JP2002250918A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】明るく、乱れがない良好な画質の投射像を得る
ことができる投射型表示装置を提供すること。 【解決手段】照明光を供給する光源１００と、光源１０
０からの照明光を所定集光位置Ｐ１へ集光する集光光学
系ＰＭと、光源１００からの光を入射する入射面ＥＮ
と、該光を射出する射出面ＥＸとを有し、前記所定集光
位置Ｐ１が前記入射面ＥＮの中心部近傍となるように設
けられているロッドインテグレータ１０１と、前記所定
集光位置Ｐ１から射出し、前記ロッドインテグレータ１
０１を経由した光を略平行光束に変換するリレーレンズ
系1０２，１０３，１０４と、前記略平行光束となる光
路中に設けられ、前記光源１００からの光を色分解して
ライトバルブへ導く色分解光学系１０６，１０７，１０
８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光をロ
ッドインテグレータを介して用い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では、投射像の輝
度むらを低減させるためロッドインテグレータを用いる
構成が知られている。ロッドインテグレータは、その入
射端面に複数の２次光源像を形成する。そして、この２
次光源像からの光で被照射面を重畳的に照明する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の投射型表示
装置の照明光学系近傍の構成を図７に示す。光源１０
は、ランプＬと凹面を有する楕円鏡ＰＭとから構成され
ている。ランプＬから射出された光は楕円鏡ＰＭで反射
される。楕円鏡ＰＭで反射された光は、その第２焦点位
置Ｐ１に集光する。

【０００４】ロッドインテグレータ１１は、その入射面
ＥＮの中心近傍と第２焦点位置Ｐ１とが一致するように
配置されている。そして、ロッドインテグレータ内面で
全反射せずに直進する光Ｌ１は、射出端面ＥＸより発散
光として射出する。

【０００５】ロッドインテグレータ１１から射出した光
は、絞り１３を有するリレーレンズ系１２,１４に入射
する。そして、リレーレンズ系１２，１４からの光は、
例えば色分解光学系等を含む光学系１５に入射する。

【０００６】従来のリレー光学系は、入射側（ロッドイ
ンテグレータ１１側）と射出側（光学系１５側）との両
側にテレセントリックな光学系となるように構成されて
いる。また、上述した、第２焦点位置Ｐ１に集光し、ロ
ッドインテグレータ内面で全反射せずに直進する光Ｌ１
は、最も光の強度が強い。このため、光Ｌ１は照明光の
光量に寄与する割合が大きい。

【０００７】しかし、図７から明らかなように、光Ｌ１
は発散光であり、光軸ＡＸに平行でない光成分を多く含
んでいる。これに対して、リレーレンズ系１２，１４は
両側にテレセントリックな光学系である。このため、光
学系１５が、光の入射角度に依存して光学特性が変化す
る光学部材（例えば、偏光ビームスプリッタや色分解光
学系など）を含んでいる場合、光軸ＡＸに平行でない光
成分は不要なノイズ光となってしまう。

【０００８】このため、投射像が乱れてしまうという問
題を生じている。具体的には、光学系１５が有する入射
角度に依存して光学特性が変化する光学部材が偏光ビー
ムスプリッタの場合は、投射像のコントラストが低下し
てしまう。また、当該光学部材が色分解光学系の場合
は、カラーシェーディングを引き起こしてしまう。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、明るく、乱れがない良好な画質の投射像を得る
ことができる投射型表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施の形態を示す添付図面に対応づけて説明
すると、請求項１に記載の発明は、照明光を供給する光
源１００と、前記光源１００からの照明光を所定集光位
置Ｐ１へ集光する集光光学系ＰＭと、前記光源１００か
らの光を入射する入射面ＥＮと、該光を射出する射出面
ＥＸとを有し、前記所定集光位置Ｐ１が前記入射面ＥＮ
の中心部近傍となるように設けられているロッドインテ
グレータ１０1と、前記所定集光位置Ｐ１から射出し、
前記ロッドインテグレータ１０１を経由した光を略平行
光束に変換するリレーレンズ系１０２，１０３，１０４
と、前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記光源
１００からの光を色分解してライトバルブ１０９Ｂ，１
０９Ｒ，１０９Ｇへ導く色分解光学系１０６，１０７，
１０８とを有することを特徴とする投射型表示装置を提
供する。

【００１１】また、請求項２に記載の投射型表示装置
は、前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記ライ
トバルブ１０９Ｂ，１０９Ｒ，１０９Ｇからの光を色合
成する色合成光学系１０６，１０７，１０８をさらに有
することを特徴とする。

【００１２】また、請求項３に記載の投射型表示装置
は、前記ライトバルブは反射型液晶ライトバルブ４０９
であり、前記光源１００からの光を偏光分離して前記反
射型液晶ライトバルブ４０９へ導く偏光分離光学系４０
５と、前記反射型液晶ライトバルブ４０９からの光を検
光して投射レンズ１１０側へ射出する検光光学系４０５
とをさらに有し、前記偏光分離光学系４０５は前記略平
行光束となる光路中に設けられていることを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項４に記載の投射型表示装置
は、前記ライトバルブは反射型液晶ライトバルブ４０９
であり、前記光源１００からの光を偏光分離して前記反
射型液晶ライトバルブ４０９へ導く偏光分離光学系４０
５と、前記反射型液晶ライトバルブ４０９からの光を検
光して投射レンズ１１０側へ射出する検光光学系４０５
とを有し、前記検光光学系４０５は前記略平行光束とな
る光路中に設けられていることを特徴とする。

【００１４】また、請求項５に記載の投射型表示装置
は、前記ライトバルブ３０９Ｂ，３０９Ｒ，３０９Ｇか
らの光を色合成する色合成光学系３０６，３０７，３０
８をさらに有し、前記色分解光学系はさらに前記色合成
光学系の機能を兼用する色分解合成光学系３０６，３０
７，３０８であり、前記色分解合成光学系３０６，３０
７，３０８中における、前記光源１００から前記ライト
バルブ３０９Ｂ，３０９Ｒ，３０９Ｇまでの光路と、前
記ライトバルブ３０９Ｂ，３０９Ｒ，３０９Ｇから前記
投射レンズ１１０へ射出するまでの光路とは異なること
を特徴とする。

【００１５】また、請求項６に記載の投射型表示装置
は、前記ライトバルブ３０９Ｂ，３０９Ｒ，３０９Ｇは
複数の画素を有し、前記各画素は画像信号に応じて入射
光を第１角度で前記投射レンズ１１０側へ導き、前記入
射光を前記第１角度とは異なる第２角度で前記投射レン
ズ１００以外へ導く光学デバイスを含むことを特徴とす
る。

【００１６】また、請求項７に記載の投射型表示装置
は、前記ライトバルブは反射型液晶ライトバルブ２０９
Ｂ，２０９Ｒ，２０９Ｇであり、前記ロッドインテグレ
ータ１０１から射出される光の光路中に設けられ、前記
ロッドインテグレータ１０１からの光を偏光変換して前
記色分解光学系側へ射出する偏光変換装置２０３を有
し、前記色分解光学系は、前記光源１００からの光のう
ち第１色光（Ｇ光）のみを偏光変換し、前記第１色光と
異なる第２色光（Ｂ光,Ｒ光）の偏光状態を維持する波
長選択性位相板ＲＴ１と、偏光ビームスプリッタ２０５
とを含むことを特徴とする。

【００１７】また、請求項８に記載の投射型表示装置
は、投射レンズ１１０中に配置される開口絞りＡＳと、
前記ライトバルブ１０９Ｂ，１０９Ｒ，１０９Ｇからの
光を色合成する色合成光学系１０６，１０７，１０８
と、前記開口絞りＡＳと前記色合成光学系１０６，１０
７，１０８との間の光路中に第１レンズ系１１０ａをさ
らに有し、前記開口絞りＡＳの中心Ｃが前記第１レンズ
系１１０ａの焦点位置に配置されることにより、テレセ
ントリック光学系が構成され、前記色合成光学系１０
６，１０７，１０８は、前記テレセントリック光学系の
光路中に設けられていることを特徴とする。

【００１８】また、請求項９に記載の発明は、照明光を
供給する光源１００と、前記光源１００からの照明光を
所定集光位置Ｐ１へ集光する集光光学系ＰＭと、前記光
源１００からの光を入射する入射面ＥＮと、該光を射出
する射出面ＥＸとを有し、前記所定集光位置Ｐ１が前記
入射面ＥＮの中心部近傍となるように設けられているロ
ッドインテグレータ１０１と、前記所定集光位置Ｐ１か
ら射出し、前記ロッドインテグレータ１０１を経由した
光を略平行光束に変換するリレーレンズ系１０２，１０
３，１０４と、前記略平行光束となる光路中に設けら
れ、前記光源１００からの光を偏光分離して反射型ライ
トバルブ４０９へ導く偏光ビームスプリッタ４０５と、
を有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。

【００１９】また、請求項１０に記載の投射型表示装置
は、前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記反射
型ライトバルブ４０９からの光を検光する検光光学系４
０５をさらに有することを特徴とする。

【００２０】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
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
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。

【００２２】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
かかる投射型表示装置の概略構成を説明する図である初
めに、投射型表示装置の照明光学系について説明する。
照明光学系は、光源１００と、ロッドインテグレータ１
０１と、リレーレンズ１０２と、コンデンサレンズ１０
３と、フィールドレンズ１０４とから構成される。

【００２３】光源１００はランプＬと、凹面を有する楕
円鏡ＰＭとからなる。ランプＬは、楕円鏡ＰＭに近い側
の第１焦点の位置に配置している。ロッドインテグレー
タ１０１は、光源１００からの光を入射する入射面ＥＮ
と、該光を射出する射出面ＥＸとを有し、第２焦点位置
Ｐ１が前記入射面ＥＮの中心部近傍となるように設けら
れている。この構成により、光源１００は、照明光を所
定集光位置である第２焦点位置Ｐ１へ集光するロッドイ
ンテグレータ１０１の入射面ＥＮと射出面ＥＸとは、光
軸ＡＸに対して垂直に形成されている。また、入射面Ｅ
Ｎ及び射出面ＥＸの断面形状は、後述する被照明体であ
る反射型ライトバルブ１０９Ｂ,１０９Ｒ,１０９Ｇの液
晶面の形状を比例縮小した形状である。通常反射型ライ
トバルブ１０９Ｂ,１０９Ｒ,１０９Ｇの液晶面は長方形
形状を有している。このため、ロッドインテグレータ１
０１の断面形状は、反射型ライトバルブ１０９Ｂ,１０
９Ｒ,１０９Ｇの液晶面を比例縮小した長方形形状であ
る。

【００２４】このロッドインテグレータ１０１は、例え
ば透明ガラス等のような透明光学部材で形成される。ま
た、第２焦点位置Ｐ１には、光源１００からの光が集光
されるので強いエネルギーが集中する。このため、さら
に好ましくはロッドインテグレータ１０１を溶融石英硝
子部材で形成することが望ましい。

【００２５】ロッドインテグレータ１０１に入射面ＥＮ
から入射した光は、ロッドインテグレータ１０１の内部
において全反射して伝搬する。そして、射出面ＥＸに到
達して、この射出面ＥＸから射出される。

【００２６】種々の入射角度の光束が全反射を繰り返す
ことにより、入射面ＥＮとその延長面上には複数の光源
像ａ１,ａ２,ａ３が形成される。このため、射出面ＥＸ
からは、複数の光源像ａ１,ａ２,ａ３からの光が重畳的
に射出される。この結果、射出面ＥＸは均一面光源を構
成する。

【００２７】射出面ＥＸが均一面光源を構成する内容を
さらに詳しく説明する。光源１００からの光が第２焦点
位置Ｐ１に集光する。このため、ロッドインテグレータ
１０１の入射面ＥＮの略中央部に光源１００の点光源像
ａ1が形成される。光源像ａ1から射出した光束のうち、
光線Ｌ９ａ、Ｌ１０ａがロッドインテグレータ１０１の
内面において全反射せずに射出面ＥＸの周辺部に向かっ
て進行する。

【００２８】また、ロッドインテグレータ１０１は、そ
の内面において１回のみの全反射を発生する長さを有し
ている。このため、光源像ａ1から射出した光束のう
ち、ロッドインテグレータ１０１の内面において１回の
み全反射した光線Ｌ１１、Ｌ１２が射出面ＥＸの周辺部
に向かって進行する。さらに、光線Ｌ９ａのうち、射出
面ＥＸの周辺部で反射された成分は光線Ｌ９ｂとなる。
光線Ｌ１０ａのうち、射出面ＥＸの周辺部で反射された
成分は光線Ｌ１０ｂとなる。

【００２９】かかる構成により、光線Ｌ９ａとＬ１０ａ
とは、光源像ａ１から発せられたように射出面ＥＸから
射出する。同様に、光線Ｌ９ｂとＬ１２とは、光源像ａ
２から発せられたように射出面ＥＸから射出する。光線
Ｌ１０ｂとＬ１１とは、光源像ａ３から発せられたよう
に射出面ＥＸから射出する。

【００３０】なお、ロッドインテグレータ１０１の光軸
ＡＸに沿った長さが図１に示すものよりさらに長い場合
は、ロッドインテグレータ１０１の内面において１回以
上全反射させることもできる。従って、ロッドインテグ
レータ１０１の光軸ＡＸ方向に沿った長さを長くする
と、内部で全反射する回数が増える。この場合、形成さ
れる複数の光源像の数は多くなる。よって、射出面ＥＸ
上に形成される面光源の照度均一性は向上する。

【００３１】次に、リレーレンズ１０２は、光源像ａ
１,ａ２,ａ３をそれぞれ２次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３に結
像する。

【００３２】２次光源像ｂ１の位置は、後述する開口絞
りＡＳの中央部Ｃと共役な位置である。また、光源像ａ
１,ａ２,ａ３と２次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３とがそれぞれ
共役である。このため、ロッドインテグレータ１０１の
入射面ＥＮと開口絞りＡＳとは共役の位置関係になる。
従って、開口絞りＡＳ上には光源像ａ１,ａ２,ａ３と共
役な点光源像が形成される。この共役関係は、コンデン
サレンズ１０３,フィールドレンズ１０４、後述する前
群レンズ１１０ａによって実現される。特に、この共役
関係はフィールドレンズ１０４,前群レンズ１１０ａの
寄与が大きい。ここで、２次光源像ｂ1から射出される
光線Ｌ９ａ，Ｌ１０ａは、開口絞りＡＳの中心部Ｃを通
る主光線である。

【００３３】コンデンサレンズ１０３は、２次光源像ｂ
１,ｂ２,ｂ３の近傍に配置されている。コンデンサレン
ズ１０３は、２次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３のそれぞれから
射出された光を後述する反射型ライトバルブ１０９Ｂ,
１０９Ｒ,１０９Ｇの液晶面の全面に重畳照明させる。

【００３４】フィールドレンズ１０４は、２次光源像ｂ
１から射出した光束（Ｌ９ａ,Ｌ１０ａ）、２次光源像
ｂ２から射出した光束（Ｌ９ｂ,Ｌ１２）、２次光源像
ｂ３から射出した光束（Ｌ１０ｂ,Ｌ１１）をそれぞれ
略平行光束に変換する。

【００３５】そして、フィールドレンズ１０４を射出し
た光は、偏光ビームスプリッタ１０５に入射する。

【００３６】偏光ビームスプリッタ１０５は、三角柱形
状であるプリズム１０５Ａとプリズム１０５Ｂと両プリ
ズムの接合面に形成された偏光分離部１０５Ｐとから構
成される。偏光分離部１０５Ｐは、光源１００からの光
源光を、当該分離部を透過するＰ偏光と反射するＳ偏光
とに偏光分離する。透過したＰ偏光は、偏光ビームスプ
リッタ１０５を射出する。そして、このＰ偏光は、プリ
ズム１０６、プリズム１０７ならびにプリズム１０８と
前記プリズムの所定面に形成された複数のダイクロイッ
ク膜とから構成される色分解合成プリズムに入射する。
また、偏光分離部１０５Ｐを反射したＳ偏光は光路を９
０度折り曲げられて進行し、廃棄される。

【００３７】次に、色分解合成プリズムが、光源光をＲ
光とＧ光とＢ光とに色分解する構成について説明する。
上述したように、色分解合成プリズムは、プリズム１０
６とプリズム１０７とプリズム１０８との３つのプリズ
ムから構成されている。

【００３８】まず、光源光からＢ光成分を取出すための
プリズム１０６について説明する。プリズム１０６は、
第１面１０６ａと第２面１０６ｂと第３面１０６ｃとを
有している。第１面１０６ａは光源光を入射する。第２
面１０６ｂは、Ｂ光を反射しＲ光とＧ光とを透過するＢ
光反射ダイクロイック膜ＤＢを有している。第３面１０
６ｃは、第２面１０６ｂを反射して次に第１面１０６ａ
を全反射したＢ光を射出する。この構成により、プリズ
ム１０６は、光源１００からの光のうちＢ光成分を取出
すことができる。

【００３９】そして、第３面１０６ｃから射出したＢ光
は、Ｂ光用反射型ライトバルブ１０９Ｂに入射する。

【００４０】次に、光源光からＲ光成分を取出すための
プリズム１０７について説明する。

【００４１】プリズム１０７は、プリズム１０６の第２
面１０６ｂと空隙を隔てて設けられている。プリズム１
０７は、第１面１０７ａと第２面１０７ｂと第３面１０
７ｃとを有している。第１面１０７ａはプリズム１０６
の第２面１０６ｂを透過した光を入射する。第２面１０
７ｂは、Ｒ光を反射しＧ光を透過するＲ光反射ダイクロ
イック膜ＤＲを有している。第３面１０７ｃは、第２面
１０７ｂを反射して次に第１面１０７ａを全反射したＲ
光を射出する。この構成により、プリズム１０７は、光
源１００からの光のうちＲ光成分を取出すことができ
る。

【００４２】そして、第３面１０７ｃから射出したＲ光
は、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０６Ｒに入射する。

【００４３】次に、光源光からＧ光成分を取出すための
プリズム１０８について説明する。

【００４４】プリズム１０８は、その第１面１０８ａ
が、プリズム１０７の第２面１０７ｂに接着剤により固
着されて設けられている。

【００４５】プリズム１０８の第１面１０８ａから入射
したＧ光は、そのまま進行して第２面１０８ｂから射出
する。この構成により、プリズム１０８は、光源１００
からの光のうちＧ光成分を取出すことができる。

【００４６】そして、第２面１０８ｂから射出したＧ光
は、Ｇ光用反射型ライトバルブ１０６Ｇに入射する。

【００４７】各プリズム１０６，１０７，１０８の射出
面近傍に配置された反射型ライトバルブ１０９Ｂ、１０
９Ｒならびに１０９Ｇは、それぞれに入射光を各色の画
像信号に応じて変調する。

【００４８】色分解合成プリズムは、前記ライトバルブ
１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂからの反射光を色合成す
る。色合成された光は、偏光ビームスプリッタ１０５の
偏光分離部１０５Ｐにて検光される。そして、ライトバ
ルブ１０９Ｂ，１０９Ｒ，１０９Ｇで変調された光であ
るＳ偏光成分のみが投射レンズ１１０に入射する。投射
レンズ１１０は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ色のライトバルブの像を
スクリーン１１１にフルカラー像として投影する。な
お、非変調光であるＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッ
タ１０５の偏光分離部１０５Ｐを直進し、光源１００側
に射出されて廃棄される。

【００４９】投射レンズ１１０は、偏光ビームスプリッ
タ１０５側に配置される前群レンズ１１０ａと、スクリ
ーン１１１側に配置される後群レンズ１１０ｂと、前群
レンズ１１０ａと後群レンズ１１０ｂとの間の光路中で
あって、前群レンズ１１０ａの焦点位置に設けられてい
る開口絞りＡＳとから構成される。この構成により、入
射側（偏光ビームスプリッタ１０５側）にテレセントリ
ックな光学系を構成している。

【００５０】次に、本実施形態における光線の振舞いに
ついて説明する。図１では、開口絞りＡＳの中心Ｃを通
過する無限本の主光線のうちの２本の主光線Ｌ９ａ,Ｌ
１０ａを示す。この主光線Ｌ９ａとＬ１０ａについてそ
の光路を逆行して考える。投射レンズ１１０は上述のよ
うにテレセントリックに構成されている。このため、主
光線Ｌ９ａとＬ１０ａは、光軸に平行に進行して、偏光
ビームスプリッタ１０５に入射する。次に、主光線Ｌ９
ａとＬ１０ａは偏光分離膜１０５Ｐで反射され、色分解
合成プリズム１０６，１０７，１０８側に射出される。

【００５１】そして、色分解合成プリズム１０６，１０
７，１０８において、テレセントリックな状態を維持し
たまま各色光毎の主光線Ｌ９ａとＬ１０ａに色分解され
る。色分解された主光線Ｌ９ａとＬ１０ａは、それぞれ
各色光用反射型ライトバルブ１０９Ｂ，１０９Ｒ，１０
９Ｇに入射し、反射される。そして、色分解合成プリズ
ム１０６，１０７，１０８に再度入射し、色合成されて
射出する。色分解合成プリズム１０６，１０７，１０８
を射出した主光線Ｌ９ａとＬ１０ａは、偏光ビームスプ
リッタ１０５を透過して、フィールドレンズ１０４に至
る。

【００５２】主光線Ｌ９ａとＬ１０ａは、フィールドレ
ンズ１０４により集光され、コンデンサレンズ１０３に
入射する、。そして、コンデンサレンズ１０３は、主光
線Ｌ９ａとＬ１０ａを２次光源像ｂ１の位置へ集光す
る。

【００５３】次に、２次光源像ｂ１を射出した主光線Ｌ
９ａとＬ１０ａは、発散光束となって進行し、リレーレ
ンズ１０２に入射する。そして、リレーレンズ１０２
は、主光線Ｌ９ａとＬ１０ａをロッドインテグレータ１
０１の入射面ＥＮの光源像ａ１の位置に集光する。

【００５４】かかる構成により、ロッドインテグレータ
１０１の入射面ＥＮに形成された光源像ａ１，ａ２,ａ
３は、投射レンズ１１０内の開口絞りＡＳ上に共役な光
源像として結像される。よって、ロッドインテグレータ
１０１の入射面ＥＮは投射レンズ１１０の開口絞りＡＳ
と共役な関係となる。このため、光源の虚像ａ１から発
し、ロッドインテグレータ１０１を射出する光線Ｌ９
ａ、Ｌ１０ａが主光線となる。

【００５５】かかる構成により、フィールドレンズ１０
４から前群レンズ１１０ａに至る光路において、２次光
源像ｂ１,ｂ２,ｂ３から射出される光束は略平行光束と
なる。当然のことながら、主光線Ｌ９ａ，Ｌ１０ａも、
フィールドレンズ１０４から前群レンズ１１０ａに至る
光路内において略平行光束となる。

【００５６】従って、この主光線が略平行光束となる光
路中に配置されている各色光用反射型ライトバルブ１０
９Ｂ，１０９Ｒ，１０９Ｇの変調層、偏光ビームスプリ
ッタ１０５の偏光分離部１０５Ｐ、及び色分解合成プリ
ズム１０６，１０７，１０８中のダイクロイック膜Ｄ
Ｂ,ＤＲのそれぞれに対しての主光線の入射角度は一定
となる。これらの偏光分離部１０５Ｐ、各色光用反射型
ライトバルブ１０９Ｂ，１０９Ｒ，１０９Ｇの変調層、
及びダイクロイック膜ＤＢ,ＤＲは、光線の入射角度に
よって異なる光学特性を有している。

【００５７】また、主光線Ｌ９ａ、Ｌ１０ａを含む全主
光線は、光源１００から直接に射出される。このため、
主光線Ｌ９ａ、Ｌ１０ａを含む全主光線は、投射画像の
コントラスト、明るさ、カラーシェーディングに最も大
きく影響する。

【００５８】本実施形態では、このような主光線Ｌ９
ａ、Ｌ１０ａを含む全主光線が、上述のように一定の入
射角度で、各色光用反射型ライトバルブ１０９Ｂ等の変
調層、偏光ビームスプリッタ１０５の偏光分離部１０５
Ｐ、及び色分解合成プリズム１０６，１０７，１０８中
のダイクロイック膜ＤＢ,ＤＲに入射する。この結果、
明るく、高コントラストでカラーシェーディングの低減
された投射像を得ることができるという効果を奏する。

【００５９】（第２実施形態）図２は、本発明の第２実
施形態にかかる投射型表示装置の概略構成を示す図であ
る。上記第１実施形態と同一の部分は同様の符号を付
し、重複する説明は省略する。

【００６０】光源１００からリレーレンズ１０２に至る
までの光学系は上記第１実施形態と同様である。本実施
形態では、２次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３の位置に偏光変換
装置２０３が設けられている。図３は偏光変換装置２０
３の構成を示す図である。本実施形態では、３個の第２
次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３が形成されている。このため、
６個の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１,ＰＢＳ２,ＰＢＳ
３,ＰＢＳ４,ＰＢＳ５,ＰＢＳ６を積層する。そして、
所定のＰＢＳ２,ＰＢＳ４,ＰＢＳ６の射出面に１／２波
長位相板ＰＬを配置する。また、２次光源像ｂ１,ｂ２,
ｂ３がそれぞれＰＢＳ１,ＰＢＳ３,ＰＢＳ５の略中央部
に形成されるように配置する。

【００６１】各光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３を射出したした光
のうちＰ偏光は、各偏光ビームスプリッタＰＢＳ１〜Ｐ
ＢＳ６の偏光分離部を透過して射出する。また、Ｓ偏光
は偏光分離部で反射され隣接する偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳ２、ＰＢＳ４、ＰＢＳ６に入射する。そして、こ
のＳ偏光は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ２、ＰＢＳ
４、ＰＢＳ６の偏光分離部にて反射されて射出する。偏
光ビームスプリッタＰＢＳ２、ＰＢＳ４、ＰＢＳ６の射
出面には１／２波長位相板ＰＬが設けられている。この
ため、Ｓ偏光はＰ偏光に変換される。かかる構成によ
り、偏光変換装置２０３は、入射光をＰ偏光へと偏光す
る。

【００６２】偏光変換装置２０３によりＰ偏光に変換さ
れた光は、フィールドレンズの機能とコンデンサレンズ
の機能を兼用するレンズ２０４へ入射する。

【００６３】ここで、コンデンサレンズは２つの機能を
有している。第１の機能は、２次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３
から射出される照明光束を集光させる機能である。第２
の機能は、２次光源像ｂ１,ｂ２,ｂ３のそれぞれから射
出された光束、又はロッドインテグレータ１０１の射出
面ＥＸに生成された均一な面光源からの光束を、被照明
体である反射型ライトバルブ２０９Ｂ,２０９Ｒ,２０９
Ｇに重畳させて照射する機能である。

【００６４】また、フィールドレンズの機能は、２次光
源像ｂ１から射出した光束（光線Ｌ１３ａ，Ｌ１４
ａ）、２次光源像ｂ２から射出した光束（光線Ｌ１３
ｂ,Ｌ１６）、２次光源像ｂ３から射出した光束（光線
Ｌ１４ｂ,Ｌ１５）をそれぞれ平行光束に変換する機能
である。

【００６５】本実施形態のレンズ２０４は、このような
コンデンサレンズの機能とフィールドレンズの機能とを
兼用している。

【００６６】次に光源１００からの光を各色光に色分解
する構成について説明する。まず、光源光からＧ光を取
り出す構成を説明する。レンズ２０４を射出した光束
は、波長選択性位相板ＲＴ１に入射する。波長選択性位
相板ＲＴ１は入射したＰ偏光のうち、Ｇ光のみＳ偏光に
変換し、Ｂ光とＲ光との偏光状態を維持する。Ｓ偏光に
変換されたＧ光は、偏光ビームスプリッタ２０５に入射
する。そして、Ｇ光は、その偏光分離部２０５Ｐにて反
射され、隣接する偏光ビームスプリッタ２０６に入射す
る。Ｓ偏光であるＧ光は、偏光ビームスプリッタ２０６
の偏光分離部２０６Ｐで反射され、射出する。そして、
Ｇ光はＧ光用反射型ライトバルブ２０９Ｇに入射する。

【００６７】次に、光源光からＢ光、Ｒ光を取り出す構
成を説明する。上述のように波長選択性位相板ＲＴ１
は、Ｂ光とＧ光とはＰ偏光の状態を維持して透過させ
る。このため、Ｂ光とＧ光とは、偏光ビームスプリッタ
２０５の偏光分離部２０５Ｐを透過して射出する。偏光
ビームスプリッタ２０５の射出面には波長選択性位相板
ＲＴ２が接着されている。

【００６８】波長選択性位相板ＲＴ２は、Ｂ光のみＳ偏
光に変換し、Ｇ光の偏光状態をＰ偏光のまま維持して透
過させる。このため、Ｂ光は、偏光ビームスプリッタ２
０７の偏光分離部２０７Ｐにおいて反射され、射出され
る。そして、Ｂ光は、Ｂ光用反射型ライトバルブ２０９
Ｂへ入射する。

【００６９】一方、偏光分離部２０７Ｐを透過したＲ光
は、そのまま偏光ビームスプリッタ２０７内を直進し、
射出する。そして、Ｒ光は、Ｒ光用反射型ライトバルブ
２０９Ｒへ入射する。

【００７０】各色光用ライトバルブ２０９Ｂ，２０９
Ｒ，２０９Ｇに入射した光は、各色光の画像色信号によ
って変調作用を受ける。このため、入射偏光と異なる振
動方向の偏光光を変調光として含んで各色光用ライトバ
ルブ２０９Ｂ，２０９Ｒ，２０９Ｇを反射し、射出す
る。

【００７１】Ｇ光用反射型ライトバルブ２０９Ｇからの
光は、偏光ビームスプリッタ２０６に再度入射し、変調
光が透過光として検光される。偏光ビームスプリッタ２
０６の投射レンズ１１０側には１／２波長板ＲＴ３が設
けられている。１／２波長板ＲＴ３は、変調されたＧ光
の振動方向をＳ偏光へ変える。そして、Ｓ偏光となった
Ｇ光は、色合成用偏光ビームスプリッタ２０８に入射す
る。色合成用偏光ビームスプリッタ２０８の偏光分離部
２０８Ｐは、Ｇ光を反射して投射レンズ１１０側へ射出
する。

【００７２】また、Ｒ光用反射型偏光ビームスプリッタ
２０９Ｒからの光は、偏光ビームスプリッタ２０７に入
射する。そして、Ｒ光は反射光として検光され、偏光ビ
ームスプリッタ２０８側へ射出される。偏光ビームスプ
リッタ２０８のライトバルブ２０９Ｒ側には波長選択性
位相板ＲＴ４が設けられている。波長選択性位相板ＲＴ
４は、Ｒ光をＰ偏光に変換し、Ｂ光の偏光状態はそのま
ま維持する。このため、Ｒ光は、偏光ビームスプリッタ
２０８の偏光分離部２０８Ｐを透過して、射出する。

【００７３】また、Ｂ光用反射型偏光ビームスプリッタ
２０９Ｂからの光は、偏光ビームスプリッタ２０７に入
射する。そして、Ｂ光は透過光として検光され、偏光ビ
ームスプリッタ２０８側へ射出される。波長選択性位相
板ＲＴ４は、Ｂ光の偏光状態はそのまま維持する。この
ため、Ｒ光は、偏光ビームスプリッタ２０８の偏光分離
部２０８Ｐを透過して、射出する。

【００７４】かかる構成により、Ｂ光とＲ光とＧ光との
色合成が行われる。そして、色合成された光は、投射レ
ンズ１１０に入射し、スクリーン１１１上にフルカラー
像を投射する。

【００７５】次に、上記第１実施形態と同様に、投射レ
ンズ１１０内の開口絞りＡＳの中心Ｃを通過する主光線
Ｌ１３ａとＬ１４ａについて進行方向を逆行して進行し
て説明する。ここで、投射レンズ１１０の構成は上記第
１実施形態と同じであるので重複する説明は省略する。

【００７６】前群レンズ１１０ａを経た両主光線Ｌ１３
ａとＬ１４ａは、光軸に平行になってテレセントリック
な状態で進行する。次に、そのテレセントリックな状態
を維持したまま、偏光ビームスプリッタ２０８に入射す
る。そして、Ｇ光の主光線は偏光分離部２０８Ｐで反射
される。また、Ｂ光とＧ光との主光線は偏光分離部２０
８Ｐを透過する。

【００７７】Ｇ光の主光線Ｌ１４ａとＬ１５ａは、１／
２波長板ＲＴ３と、検光用偏光ビームスプリッタ２０６
とを透過する。次に、Ｇ光の主光線Ｌ１３ａとＬ１４ａ
は、Ｇ光用反射型ライトバルブ２０９Ｇに入射し、反射
される。そして、再度、偏光ビームスプリッタ２０６
と、偏光ビームスプリッタ２０５とを経由して波長選択
性位相板２０５Ｐに至る。次に、レンズ２０４は、Ｇ光
の主光線Ｌ１３ａとＬ１４ａを第２光源像ｂ１の位置に
集光する。第２光源像ｂ１の位置から発散光として射出
したＧ光の主光線Ｌ１３ａとＬ１４ａは、リレーレンズ
１０２により、ロッドインテグレータ１０１の入射面Ｅ
Ｎ上の光源像ａ１の位置に集光される。

【００７８】また、Ｂ光とＲ光の主光線Ｌ１４ａとＬ１
５ａについても同様に逆行すると、色合成用偏光ビーム
スプリッタ２０８と波長選択性位相板ＲＴ４と、検光機
能と色合成機能とを兼用した偏光ビームスプリッタ２０
７を経由して、各ライトバルブ２０７Ｒ、２０７Ｂへ至
る。次に、各ライトバルブ２０７Ｒ、２０７Ｂから反射
したＢ光とＲ光の主光線Ｌ１３ａとＬ１４ａは、偏光ビ
ームスプリッタ２０７と、波長選択性位相板ＲＴ２と、
偏光ビームスプリッタ２０５と、波長選択性位相板ＲＴ
１とを経由して、レンズ２０４へ至る。そして、上述の
Ｇ光と同様に、光源像ａ１の位置へ集光される。

【００７９】かかる構成において、Ｂ光,Ｒ光,Ｇ光の各
主光線Ｌ１３ａとＬ１４ａとは、前群レンズ１１０ａか
らレンズ２０４に至る光路において、略平行光束なテレ
セントリックな状態となっている。

【００８０】このため、主光線Ｌ１３ａ、Ｌ１４ａを含
む全主光線が、一定の入射角度で、各色光用反射型ライ
トバルブ２０９Ｂ，２０９Ｒ，２０９Ｇの変調層、及び
各偏光ビームスプリッタ２０５，２０６，２０７，２０
８の偏光分離部２０５Ｐ，２０６Ｐ，２０７Ｐ，２０８
Ｐ、及び位相板ＲＴ１,ＲＴ２,ＲＴ３,ＲＴ４に入射す
る。この結果、明るく、高コントラストでカラーシェー
ディングの低減さた投射像を得ることができるという効
果を奏する。

【００８１】なお、本実施形態における投射装置におい
て、上記第１実施形態における照明光学系も同様に採用
できることも同様であり、同じ効果を奏する投射装置を
提供することができる。

【００８２】（第３実施形態）図４は第３実施形態にか
かる投射型表示装置の概略構成を示す図である。上記第
１実施形態と同一の部分は同様の符号を付し、重複する
説明は省略する。

【００８３】光源１００からフィールドレンズ１０４に
至るまでの光学系は上記第１実施形態と同様である。

【００８４】フィールドレンズ１０４からの光は、プリ
ズム３０５Ａの第１面３０５Ａａから入射する。そし
て、プリズム３０５Ａの第２面３０５Ａｂで全反射した
後、第３面３０５Ａｃから射出する。プリズム３０５Ａ
の第３面３０５Ａｃから射出した光は、プリズム３０
６、プリズム３０７ならびにプリズム３０８と前記プリ
ズムの所定面に形成された複数のダイクロイック膜とか
ら構成される色分解合成プリズムに入射する。

【００８５】次に、色分解合成プリズムが、光源光をＧ
光とＢ光とＲ光とに色分解する構成について説明する。
上述したように、色分解合成プリズムは、プリズム３０
６とプリズム３０７とプリズム３０８との３つのプリズ
ムから構成されている。

【００８６】まず、光源光からＧ光成分を取出すための
プリズム３０６について説明する。プリズム３０６は、
第１面３０６ａと第２面３０６ｂと第３面３０６ｃとを
有している。第１面３０６ａは光源光を入射する。第２
面３０６ｂは、Ｇ光を反射しＲ光とＢ光とを透過するＧ
光反射ダイクロイック膜ＤＧを有している。第３面３０
６ｃは、第２面３０６ｂを反射して次に第１面３０６ａ
を全反射したＧ光を射出する。この構成により、プリズ
ム３０６は、光源１００からの光のうちＧ光成分を取出
すことができる。

【００８７】そして、第３面３０６ｃから射出したＧ光
は、Ｇ光用の空間的光変調デバイス（以下、「ＤＭＤ」
という。）に入射する。

【００８８】次に、光源光からＢ光成分を取出すための
プリズム３０７について説明する。

【００８９】プリズム３０７は、プリズム３０６の第２
面３０６ｂに密着して設けられている。プリズム３０７
は、第１面３０７ａと第２面３０７ｂと第３面３０７ｃ
とを有している。第１面３０７ａはプリズム３０６の第
２面３０６ｂを透過した光を入射する。第２面３０７ｂ
は、Ｂ光を反射しＲ光を透過するＢ光反射ダイクロイッ
ク膜ＤＢを有している。第３面３０７ｃは、第２面３０
７ｂを反射したＢ光を射出する。この構成により、プリ
ズム３０７は、光源１００からの光のうちＢ光成分を取
出すことができる。

【００９０】そして、第３面３０７ｃから射出したＢ光
は、Ｂ光用ＤＭＤ３０９Ｂに入射する。

【００９１】次に、光源光からＲ光成分を取出すための
プリズム３０８について説明する。

【００９２】プリズム３０８は、その第１面３０８ａ
が、プリズム３０７の第２面３０７ｂに接着剤により固
着されて設けられている。

【００９３】プリズム３０８の第１面３０８ａから入射
したＲ光は、そのまま進行して第２面３０８ｂから射出
する。この構成により、プリズム３０８は、光源１００
からの光のうちＲ光成分を取出すことができる。

【００９４】そして、第２面３０８ｂから射出したＲ光
は、Ｒ光用ＤＭＤ３０９Ｒに入射する。

【００９５】各プリズム３０６，３０７，３０８の射出
面近傍に配置された各色用ＤＭＤ３０９Ｂ,３０９Ｒ,３
０９Ｇは、それぞれに入射光を各色の画像信号に応じ
て、２つの反射角度により変調する。

【００９６】次に、各色用ＤＭＤについて説明する。各
色用ＤＭＤ３０９Ｂ,３０９Ｒ,３０９Ｇは複数の画素を
有する。そして、各画素は反射鏡素子を含んでいる。各
画素の反射鏡素子は、画像信号に応じて入射光を変調す
る場合は入射光を第１角度で投射レンズ１１０側へ導
く。また、入射光を変調しない場合（非変調）は、第１
角度とは異なる第２角度で入射してきた方向へそのまま
反射する。このように、色分解合成プリズムにおける、
光源１００から各色用ＤＭＤ３０９Ｂ,３０９Ｒ,３０９
Ｇまでの光路と、各色用ＤＭＤ３０９Ｂ,３０９Ｒ,３０
９Ｇから後述する投射レンズ１１０へ射出するまでの光
路とは異なる。

【００９７】色分解合成プリズム３０６，３０７，３０
８は、前記ＤＭＤ３０９Ｒ，３０９Ｇ，３０９Ｂからの
反射光を色合成する。色合成された光は、プリズム３０
５Ａの第２面３０５Ａｂに到達する。各色用ＤＭＤで変
調された光は、第２面３０５Ａｂにおいて全反射を生ず
る角度よりも小さい入射角度で入射する。このため、変
調光は、プリズム３０５Ａの第２面３０５Ａｂを透過す
る。また、非変調光は、プリズム３０５Ａの第２面３０
５Ａｂで全反射される。全反射された非変調光は光源１
００側へ進行し、廃棄される。

【００９８】また、プリズム３０５Ａの第２面３０５Ａ
ｂを透過した変調光は、プリズム３０５Ａと空隙をへだ
てて設けられているプリズム３０５Ｂの第１面３０５Ｂ
ａに入射する。第１面３０５Ｂａから入射した変調光
は、そのままプリズム３０５Ｂ内を直進し、第２面３０
５Ｂｂから射出する。

【００９９】そして、各色用ＤＭＤで変調された光のみ
が検光されて投射レンズ１１０に入射する。投射レンズ
１１０は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ色のＤＭＤの像をスクリーン１
１１にフルカラー像として投影する。

【０１００】次に、開口絞りＡＳの中心Ｃを通る主光線
Ｌ９ａ,Ｌ１０ａを逆行して考える。本実施形態におい
ても、上記第１実施形態と同様に主光線Ｌ９ａ,Ｌ１０
ａは、フィールドレンズ１０４から前群レンズ１１０ａ
に至る光路内において略平行光束となる。

【０１０１】また、フィールドレンズ１０４から前群レ
ンズ１１０ａに至る光路において、２次光源像ｂ１,ｂ
２,ｂ３から射出される光束は略平行光束となる。

【０１０２】従って、この主光線が略平行光束となる光
路中に配置されている各色光用ＤＭＤ３０９Ｂ，３０９
Ｒ，３０９Ｇの反射鏡素子、色分解合成プリズム３０
６，３０７，３０８中のダイクロイック膜ＤＢ,ＤＧ、
プリズム３０５Ａの第２面３０５Ａｂのそれぞれに対し
ての主光線の入射角度は一定となる。ここで、これらの
各色光用ＤＭＤ３０９Ｂ，３０９Ｒ，３０９Ｇの反射鏡
素子、及びダイクロイック膜ＤＢ,ＤＧ、プリズム３０
５Ａの第２面３０５Ａｂは、光線の入射角度によって異
なる光学特性を有している。

【０１０３】本実施形態では、このような主光線Ｌ９
ａ、Ｌ１０ａを含む全主光線が、上述のように一定の入
射角度で、各色光用ＤＭＤ３０９Ｂ等の反射鏡素子、及
び色分解合成プリズム３０６等中のダイクロイック膜Ｄ
Ｂ,ＤＧ、プリズム３０５Ａの第２面３０５Ａｂに入射
する。この結果、明るく、高コントラストでカラーシェ
ーディングの低減された投射像を得ることができるとい
う効果を奏する。

【０１０４】（第４実施形態）図５は、第４実施形態に
かかる投射型表示装置の概略構成を示す図である。本実
施形態の基本的な構成は上記第１実施形態と同様であ
る。上記第１実施形態ではフルカラーの画像を投射する
のに対して、本実施形態では単色の画像を投射する点が
異なる。また、上記第１実施形態と同一の部分は同様の
符号を付し、重複する説明は省略する。

【０１０５】光源１００からフィールドレンズ１０４に
至るまでの光学系は上記第１実施形態と同様である。

【０１０６】フィールドレンズ１０４を射出した光は、
偏光ビームスプリッタ４０５の偏光分離部４０５Ｐによ
りＰ偏光とＳ偏光とに偏光分離される。Ｓ偏光は、偏光
分離部４０５Ｐを反射して反射型ライトバルブ４０９側
へ射出される。反射型ライトバルブ４０９は入射光を画
像信号に基づいて変調する。そして、反射型ライトバル
ブ４０９からの光からの変調光（Ｐ偏光）と、非変調光
（Ｓ偏光）との混合光は再度偏光ビームスプリッタ４０
５に入射する。

【０１０７】偏光ビームスプリッタ４０５の偏光分離部
４０５Ｐは、変調光（Ｐ偏光）のみを透過光として検光
する。この検光光は投射レンズ１１０側へ射出される。

【０１０８】投射レンズ１１０は、反射型ライトバルブ
４０９上に生成された画像をスクリーン１１１へ投射す
る。

【０１０９】上記第１実施形態と同様に、主光線Ｌ９ａ
とＬ１０ａについて光路を逆行して考える。偏光ビーム
スプリッタ４０５と、反射型ライトバルブ４０９とは、
両主光線Ｌ９ａとＬ１０ａが略平行光束となっている光
路中、すなわち光軸ＡＸに対してテレセントリックな光
路中に設けられている。

【０１１０】主光線Ｌ９ａ,Ｌ１０ａを含む全主光線は
光源像ａ１から直接に射出される。このため、投射画像
の明るさに最も大きな影響を有する。また、偏光ビーム
スプリッタ４０５の偏光分離部４０５Ｐと反射型ライト
バルブ４０９の変調層とは、入射光の入射角度によって
異なる光学特性を有する。

【０１１１】本実施形態では、主光線Ｌ９ａ,Ｌ１０ａ
を含む全主光線が略平行光束となっている光路中に偏光
ビームスプリッタ４０５と反射型ライトバルブ４０９と
が設けられている。このため、投射画像の明るさに影響
する主光線が一定の角度で偏光ビームスプリッタ４０５
と反射型ライトバルブ４０９とに入射する。このため、
入射角度に依存する光学特性の変化を低減できのるの
で、高コントラストでムラの少ない投射像の投射型表示
装置を得ることができるとい効果を奏する。

【０１１２】（第５実施形態）図６は、第５実施形態に
かかる投射型表示装置の概略構成を示す図である。本実
施形態の基本的な構成は上記第４実施形態と同様であ
る。上記第１，２，４実施形態と同一の部分は同様の符
号を付し、重複する説明は省略する。

【０１１３】本実施形態では、上記第２実施形態と同様
にレンズ２０４が、フィールドレンズの機能とコンデン
サレンズの機能を兼用している。

【０１１４】次に、上記各実施形態と同様に、主光線Ｌ
１３ａとＬ１４ａについて光路を逆行して考える。偏光
ビームスプリッタ４０５と、反射型ライトバルブ４０９
とは、両主光線Ｌ１３ａとＬ１４ａが略平行光束となっ
ている光路中、すなわち光軸ＡＸに対してテレセントリ
ックな光路中に設けられている。

【０１１５】主光線Ｌ１３ａ,Ｌ１４ａを含む全主光線
は光源像ａ１から直接に射出される。このため、投射画
像の明るさに最も大きな影響を有する。また、偏光ビー
ムスプリッタ４０５の偏光分離部４０５Ｐと反射型ライ
トバルブ４０９の変調層とは、入射光の入射角度によっ
て異なる光学特性を有する。

【０１１６】本実施形態では、主光線Ｌ１３ａ,Ｌ１４
ａを含む全主光線が略平行光束となっている光路中に偏
光ビームスプリッタ４０５と反射型ライトバルブ４０９
とが設けられている。このため、投射画像の明るさに影
響する主光線が一定の角度で偏光ビームスプリッタ４０
５と反射型ライトバルブ４０９とに入射する。このた
め、入射角度に依存する光学特性の変化を低減できのる
ので、高コントラストでムラの少ない投射像の投射型表
示装置を得ることができるとい効果を奏する。

【０１１７】なお、上記第１，２，４，５の実施形態に
おいては被照明体として反射型ライトバルブを使用した
投射装置の態様を示したが本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、透過型のライトバルブを用いた投
射装置の態様であっても良いうことはいうまでもない。
さらに、第３実施形態に示したＤＭＤのように被照明体
としてライトバルブに限定する必要がないことはいうま
でもない。

【０１１８】また、照明光学系に関しては、第１実施形
態（光源１００からフィールドレンズ１０４までの光学
系）及び第２実施形態（光源１００からレンズ２０４ま
での光学系）の２つの光学系について説明している。こ
こで、上記各実施形態において、この両者のいずれの照
明光学系を用いた場合でも各実施形態と同様の効果を奏
する。

【０１１９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、明るく、乱れのない良好な画質の投射像を得ること
ができる投射型表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態にかかる投射型表示装置の概略構
成を示す図である。

【図２】第２実施形態にかかる投射型表示装置の概略構
成を示す図である。

【図３】偏光変換装置の構成を示す図である。

【図４】第３実施形態にかかる投射型表示装置の概略構
成を示す図である。

【図５】第４実施形態にかかる投射型表示装置の概略構
成を示す図である。

【図６】第５実施形態にかかる投射型表示装置の概略構
成を示す図である。

【図７】従来の投射型表示装置の概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｌ ランプ ＰＭ 楕円鏡 １００ 光源 １０１ ロッドインテグレータ １０２ リレーレンズ １０３ コンデンサレンズ １０４ フィールドレンズ １０５ 偏光ビームスプリッタ １０６，１０７，１０８ 色分解合成プリズム １０９Ｂ，１０９Ｒ，１０９Ｇ, ２０９Ｂ，２０９Ｒ，２０９Ｇ，４０９ 反射型ライト
バルブ １１０ 投射レンズ １１０ａ 前群レンズ １１０ｂ 後群レンズ ＡＳ 開口絞り １１１ スクリーン ＲＴ１,ＲＴ２,ＲＴ３,ＲＴ４ 位相板 ２０５,２０６,２０７，２０８ 偏光ビームスプリッタ ３０５Ａ，３０５Ｂ，３０７，３０８，３０９ プリズ
ム ３０９Ｂ，３０９Ｒ，３０９Ｇ 各色用ＤＭＤ ４０５ 偏光ビームスプリッタ ＥＮ 入射面 ＥＸ 射出面 Ｌ９ａ,Ｌ１０ａ,Ｌ１３ａ,Ｌ１４ａ 主光線 ａ１，ａ２，ａ３ 光源像 ｂ１，ｂ２，ｂ３ ２次光源像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA13 EA14 MA04 2H091 FA05X FA05Z FA08X FA08Z FA10X FA10Z FA11X FA11Z FA17Z FA23Z FA26X FA26Z FA41Z FA50Z FD01 LA18 MA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照明光を供給する光源と、 前記光源からの照明光を所定集光位置へ集光する集光光
   学系と、 前記光源からの光を入射する入射面と、該光を射出する
   射出面とを有し、前記所定集光位置が前記入射面の中心
   部近傍となるように設けられているロッドインテグレー
   タと、 前記所定集光位置から射出し、前記ロッドインテグレー
   タを経由した光を略平行光束に変換するリレーレンズ系
   と、 前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記光源から
   の光を色分解してライトバルブへ導く色分解光学系と、 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に記載の投射型表示装置におい
   て、 前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記ライトバ
   ルブからの光を色合成する色合成光学系をさらに有する
   ことを特徴とする投射型表示装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の投射型表示装置におい
   て、 前記ライトバルブは反射型液晶ライトバルブであり、 前記光源からの光を偏光分離して前記反射型液晶ライト
   バルブへ導く偏光分離光学系と、 前記反射型液晶ライトバルブからの光を検光して投射レ
   ンズ側へ射出する検光光学系とをさらに有し、 前記偏光分離光学系は前記略平行光束となる光路中に設
   けられてい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、 前記ライトバルブは反射型液晶ライトバルブであり、 前記光源からの光を偏光分離して前記反射型液晶ライト
   バルブへ導く偏光分離光学系と、 前記反射型液晶ライトバルブからの光を検光して投射レ
   ンズ側へ射出する検光光学系とを有し、 前記検光光学系は前記略平行光束となる光路中に設けら
   れてい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に記載の投射型表示装置におい
   て、 前記ライトバルブからの光を色合成する色合成光学系を
   さらに有し、 前記色分解光学系はさらに前記色合成光学系の機能を兼
   用する色分解合成光学系であり、 前記色分解合成光学系中における、前記光源から前記ラ
   イトバルブまでの光路と、前記ライトバルブから前記投
   射レンズへ射出するまでの光路とは異なることを特徴と
   する投射型表示装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の投射型表示装置におい
   て、 前記ライトバルブは複数の画素を有し、前記各画素は画
   像信号に応じて入射光を第１角度で前記投射レンズ側へ
   導き、前記入射光を前記第１角度とは異なる第２角度で
   前記投射レンズ以外へ導く光学デバイスを含むことを特
   徴とする投射型表示装置。
7. 【請求項７】請求項１に記載の投射型表示装置におい
   て、 前記ライトバルブは反射型液晶ライトバルブであり、 前記ロッドインテグレータから射出される光の光路中に
   設けられ、前記ロッドインテグレータからの光を偏光変
   換して前記色分解光学系側へ射出する偏光変換装置を有
   し、 前記色分解光学系は、前記光源からの光のうち第１色光
   のみを偏光変換し、前記第１色光と異なる第２色光の偏
   光状態を維持する波長選択性位相板と、偏光ビームスプ
   リッタとを含むことを特徴とする投射型表示装置。
8. 【請求項８】請求項１に記載の投射型表示装置におい
   て、 投射レンズ中に配置される開口絞りと、 前記ライトバルブからの光を色合成する色合成光学系
   と、 前記開口絞りと前記色合成光学系との間の光路中に配置
   される第１レンズ系とをさらに有し、 前記開口絞りの中心が前記第１レンズ系の焦点位置に配
   置されることにより、テレセントリック光学系が構成さ
   れ、 前記色合成光学系は、前記テレセントリック光学系の光
   路中に設けられていることを特徴とする投射型表示装
   置。
9. 【請求項９】照明光を供給する光源と、 前記光源からの照明光を所定集光位置へ集光する集光光
   学系と、 前記光源からの光を入射する入射面と、該光を射出する
   射出面とを有し、前記所定集光位置が前記入射面の中心
   部近傍となるように設けられているロッドインテグレー
   タと、 前記所定集光位置から射出し、前記ロッドインテグレー
   タを経由した光を略平行光束に変換するリレーレンズ系
   と、 前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記光源から
   の光を偏光分離して反射型ライトバルブへ導く偏光ビー
   ムスプリッタと、を有することを特徴とする投射型表示
   装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の投射型表示装置におい
    て、 前記略平行光束となる光路中に設けられ、前記反射型ラ
    イトバルブからの光を検光する検光光学系をさらに有す
    ることを特徴とする投射型表示装置。