JP2000131687A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、投射型表示装置に関し、例えば反射
型液晶表示パネルを用いた液晶プロジェクタに適用し
て、色フィルタを用いなくても、色純度の高い高解像度
の表示画像を形成することができるようにする。 【解決手段】 色分離手段３６における所定偏光面にお
ける透過特性の半値波長と、これと直交する偏光面の透
過特性の半値波長との間に、照明光のピーク波長が位置
するように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型表示装置に
関し、例えば反射型液晶表示パネルを用いた液晶プロジ
ェクタに適用することができる。本発明は、色分離手段
における所定偏光面における透過特性の半値波長と、こ
れと直交する偏光面の透過特性の半値波長との間に、照
明光のピーク波長が位置するように設定することによ
り、色フィルタを用いなくても、色純度の高い高解像度
の表示画像を形成することができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、投射型表示装置においては、照明
光を液晶表示パネルに入射し、この液晶表示パネルより
出射される映像光をスクリーンに投射することにより、
所望のカラー画像を形成できるようになされたものが提
案されている。

【０００３】図６は、透過型液晶表示パネルを用いた投
射型表示装置である液晶プロジェクタを示す略線図であ
る。この液晶プロジェクタ１において、光源２は、例え
ばメタルハライドランプ３とリフレクター４とにより構
成され、白色光による照明光を出射する。マルチレンズ
アレイ５及び６は、この光源より出射される照明光の光
量分布を均一化して出射し、凸レンズ７は、これらマル
チレンズアレイ５及び６より出射される照明光をほぼ平
行光束に変換して出射する。

【０００４】色分離ミラー８は、この凸レンズ７より出
射される照明光より、青色波長帯域の照明光ＬＢを選択
的に反射して残りを透過するのに対し、続く色分離ミラ
ー９は、この色分離ミラー８を透過した照明光より赤色
波長帯域の照明光ＬＲを選択的に反射して残りを透過す
る。これにより色分離ミラー８及び９は、白色の照明光
を青色波長帯域、赤色波長帯域、緑色波長帯域の照明光
ＬＢ、ＬＲ、ＬＧに分離して出射する。

【０００５】凸レンズ１０は、リレーレンズであり、色
分離ミラー９を透過した緑色波長帯域の照明光ＬＧをミ
ラー１１に向けて出射し、ミラー１１は、この照明光を
反射して光路をほぼ９０度折り曲げる。凸レンズ１２Ｇ
は、リレーレンズであり、ミラー１１を反射した緑色波
長帯域の照明光ＬＧを集光して出射し、ミラー１３Ｇ
は、この照明光を反射して光路をほぼ９０度折り曲げ
る。凸レンズ１４Ｇは、このミラー１３Ｇで反射された
照明光を集光し、液晶表示パネル１５Ｇは、入射面側に
配置された偏光フィルタにより凸レンズ１４Ｇより出射
される照明光のうち、所定偏光面の照明光を入射し、緑
色の色信号に応じてこの照明光を偏光させて出射する。

【０００６】これに対して色分離ミラー８で反射された
青色波長帯域の光路上において、凸レンズ１２Ｂは、リ
レーレンズであり、色分離ミラー８で反射した青色波長
帯域の照明光ＬＢをミラー１３Ｂに向けて出射し、ミラ
ー１３Ｂは、この照明光を反射して光路をほぼ９０度折
り曲げる。凸レンズ１４Ｂは、リレーレンズであり、ミ
ラー１３Ｂを反射した青色波長帯域の照明光ＬＢを集光
して出射する。液晶表示パネル１５Ｂは、入射面側に配
置された偏光フィルタにより凸レンズ１４Ｂより出射さ
れる照明光のうち、所定偏光面の照明光を入射し、青色
の色信号に応じてこの照明光を偏光させて出射する。

【０００７】これに対して色分離ミラー９で反射された
赤色波長帯域の光路上において、凸レンズ１４Ｒは、色
分離ミラー９で反射した赤色波長帯域の照明光ＬＲを集
光して出射する。液晶表示パネル１５Ｒは、入射面側に
配置された偏光フィルタにより凸レンズ１４Ｒより出射
される照明光のうち、所定偏光面の照明光を入射し、赤
色の色信号に応じてこの照明光を偏光させて出射する。

【０００８】液晶プロジェクタ１においては、液晶表示
パネル１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂより出射される透過光の
主光線が所定位置に交差するように、各光学素子が配置
される。偏光ビームスプリッタ１６は、これらの透過光
が交差する位置に配置されて、液晶表示パネル１５Ｒ、
１５Ｇ、１５Ｂの出射光を各面より入射し、これらの入
射光の所定偏光面成分を選択的に反射、透過する。これ
により偏光ビームスプリッタ１６は、各色信号により偏
光面が変化してなる液晶表示パネル１５Ｒ、１５Ｇ、１
５Ｂの出射光について、それぞれ所定偏光面の成分を選
択し、これにより各色信号により照明光を空間変調して
なる映像光を生成し、これら映像光を合成して投射レン
ズ１７に出射する。

【０００９】投射レンズ１７は、このようにして入射さ
れる合成映像光を図示しないスクリーンに拡大投射し、
これによりこのスクリーンにカラー画像を表示するよう
になされている。

【００１０】このようにして白色光の照明光を緑色波長
帯域、赤色波長帯域、青色波長帯域の照明光に分解して
液晶表示パネル１５Ｇ、１５Ｒ、１５Ｂに供給するにつ
き、メタルハライドランプ３においては、図７において
曲線ＬＰで示すような分光特性を有し、緑色波長帯域と
赤色波長帯域との境界である波長５８０〔ｎｍ〕付近に
分光特性のピークが存在する。

【００１１】図８において曲線Ｌ１により示すように、
このピーク波長より短波長側に半値波長を有してなる反
射特性の色分離ミラー９によりこのような分光特性によ
る照明光を赤色波長帯域、緑色波長帯域の照明光に分解
したのでは、図９において曲線ＬＲ１により示すよう
に、赤色用の液晶表示パネル１５Ｒに供給する照明光Ｌ
Ｒにこのピークが含まれるようになり、その分スクリー
ンに形成した表示画像の色純度が低下する。

【００１２】またこれとは逆に、図８において曲線Ｌ２
により示すように、このピーク波長より長波長側に半値
波長を有してなる反射特性の色分離ミラー９により赤色
波長帯域、緑色波長帯域の照明光に分解したのでは、こ
の曲線Ｌ２に示す特性と相補的な特性が透過特性となる
ことから、図１０において曲線ＬＧにより示すように、
緑色用の液晶表示パネル１５Ｇに供給する照明光ＬＧに
このピークが含まれるようになり、その分スクリーン１
８に形成した表示画像の色純度が低下する。

【００１３】またこのようなピーク成分がそれぞれ赤色
波長帯域の照明光及び緑色波長帯域の照明光に分けられ
ると、同一波長の光線が異なる色信号により変調された
後、重ね合わされて表示されることにより、その分表示
画像の解像度が低下することになる。

【００１４】このためこの液晶プロジェクタ１において
は、図９に示す特性により、赤色用の液晶表示パネル１
５Ｒに供給する照明光ＬＲを生成すると共に、液晶表示
パネル１５Ｒの出射面にこのピークを抑圧するフィルタ
Ｆを配置し、これにより表示画面の色純度、解像度を向
上するようになされている。

【００１５】これに対して図１１は、反射型液晶表示パ
ネルを用いた液晶プロジェクタを示す略線図である。な
おこの液晶プロジェクタ２１において、図６について上
述した液晶プロジェクタ１と同一の構成は、対応する符
号を付して示し、重複した説明は省略する。

【００１６】この液晶プロジェクタ２１においては、凸
レンズ７より出射される照明光の光路上に色分離ミラー
２２及び２３が順次配置される。ここで色分離ミラー２
２は、凸レンズ７より出射される照明光より青色波長帯
域の照明光ＬＢを反射し、残る波長成分を透過する。続
く色分離ミラー２３は、この残る波長成分の照明光より
赤色波長帯域の照明光ＬＲを反射し、残る緑色波長帯域
の照明光ＬＧを透過する。

【００１７】凸レンズ２４は、リレーレンズであり、色
分離ミラー２２を透過した青色波長帯域の照明光ＬＢを
ミラー２５に向けて出射し、ミラー２５は、この照明光
を反射して光路をほぼ９０度折り曲げる。凸レンズ２６
は、リレーレンズであり、ミラー２５を反射した青色波
長帯域の照明光ＬＢを集光して出射し、凸レンズ２７Ｂ
は、この照明光を偏光ビームスプリッタ２８Ｂに入射す
る。

【００１８】ここで偏光ビームスプリッタ２８Ｂは、こ
のようにして入射された照明光のうち、Ｓ偏光成分を反
射して液晶表示パネル２９Ｂに出射し、またこの液晶表
示パネル２９Ｂより入射する映像光のうちＰ偏光成分を
透過して合成プリズム３０に出射する。

【００１９】液晶表示パネル２９Ｂは、反射型の液晶表
示パネルであり、偏光ビームスプリッタ２８Ｂより入射
する照明光を透過した後、裏面側で反射して再び透過し
て、偏光ビームスプリッタ２８Ｂに出射する。このとき
液晶表示パネル２９Ｂは、各液晶セルにおいて、印加電
圧に応じて照明光の偏光面を変化させ、これにより青色
の色信号により空間変調されてなる映像光を出射する。

【００２０】これに対して色分離ミラー２３で反射され
た赤色波長帯域の照明光ＬＲに関して、凸レンズ２７Ｒ
は、この照明光を偏光ビームスプリッタ２８Ｒに入射
し、偏光ビームスプリッタ２８Ｒは、このようにして入
射された照明光ＬＲのうち、Ｓ偏光成分を反射して液晶
表示パネル２９Ｒに出射し、またこの液晶表示パネル２
９Ｒより入射する映像光のうちＰ偏光成分を透過して合
成プリズム３０に出射する。

【００２１】液晶表示パネル２９Ｒは、液晶表示パネル
２９Ｂと同様にして、偏光ビームスプリッタ２８Ｒより
入射する照明光の偏光面を変化させて出射することによ
り、赤色色信号により空間変調されてなる映像光を偏光
ビームスプリッタ２８Ｒに出射する。

【００２２】これに対して色分離ミラー２３を透過した
緑色波長帯域の照明光ＬＧに関して、凸レンズ２７Ｇ
は、この照明光を偏光ビームスプリッタ２８Ｇに入射
し、偏光ビームスプリッタ２８Ｇは、このようにして入
射された照明光のうち、Ｓ偏光成分を反射して液晶表示
パネル２９Ｇに出射し、またこの液晶表示パネル２９Ｇ
より入射する映像光のうちＰ偏光成分を透過して合成プ
リズム３０に出射する。

【００２３】液晶表示パネル２９Ｇは、液晶表示パネル
２９Ｂ、２９Ｒと同様にして、偏光ビームスプリッタ２
８Ｇより入射する照明光を偏光させて出射することによ
り、緑色の色信号により空間変調されてなる映像光を偏
光ビームスプリッタ２８Ｇに出射する。

【００２４】液晶プロジェクタ２１においては、このよ
うにして液晶表示パネル２９Ｒ、２９Ｇ、２９Ｂで反射
された後、偏光ビームスプリッタ２８Ｒ、２８Ｇ、２８
Ｂを透過する映像光が所定位置にて交差するように、各
光学素子が配置される。合成プリズム３０は、この交差
する位置に配置されて、これらの映像光を合成して投射
レンズ１７に出射する。

【００２５】このようにして表示画像を形成するにつ
き、液晶プロジェクタ２１においては、偏光ビームスプ
リッタ２８Ｇより合成プリズム３０に入射する緑色映像
光の光路上に色フィルタＦが配置され、この色フィルタ
Ｆにより不必要な照明光のピークを抑圧して表示画面の
色純度、解像度を向上するようになされている。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述した従来
構成においては、色フィルタＦを用いなければ、色純度
の高い高解像度の表示画像を形成できない問題がある。
色フィルタＦを用いなくても、色純度の高い高解像度の
表示画像を形成することができれば、その分光学系の構
成を簡略化することができると考えられる。

【００２７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、色フィルタを用いなくても、色純度の高い高解像度
の表示画像を形成することができる投射型表示装置を提
案しようとするものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、照明光を分離して液晶表示パネル
に出射し、また液晶表示パネルより出射される映像光を
反射及び透過して出射する色分離手段において、ピーク
波長の長波長側又は短波長側に、所定偏光面における透
過特性の半値波長を設定し、このピーク波長の短波長側
又は長波長側に、所定偏光面と直交する偏光面における
透過特性の半値波長を設定する。

【００２９】ピーク波長の長波長側又は短波長側に、所
定偏光面における透過特性の半値波長を設定し、このピ
ーク波長の短波長側又は長波長側に、所定偏光面と直交
する偏光面における透過特性の半値波長を設定すれば、
このピーク波長帯域の照明光成分については、色分離手
段における分離の際に、反射光又は透過光の何れかに含
まれて出射され、その結果得られる映像光が反射又は透
過して出射される際に、抑圧されることになる。これに
より色フィルタを用いなくても、この半値波長間の波長
帯域については、光量を種々に制御して、例えば色フィ
ルタを用いなくても不要なピーク成分を抑圧して、色純
度の高い高解像度の表示画像を形成することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００３１】（１）実施の形態の構成 図１は、本発明の実施の形態に係る液晶プロジェクタを
示す略線図である。この液晶プロジェクタ３１におい
て、図６及び図１１について上述した液晶プロジェクタ
１及び２１と同一の構成は、対応する符号を付して示
し、重複した説明は省略する。

【００３２】この液晶プロジェクタ３１において、凸レ
ンズ３２は、凸レンズ７より入射する光源２からの照明
光を所定の角度分布により偏光ビームスプリッタ３３に
入射する。

【００３３】偏光ビームスプリッタ３３は、このように
して入射する照明光のうち、Ｓ偏光成分を選択的に反射
すると共に、これと直交するＰ偏光成分を選択的に透過
する。これにより偏光ビームスプリッタ３３は、凸レン
ズ３２より入射する照明光のうち、Ｓ偏光成分の光路を
９０度折り曲げて出射するのに対し、この光路を逆に辿
る液晶表示パネル２９Ｂ、２９Ｒ、２９ＧからのＰ偏光
及びＳ偏光による映像光については、Ｐ偏光成分を選択
的に投射レンズ１７に出射するようになされている。

【００３４】色分離ミラー３５は、板ガラス上に透明誘
電体膜を積層して形成されたダイクロイックミラーであ
り、偏光ビームスプリッタ３３より出射される照明光の
うち、青色波長帯域の照明光成分を選択的に反射して液
晶表示パネル２９Ｂに向けて出射し、残る成分を透過す
る。さらに色分離ミラー３５は、液晶表示パネル２９Ｂ
より入射する変調光を選択的に反射して偏光ビームスプ
リッタ３３に出射し、さらに続く色分離ミラー３６から
入射する変調光を透過して偏光ビームスプリッタ３３に
出射する。

【００３５】色分離ミラー３６は、同様のダイクロイッ
クミラーであり、色分離ミラー３５より出射される照明
光のうち、赤色波長帯域の照明光成分を選択的に反射し
て液晶表示パネル２９Ｒに向けて出射し、残る成分であ
る緑色波長帯域の照明光成分を選択的に透過して液晶表
示パネル２９Ｇに出射する。さらに色分離ミラー３６
は、液晶表示パネル２９Ｒより入射する変調光を選択的
に反射して偏光ビームスプリッタ３３に出射し、さらに
液晶表示パネル２９Ｇより入射する変調光を透過して偏
光ビームスプリッタ３３に出射する。

【００３６】これらにより液晶プロジェクタ３１におい
ては、Ｓ偏光により照明光を各液晶表示パネル２９Ｒ、
２９Ｇ、２９Ｂに供給し、その結果各色信号に応じてＳ
偏光及びＰ偏光による合成光として入射される映像光の
うち、Ｐ偏光成分をスクリーン３７に投射して表示画像
を形成するようになされている。

【００３７】このようにして白色の照明光を分離する色
分離ミラー３５及び３６においては、照明光の主光線に
対して所定の角度に傾いて保持され、これに対応して青
色用及び赤色用の液晶表示パネル２９Ｂ及び２９Ｒにお
いても傾いて配置され、これにより光学系全体の形状を
小型化できるようになされている。

【００３８】このような配置において、色分離ミラー３
５及び３６においては、図２に示す特性により照明光を
分離し、また映像光を合成するようになされている。な
おこの図２においては、光源２の分光特性との対比によ
り各色分離ミラー３５及び３６の透過率を示す。

【００３９】すなわち色分離ミラー３５においては、短
波長側で照明光を分離することにより、その透過率の特
性は、曲線ＰＢにより示すＰ偏光の透過率特性に比し
て、曲線ＳＢにより示すＳ偏光の透過率特性が長波長側
に変位した特性となり、Ｓ偏光及びＰ偏光による反射特
性は、それぞれＳ偏光及びＰ偏光の透過率の特性に対し
て、相補的な特性となる。

【００４０】これにより色分離ミラー３５においては、
色分離ミラー３６側より入射した映像光を投射レンズ１
７に出射する場合は、このＰ偏光及びＳ偏光による透過
率特性が異なる分、光源側より入射した照明光を色分離
ミラー３６側に出射する場合に比して、狭い波長帯域に
より映像光を出射し、図３において曲線ＬＴにより総合
の分光特性を示すように、緑色波長帯域と青色波長帯域
との間で分光特性を低下させるようになされている。

【００４１】色分離ミラー３５においては、色分解に供
する誘電体膜の膜厚、屈折率、積層数の設定により、こ
のようにして総合の分光特性により表されるスクリーン
３７上の分光特性において、緑色波長帯域と青色波長帯
域との間における光量の低下が所定レベル、所定波長幅
になるように選定され、これによりこの間における照明
光成分が青色及び緑色の色信号により変調されて発生す
る解像度の低下、色純度の低下を防止するようになされ
ている。

【００４２】これに対して色分離ミラー３６において
は、長波長側で照明光を分離することにより、その透過
率の特性は、曲線ＰＲにより示すＰ偏光の透過率特性に
比して、曲線ＳＲにより示すＳ偏光の透過率特性が短波
長側に変位した特性となり、Ｓ偏光及びＰ偏光による反
射特性は、それぞれＳ偏光及びＰ偏光の透過率の特性に
対して、相補的な特性となる。

【００４３】これにより色分離ミラー３６においては、
液晶表示パネル２９Ｇより入射した映像光を投射レンズ
１７に出射する場合は、このＰ偏光及びＳ偏光による透
過率特性が異なる分、光源側より入射した照明光を液晶
表示パネル２８Ｇ側に出射する場合に比して、狭い波長
帯域により映像光を出射し、図３において曲線ＬＴによ
り総合の分光特性を示すように、緑色波長帯域と赤色波
長帯域との間で分光特性を低下させるようになされてい
る。

【００４４】色分離ミラー３６においては、色分解に供
する誘電体膜の膜厚、屈折率、積層数の設定により、こ
のようにして総合の分光特性により表されるスクリーン
３７上の分光特性において、緑色波長帯域と赤色波長帯
域との間における光量の低下が所定レベル、所定波長幅
になるように選定され、これによりこの間における照明
光成分が赤色及び緑色の色信号により変調されて発生す
る解像度の低下、色純度の低下を回避できるようになさ
れている。

【００４５】このようにして所望の分光特性による表示
画像を表示するにつき、色分離ミラー３６においては、
Ｐ偏光による透過率の半値波長と、Ｓ偏光による透過率
の半値波長とが、光源２における分光特性のピーク波長
の長波長側及び短波長側にそれぞれ位置するように、特
性が選定される。これにより色分離ミラー３６において
は、解像度の低下、色純度の低下を防止するようになさ
れている。

【００４６】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、液晶プロジェクタ３１は（図
１）、反射型液晶表示パネル２９Ｂ、２９Ｒ、２９Ｇが
それぞれ青色、赤色、緑色の色信号により駆動されて、
青色、赤色、緑色の色信号に対応する映像がそれぞれ反
射型液晶表示パネル２９Ｂ、２９Ｒ、２９Ｇに形成され
る。

【００４７】液晶プロジェクタ３１は、光源２より出射
される照明光を青色、赤色、緑色の波長に分解して、そ
れぞれ対応する反射型液晶表示パネル２９Ｂ、２９Ｒ、
２９Ｇに供給することにより、これら青色、赤色、緑色
の色信号に対応する映像によりそれぞれ青色、赤色、緑
色の照明光の偏光面を回転させて映像光を生成し、投射
レンズ１７によりこれら映像光のうちのＰ偏光成分を選
択的にスクリーン３７に投射してカラーの表示画像が投
影される。

【００４８】すなわち光源２から射出された照明光は、
マルチレンズアレイ５、６、凸レンズ７、３２を介して
偏光ビームスプリッタ３３に入射され、ここでＳ偏光成
分が反射されて続く色分離ミラー３５、３６によりそれ
ぞれ青色、赤色、緑色の照明光に分解される。これら青
色、赤色、緑色の照明光がそれぞれ反射型液晶表示パネ
ル２９Ｂ、２９Ｒ、２９Ｇで反射されてＰ偏光及びＳ偏
光の合成光による青色、赤色、緑色の映像光が生成さ
れ、これら映像光が色分離ミラー３５、３６を介して偏
光ビームスプリッタ３３に入射する。さらにこれら映像
光は、Ｐ偏光成分が偏光ビームスプリッタ３３を選択的
に透過して投射レンズ１７に入射し、この投射レンズ１
７によりスクリーン３７に投射される。

【００４９】このとき照明光においては、色分離ミラー
３５、３６にＳ偏光で入射し、映像光は、色分離ミラー
３５、３６にＰ偏光及びＳ偏光の合成光として入射し、
これらＰ偏光及びＳ偏光の合成光のうち、Ｐ偏光成分が
スクリーン３７に投射される。

【００５０】これを各波長帯域について見ると、スクリ
ーン３７に投射される青色波長帯域は、光源２の分光特
性が、色分離ミラー３５において、Ｓ偏光の反射特性に
より帯域が制限された後、同様に色分離ミラー３５にお
いて、Ｐ偏光の反射特性により帯域が制限された成分が
スクリーン３７に投射されることになる。

【００５１】このとき青色波長帯域の映像光は（図
２）、色分離ミラー３５において、波長５２０〔ｎｍ〕
近傍に半値波長を有するＳ偏光の反射特性（図２におい
て符号ＳＢによる特性と相補的な特性）により反射され
て、光源２の分光特性のうちの長波長側の特性が抑圧さ
れる。さらに色分離ミラー３５において、Ｓ偏光の反射
特性より狭波長帯域であるＰ偏光の反射特性（図２にお
いて符号ＰＢによる特性と相補的な特性）により反射さ
れ、これにより結局、光源２の分光特性を色分離ミラー
３５のＳ偏光の反射特性により帯域制限した分光特性に
より出射されることになる（図３）。

【００５２】これに対してスクリーン３７に投射される
赤色波長帯域は、光源２の分光特性が、色分離ミラー３
５におけるＳ偏光の透過特性、色分離ミラー３６におけ
るＳ偏光の反射特性により波長帯域が制限された後、同
様に色分離ミラー３６におけるＰ偏光の反射特性、色分
離ミラー３５におけるＰ偏光の透過特性により波長帯域
が制限された分光特性となる。

【００５３】このとき色分離ミラー３５におけるＳ偏光
の透過特性ＳＢに比して、色分離ミラー３６におけるＳ
偏光の反射特性（図２において符号ＳＲによる特性と相
補的な特性）が狭波長帯域であることにより、又色分離
ミラー３５におけるＰ偏光の透過特性ＰＢに比して、色
分離ミラー３６におけるＰ偏光の反射特性（図２におい
て符号ＰＲによる特性と相補的な特性）が狭波長帯域で
あることにより、このスクリーン３７に投射される赤色
波長帯域は、結局、光源２の分光特性が、色分離ミラー
３６におけるＳ偏光の反射特性により帯域が制限された
後、同様に色分離ミラー３６におけるＰ偏光の反射特性
により帯域が制限された分光特性となる。

【００５４】これによりこのようにスクリーン３７にお
ける赤色波長帯域の映像光は、色分離ミラー３６におい
て、光源２のピーク波長（５８０〔ｎｍ〕）より短波長
側に半値波長を有する反射特性により、光源２の分光特
性における短波長側の分光特性が抑圧された後、さらに
これより狭波長帯域の、光源２のピーク波長（５８０
〔ｎｍ〕）より長波長側に半値波長を有する反射特性に
より、短波長側の分光特性が抑圧され、結局、光源２の
ピーク波長成分が抑圧されて出射されることになる（図
３）。

【００５５】これにより赤色波長帯域による映像光にお
いては、光源２の照明光に含まれる不必要なピーク成分
が抑圧され、このピーク成分が漏れ込んで発生する表示
画像における色純度の低下、解像度の低下が回避され
る。またこの色分離ミラー３６におけるＰ偏光及びＳ偏
光で相違する反射特性により、緑色波長帯域との間に、
適当に分光特性を抑圧してなる波長帯域を形成すること
ができ、これによっても色純度を向上することが可能と
なる。

【００５６】これに対してスクリーン３７に投射される
緑色波長帯域は、光源２の分光特性が、色分離ミラー３
５におけるＳ偏光の透過特性、色分離ミラー３６におけ
るＳ偏光の透過特性により波長帯域が制限された後、同
様に色分離ミラー３６におけるＰ偏光の透過特性、色分
離ミラー３５におけるＰ偏光の透過特性により波長帯域
が制限された分光特性となる。

【００５７】このときこの緑色波長帯域は、色分離ミラ
ー３５及び３６を透過することにより、短波長側の分光
特性においては、光源２の分光特性が、色分離ミラー３
５におけるＳ偏光の透過特性、色分離ミラー３５におけ
るＰ偏光の透過特性により制限された特性となり、長波
長側の分光特性においては、光源２の分光特性が、色分
離ミラー３６におけるＳ偏光の透過特性、色分離ミラー
３６におけるＰ偏光の透過特性により制限された特性と
なる。

【００５８】この場合、長波長側においては、色分離ミ
ラー３６におけるＳ偏光の透過特性ＳＲに比して色分離
ミラー３６におけるＰ偏光の透過特性ＰＲが広帯域であ
ることから、光源２のピーク波長（５８０〔ｎｍ〕）よ
り短波長側に半値波長を有する反射特性により光源２の
分光特性の長波長側が抑圧されてなる分光特性となる。

【００５９】これにより緑色波長帯域についても、光源
２の照明光に含まれる不必要なピーク成分が抑圧され、
このピーク成分が漏れ込んで発生する表示画像における
色純度の低下、解像度の低下が回避される。

【００６０】これに対して短波長側においては、色分離
ミラー３５におけるＳ偏光の透過特性ＳＢに比して、Ｐ
偏光の透過特性ＰＢが広帯域であることから、Ｓ偏光の
透過特性ＳＢにより照明光から分離された照明光成分が
出射されることになる。

【００６１】このとき緑色波長帯域による映像光におい
ても、青色波長帯域との間に、適当に分光特性を抑圧し
てなる波長帯域を形成することができ、これによっても
色純度を向上することが可能となる。

【００６２】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、赤色波長帯域及び緑色波長帯域を
分離する色分離ミラー３６において、Ｐ偏光による透過
特性の半値波長と、Ｓ偏光による透過特性の半値波長と
を不要波長である５８０〔ｎｍ〕の長波長側と短波長側
とに設定することにより、この波長５８０〔ｎｍ〕のピ
ーク成分の光量を制御することができる。これによりこ
のピーク成分を抑圧して、色フィルタを用いなくても、
色純度の高い高解像度の表示画像を形成することができ
る。

【００６３】また色フィルタを使用しない分、光学系の
構成を簡略化でき、全体形状を小型化することができ
る。

【００６４】さらに色フィルタを用いる場合に比して、
不要な波長成分のみを抑圧し、必要な波長成分は抑圧し
ないようにでき、これによって表示画像の輝度レベルも
向上することができる。

【００６５】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、偏光ビームスプリッ
タを透過するＳ偏光成分を液晶表示パネルに出射する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、図４に示
すように、偏光ビームスプリッタ３３を透過したＰ偏光
成分を液晶表示パネルに出射するようにしてもよい。こ
のように構成しても、色分離ミラー４２、４３の特性の
設定により上述の実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。

【００６６】さらに上述の実施の形態においては、ダイ
クロイックミラーによる色分離ミラーにより照明光を各
波長帯域に分離し、さらには各波長帯域による照明光を
合成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、図５に示すように、ダイクロイックプリズム５２に
より照明光を各波長帯域に分離し、さらには各波長帯域
による照明光を合成する場合にも広く適用することがで
きる。

【００６７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、色分離手
段における所定偏光面における透過特性の半値波長と、
これと直交する偏光面の透過特性の半値波長との間に、
照明光のピーク波長が位置するように設定することによ
り、このピーク波長における光量を種々に制御すること
ができる。これにより例えばこのピーク波長における光
量を充分に抑圧して、色フィルタを用いなくても、色純
度の高い高解像度の表示画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶プロジェクタを
示す略線図である。

【図２】図１の液晶プロジェクタにおける各色分離ミラ
ーの透過特性を示す特性曲線図である。

【図３】図１の液晶プロジェクタの総合の透過特性を示
す特性曲線図である。

【図４】Ｓ偏光に代えてＰ偏光による照明光を液晶表示
パネルに供給する構成の液晶プロジェクタを示す略線図
である。

【図５】色分離手段としてダイクロイックプリズムを使
用する構成の液晶プロジェクタを示す略線図である。

【図６】透過型液晶表示パネルによる従来の液晶プロジ
ェクタを示す略線図である。

【図７】メタルハライドランプの分光特性を示す特性曲
線図である。

【図８】図７のピーク特性と色分離特性との関係を示す
特性曲線図である。

【図９】図８の色分離特性のうち、短波長側に半値波長
が存在する場合の映像光の分光特性を示す特性曲線図で
ある。

【図１０】図８の色分離特性のうち、長波長側に半値波
長が存在する場合の映像光の分光特性を示す特性曲線図
である。

【図１１】反射型液晶表示パネルによる従来の液晶プロ
ジェクタを示す略線図である。

【符号の説明】

１、２１、３１、４１、５１……液晶プロジェクタ、２
……光源、３……メタルハライドランプ、８、９、２
２、２３、３５、３６、４２、４３……色分離ミラー、
１５Ｂ、１５Ｇ、１５Ｒ、２９Ｂ、２９Ｇ、２９Ｒ……
液晶表示パネル、１６、２８Ｂ、２８Ｇ、２８Ｒ、３３
……偏光ビームスプリッタ、５２……ダイクロイックプ
リズム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮脇 徹行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐藤 能久 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA20 HA21 HA22 HA28 MA05 2H091 FA05X FA10X FA14Z FA21X FA41X FD23 FD24 LA15 MA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の入射光を反射し、所定の駆動信号に
   応じて前記第１の入射光に対して偏光面を変化させてな
   る第１の映像光を出射する第１の液晶表示パネルと、 第２の入射光を反射し、所定の駆動信号に応じて前記第
   ２の入射光に対して偏光面を変化させてなる第２の映像
   光を出射する第２の液晶表示パネルと、 照明光を出射する光源と、 所定波長帯域の前記照明光を選択的に反射して、前記第
   １の入射光として前記第１の液晶表示パネルに出射する
   と共に、残る波長帯域の前記照明光を選択的に透過し
   て、前記第２の入射光として前記第２の液晶表示パネル
   に出射し、前記第１及び第２の映像光を反射及び透過し
   て出射する色分離手段と、 前記第１及び第２の映像光を投射する投射手段と、 前記光源より出射される前記照明光のうち、所定偏光面
   の照明光を前記色分離手段に出射すると共に、前記色分
   離手段より前記第１及び第２の映像光を入射して、前記
   所定偏光面と直交する偏光面の成分を選択的に前記投射
   手段に出射する偏光分離手段とを少なくとも有し、 前記光源より出射される前記照明光が、所定のピーク波
   長に分光特性のピークを有し、 前記色分離手段は、 前記ピーク波長の長波長側又は短波長側に、前記所定偏
   光面における透過特性の半値波長が設定され、 前記ピーク波長の短波長側又は長波長側に、前記所定偏
   光面と直交する偏光面における透過特性の半値波長が設
   定されたことを特徴とする投射型表示装置。
2. 【請求項２】前記光源は、メタルハイドランプであり、 前記ピーク波長が略５８０〔ｎｍ〕であることを特徴と
   する請求項１に記載の投射型表示装置。