JP2004093954A - 反射型投射表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の色分解及び色合成用光学ブロックの熱膨張の影響を軽減する。
【解決手段】白色光を出射する光源部１０と、白色光を複数の色光に色分解し且つ複数の反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂからの各色光を色合成するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロック３１〜３４を少なくとも備えた色分解及び色合成光学系３０Ｂと、色合成光を投射する投射光学系４０とで構成した反射型投射表示装置１Ｂにおいて、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとなる第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４を接着剤Ｓ，Ｓを用いて第１，第２取り付け部材５１，５２に一体的に接着し、第１取り付け部材５１側を装置１Ｂ内のベース台に固定する際に、第１，第２取り付け部材５１，５２の熱膨張係数を光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定した。
【選択図】 図４
【解決手段】白色光を出射する光源部１０と、白色光を複数の色光に色分解し且つ複数の反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂからの各色光を色合成するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロック３１〜３４を少なくとも備えた色分解及び色合成光学系３０Ｂと、色合成光を投射する投射光学系４０とで構成した反射型投射表示装置１Ｂにおいて、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとなる第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４を接着剤Ｓ，Ｓを用いて第１，第２取り付け部材５１，５２に一体的に接着し、第１取り付け部材５１側を装置１Ｂ内のベース台に固定する際に、第１，第２取り付け部材５１，５２の熱膨張係数を光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定した。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型投射表示装置において、色分解及び色合成光学系内に光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備え、且つ、複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、取り付け部材の熱膨張係数を光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定することで、色分解及び色合成光学系の熱膨張に起因して発生する色分解及び色合成用光学ブロックの剥離とか画像のレジズレなどを抑制できる反射型投射表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を投射する投射表示装置は、光源部から出射した白色光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色光に色分解して、この３原色光を対応色の空間光変調素子に導き、更に、各色の空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成してスクリーン上に投射し、カラー画像を表示させるものである。
【０００３】
上記したようにカラー画像を投射する投射表示装置は、透過型空間光変調素子を適用したものと、反射型空間光変調素子を適用したものとに大別できる。
【０００４】
透過型空間光変調素子を用いた透過型投射表示装置は、光学構成が比較的簡単にできるために小型化が容易であるものの高解像度化に難がある。一方、反射型空間光変調素子を用いた反射型投射表示装置は、高解像度化に有利であるものの光学構成が複雑となるために小型化に難がある。
【０００５】
とくに、反射型投射表示装置は、反射型空間光変調素子に照射するための入射光と当該反射型空間光変調素子で変調された反射光とを分離するために、色分解及び色合成光学系内に光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを必要とする。この際、高コントラストのカラー画像を得るためには一つの反射型空間光変調素子に対して、通常２個以上の色分解及び色合成用光学ブロックを作用させるために、これが反射型投射表示装置の光学構成を複雑にしていた。
【０００６】
このような反射型空間光変調素子を用いた反射型投射表示装置において、光学構成の課題を解決した色分解及び色合成光学系が、最近、米国のカラーリンク社（Ｃｏｌｏｒｌｉｎｋ ｉｎｃ．）から開示されている。
【０００７】
図１はカラーリンク社から開示された従来例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図である。
【０００８】
図１に示した従来例の反射型投射表示装置１Ａは、カラーリンク社から文献｛（Ｍｉｃｈａｅｌ Ｇ．Ｒｏｂｉｎｓｏｎ ｅｔ．”Ｈｉｇｈ Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｃｏｌｏｒ Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｕｓｉｎｇ Ｃｏｌｏｒ Ｐｏｌａｒａｉｚａｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒｓ”，ＳＩＤ ００ ＤＩＧＥＳＴ ，９２−９５（２０００） ｝に紹介されているものである。
【０００９】
上記した従来例の反射型投射表示装置１Ａでは、白色光を出射する光源部１０と、この光源部１０から出射した白色光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色光に色分解して、この３原色光をＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３つの反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに導き、更に、各色の反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして例えば複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４及び所定の色光の偏波面を９０°回転させる複数の波長選択性偏光変換板３５〜３８をそれぞれ所定の位置に配置した色分解及び色合成光学系３０Ａと、この色分解及び色合成光学系３０Ａから出射された色合成光を投射する投射光学系４０とで構成されている。
【００１０】
より具体的に説明すると、上記した光源部１０は、反射面鏡１１と、白色光を出射するためにメタルハライドランプ，キセノンランプ，ハロゲンランプなどを用いた光源１２と、光源１２の前方に設けられて白色光のｓ偏光光のみを透過させるように透過軸を選択した第１偏光板１３とで構成されている。
【００１１】
従って、光源１２からの白色光が第１偏光板１３を通過すると、Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３色のＲｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光が、光源部１０と投射光学系４０との間に設けた色分解及び色合成光学系３０Ａに入射される。
【００１２】
尚、以下の説明において、３色のＲｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光はＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応したｓ偏光光を示し、一方、後述する３色のＲｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光はＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応したｐ偏光光を示すものとする。この際、ｐ偏光光及びｓ偏光光は、直線偏光の偏波面と、それが入射する偏光ビームスプリッタの偏光分離面との相対関係で決まり、紙面に平行である場合にはｐ偏光光と言い、このｐ偏光光に対して直交する光をｓ偏光光と言う。
【００１３】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３つの反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは反射型液晶パネルなどを用いており、３つの反射型空間光変調素子（以下、反射型液晶パネルと記す）２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各前面に１／４波長板２１〜２３が一体的に取付けられている。この際、上記した各１／４波長板２１〜２３は、各反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに表示された各色の画像のコントラスト比を向上させるものである。
【００１４】
また、図１中に破線で囲んだ色分解及び色合成光学系３０Ａは、略同一外形寸法で直方体状（立方体状も含む）に形成された４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４と、板状に形成された４枚の第１〜第４波長選択性偏光変換板３５〜３８とで構成されている。
【００１５】
即ち、上記した色分解及び色合成光学系３０Ａ内には、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４が光源部１０と投射光学系４０との間で左右下側及び左右上側にそれぞれ分離して配置されている。
【００１６】
これら４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４それぞれは、複屈折が少ない光学ガラスを用いて形成した二等辺三角プリズムを２つ用いて接合して直方体状に形成する際に、２つの二等辺三角プリズムのうちで一方の二等辺三角三角プリズムの一つの面にｐ偏光光を透過し且つｓ偏光光を反射する半透過反射膜を成膜して、この半透過反射膜上に光透過性接着剤を用いて他方の二等辺三角プリズムを接着することで、各半透過反射膜により各偏光分離面３１ａ〜３４ａが各対角線に沿って形成されている。
【００１７】
そして、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４に形成した各偏光分離面３１ａ〜３４ａが平面的に見て略Ｘ字状に交差するように第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４が左右下側及び左右上側にそれぞれ分離して配置されている。
【００１８】
また、図示右下方の第２偏光ビームスプリッタ３２の右側面側には１／４波長板２２を取り付けたＧ用の反射型液晶パネル２０Ｇが対向して設置され、且つ、図示左上方の第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面側には１／４波長板２１を取り付けたＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒが対向して設置され、且つ、第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面側には１／４波長板２３を取り付けたＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂが対向して設置されている。
【００１９】
従って、上記の色分解及び色合成光学系３０Ａにおいては、第１偏光ビームスプリッタ３１が光入射側の部材となり、また、その対角に位置する第４偏光ビームスプリッタ３４が光出射側の部材となる。また、その中間位置に配置された第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３は、各反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに照射する入射光と各反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで変調された反射光とを分離するための部材となる。
【００２０】
また更に、光源部１０と第１偏光ビームスプリッタ３１の左側面側との間には、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５が設置されている。また、第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側と第３偏光ビームスプリッタ３３の下側面側との間には、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６が設置されている。また、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側と第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面側との間にも、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７が設置されている。また、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面側と投射光学系４０との間にも、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８が設置されている。
【００２１】
また、上記した投射光学系４０は、色分解及び色合成光学系３０Ａ内に設置した第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８の後段に設けられており、第４偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ａに対してｐ偏光の関係を有する直線偏光のみを透過させるように透過軸を選択した第２偏光板４１と、カラーの画像光を拡大投射する投射レンズ４２とで構成されている。
【００２２】
ここで、上記構成による従来例の反射型投射表示装置１Ａの動作を説明する。
【００２３】
まず、光源部１０内の光源１２から出射した不定偏光の白色光は第１偏光板１３に入射し、この第１偏光板１３でｓ偏光光のみが透過して、Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応したｓ偏光光のＲｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光が色分解及び色合成光学系３０Ａ内の第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５に入射する。
【００２４】
この際、第１波長選択性偏光変換板３５は前述したようにＧ光のみの偏波面を９０°回転させるＧ用位相板であるため、ｓ偏光光のＧｓ光が第１波長選択性偏光変換板３５を透過するとｐ偏光光のＧｐ光に偏光変換される。また、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５はｓ偏光光のＲｓ光及びＢｓ光に対して何ら作用しないため、Ｒｓ光及びＢｓ光はそのまま第１波長選択性偏光変換板３５を透過する。
【００２５】
そして、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５により偏光変換されたＧｐ光は、第１偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離面３１ａを透過直進して第２偏光ビームスプリッタ３２に入り、この後、第２偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離面３２ａを透過直進して、第２偏光ビームスプリッタ３２の右側面と対向した１／４波長板２２を有するＧ用の反射型液晶パネル２０Ｇに入射する。更に、第２偏光ビームスプリッタ３２からのＧｐ光は、Ｇ用の反射型液晶パネル２０ＧでＧ対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したｓ偏光成分のＧｓ光となって反射型液晶パネル２０Ｇから出射される。この後、反射型液晶パネル２０ＧからのＧｓ光は、第２，第４偏光ビームスプリッタ３２，３４の偏光分離面３２ａ，３４ａで順に反射され、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面の後段に配置した第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８に入射する。ここで、第４波長選択性偏光変換板３８は前述したようにＧ光に係る偏波面を９０°回転させる機能を有するＧ用位相板であるので、ｓ偏光光のＧｓ光は第４波長選択性偏光変換板３８によってｐ偏光光のＧｐ光に偏光変換されて、投射光学系４０側に出射される。
【００２６】
また、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５を透過したｓ偏光光のＲｓ光は、第１偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離面３１ａで反射されて第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側に設置した第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６に入射する。ここで、第２波長選択性偏光変換板３６はＲ光の偏波面を９０°回転させるＲ用位相板であるため、ｓ偏光光のＲｓ光からｐ偏光光のＲｐ光に偏光変換されて、図示上方の第３偏光ビームスプリッタ３３に入射する。この後、Ｒｐ光は第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａを直進透過して、第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面と対向した１／４波長板２１を有するＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒに入射する。更に、第３偏光ビームスプリッタ３３からのＲｐ光は、Ｒ用の反射型液晶パネル２０ＲでＲ対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したｓ偏光成分のＲｓ光となって反射型液晶パネル２０Ｒから出射される。この後、反射型液晶パネル２０ＲからのＲｓ光は、第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａで反射されて、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側に設置した第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７に入射する。ここで、第３波長選択性偏光変換板３７は前述したようにＲ用位相板であるため、ｓ偏光光のＲｓ光からｐ偏光光のＲｐ光に偏光変換されて第４偏光ビームスプリッタ３４に入射する。更に、Ｒｐ光は、第４偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ａを透過直進して、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面の後段に配置した第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８に入射する。ここで、第４の波長選択性偏光変換板３８は前述したようにＧ用位相板であるためＲｐ光に対して何ら作用せず、Ｒｐ光はそのまま投射光学系４０側に出射される。
【００２７】
また、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５を透過したｓ偏光光のＢｓ光は、第１偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離面３１ａで反射されて第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側に設置した第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６に入射する。ここで、第２波長選択性偏光変換３６は前述したようにＲ用位相板であるためＢｓ光に対して何ら作用せず、Ｂｓ光はそのまま第３偏光ビームスプリッタ３３に入射する。更に、Ｂｓ光は第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３で反射されて、第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面と対向した１／４波長板２３を有するＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂに入射する。更に、第３偏光ビームスプリッタ３３からのＢｓ光は、Ｂ用の反射型液晶パネル２０ＢでＢ対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したｐ偏光成分のＢｐ光となって反射型液晶パネル２０Ｂから出射される。この後、反射型液晶パネル２０ＢからのＢｐ光は、第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａを透過直進して、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側に配置した第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７に入射する。ここで、第３波長選択性偏光変換板３７は前述したようにＲ用位相板であるためＢｐ光に対して何ら作用せず、Ｂｐ光はそのまま第４偏光ビームスプリッタ３４に入射する。更に、Ｂｐ光は、第４偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ａを透過直進して、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面の後段に配置した第４波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３８に入射する。ここで、第４波長選択性偏光変換板３８は前述したようにＧ用位相板であるためＢｐ光に対して何ら作用せず、Ｂｐ光はそのまま投射光学系４０側に出射される。
【００２８】
そして、第４波長選択性偏光変換板３８からＲｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光が偏波面をｐ偏光光に揃えられて出射され、この後、Ｒｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光を色合成した色合成光が投射光学系４０内の第２偏光板４１と投射レンズ４２とを順に介して図示せぬスクリーン上にカラー画像として拡大表示されている。
【００２９】
以上説明したように、従来例の反射型投射表示装置１Ａによれば、比較的簡易な光学構成とすることができ、図示せぬスクリーン上に高コントラストなカラー画像が得られるものである。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来例の反射型投射表示装置１Ａでは図示せぬスクリーン上に高コントラストなカラー画像が得られるものの、色分解及び色合成光学系３０Ａを反射型投射表示装置１Ａ内に取り付ける際に、装置１Ａ内の環境温度とか、装置１Ａの周辺の環境温度などを十分考慮する必要がある。
【００３１】
とくに、反射型投射表示装置１Ａ内では白色光を出射する光源部１０の近傍が高温になるために、光源部１０と対向して配置された色分解及び色合成光学系３０Ａは光源部１０からの熱により複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４や複数の波長選択性偏光変換板３５〜３８が加熱されると共に、複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４を装置１Ａ内に一体的に取り付ける取り付け部材（図示せず）も加熱される。
【００３２】
この際、複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４と、これら複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４を取り付ける取り付け部材とは互いに材料が異なるために、両者の熱膨張係数に差が生じ、これに伴って、複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４のいずれかが位置ずれとか取り付け不良を起こしてスクリーン上に投射されたカラー画像に対してレジズレが発生したり、更に、ひどい時には複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４のいずれかが剥離するとかあるいは割れるなどの現象が生じることがあり問題となっている。
【００３３】
勿論、反射型投射表示装置１Ａの内部温度だけでなく、装置１Ａの周辺の環境温度が高くなれば上記した問題点が更に加速される。
【００３４】
尚、ここでの図示を省略するものの、従来の反射型投射表示装置の色分解及び色合成光学系において、光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを用いて白色光を複数の色光に色分解し且つ複数の反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂからの各色光を色合成する際に、例えば特開平１０−２５３９２２号公報には複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと２個のダイクロイックプリズムを用いた場合が開示されており、また、例えばＵＳ６，１８３，０９１Ｂ１号公報には複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと１個のダイクロイックプリズムと１個の光学ガラスブロックとを用いた場合が開示されており、これらの各公報に開示された色分解及び色合成光学系を装置に取り付ける場合にも上記した従来例と同様に複数の色分解及び色合成用光学ブロックと、これら複数の色分解及び色合成用光学ブロックを取り付ける取り付け部材とは互いに材料が異なるために、両者の熱膨張係数に差が生じ、上記と略同じ問題が生じるものである。
【００３５】
そこで、本発明では、色分解及び色合成光学系内で光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を反射型投射表示装置に取り付ける際に、色分解及び色合成光学系を構成する複数の色分解及び色合成用光学ブロックの熱膨張の影響を軽減して、投射したカラー画像に対してレジズレの発生を抑制できる反射型投射表示装置が望まれている。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、白色光を出射する光源部と、
前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、
前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記取り付け部材の熱膨張係数を前記光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定したことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００３７】
また、第２の発明は、上記した第１の発明の反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付けたことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００３８】
また、第３の発明は、上記した第２の発明の反射型投射表示装置において、
一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００３９】
更に、第４の発明は、白色光を出射する光源部と、
前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、
前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る反射型投射表示装置を図２乃至図１６を参照して＜第１実施例＞，＜第２実施例＞の順に詳細に説明する。
【００４１】
＜第１実施例＞
図２は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図、
図３は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置において、色分解及び色合成光学系内に設けた波長選択性偏光変換板を説明するための斜視図であり、（ａ）は２枚の光学板ガラス基板間にポリカーボネイトラミネイト体をサンドイッチした形態を示し、（ｂ）はポリカーボネイトラミネイト体だけの形態を示した図、図４は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図、
図５は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、２つの二等辺三角プリズムを接着して偏光ビームスプリッタを作製した際に２つの二等辺三角プリズムの奥行き方向の位置ズレを示した斜視図、
図６は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、偏光ビームスプリッタ中の２つの二等辺三角プリズムが奥行き方向に位置ズレた状態で偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した断面図、
図７は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図、
図８は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【００４２】
図２に示した本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂは、先に図１を用いて説明した従来例の反射型投射表示装置１Ａに対して色分解及び色合成光学系の装置への取り付けを改良したものであり、説明の便宜上、先に従来例で示した構成部材と同一機能を備えた構成部材に対しては同一の符号を付して適宜説明し、且つ、従来例と異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。
【００４３】
図２に示した如く、本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂでは、白色光を出射する光源部１０と、この光源部１０から出射した白色光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色光に色分解して、この３原色光をＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３つの反射型空間光変調素子（以下、反射型液晶パネルと記す）２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに導き、更に、各色の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして例えば複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４及び所定の色光の偏波面を９０°回転させる複数の波長選択性偏光変換板３５〜３８をそれぞれ所定の位置に配置した色分解及び色合成光学系３０Ｂと、この色分解及び色合成光学系３０Ｂから出射された色合成光を投射する投射光学系４０とで構成されており、反射面鏡１１，光源１２，第１偏光板１３を備えた光源部１０及び第２偏光板４１，投射レンズ４２を備えた投射光学系４０は図１に示した従来例と全く同じであるので詳細な説明を省略する。
【００４４】
また、上記した色分解及び色合成光学系３０Ｂも光源部１０と投射光学系４０との間に設けられており、この色分解及び色合成光学系３０Ｂでは、図２中に破線で囲んだ枠内に、直方体状（立方体状を含む）に形成した４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４と、板状に形成した４枚の第１〜第４波長選択性偏光変換板３５〜３８と、新たに追加した直方体状の１個の光学ガラススペーサ３９とが設けられている。
【００４５】
また、上記した色分解及び色合成光学系３０Ｂにおいて、光源部１０と対向して第１偏光ビームスプリッタ３１が配置され、また、第１偏光ビームスプリッタ３１の右側面側に第２偏光ビームスプリッタ３２が配置され、また、第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側に第３偏光ビームスプリッタ３３が配置され、また、第２偏光ビームスプリッタ３２の上側面側で且つ第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側に第４偏光ビームスプリッタ３４が投射光学系４０と対向して配置されている点は図１に示した従来例と同じである。
【００４６】
また更に、光源部１０と第１偏光ビームスプリッタ３１の左側面側との間に、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５が設置され、また、第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側と第３偏光ビームスプリッタ３３の下側面側との間に、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６が設置され、また、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側と第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面側との間にも、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７が設置され、また、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面側と投射光学系４０との間にも、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８が設置されている点も図１に示した従来例と同じである。
【００４７】
ここで、上記した色分解及び色合成光学系３０Ｂにおいて、図１に示した従来例に対して異なる点を説明すると、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４それぞれは、熱膨張係数が（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃの光学ガラスを用いた２つの二等辺三角プリズム同士を接合して直方体状に作製している。この際、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４は、２つの二等辺三角プリズムのうちで一方の二等辺三角三角プリズムの一つの面にｐ偏光光を透過し且つｓ偏光光を反射する半透過反射膜を成膜して、この半透過反射膜上に光透過性接着剤を用いて他方の二等辺三角プリズムを接着することで、各半透過反射膜により各偏光分離面３１ａ〜３４ａが各対角線に沿って形成されている。
【００４８】
そして、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４に形成した各偏光分離面３１ａ〜３４ａが平面的に見て略Ｘ字状に交差するように第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４が左右下側及び左右上側にそれぞれ分離して配置されている。
【００４９】
また、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで光入射側の第１偏光ビームスプリッタ３１及び光出射側の第４偏光ビームスプリッタ３４は従来例と同じサイズで大型に形成されており、具体的には２つの二等辺三角プリズム同士を突き合わせて縦×横×奥行き＝２７ｍｍ×２７ｍｍ×３４ｍｍで直方体状に形成されている。一方、Ｇ用の反射型液晶パネル２０Ｇが対向する第２偏光ビームスプリッタ３２及びＲ用，Ｂ用の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂが対向する第３偏光ビームスプリッタ３３は第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４よりも小型サイズに形成されており、具体的には２つの二等辺三角プリズム同士を突き合わせて縦×横×奥行き＝２２ｍｍ×２２ｍｍ×２８ｍｍで直方体状に形成されている。
【００５０】
上記に伴って、第２偏光ビームスプリッタ３２の右側面に対向させて配置したＧ用の反射型液晶パネル２０Ｇと、第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面に対向させて配置したＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒと、第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面に対向させて配置したＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂとが点線で示した色分解及び色合成光学系３０Ｂの枠外に大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の外形枠の延長線上に沿ってスペース効率良く設置できるので、図１に示した従来例よりも反射型投射表示装置１Ｂが小型化されている。
【００５１】
また、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで第１偏光ビームスプリッタ３１は、光源部１０からの光入射側となる左側面に第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５を僅かな空隙を隔てて光透過性接着剤Ｓにより接着し且つ光出射側となる上側面に第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６を僅かな空隙を隔て光透過性接着剤Ｓにより接着した状態で、他の第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４から分離して、図４にも示したように独立した状態で設けられている。
【００５２】
これに対して、第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４は一体化されており、具体的には、第２偏光ビームスプリッタ３２と第４偏光ビームスプリッタ３４との間に光学ガラススペーサ３９を密着させて、第４偏光ビームスプリッタ３４に対して第２偏光ビームスプリッタ３２を光学ガラススペーサ３９を介して不図示の光透過性接着剤により接着して片持ち状態で支持し、且つ、第３偏光ビームスプリッタ３３と第４偏光ビームスプリッタ３４との間に第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７を密着させて、第４偏光ビームスプリッタ３４に対して第３偏光ビームスプリッタ３３を第３波長選択性偏光変換板３７を介して不図示の光透過性接着剤により接着して片持ち状態で支持し、更に、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面に第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８を密着させて不図示の光透過性接着剤により接着して、図４にも示したように第２〜第４偏光ビームスプリッタ３４の一体化を図ることで、カラー画像のレジズレ等に対して安定化を図っている。
【００５３】
この際、小型サイズの第２偏光ビームスプリッタ３２の上側面は大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の下側面に対して両者の中心位置が一致するように光学ガラススペーサ３９を介して接着され、また、小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３２の右側面は大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面に対して両者の中心位置が一致するように第３波長選択性偏光変換板３７を介して接着されているので、小型サイズの第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３は大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の接着面の内側で上下左右にそれぞれ段差を持って取り付けられている。
【００５４】
ここで、上記した第１，第３，第４波長選択性偏光変換板３５，３７，３８は、図３（ａ）に示したように、透明なポリカーボネイトなどの有機フィルムを１０層程度に亘ってそれぞれ位相を違えてラミネイト（積層）して、厚みが１ｍｍ程度のポリカーボネイトラミネイト体ＰＬを第１，第３，第４偏光ビームスプリッタ３１，３３，３４の外形形状にそれぞれ合わせて板状に形成し、更に、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの前後面に厚みが０．５ｍｍ程度の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇを密着させて不図示の光透過性接着剤により接着することで、２枚の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇ間にポリカーボネイトラミネイト体ＰＬをサンドイッチした一例の構造形態を取っている。
【００５５】
この際、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬに用いた有機フィルムの積層状態に応じてＲ光の偏波面又はＧ光の偏波面を９０°回転させる機能が得られる。また、第１，第３，第４波長選択性偏光変換板３５，３７，３８を第１，第３，第４偏光ビームスプリッタ３１，３３，３４にそれぞれ接着する際に、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張係数が第１，第３，第４偏光ビームスプリッタ３１，３３，３４に対して異なることから、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの前後面に光学板ガラス基板Ｇ，Ｇを接着することで、２枚の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇがポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張に対する緩衝材となっている。尚、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張係数は６７×１０−６／°Ｃ程度であり、また、光透過性接着剤の熱膨張係数は３００×１０−６／°Ｃ程度であるので、両者の熱膨張係数は前記した第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の熱膨張係数（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃよりも格段に大きな値となっている。
【００５６】
一方、上記した第２波長選択性偏光変換板３６は、図３（ｂ）に示したように、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬだけで形成されているものであり、この場合にはポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張を吸収し易い単品構造を取っている。即ち、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬだけの場合には、前後面に光学板ガラス基板Ｇ，Ｇを接着していないために、熱応力が発生した場合でもポリカーボネイトラミネイト体ＰＬ自体が自由に伸縮するので、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの中心部と周辺部とで熱応力差が少なくなり、上記した２枚の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇ間にポリカーボネイトラミネイト体ＰＬをサンドイッチした構造形態よりも熱膨張を吸収し易くなっている。
【００５７】
そして、第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４を一体化して、第１偏光ビームスプリッタ３１から分離することで、第１偏光ビームスプリッタ３１側に接着した第１，第２波長選択性偏光変換板３５，３６に性能不良が万一生じた場合には、第１偏光ビームスプリッタ３１側のみを部品交換することができるので、高価な光学ガラスによる二等辺三角プリズムなどを用いて一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４に何らの支障もなく、サービスコストが安価となると共に、第１偏光ビームスプリッタ３１側だけでも光学特性を予め測定することができる。
【００５８】
更に、図４に示したように、独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、本発明の要部となる第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着することで、色分解及び色合成光学系３０Ｂを第１，第２取り付け部材５１，５２に一体的に接着した状態で、第１取り付け部材５１側を反射型投射表示装置１Ｂ内のベース台（図示せず）に固定することができる。この際、小型サイズの第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３は、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４より一段引っ込んで第４偏光ビームスプリッタ３４に片持ち状態で接合しているために、第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３を第１，第２取り付け部材５１，５２に接着していない。
【００５９】
また、大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１は、前述したように、２つの二等辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂ同士を接合して接合部位に偏光分離面３１ａを形成し、同様に、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４も２つの二等辺三角プリズム３４Ａ，３４Ｂ同士を接合して接合部位に偏光分離面３４ａを形成しているものであるが、第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４を第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着する場合に、第１偏光ビームスプリッタ３１の２つの二等辺辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂの組みと、第４偏光ビームスプリッタ３４の２つの二等辺三角プリズム３４Ａ，３４Ｂの組みは、各組みごとにいずれか一方の二等辺三角プリズムのみを接着しており、且つ、接着側となる二等辺三角プリズムの奥行き方向の互いに対向する端面を第１，第２取り付け部材５１，５２で両側から挟み込んで接着している。
【００６０】
上記のように、第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４の各２つの二等辺三角プリズム（３１Ａ，３１Ｂ），（３４Ａ，３４Ｂ）の組みうちで各組みごとにいずれか一方の二等辺三角プリズムのみを接着する理由について図５及び図６を用いて以下説明する。
【００６１】
図５に示したように、例えば第１偏光ビームスプリッタ３１を作製するにあたって、２つの二等辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂ同士を偏光分離面３１ａを介して接合した時に、両プリズム３１Ａ，３１Ｂ間で奥行き方向に僅かなズレ量δが発生する場合があり、この場合、奥行き方向の図示下側の端面３１Ａ−１と端面３１Ｂ−１との間及び奥行き方向の図示上側の端面３１Ａ−２と端面３１Ｂ−２との間にズレ量δに相当する段差が生じるために、奥行き方向に位置ズレした２つの二等辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂ同士を第１，第２取り付け部材５１，５２に良好に接着することができない場合が起きる。勿論、第４偏光ビームスプリッタ３４を作製する際にも上記と同じ現象が発生する場合もある。
【００６２】
そこで、図６に示したように、第１，第２取り付け部材５１，５２に例えば第１偏光ビームスプリッタ３１を接着する際に、第１，第２取り付け部材５１，５２は、接着側の二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−１，３１Ａ−２と対向した接着面５１ａ，５２ａをそれぞれ平坦に形成して二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−１，３１Ａ−２を光透過性接着剤Ｓ，Ｓを用いて接着すると共に、非接着側の二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−１，３１Ｂ−２と対向して接着面５１ａ，５２ａより一段引っ込んだ段差面５１ｂ，５２ｂを形成して二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−１，３１Ｂ−２を段差面５１ｂ，５２ｂから浮かしている。
【００６３】
尚、例えば第１偏光ビームスプリッタ３１の作製時に、二等辺三角プリズム３１Ａと二等辺三角プリズム３１Ｂとの間に生じる奥行き方向のズレ量δ（図５）は一つの方向だけであるので、段差面は第１，第２取り付け部材５１，５２のいずれか一方の取り付け部材だけに形成しても良い。
【００６４】
勿論、二等辺三角プリズム３１Ａと二等辺三角プリズム３１Ｂとの間に奥行き方向のズレ量δ（図５）が全く生じることなく第１偏光ビームスプリッタ３１を作製できれば、第１，第２取り付け部材５１，５２に段差面を形成する必要はない。
【００６５】
図４に戻り、この第１実施例では、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２に接着し、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３１Ｂ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２に接着することで、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の各偏光分離面３１ａ〜３４ａをＸ字状にクロスさせた場合の対角に位置している二等辺三角プリズム３１Ａ，３４Ｂを接着することになる。
【００６６】
ここで、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４は、前述したように熱膨張係数が（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃの光学ガラスを用いて作製されているので、本発明の要部となる第１，第２取り付け部材５１，５２も光学ガラスと略同等の熱膨張係数を有する素材を適用しており、具体的には第１，第２取り付け部材５１，５２として熱膨張係数が８．１×１０−６／°Ｃ程度のセラミックスを適用している。
【００６７】
また、図示奥側に配置した第１取り付け部材５１は、平板状のセラミックスを用いて、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−１を接着するための接着面５１ａと、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−１と対向して接着面５１ａより一段引っ込んだ段差面５１ｂと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ｂの端面３４Ｂ−１を接着するための接着面５１ｃと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ａの端面３４Ａ−１と対向して接着面５１ａ，５１ｃより一段引っ込んだ段差面５１ｄと、接着面５１ａ，５１ｃと段差面５１ｂ，５１ｄとが交差する部位を逃げるための中央逃げ孔５１ｅと、反射型投射表示装置１Ｂ内のベース台（図示せず）に取り付けるための取り付け孔５１ｆ１〜５１ｈ１をそれぞれ貫通して穿設した取り付け部５１ｆ〜５１ｈとで形成されている。
【００６８】
また、図示手前側に配置した第２取り付け部材５２は、平板状のセラミックスを用いて、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−２を接着するための接着面５２ａと、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−２と対向して接着面５２ａより一段引っ込んだ段差面５２ｂと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ｂの端面３４Ｂ−２を接着するための接着面５２ｃと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ａの端面３４Ａ−２と対向して接着面５２ａ，５２ｃより一段引っ込んだ段差面５２ｄと、接着面５２ａ，５２ｃと段差面５２ｂ，５２ｄとが交差する部位を逃げるための中央逃げ孔５２ｅとで形成されており、この第２取り付け部材５２は反射型投射表示装置１Ｂ内のベース台（図示せず）に取り付けていない。
【００６９】
そして、図４に示した状態から、色分解及び色合成光学系３０Ｂ内で独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着することで、図７に示した如くになる。この際、第１，第２取り付け部材５１，５２に貫通して穿設した中央逃げ孔５１ｅ，５２ｅは、接着面と段差面とがクロスした時に切削加工を容易にする逃げ孔の機能の他に、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の配置関係が正しいかを各偏光ビームスプリッタごとに印した各マーカーＭを臨む孔でもある。
【００７０】
この後、図８に示した如く、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ…図示せず），２０Ｂを板金ブラケット５３〜５５にそれぞれ取り付けている。
【００７１】
そして、板金ブラケット５３に取り付けたＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒを小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面に対向させ、且つ、板金ブラケット５３を第１，第２取り付け部材５１，５２に固着しているので、反射型液晶パネル２０Ｒは第３偏光ビームスプリッタ３３に対して切り離された状態である。
【００７２】
また、板金ブラケット５４に取り付けたＧ用の反射型液晶パネル（２０Ｇ）を小型サイズの第２偏光ビームスプリッタ（３２…図示せず）の右側面に対向させ、且つ、板金ブラケット５４を第１，第２取り付け部材５１，５２に固着しているので、反射型液晶パネル（２０Ｇ）も第２偏光ビームスプリッタ（３２）に対して切り離された状態である。
【００７３】
更に、板金ブラケット５５に取り付けたＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂを小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面に対向させ、且つ、板金ブラケット５５を第１，第２取り付け部材５１，５２に固着しているので、反射型液晶パネル２０Ｂも第３偏光ビームスプリッタ３３に対して切り離された状態である。
【００７４】
具体的に説明すると、板金ブラケット５３〜５５は、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂの各画面と対応する部位に図示しない矩形孔がそれぞれ貫通して穿設されており、且つ、第１，第２取り付け部材５１，５２側に向かって各両側に曲げ加工が施されている。一方、第１，第２取り付け部材５１，５２はセラミックスを用いているために半田が付かないので、第１，第２取り付け部材５１，５２の表面に薄い金属板５６〜５８（手前側の図示）を接着剤により固着させている。そして、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂをそれぞれ取り付けた板金ブラケット５３〜５５の各曲げ加工部位を第１，第２取り付け部材５１，５２上の金属板５６〜５８にそれぞれ半田付けすることで、色分解及び色合成光学系３０Ｂの組み立てが完了する。尚、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂをそれぞれ取り付けた板金ブラケット５３〜５５を第１，第２取り付け部材５１，５２に接着剤を用いて直接着した場合には、薄い金属板５６〜５８を第１，第２取り付け部材５１，５２上に接着する必要がない。
【００７５】
この際、第１偏光ビームスプリッタ３１の左側面に固着させた波長選択性偏光変換板３５側が光入射側となり、且つ、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面に固着させた波長選択性偏光変換板３８側が光出射側となり、この光出射側に投射光学系４０を構成する投射レンズ４２がレンズ保持枠４３に支持されている。上記のように構成した本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂでは、とくに、色分解及び色合成光学系３０Ｂにおいて、独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて取り付ける際に、第１，第２取り付け部材５１，５２の熱膨張係数を第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の熱膨張係数と略同じ値に設定しているために、色分解及び色合成光学系３０Ｂの熱膨張により第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４が第１，第２取り付け部材５１，５２から剥離することもなく、また、第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４が割れることもなく、更に、熱応力による複屈折が生じたりすることを防ぐことができるので、不図示のスクリーン上に高コントラストでレジズレのないカラー画像を投射することができる。
【００７６】
上記のように構成した本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂの動作は、各構成部材の機能が図１に示した従来例と全く同じ動作であるので、図２中ではＲ，Ｇ，Ｂの各色光に対する光路図を示し、詳細な説明は図１に示した従来例での説明を参照されたい。
【００７７】
＜第２実施例＞
図９は色分解及び色合成光学系を第１，第２取り付け部材に取り付けた際に、色分解及び色合成光学系内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす現象を説明するための平面図、
図１０は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図、
図１１は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図、
図１２は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【００７８】
図１２に示した本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃは、先に図２〜図８を用いて説明した第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂに対して反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの色分解及び色合成光学系３０Ｂへの取り付けを更に改良したものであり、説明の便宜上、従来例及び第１実施例で示した構成部材と同一機能を備えた構成部材に対しては同一の符号を付して適宜説明し、且つ、従来例及び第１実施例と異なる構成部材に新たな符号を付して、ここでは従来例及び第１実施例と異なる点を中心にして説明する。
【００７９】
図１２に示した本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを説明する前に、先に第１実施例で説明した色分解及び色合成光学系３０Ｂを第１，第２取り付け部材５１，５２に取り付けた際に、色分解及び色合成光学系３０Ｂ内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす現象について図９を用いて説明する。
【００８０】
図９に示した如く、先に第１実施例で説明した色分解及び色合成光学系３０Ｂでは、例えば大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４を、これと略同じ値の熱膨脹係数を有するセラミックスを用いて形成した第１，第２取り付け部材５１，５２に接着し、且つ、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４に第３波長選択性偏光変換板３７を介して小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３を片持ち状態で支持させし、更に、小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面及び左側面に反射型液晶パネル２０Ｒ及び反射型液晶パネル２０Ｂを対向させて、反射型液晶パネル２０Ｒ及び反射型液晶パネル２０Ｂを第３偏光ビームスプリッタ３３に対して切り離して設置した場合に、色分解及び色合成光学系３０Ｂの近傍の温度上昇が大きい場合に色分解及び色合成光学系３０内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす場合がある。
【００８１】
即ち、前述したように、第３，第４偏光ビームスプリッタ３３，３４の熱膨張係数（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃ及びこれと略同等の第１，第２取り付け部材５１，５２の熱膨張係数に対して、第３波長選択性偏光変換板３７内のポリカーボネイトラミネイト体ＰＬ｛図３（ａ）｝の熱膨張係数は６７×１０−６／°Ｃ程度であり、また、第３波長選択性偏光変換板３７を第３，第４偏光ビームスプリッタ３３，３４に接着するための不図示の光透過性接着剤の熱膨張係数は３００×１０−６／°Ｃ程度であるので、第３波長選択性偏光変換板３７及び不図示の光透過性接着剤の熱膨張により第３偏光ビームスプリッタ３３全体が矢印Ｘ方向に変位して偏光分離面３３ａにズレ量γが発生する。これに伴って、第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａで反射されるＲｓ光及びＢｓ光が位置ズレを起こすので、第３偏光ビームスプリッタ３３から切り離された反射型液晶パネル２０Ｒ及び反射型液晶パネル２０Ｂに対して画素ズレが発生することになる。
【００８２】
そこで、図１２に示した本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃでは、第１実施例の技術的思想を適用しながら、更に、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ…図示せず），２０Ｂと対向する第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３が温度上昇に伴って位置ズレを起こしても画素ズレを発生させないように第１実施例に対して更に改良を図っている。
【００８３】
より具体的に説明すると、図１０に示した如く、第２実施例では、色分解及び色合成光学系３０Ｂ内で独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着する際に、第１取り付け部材５１，５２は、反射型液晶パネル（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…図示せず）と対応する部位を予め切り欠いており、即ち、第１取り付け部材５１に切欠部５１ｉ，５１ｊを形成し、且つ、第２取り付け部材５２に切欠部５２ｆ，５２ｇを形成している。尚、図１０中で先に第１実施例で用いた図４と同じ符番を付した部位は第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００８４】
そして、第２実施例では、第１実施例と同様な方法により、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２の接着面５１ａ，５２ａに接着し、且つ、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ｂ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２の接着面５１ｃ，５２ｃに接着することで、図１１に示した如くになり、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｉ，５２ｆから第２偏光ビームスプリッタ３２の奥行き方向の両端面の一部が臨め、且つ、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｊ，５２ｇから第３偏光ビームスプリッタ３３の奥行き方向の両端面の一部が臨めることになる。尚、図１１中で先に第１実施例で用いた図７と同じ符番を付した部位は第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００８５】
この後、図１２に示した如く、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｉ，５２ｆから臨んだ第２偏光ビームスプリッタ（３２…図示せず）の奥行き方向の両端面に、セラックスを用いて矩形状に形成した矩形状ブロック６１（手前側のみ図示）を接着剤により接着し、更に、矩形状ブロック６１の表面に薄い金属板６３を接着剤により固着させている。そして、反射型液晶パネル（２０Ｇ…図示せず）を取り付けた板金ブラケット５４の曲げ加工部位を金属板６３に半田付けすることで、反射型液晶パネル（２０Ｇ）が第２偏光ビームスプリッタ（３２）に一体的に固着される。
【００８６】
また、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｊ，５２ｇから臨んだ第３偏光ビームスプリッタ３３の奥行き方向の両端面に、セラックスを用いてＬ字状に形成したＬ字状ブロック６２（手前側のみ図示）を接着剤により接着し、更に、Ｌ字状ブロック６２の表面に薄い金属板６４，６５を接着剤により固着させている。そして、反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂをそれぞれ取り付けた板金ブラケット５３，５５の各曲げ加工部位を金属板６４，６５にそれぞれ半田付けすることで、反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂが第３偏光ビームスプリッタ３３に一体的に固着される。
【００８７】
上記により、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃの色分解及び色合成光学系３０Ｂ内では、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の下側面に光学ガラススペーサ（３９）を介して小型サイズの第２偏光ビームスプリッタ（３２）を片持ち状態で支持し、且つ、第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面に第３波長選択性偏光変換板３７を介して小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３を片持ち状態で支持した際に、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂを第１，第２取り付け部材５１，５２に固定せずに、反射型液晶パネル（２０Ｇ）を第２偏光ビームスプリッタ（３２）の右側面側に一体的に固定し、且つ、反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂを第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面側，左側面側に一体的に固定することで、小型サイズの第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３が不図示の光透過性接着剤とか第３波長選択性偏光変換板３７の熱膨張により位置ズレを起こしても、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂが第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３と一体に移動することにより画素ズレが発生しないので、画素ズレのない良好なカラー画像を不図示のスクリーン上に投射できる。
【００８８】
次に、上記した第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例について、図１３〜図１６を用いて第２実施例に対して異なる部位のみ簡略に説明する。
【００８９】
図１３は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置の使用形態を説明するための図であり、（ａ）は床置き状態を示し、（ｂ）は天吊り状態を示した図、図１４は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例１を示した斜視図、
図１５は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例２を示した斜視図、
図１６は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例３を示した斜視図である。
【００９０】
まず、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを使用するにあたって、図１３（ａ）に示したように反射型投射表示装置１Ｃを床上に載置する使用形態と、図１３（ｂ）に示したように反射型投射表示装置１Ｃを天井に吊す使用形態とがあり、両使用形態で投射された各カラー画像は図示しないアオリ機構により図示のようにアオリをかけられてスクリーン７０に投射される。この際、反射型投射表示装置１Ｃは、図１３（ａ）に示した床置き状態と、図１３（ｂ）に示した天吊り状態とで装置１Ｃの上下が反転するために、カラー画像に対してスイッチのオン・オフ動作により電気的に上下を反転させているものの、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４に対して光学ガラススペーサ（３９）を介して片持ち状態で支持した第２偏光ビームスプリッタ（３２）に一体的に固着させた反射型液晶パネル（２０Ｇ）の重量により光学ガラススペーサ（３９）が変形して第２偏光ビームスプリッタ（３２）に位置ズレが発生したり、あるいは、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４に対して第３波長選択性偏光変換板３７を介して片持ち状態で支持した第３偏光ビームスプリッタ（３３）に一体的に固着させた反射型液晶パネル（２０Ｒ，２０Ｂ）の重量により第３波長選択性偏光変換板３７が変形して第３偏光ビームスプリッタ（３３）に位置ズレが発生し、この状態でレジズレを調整しても、装置１Ｃの使用形態によって装置１Ｃの上下を反転させるとレジズレが生じてしまう。即ち、第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２，３３）は、図１３（ａ），（ｂ）に示した使用態様に応じた上下反転に伴って重力よる影響が発生し易くなる。
【００９１】
そこで、図１４に示した如く、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例１の反射型投射表示装置１Ｄでは、第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３側と、図示手前側の第２取り付け部材５２との間に、平板状の補強プレート７１，７２を略直交して掛け渡している。
【００９２】
上記した補強プレート７１，７２は、例えばガラスやセラミックスを用いた場合に第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４及び第１，第２取り付け部材５１，５２と熱膨脹係数が同じであるのでレジズレを防ぐことができ、一方、金属板などを用いた場合にはバネ性を持たせることができ対衝撃性に優れるために設置場所を頻繁に移動する装置に適している。
【００９３】
そして、例えばバネ性を有した平板状の補強プレート７１の一端を第２取り付け部材５２の略中央部位に接着又はネジにより固定し、且つ、補強プレート７１の他端を第２偏光ビームスプリッタ（３２）に矩形状ブロック６１を介して接着した金属板６３に半田付け又は接着している。また、補強プレート７１に対して略直交して配置し、且つ、例えばバネ性を有した平板状の補強プレート７２の一端を第２取り付け部材５２の略中央部位に接着又はネジにより固定し、且つ、補強プレート７２の他端を第３偏光ビームスプリッタ３３にＬ字状ブロック６２を介して接着した金属板６４に半田付け又は接着している。
【００９４】
これにより、装置１Ｄの床置き形態又は天吊り状態により装置１Ｄの上下を反転させた場合に、第４偏光ビームスプリッタ３４に片持ち状態で支持した第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３が周囲の温度上昇などによりそれぞれ矢印方向に変位しても補強プレート７１，７２のバネ性により歪みを解消すると共に、第３波長選択性偏光変換板３７によって第３偏光ビームスプリッタ３３が重力方向に倒れても第３偏光ビームスプリッタ３３を重力方向に対して補正できるので、カラー画像を不図示のスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【００９５】
尚、図１４では図示奥側の第１取り付け部材５１に対しても同様に補強プレート７１，７２を取り付けているものである。
【００９６】
上記により、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例１の反射型投射表示装置１Ｄでは、装置１Ｄの床置き形態又は天吊り状態により装置１Ｄの上下を反転させた場合でも補強プレート７１，７２によって重力方向の影響を緩和できるので、カラー画像を図示しないスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【００９７】
次に、図１５に示した如く、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例２の反射型投射表示装置１Ｅでは、変形例１の反射型投射表示装置１Ｃで用いた補強プレート７１，７２の各一端側を接合して一体化して補強プレート７３を形成したものであり、この補強プレート７３のうちでアーム部７３ａとアーム部７３ｂとが直交した部位を図示手前側の第２取り付け部材５２の略中央部位に接着又はネジにより固定すると共に、且つ、アーム部７３ａの先端を第２偏光ビームスプリッタ（３２）に矩形状ブロック６１を介して接着した金属板６３に半田付け又は接着し、且つ、アーム部７３ｂの先端を第３偏光ビームスプリッタ３３にＬ字状ブロック６２を介して接着した金属板６４に半田付け又は接着している。
【００９８】
従って、変形例２の反射型投射表示装置１Ｅも、変形例１の反射型投射表示装置１Ｄと略同様の効果が得られる。
【００９９】
次に、図１６に示した如く、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例３の反射型投射表示装置１Ｆでは、変形例２の反射型投射表示装置１Ｅで用いた補強プレート７３に対してよりバネ性を考慮して改良を図って補強プレート７４を形成したたものである。
【０１００】
即ち、上記した補強プレート７４は、アーム部７４ａとアーム部７４ｂとが直交した部位の間に固定部７４ｃを形成し、且つ、この固定部７４ｃにスリット７４ｃ１を形成して、両アーム部７４ａ，７４ｂのバネ性を高めることで、変形例１及び変形例２よりも第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３の位置ずれに対してより追従性を高めたものである。
【０１０１】
尚、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例１〜３の反射型投射表示装置１Ｄ〜１Ｆは、複数の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｒ，２０Ｂと対向する色分解及び色合成用光学ブロック（第２，第３偏光ビームスプリッタ）３２，３３を、複数の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｒ，２０Ｂと対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロック（第１，第４偏光ビームスプリッタ）３１，３４よりも小型に形成して他の色分解及び色合成用光学ブロック３４側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、他の色分解及び色合成用光学ブロック３１，３４側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２に接着すると共に、複数の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｒ，２０Ｂを他の色分解及び色合成用光学ブロック３４側に片持ち状態で支持させた色分解及び色合成用光学ブロック３２，３３側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、反射型投射表示装置１Ｄ〜１Ｆを床置き状態又は天吊り形態に応じて上下を反転させる場合に対応して、一端を第１，第２取り付け部材５１，５１に固着させ、且つ、他端を他の色分解及び色合成用光学ブロック３４側に片持ち状態で支持させた色分解及び色合成用光学ブロック３２，３３側に固着させた補強プレート７１，７２（又は７３もしくは７４）を備えた構造形態であれば良く、この構造形態の場合に第１，第２取り付け部材５１，５２は光学ガラスと同じ値の熱膨張係数を有するセラミックスを用いない場合でも構わない。
【０１０２】
以上詳述した本発明に係る第１，第２実施例の反射型投射表示装置１Ｂ〜１Ｆでは、光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射する色分解及び色合成光学系３０Ｂ内に設けた複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の各偏光分離面３１ａ〜３４ａを平面的に見て略Ｘ字状に交差するように配置し、且つ、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４をこれと略同じ値の熱膨張係数を有する第１，第２取り付け部材５１，５２に接着することで、色分解及び色合成光学系３０Ｂを接着した第１取り付け部材５１側を反射型投射表示装置１Ｂ〜１Ｆ内に固定させた場合を説明したが、これに限らず、発明が解決しようとする課題でも説明したように、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと２個のダイクロイックプリズムを用いた場合（特開平１０−２５３９２２号公報）とか、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと１個のダイクロイックプリズムと１個の光学ガラスブロックとを用いた場合（ＵＳ６，１８３，０９１Ｂ１号公報）でも、複数の色分解及び色合成用光学ブロックを一体的に固着するための取り付け部材の熱膨張係数を光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定すれば良いものである。
【０１０３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る色分解及び色合成光学系において、請求項１記載によると、白色光を出射する光源部と、前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記取り付け部材の熱膨張係数を前記光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定したため、色分解及び色合成光学系の熱膨張により複数の色分解及び色合成用光学ブロックが取り付け部材から剥離することもなく、また、複数の色分解及び色合成用光学ブロックが割れることもなく、更に、熱応力による複屈折が生じたりすることを防ぐことができるので、不図示のスクリーン上に高コントラストでレジズレのないカラー画像を投射することができる。
【０１０４】
また、請求項２記載によると、上記した請求項１記載の反射型投射表示装置において、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付けたため、色分解及び色合成光学系の熱膨張により他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた色分解及び色合成用光学ブロック側が位置ズレを起こしても、複数の反射型空間光変調素子それぞれが対向する色分解及び色合成用光学ブロックと一体に移動することにより画素ズレが発生しないので、画素ズレのない良好な画像をスクリーン上に投射できる。
【０１０５】
また、請求項３記載によると、上記した請求項２記載の反射型投射表示装置において、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたため、温度上昇による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレとか、反射型投射表示装置を床置き状態又は天吊り形態で使用する使用形態による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレに対して補強プレートで補正できるので、カラー画像をスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【０１０６】
更に、請求項４記載によると、とくに、複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたため、温度上昇による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレとか、反射型投射表示装置を床置き状態又は天吊り形態で使用する使用形態による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレに対して補強プレートで補正できるので、カラー画像をスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラーリンク社から開示された従来例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図である。
【図３】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置において、色分解及び色合成光学系内に設けた波長選択性偏光変換板を説明するための斜視図であり、（ａ）は２枚の光学板ガラス基板間にポリカーボネイトラミネイト体をサンドイッチした形態を示し、（ｂ）はポリカーボネイトラミネイト体だけの形態を示した図である。
【図４】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、２つの二等辺三角プリズムを接着して偏光ビームスプリッタを作製した際に２つの二等辺三角プリズムの奥行き方向の位置ズレを示した斜視図である。
【図６】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、偏光ビームスプリッタ中の２つの二等辺三角プリズムが奥行き方向に位置ズレた状態で偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した断面図である。
【図７】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図８】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【図９】色分解及び色合成光学系を第１，第２取り付け部材に取り付けた際に、色分解及び色合成光学系内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす現象を説明するための平面図である。
【図１０】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図である。
【図１１】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図１２】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【図１３】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置の使用形態を説明するための図であり、（ａ）は床置き状態を示し、（ｂ）は天吊り状態を示した図である。
【図１４】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例１を示した斜視図である。
【図１５】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例２を示した斜視図である。
【図１６】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例３を示した斜視図である。
【符号の説明】
１Ｂ…第１実施例の反射型投射表示装置、
１Ｃ…第２実施例の反射型投射表示装置、
１Ｄ…第２実施例を一部変形させた変形例１の反射型投射表示装置、
１Ｅ…第２実施例を一部変形させた変形例２の反射型投射表示装置、
１Ｆ…第２実施例を一部変形させた変形例３の反射型投射表示装置、
１０…光源部、１１…反射面鏡、１２…光源、１３…第１偏光板、
２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）、
２１〜２３…１／４波長板、
３０Ｂ…第１，第２実施例の色分解及び色合成光学系、
３１〜３４…複数の色分解及び色合成用光学ブロック（第１〜第４偏光ビームスプリッタ）、３１ａ〜３４ａ…偏光分離面、
３５〜３８…第１〜第４波長選択性偏光変換板、３９…光学ガラススペーサ、
４０…投射光学系、４１…第２偏光板、４２…投射レンズ、
５１…第１取り付け部材、
５１ａ…接着面、５１ｂ…段差面、５１ｃ…接着面、５１ｄ…段差面、
５１ｆ〜５１ｈ…取り付け部、
５２…第２取り付け部材、
５２ａ…接着面、５２ｂ…段差面、５２ｃ…接着面、５２ｄ…段差面、
７１〜７３…補強プレート、
Ｒｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光…ｓ偏光光、
Ｒｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光…ｐ偏光光、
Ｓ…光透過性接着剤。
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型投射表示装置において、色分解及び色合成光学系内に光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備え、且つ、複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、取り付け部材の熱膨張係数を光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定することで、色分解及び色合成光学系の熱膨張に起因して発生する色分解及び色合成用光学ブロックの剥離とか画像のレジズレなどを抑制できる反射型投射表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を投射する投射表示装置は、光源部から出射した白色光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色光に色分解して、この３原色光を対応色の空間光変調素子に導き、更に、各色の空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成してスクリーン上に投射し、カラー画像を表示させるものである。
【０００３】
上記したようにカラー画像を投射する投射表示装置は、透過型空間光変調素子を適用したものと、反射型空間光変調素子を適用したものとに大別できる。
【０００４】
透過型空間光変調素子を用いた透過型投射表示装置は、光学構成が比較的簡単にできるために小型化が容易であるものの高解像度化に難がある。一方、反射型空間光変調素子を用いた反射型投射表示装置は、高解像度化に有利であるものの光学構成が複雑となるために小型化に難がある。
【０００５】
とくに、反射型投射表示装置は、反射型空間光変調素子に照射するための入射光と当該反射型空間光変調素子で変調された反射光とを分離するために、色分解及び色合成光学系内に光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを必要とする。この際、高コントラストのカラー画像を得るためには一つの反射型空間光変調素子に対して、通常２個以上の色分解及び色合成用光学ブロックを作用させるために、これが反射型投射表示装置の光学構成を複雑にしていた。
【０００６】
このような反射型空間光変調素子を用いた反射型投射表示装置において、光学構成の課題を解決した色分解及び色合成光学系が、最近、米国のカラーリンク社（Ｃｏｌｏｒｌｉｎｋ ｉｎｃ．）から開示されている。
【０００７】
図１はカラーリンク社から開示された従来例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図である。
【０００８】
図１に示した従来例の反射型投射表示装置１Ａは、カラーリンク社から文献｛（Ｍｉｃｈａｅｌ Ｇ．Ｒｏｂｉｎｓｏｎ ｅｔ．”Ｈｉｇｈ Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｃｏｌｏｒ Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｕｓｉｎｇ Ｃｏｌｏｒ Ｐｏｌａｒａｉｚａｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒｓ”，ＳＩＤ ００ ＤＩＧＥＳＴ ，９２−９５（２０００） ｝に紹介されているものである。
【０００９】
上記した従来例の反射型投射表示装置１Ａでは、白色光を出射する光源部１０と、この光源部１０から出射した白色光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色光に色分解して、この３原色光をＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３つの反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに導き、更に、各色の反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして例えば複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４及び所定の色光の偏波面を９０°回転させる複数の波長選択性偏光変換板３５〜３８をそれぞれ所定の位置に配置した色分解及び色合成光学系３０Ａと、この色分解及び色合成光学系３０Ａから出射された色合成光を投射する投射光学系４０とで構成されている。
【００１０】
より具体的に説明すると、上記した光源部１０は、反射面鏡１１と、白色光を出射するためにメタルハライドランプ，キセノンランプ，ハロゲンランプなどを用いた光源１２と、光源１２の前方に設けられて白色光のｓ偏光光のみを透過させるように透過軸を選択した第１偏光板１３とで構成されている。
【００１１】
従って、光源１２からの白色光が第１偏光板１３を通過すると、Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３色のＲｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光が、光源部１０と投射光学系４０との間に設けた色分解及び色合成光学系３０Ａに入射される。
【００１２】
尚、以下の説明において、３色のＲｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光はＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応したｓ偏光光を示し、一方、後述する３色のＲｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光はＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応したｐ偏光光を示すものとする。この際、ｐ偏光光及びｓ偏光光は、直線偏光の偏波面と、それが入射する偏光ビームスプリッタの偏光分離面との相対関係で決まり、紙面に平行である場合にはｐ偏光光と言い、このｐ偏光光に対して直交する光をｓ偏光光と言う。
【００１３】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３つの反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは反射型液晶パネルなどを用いており、３つの反射型空間光変調素子（以下、反射型液晶パネルと記す）２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各前面に１／４波長板２１〜２３が一体的に取付けられている。この際、上記した各１／４波長板２１〜２３は、各反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに表示された各色の画像のコントラスト比を向上させるものである。
【００１４】
また、図１中に破線で囲んだ色分解及び色合成光学系３０Ａは、略同一外形寸法で直方体状（立方体状も含む）に形成された４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４と、板状に形成された４枚の第１〜第４波長選択性偏光変換板３５〜３８とで構成されている。
【００１５】
即ち、上記した色分解及び色合成光学系３０Ａ内には、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４が光源部１０と投射光学系４０との間で左右下側及び左右上側にそれぞれ分離して配置されている。
【００１６】
これら４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４それぞれは、複屈折が少ない光学ガラスを用いて形成した二等辺三角プリズムを２つ用いて接合して直方体状に形成する際に、２つの二等辺三角プリズムのうちで一方の二等辺三角三角プリズムの一つの面にｐ偏光光を透過し且つｓ偏光光を反射する半透過反射膜を成膜して、この半透過反射膜上に光透過性接着剤を用いて他方の二等辺三角プリズムを接着することで、各半透過反射膜により各偏光分離面３１ａ〜３４ａが各対角線に沿って形成されている。
【００１７】
そして、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４に形成した各偏光分離面３１ａ〜３４ａが平面的に見て略Ｘ字状に交差するように第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４が左右下側及び左右上側にそれぞれ分離して配置されている。
【００１８】
また、図示右下方の第２偏光ビームスプリッタ３２の右側面側には１／４波長板２２を取り付けたＧ用の反射型液晶パネル２０Ｇが対向して設置され、且つ、図示左上方の第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面側には１／４波長板２１を取り付けたＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒが対向して設置され、且つ、第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面側には１／４波長板２３を取り付けたＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂが対向して設置されている。
【００１９】
従って、上記の色分解及び色合成光学系３０Ａにおいては、第１偏光ビームスプリッタ３１が光入射側の部材となり、また、その対角に位置する第４偏光ビームスプリッタ３４が光出射側の部材となる。また、その中間位置に配置された第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３は、各反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに照射する入射光と各反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで変調された反射光とを分離するための部材となる。
【００２０】
また更に、光源部１０と第１偏光ビームスプリッタ３１の左側面側との間には、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５が設置されている。また、第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側と第３偏光ビームスプリッタ３３の下側面側との間には、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６が設置されている。また、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側と第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面側との間にも、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７が設置されている。また、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面側と投射光学系４０との間にも、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８が設置されている。
【００２１】
また、上記した投射光学系４０は、色分解及び色合成光学系３０Ａ内に設置した第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８の後段に設けられており、第４偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ａに対してｐ偏光の関係を有する直線偏光のみを透過させるように透過軸を選択した第２偏光板４１と、カラーの画像光を拡大投射する投射レンズ４２とで構成されている。
【００２２】
ここで、上記構成による従来例の反射型投射表示装置１Ａの動作を説明する。
【００２３】
まず、光源部１０内の光源１２から出射した不定偏光の白色光は第１偏光板１３に入射し、この第１偏光板１３でｓ偏光光のみが透過して、Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応したｓ偏光光のＲｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光が色分解及び色合成光学系３０Ａ内の第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５に入射する。
【００２４】
この際、第１波長選択性偏光変換板３５は前述したようにＧ光のみの偏波面を９０°回転させるＧ用位相板であるため、ｓ偏光光のＧｓ光が第１波長選択性偏光変換板３５を透過するとｐ偏光光のＧｐ光に偏光変換される。また、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５はｓ偏光光のＲｓ光及びＢｓ光に対して何ら作用しないため、Ｒｓ光及びＢｓ光はそのまま第１波長選択性偏光変換板３５を透過する。
【００２５】
そして、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５により偏光変換されたＧｐ光は、第１偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離面３１ａを透過直進して第２偏光ビームスプリッタ３２に入り、この後、第２偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離面３２ａを透過直進して、第２偏光ビームスプリッタ３２の右側面と対向した１／４波長板２２を有するＧ用の反射型液晶パネル２０Ｇに入射する。更に、第２偏光ビームスプリッタ３２からのＧｐ光は、Ｇ用の反射型液晶パネル２０ＧでＧ対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したｓ偏光成分のＧｓ光となって反射型液晶パネル２０Ｇから出射される。この後、反射型液晶パネル２０ＧからのＧｓ光は、第２，第４偏光ビームスプリッタ３２，３４の偏光分離面３２ａ，３４ａで順に反射され、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面の後段に配置した第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８に入射する。ここで、第４波長選択性偏光変換板３８は前述したようにＧ光に係る偏波面を９０°回転させる機能を有するＧ用位相板であるので、ｓ偏光光のＧｓ光は第４波長選択性偏光変換板３８によってｐ偏光光のＧｐ光に偏光変換されて、投射光学系４０側に出射される。
【００２６】
また、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５を透過したｓ偏光光のＲｓ光は、第１偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離面３１ａで反射されて第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側に設置した第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６に入射する。ここで、第２波長選択性偏光変換板３６はＲ光の偏波面を９０°回転させるＲ用位相板であるため、ｓ偏光光のＲｓ光からｐ偏光光のＲｐ光に偏光変換されて、図示上方の第３偏光ビームスプリッタ３３に入射する。この後、Ｒｐ光は第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａを直進透過して、第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面と対向した１／４波長板２１を有するＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒに入射する。更に、第３偏光ビームスプリッタ３３からのＲｐ光は、Ｒ用の反射型液晶パネル２０ＲでＲ対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したｓ偏光成分のＲｓ光となって反射型液晶パネル２０Ｒから出射される。この後、反射型液晶パネル２０ＲからのＲｓ光は、第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａで反射されて、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側に設置した第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７に入射する。ここで、第３波長選択性偏光変換板３７は前述したようにＲ用位相板であるため、ｓ偏光光のＲｓ光からｐ偏光光のＲｐ光に偏光変換されて第４偏光ビームスプリッタ３４に入射する。更に、Ｒｐ光は、第４偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ａを透過直進して、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面の後段に配置した第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８に入射する。ここで、第４の波長選択性偏光変換板３８は前述したようにＧ用位相板であるためＲｐ光に対して何ら作用せず、Ｒｐ光はそのまま投射光学系４０側に出射される。
【００２７】
また、第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５を透過したｓ偏光光のＢｓ光は、第１偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離面３１ａで反射されて第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側に設置した第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６に入射する。ここで、第２波長選択性偏光変換３６は前述したようにＲ用位相板であるためＢｓ光に対して何ら作用せず、Ｂｓ光はそのまま第３偏光ビームスプリッタ３３に入射する。更に、Ｂｓ光は第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３で反射されて、第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面と対向した１／４波長板２３を有するＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂに入射する。更に、第３偏光ビームスプリッタ３３からのＢｓ光は、Ｂ用の反射型液晶パネル２０ＢでＢ対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したｐ偏光成分のＢｐ光となって反射型液晶パネル２０Ｂから出射される。この後、反射型液晶パネル２０ＢからのＢｐ光は、第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａを透過直進して、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側に配置した第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７に入射する。ここで、第３波長選択性偏光変換板３７は前述したようにＲ用位相板であるためＢｐ光に対して何ら作用せず、Ｂｐ光はそのまま第４偏光ビームスプリッタ３４に入射する。更に、Ｂｐ光は、第４偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ａを透過直進して、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面の後段に配置した第４波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３８に入射する。ここで、第４波長選択性偏光変換板３８は前述したようにＧ用位相板であるためＢｐ光に対して何ら作用せず、Ｂｐ光はそのまま投射光学系４０側に出射される。
【００２８】
そして、第４波長選択性偏光変換板３８からＲｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光が偏波面をｐ偏光光に揃えられて出射され、この後、Ｒｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光を色合成した色合成光が投射光学系４０内の第２偏光板４１と投射レンズ４２とを順に介して図示せぬスクリーン上にカラー画像として拡大表示されている。
【００２９】
以上説明したように、従来例の反射型投射表示装置１Ａによれば、比較的簡易な光学構成とすることができ、図示せぬスクリーン上に高コントラストなカラー画像が得られるものである。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来例の反射型投射表示装置１Ａでは図示せぬスクリーン上に高コントラストなカラー画像が得られるものの、色分解及び色合成光学系３０Ａを反射型投射表示装置１Ａ内に取り付ける際に、装置１Ａ内の環境温度とか、装置１Ａの周辺の環境温度などを十分考慮する必要がある。
【００３１】
とくに、反射型投射表示装置１Ａ内では白色光を出射する光源部１０の近傍が高温になるために、光源部１０と対向して配置された色分解及び色合成光学系３０Ａは光源部１０からの熱により複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４や複数の波長選択性偏光変換板３５〜３８が加熱されると共に、複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４を装置１Ａ内に一体的に取り付ける取り付け部材（図示せず）も加熱される。
【００３２】
この際、複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４と、これら複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４を取り付ける取り付け部材とは互いに材料が異なるために、両者の熱膨張係数に差が生じ、これに伴って、複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４のいずれかが位置ずれとか取り付け不良を起こしてスクリーン上に投射されたカラー画像に対してレジズレが発生したり、更に、ひどい時には複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４のいずれかが剥離するとかあるいは割れるなどの現象が生じることがあり問題となっている。
【００３３】
勿論、反射型投射表示装置１Ａの内部温度だけでなく、装置１Ａの周辺の環境温度が高くなれば上記した問題点が更に加速される。
【００３４】
尚、ここでの図示を省略するものの、従来の反射型投射表示装置の色分解及び色合成光学系において、光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを用いて白色光を複数の色光に色分解し且つ複数の反射型空間光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂからの各色光を色合成する際に、例えば特開平１０−２５３９２２号公報には複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと２個のダイクロイックプリズムを用いた場合が開示されており、また、例えばＵＳ６，１８３，０９１Ｂ１号公報には複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと１個のダイクロイックプリズムと１個の光学ガラスブロックとを用いた場合が開示されており、これらの各公報に開示された色分解及び色合成光学系を装置に取り付ける場合にも上記した従来例と同様に複数の色分解及び色合成用光学ブロックと、これら複数の色分解及び色合成用光学ブロックを取り付ける取り付け部材とは互いに材料が異なるために、両者の熱膨張係数に差が生じ、上記と略同じ問題が生じるものである。
【００３５】
そこで、本発明では、色分解及び色合成光学系内で光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を反射型投射表示装置に取り付ける際に、色分解及び色合成光学系を構成する複数の色分解及び色合成用光学ブロックの熱膨張の影響を軽減して、投射したカラー画像に対してレジズレの発生を抑制できる反射型投射表示装置が望まれている。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、白色光を出射する光源部と、
前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、
前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記取り付け部材の熱膨張係数を前記光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定したことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００３７】
また、第２の発明は、上記した第１の発明の反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付けたことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００３８】
また、第３の発明は、上記した第２の発明の反射型投射表示装置において、
一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００３９】
更に、第４の発明は、白色光を出射する光源部と、
前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、
前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたことを特徴とする反射型投射表示装置である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る反射型投射表示装置を図２乃至図１６を参照して＜第１実施例＞，＜第２実施例＞の順に詳細に説明する。
【００４１】
＜第１実施例＞
図２は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図、
図３は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置において、色分解及び色合成光学系内に設けた波長選択性偏光変換板を説明するための斜視図であり、（ａ）は２枚の光学板ガラス基板間にポリカーボネイトラミネイト体をサンドイッチした形態を示し、（ｂ）はポリカーボネイトラミネイト体だけの形態を示した図、図４は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図、
図５は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、２つの二等辺三角プリズムを接着して偏光ビームスプリッタを作製した際に２つの二等辺三角プリズムの奥行き方向の位置ズレを示した斜視図、
図６は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、偏光ビームスプリッタ中の２つの二等辺三角プリズムが奥行き方向に位置ズレた状態で偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した断面図、
図７は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図、
図８は本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【００４２】
図２に示した本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂは、先に図１を用いて説明した従来例の反射型投射表示装置１Ａに対して色分解及び色合成光学系の装置への取り付けを改良したものであり、説明の便宜上、先に従来例で示した構成部材と同一機能を備えた構成部材に対しては同一の符号を付して適宜説明し、且つ、従来例と異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。
【００４３】
図２に示した如く、本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂでは、白色光を出射する光源部１０と、この光源部１０から出射した白色光をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色光に色分解して、この３原色光をＲ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応した３つの反射型空間光変調素子（以下、反射型液晶パネルと記す）２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに導き、更に、各色の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして例えば複数の偏光ビームスプリッタ３１〜３４及び所定の色光の偏波面を９０°回転させる複数の波長選択性偏光変換板３５〜３８をそれぞれ所定の位置に配置した色分解及び色合成光学系３０Ｂと、この色分解及び色合成光学系３０Ｂから出射された色合成光を投射する投射光学系４０とで構成されており、反射面鏡１１，光源１２，第１偏光板１３を備えた光源部１０及び第２偏光板４１，投射レンズ４２を備えた投射光学系４０は図１に示した従来例と全く同じであるので詳細な説明を省略する。
【００４４】
また、上記した色分解及び色合成光学系３０Ｂも光源部１０と投射光学系４０との間に設けられており、この色分解及び色合成光学系３０Ｂでは、図２中に破線で囲んだ枠内に、直方体状（立方体状を含む）に形成した４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４と、板状に形成した４枚の第１〜第４波長選択性偏光変換板３５〜３８と、新たに追加した直方体状の１個の光学ガラススペーサ３９とが設けられている。
【００４５】
また、上記した色分解及び色合成光学系３０Ｂにおいて、光源部１０と対向して第１偏光ビームスプリッタ３１が配置され、また、第１偏光ビームスプリッタ３１の右側面側に第２偏光ビームスプリッタ３２が配置され、また、第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側に第３偏光ビームスプリッタ３３が配置され、また、第２偏光ビームスプリッタ３２の上側面側で且つ第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側に第４偏光ビームスプリッタ３４が投射光学系４０と対向して配置されている点は図１に示した従来例と同じである。
【００４６】
また更に、光源部１０と第１偏光ビームスプリッタ３１の左側面側との間に、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５が設置され、また、第１偏光ビームスプリッタ３１の上側面側と第３偏光ビームスプリッタ３３の下側面側との間に、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６が設置され、また、第３偏光ビームスプリッタ３３の右側面側と第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面側との間にも、Ｒ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７が設置され、また、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面側と投射光学系４０との間にも、Ｇ光の偏波面を９０°回転させる機能を有する第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８が設置されている点も図１に示した従来例と同じである。
【００４７】
ここで、上記した色分解及び色合成光学系３０Ｂにおいて、図１に示した従来例に対して異なる点を説明すると、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４それぞれは、熱膨張係数が（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃの光学ガラスを用いた２つの二等辺三角プリズム同士を接合して直方体状に作製している。この際、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４は、２つの二等辺三角プリズムのうちで一方の二等辺三角三角プリズムの一つの面にｐ偏光光を透過し且つｓ偏光光を反射する半透過反射膜を成膜して、この半透過反射膜上に光透過性接着剤を用いて他方の二等辺三角プリズムを接着することで、各半透過反射膜により各偏光分離面３１ａ〜３４ａが各対角線に沿って形成されている。
【００４８】
そして、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４に形成した各偏光分離面３１ａ〜３４ａが平面的に見て略Ｘ字状に交差するように第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４が左右下側及び左右上側にそれぞれ分離して配置されている。
【００４９】
また、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで光入射側の第１偏光ビームスプリッタ３１及び光出射側の第４偏光ビームスプリッタ３４は従来例と同じサイズで大型に形成されており、具体的には２つの二等辺三角プリズム同士を突き合わせて縦×横×奥行き＝２７ｍｍ×２７ｍｍ×３４ｍｍで直方体状に形成されている。一方、Ｇ用の反射型液晶パネル２０Ｇが対向する第２偏光ビームスプリッタ３２及びＲ用，Ｂ用の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂが対向する第３偏光ビームスプリッタ３３は第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４よりも小型サイズに形成されており、具体的には２つの二等辺三角プリズム同士を突き合わせて縦×横×奥行き＝２２ｍｍ×２２ｍｍ×２８ｍｍで直方体状に形成されている。
【００５０】
上記に伴って、第２偏光ビームスプリッタ３２の右側面に対向させて配置したＧ用の反射型液晶パネル２０Ｇと、第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面に対向させて配置したＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒと、第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面に対向させて配置したＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂとが点線で示した色分解及び色合成光学系３０Ｂの枠外に大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の外形枠の延長線上に沿ってスペース効率良く設置できるので、図１に示した従来例よりも反射型投射表示装置１Ｂが小型化されている。
【００５１】
また、４個の第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで第１偏光ビームスプリッタ３１は、光源部１０からの光入射側となる左側面に第１波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３５を僅かな空隙を隔てて光透過性接着剤Ｓにより接着し且つ光出射側となる上側面に第２波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３６を僅かな空隙を隔て光透過性接着剤Ｓにより接着した状態で、他の第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４から分離して、図４にも示したように独立した状態で設けられている。
【００５２】
これに対して、第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４は一体化されており、具体的には、第２偏光ビームスプリッタ３２と第４偏光ビームスプリッタ３４との間に光学ガラススペーサ３９を密着させて、第４偏光ビームスプリッタ３４に対して第２偏光ビームスプリッタ３２を光学ガラススペーサ３９を介して不図示の光透過性接着剤により接着して片持ち状態で支持し、且つ、第３偏光ビームスプリッタ３３と第４偏光ビームスプリッタ３４との間に第３波長選択性偏光変換板（Ｒ用位相板）３７を密着させて、第４偏光ビームスプリッタ３４に対して第３偏光ビームスプリッタ３３を第３波長選択性偏光変換板３７を介して不図示の光透過性接着剤により接着して片持ち状態で支持し、更に、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面に第４波長選択性偏光変換板（Ｇ用位相板）３８を密着させて不図示の光透過性接着剤により接着して、図４にも示したように第２〜第４偏光ビームスプリッタ３４の一体化を図ることで、カラー画像のレジズレ等に対して安定化を図っている。
【００５３】
この際、小型サイズの第２偏光ビームスプリッタ３２の上側面は大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の下側面に対して両者の中心位置が一致するように光学ガラススペーサ３９を介して接着され、また、小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３２の右側面は大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面に対して両者の中心位置が一致するように第３波長選択性偏光変換板３７を介して接着されているので、小型サイズの第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３は大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の接着面の内側で上下左右にそれぞれ段差を持って取り付けられている。
【００５４】
ここで、上記した第１，第３，第４波長選択性偏光変換板３５，３７，３８は、図３（ａ）に示したように、透明なポリカーボネイトなどの有機フィルムを１０層程度に亘ってそれぞれ位相を違えてラミネイト（積層）して、厚みが１ｍｍ程度のポリカーボネイトラミネイト体ＰＬを第１，第３，第４偏光ビームスプリッタ３１，３３，３４の外形形状にそれぞれ合わせて板状に形成し、更に、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの前後面に厚みが０．５ｍｍ程度の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇを密着させて不図示の光透過性接着剤により接着することで、２枚の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇ間にポリカーボネイトラミネイト体ＰＬをサンドイッチした一例の構造形態を取っている。
【００５５】
この際、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬに用いた有機フィルムの積層状態に応じてＲ光の偏波面又はＧ光の偏波面を９０°回転させる機能が得られる。また、第１，第３，第４波長選択性偏光変換板３５，３７，３８を第１，第３，第４偏光ビームスプリッタ３１，３３，３４にそれぞれ接着する際に、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張係数が第１，第３，第４偏光ビームスプリッタ３１，３３，３４に対して異なることから、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの前後面に光学板ガラス基板Ｇ，Ｇを接着することで、２枚の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇがポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張に対する緩衝材となっている。尚、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張係数は６７×１０−６／°Ｃ程度であり、また、光透過性接着剤の熱膨張係数は３００×１０−６／°Ｃ程度であるので、両者の熱膨張係数は前記した第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の熱膨張係数（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃよりも格段に大きな値となっている。
【００５６】
一方、上記した第２波長選択性偏光変換板３６は、図３（ｂ）に示したように、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬだけで形成されているものであり、この場合にはポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの熱膨張を吸収し易い単品構造を取っている。即ち、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬだけの場合には、前後面に光学板ガラス基板Ｇ，Ｇを接着していないために、熱応力が発生した場合でもポリカーボネイトラミネイト体ＰＬ自体が自由に伸縮するので、ポリカーボネイトラミネイト体ＰＬの中心部と周辺部とで熱応力差が少なくなり、上記した２枚の光学板ガラス基板Ｇ，Ｇ間にポリカーボネイトラミネイト体ＰＬをサンドイッチした構造形態よりも熱膨張を吸収し易くなっている。
【００５７】
そして、第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４を一体化して、第１偏光ビームスプリッタ３１から分離することで、第１偏光ビームスプリッタ３１側に接着した第１，第２波長選択性偏光変換板３５，３６に性能不良が万一生じた場合には、第１偏光ビームスプリッタ３１側のみを部品交換することができるので、高価な光学ガラスによる二等辺三角プリズムなどを用いて一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４に何らの支障もなく、サービスコストが安価となると共に、第１偏光ビームスプリッタ３１側だけでも光学特性を予め測定することができる。
【００５８】
更に、図４に示したように、独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、本発明の要部となる第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着することで、色分解及び色合成光学系３０Ｂを第１，第２取り付け部材５１，５２に一体的に接着した状態で、第１取り付け部材５１側を反射型投射表示装置１Ｂ内のベース台（図示せず）に固定することができる。この際、小型サイズの第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３は、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４より一段引っ込んで第４偏光ビームスプリッタ３４に片持ち状態で接合しているために、第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３を第１，第２取り付け部材５１，５２に接着していない。
【００５９】
また、大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１は、前述したように、２つの二等辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂ同士を接合して接合部位に偏光分離面３１ａを形成し、同様に、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４も２つの二等辺三角プリズム３４Ａ，３４Ｂ同士を接合して接合部位に偏光分離面３４ａを形成しているものであるが、第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４を第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着する場合に、第１偏光ビームスプリッタ３１の２つの二等辺辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂの組みと、第４偏光ビームスプリッタ３４の２つの二等辺三角プリズム３４Ａ，３４Ｂの組みは、各組みごとにいずれか一方の二等辺三角プリズムのみを接着しており、且つ、接着側となる二等辺三角プリズムの奥行き方向の互いに対向する端面を第１，第２取り付け部材５１，５２で両側から挟み込んで接着している。
【００６０】
上記のように、第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４の各２つの二等辺三角プリズム（３１Ａ，３１Ｂ），（３４Ａ，３４Ｂ）の組みうちで各組みごとにいずれか一方の二等辺三角プリズムのみを接着する理由について図５及び図６を用いて以下説明する。
【００６１】
図５に示したように、例えば第１偏光ビームスプリッタ３１を作製するにあたって、２つの二等辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂ同士を偏光分離面３１ａを介して接合した時に、両プリズム３１Ａ，３１Ｂ間で奥行き方向に僅かなズレ量δが発生する場合があり、この場合、奥行き方向の図示下側の端面３１Ａ−１と端面３１Ｂ−１との間及び奥行き方向の図示上側の端面３１Ａ−２と端面３１Ｂ−２との間にズレ量δに相当する段差が生じるために、奥行き方向に位置ズレした２つの二等辺三角プリズム３１Ａ，３１Ｂ同士を第１，第２取り付け部材５１，５２に良好に接着することができない場合が起きる。勿論、第４偏光ビームスプリッタ３４を作製する際にも上記と同じ現象が発生する場合もある。
【００６２】
そこで、図６に示したように、第１，第２取り付け部材５１，５２に例えば第１偏光ビームスプリッタ３１を接着する際に、第１，第２取り付け部材５１，５２は、接着側の二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−１，３１Ａ−２と対向した接着面５１ａ，５２ａをそれぞれ平坦に形成して二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−１，３１Ａ−２を光透過性接着剤Ｓ，Ｓを用いて接着すると共に、非接着側の二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−１，３１Ｂ−２と対向して接着面５１ａ，５２ａより一段引っ込んだ段差面５１ｂ，５２ｂを形成して二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−１，３１Ｂ−２を段差面５１ｂ，５２ｂから浮かしている。
【００６３】
尚、例えば第１偏光ビームスプリッタ３１の作製時に、二等辺三角プリズム３１Ａと二等辺三角プリズム３１Ｂとの間に生じる奥行き方向のズレ量δ（図５）は一つの方向だけであるので、段差面は第１，第２取り付け部材５１，５２のいずれか一方の取り付け部材だけに形成しても良い。
【００６４】
勿論、二等辺三角プリズム３１Ａと二等辺三角プリズム３１Ｂとの間に奥行き方向のズレ量δ（図５）が全く生じることなく第１偏光ビームスプリッタ３１を作製できれば、第１，第２取り付け部材５１，５２に段差面を形成する必要はない。
【００６５】
図４に戻り、この第１実施例では、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２に接着し、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３１Ｂ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２に接着することで、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の各偏光分離面３１ａ〜３４ａをＸ字状にクロスさせた場合の対角に位置している二等辺三角プリズム３１Ａ，３４Ｂを接着することになる。
【００６６】
ここで、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４は、前述したように熱膨張係数が（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃの光学ガラスを用いて作製されているので、本発明の要部となる第１，第２取り付け部材５１，５２も光学ガラスと略同等の熱膨張係数を有する素材を適用しており、具体的には第１，第２取り付け部材５１，５２として熱膨張係数が８．１×１０−６／°Ｃ程度のセラミックスを適用している。
【００６７】
また、図示奥側に配置した第１取り付け部材５１は、平板状のセラミックスを用いて、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−１を接着するための接着面５１ａと、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−１と対向して接着面５１ａより一段引っ込んだ段差面５１ｂと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ｂの端面３４Ｂ−１を接着するための接着面５１ｃと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ａの端面３４Ａ−１と対向して接着面５１ａ，５１ｃより一段引っ込んだ段差面５１ｄと、接着面５１ａ，５１ｃと段差面５１ｂ，５１ｄとが交差する部位を逃げるための中央逃げ孔５１ｅと、反射型投射表示装置１Ｂ内のベース台（図示せず）に取り付けるための取り付け孔５１ｆ１〜５１ｈ１をそれぞれ貫通して穿設した取り付け部５１ｆ〜５１ｈとで形成されている。
【００６８】
また、図示手前側に配置した第２取り付け部材５２は、平板状のセラミックスを用いて、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａの端面３１Ａ−２を接着するための接着面５２ａと、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ｂの端面３１Ｂ−２と対向して接着面５２ａより一段引っ込んだ段差面５２ｂと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ｂの端面３４Ｂ−２を接着するための接着面５２ｃと、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ａの端面３４Ａ−２と対向して接着面５２ａ，５２ｃより一段引っ込んだ段差面５２ｄと、接着面５２ａ，５２ｃと段差面５２ｂ，５２ｄとが交差する部位を逃げるための中央逃げ孔５２ｅとで形成されており、この第２取り付け部材５２は反射型投射表示装置１Ｂ内のベース台（図示せず）に取り付けていない。
【００６９】
そして、図４に示した状態から、色分解及び色合成光学系３０Ｂ内で独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着することで、図７に示した如くになる。この際、第１，第２取り付け部材５１，５２に貫通して穿設した中央逃げ孔５１ｅ，５２ｅは、接着面と段差面とがクロスした時に切削加工を容易にする逃げ孔の機能の他に、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の配置関係が正しいかを各偏光ビームスプリッタごとに印した各マーカーＭを臨む孔でもある。
【００７０】
この後、図８に示した如く、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ…図示せず），２０Ｂを板金ブラケット５３〜５５にそれぞれ取り付けている。
【００７１】
そして、板金ブラケット５３に取り付けたＲ用の反射型液晶パネル２０Ｒを小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面に対向させ、且つ、板金ブラケット５３を第１，第２取り付け部材５１，５２に固着しているので、反射型液晶パネル２０Ｒは第３偏光ビームスプリッタ３３に対して切り離された状態である。
【００７２】
また、板金ブラケット５４に取り付けたＧ用の反射型液晶パネル（２０Ｇ）を小型サイズの第２偏光ビームスプリッタ（３２…図示せず）の右側面に対向させ、且つ、板金ブラケット５４を第１，第２取り付け部材５１，５２に固着しているので、反射型液晶パネル（２０Ｇ）も第２偏光ビームスプリッタ（３２）に対して切り離された状態である。
【００７３】
更に、板金ブラケット５５に取り付けたＢ用の反射型液晶パネル２０Ｂを小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３の左側面に対向させ、且つ、板金ブラケット５５を第１，第２取り付け部材５１，５２に固着しているので、反射型液晶パネル２０Ｂも第３偏光ビームスプリッタ３３に対して切り離された状態である。
【００７４】
具体的に説明すると、板金ブラケット５３〜５５は、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂの各画面と対応する部位に図示しない矩形孔がそれぞれ貫通して穿設されており、且つ、第１，第２取り付け部材５１，５２側に向かって各両側に曲げ加工が施されている。一方、第１，第２取り付け部材５１，５２はセラミックスを用いているために半田が付かないので、第１，第２取り付け部材５１，５２の表面に薄い金属板５６〜５８（手前側の図示）を接着剤により固着させている。そして、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂをそれぞれ取り付けた板金ブラケット５３〜５５の各曲げ加工部位を第１，第２取り付け部材５１，５２上の金属板５６〜５８にそれぞれ半田付けすることで、色分解及び色合成光学系３０Ｂの組み立てが完了する。尚、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂをそれぞれ取り付けた板金ブラケット５３〜５５を第１，第２取り付け部材５１，５２に接着剤を用いて直接着した場合には、薄い金属板５６〜５８を第１，第２取り付け部材５１，５２上に接着する必要がない。
【００７５】
この際、第１偏光ビームスプリッタ３１の左側面に固着させた波長選択性偏光変換板３５側が光入射側となり、且つ、第４偏光ビームスプリッタ３４の右側面に固着させた波長選択性偏光変換板３８側が光出射側となり、この光出射側に投射光学系４０を構成する投射レンズ４２がレンズ保持枠４３に支持されている。上記のように構成した本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂでは、とくに、色分解及び色合成光学系３０Ｂにおいて、独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて取り付ける際に、第１，第２取り付け部材５１，５２の熱膨張係数を第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の熱膨張係数と略同じ値に設定しているために、色分解及び色合成光学系３０Ｂの熱膨張により第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４が第１，第２取り付け部材５１，５２から剥離することもなく、また、第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４が割れることもなく、更に、熱応力による複屈折が生じたりすることを防ぐことができるので、不図示のスクリーン上に高コントラストでレジズレのないカラー画像を投射することができる。
【００７６】
上記のように構成した本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂの動作は、各構成部材の機能が図１に示した従来例と全く同じ動作であるので、図２中ではＲ，Ｇ，Ｂの各色光に対する光路図を示し、詳細な説明は図１に示した従来例での説明を参照されたい。
【００７７】
＜第２実施例＞
図９は色分解及び色合成光学系を第１，第２取り付け部材に取り付けた際に、色分解及び色合成光学系内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす現象を説明するための平面図、
図１０は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図、
図１１は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図、
図１２は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【００７８】
図１２に示した本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃは、先に図２〜図８を用いて説明した第１実施例の反射型投射表示装置１Ｂに対して反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの色分解及び色合成光学系３０Ｂへの取り付けを更に改良したものであり、説明の便宜上、従来例及び第１実施例で示した構成部材と同一機能を備えた構成部材に対しては同一の符号を付して適宜説明し、且つ、従来例及び第１実施例と異なる構成部材に新たな符号を付して、ここでは従来例及び第１実施例と異なる点を中心にして説明する。
【００７９】
図１２に示した本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを説明する前に、先に第１実施例で説明した色分解及び色合成光学系３０Ｂを第１，第２取り付け部材５１，５２に取り付けた際に、色分解及び色合成光学系３０Ｂ内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす現象について図９を用いて説明する。
【００８０】
図９に示した如く、先に第１実施例で説明した色分解及び色合成光学系３０Ｂでは、例えば大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４を、これと略同じ値の熱膨脹係数を有するセラミックスを用いて形成した第１，第２取り付け部材５１，５２に接着し、且つ、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４に第３波長選択性偏光変換板３７を介して小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３を片持ち状態で支持させし、更に、小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面及び左側面に反射型液晶パネル２０Ｒ及び反射型液晶パネル２０Ｂを対向させて、反射型液晶パネル２０Ｒ及び反射型液晶パネル２０Ｂを第３偏光ビームスプリッタ３３に対して切り離して設置した場合に、色分解及び色合成光学系３０Ｂの近傍の温度上昇が大きい場合に色分解及び色合成光学系３０内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす場合がある。
【００８１】
即ち、前述したように、第３，第４偏光ビームスプリッタ３３，３４の熱膨張係数（８．１〜８．４）×１０−６／°Ｃ及びこれと略同等の第１，第２取り付け部材５１，５２の熱膨張係数に対して、第３波長選択性偏光変換板３７内のポリカーボネイトラミネイト体ＰＬ｛図３（ａ）｝の熱膨張係数は６７×１０−６／°Ｃ程度であり、また、第３波長選択性偏光変換板３７を第３，第４偏光ビームスプリッタ３３，３４に接着するための不図示の光透過性接着剤の熱膨張係数は３００×１０−６／°Ｃ程度であるので、第３波長選択性偏光変換板３７及び不図示の光透過性接着剤の熱膨張により第３偏光ビームスプリッタ３３全体が矢印Ｘ方向に変位して偏光分離面３３ａにズレ量γが発生する。これに伴って、第３偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離面３３ａで反射されるＲｓ光及びＢｓ光が位置ズレを起こすので、第３偏光ビームスプリッタ３３から切り離された反射型液晶パネル２０Ｒ及び反射型液晶パネル２０Ｂに対して画素ズレが発生することになる。
【００８２】
そこで、図１２に示した本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃでは、第１実施例の技術的思想を適用しながら、更に、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ…図示せず），２０Ｂと対向する第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３が温度上昇に伴って位置ズレを起こしても画素ズレを発生させないように第１実施例に対して更に改良を図っている。
【００８３】
より具体的に説明すると、図１０に示した如く、第２実施例では、色分解及び色合成光学系３０Ｂ内で独立した大型サイズの第１偏光ビームスプリッタ３１と、一体化した第２〜第４偏光ビームスプリッタ３２〜３４のうちで大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４とを、第１，第２取り付け部材５１，５２に光透過性接着剤Ｓ，Ｓ又は通常の接着剤を用いて接着する際に、第１取り付け部材５１，５２は、反射型液晶パネル（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…図示せず）と対応する部位を予め切り欠いており、即ち、第１取り付け部材５１に切欠部５１ｉ，５１ｊを形成し、且つ、第２取り付け部材５２に切欠部５２ｆ，５２ｇを形成している。尚、図１０中で先に第１実施例で用いた図４と同じ符番を付した部位は第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００８４】
そして、第２実施例では、第１実施例と同様な方法により、第１偏光ビームスプリッタ３１の二等辺三角プリズム３１Ａ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２の接着面５１ａ，５２ａに接着し、且つ、第４偏光ビームスプリッタ３４の二等辺三角プリズム３４Ｂ側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２の接着面５１ｃ，５２ｃに接着することで、図１１に示した如くになり、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｉ，５２ｆから第２偏光ビームスプリッタ３２の奥行き方向の両端面の一部が臨め、且つ、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｊ，５２ｇから第３偏光ビームスプリッタ３３の奥行き方向の両端面の一部が臨めることになる。尚、図１１中で先に第１実施例で用いた図７と同じ符番を付した部位は第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００８５】
この後、図１２に示した如く、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｉ，５２ｆから臨んだ第２偏光ビームスプリッタ（３２…図示せず）の奥行き方向の両端面に、セラックスを用いて矩形状に形成した矩形状ブロック６１（手前側のみ図示）を接着剤により接着し、更に、矩形状ブロック６１の表面に薄い金属板６３を接着剤により固着させている。そして、反射型液晶パネル（２０Ｇ…図示せず）を取り付けた板金ブラケット５４の曲げ加工部位を金属板６３に半田付けすることで、反射型液晶パネル（２０Ｇ）が第２偏光ビームスプリッタ（３２）に一体的に固着される。
【００８６】
また、第１，第２取り付け部材５１，５２に形成した切欠部５１ｊ，５２ｇから臨んだ第３偏光ビームスプリッタ３３の奥行き方向の両端面に、セラックスを用いてＬ字状に形成したＬ字状ブロック６２（手前側のみ図示）を接着剤により接着し、更に、Ｌ字状ブロック６２の表面に薄い金属板６４，６５を接着剤により固着させている。そして、反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂをそれぞれ取り付けた板金ブラケット５３，５５の各曲げ加工部位を金属板６４，６５にそれぞれ半田付けすることで、反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂが第３偏光ビームスプリッタ３３に一体的に固着される。
【００８７】
上記により、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃの色分解及び色合成光学系３０Ｂ内では、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４の下側面に光学ガラススペーサ（３９）を介して小型サイズの第２偏光ビームスプリッタ（３２）を片持ち状態で支持し、且つ、第４偏光ビームスプリッタ３４の左側面に第３波長選択性偏光変換板３７を介して小型サイズの第３偏光ビームスプリッタ３３を片持ち状態で支持した際に、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂを第１，第２取り付け部材５１，５２に固定せずに、反射型液晶パネル（２０Ｇ）を第２偏光ビームスプリッタ（３２）の右側面側に一体的に固定し、且つ、反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｂを第３偏光ビームスプリッタ３３の上側面側，左側面側に一体的に固定することで、小型サイズの第２，第３偏光ビームスプリッタ３２，３３が不図示の光透過性接着剤とか第３波長選択性偏光変換板３７の熱膨張により位置ズレを起こしても、反射型液晶パネル２０Ｒ，（２０Ｇ），２０Ｂが第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３と一体に移動することにより画素ズレが発生しないので、画素ズレのない良好なカラー画像を不図示のスクリーン上に投射できる。
【００８８】
次に、上記した第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例について、図１３〜図１６を用いて第２実施例に対して異なる部位のみ簡略に説明する。
【００８９】
図１３は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置の使用形態を説明するための図であり、（ａ）は床置き状態を示し、（ｂ）は天吊り状態を示した図、図１４は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例１を示した斜視図、
図１５は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例２を示した斜視図、
図１６は本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例３を示した斜視図である。
【００９０】
まず、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを使用するにあたって、図１３（ａ）に示したように反射型投射表示装置１Ｃを床上に載置する使用形態と、図１３（ｂ）に示したように反射型投射表示装置１Ｃを天井に吊す使用形態とがあり、両使用形態で投射された各カラー画像は図示しないアオリ機構により図示のようにアオリをかけられてスクリーン７０に投射される。この際、反射型投射表示装置１Ｃは、図１３（ａ）に示した床置き状態と、図１３（ｂ）に示した天吊り状態とで装置１Ｃの上下が反転するために、カラー画像に対してスイッチのオン・オフ動作により電気的に上下を反転させているものの、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４に対して光学ガラススペーサ（３９）を介して片持ち状態で支持した第２偏光ビームスプリッタ（３２）に一体的に固着させた反射型液晶パネル（２０Ｇ）の重量により光学ガラススペーサ（３９）が変形して第２偏光ビームスプリッタ（３２）に位置ズレが発生したり、あるいは、大型サイズの第４偏光ビームスプリッタ３４に対して第３波長選択性偏光変換板３７を介して片持ち状態で支持した第３偏光ビームスプリッタ（３３）に一体的に固着させた反射型液晶パネル（２０Ｒ，２０Ｂ）の重量により第３波長選択性偏光変換板３７が変形して第３偏光ビームスプリッタ（３３）に位置ズレが発生し、この状態でレジズレを調整しても、装置１Ｃの使用形態によって装置１Ｃの上下を反転させるとレジズレが生じてしまう。即ち、第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２，３３）は、図１３（ａ），（ｂ）に示した使用態様に応じた上下反転に伴って重力よる影響が発生し易くなる。
【００９１】
そこで、図１４に示した如く、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例１の反射型投射表示装置１Ｄでは、第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３側と、図示手前側の第２取り付け部材５２との間に、平板状の補強プレート７１，７２を略直交して掛け渡している。
【００９２】
上記した補強プレート７１，７２は、例えばガラスやセラミックスを用いた場合に第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４及び第１，第２取り付け部材５１，５２と熱膨脹係数が同じであるのでレジズレを防ぐことができ、一方、金属板などを用いた場合にはバネ性を持たせることができ対衝撃性に優れるために設置場所を頻繁に移動する装置に適している。
【００９３】
そして、例えばバネ性を有した平板状の補強プレート７１の一端を第２取り付け部材５２の略中央部位に接着又はネジにより固定し、且つ、補強プレート７１の他端を第２偏光ビームスプリッタ（３２）に矩形状ブロック６１を介して接着した金属板６３に半田付け又は接着している。また、補強プレート７１に対して略直交して配置し、且つ、例えばバネ性を有した平板状の補強プレート７２の一端を第２取り付け部材５２の略中央部位に接着又はネジにより固定し、且つ、補強プレート７２の他端を第３偏光ビームスプリッタ３３にＬ字状ブロック６２を介して接着した金属板６４に半田付け又は接着している。
【００９４】
これにより、装置１Ｄの床置き形態又は天吊り状態により装置１Ｄの上下を反転させた場合に、第４偏光ビームスプリッタ３４に片持ち状態で支持した第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３が周囲の温度上昇などによりそれぞれ矢印方向に変位しても補強プレート７１，７２のバネ性により歪みを解消すると共に、第３波長選択性偏光変換板３７によって第３偏光ビームスプリッタ３３が重力方向に倒れても第３偏光ビームスプリッタ３３を重力方向に対して補正できるので、カラー画像を不図示のスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【００９５】
尚、図１４では図示奥側の第１取り付け部材５１に対しても同様に補強プレート７１，７２を取り付けているものである。
【００９６】
上記により、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例１の反射型投射表示装置１Ｄでは、装置１Ｄの床置き形態又は天吊り状態により装置１Ｄの上下を反転させた場合でも補強プレート７１，７２によって重力方向の影響を緩和できるので、カラー画像を図示しないスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【００９７】
次に、図１５に示した如く、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例２の反射型投射表示装置１Ｅでは、変形例１の反射型投射表示装置１Ｃで用いた補強プレート７１，７２の各一端側を接合して一体化して補強プレート７３を形成したものであり、この補強プレート７３のうちでアーム部７３ａとアーム部７３ｂとが直交した部位を図示手前側の第２取り付け部材５２の略中央部位に接着又はネジにより固定すると共に、且つ、アーム部７３ａの先端を第２偏光ビームスプリッタ（３２）に矩形状ブロック６１を介して接着した金属板６３に半田付け又は接着し、且つ、アーム部７３ｂの先端を第３偏光ビームスプリッタ３３にＬ字状ブロック６２を介して接着した金属板６４に半田付け又は接着している。
【００９８】
従って、変形例２の反射型投射表示装置１Ｅも、変形例１の反射型投射表示装置１Ｄと略同様の効果が得られる。
【００９９】
次に、図１６に示した如く、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例３の反射型投射表示装置１Ｆでは、変形例２の反射型投射表示装置１Ｅで用いた補強プレート７３に対してよりバネ性を考慮して改良を図って補強プレート７４を形成したたものである。
【０１００】
即ち、上記した補強プレート７４は、アーム部７４ａとアーム部７４ｂとが直交した部位の間に固定部７４ｃを形成し、且つ、この固定部７４ｃにスリット７４ｃ１を形成して、両アーム部７４ａ，７４ｂのバネ性を高めることで、変形例１及び変形例２よりも第２，第３偏光ビームスプリッタ（３２），３３の位置ずれに対してより追従性を高めたものである。
【０１０１】
尚、第２実施例の反射型投射表示装置１Ｃを一部変形した変形例１〜３の反射型投射表示装置１Ｄ〜１Ｆは、複数の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｒ，２０Ｂと対向する色分解及び色合成用光学ブロック（第２，第３偏光ビームスプリッタ）３２，３３を、複数の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｒ，２０Ｂと対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロック（第１，第４偏光ビームスプリッタ）３１，３４よりも小型に形成して他の色分解及び色合成用光学ブロック３４側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、他の色分解及び色合成用光学ブロック３１，３４側のみを第１，第２取り付け部材５１，５２に接着すると共に、複数の反射型液晶パネル２０Ｒ，２０Ｒ，２０Ｂを他の色分解及び色合成用光学ブロック３４側に片持ち状態で支持させた色分解及び色合成用光学ブロック３２，３３側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、反射型投射表示装置１Ｄ〜１Ｆを床置き状態又は天吊り形態に応じて上下を反転させる場合に対応して、一端を第１，第２取り付け部材５１，５１に固着させ、且つ、他端を他の色分解及び色合成用光学ブロック３４側に片持ち状態で支持させた色分解及び色合成用光学ブロック３２，３３側に固着させた補強プレート７１，７２（又は７３もしくは７４）を備えた構造形態であれば良く、この構造形態の場合に第１，第２取り付け部材５１，５２は光学ガラスと同じ値の熱膨張係数を有するセラミックスを用いない場合でも構わない。
【０１０２】
以上詳述した本発明に係る第１，第２実施例の反射型投射表示装置１Ｂ〜１Ｆでは、光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射する色分解及び色合成光学系３０Ｂ内に設けた複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４の各偏光分離面３１ａ〜３４ａを平面的に見て略Ｘ字状に交差するように配置し、且つ、第１〜第４偏光ビームスプリッタ３１〜３４のうちで第１，第４偏光ビームスプリッタ３１，３４をこれと略同じ値の熱膨張係数を有する第１，第２取り付け部材５１，５２に接着することで、色分解及び色合成光学系３０Ｂを接着した第１取り付け部材５１側を反射型投射表示装置１Ｂ〜１Ｆ内に固定させた場合を説明したが、これに限らず、発明が解決しようとする課題でも説明したように、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと２個のダイクロイックプリズムを用いた場合（特開平１０−２５３９２２号公報）とか、複数の色分解及び色合成用光学ブロックとして１個の偏光ビームスプリッタと１個のダイクロイックプリズムと１個の光学ガラスブロックとを用いた場合（ＵＳ６，１８３，０９１Ｂ１号公報）でも、複数の色分解及び色合成用光学ブロックを一体的に固着するための取り付け部材の熱膨張係数を光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定すれば良いものである。
【０１０３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る色分解及び色合成光学系において、請求項１記載によると、白色光を出射する光源部と、前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記取り付け部材の熱膨張係数を前記光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定したため、色分解及び色合成光学系の熱膨張により複数の色分解及び色合成用光学ブロックが取り付け部材から剥離することもなく、また、複数の色分解及び色合成用光学ブロックが割れることもなく、更に、熱応力による複屈折が生じたりすることを防ぐことができるので、不図示のスクリーン上に高コントラストでレジズレのないカラー画像を投射することができる。
【０１０４】
また、請求項２記載によると、上記した請求項１記載の反射型投射表示装置において、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付けたため、色分解及び色合成光学系の熱膨張により他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた色分解及び色合成用光学ブロック側が位置ズレを起こしても、複数の反射型空間光変調素子それぞれが対向する色分解及び色合成用光学ブロックと一体に移動することにより画素ズレが発生しないので、画素ズレのない良好な画像をスクリーン上に投射できる。
【０１０５】
また、請求項３記載によると、上記した請求項２記載の反射型投射表示装置において、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたため、温度上昇による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレとか、反射型投射表示装置を床置き状態又は天吊り形態で使用する使用形態による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレに対して補強プレートで補正できるので、カラー画像をスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【０１０６】
更に、請求項４記載によると、とくに、複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたため、温度上昇による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレとか、反射型投射表示装置を床置き状態又は天吊り形態で使用する使用形態による色分解及び色合成用光学ブロックの位置ズレに対して補強プレートで補正できるので、カラー画像をスクリーン上にレジズレなく投射できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラーリンク社から開示された従来例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置の光学構成を示した平面図である。
【図３】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置において、色分解及び色合成光学系内に設けた波長選択性偏光変換板を説明するための斜視図であり、（ａ）は２枚の光学板ガラス基板間にポリカーボネイトラミネイト体をサンドイッチした形態を示し、（ｂ）はポリカーボネイトラミネイト体だけの形態を示した図である。
【図４】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、２つの二等辺三角プリズムを接着して偏光ビームスプリッタを作製した際に２つの二等辺三角プリズムの奥行き方向の位置ズレを示した斜視図である。
【図６】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、偏光ビームスプリッタ中の２つの二等辺三角プリズムが奥行き方向に位置ズレた状態で偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した断面図である。
【図７】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図８】本発明に係る第１実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【図９】色分解及び色合成光学系を第１，第２取り付け部材に取り付けた際に、色分解及び色合成光学系内の光学部材が熱膨張により位置ズレを起こす現象を説明するための平面図である。
【図１０】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタと、第１，第２取り付け部材とをそれぞれ分解して示した分解斜視図である。
【図１１】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置内に設けた色分解及び色合成光学系において、複数の偏光ビームスプリッタを第１，第２取り付け部材に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図１２】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を示した斜視図である。
【図１３】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置の使用形態を説明するための図であり、（ａ）は床置き状態を示し、（ｂ）は天吊り状態を示した図である。
【図１４】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例１を示した斜視図である。
【図１５】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例２を示した斜視図である。
【図１６】本発明に係る第２実施例の反射型投射表示装置を一部変形した変形例３を示した斜視図である。
【符号の説明】
１Ｂ…第１実施例の反射型投射表示装置、
１Ｃ…第２実施例の反射型投射表示装置、
１Ｄ…第２実施例を一部変形させた変形例１の反射型投射表示装置、
１Ｅ…第２実施例を一部変形させた変形例２の反射型投射表示装置、
１Ｆ…第２実施例を一部変形させた変形例３の反射型投射表示装置、
１０…光源部、１１…反射面鏡、１２…光源、１３…第１偏光板、
２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）、
２１〜２３…１／４波長板、
３０Ｂ…第１，第２実施例の色分解及び色合成光学系、
３１〜３４…複数の色分解及び色合成用光学ブロック（第１〜第４偏光ビームスプリッタ）、３１ａ〜３４ａ…偏光分離面、
３５〜３８…第１〜第４波長選択性偏光変換板、３９…光学ガラススペーサ、
４０…投射光学系、４１…第２偏光板、４２…投射レンズ、
５１…第１取り付け部材、
５１ａ…接着面、５１ｂ…段差面、５１ｃ…接着面、５１ｄ…段差面、
５１ｆ〜５１ｈ…取り付け部、
５２…第２取り付け部材、
５２ａ…接着面、５２ｂ…段差面、５２ｃ…接着面、５２ｄ…段差面、
７１〜７３…補強プレート、
Ｒｓ光，Ｇｓ光，Ｂｓ光…ｓ偏光光、
Ｒｐ光，Ｇｐ光，Ｂｐ光…ｐ偏光光、
Ｓ…光透過性接着剤。
Claims (4)
- 白色光を出射する光源部と、
前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、
前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記取り付け部材の熱膨張係数を前記光学ガラスの熱膨張係数と略同じ値に設定したことを特徴とする反射型投射表示装置。 - 請求項１記載の反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付けたことを特徴とする反射型投射表示装置。 - 請求項２記載の反射型投射表示装置において、
一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたことを特徴とする反射型投射表示装置。 - 白色光を出射する光源部と、
前記光源部から出射した白色光を複数の色光に色分解して、該複数の色光を各色にそれぞれ対応した複数の反射型空間光変調素子に導き、更に、各色の反射型空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を出射するために光学ガラスを用いて作製した複数の色分解及び色合成用光学ブロックを少なくとも備えた色分解及び色合成光学系と、
前記色分解及び色合成光学系から出射した前記色合成光を投射する投射光学系とで構成した反射型投射表示装置において、
前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックを接着剤を用いて取り付け部材に一体的に接着し、この取り付け部材を装置内のベース台に固定する際に、前記複数の色分解及び色合成用光学ブロックのうちで前記複数の反射型空間光変調素子と対向する色分解及び色合成用光学ブロックを、前記複数の反射型空間光変調素子と対向しない他の色分解及び色合成用光学ブロックよりも小型に形成して該他の色分解及び色合成用光学ブロック側に光透過性接着剤を用いて片持ち状態で支持させ、且つ、前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側のみを前記取り付け部材に接着すると共に、前記複数の反射型空間光変調素子を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側にそれぞれ一体的に取り付け、更に、一端を前記取り付け部材に固着させ、且つ、他端を前記他の色分解及び色合成用光学ブロック側に片持ち状態で支持させた前記色分解及び色合成用光学ブロック側に固着させた補強プレートを備えたことを特徴とする反射型投射表示装置。
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