JP2002244102A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリズム部材とライトバルブとの光軸ズレを
防止することができる投射型表示装置の提供。 【解決手段】 偏光ビームスプリッタ107Gには、第１一
体化部材201が曲げ部2031U,2031Lを利用して固着され
る。この第１一体化部材201にライトバルブ109Gが保持
されたライトバルブ一体化部材203と、1/4波長位相板10
8Gが保持された1/4波長位相板取り付け部材202とを取り
付けることにより、偏光ビームスプリッタ107G，1/4波
長位相板108Gおよびライトバルブ109Gが一体化される。
ライトバルブ一体化部材203は傾斜部2032U,2032Lを有し
ており、上述した1/4波長位相板108Gは、第１一体化部
材201とライトバルブ109Gが装着された装着部2033との
間に形成される空間に配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光を偏
光ビームスプリッタを介してライトバルブに入射させ、
ライトバルブで変調された光を偏光ビームスプリッタで
検光して投射レンズにより投射する投射型表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の投射型表示装置の一例としては、
特開平１０−３１９５２４号公報に開示されているよう
なものがある。この公報に開示されている装置では、色
合成を行うクロスダイクロイックプリズムと偏光分離お
よび検光を行う偏光ビームスプリッタとを、一体化部材
または光路長補正部材にて一体化している。さらに、光
の変調を行う反射型ライトバルブが保持された保持部材
を、偏光ビームスプリッタに固定された取付部材に半田
付けすることにより、これら３つの部材を一体化してい
る。

【０００３】このような投射型表示装置では、偏光ビー
ムスプリッタとライトバルブとの間に１／４波長位相板
を配設することにより、投射像のコントラスト向上が図
れることが知られている。この場合、上記取付部材を適
宜直角に折り曲げて、偏光ビームスプリッタとライトバ
ルブとの間に空間を設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
等の実験によれば、直角に折り曲げた取付部材を使用す
ると、経年変化により偏光ビームスプリッタとライトバ
ルブとがずれることが分かった。

【０００５】本発明の目的は、偏光ビームスプリッタの
ようなプリズム部材とライトバルブとを空間を設けて一
体化した装置であっても、経年変化によってプリズム部
材とライトバルブとがずれないようにした投射型表示装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１，図３および図８に対応付けて説明する。 （１）図１および図３に対応付けて説明すると、請求項
１の発明による投射型表示装置は、光源１０１から射出
されて入射される光を反射させて出射するプリズム部材
１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂと、プリズム部材１０７
Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂから射出された光を画像信号に
基づいて変調して出射するライトバルブ１０９Ｒ，１０
９Ｇ，１０９Ｂと、ライトバルブ１０９Ｒ，１０９Ｇ，
１０９Ｂから出射された変調光を投射する投射レンズ１
１２と、ライトバルブ１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを
保持する保持部材２０３と、保持部材２０３をプリズム
部材１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂに取り付ける取付部
材２０１とを備え、保持部材２０３は、ライトバルブ１
０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂが固着される第１の平板部
２０３３と、取付部材２０１に固着される第２の平板部
２０３１Ｕ，２０３１Ｌと、第１および第２の平板部２
０３３，２０３１Ｕ，２０３１Ｌをそれぞれ接続するた
めに、第１および第２の平板部２０３３，２０３１Ｕ，
２０３１Ｌからそれぞれ鈍角に折り曲げられた一対の接
続部２０３２Ｕ，２０３２Ｌとを有することにより上述
の目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、請求項１に記載の投射型表示
装置において、取付部材２０１のうち、少なくとも第２
の平板部２０３３，２０３１Ｕが固着される部材を平板
状としたものである。 （３）図１および図８に対応付けて説明すると、請求項
３の発明による投射型表示装置は、光源１０１から射出
されて入射される光を反射させて出射するプリズム部材
１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂと、プリズム部材１０７
Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂから射出された光を画像信号に
基づいて変調して出射するライトバルブ１０９Ｒ，１０
９Ｇ，１０９Ｂと、ライトバルブ１０９Ｒ，１０９Ｇ，
１０９Ｂから出射された変調光を投射する投射レンズ１
１２と、ライトバルブ１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂを
保持する保持部材２０３と、保持部材２０３をプリズム
部材１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂに取り付ける取付部
材２０１とを備え、取付部材２０１は、プリズム部材１
０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂが固着される第１の平板部
２０１５と、保持部材２０３が固着される第２の平板部
２０１１Ｕ，２０１１Ｌと、第１および第２の平板部２
０１５，２０１１Ｕ，２０１１Ｌをそれぞれ接続するた
めに、第１および第２の平板部２０１５，２０１１Ｕ，
２０１１Ｌからそれぞれ鈍角に折り曲げられた一対の接
続部２０１２Ｕ，２０１２Ｌとを有することにより上述
の目的を達成する。 （４）請求項４の発明は、請求項３に記載の投射型表示
装置において、保持部材２０３を平板状としたものであ
る。 （５）図１および図３に対応付けて説明すると、請求項
５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の投射型表
示装置において、一対の接続部２０３２Ｕ，２０３２Ｌ
によって、プリズム部材１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ
とライトバルブ１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂとの間に
光学素子を配置する空間を設け、光学素子１０８Ｇ，１
０８Ｇ，１０８Ｂを保持する素子用保持部材２０２を取
付部材２０１または保持部材２０３に固着して、前記空
間に光学素子１０８Ｇ，１０８Ｇ，１０８Ｂを配設する
ようにしたものである。

【０００７】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態
の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態
に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 −第一の実施の形態− ［全体構成の説明］図１は、本発明の第一の実施の形態
による投射型表示装置の基本構成図である。図１におい
て、投射型表示装置は、光源１０１と、クロスダイクロ
イックミラー１０２と、折り曲げミラー１０３および１
０４と、ダイクロイックミラー１０５と、Ｒ光用フィー
ルドレンズ１０６Ｒと、Ｇ光用フィールドレンズ１０６
Ｇと、Ｂ光用フィールドレンズ１０６Ｂと、Ｒ光用偏光
ビームスプリッタ１０７Ｒと、Ｇ光用偏光ビームスプリ
ッタ１０７Ｇと、Ｂ光用偏光ビームスプリッタ１０７Ｂ
と、１／４波長位相板１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ
と、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０９Ｒと、Ｇ光用反射
型ライトバルブ１０９Ｇと、Ｂ光用反射型ライトバルブ
１０９Ｂと、光路長補正部材１１０Ｒ、１１０Ｇおよび
１１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１１１と、
投射レンズ１１２とを有する。

【０００９】光源１０１は、ランプ１０１ａならびに放
物面形状の凹面鏡１０１ｂから構成される。光源１０１
から射出された略平行光束の光源光は、クロスダイクロ
イックミラー１０２に入射される。クロスダイクロイッ
クミラー１０２は、ダイクロイックミラー１０２Ｂと、
ダイクロイックミラー１０２ＲＧとで構成される。ダイ
クロイックミラー１０２Ｂおよびダイクロイックミラー
１０２ＲＧは、それぞれ入射光軸に対して入射角度４５
度を有してクロス形状に配置されている。ダイクロイッ
クミラー１０２Ｂは、Ｂ（青）光反射特性を有する。一
方、ダイクロイックミラー１０２ＲＧは、Ｒ（赤）光な
らびにＧ（緑）光反射特性を有する。クロスダイクロイ
ックミラー１０２は、入射された光源光を、入射光軸に
垂直で互いに反対方向に進行するＢ光と、Ｒ光およびＧ
光の混合光とに色分解する。

【００１０】色分解されたＢ光は、折り曲げミラー１０
３にて反射され、Ｂ光用フィールドレンズ１０６Ｂを経
てＢ光用偏光ビームスプリッタ１０７Ｂに入射される。
Ｒ光およびＧ光の混合光は、折り曲げミラー１０４にて
反射され、ダイクロイックミラー１０５に入射される。
ダイクロイックミラー１０５は、光軸に対して４５度を
なすように配置され、Ｇ光を反射するとともにＲ光を透
過する特性を有する。ダイクロイックミラー１０５は、
入射された混合光を、入射光軸に対して直交する方向に
進むＧ光と、入射光軸と同じ方向に進むＲ光とに色分解
する。このように、クロスダイクロイックミラー１０２
およびダイクロイックミラー１０５は、光源光をＲ光、
Ｇ光、ならびにＢ光からなる光の３原色に色分解する色
分解光学系を構成する。

【００１１】色分解されたＲ光は、Ｒ光用フィールドレ
ンズ１０６Ｒを経てＲ光用偏光ビームスプリッタ１０７
Ｒに入射される。また、色分解されたＧ光は、Ｇ光用フ
ィールドレンズ１０６Ｇを経てＧ光用偏光ビームスプリ
ッタ１０７Ｇに入射される。各色光用の偏光ビームスプ
リッタにそれぞれ入射された各色光は、偏光分離部を反
射して偏光ビームスプリッタを射出するＳ偏光と、偏光
分離部を透過して偏光ビームスプリッタを射出するＰ偏
光とに偏光分離される。第一の実施の形態では、Ｓ偏光
をライトバルブに向けて射出する照明光として使用し、
Ｐ偏光を不要光として廃棄する構成とする。

【００１２】Ｒ光用偏光ビームスプリッタ１０７Ｒを射
出したＲ色のＳ偏光は、１／４波長位相板１０８Ｒを経
て反射型ライトバルブ１０９Ｒに入射される。Ｇ光用偏
光ビームスプリッタ１０７Ｇを射出したＧ色のＳ偏光
は、１／４波長位相板１０８Ｇを経て反射型ライトバル
ブ１０９Ｇに入射される。Ｂ光用偏光ビームスプリッタ
１０７Ｂを射出したＢ色のＳ偏光は、１／４波長位相板
１０８Ｂを経て反射型ライトバルブ１０９Ｂに入射され
る。

【００１３】ここで、反射型ライトバルブ１０９Ｒ、１
０９Ｇおよび１０９Ｂについて説明する。この反射型ラ
イトバルブは、電気書き込み式反射型ライトバルブであ
る。すなわち、シリコン基板上にＴＦＴ等の非線形スイ
ッチング素子が複数の画素にそれぞれ対応するように設
けられ、これらＴＦＴの画素を構成する液晶層に対して
画像信号に応じて選択的に電圧が印加される。電圧が印
加された液晶層は、液晶分子の配列が変わり、当該液晶
層が位相板の役目を果たすようになる。反射型ライトバ
ルブに入射された偏光光は、この液晶層を経由して反射
型ライトバルブに形成された反射層に導かれる。さら
に、反射層で反射した光は、液晶層を逆行して反射型ラ
イトバルブから射出される。その結果、反射型ライトバ
ルブからは、入射された偏光と振動方向が異なる偏光が
変調光として射出される。

【００１４】一方、反射型ライトバルブの非選択の画素
に対応する部分、すなわち、電圧が印加されないＴＦＴ
に入射された偏光は、液晶分子の初期の配向の捻れ構造
に従って進行して反射層にて反射される。この反射光は
再び捻れ構造に従って逆に進行することより、入射され
た偏光と振動方向が同じ偏光として射出される。このよ
うに、反射型ライトバルブの反射射出光は、変調光であ
るＰ偏光と、非変調光であるＳ偏光とからなる混合光で
ある。

【００１５】Ｒ色光用のライトバルブ１０９Ｒを反射射
出したＲ色光は、再度１／４波長位相板１０８Ｒを経て
偏光ビームスプリッタ１０７Ｒに入射される。このと
き、入射したＲ色光中に含まれる変調光のＰ偏光は偏光
分離部を透過し、非変調光であるＳ偏光は偏光分離部で
反射される。すなわち、Ｒ色光は、偏光分離部でＰ偏光
とＳ偏光とに偏光分離される。偏光ビームスプリッタ１
０７Ｒで反射された非変調光は、光源１０１方向に進行
して廃棄される。

【００１６】同様に、Ｇ色光用のライトバルブ１０９Ｇ
を反射射出したＧ色光は、再度１／４波長位相板１０８
Ｇを経て偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに入射され、偏
光分離部を透過するＰ偏光の変調光と、偏光分離部を反
射するＳ偏光の非変調光とに偏光分離される。また、Ｂ
色光用のライトバルブ１０９Ｂを反射射出したＢ色光
は、再度１／４波長位相板１０８Ｂを経て偏光ビームス
プリッタ１０７Ｂに入射され、偏光分離部を透過するＰ
偏光の変調光と、偏光分離部を反射するＳ偏光の非変調
光とに偏光分離される。これにより、各色の非変調光
（Ｓ偏光）が光源１０１方向に進行して廃棄される。

【００１７】次に、１／４波長位相板１０８Ｒ、１／４
波長位相板１０８Ｇ、および１／４波長位相板１０８Ｂ
について説明する。１／４波長位相板は、偏光ビームス
プリッタの偏光分離特性に合わせて、偏光の振動方向を
最適な方向に変換する。そのため、黒色が白っぽく浮き
上がることがない。すなわち、コントラストが向上す
る。そして、１／４波長位相板の調整は、以下のように
行う。反射型ライトバルブから反射射出される反射Ｓ偏
光(非変調光)が偏光ビームスプリッタの偏光分離部で全
て反射されるように、１／４波長位相板を光軸の回りに
回転させてその位置を調整する。

【００１８】実際の調整は、黒い画像を投射する画像信
号を反射型ライトバルブに与え(スイッチング素子を全
画素に対応して非選択状態にする)、投射画像の黒色が
最も沈む状態、すなわち、投射像のコントラストが最も
高くとれるように１／４波長位相板を回転させる。投射
像のコントラストが最良になるとき、反射型ライトバル
ブから反射射出される反射Ｓ偏光の振動方向が偏光ビー
ムスプリッタの偏光分離部に最適な方向となる。

【００１９】なお、上記の説明では、反射型ライトバル
ブと偏光ビームスプリッタとの間に１／４波長位相板を
配置する構成とした。この構成は、使用する反射型ライ
トバルブが理想的なミラーとみなせる場合、あるいは、
ライトバルブの液晶層中の液晶分子のプレチルト分の補
正が１／４波長位相板の回転によって補正できる場合に
適用できるものである。ライトバルブに使用される液晶
によっては、１／４波長位相板を用いて投射像のコント
ラストを最適に調整することができない場合もある。そ
の場合には、１／４波長位相板の代わりに１／４波長と
異なる波長位相板を使用し、当該波長位相板を光軸の回
りに回転させてコントラストが最高になるように調整し
て固定すればよい。

【００２０】Ｒ色光用の偏光ビームスプリッタ１０７Ｒ
を透過したＰ偏光(変調光)、すなわち、Ｒ色の検光光
は、偏光ビームスプリッタ１０７Ｒの射出面とクロスダ
イクロイックプリズム１１１間に配置された光路長補正
部材１１０Ｒを経てクロスダイクロイックプリズム１１
１に入射される。Ｇ色光用の偏光ビームスプリッタ１０
７Ｇを透過したＰ偏光(変調光)、すなわち、Ｇ色の検光
光は、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇの射出面とクロス
ダイクロイックプリズム１１１間に配置された光路長補
正部材１１０Ｇを経てクロスダイクロイックプリズム１
１１に入射される。また、Ｂ色光用の偏光ビームスプリ
ッタ１０７Ｂを透過したＰ偏光(変調光)、すなわち、Ｂ
色の検光光は、偏光ビームスプリッタ１０７Ｂの射出面
とクロスダイクロイックプリズム１１１間に配置された
光路長補正部材１１０Ｂを経てクロスダイクロイックプ
リズム１１１に入射される。

【００２１】光路長補正部材１１０Ｒ、光路長補正部材
１１０Ｇ、および光路長補正部材１１０Ｂは、各色光用
ライトバルブから投射レンズ１１２までの光路長を同じ
にするとともに、クロスダイクロイックプリズム１１１
と各色光用偏光ビームスプリッタとを一体化する役目を
担う。

【００２２】クロスダイクロイックプリズム１１１は、
その内部に、Ｒ光反射ダイクロイック膜１１１Ｒと、Ｂ
光反射ダイクロイック膜１１１Ｂとが互いに直交するよ
うに配置された複合プリズム部材である。クロスダイク
ロイックプリズム１１１に入射したＲ色の検光光は、Ｒ
光反射ダイクロイック膜１１１Ｒによって投射レンズ１
１２側に反射される。また、クロスダイクロイックプリ
ズム１１１に入射したＢ色の検光光は、Ｂ光反射ダイク
ロイック膜１１１Ｂによって投射レンズ１１２側に反射
される。

【００２３】さらに、クロスダイクロイックプリズム１
１１に入射したＧ色の検光光は、両ダイクロイック膜１
１１Ｒ、１１１Ｂを透過して投射レンズ１１２側へ進
む。これにより、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色の検光光は、ク
ロスダイクロイックプリズム１１１の同一面から色合成
された光として射出される。色合成光は、投射レンズ１
１２に入射され、不図示のスクリーン上にフルカラー像
が投射される。このように、クロスダイクロイックプリ
ズム１１１が色合成光学系を構成する

【００２４】次に、投射レンズ１１２について説明す
る。投射レンズ１１２は、その内部に、不図示の開口絞
りと前群レンズおよび後群レンズとを有する。前群レン
ズは、開口絞りよりもクロスダイクロイックプリズム１
１１側(図１において右側)に配設される。投射レンズ１
１２は、前群レンズの焦点距離の位置に開口絞りが配設
され、いわゆる前側にテレセントリックな構成を有す
る。投射レンズ１２の開口絞りの中央部を通る光線とし
て主光線を定義し、この主光線を投射レンズ１２を逆行
して辿ると、主光線は以下のように進む。投射レンズ１
２→クロスダイクロイックプリズム１１１、各色偏光ビ
ームスプリッタ１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂ→各色１
／４波長位相板１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂ→各色ラ
イトバルブ１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂ→各色１／４
波長位相板１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂ、→各色偏光
ビームスプリッタ１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂ、各色
フィールドレンズ１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂであ
る。以上の光路においては光軸に平行となり、光軸に対
してテレセントリックな構成となっている。

【００２５】各色フィールドレンズ１０６Ｒ、１０６
Ｇ、１０６Ｂを出射した各色の主光線は、色分解光学系
１０２，１０５を進行して光源１０１のランプ１０１ａ
に集光される。このように、フィールドレンズ１０６
Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂは、当該フィールドレンズと投
射レンズ１２との間の光路の主光線のテレセントリック
性を担保する。したがって、偏光ビームスプリッタの偏
光分離特性、１／４波長位相板の位相分離特性、ライト
バルブの変調層の変調特性、およびクロスダイクロイッ
クプリズム中のダイクロイック膜の光学特性は、それぞ
れ入射光線の入射角度に依存した特性変化を有するにも
関わらず、主光線に関しては全て光軸に平行にされてい
るので、投射像におけるコントラストの低減、カラーシ
ェーディングの発生が抑えられている。

【００２６】［光学部材一体化についての説明］本発明
は、以上説明した図１の構成の投射型表示装置おいて、
各色光用の反射型ライトバルブ、１／４波長位相板、な
らびに偏光ビームスプリッタなどの光学部材の一体化に
ついて特徴を有する。図２は、図１の投射型表示装置の
偏光ビームスプリッタ、１／４波長位相板ならびにライ
トバルブの取り付けを説明する分解構成図である。図２
において、図１と同一部材には同一符号を記す。

【００２７】ここで、クロスダイクロイックプリズム１
１１に固着される偏光ビームスプリッタには、Ｇ光用偏
光ビームスプリッタ１０７Ｇ、Ｒ光用偏光ビームスプリ
ッタ１０７Ｒ、およびＢ光用偏光ビームスプリッタ１０
７Ｂの３つがある。各偏光ビームスプリッタには、それ
ぞれ各色用１／４波長位相板、各色用反射型ライトバル
ブが取り付けられるが、その取り付け方法は３組とも同
じである。以下では、代表としてＧ色光用偏光ビームス
プリッタ１０７Ｇに対する１／４波長位相板１０８Ｇと
反射型ライトバルブ１０９Ｇとの取り付けについて説明
し、Ｒ色とＢ色用各部材の取り付けについての図示およ
び説明は省略する。

【００２８】（第１一体化部材２０１）図２において、
偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに第１一体化部材２０１
が取り付けられる。第１一体化部材２０１は枠形状を有
する。すなわち、その中央部にライトバルブ１０９Ｇへ
の入射光、ならびにライトバルブ１０９Ｇからの反射射
出光を通過させる略方形状の開口部２０１Ｈが設けられ
ている。開口部２０１Ｈの上部には、開口部２０１Ｈの
上部から下方に向かって延設されるとともに、途中から
偏光ビームスプリッタ１０７側に折り曲げられたＬ字形
状の曲げ部２０１３Ｕが設けられている。また、開口部
２０１Ｈの下部にも、上方に延設されるとともに途中か
ら偏光ビームスプリッタ１０７側に折り曲げられたＬ字
形状の曲げ部２０１３Ｌが設けられている。

【００２９】この曲げ部２０１３Ｕおよび２０１３Ｌ
は、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに直接接着される直
接取り付け部である。これら直接取り付け部２０１３
Ｕ、２０１３Ｌには、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇと
の接着の際に接着剤溜部として使用される貫通穴ＨＵお
よびＨＬがそれぞれ設けられている。

【００３０】開口部２０１Ｈの上部ならびに下部の略中
央部には、貫通穴部２０１２Ｕおよび２０１２Ｌが形成
されている。これらの貫通穴部２０１２Ｕ，２０１２Ｌ
を利用して、後述する１／４波長位相板取り付け部材２
０２が第１一体化部材２０１に取り付けられる。貫通穴
部２０１２Ｕの上側の一辺と、貫通穴部２０１２Ｌの下
側の一辺とは、１／４波長位相板取り付け部材２０２を
回転できるように円弧形状にされている。

【００３１】第１一体化部材２０１において、貫通穴部
２０１２Ｕの上側、および貫通穴部２０１２Ｌの下側に
は、それぞれ上下に延設された半田付け取り付け部２０
１１Ｕおよび２０１１Ｌが設けられる。この半田付け取
り付け部２０１１Ｕおよび２０１１Ｌに対し、後述する
ライトバルブ一体化部材２０３が半田付け固着される。

【００３２】第１一体化部材２０１にはさらに、開口部
２０１Ｈの左右部の一方において、直接取り付け部２０
１３Ｕ，２０１３Ｌの折り曲げ方向と反対方向に、突起
ボス部２０１４Ｕおよび２０１４Ｌが設けられている。
これら突起ボス部２０１４Ｕおよび２０１４Ｌは、後述
する１／４波長位相板一体化部材２０２に形成されてい
る回転位置出し用の貫通穴に嵌入される。

【００３３】第１一体化部材２０１を偏光ビームスプリ
ッタ１０７Ｇに取り付ける際には、偏光ビームスプリッ
タ１０７Ｇ側に折り曲げられた直接取り付け部２０１３
Ｕと２０１３Ｌとで、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇの
光が通過しない上下面を挟み込む。この状態で、直接取
り付け部２０１３Ｕ，２０１３Ｌに形成された貫通穴Ｈ
Ｕ，ＨＬに接着剤を充填し、硬化させることにより第１
一体化部材２０１を偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに固
着させる。使用する接着剤は、エポキシ系接着剤、シリ
コン系接着剤および紫外線硬化接着剤型等のいずれでも
よい。

【００３４】なお、直接取り付け部２０１３Ｕおよび２
０１３Ｌを偏光ビームスプリッタ１０７Ｇの光が通過し
ない上下面に接着する際には、これらが当該偏光ビーム
スプリッタ１０７Ｇの偏光分離部ＰＳをまたがないよう
に接着する。このように接着することにより、接着材の
硬化や硬化後の周囲の温度変化に起因する収縮にともな
う応力の偏光分離部ＰＳへの影響を、防止することがで
きる。その結果、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇの偏光
分離特性に対して悪影響をおよぼすことがない。

【００３５】なお、第１一体化部材２０１は、たとえ
ば、ＳＵＳ４１０の板部材をプレス板金加工して形成さ
れる。そして、第１一体化部材２０１を偏光ビームスプ
リッタ１０７Ｇに接着する前に、この部材の半田付け取
り付け部２０１１Ｕ、２０１１Ｌに対して半田メッキを
施しておく。

【００３６】（１／４波長位相板一体化部材２０２）次
に、１／４波長位相板一体化部材２０２について説明す
る。１／４波長位相板一体化部材２０２も枠形状を有す
る。すなわち、その中央部にライトバルブ１０９Ｇへの
入射光、ならびにライトバルブ１０９Ｇからの反射射出
光を通過させる略方形状の開口部２０２Ｈが設けられて
いる。この開口部２０２Ｈを塞ぐように、方形状の１／
４波長位相板１０８Ｇが第１一体化部材２０１側から貼
り付けられている。

【００３７】１／４波長位相板一体化部材２０２の上部
ならびに下部の略中央部には、上方に延設された保持部
２０２１Ｕおよび下方に延設された保持部２０２１Ｌが
設けられている。保持部２０２１Ｕは、いったん第１一
体化部材２０１側に折り曲げられ、再び上方に折り曲げ
られている。一方、保持部２０２１Ｌは、いったん第１
一体化部材２０１側に折り曲げられ、再び下方に折り曲
げられている。これら保持部２０２１Ｕおよび２０２１
Ｌは、後で第１一体化部材２０１の貫通穴部２０１２
Ｕ、２０１２Ｌにそれぞれはめ込まれる。

【００３８】１／４波長位相板一体化部材２０２にはさ
らに、開口部２０２Ｈの左右部の一方において、すなわ
ち上述した突起ボス部２０１４Ｕおよび２０１４Ｌが形
成されている側に、円弧状穴２０２２Ｕ、２０２２Ｌが
貫通穴として形成されている。これら円弧状穴２０２２
Ｕ、２０２２Ｌには、後で第１一体化部材２０１の突起
ボス部２０１４Ｕおよび２０１４Ｌがそれぞれ嵌入され
る。

【００３９】以上説明した１／４波長位相板一体化部材
２０２は、上述した保持部２０２１Ｕを第１一体化部材
２０１の貫通穴部２０１２Ｕに挿入するとともに、保持
部２０２１Ｌを第１一体化部材２０１の貫通穴部２０１
２Ｌに挿入することにより、第１一体化部材２０１に保
持(仮固定)される。これは、保持部２０２１Ｕが有する
弾性力によって、保持部２０２１Ｕの当接部２０２１Ｕ
Ｔが貫通穴部２０１２Ｕの円弧部に当接されるととも
に、保持部２０２１Ｌが有する弾性力によって、保持部
２０２１Ｌの当接部２０２１ＬＴが貫通穴部２０１２Ｌ
の円弧部に当接されることによる。このとき、第１一体
化部材２０１の突起ボス部２０１４Ｕおよび２０１４Ｌ
は、１／４波長位相板一体化部材２０２の円弧状穴２０
２２Ｕおよび２０２２Ｌに、それぞれ嵌入されている。

【００４０】（ライトバルブ一体化部材２０３）次い
で、ライトバルブ一体化部材２０３について説明する。
ライトバルブ一体化部材２０３は板状の部材であり、装
着部２０３３と傾斜部２０３２Ｕ，２０３２Ｌと半田付
け取り付け部２０３１Ｕ，２０３１Ｌとから成る。すな
わち、装着部２０３３の上下に延在する部分をそれぞれ
第１一体化部材２０１側に折り曲げて、傾斜部２０３２
Ｕ，２０３２Ｌを形成する。そして、傾斜部２０３２Ｕ
の上端部分を第１一体化部材２０１と平行となるように
折り曲げて、上側の半田付け取り付け部２０３１Ｕを形
成する。また、傾斜部２０３２Ｌの下端部分を第１一体
化部材２０１と平行となるように折り曲げて、下側の半
田付け取り付け部２０３１Ｌを形成する。

【００４１】ライトバルブ１０９Ｇは、装着部２０３３
の第１一体化部材２０１とは反対側に取り付けられる。
装着部２０３３の中央部には略方形状の開口部２０３Ｈ
が形成されており、ライトバルブ１０９Ｇへの入射光な
らびにライトバルブ１０９Ｇからの反射射出光は開口部
２０３Ｈを通過する。ライトバルブ一体化部材２０３を
第１一体化部材２０１に固定する際には、半田付け取り
付け部２０３１Ｕを第１一体化部材２０１の半田付け取
り付け部２０１１Ｕに、半田付け取り付け部２０３１Ｌ
を第１一体化部材２０１の半田付け取り付け部２０１１
Ｌにそれぞれ半田付けする。

【００４２】図３は、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに
一体化された、第１一体化部材２０１，１／４波長位相
板一体化部材２０２およびライトバルブ一体化部材２０
３を示す側面図である。傾斜部２０３２Ｕ，２０３２Ｌ
と装着部２０３３との成す角度α１、および傾斜部２０
３２Ｕ，２０３２Ｌと半田付け取り付け部２０３１Ｕ，
２０３１Ｌとの成す角度β１はいずれも鈍角とする。す
なわち、９０度より大きく１８０度より小さな角度とす
る。図３に示すように、ライトバルブ一体化部材２０３
には、装着部２０３３から第１一体化部材２０１側に斜
めに折り曲げられた半田付け取り付け部２０３２Ｕ，２
０３２Ｌが形成されているため、装着部２０３３と偏光
ビームスプリッタ１０７Ｇとの間に光学部材を配設する
ために十分な空間が形成される。

【００４３】本発明では、この空間に、１／４波長位相
板一体化部材２０２に取り付けられた１／４波長位相板
１０８Ｇを配設している。その結果、１／４波長位相板
１０８Ｇは、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇと反射型ラ
イトバルブ１０９Ｇとの間で、反射型ライトバルブ１０
９Ｇ側よりも偏光ビームスプリッタ１０７Ｇ側により近
く配置される。

【００４４】ライトバルブ一体化部材２０３を第１一体
化部材２０１に半田付け固着する前に、上述した第１一
体化部材２０１の偏光ビームスプリッタ１０７Ｇへの接
着固着と、１／４波長位相板１０８Ｇが取り付けられた
１／４波長位相板一体化部材２０２の第１一体化部材２
０１への仮固定とを行っておく。また、Ｇ光用の各部材
の取り付けと同様に、Ｒ光用部材ならびにＢ光用部材に
ついても行っておく。そして、Ｇ光用のライトバルブ一
体化部材２０３の半田取り付け部２０３１Ｕ、２０３１
Ｌを、第１一体化部材２０１の半田取り付け部２０１１
Ｕ、２０１１Ｌに、それぞれ半田付け固着させる。

【００４５】次いで、図２のＧ光用のライトバルブ一体
化部材２０３を第１一体化部材２０１に半田付け固着し
たならば、Ｇ光による投射像をスクリーンに投射させ
る。このＧ光による投射像を基準にして、Ｒ光用ライト
バルブ１０９Ｒの画素位置がＧ光用ライトバルブ１０９
Ｇの画素位置に一致するように、Ｒ光用ライトバルブ一
体化部材(不図示)をＲ光用第１一体化部材(不図示)に半
田付け固着させる。同様にして、Ｂ光用ライトバルブ１
０９Ｂの画素位置がＧ光用ライトバルブ１０９Ｇの画素
位置に一致するように、Ｂ光用ライトバルブ一体化部材
(不図示)をＢ光用第１一体化部材(不図示)に半田付け固
着させる。これにより、投射像においてＲ光、Ｇ光、Ｂ
光の３色の画素を一致させる（レジストレーションを達
成する）ことができる。

【００４６】（１／４波長位相板の位置出し）各色光用
のライトバルブ一体化部材２０３をそれぞれ第１一体化
部材２０１に半田付け固着したならば、次に、１／４波
長位相板の位置出しを各色光ごとに行う。前述したよう
に、偏光ビームスプリッタに係る主光線においては、１
／４波長位相板の進相軸（遅相軸）の方向は原理的に図
１の紙面に対して垂直または平行になるようにすればよ
い。しかしながら、１／４波長位相板の切断誤差に起因
する進相軸（遅相軸）の方向誤差、１／４波長位相板の
取り付け誤差、および使用するライトバルブの液晶層の
液晶分子の配列に係るプレチルトなどによって、１／４
波長位相板の軸方向を一意的に決定することができな
い。そこで、第一の実施の形態では、１／４波長位相板
を光軸の回りに回転させて、当該位相板を最適な位置に
するように位置出しを行う。

【００４７】以下では、Ｇ光を例に、１／４波長位相板
の位置出しについて説明する。Ｒ光およびＢ光について
もＧ光の場合と同様に行えばよい。上述したように、偏
光ビームスプリッタ１０７Ｇに接着固着された第１一体
化部材２０１と、第１一体化部材２０１に半田付け固着
されたライトバルブ一体化部材２０３との間に、１／４
波長位相板一体化部材２０２が仮固定されている。１／
４波長位相板一体化部材２０２は、その保持部２０２１
Ｕおよび２０２１Ｌが有する弾性力により、第１一体化
部材２０１に保持されている。このとき、１／４波長位
相板１０８Ｇは、第１一体化部材２０１の開口部２０１
Ｈの中にほとんど挿入され、偏光ビームスプリッタ１０
７の射出面（入射面）に近接して配置されている。

【００４８】１／４波長位相板一体化部材２０２を仮固
定にしたままで、反射型ライトバルブ１０９Ｇのスイッ
チング素子を全画素に対応して非選択状態の状態、すな
わち、オフ状態にして黒色画像をスクリーンに投射させ
る。そして、１／４波長位相板一体化部材２０２を円弧
状穴２０２２Ｕならびに２０２２Ｌに倣って回転させ、
投射像が最も黒になる状態で固定する。その固定は、第
１一体化部材２０１の貫通穴部２０１２Ｕ、２０１２Ｌ
を通して偏光ビームスプリッタ１０７Ｇ側に飛び出して
いる１／４波長位相板一体化部材２０２の保持部２０２
１Ｕ、２０２１Ｌの先端部と、第１一体化部材２０１と
の間に接着剤を挿入し、接着固着させる。このように、
１／４波長位相板１０８Ｇは、１／４波長位相板一体化
部材２０２を第１一体化部材２０１に取り付けることに
より、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇと一体化される。

【００４９】以上説明したように、第一の実施の形態に
よれば、次の作用効果が得られる。 （１）ライトバルブ一体化部材２０３を用いてライトバ
ルブ１０９Ｇを偏光ビームスプリッタ１０７Ｇと一体化
したことにより、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇとライ
トバルブ１０９Ｇとの間に１／４波長位相板等の光学素
子が配設可能な空間を形成することができる。

【００５０】（２）図３に示すようにライトバルブ一体
化部材２０３の折り曲げ角度α１およびβ１を鈍角とし
たことにより、ライトバルブ１０９Ｇの位置ズレの原因
となるライトバルブ一体化部材２０３の上下方向（図２
参照）の変形を防止することができる。金属板材を折り
曲げて形成したライトバルブ一体化部材２０３では、例
えば、α１＝β１＝９０度とした場合には曲げ加工歪み
が大きいため、環境変化によりライトバルブ一体化部材
が変形しやすい。そのため、ライトバルブ１０９Ｇの上
下方向へのズレが生じやすいという欠点がある。前述し
たように、ライトバルブ一体化時には各色光毎に画素合
わせを行うが、一体化後にこのようなライトバルブ１０
９Ｇの位置ズレが生じると、画素ズレが発生して良好な
投射像が得られない。一方、上述したライトバルブ一体
化部材２０３では、曲げ角度を鈍角としたことにより曲
げ加工歪みを少なくすることができ、一体化後の変形が
抑えられる。その結果、画素ズレを防止することができ
る。

【００５１】（３）偏光ビームスプリッタ１０７Ｇとラ
イトバルブ１０９Ｇとの間に形成された空間に１／４波
長位相板１０８Ｇを設けたことにより、コントラストの
向上を図ることができる。また、１／４波長位相板１０
８Ｇが設けられた１／４波長位相板一体化部材２０２を
光軸に対して回転可能にしたので、最適なコントラスト
が得られるように１／４波長位相板１０８Ｇの位置調整
を行うことができる。この結果、調整が容易となり調整
工数が低減される。

【００５２】（４）１／４波長位相板一体化部材２０２
は、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに固定された第１一
体化部材２０１取り付けられるため、１／４波長位相板
１０８Ｇを偏光ビームスプリッタ１０７の射出面（入射
面）に近接して配置することができる。そのため、１／
４波長位相板１０８Ｇは、反射型ライトバルブ１０９Ｇ
よりも偏光ビームスプリッタ１０７Ｇの近くに配置され
る。この結果、１／４波長位相板１０８Ｇに埃などの異
物が付着した場合でも、像面(反射型ライトバルブ１０
９Ｇ)から離れているので、異物がスクリーンに上には
っきりと投射されることが防止されるから、見ている人
に不快感を与えることがない。また、１／４波長位相板
１０８Ｇがポリカーボネイトなどのプラスチックフィル
ム材で形成されている場合、その製造過程において生じ
る局所的な性能抜けによる黒むらが生じることがある。
このような場合にも、黒むらがスクリーンに上にはっき
りと投射されることがないので、見ている人に不快感を
与えることがない。さらに、１／４波長位相板１０８Ｇ
とライトバルブ１０９Ｇとを離したことにより、１／４
波長位相板１０８Ｇの位置出しの際に誤ってライトバル
ブ１０９Ｇに触れて光学的な位置関係にずれを生じさせ
るようなことがない。

【００５３】（５）偏光ビームスプリッタ１０７Ｇと第
１一体化部材２０１とを接着するとき、接着剤が当該偏
光ビームスプリッタ１０７Ｇの偏光分離部ＰＳをまたが
ないようにしたので、偏光分離部ＰＳに対して接着材の
硬化、および硬化後の温度変化に起因する熱収縮にとも
なう応力が与えられなくなり、偏光ビームスプリッタ１
０７Ｇの偏光分離特性に悪影響をおよぼすことがない。

【００５４】−第二の実施の形態− 図４は、本発明の第二の実施の形態による投射型表示装
置の基本構成図である。図４において、投射型表示装置
は、光源３０１と、偏光ビームスプリッタ３０２と、第
１プリズム３０３と、第２プリズム３０４と、第３プリ
ズム３０５と、１／４波長位相板３０６Ｂと、１／４波
長位相板３０６Ｒと、１／４波長位相板３０６Ｇと、Ｂ
光用反射型ライトバルブ３０７Ｂと、Ｒ光用反射型ライ
トバルブ３０７Ｒと、Ｇ光用反射型ライトバルブ３０７
Ｇと、投射レンズ３０８と、フィールドレンズ３０９と
を有する。

【００５５】光源３０１は、ランプ３０１ａならびに放
物面形状の凹面鏡３０１ｂから構成される。光源３０１
から射出された略平行光束の光源光は、フィールドレン
ズ３０９を経て偏光ビームスプリッタ３０２に入射され
る。偏光ビームスプリッタ３０２は偏光分離部を有し、
偏光分離部によって反射されるＳ偏光と、偏光分離部を
透過するＰ偏光とに偏光分離する。このうちＳ偏光は不
要光として廃棄される。

【００５６】偏光ビームスプリッタ３０２を透過射出さ
れたＰ偏光は、第１プリズム３０３の面３０３ａから入
射される。プリズム３０３の面３０３ａから入射した光
は、第１プリズム３０３内をそのまま進行し、面３０３
ｂに形成されたダイクロイック膜によってＢ光が反射さ
れ、Ｒ光およびＧ光が透過される。面３０３ｂに形成さ
れているダイクロイック膜は、Ｂ光を反射し、Ｒ光およ
びＧ光を透過する特性を有する。面３０３ｂのダイクロ
イック膜によって反射されたＢ光は第１プリズム３０３
内を進行し、第１プリズム３０３の面３０３ａにて全反
射作用を受ける。全反射されたＢ光はさらに第１プリズ
ム３０３内を進行し、第１プリズム３０３の面３０３ｃ
から射出される。一方、第１プリズム３０３の面３０３
ｂのダイクロイック膜を透過して第１プリズム３０３か
ら射出したＲ光およびＧ光は、第２プリズム３０４に面
３０４ａから入射される。

【００５７】第１プリズム３０３と第２プリズム３０４
とは、空隙を隔てて固着一体化されている。第２プリズ
ム３０４および第３プリズム３０５は、第２プリズム３
０４の面３０４ｂと第３プリズム３０５の面３０５ａと
の間にダイクロイック膜を挟んで接着一体化されてい
る。第２プリズム３０４および第３プリズム３０５間の
ダイクロイック膜は、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する特
性を有する。

【００５８】第２プリズム３０４に面３０４ａから入射
されたＲ光とＧ光の混合光は、第２プリズム３０４内を
そのまま進行し、面３０４ｂに形成されたダイクロイッ
ク膜にてＲ光が反射され、Ｇ光が透過される。反射され
たＲ光は第２プリズム３０４内を進行し、第２プリズム
３０４の面３０４ａにて全反射作用を受ける。全反射さ
れたＲ光は第２プリズム３０４内を進行し、第２プリズ
ム３０４の面３０４ｃから射出される。一方、第２プリ
ズム３０４の面３０４ｂのダイクロイック膜を透過して
第２プリズム３０４から射出したＧ光は、第３プリズム
３０５に面３０５ａから入射される。Ｇ光は第３プリズ
ム３０５内を進行し、第３プリズム３０５の面３０５ｂ
にて全反射作用を受ける。全反射されたＧ光は第３プリ
ズム３０５内を進行し、第３プリズム３０５の面３０５
ｃから射出される。

【００５９】第１プリズム３０３の面３０３ｃから射出
されたＢ光、第２プリズム３０４の面３０４ｃから射出
されたＲ光、ならびに第３プリズム３０５の面３０５ｃ
から射出されたＧ光は、各プリズムの射出面近傍に配設
された１／４波長位相板３０６Ｂ、１／４波長位相板３
０６Ｒ、ならびに１／４波長位相板３０６Ｇを経てＢ光
用反射型ライトバルブ３０７Ｂ、Ｒ光用反射型ライトバ
ルブ３０７Ｒ、ならびにＧ光用反射型ライトバルブ３０
７Ｇに照明光としてそれぞれ入射される。各色用反射型
ライトバルブは、第一の実施の形態で用いたものと同一
であり、その説明は省略する。

【００６０】各ライトバルブ３０７Ｂ、３０７Ｒならび
に３０７Ｇを反射射出した光は、入射光軸を逆方向にそ
れぞれ進行し、それぞれ第１プリズム３０３の面３０３
ｃ、第２プリズム３０４の面３０４ｃ、第３プリズム３
０５の面３０５ｃから入射され、第１プリズム３０３の
面３０３ａから色合成光として射出される。射出された
色合成光は、偏光ビームスプリッタ３０２に面３０２ａ
から入射され、偏光分離部によって変調光（Ｓ偏光）は
反射光として、非変調光（Ｐ偏光）は透過光として偏光
分離（検光）される。このうち、Ｓ偏光は偏光ビームス
プリッタ３０２の面３０２ｂから出射され、投射レンズ
３０８に入射されて不図示のスクリーンにフルカラー像
として投射される。一方、Ｐ偏光は不要光として廃棄さ
れる。なお、第１プリズム３０３、第２プリズム３０４
ならびに第３プリズム３０５が色分解合成複合プリズム
を構成する。

【００６１】１／４波長位相板３０６Ｂ、３０６Ｒ、３
０６Ｇは、第一の実施の形態と同様に、スクリーン上の
投射像のコントラストを向上させる機能を有する。１／
４波長位相板３０６Ｂ、３０６Ｒ、３０６Ｇは、１／４
波長と異なる波長の波長位相板であってもよい。この理
由は、第一の実施の形態の説明で記述した理由の他に、
上述したダイクロイック膜ならびに各プリズムの全反射
膜によって偏光状態を制御することが可能であることに
よる。

【００６２】フィールドレンズ３０９は、第一の実施の
形態のフィールドレンズと同様に、投射レンズ３０８中
の不図示の開口絞りによって決定される主光線が、当該
フィールドレンズ３０９と投射レンズ３０８間において
光軸に平行になることを目的に配設される。第一の実施
の形態ではフィールドレンズを各色光ごとに３つ配設し
たが、本実施形態では１個である。フィールドレンズ３
０９により、偏光ビームスプリッタ３０２、色分解合成
複合プリズム３０３、３０４，３０５、１／４波長位相
板３０６Ｂ、３０６Ｒ、３０６Ｇ、反射型ライトバルブ
３０７Ｂ、３０７Ｒならびに３０７Ｇの光路において、
主光線が光軸に平行なテレセントリックな構成になる。

【００６３】図５は、図４の投射型表示装置の色分解合
成複合プリズム、１／４波長位相板ならびにライトバル
ブの取り付けを説明する分解構成図である。図５におい
て、図４ならびに第一の実施の形態による図２と同一の
一体化部材には同一符号を記す。色分解合成プリズムに
は、Ｂ色用、Ｒ色用ならびにＧ色用１／４波長板と、Ｂ
色用、Ｒ色用ならびにＧ色用反射型ライトバルブがそれ
ぞれ取り付けられるが、その取り付け方法は各色とも同
じである。そこで、第１プリズム３０３に対する１／４
波長位相板３０６Ｂ、および反射型ライトバルブ３０７
Ｂの取り付けを例にあげて説明し、Ｒ色とＧ色用各部材
の取り付けについての図示および説明は省略する。

【００６４】第１一体化部材２０１、１／４波長位相板
一体化部材２０２ならびにライトバルブ一体化部材２０
３の構造は、第一の実施の形態と同じである。第二の実
施の形態では、第１一体化部材２０１を第１プリズム３
０３に接着固着する点が異なる。すなわち、第１一体化
部材２０１の直接取り付け部２０１３Ｕおよび２０１３
Ｌに、第１プリズム３０３の光が通過しない上下面の、
光入出射面に近接する部分を挟み込ませる。この状態
で、貫通穴(開口)ＨＵおよびＨＬに接着剤を充填し、硬
化させて第１一体化部材２０１と第１プリズム３０３と
を固着する。

【００６５】１／４波長位相板一体化部材２０２、およ
びライトバルブ一体化部材２０３の取り付け手順は、第
一の実施の形態と同様であるので説明を省略する。ま
た、各ライトバルブのレジストレーション調整（画素合
わせ）についても、第一の実施の形態と同様に行う。さ
らに、１／４波長位相板の位置出しおよび固着も、第一
の実施の形態と同様、光軸の回りに１／４波長位相板一
体化部材２０２を回転させて行う。

【００６６】以上説明した第二の実施の形態によれば、
第一の実施の形態と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００６７】−第三の実施の形態− 図６は、本発明の第三の実施の形態による投射型表示装
置の基本構成図である。図６において、投射型表示装置
は、光源４０１と、偏光照明装置４０２と、波長選択性
位相板４０３と、偏光ビームスプリッタ４０４と、偏光
ビームスプリッタ４０５と、偏光ビームスプリッタ４０
６と、偏光ビームスプリッタ４０７と、波長選択性位相
板４０８と、波長選択性位相板４０９と、１／２波長位
相板４１０と、波長選択性位相板４１１と、１／４波長
位相板４１２Ｂと、１／４波長位相板４１２Ｒと、１／
４波長位相板４１２Ｇと、Ｂ光用反射型ライトバルブ４
１３Ｂと、Ｒ光用反射型ライトバルブ４１３Ｒと、Ｇ光
用反射型ライトバルブ４１３Ｇと、投射レンズ４１４
と、フィールドレンズ４１５とを有する。

【００６８】光源４０１は、ランプ４０１ａならびに放
物面形状の凹面鏡４０１ｂから構成される。光源４０１
から射出された光源光束は、偏光照明装置４０２により
略単一偏光（Ｐ偏光）に変換される。この偏光照明装置
４０２は、フライアイインテグレータ、偏光ビームスプ
リッタアレイ、１／２波長位相板ならびにコンデンサレ
ンズから構成されている。フライアイインテグレータ
は、複数のレンズを平面的に配列した第１のレンズ板
と、同様な第２のレンズ板とから構成される。

【００６９】偏光ビームスプリッタアレイは、複数の偏
光ビームスプリッタがアレイ状に形成されたもので、フ
ライアイインテグレータの射出面に配置される。１／２
波長位相板は、偏光ビームスプリッタアレイの所定偏光
ビームの射出面に配置される。コンデンサレンズは、上
記偏光ビームスプリッタアレイ、および上記１／２波長
位相板から射出される単一偏光を集光する。これらの構
成により、光源４０１による光源光が単一偏光（本実施
形態ではＰ偏光）に変換される。

【００７０】偏光照明装置４０２から射出された単一偏
光は、フィールドレンズ４１５を経て波長選択性位相板
４０３に入射される。波長選択性位相板４０３は、入射
されたＰ偏光のうち、Ｇ光波長領域の成分のみを振動方
向が異なるＳ偏光に変換して射出し、Ｒ光波長領域なら
びにＢ光波長領域の成分はＰ偏光のまま射出する。ここ
で、波長選択性位相板４０３、および後述する波長選択
性位相板４０８，４０９，４１１は、入射される単一偏
光のうち、特定の波長域のみを入射偏光と異なる振動方
向の偏光に変換して射出する機能を有するもので、たと
えば、米国特許５７５１３８４号、５９９０９９６号、
５９９９２４０号等に開示されている。

【００７１】フィールドレンズ４１５の役目は、第一お
よび第二の実施形態と同様に、当該フィールドレンズ４
１５と投射レンズ４１４との間の光路において、投射レ
ンズ４１４の開口絞りによって決定される主光線が光軸
に対して平行になるようにすることにある。

【００７２】波長選択性位相板４０３を射出した光は、
偏光ビームスプリッタ４０４に入射される。偏光ビーム
スプリッタ４０４は偏光分離部を有し、偏光分離部によ
って反射されるＳ偏光と、偏光分離部を透過するＰ偏光
とに偏光分離する。これにより、偏光ビームスプリッタ
４０４の入射光は、Ｐ偏光であるＲ光とＢ光の混合光
と、Ｓ偏光であるＧ光とに色分解される。色分解された
Ｇ光は、隣接する偏光ビームスプリッタ４０５に入射さ
れ、当該偏光ビームスプリッタ４０５の偏光分離部によ
って反射射出される。偏光ビームスプリッタ４０５から
射出されたＧ光は、射出面近傍に配設された１／４波長
位相板４１２Ｇを経てＧ光用反射型ライトバルブ４１３
Ｇに照明光として入射される。第三の実施の形態で用い
られる反射型ライトバルブは、第一および第二の実施の
形態で用いられたものと同一であり、その説明は省略す
る。

【００７３】偏光ビームスプリッタ４０４を透過射出さ
れたＲ光およびＢ光の混合光は、偏光ビームスプリッタ
４０４の射出面近傍に配設された波長選択性位相板４０
８に入射される。波長選択性位相板４０８は、入射され
たＰ偏光のうち、Ｂ光波長領域の成分のみを振動方向が
異なるＳ偏光に変換して射出し、Ｒ光波長領域の成分は
Ｐ偏光のまま射出する。波長選択性位相板４０８を射出
した光は、偏光ビームスプリッタ４０６に入射される。
偏光ビームスプリッタ４０６の入射光は、Ｐ偏光である
Ｒ光と、Ｓ偏光であるＢ光とに色分解される。色分解さ
れたＲ光とＢ光は、それぞれ偏光ビームスプリッタ４０
６の異なる射出面から射出され、射出面近傍に配設され
た１／４波長位相板４１２Ｒ、４１２Ｂを経て、反射型
ライトバルブ４１３Ｒ、４１３Ｂに照明光としてそれぞ
れ入射される。

【００７４】Ｂ色光用のライトバルブ４１３Ｂを反射射
出したＢ色光は、再度１／４波長位相板４１２Ｂを経て
偏光ビームスプリッタ４０６に入射され、偏光分離部を
透過するＰ偏光の変調光と、偏光分離部を反射するＳ偏
光の非変調光とに偏光分離（検光）される。偏光ビーム
スプリッタ４０６で反射される非変調光は、光源４０１
方向に進行して廃棄される。同様に、Ｒ色光用のライト
バルブ４１３Ｒを反射射出したＲ色光は、再度１／４波
長位相板４１２Ｒを経て偏光ビームスプリッタ４０６に
入射され、偏光分離部を反射するＳ偏光の変調光と、偏
光分離部を透過するＰ偏光の非変調光とに偏光分離（検
光）される。偏光ビームスプリッタ４０６を透過する非
変調光は、光源４０１方向に進行して廃棄される。

【００７５】偏光ビームスプリッタ４０６から射出され
たＲ光とＢ光の検光光は、偏光ビームスプリッタ４０６
の射出面近傍に配設された波長選択性位相板４１１に入
射される。波長選択性位相板４１１は、入射されたＳ偏
光のうち、Ｒ光波長領域の成分のみを振動方向が異なる
Ｐ偏光に変換して射出し、Ｂ光波長領域の成分はＰ偏光
のまま射出する。波長選択性位相板４１１を射出した光
は、偏光ビームスプリッタ４０７に入射される。

【００７６】一方、Ｇ色光用のライトバルブ４１３Ｇか
ら反射射出されたＧ色光は、再度１／４波長位相板４１
２Ｇを経て偏光ビームスプリッタ４０５に入射され、偏
光分離部を透過するＰ偏光の変調光と、偏光分離部を反
射するＳ偏光の非変調光とに偏光分離（検光）される。
偏光ビームスプリッタ４０５で反射される非変調光は、
光源４０１方向に進行して廃棄される。

【００７７】偏光ビームスプリッタ４０５から射出され
たＧ光の検光光は、偏光ビームスプリッタ４０５の射出
面近傍に配設された１／２波長位相板４１０に入射され
る。１／２波長位相板４１０は、入射されたＰ偏光を振
動方向が異なるＳ偏光に変換して射出する。１／２波長
位相板４１０を射出した光は、偏光ビームスプリッタ４
０７に入射される。

【００７８】偏光ビームスプリッタ４０７は、図６の上
側から入射されるＰ偏光であるＢ光およびＲ光の変調光
を透過し、図６の右側から入射されるＳ偏光であるＧ光
の変調光を偏光分離部で反射して図６の下側へ射出す
る。偏光ビームスプリッタ４０７の射出面近傍には、波
長選択性位相板４０９が配設される。波長選択性位相板
４０９は、入射光のうちＧ光波長領域の成分のみを振動
方向が異なる偏光に変換して射出する。波長選択性位相
板４０９を経ることにより、全ての波長域の変調光がＰ
偏光として投射レンズ４１４に入射され、不図示のスク
リーン上にフルカラー像が投射される。

【００７９】図７は、図６の投射型表示装置の偏光ビー
ムスプリッタ、１／４波長位相板ならびにライトバルブ
の取り付けを説明する分解構成図である。図７におい
て、図６ならびに第一および第二の実施の形態による図
２、図５と同一一体化部材には同一符号を記す。偏光ビ
ームスプリッタ４０５には、Ｇ色用１／４波長板４１２
ＧとＧ色用反射型ライトバルブ４１３Ｇとが取り付けら
れる。偏光ビームスプリッタ４０６には、Ｂ色用１／４
波長板４１２ＢとＢ色用反射型ライトバルブ４１３Ｂ、
およびＲ色用１／４波長板４１２ＲとＲ色用反射型ライ
トバルブ４１３Ｒがそれぞれ取り付けられる。これら各
部材の取り付け方法は各色とも同じであるので、偏光ビ
ームスプリッタ４０６に対する１／４波長位相板４１２
Ｂ、および反射型ライトバルブ４１３Ｂの取り付けを例
にあげて説明し、Ｒ色とＧ色用各部材の取り付けについ
ての図示および説明は省略する。

【００８０】第１一体化部材２０１、１／４波長位相板
一体化部材２０２ならびにライトバルブ一体化部材２０
３の構造は、上述した第一および第二の実施の形態と同
じである。第三の実施の形態では、第１一体化部材２０
１を偏光ビームスプリッタ４０６に接着固着する点が異
なる。すなわち、第１一体化部材２０１の直接取り付け
部２０１３Ｕおよび２０１３Ｌに、偏光ビームスプリッ
タ４０６の光が通過しない上下面の、光入出射面に近接
する部分を挟み込ませる。この状態で、貫通穴(開口)Ｈ
ＵおよびＨＬに接着剤を充填し、硬化させて第１一体化
部材２０１と第１プリズム３０３とを固着する。なお、
直接取り付け部２０１３Ｕおよび２０１３Ｌを偏光ビー
ムスプリッタ４０６の光が通過しない上下面に接着する
とき、当該偏光ビームスプリッタ４０６の偏光分離部Ｐ
Ｓをまたがないように接着する。図７の例では、偏光ビ
ームスプリッタ４０６を構成するプリズム４０６Ａとプ
リズム４０６Ｂのうち、プリズム４０６Ａが第１一体化
部材２０１に接着される。接着剤、または直接取り付け
部２０１３Ｕおよび２０１３Ｌが偏光分離部ＰＳをまた
がないようにすることで、偏光分離部ＰＳに対して接着
材の硬化、および硬化後の温度変化に起因する熱収縮に
ともなう応力が与えられなくなり、偏光ビームスプリッ
タ４０６の偏光分離特性に悪影響をおよぼすことがな
い。

【００８１】１／４波長位相板一体化部材２０２、およ
びライトバルブ一体化部材２０３の取り付け手順は、第
一の実施の形態と同様であるので説明を省略する。ま
た、各ライトバルブのレジストレーション調整（画素合
わせ）についても、第一の実施の形態と同様に行う。さ
らに、１／４波長位相板の位置出しおよび固着も、第一
の実施の形態と同様、光軸の回りに１／４波長位相板一
体化部材２０２を回転させて行う。

【００８２】以上説明した第三の実施の形態によれば、
第一および第二の実施の形態と同様の作用効果が得られ
る。

【００８３】なお、上述した第一〜第三の実施の形態で
は、ライトバルブ一体化部材２０３の上下両端を平板状
の第１一体化部材２０１側に曲げたが、逆に、図８に示
すように、ライトバルブ一体化部材２０３を平板状と
し、第１一体化部材２０の上下両端をライトバルブ一体
化部材２０３側に曲げるようにしても良い。また、１／
４波長位相板一体化部材２０２をライトバルブ一体化部
材２０３側に固着しても良い。

【００８４】図８において、平板状のライトバルブ一体
化部材２０３の上下両端には半田付け取り付け部２０３
１Ｕ，２０３１Ｌが形成されている。一方、第１一体化
部材枠部２０１は、開口部２０１Ｈおよび直接取付部２
０１３Ｕ，２０１３Ｌが設けられた枠部２０１５と、半
田付け取り付け部２０１１Ｕ，２０１１Ｌと、枠部２０
１５と半田付け取り付け部２０１１Ｕ，２０１１Ｌとを
連結する傾斜部２０１２Ｕ，２０１２Ｌとから成る。傾
斜部２０１２Ｕ，２０１２Ｌは枠部２０１５からライト
バルブ一体化部材２０３側にそれぞれ折り曲げられてお
り、その角度がそれぞれ鈍角となるように形成されてい
る。この場合も、上述した第一〜第三の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。

【００８５】また、上述した実施の形態では、反射型ラ
イトバルブが用いられる場合を例に説明したが、本発明
は透過型ライトバルブが用いられる投射型表示装置にも
適用することができる。

【００８６】以上説明した実施の形態と特許請求の範囲
の要素との対応において、偏光ビームスプリッタ１０７
Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂはプリズム部材を、ライトバル
ブ一体化部材２０３は保持部材を、第１一体化部材２０
１は取付部材を、装着部２０３３，枠部２０１５は第１
の平板部を、半田付け取り付け部２０３１Ｕ，２０３１
Ｌ，２０１１Ｕ，２０１１Ｌは第２の平板部を、傾斜部
２０３２Ｕ，２０３２Ｌ，２０１２Ｕ，２０１２Ｌは接
続部を、１／４波長位相板一体化部材２０２は素子用保
持部材をそれぞれ構成する。

【００８７】

【発明の効果】（１）本発明によれば、第１の平板部と
第２の平板部とを接続する一対の接続部は、第１および
第２の平板部のそれぞれから鈍角に折り曲げられている
ので、折り曲げられた保持部材や取付部材の経年変化に
よる変形を防止することができ、プリズム部材とライト
バルブとのズレを防止することができる。 （２）特に、請求項５の発明では、ライトバルブとプリ
ズム部材との間に光学素子を配設する空間を設けたとし
ても、折り曲げられた保持部材や取付部材の経年変化に
よる変形が防止され、プリズム部材とライトバルブとの
ズレを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施の形態による投射型表示装置の基本
構成図である。

【図２】図１の投射型表示装置の偏光ビームスプリッ
タ、１／４波長位相板ならびにライトバルブの取り付け
を説明する分解構成図である。

【図３】偏光ビームスプリッタ１０７Ｇに一体化され
た、第１一体化部材２０１，１／４波長位相板一体化部
材２０２およびライトバルブ一体化部材２０３を示す側
面図である。

【図４】第二の実施の形態による投射型表示装置の基本
構成図である。

【図５】図４の投射型表示装置の色分解合成プリズム、
１／４波長位相板ならびにライトバルブの取り付けを説
明する分解構成図である。

【図６】第三の実施の形態による投射型表示装置の基本
構成図である。

【図７】図６の投射型表示装置の偏光ビームスプリッ
タ、１／４波長位相板ならびにライトバルブの取り付け
を説明する分解構成図である。

【図８】平板状のライトバルブ一体化部材２０３、およ
び、折り曲げ形状の第１一体化部材２０１を示す分解構
成図である。

【符号の説明】

１０１,３０１,４０１…光源 １０２…クロスダイクロイックミラー １０３,１０４…折り曲げミラー １０５…ダイクロイックミラー １０７Ｒ,１０７Ｇ,１０７Ｂ,３０２,４０４,４０５,４
０６,４０７…偏光ビームスプリッタ １０８Ｒ,１０８Ｇ,１０８Ｂ,３０６Ｂ,３０６Ｇ,３０
６Ｒ,４１２Ｂ,４１２Ｇ,４１２Ｒ…１／４波長位相板 １０９Ｒ,１０９Ｇ,１０９Ｂ,３０７Ｂ,３０７Ｇ,３０
７Ｒ,４１３Ｂ,４１３Ｇ,４１３Ｒ…反射型ライトバル
ブ １１１…クロスダイクロイックプリズム １１２,３０８,４１４…投射レンズ、 ２０１…第１一体化部材 ２０２…１／４波長位相板一体化部材、 ２０３…ライトバルブ一体化部材 ３０３…第１プリズム ３０４…第２プリズム ３０５…第３プリズム ４０２…偏光変換装置 ４０３,４０８,４０９,４１１…波長選択性位相板 ４１０…１／２波長位相板 ２０１１Ｕ，２０１１Ｌ，２０３１Ｕ，２０３１Ｌ 半
田付け取り付け部 ２０３２Ｕ，２０３２Ｌ 傾斜部 ２０３３ 装着部

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA16 EA19 2H089 HA40 JA10 QA16 2H091 FA05X FA08X FA10X FA11X FA14Z FA26X FA41X FD01 LA09 LA12 LA16 5C058 AB06 BA08 EA11 EA14 EA26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から射出されて入射される光を反射
   させて出射するプリズム部材と、 前記プリズム部材から射出された光を画像信号に基づい
   て変調して出射するライトバルブと、 前記ライトバルブから出射された前記変調光を投射する
   投射レンズと、 前記ライトバルブを保持する保持部材と、 前記保持部材を前記プリズム部材に取り付ける取付部材
   とを備え、 前記保持部材は、前記ライトバルブが固着される第１の
   平板部と、前記取付部材に固着される第２の平板部と、
   第１および第２の平板部をそれぞれ接続するために、前
   記第１および第２の平板部からそれぞれ鈍角に折り曲げ
   られた一対の接続部とを有することを特徴とする投射型
   表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１の投射型表示装置において、 前記取付部材のうち、少なくとも前記第２の平板部が固
   着される部材は平板状であることを特徴とする投射型表
   示装置。
3. 【請求項３】 光源から射出されて入射される光を反射
   させて出射するプリズム部材と、 前記プリズム部材から射出された光を画像信号に基づい
   て変調して出射するライトバルブと、 前記ライトバルブから出射された前記変調光を投射する
   投射レンズと、 前記ライトバルブを保持する保持部材と、 前記保持部材を前記プリズム部材に取り付ける取付部材
   とを備え、 前記取付部材は、前記プリズム部材が固着される第１の
   平板部と、前記保持部材が固着される第２の平板部と、
   第１および第２の平板部をそれぞれ接続するために、前
   記第１および第２の平板部からそれぞれ鈍角に折り曲げ
   られた一対の接続部とを有することを特徴とする投射型
   表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の投射型表示装置におい
   て、 前記保持部材は平板状であることを特徴とする投射型表
   示装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の投射型
   表示装置において、 前記一対の接続部によって、前記プリズム部材と前記ラ
   イトバルブとの間に光学素子を配置する空間を設け、前
   記光学素子を保持する素子用保持部材を前記取付部材ま
   たは保持部材に固着して、前記空間に前記光学素子を配
   設することを特徴とする投射型表示装置。