JP2000227635A - 投射型表示装置 - Google Patents

投射型表示装置

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JP2000227635A
JP2000227635A JP11338658A JP33865899A JP2000227635A JP 2000227635 A JP2000227635 A JP 2000227635A JP 11338658 A JP11338658 A JP 11338658A JP 33865899 A JP33865899 A JP 33865899A JP 2000227635 A JP2000227635 A JP 2000227635A
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JP
Japan
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light
beam splitter
polarization beam
polarization
incident
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JP11338658A
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Yuji Mabe
雄二 間辺
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Nikon Corp
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
    • G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光ビームスプリッタの射出面等で生じる意
図しない反射光が投射レンズに入射してゴースト像の原
因となることを防止すること。 【解決手段】 偏光ビームスプリッタ１０２の射出面１
０２Ａｂの法線が、光源光の光軸に対して所定角度θを
有し、色分解合成光学系を構成するレンズ部材１０３の
入射面１０３ａが、偏光ビームスプリッタ１０２の射出
面１０２Ａｂと平行に配置される。偏光ビームスプリッ
タ１０２の射出面１０２Ａｂと、レンズ部材１０３の入
射面１０３ａとで生じる意図しない反射光の光路を投射
レンズ１０７に入射する必要な変調光から外すことがで
きる。これにより、ゴースト像の形成を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｒ光、Ｇ光ならび
にＢ光用にそれぞれ反射型ライトバルブを配置し、各ラ
イトバルブに入射した各色の偏光光を変調して射出し、
各ライトバルブからの変調された各色光を色合成させて
検光光学系にて検光して取り出し、検光した光を投射レ
ンズにて投射するフルカラーの投射型表示装置に関する
ものであって、特にゴースト像の投射を低減した投射型
表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の投射型表示装置として、例えば特
許第２５０５７５８号公報に記載のフルカラー型の投射
型表示装置が知られている。
【０００３】図１８は、上記特許公報の図１に開示され
た投射型表示装置であり、以下これについて簡単に説明
する。
【０００４】光源２３から射出された光源光は、整形レ
ンズ２２を経て略平行光束に変換されて偏光ビームスプ
リッタ２１に入射する。偏光ビームスプリッタ２１に入
射した光源光は、この偏光ビームスプリッタの偏光分離
部によって反射されるＳ偏光とこの分離部を透過するＰ
偏光とに偏光分離される。前者のＳ偏光は、偏光ビーム
スプリッタ２１を射出してプリズム１１Ａ、プリズム１
１Ｂならびにプリズム１１Ｃから構成される色分解合成
複合プリズムに入射される。なお、この色分解合成複合
プリズムにおいては、プリズム１１Ａの面１１ｅに形成
されたＢ光反射ダイクロイック膜ならびにプリズム１１
Ｂとプリズム１１Ｃの接合面に形成されたＲ光反射ダイ
クロイック膜が形成されている。さらに、プリズム１１
Ａとプリズム１１Ｂの間には空隙が形成されている。
【０００５】プリズム１１Ａに面１１ａから入射した光
は、プリズム中を進行し、面１１ｅに形成されたＢ光反
射ダイクロイック膜に入射し、反射されるＢ光と、この
膜を透過して空隙を経てプリズム１１Ｂに入射進行する
Ｒ光及びＧ光の混合光とに色分解される。この膜で反射
されたＢ光は、プリズム１１Ａ中を進行して面１１ａに
て全反射を受けさらに進行して射出面１１ｂから射出さ
れ、射出面近傍に配置されたＢ光用反射ライトバルブ１
２に入射される。一方、透過したＲ光及びＧ光の混合光
は、Ｒ光反射ダイクロイック膜に入射する。この膜で反
射されたＲ光は、プリズム１１Ｂ中を進行してプリズム
１１Ｂの入射面にて全反射されて進行し、射出面１１Ｃ
から射出してＲ光用ライトバルブ１３に入射する。プリ
ズム１１Ｃ中に進行したＧ光は、そのまま進行して面１
１ｄから射出し、Ｇ光用ライトバルブ１４に入射する。
【０００６】各色光用ライトバルブに入射したＳ偏光
は、色信号によって変調作用を受けてＰ偏光に変換さ
れ、このように変調された変調光たるＰ偏光と非変調光
たるＳ偏光との混合光として反射射出される。各色光用
ライトバルブを出射した混合光は、上述の光路を逆行
し、プリズム１１Ａの面１１ａから色合成光として射出
される。この色合成光を偏光ビームスプリッタ２１に再
度入射させることによって、変調光たるＰ偏光のみが偏
光ビームスプリッタの透過光として検光して取り出され
る。検光された色合成光は、投射レンズ２４に入射させ
ることによってスクリーン２５上に所望のフルカラー投
射像を形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の投射型
表示装置においては、スクリーン上にゴースト像が投射
されてしまう場合があるということが判明している。
【０００８】従来より反射型ライトバルブを使用した投
射型表示装置の投射像に発生するゴースト像を防止する
方法として、特開平５−９３８８７号公報に開示の方法
が知られている。この方法は、偏光ビームスプリッタと
投射レンズとの間の光路中に１／４波長位相板を配置す
るものであって、投射レンズに入射した投射光のうち、
この投射レンズを構成する一部のレンズの表面において
反射されて逆行した光がライトバルブに再度入射して反
射され、この反射光が投射レンズに再度入射してゴース
ト像となるのを防止することとするものである。つま
り、ゴースト像の原因となると考えられる光が１／４波
長位相板を２度通過することによってその偏光の振動方
向を変えることを利用し、この原因光がライトバルブに
再度入射する前にこの原因光を偏光ビームスプリッタに
て廃棄しようとするものである。
【０００９】しかしながら、上述のゴースト像は、投射
レンズと偏光ビームスプリッタとの間に１／４波長位相
板を配置することによっても防止することができなかっ
た。つまり、上記の投射型表示装置においては、投射レ
ンズ中の構成レンズの表面による反射光がゴースト像の
原因ではなかった。
【００１０】本発明者は、上記の投射型表示装置におい
て発生するゴースト像を研究し、その原因を追究した結
果、以下に述べる要因がこのようなゴースト像を発生さ
せる主な原因であることを見いだした。 （１）従来例に記載した投射型表示装置の偏光ビームス
プリッタ２１のＳ偏光射出面を射出したＳ偏光であって
プリズム部材１１Ａへの入射光が、プリズム部材１１Ａ
の入射面１１ａにて一部反射作用を受けて逆行し、偏光
ビームスプリッタ２１に入射し、偏光分離部を透過して
投射レンズに入射してゴースト像として投射されてしま
う。 （２）偏光ビームスプリッタ２１にて偏光分離されたＳ
偏光が、Ｓ偏光射出面において一部反射されて逆行し、
偏光分離部を透過してゴースト像として投射されてしま
う。 （３）偏光ビームスプリッタ２１に入射し、偏光分離部
にて偏光分離されてここを透過したＰ偏光が、Ｐ偏光射
出面において一部反射されて逆行し、偏光分離部等で反
射されて進行し、投射レンズに入射してゴースト像とし
て投射されてしまう。
【００１１】上記のように、ゴースト像の原因は単一な
ものでなく、複数の要因が重なってゴースト像を形成し
ていたことが判明した。
【００１２】これら原因を取り除くために、まず、偏光
ビームスプリッタの両偏光射出面に反射防止膜を形成し
て反射光を低減することが考えられる。
【００１３】しかし、この方法によっても、ある程度反
射光を減らすことは可能であるが、反射光を完全になく
すことは不可能である。さらに、反射防止膜は、誘電体
多層膜によって形成されるが、直線偏光の状態の入射光
に対して、反射防止膜における透過光ならびに反射光
は、直線偏光をそのまま維持することはできず、いずれ
も例えばＰ（Ｓ）偏光入射の場合はＳ（Ｐ）偏光成分を
有するいわゆる楕円偏光光として透過あるいは反射され
てしまうという問題もある。
【００１４】例えば、上記項目（３）のＰ偏光の反射光
もＳ成分を含んだ楕円偏光として反射されてしまうため
に、逆行した光のうちＳ成分が投射レンズの方向に反射
されてどうしてもゴースト像として投射されてしまうの
である。
【００１５】また、上記項目（１）ならびに（２）の原
因に係るゴースト像に対しては、プリズム１１Ａの入射
面においては反射防止膜を、さらに偏光ビームスプリッ
タのＳ偏光射出面にも前述の反射防止膜を形成すること
が考えられるが、完全な反射防止が不可能なことは前述
のとおりである。しかも、これら反射防止膜は、各色光
用のライトバルブへの色分解とこのライトバルブからの
射出光の色合成とに使用されるダイクロイック膜の偏光
補償用膜としても使用されるがゆえに、高性能の反射防
止機能を有することができないという問題がある。つま
り、上記項目（１）、（２）は、上記項目（３）に比し
て深刻な問題点を有する。
【００１６】そこで、本発明は、投射型表示装置におい
て、偏光ビームスプリッタの射出面等で生じる意図しな
い反射光が投射レンズに入射してゴースト像の原因とな
ることを防止することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記原因によ
るゴースト像を投射させることを防止するがためになさ
れたものであって、以下の態様を有した投射型表示装置
である。
【００１８】本発明の投射型表示装置は、偏光ビームス
プリッタを経由した光源光を色分解合成光学系にて色分
解して各色光毎に配置されたライトバルブに入射させ、
各ライトバルブを射出した光を前記色分解合成光学系に
て合成して合成光を射出させ、前記合成光を前記偏光ビ
ームスプリッタにて検光して検光光を取り出し、前記検
光光を投射レンズにてスクリーン上に投射する投射型表
示装置において、前記偏光ビームスプリッタから前記色
分解合成光学系に射出する前記光源光についての当該偏
光ビームスプリッタの射出面の法線が、前記光源光の光
軸に対してゼロ度より大きい所定角度を有し、前記偏光
ビームスプリッタから前記色分解合成光学系に射出する
前記光源光についての当該色分解合成光学系の入射面
が、前記偏光ビームスプリッタの前記射出面と平行に配
置されることを特徴とする。
【００１９】上記投射型表示装置では、当該偏光ビーム
スプリッタの射出面の法線が、前記光源光の光軸に対し
てゼロ度より大きい所定角度を有し、前記色分解合成光
学系の入射面が、前記偏光ビームスプリッタの前記射出
面と平行に配置されるので、前記偏光ビームスプリッタ
の前記射出面と前記色分解合成光学系の入射面とで生じ
る意図しない反射光の光路を投射レンズに入射する変調
光から外すことができ、これにより、ゴースト像の形成
を防止できる。
【００２０】また、好ましい態様では、前記偏光ビーム
スプリッタが、複数の光学プリズム部材を含み、前記偏
光ビームスプリッタの前記射出面の法線と前記光源光の
光軸とのなす前記所定角度をθ、前記偏光ビームスプリ
ッタを構成する前記光学プリズム部材の屈折率をｎ、前
記投射レンズの前記ライトバルブ側の開口数をＮＡとし
た場合、次式 ｓｉｎ（２θ）＞２・ＮＡ／ｎ・（１−ＮＡ2)1/2 を満足することを特徴とする。
【００２１】また、好ましい態様では、前記偏光ビーム
スプリッタに入射する前記光源光の光軸が、当該偏光ビ
ームスプリッタの偏光分離部に対して４５度の入射角度
を有し、前記偏光ビームスプリッタが、２つの三角形状
プリズムを備え、一方の三角形状プリズムが、３つの頂
角のうちの１つの頂角が４５度、他の頂角が鈍角、残り
の頂角が鋭角であり、他方の両三角形状プリズムが、３
つの頂角のうちの１つの頂角が４５度であり、前記一方
の三角形状プリズムの４５度の頂角及び鋭角に挟まれた
面と、前記他方の三角形状プリズムの４５度の頂角を含
む面とは、前記４５度の頂角同士を合わせるとともに偏
光分離膜を介在させた状態で接着されている。
【００２２】また、好ましい態様では、前記偏光ビーム
スプリッタに入射する光源光の光軸が、当該偏光ビーム
スプリッタの偏光分離部に対して４５度以外の入射角度
αを有し、前記偏光ビームスプリッタが、２つの三角形
状プリズムを備え、一方の三角形状プリズムが、３つの
頂角のうちの１つの頂角がα、他の頂角が前記所定角度
をθとした場合に（α＋θ）であり、他方の三角形状プ
リズムが、３つの頂角のうちの１つの頂角がαであり、
前記一方の三角形状プリズムの頂角α及び頂角（α＋
θ）に挟まれた面と、前記他方の三角形状プリズムの頂
角αを含む面とは、前記αの頂角同士を合わせるととも
に偏光分離膜を介在させた状態で接着されている。
【００２３】また、本発明の投射型表示装置は、偏光ビ
ームスプリッタを経由した光源光を色分解合成光学系に
て色分解して各色光毎に配置されたライトバルブに入射
させ、各ライトバルブを射出した光を前記色分解合成光
学系にて合成して合成光を射出させ、前記合成光を前記
偏光ビームスプリッタにて検光して検光光を射出させ、
前記検光光を投射レンズにてスクリーン上に投射する投
射型表示装置において、前記光源光であって、かつ前記
偏光ビームスプリッタの射出面で反射される光であっ
て、かつ前記偏光ビームスプリッタの偏光分離部を経由
して前記偏光ビームスプリッタを射出して前記投射レン
ズに入射する光が、前記投射レンズの開口絞りが形成す
る開口部を通過しないことを特徴とする。
【００２４】また、本発明の投射型表示装置は、偏光ビ
ームスプリッタを経由した光源光を色分解合成光学系に
て色分解して各色光毎に配置されたライトバルブに入射
させ、各ライトバルブを射出した光を前記色分解合成光
学系にて合成して合成光を射出させ、前記合成光を前記
偏光ビームスプリッタにて検光して検光光を射出させ、
前記検光光を投射レンズにてスクリーン上に投射する投
射型表示装置において、前記光源光であって、かつ前記
偏光ビームスプリッタを射出した光であって、かつ前記
色分解合成光学系の入射面にて直接反射される光であっ
て、かつ前記偏光ビームスプリッタを経由して前記投射
レンズに入射する光が、前記投射レンズの開口絞りが形
成する開口部を通過しないことを特徴とする。
【００２５】また、前記光源光であって、かつ前記偏光
ビームスプリッタを射出した光であって、かつ前記色分
解合成光学系の入射面にて直接反射される光であって、
かつ前記偏光ビームスプリッタを経由して前記投射レン
ズに入射する光が、前記投射レンズの開口絞りが形成す
る開口部を通過しない構成としてもよい。
【００２６】また、本発明の投射型表示装置は、偏光ビ
ームスプリッタを経由した光源光を色分解合成光学系に
て色分解して各色光毎に配置されたライトバルブに入射
させ、各ライトバルブを射出した光を前記色分解合成光
学系にて合成して合成光を射出させ、前記合成光を前記
偏光ビームスプリッタにて検光して検光光を射出させ、
前記検光光を投射レンズにてスクリーン上に投射する投
射型表示装置において、前記光源光であって、かつ前記
偏光ビームスプリッタによって偏光分離された他方の偏
光であって、かつ前記偏光ビームスプリッタの射出面に
て反射され前記偏光ビームスプリッタの偏光分離部を経
由して前記偏光ビームスプリッタを射出して前記投射レ
ンズに入射する光が、前記投射レンズの開口絞りが形成
する開口部を通過しないことを特徴とする。
【００２７】また、本発明の投射型表示装置は、偏光ビ
ームスプリッタを経由した光源光を色分解合成光学系に
て色分解して各色光毎に配置されたライトバルブに入射
させ、各ライトバルブを射出した光を前記色分解合成光
学系にて合成して合成光を射出させ、前記合成光を前記
偏光ビームスプリッタにて検光して検光光を取り出し、
前記検光光を投射レンズにてスクリーン上に投射する投
射型表示装置において、前記偏光ビームスプリッタから
前記色分解合成光学系に射出する前記光源光についての
当該偏光ビームスプリッタの射出面の法線は、前記光源
光の光軸に対してゼロ度より大きい所定角度を有するこ
とを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に、第１実
施形態に係る投射型表示装置の構成を示す。この投射型
表示装置は、ランプ１０１ａと放物面からなる凹面鏡１
０１ｂとからなる光源１０１と、光源１０１が射出した
光源光から照明用のＳ偏光を分離する偏光分離部１０２
ｐを有する偏光ビームスプリッタ１０２と、複数の三角
プリズム部材１０３、１０４、１０５からなりＳ偏光を
各色毎に色分解する色分解合成光学系と、各プリズム部
材１０３、１０４、１０５から出射する各色のＳ偏光を
変調する反射型ライトバルブ１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０
６Ｂと、各反射型ライトバルブ１０６Ｒ、１０６Ｇ、１
０６Ｂで反射されて色分解合成光学系を逆行して色合成
された変調光を偏光ビームスプリッタ１０２を通過した
後にフルカラー像としてスクリーン上に投射する投影レ
ンズ１０７とを備える。
【００２９】図２は、図１の投射型表示装置に組み込む
偏光ビームスプリッタ１０２の構造を説明する図であ
る。本実施形態において使用する偏光ビームスプリッタ
１０２は、偏光分離光学系ならびに検光光学系として動
作し、同一形状の２個の三角プリズム部材１０２Ａ、１
０２Ｂを偏光分離１０２ｐを介して接合・固定したもの
である。本実施形態にて使用するプリズム部材１０２
Ａ、１０２Ｂは、両者が同一形状を有する点で従来と同
じであるが、各々の断面形状が鈍角三角形であり、いわ
ゆる鈍角三角形プリズムとなっている点で従来と異な
る。なお、偏光ビームスプリッタの４つの側面１０２Ａ
ａ、１０２Ａｂ、１０２Ｂａ、１０２Ｂｂには、それぞ
れ反射防止膜が形成されている。また、第１のプリズム
部材１０３の入射面１０３ａには、反射防止膜が形成さ
れており、面１０３ｂには、Ｂ光反射ダイクロイック膜
が形成されている。さらに、第２のプリズム部材１０４
の面１０４ｂと第３のプリズム部材１０５の面１０５ａ
との間には、Ｒ光反射ダイクロイック膜が形成されてお
り、プリズム部材１０４の面１０４ｃとプリズム部材１
０５の面１０５ｂとには、それぞれ反射防止膜が形成さ
れている。
【００３０】偏光ビームスプリッタ１０２を構成する両
プリズム部材１０２Ａ、１０２Ｂの具体的な断面形状
は、１つの頂角が鈍角（９０゜＋θ）で、他の頂角がち
ょうど４５゜で、残りの頂角が鋭角（４５゜−θ）とな
っている。つまり、図示の鈍角より９０度を除いた残り
の頂角が角度θと定義される。これら２つのプリズム部
材１０２Ａ、１０２Ｂのいずれか一方の鈍角と相対する
底面には、偏光分離部１０２ｐとなるべき偏光分離膜が
形成されており、この底面と他のプリズム部材の底面と
を、互いの４５度の頂角を合わせる様に接着させること
により、偏光ビームスプリッタ１０２を形成する。な
お、両プリズム部材１０２Ａ、１０２Ｂの光学的な屈折
率の値は同一であって値ｎを有している。
【００３１】図１に戻って、色分解合成光学系を構成す
る第１のプリズム部材１０３の入射面１０３ａは、偏光
ビームスプリッタ１０２のＳ偏光射出面１０２Ａｂに近
傍であって、かつ、射出面１０２Ａｂと平行になるよう
に配置されている。
【００３２】以下、図１及び図２に示す投射型表示装置
の動作について説明する。光源１０１から射出された略
平行光束の光源光は、偏光ビームスプリッタ１０２に入
射面１０２Ａａから入射し、偏光分離部１０２ｐを透過
して射出面１０２Ｂｂから廃棄されるＰ偏光と、この偏
光分離部１０２ｐによって反射されて射出面１０２Ａｂ
から射出され照明光として使用されるＳ偏光とに偏光分
離される。
【００３３】偏光ビームスプリッタ１０２の偏光分離部
１０２ｐによって反射され、偏光ビームスプリッタ１０
２の射出面１０２Ａｂを射出したＳ偏光は、３つのプリ
ズム部材１０３、１０４、１０５から構成される複合プ
リズムである色分解合成光学系に入射し、Ｒ光、Ｇ光並
びにＢ光に色分解される。
【００３４】具体的に説明すると、このプリズム部材１
０３の面１０３ａに形成した反射防止膜に入射した光
は、この反射防止膜を経てそのまま進行して面１０３ｂ
に形成されたＢ光反射ダイクロイック膜に入射し、この
Ｂ光反射ダイクロイック膜にて反射されるＢ光と、その
まま射出して進行するＲ光及びＧ光の混合光とに色分解
される。反射されたＢ光は、プリズム部材１０３中を進
行し、面１０３ａに再度入射するとともに全反射されて
進行し、反射防止膜が形成された面１０３ｃからＳ偏光
のＢ光として射出され、射出面１０３ｃ近傍に配置され
たＢ光用反射型ライトバルブ１０６Ｂに入射する。プリ
ズム部材１０３の面１０３ｂから射出されＲ光及びＧ光
の混合光は、面１０３ｂと空隙を介して配置されている
プリズム部材１０４の面１０４ａに入射する。このまま
進行した混合光は、プリズム部材１０４とプリズム部材
１０５との接合面であって、どちらか一方の面（１０４
ｂまたは１０５ａ）上に形成されたＲ光反射ダイクロイ
ック膜に入射し、このＲ光反射ダイクロイック膜によっ
て反射されるＲ光と、Ｒ光反射ダイクロイック膜を透過
進行して面１０５ａからプリズム部材１０５中に入射す
るＧ光とに色分解される。反射されたＲ光は、プリズム
部材１０４中を進行し、面１０４ａに再度入射するとと
もにここで全反射作用を受け進行し、反射防止膜が形成
された面１０４ｃから射出され、この面１０４ｃ近傍に
配置されたＲ光用反射型ライトバルブ１０６Ｒに入射す
る。プリズム部材１０５に入射したＧ光は、そのまま進
行して反射防止膜が形成された面１０５ｂから射出さ
れ、変換されたＰ偏光とともに、この面１０５ｂ近傍に
配置されたＧ光用反射型ライトバルブ１０６Ｇに入射す
る。
【００３５】各ライトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０
６Ｒにおいて、各色の画像信号によって選択された画素
に対応する部分に入射したＳ偏光は、Ｐ偏光に変換され
て反射・射出される。選択されなかった箇所に入射した
Ｓ偏光は、そのまま変化を受けることなくＳ偏光のまま
反射されて、ライトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０６
ＲからＰ偏光及びＳ偏光の混合光として射出される。
【００３６】これら各ライトバルブ１０６Ｂ、１０６
Ｇ、１０６Ｒから射出された光は、入射光軸を逆行し、
プリズム部材１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂからなる複
合プリズムによって色合成が達成され、第１のプリズム
部材１０３の面１０３ａから合成光として射出される。
【００３７】この合成光は、偏光ビームスプリッタ１０
２に射出面１０２Ａｂから再入射し、偏光分離部１０２
ｐによって目的とする変調光に相当するＰ偏光のみが透
過する。透過した変調光は、偏光ビームスプリッタ１０
２の面１０２Ｂａから射出されて投射レンズ１０７に入
射し、スクリーン上にフルカラー像が投射される。
【００３８】図３は、図２の偏光ビームスプリッタ１０
２における光源光等の光路を具体的に説明する図であ
る。
【００３９】この偏光ビームスプリッタ１０２は、上記
のような特有の形状を有しているため、射出面１０２Ａ
ｂ等からの反射光をゴースト像としてスクリーン上に投
射してしまうことをなくすことができる。これを以下に
説明する。
【００４０】図３において、偏光ビームスプリッタ１０
２に光源側から光軸Ｏに沿って入射する光線ｉを考え
る。この偏光ビームスプリッタ１０２では、入射面１０
２Ａａが光源光の光軸Ｏに対して垂直に配置されてお
り、偏光分離部１０２ｐが光軸Ｏに対して４５゜傾斜し
て配置されている。ただし、射出面１０２Ａｂは、光軸
Ｏに対して垂直でなく、射出面１０２Ａｂに対してゼロ
度よりも大きな入射角度θを有する（光軸Ｏと射出面１
０２Ａｂの法線の方向とがゼロ度以上の角度を有す
る）。つまり、偏光分離部１０２ｐによって偏光分離さ
れたＳ偏光の光線ｉは、射出面１０２Ａｂに対して垂直
でなく、角度θを有して入射することとなる。この結
果、光線ｉは、射出面１０２Ａｂで角度２θを有して一
部反射され、射出面１０２Ｂａに入射角２θを有して入
射し、この射出面１０２Ｂａから角度ψを有して射出さ
れる。
【００４１】なお、射出面１０２Ａｂには、反射防止膜
が形成されるが、この反射防止膜は、ライトバルブ１０
６Ｂ、１０６Ｒ、１０６Ｇを直線偏光にて照明するよう
に偏光補償膜としての機能を併せ持たせる必要から、高
性能の反射防止膜とすることができず、射出面１０２Ａ
ｂで反射された光線ｉの一部は、僅かに楕円偏光となっ
てＰ偏光成分を含むことになる。すなわち、偏光ビーム
スプリッタ１０２の偏光分離部１０２ｐで反射されたＳ
偏光は、Ｂ光成分では、偏光ビームスプリッタ１０２の
射出面１０２Ａｂの反射防止膜の透過、プリズム部材１
０３の入射面１０３ａの反射防止膜の透過、面１０３ｂ
でのＢ光反射ダイクロイック膜による反射、面１０３ａ
での全反射、ならびに面１０３ｃの反射防止膜の透過等
の、複数の誘電体膜による相互作用を受け、各膜によっ
て入射光の偏光状態が変化する。これらの各誘電体膜
は、結果としてライトバルブ１０６Ｂに入射する際に直
線偏光となるように、さらに、直線偏光がライトバルブ
１０６Ｂで反射されて逆行して偏光ビームスプリッタ１
０２の偏光分離部１０２ｐに対して検光に最適な方向の
直線偏光となって入射するように、反射並びに透過の各
作用において偏光状態が設計されている。このため、偏
光ビームプリッタ１０２の射出面１０２Ａｂに形成され
た反射防止膜を高性能として高透過率とすることには限
界があり、一部反射逆行してしまうのである。さらに、
各誘電体膜における透過、反射光の偏光状態は直線偏光
とならずに楕円偏光となってしまうのである。
【００４２】ここで、光線ｉの一部が射出面１０２Ｂａ
から出射する角度ψについて考察する。上記のプリズム
部材１０２Ａ、１０２Ｂの屈折率ｎと角度θと角度ψと
の間にはスネルの法則より次式（１）が成立する。
【００４３】 ｓｉｎ（ψ）＝ｎ・ｓｉｎ（２θ） …（１） 次に、射出面１０２Ｂａ近傍に配置される投射レンズ１
０７（図１参照）について考える。
【００４４】図４は、投射レンズ１０７への光の入射を
説明する図である。投射レンズ１０７は、レンズ内に開
口絞り（図示を省略）を有し、その前側（偏光ビームス
プリッタ１０２側、言い換えるとライトバルブ１０６Ｇ
側）に関して、上記開口絞りによって決定される所定の
開口数ＮＡを有する。つまり、ライトバルブ１０６Ｇ上
の一点から開口数ＮＡに対する広がり角を有する光束の
みが上記開口絞りを通過してスクリーン上に投射される
ことになる。
【００４５】投射レンズ１０７は、その前側で、開口絞
りによって定義される主光線がテレセントリックな特性
を有するように作製される。つまり、投射レンズ１０７
の開口絞りの中心を通る光線（主光線）に対して、この
光線が偏光ビームスプリッタ１０２やライトバルブ１０
６Ｇ等を通過する際に光軸ＡＸに対して平行となるよう
に設定してある。具体的には、投射レンズ１０７の開口
絞りの位置が、投射レンズ１０７の開口絞りより前側に
構成される前群レンズの焦点位置になるようなレンズ配
置となっている。このようなテレセントリックな特性を
持たせることにより、偏光ビームスプリッタ１０２等へ
の光線の入射角度による特性変化を最小限にすることが
できる。
【００４６】すなわち、ライトバルブ１０６Ｇの特定点
より光軸ＡＸに対して平行に進行して投射レンズ１０７
に入射する主光線Ｉに対して広がり角θ0以内の光線
が、すべて投射レンズ１０７に入射して、その開口絞り
を透過してスクリーン上に投射できるようになっている
とすると、次式（２）によって、投射レンズ１０７の開
口数ＮＡが定義される。
【００４７】ＮＡ＝ｓｉｎ（θ0） …（２） 言い換えると、図４において±θ0よりも外側に広がる
光は、開口絞りにけられて投射レンズ１０７を透過する
ことができない。
【００４８】投射レンズ１０７の開口数ＮＡは、ライト
バルブ１０６Ｇから出射する変調光の特性を考慮して設
定される。つまり、ライトバルブ１０６Ｇを照明する光
源光（Ｓ偏光のＧ光）の広がり角が約θ0であるとすれ
ば、ライトバルブ１０６Ｇから取り出される変調光の有
効な広がり角も約θ0となるので、投射レンズ１０７の
開口数ＮＡは、この広がり角θ0に相当する値に設定さ
れることになる。
【００４９】図３に戻って、光源光である光線ｉについ
て考えてみると、光軸Ｏに平行に入射した光線ｉが、偏
光ビームスプリッタ１０２の射出面１０２Ａｂで反射さ
れてゴースト光として射出面１０２Ｂａから投射レンズ
１０７側に射出する際には、その射出角がψになる。つ
まり、光線ｉに起因するゴースト光は、光軸ＡＸに対し
て角度ψを有して投射レンズ１０７に入射する。すなわ
ち、光線ｉによるゴースト光は、ライトバルブ１０６Ｇ
より光軸ＡＸに対して角度ψを有して射出される光線と
みなすことができる。
【００５０】ここで、光源１０１からの光源光が約±θ
0の広がり角を有して偏光ビームスプリッタ１０２の入
射面１０２Ａａに入射することを考慮すると、偏光ビー
ムスプリッタ１０２の射出面１０２Ｂａから出射するゴ
ースト光は、光軸ＡＸと角度ψを有して進行する光線を
中心として角度範囲±θ0内にある光線として投射レン
ズ１０７に入射する。
【００５１】図５は、かかるゴースト光の光路を説明す
る図である。光源１０１からの光源光がライトバルブ１
０６Ｇを照明してここから変調光して射出される場合、
射出面１０２Ａｂを透過した光線ｉに対応し光軸ＡＸに
平行な中心光ｉｍとこれに対して角度範囲±θ0内にあ
る光線とが投射レンズ１０７に入射して投射像を形成す
る。また、光源１０１からの光源光が偏光ビームスプリ
ッタ１０２の射出面１０２Ａｂで反射されて射出面１０
２Ａｂからゴースト光して射出される場合、射出面１０
２Ａｂで反射された光線ｉに対応し光軸ＡＸに対してψ
の傾きを有する中心光ｉｇとこれに対して角度範囲±θ
0内にある光線とが投射レンズ１０７側に射出される
が、これをゴースト光としてカットする必要がある。
【００５２】図４の説明で触れたように、投射レンズ１
０７は、光軸ＡＸに平行な主光線Ｉに対して±θ0の角
度の範囲内にある光線のみを透過・投射するように設計
されていることから、光軸ＡＸに対して傾きψを有する
中心光ｉｇを中心として角度範囲±θ0内にあるゴース
ト光を投射レンズ１０７中の開口絞りによってカットす
るための条件は、以下のようなものとなる。すなわち、
ゴーストの中心光ｉｇの傾き角ψが２θ0より大であれ
ばよく、次式（３）が満足されれば、ゴースト光が投射
レンズ１０７によってスクリーン上に投射されることを
防止できる。
【００５３】ψ＞２θ0 …（３） この（３）式の正弦をとると、 ｓｉｎ（ψ）＞ｓｉｎ（２θ0) …（４） となる。上式（４）の右辺を変形し、さらに上式
（１）、（２）を代入すると、 ｎ・ｓｉｎ（２θ）＞２・ＮＡ・（１−ＮＡ2)1/2 となる。すなわち、 ｓｉｎ（２θ）＞２・ＮＡ／ｎ・（１−ＮＡ2)1/2 …（５） が成立する。
【００５４】この条件を満たすように、偏光ビームスプ
リッタ１０２の形状、光学的屈折率を設定し、投射レン
ズ１０７のＮＡを設定すれば、偏光ビームスプリッタ１
０２によって偏光分離されたＳ偏光であって、偏光ビー
ムスプリッタ１０２の射出面１０２Ａｂによって反射さ
れて逆行することによって発生するゴースト像が投射レ
ンズ１０７によってスクリーン上に投射されるとを防止
できるのである。以上、Ｇ光について説明したが、Ｂ光
及びＲ光についても同様の条件が成り立ち、式（５）条
件を満たすように、偏光ビームスプリッタ１０２及び投
射レンズ１０７を作製すれば、Ｂ光及びＲ光に関するゴ
ースト像が投射レンズ１０７によってスクリーン上に投
射されるとを防止できる。
【００５５】なお、以上の説明は、偏光ビームスプリッ
タ１０２へ入射した光源光のうち偏光分離部１０２ｐに
よって反射されたＳ偏光であって、射出面１０２Ａｂに
おける反射光がもたらすゴースト像の防止に関するもの
であったが、本実施形態の投射型表示装置は、他の反射
光に起因するゴースト像の防止にも効果的である。つま
り、偏光分離部１０２ｐで反射されたＳ偏光であって、
射出面１０２Ａｂを透過してプリズム部材１０３の面１
０３ａで反射された光がもたらすゴースト像や、偏光分
離部１０２ｐを透過したＰ偏光であって、射出面１０２
Ａｂで反射された光がもたらすゴースト像も、上記と同
様に防止できる。
【００５６】図６は、プリズム部材１０３の面１０３ａ
での反射光と、偏光ビームスプリッタ１０２の射出面１
０２Ｂｂでの反射光とを説明する図である。偏光ビーム
スプリッタ１０２の偏光分離部１０２ｐで反射されたＳ
偏光であって、射出面１０２Ａｂを透過してプリズム部
材１０３の面１０３ａで反射されるとともに射出面１０
２Ａｂ、１０２Ｂａを透過する光ｉ1は、偏光ビームス
プリッタ１０２の有する形状と、プリズム部材１０３の
入射面１０３ａと偏光ビームスプリッタ１０２の射出面
１０２Ａｂ面とが互いに平行に配置されていることとに
よって、図３の場合と同様に、偏光ビームスプリッタ１
０２の射出面１０２Ｂａから角度ψで射出することが容
易に理解できる。
【００５７】なお、既に説明したように、面１０３ａに
は、反射防止膜が形成されるが、この反射防止膜は、ラ
イトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｒ、１０６Ｇを直線偏光に
て照明するように偏光補償膜としての機能を持たせる必
要から、高性能の反射防止膜とすることができず、射出
面１０３ａで反射された光線ｉは、僅かに楕円偏光とな
ってＰ偏光成分を含むことになる。
【００５８】また、偏光ビームスプリッタ１０２の偏光
分離部１０２ｐを透過したＰ偏光であって、射出面１０
２Ｂｂによって反射されるとともに偏光分離部１０２ｐ
で反射されて射出面１０２Ｂａに入射する光ｉ2も、図
３の場合と同様に、偏光ビームスプリッタ１０２の射出
面１０２Ｂａから角度ψで射出する。
【００５９】すなわち、偏光ビームスプリッタ１０２、
投射レンズ１０７等の製作にあたって上記の（５）式を
満足させることにより、両光ｉ1、ｉ2についても同様に
ゴースト像を投射レンズ１０７にて投射させることがな
くなる。
【００６０】以上の説明は、投射レンズ１０７が前方向
に（ライトバルブ１０６Ｇ側）にテレセントリックに設
計されている、すなわち投射レンズ１０７を通過する主
光線Ｉが、偏光ビームスプリッタ１０２、色分解合成光
学系１０３、１０４、１０５、並びにライトバルブ１０
６Ｇが配置されている個所において光軸ＡＸに平行であ
るとしての議論であった。しかしながら、投射レンズ１
０７の主光線が光軸ＡＸに対して平行でない非テレセン
トリックな設計である場合には、光軸ＡＸに平行に入射
する光線に対してではなく、光軸に対して所定の傾きを
有する主光線に対してのゴースト光の傾きに関する説明
が必要となる。つまり、主光線と光軸ＡＸとの傾き角の
分だけ、図５におけるψが大となり、その結果、式
（５）におけるテレセントリックな設計の場合と比較す
るとθをより大とする必要がある。
【００６１】以上説明の投射型表示装置は、光源光を偏
光ビームスプリッタ１０２にて偏光分離し、そのうち偏
光分離部１０２ｐにて反射したＳ偏光を色分解合成光学
系に入射する構成としたものであった。他の構成とし
て、偏光ビームスプリッタ１０２を透過したＰ偏光を色
分解合成光学１０３、１０４、１０５系に入射させるこ
とも可能である。図１５は、このような構成の投射型表
示装置の構成図である。図１５の投射型表示装置は、図
１のものと比べて、光源１０１と投射レンズ１０７の配
置が入れ替えられている。すなわち、偏光ビームスプリ
ッタ１０２の面１０２Ｂａに対向して光源１０１を配置
するとともに面１０２Ａａに対向して投射レンズ１０７
を配置する。他の構成部材は、図１と同様である。図１
５の投射型表示装置においても、図１の投射型表示装置
と同様に、偏光ビームスプリッタ１０２形状等を利用し
てゴースト除去が可能となる。
【００６２】すなわち、上記のような構成とした場合、
変調光がＳ偏光となるために、偏光ビームスプリッタ１
０２の面１０２Ａaから射出される変調光を投射レンズ
１０７でスクリーン上に投射する配置構成とすればよ
く、投射防止すべきゴースト像の原因となる光は、光源
光であって偏光ビームスプリッタ１０２に入射して透過
するＰ偏光の一部が偏光ビームスプリッタ１０２の射出
面１０２Ａｂにて反射された光、上記Ｐ偏光であって偏
光ビームスプリッタ１０２の射出後に対向するプリズム
部材１０３の面１０３ａにて一部反射されて再度偏光ビ
ームスプリッタ１０２に入射された光、並びに、偏光ビ
ームスプリッタ１０２の偏光分離部１０２ｐで反射され
たＳ偏光であって、射出面１０２Ｂｂにて反射されて逆
行する光である。このような構成の投射型表示装置にお
いても、上記の式（５）を満たす構造とすれば、上記の
原因光によるゴースト像を投射することがなくなる。
【００６３】上記のようなP偏光を色分解合成光学系に
使用する構成の投射型表示装置においては、図１５に示
すように、投射する変調光（検光光）はS偏光となり、
この光は偏光ビームスプリッタ１０２の偏光分離部１０
２ｐを反射することになる。偏光ビームスプリッタ１０
２は、プリズム１０２Aとプリズム１０２Bとを偏光分離
部１０２ｐを挟み込んで接合して形成される。偏光分離
部１０２ｐを構成する誘電体多層膜は、図１５のプリズ
ム１０２Aの斜面上に真空蒸着等の物理蒸着の手法によ
って形成される。そして、プリズム１０２Bの斜面と接
着剤にて固着させる。このようにすることにより、投射
変調光が接着剤層を経由することなく、直接誘電体多層
膜にて反射されて、プリズム１０２A中を進行し、面１
０２Ａａから射出され投射レンズ１０７に入射する。
【００６４】図１のようなＰ偏光を投射する構成によれ
ば、投射するＰ偏光は、偏光ビームスプリッタ１０２を
透過することになる。このため、Ｐ偏光は偏光分離部１
０２ｐの接着剤層を透過するので、接着剤層を均一に接
着形成させることが好ましい。接着剤層が不均一な場合
は、投射像にその影響が出る場合がある。
【００６５】ここで、具体的な実施例について簡単に説
明する。投射レンズ１０７は、テレセントリックな設計
であり、そのＦ値をＦ／３．５とした。偏光ビームスプ
リッタ１０２の両プリズム部材１０２Ａ、１０２Ｂの屈
折率ｎが１．８であるとすると、ＮＡ＝１／（２Ｆ）と
定義されることより、式（５）に代入してθ＞４．５２
（度）が導かれる。すなわち、投射レンズ１０７がテレ
セントリックな構成となっている場合には、射出面１０
２Ａｂが入射面１０２Ａａに直交する面対して上記の
４．５２度以上の角度θ（例えば、５゜）を有する偏光
ビームスプリッタ１０２とする。 （第２実施形態）図７は、第２実施形態に係る投射型表
示装置の構造を示す。第２実施形態の装置は、第１実施
形態の装置を変形したものであり、図７において、第１
実施形態の装置と同じ部材については同一の符号を付し
て重複説明を省略する。この装置は、第１実施形態の装
置と比較すると、偏光ビームスプリッタ１０２に対応す
る偏光ビームスプリッタ２０２の形状が変更されてお
り、さらに、光源光を単一直線偏光に変換する偏光装置
１０８を光源１０１と偏光ビームスプリッタ２０２の間
に配置した点で異なっている。
【００６６】光源１０１を射出した略平行光束の光源光
は、偏光装置１０８に入射して、ランダム偏光からＳ偏
光に変換される。偏光装置１０８は、例えば、複数のレ
ンズを平面的に配置した第１レンズ板と、この第１レン
ズ板を構成する各レンズの焦点位置に各レンズにそれぞ
れ対応して配置された第２レンズ板と、第２レンズ板の
射出面に平面的に配置された複数の偏光ビームスプリッ
タからなる偏光ビームスプリッタアレイと、第２レンズ
板を構成するレンズの境界部分に対向して配置された所
定の偏光ビームスプリッタの射出面に配置される１／２
波長位相板とからなるものとしている。この偏光装置１
０８において、第２レンズ板を構成するレンズに対向し
て配置された偏光ビームスプリッタに入射した光源光の
うちＰ偏光は、偏光分離部を透過して直進し、残りのＳ
偏光は、その偏光分離部で反射されて隣接する偏光ビー
ムスプリッタ（第２レンズ板を構成するレンズの境界部
分に対向して配置されるもの）に入射し、ここでも反射
されてＳ偏光と同一方向に射出する。ここで、Ｐ偏光が
射出する偏光ビームスプリッタの射出面には、１／２波
長位相板が配置されているので、当該Ｐ偏光がＳ偏光に
変換されて出射する。結果的に、偏光装置１０８に入射
した光源光はほとんどＳ偏光に変換されて偏光装置１０
８から照明光として射出される。
【００６７】偏光変換装置１０８を射出した照明光であ
るＳ偏光は、偏光ビームスプリッタ２０２に入射する。
偏光ビームスプリッタ２０２は、第１実施形態の偏光ビ
ームスプリッタ１０２を構成する鈍角三角形のプリズム
部材１０２Ａと、直角二等辺三角形のプリズム部材２０
２Ｂとからなり、一方のプリズムの底面に形成された偏
光分離膜（偏光分離部１０２ｐ）と他方のプリズムの底
面とを接着剤にて接着固着させることにより形成したも
のである。このような構造とした結果、偏光分離部１０
２ｐを透過したＰ偏光が射出される射出面２０２Ｂｂ
は、入射面１０２Ａａに入射する光源光の光軸と垂直に
なり、入射面１０２Ａａと平行になる。
【００６８】前述のように、照明光は、偏光変換装置１
０８によって偏光ビームスプリッタ２０２への入射前に
ほぼＳ偏光に変換されているため、偏光分離部１０２ｐ
に入射した光源光は、大部分が偏光分離部１０２ｐで反
射されて進行するのに対し、偏光分離部１０２ｐを透過
するものはほんの一部である。つまり、偏光分離部１０
２ｐを通過して入射面２０２Ｂｂに達する光は、偏光分
離部１０２ｐを構成する偏光分離膜の透過特性による透
過分と、偏光変換装置１０８によって変換されされなか
ったＰ成分とになるが、その光量は、第１実施形態の場
合のように偏光分離部１０２ｐを光源光の半分が透過す
る場合と比較すると極めて少量である。したがって、偏
光分離部１０２ｐを通過する光が投射レンズ１０７に入
射する可能性は際めて少なく、ゴースト光の発生を効果
的に抑制できる。
【００６９】さらに、射出面２０２Ｂｂには、反射防止
膜を形成することができる。このような反射防止膜を設
けることにより、この射出面２０２Ｂｂによる反射光量
は、ほぼ無視できる量となり、この反射光がゴースト像
の原因となることを考慮する必要がなくなる。
【００７０】偏光分離部１０２ｐで反射された照明光に
ついては、第１実施形態の場合と比較すると、偏光変換
装置１０８によってＰ偏光がＳ偏光に変換されているた
め、その光量が多い。つまり、照明光量の増加分だけ、
偏光ビームスプリッタ２０２の射出面１０２Ａａと、空
隙を介してこの１０２Ａａに平行に配置されるプリズム
１０３の面１０３ａとにおける意図しない反射光につい
ても、同様に光量が増加することになる。
【００７１】両面１０２Ａｂ、１０３ａには、それぞれ
反射防止膜が形成されるが、記述のように、両膜とも、
ライトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｒ、１０６Ｇを直線偏光
にて照明するように偏光補償膜としての機能を持たせる
必要から、高性能の反射防止膜とすることができない。
これは、射出面２０２Ｂｂに形成する反射防止膜が偏光
補償膜の機能を必要としないために反射防止機能だけを
考慮した高性能の反射防止膜とすることができるのと異
なっている。
【００７２】図８は、両面１０２Ａａ、１０３ａからの
反射光の光路を説明する図である。第１実施形態の場合
と同様に、偏光ビームスプリッタ２０２の偏光分離部１
０２ｐで反射されたＳ偏光であって、射出面１０２Ａｂ
で反射される光ｉ0は、偏光ビームスプリッタ２０２の
有する形状によって、偏光ビームスプリッタ２０２の射
出面２０２Ｂａから角度ψで射出する。また、偏光ビー
ムスプリッタ２０２の偏光分離部１０２ｐで反射された
Ｓ偏光であって、射出面１０２Ａｂを透過してプリズム
部材１０３の面１０３ａで反射されるとともに射出面１
０２Ａｂを逆方向に通過する光ｉ1は、偏光ビームスプ
リッタ２０２の有する形状等によって、偏光ビームスプ
リッタ２０２の射出面２０２Ｂａから角度ψで射出す
る。
【００７３】これらの２光線ｉ0、ｉ1に基づくゴースト
像の発生は、第１実施形態で説明したように、開口数
（ＮＡ）を有する投射レンズ１０７の開口絞りによって
不要光をカットすることにより防止できる。 （第３実施形態）図９は、第３実施形態に係る投射型表
示装置の構成を示す。第３実施形態の装置は、第１実施
形態の装置を変形したものであり、図９において、第１
実施形態の装置と同じ部材については同一の符号を付し
て重複説明を省略する。この装置は、第１実施形態の装
置と比較すると、偏光ビームスプリッタ１０２に相当す
る偏光ビームスプリッタ３０２の形状が変更されてお
り、これに対応して、光源１０１の配置を変更してい
る。
【００７４】光源１０１から射出された略平行光束の光
源光は、偏光ビームスプリッタ３０２中に入射面３０２
Ａａから垂直入射し、偏光分離部３０２ｐに４５度でな
いα度の入射角度で入射する。偏光分離部３０２ｐに入
射した光源光は、偏光分離部３０２ｐを透過して射出面
３０２Ｂａから廃棄されるＰ偏光と、偏光分離部３０２
ｐによって反射されて光軸に対して法線のなす角度がゼ
ロ度でないθ度をなす射出面３０２Ａｂから射出される
Ｓ偏光とに偏光分離される。なお、射出面３０２Ａｂか
ら射出されるＳ偏光は照明光として使用される。
【００７５】ここで、図１０を参照して、偏光ビームス
プリッタ３０２の構造について説明する。本実施形態に
て使用する偏光ビームスプリッタ３０２は、一対の同一
形状のプリズム部材３０２Ａ、３０２Ｂを接合したもの
である。両プリズム部材３０２Ａ、３０２Ｂは、これを
構成する光学ガラスの屈折率がｎであるとする。各プリ
ズム部材３０２Ａ、３０２Ｂの断面の三角形（それぞれ
を三角形ＡＢＣと三角形ＡＤＣとして図示する）は、∠
ＢＡＣと∠ＤＡＣとを角度α（図示の具体例では５０度
となっている）とし、∠ＢＣＡと∠ＡＣＤとを角度（α
＋θ）とした形状となっている。なお、頂点Ｂ、Ｄを含
む頂角部は、同図に示すようにカットされているが、こ
れは、この頂角部が光学的に不要であるがためにそうし
てあるのであって、ここでは説明の便宜のため頂角部を
カットしていない三角形状として説明する。
【００７６】偏光ビームスプリッタ３０２の作製に際し
ては、図示のように、両プリズム部材３０２Ａ、３０２
Ｂを一対の頂角αに挟まれた同一の底面同士で接着する
のであるが、その一方の底面には前もって偏光分離膜を
真空蒸着にて形成しておき、その偏光分離部３０２ｐの
面と他の底面とを接着剤にて接着して一体化させる。
【００７７】つまり、偏光ビームスプリッタの断面形状
は偏光分離部３０２ｐを基準とした鏡面対称の関係にあ
る。図に示す点Ｂ’と点Ｄ’とは、頂点Ｃから辺ＡＤに
平行に引いた線の辺ＡＢとの交点と、頂点Ａから辺ＡＢ
に平行に引いた線の辺ＡＤとの交点とをそれぞれ示す。
こうして得られる四辺形ＡＢ’ＣＤ’は、平行四辺形と
なり、上記の頂角∠ＢＣＡと∠ＡＣＤとが角度（α＋
θ）になる意味が理解できる。
【００７８】光源１０１からの照明光は、偏光ビームス
プリッタ３０２の入射面３０２Ａａに垂直入射するた
め、偏光分離部３０２ｐに入射角度として角度αにて入
射する。偏光分離部３０２ｐにて角度αで反射されたＳ
偏光は、反射の法則にしたがって進行し、プリズム部材
３０２Ａの射出面３０２Ａｂ面に対してθの入射角にて
入射し、一部反射されるが、大部分は透過する。偏光分
離部３０２ｐを透過したＰ偏光は、プリズム部材３０２
Ｂ中を進行し、射出面３０２Ｂｂに入射角θにて入射す
る。
【００７９】図９に戻って、偏光ビームスプリッタ３０
２の偏光分離部３０２ｐによって反射されて射出面３０
２Ａｂから射出したＳ偏光は、３つの三角プリズム部材
１０３、１０４、１０５からなる複合プリズムである色
分解合成光学系に入射し、Ｒ光、Ｇ光ならびにＢ光に色
分解される。なお、偏光ビームスプリッタ３０２の４つ
の側面にはそれぞれ反射防止膜が形成されている。
【００８０】プリズム部材１０３、１０４、１０５の面
１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｂから出射した各色光は、
ライトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０６Ｒにおいて変
調されて反射・射出される。これら各ライトバルブ１０
６Ｂ、１０６Ｇ、１０６Ｒから射出された各色光は、入
射光軸を逆行し、プリズム部材１０５、１０４，１０３
によって色合成が達成され、プリズム部材１０３の面１
０３ａから合成光として射出される。
【００８１】面１０３ａから射出された合成光は、偏光
ビームスプリッタ３０２に３０２Ａｂ面から入射し、偏
光分離部３０２ｐに入射して変調光であるＰ偏光のみが
ここを透過する。射出面３０２Ｂｂから出射した変調光
は、投射レンズ１０７に入射してフルカラー像としてス
クリーン上に投射される。
【００８２】ところで、第１実施形態の欄で説明したよ
うに、偏光ビームプリッタ３０２の射出面３０２Ａａや
プリズム部材１０３の面１０３ａに形成された反射防止
膜を高透過率にするには一定の限界があり、射出面３０
２Ａａで照明用のＳ偏光が一部楕円偏光に変換されて反
射逆行してしまう。また、光源光のうち、偏光ビームス
プリッタ３０２の偏光分離部３０２ｐを透過した廃棄す
べきＰ偏光も、射出面３０２Ｂｂに形成された反射防止
膜にて一部反射されて、楕円偏光となって逆進してしま
うのである。
【００８３】本実施例の投射型表示装置においては、光
源光の偏光分離用ならびに検光光学系としての偏光ビー
ムスプリッタ３０２が図２に示すような形状を有してい
るため、上記のような意図しない反射光をゴースト像と
して投射してしまうことがない。これを以下に説明す
る。
【００８４】図１１は、図１０に示した偏光ビームスプ
リッタ３０２における意図しない反射光の光路を示す。
偏光ビームスプリッタ３０２に光源側から光軸に沿って
３０２Ａａ面に垂直入射し、偏光分離部３０２ｐにて反
射されプリズム３０２Ａを通過し、面３０２Ａｂにて反
射される光線ｉ5を考える。入射面３０２Ａａに垂直に
入射し、偏光分離膜３０２ｐに入射角α度で入射し、反
射されたＳ偏光は面３０２Ａｂには入射角θにて入射す
るために、この入射光に対して角度２θを有して反射さ
れる。この意図しない反射光の一部は、偏光分離部３０
２ｐを透過してプリズム部材３０２Ｂに入射し、プリズ
ム部材３０２Ｂの射出面３０２Ｂａには、入射角２θを
有して入射し、角度ψを有して空気中に射出される。こ
の角度ψは、第１実施形態の欄で説明した式（１）の関
係を満たす。
【００８５】つまり、偏光ビームスプリッタ３０２の形
状及び屈折率に応じて、第１実施形態の欄で説明した式
（５）の条件を満たすように、投射レンズ１０７が前方
向にテレセントリックなものとしてそのＮＡを設定すれ
ば、光源１０１からの光源光であって偏光ビームスプリ
ッタ３０２によって偏光分離されたＳ偏光が射出面３０
２Ａｂで反射されて逆行することによって発生するゴー
スト光が投射レンズ１０７によってスクリーンに投射さ
れることを防止できる。
【００８６】図１２は、プリズム部材１０３の面１０３
ａでの意図しない反射光と、偏光ビームスプリッタ３０
２の射出面３０２Ｂｂでの意図しない反射光とを説明す
る図である。偏光ビームスプリッタ３０２の偏光分離部
３０２ｐで反射されたＳ偏光であって、射出面３０２Ａ
ｂを透過してプリズム部材１０３の面１０３ａで反射さ
れるとともに射出面３０２Ａｂ、３０２Ｂａを透過する
光ｉ6は、偏光ビームスプリッタ３０２の有する形状
と、プリズム部材１０３の入射面１０３ａと偏光ビーム
スプリッタ３０２の射出面３０２Ａｂ面とが互いに平行
に配置されていることとによって、図１１の場合と同様
に、偏光ビームスプリッタ３０２の射出面３０２Ｂａか
ら角度ψで射出する。また、偏光ビームスプリッタ３０
２の偏光分離部３０２ｐを透過したＰ偏光であって、射
出面３０２Ｂｂによって反射されたるとともに偏光分離
部３０２ｐで反射され射出面３０２Ｂａに入射する光ｉ
7も、図１１の場合と同様に、偏光ビームスプリッタ３
０２の射出面３０２Ｂａから角度ψで射出する。すなわ
ち、偏光ビームスプリッタ３０２、投射レンズ１０７等
の製作にあたって上記の（５）式を満足させることによ
り、両光ｉ６、ｉ７についても同様にゴースト像を投射
レンズ１０７にて投射させることがなくなる。
【００８７】以上では、投射レンズ１０７が前方向（偏
光ビームスプリッタ３０２の方向）にテレセントリック
に設計されていると仮定しているが、主光線が光軸に対
して一定の広がり角を有する場合、その広がり角に応じ
て投射レンズ１０７のＮＡを設定する。
【００８８】また、以上の投射型表示装置は、光源光を
偏光ビームスプリッタ３０２にて偏光分離したＳ偏光を
色分解合成光学系に入射させるものであっが、偏光ビー
ムスプリッタ３０２を透過したＰ偏光を色分解合成光学
系に入射させる投射型表示装置とすることもでき、この
場も同様の条件でゴースト光の発生を回避できる。
【００８９】この際には、図７において、光源１０１と
投射レンズ１０７の配置を逆にした構成とする。具体的
には、光源１０１を偏光ビームスプリッタ３０２の面３
０２Ｂａに対向するように配置し、光源１０１からの光
源光を面３０２Ｂａから入射させる。偏光分離部１０２
ｐに入射した光であってここを透過したＰ偏光は、面３
０２Ａｂを射出し、プリズム部材１０３に入射面１０３
ａから入射する。プリズム部材１０３、１０４、１０５
を経て各ライトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｒ、１０６Ｇに
て変調された光はＳ偏光となるため、合成光のうち偏光
ビームスプリッタ３０２の偏光分離部３０２ｐで反射さ
れて面３０２Ａａから射出するので、面３０２Ａａに対
向する位置に投射レンズ１０７を配置する構成とすれば
よい。
【００９０】投射を防止すべきゴースト像に係る光は、
光源光であって偏光ビームスプリッタ３０２に入射して
透過したＰ偏光であって偏光ビームスプリッタ３０２の
面３０２Ａｂにて反射された光に起因するものと、上記
Ｐ偏光であって、偏光ビームスプリッタ３０２の射出後
にプリズム部材１０３の入射面１０３ａにて反射され、
再度偏光ビームスプリッタ３０２に入射された光に起因
するものと、偏光ビームスプリッタ３０２の偏光分離部
３０２ｐで反射されて廃棄されるべきたＳ偏光であって
射出面３０２Ｂａにて反射されて逆行することによる光
に起因するものとになることは上記の場合と同様であ
り、投射レンズ１０７、偏光ビームスプリッタ３０２等
を上記の式（５）を満たす構成とすれば、上記のような
意図しない反射光によるゴースト像の投射を回避するこ
とができる。
【００９１】上記のようなP偏光を色分解合成光学系に
使用する構成の投射型表示装置においては、図１５に示
す実施形態の説明で述べたのと同様の効果がある。すな
わち、このような構成の場合、投射する変調光（検光
光）はS偏光となり、この光は偏光ビームスプリッタ１
０２の偏光分離部１０２ｐを反射することになる。した
がって、投射変調光が接着剤層（偏光ビームスプリッタ
を構成する２つのプリズムを接合するための接着剤の
層）を経由することなく、直接誘電体多層膜（偏光ビー
ムスプリッタの偏光分離部を形成する層）にて反射され
て投射レンズに入射する。したがって、接着剤層が不均
一であっても、その影響が投射像に出ないことになる。 （第４実施形態）図１３は、第４実施形態に係る投射型
表示装置の構造を示す。第４実施形態の装置は、第３実
施形態の装置を変形したものである。この装置は、第３
実施形態の装置と比較すると、偏光ビームスプリッタ３
０２に相当する偏光ビームスプリッタ４０２の形状が変
更されており、さらに、光源光を単一直線偏光に変換す
る偏光装置１０８を光源１０１と偏光ビームスプリッタ
４０２の間に配置した点で異なっている。
【００９２】光源１０１を射出した略平行光束の光源光
は、偏光装置１０８に入射して、ランダム偏光からＳ偏
光に変換される。この偏光装置１０８は、第２実施形態
の場合と同一構造を有し、偏光装置１０８に入射した光
源光はほとんどＳ偏光に変換されて偏光装置１０８から
照明光として射出される。
【００９３】偏光変換装置１０８を射出した照明光であ
るＳ偏光は、偏光ビームスプリッタ４０２に入射する。
偏光ビームスプリッタ４０２は、第３実施形態の偏光ビ
ームスプリッタ３０２を構成するプリズム部材３０２Ａ
と、２内角がともに角度αである二等辺三角形のプリズ
ム部材４０２Ｂとからなり、一方のプリズムの底面に形
成された偏光分離膜（偏光分離部３０２ｐ）と他方のプ
リズムの底面とを接着剤にて接着固着させることにより
形成したものである。このような構造とした結果、偏光
分離部３０２ｐを透過したＰ偏光が射出される射出面４
０２Ｂｂは、入射面３０２Ａａに入射する光源光の光軸
と垂直になり、入射面３０２Ａａと平行になる。
【００９４】前述のように、照明光は、偏光変換装置１
０８によって偏光ビームスプリッタ４０２への入射前に
ほぼＳ偏光に変換されているため、偏光分離部３０２ｐ
に入射した光源光は、大部分が偏光分離部３０２ｐで反
射されて進行するのに対し、偏光分離部３０２ｐを透過
するものはほんの一部である。つまり、偏光分離部３０
２ｐを通過して入射面４０２Ｂｂに達する光は、偏光分
離部３０２ｐを構成する偏光分離膜の透過特性による透
過分と、偏光変換装置１０８によって変換されされなか
ったＰ成分とになるが、その光量は、第３実施形態の場
合のように偏光分離部３０２ｐを光源光の半分が透過す
る場合と比較すると極めて少量である。したがって、偏
光分離部３０２ｐを通過する光が投射レンズ１０７に入
射する可能性は際めて少なく、ゴースト光の発生を効果
的に防止できる。
【００９５】さらに、射出面４０２Ｂｂには、反射防止
膜を形成することができる。このような反射防止膜を設
けることにより、この射出面４０２Ｂｂによる反射光量
は、ほぼ無視できる量となり、この反射光がゴースト像
の原因となる可能性を考慮する必要がなくなる。
【００９６】偏光分離部３０２ｐで反射された照明光に
ついては、第３実施形態の場合と比較すると、偏光変換
装置１０８によってＰ偏光がＳ偏光に変換されているた
め、その光量が多い。
【００９７】両面３０２Ａｂ、１０３ａには、それぞれ
反射防止膜が形成されるが、両膜とも、ライトバルブ１
０６Ｂ、１０６Ｒ、１０６Ｇを直線偏光にて照明するよ
うに偏光補償膜としての機能を併せ持たせる必要から、
高性能の反射防止膜とすることができない。これは、射
出面４０２Ｂｂに形成する反射防止膜が偏光補償膜の機
能を必要としないために反射防止機能だけを考慮した高
性能の反射防止膜とすることができるのと異なってい
る。
【００９８】図１４は、両面３０２Ａｂ、１０３ａから
の反射光の光路を説明する図である。第３実施形態の場
合と同様に、偏光ビームスプリッタ４０２の偏光分離部
３０２ｐで反射されたＳ偏光であって、射出面３０２Ａ
ｂで反射される光は、偏光ビームスプリッタ４０２の有
する形状によって、偏光ビームスプリッタ４０２の射出
面４０２Ｂａから角度ψで射出する。また、偏光ビーム
スプリッタ４０２の偏光分離部３０２ｐで反射されたＳ
偏光であって、射出面３０２Ａｂを透過してプリズム部
材１０３の面１０３ａで反射されるとともに射出面３０
２Ａｂを逆方向に通過する光は、偏光ビームスプリッタ
４０２の有する形状等によって、偏光ビームスプリッタ
４０２の射出面４０２Ｂａから角度ψで射出する。
【００９９】これらの２光線に基づくゴースト像の発生
は、第３実施形態で説明したように、適当な開口数（Ｎ
Ａ）を有する投射レンズ１０７の開口絞りによって不要
光をカットすることにより防止できる。 （第５実施形態）図１６は、第５実施形態に係る投射型
表示装置の構成を示す図である。第１から第４の実施形
態の投射型表示装置では、偏光ビームスプリッタを経由
したＳ偏光またはＰ偏光を色分離する光学系ならびに各
ライトバルブからの射出光を合成する光学系としてプリ
ズム１０３、１０４、１０５からなる兼用の複合プリズ
ムを使用した。本実施形態においては、同機能を有する
光学系として、Ｂ光反射ダイクロイックミラー１０８と
Ｒ光反射ダイクロイックミラー１０９を配置した構成と
した。
【０１００】光源１０１から射出された光源光は、偏光
ビームスプリッタ５０２に面５０２Ａａから入射し、偏
光分離部５０２ｐにて反射するＳ偏光とそのまま進行す
るＰ偏光とに偏光分離される。前記Ｓ偏光は、面５０２
Ａｂから射出して、偏光分離部５０２と平行に光軸上に
配置されたＢ光反射のダイクロイックミラー１０８に入
射する。そして、Ｂ光反射ダイクロイックミラー１０８
で反射してライトバルブ１０６Ｂに入射するＢ光と、透
過して進行するＲ光、Ｇ光の混合光とに色分解される。
前記Ｒ光とＧ光との混合光はさらに進行して、ダイクロ
イックミラー１０８に平行に光軸上に配置されたＲ光反
射のダイクロイックミラー１０９に入射する。そして、
Ｒ光反射のダイクロイックミラー１０９で反射するＲ光
と、透過するＧ光とに色分解され、それぞれライトバル
ブ１０６Ｒ、ライトバルブ１０６Ｇに入射される。
【０１０１】各ライトバルブ１０６Ｂ、１０６Ｒ、１０
６Ｇを反射して射出した各色光は、入射軸に対して逆行
して進行し、ダイクロイックミラー１０９、１０８によ
って色合成が達成される。その合成光は、偏光ビームス
プリッタ５０２の面５０２Ａａから入射し、偏光分離に
よって変調光が偏光分離部５０２ｐを透過する光として
取り出される。その透過光は面５０２Ｂｂから射出さ
れ。投射レンズ１０７に入射してスクリーン上に投射さ
れる。
【０１０２】本実施形態の偏光ビームスプリッタ５０２
について図１７を用いて説明する。偏光ビームスプリッ
タ５０２は、プリズム部材５０２Ａとプリズム部材５０
２Ｂとを偏光分離部を挟んで接着形成された構成を有し
ている。プリズム部材５０２Ａは直角二等辺三角形柱形
状プリズムであり、プリズム５０２Ｂは、頂角が４５
度、（９０＋θ）度、（４５−θ）度の角度を有する三
角プリズム柱である。プリズム５０２Ｂは、実際には頂
角（４５−θ）度の部分（図１７の破線の部分）はカッ
トされており四角形状であるが、実質的には三角形状で
あるので、三角プリズムとして説明する。
【０１０３】本実施形態にて投射を防止すべきゴースト
像に係る光について説明する。偏光ビームスプリッタ５
０２の面５０２Ａａから入射した光源光のうちの、偏光
分離部５０２ｐを透過したＰ偏光は、面５０２Ｂａから
射出して廃棄される。偏光分離部５０２ｐを透過したＰ
偏光のうち一部は、面５０２Ｂａに形成された反射防止
膜によって反射され、面５０２Ｂｂから射出角度ψにて
射出される。
【０１０４】この光線によるゴースト像の発生は、第３
実施形態で説明したように、適当な開口数（ＮＡ）を有
する投射レンズ１０７の開口絞りによって、不要光をカ
ットすることにより防止できる。本実施形態では、偏光
分離部５０２ｐを反射するＳ偏光のうちの偏光ビームス
プリッタ５０２の面５０２Ａｂで反射する光によるゴー
スト像の発生については防止できない。
【０１０５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る投射型表示装置によれば、当該偏光ビームスプリ
ッタの射出面の法線が、前記光源光の光軸に対してゼロ
度より大きい所定角度を有し、前記色分解合成光学系の
入射面が、前記偏光ビームスプリッタの前記射出面と平
行に配置されるので、前記偏光ビームスプリッタの前記
射出面と前記色分解合成光学系の入射面とで生じる意図
しない反射光の光路を投射レンズに入射する変調光から
外すことができ、これにより、ゴースト像の形成を防止
して、良好な投射像を投射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の投射型表示装置の
構成図である。
【図２】図１の投射型表示装置に組み込まれる偏光ビー
ムスプリッタの形状を示す図である。
【図３】図２の偏光ビームスプリッタに入射した光線の
うちのゴースト光の原因となる光を説明する図である。
【図４】投射レンズと開口数（ＮＡ）とを説明する図で
ある。
【図５】ゴースト光の進行方向を説明する図である。
【図６】ゴーストの原因となる他の光を説明する図であ
る。
【図７】第２実施形態の投射型表示装置の構成図であ
る。
【図８】ゴースト光の原因となる光線を説明する図であ
る。
【図９】第３実施形態の投射型表示装置の構成図であ
る。
【図１０】図９の投射型表示装置に組み込まれる偏光ビ
ームスプリッタの形状を示す図である。
【図１１】図１０の偏光ビームスプリッタに入射した光
線のうちのゴースト光の原因となる光を説明する図であ
る。
【図１２】ゴーストの原因となる他の光を説明する図で
ある。
【図１３】第４実施形態の投射型表示装置の構成図であ
る。
【図１４】ゴースト光の原因となる光線を説明する図で
ある。
【図１５】第１実施形態の投射型表示装置の別の構成を
示す図である。
【図１６】第５実施形態の投射型表示装置の構成図であ
る。
【図１７】ゴーストの原因となる光を説明するための図
である。
【図１８】従来の投射型表示装置の構成図である。
【符号の説明】
１０１ 光源 １０２,２０２,３０２,４０２ ,５０２ 偏光ビームス
プリッタ １０３,１０４,１０５ 色分解合成プリズムを構成する
プリズム部材 １０６Ｒ,１０６Ｇ,１０６Ｂ 反射型ライトバルブ １０７ 投射レンズ １０８ 偏光変換装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ 9/31 9/31 Ｃ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 偏光ビームスプリッタを経由した光源光
    を色分解合成光学系にて色分解して各色光毎に配置され
    たライトバルブに入射させ、各ライトバルブを射出した
    光を前記色分解合成光学系にて合成して合成光を射出さ
    せ、前記合成光を前記偏光ビームスプリッタにて検光し
    て検光光を取り出し、前記検光光を投射レンズにてスク
    リーン上に投射する投射型表示装置において、 前記偏光ビームスプリッタから前記色分解合成光学系に
    射出する前記光源光についての当該偏光ビームスプリッ
    タの射出面の法線は、前記光源光の光軸に対してゼロ度
    より大きい所定角度を有し、 前記偏光ビームスプリッタから前記色分解合成光学系に
    射出する前記光源光についての当該色分解合成光学系の
    入射面は、前記偏光ビームスプリッタの前記射出面と平
    行に配置されることを特徴とする投射型表示装置。
  2. 【請求項２】 前記偏光ビームスプリッタは、複数の光
    学プリズム部材を含み、前記偏光ビームスプリッタの前
    記射出面の法線と前記光源光の光軸とのなす前記所定角
    度をθ、前記偏光ビームスプリッタを構成する前記光学
    プリズム部材の屈折率をｎ、前記投射レンズの前記ライ
    トバルブ側の開口数をＮＡとした場合、次式 ｓｉｎ（２θ）＞２・ＮＡ／ｎ・（１−ＮＡ2)1/2 を満足することを特徴とする請求項１記載の投射型表示
    装置。
  3. 【請求項３】 前記偏光ビームスプリッタに入射する前
    記光源光の光軸は、当該偏光ビームスプリッタの偏光分
    離部に対して４５度の入射角度を有し、前記偏光ビーム
    スプリッタは、２つの三角形状プリズムを備え、一方の
    三角形状プリズムは、３つの頂角のうちの１つの頂角が
    ４５度、他の頂角が鈍角、残りの頂角が鋭角であり、他
    方の両三角形状プリズムは、３つの頂角のうちの１つの
    頂角が４５度であり、前記一方の三角形状プリズムの４
    ５度の頂角及び鋭角に挟まれた面と、前記他方の三角形
    状プリズムの４５度の頂角を含む面とは、前記４５度の
    頂角同士を合わせるとともに偏光分離膜を介在させた状
    態で接着されていることを特徴とする請求項１記載の投
    射型表示装置。
  4. 【請求項４】 前記偏光ビームスプリッタに入射する光
    源光の光軸は、当該偏光ビームスプリッタの偏光分離部
    に対して４５度以外の入射角度αを有し、前記偏光ビー
    ムスプリッタは、２つの三角形状プリズムを備え、一方
    の三角形状プリズムは、３つの頂角のうちの１つの頂角
    がα、他の頂角が前記所定角度をθとした場合に（α＋
    θ）であり、他方の三角形状プリズムは、３つの頂角の
    うちの１つの頂角がαであり、前記一方の三角形状プリ
    ズムの頂角α及び頂角（α＋θ）に挟まれた面と、前記
    他方の三角形状プリズムの頂角αを含む面とは、前記α
    の頂角同士を合わせるとともに偏光分離膜を介在させた
    状態で接着されていることを特徴とする請求項１記載の
    投射型表示装置。
  5. 【請求項５】 偏光ビームスプリッタを経由した光源光
    を色分解合成光学系にて色分解して各色光毎に配置され
    たライトバルブに入射させ、各ライトバルブを射出した
    光を前記色分解合成光学系にて合成して合成光を射出さ
    せ、前記合成光を前記偏光ビームスプリッタにて検光し
    て検光光を射出させ、前記検光光を投射レンズにてスク
    リーン上に投射する投射型表示装置において、 前記光源光であって、かつ前記偏光ビームスプリッタの
    射出面で反射される光であって、かつ前記偏光ビームス
    プリッタの偏光分離部を経由して前記偏光ビームスプリ
    ッタを射出して前記投射レンズに入射する光が、前記投
    射レンズの開口絞りが形成する開口部を通過しないこと
    を特徴とする投射型表示装置。
  6. 【請求項６】 偏光ビームスプリッタを経由した光源光
    を色分解合成光学系にて色分解して各色光毎に配置され
    たライトバルブに入射させ、各ライトバルブを射出した
    光を前記色分解合成光学系にて合成して合成光を射出さ
    せ、前記合成光を前記偏光ビームスプリッタにて検光し
    て検光光を射出させ、前記検光光を投射レンズにてスク
    リーン上に投射する投射型表示装置において、 前記光源光であって、かつ前記偏光ビームスプリッタを
    射出した光であって、かつ前記色分解合成光学系の入射
    面にて直接反射される光であって、かつ前記偏光ビーム
    スプリッタを経由して前記投射レンズに入射する光が、
    前記投射レンズの開口絞りが形成する開口部を通過しな
    いことを特徴とする投射型表示装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の投射型表示装置であっ
    て、 前記光源光であって、かつ前記偏光ビームスプリッタを
    射出した光であって、かつ前記色分解合成光学系の入射
    面にて直接反射される光であって、かつ前記偏光ビーム
    スプリッタを経由して前記投射レンズに入射する光が、
    前記投射レンズの開口絞りが形成する開口部を通過しな
    いことを特徴とする投射型表示装置。
  8. 【請求項８】 偏光ビームスプリッタを経由した光源光
    を色分解合成光学系にて色分解して各色光毎に配置され
    たライトバルブに入射させ、各ライトバルブを射出した
    光を前記色分解合成光学系にて合成して合成光を射出さ
    せ、前記合成光を前記偏光ビームスプリッタにて検光し
    て検光光を射出させ、前記検光光を投射レンズにてスク
    リーン上に投射する投射型表示装置において、 前記光源光であって、かつ前記偏光ビームスプリッタに
    よって偏光分離された他方の偏光であって、かつ前記偏
    光ビームスプリッタの射出面にて反射され前記偏光ビー
    ムスプリッタの偏光分離部を経由して前記偏光ビームス
    プリッタを射出して前記投射レンズに入射する光が、前
    記投射レンズの開口絞りが形成する開口部を通過しない
    ことを特徴とする投射型表示装置。
  9. 【請求項９】 偏光ビームスプリッタを経由した光源光
    を色分解合成光学系にて色分解して各色光毎に配置され
    たライトバルブに入射させ、各ライトバルブを射出した
    光を前記色分解合成光学系にて合成して合成光を射出さ
    せ、前記合成光を前記偏光ビームスプリッタにて検光し
    て検光光を取り出し、前記検光光を投射レンズにてスク
    リーン上に投射する投射型表示装置において、 前記偏光ビームスプリッタから前記色分解合成光学系に
    射出する前記光源光についての当該偏光ビームスプリッ
    タの射出面の法線は、前記光源光の光軸に対してゼロ度
    より大きい所定角度を有することを特徴とする投射型表
    示装置。
  10. 【請求項１０】偏光ビームスプリッタを経由した光源光
    をライトバルブに入射させ、前記ライトバルブで変調さ
    れて射出した光を、前記偏光ビームスプリッタにて検光
    して検光光を取り出し、前記検光光を投射レンズにて投
    射する投射型表示装置において、 前記偏光ビームスプリッタにおける、前記ライトバルブ
    への射出面の法線は、前記光源光の光軸に対してゼロ度
    より大きい所定角度を有することを特徴とする投射型表
    示装置。
  11. 【請求項１１】光源と、 前記光源からの光を偏光分離する偏光ビームスプリッタ
    と、 前記偏光ビームスプリッタから射出される所定の偏光成
    分光を変調する変調手段とを有し、 前記変調手段から射出される変調された光を前記偏光ビ
    ームスプリッタにて検光して検光光を取り出す偏光光学
    系であって、 前記偏光ビームスプリッタにおける、前記変調手段への
    射出面の法線は、前記光源光の光軸に対してゼロ度より
    大きい所定角度を有することを特徴とする偏光光学系。
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