JPH09166709A - Color separation system and projection type display device using the same - Google Patents

Color separation system and projection type display device using the same

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JPH09166709A
JPH09166709A JP7328467A JP32846795A JPH09166709A JP H09166709 A JPH09166709 A JP H09166709A JP 7328467 A JP7328467 A JP 7328467A JP 32846795 A JP32846795 A JP 32846795A JP H09166709 A JPH09166709 A JP H09166709A
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JP
Japan
Prior art keywords
polarized light
light
dichroic mirror
incident
separation system
Prior art date
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Pending
Application number
JP7328467A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Okamoto
幹夫 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color separation system having dichroic mirrors capable of preventing the loss of light quantity in a process for transmitting or reflecting elliptically polarized light consisting of S polarized light and P polarized light by each dichroic mirror and causing no change in a color tone and a display device provided with a color separation system. SOLUTION: Each of dichroic mirrors constituted by combination with the color separation system is formed by a light transmitting base and high refractive index substances and low refractive index substances formed on the base so as to be alternately repeated. When incident light converted into an incident angle in air is made incident on the dichroic mirror at >=20 deg. or a complex number, the mirror has a high reflection factor of >=90% when a wavelength difference for separating incident light into transmission and reflection between the S polarized light and the P polarized light is <=5nm, 480 to 580nm, or 590 to 680nm.

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】本発明は偏光光学系用の色分
解系とそれを用い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 color separation system for a polarization optical system and a projection type display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、従来の偏光光学系を用いた投
射型表示装置の基本構成を示すものである。1は光源と
なるメタルハライドランプ、2はコンデンサーレンズ、
3は偏光ビームスプリッタ(以下、PBSという)、4
は従来のレッド用ダイクロイックミラー、5は従来のグ
リーン用ダイクロイックミラー、6はレッド用反射型液
晶表示素子、7はグリーン用反射型液晶表示素子、8は
ブルー用反射型液晶表示素子、9は投影レンズ、10はス
クリーンである。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a basic structure of a projection type display device using a conventional polarization optical system. 1 is a metal halide lamp as a light source, 2 is a condenser lens,
3 is a polarization beam splitter (hereinafter referred to as PBS), 4
Is a conventional red dichroic mirror, 5 is a conventional green dichroic mirror, 6 is a reflective liquid crystal display element for red, 7 is a reflective liquid crystal display element for green, 8 is a reflective liquid crystal display element for blue, and 9 is a projection. The lens, 10 is a screen.

【0003】従って、メタルハライドランプ等の強力な
光源からの照射光は、コンデンサーレンズにより集光さ
れたあとPBSに入射し、分離され、不要なP偏光をす
て必要なS偏光のみがダイクロイックミラーへと入射さ
れる。PBSで反射されたS偏光は、まず従来のレッド
用ダイクロイックミラーでレッドS偏光のみが反射さ
れ、レッド用反射型液晶表示素子に入射する。従来のレ
ッド用ダイクロイックミラーを透過したグリーンとブル
ーの光は、従来のグリーン用ダイクロイックミラーにて
分離され、それぞれの色の反射型液晶表示素子に入射す
る。各色の反射型液晶表示素子にて各色のS偏光は変調
され、情報が書き込まれたP偏光とS偏光の混じった光
(楕円偏光)となり、先程と反対の光路にて合成されP
BSに入射する。このPBSで情報として必要なP偏光
のみを透過し、投影レンズにて拡大されスクリーンに投
影される。
Therefore, the irradiation light from a powerful light source such as a metal halide lamp is condensed by a condenser lens and then enters a PBS to be separated, and unnecessary P-polarized light is passed to a dichroic mirror. Is incident. Of the S-polarized light reflected by the PBS, first, only the red S-polarized light is reflected by the conventional red dichroic mirror and enters the red reflective liquid crystal display element. The green light and the blue light transmitted through the conventional red dichroic mirror are separated by the conventional green dichroic mirror and are incident on the reflective liquid crystal display elements of the respective colors. The S-polarized light of each color is modulated by the reflective liquid crystal display element of each color, and becomes light (elliptically polarized light) in which P-polarized light in which information is written and S-polarized light is mixed, and is synthesized in the optical path opposite to the above.
It is incident on the BS. Only the P-polarized light necessary for information is transmitted by this PBS, magnified by the projection lens and projected on the screen.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PBS
で分離されたS偏光は、ダイクロイックミラーを透過又
は反射し、各色の反射型液晶表示素子に入射され、変調
され、各色のS偏光とP偏光とからなる楕円偏光となる
が、先程と反対の光路にて、ダイクロイックミラーを透
過又は反射する過程で光量をロスし、また色調が変化す
るという問題点があった。
However, the PBS is
The S-polarized light separated by is transmitted or reflected by the dichroic mirror, is incident on the reflective liquid crystal display element of each color, is modulated, and becomes elliptically polarized light composed of S-polarized light and P-polarized light of each color, but the opposite of the above. In the optical path, there is a problem that the amount of light is lost and the color tone is changed in the process of transmitting or reflecting the dichroic mirror.

【0005】即ち、図11に従来のレッド用ダイクロイ
ックミラーの45度入射分光反射率を示すが、入射光を透
過と反射に分離する波長がS偏光及びP偏光で約25nmずれ
ていることがわかる。レッドS偏光はレッド反射型液晶
表示素子で100%変調されてレッドP偏光になる場合、レ
ッドS偏光がレッド用ダイクロイックミラーを反射し
て、レッドP偏光としてもどってくる割合は、レッド用
ダイクロイックミラーのS偏光反射率とP偏光反射率の積
である。この特性は図12に示されている。580〜6
20nmで出力に差があることがわかる。従来のレッド
用ダイクロイックミラーの膜構成では、空気中での入射
角に換算して入射光が前記ダイクロイックミラーに対し
て20度又は複素数(例えば、ガラス(1.52)中で入射角
45度で入射した場合、全反射となり空気中での角度は
存在しない(計算上は複素数))で入射した場合に、透
過と反射に分離する波長がS偏光及びP偏光で約25nm以下
で、かつ480〜580nmで90%以上の高反射率を
達成することが不可能であった。
That is, FIG. 11 shows the 45-degree incident spectral reflectance of the conventional red dichroic mirror. It can be seen that the wavelengths for separating incident light into transmitted light and reflected light are shifted by about 25 nm for S-polarized light and P-polarized light. . When the red S polarized light is 100% modulated by the red reflective liquid crystal display element to become the red P polarized light, the proportion of the red S polarized light reflected by the red dichroic mirror and returning as the red P polarized light is the red dichroic mirror. Is the product of the S-polarized reflectance and the P-polarized reflectance of. This characteristic is shown in FIG. 580-6
It can be seen that there is a difference in output at 20 nm. In the film structure of the conventional red dichroic mirror, the incident light is converted into the incident angle in air and is incident on the dichroic mirror at 20 degrees or a complex number (for example, incident angle of 45 degrees in glass (1.52)). In the case of total reflection, there is no angle in the air (computation is a complex number)), and the wavelength that separates into transmission and reflection is about 25 nm or less for S-polarized light and P-polarized light, and 480-580 nm. It was impossible to achieve a high reflectance of 90% or more.

【0006】また、従来のグリーン用ダイクロイックミ
ラーについても同様であった。本発明は前記問題点に鑑
みてなされたものであり、S偏光とP偏光とからなる楕円
偏光がダイクロイックミラーを透過又は反射する過程で
光量がロスせず、また色調が変化しないダイクロイック
ミラーを有する色分解系及びそれを備えた投射型表示装
置を提供することを目的とする。
The same applies to the conventional green dichroic mirror. The present invention has been made in view of the above problems, elliptically polarized light consisting of S-polarized light and P-polarized light does not lose the amount of light in the process of transmitting or reflecting the dichroic mirror, and also has a dichroic mirror whose color tone does not change. An object of the present invention is to provide a color separation system and a projection display device including the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、第一に「少な
くとも、透光基体と該透光基体に形成された高屈折率物
質と低屈折率物質との交互の繰り返しからなるダイクロ
イックミラー又はそれらの組み合せからなる色分解系で
あって、空気中での入射角に換算して入射光が前記ダイ
クロイックミラーに対して20度以上又は複素数で入射し
た場合に、S偏光とP偏光とで入射光を透過と反射に分離
する波長の差が5nm以下で、かつ480〜580nm又
は590〜680nmで90%以上の高反射率を有する
ことを特徴とする色分解系(請求項1)」を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The first aspect of the present invention is to provide "a dichroic mirror comprising at least a light-transmitting substrate and alternating high and low refractive index substances formed on the light-transmitting substrate. A color separation system consisting of a combination of these, when incident light is converted into an incident angle in air and is incident on the dichroic mirror by 20 degrees or more or by a complex number, it is incident as S-polarized light and P-polarized light. A color separation system (claim 1) characterized by having a wavelength difference of 5 nm or less for separating light into transmission and reflection and having a high reflectance of 90% or more at 480 to 580 nm or 590 to 680 nm. To do.

【0008】また本発明は、第二に「光源と偏光ビーム
スプリッタと色分解系を有する偏光光学系を用いた投射
型表示装置において、前記色分解系が、少なくとも、透
光基体と該透光基体に形成された高屈折率物質と低屈折
率物質との交互の繰り返しからなるダイクロイックミラ
ー又はそれらの組み合せからなる色分解系であって、空
気中での入射角に換算して入射光が前記ダイクロイック
ミラーに対して20度以上又は複素数で入射した場合に、
S偏光とP偏光とで入射光を透過と反射に分離する波長の
差が5nm以下で、かつ480〜580nm又は590〜
680nmで90%以上の高反射率を有することを特徴
とする投射型表示装置(請求項2)」を提供する。
Secondly, the present invention relates to a "projection type display device using a polarizing optical system having a light source, a polarization beam splitter and a color separation system, wherein the color separation system is at least a light-transmitting substrate and the light-transmitting substrate. A color separation system comprising a dichroic mirror formed by alternately repeating a high refractive index substance and a low refractive index substance formed on a substrate, or a combination thereof, wherein the incident light is converted into an incident angle in the air. When incident on the dichroic mirror at 20 degrees or more or in complex numbers,
The difference between the wavelengths for separating incident light into transmitted light and reflected light between S-polarized light and P-polarized light is 5 nm or less, and 480 to 580 nm or 590.
A projection type display device (claim 2) having a high reflectance of 90% or more at 680 nm.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第一の態様の構成
図である。図1中の11が本発明におけるレッド用ダイク
ロイックミラーと12が本発明におけるグリーン用ダイク
ロイックミラーであり、光軸に対して45度の角度で設置
されている。。本発明におけるレッド用ダイクロイック
ミラーの膜構成及び光学的膜厚の一例を図2に示す。屈
折率1.52の平板ガラスの上に屈折率2.3のTiO2と屈折
率1.47のSiO2の交互層が形成され、層の総数は66層
である。光学的な膜厚として波長λ=580nmの係数として
示す。また、基板の裏側には透過するグリーン光とブル
ー光の反射防止膜を施している。本発明におけるグリー
ン用ダイクロイックミラーの膜構成及び光学膜厚の一例
を図3に示す。屈折率1.52の平板ガラスの上に屈折率2.
1のTa25と屈折率1.47のSiO2の交互層が形成さ
れ、層の総数は66層である。光学的な膜厚として波長λ
=480nmの係数として示す。また、基板の裏側には透過す
るブルー光の反射防止膜を施している。
1 is a block diagram of the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a red dichroic mirror in the present invention and 12 is a green dichroic mirror in the present invention, which are installed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis. . FIG. 2 shows an example of the film structure and optical film thickness of the red dichroic mirror in the present invention. Alternating layers of SiO 2 of the TiO 2 with a refractive index of 1.47 of the refractive index 2.3 over the flat glass having a refractive index of 1.52 is formed, the total number of layers is 66 layers. The optical film thickness is shown as a coefficient of wavelength λ = 580 nm. Further, an antireflection film for transmitting green light and blue light is provided on the back side of the substrate. FIG. 3 shows an example of the film structure and optical film thickness of the green dichroic mirror in the present invention. Refractive index 2.on top of flat glass with refractive index 1.52.
Alternating layers of Ta 2 O 5 of 1 and SiO 2 of 1.47 are formed, the total number of layers is 66. Wavelength λ as optical film thickness
= Shown as a coefficient of 480 nm. In addition, an antireflection film for blue light that is transmitted is provided on the back side of the substrate.

【0010】成膜方法は真空蒸着法で2×10-4Torrの
雰囲気で成膜され、蒸着速度は0.2〜0.5mm/sであっ
た。膜構成は低屈折率物質と高屈折率物質の交互層だけ
でなく、その他の組合わせも可能である。低屈折率物質
としてSiO2、MgF2、高屈折率物質としてTi
2、Ta2 5、ZrO2、HfO2が挙げられる。
The film formation method is a vacuum deposition method of 2 × 10.-FourTorr
The film is formed in an atmosphere and the deposition rate is 0.2 to 0.5 mm / s.
Was. Film composition is only alternating layers of low and high refractive index materials
However, other combinations are possible. Low refractive index material
As SiOTwo, MgFTwo, Ti as a high refractive index material
OTwo, TaTwoO Five, ZrOTwo, HfOTwoIs mentioned.

【0011】本発明におけるダイクロイックミラーの45
度入射分光反射率を図4及び図6に示す。入射光を透過
と反射に分離する波長がS偏光及びP偏光で差が5nm以下
でほぼ一致した光学特性を持っている。即ち、本発明に
おけるレッド用ダイクロイックミラーでは、レッドS偏
光とレッドP偏光とで透過と反射を分離する波長の差が
5nm以下でほぼ一致し、590〜680nmで90%以
上の高反射率を示す。また、本発明におけるグリーン用
ダイクロイックミラーではグリーンS偏光及びグリーンP
偏光とで透過と反射を分離する波長の差が5nm以下でほ
ぼ一致し、480〜580nmで90%以上の高反射率
を示す。例えば、レッドS偏光がレッド反射型液晶表示
素子で100%変調されてP偏光になる場合、レッドS偏光
がレッド用ダイクロイックミラーを反射して、レッドP
偏光としてもどってくる割合は、レッド用ダイクロイッ
クミラーのS偏光反射率とP偏光反射率の積である。この
特性は図5に示されている。
45 of the dichroic mirror in the present invention
The degree incident spectral reflectance is shown in FIGS. The wavelengths that separate incident light into transmitted light and reflected light are S-polarized light and P-polarized light, and the difference is 5 nm or less. That is, in the red dichroic mirror according to the present invention, the wavelength difference separating the transmission and the reflection between the red S polarized light and the red P polarized light is substantially equal to or less than 5 nm, and shows a high reflectance of 90% or more at 590 to 680 nm. . Further, in the dichroic mirror for green according to the present invention, green S-polarized light and green P-polarized light are used.
The difference between the wavelengths for separating the transmission and the reflection for polarized light is substantially equal to 5 nm or less, and a high reflectance of 90% or more is shown at 480 to 580 nm. For example, if the red S polarized light is 100% modulated by the red reflective liquid crystal display element to become P polarized light, the red S polarized light is reflected by the red dichroic mirror to produce red P polarized light.
The ratio of returning as polarized light is the product of the S-polarized reflectance and the P-polarized reflectance of the red dichroic mirror. This characteristic is shown in FIG.

【0012】レッドの波長域である590〜680nm
で非常に高い出力を得ていることがわかる。従って、反
射型液晶表示素子にてS偏光は変調され、情報が書き込
まれたP偏光とS偏光の混じった光(楕円偏光)になる
が、P偏光とS偏光の混じった光は、本発明におけるダイ
クロイックミラーで透過、反射する際、光量の損失はな
い。
The wavelength range of red is 590 to 680 nm
It turns out that a very high output is obtained. Therefore, the S-polarized light is modulated by the reflective liquid crystal display element and becomes the light in which the P-polarized light and the S-polarized light in which the information is written is mixed (elliptical polarized light), but the light in which the P-polarized light and the S-polarized light are mixed is There is no loss of light amount when transmitting and reflecting with the dichroic mirror in.

【0013】従来のレッド用ダイクロイックミラーの45
度入射分光反射率と比較しても、その性能の向上は明か
で、出力が高くなることがわかる。本発明者は、本発明
にかかる色分解系を用いることにより、特別顕著に性能
が向上することを見いだした。即ち、空気中での入射角
に換算して入射光が前記ダイクロイックミラーに45度で
入射した場合に、S偏光とP偏光とで入射光を透過と反射
に分離する波長の差が5nm以下で、かつ480〜580
nm又は590〜680nmで90%以上の高反射率で
あるとき、はじめて顕著な性能の向上がある。
45 of the conventional red dichroic mirror
It can be seen that even when compared with the degree incident spectral reflectance, the performance is clearly improved and the output is increased. The present inventor has found that the use of the color separation system according to the present invention improves the performance particularly remarkably. That is, when the incident light is incident on the dichroic mirror at 45 degrees in terms of the incident angle in the air, the wavelength difference for separating the incident light into the transmitted light and the reflected light by the S-polarized light is 5 nm or less. , And 480-580
Only when there is a high reflectance of 90% or more in nm or 590 to 680 nm is there a noticeable improvement in performance.

【0014】図7は本発明の第2の態様の色分解系の構
成図である。これは、図1で示す投射型表示装置に用い
ることができる。フィリップスタイプで、プリズムaの
斜面11a、面12aとプリズムbの斜面11b、面12bとプ
リズムcの面12cには反射防止膜が形成され、プリズム
aの面13aには本発明におけるレッド用ダイクロイック
ミラーが形成され、プリズムbの面13bには本発明にお
けるグリーン用ダイクロイックミラーが形成されてい
る。また、面13aに形成された本発明におけるレッド用
ダイクロイックミラーと斜面11bに形成された反射防止
膜は、一定の距離(エアーギャップ)を隔てて配置さ
れ、面13bに形成された本発明におけるグリーン用ダイ
クロイックミラーと斜面11cは接着剤で接合される。プ
リズムa、b、cは硝材として、BK7(1.52)が用い
られる。接着剤(1.52)はエポキシ系などの市販の接着
剤が使用される。
FIG. 7 is a block diagram of a color separation system according to the second aspect of the present invention. This can be used in the projection display device shown in FIG. In the Philips type, an antireflection film is formed on the slope 11a of the prism a, the surface 12a and the slope 11b of the prism b, the surface 12b and the surface 12c of the prism c, and the surface 13a of the prism a is a dichroic mirror for red according to the present invention. And the dichroic mirror for green of the present invention is formed on the surface 13b of the prism b. Further, the red dichroic mirror of the present invention formed on the surface 13a and the antireflection film formed on the slope 11b are arranged with a constant distance (air gap) therebetween, and the green of the present invention formed on the surface 13b. The dichroic mirror and the slope 11c are bonded with an adhesive. BK7 (1.52) is used as the glass material for the prisms a, b, and c. As the adhesive (1.52), a commercially available adhesive such as epoxy type is used.

【0015】PBSで分離されたS偏光は面11aに入射
し、面13aに形成された本発明におけるレッド用ダイク
ロイックミラーによりレッドS偏光が分離され、面11a
で全反射し、面12aから出射し、面13bに形成された本
発明におけるグリーン用ダイクロイックミラーによりグ
リーンS偏光が分離され、面11bで全反射し、面12bか
ら出射し、グリーンS偏光は面12cから出射する。
The S-polarized light separated by the PBS is incident on the surface 11a, and the red S-polarized light is separated by the red dichroic mirror of the present invention formed on the surface 13a.
At the surface 12a, the green S-polarized light is separated by the dichroic mirror for green in the present invention formed on the surface 13b, is totally reflected at the surface 11b, and is emitted from the surface 12b. Emit from 12c.

【0016】その後、各色のS偏光は各色の反射型液晶
表示素子にて変調され、情報が書き込まれたP偏光とS偏
光の混じった光(楕円偏光)になり、レッド楕円偏光
は、面12aに形成された本発明におけるレッド用ダイク
ロイックミラーにより合成され、グリーン楕円偏光は、
面13bに形成された本発明におけるグリーン用ダイクロ
イックミラーにより合成され、楕円偏光は11aから出射
する。
After that, the S-polarized light of each color is modulated by the reflective liquid crystal display element of each color to become a light (elliptical polarized light) in which P-polarized light and S-polarized light in which information is written is mixed, and the red elliptically polarized light is the surface 12a. Is synthesized by the red dichroic mirror in the present invention formed in, green elliptically polarized light,
The elliptically polarized light, which is synthesized by the green dichroic mirror of the present invention formed on the surface 13b, is emitted from 11a.

【0017】S偏光は図7のプリズムaの面13aに形成
された本発明におけるレッド用ダイクロイックミラーに
ガラス中で入射角27.7度で入射するが、スネルの法則
(1.52×SIN(27.7deg)=1.0×SIN(θ))より空気中
での入射角に換算すると、45度で入射したことになる。
従って、第1の態様で示したレッド用ダイクロイックミ
ラー(図2)を用いることができる。
S-polarized light is incident on the red dichroic mirror of the present invention formed on the surface 13a of the prism a in FIG. 7 at an incident angle of 27.7 degrees in glass, but Snell's law (1.52 × SIN (27.7deg) = Converting from 1.0 × SIN (θ) to the angle of incidence in air, the incident angle is 45 degrees.
Therefore, the red dichroic mirror (FIG. 2) shown in the first aspect can be used.

【0018】また、レッドS偏光を分離したS偏光は、図
7のプリズムbの面13bに形成された本発明におけるグ
リーン用ダイクロイックミラーにガラス中で入射角14度
で入射するが、スネルの法則(1.52×SIN(14deg)=1.
0×SIN(θ))より空気中での入射角に換算すると21.5
度で入射したことになる。本発明におけるグリーン用ダ
イクロイックミラーの膜構成及び光学的膜厚を図8に示
す。屈折率1.52のプリズム上に屈折率2.3のTiO2と屈
折率1.47のSiO2の交互層が形成され、層の総数は66
層である。光学的な膜厚として波長λ=480nmの係数とし
て示す。
The S-polarized light obtained by separating the red S-polarized light is incident on the dichroic mirror for green according to the present invention formed on the surface 13b of the prism b in FIG. 7 at an incident angle of 14 degrees in the glass. Snell's law (1.52 x SIN (14deg) = 1.
Converted to an incident angle in air from 0 x SIN (θ) of 21.5
It will be incident at a degree. FIG. 8 shows the film structure and optical film thickness of the green dichroic mirror in the present invention. Alternating layers of SiO 2 of the TiO 2 with a refractive index of 1.47 of the refractive index 2.3 is formed on the prism of refractive index of 1.52, the total number of layers 66
It is a layer. The optical film thickness is shown as a coefficient of wavelength λ = 480 nm.

【0019】本発明におけるグリーン用ダイクロイック
ミラーの21.5度入射分光反射率を図9に示す。本発明に
おけるグリーン用ダイクロイックミラーでは、グリーン
S偏光とグリーンP偏光とで透過と反射を分離する波長の
差が5nm以下でほぼ一致し、480〜580nmで90
%以上の高反射率を示す。各色の楕円偏光は本発明にお
けるダイクロイックミラーを透過又は反射する際、光量
の損失及び色調の変化はない。
FIG. 9 shows the 21.5 degree incident spectral reflectance of the green dichroic mirror in the present invention. In the present invention, the dichroic mirror for green is green.
The difference between the wavelengths for separating transmission and reflection between S-polarized light and green P-polarized light is almost equal to 5 nm or less, and 90 at 480 to 580 nm.
It shows a high reflectance of at least%. When the elliptically polarized light of each color is transmitted or reflected by the dichroic mirror in the present invention, there is no loss of light amount and no change in color tone.

【0020】本発明者は、本発明にかかる色分解系を用
いることにより、特別顕著に性能が向上することを見い
だした。即ち、空気中での入射角に換算して入射光が前
記ダイクロイックミラーに21.5度又は45度で入射した場
合に、S偏光とP偏光とで入射光を透過と反射に分離する
波長の差が5nm以下で、かつ480〜580nm又は5
90〜680nmで90%以上の高反射率であるとき、
はじめて顕著な性能の向上がある。
The present inventor has found that the use of the color separation system according to the present invention results in a remarkable improvement in performance. That is, when the incident light is converted into an incident angle in air and is incident on the dichroic mirror at 21.5 degrees or 45 degrees, the difference between the wavelengths for separating the incident light into transmitted light and reflected light with S-polarized light and P-polarized light is 5 nm or less and 480 to 580 nm or 5
When the high reflectance of 90% or more at 90 to 680 nm,
For the first time there is a noticeable improvement in performance.

【0021】なお、光源からの光をPBSで分離後、S
偏光を捨て、P偏光をダイクロイックミラーに入射させ
る偏光光学系の場合においても、本発明におけるダイク
ロイックミラーを使用することができ、前記と同様の効
果が得られる。
After separating the light from the light source with PBS,
The dichroic mirror in the present invention can also be used in the case of a polarization optical system in which polarized light is discarded and P-polarized light is incident on the dichroic mirror, and the same effect as described above can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明におけるダイクロイックミラーを
形成した色分解系を投射型表示装置に用いることにより
光量の損失がなく、良好な色調を得ることができる。さ
らに、反射光が少なくなることにより迷光の影響も低減
することができる。
By using the color separation system in which the dichroic mirror of the present invention is formed in a projection type display device, a good color tone can be obtained without loss of light quantity. Furthermore, the influence of stray light can be reduced by reducing the reflected light.

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

【図1】本発明におけるダイクロイックミラーを備えた
投射型表示装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a projection display device including a dichroic mirror according to the present invention.

【図2】本発明におけるレッド用ダイクロイックミラー
の膜構成と光学膜厚を示したものである。
FIG. 2 shows a film structure and an optical film thickness of a red dichroic mirror in the present invention.

【図3】本発明におけるグリーン用ダイクロイックミラ
ーの膜構成と光学膜厚を示したものである。
FIG. 3 shows a film configuration and an optical film thickness of a green dichroic mirror in the present invention.

【図4】本発明におけるレッド用ダイクロイックミラー
のS偏光及びP偏光の45度入射分光反射率特性図である。
FIG. 4 is a 45 ° incident spectral reflectance characteristic diagram of S-polarized light and P-polarized light of the red dichroic mirror in the present invention.

【図5】レッドS偏光はレッド反射型液晶表示素子で100
%変調されてレッドP偏光になる場合、レッドS偏光が本
発明におけるレッド用ダイクロイックミラーを反射し
て、レッドP偏光としてもどってくる割合を示したもの
である。
[Fig. 5] Red S-polarized light is 100 for a red reflective liquid crystal display device.
In the case of being% -modulated into red P polarized light, the ratio of red S polarized light reflected by the red dichroic mirror in the present invention and returned as red P polarized light is shown.

【図6】本発明におけるグリーン用ダイクロイックミラ
ーのS偏光及びP偏光の45度入射分光反射率特性図であ
る。
FIG. 6 is a 45 ° incident spectral reflectance characteristic diagram of S polarization and P polarization of the dichroic mirror for green in the present invention.

【図7】フィリップスタイプの色分解系に本発明のダイ
クロイックミラーを形成した場合の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view when a dichroic mirror of the present invention is formed in a Philips type color separation system.

【図8】本発明におけるグリーン用ダイクロイックミラ
ーの膜構成と光学膜厚を示したものである。
FIG. 8 shows a film structure and an optical film thickness of a green dichroic mirror in the present invention.

【図9】本発明におけるグリーン用ダイクロイックミラ
ーのS偏光及びP偏光の21.5度入射分光反射率特性図であ
る。
FIG. 9 is a 21.5 degree incident spectral reflectance characteristic diagram of S-polarized light and P-polarized light of the dichroic mirror for green in the present invention.

【図10】従来のダイクロイックミラーを備えた投射型
表示装置の構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a projection type display device including a conventional dichroic mirror.

【図11】従来のレッド用ダイクロイックミラーのS偏
光及びP偏光の45度入射分光反射率特性図である。
FIG. 11 is a 45-degree incident spectral reflectance characteristic diagram of S polarization and P polarization of a conventional red dichroic mirror.

【図12】レッドS偏光はレッド反射型液晶表示素子で1
00%変調されてレッドP偏光になる場合、レッドS偏光が
従来のレッド用ダイクロイックミラーを反射して、レッ
ドP偏光としてもどってくる割合を示したものである。
[Fig. 12] Red S-polarized light is a red reflective liquid crystal display device.
In the case where the light is modulated by 00% to become red P polarized light, the ratio of red S polarized light reflected by a conventional red dichroic mirror and returned as red P polarized light is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・光源 2 ・・・コンデンサーレンズ 3 ・・・偏光ビームスプリッタ 4 ・・・従来のレッド用ダイクロイックミラー 5 ・・・従来のグリーン用ダイクロイックミラー 6 ・・・レッド用反射型液晶表示素子 7 ・・・グリーン用反射型液晶表示素子 8 ・・・ブルー用反射型液晶表示素子 9 ・・・投影レンズ 10・・・スクリーン 11・・・本発明におけるレッド用ダイクロイックミラ
ー 12・・・本発明におけるグリーン用ダイクロイックミ
ラー
1 ... Light source 2 ... Condenser lens 3 ... Polarization beam splitter 4 ... Conventional red dichroic mirror 5 ... Conventional green dichroic mirror 6 ... Red reflective liquid crystal display element 7 ... green reflective liquid crystal display element 8 ... blue reflective liquid crystal display element 9 ... projection lens 10 ... screen 11 ... red dichroic mirror 12 in the present invention 12 ... in the present invention Dichroic mirror for green

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G09F 9/00 360 G09F 9/00 360Z H04N 9/31 H04N 9/31 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G09F 9/00 360 G09F 9/00 360Z H04N 9/31 H04N 9/31 C

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも、透光基体と該透光基体に形成
された高屈折率物質と低屈折率物質との交互の繰り返し
からなるダイクロイックミラー又はそれらの組み合せか
らなる色分解系であって、空気中での入射角に換算して
入射光が前記ダイクロイックミラーに対して20度以上又
は複素数で入射した場合に、S偏光とP偏光とで入射光を
透過と反射に分離する波長の差が5nm以下で、かつ48
0〜580nm又は590〜680nmで90%以上の
高反射率を有することを特徴とする色分解系。
1. A color separation system comprising at least a translucent substrate and a dichroic mirror formed by alternately repeating a high refractive index substance and a low refractive index substance formed on the translucent substrate, or a combination thereof. When incident light is converted into an incident angle in air and incident on the dichroic mirror at 20 degrees or more or in a complex number, the difference in wavelength between S-polarized light and P-polarized light that separates the incident light into transmission and reflection. Less than 5nm and 48
A color separation system having a high reflectance of 90% or more at 0 to 580 nm or 590 to 680 nm.
【請求項2】光源と偏光ビームスプリッタと色分解系を
有する偏光光学系を用いた投射型表示装置において、前
記色分解系が、少なくとも、透光基体と該透光基体に形
成された高屈折率物質と低屈折率物質との交互の繰り返
しからなるダイクロイックミラー又はそれらの組み合せ
からなる色分解系であって、空気中での入射角に換算し
て入射光が前記ダイクロイックミラーに対して20度以上
又は複素数で入射した場合に、S偏光とP偏光とで入射光
を透過と反射に分離する波長の差が5nm以下で、かつ4
80〜580nm又は590〜680nmで90%以上
の高反射率を有することを特徴とする投射型表示装置。
2. A projection type display device using a light source, a polarization beam splitter, and a polarization optical system having a color separation system, wherein the color separation system is at least a translucent substrate and a high refraction index formed on the translucent substrate. A color separation system consisting of a dichroic mirror consisting of alternating repetition of a refractive index substance and a low refractive index substance or a combination thereof, wherein the incident light is 20 degrees with respect to the dichroic mirror in terms of the angle of incidence in air. When the above or a complex number is incident, the difference between the wavelengths for separating the incident light into transmitted light and reflected light is 5 nm or less between S-polarized light and P-polarized light, and 4
A projection type display device having a high reflectance of 90% or more at 80 to 580 nm or 590 to 680 nm.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131664A (en) * 1998-10-27 2000-05-12 Ricoh Co Ltd Liquid crystal projector
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WO2007015389A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Illuminator and projection display employing it
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