JPH0720433A - Projection device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the projection device which can obtain an excellent projection image by reducing the astigmatic aberration of luminous flux at the time of transmission through a dichroic mirror, which demultiplexes incident luminous flux into plural color lights or multiplexes them, when color separation is performed by slantingly arranging the dichroic mirror in the optical path. CONSTITUTION:Color light selecting means 9 and 10 generate the color lights from the luminous flux from a light source means 1, corresponding image forming means 5R, 5G, and 5B are light with the color lights, and images formed on the image forming means 5R, 5G, and 5B are multiplexed through optical path forming means 11 and 12 and projected on a projection surface 16 by a projecting means 16. At this time, the respective elements are so set that the condition (d/p)Xtan(theta)/F<3.5 holds, where theta is the angle of incidence of the luminous flux on the optical axes incident on the optical path forming means 11 and 12, (d) is the thickness of glass mirror constituting the optical path forming means 11 and 12, F is the FNO of the projecting means 15, and (p) is the image pitch in the direction of the plane consisting of the optical axis of the projecting means 15 of the image forming means 5R, 5G, and 5B and the normals of the optical path forming means 11 and 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は投射装置に関し、特に液
晶パネル（液晶表示パネル）等に表示された画像（投射
像原画）をダイクロイックミラーを用いた色合成光学系
を利用して被投影面（例えばスクリーン面）上に拡大投
影する際、該ダイクロイックミラーに入射する主たる光
線の入射角度とダイクロイックミラーの厚みを投射装置
において最適化させ、該ミラーを透過する光束の非点収
差を低減させ良好なる投影像の観察を行なうようにし
た、例えばカラー液晶プロジェクター等の装置に好適な
投射装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection device, and more particularly, to a projection surface for an image (original image of a projected image) displayed on a liquid crystal panel (liquid crystal display panel) or the like using a color combining optical system using a dichroic mirror. When magnifying and projecting onto a screen surface (for example, the screen surface), the incident angle of the main light beam incident on the dichroic mirror and the thickness of the dichroic mirror are optimized in the projection device, and the astigmatism of the light flux passing through the mirror is reduced and good. The present invention relates to a projection device suitable for use in a device such as a color liquid crystal projector for observing a projected image.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、液晶パネル等から成る色情報
を有した複数の画像を各々所定の色光で照明し、光学的
に重ね合わせた後、投射レンズによりスクリーン面上に
所定の倍率で拡大投影するようにしたカラー液晶プロジ
ェクター等の投射装置が種々と提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of images having color information, such as a liquid crystal panel, are illuminated with predetermined color lights respectively, and are optically superposed, and then enlarged by a projection lens at a predetermined magnification. Various projection devices such as a color liquid crystal projector for projection have been proposed.

【０００３】図１０は従来の複数の液晶パネルを用いて
カラー画像を投射（投影）する投射装置の要部概略図で
ある。FIG. 10 is a schematic view of a main part of a conventional projection device that projects (projects) a color image using a plurality of conventional liquid crystal panels.

【０００４】同図において１１１Ｇ，１１１Ｒ，１１１
Ｂは各々液晶パネルであり、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、
青色（Ｂ）の各色に対応したモノクローム画像を表示す
るＴＮ型などの液晶表示素子より成っている。In the figure, 111G, 111R, 111
B is a liquid crystal panel, which is green (G), red (R),
It is composed of a liquid crystal display element such as a TN type which displays a monochrome image corresponding to each color of blue (B).

【０００５】１０１は白色光源であり、例えばメタルハ
ライドランプ等より成っている。１０２はリフレクター
であり、放物面形状などより成っており、白色光源１０
１から発した光束を効果的に各液晶パネル１１１Ｇ，１
１１Ｒ，１１１Ｂの方向へ導いている。１０３はフィル
ターであり、白色光に含まれる紫外線と赤外線をカット
している。Reference numeral 101 denotes a white light source, which is composed of, for example, a metal halide lamp or the like. Reference numeral 102 denotes a reflector, which has a paraboloidal shape or the like, and is a white light source 10.
The liquid crystal panels 111G and 1
It leads to the direction of 11R and 111B. Reference numeral 103 denotes a filter that blocks ultraviolet rays and infrared rays contained in white light.

【０００６】１０４は第１のダイクロイックミラーであ
り、白色光源１０１からの光束を第１の色光（例えば
Ｇ）と第２、第３の色光（例えばＲ，Ｂ）に分離してい
る。１０５は第２のダイクロイックミラーであり、第２
の色光（Ｒ）と第３の色光（Ｂ）に分離している。１０
８は第３の色光（Ｂ）を反射する全反射ミラーで、１０
９は第１の色光（Ｇ）を反射する全反射ミラーである。
１０６は第３のダイクロイックミラーであり、第１の色
光（Ｇ）と第２の色光（Ｒ）とを合成している。１０７
は第４のダイクロイックミラーであり、第１、第２の色
光（Ｇ，Ｒ）と第３の色光（Ｂ）とを合成している。A first dichroic mirror 104 separates the light beam from the white light source 101 into a first color light (for example, G) and second and third color lights (for example, R and B). 105 is a second dichroic mirror,
Color light (R) and third color light (B). 10
Reference numeral 8 is a total reflection mirror that reflects the third color light (B).
A total reflection mirror 9 reflects the first color light (G).
Reference numeral 106 denotes a third dichroic mirror, which combines the first color light (G) and the second color light (R). 107
Is a fourth dichroic mirror, which combines the first and second color lights (G, R) and the third color light (B).

【０００７】１１０は投射レンズ（投影レンズ）であ
り、各液晶パネル１１１Ｇ，１１１Ｒ，１１１Ｂの画像
（投影像原画）を合成してスクリーン１２６面上に所定
の倍率で拡大投影している。１１４，１１５，１１６は
各々コンデンサーレンズであり、各液晶パネル１１１
Ｇ，１１１Ｒ，１１１Ｂに至る照明光束を投射レンズ１
１０のパネル側瞳上に集光している。Reference numeral 110 denotes a projection lens (projection lens) that synthesizes the images (original images of the projected images) of the liquid crystal panels 111G, 111R and 111B and enlarges and projects them on the surface of the screen 126 at a predetermined magnification. Reference numerals 114, 115, and 116 are condenser lenses, and each liquid crystal panel 111.
Projection lens 1 for illuminating luminous flux reaching G, 111R, 111B
It is focused on the panel side pupil of 10.

【０００８】各液晶パネル１１１Ｇ，１１１Ｒ，１１１
Ｂの前後には偏光方向の直交する偏光フィルター（不図
示）がおかれ、該液晶パネル１１１Ｇ，１１１Ｒ，１１
１Ｂの入射側の偏光フィルターは照明光束を偏光とする
偏光子としての光学的作用を有し、射出側の偏光フィル
ターは該液晶パネル１１１Ｇ，１１１Ｒ，１１１Ｂで偏
光方向が旋回しない光束をカットし変調する検光子とし
ての光学的作用を有している。Each liquid crystal panel 111G, 111R, 111
Before and after B, polarizing filters (not shown) whose polarization directions are orthogonal to each other are provided, and the liquid crystal panels 111G, 111R, 11
The polarization filter on the incident side of 1B has an optical function as a polarizer that polarizes the illumination light beam, and the polarization filter on the emission side cuts and modulates the light beam whose polarization direction does not rotate in the liquid crystal panels 111G, 111R, and 111B. It has an optical function as an analyzer.

【０００９】同図では以上のような構成により各液晶パ
ネル１１１Ｇ，１１１Ｒ，１１１Ｂに形成された画像情
報を重ね合わせて投射レンズ１１０によりスクリーン１
２６面上に拡大投影している。In the figure, the image information formed on each of the liquid crystal panels 111G, 111R and 111B is superposed by the above-mentioned structure and the screen 1 is formed by the projection lens 110.
It is enlarged and projected on the 26th plane.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図１０に示した各々の
ダイクロイックミラー１０４，１０５，１０６，１０７
は一般にガラス基板上に設けた誘電体の多層膜コーティ
ングにより必要な光学特性を得ており、ある程度の厚み
を持って形成されたミラーガラスによりなっている。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention Each of the dichroic mirrors 104, 105, 106, 107 shown in FIG.
In general, the required optical characteristics are obtained by the dielectric multilayer coating provided on the glass substrate, and the mirror glass is formed with a certain thickness.

【００１１】この厚みのあるダイクロイックミラーを投
射光学系の光路中に投射レンズの光軸に対して斜めに傾
けて（図１０では４５°）配置すると、該ダイクロイッ
クミラーを透過する光束に非点収差が発生し画像（投影
画像）を劣化させてしまうという問題がある。When this thick dichroic mirror is arranged in the optical path of the projection optical system with an inclination (45 ° in FIG. 10) with respect to the optical axis of the projection lens, the light beam passing through the dichroic mirror has astigmatism. Occurs, which deteriorates the image (projected image).

【００１２】近年見られるように液晶パネルのサイズが
小さくなると、該ダイクロイックミラーの厚みは液晶パ
ネルのサイズに比例して小さくすることが困難となり、
この結果として上記に示した問題点を避けることが大変
難しくなっている。As seen in recent years, as the size of the liquid crystal panel becomes smaller, it becomes difficult to reduce the thickness of the dichroic mirror in proportion to the size of the liquid crystal panel.
As a result, it is very difficult to avoid the above-mentioned problems.

【００１３】本発明は入射光束を合成するプレート状の
光路形成手段としてダイクロイックミラーを光軸に対し
て所定の方向に傾けて配置したときに発生する非点収差
を大幅に低減する投射装置の提供を目的とする。The present invention provides a projection device that greatly reduces astigmatism that occurs when a dichroic mirror is arranged as a plate-shaped optical path forming means for combining incident light beams so as to be inclined in a predetermined direction with respect to the optical axis. With the goal.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の投射装置は、少
なくとも１つの光源手段からの光束を色光選択手段によ
り色光を生成し、該生成された色光によりそれぞれ対応
する画像形成手段を照明し、該各色光に基づく該画像形
成手段に形成された画像を光路形成手段を介して合成
し、投射手段により被投影面上に投射する投射装置にお
いて、該光路形成手段に入射する光軸上の光束の入射角
度をθ、該光路形成手段を構成するガラスミラーの厚み
をｄ、該投射手段のＦＮＯをＦ、該画像形成手段の投射
手段の光軸と該光路形成手段の法線から成る平面方向の
画像ピッチをｐとしたとき、 （ｄ／ｐ）×ｔａｎ（θ）／Ｆ＜３．５ ・・・・・・・・（１） なる条件を満足するように各要素を設定したことを特徴
としている。A projection device of the present invention generates color light from a light beam from at least one light source means by color light selection means, and illuminates corresponding image forming means by the generated color light. In a projection device that synthesizes images formed on the image forming means based on the respective color lights through the optical path forming means and projects the images on the projection surface by the projecting means, a light flux on the optical axis that enters the optical path forming means. Is θ, the thickness of the glass mirror forming the optical path forming means is d, the FNO of the projecting means is F, and the plane direction consisting of the optical axis of the projecting means of the image forming means and the normal line of the optical path forming means. Where p is the image pitch of (d / p) × tan (θ) / F <3.5 (1), each element is set so as to satisfy the condition It has a feature.

【００１５】[0015]

【実施例】図１は本発明を３板式の液晶パネルを用いた
カラー投射装置に適用したときの実施例１の要部概略図
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of the essential portions of a first embodiment when the present invention is applied to a color projection device using a three-plate type liquid crystal panel.

【００１６】同図において、１は白色光源であり、例え
ばメタルハライドランプなどにより成っている。２はリ
フレクターであり、白色光源１から発した光束を効率的
に後述する液晶パネル５Ｇ，５Ｒ，５Ｂの方向に導いて
いる。３はフィルターであり、白色光に含まれる紫外線
と赤外線をカットしている。In the figure, reference numeral 1 denotes a white light source, which is composed of, for example, a metal halide lamp. Reference numeral 2 denotes a reflector, which efficiently guides the luminous flux emitted from the white light source 1 toward liquid crystal panels 5G, 5R, 5B described later. Reference numeral 3 is a filter that blocks ultraviolet rays and infrared rays contained in white light.

【００１７】４は偏光分離手段（光束分離手段）であ
り、透過を利用したガラス板などから成る光学素子を複
数積層しており、所定の偏光成分を多く透過させる光学
特性を有している。Reference numeral 4 denotes a polarized light separating means (light flux separating means), which is a stack of a plurality of optical elements such as glass plates utilizing transmission and has an optical characteristic of transmitting a large amount of a predetermined polarized component.

【００１８】９は第１のダイクロイックミラーであり、
白色光源１からの光束を第１の色光（例えばＧ）と第
２，第３の色光（例えばＲ，Ｂ）に分離している。１０
は第２のダイクロイックミラーであり、第２の色光
（Ｒ）と第３の色光（Ｂ）に分離している。１４は第３
の色光（Ｂ）を反射するミラーで、１３は第１の色光
（Ｇ）を反射するミラーである。１１は第３のダイクロ
イックミラーであり、第１の色光（Ｇ）と第２の色光
（Ｒ）とを合成している。１２は第４のダイクロイック
ミラーであり、第１，第２の色光（Ｇ，Ｒ）と第３の色
光（Ｂ）とを合成している。ミラー１３及びミラー１４
は通常の全反射ミラーでも、或いはダイクロイックミラ
ーでもかまわない。Reference numeral 9 is a first dichroic mirror,
The light flux from the white light source 1 is separated into a first color light (for example, G) and second and third color lights (for example, R and B). 10
Is a second dichroic mirror, which separates the second color light (R) and the third color light (B). 14 is the third
Is a mirror that reflects the colored light (B), and 13 is a mirror that reflects the first colored light (G). Reference numeral 11 denotes a third dichroic mirror, which combines the first color light (G) and the second color light (R). A fourth dichroic mirror 12 combines the first and second color lights (G, R) and the third color light (B). Mirror 13 and mirror 14
May be a normal total reflection mirror or a dichroic mirror.

【００１９】ダイクロイックミラー９，１０，１１，１
２はプレート状のミラーガラスより成り、合成側のダイ
クロイックミラー１１，１２は前記条件式（１）を満足
するように入射角度とミラーの厚みを設定しており、本
実施例では入射角度を４５度より小さくすることによ
り、後述の他の実施例に比べてガラスの厚みを厚く設定
することができる。Dichroic mirrors 9, 10, 11, 1
Reference numeral 2 is made of a plate-shaped mirror glass, and the dichroic mirrors 11 and 12 on the combining side have the incident angle and the mirror thickness set so as to satisfy the conditional expression (1). In the present embodiment, the incident angle is set to 45. By making the thickness smaller than the value, the thickness of the glass can be set to be thicker than in other examples described later.

【００２０】尚、本実施例においてはダイクロイックミ
ラー９，１０で色光選択手段を構成し、ダイクロイック
ミラー１１，１２で光路選択手段（光路形成手段）を構
成している。In this embodiment, the dichroic mirrors 9 and 10 constitute color light selecting means, and the dichroic mirrors 11 and 12 constitute optical path selecting means (optical path forming means).

【００２１】６，７，８は各々コンデンサーレンズであ
り、各液晶パネル５Ｇ，５Ｒ，５Ｂに至る照明光束を後
述する投射レンズ１５のパネル側瞳上に集光している。Reference numerals 6, 7 and 8 denote condenser lenses, respectively, which condense the illumination light flux reaching each of the liquid crystal panels 5G, 5R and 5B on the panel side pupil of the projection lens 15 which will be described later.

【００２２】５Ｇ，５Ｒ，５Ｂは各々画像形成手段とし
ての液晶パネルであり、緑色（Ｇ），赤色（Ｒ），青色
（Ｂ）の各色に対応したモノクローム画像を表示するＴ
Ｎ液晶などの液晶表示素子より成っている。Reference numerals 5G, 5R and 5B denote liquid crystal panels as image forming means, which display monochrome images corresponding to respective colors of green (G), red (R) and blue (B).
It is composed of a liquid crystal display element such as N liquid crystal.

【００２３】本実施例における液晶パネル５Ｒは、第１
のダイクロイックミラー９で反射され、第２のダイクロ
イックミラー１０で反射された赤色光で照明される。液
晶パネル５Ｇは第１のダイクロイックミラーを透過し、
反射ミラー１３で反射された緑色光で照明される。液晶
パネル５Ｂは、第１のダイクロイックミラーで反射され
た第２のダイクロイックミラーを透過した青色光で照明
される。The liquid crystal panel 5R in this embodiment has the first
The red light reflected by the second dichroic mirror 9 and reflected by the second dichroic mirror 10 is illuminated. The liquid crystal panel 5G passes through the first dichroic mirror,
It is illuminated by the green light reflected by the reflection mirror 13. The liquid crystal panel 5B is illuminated with blue light that has been transmitted through the second dichroic mirror that is reflected by the first dichroic mirror.

【００２４】１５は投射手段としてのＦＮＯ（Ｆナンバ
ー）が３．８の投射レンズ（投影レンズ）であり、各液
晶パネル５Ｇ，５Ｒ，５Ｂに形成された画像（投影像原
画）を重ね合わせて被投影面であるスクリーン１６面上
に所定の倍率で拡大投影している。Reference numeral 15 is a projection lens (projection lens) having an FNO (F number) of 3.8 as a projection means, and superimposes the images (original projection images) formed on the respective liquid crystal panels 5G, 5R and 5B. The image is enlarged and projected at a predetermined magnification on the screen 16 that is the projection surface.

【００２５】本実施例においては白色光源１から発した
白色光を各ダイクロイックミラー９，１０，１１，１２
で赤，緑，青の各色光に分離、合成し、これらの各色光
により各々緑，赤，青用の液晶パネル５Ｇ，５Ｒ，５Ｂ
を照明し、これらの各色光に基づく液晶パネル５Ｇ，５
Ｒ，５Ｂの画像を投射レンズ１５によりスクリーン１６
面上に重ねて投射し、カラー画像を得ている。In this embodiment, the white light emitted from the white light source 1 is supplied to the dichroic mirrors 9, 10, 11, 12 respectively.
Separates and synthesizes red, green, and blue color lights with the respective color lights, and liquid crystal panels 5G, 5R, and 5B for green, red, and blue, respectively.
And liquid crystal panels 5G and 5 based on these respective color lights
Images of R and 5B are projected onto the screen 16 by the projection lens 15.
A color image is obtained by projecting them on the surface.

【００２６】次に条件式（１）の技術的な意味について
説明する。Next, the technical meaning of conditional expression (1) will be described.

【００２７】条件式（１）は非点収差の発生量と投射レ
ンズのＦＮＯ、ガラスミラーの厚み、ガラスミラーの設
置角度を関連付ける式で、非点収差はＦＮＯに反比例し
て増大し、ダイクロイックミラーに入射する光軸上の光
束の入射角度θの増大に関係して増大し、ダイクロイッ
クミラーの厚みと画像形成手段における投射レンズの光
軸とダイクロイックミラーの法線から成る平面方向の画
像ピッチとの比ｄ／ｐに比例して増大することを表して
いる。条件式（１）の上限値を越えて値が大きくなると
投影画面上の非点収差が顕著になり画質が悪化してしま
うので良くない。Conditional expression (1) relates the amount of astigmatism generated to the FNO of the projection lens, the thickness of the glass mirror, and the installation angle of the glass mirror. Astigmatism increases in inverse proportion to FNO, and the dichroic mirror Increases in relation to the increase of the incident angle θ of the light beam on the optical axis incident on the optical axis of the dichroic mirror, and the image pitch in the plane direction consisting of the optical axis of the projection lens in the image forming means and the normal to the dichroic mirror. It indicates that the ratio increases in proportion to the ratio d / p. If the value exceeds the upper limit of conditional expression (1), the astigmatism on the projection screen becomes conspicuous and the image quality deteriorates, which is not good.

【００２８】次にこの条件式（１）の具体例を示す。使
用する液晶表示素子の画面サイズを対角で３”で縦横比
が３：４であるパネルとすると、縦方向の画面の大きさ
は （３×２５．４）／５×３＝４５．７mm ＮＴＳＣの画像を投射する場合、縦方向の走査数は４６
０本であるので縦方向のピッチｐは ４５．７／４６０＝０．０９９mm となる。ダイクロイックミラーに入射する角度を４５度
とし、このパネルの画像をＦＮＯ３．８の投射レンズで
投射するとき、条件式（１）より ｄ＜３．５×０．０９９×３．８／ｔａｎ（４５）＝
１．３１ となり、ダイクロイックミラーの厚みを１．３１ｍｍよ
りも薄くすることが望ましいことがわかる。Next, a concrete example of the conditional expression (1) will be shown. Assuming that the screen size of the liquid crystal display device used is 3 "diagonally and the aspect ratio is 3: 4, the vertical screen size is (3 x 25.4) / 5 x 3 = 45.7 mm. When projecting an NTSC image, the number of vertical scans is 46
Since the number is 0, the vertical pitch p is 45.7 / 460 = 0.099 mm. When the angle of incidence on the dichroic mirror is 45 degrees and the image of this panel is projected by the projection lens of FNO 3.8, d <3.5 × 0.099 × 3.8 / tan (45 ) =
It is 1.31, which shows that it is desirable to make the thickness of the dichroic mirror thinner than 1.31 mm.

【００２９】別の例として、パネルのサイズを２”
（３：４）とし、投射レンズのＦＮＯを４、ダイクロイ
ックミラーの厚みを１ｍｍとすると、ピッチｐは （１．５×２５．４）／５×３／４６０＝０．０５０ で、条件式（１）より ｔａｎ（θ）＜０．９２４ θ＜３５ となり、ダイクロイックミラーの入射角度を３５度より
も小さくすることが望ましいことがわかる。As another example, the panel size is 2 ".
If the FNO of the projection lens is 4 and the thickness of the dichroic mirror is 1 mm, the pitch p is (1.5 × 25.4) /5×3/460=0.050, and the conditional expression ( From 1), tan (θ) <0.924 θ <35, which means that it is desirable to make the incident angle of the dichroic mirror smaller than 35 degrees.

【００３０】次に投射レンズと各液晶パネルとの間の光
路中にダイクロイックミラーを光軸に対して傾けて挿入
したときの光学的な影響についてそれぞれ図３、図４、
図５に示した（Ａ）〜（Ｄ）図を用いて説明する。Next, the optical influences when the dichroic mirror is inserted in the optical path between the projection lens and each liquid crystal panel while tilting with respect to the optical axis will be described with reference to FIGS. 3 and 4, respectively.
This will be described with reference to the diagrams (A) to (D) shown in FIG.

【００３１】図３（Ａ）は厚み１ｍｍのダイクロイック
ミラーに入射する光軸上の光束の入射角度θが４５°と
なるように、該ダイクロイックミラーを光軸に対して所
定方向に傾けて配置したときの要部配置図、図３（Ｂ）
は厚み２ｍｍのダイクロイックミラーに入射する光軸上
の光束の入射角度θが４５°となるように、該ダイクロ
イックミラーを光軸に対して所定方向に傾けて配置した
ときの要部配置図、図３（Ｃ）は厚み２ｍｍのダイクロ
イックミラーに入射する光軸上の光束の入射角度θが３
０°となるように、該ダイクロイックミラーを光軸に対
して所定方向に傾けて配置したときの要部配置図、図３
（Ｄ）は厚み１．５ｍｍのダイクロイックミラーに入射
する光軸上の光束の入射角度θが３８°となるように、
該ダイクロイックミラーを光軸に対して所定方向に傾け
て配置したときの要部配置図である。In FIG. 3A, the dichroic mirror is arranged so as to be inclined in a predetermined direction with respect to the optical axis so that the incident angle θ of the light beam incident on the dichroic mirror having a thickness of 1 mm on the optical axis is 45 °. Fig. 3 (B), which shows the layout of the main parts
Is a layout drawing of the main parts when the dichroic mirror is tilted in a predetermined direction with respect to the optical axis so that the incident angle θ of the light beam incident on the dichroic mirror having a thickness of 2 mm on the optical axis is 45 °. 3 (C) has an incident angle θ of 3 on the optical axis that is incident on the dichroic mirror having a thickness of 2 mm.
FIG. 3 is a layout view of main parts when the dichroic mirror is tilted in a predetermined direction with respect to the optical axis so as to be 0 °.
(D) shows that the incident angle θ of the light beam on the optical axis entering the dichroic mirror having a thickness of 1.5 mm is 38 °,
It is a principal part layout when the dichroic mirror is tilted in a predetermined direction with respect to the optical axis.

【００３２】図４（Ａ）〜（Ｄ）は各々図３（Ａ）〜
（Ｄ）に対応した軸上光束のスポットダイアグラムの説
明図、図５（Ａ）〜（Ｄ）は各々図３（Ａ）〜（Ｄ）に
対応した軸上でのＭＴＦ曲線（実線が紙面方向の断面、
点線が紙面に垂直な断面）の説明図である。FIGS. 4A to 4D are respectively FIGS. 3A to 3.
5D is an explanatory diagram of an axial luminous flux spot diagram corresponding to FIG. 3D, and FIGS. 5A to 5D are MTF curves on the axes corresponding to FIGS. Cross section of
It is an explanatory view of a cross section in which a dotted line is perpendicular to the paper surface).

【００３３】厚みの薄いダイクロイックミラーを用いた
図３（Ａ）に示す状態においても非点収差は発生してい
るが、このときの収差量は焦点深度を考慮すると許容で
きる範囲内である。図３（Ｂ）に示す状態ではそれぞれ
の断面方向のピントのピークが図３（Ａ）の状態に比べ
て大きくずれており、これはピントが合わせずらい状態
と成っている。ここで図３（Ｂ）の状態から図３（Ｃ）
の状態に変化させた場合、即ち投射レンズの光軸上の光
束がダイクロイックミラーに入射角度３０°で入射する
ように構成した場合、スポットダイアグラム及びＭＴＦ
曲線はそれぞれ図４（Ｃ）及び図５（Ｃ）に示すように
なる。Astigmatism also occurs in the state shown in FIG. 3A using a thin dichroic mirror, but the aberration amount at this time is within an allowable range in consideration of the depth of focus. In the state shown in FIG. 3 (B), the peak of the focus in each cross-sectional direction is largely deviated from that in the state of FIG. 3 (A), which is a state in which it is difficult to focus. Here, from the state of FIG. 3 (B) to FIG. 3 (C)
When the state is changed to the above state, that is, when the light flux on the optical axis of the projection lens is configured to enter the dichroic mirror at an incident angle of 30 °, the spot diagram and the MTF are shown.
The curves are as shown in FIG. 4 (C) and FIG. 5 (C), respectively.

【００３４】これは図３（Ａ）の状態のスポットダイア
グラム（図４（Ａ））及びＭＴＦ曲線（図５（Ａ））と
ほぼ同等であり、これにより図３（Ａ）の状態と同程度
のピントのずれに抑えることができ、又ダイクロイック
ミラーの厚みをまして強度を強めつつ、かつ解像度を良
好に保つことができる。又図４（Ｄ）、図５（Ｄ）より
図３（Ａ）と図３（Ｃ）の中間の構成の場合においても
同等な光学性能が得られる。This is almost the same as the spot diagram (FIG. 4 (A)) and the MTF curve (FIG. 5 (A)) in the state of FIG. The focus shift can be suppressed, and the thickness can be increased by increasing the thickness of the dichroic mirror while maintaining good resolution. Further, similar optical performance can be obtained even in the case of the configuration intermediate between FIGS. 3A and 3C from FIGS. 4D and 5D.

【００３５】このように本実施例においては前述の条件
式（１）を満足させるように各要素を設定することによ
り、光軸に対して傾けて配置したダイクロイックミラー
の厚みによる非点収差を低減させることができ、これに
より良好なる投影画像をスクリーン１６面上で得てい
る。As described above, in the present embodiment, by setting each element so as to satisfy the above-mentioned conditional expression (1), the astigmatism due to the thickness of the dichroic mirror arranged at an angle with respect to the optical axis is reduced. Therefore, a good projection image is obtained on the screen 16 surface.

【００３６】尚、本実施例の偏光分離手段４は薄い肉厚
の硝子板（光学素子）を複数枚（例えば６枚）、波長に
比べて長い間隔をあけて略平行となるように積層して構
成している。The polarized light separating means 4 of the present embodiment is formed by laminating a plurality of thin glass plates (optical elements) (for example, 6 sheets) so as to be substantially parallel to each other with a longer interval than the wavelength. Are configured.

【００３７】そして全体として複数面（１２面）の透過
面を有するようにして、これらの透過面に光束がブリュ
ースター角θで入射するようにして、Ｓ偏光成分の光束
の透過率を高めている。Then, as a whole, a plurality of (12) transmissive surfaces are provided, and the light flux is incident on these transmissive surfaces at the Brewster angle θ to enhance the transmittance of the light flux of the S-polarized component. There is.

【００３８】図２は本発明を３板式のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例２の要部概略
図である。同図において図１に示した要素と同一要素に
は同符番を付している。FIG. 2 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 when the present invention is applied to a projection device using a three-plate color liquid crystal panel. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００３９】２９は第１のダイクロイックミラーであ
り、白色光源１からの光束を第１の色光（例えばＧ）と
第２、第３の色光（Ｒ，Ｂ）に分離している。３０は第
２のダイクロイックミラーであり、第２の色光（Ｒ）と
第３の色光（Ｂ）に分離している。３３は第１の色光
（Ｇ）を反射する反射ミラーで、３４は第３の色光
（Ｂ）を反射する反射ミラーである。３１は第３のダイ
クロイックミラーであり、第１の色光（Ｇ）と第２の色
光（Ｒ）とを合成している。３２は第４のダイクロイッ
クミラーであり、第１、第２の色光（Ｇ，Ｒ）と第３の
色光（Ｂ）とを合成している。Reference numeral 29 is a first dichroic mirror, which separates the light flux from the white light source 1 into a first color light (for example, G) and second and third color lights (R, B). Reference numeral 30 denotes a second dichroic mirror, which separates the second color light (R) and the third color light (B). Reference numeral 33 is a reflection mirror that reflects the first color light (G), and 34 is a reflection mirror that reflects the third color light (B). Reference numeral 31 is a third dichroic mirror, which combines the first color light (G) and the second color light (R). A fourth dichroic mirror 32 combines the first and second colored lights (G, R) and the third colored light (B).

【００４０】本実施例におけるダイクロイックミラー２
９，３０，３１，３２はプレート状のミラーガラスより
成り、前述の条件式（１）を満足するようにダイクロイ
ックミラー３１，３２を光軸に対して傾けており、所定
の厚みを有している。Dichroic mirror 2 in this embodiment
Reference numerals 9, 30, 31, 32 are made of plate-shaped mirror glass, and the dichroic mirrors 31, 32 are tilted with respect to the optical axis so as to satisfy the above-mentioned conditional expression (1) and have a predetermined thickness. There is.

【００４１】尚、本実施例においては第１、第２のダイ
クロイックミラー２９，３０の各要素で色光選択手段を
構成し、第３、第４のダイクロイックミラー３１，３２
の各要素で光路形成手段を構成している。In this embodiment, the color light selecting means is constituted by the respective elements of the first and second dichroic mirrors 29 and 30, and the third and fourth dichroic mirrors 31 and 32 are provided.
The respective elements constitute the optical path forming means.

【００４２】２６，２７，２８は各々コンデンサーレン
ズであり、各液晶パネル２５Ｇ，２５Ｒ，２５Ｂに至る
照明光束を投射レンズ１５のパネル側瞳近傍に集光して
いる。２５Ｇ，２５Ｒ，２５Ｂは各々画像形成手段とし
ての液晶パネルであり、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、青色
（Ｂ）の各色に対応したモノクローム画像を表示するＴ
Ｎ型などの液晶表示素子より成っている。Reference numerals 26, 27 and 28 denote condenser lenses, which collect the illumination light flux reaching the liquid crystal panels 25G, 25R and 25B in the vicinity of the panel side pupil of the projection lens 15. Reference numerals 25G, 25R, and 25B denote liquid crystal panels as image forming means, which display a monochrome image corresponding to each color of green (G), red (R), and blue (B).
It is made up of an N-type liquid crystal display element.

【００４３】本実施例においては白色光源１からの白色
光をダイクロイックミラー２９，３０，３１，３２で
緑、赤、青の各色光に色分離（又合成）し、これら緑、
赤、青の各色光により各々緑、赤、青用の液晶パネル２
５Ｇ，２５Ｒ，２５Ｂを照明し、これらの各色光に基づ
く液晶パネル２５Ｇ，２５Ｒ，２５Ｂの画像（投影像原
画）を投射レンズ１５によりスクリーン１６面上に重ね
て拡大投射し、カラー画像を得ている。In the present embodiment, the white light from the white light source 1 is separated (or combined) into green, red and blue lights by the dichroic mirrors 29, 30, 31 and 32, and these green lights are
Liquid crystal panel 2 for green, red, and blue, respectively, by red and blue light
5G, 25R, 25B are illuminated, and images (projected image original images) of the liquid crystal panels 25G, 25R, 25B based on the respective color lights are superimposed and projected on the screen 16 surface by the projection lens 15 to obtain a color image. There is.

【００４４】図６は本発明を反射型のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例３の要部概略
図である。同図において図１に示した要素と同一要素に
は同符番を付している。FIG. 6 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 when the present invention is applied to a projection device using a reflective color liquid crystal panel. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００４５】同図において５４は偏光ビームスプリッタ
ーであり、白色光源１から発した光束のうちＳ偏光成分
を反射し、画像形成手段としての緑（Ｇ）、赤（Ｒ）
色、青（Ｂ）色用の反射型の各液晶パネル５５Ｇ，５５
Ｒ，５５Ｂに導き、かつ該液晶パネル５５Ｇ，５５Ｒ，
５５Ｂで画像情報に基づいて偏光方向が９０°回転した
Ｐ偏光成分の光束を透過し、投射レンズ１５に導いてい
る。In the figure, reference numeral 54 is a polarization beam splitter, which reflects the S-polarized component of the light beam emitted from the white light source 1 and serves as an image forming means of green (G) and red (R).
Reflective liquid crystal panels 55G and 55 for blue and blue (B) colors
R, 55B, and the liquid crystal panels 55G, 55R,
At 55B, the light flux of the P-polarized component whose polarization direction is rotated by 90 ° based on the image information is transmitted and guided to the projection lens 15.

【００４６】投射レンズ１５は各液晶パネル５５Ｇ，５
５Ｒ，５５Ｂの画像（投影像原画）を重ねてスクリーン
１６面上に投射（投影）している。５６，５７，５８は
各々コンデンサーレンズであり、各液晶パネル５５Ｇ，
５５Ｒ，５５Ｂに至る照明光束を投射レンズ１５のパネ
ル側瞳上に集光している。The projection lens 15 is composed of the liquid crystal panels 55G and 5G.
Images of 5R and 55B (original projection images) are superimposed and projected (projected) onto the screen 16 surface. Reference numerals 56, 57, and 58 are condenser lenses, and each liquid crystal panel 55G,
The illumination luminous fluxes reaching 55R and 55B are condensed on the panel side pupil of the projection lens 15.

【００４７】５９は第１のダイクロイックミラーであ
り、偏光ビームスプリッター５４で反射された光束のう
ち第１の色光（例えばＧ）と第２、第３の色光（Ｒ，
Ｂ）に分離又は合成している。６０は第２のダイクロイ
ックミラーであり、第２の色光（Ｒ）と第３の色光
（Ｂ）に分離又は合成している。Reference numeral 59 denotes a first dichroic mirror, which is a first color light (for example, G) and second and third color lights (R, R) of the light flux reflected by the polarization beam splitter 54.
Separated or synthesized in B). A second dichroic mirror 60 separates or combines the second color light (R) and the third color light (B).

【００４８】本実施例におけるダイクロイックミラー５
９，６０はプレート状のミラーガラスより成り、各ダイ
クロイックミラー５９，６０に入射する光軸上の光束の
入射角度θと該ダイクロイックミラー５９，６０の厚み
が前述の条件式（１）を満足するように各要素を設定し
ている。Dichroic mirror 5 in this embodiment
Reference numerals 9 and 60 are made of plate-like mirror glass, and the incident angle θ of the light beam on the optical axis incident on the dichroic mirrors 59 and 60 and the thickness of the dichroic mirrors 59 and 60 satisfy the conditional expression (1). Each element is set as follows.

【００４９】尚、本実施例においては第１、第２のダイ
クロイックミラー５９，６０の各要素で光路形成手段
（及び色光選択手段）を構成している。In this embodiment, each element of the first and second dichroic mirrors 59, 60 constitutes an optical path forming means (and color light selecting means).

【００５０】本実施例においては白色光源１から発した
光束のうち偏光ビームスプリッター５４によりＳ偏光成
分のみを反射させた後、ダイクロイックミラー５９，６
０で緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）の各色光に色分離
し、これら緑、赤、青の各色光により各々緑、赤、青用
の液晶パネル５５Ｇ，５５Ｒ，５５Ｂに形成された画像
を照明している。In this embodiment, of the light beam emitted from the white light source 1, only the S-polarized component is reflected by the polarization beam splitter 54, and then the dichroic mirrors 59 and 6 are used.
At 0, the light is separated into green (G), red (R), and blue (B) color lights, and these green, red, and blue color lights are used to form liquid crystal panels 55G, 55R, and 55B for green, red, and blue, respectively. Illuminates the formed image.

【００５１】そして各液晶パネル５５Ｇ，５５Ｒ，５５
Ｂの光学的性質により画像の各画素に基づいて偏光面を
回転した偏光（Ｐ偏光）が反射光束として得られる。こ
のときの画像に基づくＰ偏光成分は偏光ビームスプリッ
ター５４を通過する。Each liquid crystal panel 55G, 55R, 55
Due to the optical property of B, polarized light (P polarized light) whose polarization plane is rotated based on each pixel of the image is obtained as a reflected light flux. The P-polarized component based on the image at this time passes through the polarization beam splitter 54.

【００５２】これにより緑、赤、青用の液晶パネル５５
Ｇ，５５Ｒ，５５Ｂに形成された画像をダイクロイック
ミラー５９，６０を介して重ね合わせて投射レンズ１５
によりスクリーン１６面上に所定の倍率で拡大投影して
いる。As a result, the liquid crystal panel 55 for green, red and blue
The images formed on the G, 55R, and 55B are overlapped via the dichroic mirrors 59 and 60, and the projection lens 15
Thus, the image is enlarged and projected on the screen 16 at a predetermined magnification.

【００５３】図７は本発明を３板式のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例４の要部概略
図である。同図において図１に示した要素と同一要素に
は同符番を付している。FIG. 7 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 4 when the present invention is applied to a projection device using a three-plate color liquid crystal panel. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００５４】７９は第１のダイクロイックミラーであ
り、白色光源１からの光束を第１の色光（例えばＲ）と
第２，第３の色光（Ｇ，Ｂ）に分離している。８０は第
２のダイクロイックミラーであり、第２の色光（Ｇ）と
第３の色光（Ｂ）に分離している。８３は第１の色光
（Ｒ）を反射する反射ミラーで、８４は第３の色光
（Ｂ）を反射する反射ミラーである。８１は第３のダイ
クロイックミラーであり、第１の色光（Ｒ）と第２の色
光（Ｇ）とを合成している。８２は第４のダイクロイッ
クミラーであり、第３の色光（Ｂ）と第１，第２の色光
（Ｒ，Ｇ）とを合成している。Reference numeral 79 is a first dichroic mirror, which separates the light flux from the white light source 1 into a first color light (for example, R) and second and third color lights (G, B). Reference numeral 80 denotes a second dichroic mirror, which separates the second color light (G) and the third color light (B). Reference numeral 83 is a reflection mirror that reflects the first color light (R), and 84 is a reflection mirror that reflects the third color light (B). Reference numeral 81 denotes a third dichroic mirror, which combines the first color light (R) and the second color light (G). Reference numeral 82 denotes a fourth dichroic mirror, which combines the third colored light (B) with the first and second colored lights (R, G).

【００５５】本実施例におけるダイクロイックミラー７
９，８０，８１，８２はプレート状のミラーガラスより
なり、前述の条件式（１）を満足するようにダイクロイ
ックミラー８１，８２を光軸に対して傾けており、所定
の厚みを有している。Dichroic mirror 7 in this embodiment
Reference numerals 9, 80, 81, and 82 are made of plate-shaped mirror glass, and the dichroic mirrors 81 and 82 are tilted with respect to the optical axis so as to satisfy the conditional expression (1), and have a predetermined thickness. There is.

【００５６】本実施例においては、第１、第２のダイク
ロイックミラー７９，８０の各要素で色光選択手段を構
成し、第３，第４のダイクロイックミラー８１，８２の
各要素で光路形成手段を構成している。In the present embodiment, each of the first and second dichroic mirrors 79 and 80 constitutes a color light selecting means, and each of the third and fourth dichroic mirrors 81 and 82 constitutes an optical path forming means. I am configuring.

【００５７】７６，７７，７８は各々コンデンサーレン
ズであり、各液晶パネル７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂに至る
照明光束を投射レンズ１５のパネル側瞳近傍に集光して
いる。７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂは各々画像形成手段とし
ての液晶パネルであり、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色
（Ｂ）の各色に対応したモノクローム画像を表示するＴ
Ｎ型等の液晶表示素子より成っている。Reference numerals 76, 77, and 78 are condenser lenses, which collect the illumination light flux reaching the liquid crystal panels 75R, 75G, and 75B near the pupil of the projection lens 15 on the panel side. Reference numerals 75R, 75G, and 75B denote liquid crystal panels as image forming means, which display a monochrome image corresponding to each color of red (R), green (G), and blue (B).
It is composed of an N-type liquid crystal display element or the like.

【００５８】本実施例においては、第３，第４のダイク
ロイックミラー８１，８２に入射する光軸上の光束の入
射角度が図１の実施例１や図２の実施例２より大きくな
るように該第３，第４のダイクロックミラー８１，８２
を光軸に対して傾けて配置しているが、該ダイクロイッ
クミラー８１，８２の厚みを条件式（１）の範囲内で充
分に薄くすれば本発明の主旨は逸脱することはない。In the present embodiment, the incident angle of the light beam on the optical axis incident on the third and fourth dichroic mirrors 81, 82 is set to be larger than that of the embodiment 1 of FIG. 1 or the embodiment 2 of FIG. The third and fourth dichroic mirrors 81 and 82
Is arranged so as to be inclined with respect to the optical axis, but if the thickness of the dichroic mirrors 81 and 82 is made sufficiently thin within the range of the conditional expression (1), it does not deviate from the gist of the present invention.

【００５９】図８は本発明を３板式のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例５の要部概略
図である。同図において、図１に示した要素と同一要素
には同符番を付している。FIG. 8 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 5 when the present invention is applied to a projection apparatus using a three-plate color liquid crystal panel. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００６０】２０９は第１のダイクロイックミラーであ
り、白色光源１からの光束を第１の色光（例えばＧ）と
第２，第３の色光（Ｒ，Ｂ）に分離している。２１０は
第２のダイクロイックミラーであり、第２の色光（Ｒ）
と第３の色光（Ｂ）に分離している。２１３は第１の色
光（Ｇ）を反射する反射ミラーで、２１４は第３の色光
（Ｂ）を反射する反射ミラーである。２１１は第３のダ
イクロイックミラーであり、第１の色光（Ｇ）と第２の
色光（Ｒ）とを合成している。２１２は第４のダイクロ
イックミラーであり、第３の色光（Ｂ）と第１，第２の
色光（Ｇ，Ｒ）とを合成している。A first dichroic mirror 209 separates the light beam from the white light source 1 into a first color light (for example, G) and second and third color lights (R, B). 210 is a second dichroic mirror, which is a second color light (R)
And the third color light (B) is separated. Reference numeral 213 is a reflection mirror that reflects the first color light (G), and 214 is a reflection mirror that reflects the third color light (B). Reference numeral 211 denotes a third dichroic mirror, which combines the first color light (G) and the second color light (R). Reference numeral 212 denotes a fourth dichroic mirror, which combines the third color light (B) with the first and second color lights (G, R).

【００６１】本実施例におけるダイクロイックミラー２
０９，２１０，２１１，２１２はプレート状のミラーガ
ラスよりなり、前述の条件式（１）を満足するようにダ
イクロイックミラー２１１，２１２を光軸に対して傾け
ており、所定の厚みを有している。Dichroic mirror 2 in this embodiment
09, 210, 211, and 212 are made of plate-shaped mirror glass, and the dichroic mirrors 211 and 212 are tilted with respect to the optical axis so as to satisfy the conditional expression (1), and have a predetermined thickness. There is.

【００６２】本実施例においては、第１，第２のダイク
ロイックミラー２０９，２１０の各要素で色光選択手段
を構成し、第３，第４のダイクロイックミラー２１１，
２１２の各要素で光路形成手段を構成している。In this embodiment, the color light selecting means is constituted by the respective elements of the first and second dichroic mirrors 209 and 210, and the third and fourth dichroic mirrors 211,
Each element 212 constitutes an optical path forming means.

【００６３】２０６，２０７，２０８は各々コンデンサ
ーレンズであり、各液晶パネル２０５Ｇ，２０５Ｒ，２
０５Ｂに至る照明光束を投射レンズ１５のパネル側瞳近
傍に集光している。２０５Ｇ，２０５Ｒ，２０５Ｂは各
々画像形成手段としての液晶パネルであり、緑色
（Ｇ），赤色（Ｒ），青色（Ｂ）の各色に対応したモノ
クローム画像を表示するＴＮ型等の液晶表示素子より成
っている。Reference numerals 206, 207 and 208 denote condenser lenses, respectively, and the respective liquid crystal panels 205G, 205R and 2
The illumination light flux reaching 05B is condensed near the panel side pupil of the projection lens 15. Reference numerals 205G, 205R and 205B denote liquid crystal panels as image forming means, each of which includes a TN type liquid crystal display element for displaying a monochrome image corresponding to each color of green (G), red (R) and blue (B). ing.

【００６４】本実施例においては、良好なる投影画像を
得ると共に前述した他の実施例１〜４に比べて各液晶パ
ネル２０５Ｇ，２０５Ｒ，２０５Ｂの周囲の空間を広く
とることができるという副次的効果も得ることができ
る。このことは例えば各液晶パネル２０５Ｇ，２０５
Ｒ，２０５Ｂを冷却したい場合、特に空冷を行なうとき
非常に有利となる。In the present embodiment, a good projection image can be obtained, and the space around each liquid crystal panel 205G, 205R, 205B can be widened as compared with the other embodiments 1 to 4 described above. The effect can also be obtained. This means that, for example, each liquid crystal panel 205G, 205
This is very advantageous when it is desired to cool R, 205B, especially when air cooling is performed.

【００６５】図９は本発明を３板式のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例６の要部概略
図である。同図において、図１に示した要素と同一要素
には同符番を付している。FIG. 9 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 6 when the present invention is applied to a projection device using a three-plate color liquid crystal panel. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００６６】同図において、２４は偏光分離手段（光束
分割手段）であり、反射を利用した硝子板等から成る光
学素子を複数個積層しており、所定の偏光成分を多く反
射させる光学特性を有している。In the figure, reference numeral 24 denotes a polarized light separating means (light beam dividing means), which is formed by laminating a plurality of optical elements such as a glass plate utilizing reflection, and has optical characteristics for reflecting a large amount of a predetermined polarized component. Have

【００６７】３０９は第１のダイクロイックミラーであ
り、白色光源１からの光束を第１の色光（例えばＲ）と
第２，第３の色光（Ｂ，Ｇ）に分離している。３１０は
第２のダイクロイックミラーであり、第２の色光（Ｂ）
と第３の色光（Ｇ）に分離している。３１３は第１の色
光（Ｒ）を反射する反射ミラーで、３１４は第３の色光
（Ｇ）を反射する反射ミラーである。３１１は第３のダ
イクロイックミラーであり、第１の色光（Ｒ）と第２の
色光（Ｂ）とを合成している。３１２は第４のダイクロ
イックミラーであり、第３の色光（Ｇ）と第１，第２の
色光（Ｒ，Ｂ）とを合成している。Reference numeral 309 denotes a first dichroic mirror, which separates the light beam from the white light source 1 into a first color light (for example, R) and second and third color lights (B, G). Reference numeral 310 is a second dichroic mirror, which is a second colored light (B).
And the third color light (G) is separated. Reference numeral 313 is a reflection mirror that reflects the first color light (R), and 314 is a reflection mirror that reflects the third color light (G). Reference numeral 311 is a third dichroic mirror, which combines the first color light (R) and the second color light (B). A fourth dichroic mirror 312 combines the third colored light (G) with the first and second colored lights (R, B).

【００６８】本実施例におけるダイクロイックミラー３
０９，３１０，３１１，３１２もプレート状のミラーガ
ラスよりなり、前述の条件式（１）を満足するようにダ
イクロイックミラー３１１，３１２を光軸に対して傾け
ており、所定の厚みを有している。Dichroic mirror 3 in this embodiment
09, 310, 311 and 312 are also made of plate-shaped mirror glass, and the dichroic mirrors 311 and 312 are tilted with respect to the optical axis so as to satisfy the conditional expression (1), and have a predetermined thickness. There is.

【００６９】本実施例においても第１，第２のダイクロ
イックミラー３０９，３１０の各要素で色光選択手段を
構成し、第３，第４のダイクロイックミラー３１１，３
１２の各要素で光路形成手段を構成している。Also in this embodiment, the color light selecting means is constituted by the respective elements of the first and second dichroic mirrors 309 and 310, and the third and fourth dichroic mirrors 311 and 3 are provided.
Each of 12 elements constitutes an optical path forming means.

【００７０】３０５Ｒ，３０５Ｂ，３０５Ｇは各々画像
形成手段としての液晶パネルであり、赤色（Ｒ），青色
（Ｂ），緑色（Ｇ）の各色に対応したモノクローム画像
を表示するＴＮ型等の液晶表示素子より成っている。３
０６，３０７，３０８は各々コンデンサーレンズであ
り、各液晶パネル３０５Ｒ，３０５Ｂ，３０５Ｇに至る
照明光束を投射レンズ１５のパネル側瞳近傍に集光して
いる。Reference numerals 305R, 305B, and 305G denote liquid crystal panels as image forming means, which are TN type liquid crystal displays for displaying monochrome images corresponding to respective colors of red (R), blue (B), and green (G). It is made up of elements. Three
Reference numerals 06, 307, and 308 denote condenser lenses, which collect the illumination light flux reaching the liquid crystal panels 305R, 305B, and 305G near the panel side pupil of the projection lens 15.

【００７１】本実施例の構成では、投射レンズ１５に近
いダイクロイックミラー３１２を透過する光束はＲＧＢ
３色のうちＢ及びＲの２色なので、本発明を適用する意
義が大きい実施例であるといえる。In the structure of this embodiment, the light flux passing through the dichroic mirror 312 close to the projection lens 15 is RGB.
Since there are two colors of B and R among the three colors, it can be said that the present invention is an embodiment to which the present invention has great significance.

【００７２】ところで、非常に薄い硝子板にダイクロッ
クイック膜を蒸着処理すると、硝子板が反ってしまい投
影される画像に悪影響を与える。この影響は同じ反り具
合でも投射レンズに近い程大きく、図１の実施例１を例
にとるとダイクロイックミラー１２の歪みは極力避けた
ほうが良い。そのような観点から、図１の実施例１では
前述した条件式（１）を越えない範囲でダイクロイック
ミラー１２をダイクロイックミラー１１より厚くした。By the way, when the dichroic film is vapor-deposited on a very thin glass plate, the glass plate is warped, which adversely affects the projected image. Even if the warp is the same, this effect becomes larger as the projection lens is closer to the projection lens. Therefore, taking the example 1 of FIG. 1 as an example, it is better to avoid the distortion of the dichroic mirror 12 as much as possible. From such a viewpoint, in Example 1 of FIG. 1, the dichroic mirror 12 is made thicker than the dichroic mirror 11 within a range not exceeding the conditional expression (1) described above.

【００７３】又、前述したように非点収差を逓減する為
には光路形成手段としてのダイクロイックミラーの厚み
を薄くした方が好ましい。Further, as described above, in order to gradually reduce the astigmatism, it is preferable to reduce the thickness of the dichroic mirror as the optical path forming means.

【００７４】以上の２点を鑑みると、光路形成手段（色
合成系）を構成するダイクロイックミラーのうち投射レ
ンズに遠い方のダイクロイックミラーはその厚みを更に
薄くすることが望ましく、投射レンズに近いダイクロイ
ックミラーの厚みをｄ₁ 、投射レンズから遠いダイクロ
イックミラーの厚みをｄ₂ とした時、ｄ₁ ＞ｄ₂ となる
ように構成することで更に良好な投影画像を得られる。In view of the above two points, it is desirable to further reduce the thickness of the dichroic mirror farther from the projection lens among the dichroic mirrors forming the optical path forming means (color combining system), and the dichroic mirror close to the projection lens. the thickness of the mirror d _1, when the thickness of the far dichroic mirror from the projection lens and the d _2, obtained a better projected image by configuring such that d _1> d _2.

【００７５】以上のように各実施例においては前述の条
件式（１）を満足させるように各要素を設定することに
より、光軸に対して傾けて配置したダイクロイックミラ
ーの厚みによる非点収差を低減させることができる。As described above, in each embodiment, by setting each element so as to satisfy the above-mentioned conditional expression (1), the astigmatism due to the thickness of the dichroic mirror arranged at an angle with respect to the optical axis is eliminated. Can be reduced.

【００７６】尚、３つの液晶パネルに形成された各画像
を光路形成手段（ダイクロイックミラー）で重ね合わす
ことができる構成であれば、特に前述した実施例１〜６
の構成に限らず、どのような構成であっても良い。If the images formed on the three liquid crystal panels can be superposed on each other by the optical path forming means (dichroic mirror), the above-mentioned first to sixth embodiments will be described in particular.
Not limited to the above configuration, any configuration may be used.

【００７７】又、カラー画像の投射装置に限らず、２つ
の画像を合成して投射する、例えばステレオ投射装置に
も本発明は前述の実施例と同様に適用することができ
る。Further, the present invention can be applied not only to the color image projecting device but also to a stereo projecting device for synthesizing and projecting two images, for example, similarly to the above-mentioned embodiment.

【００７８】[0078]

【発明の効果】本発明によれば前述の条件式を満足する
ように各要素を適切に設定することにより、光路形成手
段としてのダイクロイックミラーを光軸に対して傾けて
配置したときの厚みによる非点収差を低減させることが
でき、又該ダイクロイックミラーで透過又は反射する光
束共に良好なる画像（投影像原画）を被投影面上に投射
（投影）することができる投射装置を達成することがで
きる。According to the present invention, by appropriately setting each element so as to satisfy the above-mentioned conditional expression, it is possible to adjust the thickness when the dichroic mirror as the optical path forming means is arranged tilted with respect to the optical axis. (EN) A projection device capable of reducing astigmatism and capable of projecting (projecting) an excellent image (original image of a projected image) with a light beam transmitted or reflected by the dichroic mirror onto a projection surface. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明を３板式のカラー液晶パネルを用いた
投射装置に適用したときの実施例１の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment when the present invention is applied to a projection device using a three-plate color liquid crystal panel.

【図２】 本発明を３板式のカラー液晶パネルを用いた
投射装置に適用したときの実施例２の要部概略図FIG. 2 is a schematic view of a main part of a second embodiment when the present invention is applied to a projection device using a three-plate color liquid crystal panel.

【図３】 投射レンズと液晶パネルとの間にダイクロイ
ックミラーを所定の角度で配置したときの配置図FIG. 3 is an arrangement diagram when a dichroic mirror is arranged between a projection lens and a liquid crystal panel at a predetermined angle.

【図４】 図３に対応した軸上光束のスポットダイアグ
ラムを示した説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a spot diagram of an axial luminous flux corresponding to FIG.

【図５】 図３に対応した軸上でのＭＴＦ曲線を示した
説明図5 is an explanatory diagram showing an MTF curve on the axis corresponding to FIG.

【図６】 本発明を３板式の反射型のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例３の要部概略
図FIG. 6 is a schematic view of a main part of a third embodiment when the present invention is applied to a projection device using a three-plate type reflective color liquid crystal panel.

【図７】 本発明を３板式の反射型のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例４の要部概略
図FIG. 7 is a schematic view of a main part of a fourth embodiment when the present invention is applied to a projection device using a three-plate type reflective color liquid crystal panel.

【図８】 本発明を３板式の反射型のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例５の要部概略
図FIG. 8 is a schematic view of a main part of a fifth embodiment when the present invention is applied to a projection device using a three-plate type reflective color liquid crystal panel.

【図９】 本発明を３板式の反射型のカラー液晶パネル
を用いた投射装置に適用したときの実施例６の要部概略
図FIG. 9 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 6 when the present invention is applied to a projection device using a three-plate type reflective color liquid crystal panel.

【図１０】 従来の３板式のカラー液晶パネルを用いた
投射装置の要部概略図FIG. 10 is a schematic view of a main part of a conventional projection device using a three-plate color liquid crystal panel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光源 ２ リフレクター ３ フィルター ４，２４ 偏光分離装置 ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ 画像形成手段（液晶パネル） ２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ 画像形成手段（液晶パネル） ５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ 画像形成手段（液晶パネル） ７５Ｒ，７５Ｇ，７５Ｂ 画像形成手段（液晶パネル） ２０５Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂ 画像形成手段（液晶パ
ネル） ３０５Ｒ，３０５Ｇ，３０５Ｂ 画像形成手段（液晶パ
ネル） ６，７，８ コンデンサーレンズ ２６，２７，２８ コンデンサーレンズ ５６，５７，５８ コンデンサーレンズ ７６，７７，７８ コンデンサーレンズ ２０６，２０７，２０８ コンデンサーレンズ ３０６，３０７，３０８ コンデンサーレンズ ９，１０，２９，３０ 色光選択手段（ダイクロ
イックミラー） ７９，８０，２０９，２１０ 色光選択手段（ダイクロ
イックミラー） １１，１２，３１，３２ 光路形成手段（ダイクロイッ
クミラー） ５９，６０，８１，８２ 光路形成手段（ダイクロイッ
クミラー） ２１１，２１２ 光路形成手段（ダイクロイックミラ
ー） ３１１，３１２ 光路形成手段（ダイクロイックミラ
ー） １３，１４，３３，３４，８３，８４ 反射ミラー ２１３，２１４，３１３，３１４ 反射ミラー １５ 投射手段（投射レンズ） １６ 被投影面（スクリーン） ５４ 偏光ビームスプリッター1 Light Source 2 Reflector 3 Filter 4, 24 Polarization Separation Device 5R, 5G, 5B Image Forming Means (Liquid Crystal Panel) 25R, 25G, 25B Image Forming Means (Liquid Crystal Panel) 55R, 55G, 55B Image Forming Means (Liquid Crystal Panel) 75R, 75G, 75B Image forming means (liquid crystal panel) 205R, 205G, 205B Image forming means (liquid crystal panel) 305R, 305G, 305B Image forming means (liquid crystal panel) 6, 7, 8 Condenser lens 26, 27, 28 Condenser lens 56, 57,58 condenser lens 76,77,78 condenser lens 206,207,208 condenser lens 306,307,308 condenser lens 9,10,29,30 color light selecting means (dichroic mirror) 79,80,209,210 color light Selection means (dichroic mirror) 11, 12, 31, 32 Optical path forming means (dichroic mirror) 59, 60, 81, 82 Optical path forming means (dichroic mirror) 211, 212 Optical path forming means (dichroic mirror) 311, 312 Optical path forming means (Dichroic mirror) 13, 14, 33, 34, 83, 84 Reflecting mirror 213, 214, 313, 314 Reflecting mirror 15 Projecting means (projecting lens) 16 Projected surface (screen) 54 Polarizing beam splitter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 少なくとも１つの光源手段からの光束を
色光選択手段により色光を生成し、該生成された色光に
よりそれぞれ対応する画像形成手段を照明し、該各色光
に基づく該画像形成手段に形成された画像を光路形成手
段を介して合成し、投射手段により被投影面上に投射す
る投射装置において、該光路形成手段に入射する光軸上
の光束の入射角度をθ、該光路形成手段を構成するガラ
スミラーの厚みをｄ、該投射手段のＦＮＯをＦ、該画像
形成手段の投射手段の光軸と該光路形成手段の法線から
成る平面方向の画像ピッチをｐとしたとき、 （ｄ／ｐ）×ｔａｎ（θ）／Ｆ＜３．５ なる条件を満足するように各要素を設定したことを特徴
とする投射装置。1. A light flux from at least one light source means is generated by a color light selecting means to illuminate corresponding image forming means with the generated color light, and the image forming means is formed based on the respective color light. In a projection device in which the formed images are combined through an optical path forming means and projected onto a projection surface by a projecting means, the incident angle of the light flux on the optical axis entering the optical path forming means is θ, and the optical path forming means is When the thickness of the constituent glass mirror is d, the FNO of the projection means is F, and the image pitch in the plane direction consisting of the optical axis of the projection means of the image forming means and the normal line of the optical path forming means is p, (d /P)×tan(θ)/F<3.5. A projection apparatus in which each element is set so as to satisfy the condition.