[发明专利]色分解合成棱镜

说明书

技术领域

本发明涉及在具备数字微镜器件（DMD）等反射型显示元件的投射型显示装置中使用的色分解合成棱镜。

背景技术

在具备数字微镜器件（DMD）等反射型显示元件的投射型显示装置中，使用将色分解合成棱镜与内部全反射棱镜（TIR棱镜）组合而成的棱镜单元。

来自光照射机构的照明光经由TIR棱镜入射到色分解合成棱镜。色分解合成棱镜将照明光分解成蓝色光、红色光以及绿色光并使其入射到各个反射型显示元件。另外，被反射型显示元件反射了的光在由色分解合成棱镜合成之后作为投影光经由TIR棱镜出射到投影光学系统，或者按照离开投影光学系统的方式从色分解合成棱镜作为非投影光出射。

具有这样的构成的投射型显示装置在日本特开2008－250123号公报（专利文献1）中被公开。

【专利文献1】日本特开2008－250123号公报

在投射型显示装置所使用的反射型显示元件中，除了向反射型显示元件入射的照明光和射出由反射型显示元件形成的图像的投影光之外，还产生投影图像不使用的被称为OFF光的不要光。

该OFF光与照明光以及投影光相比，其向色分解合成棱镜的入射角度较大，因而存在基于在构成色分解合成棱镜的棱镜块的与反射型显示元件对置的棱镜端面设置的防反射膜的角度依赖性而使得反射率变高的趋势。

这是由于以往的防反射膜为了能够对应具有连续光谱的光源而具有在可视域整体减少反射率的特性，所以反射率以成为不要光的OFF光的入射角度变高。在此，入射角度是指与棱镜端面的法线之间的角度。

被与投射型显示装置对置的棱镜块的入射出面（棱镜端面）反射了的OFF光的一部分再次向反射型显示元件照射。虽然在以往的投射型显示装置中不是大的问题但在激光那样的高亮度投射型显示装置中，向该反射型显示元件返回的返回光会引起反射型显示元件的温度上升，成为对反射型显示元件造成损伤的重要因素。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述课题，提供一种在色分解合成棱镜中，反射型显示元件所对置的棱镜面除了针对照明光以及投影光之外，还针对OFF光那样的入射角度大的光也具备出色的低反射率特性的色分解合成棱镜。

在本发明涉及的色分解合成棱镜中，具备对具有从光照射机构照射出的波长相互不同的多个光的照明光进行色分解的多个棱镜块，被上述棱镜块色分解后的上述光向对应的反射型显示元件出射，并且利用上述棱镜块将由上述反射型显示元件反射的光合成而形成投影光，其中，在多个上述棱镜块的与上述反射型显示元件对置的棱镜端面分别设置有防反射膜，至少任意一个上述防反射膜是向对置的上述反射型显示元件入射的上述光的峰值波长下的最大反射率在入射角度为0度到60度的范围内为2％以下的低反射率防反射膜。

在其他方式中，上述低反射率防反射膜由针对波长为550nm的光，折射率为2.0以上的高折射率材料、针对波长为550nm的光，折射率为1.4以下的低折射率材料、和针对波长为550nm的光，折射率为1.6以上1.8以下的中间折射率材料构成。

在其他方式中，上述低反射率防反射膜在以向对置的上述反射型显示元件出射的光的峰值波长为中心的包络线的半值全宽度下的平均反射率为2.0％以下。

在其他方式中，上述低反射率防反射膜针对向对置的上述反射型显示元件入射的光的峰值波长，在入射角度为0度到50度的范围内最大反射率为0.5％以下。

在其他方式中，多个上述棱镜块的每一个棱镜块设置有上述低反射率防反射膜，每一个上述低反射率防反射膜具有相同的材料构成，使上述低反射率防反射膜的厚度对应于经过每一个上述棱镜块的上述光的波长而不同。

根据本发明，在色分解合成棱镜中，能够提供一种反射型显示元件所对置的棱镜面除了照明光以及投影光之外对如OFF光那样的入射角度大的光也具备出色的低反射率特性的色分解合成棱镜。

附图说明

图1是实施方式中的投射型显示装置所使用的棱镜单元的俯视图。

图2是实施方式中的投射型显示装置所使用的棱镜单元的主视图。

图3是实施方式中的投射型显示装置所使用的棱镜单元的立体图。

图4是实施方式中的投射型显示装置的功能框图。

图5是实施方式中的投射型显示装置所使用的棱镜单元的详细俯视图。

图6是实施方式中的投射型显示装置所使用的棱镜单元的详细侧视图。

图7是表示照明光、投影光以及OFF光的关系的示意图。

图8是表示在各棱镜端面形成的防反射膜的膜构成的图。