WO1998019206A1 - Projection display - Google Patents

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WO1998019206A1
WO1998019206A1 PCT/JP1997/003982 JP9703982W WO9819206A1 WO 1998019206 A1 WO1998019206 A1 WO 1998019206A1 JP 9703982 W JP9703982 W JP 9703982W WO 9819206 A1 WO9819206 A1 WO 9819206A1
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light
display device
polarized light
polarization axis
color
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PCT/JP1997/003982
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Inventor
Toshiaki Hashizume
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a projection display device that modulates a polarized light beam by a light modulating means according to a given image signal and displays an image on a projection surface.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing a main part of a conventional projection display device.
  • This projection display device comprises three liquid crystal panels (liquid crystal light valves) 21, 23, and 25 as light modulating means, a cross dichroic prism 30 as color light combining means, and a projection optical system.
  • a certain projection lens 40 is provided. Red light, blue light, and green light are incident on the three liquid crystal light valves 21, 23, and 25, respectively, and three color lights are modulated according to given image information (image signal). And emitted.
  • the cross dichroic prism 30 combines the three color lights and emits the light in the direction of the projection lens 40.
  • the projection lens 40 projects light representing the combined color image onto the screen 50.
  • a red reflective film 31 that reflects only red light and a blue reflective film 33 that reflects only blue light are formed in a substantially cross shape. Therefore, the red light is reflected by the red reflective film 31, the blue light is reflected by the blue reflective film 33, and the green light is transmitted through the red reflective film 31 and the blue reflective film 33 and passes through the cross dichroic prism 30. Is emitted.
  • the three color lights emitted from the cross dichroic prism 30 are projected onto a screen 50 by a projection lens 40, and a composite image of the three color lights is projected.
  • the red reflection film 31 and the blue reflection film 33 totally reflect only the respective color light and transmit all the green light. However, in reality, the green light is reflected to some extent, or the color light that must be reflected is transmitted to some extent.
  • some of the blue light emitted from the liquid crystal light valve 23 is reflected by the blue reflective film 33 and the red reflective film 31 and the reflected light (return light) Light) BRB irradiates the exit surface of the liquid crystal light valve 23.
  • a modulation control element for controlling the modulation of light is disposed on the exit surface side of the liquid crystal light valve 23, and the return light BRB causes a malfunction of the modulation control element due to the energy of the light. Therefore, erroneous light modulation may be performed in the liquid crystal light valve 23, and an erroneous image may be displayed.
  • the present invention provides a technique for preventing a light modulating means from malfunctioning due to return light from a color light combining means as in the prior art, and effectively preventing an erroneous image display in a projection display device.
  • the purpose is to do. Disclosure of the invention
  • a first projection display device includes a light source unit
  • a color separation unit that separates the light emitted from the light source unit into first, second, and third color lights, and modulates the first, second, and third color lights based on a given image signal.
  • First, second, and third light modulating means that emit as first, second, and third modulated light that is predetermined linearly polarized light;
  • a color light combining means for combining the first, second, and third modulated lights
  • the color light combining unit has a first reflection film that reflects the first color light, and a second reflection film that reflects the third color light, wherein the first reflection film and the second reflection film
  • the reflective film is arranged in an X shape
  • a polarization axis adjusting means is provided between at least one of the first, second and third light modulating means and the color light combining means.
  • the modulated light emitted from the light modulating means is a predetermined linearly polarized light that can pass through a polarizing plate provided on the light emitting surface side of the light modulating means.
  • a polarizing plate provided on the light emitting surface side of the light modulating means.
  • return light that passes through the polarization axis adjusting means is reflected by the first and second reflection films of the color light combining means, and passes through the polarization axis adjusting means again, is emitted from the light modulation means.
  • Polarization direction of the linearly polarized light (Referred to as a polarization axis).
  • a polarization axis adjusting unit that converts the linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the predetermined linearly polarized light emitted from the light modulating means is converted into circularly polarized light by the polarization axis adjusting means.
  • the return light reflected by the first and second reflective films of the color light combining means passes through the polarization axis adjusting means again, and thereby the polarization axis of the linearly polarized light emitted from the light modulating means. It can be linearly polarized light having a polarization axis different from the above.
  • the polarization axis adjusting means may be a ⁇ / 4 retardation plate.
  • the input signal is input to the human / 4 phase difference plate.
  • the linearly polarized light can be easily converted into circularly polarized light.
  • circularly polarized light passes through the human / quadrature phase difference plate again, it becomes linearly polarized light having a polarization axis different from the polarization axis of the linearly polarized light first incident from the light modulating means by 90 degrees.
  • the polarization axis adjusting means for adjusting the polarization axis of the linearly polarized light to a predetermined angle with respect to the intersection line between the first reflection film and the second reflection film is provided.
  • the linearly polarized light converted by the polarization axis adjusting means so that the polarization axis has a predetermined angle with respect to the line of intersection between the first reflection film and the second reflection film is incident on the color light combining means and
  • the light is reflected by the first reflection film and the second reflection film, it becomes return light of linearly polarized light having a polarization axis having an angle symmetric with respect to the intersection line.
  • this return light passes through the polarization axis adjusting means again, it becomes linearly polarized light having a polarization axis different from that of the linearly polarized light emitted from the light modulation means.
  • the exit surface side of the light modulation means Since the polarized light component having the same polarization axis as the absorption axis direction of the polarizing plate provided in the above is absorbed by this polarizing plate, it is possible to prevent the light modulating means from malfunctioning due to the return light from the color light combining means, Erroneous image display in the projection display device can be suppressed.
  • the linearly polarized light having a different polarization axis may include a polarization component having the same polarization axis as the light emitted from the light modulating means, but all of the returned light is the light emitted from the light modulating means. The effect is small because it is smaller than the case of linearly polarized light having the same polarization axis as.
  • the polarization axis adjusting means may be an e / 2 retardation plate.
  • the half angle between the optical axis of the input / 2 phase difference plate and the polarization axis of the linearly polarized light having the horizontal or vertical linearly polarized light emitted from the light modulating means is defined as 1/2 of a predetermined angle. If it arrange
  • the predetermined angle may be in a range from about 10 degrees to about 45 degrees.
  • the range of the angle of the polarization axis with respect to the intersection line from 45 degrees to 90 degrees is equivalent to the range from 45 degrees to 0 degrees, and the range from about 10 degrees to about 45 degrees is about 80 degrees. From about 45 degrees.
  • the polarization component of the return light having the same polarization axis as the linearly polarized light emitted from the light modulator can be reduced in accordance with the predetermined angle.
  • the proportion of the polarization component having the same polarization axis as the linearly polarized light emitted from the light modulation means should be about 50% or less. Can be.
  • the predetermined angle is preferably about 45 degrees. This can be achieved by arranging the e / 2 phase difference plate such that the apex angle between the optical axis thereof and the polarization axis of the linearly polarized light emitted from the light modulating means is 22.5 degrees. In this way, The polarization axis of the return light that is reflected by the first and second reflection films and returns is the polarization of the light emitted from the person / 2 phase difference plate with respect to the intersection line between the first and second reflection films.
  • a modulation control element is formed in the light modulation means
  • the polarization axis adjusting unit is provided between the light modulating unit and the color light synthesizing unit for a relatively short wavelength color light among the first, second, and third color lights. .
  • a malfunction of the modulation means is easily affected by light on the short wavelength side. Accordingly, this makes it possible to prevent color light having a relatively short wavelength from irradiating the modulation control element, thereby effectively preventing the light modulation means from malfunctioning due to the return light from the color light combining means. It is possible to prevent an erroneous image display on the projection display device.
  • the polarization axis adjusting means is provided between the light modulating means and the color light combining means for the color light having a relatively strong spectrum among the first, second and third color lights. It may be done.
  • the color light having a relatively strong spectrum among the first, second, and third color lights that is, the return light from the color light synthesizing means of the color light having a relatively high spectral peak is transmitted to the light modulating means. Since the light is absorbed by the polarizing plate provided on the emission surface side, it is possible to prevent the light modulating means from malfunctioning due to the return light from the color light combining means and to prevent an erroneous image display on the projection display device. Can be.
  • the second projection display device is
  • a color separation unit that separates the light emitted from the light source unit into first, second, and third color lights, and modulates the first, second, and third color lights based on a given image signal.
  • the first, second, and third modulated light that is a predetermined linearly polarized light, Third light modulating means;
  • a color light combining unit that combines the first, second, and third modulated lights.
  • first reflection film that reflects the first color light
  • second reflection film that reflects the third color light
  • the polarization axis of the linearly polarized light is defined by the first reflection film and the second reflection film.
  • Polarization axis adjusting means for adjusting to a predetermined first angle with respect to the intersection line is provided;
  • the light On the emission surface side of the light modulating means corresponding to the polarization axis adjusting means, the light is emitted from the light modulating means, and a predetermined second line is defined with respect to an intersection line between the first reflection film and the second reflection film. And a polarizing plate that transmits only linearly polarized light having a polarization axis having the following angles.
  • Light emitted from the polarization axis adjusting means is transmitted to the first reflection film and the second reflection film by the polarization axis adjusting means provided between the light source section and at least one of the first, second, and third light modulating means. Is converted into linearly polarized light having a predetermined first angle with respect to the line of intersection with the reflective film.
  • a polarizing plate is provided on the emission surface side of the light modulation means, and transmits and emits only linearly polarized light having a polarization axis at a predetermined second angle with respect to the intersection.
  • the polarization axis of the returned light is at a second angle with respect to the intersection line.
  • the polarized light component that can be absorbed by the polarizing plate provided on the emission surface side of the light modulating means is absorbed and returned to the light modulating means. Light can be suppressed.
  • the linearly polarized light having the polarization axes at different angles may include a polarization component having the same polarization axis as the light emitted from the light modulating means, but all returned light is emitted from the light modulating means. The effect is small because it is less than the case of linearly polarized light having the same polarization axis as that of the reflected light.
  • the polarization axis adjusting means is a person / 2 phase difference plate.
  • the half angle between the optical axis of the input / 2 phase difference plate and the polarization axis of the linearly polarized light having the horizontal or vertical linearly polarized light emitted from the light modulating means is defined as 1/2 of a predetermined angle.
  • the linearly polarized light having a horizontal or vertical polarization axis is converted into a straight line having a predetermined first angle with respect to the intersection line between the first reflection film and the second reflection film. It can be polarized light.
  • the first angle ranges from about 10 degrees to about 45 degrees
  • the second angle is substantially equal to or different from the first angle by about 90 degrees. do it.
  • the range of the angle of the polarization axis with respect to the intersection line from 45 degrees to 90 degrees is equivalent to the range from 45 degrees to 0 degrees
  • the range from about 10 degrees to about 45 degrees is about 80 degrees. From about 45 degrees.
  • the ratio of the polarization component having the same polarization axis as the linearly polarized light emitted from the light modulation means is about 50% or less. can do.
  • the light modulating unit from malfunctioning due to the return light from the color light synthesizing unit, and to suppress an erroneous image display on the projection display device.
  • the first angle is preferably about 45 degrees.
  • the apex angle between the optical axis of the person / 2 phase difference plate and the polarization axis of the linearly polarized light emitted from the polarizing plate provided on the emission surface side of the light modulation means is about 22.5 degrees. It is possible by arranging them in such a way. By doing so, the polarization axis of the return light reflected and returned by the first and second reflection films is inclined in the opposite direction to the polarization axis of the linearly polarized light emitted from the polarizing plate.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a projection display according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of the polarized light illumination device 1 as viewed in a plane.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the first optical element 200.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a polarization conversion element including a polarization beam splitter array 320 and a selective retardation plate 380.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing a main part of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing return light BRB.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a polysilicon TFT liquid crystal panel.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a main part of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a main part of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing a main part of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a change in the polarization axis of the polarized light passing through the Z 2 phase difference plate.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of a spectrum distribution characteristic of a high-pressure discharge lamp used for the light source lamp 101.
  • FIG. 13 is a graph showing an example of the spectral reflectance of the blue reflective film 836.
  • FIG. 14 is a graph showing an example of the spectral reflectance of a conventional blue reflective film.
  • FIG. 15 is a conceptual diagram showing a main part of the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory view showing a polarization axis 873d of the exit-side polarizing plate 873c.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing a main part of a conventional projection display device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a projection display device according to one embodiment.
  • the projection display device includes a polarizing illumination device 1, dichroic mirrors 81, 804, reflection mirrors 800, 807, 809, and relay lenses 806, 800. Equipped with 8, 8 10 and three liquid crystal panels (liquid crystal light valves) 803, 805, 811, cross dichroic prism 8 13 and projection lens 8 14 .
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of the polarized light illuminating device 1 as viewed in plan.
  • the polarized light illuminating device 1 includes a light source unit 10 and a polarized light generator 20.
  • the light source unit 10 emits a light beam in a random polarization direction including an s-polarized light (vibration wave perpendicular to the incident surface) and a p-polarized light (vibration wave parallel to the incident surface).
  • polarized light having a polarization axis perpendicular to the plane of the paper will be referred to as s-polarized light
  • polarized light having a polarization axis parallel to the plane of the paper will be referred to as p-polarized light.
  • the luminous flux emitted from the light source unit 10 is converted by the polarization generator 20 into one type of linearly polarized light having almost the same polarization direction, and illuminates the illumination area 90.
  • the illumination area 90 corresponds to the three liquid crystal panels 803, 805, 811 in FIG.
  • the light source unit 10 includes a light source lamp 101 and a parabolic reflector 102.
  • the light radiated from the light source lamp 101 is reflected in one direction by the parabolic reflector 102, and is incident on the polarization generator 20 as a substantially parallel light flux.
  • the light source optical axis R of the light source unit 10 is shifted in parallel to the X direction by a certain distance D with respect to the system optical axis L.
  • the system optical axis L is the optical axis of the polarized beam splitter 320. The reason for shifting the light source optical axis R in this manner will be described later.
  • the polarization generator 20 includes a first optical element 200 and a second optical element 300.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the first optical element 200.
  • the first optical element 200 has a configuration in which a plurality of minute light beam splitting lenses 201 each having a rectangular contour are arranged vertically and horizontally.
  • the first optical element 200 is arranged such that the light source optical axis R (FIG. 2) coincides with the center of the first optical element 200.
  • the external shape of each light beam splitting lens 201 viewed from the Z direction is set to be similar to the shape of the illumination area 90, that is, the shape of the liquid crystal light valves 803, 805, 811. Is defined.
  • the aspect ratio of the light beam splitting lens 201 (horizontal and vertical) Is set to 4: 3.
  • the second optical element 300 in FIG. 2 includes a condenser lens array 310, a polarizing beam splitter array 320, a selective retardation plate 380, and an exit lens 390.
  • FIG. 4 shows a configuration of a polarization conversion element including the polarization beam splitter array 320 and the selective retardation plate 380.
  • the polarizing beam splitter array 320 has a shape in which a plurality of columnar translucent members 322 each having a parallelogram cross section are alternately bonded. Polarized light separating films 331 and reflecting films 332 are alternately formed on the interface between the light-transmitting plate members 3 2 2.
  • the polarizing beam splitter array 320 is obtained by laminating a plurality of glass sheets on which these films are formed so that the polarization separating films 331 and the reflecting films 332 are alternately arranged. It is created by cutting diagonally at a predetermined angle.
  • incident light having a random polarization direction including an s-polarized component and a p-polarized component is incident.
  • This incident light is first separated into s-polarized light and p-polarized light by the polarization splitting film 331.
  • the s-polarized light is reflected almost vertically by the polarization splitting film 331, and is further vertically reflected by the reflecting film 332 before being emitted.
  • the p-polarized light passes through the polarization separation film 3331 as it is.
  • the selective retardation plate 380 has an input / output retardation layer 381 formed on the light exit surface of the light passing through the polarization separation film 331, and the light reflected by the reflection film 332 is formed.
  • the light emitting surface is an optical element that is colorless and transparent. Therefore, the P-polarized light transmitted through the polarization separation film 331, is converted into s-polarized light by the human / half retardation layer 381, and emitted. Therefore, most of the light that has passed through the polarization conversion element is emitted as s-polarized light.
  • the condenser lens array 310 shown in FIG. 2 has substantially the same configuration as the first optical element 200 (FIG. 3). That is, the condensing lens array 310 is configured by arranging a plurality of condensing lenses 311 in a matrix shape in the same number as the light beam splitting lenses 201 constituting the first optical element 200. The center of the condenser lens array 310 is also arranged so as to coincide with the light source optical axis R.
  • the light source unit 10 emits a substantially parallel white light beam having a random polarization direction.
  • the luminous flux emitted from the light source unit 10 and incident on the first optical element 200 is
  • the light beam splitting lens 201 splits the light beam into an intermediate light beam 202.
  • the intermediate light flux 202 converges in a plane perpendicular to the system optical axis L by the light condensing action of the light beam splitting lens 201 and the light condensing lens 311.
  • the same number of light source images as the number of light flux splitting lenses 201 are formed.
  • the position where the light source image is formed is near the polarization separation film 331 in the polarization beam splitter array 320.
  • the light source optical axis R is deviated from the system optical axis L in order to form a light source image at the position of the polarization separation film 331.
  • the shift amount D is set to / of the width W p (FIG. 2) of the polarization separation film 331, in the X direction.
  • the center of the polarization separation film 331, which separates the intermediate light flux 202 is also shifted from the system optical axis L by Wp / 2. Accordingly, by shifting the light source optical axis R from the system optical axis by Wp / 2, the light source image of the light source lamp 101 can be formed substantially at the center of the polarization separation film 3331.
  • the light beam incident on the polarization beam splitter array 320 is converted into s-polarized light as shown in FIG. 4 (A).
  • the light beam emitted from the polarization beam splitter array 320 illuminates the illumination area 90 by the exit lens 390. Since the illumination area 90 is illuminated with a large number of light beams split by the large number of light beam splitting lenses 201, the entire illumination area 90, that is, the entire liquid crystal light valves 803, 805, and 811, is illuminated. Lighting can be evenly distributed.
  • the condenser lens array 310 can be omitted from the second optical element 300.
  • the polarization illuminator 1 shown in FIG. 2 is a polarization illuminating unit that converts a white luminous flux having a random polarization direction into a luminous flux of a specific polarization direction (s-polarized light or p-polarized light). It has a function and a function of uniformly illuminating the illumination area 90, that is, the liquid crystal light knobs 803, 805, 811 with such a large number of polarized light beams.
  • the polarizing beam splitter array 320 since the polarizing beam splitter array 320 is used, there is an advantage that light use efficiency is high.
  • the dichroic mirrors 81, 804 shown in FIG. 1 convert the s-polarized white luminous flux to red, It has a function as a color light separation unit that separates into three colors of blue and green s-polarized light.
  • the three liquid crystal light valves 803, 805, and 1981 function as light modulating means for modulating and emitting three color lights in accordance with given image information (image signals).
  • the cross dichroic prism 813 has a function as a color light combining unit that combines the three color lights and emits the light in the direction of the projection lens 814.
  • the projection lens 814 has a function as a projection optical system that projects the light representing the combined color image on the screen 815.
  • the blue light green light reflecting dichroic mirror 81 transmits the red light component of the s-polarized white light flux emitted from the polarization illuminating device 1 and reflects the blue light component and the green light component.
  • the transmitted s-polarized red light is reflected by the reflecting mirror 802, and reaches the red light liquid crystal light valve 803.
  • the s-polarized green light is reflected by the green light reflecting dichroic mirror 804, and is used for green light.
  • LCD light valve reaches 805.
  • the s-polarized blue light also passes through the second dichroic mirror 804.
  • the optical path length of the blue light is the longest of the three color lights. Therefore, for the s-polarized blue light, a relay lens system including an entrance lens 806, a relay lens 808, and an exit lens 810 is provided after the dichroic mirror 804.
  • the formed light guiding means 850 is provided. That is, the s-polarized blue light is transmitted through the green light reflecting dichroic mirror 804, and is first guided to the relay lens 808 via the incident lens 806 and the reflecting mirror 807. Further, the light is reflected by the reflection mirror 809 and guided to the emission lens 810, and reaches the blue light liquid crystal panel 811.
  • the three liquid crystal light valves 803, 805, 811 modulate the respective color lights according to the image signal (image information) given from an external control circuit (not shown), and each color. A color light including the image information of the component is generated.
  • the red light modulated by the liquid crystal light valve for red light 803 and the green light modulated by the liquid crystal light valve for green light 805 enter the cross dichroic prism 813.
  • the blue light modulated by the blue light liquid crystal light valve 811 passes through the human / 4 retarder 821. Then, the light enters the cross dichroic prism 813.
  • the input / 4 retardation plate 821 converts polarization direction of blue light from linearly polarized light to circularly polarized light, and polarization axis adjusting means for converting circularly polarized light to linearly polarized light. Function.
  • the cross dichroic prism 813 has a function as a color light combining means for combining three color lights to form a color image.
  • the combined light representing the color image is formed by combining the three color lights and the projection lens 814. Emitted to The combined light representing the color image is projected onto a screen 815 by a projection lens 814 as a projection optical system, and the image is displayed in an enlarged manner.
  • liquid crystal light valves 803, 805, and 811 of a type that modulate a light beam (s-polarized light or P-polarized light) in a specific polarization direction are used as light modulation means.
  • polarizing plates 803a, 805a, 811a, 803c, 805c, and 811c are attached to these liquid crystal light valves on the entrance and exit sides, respectively. Is common.
  • the polarizing plate has a direction capable of transmitting polarized light (transmission axis) and a direction absorbing polarized light (absorption axis).
  • the incident-side polarizing plates 803a, 805a, and 811a are installed so that their transmission axes coincide with the polarization axis of the s-polarized light, and are used to increase the purity of the s-polarized component.
  • most of the light is emitted as light of one type of polarization component by the second optical element 300, so that the polarizing plate on the incident side can be omitted.
  • the exit-side polarizing plates 803c, 805c, and 811c are installed such that the transmission axis thereof coincides with the polarization axis of p-polarized light.
  • Liquid crystal panels 803b, 805b, 8lib are panels using twisted nematic liquid crystal twisted 90 degrees, and the incident linearly polarized light is modulated according to the image signal, and becomes elliptically polarized light according to the drive voltage. .
  • the p-polarized light component passes through the output-side polarizing plates 803c, 805c, 811c, and is output from the liquid crystal light valves 803, 805, 811.
  • the portion that has been modulated by the liquid crystal light valves 803, 805, and 811 and converted to p-polarized light is emitted.
  • the reflective film 332 of the polarizing beam splitter array 320 is a liquid crystal light valve 80 It is preferable to form a dielectric multilayer film having a property of selectively reflecting only a specific polarization component (for example, s-polarized light) to be modulated in 3,805,811. By doing so, the purity of the light of one type of polarization component emitted from the second optical element 300 is increased, and the light at the incident polarizer of the liquid crystal light valves 803, 805, 811 is increased. Absorption and heat generation can be suppressed.
  • a specific polarization component for example, s-polarized light
  • FIG. 5 is a conceptual view showing a main part of the first embodiment.
  • the liquid crystal light valves 803, 805, 811, the input / 4 phase difference plate 821, the cross dichroic prism 813 Is shown focusing on the polarization direction.
  • s-polarized white light is emitted from the polarized light illuminator 1, and as described above, the three dichroic mirrors 800, 804 emit light of three colors, red, green, and blue. Is separated into Since the polarization direction does not change when passing through the dichroic mirrors 800 and 804, the three colors of light remain s-polarized.
  • the liquid crystal light valve for red light 803 is provided on the liquid crystal panel 803b, the s-polarized light transmission polarizing plate 803a provided on the incident side of the liquid crystal panel 803b, and provided on the output side. And a polarizing plate 803 c for transmitting p-polarized light.
  • the s-polarized red light that enters the liquid crystal light valve for red light 803 passes through the s-polarized light transmission polarizing plate 803a as it is, and is modulated by the liquid crystal panel 803b, and a part of it is modulated.
  • the light is converted into p-polarized light, and only this p-polarized light is transmitted through the p-polarized light transmitting polarizing plate 803 c and emitted.
  • the emitted P-polarized red light enters the cross dichroic prism 813.
  • the liquid crystal light valve for green light 805 comprises a liquid crystal panel 805b, an s-polarized light transmission polarizing plate 805a provided on the incident side of the liquid crystal panel 805b, and a p provided on the emission side. And a polarizing plate for polarization transmission 805c.
  • the s-polarized green light incident on the liquid crystal light valve for green light 805 passes through the s-polarized light transmission polarizer 805a as it is, and is modulated by the liquid crystal panel 805b, and a part of it is p-polarized.
  • the light is converted into light, and only this p-polarized light passes through the p-polarized light transmitting polarizing plate 805c and is emitted.
  • the emitted p-polarized green light enters the cross dichroic prism 8 13.
  • the blue light liquid crystal light valve 811 is provided on the liquid crystal panel 811b, the s-polarized light transmission polarizing plate 811a provided on the incident side of the liquid crystal panel 811b, and provided on the output side. p and a polarizing plate 811c for transmitting polarized light.
  • LCD light valve for blue light 8 1 1 The s-polarized blue light that is incident on the s-polarized light passes through the s-polarized light transmission polarizing plate 81 la as it is, is modulated by the liquid crystal panel 81 lb, and is partially converted into p-polarized light. Are transmitted through the P-polarized light transmitting polarizing plate 811 c and emitted.
  • the p-polarized blue light emitted from the polarizing plate for transmission of p-polarized light 8 1 1 c is incident on the e / 4 phase difference plate 8 21, converted into circularly polarized light, and emitted, and the cross dichroic prism 8 1 3 It is incident on.
  • a red reflecting film 831 and a blue reflecting film 833 are formed in a substantially X shape.
  • the P-polarized red light emitted from the liquid crystal light valve for red light 803 is reflected by the red reflective film 831 and emitted in the direction of the projection lens 814 (FIG. 1).
  • the p-polarized blue light emitted from the blue light liquid crystal light valve 811 is converted into circularly polarized light by the human / 4 phase plate 821, and then reflected by the blue reflective film 833. The light is emitted in the direction of the projection lens 8 14.
  • the green light emitted from the liquid crystal light valve for green light 805 passes through the red reflective film 831 and the blue reflective film 833 as it is and is emitted in the direction of the projection lens 814.
  • the projection lens 814 projects the light representing the incident color image onto the screen 815 (FIG. 1).
  • FIG. 5 for convenience of illustration, the positions where the red light and the blue light are reflected are drawn at positions slightly shifted from the respective reflection films.
  • the blue light is reflected by the blue reflective film 833, and then transmitted through the red reflective film 831.
  • the reflected light that is, the return light BRB
  • the P-polarized light transmission polarizing plate 811c that does not transmit the s-polarized light exists on the emission surface side of the liquid crystal light valve for blue light 811, the return light BRB converted to the s-polarized light is However, it does not enter the liquid crystal panel 811b.
  • the effect of the return light on the blue light liquid crystal light valve 811 can be prevented.
  • the p-polarized red light emitted from the red light liquid crystal light valve 803 and reflected by the red reflective film 831 does not pass through the blue reflective film 831 and is used for red light.
  • the reflected light is reflected toward the liquid crystal light valve 803 to produce a return light of red light, or the p-polarized green light emitted from the liquid crystal light valve for green light 805 becomes red reflective film 83 1. It is also conceivable that the green light is reflected toward the liquid crystal light valve for green light 805 without passing through the blue reflective film 833 to generate return light of green light.
  • the structure is such that only return light of blue light is prevented.
  • a liquid crystal light valve polysilicon TFT liquid crystal panel
  • a polysilicon TFT liquid crystal panel using a polysilicon TFT is used as the pixel switching element for the liquid crystal light valves 803, 805, 811 of this example. This is because the effect of the return light of blue light is greatest.
  • the principle of malfunction occurrence in a liquid crystal light valve having a polysilicon TFT liquid crystal panel will be described.
  • the liquid crystal panel has a structure in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates.
  • a polysilicon TFT liquid crystal panel one of the two substrates is provided with a polysilicon TFT as a pixel switching element, and the other substrate is provided with a counter electrode.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a polysilicon TFT liquid crystal panel.
  • a part of the substrate 430 on the side where the polysilicon TFT is provided and a polysilicon TFT liquid crystal panel.
  • a cross-sectional view of a part of a polarizing plate 440 provided outside the silicon TFT panel is shown.
  • the polysilicon TFT 450 includes an active layer 432 made of polysilicon formed on a substrate 430, and a gate 43 made of polysilicon or the like formed on the gate insulating layer 433. It consists of 4.
  • the source electrode 436 for supplying the signal of ⁇ N and OFF to the polysilicon TFT 450 is connected to the active layer 432 through a hole provided in a part of the interlayer insulating film 4335. I have.
  • the pixel electrode 431 is also connected to the active layer 432.
  • Information on image modulation is written by setting the polysilicon TFT 550 to ON and applying a voltage to the liquid crystal interposed between the pixel electrode 431 and the counter electrode. After the writing is completed, the polysilicon TFT 450 is turned off to hold the written information until the next information is written.
  • the polysilicon TFT liquid crystal panel is arranged so that the substrate 430 side on which the polysilicon TFT 550 is formed is the cross dichroic prism side, the reflected light from the cross dichroic prism (return light) ) Irradiates the polysilicon TFT liquid crystal panel from the direction shown by the arrow in the figure. Then, when this reflected light reaches the active layer 432, the active layer 405 carries the light caused by the photoexcitation. Current occurs (so-called light leakage current) even though the polysilicon TFT 450 is turned off. As a result, the voltage applied to the liquid crystal changes, and the state of image modulation is disturbed.
  • the above is the cause of the malfunction of the polysilicon TFT liquid crystal light valve.
  • the light leakage current tends to occur more easily when light having a shorter wavelength is irradiated, and tends to be generated more easily when light having a high intensity (spectrum) is irradiated.
  • a polysilicon TFT liquid crystal light valve is adopted as the liquid crystal light valves 803, 805, 811
  • the malfunction of the light valve is caused by the return light of blue light. And is relatively insensitive to the red light return.
  • a human / phase difference plate 8 21 as a polarization axis adjusting means is arranged only between the liquid crystal light valve 811 for blue light and the cross dichroic prism 8 13. Things.
  • the malfunction of the light valve is more likely to be affected by the color light whose intensity (spectrum) is relatively strong among the three color lights of red, blue and green.
  • the intensity of the specific color light may be higher than the intensity of the other color light.
  • the intensity of green light is relatively softer than the intensity of other red and blue light. Therefore, in such a case, it is better to provide a polarization axis adjusting means between the liquid crystal light valve for green light 805 and the cross dichroic prism 813.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a main part of the second embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 5 in that blue light absorption filters 841, 842 for absorbing blue light are provided on the red and green light incidence surfaces of the cross dichroic prism 813. This prevents unnecessary emission of blue light from the cross-die Croitsk prism 813 to the liquid crystal light valve for red light 803 and the liquid crystal light valve for green light 805.
  • the basic operation of projecting an image is exactly the same as in the first embodiment.
  • polarized light having a polarization axis in a direction perpendicular to the plane of the paper is s-polarized light, and polarized light in a direction parallel to the plane of the paper.
  • the polarized light to be changed is P-polarized light.
  • Unnecessary transmitted light BRR which is transmitted through the red reflective film 831 and also transmitted through the blue reflective film 833, of the circularly polarized blue light emitted from the input / 4 retardation plate 821 and incident on the cross dichroic prism 813.
  • unnecessary reflected light BRG that is reflected by the red reflective film 831 and transmitted through the blue reflective film 833 may be generated.
  • Circularly polarized light is a composite light of s-polarized light and p-polarized light, and when such transmitted light BRR and reflected light BRG are directly irradiated on the emission surface side of the liquid crystal light valve 803 for red light and the liquid crystal light valve 805 for green light, There is a possibility that an erroneous image may be displayed by passing through the polarizing plates 803 c and 805 c for the p-polarized light and entering the liquid crystal panels 803 b and 805 b, and erroneously modulating light.
  • the blue absorption filters 841 and 842 absorb such transmitted light BRR and reflected light BRG to prevent irradiation to the liquid crystal light valves 803 and 805.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a main part of the third embodiment.
  • the third embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 5 in that a fourth-order phase difference plate is further provided on the optical path between the liquid crystal light valve for red light 803 and the liquid crystal light valve for green light 805 and the cross dichroic prism 813. 823, 825 are arranged.
  • Other components are the same as in the first embodiment.
  • the p-polarized red light modulated and emitted by the red light liquid crystal light knob 803 and the p-polarized green light modulated and emitted by the green light liquid crystal light valve 805 are the blue light in the first embodiment.
  • the light is converted into circularly polarized light by the human / quadrature retarders 823 and 825 and is incident on the cross dichroic prism 813.
  • the basic operation of projecting an image is the same as in the first embodiment.
  • the circularly polarized red light incident on the cross dichroic prism 813 The return light RRR which is reflected without being transmitted through the projection film 833 and is incident again on the person / 4 phase plate 823 is generated. Such return light is converted into s-polarized light and emitted as in the case shown in FIG. 6, and irradiates the emission surface side of the liquid crystal light valve for red light 803. However, since the P-polarized light transmission polarizing plate 803c that does not transmit the s-polarized light exists on the emission surface side of the liquid crystal light valve for red light 803, the return light converted to the s-polarized light is returned. The light RRR does not enter the liquid crystal panel 803 b.
  • the green light emitted from the green light liquid crystal light valve 805 is reflected toward the green light liquid crystal light valve 805 without passing through the red reflective film 831 and the blue reflective film 833.
  • Return light GRG occurs.
  • Such return light is also converted to s-polarized light in the same manner as the return light RRR and BRB described above, and then emitted to the emission surface side of the liquid crystal light valve for green light 805.
  • the p-polarized light transmitting polarizer 805c that does not transmit s-polarized light exists on the emission surface side of the green light liquid crystal light valve 805, the return light is transmitted to the liquid crystal panel 805b. Will not be incident on.
  • a liquid crystal light valve for red light 803, a liquid crystal light valve for green light 805, a liquid crystal light valve for blue light 811, and a cross / dichroic prism 813 are connected between a human / phase difference plate 823. , 825, and 821, return light of red, green, and blue light generated inside the cross dichroic prism 813 enters the corresponding color liquid crystal light valves 803, 805, and 811 In addition to preventing unwanted reflection, unnecessary reflected light is also prevented from entering other liquid crystal light valves 803 and 811, thereby affecting the light.
  • the light emitted from the cross dichroic prism 813 to the projection lens 814 is all circularly polarized light, only a normal screen is used as the screen 815 for displaying the projected image. Instead, it is also possible to use a polarization screen.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing a main part of the fourth embodiment.
  • the person / 2 phase plate 851 is installed on the optical path between the liquid crystal light valve 1811 for blue light and the cross dichroic prism 834, and the person / 2 phase plate 852 is set for the liquid crystal light for green light. It is installed on the optical path between the valve 18 ⁇ 5 and the cross dichroic prism 834.
  • the person / 2 phase difference plates 851 and 852 have a function as polarization axis adjusting means.
  • a blue light-green light absorbing film 841a is provided on the red light incident surface of the cross dichroic prism 834.
  • the polarization plates 1803a, 1805a, and 1811a on the light incident surface side of the liquid crystal panels 1803b, 1805b, and 1811b are p-polarized.
  • a polarizing plate for transmitting light is used, and a polarizing plate for transmitting s-polarized light is used as the polarizing plates 1803 c, 1805 c, and 1811 c on the emission surface side. Therefore, in the first embodiment, the polarized light emitted from the polarized beam splitter array 320 needs to be p-polarized light. This can be achieved by moving the ⁇ / 2 retardation layer shown in FIGS. 2 and 4 and the emission surface of the s-polarized light reflected by the reflection film 332.
  • the optical axis of the e / 2 phase difference plate 851 is the s-polarized light transmission polarizing plate 1811c. It is installed in a direction inclined 22.5 degrees clockwise with respect to the polarization axis of the s-polarized light that passes.
  • the wavelength set for the person / 2 phase difference plate 851 is set to the wavelength at which the blue light spectrum has a peak in order to reduce the decrease in the amount of blue light as described later. At this time, of the s-polarized blue light that has passed through the s-polarized light transmitting polarizing plate 1811
  • FIG. 11 is a diagram for explaining this situation.
  • the human / two phase retarder 851 is set so that its optical axis 851a forms 22.5 degrees clockwise with respect to the s-polarized light 8660. (This angle is assumed to be 0 1).
  • the tilt is twice as large as this tilt 0 1 (92, that is, a polarized light having a tilt rotated clockwise by 45 degrees).
  • a part of the polarized light 861 is reflected by the blue reflecting film 836 and the red reflecting film 835 of the cross dichroic prism 834, and is again reflected on the human / half-wave plate 8. 5
  • the return light BRB (polarized light 862) incident on 1.
  • the polarization axis of this polarized light 862 is symmetric with respect to the vertical direction to the paper surface, that is, s-polarized light. 8 6 0
  • the polarization axis has a tilt 03 rotated 45 degrees counterclockwise. Then, when the polarized light 862 passes through the phase difference plate 851, the inclination of the polarized light 862 and the optical axis 851a is twice as large as the angle 0 4 (95, that is, 1 3
  • the polarized light 863 has a tilt rotated clockwise by 5 degrees, and the polarized light 863 is a polarized light that is orthogonal to the s-polarized polarized light 860, that is, a p-polarized light. That is, the return light is converted into p-polarized light by the BRB fly / 2 phase difference plate 851, and is irradiated to the blue light liquid crystal light valve 1811.
  • the blue light liquid crystal light Since the s-polarized light-transmitting polarizer 1811c is provided on the exit surface side of the light valve 1811 to prevent the transmission of P-polarized light, the return light BRB that has become p-polarized light is transmitted through the s-polarized light. It is not absorbed by the polarizer 1811c and enters the liquid crystal panel 1811b, thus preventing the effect of the return light to the blue light liquid crystal light valve 1811. It is possible.
  • FIG. 12 is a high-pressure discharge lamp spectrum used in the light source lamp 101 shown in FIG. 9 is a graph illustrating an example of a distribution characteristic.
  • Examples of such a high-pressure lamp include a halogen lamp and a metal halide lamp.
  • the spectrum of the light of each color has a wavelength that shows a peak.
  • the set wavelength of the above-mentioned half-wave plate 851 is set to the wavelength B in order to transmit blue light most effectively and reduce the decrease in the amount of light.
  • the blue reflective film 836 of the cross dichroic prism 834 has the polarized light 861 inclined 45 degrees clockwise with respect to the s-polarized light (blue light) 860 as described above. This is equivalent to the fact that the p-polarized light and the s-polarized light are half each. Therefore, in order for the blue reflective film 836 to efficiently reflect the blue light incident on the cross dichroic prism 834, it is necessary to efficiently reflect both p-polarized blue light and s-polarized blue light. is there.
  • FIG. 13 is a graph showing an example of the spectral reflectance of the blue reflective film 836. In FIG.
  • the reflectance characteristics for s-polarized light are drawn by broken lines, and the reflectance characteristics for p-polarized light are drawn by solid lines.
  • the reflection is considered to be effective when the reflectance is 50% or more.
  • the s-polarized light shows effective reflection characteristics in the blue region from 400 to 500 nm.
  • p-polarized light can effectively reflect only a narrower range than s-polarized light. Therefore, in order to realize blue light reflection most efficiently, the blue reflective film 836 increases the reflectivity of p-polarized light as much as possible and sets the center of the reflection area to the above-described lamp blue light reflectance.
  • the wavelength is set to ⁇ , which indicates the peak of the vector. By doing so, the blue light of the lamp can be effectively used, and a projection display device with beautiful colors can be realized.
  • FIG. 14 shows an example of the spectral reflectance of a conventional blue reflective film.
  • This reflective film cannot reflect the ⁇ -polarized light component sufficiently, resulting in a screen lacking blue.
  • the cross dichroic prism 834 having the blue reflective film 836 described above is generally composed of a dielectric multilayer film, and its characteristics are to change the dielectric constituting the multilayer film and to reduce the number of layers of the multilayer film. It can be adjusted by making changes. Also, in the first, second, and third embodiments, it is preferable to use the cross dichroic prism 834 having the reflection film most suitable for the characteristics of the incident light. Returning to FIG. 10, the description will be continued.
  • the red reflective film 835 has the property of reflecting green light to some extent.
  • the human Z2 retardation film 852 is also provided between the green light liquid crystal light valve 1805 and the cross dichroic prism 834.
  • the optical axis of this half-wave plate 852 is tilted 22.5 degrees counterclockwise with respect to the polarization axis of the s-polarized light emitted from the green light liquid crystal light valve 1805. is set up.
  • the reflected light GRB reflected by the red reflective film 835 is converted into P-polarized light when passing through the human / half-wave plate 851. Converted to light.
  • the s-polarized light transmission polarizing plate 1811c is provided on the emission surface side of the blue light liquid crystal light valve 1811, so that the P-polarized light is It is not absorbed by the s-polarized light transmitting polarizing plate 1811c and incident on the liquid crystal panel 1811b. Therefore, the influence of unnecessary reflected light of green light on the liquid crystal light valve for blue light 1811 can be prevented.
  • a blue light and green light absorption filter 841a is provided on the light incident surface of.
  • the blue light-green light absorbing film 841a is transmitted light BRR transmitted through the blue reflection film 836 and the red reflection film 835, and the red reflection film 83. It absorbs the reflected light GRR that passes through 5 and is reflected by the blue reflective film, thereby preventing the light from entering the liquid crystal light valve 1803 for red light.
  • the polarization axis of the s-polarized light incident on the human / half-wave plate is changed by the intersection of the blue reflection film 836 and the red reflection film 835 of the cross dichroic prism 834.
  • An example is described in which the optical axis of a human / two phase difference plate is adjusted so that the light is converted into linearly polarized light inclined at 45 degrees to the line.
  • the polarization axis of the light emitted from the human / two phase difference plate has a predetermined inclination with respect to the intersection line between the blue reflection film 836 and the red reflection film 835 of the cross dichroic prism 834. What is necessary is just to make it linearly polarized light.
  • the return light that is incident on the cross dichroic prism 834 and reflected by the blue reflection film 836 and the red reflection film 835 is combined with the light emitted from the person / 2 phase difference plate.
  • this return light passes through the ⁇ / 2 retardation plate, it has a different slope from the linearly polarized light (s-polarized light or ⁇ -polarized light) emitted from the liquid crystal light valve, that is, the polarization axis of s-polarized light and ⁇ -polarized light.
  • Linearly polarized light having an inclined polarization axis is a composite light of ⁇ -polarized light and s-polarized light and includes both polarized lights, but all of the returned light has the same polarization axis as the light emitted from the liquid crystal light valve.
  • the amount can be reduced as compared with the case of polarized light. Thereby, malfunction in the liquid crystal panel can be suppressed.
  • the inclination of the polarization axis of the light emitted from the person / 2 phase difference plate is about 10 with respect to the intersection line between the blue reflection film 836 and the red reflection film 835 of the cross dichroic prism 834. It should be set in the range of degrees to about 45 degrees. However, the range of the inclination of the polarization axis with respect to the intersection line of 45 degrees to 90 degrees is equivalent to the range of 45 degrees to 0 degrees, and the range of about 10 degrees to about 45 degrees is about 80 degrees. It is equivalent to a range of about 45 degrees.
  • the same polarization component (polarization light that causes malfunction) of the return light polarization component as the light emitted from the liquid crystal light valve can be reduced in accordance with the magnitude of the inclination.
  • the inclination of the polarization axis of the light emitted from the person / 2 phase difference plate is set to about 10 degrees or more, it is possible to reduce about 10% or more of the polarized light that causes a malfunction.
  • the range of the above inclination is set in the range of about 22.5 degrees to about 45 degrees, the proportion of the polarized light component that may cause a malfunction among the polarized light components of the return light is about 50% or less. It is very effective.
  • the polarization axis of the light emitted from the person / 2 phase difference plate is about the intersection of the blue reflective film 836 and the red reflective film 835 of the cross dichroic prism 834. If the angle is 45 degrees, the same polarization component as the light emitted from the liquid crystal light valve can be almost eliminated.
  • a half-wave plate is used as the polarization axis adjusting means.
  • the present invention is not limited to this, and the polarization axis of the light emitted from the polarization axis adjusting means is a cross dichroic prism. Any light may be used as long as it becomes linearly polarized light having a predetermined inclination with respect to the intersection line between the blue reflection film 836 and the red reflection film 835.
  • FIG. 15 is a conceptual diagram showing a main part of the fifth embodiment.
  • ⁇ / 2 phase difference plates 874, 875, and 876 are provided on the incident surface sides of the three liquid crystal light valves 871, 872, and 873.
  • the basic operation of projecting an image is the same as in each of the above embodiments.
  • the luminous flux emitted from the light source unit 10 is converted by the polarization generator 20 into one type of linearly polarized light having almost the same polarization direction, and is further separated into each color s-polarized light. It becomes light.
  • each optical axis of each person / 2 phase difference plate 874, 875, 876 is set to be 22.5 degrees to s-polarized light. Therefore, person / 2 wave plate 874, 8
  • the light emitted from 75 and 876 becomes linearly polarized light whose polarization axis is rotated 45 degrees clockwise.
  • the polarizing plates 871a, 872a, 873a on the incident side merely increase the purity of the linearly polarized light component similarly to the polarizing plates 803a, 805a, 811a, and can be omitted.
  • the liquid crystal panels 871 b, 872 b, and 873 b are panels using twisted nematic liquid crystal twisted 90 degrees, and the polarizing plates 871 c, 872 c, and 873 c have transmission axes whose polarization on the incident side is
  • the plates 871a, 872a, and 873a are installed so as to be orthogonal to the transmission axes. Therefore, as shown in FIG. 16, the polarizing plates 871 c, 872 c, and 873 c on the respective output sides can be used to adjust the s-polarized light to the Linearly polarized light that is inclined at 45 degrees in the opposite direction is emitted.
  • the subsequent operation will be described using blue light as an example.
  • the linearly polarized light emitted from the polarizing plate 873c on the emission side is linearly polarized light 873d in which the s-polarized light component and the p-polarized light component are synthesized by half.
  • the linearly polarized light 873d enters the cross dichroic prism 884, is almost reflected by the blue reflection film 886, and then transmits through the red reflection film 885.
  • return light BRB which is reflected by the red reflective film 835 and returns to the blue light liquid crystal light valve 873 again is generated.
  • the reflected light BRB is linearly polarized light in a direction orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 873c, and is absorbed by the polarizing plate 873c. Therefore, the return light BRB does not enter the liquid crystal panel 873b, and malfunction can be prevented. Similarly, return light of other colors can be prevented.
  • the cross dichroic prism 884 the same one as the cross dichroic prism 813 of the third embodiment can be used.
  • the linearly polarized light emitted from the polarizing plate 873 c transmits straight through the cross dichroic prism 884 and enters the polarizing plate 871 c of the liquid crystal light valve for red light 871.
  • the transmitted light BTR since the polarizing plate 871c is set so that its transmission axis is perpendicular to the transmission axis of the polarizing plate 873c, the transmitted light BTR is It is absorbed at 8 7 1 c. Therefore, the transmitted light BTR does not enter the liquid crystal panel 871b, thereby preventing a malfunction.
  • the polarizing plate 872 c on the emission side of the green light liquid crystal light valve 872 has its transmission axis orthogonal to the transmission axis of the blue polarizing plate 873 c.
  • the liquid crystal light valve 873 for blue light caused by the influence of green light can be prevented from malfunctioning.
  • the polarization axis of the s-polarized light incident on the ⁇ / 2 retardation plate is directed to the intersection of the blue reflective film 836 and the red reflective film 835 of the cross dichroic prism 834.
  • An example is described in which the optical axis of a human / two phase difference plate is adjusted so that linearly polarized light inclined at 45 degrees is obtained.
  • the polarization axis of the light emitted from the person / 2 phase difference plate is linearly polarized light having a predetermined inclination with respect to the line of intersection of the blue reflection film 836 and the red reflection film 835.
  • the polarizing plate is provided so that the polarization axis of the linearly polarized light emitted from the polarizing plate on the side has a predetermined angle with respect to the line of intersection of the blue reflecting film 836 and the red reflecting film 835. I just need. In this way, the return light that is incident on the cross dichroic prism 8334 and reflected by the blue reflection film 836 and the red reflection film 835 is transmitted from the polarizing plate on the exit side of the liquid crystal light valve. The light becomes a linearly polarized light having a polarization axis having a different inclination from the emitted light.
  • the inclination of the polarization axis of the light emitted from the phase difference plate is not approximately 45 degrees, the inclination of the polarization axis of this return light is different from the absorption axis of the polarization plate on the exit side of the liquid crystal light valve. Therefore, the return light cannot be completely absorbed, but all the return light is polarized light having the same polarization axis as the transmission axis of the polarizing plate on the exit side of the liquid crystal light valve. The amount can be reduced. As a result, a malfunction in the liquid crystal panel can be suppressed.
  • the inclination of the polarization axis of the light emitted from the e / 2 retardation plate is about 10 with respect to the line of intersection between the blue reflective film 836 and the red reflective film 835 of the cross dichroic prism 834.
  • the angle of the polarization axis of the light emitted from the polarizer on the exit side of the liquid crystal light valve is the inclination of the polarization axis of the light emitted from the human / 2 phase plate. It should be approximately equal or nearly vertical.
  • the range of the inclination of the polarization axis with respect to the intersection line of 45 degrees to 90 degrees is equivalent to the range of 45 degrees to 0 degrees, and the range of about 10 degrees to about 45 degrees is about 80 degrees.
  • the same polarization component as the light emitted from the liquid crystal light valve (polarized light causing malfunction) among the polarization components of the return light can be reduced according to the magnitude of the inclination.
  • the inclination of the polarization axis of the light emitted from the human / 2 phase difference plate is set to about 10 degrees or more, it is possible to reduce about 10% or more of the polarized light that causes a malfunction.
  • the range of the above inclination is set in the range of about 22.5 degrees to about 45 degrees, the proportion of the polarized light component that may cause a malfunction among the polarized light components of the return light is about 50% or less. It is very effective.
  • the polarization axis of the light emitted from the e / 2 phase difference plate is about 45 degrees, almost the same polarization component as the light emitted from the polarization plate on the emission side of the liquid crystal light valve is emitted. Can be eliminated.
  • the Z2 retardation plate is used as the polarization axis adjusting means, but the present invention is not limited to this, and the polarization of the light emitted from the polarization axis adjusting means is not limited thereto. Any axis may be used as long as the axis is linearly polarized light having a predetermined inclination with respect to the intersection line between the blue reflection film 836 and the red reflection film 835 of the cross dichroic prism 834.
  • the cross dichroic prism 813 has a configuration in which green light is transmitted straight and transmitted.However, the present invention is not limited to this. It is also possible to adopt a configuration that allows the light to pass straight through.
  • the present invention is not limited to these, and when combining color lights using red, green, and blue liquid crystal light valves, a configuration that prevents a malfunction by combining a retardation plate, a polarizing plate, an absorption filter, and the like. It is also possible.
  • a polarization axis adjusting means such as a person / 4 phase plate or a person / 2 phase plate to prevent malfunction due to color light with high sensitivity of the modulation control element that modulates light in the liquid crystal light valve. Is preferred. Also, in order to prevent malfunctions due to the relatively high-spectrum color light of each color light, i.e., the color light exhibiting a relatively high peak among the spectrum peaks of each color light, an input / 4 phase difference plate or a human It is preferable to provide a polarization axis adjusting means such as a retardation plate.
  • each incident color light is described as being limited to linearly polarized light (s-polarized light or p-polarized light) composed of one polarized light component. Similar effects can be obtained even when the mixed light is used as the incident light.

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Description

明 細
技術分野
この発明は、 偏光光束を、 与えられた画像信号に従って光変調手段により変調 して画像を投写面上に表示する投写型表示装置に関する。 背景技術
偏光光束を利用した投写型表示装置としては、 特開平 1一 3 0 2 3 8 5号公報 に記載されたものが知られている。 図 1 7は、 従来の投写型表示装置の要部を示 す概略構成図である。 この投写型表示装置は、 光変調手段である 3枚の液晶パネ ル （液晶ライ トバルブ） 2 1， 2 3， 2 5と、 色光合成手段であるクロスダイク ロイックプリズム 3 0と、 投写光学系である投写レンズ 4 0とを備えている。 3 枚の液晶ライ トバルブ 2 1， 2 3， 2 5にはそれそれ赤色光， 青色光， 緑色光が 入射され、 与えられた画像情報 （画像信号） に従って、 3色の色光がそれそれ変 調されて出射される。 クロスダイクロイツクプリズム 3 0は、 3色の色光を合成 して、 投写レンズ 4 0の方向に出射する。 投写レンズ 4 0は、 合成されたカラー 画像を表す光をスクリーン 5 0上に投写する。 具体的には、 クロスダイクロイツ クプリズム 3 0の内部には、 赤色光のみを反射する赤色反射膜 3 1と青色光のみ を反射する青色反射膜 3 3が略十字状に形成されている。 従って、 赤色光は赤色 反射膜 3 1で反射され、 青色光は青色反射膜 3 3で反射され、 緑色光は赤色反射 膜 3 1および青色反射膜 3 3を透過してクロスダイクロイックプリズム 3 0から 出射される。 クロスダイクロイックプリズム 3 0から出射された 3色の色光は、 投写レンズ 4 0によりスクリーン 5 0上に投写され、 3つの色光の合成画像が投 写される。
赤色反射膜 3 1および青色反射膜 3 3は、 それそれの色光のみを全反射し、 緑 色光をすベて透過させることが理想である。 しかし、 現実には、 緑色光をある程 度反射させたり、 反射させなければならない色光をある程度透過させてしまう。 P
2
例えば、 図 1 5に示すように、 液晶ライ トバルブ 2 3から出射された青色光のう ちある程度の青色光は、 青色反射膜 3 3および赤色反射膜 3 1で反射され、 その 反射光 （戻り光） B R Bが液晶ライ トバルブ 2 3の出射面を照射する。 液晶ライ トバルブ 2 3の出射面側には、 光の変調を制御する変調制御素子が配置されてお り、 戻り光 B R Bは、 その光のエネルギーにより変調制御素子の誤動作を招く。 従って、 液晶ライ トバルブ 2 3において誤った光の変調が行われて、 誤った画像 が表示されてしまう場合がある。
この発明は、 従来技術のように、 光変調手段が色光合成手段からの戻り光によ つて誤動作を招くのを防止し、 投写型表示装置における誤った画像表示を効果的 に防止する技術を提供することを目的とする。 発明の開示
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、 第 1の投写型表示装置は、 光源部と、
前記光源部からの出射光を第 1、 第 2、 第 3の色光に分離する色分離手段と、 前記第 1、第 2、第 3の色光を与えられた画像信号に基づいてそれそれ変調し、 所定の直線偏光光である第 1、 第 2、 第 3の変調光として出射する第 1、 第 2、 第 3の光変調手段と、
前記第 1、 第 2、 第 3の変調光を合成する色光合成手段と、
を備え、
前記色光合成手段は、 前記第 1の色光を反射させる第 1の反射膜と、 前記第 3 の色光を反射させる第 2の反射膜とを有し、 前記第 1の反射膜と前記第 2の反射 膜とは X字状に配置され、
前記第 1、 第 2、 第 3の光変調手段のうち少なくとも 1つと前記色光合成手段 との間には、 偏光軸調整手段が設けられたことを特徴とする。
光変調手段から出射する変調光は、 光変調手段の出射面側に設けられた偏光板 を通過可能な所定の直線偏光光である。 かかる所定の直線偏光光のうち偏光軸調 整手段を通過して色光合成手段の第 1、 第 2の反射膜で反射し、 再び偏光軸調整 手段を通過する戻り光は、光変調手段から出射した直線偏光光の偏光方向（以下、 偏光軸という） とは異なった偏光軸の直線偏光光となる。 これにより、 この戻り 光は、 光変調手段の出射面側に設けられた偏光板で吸収されるため、 光変調手段 が色光合成手段からの戻り光によつて誤動作を招くのを防止し、 投写型表示装置 における誤った画像表示を防止することができる。
上記第 1の投写型表示装置では、
直線偏光光を円偏光光とする偏光軸調整手段が設けられることが好ましい。 こうすれば、 光変調手段から出射した所定の直線偏光光は、 偏光軸調整手段に よって円偏光光に変換される。 この円偏光光のうち、 色光合成手段の第 1、 第 2 の反射膜で反射する戻り光は、 再び偏光軸調整手段を通過することにより、 光変 調手段から出射した直線偏光光の偏光軸とは異なつた偏光軸の直線偏光光とする ことができる。 これにより、 この戻り光は、 光変調手段の出射面側に設けられた 偏光板で吸収されるため、 光変調手段が色光合成手段からの戻り光によって誤動 作を招くのを防止し、 投写型表示装置における誤つた画像表示を防止することが できる。
この場合に、 前記偏光軸調整手段は λ / 4位相差板であってもよい。
入 /4位相差板を、 その光学軸と光変調手段から出射した直線偏光光の偏光軸 とのなす頂角が 4 5度となるように配置すれば、 人 /4位相差板に入力された直 線偏光光を容易に円偏光光とすることができる。 かかる円偏光光が再び人 /4位 相差板を通過することにより、 光変調手段から最初に入射された直線偏光光の偏 光軸とは 9 0度異なつた偏光軸の直線偏光光とすることができる。
また、 上記第 1の投写型表示装置では、
直線偏光光の偏光軸を前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜との交線に対し所 定の角度に調整する前記偏光軸調整手段が設けられることも好ましい。
偏光軸調整手段によって、 第 1の反射膜と第 2の反射膜との交線に対して偏光 軸が所定の角度を有するように変換された直線偏光光は、 色光合成手段に入射し て第 1の反射膜と第 2の反射膜で反射すると、 偏光軸が前記交線に対して対称な 角度を有する直線偏光光の戻り光となる。 この戻り光が再び偏光軸調整手段を通 過すると、 光変調手段から出射した直線偏光光の偏光軸とは異なった偏光軸を有 する直線偏光光となる。 これにより、 この戻り光のうち、 光変調手段の出射面側 に設けられた偏光板の吸収軸方向と同じ偏光軸を有する偏光成分が、 この偏光板 で吸収されるため、 光変調手段が色光合成手段からの戻り光によって誤動作を招 くのを抑制し、投写型表示装置における誤った画像表示を抑制することができる。 なお、 この異なった偏光軸を有する直線偏光光には光変調手段から出射された光 と同じ偏光軸の偏光成分も含まれる場合があるが、 戻り光のすべてが光変調手段 から出射された光と同じ偏光軸を有する直線偏光光である場合に比べて少ないた め、 その影響は少ない。
この場合に、 前記偏光軸調整手段は、 え / 2位相差板とすればよい。
入 / 2位相差板を、 その光学軸と光変調手段から出射した直線偏光光の偏光軸 が水平または垂直である直線偏光光の偏光軸とのなす頂角を所定の角度の 1 / 2 となるように配置すれば、 偏光軸が水平または垂直である直線偏光光を、 第 1の 反射膜と第 2の反射膜との交線に対して偏光軸が所定の角度を有する直線偏光光 とすることができる。 そして、 第 1の反射膜と第 2の反射膜で反射して戻ってく る戻り光は偏光軸が前記交線に対して反対方向に傾くので、 再びえ/ 2位相差板 を通過すると、 光変調手段から出射した直線偏光光の偏光軸とは異なった偏光軸 を有する直線偏光光とすることができる。
ここで、 前記所定の角度は約 1 0度から約 4 5度の範囲のいずれかであるよう にすればよい。 但し、 交線に対する偏光軸の角度が 4 5度から 9 0度の範囲は 4 5度から 0度の範囲と等価であり、 上記約 1 0度から約 4 5度の範囲は約 8 0度 から約 4 5度の範囲と等価となる。 このようにすれば、 戻り光の偏光成分のうち 光変調手段から出射した直線偏光光と同じ偏光軸を有する偏光成分を、 所定の角 度の大きさに対応して減少させることができる。 特に所定の角度を約 2 2 . 5度 から約 4 5度の範囲とすれば、 光変調手段から出射した直線偏光光と同じ偏光軸 を有する偏光成分の割合を約 5 0 %以下とすることができる。 これにより、 光変 調手段が色光合成手段からの戻り光によつて誤動作を招くのを抑制し、 投写型表 示装置における誤った画像表示を抑制することができる。
特に、 前記所定の角度は約 4 5度であることが好ましい。 これは、 え / 2位相 差板をその光学軸と光変調手段から出射した直線偏光光の偏光軸とのなす頂角が 2 2 . 5度となるように配置することにより可能である。 このようにすれば、 第 1と第 2の反射膜で反射して戻ってくる戻り光の偏光軸が第 1の反射膜と第 2の 反射膜との交線に対して人 / 2位相差板から出射した光の偏光軸とは反対方向に 傾くので、 再びえ / 2位相差板を通過すると、 光変調手段から出射した直線偏光 光の偏光軸に対して 9 0度回転した直線偏光光とすることができる。 この 9 0度 回転した直線偏光光は光変調手段の出射面側に設けられた偏光板によってほとん ど吸収されるので、 光変調手段が色光合成手段からの戻り光によって誤動作を招 くのを防止し、投写型表示装置における誤った画像表示を防止することができる。 上記第 1の投写型表示装置において、
前記光変調手段には変調制御素子が形成され、
前記偏光軸調整手段は、 前記第 1、 第 2、 第 3の色光のうち、 比較的短波長の 色光のための前記光変調手段と前記色光合成手段との間に設けられたことが好ま しい。
変調手段の誤動作は、 短波長側の光に影響されやすい。 従って、 こうすれば、 比較的短波長の色光が変調制御素子を照射することを防止できるので、 光変調手 段が色光合成手段からの戻り光によつて誤動作を招くのを効果的に防止し、 投写 型表示装置における誤った画像表示を防止することができる。
また、 前記偏光軸調整手段は、 前記第 1、 第 2、 第 3の色光のうち、 スぺクト ルの比較的強い色光のための前記光変調手段と前記色光合成手段との間に設けら れようにしてもよい。
こうすれば、 第 1、 第 2、 第 3の色光のうちでスペクトルの比較的強い色光、 すなわち、スぺクトルのピークが比較的高い色光の色光合成手段からの戻り光が、 光変調手段の出射面側に設けられた偏光板で吸収されるため、 光変調手段が色光 合成手段からの戻り光によって誤動作を招くのを防止し、 投写型表示装置におけ る誤った画像表示を防止することができる。
第 2の投写型表示装置は、
光源部と、
前記光源部からの出射光を第 1、 第 2、 第 3の色光に分離する色分離手段と、 前記第 1、第 2、第 3の色光を与えられた画像信号に基づいてそれそれ変調し、 所定の直線偏光光である第 1、 第 2、 第 3の変調光として出射する第 1、 第 2、 第 3の光変調手段と、
前記第 1、 第 2、 第 3の変調光を合成する色光合成手段と、 を備え、 前記色光合成手段は、
前記第 1の色光を反射させる第 1の反射膜と、 前記第 3の色光を反射させる第 2の反射膜とを有し、 前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜とは X字上に配置さ れ、
前記光源部と、 前記第 1、 第 2、 第 3の光変調手段のうち少なくとも 1つとの 間には、 直線偏光光の偏光軸を前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜との交線に 対し所定の第 1の角度に調整する偏光軸調整手段が設けられ、
前記偏光軸調整手段に対応する前記光変調手段の出射面側には、 該光変調手段 から出射し、 前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜との交線に対し所定の第 2の 角度の偏光軸を有する直線偏光光のみを透過する偏光板が設けられていることを 特徴とする。
光源部と、 第 1、 第 2、 第 3の光変調手段のうち少なくとも 1つとの間に設け られた偏光軸調整手段によって、 偏光軸調整手段から出射した光は第 1の反射膜 と第 2の反射膜との交線に対してその偏光軸が所定の第 1の角度を有する直線偏 光光に変換される。 光変調手段の出射面側には偏光板が備えられており、 前記交 線に対して所定の第 2の角度の偏光軸を有する直線偏光光のみを透過して出射す る。 この光変調手段から出射した直線偏光光が色光合成手段の第 1、 第 2の反射 膜で反射して戻ってくると、 その戻り光の偏光軸は前記交線に対して第 2の角度 とは異なった角度を有する直線偏光光となる。 この異なった角度の偏光軸を有す る直線偏光光のうち、 光変調手段の出射面側に設けられた偏光板で吸収可能な偏 光成分は吸収されて、 光変調手段に入射される戻り光を抑制することができる。 これにより、 光変調手段が色光合成手段からの戻り光によつて誤動作を招くのを 抑制し、投写型表示装置における誤った画像表示を抑制することができる。なお、 この異なった角度の偏光軸を有する直線偏光光には光変調手段から出射された光 と同じ偏光軸の偏光成分も含まれる場合があるが、 戻り光のすべてが光変調手段 から出射された光と同じ偏光軸を有する直線偏光光である場合に比べて少ないた め、 その影響は少ない。 上記第 2の投写型表示装置において、
前記偏光軸調整手段は、 人 / 2位相差板であることが好ましい。
入 / 2位相差板を、 その光学軸と光変調手段から出射した直線偏光光の偏光軸 が水平または垂直である直線偏光光の偏光軸とのなす頂角を所定の角度の 1 / 2 となるように配置すれば、 偏光軸が水平または垂直である直線偏光光を、 第 1の 反射膜と第 2の反射膜との交線に対して偏光軸が所定の第 1の角度を有する直線 偏光光とすることができる。
ここで、 前記第 1の角度は約 1 0度から約 4 5度の範囲のいずれかであり、 前 記第 2の角度は前記第 1の角度とほぼ等しいかまたはほぼ 9 0度異なるようにす ればよい。 但し、 交線に対する偏光軸の角度が 4 5度から 9 0度の範囲は 4 5度 から 0度の範囲と等価であり、 上記約 1 0度から約 4 5度の範囲は約 8 0度から 約 4 5度の範囲と等価となる。 このようにすれば、 第 1と第 2の反射膜で反射し て戻ってくる戻り光の偏光成分のうち光変調手段の出射面側に設けられた偏光板 から出射した直線偏光光と同じ偏光軸を有する偏光成分を、 第 1の角度の大きさ に対応して減少させることができる。 特に第 1の角度を約 2 2 . 5度から約 4 5 度の範囲とすれば、 光変調手段から出射した直線偏光光と同じ偏光軸を有する偏 光成分の割合を約 5 0 %以下とすることができる。 これにより、 光変調手段が色 光合成手段からの戻り光によつて誤動作を招くのを抑制し、 投写型表示装置にお ける誤つた画像表示を抑制することができる。
特に、 前記第 1の角度は約 4 5度であることが好ましい。 これは、 人 / 2位相 差板をその光学軸と光変調手段の出射面側に設けられた偏光板から出射した直線 偏光光の偏光軸とのなす頂角が約 2 2 . 5度となるように配置することにより可 能である。 このようにすれば、 第 1と第 2の反射膜で反射して戻ってくる戻り光 の偏光軸は前記偏光板から出射した直線偏光光の偏光軸とは反対方向に傾くいて、 この戻り光は前記偏光板から出射した直線偏光光の偏光軸に対して 9 0度回転し た直線偏光光となる。 この 9 0度回転した直線偏光光は偏光板によってほとんど 吸収されるので、 光変調手段が色光合成手段からの戻り光によつて誤動作を招く のを防止し、 投写型表示装置における誤った画像表示を防止することができる。 上記第 1、 第 2の投写型表示装置において、 前記光変調手段と前記光合成手段との間の前記偏光軸調整手段が設けられてい ない光路上に、 前記偏光軸調整手段を通過する色光のみを吸収する色吸収手段が 設けられるようにしてもよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 第 1実施例による投写型表示装置の概略平面図。
図 2は、 偏光照明装置 1の要部を平面的にみた概略構成図。
図 3は、 第 1の光学要素 2 0 0の外観を示す斜視図。
図 4は、 偏光ビ一ムスプリヅ夕アレイ 3 2 0と選択位相差板 3 8 0を備えた偏 光変換素子の構成を示す説明図。
図 5は、 第 1実施例の要部を示す概念図。
図 6は、 戻り光 B R Bを示す説明図。
図 7は、 ポリシリコン T F T液晶パネルの一例を説明する図。
図 8は、 第 2実施例の要部を示す概念図。
図 9は、 第 3実施例の要部を示す概念図。
図 1 0は、 第 4実施例の要部を示す概念図。
図 1 1は、 え Z 2位相差板を通過する偏光光の偏光軸の変化を説明するための 説明図。
図 1 2は、 光源ランプ 1 0 1に用いられる高圧放電灯のスぺクトル分布特性の 一例を示すグラフ。
図 1 3は、 青色反射膜 8 3 6の分光反射率の例を示すグラフ。
図 1 4は、 従来の青色反射膜の分光反射率の例を示すグラフ。
図 1 5は、 第 5実施例の要部を示す概念図。
図 1 6は、 出射側の偏光板 8 7 3 cの偏光軸 8 7 3 dを示す説明図。
図 1 7は、 従来の投写型表示装置の要部を示す概略構成図。 発明を実施するための最良の形態
A . 第 1実施例：
次に、 本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。 図 1は、 この発明の第 1実施例による投写型表示装置の概略平面図である。 この投写型表示装置は、 偏 光照明装置 1と、 ダイクロイツクミラー 8 0 1， 8 0 4と、 反射ミラ一 8 0 2， 8 0 7 , 8 0 9と、 リレーレンズ 8 0 6， 8 0 8， 8 1 0と、 3枚の液晶パネル (液晶ライ トバルブ） 8 0 3 , 8 0 5， 8 1 1と、 クロスダイクロイツクプリズ ム 8 1 3と、 投写レンズ 8 1 4とを備えている。
図 2は、 偏光照明装置 1の要部を平面的にみた概略構成図である。 この偏光照 明装置 1は、 光源部 1 0と、 偏光発生装置 2 0とを備えている。 光源部 1 0は、 s偏光 （入射面に垂直な振動波） 成分と p偏光 （入射面に平行な振動波） 成分と を含むランダムな偏光方向の光束を出射する。 なお、 以下の説明では、 紙面に垂 直方向の偏光軸を有する偏光を s偏光と、 紙面に平行方向の偏光軸を有する偏光 を P偏光とする。 光源部 1 0から出射された光束は、 偏光発生装置 2 0によって 偏光方向がほぼ揃った一種類の直線偏光に変換されて、照明領域 9 0を照明する。 なお、 照明領域 9 0は、 図 1における 3枚の液晶パネル 8 0 3， 8 0 5， 8 1 1 に相当する。
光源部 1 0は、 光源ランプ 1 0 1と、 放物面リフレクタ一 1 0 2とを備えてい る。 光源ランプ 1 0 1から放射された光は、 放物面リフレクタ一 1 0 2によって 一方向に反射され、 略平行な光束となって偏光発生装置 2 0に入射する。 光源部 1 0の光源光軸 Rは、 システム光軸 Lに対して一定の距離 Dだけ X方向に平行に シフトした状態にある。 ここで、 システム光軸 Lは、 偏光ビ一ムスプリッ夕ァレ ィ 3 2 0の光軸である。 このように光源光軸 Rをシフ卜させる理由については後 述する。
偏光発生装置 2 0は、 第 1の光学要素 2 0 0と、 第 2の光学要素 3 0 0とを備 えている。 図 3は、 第 1の光学要素 2 0 0の外観を示す斜視図である。 図 3に示 すように、 第 1の光学要素 2 0 0は矩形状の輪郭を有する微小な光束分割レンズ 2 0 1が縦横に複数配列された構成を有している。 第 1の光学要素 2 0 0は、 光 源光軸 R (図 2 ) が第 1の光学要素 2 0 0の中心に一致するように配置されてい る。 各光束分割レンズ 2 0 1を Z方向から見た外形形状は、 照明領域 9 0の形状 即ち、 液晶ライ 卜バルブ 8 0 3， 8 0 5， 8 1 1の形状と相似形をなすように設 定されている。 この実施例では、 光束分割レンズ 2 0 1のァスぺクト比 （横と縦 の寸法の比率） は 4 ： 3に設定されている。
図 2の第 2の光学要素 3 0 0は、 集光レンズアレイ 3 1 0と、 偏光ビームスプ リツ夕アレイ 3 2 0と、 選択位相差板 3 8 0と、 出射側レンズ 3 9 0とを備えて いる。 図 4に、 偏光ビームスプリッ夕アレイ 3 2 0と選択位相差板 3 8 0を備え た偏光変換素子の構成を示す。 偏光ビームスプリッ夕アレイ 3 2 0は、 それそれ 断面が平行四辺形の柱状の複数の透光性部材 3 2 2が、 交互に貼り合わされた形 状を有している。 透光性板材 3 2 2の界面には、 偏光分離膜 3 3 1と反射膜 3 3 2とが交互に形成されている。なお、 この偏光ビ一ムスプリッ夕アレイ 3 2 0は、 偏光分離膜 3 3 1と反射膜 3 3 2が交互に配置されるように、 これらの膜が形成 された複数枚の板ガラスを貼り合わせて、 所定の角度で斜めに切断することによ つて作成される。
図 4 ( A ) に示す偏光変換素子の入射面からは、 s偏光成分と p偏光成分とを 含むランダムな偏光方向を有する入射光が入射される。 この入射光は、 まず、 偏 光分離膜 3 3 1によって s偏光光と p偏光光とに分離される。 s偏光光は、 偏光 分離膜 3 3 1によってほぼ垂直に反射され、 反射膜 3 3 2によってさらに垂直に 反射されてから出射される。 一方、 p偏光光は、 偏光分離膜 3 3 1をそのまま透 過する。 選択位相差板 3 8 0は、 偏光分離膜 3 3 1を通過する光の出射面部分に 入 / 2位相差層 3 8 1が形成されており、 反射膜 3 3 2で反射された光の出射面 部分は無色透明となっている光学素子である。 従って、 偏光分離膜 3 3 1を透過 した P偏光光は、人 / 2位相差層 3 8 1によって s偏光光に変換されて出射する。 従って、 偏光変換素子を通過した光は、 そのほとんどが s偏光光となって出射さ れる。
図 2に示す集光レンズアレイ 3 1 0は、 第 1の光学要素 2 0 0 (図 3 ) とほぼ 同様な構成を有している。 すなわち、 集光レンズアレイ 3 1 0は、 第 1の光学要 素 2 0 0を構成する光束分割レンズ 2 0 1と同数の集光レンズ 3 1 1をマトリツ クス状に複数配列したものである。 集光レンズアレイ 3 1 0の中心も、 光源光軸 Rと一致するように配置されている。
光源部 1 0は、ランダムな偏光方向を有するほぼ平行な白色の光束を出射する。 光源部 1 0から出射されて第 1の光学要素 2 0 0に入射した光束は、 それそれの 光束分割レンズ 2 0 1によって中間光束 2 0 2に分割される。中間光束 2 0 2は、 光束分割レンズ 2 0 1と集光レンズ 3 1 1の集光作用によって、 システム光軸 L と垂直な平面内で収束する。 中間光束 2 0 2が収束する位置には、 光束分割レン ズ 2 0 1の数と同数の光源像が形成される。 なお、 光源像が形成される位置は、 偏光ビームスプリッ夕アレイ 3 2 0内の偏光分離膜 3 3 1の近傍である。
光源光軸 Rがシステム光軸 Lからずれているのは、 光源像を偏光分離膜 3 3 1 の位置で結像させるためである。 このずれ量 Dは、 偏光分離膜 3 3 1の X方向の 幅 W p (図 2 ) の 1 / 2に設定されている。 前述したように、 光源部 1 0と、 第 1の光学要素 2 0 0と、 集光レンズアレイ 3 1 0の中心は、 光源光軸 Rと一致し ており、 システム光軸 Lから D =W p/ 2だけずれている。 一方、 図 2から理解 できるように、 中間光束 2 0 2を分離する偏光分離膜 3 3 1の中心も、 システム 光軸 Lから W p/ 2だけずれている。 従って、 光源光軸 Rを、 システム光軸 か ら Wp/ 2だけずらせることによって、 偏光分離膜 3 3 1のほぼ中央において光 源ランプ 1 0 1の光源像を結像させることができる。
偏光ビームスプリヅ夕アレイ 3 2 0に入射された光束は、 前述した図 4 ( A) にも示したように、 すべて s偏光光に変換される。 偏光ビ一ムスプリッ夕アレイ 3 2 0から出射された光束は、 出射側レンズ 3 9 0によつて照明領域 9 0を照明 する。 照明領域 9 0は、 多数の光束分割レンズ 2 0 1で分割された多数の光束で 照明されるので、 照明領域 9 0、 即ち液晶ライ トバルブ 8 0 3， 8 0 5 , 8 1 1 の全体をむらなく照明することができる。
なお、 第 1の光学要素 2 0 0に入射する光束の平行性が極めて良い場合には、 第 2の光学要素 3 0 0から集光レンズアレイ 3 1 0を省略することも可能である。 以上のように、 図 2に示す偏光照明装置 1は、 ランダムな偏光方向を有する白 色の光束を特定の偏光方向の光束 （s偏光光または p偏光光） に変換する偏光発 生部としての機能と、 このような多数の偏光光束で照明領域 9 0、 即ち液晶ライ トノ レブ 8 0 3， 8 0 5 , 8 1 1をむらなく照明する機能とを有している。 また、 偏光ビームスプリツ夕アレイ 3 2 0を使用しているので、 光の利用効率が高いと いう利点を有している。
図 1に示すダイクロイツクミラー 8 0 1， 8 0 4は、 s偏光の白色光束を赤、 青、 緑の 3色の s偏光の色光に分離する色光分離手段としての機能を有する。 3 枚の液晶ライ トバルブ 8 0 3 , 8 0 5 , 8 1 1は、 与えられた画像情報 （画像信 号） に従って、 3色の色光をそれそれ変調して出射する光変調手段としての機能 を有する。 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3は、 3色の色光を合成して、 投 写レンズ 8 1 4の方向に出射する色光合成手段としての機能を有する。 投写レン ズ 8 1 4は、 合成されたカラ一画像を表す光をスクリーン 8 1 5上に投写する投 写光学系としての機能を有する。
青光緑光反射ダイクロイックミラー 8 0 1は、 偏光照明装置 1から出射された s偏光の白色光束の赤色光成分を透過させるとともに、 青色光成分と緑色光成分 とを反射する。 透過した s偏光の赤色光は、 反射ミラー 8 0 2で反射されて、 赤 光用液晶ライ トバルブ 8 0 3に達する。 一方、 第 1のダイクロイヅクミラー 8 0 1で反射された s偏光の青色光と緑色光のうちで、 s偏光の緑色光は緑光反射ダ ィクロイツクミラー 8 0 4によって反射され、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5に 達する。 一方、 s偏光の青色光は、 第 2のダイクロイツクミラー 8 0 4も透過す る。
この実施例では、青色光の光路長が 3つの色光のうちで最も長くなる。そこで、 s偏光の青色光に対しては、 ダイクロイヅクミラ一 8 0 4の後に、 入射レンズ 8 0 6と、 リレーレンズ 8 0 8と、 出射レンズ 8 1 0とを含むリレーレンズ系で構 成された導光手段 8 5 0が設けられている。 すなわち、 s偏光の青色光は、 緑光 反射ダイクロイヅクミラ一 8 0 4を透過した後に、 まず、 入射レンズ 8 0 6及び 反射ミラ一 8 0 7を経て、 リレーレンズ 8 0 8に導かれる。 さらに、 反射ミラ一 8 0 9によって反射されて出射レンズ 8 1 0に導かれ、 青光用液晶パネル 8 1 1 に達する。
3つの液晶ライ トバルブ 8 0 3、 8 0 5、 8 1 1は、 図示しない外部の制御回 路から与えられた画像信号 （画像情報） に従って、 それそれの色光を変調し、 そ れそれの色成分の画像情報を含む色光を生成する。 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3によって変調された赤色光および緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5によって変調 された緑色光は、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3に入射される。 青光用液 晶ライ トバルブ 8 1 1によって変調された青色光は、 人 / 4位相差板 8 2 1を通 つてクロスダイクロイックプリズム 813に入射される。
入 /4位相差板 82 1は、 後で詳述するように、 青色光の偏光方向を、 直線偏 光から円偏光に変換し、 また、 円偏光から直線偏光に変換する偏光軸調整手段と しての機能を有する。
クロスダイクロイックプリズム 813は、 3色の色光を合成してカラ一画像を 形成する色光合成手段としての機能を有し、 3つの色光が合成されて、 カラー画 像を表す合成光が、投写レンズ 814へ出射される。カラ一画像を表す合成光は、 投写光学系である投写レンズ 814によってスクリーン 815上に投写され、 画 像が拡大されて表示される。
この投写型表示装置では、 光変調手段として、 特定の偏光方向の光束 （s偏光 光または P偏光光） を変調するタイプの液晶ライ トバルブ 803, 805， 81 1が用いられている。 これらの液晶ライ トバルブには、 図 5に示すように、 入射 側と出射側にそれそれ偏光板 803 a, 805 a, 81 1 a, 803 c， 805 c, 81 1 cが貼り付けられているのが普通である。 偏光板は、 偏光光を透過可 能な方向 （透過軸） と偏光光を吸収する方向 （吸収軸） とを有する。 入射側偏光 板 803 a， 805 a, 81 1 aは、 その透過軸が s偏光の偏光軸と一致するよ うに設置されており、 s偏光成分の純度を高めるために用いられている。 本例の 投写型表示装置では、 第 2の光学要素 300により、 ほとんどの光が一種類の偏 光成分の光となって出射されるため、 入射側の偏光板は省略することも可能であ る。 一方、 出射側偏光板 803 c, 805 c, 81 1 cは、 その透過軸が p偏光 の偏光軸と一致するように設置されている。 液晶パネル 803 b, 805 b, 8 l i bは、 90度ねじれたツイストネマチック液晶を用いたパネルであり、 入射 した直線偏光は画像信号に応じて変調され、 その駆動電圧に応じた楕円偏光とな る。 そして、 そのうち、 p偏光成分のみが出射側偏光板 803 c， 805 c, 8 1 1 cを透過して液晶ライ トバルブ 803, 805, 81 1から出射されるので ある。 すなわち、 液晶ライ トバルブ 803, 805， 81 1に入射された s偏光 光のうち、 液晶ライ トバルブ 803， 805， 81 1により変調を受けて p偏光 光に変換された部分のみが出射されるのである。
偏光ビ一ムスプリッ夕アレイ 320の反射膜 332は、 液晶ライ トバルブ 80 3， 8 0 5， 8 1 1の変調対象となる特定の偏光成分 （例えば s偏光） のみを選 択的に反射する性質を有する誘電体多層膜で形成することが好ましい。 こうすれ ば、 第 2の光学要素 3 0 0から出射される一種類の偏光成分の光の純度が高くな り、 液晶ライ トバルブ 8 0 3， 8 0 5 , 8 1 1の入射偏光板における光の吸収や 発熱を抑えることができる。
図 5は、 第 1実施例の要部を示す概念図であり、 液晶ライ トバルブ 8 0 3， 8 0 5 , 8 1 1、 入 / 4位相差板 8 2 1、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3で 構成される光学系を、 偏光方向に着目して示している。
第 1実施例では、 偏光照明装置 1から s偏光の白色光が出射され、 前述したよ うに 2つのダイクロイヅクミラ一 8 0 1， 8 0 4によって赤， 緑， 青の 3色の色 光に分離される。 ダイクロイツクミラー 8 0 1 , 8 0 4を通過する際には偏光方 向が変化しないので、 3色の光は s偏光のままである。
赤光用液晶ライ 卜バルブ 8 0 3は、 液晶パネル 8 0 3 bと、 液晶パネル 8 0 3 bの入射側に設けられた s偏光透過用偏光板 8 0 3 aと、 出射側に設けられた p 偏光透過用偏光板 8 0 3 cとで構成されている。 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3 に入射される s偏光の赤色光は、 s偏光透過用偏光板 8 0 3 aをそのまま透過し、 液晶パネル 8 0 3 bによって変調されて、 その一部が p偏光光に変換され、 この P偏光光のみが P偏光透過用偏光板 8 0 3 cを透過して出射される。 出射された P偏光の赤色光は、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3に入射される。
緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5は、 液晶パネル 8 0 5 bと、 液晶パネル 8 0 5 bの入射側に設けられた s偏光透過用偏光板 8 0 5 aと、 出射側に設けられた p 偏光透過用偏光板 8 0 5 cとで構成されている。 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5 に入射される s偏光の緑色光は、 s偏光透過用偏光板 8 0 5 aをそのまま透過し、 液晶パネル 8 0 5 bによって変調され、 その一部が p偏光光に変換され、 この p 偏光光のみが p偏光透過用偏光板 8 0 5 cを透過して出射される。 出射された p 偏光の緑色光は、 クロスダイクロイックプリズム 8 1 3に入射される。
青光用液晶ライ トバルブ 8 1 1は、 液晶パネル 8 1 1 bと、 液晶パネル 8 1 1 bの入射側に設けられた s偏光透過用偏光板 8 1 1 aと、 出射側に設けられた p 偏光透過用偏光板 8 1 1 cとで構成されている。 青光用液晶ライ トバルブ 8 1 1 に入射される s偏光の青色光は、 s偏光透過用偏光板 8 1 l aをそのまま透過し、 液晶パネル 8 1 l bによって変調され、 その一部が p偏光光に変換され、 この p 偏光光のみが P偏光透過用偏光板 8 1 1 cを透過して出射される。 p偏光透過用 偏光板 8 1 1 cから出射された p偏光の青色光は、 え / 4位相差板 8 2 1に入射 され、 円偏光に変換されて出射され、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3に入 射される。
クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3には、 赤色反射膜 8 3 1と青色反射膜 8 3 3とが略 X字状に形成されている。 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3から出射さ れた P偏光の赤色光は、赤色反射膜 8 3 1で反射されて投写レンズ 8 1 4 (図 1 ) の方向に出射される。 また、 青光用液晶ライ トバルブ 8 1 1から出射された p偏 光の青色光は、 人 / 4位相差板 8 2 1により円偏光に変換された後、 青色反射膜 8 3 3で反射されて投写レンズ 8 1 4の方向に出射される。 緑光用液晶ライ トバ ルブ 8 0 5から出射された緑色光は、 赤色反射膜 8 3 1と青色反射膜 8 3 3とを そのまま透過して投写レンズ 8 1 4の方向に出射される。 投写レンズ 8 1 4は、 入射されたカラ一画像を表す光をスクリーン 8 1 5 (図 1 )上に投写する。なお、 図 5では、 図示の便宜上、 赤色光と青色光が反射される位置を、 それそれの反射 膜から多少ずれた位置に描いている。
ここで、 図 6に示した様に、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3に入射され た円偏光の青色光のうち、 青色反射膜 8 3 3で反射した後、 赤色反射膜 8 3 1を 透過せず反射する光、 すなわち戻り光 B R Bは、 久 / 4位相差板 8 2 1に再び入 して s偏光に変換して出射された後、 青光用液晶ライ トバルブ 8 1 1の出射面側 を照射する。 ところが、 青光用液晶ライ トバルブ 8 1 1の出射面側には、 s偏光 光を透過させない P偏光透過用偏光板 8 1 1 cが存在するため、 s偏光光に変換 された戻り光 B R Bが、 液晶パネル 8 1 1 bに入射されることはない。 従って、 青光用液晶ライ トバルブ 8 1 1に対する戻り光の影響を防止することができる。 なお、 本例において、 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3から出射され、 赤色反射 膜 8 3 1によって反射された p偏光の赤色光が、 青色反射膜 8 3 1を透過せずに 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3の方へ反射されて赤色光の戻り光が生じたり、 緑 光用液晶ライ トバルブ 8 0 5から出射された p偏光の緑色光が、 赤色反射膜 8 3 1、 青色反射膜 8 3 3を透過せずに緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5の方へ反射さ れて緑色光の戻り光が生じたりすることも考えられる。
しかしながら、 本例では青色光の戻り光のみを防く、構造としている。 これは、 本例の液晶ライ トバルブ 8 0 3， 8 0 5 , 8 1 1に、 画素のスィツチング素子と してポリシリコン T F Tを用いた液晶ライ トバルブ （ポリシリコン T F T液晶パ ネル） を採用した場合に、 青色光の戻り光による影響が最も大きいためである。 ここで、 ポリシリコン T F T液晶パネルを備えた液晶ライ トバルブにおける誤 動作発生原理について説明する。
液晶パネルは一対の基板の間に液晶が挟まれた構造を有している。周知の通り、 ポリシリコン T F T液晶パネルの場合には、 この 2つの基板のうち一方に画素の スィッチング素子としてポリシリコン T F Tが設けられており、 他方の基板には 対向電極が形成されている。 図 7は、 ポリシリコン T F T液晶パネルの一例を説 明する図であり、 ポリシリコン T F T液晶パネルの 2つの基板のうち、 ポリシリ コン T F Tが設けられた側の基板 4 3 0の一部と、 ポリシリコン T F Tパネルの 外側に設けられた偏光板 4 4 0の一部とを断面図で示してある。 ポリシリコン T F T 4 5 0は、 基板 4 3 0上に形成されたポリシリコンからなる活性層 4 3 2、 その上にゲート絶縁層 4 3 3を挟んで形成されたポリシリコン等からなるゲート 4 3 4、 から構成される。 ポリシリコン T F T 4 5 0に〇N、 O F Fの信号を供 給するソース電極 4 3 6は、 層間絶縁膜 4 3 5の一部に設けられたホールを介し て活性層 4 3 2に接続されている。 画素電極 4 3 1も活性層 4 3 2に接続されて いる。 画像変調に関する情報は、 ポリシリコン T F T 4 5 0を O Nにして、 画素 電極 4 3 1と対向電極との間に挟まれた液晶に電圧を印加することによって書き 込まれる。 書き込みが終了した後、 書き込まれた情報を次の情報が書き込まれる まで保持するために、 ポリシリコン T F T 4 5 0が O F Fされる。
ところが、 ポリシリコン T F T液晶パネルは、 ポリシリコン T F T 4 5 0の形 成された基板 4 3 0側がクロスダイクロイックプリズム側となるように配置され ているため、 クロスダイクロイツクプリズムからの反射光 （戻り光） が、 図中矢 印で示すような方向からポリシリコン T F T液晶パネルを照射する。 そして、 こ の反射光が活性層 4 3 2に到達すると、 活性層 4 0 5で光励起に起因したキヤリ ァが発生し、 ポリシリコン T F T 4 5 0が O F Fされているにもかかわらず、 電 流 （いわゆる光リーク電流） が発生してしまう。 その結果、 液晶に印加されてい る電圧が変化して、 画像変調の状態が乱れてしまうのである。
以上がポリシリコン T F T液晶ライ トバルブの誤動作の発生原埋である。 なお、 この光リーク電流は、 波長の短い光が照射された場合程発生しやすい傾 向があり、 また、 強度 （スペクトル） の強い光が照射された場合程発生しやすい 傾向がある。
すなわち、 前者の傾向によれば、 ポリシリコン T F T液晶ライ トバルブを液晶 ライ トバルブ 8 0 3 , 8 0 5， 8 1 1として採用した場合には、 ライ トバルブの 誤動作は、 青色光の戻り光に対して最も影響されやすく、 赤色光の戻り光に対し て比較的影響されにくいことになる。 本例ではこのような傾向に基づいて青光用 液晶ライ トバルブ 8 1 1とクロスダイクロイックプリズム 8 1 3との間にのみ、 偏光軸調整手段としての人 /4位相差板 8 2 1を配置したものである。
また、 後者の傾向によれば、 ライ トバルブの誤動作は、 赤、 青、 緑の 3つの色 光のうち、 光の強度 （スペクトル） が比較的強い色光に対して影響されやすいこ とになる。 図 1に示す光源 1 0 1の種類によっては、 特定色の色光の強度が他の 色光の強度よりも強い場合がある。 例えば、 一般的に、 メタルハラィ ドランプの 場合には、 緑色光の強度が他の赤、 青の色光の強度より比軟的強い。 従って、 こ のような場合には、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5とクロスダイクロイツクブリ ズム 8 1 3との間に偏光軸調整手段を設けるようにした方が良い。
B . 第 2実施例：
図 8は、 第 2実施例の要部を示す概念図である。 第 2実施例は、 図 5に示す第 1実施例において、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3の赤色光および緑色光 入射面に青色光を吸収する青色吸収フィル夕 8 4 1 , 8 4 2を設け、 クロスダイ クロイツクプリズム 8 1 3から赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3と， 緑光用液晶ラ ィ トバルブ 8 0 5への不必要な青色光の出射を防止したものである。 画像を投写 する基本的な動作は第 1実施例と全く同じである。 なお、 本実施例においても、 紙面に垂直方向の偏光軸を有する偏光を s偏光と、 紙面に平行方向の偏光軸を有 する偏光を P偏光とする。
入 /4位相差板 821から出射されてクロスダイクロイックプリズム 813に 入射された円偏光の青色光のうち、 赤色反射膜 831を透過して青色反射膜 83 3も透過する不必要な透過光 BRRや、 赤色反射膜 831で反射して青色反射膜 833を透過する不必要な反射光 BRGが発生する場合がありうる。 円偏光は s 偏光と P偏光の合成光であり、 このような透過光 BRRや反射光 BRGが赤光用 液晶ライ トバルブ 803, 緑光用液晶ライ トバルブ 805の出射面側にそのまま 照射されると、 p偏光透過用偏光板 803 c, 805 cを通過して、 液晶パネル 803 b, 805 bに入射され、 誤った光の変調が行われて、 誤った画像が表示 されてしまう可能性がある。 青色吸収フィル夕 841， 842は、 このような透 過光 BRRや反射光 BRGを吸収して、 液晶ライ トバルブ 803， 805への照 射を防止している。
第 2実施例においては、 このように、 青光用液晶ライ トバルブ 81 1への不必 要な反射光 BRBの入射を防止するだけでなく、赤光用液晶ライ トバルブ 803、 緑光用液晶ライ トバルブ 805へも照射されうる不必要な透過光 BRRや反射光 BRGを青色吸収フィル夕 841， 842により吸収して、 投写型表示装置の誤 動作を防止している。
C . 第 3実施例：
図 9は、 第 3実施例の要部を示す概念図である。 第 3実施例は、 図 5に示す第 1実施例において、 更に、 赤光用液晶ライ トバルブ 803および緑光用液晶ライ トバルブ 805とクロスダイクロイツクプリズム 813の間の光路上にえ /4位 相差板 823, 825を配置したものである。 他の構成要素は、 第 1実施例と同 じである。 赤光用液晶ライ トノ レブ 803により変調され、 出射された p偏光の 赤色光、 および、 緑光用液晶ライ トバルブ 805で変調され、 出射された p偏光 の緑色光は、 第 1実施例における青色光と同様に、 人 /4位相差板 823， 82 5により円偏光に変換されてクロスダイクロイックプリズム 813へ入射するが、 画像を投写する基本的な動作は第 1実施例と同じである。
クロスダイクロイツクプリズム 813に入射され円偏光の赤色光には、 青色反 射膜 8 3 3を透過せず反射して、 人 / 4位相差板 8 2 3に再び入射される戻り光 R R Rが発生する。 このような戻り光は、 図 6に示した場合と同様に、 s偏光に 変換して出射され、 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3の出射面側を照射する。 しか しながら、 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3の出射面側には、 s偏光光を透過させ ない P偏光透過用偏光板 8 0 3 cが存在するため、 s偏光光に変換された戻り光 R R Rが液晶パネル 8 0 3 bに入射されることはない。 従って、 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3に対する赤色光の戻り光の影響を防止することができる。 このと き、 図 9に示したように、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3に入射された円 偏光の青色光のうち、 青色反射膜 8 3 3も赤色反射膜 8 3 1も透過する透過光 B R Rが、 λ/ 4位相差板 8 2 3に入射された場合に、 その出射光が s偏光光に変 換されるように、 人 / 4位相差板の光学軸を設定することが好ましい。 こうすれ ば、 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3に照射される青色光の不必要な反射光 B R R も、 液晶パネル 8 0 3 bに入射されない。 従って、 赤光用液晶ライ トバルブ 8 0 3に対する青色光の不必要な透過光の影響も防止することができる。
また、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5から出射された緑色光に関しても、 赤色 反射膜 8 3 1及び青色反射膜 8 3 3を透過せずに緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5 の方へ反射される戻り光 G R Gが発生する。 このような戻り光も、 上述の戻り光 R R R , B R Bと同様に s偏光光に変換された後、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5の出射面側に照射される。 しかしながら、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5の出 射面側には、 s偏光光を透過させない p偏光透過用偏光板 8 0 5 cが存在するた め、 戻り光が、 液晶パネル 8 0 5 bに入射されることはない。 従って、 緑光用液 晶ライ トバルブ 8 0 5に対する緑色光の不必要な反射光の影響も防止することが できる。 このとき、 上述したえ / 4位相差板 8 2 3と同様に、 クロスダイクロイ ックプリズム 8 1 3に入射された円偏光の青色光のうち、 赤色反射膜 8 3 1で反 射し青色反射膜 8 3 3は透過する反射光 B R Gが、 え / 4位相差板 8 2 5に入射 された場合に、 s偏光光に変換されるように、 人 / 4位相差板 8 2 5の光学軸を 設定することが好ましい。 こうすれば、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5に照射さ れる青色光の不必要な反射光 B R Gも、 液晶パネル 8 0 5 bに入射されない。 従 つて、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 0 5に対する青色光の不必要な反射光の影響も 防止することができる。
第 3実施例においては、 赤光用液晶ライ トバルブ 803, 緑光用液晶ライ トバ ルブ 805 , 青光用液晶ライ トバルブ 81 1とクロスダイクロイヅクプリズム 8 13との間に人/4位相差板 823, 825, 82 1を配置することにより、 ク ロスダイクロイツクプリズム 813の内部で発生した赤色光、 緑色光、 青色光の 戻り光が対応する色の各液晶ライ トバルブ 803, 805， 81 1に入射して影 響を与えることを防止するだけでなく、 不必要な反射光が他の液晶ライ トバルブ 803, 81 1に入射して影響を与えることも防止している。
また、 第 3実施例において、 クロスダイクロイツクプリズム 813から投写レ ンズ 814 (図 1) に出射された出射光は、 すべて円偏光であるため、 その投写 画像を映すスクリーン 815として、 通常のスクリーンだけでなく、 偏光スクリ ーンを使用することも可能である。
D. 第 4実施例：
図 10は、 第 4実施例の要部を示す概念図である。 第 4実施例は、 人 /2位相 差板 851を青光用液晶ライ トバルブ 181 1とクロスダイクロイツクプリズム 834との間の光路上に設置し、 人/2位相差板 852を緑光用液晶ライ トバル ブ 18◦ 5とクロスダイクロイックプリズム 834との間の光路上に設置した構 成としている。 人 /2位相差板 851, 852は、 偏光軸調整手段としての機能 を有する。 また、 クロスダイクロイツクプリズム 834の赤色光の入射面に青光 緑光吸収フィル夕 841 aを設けている。 また、 3つの液晶ライ トバルブ 180 3, 1805, 181 1においては、 液晶パネル 1803 b， 1805 b, 18 1 1 bの光の入射面側の偏光板 1803 a， 1805 a， 181 1 aとして p偏 光透過用偏光板を用い、 出射面側の偏光板 1803 c， 1805 c， 181 1 c として s偏光透過用偏光板を用いた構成としている。 従って、 第 1実施例におい て、 偏光ビームスプリッ夕アレイ 320から出射される偏光光を p偏光光とする 必要がある。 これは、 図 2， 4に示す λ/ 2位相差層と、 反射膜 332で反射さ れた s偏光光の出射面に移動させることにより可能である。
ここで、 え / 2位相差板 851の光学軸は、 s偏光透過用偏光板 181 1 cを 通過する s偏光の偏光軸に対して時計回りに 2 2 . 5度傾けた方向に設置されて いる。 また、 人 / 2位相差板 8 5 1の設定波長は、 後述するように青色光の光量 の減少を少なくするために、 青色光のスぺクトルがピークを示す波長に合わせる こととする。 このとき、 s偏光透過用偏光板 1 8 1 1 cを通過した s偏光の青色 光のうちで、 人 / 2位相差板 8 5 1を通過し、 クロスダイクロイツクプリズム 8
3 4の青色反射膜 8 3 6および赤色反射膜 8 3 5で反射した戻り光 B R Bは、 再 び λ/ 2位相差板 8 5 1に入射し、 ρ偏光光に変換されて青光用液晶ライ トバル ブ 1 8 1 1を照射する。
図 1 1は、 この様子を説明するための図である。 先に述べた様に、 人 / 2位相 差板 8 5 1は、 その光学軸 8 5 1 aが s偏光の偏光光 8 6 0に対して時計回りに 2 2 . 5度を成す様に設置されている （この角度を 0 1とする） 。 s偏光の偏光 光 8 6 0が λ/ 2位相差板 8 5 1を通過すると、この傾き 0 1の 2倍の傾き (9 2、 すなわち 4 5度だけ時計回りに回転した傾きを有する偏光光 8 6 1となる。 この 偏光光 8 6 1のうち一部が、 クロスダイクロイックプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6および赤色反射膜 8 3 5で反射されて再び人 / 2位相差板 8 5 1に入射す る戻り光 B R B (偏光光 8 6 2 ) となる。 この偏光光 8 6 2の偏光軸は、 紙面に 対して垂直方向を基準に対称な偏光軸、 すなわち s偏光の偏光光 8 6 0に対して
4 5度だけ反時計回りに回転した傾き 0 3を有する偏光軸となる。 そして、 この 偏光光 8 6 2がえノ 2位相差板 8 5 1を通過すると偏光光 8 6 2と光学軸 8 5 1 aとの角度 0 4の 2倍の傾き (9 5、 すなわち 1 3 5度だけ時計回りに回転した傾 きを有する偏光光 8 6 3となる。 この偏光光 8 6 3は、 s偏光の偏光光 8 6 0と 直行する方向の偏光光、 すなわち p偏光光である。 すなわち、 戻り光 B R Bはえ / 2位相差板 8 5 1により、 p偏光光に変換されて青光用液晶ライ トバルブ 1 8 1 1に照射される訳である。 ところが、 青光用液晶ライ トバルブ 1 8 1 1の出射 面側には P偏光光を透過させない s偏光透過用偏光板 1 8 1 1 cが設けられてい るので、 p偏光光となった戻り光 B R Bはこの s偏光透過用偏光板 1 8 1 1 cで 吸収されて液晶パネル 1 8 1 1 bに入射することはない。 従って、 青光用液晶ラ ィ トバルブ 1 8 1 1への戻り光の影響を防止することができる。
図 1 2は、 図 2に示す光源ランプ 1 0 1に用いられる高圧放電灯のスぺクトル 分布特性の一例を示すグラフである。 このような高圧ランプとしては、 例えば、 ハロゲンランプ、 メタルハライ ドランプ等が挙げられる。 図に示すように、 各色 の光のスペクトルにはそれそれピークを示す波長があり、 例えば、 青色光では人
B、 緑色光では I G、 赤色光では L Rにおいてそれそれピークを示す。 従って、 前述のえ / 2位相差板 8 5 1の設定波長は、 青色光を最も有効に透過させて光量 の減少を少なくするために、 上記波長人 Bに合わせることが好ましい。
クロスダイクロイックプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6には、上述のように、 s偏光の偏光光 （青色光） 8 6 0に対して時計回りに 4 5度傾いた偏光光 8 6 1 が入射するが、 これは、 p偏光光と s偏光光が半分ずつ入射していることに等し い。 従って、 青色反射膜 8 3 6では、 クロスダイクロイツクプリズム 8 3 4に入 射した青色光を効率よく反射するためには、 p偏光の青色光も s偏光の青色光も 効率よく反射する必要がある。 ところで、 図 1 3は、 青色反射膜 8 3 6の分光反 射率の例を示すグラフである。 図 1 3には s偏光に対する反射率特性が破線で描 かれており、 p偏光に対する反射率特性が実線で描かれている。 なお、 反射率 5 0 %以上の場合を反射が有効であるとしている。 s偏光光は青色領域である 4 0 0から 5 0 0 nmで、 有効な反射特性を示している。 一方、 p偏光光は、 s偏光 光よりも狭い範囲しか有効に反射できない。 そこで、 青色反射膜 8 3 6は、 最も 効率よく青色光の反射を実現させるために、 p偏光光の反射率をなるベく大きく するとともに、 反射領域の中心を上述のランプの青色光のスぺクトルのピークを 示す波長 λ Βに設定している。 このようにすれば、 ランプの青色光を有効に利用 することができ、 色の美しい投写表示装置を実現することができる。
なお、 図 1 4に、 従来の青色反射膜の分光反射率の例を示した。 この反射膜で は、 ρ偏光成分を十分に反射することはできず、 青色の不足した画面となる。 上述した青色反射膜 8 3 6を有するクロスダイクロイックプリズム 8 3 4は、 一般に誘電体多層膜で構成されており、 その特性は、 多層膜を構成する誘電体を 変えたり、 多層膜の層数を変更したりすること等により、 調整することが可能で ある。 また、 第 1、 第 2、 第 3実施例においても、 このように入射する光の特性 に最も適した反射膜を備えたクロスダイクロイックプリズム 8 3 4を用いること が好ましい。 再び図 1 0に戻って説明する。 赤色反射膜 8 3 5は緑色光もある程度反射させ る特性を有している。 従って、 赤色反射膜 8 3 5で反射した反射光 G R Bが、 青 光用液晶ライ トバルブ 1 8 1 1の方へ入射することにより、 誤動作が発生する可 能性がある。 そこで、 本例では、 人 Z 2位相差板 8 5 2を、 緑光用液晶ライ トバ ルプ 1 8 0 5とクロスダイクロイックプリズム 8 3 4との間にも、設置している。 このえ / 2位相差板 8 5 2の光学軸は、 緑光用液晶ライ トバルブ 1 8 0 5から出 射される s偏光光の偏光軸に対して、 反時計回りに 2 2 . 5度傾けて設置されて いる。 従って、 緑光用液晶ライ トバルブ 1 8 0 5から出射した s偏光光のうち赤 色反射膜 8 3 5で反射した反射光 G R Bは、 人 / 2位相差板 8 5 1を通過する際 に P偏光光に変換される。 しかし、 前にも述べたように、 青光用液晶ライ トバル ブ 1 8 1 1の出射面側には s偏光透過用偏光板 1 8 1 1 cが設けられているので、 P偏光光はこの s偏光透過用偏光板 1 8 1 1 cで吸収されて液晶パネル 1 8 1 1 bに入射されることはない。 従って、 青光用液晶ライ トバルブ 1 8 1 1に対する 緑色光の不必要な反射光の影響を防止することができる。
なお、 本実施例では、 赤光用液晶ライ トバルブ 1 8 0 3から出射した赤色光に よる液晶ライ トバルブ 1 8 0 3 , 1 8 0 5 , 1 8 1 1への影響がほとんど問題と ならない場合を想定している。 従って、 図 8に示すように、 赤光用液晶ライ トバ ルブ 1 8 0 3とクロスダイクロイックプリズム 8 3 4との間の光路上には、 入/ 2位相差板を設置していない。 ただし、 赤色光による誤動作が問題となる場合に は、 ここにえ / 2位相差板を設置してこの問題を防止することも可能である。 本実施例では、 赤光用液晶ライ トバルブ 1 8 0 3とクロスダイクロイツクブリ ズム 8 3 4との間に、 λ/ 2位相差板を設ける代わりに、 クロスダイクロイツク プリズム 8 3 4の赤色光の入射面に青光緑光吸収フィル夕 8 4 1 aを設けている。 この青光緑光吸収フィル夕 8 4 1 aは、 クロスダイクロイヅクプリズム 8 3 4内 で、 青色反射膜 8 3 6および赤色反射膜 8 3 5を透過した透過光 B R Rや、 赤色 反射膜 8 3 5を透過して青色反射膜で反射する反射光 G R Rを吸収して、 赤光用 液晶ライ トバルブ 1 8 0 3への入射を防止するものである。
なお、 本実施例では、 人 / 2位相差板に入射した s偏光光をその偏光軸がクロ スダイクロイックプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交 線に対して 4 5度に傾いた直線偏光光に変換するように、 人 / 2位相差板の光学 軸を調整する場合を例に説明している。 しかし、 これに限定されるわけではない。 すなわち、 人 / 2位相差板からの出射光の偏光軸がクロスダイクロイツクプリズ ム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に対して所定の傾きを 有す直線偏光光となるようにすればよい。 このようにすれば、 クロスダイクロイ ックプリズム 8 3 4に入射して、 青色反射膜 8 3 6および赤色反射膜 8 3 5で反 射した戻り光は、 人 / 2位相差板からの出射光とは異なる傾きの偏光軸を有する 直線偏光光となる。 この戻り光は λ/ 2位相差板を通過すると、 液晶ライ トバル プから出射した直線偏光光 （s偏光光または ρ偏光光） とは異なる傾き、 すなわ ち、 s偏光の偏光軸および ρ偏光の偏光軸に対して傾いた偏光軸を有する直線偏 光光となる。 傾いた偏光軸を有する直線偏光光は、 Ρ偏光と s偏光の合成光であ り両方の偏光光を含んでいるが、 戻り光のすべてが液晶ライ トバルブからの出射 光と同じ偏光軸を有する偏光光である場合に比べてその量を少なくすることがで きる。 これにより、 液晶パネルにおける誤動作を抑制することができる。
特に、 人 / 2位相差板からの出射光の偏光軸の傾きは、 クロスダイクロイツク プリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に対して約 1 0 度〜約 4 5度の範囲で設定するようにすればよい。 但し、 交線に対する偏光軸の 傾きが 4 5度〜 9 0度の範囲は 4 5度〜 0度の範囲と等価であり、 上記約 1 0度 〜約 4 5度の範囲は約 8 0度〜約 4 5度の範囲と等価となる。このようにすれば、 戻り光の偏光成分のうち液晶ライ トバルブからの出射光と同じ偏光成分 （誤動作 の原因となる偏光光） を、 傾きの大きさに対応して減少させることができる。 な お、 人 / 2位相差板からの出射光の偏光軸の傾きを約 1 0度以上に設定すれば、 誤動作の原因となる偏光光を約 1 0 %以上削減することができる。 さらに、 上記 傾きの範囲を約 2 2 . 5度〜約 4 5度の範囲で設定するようにすれば、 戻り光の 偏光成分のうち誤動作の原因となる偏光光の割合を約 5 0 %以下とすることがで きょり効果的である。 また、 上述したように、 人 / 2位相差板からの出射光の偏 光軸がクロスダイクロイックプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に対して約 4 5度であれば、 液晶ライ トバルブからの出射光と同じ 偏光成分をほぼなくすことができる。 さらに、 上記実施例においては、 偏光軸調整手段としてえ / 2位相差板を用い ているが、 これに限定されるものではなく、 偏光軸調整手段からの出射光の偏光 軸がクロスダイクロイックプリズム 834の青色反射膜 836と赤色反射膜 83 5との交線に対して所定の傾きを有す直線偏光光となるようにするものであれば よい。
E . 第 5実施例：
図 15は、 第 5実施例の要部を示す概念図である。 本実施例では、 3つの液晶 ライ トバルブ 871， 872, 873の入射面側に、 λ/ 2位相差板 874, 8 75, 876を設置している。 画像を投写する基本的な動作は上述の各実施例と 同様である。 図 1に示す第 1実施例と同様に、 光源部 10から出射された光束は 偏光発生装置 20によって偏光方向がほぼ揃った一種類の直線偏光光に変換され、 さらに各色に分離された s偏光光となる。 そして、 各色に分離された赤、 緑、 青 の各光束は、 図 15に示す人 /2位相差板 874, 875, 876に入射する。 各人 / 2位相差板 874， 875, 876の各光学軸は、 s偏光光に対して、 2 2. 5度かせるように設置されている。 したがって、 人 /2位相差板 874、 8
75、 876を出射した光は、 その偏光軸が時計回りに 45度回転した直線偏光 となる。
3つの液晶ライ トバルブ 871, 872, 873の各入射側の偏光板 871 a,
872 a, 873 aは、 その透過軸が入射光線の偏光方向と一致するように、 設 置されている。 つまり、 この入射側の偏光板 871 a, 872 a, 873 aは、 偏光板 803 a， 805 a, 81 1 aと同様に直線偏光成分の純度を高めるもの にすぎず、 省略することもできる。液晶パネル 871 b， 872 b, 873 bは、 90度ねじれたツイストネマチック液晶を用いたパネルであり、 この各偏光板 8 71 c, 872 c, 873 cは、 その透過軸が、 入射側の偏光板 871 a, 87 2 a, 873 aの透過軸に対して、 直交するように設置されている。 従って、 図 16にその一例を示したように、 各出射側の偏光板 871 c, 872 c, 873 cからは、 s偏光に対して人 /2位相差板 874， 875, 876の光学軸と反 対の方向に 45度に傾いた直線偏光が出射される。 ここで、 青色光を例として、 その後の作用を説明する。 出射側の偏光板 8 7 3 cから出射された直線偏光光は、 s偏光成分と、 p偏光成分が半分ずつ合成され た直線偏光光 8 7 3 dである。 この直線偏光光 8 7 3 dが、 クロスダイクロイツ クプリズム 8 8 4に入射し、 青色反射膜 8 8 6でほとんど反射した後赤色反射膜 8 8 5を透過する。 ここで、 わずかではあるが、 赤色反射膜 8 3 5で反射して、 青光用液晶ライ トバルブ 8 7 3に再び戻ってくる戻り光 B R Bが発生する。 しか しながら、 この反射光 B R Bは、 偏光板 8 7 3 cの透過軸に対して直交した方向 の直線偏光光であり、 偏光板 8 7 3 cですベて吸収されてしまう。 従って、 液晶 パネル 8 7 3 bに戻り光 B R Bが入射することはなく、 誤動作を防止できる。 他 色の戻り光に関しても同様に防く、ことができる。 なお、 クロスダイクロイツクプ リズム 8 8 4としては、 第 3実施例のクロスダイクロイヅクプリズム 8 1 3と同 じものを用いることができる。
また、 偏光板 8 7 3 cから出射された直線偏光光の中には、 クロスダイクロイ ックプリズム 8 8 4をまっすぐ透過して赤光用液晶ライ トバルブ 8 7 1の偏光板 8 7 1 cに入射する透過光もの （透過光 B T R ) もある。 しかしながら図 1 5か らわかるように、 偏光板 8 7 1 cはその透過軸が偏光板 8 7 3 cの透過軸と直交 する方向にするように設置されているので、 透過光 B T Rは偏光板 8 7 1 cで吸 収されてしまう。 従って、 液晶パネル 8 7 1 bに透過光 B T Rが入射することは なく、 これによる、 誤動作も防止できる。
さらに、 図 1 5からわかるように、 緑光用液晶ライ トバルブ 8 7 2の出射側の 偏光板 8 7 2 cは、 その透過軸が、 青の偏光板 8 7 3 cの透過軸と直交するよう に設置されているので、 緑色光の影響による青光用液晶ライ トバルブ 8 7 3の誤 動作も防止できる。
なお、 本実施例では、 λ/ 2位相差板に入射した s偏光光を偏光軸がクロスダ イクロイックプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に 対して 4 5度に傾いた直線偏光光となるように、 人 / 2位相差板の光学軸を調整 する場合を例に説明している。 しかし、 これに限定されるわけではない。 人 / 2 位相差板からの出射光の偏光軸が青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線 に対して所定の傾きを有す直線偏光光となるようにし、 液晶ライ トバルブの出射 側の偏光板から出射される直線偏光光の偏光軸が青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に対して所定の角度を有するように、 偏光板を設けるようにすれ ばよい。 このようにすれば、 クロスダイクロイツクプリズム 8 3 4に入射して、 青色反射膜 8 3 6および赤色反射膜 8 3 5で反射した戻り光は、 液晶ライ トバル ブの出射側の偏光板からの出射光とは異なる傾きの偏光軸を有する直線偏光光と なる。え / 2位相差板からの出射光の偏光軸の傾きがほぼ 4 5度でないときには、 この戻り光の偏光軸の傾きは、 液晶ライ トバルブの出射側の偏光板の吸収軸とは 異なることになるため、 戻り光を完全には吸収することはできないが、 戻り光の すべてが液晶ライ トバルブの出射側の偏光板の透過軸と同じ方向の偏光軸を有す る偏光光である場合に比べてその量を少なくすることができる。 これにより、 液 晶ノ ネルにおける誤動作を抑制することができる。
例えば、 え / 2位相差板からの出射光の偏光軸の傾きは、 クロスダイクロイツ クプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に対して約 1 0度〜約 4 5度の範囲のいずれかであり、 液晶ライ トバルブの出射側の偏光板か らの出射光の偏光軸の傾きは、 人 / 2位相差板からの出射光の偏光軸の傾きにほ ぼ等しいかまたはほぼ垂直であるようにすればよい。 但し、 交線に対する偏光軸 の傾きが 4 5度〜 9 0度の範囲は 4 5度〜 0度の範囲と等価であり、 上記約 1 0 度〜約 4 5度の範囲は約 8 0度〜約 4 5度の範囲と等価となる。 このようにすれ ば、 戻り光の偏光成分のうち液晶ライ トバルブからの出射光と同じ偏光成分 （誤 動作の原因となる偏光光）を、傾きの大きさに対応して減少させることができる。 なお、人 / 2位相差板からの出射光の偏光軸の傾きを約 1 0度以上に設定すれば、 誤動作の原因となる偏光光を約 1 0 %以上削減することができる。 さらに、 上記 傾きの範囲を約 2 2 . 5度〜約 4 5度の範囲で設定するようにすれば、 戻り光の 偏光成分のうち誤動作の原因となる偏光光の割合を約 5 0 %以下とすることがで きょり効果的である。 また、 上述したように、 え / 2位相差板からの出射光の偏 光軸が約 4 5度であれば、 液晶ライ トバルブの出射側の偏光板からの出射光と同 じ偏光成分をほとんどなくすことができる。
さらに、 上記実施例においては、 偏光軸調整手段としてえ Z 2位相差板を用い ているが、 これに限定されるものではなく、 偏光軸調整手段からの出射光の偏光 軸がクロスダイクロイツクプリズム 8 3 4の青色反射膜 8 3 6と赤色反射膜 8 3 5との交線に対して所定の傾きを有す直線偏光光となるようにするものであれば よい。
本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、 その要旨を逸脱し ない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、 例えば次のよ うな変形も可能である。
( 1 ) 上述の第 1〜第 3実施例においては、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1 3を緑色光が直進して透過する構成としているが、 これに限定する必要はなく、 赤色光や青色光が直進して透過するような構成とすることも可能である。
( 2 ) 上述の第 1から第 3実施例では、 人 / 4位相差板を用いた液晶ライ トバル ブの誤動作防止例を示した。 また、 第 4から第 5実施例では、 人 / 2位相差板や 液晶ライ トバルブに備える偏光板による液晶ライ トバルブの誤動作防止例を示し た。 さらに、 吸収フィル夕による誤動作防止例も示した。 また、 色光合成手段と して、 クロスダイクロイツクプリズムの例を示した。 しかし、 これらに限定する 必要がなく、 赤、 緑、 青の液晶ライ トバルブを用いて、 色光を合成する場合に、 位相差板、 偏光板、 吸収フィル夕等を組み合わせて、 誤動作防止をする構成とす ることも可能である。
( 3 ) 本実施例では、 青色光による液晶ライ トバルブの誤動作を中心に説明して いるが、 これに限定する必要はない。 液晶ライ トバルブにおいて光の変調を行う 変調制御素子の感度が高い色光による誤動作を防止するように、 人 / 4位相差板 や人 / 2位相差板等の偏光軸調整手段を備えるようにすることが好ましい。また、 各色光のうち、 スペクトルの比較的高い色光、 すなわち、 各色光のスペクトルの ピークのうち比較的高いピークを示す色光による誤動作を防止するように、 入/ 4位相差板や人 / 2位相差板等の偏光軸調整手段を備えるようにすることが好ま しい。
( 4 ) 第 1実施例〜第 5実施例では、 各入射色光を一つの偏光成分からなる直線 偏光光 （s偏光光または p偏光光） に限って説明しているが、 2成分の光が混合 した光を入射光としても同様の作用効果を得ることが可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光源部と、
前記光源部からの出射光を第 1、 第 2、 第 3の色光に分離する色分離手段と、 前記第 1、第 2、第 3の色光を与えられた画像信号に基づいてそれそれ変調し、 所定の直線偏光光である第 1、 第 2、 第 3の変調光として出射する第 1、 第 2、 第 3の光変調手段と、
前記第 1、 第 2、 第 3の変調光を合成する色光合成手段と、
を備え、
前記色光合成手段は、 前記第 1の色光を反射させる第 1の反射膜と、 前記第 3 の色光を反射させる第 2の反射膜とを有し、 前記第 1の反射膜と前記第 2の反射 膜とは X字状に配置され、
前記第 1、 第 2、 第 3の光変調手段のうち少なくとも 1つと前記色光合成手段 との間には、 偏光軸調整手段が設けられたことを特徴とする投写型表示装置。
2 . 請求項 1記載の投写型表示装置であって、
直線偏光光を円偏光光とする前記偏光軸調整手段が設けられたことを特徴とす る投写型表示装置。
3 . 請求項 2記載の投写型表示装置であって、
前記偏光軸調整手段は人 / 4位相差板であることを特徴とする投写型表示装置。
4 . 請求項 1記載の投写型表示装置であって、
直線偏光光の偏光軸を前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜との交線に対し所 定の角度に調整する前記偏光軸調整手段が設けられたことを特徴とする投写型表
5 . 請求項 4記載の投写型表示装置であって、
前記偏光軸調整手段は、 人 / 2位相差板であることを特徴とする投写型表示装
6 . 請求項 5記載の投写型表示装置であって、
前記所定の角度は約 1 0度から約 4 5度の範囲のいずれかであることを特徴と する投写型表示装置。
7 . 請求項 6記載の投写型表示装置であって、
前記所定の角度は約 4 5度であることを特徴とする投写型表示装置。
8 . 請求項 1乃至 7記載の投写型表示装置であって、
前記光変調手段には変調制御素子が形成され、
前記偏光軸調整手段は、 前記第 1、 第 2、 第 3の色光のうち、 比較的短波長の 色光のための前記光変調手段と前記色光合成手段との間に設けられたことを特徴 とする投写型表示装置。
9 . 請求項 1乃至 7記載の投写型表示装置であって、
前記偏光軸調整手段は、 前記第 1、 第 2、 第 3の色光のうち、 スペクトルの比 較的強い色光のための前記光変調手段と前記色光合成手段との間に設けられたこ とを特徴とする投写型表示装置。
1 0 . 光源部と、
前記光源部からの出射光を第 1、 第 2、 第 3の色光に分離する色分離手段と、 前記第 1、第 2、第 3の色光を与えられた画像信号に基づいてそれそれ変調し、 所定の直線偏光光である第 1、 第 2、 第 3の変調光として出射する第 1、 第 2、 第 3の光変調手段と、
前記第 1、 第 2、 第 3の変調光を合成する色光合成手段と、 を備え、 前記色光合成手段は、
前記第 1の色光を反射させる第 1の反射膜と、 前記第 3の色光を反射させる第 2の反射膜とを有し、 前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜とは X字上に配置さ れ、
前記光源部と、 前記第 1、 第 2、 第 3の光変調手段のうち少なくとも 1つとの 間には、 直線偏光光の偏光軸を前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜との交線に 対し所定の第 1の角度に調整する偏光軸調整手段が設けられ、
前記偏光軸調整手段に対応する前記光変調手段の出射面側には、 該光変調手段 から出射し、 前記第 1の反射膜と前記第 2の反射膜との交線に対し所定の第 2の 角度の偏光軸を有する直線偏光光のみを透過する偏光板が設けられていることを 特徴とする
1 1 . 請求項 1 0記載の投写型表示装置であって、
前記偏光軸調整手段は、 人 / 2位相差板であることを特徴とする投写型表示装
1 2 . 請求項 1 1記載の投写型表示装置であって、
前記第 1の角度は約 1 0度から約 4 5度の範囲のいずれかであり、 前記第 2の 角度は、 前記第 1の角度とほぼ等しいかまたはほぼ 9 0度異なることを特徴とす る投写型表示装置。
1 3 . 請求項 1 2記載の投写型表示装置であって、
前記第 1の角度は約 4 5度であることを特徴とする投写型表示装置。
1 4 . 請求項 1乃至 1 3記載の投写型表示装置であって、
前記光変調手段と前記光合成手段との間の前記偏光軸調整手段が設けられてい ない光路上に、 前記偏光軸調整手段を通過する色光のみを吸収する色吸収手段が 設けられたことを特徴とする投写型表示装置。
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