクロイックフィルター
１１６、１１８、１２０、２１０、２１４、２１７コンデンサーレンズ
１１７、２１１緑用ライトバルブユニット
１１９、２１５青用ライトバルブユニット
１２１、２１８赤用ライトバルブユニット
１２２入射側偏光板
１２３液晶パネル
１２５、１２６、１２７三角柱形状のプリズム
１２８緑反射多層膜
１２９青反射多層膜
１３０プリズム出射面
１３１補助偏光板
１３２プリズム側面
２０１光源部
２０２色分解光学系
２０８緑反射ダイクロイックミラー
２０９、２１３、２１６反射ミラー
２１２青反射ダイクロイックミラー
２１９緑透過ダイクロイックミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device that obtains an enlarged image by, for example, arranging a liquid crystal panel as modulation means for each color light of blue, green, and red and combining and projecting a display image in the device. .
[0002]
[Prior art]
Currently, the projector market is rapidly expanding, centering on projection type image display devices using transmissive liquid crystal light valves.
[0003]
The product flow can be broadly divided into higher brightness and smaller size.
[0004]
In particular, high brightness is being steadily realized by increasing the aperture ratio of a transmissive liquid crystal panel, improving the light collection efficiency by shortening the arc of the light source, and increasing the light source output.
[0005]
The structure of a light valve unit using a currently transmissive liquid crystal panel is composed of a polarizer, a modulation element (liquid crystal panel), and an analyzer.
[0006]
As the analyzer, an absorption polarizing plate for absorbing unnecessary light in image display is often used.
[0007]
More specifically, the current projector configuration uses a cross-prism color synthesizing optical system shown in FIG. 8, which is a schematic configuration diagram of a projection type image display device using a conventional absorption type polarizing plate. The mainstream (for example, see Patent Document 1). A projection type image display apparatus using such a conventional absorption type polarizing plate has a light source 501, color separation dichroic mirrors 502 to 503, a relay optical system 504, a light valve (having an absorption type polarizing plate on the emission side). ) 505 to 507, a color synthesis optical system (cross prism) 508, and a projection lens 509.
[0008]
However, as the above-described technical improvement for increasing the brightness progresses, the heat load applied to the absorption-type polarizing plate increases, and image quality deterioration due to long-term use of the apparatus may occur. In particular, the absorption-type polarizing plate is made of an organic material, and its reliability is limited in terms of light resistance in addition to heat load.
[0009]
In view of this, a configuration in which a polarizing beam splitter, which is generally used as a means for optically separating polarized light, is applied instead of an absorbing polarizing plate. According to this, since the analyzer can be composed of an inorganic material, the reliability can be improved.
[0010]
Note that FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a projection type image display apparatus using a conventional polarizing beam splitter in the case where a polarizing beam splitter is arranged instead of the absorbing polarizing plate. A projection type image display apparatus using such a conventional polarizing beam splitter includes a light source 601, color separation dichroic mirrors 602-603, a relay optical system 604, light valves 605-607, a color combining optical system (cross prism) 608, A projection lens 609 and polarizing beam splitters 610 to 612 are provided.
[0011]
[Patent Document 1]
Patent No. 2952904
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the projection type image display apparatus using such a conventional polarizing beam splitter, the distance from the liquid crystal panel to the projection lens is increased, and the entire apparatus is enlarged.
[0013]
Such a conventional projection-type image display device has not been commercialized because it is difficult to design a projection lens and the number of relatively expensive polarizing beam splitters increases by three.
[0014]
An object of the present invention is to provide an image display apparatus that has high reliability and suppresses an increase in size of the apparatus in consideration of the above-described conventional problems.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention is a first prism having a first incident surface;
A second prism having a second entrance surface and joined to the first prism at a first joint surface on which the first film is disposed;
A third prism having a third entrance surface and joined to the second prism at a second joint surface on which the second film is disposed;
At least a first type of first light is incident from the first incident surface, passes through the first prism, passes through the first joint surface, and passes through the second prism. , Passing through the second joint surface, passing through the third prism,
The first type of light of the second light is incident from the second incident surface, passes through the second prism, is reflected by the first joint surface, passes through the second prism, Passing through the second cemented surface, passing through the third prism,
The second type of light of the second light is incident from the second incident surface, passes through the second prism, passes through the first joint surface, and passes through the first prism. ,
The first type of light of the third light is incident from the third incident surface, passes through the third prism, is reflected by the second joint surface, passes through the third prism,
The second type of light of the third light is incident from the third incident surface, passes through the third prism, passes through the second joint surface, and passes through the second prism. , An image display device that passes through the first joint surface and passes through the first prism.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, the first film includes at least a first type of light of the first light, a second type of light of the second light, and a second type of the third light. A film that transmits light and reflects the first type of the second light,
The second film transmits at least the first type of light of the first light, the first type of light of the second light, and the second type of light of the third light. 3 is an image display device according to the first aspect of the present invention, which is a film for reflecting the first type of light of the third light.
[0017]
The third aspect of the present invention is the image according to the first aspect of the present invention, further comprising a first restricting member for restricting at least a second type of the first light emitted from the third prism. It is a display device.
[0018]
The fourth aspect of the present invention is the image display according to the first aspect of the present invention, further comprising a second restricting member for restricting the second type of light of the first light before entering the first prism. Device.
[0019]
In a fifth aspect of the present invention, the shape of the first to third prisms is a triangular prism having a triangle having an inner angle of 30 °, 60 ° and 90 ° as a bottom surface.
The first incident surface is formed using a side surface of the triangular prism including the opposite side of the internal angle of 30 ° of the first prism,
The second incident surface is formed by using a side surface of the triangular prism including the opposite side of the internal angle of 30 ° of the second prism,
The third incident surface is formed using a side surface of the triangular prism including the opposite side of the inner angle of 30 ° of the third prism,
The first cemented surface uses a side surface of the triangular prism including the opposite side of the 90 ° inner angle of the first prism and a side surface of the triangular prism including the opposite side of the second prism of the inner angle of 90 °. Formed,
The second cementing surface utilizes a side surface of the triangular prism including the opposite side of the second prism having an inner angle of 60 ° and a side surface of the triangular prism including the opposite side of the third prism having an inner angle of 60 °. It is the image display apparatus of the 1st form of the present invention formed.
[0020]
In a sixth aspect of the present invention, the first to third lights are polarized lights having a uniform polarization direction.
The first type light of the second light is S-polarized light with respect to the first film,
In the image display device according to the first aspect of the present invention, the first type of the third light is S-polarized light with respect to the second film.
[0021]
In a seventh aspect of the present invention, the first light is red light.
The second light is blue light;
The third light is the image display device according to the first aspect of the present invention, which is green light.
[0022]
An eighth aspect of the present invention is the image display device according to the first aspect of the present invention, wherein the first to third prisms are congruent to each other.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a first light source for generating and emitting the first light, a second light source for generating and emitting the second light, and the third light. A light source unit having a third light source for generating and emitting;
A first light valve having a transmissive liquid crystal panel for dimming the generated and emitted first light to enter from the first incident surface; and adjusting the generated and emitted second light. A second light valve having a transmissive liquid crystal panel for allowing light to enter from the second incident surface, and dimming the generated and emitted third light to be incident from the third incident surface A light valve portion having a third light valve having a transmissive liquid crystal panel for causing
A projection optical system having a projection lens for projecting a predetermined image by making the first type of first to third light emitted through the third prism incident thereon;
An optical path length for the first type of light of the first light from the first light valve to the projection lens, and a first type of the second light from the second light valve to the projection lens. The optical path length related to light and the optical path length related to the first type of light of the third light from the third light valve to the projection lens are substantially equal to each other in the image display device of the first aspect of the present invention. .
[0024]
A tenth aspect of the present invention is the image display device according to the ninth aspect of the present invention, wherein the first to third light sources are laser light sources.
[0025]
An eleventh aspect of the present invention is a light source unit having a light source for generating and emitting light,
A spectroscopic optical system for splitting the generated and emitted light into the first to third light;
A first light valve having a transmissive liquid crystal panel for dimming the split first light and making it incident from the first incident surface; dimming the split second light; A second light valve having a transmissive liquid crystal panel for incidence from a second incident surface; and a transmissive liquid crystal for dimming the split third light to be incident from the third incident surface A light valve portion having a third light valve with a panel;
A projection optical system having a projection lens for projecting a predetermined image by making the first type of first to third light emitted through the third prism incident thereon;
An optical path length for the first type of light of the first light from the first light valve to the projection lens, and a first type of the second light from the second light valve to the projection lens. The optical path length related to light and the optical path length related to the first type of light of the third light from the third light valve to the projection lens are substantially equal to each other in the image display device of the first aspect of the present invention. .
[0026]
In a twelfth aspect of the present invention, the spectroscopic optical system includes a first dichroic mirror that splits the generated and emitted light into the first to second light and the third light, and the first dichroic. A second dichroic mirror that splits the first and second light split by the mirror into the first light and the second light; and the first light split by the second dichroic mirror The first reflecting mirror for making the first light valve enter the first light valve, and the second reflecting mirror for making the second light dispersed by the second dichroic mirror enter the second light valve And a third reflecting mirror for making the third light split by the first dichroic mirror incident on the third light valve,
An optical path length related to the first light from the light source to the first light valve, an optical path length related to the second light from the light source to the second light valve, and the third light from the light source. In the image display device according to the eleventh aspect of the present invention, the optical path length related to the third light to the bulb is substantially equal.
[0027]
In a thirteenth aspect of the present invention, the optical axis of the light emitted from the light source unit and the optical axis of the light incident on the projection optical system are substantially orthogonal to each other,
In the image display device according to the twelfth aspect of the present invention, an incident angle of the principal ray of light emitted from the light source unit with respect to the first dichroic mirror is substantially smaller than 45 °.
[0028]
In a fourteenth aspect of the present invention, the optical axis of light emitted from the light source unit and the optical axis of light incident on the projection optical system are substantially parallel.
An image display apparatus according to a twelfth aspect of the present invention, wherein an incident angle of the principal ray of light emitted from the light source unit with respect to the first dichroic mirror is substantially larger than 45 °.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
(Embodiment 1)
First, the configuration of the projection type image display apparatus according to the present embodiment will be described with reference mainly to FIG. 1 which is a schematic configuration diagram of the projection type image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0031]
The projection type image display apparatus according to the present embodiment includes a green light source unit 101, a blue light source unit 102, a red light source unit 103, a light valve unit 104, a color synthesis optical system 105, and a projection optical system 106. ing.
[0032]
The green light source unit 101 includes a light source 107 that generates an arc by white discharge between electrodes to generate white randomly polarized light, a reflector 108 that reflects light from the light source 107 in one direction on its rotational symmetry axis, It comprises a green transmitting dichroic filter 109 disposed in front of the opening.
[0033]
The light source unit for blue light 102 forms an arc by discharge between electrodes to generate white randomly polarized light, a reflector 111 that reflects light from the light source 110 in one direction on its rotational symmetry axis, It comprises a blue transmitting dichroic filter 112 disposed in front of the opening.
[0034]
The light source unit for red light 103 includes a light source 113 that generates an arc by white discharge between electrodes to generate white randomly polarized light, a reflector 114 that reflects light from the light source 113 in one direction on its rotational symmetry axis, It consists of a red transmission dichroic filter 115 arranged in front of the opening.
[0035]
The light valve unit 104 includes a green light valve unit 117, a blue light valve unit 119, and a red light valve unit 121 arranged for each color light.
[0036]
As shown in FIG. 2 which is a schematic perspective view of each light valve of the light valve unit 104 according to the first embodiment of the present invention, each light valve of the light valve unit 104 includes an incident side polarizing plate 122 and a liquid crystal. It consists of a panel 123.
[0037]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the incident-side polarizing plate 122 transmits light having a rectangular outer shape with a polarization direction in the short direction, and transmits light with a polarization direction perpendicular thereto. It is set to absorb.
[0038]
The liquid crystal panel 123 can change the polarization direction of light transmitted through the incident-side polarizing plate 122 and incident on the liquid crystal panel 123 for each of a large number of pixel openings by an external signal.
[0039]
In this embodiment, when each pixel is not driven, the transmitted light is rotated in the polarization direction by 90 degrees, and when driven, the transmitted light is transmitted without change in the polarization direction.
[0040]
Of the light emitted from the liquid crystal panel 123, the light that reaches the projection optical system (that is, the light projected on the screen (not shown)) is reflected by the green color that is a multilayer film of the color synthesis optical system 105. An incident-side polarizing plate 122 and a liquid crystal panel 123 are provided so as to be S-polarized light with respect to the reflecting surface composed of the multilayer film 128 and the blue reflective multilayer film 129.
[0041]
The color synthesizing optical system 105 is formed by joining three triangular prisms 125, 126, 127 having an apex angle of 30 degrees, and the joint surface has predetermined color selectivity and wavelength selectivity. A green reflective multilayer film 128 and a blue reflective multilayer film 129 are provided.
[0042]
The characteristics of the green reflective multilayer film 128 are shown in FIG. 3 which is a characteristic diagram of the green reflective multilayer film 128 according to the first embodiment of the present invention. It is important that the characteristics of the green reflective multilayer film 128 are set so that P-polarized light having a wavelength corresponding to green is almost completely transmitted. This is because, by such setting, it becomes possible to remove the P-polarized light having a wavelength corresponding to green from the optical path to the projection optical system 106, and the absorption type polarizing plate that is essential for absorbing the light can be obtained. This is because it becomes unnecessary.
[0043]
The characteristics of the blue reflective multilayer film 129 are shown in FIG. 4 which is a characteristic diagram of the blue reflective multilayer film 129 according to the first embodiment of the present invention. It is important that the characteristics of the blue reflective multilayer film 129 are set so that P-polarized light having a wavelength corresponding to blue is almost completely transmitted. This is because such a setting makes it possible to remove the P-polarized light having a wavelength corresponding to blue from the optical path to the projection optical system 106, and the absorption type polarizing plate that is essential for absorbing the light can be obtained. This is because it becomes unnecessary.
[0044]
Similar to the incident-side polarizing plate 122, the auxiliary polarizing plate 131 has a characteristic of transmitting only light in one polarization direction, and is S-polarized with respect to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128. Are transmitted and the P-polarized light is absorbed.
[0045]
The optical path lengths from the light valves of the light valve unit 104 to the projection lens of the projection optical system 106 are approximately equal.
[0046]
The triangular prism 127 corresponds to the first prism of the present invention, the triangular prism 126 corresponds to the second prism of the present invention, and the triangular prism 125 corresponds to the third prism of the present invention. Correspondingly, the blue reflective multilayer film 129 corresponds to the first film of the present invention, and the green reflective multilayer film 128 corresponds to the second film of the present invention.
[0047]
The auxiliary polarizing plate 131 corresponds to the first regulating member of the present invention.
[0048]
The light source 113 corresponds to the first light source of the present invention, the light source 110 corresponds to the second light source of the present invention, the light source 107 corresponds to the third light source of the present invention, and the green light source unit 101. Means including the blue light source unit 102 and the red light source unit 103 correspond to the light source unit of the present invention.
[0049]
The red light valve unit 121 corresponds to the first light valve of the present invention, the blue light valve unit 119 corresponds to the second light valve of the present invention, and the green light valve unit 117 corresponds to the present invention. Corresponding to the third light valve, the light valve portion 104 corresponds to the light valve portion of the present invention.
[0050]
The projection optical system 106 corresponds to the projection optical system of the present invention.
[0051]
The red light in this embodiment corresponds to the first light of the present invention, the blue light in this embodiment corresponds to the second light of the present invention, and the green light in this embodiment corresponds to the present invention. Corresponds to the third light. The S-polarized light in the present embodiment corresponds to the first type of light of the present invention, and the P-polarized light in the present embodiment corresponds to the second type of light of the present invention.
[0052]
Next, the operation of the projection type image display apparatus according to the present embodiment will be described.
[0053]
(A) Red light from the light source unit for red light 103 (the light is indicated by a one-dot chain line, and the same applies to others) reaches the red light valve unit 121 via the condenser lens 120.
[0054]
Of the light emitted from the red light valve unit 121, the light that should reach the screen (not shown) is S-polarized light with respect to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, and the prism 125 having a triangular prism shape. 126, 127, the blue reflective multilayer film 129, the green reflective multilayer film 128, and the exit surface 130, and reaches the auxiliary polarizing plate 131 provided on the exit surface 130. Since the auxiliary polarizing plate 131 is set to transmit S-polarized light to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, the light that should reach the screen enters the projection optical system 106.
[0055]
On the other hand, of the light emitted from the red light valve unit 121, light that should not reach the screen (not shown) (light displayed in black) is transmitted to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128. As P-polarized light, the prisms 125, 126, 127 having a triangular prism shape, the blue reflecting multilayer film 129, and the green reflecting multilayer film 128 pass through the emission surface 130 and reach the auxiliary polarizing plate 131. Since the auxiliary polarizing plate 131 is set so as to absorb the P-polarized light with respect to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, the light that should not reach the screen does not enter the projection optical system 106. .
[0056]
(B) Blue light from the blue light source 102 passes through the condenser lens 118 and reaches the blue light valve unit 119.
[0057]
Of the light emitted from the blue light valve unit 119, the light that should reach the screen (not shown) is S-polarized light with respect to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, and is a triangular prism. After passing through 126, reflected by the blue reflective multilayer film 129, and again transmitted through the prism 126, then passes through the green reflective multilayer film 128, the prism 125, and the exit surface 130, and the auxiliary polarizing plate 131 provided on the exit surface 130. To. Since the auxiliary polarizing plate 131 is set to transmit S-polarized light to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, the blue light is incident on the projection optical system 106.
[0058]
On the other hand, of the light emitted from the blue light valve unit 119, light that should not reach the screen (not shown) (light displayed in black) is transmitted to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128. The light enters the color synthesis optical system 105 as P-polarized light. Light that should not reach this screen (not shown) passes through the prism 126 having a triangular prism shape, passes through the blue reflective multilayer film 129, passes through the prism 127, and then passes through the prism side surface 132, whereby the projection optical system 106. You will not be able to reach the screen by moving out of the light path leading to. For this reason, as an image, the portion to be illuminated by this light is displayed in black.
[0059]
(C) The green light from the green light source 101 passes through the condenser lens 116 and reaches the green light valve unit 117.
[0060]
Of the light emitted from the green light valve unit 117, the light that should reach the screen (not shown) is S-polarized light with respect to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, and is a triangular prism. After passing through 125, the light is totally reflected by the exit surface 130, passes through the prism 125 again, and enters the green reflective multilayer film 128. The light that should reach this screen (not shown) is reflected here, passes through the prism 125, passes through the exit surface 130, and reaches the auxiliary polarizing plate 131 provided on the exit surface 130. Since the auxiliary polarizing plate 131 is set to transmit the S-polarized light to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128, the green light is incident on the projection optical system 106.
[0061]
On the other hand, of the light emitted from the green light valve unit 117, light that should not reach the screen (not shown) (light displayed in black) is transmitted to the blue reflective multilayer film 129 and the green reflective multilayer film 128. The light enters the color synthesis optical system 105 as P-polarized light. The light that should not reach the screen (not shown) is transmitted through the triangular prism 126, is totally reflected by the exit surface 130, passes through the prism 125 again, and reaches the green reflective multilayer film 128. Light that should not reach this screen (not shown) passes through the light path, passes through the prism 126, the blue reflective multilayer film 129, and the prism 127, and then passes through the prism side surface 132 to reach the projection optical system 106. It doesn't go to the screen by coming off For this reason, as an image, the portion to be illuminated by this light is displayed in black.
[0062]
In the foregoing, the configuration and operation of the projection type image display apparatus according to the present embodiment have been described.
[0063]
Thus, in the present embodiment, instead of using a polarizing plate (made of an organic material) that actively absorbs blue and green light, it is made of an inorganic material that has not only a color synthesis function but also a polarization selectivity. Since the multilayer film is used, the reliability problem of the output side polarizing plate in the blue and green light paths in the conventional liquid crystal projector can be fundamentally solved.
[0064]
Further, since the color synthesis optical system is formed by bonding prisms, it is advantageous for strength problems and changes with time, and can maintain high image quality without deviation even after convergence adjustment. Moreover, since the optical path is filled with glass, the optical path length can be formed relatively short.
[0065]
In addition, since the reflecting surfaces of the color synthesis optical system are all made up of one surface, a good focus is realized. Further, it is possible to provide a uniform image without occurrence of color unevenness due to a difference in spectral characteristics between the two surfaces forming the shadow or reflection surface of the mating surface suitable for the cross prism type.
[0066]
In addition, the back focus of the projection lens is minimized, and the projection lens can be reduced in size and cost.
[0067]
Further, since all three prism shapes can be basically configured in the same shape, and there is no work for aligning the surfaces described above, this is advantageous in terms of cost over the conventional cross prism type.
[0068]
(1) In this embodiment, an auxiliary polarizing plate 131 is provided on the exit surface 130. The purpose is to absorb red light of P-polarized light (and to absorb leakage light of blue and green light). When the load on the auxiliary polarizing plate 131 is large due to the configuration of the apparatus, a configuration may be adopted in which a polarizing plate is provided between the red light valve unit 121 and the triangular prism 127 to distribute the load. Is possible.
[0069]
Alternatively, it is also effective to replace the auxiliary polarizing plate 131 with a reflective polarizing plate made of an inorganic material instead of an absorption type. However, in the case of the reflective type, it goes without saying that it is necessary to consider that unnecessary light does not return to the color synthesis optical system and cause image quality degradation.
[0070]
Since the necessity of providing the auxiliary polarizing plate 131 is eliminated by providing a polarizing plate (corresponding to the second restricting member of the present invention) between the red light valve unit 121 and the triangular prism 127, a configuration in which this is eliminated. Is also possible. However, if it is necessary to pursue high image quality (high contrast) as a product, it is desirable to provide an auxiliary polarizing plate.
[0071]
The red light may be configured to use P-polarized light reaching the screen, but the configuration of the above embodiment is desirable because an extra phase difference plate or the like is required.
[0072]
(2) In the present embodiment, the light source is color-selected for light from the white discharge tube with a filter. However, the present invention is not limited to this, and the discharge tube may have an appropriate spectral distribution for each color light. Clearly, no color selection means is required.
[0073]
Needless to say, the light source method can be applied even when the discharge tube is not a laser or EL (electroluminescence).
[0074]
(3) It is desirable that the color composition wavelength of the prism joint surface of the color composition optical system is set wider than the cutoff region set by the color separation optical system. If comprised in this way, it can comprise without being influenced by the performance of components, such as an error.
[0075]
(Embodiment 2)
First, the configuration of the projection type image display apparatus according to the present embodiment will be described with reference mainly to FIG. 5 which is a schematic configuration diagram of the projection type image display apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0076]
The projection type image display apparatus according to the present embodiment includes a light source unit 201, a color separation optical system 202, a light valve unit 203, a color synthesis optical system 204, and a projection optical system 205.
[0077]
The light source unit 201 includes a light source 206 that forms an arc by discharge between electrodes and generates randomly polarized light, and a reflector 207 that reflects light from the light source 206 in one direction on its rotational symmetry axis.
[0078]
The configurations of the light valve unit 203, the color synthesis optical system 204, and the projection optical system 205 are the same as the configurations of the light valve unit 104, the color synthesis optical system 105, and the projection optical system 106 of the first embodiment.
[0079]
The light path lengths from the light source unit 201 to the light valves of the green light valve unit 211, the blue light valve unit 215, and the red light valve unit 218 are approximately equal to each other.
[0080]
Further, the optical path lengths from the projection lens of the projection optical system 205 to the respective light valves are substantially equal.
[0081]
In addition, the optical axis connecting the green reflecting dichroic mirror 208 and the reflecting mirror 216 and the optical axis of the projection optical system 205 are approximately orthogonal (for this reason, the depth of the projection direction of the apparatus is suppressed).
[0082]
The principal ray from the light source of the light source unit 201 to the green reflecting dichroic mirror 208 is set so that light is incident with an incident angle smaller than 45 degrees, and the optical path length in the color separation optical system 202 is Are set approximately equal to each other.
[0083]
The light source 206 corresponds to the light source of the present invention, and the light source unit 201 corresponds to the light source unit of the present invention.
[0084]
The color separation optical system 202 corresponds to the spectroscopic optical system of the present invention.
[0085]
The red light valve unit 218 corresponds to the first light valve of the present invention, the blue light valve unit 215 corresponds to the second light valve of the present invention, and the green light valve unit 211 corresponds to the first light valve of the present invention. Corresponding to the third light valve, the light valve portion 203 corresponds to the light valve portion of the present invention.
[0086]
The projection optical system 205 corresponds to the projection optical system of the present invention.
[0087]
The green reflecting dichroic mirror 208 corresponds to the first dichroic mirror of the present invention, the blue reflecting dichroic mirror 212 corresponds to the second dichroic mirror of the present invention, and the reflecting mirror corresponds to the first reflecting mirror of the present invention. Correspondingly, the reflection mirror 213 corresponds to the second reflection mirror of the present invention, and the reflection mirror 209 corresponds to the third reflection mirror of the present invention.
[0088]
The red light in this embodiment corresponds to the first light of the present invention, the blue light in this embodiment corresponds to the second light of the present invention, and the green light in this embodiment corresponds to the present invention. Corresponds to the third light. The S-polarized light in the present embodiment corresponds to the first type of light of the present invention, and the P-polarized light in the present embodiment corresponds to the second type of light of the present invention.
[0089]
Next, the operation of the projection type image display apparatus according to the present embodiment will be described.
[0090]
The light from the light source unit 201 reaches the color separation optical system 202.
[0091]
Of the light incident on the green reflecting dichroic mirror 208, the green light is reflected here, further reflected by the reflecting mirror 209, and reaches the green light valve unit 211 via the condenser lens 210 (below, the behavior of the green light is This is similar to the case of the first embodiment described above).
[0092]
The light transmitted through the green reflecting dichroic mirror 208 enters the blue reflecting dichroic mirror 212.
[0093]
Of the light incident on the blue reflecting dichroic mirror 212, the blue light is reflected here, further reflected by the reflecting mirror 213, passes through the condenser lens 214, and reaches the light bulb unit 215 for blue (the subsequent blue light is reflected). The behavior is the same as in the first embodiment described above).
[0094]
Of the light incident on the blue reflecting dichroic mirror 212, red light passes through the blue reflecting dichroic mirror 212, is reflected by the reflecting mirror 216, passes through the condenser lens 217, and reaches the red light valve unit 218 (the red light thereafter). The behavior of light is the same as in the case of the first embodiment described above).
[0095]
In the foregoing, the configuration and operation of the projection type image display apparatus according to the present embodiment have been described.
[0096]
As described above, in the present embodiment, the mainstream white light source (high pressure mercury lamp, metal halide lamp, halogen lamp) is currently used as a projector light source while maintaining the advantages of the reliability, compactness, and high image quality of the first embodiment. When using the light, it becomes possible to efficiently use light.
[0097]
In particular, since the color separation optical system can be configured without the relay optical system introduced in other systems, it is possible to reduce the color unevenness due to image reversal by the relay optical system and to reduce the size of the relay optical system while realizing a reduction in size. Cost reduction can be realized.
[0098]
(1) As shown in FIG. 6 which is a schematic configuration diagram of a projection type image display apparatus according to another embodiment of the present invention (part 1), a green reflection dichroic mirror 208, a reflection mirror 216, and And the optical axis of the projection optical system 205 are not orthogonal to each other, and the optical axis connecting the green reflecting dichroic mirror 208 and the reflecting mirror 209 is not parallel to the optical axis of the projection optical system 205. However, the principal ray from the light source of the light source unit 201 to the blue reflecting dichroic mirror 212 is configured such that the light is incident with an incident angle smaller than 45 degrees.
[0099]
(2) Further, as shown in FIG. 7 which is a schematic configuration diagram of a projection type image display apparatus (No. 2) according to another embodiment of the present invention, the light bulb unit 211 for green is supplied from the light source unit 201. The light path lengths of the blue light valve unit 215 and the red light valve unit 218 to the respective light valves are equal, and the optical path lengths from the projection lens of the projection optical system 205 to the respective light valves are approximately equal to each other. Even if the green transmission dichroic mirror 219 is used instead of the reflection dichroic mirror 208, the optical axis connecting the green transmission dichroic mirror 219 and the reflection mirror 209 and the optical axis of the projection optical system 205 are approximately parallel. Good. In such a configuration, the principal ray from the light source of the light source unit 201 to the green transmitting dichroic mirror 219 is set so that the light is incident with an incident angle larger than 45 degrees. The optical path lengths in the optical system 202 can be set equal.
[0100]
In the above, Embodiment 1-2 was demonstrated in detail.
[0101]
【The invention's effect】
The present invention has an advantage that it is possible to provide an image display device that is highly reliable and in which an increase in size of the device is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection type image display apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of each light valve of the light valve unit 104 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram of the green reflective multilayer film 128 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram of the blue reflective multilayer film 129 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a projection-type image display apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a projection-type image display apparatus (part 1) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a projection-type image display apparatus (part 2) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a projection-type image display device using a conventional absorption-type polarizing plate.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a projection-type image display device using a conventional polarization beam splitter.
[Explanation of symbols]
101 Light source for green light
102 Light source for blue light
103 Light source for red light
104, 203 Light valve
105,204 color synthesis optical system
106, 205 Projection optical system
107, 110, 113, 206 Light source
108, 111, 114, 207 reflector
109 Green transmissive dichroic filter
112 Blue transmissive dichroic filter
115 Red transmission dichroic filter
116, 118, 120, 210, 214, 217 condenser lens
117, 211 Light valve unit for green
119, 215 Light valve unit for blue
121,218 Light valve unit for red
122 Incident-side polarizing plate
123 LCD panel
125, 126, 127 Triangular prism
128 Green reflective multilayer film
129 Blue reflective multilayer film
130 Prism exit surface
131 Auxiliary polarizing plate
132 Prism side
201 Light source
202 Color separation optical system
208 Green reflective dichroic mirror
209, 213, 216 Reflective mirror
212 Blue reflective dichroic mirror
219 Green transmissive dichroic mirror

Claims

第１の入射面を有する第１のプリズムと、
第２の入射面を有し、第１の膜が配置された第１の接合面で前記第１のプリズムと接合される第２のプリズムと、
第３の入射面を有し、第２の膜が配置された第２の接合面で前記第２のプリズムと接合される第３のプリズムとを備え、
第１の光の少なくとも第１種の光は、前記第１の入射面から入射し、前記第１のプリズムを通過し、前記第１の接合面を透過し、前記第２のプリズムを通過し、前記第２の接合面を透過し、前記第３のプリズムを通過し、
第２の光の第１種の光は、前記第２の入射面から入射し、前記第２のプリズムを通過し、前記第１の接合面で反射し、前記第２のプリズムを通過し、前記第２の接合面を透過し、前記第３のプリズムを通過し、
前記第２の光の第２種の光は、前記第２の入射面から入射し、前記第２のプリズムを通過し、前記第１の接合面を透過し、前記第１のプリズムを通過し、
第３の光の第１種の光は、前記第３の入射面から入射し、前記第３のプリズムを通過し、前記第２の接合面で反射し、前記第３のプリズムを通過し、
前記第３の光の第２種の光は、前記第３の入射面から入射し、前記第３のプリズムを通過し、前記第２の接合面を透過し、前記第２のプリズムを通過し、前記第１の接合面を透過し、前記第１のプリズムを通過する画像表示装置。A first prism having a first entrance surface;
A second prism having a second entrance surface and joined to the first prism at a first joint surface on which the first film is disposed;
A third prism having a third entrance surface and joined to the second prism at a second joint surface on which the second film is disposed;
At least a first type of first light is incident from the first incident surface, passes through the first prism, passes through the first joint surface, and passes through the second prism. , Passing through the second joint surface, passing through the third prism,
The first type of light of the second light is incident from the second incident surface, passes through the second prism, is reflected by the first joint surface, passes through the second prism, Passing through the second cemented surface, passing through the third prism,
The second type of light of the second light is incident from the second incident surface, passes through the second prism, passes through the first joint surface, and passes through the first prism. ,
The first type of light of the third light is incident from the third incident surface, passes through the third prism, is reflected by the second joint surface, passes through the third prism,
The second type of light of the third light is incident from the third incident surface, passes through the third prism, passes through the second joint surface, and passes through the second prism. An image display device that passes through the first joint surface and passes through the first prism.

前記第１の膜は、前記第１の光の少なくとも第１種の光、前記第２の光の第２種の光、および前記第３の光の第２種の光を透過させ、前記第２の光の第１種の光を反射させるための膜であり、
前記第２の膜は、前記第１の光の少なくとも第１種の光、前記第２の光の第１種の光、および前記第３の光の第２種の光を透過させ、前記第３の光の第１種の光を反射させるための膜である請求項１記載の画像表示装置。The first film transmits at least the first type of light of the first light, the second type of light of the second light, and the second type of light of the third light. A film for reflecting the first type of light of 2;
The second film transmits at least the first type of light of the first light, the first type of light of the second light, and the second type of light of the third light. The image display device according to claim 1, wherein the image display device is a film for reflecting the first type of the third light.

前記第３のプリズムから出射した後の前記第１の光の第２種の光を少なくとも規制するための第１の規制部材をさらに備えた請求項１記載の画像表示装置。The image display apparatus according to claim 1, further comprising a first regulating member for regulating at least a second type of the first light emitted from the third prism.

前記第１のプリズムに入射する前の前記第１の光の第２種の光を規制するための第２の規制部材をさらに備えた請求項１記載の画像表示装置。The image display apparatus according to claim 1, further comprising a second regulating member for regulating the second type of light of the first light before entering the first prism.

前記第１から第３のプリズムの形状は、３０°、６０°、９０°の内角をもつ三角形を底面として有する三角柱であり、
前記第１の入射面は、前記第１のプリズムの３０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面を利用して形成され、
前記第２の入射面は、前記第２のプリズムの３０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面を利用して形成され、
前記第３の入射面は、前記第３のプリズムの３０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面を利用して形成され、
前記第１の接合面は、前記第１のプリズムの９０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面と前記第２のプリズムの９０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面とを利用して形成され、
前記第２の接合面は、前記第２のプリズムの６０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面と前記第３のプリズムの６０°の内角の対辺を含む前記三角柱の側面とを利用して形成される請求項１記載の画像表示装置。The shape of the first to third prisms is a triangular prism having a triangle having an inner angle of 30 °, 60 °, and 90 ° as a bottom surface,
The first incident surface is formed using a side surface of the triangular prism including the opposite side of the internal angle of 30 ° of the first prism,
The second incident surface is formed by using a side surface of the triangular prism including the opposite side of the internal angle of 30 ° of the second prism,
The third incident surface is formed using a side surface of the triangular prism including the opposite side of the inner angle of 30 ° of the third prism,
The first cemented surface uses a side surface of the triangular prism including the opposite side of the 90 ° inner angle of the first prism and a side surface of the triangular prism including the opposite side of the second prism of the inner angle of 90 °. Formed,
The second cementing surface utilizes a side surface of the triangular prism including the opposite side of the second prism having an inner angle of 60 ° and a side surface of the triangular prism including the opposite side of the third prism having an inner angle of 60 °. The image display device according to claim 1, which is formed.

前記第１から第３の光は、偏光方向の揃った偏光光であり、
前記第２の光の第１種の光は、前記第１の膜に対してＳ偏光の光であり、
前記第３の光の第１種の光は、前記第２の膜に対してＳ偏光の光である請求項１記載の画像表示装置。The first to third lights are polarized lights having a uniform polarization direction,
The first type light of the second light is S-polarized light with respect to the first film,
The image display apparatus according to claim 1, wherein the first type of the third light is S-polarized light with respect to the second film.

前記第１の光は、赤色光であり、
前記第２の光は、青色光であり、
前記第３の光は、緑色光である請求項１記載の画像表示装置。The first light is red light;
The second light is blue light;
The image display apparatus according to claim 1, wherein the third light is green light.

前記第１から第３のプリズムは、互いに合同である請求項１記載の画像表示装置。The image display device according to claim 1, wherein the first to third prisms are congruent to each other.

前記第１の光を発生させて出射させるための第１の光源、前記第２の光を発生させて出射させるための第２の光源、および前記第３の光を発生させて出射させるための第３の光源を有する光源部と、
前記発生して出射した第１の光を調光して前記第１の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第１のライトバルブ、前記発生して出射した第２の光を調光して前記第２の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第２のライトバルブ、および前記発生して出射した第３の光を調光して前記第３の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第３のライトバルブを有するライトバルブ部と、
前記第３のプリズムを通過して出射した第１から第３の光の第１種の光を入射させて所定の画像を投射するための投写レンズを有する投写光学系とをさらに備え、
前記第１のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第１の光の第１種の光に関する光路長と、前記第２のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第２の光の第１種の光に関する光路長と、前記第３のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第３の光の第１種の光に関する光路長とは、実質的に等しい請求項１記載の画像表示装置。A first light source for generating and emitting the first light; a second light source for generating and emitting the second light; and for generating and emitting the third light. A light source section having a third light source;
A first light valve having a transmissive liquid crystal panel for dimming the generated and emitted first light to enter from the first incident surface; and adjusting the generated and emitted second light. A second light valve having a transmissive liquid crystal panel for allowing light to enter from the second incident surface, and dimming the generated and emitted third light to be incident from the third incident surface A light valve portion having a third light valve having a transmissive liquid crystal panel for causing
A projection optical system having a projection lens for projecting a predetermined image by making the first type of first to third light emitted through the third prism incident thereon;
An optical path length for the first type of light of the first light from the first light valve to the projection lens, and a first type of the second light from the second light valve to the projection lens. The image display device according to claim 1, wherein an optical path length related to light and an optical path length related to the first type of the third light from the third light valve to the projection lens are substantially equal.

前記第１から第３の光源は、レーザー光源である請求項９記載の画像表示装置。The image display device according to claim 9, wherein the first to third light sources are laser light sources.

光を発生させて出射させるための光源を有する光源部と、
前記発生して出射した光を前記第１から第３の光に分光する分光光学系と、
前記分光された第１の光を調光して前記第１の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第１のライトバルブ、前記分光された第２の光を調光して前記第２の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第２のライトバルブ、および前記分光された第３の光を調光して前記第３の入射面から入射させるための透過型液晶パネルをもつ第３のライトバルブを有するライトバルブ部と、
前記第３のプリズムを通過して出射した第１から第３の光の第１種の光を入射させて所定の画像を投射するための投写レンズを有する投写光学系とをさらに備え、
前記第１のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第１の光の第１種の光に関する光路長と、前記第２のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第２の光の第１種の光に関する光路長と、前記第３のライトバルブから前記投写レンズまでの前記第３の光の第１種の光に関する光路長とは、実質的に等しい請求項１記載の画像表示装置。A light source unit having a light source for generating and emitting light;
A spectroscopic optical system for splitting the generated and emitted light into the first to third light;
A first light valve having a transmissive liquid crystal panel for dimming the split first light and making it incident from the first incident surface; dimming the split second light; A second light valve having a transmissive liquid crystal panel for incidence from a second incident surface; and a transmissive liquid crystal for dimming the split third light to be incident from the third incident surface A light valve portion having a third light valve with a panel;
A projection optical system having a projection lens for projecting a predetermined image by making the first type of first to third light emitted through the third prism incident thereon;
An optical path length for the first type of light of the first light from the first light valve to the projection lens, and a first type of the second light from the second light valve to the projection lens. The image display device according to claim 1, wherein an optical path length related to light and an optical path length related to the first type of the third light from the third light valve to the projection lens are substantially equal.

前記分光光学系は、前記発生して出射した光を前記第１から第２の光と前記第３の光とに分光する第１のダイクロイックミラー、前記第１のダイクロイックミラーによって前記分光された第１から第２の光を前記第１の光と前記第２の光とに分光する第２のダイクロイックミラー、前記第２のダイクロイックミラーによって前記分光された第１の光を前記第１のライトバルブに入射させるための第１の反射ミラー、前記第２のダイクロイックミラーによって前記分光された第２の光を前記第２のライトバルブに入射させるための第２の反射ミラー、および前記第１のダイクロイックミラーによって前記分光された第３の光を前記第３のライトバルブに入射させるための第３の反射ミラーを有し、
前記光源から前記第１のライトバルブまでの前記第１の光に関する光路長と、前記光源から前記第２のライトバルブまでの前記第２の光に関する光路長と、前記光源から前記第３のライトバルブまでの前記第３の光に関する光路長とは、実質的に等しい請求項１１記載の画像表示装置。The spectroscopic optical system includes a first dichroic mirror that splits the generated and emitted light into the first to second light and the third light, and the first dichroic mirror that is split by the first dichroic mirror. A second dichroic mirror that splits the first to second light into the first light and the second light; and the first light valve splits the first light split by the second dichroic mirror. A first reflecting mirror for causing the second light to be incident on the second light valve, and a second reflecting mirror for causing the second light split by the second dichroic mirror to enter the second light valve, and the first dichroic. A third reflecting mirror for causing the third light split by the mirror to enter the third light valve;
An optical path length related to the first light from the light source to the first light valve, an optical path length related to the second light from the light source to the second light valve, and the third light from the light source. The image display device according to claim 11, wherein an optical path length related to the third light to the bulb is substantially equal.

前記光源部から出射する光の光軸と、前記投写光学系に入射する光の光軸とは実質的に直交しており、
前記光源部から出射する光の主光線の前記第１のダイクロイックミラーに関する入射角は、実質的に４５°よりも小さい請求項１２記載の画像表示装置。The optical axis of the light emitted from the light source unit and the optical axis of the light incident on the projection optical system are substantially orthogonal,
The image display apparatus according to claim 12, wherein an incident angle of the principal ray of light emitted from the light source unit with respect to the first dichroic mirror is substantially smaller than 45 °.

前記光源部から出射する光の光軸と、前記投写光学系に入射する光の光軸とは実質的に平行であり、
前記光源部から出射する光の主光線の前記第１のダイクロイックミラーに関する入射角は、実質的に４５°よりも大きい請求項１２記載の画像表示装置。The optical axis of the light emitted from the light source unit and the optical axis of the light incident on the projection optical system are substantially parallel.
The image display apparatus according to claim 12, wherein an incident angle of the principal ray of light emitted from the light source unit with respect to the first dichroic mirror is substantially larger than 45 °.