JPH11160656A - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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Publication number
JPH11160656A
JPH11160656A JP9340525A JP34052597A JPH11160656A JP H11160656 A JPH11160656 A JP H11160656A JP 9340525 A JP9340525 A JP 9340525A JP 34052597 A JP34052597 A JP 34052597A JP H11160656 A JPH11160656 A JP H11160656A
Authority
JP
Japan
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light
optical system
value
color
cross dichroic
Prior art date
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Pending
Application number
JP9340525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hattori
徹夫 服部
Kazufumi Ishibashi
和史 石橋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9340525A priority Critical patent/JPH11160656A/en
Publication of JPH11160656A publication Critical patent/JPH11160656A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection display device constituted so that optically stable performance is secured with respect to the various kinds of thermal stress and external stress and the deterioration of image quality and the deviation of pixels are reduced even when an optical member constituted of a transmitting optical block is adopted. SOLUTION: This projection display device is provided with a light valve 104, a cross dichroic prism 103 for colorsynthesizing emitted light and a polarizing beam splitter 102 detecting the light synthesized by the prism 103 and fetching the modulated light. Then, a light transmitting material constituting the prism 103 and the splitter 102 is formed so that wavelength whose absolute value of a photoelastic constant becomes the minimum exists in a B light wavelength area or a G light wavelength area. As for two adjacent sets of prism members G1, G2, G3 and G4 out of four prism members constituting the prism 103, the difference of a refractive index between two prism members constituting two respective sets is <=0.0005.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調素子
(ライトバルブ)を使用した投射型表示装置に関し、特
に応力の影響に対して光学的に安定な性能を確保し、投
射像の画質劣化を効果的に抑える構造を備えた投射型表
示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 type display device using a spatial light modulator (light valve), and more particularly, to secure optically stable performance against the influence of stress and to reduce the image quality of a projected image. The present invention relates to a projection type display device having a structure for effectively suppressing the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、投射型表示装置に用いられる
ライトバルブとしては、偏光を利用して空間的に変調す
る位相差変調型(偏光変調型)のライトバルブが知られ
ている。そして、この位相差変調型のライトバルブとし
て、例えば液晶を用いて構成されたもの(位相差変調型
液晶ライトバルブ)が実用化されている。このような位
相差変調型のライトバルブを用いた従来の投射型表示装
置では、偏光子及び検光子として偏光ビームスプリッタ
が用いられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a light valve used in a projection type display device, a phase difference modulation type (polarization modulation type) light valve which spatially modulates using polarized light is known. As the phase difference modulation type light valve, for example, a light valve composed of liquid crystal (phase difference modulation type liquid crystal light valve) has been put to practical use. In a conventional projection display device using such a phase difference modulation type light valve, a polarization beam splitter is used as a polarizer and an analyzer.

【0003】従来の投射型表示装置においては、偏光ビ
ームスプリッタに入射された光(例えば光源光)が当該
偏光ビームスプリッタによって透過されるP偏光成分と
反射されるS偏光成分とに偏光分離される。そして、こ
のうちの一方の偏光光は色分解光学系によって所定の色
に分解され、各色光は各色光毎に配置された前述のライ
トバルブに入射され、当該素子の液晶層によって変調さ
れ射出された光は色合成をうけて再度前記偏光ビームス
プリッタに入射され、当該偏光ビームスプリッタの偏光
分離部によって検光作用を受け、前記変調光のみを反射
または透過させることによって取り出し、当該光を投射
レンズによってスクリーン上に投射するのである。
In a conventional projection display device, light (for example, light source light) incident on a polarization beam splitter is polarized and separated into a P polarization component transmitted by the polarization beam splitter and an S polarization component reflected by the polarization beam splitter. . Then, one of the polarized lights is decomposed into a predetermined color by a color separation optical system, and each color light is incident on the above-described light valve arranged for each color light, and is modulated and emitted by the liquid crystal layer of the element. The light that has undergone color synthesis is again incident on the polarization beam splitter, is subjected to an analysis operation by a polarization separation unit of the polarization beam splitter, and is extracted by reflecting or transmitting only the modulated light, and the light is projected by a projection lens. To project on the screen.

【0004】このような投射型表示装置として、図4に
示すようなものが知られている。すなわち、ランプなら
びに楕円鏡等の凹面鏡から構成される光源101から光
源光が射出され、この光源光は整形レンズ111によっ
て略平行光束に整形されて偏光分離光学系を構成する偏
光ビームスプリッタ102に入射され、偏光分離部10
2Pにより、透過して廃棄されるP偏光と反射して射出
されるS偏光とに偏光分離される。
[0004] As such a projection type display device, one shown in FIG. 4 is known. That is, light from a light source 101 composed of a lamp and a concave mirror such as an elliptical mirror is emitted. The light from the light source is shaped into a substantially parallel light beam by a shaping lens 111, and is incident on a polarization beam splitter 102 constituting a polarization separation optical system. And the polarization separation unit 10
By 2P, the light is polarized and separated into P polarized light that is transmitted and discarded and S polarized light that is reflected and emitted.

【0005】このS偏光は色分解光学系と色合成光学系
を兼ねるクロスダイクロイックプリズム103に入射さ
れる。このクロスダイクロイックプリズム103は直角
二等辺三角形柱プリズム4個をその所定斜面にR光反射
ダイクロイック膜103RまたはB光反射ダイクロイッ
ク膜103Bを形成し、直角部を合わせる構成にて接着
したプリズムであって、R光ダイクロイック膜103R
とB光反射ダイクロイック膜103Bが互いに直交して
X型に配置した構成とされたものである。そして、前記
の入射S偏光は両ダイクロイック膜103R,103B
によって反射されて反対の方向に進行するB光、R光な
らびに透過して進行するG光とに3色分離作用を受け
る。
The S-polarized light is incident on a cross dichroic prism 103 which functions as both a color separation optical system and a color synthesis optical system. This cross dichroic prism 103 is a prism in which four right-angled isosceles triangular prisms are bonded to each other by forming an R light reflecting dichroic film 103R or a B light reflecting dichroic film 103B on a predetermined inclined surface thereof, and joining right-angled portions. R light dichroic film 103R
And the B light reflecting dichroic film 103B are arranged in an X-shape at right angles to each other. The incident S-polarized light is applied to both dichroic films 103R and 103B.
B light and R light which are reflected and travel in the opposite direction, and G light which transmits and travels are subjected to three-color separation.

【0006】各色光の当該クロスダイクロイックプリズ
ム103射出面近傍には各色毎にライトバルブ104
R,104G,104Bが配置されており、各ライトバ
ルブ104R,104G,104Bの各色用の信号によ
って変調作用を受け、変調光と非変調光の混合として当
該ライトバルブ104R,104G,104Bにて反射
されて射出され、再度クロスダイクロイックプリズム1
03に入射される。
A light valve 104 for each color is provided near the exit surface of the cross dichroic prism 103 for each color light.
R, 104G, and 104B are disposed, and are modulated by signals for the respective colors of the light valves 104R, 104G, and 104B, and reflected by the light valves 104R, 104G, and 104B as a mixture of modulated light and unmodulated light. Is emitted, and is again cross-dichroic prism 1
03.

【0007】入射R,B色光はダイクロイックミラー1
03Rならびに103Bによって反射され、又、G光は
そのまま透過して色合成を達成して進行し、クロスダイ
クロイックプリズム103から射出される。
[0007] The incident R and B color lights are applied to the dichroic mirror 1.
The G light is reflected by 03R and 103B, and the G light is transmitted as it is to achieve color synthesis and proceeds, and is emitted from the cross dichroic prism 103.

【0008】射出光は前記偏光ビームスプリッタ102
に入射し、偏光分離部102Pによって変調光のみを透
過させることによって検光し、当該検光光を「投射光学
系」としての投射レンズ112によって図示しないスク
リーンにフルカラー像として投射するものである。
The emitted light is directed to the polarization beam splitter 102.
, And is analyzed by transmitting only the modulated light by the polarization separation unit 102P, and the analyzed light is projected as a full-color image on a screen (not shown) by a projection lens 112 as a “projection optical system”.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような投射型表示装置においては以下に述べるような課
題がある。
However, the above-mentioned projection display apparatus has the following problems.

【0010】すなわち、従来における投射型表示装置に
おいては、上記のように透過性ブロック部材として、偏
光分離、検光光学系としての偏光ビームスプリッタ10
2ならびに色分離、合成光学系としてのクロスダイクロ
イックプリズム103、フィリップス型プリズムを使用
しているが、これらは通常光学ガラスにて形成される。
That is, in the conventional projection display device, as described above, the polarizing beam splitter 10 serving as the polarization separating and analyzing optical system is used as the transparent block member.
2, a cross dichroic prism 103 and a Philips type prism as color separation / combination optical systems are used, and these are usually formed of optical glass.

【0011】通常光学ガラス部材は所定の光弾性定数を
有しており、種々の原因によって当該定数によって発生
する光学的異方性が複屈折を誘発し、これら光学ブロッ
クを透過する偏光の特性を乱して不均一にしてしまい、
投射画像の画質劣化を免れることができなかった。
Usually, an optical glass member has a predetermined photoelastic constant, and the optical anisotropy generated by the constant due to various causes induces birefringence, and the characteristics of polarized light transmitted through these optical blocks are changed. Disturbed and uneven,
The deterioration of the image quality of the projected image cannot be avoided.

【0012】特に従来例にて記載した投射型表示装置に
おいては、ライトバルブ104R,104G,104B
を射出した光の中の変調光は前記光学部材(クロスダイ
クロイックプリズム103)を透過し、検光用の偏光ビ
ームスプリッタ102を透過して、投射されるわけであ
るから、ライトバルブ104R,104G,104Bか
ら偏光ビームスプリッタ102までの光路中におけるガ
ラスブロック部材中における偏光状態の変化は、投射像
の性能に直接影響を与えてしまい、像の画質劣化を与え
てしまっていた。
In particular, in the projection type display device described in the conventional example, the light valves 104R, 104G, 104B
Is transmitted through the optical member (cross dichroic prism 103), passes through the polarization beam splitter 102 for light detection, and is projected, so that the light valves 104R, 104G, The change in the polarization state in the glass block member in the optical path from 104B to the polarization beam splitter 102 directly affects the performance of the projected image, and deteriorates the image quality of the image.

【0013】ここで、上記種々の原因とは主に透過性光
学材料の加工工程(切断、接合及び表面への成膜)や、
当該光学材料を光学系に組み込む際の操作(治具での保
持、接着等)の際に生じる外部応力や、透過性材料内部
からの発熱(光エネルギーの吸収等)あるいは外部発熱
体からの熱(周辺機器の発熱等)による熱応力、さらに
発熱時の熱膨張係数の異なる材料の接触接合に係る応力
などである。これら原因をすべてなくすことは、これら
原因が透過性ブロック作製時からこれらの取り付け、な
らびに投射型表示装置の使用時まで及んでおり、非常に
困難である。
Here, the above various causes mainly include processing steps (cutting, joining and film formation on the surface) of the transparent optical material,
External stress generated during operation (holding with a jig, bonding, etc.) when incorporating the optical material into an optical system, heat generation from inside the transparent material (absorption of light energy, etc.) or heat from an external heating element Thermal stress due to (heat generation of peripheral devices, etc.), and stress related to contact bonding of materials having different thermal expansion coefficients during heat generation. Eliminating all of these causes is very difficult, as these extend from the time of making the permeable blocks to their attachment and use of the projection display.

【0014】また、上記ライトバルブ104R,104
G,104B射出光がクロスダイクロイックプリズム1
03を経由して色合成を受ける際には、当該クロスダイ
クロイックプリズム103を構成する透光性部材の複数
個を透過する際に各透過性部材の有する屈折率の差によ
って光線がズレてしまい、各ライトバルブ104R,1
04G,104Bからの射出各色光を色合成したときに
画素ズレを起こしてしまう現象も発生する。
Further, the light valves 104R, 104
G, 104B emitted light is cross dichroic prism 1
When undergoing color synthesis via the light-transmitting member 03, the light beam is shifted due to the difference in the refractive index of each transmissive member when passing through a plurality of translucent members constituting the cross dichroic prism 103, Each light valve 104R, 1
When the respective color lights emitted from the 04G and 104B are color-combined, a pixel shift may occur.

【0015】そこで、本発明は以上の課題を解決すべく
なされたものであって、透過性光学ブロックで構成され
た上記光学部材を採用しても、上記原因による種々の熱
応力、外部応力に対して光学的に安定な性能を担保し、
画質劣化が少なく、且つ画素ズレの少ない投射型表示装
置を提供することをその目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and even if the above-mentioned optical member constituted by a transparent optical block is adopted, various thermal stresses and external stresses due to the above-mentioned causes are eliminated. Optically stable performance is guaranteed for
An object of the present invention is to provide a projection display device in which image quality deterioration is small and pixel displacement is small.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項1に記載された発明は、入射されたR光をR
光用信号に基づいて変調させて射出するR光用ライトバ
ルブと、入射されたG光をG光用信号に基づいて変調さ
せて射出させるG光用ライトバルブと、入射されたB光
をB光用信号に基づいて変調させて射出させるB光用ラ
イトバルブと、該射出光を色合成させるためのクロスダ
イクロイックプリズムと、該クロスダイクロイックプリ
ズムによって合成された合成光を検光して変調光を取り
出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型表示装置
において、前記色合成用クロスダイクロイックプリズム
と、前記検光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光
性材料は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がB
光波長領域またはG光波長領域に存在する透光性材料か
ら構成され、更に、前記クロスダイクロイックプリズム
を構成する4個のうちの隣接する2組のプリズム部材に
ついて、各組を構成する2個の屈折率の差は0.000
5以下である投射型表示装置としたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 converts the incident R light into R light.
A light valve for R light that modulates and emits based on a signal for light; a light valve for G light that modulates and emits incident G light based on a signal for G light; A light valve for B light that is modulated and emitted based on a signal for light, a cross dichroic prism for color-combining the emitted light, and a combined light combined by the cross dichroic prism is analyzed and modulated light is detected. A polarization beam splitter, and a light-transmitting material constituting the color synthesizing cross dichroic prism and the analysis polarization beam splitter, wherein the absolute value of the photoelastic constant is a minimum value. Wavelength is B
It is made of a translucent material existing in the light wavelength region or the G light wavelength region, and furthermore, two adjacent prism members among four members constituting the cross dichroic prism, two members constituting each pair 0.000 difference in refractive index
The projection type display device has a feature number of 5 or less.

【0017】請求項2に記載された発明は、入射された
R光をR光用信号に基づいて変調させて射出するR光用
ライトバルブと、入射されたG光をG光用信号に基づい
て変調させて射出させるG光用ライトバルブと、入射さ
れたB光をB光用信号に基づいて変調させて射出させる
B光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるための
クロスダイクロイックプリズムと、該クロスダイクロイ
ックプリズムによって合成された合成光を検光して変調
光を取り出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型
表示装置において、前記色合成用クロスダイクロイック
プリズムと、前記検光用偏光ビームスプリッタとを構成
する透光性材料は、光弾性定数の絶対値か最小値となる
波長がB光波長領域またはG光波長領域に存在する透光
性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイック
プリズムを構成する4個のうちの隣接する2組のプリズ
ム部材について、各組を構成する2個の屈折率の差は
0.0001以下である投射型表示装置としたことを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an R light valve for modulating incident R light based on an R light signal and emitting the light, and an incident G light based on a G light signal. A light valve for G light for modulating and emitting light, a light valve for B light for modulating incident B light based on a signal for B light, and a cross dichroic prism for color-combining the emitted light A polarization beam splitter for analyzing the combined light combined by the cross dichroic prism and extracting modulated light, the cross dichroic prism for color combination, and the polarizing beam for analysis. The light-transmitting material constituting the splitter is made of a light-transmitting material whose wavelength at which the absolute value or the minimum value of the photoelastic constant is in the B light wavelength region or the G light wavelength region. Further, regarding the two adjacent prism members among the four prism members constituting the cross dichroic prism, the difference between the refractive indices of the two prism members constituting each pair is 0.0001 or less. It is characterized by.

【0018】請求項3に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第1および第2の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第1又は第2の偏光をR光、G光ならびにB光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光学系によって色分
解されたR光、G光ならびにB光をぞれぞれ変調して射
出する第1、第2ならびに第3のライトバルブと、該第
1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、前記色合成用クロスダイクロイ
ックプリズムと、前記検光用偏光ビームスプリッタとを
構成する透光性材料は、光弾性定数の絶対値が最小値と
なる波長がB光波長領域またはG光波長領域に存在する
透光性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイ
ックプリズムを構成する4個のうちの隣接する2組のプ
リズム部材について、各組を構成する2個の屈折率の差
は0.0005以下である投射型表示装置としたことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a polarization separation optical system that separates light from a light source into first and second polarized lights by polarization separation, and a polarization separation optical system that is polarized and separated by the polarization separation optical system. A color separation optical system that separates the first or second polarized light into R light, G light, and B light, and modulates the R light, G light, and B light that are color separated by the color separation optical system, respectively. First, second, and third light valves that emit light from the first, second, and third light valves, a color combining optical system that combines colors of light emitted from the first, second, and third light valves, and a color by the color combining optical system. An analysis optical system for analyzing the combined light and extracting the modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system; and the polarization separation optical system and the analysis optical system Are shared by the same polarizing beam splitter, and the color separation optical system and the color combining The optical system is shared by the same cross dichroic prism, and the translucent material forming the cross dichroic prism for color synthesis and the polarizing beam splitter for light analysis has the minimum absolute value of the photoelastic constant. The cross-dichroic prism is formed of a translucent material having a wavelength in the B-light wavelength region or the G-light wavelength region, and further comprises two sets of four adjacent prism members constituting the cross dichroic prism. The projection display apparatus is characterized in that the difference between the two refractive indexes is 0.0005 or less.

【0019】請求項4に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第1および第2の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第1又は第2の偏光をR光、G光ならびにB光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光学系によって色分
解されたR光、G光ならびにB光をそれぞれ変調して射
出する第1、第2ならびに第3のライトバルブと、該第
1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、該色合成用クロスダイクロイッ
クプリズムと、前記検光用偏光ビームスプリッタとを構
成する透光性材料は、光弾性定数の絶対値が最小値とな
る波長がB光波長領域またはG光波長領域に存在する透
光性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイッ
クプリズムを構成する4個のうちの隣接する2組のプリ
ズム部材について、各組を構成する2個の屈折率の差は
0.0001以下である投射型表示装置としたことを特
徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polarization separation optical system that separates light from a light source into first and second polarized lights by polarization separation, and a polarization separation optical system that is polarized and separated by the polarization separation optical system. A color separation optical system that separates the first or second polarized light into R light, G light, and B light, and modulates and emits the R light, G light, and B light that are color separated by the color separation optical system. First, second and third light valves, a color combining optical system for combining colors of the respective color lights emitted from the first, second and third light valves, and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for analyzing and extracting modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, the polarization separation optical system and the analysis optical system are the same. The color separation optical system and the color combining are shared by a polarizing beam splitter. The optical system is shared by the same cross dichroic prism, and the translucent material forming the cross dichroic prism for color synthesis and the polarization beam splitter for light analysis has the minimum absolute value of the photoelastic constant. The cross-dichroic prism is formed of a translucent material having a wavelength in the B-light wavelength region or the G-light wavelength region, and further comprises two sets of four adjacent prism members constituting the cross dichroic prism. The projection display device is characterized in that the difference between the two refractive indexes is 0.0001 or less.

【0020】請求項5に記載された発明は、入射された
R光をR光用信号に基づいて変調させて射出するR光用
ライトバルブと、入射されたG光をG光用信号に基づい
て変調させて射出させるG光用ライトバルブと、入射さ
れたB光をB光用信号に基づいて変調させて射出させる
B光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるための
クロスダイクロイックプリズムと、該クロスダイクロイ
ックプリズムによって合成された合成光を検光して変調
光を取り出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型
表示装置において、前記偏光ビームスプリッタならび
に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透光
性材料は、R光領域における各波長に対する光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第1の値、G光領域におけ
る各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値であ
る第2の値、B光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第3の値のうちの、前記
第2の値又は第3の値が他の値に比べて最も小さくなる
透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイ
ックプリズムを構成する4個のうちの隣接する2組のプ
リズム部材について、各組を構成する2個の屈折率の差
は0.0005以下である投射型表示装置としたことを
特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an R light light valve for modulating an incident R light based on an R light signal and emitting the same, and an incident G light based on a G light signal. A light valve for G light for modulating and emitting light, a light valve for B light for modulating incident B light based on a signal for B light, and a cross dichroic prism for color-combining the emitted light And a polarizing beam splitter for detecting the combined light combined by the cross dichroic prism and extracting the modulated light, wherein the polarizing beam splitter and the light transmitted to form the cross dichroic prism are provided. The conductive material has a first value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region, and a light value for each wavelength in the G light region. The second value of the second value, which is an average value of the absolute value of the sex constant, and the third value, which is the average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. Alternatively, the third value is made of a transmissive material having the smallest value as compared with the other values, and further, each of the two adjacent prism members of the four members constituting the cross dichroic prism is formed. The projection display apparatus is characterized in that the difference between the two refractive indexes is 0.0005 or less.

【0021】請求項6に記載された発明は、入射された
R光をR光用信号に基づいて変調させて射出するR光用
ライトバルブと、入射されたG光をG光用信号に基づい
て変調させて射出させるG光用ライトバルブと、入射さ
れたB光をB光用信号に基づいて変調させて射出させる
B光用ライトバルブと、該射出光を色合成させるための
クロスダイクロイックプリズムと、該クロスダイクロイ
ックプリズムによって合成された合成光を検光して変調
光を取り出す偏光ビームスプリッタと、を備えた投射型
表示装置において、前記偏光ビームスプリッタならび
に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透光
性材料は、R光領域における各波長に対する光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第1の値、G光領域におけ
る各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値であ
る第2の値、B光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第3の値のうちの、前記
第2の値又は第3の値が他の値に比べて最も小さくなる
透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロイ
ックプリズムを構成する4個のうちの隣接する2組のプ
リズム部材について、各組を構成する2個の屈折率の差
は0.0001以下である投射型表示装置としたことを
特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an R light light valve for modulating an incident R light based on an R light signal and emitting the same, and an incident G light based on a G light signal. A light valve for G light for modulating and emitting light, a light valve for B light for modulating incident B light based on a signal for B light, and a cross dichroic prism for color-combining the emitted light And a polarizing beam splitter for detecting the combined light combined by the cross dichroic prism and extracting the modulated light, wherein the polarizing beam splitter and the light transmitted to form the cross dichroic prism are provided. The conductive material has a first value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region, and a light value for each wavelength in the G light region. The second value of the second value, which is an average value of the absolute value of the sex constant, and the third value, which is the average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. Alternatively, the third value is made of a transmissive material having the smallest value as compared with the other values, and further, each of the two adjacent prism members of the four members constituting the cross dichroic prism is formed. The projection display device is characterized in that the difference between the two refractive indexes is 0.0001 or less.

【0022】請求項7に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第1および第2の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第1又は第2の偏光をR光、G光ならびにB光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光字系によって色分
解されたR光、G光ならびにB光をそれぞれ変調して射
出する第1、第2ならびに第3のライトバルブ、該第
1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、前記偏光ビームスプリッタなら
びに、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透
光性材料は、R光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第1の値、G光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第2の値、B光領域における各波長に対する光弾性
定数の絶対値の平均的な値である第3の値のうちの、前
記第2の値又は第3の値が他の値に比べて最も小さくな
る透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロ
イックプリズムを構成する4個のうちの隣接する2組の
プリズム部材について、各組を構成する2個の屈折率の
差は0.0005以下である投射型表示装置としたこと
を特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a polarization separation optical system for separating a light from a light source into first and second polarized lights by polarization separation, and a polarized light separated by the polarization separation optical system. A color separation optical system that separates the first or second polarized light into R light, G light, and B light, and modulates and emits the R light, G light, and B light that are color separated by the color separation light system. First, second, and third light valves, a color combining optical system that combines colors of the respective color lights emitted from the first, second, and third light valves, and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for analyzing and extracting modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, the polarization separation optical system and the analysis optical system are the same. The color separation optical system and the color composite light shared by a polarizing beam splitter The system is shared by the same cross dichroic prism, and the polarizing beam splitter and the translucent material forming the cross dichroic prism have an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region. A first value, a second value which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region, and an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. Of the certain third values, the second value or the third value is made of a transmissive material having the smallest value as compared with the other values, and furthermore, of the four values constituting the cross dichroic prism The projection type display device is characterized in that the difference between the refractive indices of the two sets constituting the adjacent two prism members is 0.0005 or less.

【0023】請求項8に記載された発明は、光源からの
光を偏光分離して第1および第2の偏光光に分離する偏
光分離光学系と、該偏光分離光学系によって偏光分離さ
れた第1又は第2の偏光をR光、G光ならびにB光に色
分解する色分解光学系と、該色分解光学系によって色分
解されたR光、G光ならびにB光をそれぞれ変調して射
出する第1、第2ならびに第3のライトバルブと、該第
1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各色光
を色合成する色合成光学系と、該色合成光学系による色
合成光を検光して変調光を取り出す検光光学系と、該検
光光学系により取り出された変調光を投射する投射光学
系と、を備え、前記偏光分離光学系と前記検光光学系が
同一の偏光ビームスプリッタで共用され、前記色分解光
学系と前記色合成光学系は同一のクロスダイクロイック
プリズムにて共用され、前記偏光ビームスプリッタなら
びに、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する透
光性材料は、R光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第1の値、G光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第2の値、B光領域における各波長に対する光弾性
定数の絶対値の平均的な値である第3の値のうちの、前
記第2の値又は第3の値が他の値に比べて最も小さくな
る透過性材料から構成され、更に、前記クロスダイクロ
イックプリズムを構成する4個のうちの隣接する2組の
プリズム部材について、各組を構成する2個の屈折率の
差は0.0001以下である投射型表示装置としたこと
を特徴とする。
[0023] The invention described in claim 8 is a polarization separation optical system that separates the light from the light source into first and second polarized lights by polarization separation, and the polarized light separated by the polarization separation optical system. A color separation optical system that separates the first or second polarized light into R light, G light, and B light, and modulates and emits the R light, G light, and B light that are color separated by the color separation optical system. First, second and third light valves, a color combining optical system for combining colors of the respective color lights emitted from the first, second and third light valves, and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for analyzing and extracting modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, the polarization separation optical system and the analysis optical system are the same. The color separation optical system and the color combining are shared by a polarizing beam splitter. The optical system is shared by the same cross dichroic prism, and the polarizing beam splitter and the translucent material forming the cross dichroic prism have an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region. A second value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region, and an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. Of the third value, the second value or the third value is made of a transmissive material having the smallest value as compared with the other values, and further, among the four values constituting the cross dichroic prism Is characterized in that the two sets of prism members adjacent to each other have a difference in refractive index between the two members constituting each set of 0.0001 or less.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明に係る投射型表示装置につ
いて第1図乃至第3図を参照して説明する。なお、投射
型表示装置の構成としては従来例の図4にて記載の投射
型表示装置と同様であるが、偏光ビームスプリッタ10
2及びクロスダイクロックプリズム103の構造が相違
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A projection type display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the projection display device is the same as that of the conventional projection display device shown in FIG.
2 and the cross dichroic prism 103 are different.

【0025】本実施の形態においては、クロスダイクロ
イックプリズム103を構成する4個の透過性光学部材
の各々は、それら光弾性定数の絶対値が最小値となる波
長がB光またはG光領域に存在する透過性材料からなる
部材を用いて構成される。また、前記光学部材の各々の
光弾性定数はR光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第1の値、G光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第2の値、及び、B光波長領域における各波長に対
する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第3の値の
うちの、前記第2及び第3の値が他の値に比して最も小
さい透過性材料からなる部材を用いて構成しても良い。
In the present embodiment, each of the four transmissive optical members constituting the cross dichroic prism 103 has a wavelength at which the absolute value of the photoelastic constant is a minimum in the B light or G light region. It is configured using a member made of a transparent material. The photoelastic constant of each of the optical members is a first value which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region, and the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region. Of the second value, which is an average value of, and the third value, which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light wavelength region, You may comprise using the member which consists of a transparent material whose value is the smallest compared with another value.

【0026】以下に、この透過性材料について説明す
る。
Hereinafter, this permeable material will be described.

【0027】一般に、ガラスのような等方等質な透過性
材料に力を加えて応力を生じさせると、この透過性材料
に光学的な異方性が生じ、ある種の結晶体と同じように
複屈折性を持つようになる。このような現象は、光弾性
効果と呼ばれている。応力が生じたときの透過性材料の
屈折率は屈折率楕円体で表すことができ、この屈折率楕
円体の主屈折率軸は主応力軸に一致する。一般に、主屈
折率をn1,n2,n3、主応カをσ1,σ2,σ3(それぞ
れ添字が共通なものは同一方向にある)とすると、これ
らの間には次式のような関係が成立する。
In general, when a stress is generated by applying a force to an isotropic transparent material such as glass, the transparent material has optical anisotropy, which is similar to that of a certain crystal. Has birefringence. Such a phenomenon is called a photoelastic effect. The refractive index of the transmissive material when a stress is generated can be represented by an index ellipsoid, and the main index axis of the index ellipsoid coincides with the main stress axis. In general, assuming that the main refractive indices are n 1 , n 2 , and n 3 , and the main forces are σ 1 , σ 2 , and σ 3 (those having common indices are in the same direction). The following relationship is established.

【0028】〔数1〕 n1=n0+C1σ1+C2(σ2+σ3) ・・・(1) 〔数2〕 n2=n0+C1σ2+C2(σ3+σ1) ・・・(2) 〔数3〕 n3=n0+C1σ3+C2(σ1+σ2) ・・・(3) ここで、C1,C2は光の波長及び透過性材料の物質に固
有の定数である。なお、n0は無応力時の屈折率であ
る。
[Equation 1] n 1 = n 0 + C 1 σ 1 + C 22 + σ 3 ) (1) [Equation 2] n 2 = n 0 + C 1 σ 2 + C 23 + σ 1) ) (2) [Equation 3] n 3 = n 0 + C 1 σ 3 + C 21 + σ 2 ) (3) where C 1 and C 2 are light wavelengths and transmissive materials. Is a constant peculiar to the substance. Here, n 0 is a refractive index at the time of no stress.

【0029】このような透過性材料に光を入射させた場
合、その方向がσ3と同一な方向となるように座標をと
れば、入射光はそれぞれσl,σ2方向の、すなわち互い
に振動面が直交する2つの直線偏光成分に分かれる。当
該透光性材料から光が射出する際には、各主応力方向の
屈折率(n1,n2)が異なるために、これら2つの直線
偏光成分の間には次式で表されるような光路差(位相
差)△φが生じる。
When light is incident on such a transparent material, if the coordinates are set so that the direction is the same as σ 3 , the incident light will vibrate in the σ l and σ 2 directions, that is, mutually vibrate. The plane is split into two orthogonal linearly polarized light components. When light is emitted from the translucent material, the refractive indices (n 1 , n 2 ) in the respective principal stress directions are different, so that between these two linearly polarized light components is represented by the following equation. An optical path difference (phase difference) Δφ is generated.

【0030】〔数4〕 △φ=(2π/λ)×(n1−n2)×l =(2π/λ)×(C1−C2)×(σ2−σ1)×l =(2π/λ)×C×(σ2−σ1)×l ・・・・(4) ここで、λは光の波長、lは透過性材料の光透過厚であ
る。C=(C1−C2)は光弾性定数と呼ばれ、応力によ
って生じる複屈折の大きさを示す係数(単位応力当たり
の複屈折量)である。
[Equation 4] Δφ = (2π / λ) × (n 1 −n 2 ) × l = (2π / λ) × (C 1 −C 2 ) × (σ 2 −σ 1 ) × l = (2π / λ) × C × (σ 2 −σ 1 ) × 1 (4) Here, λ is the light wavelength, and 1 is the light transmission thickness of the transmissive material. C = (C 1 −C 2 ) is called a photoelastic constant, and is a coefficient (birefringence amount per unit stress) indicating the magnitude of birefringence caused by stress.

【0031】本発明者らは、偏光ビームスプリッタ10
2用の透光性材料として種々の組成のガラスを作製し、
直線偏光の種々の波長の単色光を用いて、当該試料にσ
2=σ3=0となる方向に既知の応力をかけた状態で当該
試料の複屈折を測定し、上述の数1〜数4から当該試料
の光弾性定数Cを算出した。作製したガラスの組成の範
囲は、酸化物換算の重量%で以下に示すようにした。
The present inventors have proposed a polarizing beam splitter 10.
Glasses of various compositions were prepared as the translucent material for 2,
Using monochromatic light of various wavelengths of linearly polarized light,
The birefringence of the sample was measured in a state where a known stress was applied in the direction where 2 = σ 3 = 0, and the photoelastic constant C of the sample was calculated from Equations 1 to 4 above. The range of the composition of the produced glass was as shown below in terms of weight% in terms of oxide.

【0032】 SiO2 17.0〜29.0% LiO2+Na20+K20 0.5〜 5.0% PbO 70.0〜75.0% As23+Sb23 0〜 3.0% 各成分の組成範囲をこのように設定した理由は、以下の
とおりである。
The SiO 2 17.0~29.0% LiO 2 + Na 2 0 + K 2 0 0.5~ 5.0% PbO 70.0~75.0% As 2 0 3 + Sb 2 0 3 0~ 3.0 % The reason for setting the composition range of each component in this way is as follows.

【0033】上記組成成分のうちのPbO(酸化鉛)
は、PbOを含有する組成系のガラスにおいては、光弾
性定数Cの値がPbOの含有量に大きく依存することを
利用し、光弾性定数Cの値を制御するために用いられた
ものである。PbOの含有量により光弾性定数Cの値が
変化するのは、鉛イオンの配位状態がその含有量の増加
とともに変化するためと考えられる。
PbO (lead oxide) of the above composition components
Is used for controlling the value of the photoelastic constant C by utilizing the fact that the value of the photoelastic constant C greatly depends on the content of PbO in the glass of the composition system containing PbO. . It is considered that the value of the photoelastic constant C changes depending on the PbO content because the coordination state of the lead ion changes as the content increases.

【0034】SiO2はこのガラスの光学用ガラス形成
酸化物であり、17重量%以上含有されることが望まし
い。ただし、当該SiO2の含有量は上記PbOの含有
量を上記重量%としたことにより29重量%がその上限
となる。
SiO 2 is an optical glass-forming oxide of this glass, and is desirably contained in an amount of 17% by weight or more. However, the upper limit of the content of SiO 2 is 29% by weight when the content of PbO is set to the above-mentioned weight%.

【0035】LiO2+Na20+K20といったアルカ
リ金属成分は、ガラスの熔解温度及びガラス転移温度を
下げ、ガラス失透に対する安定性を高める効果を有する
ために、0.5重量%以上含有されることが望ましい。
ただし、その含有率が5重量%を越えると当該ガラスの
化学的耐久性が損なわれることとなるために好ましくな
い。 脱泡剤として使用すべきAs23、Sb23ある
いは(As23+Sb23)は必要に応じて、ガラス原
料中に混入させることが可能であるが、その含有量が3
重量%を越えると当該ガラスの耐失透性、分光透過性が
損なわれるために好ましくない。
An alkali metal component such as LiO 2 + Na 20 + K 20 is contained in an amount of 0.5% by weight or more in order to lower the melting temperature and the glass transition temperature of the glass and increase the stability against devitrification of the glass. It is desirable.
However, if the content exceeds 5% by weight, the chemical durability of the glass is impaired, which is not preferable. As 2 0 3 to be used as a defoaming agent, Sb 2 0 3 or (As 2 0 3 + Sb 2 0 3) is desired, it is possible to incorporate into the glass raw material, its content 3
Exceeding the weight% is not preferred because the devitrification resistance and spectral transmittance of the glass are impaired.

【0036】前述のようにして行った測定結果の一部を
表1に示す。表1には、各ガラス試料No.1〜No.
8の組成と、当該ガラス試料の光弾性定数Cの絶対値が
最小になる(すなわち、実質的にゼロになる)波長とを
示している。
Table 1 shows part of the results of the measurements performed as described above. Table 1 shows each glass sample No. 1 to No.
8 shows the composition and the wavelength at which the absolute value of the photoelastic constant C of the glass sample becomes minimum (that is, becomes substantially zero).

【0037】[0037]

【表1】 なお、ここで製造したガラスは、表1に示す各成分に対
応する原料として酸化物、フッ化物、水酸化物、炭酸
塩、硝酸塩などを用意し、それらを所定の割合に秤量、
混合して調合原料として900℃〜1300℃に加熱し
て電気炉中で熔解、清澄、撹拌をおこなって均質化した
後に、予熱された金型に鋳込み徐冷することによって製
造したものである。そして、光弾性定数Cの測定サンプ
ルとしてのガラス試料No.1〜No.8はこのように
製造した各組成のガラスを研削、研磨して作製したもの
である。
[Table 1] In addition, as for the glass manufactured here, oxides, fluorides, hydroxides, carbonates, nitrates, and the like are prepared as raw materials corresponding to the components shown in Table 1, and they are weighed at a predetermined ratio.
It is manufactured by mixing and heating the mixture to 900 ° C. to 1300 ° C., melting, fining and stirring in an electric furnace to homogenize, then casting into a preheated mold and gradually cooling. Then, a glass sample No. as a measurement sample of the photoelastic constant C was used. 1 to No. Numeral 8 is obtained by grinding and polishing the glass of each composition thus manufactured.

【0038】表1に示す測定結果、すなわち、光弾性定
数Cの絶対値が最小になる光の波長の測定値から、上述
の組成範囲のガラスでは、当該ガラスの組成中のPbO
含有量と光弾性定数Cの絶対値の最小となる波長との間
に図1に示す相関関係があることが判明した。ただし、
図1中の曲線は、PbOの含有量を71重量%〜75重
量%の間で、3次多項式にてフィッティングしたもので
ある。これにより、図1中の組成の範囲では、PbO含
有量を制御する事により、光弾性定数Cの絶対値が最小
値となる光の波長を制御することができることが判明し
た。図1から例えば、B光波長領域380nm〜500
nmにおいて光弾性定数Cの絶対値を最小値にするため
には、PbO含有量を71.0重量%〜73.7重量%
にすればよいことがわかる。
From the measurement results shown in Table 1, that is, from the measured value of the wavelength of light at which the absolute value of the photoelastic constant C is minimized, the PbO in the glass composition is considered
It has been found that there is a correlation shown in FIG. 1 between the content and the wavelength at which the absolute value of the photoelastic constant C is minimum. However,
The curve in FIG. 1 is obtained by fitting the PbO content between 71% by weight and 75% by weight using a third-order polynomial. Thus, it was found that the wavelength of light at which the absolute value of the photoelastic constant C was a minimum could be controlled by controlling the PbO content in the composition range in FIG. From FIG. 1, for example, a B light wavelength region of 380 nm to 500
In order to minimize the absolute value of the photoelastic constant C in nm, the PbO content must be 71.0% by weight to 73.7% by weight.
It turns out that it is good to do.

【0039】一方、発明者らは、3種類の偏光ビームス
プリッタを用意し、当該偏光ビームスプリッタの評価結
果から、偏光ビームスプリッタやプリズム等に用いる透
過性部材は入射光の波長に対して光弾性定数の絶対値が
1.5×10-8cm2/N以下であることが望ましいと
の結論を得た。すなわち、前記3種類の偏光ビームスプ
リッタとしては、(1)前述の組成範囲内の組成を有
し、前述した工程により製造したガラスであって、所定
波長の緑色単色光に対する光弾性定数Cの絶対値が0.
01×10-8cm2/N以下のガラスを用いて構成され
たもの、(2)前記緑色単色光に対する光弾性定数Cの
絶対値が1.33×10-8cm2/Nのガラスからなる
部材を用いて構成されたもの、(3)前記緑色単色光に
対する光弾性定数Cの絶対値が2.0×10-8cm2
Nのガラスからなる部材を用いて構成されたもの、を用
意した。そして、各偏光ビームスプリッタにS偏光の緑
色光を入射させ、当該偏光ビームスプリッタにて反射し
て射出した光をミラーにて反射させ、再度偏光ビームス
プリッタに入射させ、前記ミラーにて反射されて当該偏
光ビームスプリッタを透過した光をスクリーン上に投射
させ、スクリーン上にて照度ムラを測定、評価した。
On the other hand, the inventors prepared three types of polarizing beam splitters, and based on the evaluation results of the polarizing beam splitters, it was found that the transparent members used for the polarizing beam splitters and prisms were photoelastic with respect to the wavelength of incident light. It was concluded that the absolute value of the constant is desirably 1.5 × 10 −8 cm 2 / N or less. That is, the three types of polarizing beam splitters are (1) glass having a composition within the above-described composition range and manufactured by the above-described process, and having an absolute value of a photoelastic constant C for green monochromatic light having a predetermined wavelength. If the value is 0.
01 × 10 -8 cm 2 / N that is configured using the following glass, (2) glass absolute value 1.33 × 10 -8 cm 2 / N of the photoelastic constant C for the green monochromatic light (3) the absolute value of the photoelastic constant C for the green monochromatic light is 2.0 × 10 −8 cm 2 /
A member made of a member made of N glass was prepared. Then, the S-polarized green light is made incident on each polarization beam splitter, the light reflected and emitted by the polarization beam splitter is reflected by a mirror, and is again incident on the polarization beam splitter, and is reflected by the mirror. Light transmitted through the polarizing beam splitter was projected onto a screen, and illuminance unevenness was measured and evaluated on the screen.

【0040】その結果、前記(1)の偏光ビームスプリ
ッタの場合には照度ムラの発生はほとんどなく、前記
(2)の偏光ビームスプリッタの場合には照度ムラは観
察されるものの実際の使用には耐える程度であり、前記
(3)の偏光ビームスプリッタでは顕著な照度ムラが観
察された。この評価結果から、投射型表示装置に採用す
る偏光ビームスプリッタ等のプリズム透過部材として、
入射光に対する光弾性定数Cの絶対値が1.5×10-8
cm2/N以下(すなわち、光弾性定数Cが−1.5×
10-8cm2/N以上で+1.5×10-8cm2/N以
下)の透光性材料からなる部材を用いれば、従来の透過
性材料(例えばBK7は2.78×10-8cm2/N)
に比較して十分に光学的に安定な性能を確保でき、且
つ、投射画像の画質劣化を十分に抑制できた投射型表示
装置を提供できることがわかる。
As a result, in the case of the polarizing beam splitter (1), illuminance non-uniformity hardly occurs, and in the case of the polarizing beam splitter (2), illuminance non-uniformity is observed. The polarization beam splitter of (3) showed remarkable uneven illuminance. From this evaluation result, as a prism transmission member such as a polarizing beam splitter adopted for the projection display device,
The absolute value of the photoelastic constant C for incident light is 1.5 × 10 −8
cm 2 / N or less (that is, the photoelastic constant C is −1.5 ×
If a member made of a translucent material of 10 −8 cm 2 / N or more and + 1.5 × 10 −8 cm 2 / N or less is used, a conventional transmissive material (for example, BK7 is 2.78 × 10 −8). cm 2 / N)
It can be seen that it is possible to provide a projection-type display device that can sufficiently secure optically stable performance and can sufficiently suppress deterioration in the image quality of a projected image as compared with the above.

【0041】図2には、前述した測定の結果得られた表
1中の試料No.1〜No.7の光弾性定数Cの波長依
存性を示す曲線を示す。この曲線は、各試料について得
られた測定点を3次多項式にてフィッティングしたもの
である。
FIG. 2 shows the sample No. in Table 1 obtained as a result of the above-described measurement. 1 to No. 7 shows a curve showing the wavelength dependence of the photoelastic constant C of No. 7. This curve is obtained by fitting measurement points obtained for each sample with a third-order polynomial.

【0042】図2から以下のことが判明した。すなわ
ち、光弾性定数は、波長を関数として右上がりであっ
て、かつ上に凸の形状特性を有しており、長波長になる
ほど光弾性定数Cが大きくなる比率は小さくなることで
ある。
The following has been found from FIG. In other words, the photoelastic constant has an upwardly convex shape characteristic as a function of wavelength and has an upwardly convex shape characteristic, and the ratio at which the photoelastic constant C increases as the wavelength becomes longer decreases.

【0043】また、図2から分かるように、試料No.
2〜No.5のようにB光波長域において光弾性定数の
絶対値が最小になるように構成すれば、前記の特性から
B光波長域(380nm〜500nm)は勿論のこと、
G光波長領域(500nm〜600nm)、R光波長領
域(600nm〜700nm)においても、前記光弾性
定数の絶対値を1.5×10-8cm/N以下に抑えるこ
とができるばかりでなく、光吸収量は短波長側で大き
く、長波長側で小さいことから、この光吸収によって発
生する熱の影響による複屈折の発生は、B光波長域にお
いて光弾性定数Cが最小になるように作製されているこ
とにより、B光波長域において光吸収により発生する熱
によって生じる複屈折の発生は極力抑えることができ
る。さらに、G光ならびにR光波長領域においては、も
ともと光吸収による熱発生は少ない上に、これら波長域
において光弾性定数Cの絶対値が1.5×10-8cm2
/N以下であるために十分に複屈折の発生を抑えること
ができる。
As can be seen from FIG.
2-No. If the absolute value of the photoelastic constant is minimized in the B light wavelength range as shown in FIG. 5, the B light wavelength range (380 nm to 500 nm) is, of course, obtained from the above characteristics.
In the G light wavelength region (500 nm to 600 nm) and the R light wavelength region (600 nm to 700 nm), not only the absolute value of the photoelastic constant can be suppressed to 1.5 × 10 −8 cm / N or less, but also Since the amount of light absorption is large on the short wavelength side and small on the long wavelength side, the generation of birefringence due to the effect of heat generated by this light absorption is made so that the photoelastic constant C becomes minimum in the B light wavelength region. As a result, the generation of birefringence caused by heat generated by light absorption in the B light wavelength region can be suppressed as much as possible. Furthermore, in the G light and R light wavelength regions, heat generation due to light absorption is originally small, and the absolute value of the photoelastic constant C is 1.5 × 10 −8 cm 2 in these wavelength regions.
/ N or less, the occurrence of birefringence can be sufficiently suppressed.

【0044】また、図2から分かるように、B光波長域
において光弾性定数の最小値になる試料No.2〜N
o.5ほどでないにしても、No.1及びNo.6の場
合であっても、B光波長域、G光波長域及びR光波長域
のいずれにおいても光弾性定数Cの絶対値が1.5×1
-8cm2/N以下である上に、B光波長域においては
光弾性定数Cの絶対値はさほど大きくなく、B光吸収に
より発生する熱による複屈折の発生は十分に少なくする
ことができる。
Further, as can be seen from FIG. 2, the sample No. 3 having the minimum photoelastic constant in the B light wavelength region was obtained. 2-N
o. No. 5 even if not. 1 and No. 1 6, the absolute value of the photoelastic constant C is 1.5 × 1 in any of the B light wavelength region, the G light wavelength region, and the R light wavelength region.
In addition to being not more than 0 -8 cm 2 / N, the absolute value of the photoelastic constant C is not so large in the wavelength region of B light, and the occurrence of birefringence due to heat generated by absorption of B light is sufficiently reduced. it can.

【0045】一方、試料No.7の場合においては、B
光波長域、G光波長域ならびにR光波長域のいずれにお
いても光弾性定数Cの絶対値は1.5×10-8cm2
N以下であるものの、B光波長領域における絶対値がか
なり大きくなってしまっており、B光吸収により発生す
る熱によって複屈折の発生がかなり大きくなり、本発明
においては許容できない。
On the other hand, the sample No. In the case of 7, B
The absolute value of the photoelastic constant C is 1.5 × 10 −8 cm 2 / in any of the light wavelength range, the G light wavelength range, and the R light wavelength range.
Although not more than N, the absolute value in the B light wavelength region is considerably large, and the generation of birefringence becomes considerably large due to the heat generated by the B light absorption, which is unacceptable in the present invention.

【0046】試料No.1〜No.4の場合には、R光
領域における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均
的な値である第1の値{波長の関数である光弾性定数の
絶対値を600nmから700nmまで定積分した積分
値(図2において光弾性定数がゼロの水平ラインと、波
長が600nmの垂直ラインと、波長が700nmの垂
直ラインと光弾性定数を示す曲線とに囲まれた部分の面
積に相当)を、その波長幅100nmで除算した
値。}、および、G光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第2の値{波長の関
数である光弾性定数の絶対値を500nmから600n
mまで定積分した積分値(図2において、光弾性定数が
ゼロの水平ラインと、波長が500nmの垂直ライン
と、波長が600nmの垂直ラインと、光弾性定数を示
す曲線とにより囲まれた部分の面積に相当)を、その波
長幅100nmで除算した値。}、および、B光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第3の値{波長の関数である光弾性定数の絶対値
を380nmから500nmまで定積分した積分値(図
2において、光弾性定数がゼロの水平ラインと、波長が
380nmの垂直ラインと、波長が500nmの垂直ラ
インと、光弾性序数を示す曲線とにより囲まれた部分の
面積に相当)を、その波長幅120nmで除算した
値。}のうち、B光波長領域に関する第3の値が最も小
さくなっている。試料No.5およびNo.6の場合に
は、前記の第1、第2および第3の値のうちG光に関す
る第2の値が最も小さくなっている。試料No.7の場
合には前記第1、第2及び第3の値のうちR光波長域に
関する第1の値が最も小さくなっている。従って、前記
第1、第2および第3の値のうち、G光波長域に関する
前記第2の値、又はB光波長域に関する第3の値が他の
値に比べて最も小さい透光性材料部材を用いることがで
きることがわかる。この場合、R光波長域の光弾性定数
が+1.5×10-8cm2/N以下であれば、図2に示
す特性が右上がりであるので、B光波長域の光弾性定数
の値が十分に小さくなる。
Sample No. 1 to No. In the case of 4, the absolute value of the photoelastic constant, which is a function of the first value, which is the average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region, divided by the wavelength, was fixedly integrated from 600 nm to 700 nm. The integral value (corresponding to the area of a portion surrounded by a horizontal line having a photoelastic constant of zero, a vertical line having a wavelength of 600 nm, a vertical line having a wavelength of 700 nm, and a curve indicating the photoelastic constant in FIG. 2) The value divided by the wavelength width of 100 nm. } And a second value which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region. {The absolute value of the photoelastic constant which is a function of the wavelength is from 500 nm to 600 n.
m (in FIG. 2, a portion surrounded by a horizontal line having a photoelastic constant of zero, a vertical line having a wavelength of 500 nm, a vertical line having a wavelength of 600 nm, and a curve indicating the photoelastic constant). Is divided by the wavelength width of 100 nm. }, And a third value which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. {An integral value obtained by integrating the absolute value of the photoelastic constant as a function of the wavelength from 380 nm to 500 nm. (In FIG. 2, the area corresponds to the area surrounded by a horizontal line having a photoelastic constant of zero, a vertical line having a wavelength of 380 nm, a vertical line having a wavelength of 500 nm, and a curve indicating the photoelastic ordinal number) The value divided by the wavelength width of 120 nm. Of the}, the third value regarding the B light wavelength region is the smallest. Sample No. 5 and No. 5 In the case of 6, the second value relating to the G light is the smallest among the first, second and third values. Sample No. In the case of 7, the first value related to the R light wavelength region among the first, second and third values is the smallest. Therefore, of the first, second, and third values, the second value relating to the G light wavelength region or the third value relating to the B light wavelength region is the smallest light-transmitting material as compared with the other values. It can be seen that a member can be used. In this case, if the photoelastic constant in the R light wavelength range is + 1.5 × 10 −8 cm 2 / N or less, the characteristic shown in FIG. Becomes sufficiently small.

【0047】以上の説明から理解できるように、前記試
料No.1〜No.6が本実施の形態において偏光ビー
ムスプリッタやプリズムを構成する透光性材料部材とし
て用いることができる透光性材料の例であり、前記N
o.7が比較例である。
As can be understood from the above description, the sample No. 1 to No. Reference numeral 6 denotes an example of a light-transmitting material that can be used as a light-transmitting material member constituting a polarizing beam splitter or a prism in the present embodiment.
o. 7 is a comparative example.

【0048】なお、図1から理解できるように、B光波
長域において光弾性定数の絶対値が最小になるために
は、前述した組成範囲においてPbOの含有量を71重
量%〜73.7重量%にすればよく、そのような組成範
囲の透光性材料は、本実施の形態において偏光ビームス
プリッタならびにプリズムを構成する透光性材料部材と
して用いることができる透光性材料の例である。
As can be understood from FIG. 1, in order to minimize the absolute value of the photoelastic constant in the B light wavelength range, the content of PbO must be 71% by weight to 73.7% by weight in the composition range described above. %, And a light-transmitting material having such a composition range is an example of a light-transmitting material that can be used as a light-transmitting material member included in a polarizing beam splitter and a prism in this embodiment.

【0049】本実施の形態によれば、偏光ビームスプリ
ッタおよびプリズムを構成する透光性材料部材として、
前述の透光性部材が用いられているので、光吸収による
熱応力を考慮した上で、種々の熱応力、外部応力の影響
に対して複屈折の発生を軽減して光学的に安定な性能を
確保でき、色ムラ等の画質の劣化を抑えることができ
る。
According to the present embodiment, as the translucent material members constituting the polarizing beam splitter and the prism,
Since the above-mentioned translucent member is used, taking into account the thermal stress due to light absorption, it reduces the occurrence of birefringence against the effects of various thermal stresses and external stresses, and provides optically stable performance And deterioration of image quality such as color unevenness can be suppressed.

【0050】次に、本発明にかかるクロスダイクロイッ
クプリズムに関し、当該クロスダイクロイックプリズム
を構成する4個の透光性プリズム部材の屈折率の問題に
ついて言及する。
Next, regarding the cross dichroic prism according to the present invention, the problem of the refractive index of the four translucent prism members constituting the cross dichroic prism will be described.

【0051】図3は、本発明にかかるクロスダイクロイ
ックプリズム103とライトバルブ104を記載したも
のであり、図においてクロスダイクロイックプリズム1
03は透光性プリズム部材G1(屈折率n1)、G2
(屈折率n2)、G3(屈折率n3)、G4(屈折率n
4)から構成される。なお、ライトバルブ104は、図
4に示すように、本来3ヶ所設けられているが、この図
3では省略して1ヶ所記載している。
FIG. 3 shows a cross dichroic prism 103 and a light valve 104 according to the present invention.
03 is a translucent prism member G1 (refractive index n1), G2
(Refractive index n2), G3 (refractive index n3), G4 (refractive index n)
4). Although the light valve 104 is originally provided at three places as shown in FIG. 4, it is omitted in FIG. 3 and only one place is shown.

【0052】ライトバルブ104から光軸に平行にクロ
スダイクロイックプリズム103の左側と右側から射出
する光線i1,i2を想定する。当該両光線i1,i2
は、クロスダイクロイックプリズム103を射出後に形
成する角度θに対し、光軸であってライトバルブ104
を射出して、当該クロスダイクロイックプリズム103
射出面までの光路の空気換算長L(L=l0+l1/n:
nはクロスダイクロイックプリズム103の屈折率の平
均値)とすると、画素ズレ量△Lは、 〔数5〕△L=L・tan(θ) ・・・・(5) と言うことができる。
It is assumed that light rays i1 and i2 are emitted from the left and right sides of the cross dichroic prism 103 from the light valve 104 in parallel with the optical axis. Both rays i1, i2
Is the optical axis and the light valve 104 with respect to the angle θ formed after the cross dichroic prism 103 is emitted.
And the cross dichroic prism 103
The air-equivalent length L of the optical path to the exit surface (L = l 0 + l 1 / n:
Assuming that n is the average value of the refractive index of the cross dichroic prism 103), the pixel shift amount ΔL can be expressed as (Equation 5) ΔL = Ltan (θ) (5)

【0053】クロスダイクロイックプリズム103の断
面形状が一辺(l1)が40mmであり、ライトバルブ
104がクロスダイクロイックプリズム103の入射面
近傍に配置されてl0=0であるとすると、下記の屈折
率における空気換算長Lは22mmとなり、クロスダイ
クロイックプリズム103の透光性プリズム硝材G1の
n1が1.800500、G2のn2が1.80000
0、G3のn2が1.800000、G4のn4が1.
800500であったとする(すなわち、隣接する透光
性プリズムの屈折率差が0.0005に相当している)
と、ズレ量は44μmとなり、40μmのピッチを有す
るライトバルブ104であるとすると、当該クロスダイ
クロイックプリズム103を透過した前記2光線には1
ピッチ以上のズレを生じることとなり、投射型表示装置
として使用できない。
Assuming that the cross-sectional shape of the cross dichroic prism 103 is 40 mm on one side (l 1 ) and the light valve 104 is disposed near the incident surface of the cross dichroic prism 103 and l 0 = 0, the following refractive index is obtained. Is 22 mm, and n1 of the transparent prism glass material G1 of the cross dichroic prism 103 is 1.800500, and n2 of G2 is 1.800000.
0, n of G3 is 1.800000, n4 of G4 is 1.
It is assumed that the difference is 800,500 (that is, the refractive index difference between adjacent light-transmitting prisms is equivalent to 0.0005).
And the shift amount becomes 44 μm, and if the light valve 104 has a pitch of 40 μm, the two light beams transmitted through the cross dichroic prism 103 will be 1 μm.
As a result, a deviation greater than the pitch occurs, and the device cannot be used as a projection display device.

【0054】クロスダイクロイックプリズム103の断
面形状が同様に一辺(l1)が40mmであり、その透
光性プリズム硝材G1のn1が1.800100、G2
のn2が1.800000、G3のn2が1.8000
00、G4のn4が1.800500であったとする
(すなわち、隣接する透光性プリズムの屈折率差が0.
0001に相当している)と、前記両光線はズレ量が9
μmとなり、ライトバルブ204の画素ピッチが40μ
mであれば、1/3ピッチ以下のズレ量に抑えることが
できる。しかし、画素ピッチが高精細の20μmである
場合には1/2ピッチ以下は満足するが、1/3ピッチ
以下は満足しない。
Similarly, the cross-sectional shape of the cross dichroic prism 103 is 40 mm on one side (l 1 ), and n1 of the transparent prism glass material G1 is 1.800100, G2
N2 of 1.800000, n2 of G3 is 1.8000
Assume that n4 of G00 and G4 is 1.800500 (that is, the difference in refractive index between adjacent light-transmitting prisms is 0.800500).
0001), the two rays have a displacement of 9
μm, and the pixel pitch of the light valve 204 is 40 μm.
If it is m, the displacement can be suppressed to 1/3 pitch or less. However, when the pixel pitch is 20 μm, which is high definition, the pitch of 1/2 or less is satisfied, but the pitch of 1/3 or less is not satisfied.

【0055】また、同様の屈折率で一辺(l1)が60
mmである場合には、前記ズレ量は13μmになり、画
素ピッチ40μmの場合には、1/2ピッチは勿論1/
3ピッチ以下のズレ量に抑えることができる。l1が8
0mmの場合には、ズレ量は18μmとなり、この場合
には1/2ピッチ以下は達成するが、1/3ピッチ以下
は達成しない。l1が100mmの場合にはズレ量は2
2μmとなり1/2ピッチ以下も達成しない。
Also, one side (l 1 ) is 60 with the same refractive index.
mm, the shift amount is 13 μm, and when the pixel pitch is 40 μm, 1/2 of the pitch is of course 1 /
The displacement amount can be suppressed to 3 pitches or less. l 1 is 8
In the case of 0 mm, the shift amount is 18 μm, and in this case, a pitch of 1/2 pitch or less is achieved, but a pitch of 1/3 pitch or less is not achieved. When l 1 is 100 mm, the deviation amount is 2
It is 2 μm, and does not achieve less than 1/2 pitch.

【0056】クロスダイクロイックプリズム103の透
光性プリズム硝材G1のn1が1.800050、G2
のn2が1.800000、G3のn2が1.8000
00、G4のn4が1.800050であり(すなわ
ち、隣接する透光性プリズムの屈折率差が0.0000
5に相当している)、l1が40mmとすると、ズレ量
は4μmとなり、画素ピッチが20μmは勿論、15μ
mであっても1/3ピッチ以内を満足する。l1が60
mmのクロスダイクロイックプリズム103とすると、
ズレ量は7μmとなり画素ピッチ40μmの場合には1
/3ピッチ以下を十分に満足させるが、20μmピッチ
では1/3ピッチ以内を満足させることはできない。l
1が80mmのクロスダイクロイックプリズム103で
は9μmのズレとなり、40μmピッチでは1/3ピッ
チ以内を十分に満足するが、20μmピッチでは1/2
ピッチ以内を達成するのがやっとである。l1が100
mmの場合には11μmのズレとなり、40μmピッチ
では1/3ピッチ以内を達成するが、20μmピッチで
は1/2ピッチ以内も満足しなくなる。
The translucent prism glass material G1 of the cross dichroic prism 103 has n1 of 1.800050 and G2.
N2 of 1.800000, n2 of G3 is 1.8000
00, G4 has an n4 of 1.800050 (that is, the refractive index difference between adjacent light-transmitting prisms is 0.0000).
5)), if l 1 is 40 mm, the shift amount is 4 μm, and the pixel pitch is not only 20 μm but also 15 μm.
Even if m, it satisfies within 1/3 pitch. l 1 is 60
mm cross dichroic prism 103,
The shift amount is 7 μm, and 1 when the pixel pitch is 40 μm.
Although a pitch of ピ ッ チ or less is sufficiently satisfied, a pitch of 20 μm cannot satisfy a pitch of 以内 or less. l
1 is 9 μm in the cross dichroic prism 103 of 80 mm, and the pitch of 40 μm sufficiently satisfies less than 1 / of the pitch, but the pitch of 20 μm is 2.
It is only possible to achieve within the pitch. l 1 is 100
In the case of mm, the displacement is 11 μm, and within a pitch of 40 μm, less than 1/3 pitch is achieved.

【0057】クロスダイクロイックプリズム103の透
光性プリズム硝材G1のn1が1.800010、G2
のn2が1.800000、G3のn2が1.8000
00、G4のn4が1.800010であり(すなわ
ち、隣接する透光性プリズムの屈折率差が0.0000
1に相当している)、l1が100mmのクロスダイク
ロイックプリズム103とすると、ズレ量は2μmとな
り、画素のピッチが40μmの場合は勿論のこと、20
μm、15μmの場合でも1/3ピッチ以内を達成する
ことができる。また、l1として仮に150mmを想定
してもそのズレ量は4μmであって十分に1/3ピッチ
以内を達成できる。さらに、l1が150mmのダイク
ロイックプリズム103は現在においては十分な大きさ
であって、この場合には、15μmの精細な画素ピッチ
まで使用できることとなる。
The translucent prism glass material G1 of the cross dichroic prism 103 has n1 of 1.800010 and G2.
N2 of 1.800000, n2 of G3 is 1.8000
00, G4, n4 is 1.800010 (that is, the refractive index difference between adjacent translucent prisms is
1), and if the cross dichroic prism 103 with l 1 of 100 mm is used, the amount of displacement is 2 μm, not to mention the case where the pixel pitch is 40 μm.
Even in the case of .mu.m and 15 .mu.m, a pitch of less than 1/3 can be achieved. Further, the deviation amount is assumed tentatively 150mm as l 1 can achieve within sufficiently 1/3 pitch a 4 [mu] m. Furthermore, the dichroic prism 103 with l 1 of 150 mm is currently large enough, in which case it can be used up to a fine pixel pitch of 15 μm.

【0058】なお、クロスダイクロイックプリズム10
3を構成する上記透光性プリズム部材の屈折率が上記の
1.8の部材から1.85ならびに1.9のように屈折
率が大きくなって、これら屈折率を有する部材間の屈折
率の差が上記のように0.0005〜0.00001の
場合を考えてみると、絶対的に屈折率が1.8より大と
なっていることより、実際のクロスダイクロイックプリ
ズム103の一辺長をその屈折率で除算した値で定義さ
れる空気換算長は小さくなることから、これらにともな
う両光線ズレは上記の値よりやや小さくなることより、
上記の屈折率1.8におけるズレ量は、同一の大きさの
クロスダイクロイックプリズム103の場合よりもやや
小さくなり、上記値を最悪と考えればよい。
The cross dichroic prism 10
The refractive index of the light-transmitting prism member that constitutes No. 3 is increased from the above-mentioned 1.8 member to 1.85 and 1.9, and the refractive index between the members having these refractive indexes is increased. Considering the case where the difference is 0.0005 to 0.00001 as described above, since the refractive index is absolutely larger than 1.8, the one side length of the actual cross dichroic prism 103 is Since the air-equivalent length defined by the value divided by the refractive index becomes smaller, the deviation of both rays accompanying these becomes slightly smaller than the above value,
The amount of deviation at the above refractive index of 1.8 is slightly smaller than that of the cross dichroic prism 103 having the same size, and the above value may be considered to be the worst.

【0059】上記クロスダイクロイックプリズム103
を構成する透光性光学部材から作製された上記4個のプ
リズムの隣接する屈折率の差が上記0.0005以下な
らびに0.0001以下を達成するには、これらプリズ
ムを同一ロットの熔解硝材から取り出し形成したプリズ
ム硝材を使用することが必要であるが、特に上記屈折率
が0.0001以下の隣接プリズムを作製するには一個
のプリズム硝材を切断して2個のプリズム部材とし、当
該2個のプリズム部材を隣接部材として使用することに
より達成できる。
The above-mentioned cross dichroic prism 103
In order to achieve the difference between the adjacent refractive indices of the four prisms made from the translucent optical members constituting 0.005 or less and 0.0001 or less, these prisms must be made of the same lot of molten glass material. It is necessary to use the prism glass material formed and taken out. In particular, in order to manufacture the adjacent prism having the refractive index of 0.0001 or less, one prism glass material is cut into two prism members, and the two prism members are cut. This can be achieved by using the prism member as an adjacent member.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、偏光ビームスプリッタと
クロスダイクロイックプリズムとを構成する透光性材料
は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がB光波長
領域ならびにG光波長領域に存在する透光性材料を使用
し、且つ、クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材の組み合わせに
おいて、その屈折率の差を0.0005以下に、望まし
くは0.0001にすることによって、ライトバルブを
射出して当該プリズム中に入射した変調光の偏光を変化
させずに射出させることができ、且つライトバルブの画
素ズレを発生させないで同様に射出させることができ、
色再現性の良い、画素ズレの小さい投射画像を投射する
ことができる投射型表示装置を提供できる。
As described above, the light-transmitting materials constituting the polarizing beam splitter and the cross dichroic prism have wavelengths at which the absolute value of the photoelastic constant is minimum in the B light wavelength region and the G light wavelength region. 4. Use an existing translucent material and configure a cross dichroic prism
In the combination of two adjacent prism members, the difference in the refractive index is set to 0.0005 or less, preferably 0.0001, so that the modulation that exits the light valve and enters the prism is performed. The light can be emitted without changing the polarization of the light, and the light can be similarly emitted without causing a pixel shift of the light valve.
It is possible to provide a projection type display device capable of projecting a projection image with good color reproducibility and small pixel shift.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る、透光性部材に使用
するガラス組成のPbOの含有量と当該ガラスの光弾性
定数の絶対値を最小にする波長との関係を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the content of PbO in a glass composition used for a translucent member and the wavelength that minimizes the absolute value of the photoelastic constant of the glass according to the embodiment of the present invention. .

【図2】同実施の形態に係る、ガラス試料の光弾性定数
の波長依存性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing wavelength dependence of a photoelastic constant of a glass sample according to the embodiment.

【図3】同実施の形態に係る、ライトバルブから光軸に
平行に射出される2光束であってクロスダイクロイック
プリズムを透過することにより画素ズレが発生すること
を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating that two light beams emitted from the light valve in parallel to the optical axis and transmitting through a cross dichroic prism according to the first embodiment cause pixel displacement.

【図4】投射型表示装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 光源 102 偏光ビームスプリッタ(偏光分離光学系,検
光光学系) 103 クロスダイクロイックプリズム(色分解光学
系,色合成光学系) 104,104R,104G,104G ライトバル
ブ 111 整形レンズ 112 投射レンズ(投射光学系)
Reference Signs List 101 light source 102 polarization beam splitter (polarization separation optical system, analysis optical system) 103 cross dichroic prism (color separation optical system, color synthesis optical system) 104, 104R, 104G, 104G light valve 111 shaping lens 112 projection lens (projection optics) system)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02F 1/1335 530 G02F 1/1335 530 G03B 33/12 G03B 33/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02F 1/1335 530 G02F 1/1335 530 G03B 33/12 G03B 33/12

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入射されたR光をR光用信号に基づいて変
調させて射出するR光用ライトバルブと、入射されたG
光をG光用信号に基づいて変調させて射出させるG光用
ライトバルブと、入射されたB光をB光用信号に基づい
て変調させて射出させるB光用ライトバルブと、 該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、 該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、 前記色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検
光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、
光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がB光波長領域
またはG光波長領域に存在する透光性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0005以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
An R light valve for modulating incident R light based on an R light signal and emitting the light, and an incident G light valve.
A light valve for G light that modulates light based on a signal for G light and emits the light; a light valve for B light that modulates incident B light based on a signal for B light and emits the light; A projection type display device comprising: a cross dichroic prism for performing color synthesis; and a polarization beam splitter for analyzing the combined light combined by the cross dichroic prism and extracting modulated light, wherein the color combining cross dichroic prism is provided. And the translucent material constituting the polarization beam splitter for light analysis,
The wavelength at which the absolute value of the photoelastic constant is the minimum is made of a translucent material that exists in the B light wavelength region or the G light wavelength region. Further, the cross dichroic prism 4
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0005 or less.
【請求項2】入射されたR光をR光用信号に基づいて変
調させて射出するR光用ライトバルブと、入射されたG
光をG光用信号に基づいて変調させて射出させるG光用
ライトバルブと、入射されたB光をB光用信号に基づい
て変調させて射出させるB光用ライトバルブと、 該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、 該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、 前記色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検
光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、
光弾性定数の絶対値か最小値となる波長がB光波長領域
またはG光波長領域に存在する透光性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0001以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
2. An R light valve for modulating incident R light based on an R light signal and emitting the light, and an incident G light valve.
A light valve for G light that modulates light based on a signal for G light and emits the light; a light valve for B light that modulates incident B light based on a signal for B light and emits the light; A projection type display device comprising: a cross dichroic prism for performing color synthesis; and a polarization beam splitter for analyzing the combined light combined by the cross dichroic prism and extracting modulated light, wherein the color combining cross dichroic prism is provided. And the translucent material constituting the polarization beam splitter for light analysis,
The wavelength at which the absolute value or the minimum value of the photoelastic constant is in the B light wavelength region or the G light wavelength region is formed of a translucent material, and further, the cross dichroic prism 4
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0001 or less.
【請求項3】光源からの光を偏光分離して第1および第
2の偏光光に分離する偏光分離光学系と、 該偏光分離光学系によって偏光分離された第1又は第2
の偏光をR光、G光ならびにB光に色分解する色分解光
学系と、 該色分解光学系によって色分解されたR光、G光ならび
にB光をぞれぞれ変調して射出する第1、第2ならびに
第3のライトバルブと、 該第1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、 該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、 該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、 前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、 前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、 前記色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検
光用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、
光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がB光波長領域
またはG光波長領域に存在する透光性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0005以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
3. A polarized light separating optical system for separating light from a light source into polarized light and separating the light into first and second polarized light, and the first or second polarized light separated by the polarized light separating optical system.
A color separation optical system for color-separating the polarized light into R light, G light and B light; and a light source for modulating and emitting the R light, G light and B light color-separated by the color separation optical system, respectively. A first, a second, and a third light valve; a color combining optical system for combining colors of the respective color lights emitted from the first, second, and third light valves; and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for emitting modulated light by light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, wherein the polarization separation optical system and the analysis optical system have the same polarization. A light beam shared by a beam splitter; the color separation optical system and the color combining optical system shared by the same cross dichroic prism; and a light beam forming the color combining cross dichroic prism and the analyzing polarization beam splitter. Sex material
The wavelength at which the absolute value of the photoelastic constant is the minimum is made of a translucent material that exists in the B light wavelength region or the G light wavelength region. Further, the cross dichroic prism 4
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0005 or less.
【請求項4】光源からの光を偏光分離して第1および第
2の偏光光に分離する偏光分離光学系と、 該偏光分離光学系によって偏光分離された第1又は第2
の偏光をR光、G光ならびにB光に色分解する色分解光
学系と、 該色分解光学系によって色分解されたR光、G光ならび
にB光をそれぞれ変調して射出する第1、第2ならびに
第3のライトバルブと、 該第1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、 該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、 該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、 前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、 前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、 該色合成用クロスダイクロイックプリズムと、前記検光
用偏光ビームスプリッタとを構成する透光性材料は、光
弾性定数の絶対値が最小値となる波長がB光波長領域ま
たはG光波長領域に存在する透光性材料から構成され、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0001以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
4. A polarized light separating optical system for separating light from a light source into polarized light and separating the light into first and second polarized light, and the first or second polarized light separated by the polarized light separating optical system.
A color separation optical system for color-separating the polarized light into R light, G light and B light, and first and second light sources for modulating and emitting the R light, G light and B light color-separated by the color separation optical system, respectively. A second light valve and a third light valve, a color combining optical system for combining the color lights emitted from the first, second, and third light valves, and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for extracting the modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, wherein the polarization separation optical system and the analysis optical system are the same polarization beam splitter. The color separation optical system and the color combining optical system are shared by the same cross dichroic prism, and the translucent material forming the cross dichroic prism for color combining and the polarizing beam splitter for light analysis is , Photoelastic constant The wavelength at which the absolute value of the number has the minimum value is made of a translucent material that exists in the B light wavelength region or the G light wavelength region, and further, the cross dichroic prism 4
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0001 or less.
【請求項5】入射されたR光をR光用信号に基づいて変
調させて射出するR光用ライトバルブと、入射されたG
光をG光用信号に基づいて変調させて射出させるG光用
ライトバルブと、入射されたB光をB光用信号に基づい
て変調させて射出させるB光用ライトバルブと、 該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、 該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、 前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、R光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第1の値、G光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第2の値、B光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第3の値のうちの、前記第2の値又は第3の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0005以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
5. An R light light valve for modulating an incident R light based on an R light signal and emitting the light, and an incident G light valve.
A light valve for G light that modulates light based on a signal for G light and emits the light; a light valve for B light that modulates incident B light based on a signal for B light and emits the light; A projection type display device comprising: a cross dichroic prism for performing color synthesis; and a polarization beam splitter for analyzing combined light combined by the cross dichroic prism and extracting modulated light, wherein the polarization beam splitter, The translucent material constituting the cross dichroic prism has a first value which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region, and an absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region. Of the second value, which is the average value of the above, and the third value, which is the average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. 4 the second value or the third value is composed of smallest permeable material than other values, further, constituting the cross dichroic prism
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0005 or less.
【請求項6】入射されたR光をR光用信号に基づいて変
調させて射出するR光用ライトバルブと、入射されたG
光をG光用信号に基づいて変調させて射出させるG光用
ライトバルブと、入射されたB光をB光用信号に基づい
て変調させて射出させるB光用ライトバルブと、 該射出光を色合成させるためのクロスダイクロイックプ
リズムと、 該クロスダイクロイックプリズムによって合成された合
成光を検光して変調光を取り出す偏光ビームスプリッタ
と、を備えた投射型表示装置において、 前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、R光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第1の値、G光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第2の値、B光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第3の値のうちの、前記第2の値又は第3の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0001以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
6. An R light valve for modulating incident R light based on an R light signal and emitting the light, and an incident G light valve.
A light valve for G light that modulates light based on a signal for G light and emits the light; a light valve for B light that modulates incident B light based on a signal for B light and emits the light; A projection type display device comprising: a cross dichroic prism for performing color synthesis; and a polarization beam splitter for analyzing combined light combined by the cross dichroic prism and extracting modulated light, wherein the polarization beam splitter, The translucent material constituting the cross dichroic prism has a first value which is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the R light region, and an absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region. Of the second value, which is the average value of the above, and the third value, which is the average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the B light region. 4 the second value or the third value is composed of smallest permeable material than other values, further, constituting the cross dichroic prism
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0001 or less.
【請求項7】光源からの光を偏光分離して第1および第
2の偏光光に分離する偏光分離光学系と、 該偏光分離光学系によって偏光分離された第1又は第2
の偏光をR光、G光ならびにB光に色分解する色分解光
学系と、 該色分解光字系によって色分解されたR光、G光ならび
にB光をそれぞれ変調して射出する第1、第2ならびに
第3のライトバルブ、 該第1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、 該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、 該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、 前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、 前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、 前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、R光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第1の値、G光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第2の値、B光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第3の値のうちの、前記第2の値又は第3の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0005以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
7. A polarized light separating optical system for separating light from a light source into polarized light and separating the light into first and second polarized light, and the first or second polarized light separated by the polarized light separating optical system.
A color separation optical system that separates the polarized light into R light, G light, and B light; and R, G light, and B light, which are color-separated by the color separation light system, respectively, and modulate and emit the light. A second and a third light valve, a color combining optical system for combining colors of the respective color lights emitted from the first, second and third light valves, and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for extracting the modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, wherein the polarization separation optical system and the analysis optical system are the same polarization beam splitter. The color separation optical system and the color synthesizing optical system are shared by the same cross dichroic prism, and the polarizing beam splitter and the light-transmitting material forming the cross dichroic prism are each in the R light region. A first value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant with respect to the wavelength, a second value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant with respect to each wavelength in the G light region, Of the third value that is the average value of the absolute value of the photoelastic constant with respect to the wavelength, the second value or the third value is made of a transparent material having the smallest value compared to other values, Further, 4 which constitutes the cross dichroic prism
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0005 or less.
【請求項8】光源からの光を偏光分離して第1および第
2の偏光光に分離する偏光分離光学系と、 該偏光分離光学系によって偏光分離された第1又は第2
の偏光をR光、G光ならびにB光に色分解する色分解光
学系と、 該色分解光学系によって色分解されたR光、G光ならび
にB光をそれぞれ変調して射出する第1、第2ならびに
第3のライトバルブと、 該第1、第2ならびに第3のライトバルブからの射出各
色光を色合成する色合成光学系と、 該色合成光学系による色合成光を検光して変調光を取り
出す検光光学系と、 該検光光学系により取り出された変調光を投射する投射
光学系と、を備え、 前記偏光分離光学系と前記検光光学系が同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、 前記色分解光学系と前記色合成光学系は同一のクロスダ
イクロイックプリズムにて共用され、 前記偏光ビームスプリッタならびに、前記クロスダイク
ロイックプリズムを構成する透光性材料は、R光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第1の値、G光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第2の値、B光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第3の値のうちの、前記第2の値又は第3の値
が他の値に比べて最も小さくなる透過性材料から構成さ
れ、 更に、前記クロスダイクロイックプリズムを構成する4
個のうちの隣接する2組のプリズム部材について、各組
を構成する2個の屈折率の差は0.0001以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。
8. A polarized light separating optical system for separating light from a light source into polarized light and separating the light into first and second polarized light, and the first or second polarized light separated by the polarized light separating optical system.
A color separation optical system for color-separating the polarized light into R light, G light and B light, and first and second light sources for modulating and emitting the R light, G light and B light color-separated by the color separation optical system, respectively. A second light valve and a third light valve, a color combining optical system for combining the color lights emitted from the first, second, and third light valves, and a color combining light by the color combining optical system. An analysis optical system for extracting the modulated light, and a projection optical system for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, wherein the polarization separation optical system and the analysis optical system are the same polarization beam splitter. The color separation optical system and the color synthesizing optical system are shared by the same cross dichroic prism, and the polarizing beam splitter and the translucent material forming the cross dichroic prism are in the R light region. A first value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength, a second value that is an average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region, and a second value that is the average value of the absolute value of the photoelastic constant for each wavelength in the G light region. Of the third value, which is the average of the absolute values of the photoelastic constants for each wavelength, the second value or the third value is made of a transparent material having the smallest value as compared with other values. 4 which constitutes the cross dichroic prism
A projection type display device, wherein a difference between the refractive indices of two sets constituting each set of two adjacent prism members is 0.0001 or less.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003043255A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Ricoh Co Ltd Color separating device and projector
JP2006023776A (en) * 2005-09-05 2006-01-26 Hitachi Ltd Projection video display device
JP2008256961A (en) * 2007-04-05 2008-10-23 Canon Inc Image projector
JP2009003458A (en) * 2008-07-10 2009-01-08 Hitachi Ltd Projector and projection type image display apparatus using the same
JP2011107724A (en) * 2000-01-28 2011-06-02 Seiko Epson Corp Optical reflection polarizer and projector using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011107724A (en) * 2000-01-28 2011-06-02 Seiko Epson Corp Optical reflection polarizer and projector using the same
JP2003043255A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Ricoh Co Ltd Color separating device and projector
JP2006023776A (en) * 2005-09-05 2006-01-26 Hitachi Ltd Projection video display device
JP2008256961A (en) * 2007-04-05 2008-10-23 Canon Inc Image projector
JP2009003458A (en) * 2008-07-10 2009-01-08 Hitachi Ltd Projector and projection type image display apparatus using the same

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