JP3473604B2 - 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、光源からの出射光
に対して液晶ライトバルブ等の変調手段を用いて画像信
号に応じた変調を施し、変調後の光束を投写レンズを介
してスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置に関す
るものである。さらに詳しくは、本発明はこの形式の投
写型表示装置において、液晶ライトバルブ等の変調手段
の画像形成領域を適切な状態で照明可能な構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶ライトバルブを用いて画像信号に対
応した変調光束を形成して当該変調光束をスクリーン上
に拡大投写する構成の投写型表示装置は、例えば、特開
平３−１１１８０６号公報に開示されている。この公報
に開示されている投写型表示装置は、図１３に示すよう
に、光源からの光で変調手段である液晶ライトバルブ９
２５の画像形成領域を均一に照明するために、２枚のレ
ンズ板９２１、９２２を備えたインテグレータ光学系９
２３を備えている。

【０００３】図１３において、光源ランプユニット８か
ら出射される単一光束は、第１のレンズ板９２１を構成
するレンズ９２１ａにより複数の中間光束に分離され、
第２のレンズ板９２２を構成するレンズ９２２ａを介し
て液晶ライトバルブ９２５上に重畳される。

【０００４】ここで、図１３に示したような投写型表示
装置においては、液晶ライトバルブ９２５の画像形成領
域を正確に照明できないと、投写面上に投写された画像
の明るさが低下したり、あるいは投写された画像の縁に
影ができる等の弊害が発生する。そこで、図１４に示す
ように、液晶ライトバルブ９２５の画像形成領域Ａに
は、液晶ライトバルブ９２５やインテグレータ光学系９
２３を構成するレンズ板９２１、９２２の位置決め精
度、各レンズ板を構成するレンズ９２１ａ、９２２ａの
焦点位置等の誤差、光路上に配置される他の光学要素の
位置決め精度等を考慮して、その周囲に一定のマージン
Ｍが確保されている。すなわち、液晶ライトバルブ９２
５の画像形成領域Ａは、光源からの出射光による照明領
域Ｂに対して一回り小さなサイズに設定されており、上
に挙げたような各構成要素の位置決め精度等に起因して
照明領域Ｂが上下あるいは左右にずれたとしても、画像
形成領域Ａが照明領域Ｂからはみださないようになって
いる。そして、このような構造により、投写画像の縁に
影ができたり、投写画像の明るさが低下したりするとい
った弊害を回避している。上に挙げたような各構成要素
の位置決め等の誤差に広く対応できるようにするには、
マージンＭを大きくとれば良いことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、投写画像を明る
くするためには、液晶ライトバルブ９２５を照明してい
る光の利用効率を高める必要がある。しかしながら、上
述したように、構成要素の位置決め等の誤差に広く対応
できるようにマージンＭを大きく設定すると、その分光
の利用効率が低減してしまい、投写画像も暗くなってし
まう。従って、この点からは、液晶ライトバルブの表示
領域の周囲に形成するマージンの幅はなるべく狭くする
ことが望ましい。しかし、マージンを狭くすると、上記
のように、液晶ライトバルブの画像形成領域に対して、
照明領域が外れてしまい、投写画像の縁に影ができるお
それが高まる。

【０００６】本発明の課題は、液晶ライトバルブの画像
形成領域の周囲に形成されるマージンを小さくして、な
おかつ投写画像の縁に影を作ることなく投写画像の明る
さを高めることの可能な投写型表示装置を提案すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明第１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変調する変調手段と、前記変調
手段により変調が施された光束を投写面上に拡大投写す
る投写手段とを有する投写型表示装置であって、前記光
源と前記変調手段との間の光路中に配置され、前記光源
から出射された光束を複数の中間光束に分割する光学素
子と、前記光学素子によって分割された前記中間光束の
それぞれを、前記変調手段の画像形成領域に重畳させる
重畳手段とを有し、前記重畳手段の取付位置が調整可能
となっている。

【０００８】本発明は、上記の構成により、変調手段を
照射する照明光の利用効率を高めることができ、投写画
像を明るくすることができる。また、変調手段の画像形
成領域の周囲に形成したマージンを小さくしても、当該
画像形成領域が照明領域内に位置するように、変調手段
に対する照明領域の位置を微調整できるので、これらの
双方の領域のずれが原因となって投写画像の縁に影がで
きる等といった弊害も発生しない。

【０００９】すなわち、光学系の各構成部品を設置した
後に、光学素子、および重畳手段を介して変調手段の画
像形成領域を照明し、照明領域が変調手段の画像形成領
域から外れている場合には、重畳手段の取付位置を微調
整して、照明領域内に変調手段の画像形成領域が完全に
含まれた状態にすることができる。従って、光学部品の
位置決め誤差に起因する照明領域と画像形成領域のずれ
を考慮して変調手段の当該画像形成領域の周囲に形成さ
れるマージンを小さくできる。

【００１０】また、本発明は、変調手段の照明領域を最
終的に決定ずけている光学部品である重畳手段の取付位
置を微調整するようにしているので、変調手段の照明領
域の形成位置を簡単、かつ効率よく調整することができ
る。重畳手段の前段側（光路上流側）に配置されている
光学部品（光学素子）等の取付け誤差などを包含した状
態で照明領域の形成位置を調整できるからである。

【００１１】さらに、分割された複数の中間光束を、重
畳手段により最終的に一ヶ所の照明領域上で重畳させて
出射するため、入射光束が光束の断面内で大きな光強度
分布を有していた場合でも、明るさが均一で、照度にム
ラのない偏光光束を照明光として得ることができる。特
に、均等な光強度や分光特性で中間光束をＰ偏光光束と
Ｓ偏光光束に分離できない場合や、両偏光光束の偏光方
向を揃える過程で一方の偏光光束の光強度やその分光特
性が変化した場合においても、明るさが均一で照度にム
ラのない偏光光束を照明光として得ることができる。

【００１２】このように、本発明の投写型表示装置の構
成によれば、表示面並びに投写面全体に渡ってきわめて
均一であり、かつきわめて明るい投写画像を得ることが
可能となる。

【００１３】ここで、投写型表示装置の光学系において
は、前記光源から前記変調手段に至る光路中に、光路を
折り曲げるための反射手段が配置されている場合があ
る。この場合、当該反射手段の取付角度に誤差がある
と、それが原因となって、変調手段の画像形成領域に対
して照明領域がずれてしまう恐れがある。従って、この
ような位置に配置されている反射手段の取付角度も、入
射光軸に対して調整可能とすることが望ましい。

【００１４】また、第１の投写型表示装置の上記構成
は、カラー画像を投写可能な投写型表示装置に対しても
同様に適用できる。すなわち、前記重畳手段からの出射
光を各色の光束に分解する色分離光学系と、前記色分離
光学系により分離された前記各色の光束に対して変調を
施す複数の前記変調手段と、前記複数の変調手段により
それぞれ変調された各色の光束を合成する色合成光学系
とをさらに有し、前記色光学系により合成された変調光
束が前記投写手段を介して投写面上に拡大投写するよう
になっている投写型表示装置に対しても本発明を同様に
適用できる。

【００１５】このようなカラー画像を投写可能な投写型
表示装置では、前記色分離光学系と前記複数の変調手段
のうち少なくとも一の変調手段との間の光路中にさらに
反射手段が配置される場合がある。この場合、この反射
手段の取付角度によっては照明領域のずれが発生する恐
れがあるため、この反射手段の取付角度も入射光軸に対
して調整可能としておくことが望ましい。

【００１６】変調手段と最も近い位置に配置されている
反射手段の取付角度を調整できるようにしておけば、装
置の構成上、あるいは変調手段に対する照明領域の位置
調整の精度上最も有利である。

【００１７】なお、変調手段として反射型の変調手段を
用い、色分離光学系と色合成光学系とを同一の光学系で
構成すれば、光路長を短くすることができ、投写型表示
装置の小型化が可能となる。

【００１８】次に、本発明第２の投写型表示装置につい
て説明する。本発明第２の投写型表示装置は、光源と、
前記光源からの光束を複数の中間光束に分割する第１の
光学要素と、前記中間光束が集束する位置付近に配置さ
れ、前記第１の光学要素によって分割された前記中間光
束のそれぞれをＰ偏光光束とＳ偏光光束とに分離し、前
記Ｐ偏光光束、Ｓ偏光光束のうちいずれか一方の偏光方
向を他方の偏光光束の偏光方向に揃えて出射する偏光変
換装置と、前記偏光変換装置から出射された光束を重畳
させる重畳手段とを備えた第２の光学要素と、前記第２
の光学要素から出射された光を変調する変調手段と、前
記変調手段によって変調が施された光束を投写面上に拡
大投写する投写手段とを有する投写型表示装置であっ
て、前記重畳手段の取付位置を調整可能とした構成であ
る。

【００１９】本発明第２の投写型表示装置は、第１の投
写型表示装置の構成に加え、偏光変換装置が設けられて
いるので、前述した第１の投写型表示装置と同様の効果
に加え、偏光変換装置を用いることによる効果も得るこ
とができる。すなわち、偏光変換装置を用いると、どち
らの偏光光束も無駄なく用いることが可能となるため、
明るい投写画像を得ることが可能なる。

【００２０】なお、本発明第２の投写型表示装置におい
ても、前述した第１の投写型表示装置と同様、光源と変
調手段との間の光路中に光路を折り曲げるための反射手
段を配置してこの角度を調整可能としたり、カラー画像
を投写可能な構成としたり、変調手段に最も近い位置に
配置された反射手段の取付角度を調整可能としたり、変
調手段として反射型の変調手段を用いたりすることが可
能である。これらの構成は、第１の投写型表示装置にお
いてこのような構成とした場合と同様な効果を得ること
ができる。

【００２１】ここで、本発明第１の投写型表示装置にお
いて、重畳手段の取付位置を調整可能とするためには、
そのための調整機構を設ければ良い。この調整機構とし
ては、例えば、前記重畳手段の取付位置を光軸に直交す
る第１の方向に調整する第１の調整機構と、前記重畳手
段の取付位置を前記光軸および前記第１の方向に直交す
る第２の方向に調整する第２の調整機構とを備えた構成
が考えられる。

【００２２】このような調整機構を実現するためには、
ベース調整板と、このベース調整板に対して前記第１の
方向に摺動可能な第１の調整板と、この第１の調整板に
対して前記第２の方向に摺動可能な第２の調整板とを設
けておけば良い。このような調整機構を採用すれば、重
畳手段の取付位置をそれぞれの方向（第１、第２の方
向）に個別に調整することができる。

【００２３】第２の調整板を第２の方向に摺動させるこ
とに伴って、第１の調整板の位置が第２の方向にずれた
り、あるいは、第１の調整板を第１の方向に摺動させる
ことに伴って、第２の調整板の位置が第１の方向にずれ
てしまうと、重畳手段の取付位置を精度良く調整するこ
とが困難となる。このため、調整機構に、第１の調整板
の前記第２の方向へのずれを防止する第１のずれ防止機
構と、第２の調整板の前記第１の方向へのずれを防止す
る第２の防止機構とを設けておくことが好ましい。この
ようなずれ防止機構を設けておくことにより、上記のよ
うな問題を解消でき、重畳手段の取付位置を容易に、し
かも精度良く調整することができる。このような第１お
よび第２の調整板を備えた調整機構を採用する場合に
は、重畳手段を第２の調整板に固定すれば良い。

【００２４】なお、本発明第２の投写型表示装置におい
ても、重畳手段の取付位置を調整可能とするためには、
そのための調整機構を設ければ良く、その調整機構とし
ては、前述した本発明第１の投写型表示装置の調整機構
と同じものを採用できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した投写型表示装置を説明する。

【００２６】（全体構成）図１には本例の投写型表示装
置の外観を示してある。本例の投写型表示装置１０００
は、光源からの出射光をインテグレータ光学系および色
分離光学系を介して赤、青、緑の各色光束として取り出
し、これらの各色の光束を各色に対応して配置された液
晶ライトバルブに導いてカラー画像信号に応じて変調
し、変調後の各色の光束を色合成光学系によって再合成
した後に、投写レンズを介してスクリーン上に拡大投写
する構成のものである。

【００２７】図１に示すように、投写型表示装置１００
０は直方体形状をした外装ケース２を有しており、この
外装ケース２は、基本的には、アッパーケース３と、ロ
アーケース４と、装置前面を規定しているフロントケー
ス５から構成されている。フロントケース５の中央から
は投写レンズユニット６の先端側の部分が突出してい
る。

【００２８】図２には、投写型表示装置１０００の外装
ケース２の内部における各構成部分の配置関係を示して
ある。この図に示すように、外装ケース２の内部におい
て、その後端側には電源ユニット７が配置されている。
これよりも装置前側に隣接した位置には、光源ランプユ
ニット８が配置されている。また、光学ユニット９も配
置されている。光学ユニット９の前側の中央には、投写
レンズユニット６の基端側が位置している。

【００２９】一方、光学ユニット９の一方の側には、装
置前後方向に向けて入出力インタフェース回路が搭載さ
れたインタフェース基板１１が配置され、これに平行
に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１２が
配置されている。さらに、光源ランプユニット８、光学
ユニット９の上側には、装置駆動制御用の制御基板１３
が配置されている。装置前端側の左右の角には、それぞ
れスピーカ１４Ｒ、１４Ｌが配置されている。

【００３０】光学ユニット９の上面側の中央には冷却用
の吸気ファン１５Ａが配置され、光学ユニット９の底面
側の中央には冷却用循環流形成用の循環用ファン１５Ｂ
が配置されている。また、光源ランプユニット８の裏面
側である装置側面には排気ファン１６が配置されてい
る。そして、電源ユニット７における基板１１、１２の
端に面する位置には、吸気ファン１５Ａからの冷却用空
気流を電源ユニット７内に吸引するための補助冷却ファ
ン１７が配置されている。

【００３１】さらに、電源ユニット７の直上には、その
装置左側の位置に、フロッピー（登録商標）ディスク駆
動ユニット（ＦＤＤ）１８が配置されている。

【００３２】（光学ユニットおよび光学系）図３には、
光学ユニット９および投写レンズユニット６の部分を取
り出して示してある。この図に示すように、光学ユニッ
ト９は、その色合成手段を構成しているプリズムユニッ
ト９１０以外の光学素子が、上下のライトガイド９０
１、９０２の間に上下から挟まれた状態に保持された構
成となっている。これらの上ライトガイド９０１、下ラ
イトガイド９０２は、それぞれ、アッパーケース３およ
びロアーケース４の側に固定ねじにより固定されてい
る。また、これらの上下のライトガイド９０１、９０２
は、プリズムユニット９１０の側に同じく固定ねじによ
って固定されている。プリズムユニット９１０は、ダイ
キャスト板である厚手のヘッド板９０３の裏面側に固定
ねじよって固定されている。このヘッド板９０３の前面
には、投写レンズユニット６の基端側が同じく固定ねじ
によって固定されている。

【００３３】図４には、光学ユニット９に組み込まれて
いる光学系の概略構成を示してある。この図を参照し
て、光学ユニット９に組み込まれている光学系について
説明する。本例の光学系は、上記の光源ランプユニット
８の構成要素である放電ランプ８１と、均一照明光学素
子である第１のレンズ板９２１および第２のレンズ板９
２２を有するインテグレータ光学系９２３とを備えてい
る。また、このインテグレータ光学系９２３から出射さ
れる白色光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに
分離する色分離光学系９２４と、各色光束を変調するラ
イトバルブとしての３枚の液晶ライトバルブ９２５Ｒ、
９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された色光束を再合成する
色合成光学系としてのプリズムユニット９１０と、合成
された光束をスクリーン１００の表面に拡大投写する投
写レンズユニット６を備えている。さらに、色分離光学
系９２４によって分離された各色光束のうち、青色光束
Ｂを対応する液晶ライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９
２７を備えている。

【００３４】放電ランプ８１としては、ハロゲンラン
プ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いる
ことができる。均一照明光学系９２３は、反射ミラー９
３１を備えており、インテグレータ光学系９２３からの
出射光の中心光軸１ａを装置前方に向けて直角に折り曲
げるようにしている。このミラー９３１を挟み、第１、
第２のレンズ板９２１、９２２と、重畳手段としての重
畳レンズ９３０とが直交する状態に配置されている。

【００３５】放電ランプ８１からの出射光は、リフレク
ター８２の反射面８２１によって反射されて平行光とし
て第１のレンズ板９２１を照射し、この第１のレンズ板
９２１を介して第２のレンズ板９２２を構成している各
レンズの入射面上にそれぞれ２次光源像として投写さ
れ、当該２次光源像のそれぞれが重畳レンズ９３０によ
って被照明対象物上に重畳されることになる。すなわ
ち、各液晶ライトバルブ９２５、９２５Ｇ、９２５Ｂの
画像形成領域が照明される。

【００３６】色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロ
イックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９
４２と、反射ミラー９４３から構成される。白色光束Ｗ
は、まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１におい
て、そこに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが
直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー９４２
の側に向かう。

【００３７】赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過し
て、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色
光束の出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に
出射される。ミラー９４１において反射された青および
緑の光束Ｂ、Ｇは、緑反射ダイクロイックミラー９４２
において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光
束の出射部９４５からプリズムユニット９１０の側に出
射される。このミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、
青色光束の出射部９４６から導光系９２７の側に出射さ
れる。本例では、インレグレータ光学系９２３の白色光
束の出射部から、色分離光学系９２４における各色光束
の出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て等し
くなるように設定されている。

【００３８】色分離光学系９２４の赤色光束、および緑
色光束の出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ
集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがっ
て、各出射部から出射した各色光束は、これらの集光レ
ンズ９５１、９５２に入射して平行化される。

【００３９】このように平行化された赤色および緑色の
光束Ｒ、Ｇは液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入
射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加され
る。すなわち、これらのライトバルブは、不図示の駆動
手段によって画像情報に応じてスイッチング制御され
て、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われ
る。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用す
ることができる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を
介して対応する液晶ライトバルブ９２５Ｂに導かれて、
ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施され
る。本例のライトバルブは、例えば、ポリシリコンＴＦ
Ｔをスイッチング素子として用いたものを使用できる。

【００４０】導光系９２７は、集光レンズ９５３と、入
射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、
これらの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶パネル
９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５４から構成
される。各色光束の光路長、すなわち、インテグレータ
光学系の白色光束の出射部から各液晶ライトバルブ９２
５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂまでの距離は青色光束Ｂの場
合が最も長いため、青色光束の光量損失が最も多くな
る。しかし、導光系９２７を介在させることにより、青
色光束の光量損失を抑制することができる。

【００４１】次に、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束は、色合成
光学系９１０に入射され、ここで合成される。本例で
は、前述のようにダイクロイックプリズムからなるプリ
ズムユニット９１０を用いて色合成光学系を構成してい
る。ここで再合成されたカラー画像は、投写レンズユニ
ット６を介して、所定の位置にあるスクリーン１００の
表面に拡大投写される。

【００４２】（液晶ライトバルブの照明領域調整機構）
本例の投写型表示装置１においては、図５に示すよう
に、インテグレータ光学系９２３による液晶ライトバル
ブ９２５の照明領域が、液晶ライトバルブの画像形成領
域に対して上下左右に微小調整可能となっている。

【００４３】図５（Ａ）には、インテグレータ光学系９
２３による液晶ライトバルブ９２５の照明領域と、液晶
ライトバルブ９２５の画像形成領域Ａとの関係を模式的
に示してある。この図を参照して説明すると、一般に、
スクリーン１００の投写領域が長方形であるので、それ
に対応して、液晶ライトバルブ９２５の画像形成領域Ａ
も長方形となっている。インテグレータ光学系９２３に
よる照明領域Ｂ（図において想像線で示す領域）もそれ
に沿った形状とされている。

【００４４】前述したように、液晶ライトバルブ９２５
の画像形成領域Ａは、照明領域Ｂよりも一回り小さなサ
イズに設定されている。換言すると、表示領域Ａの周囲
には所定の幅のマージンをとってある。マージンをとる
ことによって、インテグレータ光学系９２３の第１、第
２のレンズ板９２１、９２２、および重畳レンズ９３０
等の光学部品の位置決め誤差等に起因して照明領域Ｂの
形成位置が変動しても、常に、照明領域Ｂの中に画像形
成領域Ａが包含されるようになっている。

【００４５】本例では、重畳レンズ９３０は、図におい
て矢印で示すように、位置調整機構により光軸１ａに垂
直な平面に沿って上下左右に取付位置を微調整可能とな
っている。位置調整機構としては、例えば、上下のライ
トガイド９０１、９０２に配置した板ばねと位置調整ね
じ等のものが考えられる。

【００４６】図６には重畳レンズ９３０の取付位置を上
下左右に微調整する機構の一例を示してある。図６
（Ａ）は重畳レンズ９３０の取付位置を微調整する機構
を光路上流側から見た図、図６（Ｂ）はその機構を上ラ
イトガイド９０１の側から見た図、図６（Ｃ）はその機
構を側方から見た図である。重畳レンズ９３０が取り付
けられたレンズ取付位置調整機構７００は、下ライトガ
イド９０２にねじ止め固定される下ベース板７１０を有
している。この下ベース板７１０の上面には、光路に直
交する状態でレンズ調整ベース板（ベース調整板）７２
０が固定されている。このレンズ調整ベース板７２０
は、垂直壁７２１と、その上端の中央部分から水平に光
路上流側（＋Ｚ方向）に延びる上壁７２２を備えてい
る。垂直壁７２１には、これと平行な状態でレンズ垂直
調整板（第１の調整板）７３０が支持されている。レン
ズ垂直調整板７３０の下端部には、光路上流側に延びる
した壁７３１ａ、７３１ｂが設けられており、上端部に
は、光路上流側に延びる上壁７３２が設けられている。
レンズ垂直調整板７３０は、その下壁７３１ａ、７３１
ｂ端がアライメントばね７３５を介して下ベース板７１
０に支持され、上壁７３２がレンズ調整ベース板７２０
の上壁７２２に取り付けられた調整ねじ７３６によって
下方に押されている。従って、調整ねじ７３６のねじ込
み量を調整することによりレンズ垂直調整板７３０をレ
ンズ調整ベース板７２０に対して相対的に上下（（±Ｙ
方向）に移動させることができる。

【００４７】なお、このように調整ねじ７３６により重
畳レンズ９３０の取付位置を上下（（±Ｙ方向）に調整
する際に、レンズ垂直調整板７３０が左右（±Ｘ）方向
へずれるのを防止するためのずれ防止機構として、レン
ズ調整板７３０にはＹ方向に形成された一対の溝７３４
が、レンズ調整ベース板７２０にはこの溝にそれぞれ挿
入される一対の凸部７２４が形成されている。

【００４８】レンズ垂直調整板７３０には、これと平行
な状態でレンズ水平調整板（第２の調整板）７４０が支
持されている。また、レンズ垂直調整板７３０は、光路
上流側に延びる左右一対の側壁７３３ａ、７３３ｂを備
えており、一方、レンズ水平調整板７４０は、これらの
側壁７３３ａ、７３３と平行な側壁７４３ａ、７４３ｂ
を備えている。そして、レンズ水平調整板７４０の側壁
７４３ａは、側壁７３３ａに支持されたアライメントば
ね７４５によって側壁７４３ｂ側に押され、他方の側壁
７４３ｂは、側壁７３３ｂに取り付けられた調整ねじ７
４６によって側壁７４３ａ側に向かって押されている。
従って、調整ねじ７５４のねじ込み量を調整することに
より、レンズ水平調整板７４０をレンズ垂直調整板７３
０に対して左右（±Ｘ方向）に相対移動させることがで
きる。

【００４９】なお、このように調整ねじ７４６により重
畳レンズ９３０の取付位置を左右（（±Ｘ方向）に調整
する際に、レンズ水平調整板７４０が上下（±Ｙ）方向
へずれるのを防止するためのずれ防止機構として、レン
ズ水平調整板７４０にはＸ方向に形成された一対の孔７
４７が、レンズ垂直調整板７３０にはこの孔７４７にそ
れぞれ挿入される一対の凸部７３７が形成されている。

【００５０】レンズ水平調整板７４０の略中央部分に
は、重畳レンズ９３０が固定されている。本例では、重
畳レンズ９３０の上部の一部を枠止めし、下部の２ヶ所
を、ねじ７５１によって固定された板ばね７５２により
止めてある。本例のレンズ取付位置調整機構７００の構
成要素であるレンズ調整ベース板７２０、レンズ垂直調
整板７３０、およびレンズ水平調整板７４０の３枚の板
のそれぞれには、重畳レンズ９３０から出射された光を
色分離光学手段に導くための開口部が設けられている。

【００５１】ここで、本例のレンズ取付位置調整機構７
００においては、３枚の板、すなわち、レンズ調整ベー
ス板７２０、レンズ垂直調整板７３０、およびレンズ水
平調整板７４０は、上下それぞれ２ヶ所の合計４ヶ所の
位置で、Ｕ字状の調整板固定ばね７５５によって固定さ
れている。このため、レンズ取付位置調整機構７００を
下ライトガイド９０２に固定した状態で重畳レンズ９３
０の取付位置を上下左右に調整できるという利点があ
る。なお、レンズ調整ベース板７２０、レンズ水平調整
板７４０の上端部分にはそれぞれ接着剤溜７２８、７４
８が設けてられており、重畳レンズ９３０の取付位置の
調整を終えた後に、上ライトガイド９０１に設けられた
接着剤注入孔９０４ａ、９０４ｂ（図３参照）から、そ
こに接着剤を流し込んで３枚の板を接着固定することに
より、重畳レンズ９３０の取付位置がずれてしまうのを
防止できる。

【００５２】このように重畳レンズ９３０の取付位置を
上下左右に微調整可能としておけば、図５（Ｂ）に示す
ように、照明領域Ｂが液晶ライトバルブ９２５の画像形
成領域Ａに対して横方向にずれて、画像形成領域Ａの一
部が照明されないような場合には、調整ねじ７６４をき
つくしたり、緩めたりして、重畳レンズ９３０の取付位
置を左右に微調整することにより、照明領域Ｂの位置を
横方向にずらして、図５（Ｃ）に示すように、照明領域
Ｂの中に画像形成領域Ａを包含させた状態にすることが
できる。また、照明領域Ｂが液晶ライトバルブ９２５の
画像形成領域Ａに対して上下方向にずれて、画像形成領
域Ａの一部が照明されないような場合には、調整ねじ７
３６をきつくしたり、緩めたりして、重畳レンズ９３０
の取付位置を上下に微調整することにより、上記と同様
に、照明領域Ｂの中に画像形成領域Ａを包含させた状態
にすることができる。

【００５３】ここで、左右（±Ｘ方向）の微調整は、例
えば、液晶ライトバルブ９２５Ｇにより形成され、スク
リーン上に投写された投写画像の周辺部の照度を測定す
ることにより、自動、または手動で行なうことが可能で
ある。すなわち、図５（Ｂ）に示す状態では、照明領域
Ｂが左側にずれており、液晶ライトバルブ９２５Ｇ上の
画像形成領域Ａの右隅の照度が低くなっている。このよ
うな照明領域Ｂのずれを調整するためには、画像形成領
域Ａの左右の照度Ｐ１、Ｐ２が一定の値になるまで重畳
レンズ９３０の取付位置を左右（±Ｘ方向）にずらして
いけば良い。但し、この調整方法は、予め一定値を設定
しておく必要があるので、光量の少ない光源に変更した
場合には対応し難い。

【００５４】そこで、画像形成領域Ａの左右の照度Ｐ
１、Ｐ２が等しくなるまで重畳レンズ９３０の取付位置
を左右にずらすようにすれば、予め一定値を設定してお
く必要がないので、光量の少ない光源に変更した場合で
も容易に対応できる。また、画像形成領域Ａの左右の照
度Ｐ１、Ｐ２の加算値が最大となるまで重畳レンズ９３
０の取付位置を左右にずらすようにしても、予め一定値
を設定しておく必要がないので、光量の少ない光源に変
更した場合でも容易に対応できる。

【００５５】なお、左右（±Ｘ方向）の微調整は、液晶
ライトバルブ９２５Ｇ上の画像形成領域Ａの周辺部の照
度を測定する方法の代わりに、液晶ライトバルブ９２５
Ｇを照明光が透過する状態にしておき、その像をスクリ
ーン１００上に投写した場合の投写画像の周辺部の照度
を測定することにより、自動または手動で行うこともで
きる。

【００５６】図５（Ｂ）に示す状態でスクリーン１００
に投写すると、図５（Ｄ）に示すように、投写画像Ｂ’
は、本来画像が投写されるはずの領域Ａ’の左隅には投
写されない。このため、この左隅の部分の照度が低くな
る。従って、本来画像が投写されるはずの領域Ａ’の左
右の照度Ｑ１、Ｑ２を測定して、前述した液晶ライトバ
ルブ９２５Ｇ上での照度測定による微調整と同様な方法
によって微調整することができる。すなわち、照度Ｑ
１、Ｑ２が一定の値になるまでレンズ板９２１の取付け
位置を左右にずらしたり、照度Ｑ１、Ｑ２が等しくなる
までレンズ板９２１の取付け位置を左右にずらしたり、
さらには照度Ｑ１、Ｑ２の加算値が最大になるまでレン
ズ板９２１の取付け位置を左右にずらせば良い。なお、
前述したように、照度Ｑ１、Ｑ２が等しくなる、または
照度Ｑ１、Ｑ２の加算値が最大になるまでレンズ板９２
１の取付け位置を左右にずらすようにすれば、光量の少
ない光源に変更した場合にも容易に対応できる。

【００５７】次に、上下方向（±Ｙ方向）の微調整は、
画像形成領域Ａの上下の照度、あるいは投写画像の上下
の照度を測定することにより、自動または手動で行うこ
とができる。上下方向の調整の場合でも、左右の微調整
の場合と同様に、２箇所の照度が一定の値となるまでレ
ンズ板９２２の上下方向の取付け位置をずらしていけば
良い。また、２箇所の照度が等しくなる、または２箇所
の照度の加算値が最大になるまでレンズ板９２２の取付
け位置を上下にずらすようにすれば、光量の少ない光源
に変更した場合でも容易に対応できる。

【００５８】なお、液晶ライトバルブ９２５Ｇの代わり
に、他の液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｂを基準と
して重畳レンズ９３０の取付位置の微調整を行なっても
良い。

【００５９】このように、重畳レンズ９３０の取付位置
を微調整可能とすることにより、従来のように、照明領
域のずれを予め考慮して、液晶ライトバルブの画像形成
領域Ａの周囲に広幅のマージンを設定しておく必要が無
い。従って、画像形成領域Ａの周囲に形成すべきマージ
ンは極めて少なくて済むので、照明光の利用効率を高め
て、投写画像の明るさを高めることができる。

【００６０】また、マージンを少なくしても、重畳レン
ズ９３０の取付位置を微調整することにより、図５
（Ｂ）に示すように画像形成領域Ａの一部が照明領域Ｂ
から外れてしまう事態を解消できる。従って、投写画像
の縁に影が出来てしまう等といった弊害も発生しない。

【００６１】さらに、本例の投写型表示装置１０００に
おいては、インテグレータ光学系９２３による液晶装置
の照明領域を最終的に決定しているは出射側に配置され
ている重畳レンズ９３０である。本例では、このような
重畳レンズ９３０の取付位置を微調整可能としているの
で、液晶ライトバルブの照明領域の形成位置を簡単に、
かつ効率良く調整することができる。すなわち、重畳レ
ンズ９３０の光路上流側に配置されている光学部品（第
１、第２のレンズ板９２１、９２２）を固定しておき、
重畳レンズ９３０の取付位置のみを調整することによ
り、当該重畳レンズ９３０より光路上流側に配置されて
いる光学部品の位置決め誤差等を包含した状態で照明領
域Ｂの形成位置を調整することができ、簡単、かつ効率
的な調整作業を行うことができる。

【００６２】さらに、本実施例では、重畳レンズ９３０
の取付位置を光軸１ａに直交する方向（±Ｘ方向、±Ｙ
方向）にのみ調整可能としているが、光軸１ａ方向（±
Ｚ方向）の取付位置も調整できるようにすれば、液晶ラ
イトバルブ９２５上に形成される照明領域の大きさを微
調整するが可能となる。すなわち、重畳レンズ９３０の
取付位置を光軸１ａに直交する方向に調整した後、光軸
１ａ方向に微調整することにより、照明領域の大きさを
ぎりぎりまで小さくすることが可能となる。よって、マ
ージンを極めて小さくすることができ、さらに光の利用
効率を高めることが可能となる。

【００６３】さらにまた、重畳レンズ９３０の取付位置
を光軸１ａと交わる任意の方向に調整できるようにして
も良い。このように重畳レンズ９３０の取付位置を光軸
１ａと交わる任意の方向に調整可能とすれば、後に説明
する図７に示したような照明領域Ｂのひずみをも解消す
ることができ、照明の均一性を向上させることが可能と
なる。

【００６４】重畳レンズ９３０からの出射光による照明
領域Ｂが液晶ライトバルブ９２５の画像形成領域Ａに対
してずれてしまう要因として、各色の光束の光路上に配
置された反射ミラーの反射面の取付け角度誤差も挙げる
ことができる。反射ミラーの反射面の取り付け角度は、
光軸に対して４５°であるが、この角度がずれると、図
７（Ａ）、（Ｂ）に示したように照明領域Ｂにひずみが
生じてしまい、図５（（Ｂ）に示すように、画像形成領
域Ａの一部が照明領域Ｂから外れてしまう場合がある。
さらに、照明領域Ｂの左側の照度と右側の照明とが不均
一になってしまうため、インテグレータ光学系９２３を
用いたメリットが失われてしまうことにもなりかねな
い。 そこで、本例の投写型表示装置１０００において
は、上述した重畳レンズ９３０の微調整に加え、図４に
示されている赤色光束Ｒを液晶ライトバルブ９２５Ｒの
側に向けて反射するミラー９４３、青色光束Ｂを液晶ラ
イトバルブ９２５Ｂの側に向けて反射するミラー９７２
の反射面の角度を、入射光軸および反射光軸を含む平面
に垂直な軸線の回り（図４矢印方向）に、入射光軸に対
して微調整できるようにしている。この反射ミラーの取
付角度調整機構としては、上述した重畳レンズ９３０の
位置調整機構と同様な板ばねと角度調整ねじによるもの
が考えられる。

【００６５】図８（Ａ）〜（Ｃ）には、反射ミラー９７
２の取付け角度を微調整する機構の一例を示してある。
図８（Ａ）は反射ミラー９７２を保持するホルダー板７
７０の説明図、図８（Ｂ）は反射ミラー９７２の取付角
度調整機構を上ライトガイド９０１側から見た図、図８
（Ｃ）は、図８（Ａ）におけるＡ−Ａ断面部から反射ミ
ラー９７２の取付角度調整機構を見た図である。これら
の図に示すように、角度調整機構７６０は、ホルダー板
７７０を有し、このホルダー板７７０に設けられた保持
部７７２ａ、７７２ｂによって反射ミラー９７２がその
反射面とは反対側の面から保持されている。また、反射
ミラー９７２の上部は、クリップ７７３によってホルダ
ー板７７０に固定されている。このホルダー板７７０の
表面の中央部分には上下方向に延びる軸部７７１が形成
されている。この軸部７７１は下ライトガイド９０２に
よって回転可能に支持されている。従って、反射ミラー
９７２は、ホルダー板７７０を介して軸部７７１の軸線
１ｂの回りを所定量回転することができる。

【００６６】また、ホルダー板７７０の一方の側方部分
には、ばねホルダー７７４が設けられており、アライメ
ントばね７７５の第１の支点部７７５ａはこのばねホル
ダー７７４に差し込まれる。アライメントばね７７５の
アーム７７５ｄ、７７５ｅは、ホルダー板７７０に設け
られてばね支持部７７７ａ、７７７ｂに当接する。一
方、アライメントばね７７５の第２、第３の支点部７７
５ｂ、７７５ｃは、下ライトガイド９０２に設けられた
支持部７７８に当接している。従って、ホルダー板７７
０は、アライメントばね７７５を介して下ライトガイド
９０２に対して固定される。

【００６７】さらに、ホルダー板７７０は、下ライトガ
イド９０２に設けられた調整ねじ７７６によって、図中
矢印Ｂ方向に押されている。従って、下ライトガイド９
０２に設けられたねじ操作部７７９から治具を挿入し
て、調整ねじ７７６のねじ込み量を増やすと、ホルダー
板７７０は、その側方部分が調整ねじ７７６によって＋
Ｂ方向に押されるので、図８（Ｂ）に矢印Ｒ１で示す方
向に軸部７７１の軸線１ｂ回りに旋回する。これによ
り、反射ミラー９７２に入射する光の入射角が大きくな
るように、反射ミラー９７２の反射面の角度を変えるこ
とができる。逆に、調整ねじ７７６のねじ込み量を減ら
すと、ホルダー板７７０は、その側方部分がアライメン
トばね７７５によって−Ｂ方向に引き寄せられるので、
図８（Ｂ）に矢印Ｒ２で示す方向に軸部７７１の軸線１
ｂ回りに旋回する。これにより、反射ミラー９７２に入
射する光の入射角度が小さくなるように、反射ミラー９
７２の反射面の角度を変えることができる。換言すれ
ば、調整ねじ７７６のねじ込み量を調整することによ
り、入射光軸および反射光軸を含む平面に垂直な軸線１
ｂを中心にして、反射ミラー９７２の反射面の角度を調
整し、入射光軸に対する反射面の取付け角度を調整する
ことができる。

【００６８】なお、その他の反射ミラー９４３の反射面
の角度を調整する機構としても、上記と同様の機構を当
然に採用できる。

【００６９】なお、本例では、反射ミラー９４３、９７
２の取付角度を微調整した後、上ライトガイド９０１に
設けられた接着剤注入孔９０６ａ、９０６ｂ、９０７
ａ、９０７ｂ（図３参照）から接着剤を注入して、これ
らを固定するようにしている。このような固定は必ずし
も必要ではないが、外部からの衝撃による反射ミラー９
４３、９７２のずれを確実に防止するのに有効である。

【００７０】この微調整は、液晶ライトバルブ９２５Ｒ
または９２５Ｂ上の画像形成領域の周辺部の照度を測定
することにより自動、または手動で行うことが可能であ
る。図７（Ａ）、（Ｂ）に示したように、照明領域Ｂに
ひずみが生じている場合は、照明領域Ｂの左側の照度と
右側の照度とが不均一になっており、左右に照度ムラが
生じている。図７（Ａ）に示す状態では、画像形成領域
Ａの右隅の照度Ｐ２より左隅の照度Ｐ１の方が大きく、
図７（Ｂ）に示す状態では、画像形成領域Ａの左隅の照
度Ｐ１より右隅の照度Ｐ２の方が大きくなっている。従
って、前述したレンズ板の微調整と同様に、画像形成領
域Ａの左右の照度Ｐ１、Ｐ２が一定の値となるまで各反
射ミラー９４３、９７２の取付け角度をずらしていけば
良い。また、光量の少ない光源に変更した場合に対応で
きるようにするためには、画像形成領域Ａの左右の照度
Ｐ１、Ｐ２が等しくなる、あるいは、画像形成領域Ａの
左右の照度Ｐ１、Ｐ２の加算値が最大となるまで各反射
ミラー９４３、９７２の取付け角度をずらすようにすれ
ば良い。

【００７１】なお、各反射ミラー９４３、９７２の微調
整は、重畳レンズ９３０の微調整と同様に、液晶ライト
バルブ９２５Ｒまたは９２５Ｂ上の画像形成領域Ａの周
辺部の照度を測定する代わりに、液晶ライトバルブ９２
５Ｒまたは９２５Ｂを照明光が透過する状態にしてお
き、その像をスクリーン１００上に投写した場合の投写
画像の周辺部の照度を測定することにより、自動または
手動で行うこともできる。すなわち、図７（Ａ）または
（Ｂ）に示す状態でスクリーン１００に投写すると、投
写画像の左右の照度が不均一になるので、投写画像の左
右の照度を測定して、画像形成領域Ａの照度測定の場合
と同様に、左右の照度が一定の値となる、または左右の
照度が等しくなる、あるいは左右の照度の加算値が最大
になるまで各反射ミラー９４３、９７２の取付角度をず
らせば良い。

【００７２】微調整を行なう際、反射ミラー９４３と９
７２とを同時に動かしても良いが、まず液晶ライトバル
ブ９２５Ｒによる投写画像あるいは画像形成領域を基準
として反射ミラー９４３を動かして角度調整を行い、次
に液晶ライトバルブ９２５Ｂによる投写画像あるいは画
像形成領域を基準として反射ミラー９７２を動かして角
度調整を行なうというように、順次取付け角度を微調整
する方法を採っても良い。

【００７３】なお、本例では、液晶ライトバルブ９２５
Ｒ、９２５Ｂに最も近い反射ミラー９４３と９７２の取
付け角度を微調整可能としているが、さらに、他の光学
要素である青反射ダイクロイックミラー９４１、緑反射
ダイクロイックミラー９４２、入射側反射ミラー９７１
の一部、または全部の取付け角度を微調整可能としても
良いし、反射ミラー９４３と９７２のかわりにこれら他
の光学要素の一部、または全部の取付け角度を微調整可
能としても良い。しかしながら、本例のように、液晶ラ
イトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｂと最も近い位置に配置さ
れた反射ミラー９４３、９７２の取付け角度を微調整可
能とするのが構成上、あるいは位置調整の精度上最も有
利である。

【００７４】なお、反射ミラー９７２の代わりに中間レ
ンズ９７３の取付角度を調整可能としても良く、これを
調整した場合には、反射ミラー９７２の取付角度を調整
した場合と同様の効果を得られる。

【００７５】このように反射ミラー９４３、９７２を微
調整可能とすることにより、従来のように、照明領域の
ずれを予め考慮して液晶ライトバルブの画像形成領域Ａ
の周囲に広幅のマージンを設定しておく必要が無い。従
って、画像形成領域Ａの周囲に形成すべきマージンは極
めて少なくて済むので、照明光の利用効率を高めること
が可能となり、投写画像の明るさを高めることができ
る。

【００７６】また、マージンを少なくしても、反射ミラ
ー９４３、９７２の取付け角度を微調整することによ
り、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように画像形成領域Ａの
一部が照明領域Ｂから外れてしまうという事態を解消す
ることができ、投写画像の縁に影ができてしまうといっ
た弊害も発生しない。

【００７７】さらに、反射ミラー９４３、９７２を微調
整可能とすることにより、照明領域Ｂのひずみをなくす
ことができるため、インテグレータ光学系９２３による
均一な照明が可能であるというメリットを最大限に活用
することができ、明るさが極めて均一な投写画像を得る
ことが可能となる。

【００７８】なお、上述したような反射ミラー等の光学
要素の角度調整機構は、インテグレータ光学系９２３を
用いない投写型表示装置においても有効である。

【００７９】（その他の実施の形態１）本発明を適用し
た別の構成の投写型表示装置の一例を説明する。本例の
投写型表示装置２０００の光学系は、インテグレータ光
学系と特殊な形状の偏光ビームスプリッタを備えた偏光
照明装置を有する構成となっている。尚、本例におい
て、前述した投写型表示装置１０００と同様の構成につ
いては、図１〜図８まで用いたものと同じ参照番号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００８０】図９は、本例の投写型表示装置２０００の
光学系の要部を示して概略構成図であり、ＸＺ平面にお
ける構成を示している。本例の投写型表示装置２０００
は、偏光照明装置１、白色光束を３色の色光に分離する
色分離手段、それぞれの色光を表示情報に基づいて変調
し表示画像を形成する３枚の透過型の液晶装置、３色の
色光を合成しカラー画像を形成する色合成手段、そのカ
ラー画像を投写表示する投写光学系とから大略構成され
ている。

【００８１】偏光照明装置１は、ランダムな偏光光束を
一方向に出射する光源部１０を備え、この光源部１０か
ら出射されたランダムな偏光光束は、偏光変換装置２０
によりほぼ一種類の偏光光束に変換される。

【００８２】光源部１０は、光源ランプ１０１と、放物
面リフレクター１０２から大略構成されており、光源ラ
ンプ１０１から放射された光は、放物線リフレクター１
０２によって一方向に反射され、略平行な光束となって
偏光変換装置に入射される。ここで、光源部１０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１０
は、配置されている。

【００８３】次に、偏光変換装置２０は、第１の光学要
素２００と、第２の光学要素３００とから構成されてい
る。

【００８４】第１の光学要素２００は、前述した投写型
表示装置１０００の第１のレンズ板９２１に相当するも
のであり、ＸＺ平面における断面が矩形状の複数の光束
分割レンズ２０１がマトリクス状に配列して構成されて
いる。光源光軸Ｒは第１の光学要素２００の中心にくる
ように配置されている。第１の光学要素２００に入射し
た光は、光束分割レンズ２０１により、互いに空間的に
分離された複数の中間光束２０２に分割され、同時に光
束分割レンズ２０１の集光作用により、システム光軸Ｌ
と垂直な平面内（図９ではＸＺ平面）に中間光束２０２
が収束する位置に光束分割レンズ２０１の数と同数の集
光像を形成される。なお、光束分割レンズ２０１のＸＹ
平面上における断面形状は液晶ライトバルブの画像形成
領域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方向に長い長方形の照明領域を想定
しているため、光束分割レンズ２０１のＸＹ平面上にお
ける断面形状も長方形である。

【００８５】第２の光学要素３００は、集光レンズアレ
イ３１０、偏光分離ユニットアレイ３２０、選択位相差
板３８０及び重畳手段としての重畳レンズ３９０から大
略構成される複合体であり、第１の光学要素２００によ
る集光像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９ではＸＹ平面）に配置され
る。尚、第１の光学要素２００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３１０を省略した構成としても良い。ここで、第
２の光学要素３００の構成要素である集光レンズアレイ
３１０と第１の光学要素２００は前述した投写型表示装
置１０００のインテグレータ光学系に相当するものであ
る。この第２の光学要素３００は、中間光束２０２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
一ヶ所の照明領域に導くような機構を有している。

【００８６】集光レンズアレイ３１０は、第１の光学要
素２００とほぼ同様な構成となっている。即ち、集光レ
ンズアレイ３１０は、第１の光学要素２００を構成する
光束分割レンズ２０１と同数の集光レンズ３１１をマト
リクス状に配列したものであり、それぞれの中間光束２
０２を偏光分離ユニットアレイ３２０の特定の場所に集
光しながら導く機能を有している。従って、第１の光学
要素２００により形成された中間光束２０２の特性に合
わせて、また、偏光分離ユニットアレイ３２０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
ことが理想的にある点を考慮して、各集光レンズ特性は
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２００と全く同じものを集光レンズアレイ３
１０として用いるか、或いは、光束分割レンズ２０１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２００を集光レンズアレイ
３１０として用いている。尚、集光レンズアレイ３１０
は偏光分離ユニットアレイ３２０から離れた位置（第１
の光学要素２００に近い側）に配置してもよい。

【００８７】偏光分離ユニットアレイ３２０は、図１０
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の偏光分離ユニット
３３０をマトリクス状に配列した構成をなしている。偏
光分離ユニット３３０の配列の仕方は、第１の光学要素
２００を構成する光束分割レンズ２０１のレンズ特性を
有する同心系の光束分割レンズ２０１を用いて、それら
の光束分割レンズ２０１を直交マトリクス状に配列する
ことで第１の光学要素２００を構成しているため、偏光
分離ユニットアレイ３２０も全く同じ偏光分離ユニット
３３０を全て同じ向きに直交マトリクス状に配列するこ
とにより構成されている。尚、Ｙ方向に並ぶ同一列の偏
光分離ユニットが全て同じ偏光分離ユニットである場合
には、Ｙ方向に細長い偏光分離ユニットをＸ方向に配列
して構成した偏光分離ユニットアレイ３２０を用いた方
が、偏光分離ユニット間の界面における光損失を低減で
きると共に偏光分離ユニットアレイの製造コストを低減
できるという点で有利である。

【００８８】偏光分離ユニット３３０は内部に一対の偏
光分離面３３１と反射面３３２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３３０のＸＹ平面上
における断面形状は、光束分割レンズ２０１のＸＹ平面
上における断面形状と相似形をなしており、即ち、横長
の長方形である。従って、偏光分離面３３１と反射面３
３２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３３１と反射面３３２とは、偏
光分離面３３１がシステム光軸Ｌに対して約４５度の傾
きをなし、且つ、反射面３３２が偏光分離面３３１と平
行な状態をなし、さらに、偏光分離面３３１をＸＹ平面
上に投影した面積（後述するＰ出射面３３３の面積に等
しい）と反射面３３２をＸＹ平面上に投影した面積（後
述するＳ出射面３３４の面積に等しい）とが等しくなる
ように配置されている。従って、本例では、偏光分離面
３３１が存在する領域のＸＹ平面上での横幅Ｗｐと反射
面３３２が存在する領域のＸＹ平面上での横幅Ｗｍとは
等しくなるように設定されている。尚、一般的に、偏光
分離面３３１は誘電体多層膜で、また、反射面３３２は
誘電体多層膜或いはアルミニウム膜で形成することがで
きる。

【００８９】偏光分離ユニット３３０に入射した光は、
偏光分離面３３１において、進行方向を変えずに偏光分
離面３３１を通過するＰ偏光光束３３５と、偏光分離面
３３１で反射され隣接する反射面３３２の方向に進行方
向を変えるＳ偏光光束３３６とに分離される。Ｐ偏光光
束３３５はそのままＰ出射面３３３を経て偏光分離ユニ
ット３３０から出射され、Ｓ偏光光束３３６は再び反射
面３３２で進行方向を変え、Ｐ偏光光束３３５とほぼ平
行な状態となって、Ｓ出射面３３４を経て偏光分離ユニ
ット３３０から出射される。従って、偏光分離ユニット
３３０に入射したランダムな偏光光束は偏光分離ユニッ
ト３３０により偏光方向が異なるＰ偏光光束３３５とＳ
偏光光束３３６の二種類の偏光光束に分離され、偏光分
離ユニット３３０の異なる場所（Ｐ出射面３３３とＳ出
射面３３４）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３３０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３３０の偏光分離面３
３１が存在する領域にそれぞれの中間光束２０２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３３１の中央部に中間光束２０２が入射するように、
それぞれの偏光分離ユニット３３０とそれぞれの集光レ
ンズ３１１の位置関係やそれぞれの集光レンズ３１１の
レンズ特性は設定されている。特に、本例の場合には、
それぞれの偏光分離ユニット３３０内の偏光分離面３３
１の中央部にそれぞれの集光レンズ３１１の中心軸が来
るように配置するため、集光レンズアレイ３１０は、偏
光分離ユニット３３０の横幅Ｗの１／４に相当する距離
だけ、偏光分離ユニットアレイ３２０に対してＸ方向に
ずらした状態で配置されている。

【００９０】再び、図９に基づいて説明する。

【００９１】偏光分離ユニットアレイ３２０の出射面の
側には、λ／２位相差板が規則的に配置された選択位相
差板３８０が設置されている。即ち、偏光分離ユニット
アレイ３２０を構成する偏光分離ユニット３２０のＰ出
射面３３０の部分にのみλ／２位相差板が配置され、Ｓ
出射面３３４の部分にはλ／２位相差板は設置されてい
ない。この様なλ／２位相差板の配置状態により、偏光
分離ユニット３３０から出射されたＰ偏光光束は、λ／
２位相差板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、Ｓ出射面３３４から出
射されたＳ偏光光束はλ／２位相差板を通過しないの
で、偏光方向は変化せず、Ｓ偏光光束のまま選択位相差
板３８０を通過する。以上をまとめると、偏光分離ユニ
ットアレイ３２０と選択位相差板３８０により、偏光方
向がランダムな中間光束２０２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。

【００９２】選択位相差板３８０の出射面の側、即ち、
第２の光学要素３００の出射面の側には、重畳レンズ３
９０が配置されており、選択位相板３８０によりＳ偏光
光束に揃えられた光束は、重畳レンズ３９０により各液
晶装置の照明領域へと導かれ、照明領域上で重畳され
る。ここで、重畳レンズ３９０は１つのレンズ体である
必要はなく、第１の光学要素２００や、前述した投写型
表示装置１０００における第２のレンズ板９２２のよう
に、複数のレンズの集合体であっても良い。

【００９３】第２の光学要素３００の機能をまとめる
と、第１の光学要素２００により分割された中間光束２
０２（つまり、光束分割レンズ２０１により切り出され
たイメージ面）は、第２の光学要素２００により照明領
域上で重畳される。これと同時に、途中の偏光分離ユニ
ットアレイ３２０により、ランダムな偏光光束である中
間光束２０２の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３８０を通過する際にほ
ぼ一種類の偏光光束に変換される。従って、液晶ライト
バルブの画像形成領域は殆ど一種類の偏光光束で略均一
に照明されることになる。

【００９４】以上説明したように、本例の偏光照明装置
１によれば、光源部１０から出射されたランダムな偏光
光束を、第１の光学要素２００と第２の光学要素３００
により構成される偏光変換装置２０により、ほぼ一種類
の偏光光束に変換すると共に、その偏光方向の揃った光
束により液晶ライトバルブの画像形成領域を均一に照明
できるという効果を有する。また、偏光光束の発生過程
においては光損失を殆ど伴わないため、光源部１０から
出射される光の殆どすべてを液晶ライトバルブの画像形
成領域へと導くことができ、従って、光の利用効率が極
めて高いという特徴とを有する。

【００９５】尚、本例では、第２の光学要素３００を構
成する集光レンズアレイ３１０、偏光分離ユニットアレ
イ３２０、選択位相差板３８０は光学的に一体化されて
おり、それらの界面において発生する光損失を低減し、
光利用効率を一層高める効果を発揮している。

【００９６】さらに、横長の長方形である画像形成領域
の形状に合わせて、第１の光学要素２００を構成する光
束分割レンズ２０１を横長の長方形とし、同時に、偏光
分離ユニットアレイ３２０から出射される二種類の偏光
光束を横方向（Ｘ方向）に分離する形態としている。こ
のため、横長の長方形である画像形成領域を照明する場
合でも、光量を無駄にすることなく、照明効率（光利用
効率）を高めることができる。

【００９７】一般に、偏光方向がランダムな光束をＰ偏
光光束とＳ偏光光束とに単純に分離すると、分離後の光
束全体の幅は２倍に拡がり、それに応じて光学系も大型
化してしまう。しかし、本発明の偏光照明装置１では、
第１の光学要素２００により微小な複数の集光像を形成
し、それらの形成過程で生じた光の存在しない空間を上
手く利用し、その空間に偏光分離ユニット３３０の反射
面３３２を配置することにより、２つの偏光光束に分離
することに起因して生じる光束の横方向への幅の広がり
を吸収しているので、光束全体の幅は広がらず、小型の
光学系を実現できるという特徴がある。

【００９８】このように偏光照明装置１を採用した投写
型表示装置２０００では、一種類の偏光光束を変調する
タイプの液晶装置が用いられている。従って、従来の照
明装置を用いてランダムな偏光光束を液晶装置に導く
と、ランダムな偏光光束のうちの約半分の光は、偏光板
（図示せず）で吸収されて熱に変わってしまうので、光
の利用効率が悪いと共に、偏光板の発熱を抑える大型で
騒音の大きな冷却装置が必要であるという問題点があっ
た。しかし、本例の投写型表示装置２０００では、かか
る問題点が大幅に改善されている。

【００９９】即ち、本例の投写型表示装置２０００で
は、偏光照明装置１において、一方の偏光光束、例えば
Ｐ偏光光束のみに対して、λ／２位相差板によって偏光
面の回転作用を与え、他方の偏光光束、例えばＳ偏光光
束と偏光方向が揃った状態とする。それ故、偏光方向の
揃ったほぼ一種類の偏光光束が３ヶ所の液晶ライトバル
ブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに導かれるので、偏光
板による光吸収は非常に少なく、従って、光の利用効率
が向上し、明るい投写画像を得ることができる。

【０１００】さらに、偏光照明装置１では、第２の光学
要素３００において、２種類の偏光光束を横方向（Ｘ方
向）に空間的に分離している。従って、光量を無駄にす
ることがなく、横長の長方形である液晶装置を照明する
のに都合がよい。

【０１０１】なお、本例の偏光照明装置１では、偏光変
換光学要素を組み入れているにもかかわらず、偏光分離
ユニットアレイ３２０を出射する光束の幅の広がりが抑
えられている。このことは、液晶装置を照明する際に、
大きな角度を伴って液晶装置に入射する光が殆どないこ
とを意味している。従って、Ｆナンバーの小さな極めて
大口径の投写レンズを用いなくても明るい投写画像を実
現でき、その結果、小型の投写型表示装置を実現でき
る。

【０１０２】さて、このように構成した本例の投写型表
示装置２０００においても、前述した投写型表示装置１
０００と同様に、その偏光照明装置１の最も出射面の側
に配置されている重畳レンズ３９０の取付位置を、光軸
Ｌに直交する方向に調整可能としておけば、偏光照明装
置１による各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９
２５Ｂの照明領域を前後左右に微調整できるので、各液
晶装置の画像形成領域を常に照明領域内に位置させるこ
とができる。

【０１０３】なお、重畳レンズ３９０の取付位置を調整
する機構としては、図６を参照に説明したレンズ取付位
置調整機構を採用することができる。また、取付位置の
微調整の方法や照明領域の調整により得られる作用効果
等は前述した投写型表示装置１０００における場合と同
様である。

【０１０４】以上説明したように、本例の投写型表示装
置２０００においては、重畳レンズ３９０の取り付け位
置を微調整可能とすることにより、従来のように、照明
領域のずれを予め考慮して、液晶装置の画像形成領域の
周囲に広幅のマージンを設定しておく必要が無い。従っ
て、画像形成領域の周囲に形成すべきマージンは極めて
少なくて済むので、照明光の利用効率を高めて、投写画
像の明るさを高めることができる。

【０１０５】また、マージンを少なくしても、上記の各
光学素子の取付位置を微調整することにより、液晶装置
の画像形成領域の一部が偏光照明装置による照明領域か
ら外れてしまう事態を解消できる。従って、投写画像の
側に縁に影が出来てしまう等といった弊害も発生しな
い。

【０１０６】さらに、偏光照明装置１よる液晶装置の照
明領域を最終的に決定している光学素子は中間光束を照
明領域上に重畳させる重畳レンズ３９０である。本例で
は、この重畳レンズ３９０の取付位置を微調整可能とし
ているので、重畳レンズ３９０の光路上流側に配置され
ている光学部品を固定しておき、重畳レンズ３９０の取
付位置のみを調整することにより、当該重畳レンズ３９
０よりも光路上流側に配置されている第１の光学要素２
００等の光学部品の位置決め誤差等を包含した状態で照
明領域Ｂの形成位置を調整することができる。従って、
液晶ライトバルブの照明領域の形成位置を効率良く調整
でき、調整作業にも手間がかからない。

【０１０７】ここで、本例の投写型表示装置２０００に
おいても、偏光照明装置１による液晶装置の照明領域が
当該液晶装置の画像形成領域に対してずれてしまう要因
として、各色の光束の光路上に配置された反射ミラーの
反射面の取付け角度誤差も挙げることができる。反射ミ
ラーの反射面の取り付け角度は、光軸に対して４５°で
あるが、この角度がずれると、図７（Ａ）、（Ｂ）に示
したように照明領域にひずみが生じてしまい、結果とし
て照明領域が液晶装置の画像形成領域からはみだしてし
まうこととなる。また、このように照明領域にひずみが
生じている場合は、照明領域の左側の照度と右側の照明
とが不均一になってしまうため、偏光照明装置１を用い
たメリットが失われてしまうことにもなりかねない。

【０１０８】そこで、本例の投写型表示装置２０００に
おいても、各色の光束の光路上に配置された反射ミラー
９４３、９７２の反射面の角度を、入射光軸および反射
光軸を含む平面に垂直な軸線の回り（図９矢印方向）
に、入射光軸に対して微調整できるようにすればよい。
また、反射ミラー９４３、９７２の間に配置されている
中間レンズ９７３の取付位置を上下左右に調整するよう
にしても良い。なお、各反射ミラーの反射面の取付角度
を調整する機構の一例としては、図８を参照に説明した
角度調整機構、中間レンズ９７３の取付位置を調整する
機構の一例としては、図６を参照に説明したレンズ取付
位置調整機構がある。

【０１０９】（その他の実施の形態２）先に述べた２つ
の例においては、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５
Ｇ、９２５Ｂとして透過型の液晶ライトバルブを用いて
いるが、これらの代わりに反射型の液晶装置を採用した
投写型表示装置についても本発明は同様に適用すること
ができる。そこで、先に述べた投写型表示装置２０００
における透過型の液晶ライトバルブの代わりに反射型の
ライトバルブを採用した投写型表示装置の一例を説明す
る。本例の投写型表示装置３０００において、前述した
投写型表示装置２０００と同様の構成部分については、
図９、図１０で用いたものと同じ参照番号を付し、その
詳細な説明を省略する。

【０１１０】図１１は、本例の投写型表示装置３０００
の要部を平面的に見た概略構成図である。この図１１
は、第２の光学要素３００の中心を通るＸＺ平面におけ
る断面図である。

【０１１１】偏光ビームスプリッタ４００は、図１１の
ＸＹ平面に対してほぼ４５°の角度にＳ偏光の光束を反
射し、かつＰ偏光の光束を透過させるＳ偏光光束反射面
４０１を有するプリズムで構成されている。第２の光学
要素３００から出射される光束は、ほぼ１種類の偏光方
向に変換された光束となっているため、ほぼすべての光
束が偏光ビームスプリッタ４００によって反射あるいは
透過されることとなる。本例では、第２の光学要素３０
０から出射される光束はＳ偏光光束であり、このＳ偏光
光束はＳ偏光光束反射面４０１によって９０度折り曲げ
られてダイクロイック膜がＸ字状に貼りあわされたプリ
ズムユニット５００に入射され、ここでＲ、Ｇ、Ｂの３
色の成分に分離される。分離されたそれぞれの成分光
は、ダイクロイックプリズム５００の３辺に沿って配置
された反射型液晶装置６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂに
入射される。反射型液晶装置６００Ｒ、６００Ｇ、６０
０Ｂに入射された光束は、反射型液晶装置６００Ｒ、６
００Ｇ、６００Ｂにより変調される。

【０１１２】図１２に、反射型液晶装置６００Ｒ、６０
０Ｇ、６００Ｂの一例を示す。反射型液晶装置６００
Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂは、マトリックス状に配置され
た画素のそれぞれにＴＦＴスイッチング素子が接続され
たアクティブマトリックス型液晶装置であり、一対の基
板６１０、６３０間に液晶層６２０が挟持された構造と
なっている。基板６１０はシリコンからなり、その一部
にソース６１１、ドレイン６１６が形成されている。ま
た、基板６１０上には、アルミ層からなるソース電極６
１２及びドレイン電極６１７、二酸化珪素層６１３から
なるチャネル、シリコン層６１４及びタンタル層６１５
とからなるゲート電極、層間絶縁膜６１８、アルミ層か
らなる反射画素電極６１９が形成され、ドレイン電極６
１７と反射画素電極６１９とはコンタクトホールＨを介
して電気的に接続されている。反射画素電極６１９は不
透明であるため、ゲート電極、ソース電極６１２、ドレ
イン電極６１７の上に層間絶縁膜６１８を介して積層す
ることができる。隣り合う画素電極６１９間の距離Ｘは
かなり小さくすることが可能であるため、開口率を大き
く取ることができ、投写画像を明るくすることが可能で
ある。なお、本例においては、ドレイン６１６、二酸化
珪素層６１３´、シリコン層６１４´、タンタル層６１
５´から構成される保持容量を設けている。

【０１１３】一方、対向する基板６３０には、液晶層６
２０側の面にＩＴＯからなる対向電極６３１が形成され
ており、他方の面には反射防止層６３２が形成されてい
る。本例において、液晶層６２０としては、電圧無印加
（ＯＦＦ）時には液晶分子６２１が垂直に配向してお
り、電圧印加（ＯＮ）時には液晶分子６２１が９０度ね
じれるスーパーホメオトロピック配向のものを用いてい
る。よって、図４に示したように、電圧無印加（ＯＦ
Ｆ）時に偏光ビームスプリッタ４００から反射型液晶装
置６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂに入射されたＳ偏光光
束はその偏光方向を変えること無く反射型液晶装置６０
０Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂから偏光ビームスプリッタ４
００へ戻されるため、Ｓ偏光光束反射面４０１によって
反射されて投写レンズユニット６の方へ到達することは
ない。一方、電圧印加（ＯＮ）時に偏光ビームスプリッ
タ４００から反射型液晶装置６００Ｒ、６００Ｇ、６０
０Ｂに入射されたＳ偏光光束は、液晶分子６２１のねじ
れによりその偏光方向が変えられてＰ偏光光束となり、
Ｓ偏光光束反射面４０１を透過した後、投写レンズユニ
ット６を介してスクリーン１００に投写されることとな
る。

【０１１４】再び図１１に基づいて説明する。反射型液
晶装置６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂによって変調され
た光束は、プリズムユニット５００によって合成され、
偏光ビームスプリッタ４００、投写レンズユニット６を
介してスクリーン１００に投写されることとなる。

【０１１５】本例の投写型表示装置３０００において
も、偏光照明装置１の偏光変換装置２０を構成している
第２の光学要素３００の出射面の側に配置されている重
畳レンズ３９０の取付位置を、光軸に直交する方向に上
下左右に移動可能にしておくことにより、この偏光照明
装置１による液晶装置の照明領域を適切な位置および形
状となるように調整できる。なお、これらの位置調整可
能な調整機構、調整方法、調整によって得られる作用効
果は、上記の投写型表示装置２０００における場合と同
様である。

【０１１６】また、本例の投写型表示装置３０００は、
照明領域の調整以外の点についても、前に述べた２つの
投写型表示装置と同様の効果が得られる上、次のような
効果を得ることができる。すなわち、色分離手段と色合
成手段とを同一のプリズムユニットにて構成しているた
め、光路長をきわめて短くすることができる。また、液
晶装置の開口率も大きいため、光の損失を最大限に防ぐ
ことが可能となる。よって、大口径の投写レンズを用い
なくともきわめて明るい投写画像を得ることが可能とな
る。さらに、第１の光学要素、第２の光学要素を用いた
ことにより、明るさが均一で照度にムラのない偏光光束
を照明光として得ることが可能となるため、表示面、並
びに投写画面全体に渡ってきわめて均一であり、かつき
わめて明るい投写画像を得ることが可能となる。

【０１１７】なお、反射型の変調手段として、本例では
反射型液晶装置６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂをあげて
いるが、液晶装置以外の反射型の変調手段を用いること
も当然可能であり、その構造、その各構成要素の材料、
並びに液晶層６２０の動作モードについては上述の例に
限られるものではない。

【０１１８】さらに、偏光ビームスプリッタ４００を構
成しているプリズム４０２とプリズムユニット５００を
構成しているプリズム５０１を一体のプリズムで構成す
れば、これらの境界における光損失を防ぐことが可能と
なり、より光の利用効率を高めることが可能となる。

【０１１９】（その他の実施の形態３）以上述べてきた
３つの例では、カラー画像を投写表示可能な投写型表示
装置における光学要素の微調整機構について説明した
が、このような微調整機構はモノクロ画像を投写する形
態の投写表示装置に対しても同様に適用できる。

【０１２０】また、光学系の配置に関しても上述の例に
限られるものではなく、これらの配置を変更しても本発
明の効力が失われるものではない。

【０１２１】さらには、投写型表示装置としては、本例
で説明したスクリーンの観察面側から画像を投写する前
面投写型表示装置の他に、スクリーンの観察面とは反対
側から画像を投写する背面投写型のものがある。本発明
は、当然にこの背面投写型のものにも適用可能である。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の投写型表
示装置においては、複数の中間光束を変調手段の画像形
成領域に対して重畳させる重畳手段の取付位置を微調整
可能な構成としている。これと共に、光源から変調手段
までの光路上に反射手段が配置される場合には、この反
射手段の取付け角度を微調整可能としている。従って、
変調手段を照明する照明光による照明領域の形成位置を
微調整できるので、常に、照明領域の形成位置が変調手
段の画像形成領域を包含する位置となるように設定でき
る。

【０１２３】従って、照明領域が変調手段の画像形成領
域からずれることを想定して大きなマージンを画像形成
領域の周囲に形成しておく必要がない。このため、照明
光の利用効率を高め、投写画像の明るさを改善できる。
また、画像形成領域を包含する位置となるように照明光
による照明領域を形成できるので、投写画像の縁に影が
できる等といった弊害も発生しない。

【０１２４】また、本発明では、変調手段の照明領域を
最終的に決定づけている光学部品である重畳手段の取付
位置を微調整するようにしているので、重畳手段の前段
側（（光路上流側）に配置されている光学部品（光学素
子）等の取付け誤差などを包含した状態で照明領域の形
成位置を調整できる。このため、変調手段の照明領域の
形成位置を簡単、かつ効率よく調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した投写型表示装置の外観形状を
示す図である。

【図２】（Ａ）は投写型表示装置の内部構成を示す概略
平面構成図、（Ｂ）はその概略断面構成図である。

【図３】光学ユニットと投写レンズユニットの部分を取
り出して示す概略平面構成図である。

【図４】光学ユニットに組み込まれている光学系を示す
概略構成図である。

【図５】インテグレータ光学系による照明領域と液晶ラ
イトバルブの表示領域の関係を示す模式図である。

【図６】レンズ取付位置調整機構を示す図である。

【図７】反射手段の反射面によるインテグレータ光学系
の照明領域の形状の変化を示すための説明図である。

【図８】反射ミラーの取付け角度を微調整する機構を示
す図であり、（Ａ）はホルダー板の説明図、（Ｂ）は微
調整機構の平面図、（Ｃ）は微調整機構の断面図であ
る。

【図９】本発明を適用した投写型表示装置の光学系の別
の例を示す概略平面構成図である。

【図１０】（Ａ）は図７の偏光分離ユニットアレイを示
す斜視図、（Ｂ）は当該偏光分離ユニットアレイによる
偏光光束の分離動作を示すための説明図である。

【図１１】本発明を適用した投写型表示装置の光学系の
更に別の例を示す概略平面構成図である。

【図１２】図９の反射型の液晶装置の動作を示す説明図
である。

【図１３】インテグレータ光学系を備えた一般的な投写
型表示装置の光学系の概略構成図である。

【図１４】液晶ライトバルブ上の照明領域と画像形成領
域との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 偏光照明装置 １ａ 中心光軸 １ｂ 軸線 ２ 外装ケース ３ アッパーケース ４ ロアーケース ５ フロントケース ６ 投写レンズユニット ７ 電源ユニット ８ 光源ランプユニット ９ 光学ユニット １０ 光源部 １１ インターフェース基板 １２ ビデオ基板 １３ 制御基板 １４Ｒ、１４Ｌ スピーカー １５Ａ 吸気ファン １５Ｂ 循環用ファン １６ 排気ファン １７ 補助冷却ファン １８ フロッピー（登録商標）ディスクユニット ２０ 偏光変換装置 ８１ 放電ランプ ８２ リフレクター １００ スクリーン（投写面） １０１ 光源ランプ １０２ 放物面リフレクター ２００ 第１の光学要素 ２０１ 光束分割レンズ ２０２ 中間光束 ３００ 第２の光学要素 ３１０ 集光レンズアレイ ３１１ 集光レンズ ３２０ 偏光分離ユニットアレイ ３３０ 偏光分離ユニット ３３１ 偏光分離面 ３３２ 反射面 ３３３ Ｐ出射面 ３３４ Ｓ出射面 ３３５ Ｐ偏光光束 ３３６ Ｓ偏光光束 ３８０ 選択位相差板 ３９０ 結合レンズ（重畳レンズ） ４００ 偏光ビームスプリッタ ４０１ Ｓ偏光光束反射面 ４０２ プリズム ５００ プリズムユニット ５０１ プリズム ６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂ 反射型液晶装置（変調
手段） ６１０、６３０ 基板 ６１１ ソース ６１２ ソース電極 ６１３、６１３’ 二酸化珪素層 ６１４、６１４’ シリコン層 ６１５、６１５’ タンタル層 ６１６ ドレイン ６１７ ドレイン電極 ６１８ 層間絶縁膜 ６１９ 反射画素電極 ６２０ 液晶層 ６３１ 対向電極 ６３２ 反射防止層 ７００ レンズ取付位置調整機構 ７１０ 下ベース板 ７２０ レンズ調整ベース板（ベース調整板） ７２１ 垂直壁 ７２２ 上壁 ７２４ 凸部 ７２８ 接着剤溜 ７３０ レンズ垂直調整板（第１の調整板） ７３１ａ、７３１ｂ 下壁 ７３２ 上壁 ７３３ａ、７３３ｂ 側壁 ７３４ 溝 ７３５ アライメントばね ７３６ 調整ねじ ７３７ 凸部 ７４０ レンズ水平調整板（第２の調整板） ７４３ａ、７４３ｂ 側壁 ７４５ アライメントばね ７４６ 調整ねじ ７４７ 孔 ７４８ 接着剤溜 ７５１ ねじ ７５２ 板ばね ７５５ 調整板固定ばね ７６０ 取付角度調整機構 ７７０ ホルダー板 ７７１ 軸部 ７７２ａ、７７２ｂ 保持部 ７７３ クリップ ７７４ ばねホルダー ７７５ アライメントばね ７７５ａ、７７５ｂ、７７５ｃ 支点部 ７７５ｄ、７７５ｅ アーム ７７６ 調整ねじ ７７７ａ、７７７ｂ ばね支持部 ７７８ 支持部 ７７９ ねじ操作部 ８２１ 反射面 ９０１ 上ライトガイド ９０２ 下ライトガイド ９０２ａ ねじ操作部 ９０３ ヘッド板 ９０４ａ、９０４ｂ、９０６ａ、９０６ｂ、９０７ａ、
９０７ｂ 接着剤注入孔 ９１０ プリズムユニット ９２１ 第１のレンズ板 ９２２ 第２のレンズ板 ９２３ インテグレータ光学系 ９２４ 色分離光学系 ９２５、９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ 液晶ライトバ
ルブ（変調手段） ９２７ 導光系 ９３０ 重畳レンズ（重畳手段） ９３１ 反射ミラー ９４１ 青緑反射ダイクロイックミラー ９４２ 緑反射ダイクロイックミラー ９４３ 反射ミラー（反射手段） ９４４ 赤色光束の出射部 ９４５ 緑色光束の出射部 ９４６ 青色光束の出射部 ９５１、９５２、９５３、９５４ 集光レンズ ９７１ 入射側反射ミラー ９７２ 出射側反射ミラー（反射手段） ９７３ 中間レンズ １０００、２０００、３０００ 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 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ (72)発明者 幅 慎二 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ コーエプソン株式会社内 (72)発明者 矢島 章隆 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−115803（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−174974（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−152027（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18833（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−120046（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241146（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−239782（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−132476（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/00 - 21/30 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、 前記光源から出射された光束を変調する変調手段と、 前記変調手段により変調が施された光束を投写面上に拡
   大投写する投写手段とを有する投写型表示装置であっ
   て、 前記光源と前記変調手段との間の光路中に配置され、前
   記光源から出射された光束を複数の中間光束に分割する
   光学素子と、 前記光学素子によって分割された前記中間光束のそれぞ
   れを、前記変調手段の画像形成領域に重畳させる重畳手
   段と、前記重畳手段の取付位置を光軸に直交する第１の方向に
   調整する第１の調整機構と、 前記重畳手段の取付位置を前記光軸および前記第１の方
   向に直交する第２の方向に調整する第２の調整機構 とを
   有することを特徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】 光源と、 前記光源からの光束を複数の中間光束に分割する第１の
   光学要素と、 前記中間光束が集束する位置付近に配置され、前記第１
   の光学要素によって分割された前記中間光束のそれぞれ
   をＰ偏光光束とＳ偏光光束とに分離し、前記Ｐ偏光光
   束、Ｓ偏光光束のうちいずれか一方の偏光方向を他方の
   偏光光束の偏光方向と揃えて出射する偏光変換装置と、
   前記偏光変換装置から出射された光束を重畳させる重畳
   手段とを備えた第２の光学要素と、 前記第２の光学要素から出射された光を変調する変調手
   段と、 前記変調手段により変調が施された光束を投写面上に拡
   大投写する投写手段とを有する投写型表示装置であっ
   て、前記重畳手段の取付位置を光軸に直交する第１の方向に
   調整する第１の調整機構と、 前記重畳手段の取付位置を前記光軸および前記第１の方
   向に直交する第２の方向に調整する第２の調整機構 とを
   有することを特徴とする投写型表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記調整機構は、 ベース調整板と、 前記ベース調整板に対して前記第１の方向に摺動可能な
   第１の調整板と、 前記第１の調整板に対して前記第２の方向に摺動可能な
   第２の調整板とを備えることを特徴とする投写型表示装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記調整機構は、 さらに、前記第１の調整板の前記第２の方向へのずれを
   防止する第１のずれ防止機構と、前記第２の調整板の前
   記第１の方向へのずれを防止する第２のずれ防止機構と
   を備えることを特徴とする投写型表示装置。
5. 【請求項５】 請求項３において、 前記重畳手段が前記第２の調整板に固定されていること
   を特徴とする投写型表示装置。