JPH11133528A

JPH11133528A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JPH11133528A
Application number: JP9295914A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Numazaki; 潔沼崎; Yuji Mabe; 雄二間辺; Tetsuo Hattori; 徹夫服部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】液体浸漬型の偏光ビームスプリッターを使用
せず、透光性材料ブロックにおける種々の熱応力、外部
応力の影響に対して光学的に安定な性能を確保でき画質
の劣化の少ない投射型表示装置を提供する。【解決手段】Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を入射させ色
合成して射出する複数のプリズム部材から構成される色
合成光学系の複数のプリズム部材３，１３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部材を用いて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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押さえた投射型表示装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から投射型表示装置に用いられるる
空間光変調素子（ライトバルブ）として偏光を利用して
空間的に変調する位相差変調型（偏光変調型）の空間光
変調素子が知られてる。この位相差変調型の空間光変調
素子として液晶層を用いて構成されたものが実用化され
ている。

【０００３】このような位相差変調型の空間光変調素子
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
なる偏光ビームスプリッタが用いられる。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
た光源を射出した光が当該偏光ビームスプリッタにより
透過するＰ偏光と反射するＳ偏光とに偏光分離される。
通常は反射されたＳ偏光が各Ｒ光、Ｇ光ならびにＢ光の
各色光に色分解光学系を用いて色分解され、各色光毎に
配置された空間光変調素子に対して照射される。そし
て、この空間光変調素子の液晶素子によって変調され、
かつ当該素子の反射層によって反射された光は再び色合
成を達成されて前記偏光ビームスプリッタに戻り、当該
偏光ビームスプリッタによって検光される。すなわち、
前述の各空間光変調素子に入射した各色光のＳ偏光は変
調されてＰ偏光となり、当該Ｐ偏光のみが偏光ビームス
プリッタを透過することにより検光が達成される。この
検光されたＰ偏光が投射光学系によってスクリーン上に
投射される。

【０００４】光変調素子を用いた投射型表示装置として
例えばヒューズエアクラフト社の米国特許第４，６８
７，３０１号に開示された装置が知られている。この装
置においては偏光ビームスプリッタならびに色分解光学
系はそれぞれ屈折率が調節された液体中に偏光分離用コ
ーティングならびに色分解ダイクロイック膜が施された
部材が浸漬された偏光ビームスプリッタならびに色分解
光学系の構成となっている。当該偏光ビームスプリッタ
に入射した光源光はＰ偏光とＳ偏光とに偏光分離され、
このうちのＳ偏光成分は前記色分解光学系に入射されて
当該光学系を射出し、射出面近傍に配置された各色光用
光空間変調素子に入射される。

【０００５】各色光用ライトバルブを反射した各色光は
再度分解光学系に入射して色合成を達成され、当該合成
光が再度偏光ビームスプリッタに入射、検光されて当該
偏光ビームスプリッタを射出した検光光が投射レンズに
入射されてスクリーン上に投射される構成となってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
体浸漬型偏光ビームスプリッタならびに同型三色分解合
成光学系を採用した投射型表示装置には以下のような課
題がある。第１に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリッ
タならびに同型色分解合成光学系に使用される液体の屈
折率は液温に依存して変化する割合が非常に大きい。す
なわち、通常のガラスのそれに対して２桁程度変化率が
大きいのである。

【０００７】通常は温度で２０度Ｃ〜６０度Ｃ程度変化
する環境に配置されることが十分考えられるが、その温
度変化に係る屈折率差は無視できないものとなり、さら
に分散も変化するために投射像において色ズレならびに
色ムラの原因となる。第２に、上記液浸漬型偏光ビーム
スプリッタならびに液温が当該液体全体に渡って均一で
ない場合、上述の液体の屈折率の温度特性により、当該
液体の屈折率の均一性が損なわれ、当該液体中に屈折率
分布のムラが生じてしまう。実際にはい液温が全体に渡
って均一に変化することはないために投射画像の均一性
が損なわれる大きな原因となる。

【０００８】第３に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタならびに同型色分解ならびに合成光学系において
は、上記液体の不均一な温度変化に伴い、上述の液体の
屈折率とともに該液体の密度の均一性も損なわれ、結果
として当該液体中に対流が生じる。この対流は、上述の
液体の不均一な屈折率分布の時間変動をもたらすので、
当該対流の発生は投射型表示装置における画質の不均一
性が時間とともに変動する原因となる。

【０００９】第４に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタならびに同型色分解合成光学系においては、液温の
変化に係り上記液体の体積も変化する。仕様温度は上記
４０度Ｃの幅であるが、投射型表示装置の輸送ならびに
倉庫等での保存を考えると−１０度Ｃ〜８０度Ｃほどの
温度範囲を考慮する必要があり、当該装置の構造上液体
の体積の変化を吸収する機構を設ける必要がある。

【００１０】第５に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタならびに色分解合成光学系の液体中にゴミが存在す
る場合、当該ゴミが数十〜数百倍に拡大されて投射画像
中に写ってしまう。従って、当該液体中にゴミがあって
はならないが、そのためには上記液体浸漬型偏光ビーム
スプリッタならびに同型色分解合成光学系の組立にはク
リーンルームが必要となる上に、当該液体中のゴミ、異
物を除去する作業が必要となる。

【００１１】第６に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタならびに色分解合成光学系の液体中に気泡が存在す
ると前述のゴミと同様に当該気泡が投射された画面に現
れてしまうので、これもあらかじめ取り除いておく必要
がある。第７に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリッタ
ならびに同型色分解合成光学系においては必然的に液体
を使用するために当該液体を収容する容器にＯリングを
配置する等の液漏れ防止対策を施す必要がある。

【００１２】以上のように、液体浸漬型偏光ビームスプ
リッタならびに同型色分解合成光学系は液体を使用する
というその構造から課題も多く、これを採用した投射型
表示装置においては、必然的に製作に手間がかかり、コ
ストアップにつながる。特に、温度変化による屈折率の
変化は本質的に避けがたい問題である。一方、上記の液
体の代わりに透光性材料ブロックにより構成された偏光
ビームスプリッタならびに色分解合成光学系を採用する
方法も考えられる。

【００１３】しかし、従来のガラスによって偏光ビーム
スプリッタならびに色分解合成光学系を構成した場合に
は主種の原因によってガラスの光学的異方性が複屈折を
誘発し、当該偏光ビームスプリッタならびに当該色分解
光学系の偏光特性を乱してしまい、投射画像の画質劣化
を十分に抑制することができなかった。ここで種々の原
因とは、主に、透光性材料の加工工程例えば切断、接
合、表面上への成膜や、当該透光性材料を光学系に組み
込む操作例えば治具による保持、接着等の際に生じる外
部応力、透光性材料の光吸収による内部発熱、あるいは
外部の周辺機器の発熱により生じる応力等である。

【００１４】本発明は以上の問題を解決すべくなされた
ものであり、透光性材料ブロックで構成された偏光ビー
ムスプリッタならびに同ブロックで構成された色分解合
成光学系を採用し、さらに上述の液体浸漬型偏光ビーム
スプリッタならびに同型色分解合成光学系採用に伴う主
種の問題を除去するとともに、しかも、当該透光性材料
ブロックにおける種々の熱応力、外部応力の影響にたい
して光学的に安定な性能を有し、画質劣化の少ない投射
像を有する投射型表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の第１の態様は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を
入射させ色合成して射出する複数のプリズム部材から構
成される色合成光学系と、前記色合成光学系から射出さ
れた合成光を偏光分離し検光する偏光ビームスプリッタ
と、前記検光光を投射する投射レンズとを備えた投射型
表示装置において、前記色合成光学系を構成する複数の
プリズム部材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部材を用
いて構成されている（請求項１に対応）。

【００１６】本発明の第２の態様は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ
光の各々を入射させ色合成して射出する複数のプリズム
部材から構成される色合成光学系と、前記色合成光学系
から射出された合成光を偏光分離し検光する偏光ビーム
スプリッタと、前記検光光を投射する投射レンズとを備
えた投射型表示装置において、前記色合成光学系及び前
記偏光ビームスプリッタを構成するプリズム部材は、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部材を用いて構成されてい
る（請求項２に対応）。

【００１７】本発明の第３の態様は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ
光の各々を入射させ色合成して射出する複数のプリズム
部材から構成される色合成光学系と、前記色合成光学系
から射出された合成光を偏光分離し検光する偏光ビーム
スプリッタと、前記検光光を投射する投射レンズとを備
えた投射型表示装置において、前記色合成光学系を構成
する複数のプリズム部材は、Ｒ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１
の値、Ｇ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２の値、及び、Ｂ光波長
領域における各波長にたい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、前記第２の値または前
記第３の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料から
なる部材を用いて構成されている（請求項３に対応）。

【００１８】本発明の第４の態様は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ
光の各々を入射させ色合成して射出する複数のプリズム
部材から構成される色合成光学系と、前記色合成光学系
から射出された合成光を偏光分離し検光する偏光ビーム
スプリッタと、前記検光光を投射する投射レンズとを備
えた投射型表示装置において、前記色合成光学系を構成
する複数のプリズム部材および前記偏光ビームスプリッ
タを構成するプリズムは、Ｒ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１の
値、Ｇ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２の値、及び、Ｂ光波長領
域における各波長にたい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、前記第２の値または前記
第３の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料からな
る部材を用いて構成されている（請求項４に対応）。

【００１９】本発明の第５の態様は、光源からの光を偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームス
プリッタを射出する一方の偏光光をＲ光、Ｇ光ならびに
Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系に
よって色分解された各色光を変調して射出しる各色光毎
に配置されたライトバルブと、前記各色光のライトバル
ブから射出された光を色合成する合成光学系と、前記合
成光学系にて合成された光を検光して変調光を取り出す
検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光光を
投射する投射光学系とを備え、前記偏光分離光学系と前
記検光光学系は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合成光学系とが同一の複数
のプリズム部材から構成されれ、かつ前記複数のプリズ
ム部材は光弾性定数の絶対値が最小となる波長が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を用い
て構成されている（請求項５に対応）。

【００２０】本発明の第６の態様は、光源からの光を偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームス
プリッタを射出する一方の偏光光をＲ光、Ｇ光ならびに
Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系に
よって色分解された各色光を変調して射出する各色光毎
に配置されたライトバルブと、前記各色光のライトバル
ブから射出された光を色合成する合成光学系と、前記合
成光学系にて合成された光を検光して変調光を取り出す
検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光光を
投射する投射光学系とを備え、前記偏光分離光学系と前
記検光光学系は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合成光学系及び偏光ビーム
スプリッタとが同一の複数のプリズム部材から構成さ
れ、かつ前記複数のプリズム部材は光弾性定数の絶対値
が最小となる波長が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を用いて構成されている（請求項６
に対応）。

【００２１】本発明の第７の態様は、光源からの光を偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームス
プリッタを射出する一方の偏光光をＲ光、Ｇ光ならびに
Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系に
よって色分解された各色光を変調して射出する各色光毎
に配置するライトバルブと、前記各色光のライトバルブ
から射出された光を色合成する合成光学系と、前記合成
光学系にて合成された光を検光して変調光を取り出す検
光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光光を投
射する投射光学系とを備え、前記偏光分離光学系と前記
検光光学系は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合成光学系とが同一の複数のプ
リズム部材から構成され、かつ前記複数のプリズム部材
は、Ｒ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１の値、Ｇ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２の値、及び、Ｂ光波長領域における各波長にた
い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、前記第２の値または前記第３の値が他の値に比
べて最も小さい透光性材料からなる部材を用いて構成さ
れている（請求項７に対応）。

【００２２】本発明の第８の態様は、光源からの光を偏
光分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームス
プリッタを射出する一方の偏光光をＲ光、Ｇ光ならびに
Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系に
よって色分解された各色光を変調して射出する各色光毎
に配置するライトバルブと、前記各色光のライトバル
ブから射出された光を色合成する合成光学系と、前記合
成光学系にて合成された光を検光して変調光を取り出す
検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光光を
投射する投射光学系とを備え、前記偏光分離光学系と前
記検光光学系は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及び前記偏光
ビームスプリッタは同一の複数のプリズム部材から構成
され、かつ前記複数のプリズム部材は、Ｒ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１の値、Ｇ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２の値、及
び、Ｂ光波長領域における各波長にたいする光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第２
の値または前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
光性材料からなる部材を用いて構成されている（請求項
８に対応）。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
投射型表示装置について図面を参照し説明する。（第１の実施の形態）まず、本発明の第１の実施の形態
に係る投射型表示装置について図１〜図３を参照して説
明する。

【００２４】図１は、本実施の形態に係る投射型表示装
置の概略構成を示した構成図である。ランプと当該ラ
ンプの背部に配置された楕円鏡等の凹面鏡とから構成さ
れる光源１と、当該光源１から射出された光源光は図示
しない赤外線カットフィルターおよびに紫外線カットフ
ィルターを経由し、更に図示しない整形光学系によって
略平行光束によって進行して、偏光ビームスプリッタ２
に入射され、当該偏光ビームスプリッタの偏光分離部２
Ｐによって当該偏光分離部によって反射されるＳ偏光と
透過するＰ偏光とに偏光分離される。

【００２５】偏光ビームスプリッタを透過して射出され
るＰ偏光はプリズム部材３−１、プリズム部材３−２な
らびにプリズム部材３−３から構成される色分解合成プ
リズム３に入射される。このプリズム３はいわゆるフィ
リップスタイプの色分解合成プリズムである。上記色分
解合成プリズム３を構成するプリズム部材３−１とプリ
ズム部材３−２間には空隙が存在し、さらにプリズム部
材３−１のプリズム部材３−２の相対面にはＢ光反射ダ
イクロイック膜３Ｂが形成されている。

【００２６】さらにプリズム部材３−２とプリズム部材
３−３とはＧ光反射ダイクロイック膜３Ｇを挟んで接着
されている。以上の構成により、当該プリズム３に入射
したＰ偏光のうちのＢ光は前記Ｂ光反射ダイクロイック
膜によって反射されて進行し、さらに前記入射面にて全
反射を受けて進行し、当該プリズム部材３−１射出面か
ら射出され、当該射出面近傍に配置されたＢ光用空間光
変調素子４Ｂに入射される。

【００２７】またプリズム部材３−１を透過して進行し
たＲ光、Ｇ光の混合光は前記空隙を透過して進行し、プ
リズム部材３−２に入射して進行し、前述のプリズム部
材３−２とプリズム部材３−３の接着部分に形成された
Ｇ光反射ダイクロイック膜３Ｇによって、当該膜に反射
されるＧ光と、そのまま進行するＲ光とに色分離され
る。

【００２８】ダイクロイック膜３Ｇによって反射された
Ｇ光は、そのまま進行して前記空隙を構成するプリズム
３−２の面にて全反射を受けて当該プリズム部材中を進
行し、射出面から射出され、当該射出面近傍に配置され
たＧ光用空間光変調素子４に入射される。ダイクロイッ
ク膜３Ｇを透過したＲ光はプリズム部材３−３中を進行
して射出面から射出され、Ｒ光用空間光変調素子４Ｒに
入射される。ここで空間光変調素子４Ｂ、４Ｇ、４Ｒに
ついて説明する。本実施の形態においては空間光変調素
子として光書き込み式反射型液晶ライトバルブを用い
た。

【００２９】光書き込み式反射型ライトバルブの構造な
らびに機能について説明する。図面には記載されていな
いが、このライトバルブは入射光側から順に透明ガラス
基板、ＩＴＯ透明電極膜、液晶配向層、ＴＮ液晶層、液
晶配向層、誘電体反射ミラー層、遮光層、水素化非晶質
シリコン層等からなる光導電体層、ＩＴＯ透明電極層、
および透明ガラス基板とから構成されている。

【００３０】すなわち、前記入射光入射側と反対側から
書き込み光が書き込み光が入射すると、当該箇所の前記
光導電体層はそのインピーダンスが減り、前記両ＩＴＯ
電極間には常時交流電圧が印加されて当該素子を駆動さ
せていることにより、印加電圧が前記液晶層に印加さ
れ、液晶分子は電界方向に配列することになり１／４波
長板としての機能を有することとなる。一方、書き込み
光がない場合は、当該箇所の前記光導電体層は高インピ
ーダンスを有しているために両ＩＴＯ電極間に印加され
た電圧は有効に前記液晶層に印加されないために、液晶
層中の液晶分子は液晶配向層に倣って捻れ構造を有して
いる。以上の機能を有しているために、書き込み光が存
在していない箇所においては、入射した読み出し光（直
線偏光）がＰ偏光である場合は、前記液晶層を通過して
円偏光に変換されて前記ミラー層にに入射、反射され、
さらに前記液晶層を通過して、前記入射Ｐ偏光と振動方
向は９０度変換されたＳ偏光として当該空間光変調素子
を射出する。

【００３１】書き込み光が入射しない箇所においては、
入射偏光（Ｐ偏光）は液晶分子のねじれ後続に従って旋
光し、反射層に入射、反射されて再度液晶分子の捻れ構
造に従って進行して入射光と同じ偏光方向（Ｐ偏光）に
て射出される。以上が光り書き込み式反射型ライトバル
ブ（空間光変調素子）の構造ならびにその機能であっ
て、投射したい変調光を入射光と異なる偏光光にて射出
させることができるのである。

【００３２】なお、本発明にて用いることができる空間
光変調素子（ライトバルブ）は上記の光書き込み式の反
射型ライトバルブに限定されるものでなく、例えば電気
書き込み式の反射型ライトバルブを空間光変調素子とし
て使用することができる。この電気書き込み式の場合に
は各画素毎にＴＦＴ等のスイッチング素子によるスイッ
チングを選択的に行い、上記光書き込み式と同様に選択
された箇所の画素にのみに入射した偏光の方向を変えて
射出される機能を有する。なお、この電気書き込み式反
射型素子の場合には書き込み光学系は不要となり、装置
の小型化に寄与することができる。図１の構成図に戻っ
て、Ｂ光用空間光変調素子４Ｂ、Ｇ光用空間光変調素子
ならびにＲ光用空間光変調素子４Ｒに入射された各色光
のＰ偏光光は当該空間光変調素子は光書き込み式であれ
ば入射光の存在する箇所、電気書き込み式であればスイ
ッチング選択された画素の部分に入射したＰ偏光が上記
の機能において記載に様にＳ偏光に変換され、選択され
ず変換されなかったＳ偏光との混合光として各色光ライ
トバルブ４Ｂ、４Ｇ、４Ｒをそれぞれ射出される。Ｒ光
用空間光変調素子４Ｒを射出したＧ光はプリズム部材３
−３、同部材３−２、同部材３−１を透過してプリズム
３を射出し、偏光ビームスプリッタ２に入射される。

【００３３】Ｇ光用空間光変調素子４Ｇを射出したＧ光
は、プリズム部材３−２に入射、同部材とプリズム部材
３−１の空隙を構成する斜面にて全反射を受けて進行
し、ダイクロイック膜３Ｇにて反射され、前記空隙を通
過し、プリズム部材３−１に入射、そのまま進行して、
プリズム３を射出される。Ｂ光用空間光変調素子４Ｂを
射出した光は当該部材斜面にて全反射を受け、ダイクロ
イック膜３Ｂにて反射されて進行し、当該プリズム３を
射出する。

【００３４】以上のより各空間光変調素子を射出した各
色光はプリズム部材３−１、同部材３−２ならびに同部
材３−３から構成されたプリズム３によって色合成が達
成され、変調光（Ｓ偏光）と非変調光（Ｐ偏光）の混合
光としてプリズム３を射出し、偏光ビームスプリッタ２
に入射される。偏光ビームスプリッタ２に入射した前記
混合光は偏光ビームスプリッタ２の偏光分離部２Ｐによ
って当該偏光分離部を反射して射出するＳ偏光（変調
光）と透過して射出するＰ偏光（非変調光）とに偏光分
離（検光）される。

【００３５】検光されたＳ偏光は投射レンズ５に入射さ
れてカラー投射像として図示しないスクリーン上に投射
され、当該偏光ビームスプリッタを透過するＰ偏光は廃
棄される。本実施の形態においては、前記偏光ビームス
プリッタ２ならびにプリズム２を構成するプリズム部材
３−１、同部材３−２ならびに同部材３−３の各々は光
弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域または
Ｇ光領域に存在する透光性部材からなる部材から構成さ
れることを特徴とする。

【００３６】また、前述の偏光ビームスプリッタ２なら
びにプリズム部材３−１〜３−３部材の各々はＲ光波長
領域における各波長にたい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の値のうちの第２の値または
第３の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料からな
る部材を用いて構成されてもよい。

【００３７】以下に、この透光性材料について説明す
る。一般に、ガラスのような等方等質材料に力を加えて
応力を生じさせると、この透光性材料に光学的な異方性
が生じ、ある種の結晶体と同じ様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光性材料の屈折率の主屈折率
軸は主応力軸に一致する。一般に、主屈折率をｎ１，ｎ
２，ｎ３、主応力をσ１，σ２，σ３（それぞれ添え字
が共通な物は同一方向にある）とすると、これらの間に
は次式の関係式が成立する。

【００３８】

【数１】ｎ１＝ｎ０＋Ｃ１σ１＋Ｃ２（σ２＋ σ３）・・・（１）

【００３９】

【数２】ｎ２＝ｎ０＋Ｃ１σ２＋Ｃ２（σ３＋ σ１）・・・（２）

【００４０】

【数３】ｎ３＝ｎ０＋Ｃ１σ３＋Ｃ２（σ１＋ σ２）・・・（３）ここで、Ｃ１、Ｃ２は光の波長及び透光性材料の物質に
固有の定数である。なお、ｎ０は無応力時の屈折率であ
る。このような透光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σ１、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
材料から光が出射される際には、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様な光路差（位相差）ΔΦ
が生じる。

【００４１】

【数４】 ΔΦ＝（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は透光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。

【００４２】本発明者らは、偏光ビームスプリッタなら
びにプリズム構成部材用の透光性部材として種々の組成
ガラスを作製し、直線偏光の種々の単色光を用いて、当
該試料に σ２＝σ３＝０となる方向に既知の応力をか
掛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
した。ＳｉＯ₂ １７．０〜２９．０％ＬｉＯ₂＋ＮａＯ＋Ｋ₂Ｏ０．５〜５．０％ＰｂＯ７０．０〜７５．０％ＡｓＯ₃＋Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜３．０％各成分の組成範囲をこのように設定した理由は次のとお
りである。上記組成成分のうちのＰｂＯ（酸化鉛）はＰ
ｂＯ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。

【００４３】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％以上の含有が望ましい。た
だし、当該ＳｉＯ₂の含有率は上記ＰｂＯの含有率を上
記％としたことにより２９重量％がその上限となる。Ｌ
ｉＯ₂＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ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、ガラスの
失透にたい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、
その含有量が５重量％を越えことは当該ガラスの化学的
耐久性が損なわれるために好ましくない。

【００４４】脱泡剤として使用すべきＡｓＯ₃、Ｓｂ₂Ｏ
₃あるいは（ＡｓＯ₃＋Ｓｂ₂Ｏ₃）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％を越えることは当該ガラスの耐失透性、分光透
光性を損なうので好ましくない。前述に記載のようにし
て行った測定結果の一部を表１にしめす。表１には、各
ガラス試料Ｎｏ１〜Ｎｏ８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。

【００４５】

【表１】

【００４６】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、９００℃〜１３００
℃に加熱しして電気炉中で熔解、清澄、撹拌を行って均
質化した後に、予熱された金型に鋳込み、徐冷すること
により製造した物である。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Ｎｏ１〜Ｎｏ８は、このよ
うにして製造した各組成のガラスを研削、研磨した物で
ある。

【００４７】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測定結果から、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の絶対値が最小になる波長との間に
図２に示す相関関係があることが判明した。ただし、図
２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２中の範囲の組成ではＰｂＯ含有量
を制御することにより、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２から、例えば、Ｂ光波長領域３８０ｎｍ〜５０
０ｎｍにおいて光弾性定数Ｃの絶対値を最小値とするた
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理解できる。

【００４８】一方、本発明者らは、３種類の硝材からプ
リズムを作製し、これらプリズムより偏光ビームスプリ
ッタを作製して、このプリズム部材としての透光性材料
部材は入射光の波長に対し、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種類の透光性部材から作製
したプリズムから作製した偏光ビームスプリッタとして
は（１）前述した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の絶対値が０．０１×１０^-8ｃｍ²
／Ｎ以下であるガラスからなる部材を用いて構成された
もの。（２）前記緑色単色光にたいする光弾性定数の絶対値が
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偏光を入射させ、前記当該偏光ビームスプリッタ
にて反射して出射した光をミラーにて反射させて再度当
該偏光ビームスプリッタに入射させ、前記偏光ビームス
プリッタを透過した光をスクリーン上に投射させ、スク
リーン上における照度ムラを評価した。

【００４９】この結果、前記（１）の場合には照度ムラ
は非常に少なく、前記（２）の場合には照度ムラは観測
されるものの実用には耐える程度のムラであり、前記
（３）の場合には顕著なムラが観測され実用には耐えな
かった。これから、偏光ビームスプリッタを構成する透
光性材料としてのプリズム部材として光弾性定数Ｃとし
てその絶対値が１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下（すなわ
ち、弾性定数Ｃが−１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以上で＋
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下）の透光性材料を使用す
れば従来の透光性材料（例えばＢＫ７であってその光弾
性定数Ｃの値は２．７８×１０^-８ｃｍ²／Ｎ）に比して
十分に光学的に安定な性能を有する偏光ビームスプリッ
タを作製でき、かつ投射像の画質劣化を押さえることが
できるがわかった。

【００５０】さらに、偏光ビームスプリッタを構成する
透光性材料から構成されたプリズム部材のみでなく、同
様に三角プリズムを複数使用して作製する色分解合成プ
リズムに関しても上記と同様なことが言え、そのプリズ
ムを構成する透光性部材に関してもその光弾性定数Ｃの
値が同値であれば良いことが同様に言える。図３には、
前述した測定の結果得られた表１の試料Ｎｏ１〜Ｎｏ７
の光弾性定数Ｃの波長依存性を示す曲線を示す。これら
の曲線は、各試料について得られた測定点をもとに３次
多項式にフィッティングした。

【００５１】図３から、以下のことが判明した。すなわ
ち、光弾性定数Ｃは、波長の関数として右上がりであっ
て上に凸の形状を有しており、長波長側にいくほど光弾
性定数の大きくなる変化率は小さくなることである。図
３から理解できるように、試料Ｎｏ２〜Ｎｏ５のように
Ｂ光波長領域において光弾性定数の絶対値が最小になる
ようにガラスを構成すれば、前記の特性からＢ光波長領
域（３８０ｎｍ〜５００ｎｍ）は勿論のこと、Ｇ光波長
領域（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、Ｒ光波長領域（６０
０ｎｍ〜７００ｎｍ）においても、前記光弾性定数Ｃの
値を１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下に抑えることができ
るばかりでなく、Ｂ光吸収により発生する熱による複屈
折の発生は極力少なくすることができる。このことは、
ガラス材料の光吸収が大きい短波長側、すなわち、Ｂ光
波長領域における光弾性定数がＣが最小になるように設
計することにより、光吸収によって発生する熱の影響に
よる複屈折の発生が少なくできるのである。

【００５２】さらに、Ｇ光波長領域およびＲ光波長領域
においてはもともと光吸収に係る熱発生は少ない上に、
ＧおよびＲ光両波長領域においては光弾性定数の絶対値
は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。また、図３から理解
できるように、Ｂ光波長領域において光弾性定数Ｃの絶
対値が最小になる試料Ｎｏ２〜Ｎｏ５程ではないが、試
料Ｎｏ１およびＮｏ６の場合であっても、Ｂ、Ｇ、Ｒ光
波長域のそれぞれの波長域においても光弾性定数Ｃは
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下である上に、Ｂ光波長域
における光弾性定数Ｃの値の絶対値もさほど大きくな
く、Ｂ光吸収による発生する熱による複屈折の発生は十
分に小さくなる。一方、Ｎｏ７の場合は、Ｂ光波長域、
Ｇ光波長域、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１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であるもの
の、Ｂ光波長域における光弾性定数の絶対値の絶対値は
かなり大きくなってしまい。Ｂ光吸収により発生する熱
によって発生する複屈折がかなり大きくなってしまい、
本発明においては許容できない。

【００５３】次に、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長領域における光弾
性定数Cの絶対値の平均値により、各試料を比較してみ
る。この時、各波長領域の平均値は次のように定義し
た。第１の値は、波長の関数である光弾性定数Ｃの絶対
値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で除算した値である。

【００５４】第２の値は、図３において、光弾性定数Ｃ
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Ｃを
示す曲線とにより囲まれた面積に相当を、その波長幅１
００ｎｍで除算した値である。第３の値は、図３におい
て、光弾性定数Ｃがゼロの水平ラインと、波長が３８０
ｎｍの垂直ラインと、波長が５００ｎｍの垂直ライン、
光弾性定数Ｃを示す曲線とにより囲まれた面積に相当を
波長幅１２０ｎｍで除算した値である。および、Ｇ光波
長領域における各波長に対する光弾性定数Ｃの絶対値の
平均的な値である第２の値、および、Ｂ光波長領域にお
ける各波長に対する光弾性定数Ｃの絶対値の平均的な値
である第３の値のうち、まず、試料Ｎｏ１〜Ｎｏ４の場
合、Ｂ光波長域に関する前記第３の値が最も小さくなっ
ている。

【００５５】試料Ｎｏ５，Ｎｏ６の場合には、前記第
１、第２及び第３の値のうち、Ｇ光波長域に関する前記
第２の値が最も小さくなっている。試料Ｎｏ７の場合に
は前記第１、第２および第３の値の内のＲ光波長領域に
関する第１の値が最も小さくなっている。したがって、
前記第１、第２および第３の値のうちＧ光波長領域の前
記第２の値またはＢ光波長領域の第３の値が他の値に比
して一番小さい透光性材料を用いることができることが
わかる。この場合、Ｒ光波長領域の光弾性定数Ｃが１．
５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であれば、図３に示す特性が
右上がりであるので、Ｂ光波長領域の光弾性定数Ｃの値
は十分に小さくなる。

【００５６】以上の説明のように、前記試料Ｎｏ１〜Ｎ
ｏ６が本実施の形態において偏光ビームスプリッタ２な
らびにプリズム３のプリズム部材３−１〜３−３を構成
する透光性部材として用いることができる透光性材料の
例である。なお、図２から理解できるように、Ｂ光波長
領域において光弾性定数の絶対値が最小になるようにす
るためには、前述のように組成範囲においてＰｂＯの含
有量を７１〜７３．７重量％にすればよく、そのような
組成範囲の透光性材料が本実施の形態に係る偏光ビーム
スプリッタならびにプりズムを構成する透光性材料の例
である。

【００５７】また、本実施の形態においては、偏光ビー
ムスプリッタに入射した光源光のうちの当該偏光ビーム
スプリッタの偏光分離部によって反射されたＳ偏光は廃
棄し、透過するＰ偏光光を色分解光学系に導く構成とし
たが、反射されるＳ偏光を色分解光学系に導入する構成
としても良いことは言うまでもない。この構成を採用す
れば、各空間光変調素子に入射される各色光はＳ偏光と
なり、変調光がＰ偏光となる。このために、色合成され
た光の内の偏光ビームスプリッタに入射されて検光され
た変調光はＰ偏光となり、偏光ビームスプリッタの透過
光側に投射レンズを配置する構成となる。

【００５８】以上本実施の形態によれば、従来例におけ
る液体浸漬型の偏光ビームスプリッタならびに色分解合
成光学系の有する種々の問題を除去することができ、製
造が容易になる等の効果を奏することができる。さら
に、本実施の形態によれば、偏光ビームスプリッタ２な
らびに色分解合成光学系のプリズム３を構成する透光性
プリズム光学部材として前述の透光性部材を使用するた
めに、種々の外部応力ならびに、光吸収によって発生す
る熱応力も含めた熱応力によって発生する複屈折を最小
に抑え、色ムラ等の画質の劣化を抑えることができると
いう、大きな効果を奏することができる。（第２の実施の形態）次に、本発明の第２の実施の形態
に係る投射型表示装置について、図４を参照して説明す
る。

【００５９】図４は本実施の形態に係る投射型表示装置
の概略構成を示す構成図である。前実施の形態において
色分解合成光学系を構成していたのはいわゆるフィリッ
プス型のプリズムであって３個のプリズム部材の所定に
位置にダイクロイック膜を形成して、組み合わせた構成
のプリズムであったが、本実施の形態に係る投射型表示
装置においては、色分解合成光学系を構成するにはクロ
スダイクロイックプリズムである。

【００６０】ランプならびに楕円鏡等の凹面鏡から構成
される光源１１から射出された光源光は図示しない形成
光学系になって略平行光束に変換され、当該光束は偏光
分離部１２Ｐを有する偏光ビームスプリッタに入射さ
れ、当該偏光分離部によって反射されて廃棄されるＳ偏
光と、透過するＰ偏光とに偏光分離される。偏光ビーム
スプリッタを射出したＰ偏光光束は前記の色分解合成光
学系を構成するクロスダイクロイックプリズム１３に入
射される。

【００６１】クロスダイクロイックプリズム１３は略同
じ形状の透光性部材からなる直角２等辺三角形状のプリ
ズムを所定斜面にダイクロイック膜を形成し、直角部を
合わせる構成にて接着剤にて貼り合わせることにより作
製したプリズムであって、Ｒ光反射ダイクロイック膜な
らびにＢ光反射ダイクロイック膜１３ＢがＸ型に配置す
るように構成されている。

【００６２】入射面から入射した光源光のＰ偏光成分は
当該クロスダイクロイックプリズム１３に入射してその
まま透過して進行し当該プリズムを射出するＧ光と入射
光軸に対して直交し、互いに逆方向に進行する光軸方向
のＲ光とＢ光とに色分解される。色分離された各色光の
クロスダイクロイックプリズム１３射出面近傍には、各
色毎に空間光変調素子である反射型ライトバルブ１４
Ｒ、１４Ｂ、１４Ｂがそれぞれ配置される。

【００６３】ここで使用する空間光変調素子は前実施の
形態にて使用した空間光変調素子と同じ光書き込み式ま
たは電気書き込み式反射型ライトバルブである。各色信
号による変調光はＳ偏光光として射出されるために、こ
れら変調光と非変調光であるＰ偏光との混合光はそれぞ
れの入射面から再度前記クロスダイクロイックプリズム
に入射され、前述のダイクロイック膜によって反射、透
過作用を経て色合成が達成され、前記光源光であるＰ偏
光入射面から射出される。

【００６４】前記合成光は偏光ビームスプリッタ１２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、変調光であるＳ偏光を反射させて
射出させ、投射レンズによってスクリーン上に投射す
る。一方、非変調光であるＰ偏光は当該偏光ビームスプ
リッタを透過し、光源方向に進行して廃棄される。本発
明に実施の形態においても、偏光ビームスプリッタ１２
ならびにクロスダイクロイクプリズム１３を構成する透
光性部材としてのプリズム部材には前実施の形態にて使
用した透光性材料を使用した。従って、本実施の形態に
よっても、前記第１の実施の形態にて記載と同様の利点
が得られ、同様な効果を奏することができる。

【００６５】

【本発明の効果】以上述べたように、複数の空間光変調
素子を射出した光を色合成用、偏光分離用光学系を構成
する透光性材料であるプリズム部材を経由してから偏光
分離作用を用いて検光作用を実施する構成の投射型表示
装置において、前記色合成用、偏光分離用光学系を構成
する透光性部材として本実施形態にて記載のガラス材料
を使用することにより、前記液体浸漬型偏光ビームスプ
リッタならびに色分解合成光学系を使用することに伴う
問題点を除去できる他に種々の熱応力、外部応力の影響
にたいして光学的に安定な性能を確保でき画質劣化の少
ない投射型表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置を示す構成図。

【図２】偏光ビームスプリッタならびに色分離合成光学
系に使用する透光性部材のガラス組成のＰｂＯ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。

【図３】ガラス試料の光弾性定数の波長依存性を示す
図。

【図４】本発明の第２の実施の形態による投射型表示装
置を示す構成図。

【符号の説明】

１、１１光源２、１２偏光ビームスプリッタ２Ｐ、１２Ｐ偏光ビームスプリッタの偏光分離部３、１３色分解合成光学系３Ｂ、３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｒダイクロイック膜４Ｒ、１４Ｒ、４Ｇ、１４Ｇ、４Ｂ、１４Ｂ空間光変
調素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を入射させ色
合成して射出する複数のプリズム部材から構成される色
合成光学系と、前記色合成光学系から射出された合成光
を偏光分離し検光する偏光ビームスプリッタと、前記検
光光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置に
おいて、前記色合成光学系を構成する複数のプリズム部材は光弾
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部材を用いて構成されたこと
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を入射させ色
合成して射出する複数のプリズム部材から構成される色
合成光学系と、前記色合成光学系から射出された合成光
を偏光分離し検光する偏光ビームスプリッタと、前記検
光光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置に
おいて、前記色合成光学系及び前記偏光ビームスプリッタを構成
するプリズム部材は、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部
材を用いて構成されたことを特徴とする投射型表示装
置。
【請求項３】Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を入射させ色
合成して射出する複数のプリズム部材から構成される色
合成光学系と、前記色合成光学系から射出された合成光
を偏光分離し検光する偏光ビームスプリッタと、前記検
光光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置に
おいて、前記色合成光学系を構成する複数のプリズム部材は、Ｒ
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１の値、Ｇ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
２の値、及び、Ｂ光波長領域における各波長にたいする
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、前記第２の値または前記第３の値が他の値に比べて
最も小さい透光性材料からなる部材を用いて構成された
ることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を入射させ色
合成して射出する複数のプリズム部材から構成される色
合成光学系と、前記色合成光学系から射出された合成光
を偏光分離し検光する偏光ビームスプリッタと、前記検
光光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置に
おいて、前記色合成光学系を構成する複数のプリズム部材および
前記偏光ビームスプリッタを構成するプリズムは、Ｒ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１の値、Ｇ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２
の値、及び、Ｂ光波長領域における各波長にたいする光
弾性定数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、
前記第２の値または前記第３の値が他の値に比べて最も
小さい透光性材料からなる部材を用いて構成されたるこ
とを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】光源からの光を偏光分離する偏光ビーム
スプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを射出する一方の偏光光をＲ
光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によって色分解された各色光を変調し
て射出しる各色光毎に配置されたライトバルブと、前記各色光のライトバルブから射出された光を色合成す
る合成光学系と、前記合成光学系にて合成された光を検光して変調光を取
り出す検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光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は同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記合成光学系とが同一の複数のプ
リズム部材から構成され、かつ前記複数のプリズム部材
は光弾性定数の絶対値が最小となる波長が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を用いて構成
されたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】光源からの光を偏光分離する偏光ビーム
スプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを射出する一方の偏光光をＲ
光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によって色分解された各色光を変調し
て射出する各色光毎に配置されたライトバルブと、前記各色光のライトバルブから射出された光を色合成す
る合成光学系と、前記合成光学系にて合成された光を検光して変調光を取
り出す検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光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は同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記合成光学系及び偏光ビームスプ
リッタとが同一の複数のプリズム部材から構成され、か
つ前記複数のプリズム部材は光弾性定数の絶対値が最小
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
る透光性材料を用いて構成されたことを特徴とする投射
型表示装置。
【請求項７】光源からの光を偏光分離する偏光ビーム
スプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを射出する一方の偏光光をＲ
光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によって色分解された各色光を変調し
て射出する各色光毎に配置するライトバルブと、前記各色光のライトバルブから射出された光を色合成す
る合成光学系と、前記合成光学系にて合成された光を検光して変調光を取
り出す検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光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は同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記合成
光学系とが同一の複数のプリズム部材から構成され、か
つ前記複数のプリズム部材は、Ｒ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
１の値、Ｇ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２の値、及び、Ｂ光波
長領域における各波長にたい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、前記第２の値または
前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料か
らなる部材を用いて構成されたることを特徴とする投射
型表示装置。
【請求項８】光源からの光を偏光分離する偏光ビーム
スプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを射出する一方の偏光光をＲ
光、Ｇ光ならびにＢ光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によって色分解された各色光を変調し
て射出する各色光毎に配置するライトバルブと、前記各色光のライトバルブから射出された光を色合成す
る合成光学系と、前記合成光学系にて合成された光を検光して変調光を取
り出す検光光学系と、前記検光光学系にて検光された検光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は同一の偏光ビー
ムスプリッタで共用され、前記色分解光学系と前記色合
成光学系及び前記偏光ビームスプリッタは同一の複数の
プリズム部材から構成され、かつ前記複数のプリズム部
材は、Ｒ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１の値、Ｇ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２の値、及び、Ｂ光波長領域における各波長に
たい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、前記第２の値または前記第３の値が他の値に
比べて最も小さい透光性材料からなる部材を用いて構成
されたることを特徴とする投射型表示装置。