JP3460456B2 - 投写型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネルなどの変
調手段により形成された表示画像をスクリーン上に投写
表示する投写型表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】変調手段として３枚の液晶パネルを用い
た投写型表示装置（３板式の投写型表示装置）の代表的
な構成例を図９（平面図）に示す。３板式の投写型表示
装置９００においては、光源部１００からの光を波長選
択性のある２枚のダイクロイックミラー４０１、４０２
（色光分離手段）により赤光、緑光、青光の３原色の光
束に分離した後、それぞれの色光に対応した液晶パネル
４１１、４１２、４１３（変調手段）に照射し、それぞ
れの液晶パネルを透過してきた光をクロスダイクロイッ
クプリズム４５０（色光合成手段）により合成して、投
写レンズ４６０（投写光学系）によりスクリーン４７０
上に投写表示する構成がとられている。

【０００３】ここで、色光合成手段として用いるクロス
ダイクロイックプリズム４５０は、ダイクロイック膜が
形成されたプリズムをＸ字状に配置して構成されてい
る。３板式の投写型表示装置の色光合成手段としては、
上記のクロスダイクロイックプリズムに代えて、２枚の
ダイクロイックミラーを平行に配置状態で用いた構成に
よっても実現できるが、クロスダイクロイックプリズム
を用いた構成では、２枚のダイクロイックミラーを用い
た構成に比べて、液晶パネルと投写レンズとの間の距離
を短くできるため、大口径の投写レンズを用いなくと
も、明るい投写映像が得られる投写型表示装置を実現し
やすいという特徴がある。そのため、投写型表示装置に
おける色光合成手段としては、クロスダイクロイックプ
リズムを用いる場合が多い。

【０００４】ところで、小型の液晶パネルを用いた投写
型表示装置において、より明るい投写映像を得るために
は、アーク長の短いランプを光源に用いて、小型の液晶
パネルを効率よく照明することが重要となる。なぜな
ら、ランプのアーク長が短くなる程、集光性を高めるこ
とができるためである。従って、近年、アーク長が極め
て短いランプを搭載した投写型表示装置が開発されつつ
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、色光
合成手段としてクロスダイクロイックプリズムを用いた
投写型表示装置では、明るい投写映像を得やすいという
優れた特徴がある反面、クロスダイクロイックプリズム
に起因する問題点が存在する。

【０００６】一般的なクロスダイクロイックプリズムの
平面構造を模式的に図８に示す。図８に示すように、ク
ロスダイクロイックプリズム４５０は波長選択性のある
ダイクロイック膜４５２が形成されたプリズム４５１を
Ｘ字状に配置し、それら４個のプリズム４５１をプリズ
ムと屈折率がほぼ等しい光学接着剤４５３で一体化する
ことにより形成されている。この時、光学接着剤の厚み
は約数１０μｍあるため、クロスダイクロイックプリズ
ムの中央部、即ちダイクロイック膜がＸ字状に交差する
部分４５４では、ダイクロイック膜が繋がらない不連続
な状態となる。この結果、ダイクロイック膜により反射
され本来投写レンズに向かうはずの光がこの部分（ダイ
クロイック膜がＸ字状に交差する部分４５４）に入射し
た場合には、ダイクロイック膜が存在しないため投写レ
ンズの方向には反射されないことになる（但し、緑色光
はダイクロイック膜で反射されないため投写レンズに入
射する）。また、４個のプリズムがＸ字状に密着するそ
れぞれのプリズムの稜線部分は、プリズムの機械的な加
工精度上の限界から、完全な直角形状とはなっておら
ず、平滑性の悪い表面状態を有する極幅の狭い角面４５
５となっている（図８では、この部分を誇張して描いて
ある）。この結果、この部分（極幅の狭い角面４５５）
に入射した光は角面４５５の部分で散乱され、やはり投
写レンズの方向には向かわないこととなる。即ち、クロ
スダイクロイックプリズムの中央部には一方向（この一
方向は、投写画面の長手方向を横方向とした場合、横方
向とは直角に交差する縦方向に相当するため、以下では
縦方向と記す。）に細長く延びる光学的に不均質な領域
４５６（図８では紙面に対して垂直な方向に存在する）
が存在し、この領域は局部的に光が通り難い領域である
ため、この光学的に不均質な領域４５６を通過する光
は、これ以外の領域を通過する光に比べて、その光量が
減少することになる。

【０００７】従って、クロスダイクロイックプリズムを
色光合成手段として用いた投写型表示装置では、クロス
ダイクロイックプリズムの構造上の問題により、投写画
面の中央部に暗い影（局部的に明るさが低下した領域
で、画面中央部で縦方向に生じる）が生じ、視覚的に非
常に目障りなものとなり、投写映像の表示品位を低下さ
せる大きな要因の一つとなっていた。この暗い影の程度
（暗い影の部分の明るさがその周辺の明るさよりも減少
する度合い）は、光源に用いるランプのアーク長と強い
相関関係がある。その理由は、アーク長が短くなる程、
光源から出射される光の平行性と集光性が高まり、その
結果、クロスダイクロイックプリズムの中央部に存在す
る光学的に不均質な領域を通過する光束の割合が増大す
るためである。従って、アーク長の長いランプを光源に
用いた場合には、暗い影の存在はそれほど目立たず大き
な問題とはならないが、近年のように、より明るい投写
映像を得るためにアーク長が極めて短いランプを光源に
用いた場合には、この暗い影の存在が非常に目立ち、投
写映像の表示品位を低下させるという重大な問題を引き
起こしていた。

【０００８】そこで、本発明は以上のような点に鑑みて
なされたもので、本発明の課題は、変調手段により変調
された複数の光束を１つに合成するための、多層膜をＸ
字状に交差させて構成した色光合成手段を用いた投写型
表示装置において、クロスダイクロイックプリズムの構
造上の問題に起因する暗い影を目立たなくし、視覚的な
障害のない高品位の映像を投写表示できる投写型表示装
置を実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、 １）本発明の第１の投写型表示装置は、光源と、前記光
源からの光束を３色の光束に分離する色光分離手段と、
前記色光分離手段により分離されたそれぞれの前記光束
を変調する３つの変調手段と、前記光源と前記変調手段
との間の光路上に配置された光散乱素子と、前記それぞ
れの変調手段により変調された複数の光束を１つに合成
する多層膜をＸ字状に交差させた色光合成手段と、前記
色光合成手段により合成された光束を投写する投写光学
系と、を有し、前記光散乱素子は１次元方向に光を散乱
する１次元型の光散乱素子であることを特徴とする。

【００１０】上記の構成を採用することにより、先に説
明した問題点を解決することができる。即ち、クロスダ
イクロイックプリズムを色光合成手段として用いた投写
型表示装置において、あるいは同時にアーク長が極めて
短いランプを光源に用いた場合でも、光散乱素子を光源
と変調手段との間の光路上に配置することにより、クロ
スダイクロイックプリズムの構造上の問題に起因する暗
い影の発生を防止し、視覚的な障害のない高品位の映像
を投写表示できる効果がある。

【００１１】クロスダイクロイックプリズムに入射した
光束を、クロスダイクロイックプリズムの中央部に存在
する光学的に不均質な（局部的に光が通り難い）領域を
避けながら、クロスダイクロイックプリズムから出射さ
せると共に、その光束を投写レンズの入射瞳内に導くこ
とができれば、クロスダイクロイックプリズムの構造上
の問題に起因する暗い影の発生を防止することができ
る。そのためには、クロスダイクロイックプリズムに入
射する光束に、ある特定の広がり（光散乱角Ｔ）を有す
る角度分布を持たせることが必要であり、それは光散乱
素子を用いることにより実現することができる。

【００１２】ここで、上記の構成に用いる光散乱素子と
しては、光散乱現象を発現する一般的な光散乱板或いは
光拡散板を用いることができる。図７を用いて、光散乱
素子における光散乱現象について説明する。光散乱素子
は、その表面或いは内部に屈折率変化を伴った微小且つ
不規則な構造体を有するもので、光散乱素子１０に入射
した光２０は、そのような構造体により散乱され、部分
的にその進行方向を変え、出射方向にある広がり（光散
乱角Ｔ２１）をもって光散乱素子１０から出射される
（進行方向に沿って出射される光は、一般に前方散乱光
と呼ばれる）。従って、光散乱素子１０から出射された
光束は、その出射方向にある角度分布２２を有すること
となり、この角度分布２２は、光散乱素子に形成された
構造体により自在に制御することが可能である。尚、一
般的には、光散乱素子１０から後方（光の入射側）に戻
る光（後方散乱光２３）も存在するが、光散乱素子に形
成された構造体の大きさや形状及びその分布状態を制御
することにより、この種の光をほとんど無くすことが可
能である。従って、光吸収を伴わない材料で光散乱素子
を形成すれば、光散乱素子に入射する光のほとんど全て
を、特定の角度分布を有する光に変換して、出射するこ
とが可能である。

【００１３】従って、上記の構成によれば、光散乱素子
の光散乱現象を利用して、クロスダイクロイックプリズ
ムに入射する光束を、ある特定の広がり（光散乱角Ｔ）
を持った角度分布を有する光束に変換し、クロスダイク
ロイックプリズムの中央部に存在する光学的に不均質な
領域４５６に光束が集中することを避けながら、それら
の光束を投写レンズの入射瞳内に導いているため、投写
画面の中央部に暗い影は殆ど発生せず、高品位の映像を
投写表示することができる。この時、光散乱素子を出射
する光束の光散乱角Ｔを適当に設定することにより、光
散乱素子を出射した光束のすべてを投写レンズの入射瞳
内に導くように構成することができる。その結果、光散
乱素子を用いることによる光損失をほとんど生じること
なく、暗い影の発生のみを効果的に防止することができ
る。特に、平行性の高い光束を出射するアーク長が極め
て短いランプを光源に用いた場合には、光束の集光性が
高いためクロスダイクロイックプリズムの中央部に存在
する光学的に不均質な領域に光束が集中する傾向が大き
いが、その様な場合にも、光源と変調手段の間の光路上
に光散乱素子を配置した上記の構成を採用することによ
り、クロスダイクロイックプリズムに入射する光束を分
散させ、暗い影の発生を効果的に防止し、高品位の映像
を投写表示することができる。

【００１４】尚、光散乱素子は、光源と変調手段との間
の光路上であればどの位置に配置しても良いが、光散乱
素子と投写レンズとの間の距離に応じて、光散乱素子の
光散乱角Ｔを調整し、変調手段を通過した光束がすべて
投写レンズの入射瞳に入射するように、光散乱素子を設
定する必要がある。

【００１５】また、暗い影の発生原因となる光学的に不
均質な領域は、クロスダイクロイックプリズムの中央部
において一方向（一般的には縦方向）に細長く延びた領
域として存在するため、光散乱素子により入射する光束
を散乱する方向は、光学的に不均質な領域が存在する方
向とは直角に交差する一方向（クロスダイクロイックプ
リズム中に存在する光学的に不均質な領域の存在方向が
縦方向とすれば、光散乱素子により光束を散乱する方向
は横方向となる）に設定すればよい。従って、用いる光
散乱素子としては、光の散乱方向が１次元方向である１
次元型が最適である。

【００１６】２）前記第１の投写型表示装置において、
前記３つの変調手段毎に、前記変調手段の光束が入射す
る側の位置に光散乱素子をそれぞれ配置したことを特徴
とする。

【００１７】１）で述べたように、光散乱素子は光源と
変調手段の間の光路上であればどの位置に配置してもよ
いが、特に上記の構成のように、３つの光散乱素子を、
それぞれの変調手段毎に、変調手段の光束が入射する側
の位置に配置した場合には、１）の場合に比べて、光散
乱素子と投写レンズとの間の距離が短くなるため、光散
乱素子の光散乱角Ｔを大きく設定でき、クロスダイクロ
イックプリズムの中央部に存在する光学的に不均質な領
域に光束が集中する状態をより効果的に回避できる。従
って、投写画面の中央部に生じる暗い影の発生をより効
果的に防止することができる。

【００１８】また、光散乱素子における光散乱特性は、
光散乱素子に入射する光の波長により変化する場合が多
いが、そのような場合には、それぞれの変調手段に入射
する光束の波長に合わせてそれぞれの光散乱素子を最適
化することができるため、暗い影の発生をいっそう効果
的に防止することができる。

【００１９】３）前記第１の投写型表示装置において、
光散乱素子はホログラフィック型の光散乱素子であるこ
とを特徴とする。

【００２０】上記の光散乱素子はホログラフィー技術を
用いて作製される素子であり、この技術を用いて光散乱
素子を作製する場合には、光散乱角Ｔの大きさと散乱方
向を自在に制御することが可能となる。特に、ホログラ
フィック型の光散乱素子では、後方散乱光をほとんど無
くし、前方散乱光を非常に多くすることができるという
優れた特徴を有する。従って、この形式の光散乱素子を
用いた場合には、光散乱素子における光損失をほとんど
生じることなく、投写画面の中央部に生じる暗い影の発
生をより効果的に防止することができる。

【００２１】４）本発明の第２の投写型表示装置は、光
源と、前記光源から出射された光束を３色の光束に分離
する色光分離手段と、前記色光分離手段により分離され
たそれぞれの前記光束を変調する３つの変調手段と、前
記それぞれの変調手段により変調された複数の光束を合
成する色光合成手段と、前記色光合成手段により合成さ
れた光束を投写する投写手段とを有し、前記色光分離手
段及び前記色光分離手段は多層膜をＸ字状に交差させた
ダイクロイックプリズムからなり、前記変調手段は反射
型液晶パネルからなり、前記光源と前記変調手段の間の
光路上に１次元方向に光を散乱する１次元型の光散乱素
子を配置したことを特徴とする。

【００２２】上記の構成において光散乱素子を配置しな
い場合には、クロスダイクロイックプリズムの構造上の
問題に起因する暗い影が投写画面の中央部に縦方向に生
じる。

【００２３】従って、上記の構成を採用することによ
り、先に説明した問題点を解決することができる。即
ち、クロスダイクロイックプリズムを色光合成手段とし
て用いた投写型表示装置において、あるいは同時にアー
ク長が極めて短いランプを光源に用いた場合でも、光散
乱素子を光源と変調手段との間の光路上に配置すること
により、クロスダイクロイックプリズムの構造上の問題
に起因して生じる暗い影の発生を防止でき、視覚的な障
害のない高品位の映像を投写表示できる効果がある。

【００２４】また、クロスダイクロイックプリズムの中
央部に存在する光学的に不均質な領域は一方向に細長く
延びた領域として存在することから、用いる光散乱素子
としては、光の散乱方向が１次元方向である１次元型の
ものが最適である。

【００２５】なお、上記の構成を採用した投写型表示装
置では、反射型の液晶装置を採用しているため、容易に
画素密度を高くすることが可能であり、解像度の高い投
写画像を得ることができる。なぜなら、反射型の液晶装
置では、画素電極の下にスイッチング素子を配置するこ
とができるため、素子を小さくしなくても画素ピッチを
小さくすることができるからである。

【００２６】さらに、上記の構成を採用した投写型表示
装置では、色光分離と色光合成とが一つのダイクロイッ
クプリズムで構成できるため、投写型表示装置を小型化
することができ、また、光路長を短くすることにより光
の損失を防ぎ、明るい投写画像を得ることができる。

【００２７】５）前記第２の投写型表示装置において、
光散乱素子はホログラフィック型の光散乱素子であるこ
とを特徴とする。

【００２８】前記３）項と同様に、この形式の光散乱素
子を用いた場合には、光散乱素子における光損失をほと
んど生じることなく、投写画面の中央部に生じる暗い影
の発生をより効果的に防止することができる。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
各実施例について説明する。尚、以下の実施例において
は、特にことわりのない限り、互いに直交する３つの方
向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、便宜上、Ｘ方向を横
方向、Ｙ方向を縦方向と呼び、液晶パネルの長手方向を
横方向とする。

【００４５】（実施例１）図１は、実施例１の投写型表
示装置の光学系部分を平面的にみた概略構成図である。
本例の投写型表示装置６００は、変調手段として透過型
の液晶パネルを使用したものであり、光源部１００、１
つの光散乱素子４８０、色光分離手段である２枚のダイ
クロイックミラー４０１、４０２、３原色の光束のそれ
ぞれに対応させて配置された３つの液晶パネル４１１、
４１２、４１３、波長選択性のある多層膜をＸ字状に交
差させて構成した色光合成手段であるクロスダイクロイ
ックプリズム４５０、及び合成された光束をスクリーン
４７０上に拡大投写する投写光学系である投写レンズ４
６０とから大略構成されている。

【００４６】光源部１００は、光源ランプ１１０と放物
面リフレクター１２０から大略構成されており、光源ラ
ンプ１１０から放射された光束は、放物面リフレクター
１２０により一方向に反射されて、略平行な光束となっ
て出射される。ここで、放物面リフレクターに代えて、
楕円面リフレクター、球面リフレクターなども用いるこ
とができる。

【００４７】光源部１００の出射側には、光の散乱方向
が１次元方向であり、また、ホログラフィー技術を用い
て作製された１次元型のホログラフィック型光散乱素子
４８０が設置されている。光散乱素子に入射した光は、
光散乱現象によりある特定の広がり（光散乱角Ｔ）を持
った角度分布を有する光束に変換され、光散乱素子から
出射される。尚、暗い影の発生原因となる光学的に不均
質な領域は、クロスダイクロイックプリズムの中央部に
おいて縦方向に細長く延びた領域として存在するため、
光散乱素子により入射する光束を散乱する方向は、光学
的に不均質な領域が存在する方向とは直角に交差する横
方向とすれば、最も効果的である。従って、光散乱素子
４８０としては、光の散乱方向が１次元方向である１次
元型の光散乱素子を用いている。

【００４８】光散乱素子４８０を出射した光束は、色光
分離手段により、波長に応じて３つの光束に分離され、
それぞれ対応する液晶パネルに達し、それぞれの液晶パ
ネルを照明する。即ち、まず、青色光緑色光反射ダイク
ロイックミラー４０１において、赤色光が透過し、青色
光及び緑色光が反射する。赤色光は、反射ミラー４０３
で反射し、赤色光用液晶パネル４１１に達する。一方、
青色光および緑色光のうち、緑色光は、緑色光反射ダイ
クロイックミラー４０２で反射し、緑色光用液晶パネル
４１２に達する。更に、緑色光反射ダイクロイックミラ
ー４０２を透過した青色光は２枚の反射ミラー４３５、
４３６を経て、青色光用液晶パネル４１３に達する。

【００４９】ここで、赤色光用液晶パネル４１１、緑色
光用液晶パネル４１２、青色光用液晶パネル４１３は、
それぞれの色光を変調し、各色光に対応した表示情報を
含ませた後に、変調した色光をクロスダイクロイックプ
リズム４５０へ入射し、クロスダイクロイックプリズム
４５０においてそれぞれの変調光束は一つの光束に合成
される。ここで使用するクロスダイクロイックプリズム
４５０は、先に図８に示したように、その内部に赤色光
反射の誘電体多層膜と青色光反射の誘電体多層膜とをＸ
字状に配置したものであり、クロスダイクロイックプリ
ズムの構造上の問題から、その内部に光学的に不均質な
領域を有するものである。

【００５０】クロスダイクロイックプリズム４５０によ
り合成された光束は、投写レンズ４６０を経てスクリー
ン４７０上に映像を形成する。

【００５１】以上のように構成した投写型表示装置６０
０では、光源部１００と色光分離手段である２枚のダイ
クロイックミラー４０１、４０２との間に設置された光
散乱素子４８０により、それぞれの液晶パネル４１１、
４１２、４１３を照明する光は、ある特定の広がり（光
散乱角Ｔ）を持った角度分布を有する光束となってい
る。それぞれの液晶パネル上に形成された光学像は、ク
ロスダイクロイックプリズム４５０内で合成されスクリ
ーン４７０上にカラーの光学像（映像）を形成するが、
この時、クロスダイクロイックプリズム４５０内を通過
する光束も、やはり、ある特定の広がり（光散乱角Ｔ）
を持った角度分布を有する光束である。従って、クロス
ダイクロイックプリズム４５０の中央部に存在する光学
的に不均質な領域には光束が集中しないため、局部的な
光損失をほとんど生じることなく、クロスダイクロイッ
クプリズムを通過し、スクリーン上に光学像を形成する
ことができ、投写画面の中央部に視覚的に目障りな暗い
影（局部的に明るさが低下した領域）を生じることがな
い。

【００５２】また、光散乱素子の設計に際しては、光散
乱素子を出射する光束の出射角度を適当に設定し、光散
乱素子を出射した光束のすべてを投写レンズの入射瞳内
に導くように構成しているため、光散乱素子の設置によ
る明るさの低下はほとんど生じない。

【００５３】従って、本例の投写型表示装置において
は、光散乱素子の効果的な使用により、投写映像の明る
さをほとんど低下させることなく、クロスダイクロイッ
クプリズムの構造上の問題により投写画面上に生じる暗
い影の発生を効果的に防止し、高品位の投写映像を実現
することができる。

【００５４】（実施例２）上記の実施例１では、１つの
光散乱素子を光源部と色光分離手段との間に配置した構
成であったが、これに代えて、３つの光散乱素子を、そ
れぞれの変調手段毎に、変調手段の光束が入射する側の
位置に配置した構成としてもよい。

【００５５】３つの光散乱素子を備えた投写型表示装置
７００の構成を実施例２として説明する。図２は、実施
例２の投写型表示装置７００の光学系部分を平面的にみ
た概略構成図である。尚、この投写型表示装置７００、
及び以下に説明する各実施例では、基本的な構成が実施
例１に係わる投写型表示装置６００と同じであるため、
同じ機能を有する部分には同じ符号を付して、その説明
を省略する。

【００５６】図２から判るように、本例の投写型表示装
置７００では、変調手段である液晶パネル毎に、それぞ
れの液晶パネル４１１、４１２、４１３において光源部
１００からの照明光が入射する側の位置に、それぞれ光
散乱素子４９１、４９２、４９３が設置されている。本
例で使用した光散乱素子は、実施例１の場合と同じ１次
元型のホログラフィック型光散乱素子である。さらに、
それぞれの光散乱素子は、それぞれの光散乱素子に入射
する光の波長に合わせて光散乱素子は最適化されてい
る。即ち、赤色光用液晶パネル４１１の光源部側には赤
色光用に最適化された赤色光用光散乱素子４９１が、緑
色光用液晶パネル４１２の光源部側には緑色光用に最適
化された緑色光用光散乱素子４９２が、青色光用液晶パ
ネル４１３の光源部側には青色光用に最適化された青色
光用光散乱素子４９３がそれぞれ配置されている。

【００５７】以上のように構成した投写型表示装置７０
０では、光源部１００からの照明光は、光散乱素子によ
る光の散乱現象により、ある特定の広がり（光散乱角
Ｔ）を持った角度分布を有する光束に変換される。これ
らの光でそれぞれの液晶パネル４１１、４１２、４１３
を照明するため、クロスダイクロイックプリズム４５０
の中央部に存在する光学的に不均質な領域には光束が集
中せず、局部的な光損失をほとんど生じることなく、ク
ロスダイクロイックプリズムを通過し、スクリーン上に
光学像を形成することができ、投写画面の中央部に視覚
的に目障りな暗い影（局部的に明るさが低下した領域）
を生じることがない。

【００５８】また、本例の投写型表示装置７００では、
それぞれの液晶パネル毎に特性の異なる光散乱素子を配
置している。そのため、光散乱素子と投写レンズとの間
の距離が短くなり、光散乱素子による光束の光散乱角Ｔ
を大きく設定でき、また、光散乱素子に入射する光束の
波長に合わせて光散乱素子の最適化を行えるため、投写
画面の中央部に生じる暗い影の発生を効果的に防止する
ことができる。

【００５９】従って、本例においても、光散乱素子の効
果的な使用により、投写映像の明るさをほとんど低下さ
せることなく、クロスダイクロイックプリズムの構造上
の問題により投写画面上に生じる暗い影の発生を効果的
に防止し、高品位の投写映像を実現することができる。

【００６０】（実施例３）次に、偏光照明系を備えた投
写型表示装置に光散乱素子を導入した実施例を示す。

【００６１】図３は、実施例３の投写型表示装置８００
の光学系部分を平面的にみた概略構成図である。本例の
投写型表示装置８００の基本的な構成は、先の実施例２
の投写型表示装置７００と同じであるが、明るさムラが
少なく、ほぼ一種類の偏光状態を有する照明光を効率的
に発生する均一偏光照明光学装置２００と、その照明光
を効率的に伝達するリレー光学装置４３０が搭載されて
いる点が、投写型表示装置７００とは異なる特徴であ
る。

【００６２】そこで、まず、均一偏光照明光学装置２０
０について説明する。

【００６３】均一偏光照明光学装置２００の光学的構成
は図４に示すように、主に光源部１００、第１の光学要
素２１０、及び第２の光学要素２２０から構成されてい
る。

【００６４】光源部１００は、実施例１の光源部と同じ
ものであり、偏光方向がランダムな偏光光束（以下、ラ
ンダムな偏光光束と略す。）をほぼ一方向に略平行な状
態で出射する。ここで、光源部１００の光源光軸Ｒがシ
ステム光軸Ｌに対して一定の距離ＤだけＸ方向に平行に
シフトした状態となるように、光源部１００は配置され
ている。

【００６５】第１の光学要素２１０は、その外観を図５
に示すように、ＸＹ平面内において矩形状の外形形状を
有する複数の光束分割レンズ２１１がマトリックス状に
配列して構成されている。第１の光学要素２１０に入射
した光は、光束分割レンズ２１１により複数の中間光束
２１２に分割され、同時に光束分割レンズの集光作用に
より、システム光軸Ｌと垂直な平面内（図４ではＸＹ平
面）の中間光束が収束する位置に光束分割レンズの数と
同数の集光像２１３を形成する。尚、光束分割レンズの
ＸＹ平面上における外形形状は、照明領域２９０（本例
の場合は液晶パネル４１１、４１２、４１３）の形状と
相似形をなすように設定される。本例では、ＸＹ平面上
でＸ方向に長い横長の液晶パネルを想定しているため、
光束分割レンズ２１１のＸＹ平面上における外形形状も
横長である。さらに、第１の光学要素２１０を構成する
光束分割レンズ２１１の配列様式については図５に示す
ような直交マトリックス状に限定されるわけではなく、
例えば、デルタ配置のように、Ｘ方向に列ぶ光束分割レ
ンズのレンズ列が、Ｙ方向においてはそれそれの行間で
ずれた状態となるような配置様式であってもよい。但
し、その場合には、光束分割レンズからの中間光束を効
果的に受け入れられるように、後述する集光レンズ２４
１、及び偏光分離ユニット２３１の配置様式も適当に変
化させる必要がある。

【００６６】第２の光学要素２２０は、主に集光レンズ
アレイ２４０、偏光分離ユニットアレイ２３０、選択位
相差板２５０及び出射側レンズ２６０から大略構成され
る複合体であり、第１の光学要素２１０による集光像２
１３が形成される位置の近傍の、システム光軸Ｌに対し
て垂直な平面内（図４ではＸＹ平面）に配置される。
尚、第１の光学要素２１０に入射する光束の平行性が極
めて良い場合には、第２の光学要素から集光レンズアレ
イ２４０を省略した構成としても良い。この第２の光学
要素２２０は、中間光束２１２のそれぞれをＰ偏光光束
とＳ偏光光束とに空間的に分離した後、一方の偏光光束
の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃え、偏光
方向がほぼ揃ったそれぞれの光束を一ヶ所の照明領域２
９０に導くような機能を有している。

【００６７】集光レンズアレイ２４０は、第１の光学要
素２１０とほぼ同様な構成となっており、即ち、第１の
光学要素２１０を構成する光束分割レンズ２１１と同数
の集光レンズ２４１をマトリックス状に複数配列したも
のであり、それぞれの中間光束を偏光分離ユニットアレ
イ２３０の特定の場所に集光しながら導く作用を有して
いる。従って、第１の光学要素２１０により形成された
中間光束２１２の特性に合わせて、また、偏光分離ユニ
ットアレイ２３０に入射する光はその主光線の傾きがシ
ステム光軸Ｌと平行であることが理想的である点を考慮
して、各集光レンズのレンズ特性は各々最適化されるこ
とが望ましい。但し、一般的には、光学系の低コスト化
及び設計の容易さを考慮して、第１の光学要素２１０と
全く同じものを集光レンズアレイ２３０として用いる
か、或いは、光束分割レンズ２１１とＸＹ平面での形状
が相似形である集光レンズを用いて構成した集光レンズ
アレイを用いてもよいことから、本例の場合には、第１
の光学要素２１０を集光レンズアレイ２４０として用い
ている。

【００６８】次に、偏光分離ユニットアレイ２３０は、
複数の偏光分離ユニット２３１がシステム光軸Ｌと垂直
な平面内（図４ではＸＹ平面）に配列した構成をなして
いる。

【００６９】偏光分離ユニット２３１は、内部に偏光分
離面２３２と反射面２３３を備えた四角柱状の構造体で
あり、偏光分離ユニットに入射する中間光束２１２のそ
れぞれをＰ偏光光束とＳ偏光光束とに空間的に分離する
作用を有している。偏光分離ユニット２３１のＸＹ平面
上における外形形状は、光束分割レンズ２１１のＸＹ平
面上における外形形状と相似形をなしており、即ち、横
長の矩形形状である。従って、偏光分離面２３２と反射
面２３３とは横方向（Ｘ方向）に並ぶように配置されて
いる。ここで、偏光分離面２３２はシステム光軸Ｌに対
して約４５度の傾きをなし、且つ、反射面２３３は偏光
分離面と平行な状態をなし、さらに、偏光分離面２３２
がＸＹ平面上に投影する断面積と反射面２３３がＸＹ平
面上に投影する断面積が等しくなるように、偏光分離面
２３２と反射面２３３は設定されている。従って、本例
では、偏光分離面２３２が存在する領域のＸＹ平面上で
の横幅と反射面２３３が存在する領域のＸＹ平面上での
横幅とは等しくなり、且つ、それぞれが偏光分離ユニッ
ト２３１のＸＹ平面上での横幅の半分になるように設定
されている。尚、一般的に、偏光分離面２３２は誘電体
多層膜で、また、反射面２３３はアルミニウム膜で形成
することができる。

【００７０】偏光分離ユニット２３１に入射した光は、
偏光分離面２３２において、進行方向を変えずに偏光分
離面２３２を通過するＰ偏光光束と、偏光分離面２３２
で反射され隣接する反射面２３３の方向に進行方向を変
えるＳ偏光光束とに分離される。Ｐ偏光光束はそのまま
偏光分離ユニットから出射され、Ｓ偏光光束は再び反射
面２３３で進行方向を変え、Ｐ偏光光束とほぼ平行な状
態となって、偏光分離ユニットから出射される。従っ
て、偏光分離ユニット２３１に入射したランダムな偏光
光束は偏光分離ユニットにより偏光方向が異なるＰ偏光
光束とＳ偏光光束の二種類の偏光光束に分離され、偏光
分離ユニットの異なる場所からほぼ同じ方向に向けて出
射される。偏光分離ユニットは上記の様な作用を有する
ことから、それぞれの偏光分離ユニット２３１の偏光分
離面２３２が存在する領域にそれぞれの中間光束２１２
を導く必要があり、そのため、偏光分離ユニット内の偏
光分離面の中央部に中間光束が入射するように、それぞ
れの偏光分離ユニット２３１とそれぞれの集光レンズ２
４１の位置関係やそれぞれの集光レンズ２４１のレンズ
特性を調整しておく必要がある。本例の場合には、それ
ぞれの偏光分離ユニット２３１内の偏光分離面２３２の
中央部にそれぞれの集光レンズの中心軸が来るように配
置するため、集光レンズアレイ２４０は、偏光分離ユニ
ットの横幅の１／４に相当する距離（即ち距離Ｄに等し
い）だけ、偏光分離ユニットアレイ２３０に対してＸ方
向にずらした状態で配置されている。

【００７１】偏光分離ユニットアレイ２３０の出射面の
側には、λ／２位相差板２５１が規則的に配置された選
択位相差板２５０が設置されている。即ち、偏光分離ユ
ニットアレイ２３０を構成する偏光分離ユニット２３１
で、Ｐ偏光光束が出射される部分にのみλ／２位相差板
２５１が配置され、Ｓ偏光光束が出射される部分にはλ
／２位相差板２５１は設置されていない。この様なλ／
２位相差板２５１の位置選択的な配置により、偏光分離
ユニット２３１から出射されたＰ偏光光束は、λ／２位
相差板２５１を通過する際に偏光方向の回転作用を受け
Ｓ偏光光束へと変換される。一方、偏光分離ユニット２
３１から出射されたＳ偏光光束はλ／２位相差板２５１
を通過しないので、偏光方向は変化せず、Ｓ偏光光束の
まま選択位相差板２５０を通過する。以上をまとめる
と、偏光分離ユニットアレイ２３０と選択位相差板２５
０により、偏光方向がランダムな中間光束は一種類の偏
光光束（この場合はＳ偏光光束）に変換されたことにな
る。尚、本例の場合には、偏光方向がランダムな中間光
束をＳ偏光光束に揃える設定としているが、勿論、Ｐ偏
光光束に揃える設定としても良い。

【００７２】選択位相差板２５０の出射面の側には、出
射側レンズ２６０が配置されており、選択位相差板２５
０によりＳ偏光光束に揃えられた光束は、出射側レンズ
２６０により照明領域２９０（本例の場合には、液晶パ
ネル４１１、４１２、４１３が配置される場所）へと導
かれ、照明領域上で重畳結合される。ここで、出射側レ
ンズ２６０は１つのレンズ体である必要はなく、第１の
光学要素２１０のように、複数のレンズの集合体であっ
てもよい。

【００７３】従って、第２の光学要素２２０の機能をま
とめると、第１の光学要素２１０により分割された中間
光束２１２（つまり、光束分割レンズ２１１により切り
出されたイメージ面）は、第２の光学要素２２０により
照明領域２９０（本例の場合は液晶パネル４１１、４１
２、４１３）上で重畳結合される。これと同時に、途中
の偏光分離ユニットアレイ２３０により、ランダムな偏
光光束である中間光束は偏光方向が異なる二種類の偏光
光束に空間的に分離され、選択位相差板２５０を通過す
る際に一種類の偏光光束に変換されて、殆どすべての光
が照明領域２９０（本例の場合は液晶パネル４１１、４
１２、４１３）へと達する。このため、照明領域２９０
である液晶パネル４１１、４１２、４１３は殆ど一種類
の偏光光束でほぼ均一に照明されることになる。

【００７４】次に、照明光を効率的に伝達するリレー光
学装置４３０について、再び図３に基づいて説明する。
上述したように、本例の投写型表示装置８００に組み込
まれている均一偏光照明光学装置２００では、均一な照
明光が得られる領域は光源部１００からある特定の距離
だけ離れた領域上に限定される。従って、均一偏光照明
光学装置を備えた投写型表示装置では、光源部１００と
それそれの液晶パネル４１１、４１２、４１３との間の
光学的な距離が等しいことが要求される。しかし、投写
型表示装置８００における光源部１００とそれそれの液
晶パネル４１１、４１２、４１３との間のそれぞれの光
路に着目すると、青色光だけが、他の２つの色光（赤色
光と緑色光）に比べてその距離が長い。従って、青色光
の光路中に光学的な距離を補正する導光手段を配置し、
３つの色光の光学的な距離（光源部１００とそれぞれの
液晶パネルとの間の距離）を等しくする必要がある。

【００７５】以上の理由により、主に入射レンズ４３
１、リレーレンズ４３２、及び出射レンズ４３３から構
成されるリレー光学装置４３０が導光手段として、青色
光の光路中に配置されている。従って、青色光は、緑光
反射ダイクロイックミラー４０２を透過した後に、ま
ず、入射レンズ４３１及び反射ミラー４３５を経て、リ
レーレンズ４３２に導かれ、このリレーレンズに集束さ
れた後、反射ミラー４３６によって出射レンズ４３３に
導かれ、しかる後に、青色光用液晶パネル４１３に達す
る。

【００７６】次に、それぞれの液晶パネル４１１、４１
２、４１３毎に、液晶パネルの光が入射する側の位置に
設置されている３つの光散乱素子４９１、４９２、４９
３について説明する。これらの光散乱素子は、先の実施
例２の光散乱素子と同じ１次元型のホログラフィック型
光散乱素子であり、入射する光の波長に合わせてそれぞ
れの光散乱素子は最適化されている。

【００７７】上記のように構成した投写型表示装置８０
０では、均一偏光照明光学装置２００を従来の一般的な
光源部（例えば先の実施例２の光源部１００）に代えて
用いているため、従来の投写型表示装置（例えば従来の
技術として説明した投写型表示装置９００）に比べて、
液晶パネル４１１、４１２、４１３を照明する照明光の
光強度にはムラが少なく、さらに、液晶パネルの照明光
として相応しいほぼ一種類の偏光状態を有する光のみを
照明光として用いることができるため、液晶パネルの偏
光板（図示せず）における光損失が少なく、明るい投写
画面を実現できる特徴がある。

【００７８】しかし、一方で、均一偏光照明装置２００
には複数の光束分割レンズ２１１が存在するため、光束
分割レンズ２１１が横方向に列ぶ数に応じて暗い影も複
数箇所に生じる。その結果、この暗い影の存在は視覚的
に非常に目障りなものとなり、投写映像の品位を大幅に
低下させることとなる。

【００７９】そこで、３つの光散乱素子４９１、４９
２、４９３をそれぞれの液晶パネル４１１、４１２、４
１３毎に、液晶パネルの光が入射する側の位置に配置す
ることにより、上記の不都合点を解消している。即ち、
均一偏光照明装置２００からの照明光は、光散乱素子４
９１、４９２、４９３による光の散乱現象により、ある
特定の広がり（光散乱角Ｔ）を持った角度分布を有する
光束に変換され、これらの光でそれぞれの液晶パネル４
１１、４１２、４１３を照明するため、クロスダイクロ
イックプリズム４５０の中央部に存在する光学的に不均
質な領域には光束が集中せず、従って、クロスダイクロ
イックプリズム４５０を光が通過する際に、局部的な光
損失をほとんど生じることない。その結果、クロスダイ
クロイックプリズムの構造上の問題に起因した視覚的に
目障りな暗い影（局部的に明るさが低下した領域）は、
投写画面の中央部に発生することがほとんどない。

【００８０】また、本例の投写型表示装置８００におい
ても、それぞれの液晶パネル毎に特性の異なる光散乱素
子を配置しているため、光散乱素子と投写レンズとの間
の距離が短くなり、光散乱素子の光散乱角Ｔを大きく設
定でき、また、光散乱素子に入射する光束の波長に合わ
せて光散乱素子の最適化を行えるため、投写画面の中央
部に生じる暗い影の発生を効果的に防止することができ
る。

【００８１】さらに、本例のように均一偏光照明装置２
００を備えた投写型表示装置では、均一偏光照明装置に
おける照明効率を向上させるために、アーク長が極めて
短いランプを光源ランプ１１０として用いる場合が多い
が、そのような場合でも、光散乱素子を使用することに
より、クロスダイクロイックプリズムの構造上の問題に
起因して生じる暗い影の発生を効果的に防止し、視覚的
な障害のない高品位の映像を投写表示できる効果があ
る。

【００８２】以上、光散乱素子の効果的な使用により、
投写映像の明るさをほとんど低下させることなく、クロ
スダイクロイックプリズムの構造上の問題により投写画
面上に生じる暗い影の発生を効果的に防止し、高品位の
投写映像を実現することができる。

【００８３】尚、本例においては、それぞれ特性の異な
る３つの光散乱素子を用いているが、先の実施例１の投
写型表示装置６００のように、１つの光散乱素子を均一
偏光照明装置２００と色光分離手段（ダイクロイックミ
ラー４０１）との間に配置した構成としてもよい。

【００８４】（実施例４）反射型の液晶パネルを変調手
段として用いた投写型表示装置に光散乱素子を導入した
実施例を示す。尚、本例において用いた光散乱素子４８
０は、先の実施例１で用いたものと同じ光散乱素子であ
る。

【００８５】図６は、実施例４の投写型表示装置８５０
の光学系部分を平面的にみた概略構成図である。本例の
投写型表示装置８５０は、主に、光源部１００、光散乱
素子４８０、偏光光束を選択的に分離する偏光ビームス
プリッタ４４０、色光分離手段と色光合成手段を兼ねた
クロスダイクロイックプリズム４５０、変調手段である
３つの反射型液晶パネル４１４、４１５、４１６、及び
投写光学系である投写レンズ４６０とから大略構成され
ている。

【００８６】光源部１００から出射されたランダムな偏
光光束は、光散乱素子４８０を経て偏光ビームスプリッ
タ４４０に入射し、偏光ビームスプリッタ４４０におい
てＳ偏光光束のみが選択的に分離される。即ち、偏光ビ
ームスプリッタ４４０に入射したランダムな偏光光束の
うち、Ｓ偏光光束のみが偏光分離面４４１で反射され、
隣接するクロスダイクロイックプリズム４５０へ入射す
る。一方、Ｐ偏光光束は偏光分離面４４１をそのまま通
過し偏光ビームスプリッタ４４０から出射される（この
Ｐ偏光光束は液晶パネルを照明する照明光とはならな
い）。

【００８７】クロスダイクロイックプリズム４５０に入
射したＳ偏光光束は、クロスダイクロイックプリズム４
５０により波長に応じて赤色光、緑色光、及び青色光の
３つの光束に分離され、それぞれ対応する反射型の赤色
光用液晶パネル４１４、反射型の緑色光用液晶パネル４
１５、及び反射型の青色光用液晶パネル４１６に達し、
それぞれの液晶パネルを照明する。即ち、クロスダイク
ロイックプリズム４５０は液晶パネルを照明する照明光
に対しては色光分離手段として作用している。

【００８８】ここで、本例で用いている液晶パネル４１
４、４１５、４１６は反射型であるため、それぞれの液
晶パネルでは、それぞれの色光を変調し、各色光に対応
した外部からの表示情報を含ませると同時に、それぞれ
の液晶パネルから出射される光束の偏光方向を変化させ
つつ、光束の進行方向を略反転させている。従って、そ
れぞれの液晶パネルからの反射光は表示情報に応じて部
分的にＰ偏光状態となって出射される。それぞれの液晶
パネル４１４、４１５、４１６から出射された変調光束
は、再び、クロスダイクロイックプリズム４５０に入射
し、一つの光学像に合成されて、隣接する偏光ビームス
プリッタ４４０に入射する。即ち、クロスダイクロイッ
クプリズム４５０は液晶パネルから出射される変調光束
に対しては色光合成手段として作用している。

【００８９】偏光ビームスプリッタ４４０に入射した光
束のうち、液晶パネル４１４、４１５、４１６で変調さ
れた光束はＰ偏光光束となっているため、偏光ビームス
プリッタ４４０の偏光分離面４４１をそのまま通過し、
投写レンズ４６０を経てスクリーン４７０上に映像を形
成する。

【００９０】以上のように構成した投写型表示装置８５
０では、光源部１００と偏光ビームスプリッタ４４０と
の間に設置された光散乱素子４８０により、それぞれの
反射型の液晶パネル４１４、４１５、４１６を照明する
光は、ある特定の広がり（光散乱角Ｔ）を持った角度分
布を有する光束となっている。それぞれの液晶パネル上
に形成された光学像は、クロスダイクロイックプリズム
４５０内で再び合成されスクリーン４７０上にカラーの
光学像（映像）を形成するが、この時、クロスダイクロ
イックプリズム４５０内を通過する光束も、やはり、あ
る特定の広がり（光散乱角Ｔ）を持った角度分布を有す
る光束である。従って、液晶パネルを照明する照明光が
クロスダイクロイックプリズム４５０内を通過する場合
においても、また、液晶パネルによって変調された変調
光束がクロスダイクロイックプリズム４５０内を通過す
る場合においても、何れの場合でも、クロスダイクロイ
ックプリズム４５０の中央部に存在する光学的に不均質
な領域には光束が集中しないため、局部的な光損失をほ
とんど生じることなく、クロスダイクロイックプリズム
を通過し、スクリーン上に光学像を形成することができ
る。従って、投写画面の中央部に視覚的に目障りな暗い
影（局部的に明るさが低下した領域）を生じることがな
い。

【００９１】また、光散乱素子の設計に際しては、光散
乱素子を出射する光束の出射角度を適当に設定し、光散
乱素子を出射した光束のすべてを投写レンズの入射瞳内
に導くように構成しているため、光散乱素子の設置によ
る明るさの低下はほとんど生じない。

【００９２】従って、本例のように反射型の液晶パネル
を備えた投写型表示装置においても、透過型の液晶パネ
ルを備えた投写型表示装置の場合と同様に、光散乱素子
の効果的な使用により、投写映像の明るさをほとんど低
下させることなく、クロスダイクロイックプリズムの構
造上の問題により投写画面上に生じる暗い影の発生を効
果的に防止し、高品位の投写映像を実現することができ
る。

【００９３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ク
ロスダイクロイックプリズムを色光合成手段として用い
た投写型表示装置において、あるいは同時にアーク長が
極めて短いランプを光源に用いた場合でも、光散乱素子
を光源と変調手段との間の光路上に配置することによ
り、クロスダイクロイックプリズムの構造上の問題に起
因する暗い影の発生を防止し、視覚的な障害のない高品
位の映像を投写表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係わる投写型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施例２に係わる投写型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。

【図３】本発明の実施例３に係わる投写型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。

【図４】本発明の実施例３に係わる投写型表示装置に用
いられた均一偏光照明光学系の構成と機能を説明するた
めの説明図である。

【図５】本発明の実施例３に係わる投写型表示装置に用
いられた第１の光学要素を示す外観図である。

【図６】本発明の実施例４に係わる投写型表示装置の光
学系を示す概略構成図である。

【図７】光散乱素子を通過した光の散乱状態を示す模式
図である。

【図８】クロスダイクロイックプリズムの一般的な構造
を示す模式図である。

【図９】従来の代表的な３板式投写型表示装置の光学系
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０・・・光散乱素子 ２０・・・光散乱素子に入射した光 ２１・・・光散乱角Ｔ ２２・・・角度分布 ２３・・・後方散乱光 １００・・・光源部 １１０・・・光源ランプ １２０・・・放物面リフレクター ２００・・・均一偏光照明装置 ２１０・・・第１の光学要素 ２１１・・・光束分割レンズ ２１２・・・中間光束 ２１３・・・集光像 ２２０・・・第２の光学要素 ２３０・・・偏光分離ユニットアレイ ２３１・・・偏光分離ユニット ２３２・・・偏光分離面 ２３３・・・反射面 ２４０・・・集光レンズアレイ ２４１・・・集光レンズ ２５０・・・選択位相差板 ２５１・・・λ／２位相差板 ２６０・・・出射側レンズ ２９０・・・照明領域 ４０１・・・青色光緑色光反射ダイクロイックミラー ４０２・・・緑色光反射ダイクロイックミラー ４１１・・・赤色光用液晶パネル（光透過型） ４１２・・・緑色光用液晶パネル（光透過型） ４１３・・・青色光用液晶パネル（光透過型） ４１４・・・赤色光用液晶パネル（光反射型） ４１５・・・緑色光用液晶パネル（光反射型） ４１６・・・青色光用液晶パネル（光反射型） ４３０・・・リレー光学装置 ４３１・・・入射レンズ ４３２・・・リレーレンズ ４３３・・・出射レンズ ４３５、４３６・・・反射ミラー ４４０・・・偏光ビームスプリッタ ４４１・・・偏光分離面 ４５０・・・クロスダイクロイックプリズム ４５１・・・プリズム ４５２・・・ダイクロイック膜 ４５３・・・光学接着剤 ４５４・・・ダイクロイック膜がＸ字状に交差する部分 ４５５・・・角面 ４５６・・・光学的に不均質な領域 ４６０・・・投写レンズ ４７０・・・スクリーン ４８０・・・光散乱素子 ４９１・・・赤色光用光散乱素子 ４９２・・・緑色光用光散乱素子 ４９３・・・青色光用光散乱素子 ６００、７００、８００、８５０、９００・・・投写型
表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/00 - 21/30 G03B 33/12 G02F 1/13 G02F 1/1335 - 1/13363

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 前記光源からの光束を３色の光束に分離する色光分離手
   段と、 前記色光分離手段により分離されたそれぞれの前記光束
   を変調する３つの変調手段と、 前記光源と前記変調手段との間の光路上に配置された光
   散乱素子と、 前記それぞれの変調手段により変調された複数の光束を
   １つに合成する多層膜をＸ字状に交差させた色光合成手
   段と、 前記色光合成手段により合成された光束を投写する投写
   光学系と、を有し、 前記光散乱素子は１次元方向に光を散乱する１次元型の
   光散乱素子であることを特徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記３つの変調手段毎に、前記変調手段の光束が入射す
   る側の位置に光散乱素子をそれぞれ配置したことを特徴
   とする投写型表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、 前記光散乱素子はホログラフィック型の光散乱素子であ
   ることを特徴とする投写型表示装置。
4. 【請求項４】 光源と、 前記光源から出射された光束を３色の光束に分離する色
   光分離手段と、 前記色光分離手段により分離されたそれぞれの前記光束
   を変調する３つの変調手段と、 前記それぞれの変調手段により変調された複数の光束を
   合成する色光合成手段と、 前記色光合成手段により合成された光束を投写する投写
   手段とを有し、 前記色光分離手段及び前記色光分離手段は多層膜をＸ字
   状に交差させたダイクロイックプリズムからなり、 前記変調手段は反射型液晶パネルからなり、 前記光源と前記変調手段の間の光路上に１次元方向に光
   を散乱する１次元型の光散乱素子を配置したことを特徴
   とする投写型表示装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記光散乱素子はホログラフィック型の光散乱素子であ
   ることを特徴とする投写型表示装置。