特許 6048002 色分解合成プリズム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048002

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】色分解合成プリズム

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20161212BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20161212BHJP

   G02B 5/04 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   G03B21/14 Z

   G03B21/00 D

   G02B5/04 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-190069(P2012-190069)

(22)【出願日】2012年8月30日

(65)【公開番号】特開2014-48392(P2014-48392A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2014年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】寺田 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】高原 浩滋

【審査官】 請園 信博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１２１７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５９７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０３１４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５９８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００２−５１６４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０７２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４６０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ ２１／００ − ２１／１０

２１／１２ − ２１／１３

２１／１３４ − ２１／３０

Ｇ０２Ｂ ５／００ − ５／０８

５／１０ − ５／１３６

Ｈ０４Ｎ ５／６６ − ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部に設けられレーザー光が用いられた光照射手段から照射された波長が互いに異なる複数の光を有する照明光を色分解するプリズムブロックを複数有し、前記プリズムブロックで色分解された前記光を対応する反射型表示素子に出射するとともに、前記反射型表示素子から反射された光を前記プリズムブロックにより合成して投影光を形成する色分解合成プリズムであって、
複数の前記プリズムブロックの前記反射型表示素子が対向するプリズム端面には、それぞれ反射防止膜が設けられ、
少なくともいずれかの前記反射防止膜は、対向する前記反射型表示素子に入射される前記光のピーク波長での最大反射率が、入射角度が０度から６０度の範囲で２％以下の低反射率反射防止膜であり、
複数の前記プリズムブロックの前記反射型表示素子が対向する前記プリズム端面において、それぞれ透過する前記光の波長は異なり、少なくともいずれかの前記反射防止膜は、前記光のピーク波長が６２０ｎｍ以上の波長に対する膜である、色分解合成プリズム。

【請求項2】

前記低反射率反射防止膜は、波長が５５０ｎｍの光に対して、屈折率が２．０以上の高屈折率材料と、屈折率が１．４以下の低屈折率材料と、屈折率が１．６以上１．８以下の中間屈折率材料から構成されている、請求項１に記載の色分解合成プリズム。

【請求項3】

前記低反射率反射防止膜は、対向する前記反射型表示素子に出射される光のピーク波長を中心とするほうらく線の半値全幅での平均反射率が２．０％以下である、請求項１に記載の色分解合成プリズム。

【請求項4】

前記低反射率反射防止膜は、対向する前記反射型表示素子に入射される光のピーク波長での最大反射率が、入射角度が０度から５０度の範囲で０．５％以下である、請求項１に記載の色分解合成プリズム。

【請求項5】

複数の前記プリズムブロックのそれぞれに、前記低反射率反射防止膜が設けられ、
それぞれの前記低反射率反射防止膜は同じ材料構成を有し、それぞれの前記プリズムブロックを通過する前記光の波長に対応して前記低反射率反射防止膜の膜厚さを異ならせている、請求項１に記載の色分解合成プリズム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の反射型表示素子を備える投射型表示装置に用いられる色分解合成プリズム関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の反射型表示素子を備える投射型表示装置では、色分解合成プリズムと内部全反射プリズム（ＴＩＲプリズム）とを組み合わせたプリズムユニットが使用される。

【0003】

光照射手段からの照明光は、ＴＩＲプリズムを介して色分解合成プリズムに入射する。色分解合成プリズムは、照明光を青色光、赤色光、及び緑色光に分解して個々の反射型表示素子に入射させる。また、反射型表示素子で反射された光は、色分解合成プリズムで合成された後にＴＩＲプリズムを介して投影光学系に投影光として出射されるか、または、投影光学系から外れるように色分解合成プリズムから非投影光出射される。

【0004】

このような、構成を有する投射型表示装置は、特開２００８−２５０１２３号公報（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−２５０１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

投射型表示装置に用いられる反射型表示素子では、反射型表示素子に入射する照明光と、反射型表示素子で形成された画像を射出する投影光との他に、投影画像に使われないＯＦＦ光と呼ばれる不要光が発生する。

【0007】

このＯＦＦ光は、照明光および投影光に比べ色分解合成プリズムへの入射角度が大きくなるため、色分解合成プリズムを構成するプリズムブロックの反射型表示素子に対向するプリズム端面に設けられる反射防止膜の角度依存性により反射率が高くなる傾向がある。

【0008】

これは、従来の反射防止膜は連続したスペクトルを持つ光源に対応できるように可視域全体で反射率を低減する特性を有していたため、不要光となるＯＦＦ光の入射角度では、反射率が高くなる。ここで、入射角度とは、プリズム端面の法線との間の角度をいう。

【0009】

投射型表示装置に対向するプリズムブロックの入射出面（プリズム端面）で反射されたＯＦＦ光の一部は、再び反射型表示素子に照射される。従来の投射型表示装置では大きな問題にならないがレーザー光のような高輝度の投射型表示装置においては、この反射型表示素子への戻り光が反射型表示素子の温度上昇を引き起こし、反射型表示素子にダメージを与える要因となる。

【0010】

したがって、本発明は上記課題を解決することにあり、色分解合成プリズムにおいて、反射型表示素子の対向するプリズム面が、照明光および投影光のみでなくＯＦＦ光のような入射角度が大きい光に対しても優れた低反射率特性を備える色分解合成プリズムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明に基づいた色分解合成プリズムにおいては、外部に設けられレーザー光が用いられた光照射手段から照射された波長が互いに異なる複数の光を有する照明光を色分解するプリズムブロックを複数有し、上記プリズムブロックで色分解された上記光を対応する反射型表示素子に出射するとともに、上記反射型表示素子から反射された光を上記プリズムブロックにより合成して投影光を形成する色分解合成プリズムであって、複数の上記プリズムブロックの上記反射型表示素子が対向するプリズム端面には、それぞれ反射防止膜が設けられ、少なくともいずれかの上記反射防止膜は、対向する上記反射型表示素子に入射される上記光のピーク波長での最大反射率が、入射角度が０度から６０度の範囲で２％以下の低反射率反射防止膜である。複数の上記プリズムブロックの上記反射型表示素子が対向する上記プリズム端面において、それぞれ透過する上記光の波長は異なり、少なくともいずれかの上記反射防止膜は、上記光のピーク波長が６２０ｎｍ以上の波長に対する膜である。

【0012】

他の形態においては、上記低反射率反射防止膜は、波長が５５０ｎｍの光に対して、屈折率が２．０以上の高屈折率材料と、屈折率が１．４以下の低屈折率材料と、屈折率が１．６以上１．８以下の中間屈折率材料から構成されている。

【0013】

他の形態においては、上記低反射率反射防止膜は、対向する上記反射型表示素子に出射される光のピーク波長を中心とするほうらく線の半値全幅での平均反射率が２．０％以下である。

【0014】

他の形態においては、上記低反射率反射防止膜は、対向する上記反射型表示素子に入射される光のピーク波長での最大反射率が、入射角度が０度から５０度の範囲で０．５％以下である。

【0015】

他の形態においては、複数の上記プリズムブロックのそれぞれに、上記低反射率反射防止膜が設けられ、それぞれの上記低反射率反射防止膜は同じ材料構成を有し、それぞれの上記プリズムブロックを通過する上記光の波長に対応して上記低反射率反射防止膜の膜厚さを異ならせている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、色分解合成プリズムにおいて、反射型表示素子の対向するプリズム面が、照明光および投影光のみでなくＯＦＦ光のような入射角度が大きい光に対しても優れた低反射率特性を備える色分解合成プリズムを提供することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態における投射型表示装置に用いられるプリズムユニットの平面図である。

【図2】実施の形態における投射型表示装置に用いられるプリズムユニットの正面図である。

【図3】実施の形態における投射型表示装置に用いられるプリズムユニットの斜視図である。

【図4】実施の形態における投射型表示装置の機能ブロック図である。

【図5】実施の形態における投射型表示装置に用いられるプリズムユニットの詳細平面図である。

【図6】実施の形態における投射型表示装置に用いられるプリズムユニットの詳細側面図である。

【図7】照明光、投影光、およびＯＦＦ光の関係を示す模式図である。

【図8】各プリズム端面に形成される反射防止膜の膜構成を示す図である。

【図9】反射防止膜の膜構成材料の各波長に対する屈折率を示す図である。

【図10】レーザスペクトルにおける半値幅を示す図である。

【図11】図８に示す光のピーク波長が４６５ｎｍの青色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【図12】図８に示す光のピーク波長が５３２ｎｍの緑色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【図13】図８に示す光のピーク波長が６４０ｎｍの赤色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【図14】従来の可視域全体で反射率を低減する特性を有する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【図15】各プリズム端面に形成される反射防止膜の他の膜構成を示す図である。

【図16】反射防止膜の膜構成材料の各波長に対する屈折率を示す図である。

【図17】図１５に示す光のピーク波長が４６５ｎｍの青色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【図18】図１５に示す光のピーク波長が５３２ｎｍの緑色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【図19】図１５に示す光のピーク波長が６４０ｎｍの赤色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に基づいた実施の形態における投射型表示装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

【0019】

（実施の形態１）
まず、図１から図３を参照して本実施の形態における投射型表示装置に用いられるプリズムユニット１００の基本的構成について説明する。図１は、プリズムユニット１００の平面図、図２は、プリズムユニットの正面図、図３は、プリズムユニットの斜視図である。なお、本明細書においては、説明の便宜上、図１から図３において、紙面に平行な平面を水平方向とし、紙面に垂直な方向を鉛直方向として説明する。

【0020】

（プリズムユニット１００）
このプリズムユニット１００は、照明光ＩＬを、第１反射型表示素子１４、第２反射型表示素子１５、および第３反射型表示素子１６に導くための、内部全反射プリズム（ＴＩＲプリズム）７および色分解合成プリズム８を有する。本実施の形態におけるプリズムユニット１００は５ピースプリズムユニットである。

【0021】

色分解合成プリズム８は、３個のプリズムブロック（第１プリズム８１、第２プリズム８２、および第３プリズム８３）を有し、ＴＩＲプリズム７は、２個のプリズムブロック（第４プリズム７Ａおよび第５プリズム７Ｂ）を有している。

【0022】

ＴＩＲプリズム７は、略三角柱状の第４プリズム７Ａと略三角柱状の第５プリズム７Ｂを有している。各プリズムの斜面間にはエアギャップ層が設けられている。ＴＩＲプリズム７によって、第１反射型表示素子１４、第２反射型表示素子１５、および第３反射型表示素子１６に対する入力光と出力光との分離が行われる。第４プリズム７Ａは、後述する光照射手段３００の反射ミラー３７０から出射された照明光を、全反射面７１で全反射させ、プリズム端面７２から色分解合成プリズム８に向けて出射する。

【0023】

色分解合成プリズム８は、ＴＩＲプリズム７に隣接して（図１において上側）配置されており、略三角柱状の第１プリズム８１、略三角柱状の第２プリズム８２、および略台形柱状の第３プリズム８３が組み合わされている。

【0024】

第１プリズム８１は、ＴＩＲプリズム７のプリズム端面７２に対向する全反射面８１１、第２プリズム８２に対向する第１ダイクロイックコート面８１２、および、第１反射型表示素子１４が対向するプリズム端面８１３を有する。プリズム端面８１３には、後述する反射防止膜が形成されている。

【0025】

第２プリズム８２は、第１ダイクロイックコート面８１２に対向する全反射面８２１、第３プリズム８３に対向する第２ダイクロイックコート面８２２、および、第２反射型表示素子１５が対向するプリズム端面８２３を有する。プリズム端面８２３には、後述する反射防止膜が形成されている。

【0026】

第３プリズム８３は、第２ダイクロイックコート面８２２に対向するプリズム端面８３１と、第３反射型表示素子１６に対向するプリズム端面８３２とを有する。プリズム端面８３２には、後述する反射防止膜が形成されている。

【0027】

第１プリズム８１の全反射面８１１および第２プリズム８２の全反射面８２１のうち第１プリズム８１の全反射面８１１と、ＴＩＲプリズム７のプリズム端面７２との間にはエアギャップ層ＡＧが設けられている。

【0028】

第１反射型表示素子１４、第２反射型表示素子１５、および第３反射型表示素子１６は、それぞれが１画素に対応する多数のマイクロミラー（図示せず）を備える。個々のマイクロミラーの傾斜角度ないし姿勢は２つの状態に切換可能である。２つの状態のうちの一方の状態（オン状態）のマイクロミラーは、ＴＩＲプリズム７を介して、後述する投影光学系２００に向かう投影光となるように照明光を反射する。他方の状態（オフ状態）のマイクロミラーは、ＴＩＲプリズム７から外れた方向に向かう非投影光となるように照明光を反射する。

【0029】

（投射型表示装置１）
図４を参照して、上記プリズムユニット１００を備える投射型表示装置１について説明する。なお、図４は、本実施の形態における投射型表示装置１の機能ブロック図である。

【0030】

本実施の形態における投射型表示装置１は、上記プリズムユニット１００に照明光を照射する光照射手段３００と、上記プリズムユニット１００から出射される投影光を被投影対象物（スクリーン等）に投影するための投影光学系２００と、光照射手段３００の照明光の照射タイミングに同期して、第１反射型表示素子１４、第２反射型表示素子１５、および第３反射型表示素子１６の制御を行なう同期制御手段３８０とを備えている。

【0031】

（光照射手段３００）
本実施の形態における光照射手段３００は、６２０ｎｍ以上の波長を有する第１光、４７０ｎｍ以下の波長を有する第２光、４７０ｎｍを越え６２０ｎｍ未満の波長を有する第３光を有する照明光を照射する。

【0032】

具体的には、第１光として波長が６２０ｎｍ〜６６０ｎｍの赤色光を照射する赤色レーザー光照射装置３０１、第２光として波長が４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色光を照射する青色レーザー光照射装置３０２、および、第３光として波長が５２０ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色光を照射する緑色レーザー光照射装置３０３を有する。

【0033】

本実施の形態では、赤色レーザー光照射装置３０１は、主波長が６４０ｎｍの赤色レーザー光を照射し、青色レーザー光照射装置３０２は、主波長が４５０ｎｍの青色レーザー光を照射し、緑色レーザー光照射装置３０３は、主波長が５３２ｎｍの緑色レーザー光を照射する。

【0034】

それぞれのレーザー光は、ダイクロイックフィルター３２０により合成され、３色のレーザー光が合成された照明光が形成される。

【0035】

３色のレーザー光が合成された照明光は、集光レンズ３３０、ファイバー３４０およびロッドインテグレータ３５０を通過し、所定の矩形に成形される。その後、所定の矩形に成形された照明光は、リレー光学系３６０を順次通過し、反射ミラー３７０により反射された照明光が、ＴＩＲプリズム７に出射される。なお、照明光は、ファイバー３４０を通過した後は無偏光となる。

【0036】

次に、図５および図６を参照して、ＴＩＲプリズム７に出射された照明光について説明する。図５は、プリズムユニット１００の詳細平面図であり、図６は、プリズムユニット１００の詳細側面図である。

【0037】

第１プリズム８１の全反射面８１１から入光した照射光は、第１ダイクロイックコート面８１２において、波長が４５０ｎｍの青色レーザー光のみが反射する。青色レーザー光は、全反射面８１１で全反射し、第１反射型表示素子１４に出射される。

【0038】

青色レーザー光が分離され、第１ダイクロイックコート面８１２を通過した照明光は、第２プリズム８２の全反射面８２１から入光し、第２ダイクロイックコート面８２２において、波長が６４０ｎｍの赤色レーザー光のみが反射する。赤色レーザー光は、全反射面８２１で全反射し、第２反射型表示素子１５に出射される。

【0039】

青色レーザー光および赤色レーザー光が分離され第２ダイクロイックコート面８２２を通過した照明光（波長が５３０ｎｍの緑色レーザー光）は、第３プリズム８３の内部を通過し、第３反射型表示素子１６に出射される。

【0040】

ここで、図７を参照して、反射型表示素子への戻り光について説明する。図７は、照明光、投影光、およびＯＦＦ光の関係を示す模式図である。色分解合成プリズムのプリズム面で反射されたＯＦＦ光の一部は、再び反射型表示素子に入射するために、照明光と投影光の入射角度において反射率が低いだけでなく、ＯＦＦ光の入射角度においても低い反射率が求められる。

【0041】

次に、図８および図９を参照して、各プリズム端面８１３，８２３，８３２に形成される反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３について説明する。なお、図８は、各プリズム端面に形成される反射防止膜の膜構成を示す図、図９は、反射防止膜の膜構成材料の各波長に対する屈折率を示す図である。

【0042】

上記したように、プリズム端面に形成される反射防止膜には、照明光と投影光の入射角度において反射率が低いだけでなく、ＯＦＦ光の入射角度においても低い反射率が求められる。そこで、第１プリズム８１のプリズム端面８１３、第２プリズム８２のプリズム端面８２３、および、第３プリズム８３のプリズム端面８３２には、それぞれ、図８および図９に示す構成の反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３が形成されている。

【0043】

第１プリズム８１のプリズム端面８１３には、低反射率の反射防止膜ＡＲ１が形成され、第２プリズム８２のプリズム端面８２３には、低反射率の反射防止膜ＡＲ２が形成され、第３プリズム８３のプリズム端面８３３には、低反射率の反射防止膜ＡＲ３が形成されている。

【0044】

それぞれの反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３は、図８に示すように、ＡＬ２Ｏ３（酸化アルミニウム）、Ｈ４（Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７（ランタンチタン酸塩））、および、ＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）を用いた同じ膜の材料構成を有しているが、反射防止膜ＡＲ１を通過する青色光、反射防止膜ＡＲ２を通過する赤色光、および反射防止膜ＡＲ３を通過する緑色光の波長に対応して各反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３の膜厚さを異ならせている。

【0045】

図９に示すように、図８に示す各反射防止膜は、光の波長が５５０ｎｍでの屈折率が２．０以上の高屈折材料（Ｈ４）と、１．４以下の低屈折材料（ＭｇＦ２）に加え、１．６以上１．８以下の中間屈折率材料（ＡＬ２Ｏ３）を用いることで入射角度による性能の劣化を抑制している。また、各反射型表示素子に入射する光（スペクトル）に合わせて、反射防止膜の特性を特定波長区間に限定することで、膜の厚み（層数）が大幅に増えることを抑制できる。

【0046】

また、図１０に示すように、各反射防止膜は、対向する反射型表示素子に出射される光のピーク波長を中心とするほうらく線の半値全幅での平均反射率が２．０％以下であるとよい。図７に示すように、ＯＦＦ光の入射角度は主光線が５０度であり、照明光からの広がりが１０度くらいの光線（Ｆナンバー３．０）を想定した時に４０．４度から５９．６度の光線が存在する。ようするにＯＦＦ光の半分は入射角度５０度以下であり、反射率が大きく劣化する入射角度６０度近くの光線はＯＦＦ光の一部のみである。よってピーク波長の反射率、もしくはピーク波長を中心とするほうらく線の半値半幅での平均反射率が２．０％以下であれば、ＯＦＦ光全体での反射率は１％以下であり不必要に反射防止膜の層数を増やすことなく十分な効果が期待できる
次に、本実施の形態における反射防止膜をプリズム端面に設けた場合に反射率が抑制される点について、図１１から図１４を参照して説明する。なお、図１１は、図８に示す光のピーク波長が４６５ｎｍの青色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した図、図１２は、図８に示す光のピーク波長が５３２ｎｍの緑色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した図、図１３は、図８に示す光のピーク波長が６４０ｎｍの赤色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した図、図１４は、従来の可視域全体で反射率を低減する特性を有する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した図である。

【0047】

図１１から図１３から明らかなように、各反射型表示素子に入射するピーク波長に対して、入射角度０度から６０度の範囲で最大反射率が１％程度、少なくとも２％以下であり、入射角度０度から５０度の範囲においては最大反射率が０．５％以下に抑制されており、図１４に示す従来の反射防止膜に比べ、反射型表示素子への戻り光を大幅に低減することを可能としている。

【0048】

（他の実施の形態）
次に、図１５から図１９を参照して、他の反射防止膜を用いた場合について説明する。図１５は、各プリズム端面に形成される反射防止膜の他の膜構成を示す図、図１６は、反射防止膜の膜構成材料の各波長に対する屈折率を示す図である。

【0049】

また、図１７は、図１５に示す光のピーク波長が４６５ｎｍの青色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図、図１８は、図１５に示す光のピーク波長が５３２ｎｍの緑色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図、図１９は、図１５に示す光のピーク波長が６４０ｎｍの赤色光に対する反射防止膜を用いた場合の、入射角度（ＡＯＩ）が０度から６０度の範囲での反射率を測定した結果を示す図である。

【0050】

図８に示す反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３はいずれも１９層構造であったが、図１５に示す反射防止膜ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３はいずれも１５層構造である。また、反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３は、ＡＬ２Ｏ３、Ｈ４、および、ＭｇＦ２を用いた材料構成であったが、反射防止膜ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３は、ＡＬ２Ｏ３、ＴＩＯ２（二酸化チタン）、およびＭｇＦ２を用いた材料構成である。

【0051】

図１６に示すように、図１５に示す各反射防止膜は、光の波長が５５０ｎｍでの屈折率が２．０以上の高屈折材料（ＴＩＯ２）と、１．４以下の低屈折材料（ＭｇＦ２）に加え、１．６以上１．８以下の中間屈折率材料（ＡＬ２Ｏ３）を用いることで入射角度による性能の劣化を抑制している。また、各反射型表示素子に入射する光（スペクトル）に合わせて、反射防止膜の特性を特定波長区間に限定することで、膜の厚み（層数）が大幅に増えることを抑制できる。

【0052】

また、図１７から図１９から明らかなように、各反射型表示素子に入射するピーク波長の中心波長に対して、入射角度０度から６０度の範囲で最大反射率が１％程度、少なくとも２％以下であり、入射角度０度から５０度の範囲においては最大反射率が０．５％以下に抑制されており、図１４に示した従来の反射防止膜に比べ、反射型表示素子への戻り光を大幅に低減することを可能としている。

【0053】

以上、本実施の形態における色分解合成プリズムによれば、色分解合成プリズム８を用いる投射型表示装置１において、反射型表示素子の対向面に対して、照明光および投影光のみでなくＯＦＦ光のような入射角度が大きい光に対しても優れた低反射率特性を有する色分解合成プリズムを用いることで、戻り光による反射型表示素子の温度上昇やコントラストの低下を抑制した高輝度の投射型表示装置を提供することが可能となる。

【0054】

なお、上記実施の形態では、色分解合成プリズム８を構成する第１プリズム８１のプリズム端面８１３、第２プリズム８２のプリズム端面８２３、および、第３プリズム８３のプリズム端面８３２に低反射率の反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３を形成する場合について説明しているが、少なくともいずれか一つのプリズム端面に低反射率の反射防止膜を設けることによっても、そのプリズム端面が対向する反射型表示素子対しては、照明光および投影光のみでなくＯＦＦ光のような入射角度が大きい光に対しても優れた低反射率特性を備える色分解合成プリズムを提供することを可能とする。

【0055】

また、上記実施の形態では、色分解合成プリズム８は、３個のプリズムブロック（第１プリズム８１、第２プリズム８２、および第３プリズム８３）を有している場合について説明しているが、３個のプリズムブロックに限定されず、４個のプリズムブロックまたはそれ以上のプリズムブロックを用いる場合であっても、同様の作用効果を得ることができる。

【0056】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0057】

１ 投射型表示装置、７１，８１１，８２１ 全反射面、７２，８１３，８２３，８３１，８３２ プリズム端面、８１ 第１プリズム、８２ 第２プリズム、８３ 第３プリズム、１００ プリズムユニット、２００ 投影光学系、３００ 光照射手段、３０１ 赤色レーザー光照射装置、３０２ 青色レーザー光照射装置、３０３ 緑色レーザー光照射装置、３２０ ダイクロイックフィルター、３３０ 集光レンズ、３４０ ファイバー、３５０ ロッドインテグレータ、３６０ リレー光学系、３７０ 反射ミラー、３８０ 同期制御手段、８１２ 第１ダイクロイックコート面、８２２ 第２ダイクロイックコート面、ＡＲ１，ＡＲ１１，ＡＲ２，ＡＲ２１，ＡＲ３，ＡＲ３１ 反射防止膜。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】