JP2002287248A - カラー投影装置 - Google Patents
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- H04N9/00—Details of colour television systems
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- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
- G02B26/0841—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光利用効率が高く、しかもＤＭＤからのＯＦＦ
光の集中を緩和して局部的な温度上昇を防止する構成
の、カラー投影装置を提供する。 【解決手段】光源１からの光を照明光学系ＩＬでダイク
ロイックプリズムＤＰに導き、ダイクロイックプリズム
ＤＰで複数の色光に分離した後、その各色光をそれぞれ
対応するＤＭＤ１１〜１３で反射させることにより光変
調を行い、その光変調された各色光をダイクロイックプ
リズムＤＰで合成した後、投影光学系ＰＬで投影する構
成であって、条件式９０゜≦α＜９０゜＋θを満足す
る。但し、αは照明光軸Ｉと投影光軸Ｐの中線Ｃと、照
明光軸Ｉと投影光軸Ｐを含む平面とダイクロイックプリ
ズムＤＰのダイクロイック面Ｒ或いはＢとの交線の成す
角であり、照明光軸Ｉと投影光軸Ｐの成す角を２θとす
る。
光の集中を緩和して局部的な温度上昇を防止する構成
の、カラー投影装置を提供する。 【解決手段】光源１からの光を照明光学系ＩＬでダイク
ロイックプリズムＤＰに導き、ダイクロイックプリズム
ＤＰで複数の色光に分離した後、その各色光をそれぞれ
対応するＤＭＤ１１〜１３で反射させることにより光変
調を行い、その光変調された各色光をダイクロイックプ
リズムＤＰで合成した後、投影光学系ＰＬで投影する構
成であって、条件式９０゜≦α＜９０゜＋θを満足す
る。但し、αは照明光軸Ｉと投影光軸Ｐの中線Ｃと、照
明光軸Ｉと投影光軸Ｐを含む平面とダイクロイックプリ
ズムＤＰのダイクロイック面Ｒ或いはＢとの交線の成す
角であり、照明光軸Ｉと投影光軸Ｐの成す角を２θとす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー投影装置に
関するものであり、更に詳しくは、光変調素子としてＤ
ＭＤ（Digital Micromirror Device）を備えたカラー投
影装置に関するものである。
関するものであり、更に詳しくは、光変調素子としてＤ
ＭＤ（Digital Micromirror Device）を備えたカラー投
影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、投影装置の光変調素子として、鏡
面偏向型変調素子であるＤＭＤが注目されている。ＤＭ
Ｄは多数のマイクロミラーがマトリックス状に配置され
た表示面を有しており、そのマイクロミラー１枚で表示
画像の１画素を構成するものである。各マイクロミラー
の傾きは、光変調のために個別に駆動制御される構成に
なっており、各マイクロミラーはＯＮ状態とＯＦＦ状態
との２つの傾き状態をとり得るようになっている。
面偏向型変調素子であるＤＭＤが注目されている。ＤＭ
Ｄは多数のマイクロミラーがマトリックス状に配置され
た表示面を有しており、そのマイクロミラー１枚で表示
画像の１画素を構成するものである。各マイクロミラー
の傾きは、光変調のために個別に駆動制御される構成に
なっており、各マイクロミラーはＯＮ状態とＯＦＦ状態
との２つの傾き状態をとり得るようになっている。
【０００３】ＯＮ状態のマイクロミラーでは、照明光が
投影光学系内に向けて反射され、ＯＦＦ状態のマイクロ
ミラーでは、照明光が投影光学系外に向けて反射され
る。従って、ＯＮ状態のマイクロミラーで反射された光
のみが投影光学系によって被投影面（例えばスクリーン
面）上に到達し、その結果、明暗のパターンから成る表
示画像が被投影面上に形成される。
投影光学系内に向けて反射され、ＯＦＦ状態のマイクロ
ミラーでは、照明光が投影光学系外に向けて反射され
る。従って、ＯＮ状態のマイクロミラーで反射された光
のみが投影光学系によって被投影面（例えばスクリーン
面）上に到達し、その結果、明暗のパターンから成る表
示画像が被投影面上に形成される。
【０００４】図２は、上記ＤＭＤを備えた従来のカラー
投影装置の一例を示す光学構成図である。同図（ａ）は
ダイクロイックプリズムを正面から見た図であり、同図
（ｂ）は全体構成を示す側面図である。同図（ｂ）にお
いて、１は超高圧水銀ランプより成る光源であり、白色
光を発生させる。２は光源１を取り囲むように配置され
るリフレクタであり、回転楕円面である反射面２ａを有
している。
投影装置の一例を示す光学構成図である。同図（ａ）は
ダイクロイックプリズムを正面から見た図であり、同図
（ｂ）は全体構成を示す側面図である。同図（ｂ）にお
いて、１は超高圧水銀ランプより成る光源であり、白色
光を発生させる。２は光源１を取り囲むように配置され
るリフレクタであり、回転楕円面である反射面２ａを有
している。
【０００５】光源１の後方（図中右方）には、ロッド状
のカライドスコープ３が長手方向を光軸Ｘに沿うように
配置されている。光源１は前記回転楕円面の一方の焦点
位置に配置されており、ここから出た光は他方の焦点位
置に集光されて、カライドスコープ３一端の入射面３ａ
より入射する。カライドスコープ３に入射した光は、こ
こで内面反射を繰り返し、均一な光量分布となって他端
の射出面３ｂより射出する。
のカライドスコープ３が長手方向を光軸Ｘに沿うように
配置されている。光源１は前記回転楕円面の一方の焦点
位置に配置されており、ここから出た光は他方の焦点位
置に集光されて、カライドスコープ３一端の入射面３ａ
より入射する。カライドスコープ３に入射した光は、こ
こで内面反射を繰り返し、均一な光量分布となって他端
の射出面３ｂより射出する。
【０００６】カライドスコープ３の射出面３ｂ直後には
集光レンズ４が配置されており、更に後方にはリレー光
学系５が配置されている。ここで、リレー光学系５のレ
ンズ等は、図示を省略している。カライドスコープ３か
ら射出した光は、集光レンズ４で効率よくリレー光学系
５に導かれ、ＴＩＲ（Total Internal Refrection）プ
リズムＰＲの入射側に配置されたエントランスレンズ６
を介して、ＴＩＲプリズムＰＲからダイクロイックプリ
ズムＤＰを経て下記ＤＭＤを略テレセントリックで均一
に照明する。以上のカライドスコープ３からエントラン
スレンズ６までを照明光学系ＩＬとする。
集光レンズ４が配置されており、更に後方にはリレー光
学系５が配置されている。ここで、リレー光学系５のレ
ンズ等は、図示を省略している。カライドスコープ３か
ら射出した光は、集光レンズ４で効率よくリレー光学系
５に導かれ、ＴＩＲ（Total Internal Refrection）プ
リズムＰＲの入射側に配置されたエントランスレンズ６
を介して、ＴＩＲプリズムＰＲからダイクロイックプリ
ズムＤＰを経て下記ＤＭＤを略テレセントリックで均一
に照明する。以上のカライドスコープ３からエントラン
スレンズ６までを照明光学系ＩＬとする。
【０００７】ＴＩＲプリズムＰＲは、それぞれ略三角柱
状の第１プリズムＰＲ１と第２プリズムＰＲ２とから成
っており、各プリズム斜面間にエアーギャップ層が設け
てある。このＴＩＲプリズムＰＲによって、ＤＭＤに対
する入力光と出力光との分離が行われる。第１プリズム
ＰＲ１は、照明光学系ＩＬから射出した照明光を斜面の
全反射面ＰＲ１ａで全反射させる。このときの照明光の
全反射面ＰＲ１ａに対する入射角は４７．５゜である。
なお、全反射面ＰＲ１ａは、上記エアーギャップを隔て
て第２プリズムＰＲ２の斜面と対面している。
状の第１プリズムＰＲ１と第２プリズムＰＲ２とから成
っており、各プリズム斜面間にエアーギャップ層が設け
てある。このＴＩＲプリズムＰＲによって、ＤＭＤに対
する入力光と出力光との分離が行われる。第１プリズム
ＰＲ１は、照明光学系ＩＬから射出した照明光を斜面の
全反射面ＰＲ１ａで全反射させる。このときの照明光の
全反射面ＰＲ１ａに対する入射角は４７．５゜である。
なお、全反射面ＰＲ１ａは、上記エアーギャップを隔て
て第２プリズムＰＲ２の斜面と対面している。
【０００８】ここで、照明光のＦナンバーは３であり、
主光線に対して空気中で片側約９．５゜、プリズム中で
片側約６．３゜の角度分布を持つ。一方、ＴＩＲプリズ
ムＰＲの屈折率ｎ＝１．５２なので、その全反射条件は
空気との界面に対する入射角が約４１．１゜以上とな
る。故に、照明光は全反射条件を満たし、全反射面ＰＲ
１ａで全反射する。そして、ダイクロイックプリズムＤ
Ｐに入射し、赤，緑，青の各色に分解される。
主光線に対して空気中で片側約９．５゜、プリズム中で
片側約６．３゜の角度分布を持つ。一方、ＴＩＲプリズ
ムＰＲの屈折率ｎ＝１．５２なので、その全反射条件は
空気との界面に対する入射角が約４１．１゜以上とな
る。故に、照明光は全反射条件を満たし、全反射面ＰＲ
１ａで全反射する。そして、ダイクロイックプリズムＤ
Ｐに入射し、赤，緑，青の各色に分解される。
【０００９】ダイクロイックプリズムＤＰは、ＴＩＲプ
リズムＰＲの下側に配置されており、同図（ａ）に示す
ように、略三角柱状の第１プリズムＤＰ１及び第２プリ
ズムＤＰ２，並びに略四角柱状の第３プリズムＤＰ３
が、順次下方に向かって組み合わされている。第１プリ
ズムＤＰ１と第２プリズムＤＰ２との間には、青色光を
反射するダイクロイック面Ｂ及びそれに隣接してエアー
ギャップ層が設けられている。また、第２プリズムＤＰ
２と第３プリズムＤＰ３との間には、赤色光を反射する
ダイクロイック面Ｒが設けられている。
リズムＰＲの下側に配置されており、同図（ａ）に示す
ように、略三角柱状の第１プリズムＤＰ１及び第２プリ
ズムＤＰ２，並びに略四角柱状の第３プリズムＤＰ３
が、順次下方に向かって組み合わされている。第１プリ
ズムＤＰ１と第２プリズムＤＰ２との間には、青色光を
反射するダイクロイック面Ｂ及びそれに隣接してエアー
ギャップ層が設けられている。また、第２プリズムＤＰ
２と第３プリズムＤＰ３との間には、赤色光を反射する
ダイクロイック面Ｒが設けられている。
【００１０】ダイクロイックプリズムＤＰの上面であり
且つ第１プリズムＤＰ１の上面である入射出面ＤＰａよ
り入射した照明光は、ダイクロイック面Ｂで青色光が反
射され、他の緑色光及び赤色光は透過する。ダイクロイ
ック面Ｂで反射された青色光は、入射出面ＤＰａで全反
射され、第１プリズムＤＰ１側面である入射出面ＤＰ１
ａより射出して、青用ＤＭＤ１１を照明する。
且つ第１プリズムＤＰ１の上面である入射出面ＤＰａよ
り入射した照明光は、ダイクロイック面Ｂで青色光が反
射され、他の緑色光及び赤色光は透過する。ダイクロイ
ック面Ｂで反射された青色光は、入射出面ＤＰａで全反
射され、第１プリズムＤＰ１側面である入射出面ＤＰ１
ａより射出して、青用ＤＭＤ１１を照明する。
【００１１】ダイクロイック面Ｂを透過した緑色光と赤
色光のうち、赤色光はダイクロイック面Ｒで反射され、
緑色光は透過する。ダイクロイック面Ｒで反射された赤
色光は、ダイクロイック面Ｂに隣接して設けられたエア
ーギャップ層により全反射され、第２プリズムＤＰ２側
面である入射出面ＤＰ２ａより射出して、赤用ＤＭＤ１
２を照明する。ダイクロイック面Ｒを透過した緑色光
は、第３プリズムＤＰ３下面である入射出面ＤＰ３ａよ
り射出して、緑用ＤＭＤ１３を照明する。
色光のうち、赤色光はダイクロイック面Ｒで反射され、
緑色光は透過する。ダイクロイック面Ｒで反射された赤
色光は、ダイクロイック面Ｂに隣接して設けられたエア
ーギャップ層により全反射され、第２プリズムＤＰ２側
面である入射出面ＤＰ２ａより射出して、赤用ＤＭＤ１
２を照明する。ダイクロイック面Ｒを透過した緑色光
は、第３プリズムＤＰ３下面である入射出面ＤＰ３ａよ
り射出して、緑用ＤＭＤ１３を照明する。
【００１２】ここで、上記各ＤＭＤの偏向角は±１０゜
であり、同図（ａ）に示す投影光軸Ｐは各ＤＭＤ（緑用
ＤＭＤ１３で例示）に垂直即ち法線方向となり、照明光
軸Ｉは法線に対して２０゜を成すように設定されてい
る。そして、各色の照明光は対応するＤＭＤを入射角２
０゜で照明する。
であり、同図（ａ）に示す投影光軸Ｐは各ＤＭＤ（緑用
ＤＭＤ１３で例示）に垂直即ち法線方向となり、照明光
軸Ｉは法線に対して２０゜を成すように設定されてい
る。そして、各色の照明光は対応するＤＭＤを入射角２
０゜で照明する。
【００１３】ＤＭＤ各画素のマイクロミラーは、照明光
軸Ｉ側に１０゜傾いた状態で照明光を反射することによ
り、ＤＭＤに垂直な方向に投影光としてのＯＮ光を射出
する。また、照明光軸Ｉ側とは逆方向に１０゜傾いた状
態で照明光を反射することにより、射出角４０゜でＯＦ
Ｆ光を射出する。これにより光変調が行われる。
軸Ｉ側に１０゜傾いた状態で照明光を反射することによ
り、ＤＭＤに垂直な方向に投影光としてのＯＮ光を射出
する。また、照明光軸Ｉ側とは逆方向に１０゜傾いた状
態で照明光を反射することにより、射出角４０゜でＯＦ
Ｆ光を射出する。これにより光変調が行われる。
【００１４】各ＤＭＤからの投影光の光路を説明する。
青用ＤＭＤ１１で反射された青色の投影光は、入射出面
ＤＰ１ａに入射して、ダイクロイックプリズムＤＰの入
射出面ＤＰａで全反射された後、ダイクロイック面Ｂで
反射される。また、赤用ＤＭＤ１２で反射された赤色の
投影光は、入射出面ＤＰ２ａに入射して、ダイクロイッ
ク面Ｂに隣接して設けられたエアーギャップ層により全
反射された後、ダイクロイック面Ｒで反射され、更にダ
イクロイック面Ｂを透過する。さらに、緑用ＤＭＤで反
射された緑色の投影光は、入射出面ＤＰ３ａに入射し
て、ダイクロイック面Ｒ及びダイクロイック面Ｂを透過
する。
青用ＤＭＤ１１で反射された青色の投影光は、入射出面
ＤＰ１ａに入射して、ダイクロイックプリズムＤＰの入
射出面ＤＰａで全反射された後、ダイクロイック面Ｂで
反射される。また、赤用ＤＭＤ１２で反射された赤色の
投影光は、入射出面ＤＰ２ａに入射して、ダイクロイッ
ク面Ｂに隣接して設けられたエアーギャップ層により全
反射された後、ダイクロイック面Ｒで反射され、更にダ
イクロイック面Ｂを透過する。さらに、緑用ＤＭＤで反
射された緑色の投影光は、入射出面ＤＰ３ａに入射し
て、ダイクロイック面Ｒ及びダイクロイック面Ｂを透過
する。
【００１５】そして、これら青色，赤色，及び緑色の各
投影光は、同一光軸に合成され、ダイクロイックプリズ
ムＤＰの入射出面ＤＰａから射出して、ＴＩＲプリズム
ＰＲに入射する。続いて、この合成された投影光は、Ｔ
ＩＲプリズムＰＲの上記エアーギャップ層に入射角３
４．５゜で入射する。このとき、照明光と同じく投影光
のＦナンバーも３であり、主光線に対して空気中で片側
約９．５゜、プリズム中で片側約６．３゜の角度分布を
持つが、ここでは全反射条件を満たさないので、エアー
ギャップ層を透過し、複数のレンズ等から成る投影光学
系ＰＬによって、図示しないスクリーンに投影される。
ここで、投影光学系ＰＬのレンズ等は、図示を省略して
いる。
投影光は、同一光軸に合成され、ダイクロイックプリズ
ムＤＰの入射出面ＤＰａから射出して、ＴＩＲプリズム
ＰＲに入射する。続いて、この合成された投影光は、Ｔ
ＩＲプリズムＰＲの上記エアーギャップ層に入射角３
４．５゜で入射する。このとき、照明光と同じく投影光
のＦナンバーも３であり、主光線に対して空気中で片側
約９．５゜、プリズム中で片側約６．３゜の角度分布を
持つが、ここでは全反射条件を満たさないので、エアー
ギャップ層を透過し、複数のレンズ等から成る投影光学
系ＰＬによって、図示しないスクリーンに投影される。
ここで、投影光学系ＰＬのレンズ等は、図示を省略して
いる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成では、照明光と投影光とでダイクロイック
面への入射角度が異なるため、ダイクロイック特性に差
が生じ、光利用効率が低いものとなる。即ち、ダイクロ
イックプリズムＤＰにおける２つのダイクロイック面Ｒ
及びＢのそれぞれの法線と投影光軸Ｐは、照明光軸Ｉと
投影光軸Ｐを含む平面に垂直な同一平面にあり、その平
面内でダイクロイック面Ｒ及びＢは、それぞれの法線が
互いに反対方向に投影光軸Ｐに対して１１．３゜及び２
８．５゜傾いて配置されている。
た従来の構成では、照明光と投影光とでダイクロイック
面への入射角度が異なるため、ダイクロイック特性に差
が生じ、光利用効率が低いものとなる。即ち、ダイクロ
イックプリズムＤＰにおける２つのダイクロイック面Ｒ
及びＢのそれぞれの法線と投影光軸Ｐは、照明光軸Ｉと
投影光軸Ｐを含む平面に垂直な同一平面にあり、その平
面内でダイクロイック面Ｒ及びＢは、それぞれの法線が
互いに反対方向に投影光軸Ｐに対して１１．３゜及び２
８．５゜傾いて配置されている。
【００１７】このため、ダイクロイック面Ｒ及びＢへの
入射角は、ダイクロイックプリズムＤＰの屈折率ｎ＝
１．５２の場合、照明光でそれぞれ１７．４゜及び３
１．２゜、投影光でそれぞれ１１．３゜及び２８．５゜
となり、異なったものとなる。但し、ここでの照明光軸
Ｉは、照明光が各色に分離する前の光軸のことであり、
投影光軸Ｐは、各色の投影光が合成した後の光軸のこと
である。言い換えれば、同図（ｂ）に示すように、緑用
ＤＭＤ１３に対する照明光及び投影光の各光軸で示され
るものとなっている。
入射角は、ダイクロイックプリズムＤＰの屈折率ｎ＝
１．５２の場合、照明光でそれぞれ１７．４゜及び３
１．２゜、投影光でそれぞれ１１．３゜及び２８．５゜
となり、異なったものとなる。但し、ここでの照明光軸
Ｉは、照明光が各色に分離する前の光軸のことであり、
投影光軸Ｐは、各色の投影光が合成した後の光軸のこと
である。言い換えれば、同図（ｂ）に示すように、緑用
ＤＭＤ１３に対する照明光及び投影光の各光軸で示され
るものとなっている。
【００１８】上記従来の構成では、照明光軸及び投影光
軸並びにダイクロイック面の関係は、一般的には以下の
式が成り立つものとなっている。 α＝９０゜＋θ 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。同図では中線をＣで示している。
軸並びにダイクロイック面の関係は、一般的には以下の
式が成り立つものとなっている。 α＝９０゜＋θ 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。同図では中線をＣで示している。
【００１９】図３は、ダイクロイック特性を示すグラフ
である。同図の横軸に波長（ｎｍ）を、縦軸に透過率を
取っている。同図において、一点鎖線で描いた曲線ａは
ダイクロイック面Ｂに投影光が入射角２８．５゜で入射
した場合の特性を示しており、二点鎖線で描いた曲線ｂ
はダイクロイック面Ｂに照明光が入射角３１．２゜で入
射した場合の特性を示している。また実線で描いた曲線
ｃはダイクロイック面Ｒに投影光が入射角１１．３゜で
入射した場合の特性を示しており、破線で描いた曲線ｄ
はダイクロイック面Ｒに照明光が入射角１７．４゜で入
射した場合の特性を示している。
である。同図の横軸に波長（ｎｍ）を、縦軸に透過率を
取っている。同図において、一点鎖線で描いた曲線ａは
ダイクロイック面Ｂに投影光が入射角２８．５゜で入射
した場合の特性を示しており、二点鎖線で描いた曲線ｂ
はダイクロイック面Ｂに照明光が入射角３１．２゜で入
射した場合の特性を示している。また実線で描いた曲線
ｃはダイクロイック面Ｒに投影光が入射角１１．３゜で
入射した場合の特性を示しており、破線で描いた曲線ｄ
はダイクロイック面Ｒに照明光が入射角１７．４゜で入
射した場合の特性を示している。
【００２０】同図から読みとれるように、各ダイクロイ
ック面の特性においては、照明光と投影光のカットオフ
波長、つまり透過率５０％（０．５）の波長が異なる。
具体的には、ダイクロイック面Ｂにおいて、曲線ａで示
す特性では４９９ｎｍ、曲線ｂで示す特性では４９０ｎ
ｍとなっている。またダイクロイック面Ｒにおいて、曲
線ｃで示す特性では５９３ｎｍ、曲線ｄで示す特性では
５８０ｎｍとなっている。このため、曲線ａとｂとの
間、或いは曲線ｃとｄとの間の波長域の光は、画像の投
影には利用できないこととなり、光利用効率が低下す
る。
ック面の特性においては、照明光と投影光のカットオフ
波長、つまり透過率５０％（０．５）の波長が異なる。
具体的には、ダイクロイック面Ｂにおいて、曲線ａで示
す特性では４９９ｎｍ、曲線ｂで示す特性では４９０ｎ
ｍとなっている。またダイクロイック面Ｒにおいて、曲
線ｃで示す特性では５９３ｎｍ、曲線ｄで示す特性では
５８０ｎｍとなっている。このため、曲線ａとｂとの
間、或いは曲線ｃとｄとの間の波長域の光は、画像の投
影には利用できないこととなり、光利用効率が低下す
る。
【００２１】また、上述した従来の構成では、ＤＭＤか
らの非表示光であるＯＦＦ光は、殆どの光束がダイクロ
イックプリズムＤＰで合成されて、入射出面ＤＰａに集
中するので、局部的な温度上昇が生じやすい。従って、
このようなＯＦＦ光を処理することによる熱対策が課題
となっていた。
らの非表示光であるＯＦＦ光は、殆どの光束がダイクロ
イックプリズムＤＰで合成されて、入射出面ＤＰａに集
中するので、局部的な温度上昇が生じやすい。従って、
このようなＯＦＦ光を処理することによる熱対策が課題
となっていた。
【００２２】つまり、非表示光であるＯＦＦ光のＤＭＤ
からの射出角は４０゜であるから、ダイクロイックプリ
ズムＤＰの屈折率ｎ＝１．５２の場合、ＯＦＦ光はダイ
クロイック面Ｒ及びＢへそれぞれ２９．４゜及び３８．
７゜の入射角で±約６．３゜の角度分布を持ちながら入
射することとなる。
からの射出角は４０゜であるから、ダイクロイックプリ
ズムＤＰの屈折率ｎ＝１．５２の場合、ＯＦＦ光はダイ
クロイック面Ｒ及びＢへそれぞれ２９．４゜及び３８．
７゜の入射角で±約６．３゜の角度分布を持ちながら入
射することとなる。
【００２３】ここでの全反射条件は、上述したように、
空気との界面に対する入射角が約４１．１゜以上である
から、この場合、ダイクロイック面にエアーギャップ層
を設けていても、殆どのＯＦＦ光が全反射せず、透過し
て各色光がダイクロイックプリズムＤＰで合成され、入
射出面ＤＰａに集中する。従って、局部的な温度上昇が
生じやすくなる。
空気との界面に対する入射角が約４１．１゜以上である
から、この場合、ダイクロイック面にエアーギャップ層
を設けていても、殆どのＯＦＦ光が全反射せず、透過し
て各色光がダイクロイックプリズムＤＰで合成され、入
射出面ＤＰａに集中する。従って、局部的な温度上昇が
生じやすくなる。
【００２４】本発明は、以上のような問題点に鑑み、光
利用効率が高く、しかもＤＭＤからのＯＦＦ光の集中を
緩和して局部的な温度上昇を防止する構成の、カラー投
影装置を提供することを目的とする。
利用効率が高く、しかもＤＭＤからのＯＦＦ光の集中を
緩和して局部的な温度上昇を防止する構成の、カラー投
影装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光源からの光を照明光学系でダイクロ
イックプリズムに導き、そのダイクロイックプリズムで
複数の色光に分離した後、その各色光をそれぞれ対応す
るＤＭＤで反射させることにより光変調を行い、その光
変調された各色光を前記ダイクロイックプリズムで合成
した後、投影光学系で投影する構成であって、以下の条
件式を満足することを特徴とする。 ９０゜≦α＜９０゜＋θ 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。
に、本発明では、光源からの光を照明光学系でダイクロ
イックプリズムに導き、そのダイクロイックプリズムで
複数の色光に分離した後、その各色光をそれぞれ対応す
るＤＭＤで反射させることにより光変調を行い、その光
変調された各色光を前記ダイクロイックプリズムで合成
した後、投影光学系で投影する構成であって、以下の条
件式を満足することを特徴とする。 ９０゜≦α＜９０゜＋θ 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。
【００２６】また、前記ダイクロイック面に隣接してエ
アーギャップ層が設けられていることを特徴とする。
アーギャップ層が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のカ
ラー投影装置の一実施形態を示す光学構成図である。同
図（ａ）はダイクロイックプリズムを正面から見た図で
あり、同図（ｂ）は全体構成を示す側面図である。ここ
では上記従来例におけるものと同様の働きをする部材に
ついて、同じ符号を付けて説明する。
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のカ
ラー投影装置の一実施形態を示す光学構成図である。同
図（ａ）はダイクロイックプリズムを正面から見た図で
あり、同図（ｂ）は全体構成を示す側面図である。ここ
では上記従来例におけるものと同様の働きをする部材に
ついて、同じ符号を付けて説明する。
【００２８】同図（ｂ）において、１は超高圧水銀ラン
プより成る光源であり、白色光を発生させる。２は光源
１を取り囲むように配置されるリフレクタであり、回転
楕円面である反射面２ａを有している。光源１の後方
（図中右方）には、ロッド状のカライドスコープ３が長
手方向を光軸Ｘに沿うように配置されている。光源１は
前記回転楕円面の一方の焦点位置に配置されており、こ
こから出た光は他方の焦点位置に集光されて、カライド
スコープ３一端の入射面３ａより入射する。カライドス
コープ３に入射した光は、ここで内面反射を繰り返し、
均一な光量分布となって他端の射出面３ｂより射出す
る。
プより成る光源であり、白色光を発生させる。２は光源
１を取り囲むように配置されるリフレクタであり、回転
楕円面である反射面２ａを有している。光源１の後方
（図中右方）には、ロッド状のカライドスコープ３が長
手方向を光軸Ｘに沿うように配置されている。光源１は
前記回転楕円面の一方の焦点位置に配置されており、こ
こから出た光は他方の焦点位置に集光されて、カライド
スコープ３一端の入射面３ａより入射する。カライドス
コープ３に入射した光は、ここで内面反射を繰り返し、
均一な光量分布となって他端の射出面３ｂより射出す
る。
【００２９】カライドスコープ３の射出面３ｂ直後には
集光レンズ４が配置されており、更に後方にはリレー光
学系５が配置されている。ここで、リレー光学系５のレ
ンズ等は、図示を省略している。カライドスコープ３か
ら射出した光は、集光レンズ４で効率よくリレー光学系
５に導かれ、ＴＩＲプリズムＰＲの入射側に配置された
エントランスレンズ６を介して、ＴＩＲプリズムＰＲか
らダイクロイックプリズムＤＰを経て下記ＤＭＤを略テ
レセントリックで均一に照明する。以上のカライドスコ
ープ３からエントランスレンズ６までを照明光学系ＩＬ
とする。
集光レンズ４が配置されており、更に後方にはリレー光
学系５が配置されている。ここで、リレー光学系５のレ
ンズ等は、図示を省略している。カライドスコープ３か
ら射出した光は、集光レンズ４で効率よくリレー光学系
５に導かれ、ＴＩＲプリズムＰＲの入射側に配置された
エントランスレンズ６を介して、ＴＩＲプリズムＰＲか
らダイクロイックプリズムＤＰを経て下記ＤＭＤを略テ
レセントリックで均一に照明する。以上のカライドスコ
ープ３からエントランスレンズ６までを照明光学系ＩＬ
とする。
【００３０】ＴＩＲプリズムＰＲは、それぞれ略三角柱
状の第１プリズムＰＲ１と第２プリズムＰＲ２とから成
っており、各プリズム斜面間にエアーギャップ層が設け
てある。このＴＩＲプリズムＰＲによって、ＤＭＤに対
する入力光と出力光との分離が行われる。第１プリズム
ＰＲ１は、照明光学系ＩＬから射出した照明光を斜面の
全反射面ＰＲ１ａで全反射させる。このときの照明光の
全反射面ＰＲ１ａに対する入射角は４７．５゜である。
なお、全反射面ＰＲ１ａは、上記エアーギャップを隔て
て第２プリズムＰＲ２の斜面と対面している。
状の第１プリズムＰＲ１と第２プリズムＰＲ２とから成
っており、各プリズム斜面間にエアーギャップ層が設け
てある。このＴＩＲプリズムＰＲによって、ＤＭＤに対
する入力光と出力光との分離が行われる。第１プリズム
ＰＲ１は、照明光学系ＩＬから射出した照明光を斜面の
全反射面ＰＲ１ａで全反射させる。このときの照明光の
全反射面ＰＲ１ａに対する入射角は４７．５゜である。
なお、全反射面ＰＲ１ａは、上記エアーギャップを隔て
て第２プリズムＰＲ２の斜面と対面している。
【００３１】ここで、照明光のＦナンバーは３であり、
主光線に対して空気中で片側約９．５゜、プリズム中で
片側約６．３゜の角度分布を持つ。一方、ＴＩＲプリズ
ムＰＲの屈折率ｎ＝１．５２なので、その全反射条件は
空気との界面に対する入射角が約４１．１゜以上とな
る。故に、照明光は全反射条件を満たし、全反射面ＰＲ
１ａで全反射する。そして、ダイクロイックプリズムＤ
Ｐに入射し、赤，緑，青の各色に分解される。
主光線に対して空気中で片側約９．５゜、プリズム中で
片側約６．３゜の角度分布を持つ。一方、ＴＩＲプリズ
ムＰＲの屈折率ｎ＝１．５２なので、その全反射条件は
空気との界面に対する入射角が約４１．１゜以上とな
る。故に、照明光は全反射条件を満たし、全反射面ＰＲ
１ａで全反射する。そして、ダイクロイックプリズムＤ
Ｐに入射し、赤，緑，青の各色に分解される。
【００３２】ダイクロイックプリズムＤＰは、ＴＩＲプ
リズムＰＲの下側に配置されており、同図（ａ）に示す
ように、略三角柱状の第１プリズムＤＰ１及び第２プリ
ズムＤＰ２，並びにブロック状の第３プリズムＤＰ３
が、順次下方に向かって組み合わされている。第１プリ
ズムＤＰ１と第２プリズムＤＰ２との間には、青色光を
反射するダイクロイック面Ｂ及びそれに隣接してエアー
ギャップ層が設けられている。また、第２プリズムＤＰ
２と第３プリズムＤＰ３との間には、赤色光を反射する
ダイクロイック面Ｒ及びそれに隣接してエアーギャップ
層が設けられている。
リズムＰＲの下側に配置されており、同図（ａ）に示す
ように、略三角柱状の第１プリズムＤＰ１及び第２プリ
ズムＤＰ２，並びにブロック状の第３プリズムＤＰ３
が、順次下方に向かって組み合わされている。第１プリ
ズムＤＰ１と第２プリズムＤＰ２との間には、青色光を
反射するダイクロイック面Ｂ及びそれに隣接してエアー
ギャップ層が設けられている。また、第２プリズムＤＰ
２と第３プリズムＤＰ３との間には、赤色光を反射する
ダイクロイック面Ｒ及びそれに隣接してエアーギャップ
層が設けられている。
【００３３】ダイクロイックプリズムＤＰの上面であり
且つ第１プリズムＤＰ１の上面である入射出面ＤＰａよ
り入射した照明光は、ダイクロイック面Ｂで青色光が反
射され、他の緑色光及び赤色光は透過する。ダイクロイ
ック面Ｂで反射された青色光は、入射出面ＤＰａで全反
射され、第１プリズムＤＰ１側面である入射出面ＤＰ１
ａより射出して、青用ＤＭＤ１１を照明する。
且つ第１プリズムＤＰ１の上面である入射出面ＤＰａよ
り入射した照明光は、ダイクロイック面Ｂで青色光が反
射され、他の緑色光及び赤色光は透過する。ダイクロイ
ック面Ｂで反射された青色光は、入射出面ＤＰａで全反
射され、第１プリズムＤＰ１側面である入射出面ＤＰ１
ａより射出して、青用ＤＭＤ１１を照明する。
【００３４】ダイクロイック面Ｂを透過した緑色光と赤
色光のうち、赤色光はダイクロイック面Ｒで反射され、
緑色光は透過する。ダイクロイック面Ｒで反射された赤
色光は、ダイクロイック面Ｂに隣接して設けられたエア
ーギャップ層により全反射され、第２プリズムＤＰ２側
面である入射出面ＤＰ２ａより射出して、赤用ＤＭＤ１
２を照明する。ダイクロイック面Ｒを透過した緑色光
は、第３プリズムＤＰ３下面である入射出面ＤＰ３ａよ
り射出して、緑用ＤＭＤ１３を照明する。
色光のうち、赤色光はダイクロイック面Ｒで反射され、
緑色光は透過する。ダイクロイック面Ｒで反射された赤
色光は、ダイクロイック面Ｂに隣接して設けられたエア
ーギャップ層により全反射され、第２プリズムＤＰ２側
面である入射出面ＤＰ２ａより射出して、赤用ＤＭＤ１
２を照明する。ダイクロイック面Ｒを透過した緑色光
は、第３プリズムＤＰ３下面である入射出面ＤＰ３ａよ
り射出して、緑用ＤＭＤ１３を照明する。
【００３５】ここで、上記各ＤＭＤの偏向角は±１０゜
であり、同図（ａ）に示す投影光軸Ｐは各ＤＭＤ（緑用
ＤＭＤ１３で例示）に垂直即ち法線方向となり、照明光
軸Ｉは法線に対して２０゜を成すように設定されてい
る。そして、各色の照明光は対応するＤＭＤを入射角２
０゜で照明する。
であり、同図（ａ）に示す投影光軸Ｐは各ＤＭＤ（緑用
ＤＭＤ１３で例示）に垂直即ち法線方向となり、照明光
軸Ｉは法線に対して２０゜を成すように設定されてい
る。そして、各色の照明光は対応するＤＭＤを入射角２
０゜で照明する。
【００３６】ＤＭＤ各画素のマイクロミラーは、照明光
軸Ｉ側に１０゜傾いた状態で照明光を反射することによ
り、ＤＭＤに垂直な方向に投影光としてのＯＮ光を射出
する。また、照明光軸Ｉ側とは逆方向に１０゜傾いた状
態で照明光を反射することにより、射出角４０゜でＯＦ
Ｆ光を射出する。これにより光変調が行われる。
軸Ｉ側に１０゜傾いた状態で照明光を反射することによ
り、ＤＭＤに垂直な方向に投影光としてのＯＮ光を射出
する。また、照明光軸Ｉ側とは逆方向に１０゜傾いた状
態で照明光を反射することにより、射出角４０゜でＯＦ
Ｆ光を射出する。これにより光変調が行われる。
【００３７】各ＤＭＤからの投影光の光路を説明する。
青用ＤＭＤ１１で反射された青色の投影光は、入射出面
ＤＰ１ａに入射して、ダイクロイックプリズムＤＰの入
射出面ＤＰａで全反射された後、ダイクロイック面Ｂで
反射される。また、赤用ＤＭＤ１２で反射された赤色の
投影光は、入射出面ＤＰ２ａに入射して、ダイクロイッ
ク面Ｂに隣接して設けられたエアーギャップ層により全
反射された後、ダイクロイック面Ｒで反射され、更にダ
イクロイック面Ｂを透過する。さらに、緑用ＤＭＤで反
射された緑色の投影光は、入射出面ＤＰ３ａに入射し
て、ダイクロイック面Ｒ及びダイクロイック面Ｂを透過
する。
青用ＤＭＤ１１で反射された青色の投影光は、入射出面
ＤＰ１ａに入射して、ダイクロイックプリズムＤＰの入
射出面ＤＰａで全反射された後、ダイクロイック面Ｂで
反射される。また、赤用ＤＭＤ１２で反射された赤色の
投影光は、入射出面ＤＰ２ａに入射して、ダイクロイッ
ク面Ｂに隣接して設けられたエアーギャップ層により全
反射された後、ダイクロイック面Ｒで反射され、更にダ
イクロイック面Ｂを透過する。さらに、緑用ＤＭＤで反
射された緑色の投影光は、入射出面ＤＰ３ａに入射し
て、ダイクロイック面Ｒ及びダイクロイック面Ｂを透過
する。
【００３８】そして、これら青色，赤色，及び緑色の各
投影光は、同一光軸に合成され、ダイクロイックプリズ
ムＤＰの入射出面ＤＰａから射出して、ＴＩＲプリズム
ＰＲに入射する。続いて、この合成された投影光は、Ｔ
ＩＲプリズムＰＲの上記エアーギャップ層に入射角３
４．５゜で入射する。このとき、照明光と同じく投影光
のＦナンバーも３であり、主光線に対して空気中で片側
約９．５゜、プリズム中で片側約６．３゜の角度分布を
持つが、ここでは全反射条件を満たさないので、エアー
ギャップ層を透過し、複数のレンズ等から成る投影光学
系ＰＬによって、図示しないスクリーンに投影される。
ここで、投影光学系ＰＬのレンズ等は、図示を省略して
いる。
投影光は、同一光軸に合成され、ダイクロイックプリズ
ムＤＰの入射出面ＤＰａから射出して、ＴＩＲプリズム
ＰＲに入射する。続いて、この合成された投影光は、Ｔ
ＩＲプリズムＰＲの上記エアーギャップ層に入射角３
４．５゜で入射する。このとき、照明光と同じく投影光
のＦナンバーも３であり、主光線に対して空気中で片側
約９．５゜、プリズム中で片側約６．３゜の角度分布を
持つが、ここでは全反射条件を満たさないので、エアー
ギャップ層を透過し、複数のレンズ等から成る投影光学
系ＰＬによって、図示しないスクリーンに投影される。
ここで、投影光学系ＰＬのレンズ等は、図示を省略して
いる。
【００３９】ダイクロイックプリズムＤＰにおける２つ
のダイクロイック面Ｒ及びＢのそれぞれの法線は、照明
光軸Ｉと投影光軸Ｐを含む平面に垂直な投影光軸Ｐを含
む平面内で、互いに反対方向に投影光軸Ｐに対して１
１．３゜及び２８．５゜傾いた線を、さらに、照明光軸
Ｉと投影光軸Ｐを含む平面に垂直な線を回転軸として、
照明光軸Ｉ側へ６．６゜傾けた状態に設定されている。
この６．６゜は空気中での１０゜に相当する。
のダイクロイック面Ｒ及びＢのそれぞれの法線は、照明
光軸Ｉと投影光軸Ｐを含む平面に垂直な投影光軸Ｐを含
む平面内で、互いに反対方向に投影光軸Ｐに対して１
１．３゜及び２８．５゜傾いた線を、さらに、照明光軸
Ｉと投影光軸Ｐを含む平面に垂直な線を回転軸として、
照明光軸Ｉ側へ６．６゜傾けた状態に設定されている。
この６．６゜は空気中での１０゜に相当する。
【００４０】これは、上述した、照明光軸と投影光軸の
中線と、照明光軸と投影光軸を含む平面とダイクロイッ
クプリズムのダイクロイック面との交線の成す角α＝９
０゜の状態であり、ダイクロイックプリズムＤＰの屈折
率ｎ＝１．５２の場合、ダイクロイック面Ｂへの入射角
は、照明光，投影光共に２９．２゜となり、またダイク
ロイック面Ｒへの入射角は、照明光，投影光共に１３．
１゜となって、照明光及び投影光のダイクロイック面で
の特性は同じとなる。このように、ダイクロイック面を
照明光軸側に傾けることにより、照明光と投影光のダイ
クロイック面での特性を等しくすることができ、光利用
効率の良い投影装置が得られる。
中線と、照明光軸と投影光軸を含む平面とダイクロイッ
クプリズムのダイクロイック面との交線の成す角α＝９
０゜の状態であり、ダイクロイックプリズムＤＰの屈折
率ｎ＝１．５２の場合、ダイクロイック面Ｂへの入射角
は、照明光，投影光共に２９．２゜となり、またダイク
ロイック面Ｒへの入射角は、照明光，投影光共に１３．
１゜となって、照明光及び投影光のダイクロイック面で
の特性は同じとなる。このように、ダイクロイック面を
照明光軸側に傾けることにより、照明光と投影光のダイ
クロイック面での特性を等しくすることができ、光利用
効率の良い投影装置が得られる。
【００４１】上述した構成では、照明光軸及び投影光軸
並びにダイクロイック面の関係は、一般的には以下の条
件式（１）が成り立つものとしている。 ９０゜≦α＜９０゜＋θ （１） 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。同図では中線をＣで示している。
並びにダイクロイック面の関係は、一般的には以下の条
件式（１）が成り立つものとしている。 ９０゜≦α＜９０゜＋θ （１） 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。同図では中線をＣで示している。
【００４２】これにより、照明光と投影光のダイクロイ
ック面への入射角度差を小さくしている。また好ましく
は、本実施形態のようにα＝９０゜とすることにより、
照明光と投影光のダイクロイック面への入射角度差をな
くすことができる。本実施形態では、ダイクロイック面
Ｒ及びＢの照明光軸Ｉ側への傾きを同じ角度に設定した
が、条件式（１）の範囲で異ならせても良い。
ック面への入射角度差を小さくしている。また好ましく
は、本実施形態のようにα＝９０゜とすることにより、
照明光と投影光のダイクロイック面への入射角度差をな
くすことができる。本実施形態では、ダイクロイック面
Ｒ及びＢの照明光軸Ｉ側への傾きを同じ角度に設定した
が、条件式（１）の範囲で異ならせても良い。
【００４３】一方、非表示光であるＯＦＦ光のＤＭＤか
らの射出角は４０゜であるから、緑色光のＯＦＦ光はダ
イクロイック面Ｒへ３５．６゜の入射角で±約６．３゜
の角度分布を持ちながら入射する。本実施形態では、ダ
イクロイック面Ｒにもエアーギャップ層が設けられてい
るので、緑色光のＯＦＦ光は、一部ではあるがここで全
反射されるため、ダイクロイックプリズムＤＰの入射出
面ＤＰａへと到達する光束を減らすことができる。そし
て、この全反射された部分は他の色光のＯＦＦ光と分離
される。ここで、ダイクロイック面Ｒの照明光軸側への
傾きをより大きくすれば、全反射される割合が増え、よ
り他の色光のＯＦＦ光と分離する割合が増える。
らの射出角は４０゜であるから、緑色光のＯＦＦ光はダ
イクロイック面Ｒへ３５．６゜の入射角で±約６．３゜
の角度分布を持ちながら入射する。本実施形態では、ダ
イクロイック面Ｒにもエアーギャップ層が設けられてい
るので、緑色光のＯＦＦ光は、一部ではあるがここで全
反射されるため、ダイクロイックプリズムＤＰの入射出
面ＤＰａへと到達する光束を減らすことができる。そし
て、この全反射された部分は他の色光のＯＦＦ光と分離
される。ここで、ダイクロイック面Ｒの照明光軸側への
傾きをより大きくすれば、全反射される割合が増え、よ
り他の色光のＯＦＦ光と分離する割合が増える。
【００４４】また、ダイクロイック面Ｒのエアーギャッ
プ層を透過した緑色光のＯＦＦ光は、ダイクロイック面
Ｂへ４３．３゜の入射角で±約６．３゜の角度分布を持
ちながら入射するので、ここでかなりの部分が全反射さ
れるため、ダイクロイックプリズムＤＰの入射出面ＤＰ
ａへと到達する光束を減らすことができる。
プ層を透過した緑色光のＯＦＦ光は、ダイクロイック面
Ｂへ４３．３゜の入射角で±約６．３゜の角度分布を持
ちながら入射するので、ここでかなりの部分が全反射さ
れるため、ダイクロイックプリズムＤＰの入射出面ＤＰ
ａへと到達する光束を減らすことができる。
【００４５】さらに、赤色光のＯＦＦ光は、ダイクロイ
ック面Ｂのエアーギャップ層で全反射され、更にダイク
ロイック面Ｒで反射された後、再びダイクロイック面Ｂ
へ、上記緑色光のＯＦＦ光と同様にして、４３．３゜の
入射角で±約６．３゜の角度分布を持ちながら入射す
る。そして、ここでかなりの部分が全反射されるため、
ダイクロイックプリズムＤＰの入射出面ＤＰａへと到達
する光束を減らすことができる。
ック面Ｂのエアーギャップ層で全反射され、更にダイク
ロイック面Ｒで反射された後、再びダイクロイック面Ｂ
へ、上記緑色光のＯＦＦ光と同様にして、４３．３゜の
入射角で±約６．３゜の角度分布を持ちながら入射す
る。そして、ここでかなりの部分が全反射されるため、
ダイクロイックプリズムＤＰの入射出面ＤＰａへと到達
する光束を減らすことができる。
【００４６】また、青色光のＯＦＦ光は、ダイクロイッ
クプリズムＤＰの入射出面ＤＰａで全反射され、更にダ
イクロイック面Ｂで反射された後、再び入射出面ＤＰａ
へ約２７．４゜の入射角で入射し、ここを透過する。そ
のため、青色光のＯＦＦ光は、他の色光のＯＦＦ光と分
離されることになる。
クプリズムＤＰの入射出面ＤＰａで全反射され、更にダ
イクロイック面Ｂで反射された後、再び入射出面ＤＰａ
へ約２７．４゜の入射角で入射し、ここを透過する。そ
のため、青色光のＯＦＦ光は、他の色光のＯＦＦ光と分
離されることになる。
【００４７】このように、各ダイクロイック面を照明光
軸側に傾け、更に各ダイクロイック面に隣接してエアー
ギャップ層を設けることにより、エアーギャップ層でＯ
ＦＦ光が全反射されやすくなり、ＯＦＦ光があまり集中
しないので、局部的な温度上昇を防止しやすく、従って
熱対策がしやすい投影装置が得られる。
軸側に傾け、更に各ダイクロイック面に隣接してエアー
ギャップ層を設けることにより、エアーギャップ層でＯ
ＦＦ光が全反射されやすくなり、ＯＦＦ光があまり集中
しないので、局部的な温度上昇を防止しやすく、従って
熱対策がしやすい投影装置が得られる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光利用効率が高く、しかもＤＭＤからのＯＦＦ光の集中
を緩和して局部的な温度上昇を防止する構成の、カラー
投影装置を提供することができる。
光利用効率が高く、しかもＤＭＤからのＯＦＦ光の集中
を緩和して局部的な温度上昇を防止する構成の、カラー
投影装置を提供することができる。
【００４９】具体的には、上記条件式（１）を満足する
ことにより、照明光と投影光でダイクロイック特性の差
が少なくさらには無くなり、光利用効率が向上して明る
い投影画像が得られる。
ことにより、照明光と投影光でダイクロイック特性の差
が少なくさらには無くなり、光利用効率が向上して明る
い投影画像が得られる。
【００５０】さらに、ダイクロイック面に隣接してエア
ーギャップ層を設けることにより、エアーギャップ層で
ＯＦＦ光が全反射されやすくなり、ＯＦＦ光があまり集
中しないので、局部的な温度上昇を防止しやすく、従っ
て熱対策がしやすくなる。このため、品質及び信頼性も
向上する。
ーギャップ層を設けることにより、エアーギャップ層で
ＯＦＦ光が全反射されやすくなり、ＯＦＦ光があまり集
中しないので、局部的な温度上昇を防止しやすく、従っ
て熱対策がしやすくなる。このため、品質及び信頼性も
向上する。
【図１】本発明のカラー投影装置の一実施形態を示す光
学構成図。
学構成図。
【図２】従来のカラー投影装置の一例を示す光学構成
図。
図。
【図３】ダイクロイック特性を示すグラフ。
１ 光源 ２ リフレクタ ３ カライドスコープ ４ 集光レンズ ５ リレー光学系 ６ エントランスレンズ １１ 青用ＤＭＤ １２ 赤用ＤＭＤ １３ 緑用ＤＭＤ ＰＲ ＴＩＲプリズム ＤＰ ダイクロイックプリズム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 光源からの光を照明光学系でダイクロイ
ックプリズムに導き、該ダイクロイックプリズムで複数
の色光に分離した後、該各色光をそれぞれ対応するＤＭ
Ｄで反射させることにより光変調を行い、その光変調さ
れた各色光を前記ダイクロイックプリズムで合成した
後、投影光学系で投影するカラー投影装置であって、 以下の条件式を満足することを特徴とするカラー投影装
置； ９０゜≦α＜９０゜＋θ 但し、 α：照明光軸と投影光軸の中線と、照明光軸と投影光軸
を含む平面とダイクロイックプリズムのダイクロイック
面との交線の成す角であり、照明光軸と投影光軸の成す
角を２θとする。 - 【請求項２】 前記ダイクロイック面に隣接してエアー
ギャップ層が設けられていることを特徴とする請求項１
に記載のカラー投影装置。
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