JP2001154268A

JP2001154268A - 光学エンジン及びそれを用いた液晶プロジェクタ

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Publication number: JP2001154268A
Application number: JP2000014016A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Matsuda; 裕松田; Satoshi Ouchi; 敏大内; Taro Imahase; 太郎今長谷; Tomohiro Miyoshi; 智浩三好; Yoshihiro Konuma; 順弘小沼; Masaharu Deguchi; 雅晴出口; Takashi Tsunoda; 隆史角田; Takuya Shiaki; 卓也仕明; Tsutomu Nakajima; 努中島; Futoshi Yamazaki; 太志山崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: JP3858548B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型液晶表示素子を用い、高輝度、高コント
ラストな画像が得られる液晶プロジェクタ技術の提供。【解決手段】特定波長域の偏光を回転させる偏光回転素
子を、反射型液晶表示素子による反射映像光が通過する
光路中に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３枚の反射型液晶
表示素子を用いた表示技術に係り、特に３原色の映像光
を分離合成する色分離合成光学系の少なくとも一部に偏
光ビームスプリッタプリズムを用いる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の反射型液晶表示素子を使用する
液晶プロジェクタとして、例えば特開平１０−３１２０
３４号公報に記載がある。

【０００３】また、特定の波長域の光のみ偏光を回転さ
せる偏光回転素子を使用した液晶プロジェクタとして
は、例えばＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＰａｔｅｎｔ
Ｎｏ．５、７５１、３８４に記載のＣＯＬＯＲＰＯ
ＬＡＲＩＺＥＲＳＦＯＲＰＯＬＡＲＩＺＩＮＧＡ
ＮＡＤＤＩＴＩＶＥＣＯＬＯＲＳＰＥＣＴＲＵ
ＭＡＬＯＮＧＡＦＩＲＳＴＡＸＩＳＡＮＤ
ＩＴ‘ＳＣＯＭＰＬＩＭＥＮＴＡＬＯＮＧＡＳ
ＥＣＯＮＤＡＸＩＳにその特徴が開示されている。

【０００４】図１０に、前者の開示資料による光源、偏
光ビームスプリッタプリズム、3枚の反射型液晶表示素
子、色分解光学系（色合成光学系も兼ねる）とを備える
液晶プロジェクタ光学系の概略上面図を示す。以下、図
１０を用いて、この関連技術としての光学系及びそれを
用いた液晶プロジェクタを詳細に説明する。

【０００５】光源８１は、高圧水銀灯、キセノンランプ
等からなる白色光源であり、放射された光はリフレクタ
により、略平行光８２へと変換される。略平行光８２
は、Ｒ光の成分８２Ｒ、Ｇ光の成分８２Ｇ、Ｂ光の成分
８２Ｂからなり、偏光変換素子８３により紙面に垂直な
波面のみを持つ光へと整流される。ここで偏光変換素子
とは、特定の偏光面を持たない無偏光の略平行光を特定
の偏光面に整流する作用を持つ光学素子である。尚説明
の簡易化の為、今後紙面に垂直な波面のみを持つ光をＳ
偏光、紙面に水平な波面のみを持つ光をＰ偏光と表記す
る。

【０００６】偏光変換素子８３から出射した該Ｓ偏光
は、Ｓ偏光のみ透過する向きに配置された偏光板８３ａ
を通過し、ＲのＳ偏光８４Ｒ、ＧのＳ偏光８４Ｇ、Ｂの
Ｓ偏光８４Ｂ、となる。次に偏光ビームスプリッタプリ
ズム８５に入射した３原色のＳ偏光は、スプリッタ面８
５ａ（Ｓ偏光のみ反射させる性質を持つ多層薄膜）で反
射され、色分離合成プリズム８６に入射する。

【０００７】色分離合成プリズム８６は、４個の直角プ
リズムの直角を挟む面をそれぞれ接着剤により張り合わ
せ、張り合わせ面にＲ反射ダイクロイックミラー８６Ｒ
とＢ反射ダイクロイックミラー８６Ｂを蒸着した構成と
なっている。ここでＲ反射ダイクロイックミラー８６Ｒ
は、Ｒ光のみを反射し、且つＧ光、Ｂ光を透過する性質
を持つ多層薄膜である。またＢ反射ダイクロイックミラ
ー８６ＢはＢ光のみ反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する性質
を持つ多層薄膜である。

【０００８】色分離合成プリズム８６に入射した略平行
なＳ偏光８４Ｒ、８４Ｇ、８４Ｂは、ＧのＳ偏光８４Ｇ
のみ直進し、ＲのＳ偏光８４ＲはＲ反射ダイクロイクミ
ラー８６Ｒに、ＢのＳ偏光８４ＢはＢ反射ダイクロイッ
クミラー８６Ｂにより反射され、それぞれの色に対応す
る反射型液晶表示素子８７Ｒ、８７Ｇ、８７Ｂに入射す
る。そして反射型液晶表示素子の各画素毎に、明るく表
示させる場合にはＰ偏光へ変換され、暗く表示させる場
合にはＳ偏光のまま、反射される。尚、図７中では明る
く表示させる光のみ作図している。反射された略平行光
は、明るく表示される場合は、ＲのＰ偏光８８Ｒ、Ｇの
Ｐ偏光８８Ｇ、ＢのＰ偏光８８Ｂとなり、色分離合成プ
リズム８６により白色光へと合成され、再度偏光ビーム
スプリッタ８５に入射する。ここで明るく表示させる光
であるＰ偏光は、スプリッタ面８５ａを透過し、投写レ
ンズ９０により拡大投写され、Ｐ偏光の映像光９１とな
り、スクリーン等へと入射する。また暗く表示させる光
であるＳ偏光は３色共に色分離合成プリズム８６を通過
した後、偏光ビームスプリッタプリズム８５のスプリッ
タ面８５ａにおいて反射され、投写レンズ９０へは到達
しない。

【０００９】但し、偏光ビームスプリッタプリズム８５
の偏光分離性能を、Ｓ偏光を１００％反射させる性能と
することは困難であるため、本来暗く表示させる光であ
るＳ偏光の一部が偏光ビームスプリッタ８５のスプリッ
タ面８５ａを透過してしまい、画像のコントラストが劣
化する。そこで偏光ビームスプリッタプリズム８５と投
写レンズ９０の間に、偏光板８９をＰ偏光のみ透過させ
る角度に配置する事でＳ偏光が吸収され、コントラスト
の高い画像を得ることが出来る。

【００１０】尚、図７では反射型液晶表示素子に入射す
る光をＳ偏光、反射された光の内、明るく表示させる光
をＰ偏光とした構成を記載したが、実際には光源８１と
投写レンズ９０の位置を入れ替える等により、入射光を
Ｐ偏光、明るく表示させる反射光をＳ偏光とする構成も
容易に考えることが出来る。

【００１１】また後者の開示資料ＵｎｉｔｅｄＳｔａ
ｔｅｓＰａｔｅｎｔＮｏ５、７５１、３８４によれ
ば、偏光回転素子を製作するにあたり、回転角の異なる
位相差板を積層させることにより、特定の波長域の光の
みの偏光を回転させることが可能となる。開示資料中の
Ｆｉｇ．３に、後者の開示資料による偏光回転素子の構
成の一例を示し、Ｆｉｇ．４に該偏光回転素子の波長特
性を示す。Ｆｉｇ．４に示すように、本開示資料による
偏光回転素子は、波長約５００ｎｍ以上の光のみ偏光を
回転させ、波長５００ｎｍ以下の光の偏光は回転させな
い性質を持つ。ここで、積層させる位相差板の構成を変
えることにより偏光を回転させる波長帯域をコントロー
ルすることが出来る。

【００１２】また図１０に、本開示資料による液晶プロ
ジェクタ色合成光学系の概略上面図を示す。

【００１３】以下、図１０を用いて、この関連技術とし
ての液晶プロジェクタ光学系を詳細に説明する。

【００１４】図１０は本開示資料の液晶プロジェクタの
色合成光学系を示すもので、光源、色分離光学系、投写
レンズは省略している。図１０中、９６、９９は本開示
資料による、特定波長域の光の偏光を回転させる偏光回
転素子であり、９６はＧ光の偏光を回転させ、また９９
はＢ光の偏光を回転させる性質を持つ。

【００１５】Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の画像表示素子９３
Ｒ、９３Ｇ、９３Ｂから出射した映像光は、Ｂの映像光
はＰ偏光９４Ｂ、Ｒの映像光はＳ偏光９４Ｒ、Ｇの映像
光はＰ偏光９４Ｇで構成されている。Ｒの画像表示素子
９３Ｒから出射したＳ偏光の映像光９４Ｒと、Ｇの画像
表示素子９３Ｇから出射したＰ偏光の映像光９４Ｇは、
それぞれ別の面から偏光ビームスプリッタプリズム９５
に入射する。ここでＲのＳ偏光９４Ｒはスプリッタ面９
５ａにより反射され、またＧのＰ偏光９４Ｇはスプリッ
タ面９５ａを透過し、Ｒ光はＳ偏光、Ｇ光はＰ偏光の成
分を持つ１つの映像光に合成される。次に映像光は、Ｇ
光のみの偏光を回転させる偏光回転素子９６に入射し、
ＲのＳ偏光９４Ｒは変化せずＳ偏光９７Ｒとなり、Ｇの
Ｐ偏光９４Ｇの偏光は回転しＧのＳ偏光９７Ｇとなるこ
とにより、ＲＧ共にＳ偏光の成分を持つ映像光へと変換
される。このＲのＳ偏光９７Ｒ、ＧのＳ偏光９７Ｇは共
に偏光ビームスプリッタプリズム９８に入射し、スプリ
ッタ面９８ａで反射される。

【００１６】一方、Ｂの画像表示素子９３Ｂより出射し
たＢのＰ偏光を持つ映像光９４Ｂは、偏光ビームスプリ
ッタプリズム９８に入射し、スプリッタ面９８ａを透過
する。こうしてＲＧＢの映像光が合成され、Ｒ、Ｇ光は
Ｓ偏光、Ｂ光はＰ偏光の成分を持つ映像光となる。そし
てこの映像光はＢ光のみの偏光を回転させる偏光回転素
子９９に入射し、ＲのＳ偏光９７Ｒ、及びＧのＳ偏光９
７Ｇは変化せずＲのＳ偏光１００Ｒ、ＧのＳ偏光１００
Ｇとなり、ＢのＰ偏光９４Ｂのみ偏光が回転しＢのＳ偏
光１００Ｂとなることにより、全てＳ偏光の成分を持つ
映像光へと変換され、投写レンズ１０１により拡大投写
される。このように、本開示資料による技術では、ダイ
クロイックミラーでなく偏光ビームスプリッタプリズム
による色合成が可能となる。

【００１７】ここで、図１０に示す公知の光学系に反射
型液晶表示素子を応用した場合の、光学系概略上面図を
図１１に示す。

【００１８】以下、図１１を用いてこの公知の光学系を
詳細に説明する。

【００１９】Ｒ及びＧの光を発生する光源１１０より放
射された光はリフレクタにより略平行な光１１１へと変
換され、Ｒ光１１１Ｒ、Ｇ光１１１Ｇとなる。Ｒ光１１
１ＲとＧ光１１１Ｇとは偏光変換素子１１２を通過し共
にＰ偏光を持つ光へと変換された後、Ｇ光のみの偏光を
回転させる偏光回転素子１１３により、Ｒ光１１１Ｒは
ＲのＰ偏光１１４Ｒ、Ｇ光１１１ＧはＧのＳ偏光１１４
Ｇへと変換される。ＲのＰ偏光１１４ＲとＧのＳ偏光１
１４Ｇは偏光ビームスプリッタプリズム１１５に入射
し、スプリッタ面１１５ａによりＲのＰ偏光１１４Ｒは
直進し、ＧのＳ偏光１１４Ｇは反射され、それぞれ反射
型液晶表示素子１１６Ｒ、１１６Ｇに入射する。ここで
明るく表示させる光は、Ｒ映像光はＳ偏光１１７Ｒ、Ｇ
映像光はＰ偏光１１７Ｇとして反射され、偏光ビームス
プリッタプリズム１１５に再度入射する。偏光ビームス
プリッタプリズム１１５のスプリッタ面１１５ａでは、
ＲのＳ偏光１１７Ｒは反射され、ＧのＰ偏光１１７Ｇは
直進することにより、２つの映像光が合成される。こ
の、ＲはＳ偏光、ＧはＰ偏光を持つ映像光はＧ光のみの
偏光を回転させる偏光回転素子１１８に入射し、ＲのＳ
偏光１１７Ｒは変化せずＲのＳ偏光１１９Ｒとなり、Ｇ
のＰ偏光１１７Ｇは偏光が回転し、ＧのＳ偏光１１９Ｇ
となる。そしてＲ、Ｇ共にＳ偏光となり偏光ビームスプ
リッタプリズム１２０に入射し、スプリッタ面１２０ａ
で反射される。

【００２０】一方、Ｂの光を発生する光源１２５より放
射されたＢ光１２６Ｂは、偏光変換素子１２７によりＢ
のＳ偏光１２８Ｂへと変換され、偏光ビームスプリッタ
プリズム１２０に入射する。次にスプリッタ面１２０ａ
により反射されたＢのＳ偏光１２９Ｂは、Ｂの反射型液
晶表示素子１３０Ｂに入射する。そして明るく表示させ
る光はＰ偏光１３１Ｂとなり、偏光ビームスプリッタプ
リズム１２０に再度入射し、今回はＰ偏光であるため、
スプリッタ面１２０ａを透過し、直進する。こうしてＢ
光はＰ偏光、Ｒ光、Ｇ光はＳ偏光の成分を持つ白色光に
合成された映像光は、Ｂ光のみの偏光を回転させる偏光
回転素子１２２に入射し、ＢのＰ偏光１３１Ｂは偏光が
回転しＢのＳ偏光１３２Ｂとなり、またＲのＳ偏光１１
９Ｒ、ＧのＳ偏光１１９Ｇは変化せず、１２１Ｒ、１２
１Ｇとなり、全てＳ偏光成分を持つ映像光となり、投写
レンズ１２４により拡大投写される。また、反射型液晶
表示素子１１６Ｒ、１１６Ｇ及び１３０Ｂにより暗く表
示させる映像光へと変換された光（入射光と同じ偏光を
持たされた反射光）は、偏光ビームスプリッタプリズム
１１５、１２０により光源へと導かれ、投写レンズ１２
４へは到達しない。但し、偏光ビームスプリッタプリズ
ムによる分離性能を、Ｓ偏光、Ｐ偏光共に１００％反
射、もしくは透過させる特性とすることは困難であるた
め、本来暗く表示させる映像光の一部が投写レンズに到
達してしまい、画像のコントラストを劣化させる。そこ
で画像コントラスト向上のため、偏光回転素子１２２と
投写レンズ１２４の間に偏光板１２３を配置することが
必要となる。

【００２１】また、本開示資料におけるＲＧＢの色の配
置は、本構成に限ったものではなく、他の配置でも同様
の性能が得られることは明白である。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
開示資料の特開平１０−３１２０３４号公報に記載の技
術では、セットの小型化には有利であるが、画像の高コ
ントラスト化と高輝度化を両立させることが困難とな
る。本開示資料に使用されているダイクロイックミラー
は、一般的に光のＳ偏光とＰ偏光により、波長反射特性
が大きく異なるという性質を持つ。

【００２３】図１３に、色分離合成プリズムの１面より
光を入れた場合の透過率の１例を示す。図１３中のグラ
フの横軸は光の波長を示し、縦軸は透過率を示す。図１
３に示すように、Ｇ光の透過率の波長帯域はＳ偏光に対
して狭く、Ｐ偏光に対しては広くなる。またＲ光、Ｂ光
に対してはその逆となる。ここで本開示資料に使用され
る液晶プロジェクタでは、明るく表示させる信号に対応
した光は、反射型液晶表示素子に入射する光はＳ偏光、
反射された光はＰ偏光となり、色分離時と色合成時の波
長特性が異なることになる。例えば、波長５８０ｎｍの
光は入射時にはＲ反射ダイクロイックミラーにより反射
されＲの反射型液晶表示素子に入射するが、反射された
後はＰ偏光となり、Ｒ反射ダイクロイックミラー及びＢ
反射ダイクロイックミラーを透過し、Ｂの反射型液晶表
示素子に入射し、迷光となり、画像のコントラストを著
しく劣化させる。この迷光を防ぐためには、波長５８０
ｎｍ及び波長５００ｎｍ近傍の光をあらかじめカラーフ
ィルタ等でカットしなければならず、光利用率の低下を
招く。また、入射光をＰ偏光とした場合の構成に付いて
も同様に、Ｇ光の迷光が発生する。このように従来の技
術の液晶プロジェクタでは、高コントラストと高輝度と
の両立が困難となる課題がある。

【００２４】また後者の開示資料のＵｎｉｔｅｄＳｔ
ａｔｅｓＰａｔｅｎｔＮｏ５，７５１，３８４による
技術では、反射型液晶表示素子を使用した色分離合成光
学系の持つ課題については考慮されていない。

【００２５】反射型液晶表示素子を使用し、かつ入射光
と出射光に異なる偏光を持たせる光学系では、入射光と
出射光の一部が同一の光路を通過し、更に色分離光学系
と色合成光学系の少なくとも１部が共用されるため、反
射型液晶表示素子の直後に偏光板を設置し画像のコント
ラスト向上させることが困難となる課題を持つが、本開
示資料による技術では前記の反射型表示素子を使用した
光学系の課題については考慮されていない。

【００２６】図１２に示すような、ＲＧＢの映像光を偏
光ビームスプリッタプリズムにより合成する光学系で
は、合成された映像光がＳ偏光とＰ偏光を持つため、コ
ントラストを向上させるための偏光板を設置する際に、
偏光板の前に特定の波長のみ偏光を回転させる偏光回転
素子を設置することが必要となる。しかし、この波長選
択性を持つ偏光回転素子は偏光を完全に９０度回転させ
る波長域と回転させない波長域との間に１０ｎｍから３
０ｎｍ以上のギャップを持ち、その間の波長域の光につ
いては偏光の回転角が緩やかに変化し、楕円偏光となる
特性を持つ。この過渡域での楕円偏光は、画像のコント
ラストを著しく劣化させることとなるため、画像のコン
トラストを向上させるためには、この過渡域での光をフ
ィルタ等でカットする必要が発生し、光の利用効率が低
下するという課題を持つ。

【００２７】また、一般に白色光源、及び１本の投写レ
ンズを使用し、ＲＧＢ３原色の色分離合成を行う３板式
の投写装置では、投写レンズから３枚の表示素子までの
光学距離が同一であることが投写レンズのフォーカス性
能を得るため必要となり、更に投写レンズと表示素子と
の光学距離を短くし投写レンズのバックフォーカスを短
くすることがフォーカス性能を得る上で重要となる。ま
た、画像の色むらを少なくするためには、光源から3枚
の表示素子までの光学距離も略同一であることが望まし
く、画像の高輝度化を図るためには、光源から表示素子
までの距離を短くすることが望まれる。特に反射型表示
素子を使用した光学系では、入射光と出射光とが一部同
一の光路を通過するため、これらの両立が困難となる課
題があるが、本開示資料による技術では、これらの課題
については考慮されていない。

【００２８】そこで本発明の目的は，反射型液晶表示素
子を使用した液晶プロジェクタ光学エンジンにおいて、
光利用率が高く且つ、画像のコントラストの高い光学エ
ンジン及びそれを用いた液晶プロジェクタを提案するこ
とにある。

【００２９】また、本発明の目的は、光源からＲＧＢの
3枚の反射型液晶表示素子までの距離をほぼ等距離とし
色むらを少なくさせると共に、反射型液晶表示素子と投
写レンズとの距離を等距離で且つ短くし、投写レンズの
バックフォーカスを短くさせ、フォーカス性能の優れた
小型で且つ軽量な液晶プロジェクタ光学エンジン及びそ
れを用い板液晶プロジェクタを提案することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１から１１に記載の本発明では、光源、色分離
光学系、３枚の反射型液晶表示素子、色合成光学系、投
写レンズ、とを備え、該光源からの照明光を色分離光学
系によりＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分離し、３枚の反射型液
晶表示素子に入射させ、該反射型液晶表示素子により反
射された３原色の映像光を該色合成光学系によりカラー
映像へと合成し、該カラー映像光を該投写レンズにより
拡大投写する液晶プロジェクタ用光学ユニットにおい
て、反射型映像表示素子に入射する光軸上に偏光ビーム
スプリッタプリズム２個とダイクロイック光学素子２
個、または偏光ビームスプリッタプリズム３個と前記ダ
イクロイック光学素子１個を組合せる構成とした。

【００３１】そして白色光源から出射した照明光をＲ、
Ｇ、Ｂともに同一の偏光方向となるように偏光変換素子
を配置し、該色分離光学系でまずＧ光をＲＢ光に対して
分離する構成とした。

【００３２】そして分離後のＲＢ光路中に該特定波長域
の偏光を回転させる偏光回転素子を配置し、ＲとＢ照明
光の偏光方向を互いに略９０度の角度を持ち交差する偏
光へと変換し、偏光ビームスプリッタプリズムを使用し
てＲＢ光の分離を行う構成とした。また該偏光ビームス
プリッタプリズムは反射型液晶表示素子により反射され
たＲＢの映像光を合成する作用も持たせる構成とした。
この時、Ｇ光と分離されたＲ光、Ｂ光は、特定波長域の
偏光方向を回転させる偏光回転素子により、何れか一方
の光が偏光方向を回転され、偏光ビームスプリッタプリ
ズムに入射する。また該偏光回転素子はＧ光の領域であ
る略５１０〜５８０ｎｍの帯域を境に特性が変化する構
成とする。偏光ビームスプリッタにより偏光方向の異な
るＲ光、Ｂ光は分離され、それぞれの反射型液晶表示素
子入射し、反射され再度偏光ビームスプリッタプリズム
に入射し、映像を得ると同時に再び合成される。

【００３３】この構成により、１つの偏光ビームスプリ
ッタプリズムで同時に２色の画像を得ることができ、小
型かつ軽量な光学エンジンの設計が可能となる。また特
定の波長域の偏光を回転させる偏光回転素子をＲ、Ｂ光
の通過する光路中に配置することが出来、前記偏光回転
素子の過渡域の波長であるＧ光は別の光路を通過させる
ことにより、過渡域の光をカットすることなく、かつ高
いコントラストを持つ映像を得ることが出来る。

【００３４】また、請求項１２、１３に記載の本発明で
は、反射型液晶表示素子の略直前に配置され、入射光で
ある照明光と映像光を入射光である照明光と別の面から
出射させる偏光ビームスプリッタプリズムが、Ｇ光用と
Ｒ、Ｂ光用とでそれぞれ別の光路中に設置させることに
着目し、それぞれの偏光ビームスプリッタプリズムをそ
れぞれ通過する光の波長域専用の仕様とした。この構成
により、より高い画像のコントラストを得ることが出来
る。

【００３５】また、請求項１４に記載の本発明では、第
１の偏光ビームスプリッタプリズム、第１の偏光回転素
子、第２の偏光ビームスプリッタプリズム、第２の偏光
回転素子、第3の偏光ビームスプリッタプリズムもしく
はダイクロイックミラープリズムを互いに張り合わせて
一体状に構成した。この構成により、光学ユニットのサ
イズをより小型化出来る。また反射面を減らすことが出
来、よりコントラストの高い、高輝度な画像を得ること
が出来る。

【００３６】また、請求項１５に記載の本発明では、偏
光変換素子を通過した後の照明光に不要な偏光成分（照
明光がＳ偏光である場合はＰ偏光成分、照明光がＰ偏光
である場合はＳ偏光成分）が含まれていることに着目
し、Ｇ光をＲ、Ｂ光に対して分離した後の、Ｇ光が通過
する光路、及びＲ、Ｂ光が通過する光路でかつ、前記偏
光ビームスプリッタプリズムの前にそれぞれ偏光板等の
偏光整流素子を設ける。この構成により、入射照明光に
含まれる不要な偏光成分をカットすることができ、より
高い画像のコントラストを得ることが出来る。また、こ
の構成により，偏光板等を通過する光エネルギーをＧ光
と、Ｒ、Ｂ光との各光路に分散させることが出来，偏光
板等の耐久性を高めることが可能となる。

【００３７】また請求項１６に記載の本発明では、前記
偏光整流素子は、カラーフィルタもしくはダイクロイッ
クフィルタ等の色調整手段を有する構成とした。この構
成により、Ｇ光とＲ光、Ｇ光とＢ光のような隣り合う波
長域の光が同じ色調整フィルタを通過しないため、フィ
ルタ等により単色の色補正を行う場合により高い輝度を
得ることが出来る。

【００３８】また請求項１７、１８に記載の本発明で
は、Ｒ光とＢ光の通過する光路に設置された偏光ビーム
スプリッタプリズムは、Ｒ光もしくはＢ光のどちらかの
色の光、プリズム内を直進するＰ偏光に対しては、入射
照明光の不要なＳ偏光成分を十分カット出来るが、もう
一方の色の光であるスプリッタで反射されるＳ偏光の光
については不要なＰ偏光成分が一部スプリッタ面で反射
されてしまうため、２色中のＳ偏光の１色のみ偏光板等
による入射光のコントラスト改善が必要である点に着眼
した。ここで一般的に偏光板は、可視光域の全ての光に
対して吸収軸での透過率を１％以下とすると、透過軸で
の透過率が９０％前後となり、透過軸の光も１０％近く
吸収することになるが、吸収軸での透過率を１％以下と
する波長域を可視光域の１／３程度とし特定の波長域の
光専用の偏光板とすると、透過軸での透過率を可視光域
全域で高めることが出来る。そこで上記偏光ビームスプ
リッタプリズムの光入射面に、特定の波長の光に対して
は偏光整流素子として働く特定波長の光専用の偏光板が
配置される構成とした。この構成により、Ｒ、Ｂの両方
の映像光で高いコントラストを得ながらより偏光板の透
過率を高め、より高輝度の画像を得ることが出来る。

【００３９】また請求項１９に記載の本発明では、前記
偏光板等は、透過軸の光も一部吸収するため、高輝度な
光学ユニットに使用する場合は高温になる点に着目し、
偏光板等と偏光ビームスプリッタプリズムとの間に、冷
却用の風路を設ける構成とした。この構成により、偏光
板等の温度を下げるとともに、偏光ビームスプリッタプ
リズムの熱膨張による色むらを低減出来る。

【００４０】また請求項２０、２１に記載の本発明で
は、光源と、偏光ビームスプリッタプリズムとの間にコ
ンデンサレンズを配置し、偏光ビームスプリッタプリズ
ムに入射する照明光の主光線が、反射型液晶表示素子周
辺部に対して略鉛直に入射する構成とした。この構成に
より、偏光ビームスプリッタプリズムの角度依存性によ
る色むらを低減出来る。

【００４１】また請求項２２に記載の本発明では、コン
デンサレンズ平面部に偏光板もしくはダイクロイックフ
ィルタを設けた構成とした。この構成により、光学ユニ
ットの小型化を図ることが出来ると共に、反射面数を低
減出来、より高い輝度を得ることが出来る。

【００４２】また請求項２３に記載の本発明では、各反
射型液晶表示素子の略直前にコンデンサレンズを配置
し、反射型液晶表示素子に入射する照明光の主光線が、
反射型液晶表示素子周辺部に対して略鉛直に入射する構
成とした。この構成により、偏光ビームスプリッタプリ
ズムもしくはダイクロイックミラープリズム内部での内
部反射を低減出来、より高い画像のコントラストを得る
ことが出来る。

【００４３】また請求項２４に記載の本発明では、コン
デンサレンズの中心軸が、反射型液晶表示素子の中心軸
とほぼ一致し、かつ投写レンズの中心軸に対しては偏心
している構成とした。この構成により投写レンズの偏心
させ、投写画像をシフトさせた場合にも画像の中央と周
辺との明るさの差の少ない光画質な画像を得ることが出
来る。

【００４４】また請求項２５に記載の本発明では、色分
離合成手段のダイクロイックミラーのダイクロイック薄
膜を一定の方向で膜厚を変え反射波長特性を変化させた
傾斜膜付きの構成とした。この構成により、画面の左右
方向で、ダイクロイック薄膜に対する入射角度の違いに
より発生する色むらを低減でき、色むらの少ない高画質
な画像を得ることが出来る。

【００４５】また請求項２６に記載の本発明では、Ｒ、
Ｂの映像光とＧの映像光とを合成する光学素子がプリズ
ムであり、且つそのプリズムのサイズが、Ｒ、Ｂの反射
型液晶表示素子の略直前に置かれ、Ｒ、Ｂの光を分離合
成する偏光ビームスプリッタプリズムと、Ｇの反射型液
晶表示素子の略直前に置かれた偏光ビームスプリッタプ
リズムのサイズに対して大きくなる構成とした。また請
求項２７に記載の本発明では、Ｒ、Ｂの映像光とＧの映
像光とを合成するプリズムの光入射面に角面取り部を設
けた。この構成により、該面取り部に構造部材あるい
は、他の光学部材を配置し、光学素子を筐体に組込む場
合に、大きな面取り部に対向する光学素子の角部分を配
置させることで、光学配置において互いの干渉を防止す
ることが出来る。また、この角面取り部に筐体を挿入
し、各光学素子の保持を容易にすることができ、各光学
素子を高密度に配置することが可能となる。これによ
り、装置全体の小型化、軽量化が可能となる。

【００４６】また請求項２８に記載の本発明では、各プ
リズムの上下面に黒色塗料を塗布した構成とした。この
構成により、偏光ビームスプリッタプリズムもしくはダ
イクロイックミラープリズム内部での内部反射を低減出
来、より高い画像のコントラストを得ることが出来る。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例を詳細に説明する。

【００４８】図１は、本発明の第１の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の概略上面図である。

【００４９】また図２に本実施例の中で使用されている
Ｂ光のみの波長を回転させる偏光回転素子９及び１６の
偏光の回転特性のグラフを示す。グラフの横軸は光の波
長を表し、縦軸は偏光回転角を表す。図２に示すように
本実施例に使用される偏光回転素子は、波長約５５０ｎ
ｍの位置に偏光を回転させる中間点を持つ。

【００５０】以下、図１を用いて本発明の第1の実施例
を詳細に説明する。

【００５１】光源１から放射された白色光は、リフレク
タにより、略平行光２へと変換される。略平行光２は、
Ｒ光の成分２Ｒ、Ｇ光の成分２Ｇ、Ｂ光の成分２Ｂから
成り、偏光変換素子３によりＳ偏光へと変換され、Ｒの
Ｓ偏光４Ｒ、ＧのＳ偏光４Ｇ、ＢのＳ偏光４Ｂとなる。

【００５２】反射ＲＢ透過ダイクロックミラー５に入射
したＲのＳ偏光４Ｒ、ＢのＳ偏光４Ｂは、ダイクロイッ
クミラー面を透過した後、偏光板７を透過しＰ偏光成分
が吸収され、ＲのＳ偏光８Ｒ、ＢのＳ偏光８Ｂとなる。
尚、この位置に偏光板７を配置する理由は、偏光変換素
子３による偏光の整流化が十分ではなく、入射光４Ｒ、
４Ｇ、４Ｂには一部Ｐ偏光が含まれ、画像のコントラス
トを劣化させるためである。偏光板７によりＰ偏光を吸
収させることでより高いコントラストが得られる。

【００５３】ＲのＳ偏光８ＲとＢのＳ偏光８Ｂは、Ｂ光
の偏光を回転させるための偏光回転素子９に入射し、Ｒ
のＳ偏光は変化せず、ＲのＳ偏光１０Ｒとなり、ＢのＳ
偏光は偏光が回転し、ＢのＰ偏光１０Ｂとなる。偏光ビ
ームスプリッタプリズム１１に入射したＲのＳ偏光１０
Ｒはスプリッタ面１１ａにより反射され、ＲのＳ偏光１
２Ｒとなり、反射型液晶表示素子１３Ｒに入射する。こ
こで反射型液晶表示素子１３Ｒにより、明るく表示させ
る光は、ＲのＰ偏光１４Ｒとして反射され、暗く表示さ
せる光はＲのＳ偏光のまま反射される。尚、図１では、
暗く表示させる場合の光についてはＲ、Ｇ、Ｂともに省
略する。明るく表示させる光、ＲのＰ偏光１４Ｒは、再
び偏光ビームスプリッタプリズム１１に入射し、今度は
Ｐ偏光であるためスプリッタ面１１ａを透過し、ＲのＰ
偏光１５Ｒとなる。

【００５４】一方、Ｂ光の偏光を回転させる偏光回転素
子９を透過したＢのＰ偏光１０Ｂは、偏光ビームスプリ
ッタプリズム１１に入射し、スプリッタ面１１ａを透過
してＢのＳ偏光１２Ｂとなり、Ｂの反射型液晶表示素子
１３Ｂに入射する。ここでＢの反射型液晶表示素子１３
Ｂにより、明るく表示させる光は、ＢのＳ偏光１４Ｂと
して反射され、暗く表示させる光はＢのＰ偏光のまま反
射される。明るく表示させる光、ＢのＳ偏光１４Ｂは、
偏光ビームスプリッタ１１に再度入射し、今回はＳ偏光
であるため、スプリッタ面１１ａにより反射され、Ｂの
Ｓ偏光１５Ｂとなり、ＲのＰ偏光１５Ｒと合成される。

【００５５】合成されたＲのＰ偏光１５ＲとＢのＳ偏光
１５Ｂは、Ｂ光の偏光を回転させるための偏光回転素子
１６に入射し、ＲのＰ偏光１５Ｒは変化せずにＲのＰ偏
光１９Ｒとなり、ＢのＳ偏光１５Ｂは偏光が回転し、Ｂ
のＰ偏光１９Ｂとなる。Ｒ、Ｂ共にＰ偏光となったＲの
Ｐ偏光１９ＲとＢのＰ偏光１９Ｂとは偏光ビームスプリ
ッタプリズム２０に入射し、スプリッタ面２０ａを透過
し、ＲのＰ偏光２１Ｒ、ＢのＰ偏光２１Ｂとなる。また
この時、ＲＢ光共に暗く表示させるＳ偏光が反射される
ため、Ｒ、Ｂ光共に更にコントラストが改善される。

【００５６】また、Ｇの光については、光源１より出射
したＧの光２Ｇは、偏光変換素子３によりＧのＳ偏光４
Ｇに変換された後、Ｇ反射ＲＢ透過ダイクロイックミラ
ー５により反射され、偏光板２５に入射し、Ｐ偏光成分
がほぼ完全にカットされ、ＧのＳ偏光２６Ｇとなり、偏
光ビームスプリッタ２７に入射する。偏光ビームスプリ
ッタ２７に入射したＧのＳ偏光２６Ｇは、スプリッタ面
２７ａにより反射されＧのＳ偏光２８ＧとなりＧの反射
型液晶表示素子２９Ｇに入射する。ここで明るく表示さ
せる光はＧのＰ偏光３０Ｇとして反射され、再び偏光ビ
ームスプリッタ２７に入射し、今回はＰ偏光であるた
め、スプリッタ面２７ａを透過して、ＧのＰ偏光３１Ｇ
となる。ＧのＰ偏光３１Ｇはここで偏光回転素子３４に
入射して偏光が回転され、ＧのＳ偏光３５Ｇとなる。

【００５７】ＧのＳ偏光３５Ｇは、ここで偏光ビームス
プリッタプリズム２０に入射し、スプリッタ面２０ａで
反射されＧのＳ偏光３６Ｇとなり、ＲのＰ偏光２１Ｒ、
ＢのＰ偏光２１Ｂと合成される。ここで合成された映像
光はＲ及びＢはＰ偏光、ＧはＳ偏光の成分を持ち、投写
レンズ２４によりスクリーン等に拡大投写される。

【００５８】また本実施例では、各プリズムの上下面に
黒色塗料を塗布した構成となっている。この構成によ
り、偏光ビームスプリッタプリズムもしくはダイクロイ
ックミラープリズム内部での内部反射を低減出来、高い
コントラストを得ることが出来る。

【００５９】本実施例によれば、映像のコントラスト特
性について、Ｇの反射型液晶表示素子２９Ｇにより反射
されたＧの映像光３１Ｇは、偏光ビームスプリッタプリ
ズム２７のスプリッタ面２７aにより暗く表示させる光
が十分に反射されるため、コントラストが高い。またＲ
の映像光は偏光ビームスプリッタプリズム１１、２０の
スプリッタ面１１ａ、２０ａで暗く表示させる光が反射
され、良好なコントラストを得ることが出来る。またＢ
の映像光は、偏光ビームスプリッタプリズム２０のスプ
リッタ面２０ａにより高コントラストにすることが出来
る。

【００６０】また、本実施例では、Ｂ光の偏光を回転さ
せるための偏光回転素子９、１６が図２に示すような特
性の場合でも、通過するＲ光及びＢ光は波長回転角の過
渡域の波長の光を含まないため、通過後の楕円偏光が少
なく、偏光板１８を通過した後に高い画像コントラスト
を得ることが出来る。更に上記偏光回転素子１６を使用
するため、画像のコントラスト向上のために、Ｒ光とＧ
光、及びＧ光とＢ光の間の光をカットする必要がなく、
高い光利用率とすることができる。

【００６１】また本実施例によれば、偏光変換素子３か
ら反射型液晶表示素子１３Ｒ、２９Ｇ、１３Ｂまでの距
離を略等しくすることが出来、色むらの少ない画像を得
ることが出来る。また偏光変換素子３から反射型液晶表
示素子までの距離、及び反射型液晶表示素子から投写レ
ンズ２４までの距離を、共に反射型液晶表示素子の横辺
の長さの約２．５倍にすることが出来、投写レンズのバ
ックフォーカスの短縮化、及び光学系全体の小型軽量
化、更には光利用効率の向上を同時に実現出来る。

【００６２】図３は、本発明の第２の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の概略上面図である。本発明の第２の実
施例は、本発明の第１の実施例に対して、Ｒ、Ｂの映像
光の光路中の偏光回転素子１６を除き、偏光ビームスプ
リッタ２０をダイクロイックミラープリズム３９に置き
換えたものである。尚、ダイクロイックミラープリズム
３９のダイクロイックミラー面３９aは、Ｇの波長域の
光を反射し、ＲＢの波長域の光を透過させる性質を持つ
多層薄膜である。

【００６３】本実施例の光学系のＲ光、及びＢ光に対す
る作用は、偏光ビームスプリッタプリズム１１をから出
射する前までは、第１の実施例と同様である。

【００６４】偏光ビームスプリッタプリズム１１により
合成されたＲのＰ偏光１５ＲとＢのＳ偏光１５Ｂは、Ｂ
光の偏光を回転させるための偏光回転素子１６に入射
し、ＲのＰ偏光１５Ｒは変化せずにＲのＰ偏光１９Ｒと
なり、ＢのＳ偏光１５Ｂは偏光が回転し、ＢのＰ偏光１
９Ｂとなる。Ｒ、Ｂ共にＰ偏光となったＲのＰ偏光１９
ＲとＢのＰ偏光１９Ｂとはダイクロイックプリズム３９
に入射し、ダイクロイック面３９ａを透過し、ＲのＰ偏
光４１Ｒ、ＢのＰ偏光４１Ｂとなる。またこの時、Ｒ、
Ｂ光共に暗く表示させるＳ偏光が反射されるため、Ｒ、
Ｂ光共にコントラストが改善される。

【００６５】また、Ｇの映像光３１Ｇに対する作用は、
偏光ビームスプリッタ２７から出射するまでは、実施例
１と同じとなり、その後にダイクロイックミラープリズ
ム３９に入射する。

【００６６】ダイクロイックミラープリズム３９に入射
したＧのＰ偏光３１Ｇは、ダイクロイックミラー面３９
ａで反射されＧのＰ偏光４１Ｇとなり、ＲのＰ偏光４１
Ｒ、ＢのＰ偏光４１Ｂと合成される。ここで合成された
映像光はＲＧＢ共にＰ偏光の成分を持ち、投写レンズ２
４によりスクリーン等に拡大投写される。

【００６７】本実施例によれば、第１の実施例の場合と
同様の効果が得られると共に、偏光回転素子３４を省略
し、装置を簡略化することが出来る。

【００６８】また、本実施例においては、ダイクロイッ
クミラープリズム３９をダイクロイックミラーに置き換
えても同様な効果が得られる。またダイクロイックミラ
ー５及び前記合成用ダイクロイックミラープリズムもし
くはダイクロイックミラーのダイクロイック膜に傾斜膜
等を自由設定できるので、均一な色純度の高い映像が得
られる。図４は、本発明の第３の実施例の液晶プロジェ
クタ光学系の概略上面図である。

【００６９】本発明の第３の実施例は、本発明の第２の
実施例に対して、Ｒ、Ｂの液晶表示素子１３Ｒ、１３Ｂ
の位置を入れ替え、Ｒ、Ｂの照明光入射面の偏光板７を
Ｂ光専用の偏光板４６に変更し、Ｂ光の偏光を回転させ
るための偏光回転素子９、１６をＲ光の偏光を回転させ
るための偏光回転素子４２、４３に変更したものであ
る。

【００７０】図５は、本実施例に使用したＢ光専用の偏
光板の波長透過率特性及び全波長域用の偏光板の波長透
過率特性を示すグラフである。図５に示すように本実施
例に使用されるＢ光専用の偏光板は、Ｂの波長域の光に
対しては偏光板として働くが、Ｒの波長域の光に対して
は、吸収軸、透過軸共に透過し、偏光板としては働かな
い。

【００７１】本実施例の光学系のＲ光、及びＢ光に対す
る作用は、Ｂ光専用偏光板４６に入射する以前、及びダ
イクロックプリズム３９に入射した以後は第２の実施例
と同様である。

【００７２】Ｇ反射ＲＢ透過ダイクロイックミラー５を
透過したＢのＳ偏光４ＢはＢ光専用偏光板４６により、
Ｐ偏光成分が吸収されＢのＳ偏光８Ｂとなる。ＢのＳ偏
光８ＢはＲ光の偏光を回転させるための偏光回転素子４
２を透過し、ＢのＳ偏光１０Ｂとなり、偏光ビームスプ
リッタプリズム１１に入射する。偏光ビームスプリッタ
プリズム１１のスプリッタ面１１ａにより反射されたＢ
のＳ偏光１０ＢはＢのＳ偏光１２Ｂとなり、Ｂの反射型
液晶表示素子１３Ｂに入射する。Ｂの反射型液晶表示素
子１３Ｂにより反射されたＢ光は、明るく表示させる場
合、ＢのＰ偏光１４Ｂとなり、再度偏光ビームスプリッ
タプリズム１１に入射する。ＢのＰ偏光１４Ｂはスプリ
ッタ面１１ａを透過する。この際、暗く表示させるＳ偏
光はスプリッタ面１１ａにより反射されるため、Ｂの映
像光は高いコントラストを持つことができる。ここでＢ
のＰ偏光１４ＢはＲ光の偏光を回転させるための偏光回
転素子４３を透過し、ＢのＰ偏光１７Ｂとなってダイク
ロイックミラープリズム３９に入射する。

【００７３】Ｇ反射ＲＢ透過ダイクロイックミラー５を
透過したＲのＳ偏光４Ｒは、Ｂ光専用の偏光板４６を透
過し、Ｒ光の偏光を回転させるための偏光回転素子４２
を透過し、ＲのＰ偏光１０Ｒとなって、偏光ビームスプ
リッタプリズム１１に入射する。ＲのＰ偏光１０Ｒは、
スプリッタ面１１ａを透過するが、この際にＲのＳ偏光
成分はスプリッタ面１１ａにより反射され、Ｓ偏光成分
をほぼ含まないＲのＰ偏光１２Ｒとなり、Ｒの反射型液
晶表示素子１３Ｒに入射する。Ｒの反射型液晶表示素子
１３Ｒにより反射されたＲの映像光は、明るく表示させ
る場合、ＲのＳ偏光１４Ｒとなり、再度偏光ビームスプ
リッタプリズム１１に入射する。スプリッタ面１１ａに
より反射されたＲのＳ偏光１４ＲはＲ光の偏光を回転さ
せるための偏光回転素子４３に入射し、ＲのＰ偏光１７
Ｒとなり、ダイクロイックミラープリズム３９に入射す
る。ダイクロックプリズム３９に入射したＲの映像光
は、ダイクロイック面３９ａにより、暗く表示させるＳ
偏光が反射され、高いコントラストを持つＲのＰ偏光２
１Ｒとなってダイクロックプリズム３９より出射する。

【００７４】尚、本実施例の光学系のＧ光に対する作用
は、第２の実施例とほぼ同様である。

【００７５】本実施例によれば、本発明の第２の実施例
とほぼ同様な効果が得られると共に、Ｒ、Ｂ用の照明光
入射側の偏光板をＢ専用の偏光板とすることが出来、よ
り高輝度化を図ることが出来る。

【００７６】図６は、本発明の第４の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の概略上面図である。

【００７７】本発明の第４の実施例は、本発明の第１の
実施例に対して、偏光ビームスプリッタプリズム１１と
偏光回転素子１６と偏光ビームスプリッタプリズム２０
と偏光回転素子３４と偏光ビームスプリッタ２７とを互
いに張り合わせたものである。

【００７８】本実施例の光学系のＲ、Ｇ、Ｂ光に対する
作用は、第１の実施例と同様である。

【００７９】また本実施例の偏光ビームスプリッタ１
１、２７は偏光ビームスプリッタ２０よりサイズが小さ
くなっている。これにより、反射型液晶表示素子から出
射する映像光がプリズム側面でケラレない状態で光学系
全体の構成を小型化出来る。

【００８０】また、本実施例の構成により、偏光ビーム
スプリッタプリズムのような光学素子２０に角面取り部
４９を設け、ここにこの支持部材を設ける、もしくはダ
イクロイックミラー５や偏光板７、２５のような光学部
材の支持部を設けることで、光学部材の保持及び位置決
めを容易にし、量産時における組み付け時間を短縮、さ
らに投射型映像表示装置全体のコスト低減も可能とな
る。

【００８１】本実施例によれば、本発明の第１の実施例
の場合とほぼ同様な効果が得られると共に、光学系全体
の構成を小型化出来、また量産時における組み付け時間
を短縮、さらに投射型映像表示装置全体のコスト低減も
可能となる。

【００８２】図７は、本発明の第５の実施例の液晶プロ
ジェクタ光学系の概略上面図である。

【００８３】図７の実施例は、反射型液晶表示素子１３
Ｒ、２９Ｇ、１３Ｂを３原色のＲ、Ｇ、Ｂに対応させた
反射式３板液晶プロジェクタの装置全体を示している。

【００８４】以下図７を用いて本発明の第５の実施例を
詳細に説明する。

【００８５】図７における光源１は、超高圧水銀ラン
プ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀キセ
ノンランプ、ハロゲンランプ等の白色光源である。

【００８６】光源１から放射された白色照明光は楕円面
または放物面または非球面の反射面を持つリフレクタ１
ａにて略平行光へと変換され、第１のアレイレンズ１５
０に入射する。第１のアレイレンズ１５０はリフレクタ
１ａの出射開口と略同等サイズの矩形枠に設けられた複
数の集光レンズにより構成され、前記略平行光を第２の
アレイレンズ１５１上に複数の２次光源像として集光さ
せる。第２のアレイレンズ１５１は第１のアレイレンズ
と略同一の外形サイズを持ち、また同数の集光レンズに
より構成され、前述の複数の２次光源像が形成される近
傍に配置される。また第２のアレイレンズ１５１の個々
の集光レンズは、第１のアレイレンズ１５０の個々のレ
ンズ像を液晶表示素子１３Ｒ、２９Ｇ、１３Ｂに結像さ
せる効果を持つ。

【００８７】第２のアレイレンズ１５１を透過した白色
照明光は第２のアレイレンズ１５１の各々のレンズの横
方向のピッチに適合するように配置された、各々のレン
ズ幅の略１／２の幅を持つ菱形プリズムの列へ入射す
る。このプリズムの反射面には偏光ビームスプリッタ１
５２の膜付けが施されており、入射光は、この偏光ビー
ムスプリッタ１５２にてＰ偏光とＳ偏光に分離される。
Ｐ偏光は、そのまま偏光ビームスプリッタ１５２内を直
行し、このプリズムの出射面に設けられた偏光回転素子
１５３により、偏光方向が９０°回転され、Ｓ偏光とな
り出射される。一方、Ｓ偏光は、偏光ビームスプリッタ
１５２により反射され、隣接する菱形プリズム内で本来
の光軸方向にもう一度反射してからＳ偏光として出射さ
れる。

【００８８】この菱形プリズム及び偏光回転素子１５３
により、照明光はＳ偏光を持つ光へと変換される。

【００８９】ここで、従来の反射型液晶表示素子を用い
た投射型液晶表示装置では入射側偏光板と反射液晶表示
素子の組合せにより、Ｓ偏光もしくはＰ偏光の一方向の
偏光光しか使用出来ないため光量が約半分になってい
る。しかし、偏光ビームスプリッタ１５２及び偏光回転
素子１５３を用いることで、光源１から出射されるラン
ダムな偏光成分を持つ照明光の偏光方向を揃えて反射型
液晶表示素子１３に入射させることができ、理想的には
従来の投写型液晶表示装置の２倍の明るさが得られる。

【００９０】また、第１、第2のアレイレンズ１５０、
１５１は、リフレクタ１ａから出射した照明光を第1ア
レイレンズ１５０で分離し、第２アレイレンズ１５１に
より個々のアレイ像を再度液晶表示素子１３で重ね合わ
せることで、画面の中央、周辺部等での明るさむらの少
ない均一な画質が得られる。

【００９１】偏光ビームスプリッタ１５２から出射した
Ｓ偏光成分の照明光はコンデンサレンズ１５４に入射す
る。コンデンサレンズ１５４は、1枚かまたは複数枚の
構成であり、正の屈折力を有し、この照明光をさらに集
光させる作用を持つ。コンデンサレンズ１５４を透過し
た照明光はミラー１５５、１５６により光軸方向を曲げ
られ、コンデンサレンズ１５７に入射する。このコンデ
ンサレンズ１５７は、反射型液晶表示素子１３の周辺部
に入射する照明光の主光線の偏光ビームスプリッタプリ
ズムに対する入射角度をほぼ垂直にし、偏光ビームスプ
リッタプリズムの角度依存性から発生する色むらを低減
させる。

【００９２】次に、照明光はＧ透過ＲＢ反射ダイクロイ
ックミラー１５８に入射する。尚、本実施例ではＧ透過
ＲＢ反射ダイクロイックミラー１５８はダイクロイック
ミラープリズムでも同様の効果を持つ。照明光はここで
Ｇ透過ＲＢ反射ダイクロイックミラー１５８により、Ｇ
光とＲ、Ｂ光とに2分割され、それぞれの偏光板２５、
７を透過した後、色専用の偏光ビームスプリッタ２７、
１１に入射する。Ｇ光は直進し、Ｇ専用の偏光ビームス
プリッタプリズム２７に入射することになる。この時入
射光はＳ偏光なので偏光ビームスプリッタ反射面で反射
され、Ｇ用反射型液晶表示素子２９Ｇへ入射する。ま
た、Ｂ光とＲ光は偏光板７を透過し、その後Ｂ光波長域
の光のみ偏光方向を回転させる偏光回転素子９を通過し
てＢ光の偏光をＳ偏光光からＰ偏光光に変換し、Ｒ、Ｂ
専用偏光ビームスプリッタプリズム１１に入射する。こ
こでＢ光は、ＲＢ専用偏光ビームスプリッタ１１を直進
してＢ用反射型液晶表示素子１３Ｂに入射する。一方、
Ｒ光はＳ偏光のままとなり、Ｒ、Ｂ専用偏光ビームスプ
リッタ１１の反射面にて反射された後、Ｒ用反射型液晶
表示素子１３Ｒに入射する。

【００９３】尚、上記配置例はひとつの具体例であり、
本実施例はこれに限定するものではなく、ＲがＰ偏光光
に変換され、ＲとＢの反射型液晶表示素子の位置を入れ
替えてもよく、これとは別にＲ、Ｂの反射型液晶表示素
子１３Ｒ、１３Ｂ及び偏光ビームスプリッタ１１と、Ｇ
の反射型液晶表示素子２９Ｇ及び偏光ビームスプリッタ
プリズム２７との位置を入れ替る等、実施例１から４に
示す光学系を使用した場合も本実施例が有する効果を得
ることは出来る。

【００９４】入射照明光はその後、各色用の反射型映像
表示素子１３で映像信号に応じて偏光を回転された映像
光に変換され、再び各色専用偏光ビームスプリッタ１
１、２７に入射し，反射面にてＳ偏光は反射され、Ｐ偏
光は透過する。

【００９５】この反射型映像表示素子１３Ｒ、３９Ｇ、
１３Ｂは、表示する画素に対応する（例えば横１０２４
画素縦７６８画素各３色など）数の液晶表示部が設けて
ある。そして、外部より駆動される信号に従って、各画
素の偏光回転各角度が変わり、明るく表示させる光に対
しては入射の偏光方向と直交方向になった光が反射さ
れ、偏光ビームスプリッタ１１、２７により投写レンズ
２４に向かって映像光が出射される。また暗く表示させ
る場合は、反射光は入射光と同一方向の偏光方向とな
り、そのまま入射光路に沿って光源側に戻される。

【００９６】その後、映像光となったＲＧＢ各色の光は
Ｇ透過ＲＢ反射ダイクロイックミラープリズム１５９に
より再び合成されて、例えばズームレンズであるような
投写レンズ２４を通過し、スクリーンに到達する。前記
投写レンズ２４により、反射型液晶表示素子１３Ｒ、２
９Ｇ，１３Ｂに形成された画像は、スクリーン上に拡大
投影され表示装置として機能するものである。この３枚
の反射型液晶表示素子を用いた反射型液晶表示装置は、
電源１６０により、ランプ、パネル等の駆動を行ってい
る。

【００９７】従って、本発明によるＧ専用、ＲＢ専用偏
光ビームスプリッタを２個用いる構成は小型、軽量化を
達成できるとともに、さらには色純度を制御でき、さら
に色むら等を改善し、性能向上を同時に実現することが
でき、コンパクトで高輝度、高画質の投射型映像表示装
置を実現できる。

【００９８】また本発明の投写型映像表示装置は、反射
型液晶表示素子の略直前に配置される偏光ビームスプリ
ッタを入射される特定波長帯域の光に対し、そのＰ偏光
光の透過効率あるいは反射効率、Ｓ偏光光の透過効率あ
るいは反射効率がピーク値をとるように、限定波長域専
用の膜付けを施した構成、たとえば５００ｎｍ近傍から
６００ｎｍ近傍迄の波長帯域のＧ光専用の最適な誘電体
多層膜付けを施したＧ専用偏光ビームスプリッタ２７、
４００ｎｍ近傍から５００ｎｍ近傍迄と、６００ｎｍ近
傍から７００ｎｍ近傍迄の2つ以上の波長帯域でのＲ光
およびＢ光専用の最適な誘電体多層膜付けを施したＲＢ
専用ビームスプリッタ１１を用いる事が出来、誘電体多
層膜の膜付けが容易となり、かつ透過効率および反射効
率、さらには上記検光効率も従来よりも向上する。この
ため、高精度な色再現性と高輝度および高効率コントラ
ストの両立化を実現した反射型液晶表示装置を提供でき
る。さらに、場合によりダイクロイック膜に傾斜膜を付
加することにより、より均一性のとれたかつ色純度の高
い映像を提供できる。

【００９９】また、本発明の投写型映像表示素子は、Ｇ
光とＲ、Ｂ光とを分離した後で、且つ偏光ビームスプリ
ッタプリズム１１、２７に入射する前に、偏光板２５、
７を設置する構成であることから、偏光板の光入射面に
Ｇ光及びＲ光の色純度を補正するカラーフィルタもしく
はダイクロイックフィルタ１６１、１６２等を設けるこ
とが容易となり、高い単色の色純度と高光利用率を両立
させることが出来る。

【０１００】図８は、本発明による第６の実施例の液晶
プロジェクタ光学系の概略上面図である。本発明の第７
の実施例は、本発明の第５の実施例に対して、コンデン
サレンズ１５７を３つ、１６３Ｒ、１６３Ｇ、１６３Ｂ
とし、設置位置を反射型液晶表示素子１３と偏光ビーム
スプリッタプリズム２７、１１の間としてある。また色
分離ダイクロイックミラーのダイクロイック薄膜は傾斜
薄膜である。

【０１０１】また、本実施例では、反射型液晶表示素子
１３とコンデンサレンズ１６３とを一体化しているが、
離して設置した場合、もしくはコンデンサレンズ１６３
を表裏逆に設置して偏光ビームスプリッタプリズム２
７、１１と一体化した場合も同様の効果を得ることが出
来る。

【０１０２】本実施例の光学系のＲ、Ｇ、Ｂ光に対する
作用は、第５の実施例とほぼ同様である。また本実施例
は、コンデンサレンズの位置を反射型液晶表示素子の略
直前とすることで、偏光ビームスプリッタ２７、１１及
びダイクロイックミラープリズム１５９内での内面反射
を少なくし、よりコントラストの高い高画質な画像を得
ることが出来る構成となっている。

【０１０３】また、本実施例ではダイクロイックミラー
に入射する画面周辺部に対応した照明光の主光線の角度
が画面中心に対応した主光線に対して平行でなくなるた
め画像の左右方向にに色むらが発生しやすいが、ダイク
ロイック薄膜を傾斜薄膜とすることで色むらの少ない画
像を得る事が出来る。

【０１０４】また、本実施例では、コンデンサレンズ１
６３の第１合成焦点を投写レンズ２４の絞り面近傍に設
定し、且つコンデンサレンズ１６３の中心軸を反射型液
晶表示素子１３の中心と一致させ、且つ投写レンズ２４
の中心軸をパネル中心に対して上方に偏心させることで
投写画像をプロジェクタセットに対して上方に偏心させ
ると共に、画像中心と周辺部との輝度差の少ない良好な
画像を得ることが出来る。

【０１０５】図９は、本発明による第７の実施例の液晶
プロジェクタ光学系の概略上面図である。本発明の第７
の実施例は、本発明の第６の実施例に対して、コンデン
サレンズ１６４を設置し、且つコンデンサレンズ１６５
とコンデンサレンズ１６４との合成された焦点距離が、
前記実施例６のコンデンサレンズ１６３とほぼ同じにな
るように設定したものである。

【０１０６】本実施例の光学系のＲ、Ｇ、Ｂ光に対する
作用は、第６の実施例とほぼ同様である。本実施例は、
コンデンサレンズを２つに分けることにより、コンデン
サレンズ１６５のパワーをより小さく設計出来、画像の
フォーカス劣化を少なくする作用を持つ。また偏光ビー
ムスプリッタプリズム１１、２７を通過する主光線の角
度をより小さく出来るので、色むらの発生をより小さく
することが出来る。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光の利用率が高く、かつ画像のコントラストの高い液晶
プロジェクタ用光学エンジン及びそれを用いた液晶プロ
ジェクタを得ることが出来る。

【０１０８】また、本発明によれば、小型・軽量で、画
像の色むらが少なく、かつフォーカス性能の良い液晶プ
ロジェクタ用の光学エンジン及び液晶プロジェクタを得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図２】本発明の第１の実施例の液晶プロジェクタ光学
系に使用される偏光回転素子であって、Ｂ光の偏光を回
転させるための偏光回転素子の波長特性を示すグラフで
ある。

【図３】本発明の第２の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図４】本発明の第３の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図５】本発明の第１の実施例の液晶プロジェクタ光学
系に使用される偏光板であって、Ｂ光に対し偏光吸収特
性を持つ偏光板の透過率を示すグラフである。

【図６】本発明の第４の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図７】本発明の第５の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図８】本発明の第６の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図９】本発明の第７の実施例の液晶プロジェクタ光学
系の上面図である。

【図１０】従来の反射型液晶プロジェクタ光学系の上面
図である。

【図１１】従来の液晶プロジェクタ合成光学系の上面図
である。

【図１２】従来の反射型液晶プロジェクタ光学系の上面
図である。

【図１３】偏光ビームスプリッタプリズムの波長透過率
特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…光源、３…偏光変換素子、５…Ｇ反射ＲＢ透過ダイ
クロイックミラー、７…偏光板、９…Ｂ光のみの偏光を
回転させる偏光回転素子、１１…偏光ビームスプリッ
タ、１３Ｒ…Ｒの反射型液晶表示素子、１３Ｂ…Ｂの反
射型液晶表示素子、１６…Ｂ光のみの偏光を回転させる
偏光回転素子、１８…Ｂ光のみの偏光を吸収する性質を
持つ偏光板、２０…偏光ビームスプリッタ、２４…投写
レンズ、２５…偏光板、２７…偏光ビームスプリッタ、
２９Ｇ…Ｇの反射型液晶表示素子、３４…偏光回転素
子、３９…ダイクロイックミラープリズム、４２…Ｒ光
のみの偏光を回転させる偏光回転素子、４３…Ｒ光のみ
の偏光を回転させる偏光回転素子、４６…偏光板、４９
…角面取り部、８３ａ…偏光板、８５…偏光ビームスプ
リッタプリズム、８６…色分離合成プリズム、８６Ｒ…
Ｒ反射ダイクロイックミラー、８６Ｂ…Ｂ反射ダイクロ
イックミラー、８７Ｒ…Ｒの反射型液晶表示素子、８７
Ｇ…Ｇの反射型液晶表示素子、８７Ｂ…Ｂの反射型液晶
表示素子、８９…偏光板、９０…投写レンズ、９３Ｒ…
Ｒの画像表示素子、９３Ｇ…Ｇの画像表示素子、９３Ｂ
…Ｂの画像表示素子、９５…偏光ビームスプリッタプリ
ズム、９６…Ｇ光のみの偏光を回転させる偏光回転素
子、９８…偏光ビームスプリッタ、９９…Ｂ光のみの偏
光を回転させる偏光回転素子、１０１…投写レンズ、１
１０…ＲＧ光源、１１２…偏光変換素子、１１３…Ｇ光
のみの偏光を回転させる偏光回転素子、１１５…偏光ビ
ームスプリッタプリズム、１１６Ｒ…Ｒの反射型液晶表
示素子、１１６Ｇ…Ｇの反射型液晶表示素子、１１７Ｒ
…ＲのＰ偏光、１１７Ｇ…ＧのＳ偏光、１１８…Ｇ光の
みの偏光を回転させる偏光回転素子、１２０…偏光ビー
ムスプリッタプリズム、１２２…Ｂ光のみの偏光を回転
させる偏光回転素子、１２３…偏光板、１２４…投写レ
ンズ、１２５…Ｂ光源、１２７…偏光変換素子、１３０
Ｂ…Ｂの反射型液晶表示素子。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｅ (72)発明者今長谷太郎神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディア開発本部内 (72)発明者三好智浩神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディア開発本部内 (72)発明者小沼順弘神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者出口雅晴神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者角田隆史神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者仕明卓也神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者中島努神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者山崎太志神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者山口英治神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内 (72)発明者阿部福億神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディアシステム事業部内Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA18 HA20 HA24 HA25 HA28 MA02 MA06 2H091 FA05X FA08X FA10X FA14X FA26X FA26Z FA29X FA41X LA11 LA16 LA17 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA02 CA11 DA09 5G435 BB12 BB16 BB17 CC12 DD06 DD09 FF05 GG02 GG03 GG04 GG12 GG23 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光学系の光源から出射した照明光を、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に分離するための色分離合成光学系
を経て３枚の反射型液晶表示素子に入射させ、該反射型
液晶表示素子で反射した３原色の映像光をカラー映像光
に合成後投写レンズで拡大投写する液晶プロジェクタ用
の光学エンジンにおいて、上記色分離合成光学系が、上記反射型液晶表示素子の光
軸上に、２個の偏光ビームスプリッタプリズムと、ダイ
クロイック反射薄膜を備えるダイクロイック光学素子２
個とを組み合わせて構成されることを特徴とする光学エ
ンジン。
【請求項２】照明光学系の光源から出射した照明光を、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に分離するための色分離合成光学系
を経て３枚の反射型液晶表示素子に入射させ、該反射型
液晶表示素子で反射した３原色の映像光をカラー映像光
に合成後投写レンズで拡大投写する液晶プロジェクタ用
の光学エンジンにおいて、上記色分離合成光学系が、上記反射型液晶表示素子の光
軸上に、３個の偏光ビームスプリッタプリズムと、ダイ
クロイック反射薄膜を備えるダイクロイック光学素子１
個とを組み合わせて構成されることを特徴とする光学エ
ンジン。
【請求項３】上記３枚の反射型液晶表示素子のうちＧ光
に対応する反射型液晶表示素子の反射面の略直前位置に
１個の偏光ビームスプリッタプリズムが配され、Ｒ、Ｂ
光に対応する２枚の反射型液晶表示素子が互いに略隣接
しかつ略９０度の角度を成して配され、両反射面の略直
前位置に１個の偏光ビームスプリッタプリズムが配され
た請求項1または請求項２に記載の光学エンジン。
【請求項４】上記2個の偏光ビームスプリッタプリズム
から出射される映像光が、第３の偏光ビームスプリッタ
もしくは上記ダイクロイック光学素子の２面より入射し
て合成される請求項1または請求項３に記載の光学エン
ジン。
【請求項５】Ｇの映像光とＲ，Ｂの映像光を合成する合
成用の偏光ビームスプリッタプリズムもしくはダイクロ
イック光学素子に入射するＧ光の偏光方向が、Ｒ、Ｂ光
の偏光方向と略直交する構成である請求項４に記載の光
学エンジン。
【請求項６】上記色合成光学系中で３原色映像光のうち
2色の映像光が通過する光路中に、特定波長域の光の偏
光を回転させる波長選択性偏光回転素子を備えた請求項
1から５のいずれかに記載の光学エンジン。
【請求項７】照明光学系の光源から出射した照明光を、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に分離するための色分離合成光学系
を経て３枚の反射型液晶表示素子に入射させ、該反射型
液晶表示素子で反射した３原色の映像光をカラー映像光
に合成後投写レンズで拡大投写する液晶プロジェクタ用
の光学エンジンにおいて、Ｇ光を色分離したＲ、Ｂ光が通過する光路中にそれぞ
れ、特定波長域の光の偏光を回転させる波長選択性偏光
回転素子であってＲまたはＢ光のいずれか一方の光の偏
光方向を略９０度回転させる波長選択性偏光回転素子を
配したことを特徴とする光学エンジン。
【請求項８】上記波長選択性偏光回転素子が第１、第２
の波長選択性偏光回転素子から成り、色分離のとき、Ｇ
光を分離後該第１の波長選択性偏光回転素子と上記偏光
ビームスプリッタプリズムを用いてＲ、Ｂ光を分離し、
色合成のとき、偏光ビームスプリッタプリズムを用いて
Ｒ、Ｂ光を合成後、該第２の波長選択性偏光回転素子を
用いてＲ、Ｂの偏光方向を略同じ方向に変換し、その後
Ｇ光を合成するように構成した請求項７に記載の光学エ
ンジン。
【請求項９】上記波長選択性偏光回転素子が、４００ｎ
ｍ〜５００ｎｍ近傍の波長帯域もしくは６００ｎｍ〜７
００ｎｍ近傍の波長帯域の光に対し偏光を回転させる構
成を有する請求項６から８のいずれかに記載の光学エン
ジン。
【請求項１０】上記波長選択性偏光回転素子が、同じ偏
光方向で入射する４００ｎｍ〜５００ｎｍ近傍の波長帯
域の光と、６００ｎｍ〜７００ｎｍ近傍の波長帯域の光
を、偏光方向が互いに略直交するようにそれぞれの偏光
を回転させる構成を有する請求項６から８のいずれかに
記載の光学エンジン。
【請求項１１】上記波長選択性偏光回転素子が、偏光を
回転させる波長域と偏光を回転させない波長域の間の過
渡域の境界波長が略５００ｎｍ〜６００ｎｍ間に設定さ
れている請求項６から８のいずれかに記載の光学エンジ
ン。
【請求項１２】上記偏光ビームスプリッタプリズムは、
Ｇ光が通過する光路中のものが、Ｇ光に対し透過率もし
くは反射率が安定したピーク帯域の特性を有する請求項
１から５のいずれかに記載の光学エンジン。
【請求項１３】上記偏光ビームスプリッタプリズムは、
Ｒ、Ｂ光が通過する光路中のものが、ＲまたはＢ光に対
し透過率もしくは反射率が安定したピーク帯域の特性を
有する請求項１から５のいずれかに記載の光学エンジ
ン。
【請求項１４】上記偏光ビームスプリッタプリズムと上
記波長選択性偏光回転素子とを互いに貼り合わせて一体
状とした、または、上記偏光ビームスプリッタプリズム
と上記波長選択性偏光回転素子と上記ダイクロイック光
学素子としてのダイクロイックプリズムとを、互いに貼
り合わせて一体状とした請求項１から１１のいずれかに
記載の光学エンジン。
【請求項１５】Ｇ光を分離後、Ｇ光の通過光路中及び
Ｒ、Ｂ光の通過光路中で上記偏光ビームスプリッタプリ
ズムの前にそれぞれ、偏光板等の偏光整流素子を設けた
請求項1から８のいずれかに記載の光学エンジン。
【請求項１６】上記偏光整流素子は、カラーフィルタも
しくはダイクロイックフィルタ等の色調整手段を有する
請求項１５に記載の光学エンジン。
【請求項１７】Ｒ光とＢ光の２色の色分離及び合成を、
１つの偏光ビームスプリッタプリズムで行い、かつ光源
と該偏光ビームスプリッタプリズムの映像光入射面との
間に、特定波長の光に対しては偏光整流素子として働く
特定の波長域の光専用の偏光板が配置される請求項１５
に記載の光学エンジン。
【請求項１８】Ｒ光とＢ光の色分離及び合成を偏光ビー
ムスプリッタプリズムの１つで行い、該偏光ビームスプ
リッタプリズムの照明光入射面の対面にはＲ光に対応す
る反射型液晶表示素子を配し、該偏光ビームスプリッタ
プリズムの映像光出射面の対面にはＢ光に対応する反射
型液晶表示素子を配し、かつ、該偏光ビームスプリッタ
プリズムの照明光入射面に、Ｂ光に対して偏光整流素子
として働くＢ光専用の偏光板を配した請求項１５に記載
の光学エンジン。
【請求項１９】上記偏光板と上記偏光ビームスプリッタ
プリズムとの間に冷却用の風路を設けた請求項１５から
１８のいずれかに記載の光学エンジン。
【請求項２０】上記光源と上記偏光ビームスプリッタプ
リズムとの間にコンデンサレンズを配し、該偏光ビーム
スプリッタプリズムに入射する照明光の主光線が上記反
射型液晶表示素子の周辺部に対し略鉛直に入射する構成
とした請求項１から１１のいずれかに記載の光学エンジ
ン。
【請求項２１】色分離前の光路上にコンデンサレンズを
配し、上記ビームスプリッタプリズムに入射する照明光
の主光線が、上記型液晶表示素子周辺部に対して略鉛直
に入射する構成とした請求項１から１１のいずれかに記
載の光学エンジン。
【請求項２２】上記コンデンサレンズの平面部に偏光板
もしくはダイクロイックフィルタを設けた請求項２０ま
た２１に記載の光学エンジン。
【請求項２３】上記反射型液晶表示素子のそれぞれの略
直前にコンデンサレンズを配し、該反射型液晶表示素子
に入射する照明光の主光線が、該反射型液晶表示素子の
周辺部に対しても略垂直に入射する構成とした請求項１
から１１のいずれかに記載の光学エンジン。
【請求項２４】上記コデンサレンズは、その中心軸が、
反射型液晶表示素子の中心軸とほぼ一致、かつ、投写レ
ンズの中心軸に対しては偏心している請求項２３に記載
の光学エンジン。
【請求項２５】上記ダイクロイック光学素子のダイクロ
イック反射薄膜を、一定方向に膜厚を変えて反射波長特
性を変化させた傾斜薄膜とした請求項２３に記載の光学
エンジン。
【請求項２６】上記Ｒ、Ｂの映像光と上記Ｇの映像光と
を合成するプリズムであって、そのサイズが、Ｒ、Ｂの
反射型液晶表示素子の略直前に配された偏光ビームスプ
リッタプリズム、及びＧの反射型液晶表示素子の略直前
に配された偏光ビームスプリッタプリズムのいずれより
も大きいプリズムを備える請求項１から１１のいずれか
に記載の光学エンジン。
【請求項２７】上記プリズムは、その光入射面に角面取
り部を設けてある請求項２５に記載の光学エンジン。
【請求項２８】上記各プリズムの上下両面に黒色塗料を
塗布した請求項１から２７のいずれかに記載の光学エン
ジン。
【請求項２９】請求項１から２８のいずれかに記載の光
学エンジンと、該光学エンジン中の反射型液晶表示素子
を駆動する駆動回路とを備えたことを特徴とする液晶プ
ロジェクタ。