JP4655526B2 - 投射型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、投射型表示装置に関する。

従来、光源からの光を、青色光、赤色光および緑色光に色分解し、それぞれの色光に対して配置された、反射型ライトバルブに偏光ビームスプリッタを介して射出し、反射型ライトバルブで変調された光を再度偏光ビームスプリッタに入射して検光して射出し、色合成光学系で色合成して、投射レンズを通してスクリーン上にフルカラーの映像を投射する投射型表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３８３６５公報

上記開示例の投射型表示装置においては、反射型ライトバルブの端部から射出した回折光が偏光ビームスプリッタに入射し、偏光ビームスプリッタの側面にて反射されて進行し、色合成光学系を経て投射レンズ中に設けられた開口絞りのＮＡ内の光線となって投射レンズに入射されてしまい、スクリーン上にゴースト像となって投射されてしまうという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ゴースト像の投射を防止した投射型表示装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、反射型ライトバルブと、光源からの光を偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブで変調された光を検光する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタにより検光された色光の射出面に配置されたガラス基板とを有する投射型表示装置において、前記ガラス基板に、前記偏光ビームスプリッタにより検光された色光が入射する面の外周の角部を削って形成された遮光部を設けたことを特徴とする投射型表示装置を提供する。

また,本発明は、光源からの光を複数の色光に色分解する色分解光学系と、前記色光ごとに配置される反射型ライトバルブと、前記色光を偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブで変調された光を検光する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタで検光された色光を合成する色合成系と、前記偏光ビームスプリッタと前記色合成系との間に配置されたガラス基板からなるスペーサとを有する投射型表示装置において、前記スペーサに、前記偏光ビームスプリッタにより検光された色光が入射する面の外周の角部を削って形成された遮光部を設けたことを特徴とする投射型表示装置を提供する。

また、本発明の投射型表示装置では、前記遮光部は、入射した光を散乱する状態に加工されていることが好ましい。

また、本発明の投射型表示装置では、前記遮光部は、入射した光を吸収する状態に加工されていることが好ましい。

本発明によれば、ゴースト光の要因となる不要な光をカットでき、ゴースト光の投射を防止した投射型表示装置を提供することが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。図２は、本発明の第２実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。図３は、本発明の第３実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。図４は、本発明の第４実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。図５は、本発明の第５実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。図６は、本発明の第２実施形態にかかる投射型表示装置の変形例の概略構成平面図である。図７は、本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。図８は、本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置の変形例の概略構成平面図である。図９は、本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置の別の変形例の概略構成平面図である。各図において、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を定義する。なお、Ｚ軸は紙面に対して垂直な方向である。

（第１実施形態）
図１において、ランプ１０ａと放物面形状を有する凹面鏡１０ｂとから構成される光源１０からＹ軸方向に射出される光は、偏光変換装置１１を経て、紙面に垂直なＺ軸方向に振動方向を有する直線偏光に変換される。

偏光変換装置１１を射出した光は青色光（以後、Ｂ光と記す）を反射する特性を有するダイクロイックミラー１２Ｂと、赤色光（以後、Ｒ光と記す）および緑色光（以後、Ｇ光と記す）を反射する特性を有するダイクロイックミラー１２ＲＧとを互いに直交して配置したクロスダイクロイックミラー１２に入射し、Ｘ軸方向に進行するＢ光と、−Ｘ軸方向に進行するＲ光とＧ光の混合光とに色分解される。

色分解されたＢ光はミラー１３で進行方向を変えてＹ軸方向に進行し、Ｂ光用の偏光ビームスプリッタ１６Ｂに入射する。色分解されたＲ光とＧ光の混合光はミラー１４で進行方向を変えてＹ軸方向に進行し光軸上に配置されたＧ光反射特性を有するダイクロイックミラー１５に入射し、ダイクロイックミラー１５を透過してＹ軸方向に進行するＲ光と、ダイクロイックミラー１５で反射して進行方向を変えてＸ軸方向に進行するＧ光とに色分解され、Ｒ光、Ｇ光の偏光ビームスプリッタ１６Ｒ、１６Ｇにそれぞれ入射する。このようにして、色分解光学系が構成されている。

偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒにそれぞれ入射したＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒ中の偏光分離部（ＸＹ平面に垂直で、入射光軸に対して略４５度の角度を有する）１６ＢＰ、１６ＧＰ、１６ＲＰに対して実質的に反射する方向に偏光されているため（偏光分離部に対して、Ｓ偏光）、偏光分離部１６ＢＰ、１６ＧＰ、１６ＲＰでそれぞれ反射され、偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒをそれぞれ射出し、一体化部材１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒを用いて偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒと一体化されて配置されている反射型ライトバルブ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒにそれぞれ入射する。

反射型ライトバルブ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒは、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光それぞれの色信号によってそれぞれの入射光を変調し、反射射出する（変調光はＰ偏光に、非変調光はＳ偏光のまま射出する）。射出されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、再度偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒにそれぞれ入射される。偏光分離部１６ＢＰ、１６ＧＰ、１６ＲＰでは、再び入射されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光から変調光をそれぞれ透過（検光）して射出する。この際、偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒの射出面と色合成光学系を構成するクロスダイクロイックプリズム２０の入射面との間に配置されたスペーサ部材（例えば、ガラス基板等）１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒを経由してクロスダイクロイックプリズム２０のそれぞれ異なる入射面から入射する。

入射されたＲ光、Ｂ光はクロスダイクロイックプリズム２０の内部に互いに直交して配置されたＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒ、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂによってそれぞれ反射され、Ｇ光はＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒと、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂとを透過して、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光の合成がなされ、合成光がクロスダイクロイックプリズム２０の射出面からＹ軸方向に射出され投射レンズ２１に入射され、図示しないスクリーン上にフルカラーの投射像を投射する。このようにして、投射型表示装置が構成されている。

本第１実施形態では、スペーサ部材１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒは、偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒ側の面の外周の角部が削られたカット部１９Ｂａ，１９Ｇａ、１９Ｒａを形成している。そして、カット部１９Ｂａ、１９Ｇａ、１９Ｒａは光を散乱するように荒摺り状態（すりガラス状態）に形成している。この結果、従来ゴースト光となっていた、例えば反射型ライトバルブ１７Ｇの端部からの回折光（図中の破線で示す）は、偏光ビームスプリッタ１６Ｇに入射し、偏光ビームスプリッタ１６Ｇの側面で反射されて偏光ビームスプリッタ１６Ｇを射出し、スぺーサ部材１９Ｇのカット部１９Ｇａに入射、散乱されるため、ゴースト光として投射レンズ２１から投射されることを防止することができる。また、他色のＲ光、Ｂ光用反射型ライトバルブ１７Ｒ、１７Ｂから射出した同様の回折光も、同じ構成のスペーサ部材１９Ｒ、１９Ｂのカット部１９Ｒａ、１９Ｂａにて遮光されるため、ゴースト光となることはない。

なお、上記カット部に入射光を吸収する光吸収部材を設けても同様の効果を奏することができる。また、スペーサ部材のカット部をどの色光のスペーサ部材に設けるかは、ゴースト光の発生の状態によって適宜決めればよく、Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光の全てに設けなくても良い。

本実施形態では、スペーサ部材の角を削ってカット部を作製しているが、スペーサ部材を削らず、偏光ビームスプリッタに遮光部を設けても構わない。この場合には、偏光ビームスプリッタのカット部と相対する射出面の外周部に光吸収部材などの遮光部材を配置することによっても同様にゴーストを防止することができる。また、遮光部材を配置せずに偏光ビームスプリッタの射出面の角をスペーサ部材と同様に削っても構わない。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る投射型表示装置に関し説明する。第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明する。

図２において、ランプ１０ａと放物面形状を有する凹面鏡１０ｂとから構成される光源１０からＹ軸方向に射出される光は、偏光変換装置１１を経て、紙面に垂直なＺ軸方向に振動方向を有する直線偏光に変換される。

偏光変換装置１１を射出した光はＢ光を反射する特性を有するダイクロイックミラー１２Ｂと、Ｒ光およびＧ光を反射する特性を有するダイクロイックミラー１２ＲＧとを互いに直交して配置したクロスダイクロイックミラー１２に入射し、Ｘ軸方向に進行するＢ光と、−Ｘ軸方向に進行するＲ光とＧ光の混合光とに色分解される。

色分解されたＢ光はミラー１３で進行方向を変えてＹ軸方向に進行し、Ｂ光用の偏光ビームスプリッタ１６Ｂに入射する。色分解されたＲ光とＧ光の混合光は、ミラー１４で進行方向を変えてＹ軸方向に進行し光軸上に配置されたＧ光反射特性を有するダイクロイックミラー１５に入射し、ダイクロイックミラー１５を透過してＹ軸方向に進行するＲ光と、ダイクロイックミラー１５で反射して進行方向を変えてＸ軸方向に進行するＧ光とに色分解され、Ｒ光、Ｇ光の偏光ビームスプリッタ１６Ｒ、１６Ｇにそれぞれ入射する。このようにして、色分解光学系が構成されている。

偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒにそれぞれ入射したＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒ中の偏光分離部（ＸＹ平面に垂直で、入射光軸に対して略４５度の角度を有する）１６ＢＰ、１６ＧＰ、１６ＲＰに対して実質的に反射する方向に偏光されているため（偏光分離部に対して、Ｓ偏光）、偏光分離部１６ＢＰ、１６ＧＰ、１６ＲＰでそれぞれ反射され、偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒをそれぞれ射出し、一体化部材１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒを用いて偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒと一体化されて配置されている反射型ライトバルブ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒにそれぞれ入射する。

反射型ライトバルブ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒは、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光それぞれの色信号によってそれぞれの入射光を変調し、反射射出する（変調光はＰ偏光に、非変調光はＳ偏光のまま射出する）。射出されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、再度偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒにそれぞれ入射される。偏光分離部１６ＢＰ、１６ＧＰ、１６ＲＰは、再び入射されたＢ光、Ｇ光、Ｒ光から変調光をそれぞれ透過（検光）して射出する。

Ｒ光とＢ光は、偏光ビームスプリッタ１６Ｒ、１６Ｂのそれぞれの射出面と色合成光学系を構成するクロスダイクロイックプリズム２０のそれぞれの入射面との間に配置された、１／２波長位相板２４Ｒ、２４Ｂとスペーサ部材１９Ｒ’、１９Ｂ’とを通過してＳ偏光に変換されてダイクロイックプリズム２０にそれぞれ入射する。また、Ｇ光は、偏光ビームスプリッタ１６Ｇの射出面とクロスダイクロイックプリズム２０との間に配置され、Ｒ光反射ダイクロイック膜２５を光軸に対して傾けて形成されたスペーサ部材１９Ｇ’を通過してクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。

入射されたＲ光、Ｂ光はクロスダイクロイックプリズム２０の内部に互いに直交して配置されたＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒ、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂによってそれぞれ反射され、Ｇ光はＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒと、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂとを透過して、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光の合成がなされ、合成光がクロスダイクロイックプリズム２０の射出面からＹ軸方向に射出され、１／４波長位相板２３を経て投射レンズ２１に入射され、図示しないスクリーン上にフルカラーの投射像を投射する。このようにして、投射型表示装置が構成されている。

ここでスペーサ部材１９Ｇ’中に配置したＲ光反射ダイクロイック膜２５について説明する。１／４波長位相板２３を透過して投射レンズ２１中のレンズ表面で反射される光は、再度１／４波長位相板２３を透過してＰ偏光に変換される。この光のうちのＲ光は、ダイクロイックプリズム２０に入射し、その一部はＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒを透過して進行してしまう。ダイクロイック膜２５はこの透過したＲ光を光路外に除去するものであり、ダイクロイック膜２０Ｒを透過したＲ光は、クロスダイクロイックプリズム２０を射出した後、ダイクロイック膜２５で反射され、偏光ビームスプリッタ１６Ｇには入射しない。従って、反射型ライトバルブ１７Ｇに入射して反射し、クロスダイクロイックプリズム２０を経て投射レンズ２１にゴースト光となって進行してしまうこともない。

本第２実施形態では、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの色分解されたＲ光の入射面に相対する面１６ＲＳを荒摺り面としている。この結果、従来ゴースト光となっていた、例えばＲ光用の反射型ライトバルブ１７Ｒから射出した回折光（図中の破線で示す）であって偏光ビームスプリッタ１６Ｒに入射し、側面１６ＲＳにおいて反射する光線は、荒摺りされた側面１６ＲＳで散乱されるため、ゴースト光として投射レンズ２１から投射されることを防止することができる。

また、側面１６ＲＳが荒摺りされていない研磨された状態の場合、反射型ライトバルブ１７Ｒからの回折光（図２中の破線で示す）は、側面１６ＲＳで反射され、クロスダイクロイックプリズム２０のＢ光反射ダイクロイック膜２０Ｂでその一部が反射されてＧ光用の反射型ライトバルブ１７Ｇの方向へ進行する。このＲ光はスペーサ部材１９Ｇ’中のダイクロイック膜２５に入射し、反射されて再度クロスダイクロイックプリズム２０に入射して射出し、投射レンズ２１に入射してゴースト光として投射されてしまう。側面１６ＲＳを荒摺り面にすることによって、このゴースト光も防止することができる。

また、例えば、反射型ライトバルブ１７Ｒから射出した光で偏光ビームスプリッタ１６Ｒに入射し、光軸に略平行に進行する光であって、クロスダイクロイックプリズム２０中の両ダイクロイック膜２０Ｒ，２０Ｂを透過して射出するＲ光であって、偏光ビームスプリッタ１６Ｂに入射、透過して反射型ライトバルブ１７Ｂに入射し、クロスダイクロイックプリズム２０のＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒにて反射し、スペーサ部材１９Ｇ’中のＲ光反射ダイクロイク膜２５にて反射して進行し、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの検光射出面から入射し、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの前記検光射出面近傍の側面１６ＲＳに内面から入射するが、この面が荒摺り面であるため散乱され、ゴースト光として投射レンズ２１から投射されることを防止することができる。

また、側面１６ＲＳが荒摺り状態でない場合には、ダイクロイック膜２５で反射され,偏光ビームスプリッタ１６Ｒに再度入射して側面１６ＲＳに入射するＲ光は、側面１６ＲＳで反射されて偏光ビームスプリッタ１６中を進行し、側面１６ＲＳと相対する側面に入射、反射されて反射型ライトバルブ１７Ｒに相対する面で反射され、再度側面１６ＲＳに入射、反射されて偏光ビームスプリッタ１６Ｒから射出し、再度スペーサ部材１９Ｇ’中のダイクロイック膜２５に入射、反射されてクロスダイクロイックプリズム２０を透過して投射レンズ２１に入射し、ゴースト光として投射されてしまう場合がある。

なお、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの側面１６ＲＳに入射光を吸収する光吸収部材を設けても同様の効果を奏することができる。

本実施形態におけるゴースト光の防止は、そのゴースト光の原因がＲ光の反射型ライトバルブ１７Ｒを射出した回折光が、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの側面１６ＲＳにて反射され、クロスダイクロイックプリズム２０中のダイクロイック膜２０Ｂにて反射され、スペーサ部材１９Ｇ’中のダイクロイック膜２５にて反射される光に関するものであるが、この光に限定されない。第１の実施形態で示したゴースト光の原因となる、各色光用の反射型ライトバルブ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂから射出する回折光であって、偏光ビームスプリッタに入射し、その、色分解された各色光の入射する面と相対する面によって反射されて射出、進行し、クロスダイクロイックプリズム２０に入射、Ｒ光はダイクロイック膜２０Ｒにて反射、Ｂ光はダイクロイック膜２０Ｂにて反射、Ｇ光は両膜を透過して進行し、色合成されて投射レンズに入射、ゴースト光となってしまうことを防止できることは言うまでもない。この効果を得るために、本発明の方法を採用する偏光ビームスプリッタはＲ光用偏光ビームスプリッタ１６Ｒの側面に限らず、他の偏光ビームスプリッタ１６Ｇ，１６Ｂも同様にその色分解された各色光の入射する面と相対する側面を荒摺り面にしたり、光吸収部材を設けたりすることでその効果を得ることができる。

また、図６に示すように、偏光ビームスプリッタ１６ＲのＲ光の入射面と相対する側面１６ＲＳに、凹部１６Ｒ凹を設けても構わない。偏光ビームスプリッタ１６Ｒの側面１６ＲＳに紙面と垂直な向きに沿って凹部１６Ｒ凹を形成する。この凹部１６Ｒ凹の大きさは、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの大きさ、反射型ライトバルブ１７Ｒから射出される光束の大きさによって決める。この様に側面１６ＲＳに凹部１６Ｒ凹を設けることによっても、側面１６ＲＳに入射する光は散乱され、ゴースト光として投射レンズ２１から投射されるのを防止することができる。なお、凹部はＲ光用の偏光ビームスプリッタ１６Ｒの側面１６ＲＳに限らず、他の色用の偏光ビームスプリッタ１６Ｇ，１６Ｂの側面１６ＧＳ、１６ＢＳにも同様に凹部を設けることによって、同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る投射型表示装置について説明する。第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。

図３において、Ｒ光とＢ光は、偏光ビームスプリッタ１６Ｒ、１６Ｂのそれぞれの射出面と色合成光学系を構成するクロスダイクロイックプリズム２０のそれぞれの入射面との間に配置された、１／２波長位相板２４Ｒ、２４Ｂとスペーサ板部材２９Ｒ、１９Ｂ’とを通過してダイクロイックプリズム２０にそれぞれ入射する。また、Ｇ光は、偏光ビームスプリッタ１６Ｇの射出面とクロスダイクロイックプリズム２０との間に配置され、Ｒ光反射ダイクロイック膜２５を光軸に対して傾けて形成されたスペーサ部材１９Ｇ’を通過してクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。その他の構成、作用は第２実施形態と同様であり説明を省略する。

本第３実施形態では、スペーサ部材２９Ｒは、偏光ビームスプリッタ１６Ｒの色分解されたＲ光の入射面に相対する面側の側面部であって、その側面部の偏光ビームスプリッタ１６Ｒ側の外周部にカット部３０Ｒを形成し、このカット部３０Ｒに荒摺り加工を施した構成としている。この結果、従来ゴースト光であった、例えばＲ光用の反射型ライトバルブ１７Ｒから射出した回折光（図中の破線で示す）であって偏光ビームスプリッタ１６Ｒに入射し、その側面で反射して射出面より射出され、スペーサ部材２９Ｒのカット部３０Ｒに入射してゴースト光となる光線は、荒摺りされたカット部３０Ｒで散乱されるため、前実施形態と同様にゴースト光となることを防止することが可能となる。

また、例えば、前実施形態と同様に、Ｒ光用反射型ライトバルブ１７Ｒを射出したＲ光の一部は、クロスダイクロイックプリズム２０のダイクロイック膜２０Ｒ、２０Ｂを透過したＲ光であって、Ｂ光用反射型ライトバルブ１７Ｂに入射し、反射され、クロスダイクロイックプリズム２０中のダイクロイック膜２０Ｒで反射されて、スペーサ部材１９Ｇ’に入射し、Ｒ光反射ダイクロイック膜２５で反射され、再度クロスダイクロイックプリズム２０中のダイクロイック膜２０Ｒで反射されて、偏光ビームスプリッタ１７Ｒに検光射出面から入射してしまう光は、スペーサ部材２９Ｒの荒摺りされたカット部３０Ｒで散乱され、偏光ビームスプリッタ１７Ｒに検光射出面から入射することはなく、最終的にゴースト光として投射レンズ２１に入射することを防止することができる。

なお、カット部３０Ｒに入射光を吸収する光吸収部材を設けても同様の効果を奏することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態にかかる投射型表示装置について説明する。

図４において、ランプ１０ａと放物面形状を有する凹面鏡１０ｂとから構成される光源１０からＹ軸方向に射出される光は、偏光変換装置１１を経て、紙面に垂直なＺ軸方向に振動方向を有する直線偏光に変換される。

偏光変換装置１１を射出した光は、時系列色分解光学系３２に入射されて時系列にＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解されて、それぞれ時系列に射出される。時系列色分解光学系３２は、中心軸Ｏのまわりに回転する略円板状の部材にＲ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ透過して取り出す３種類の不図示のフィルタを円周方向に沿って略等間隔に配置して構成されているものである。

時系列色分解光学系３２によって色分解された各色光は、同じ光軸を経て偏光ビームスプリッタ３３に入射し、偏光分離部３３Ｐで反射されて射出し、反射型ライトバルブ３４に時系列で入射し、反射型ライトバルブ３４によって各色光に対応した色信号によって変調作用を受けて反射して再度偏光ビームスプリッタ３３に入射する。偏光ビームスプリッタ３３に入射した各色光は、反射型ライトバルブ３４で変調された変調光を偏光分離部３３Ｐの透過光として検光して取り出し、投射レンズ３５に入射して不図示のスクリーン上に拡大投射する。このようにして、投射型表示装置が構成されている。

本第４実施形態では、偏光ビームスプリッタ３３は、偏光分離部３３Ｐで検光された光が射出する射出面の外周部にカット部３３ａを形成し、カット部３３ａの表面を荒摺り状態に加工している。この結果、従来ゴースト光であった、例えば反射型ライトバルブ３４の回折光（図中の破線で示す）であって、偏光ビームスプリッタ３３に入射し、偏光ビームスプリッタ３３の側面で反射されて進行し、射出面から射出する光をカット部３３ａで散乱させることができるため、ゴースト光として投射レンズ３５から投射することを防止することが可能となる。

なお、面取り部３３ａに光吸収部材を設け、ゴースト光となる光を吸収することにより同様の効果を奏することが可能である。また、第２実施形態と同様に、偏光ビームスプリッタの時系列色分解光学系からの色光の入射する面に相対する面に遮光部を設けても同様の効果を奏することが可能である。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施の形態にかかる投射型表示装置について説明する。本第５実施形態と第４実施形態との差異は、偏光ビームスプリッタの射出面にゴースト光をカットする部材を設けたことにあり、第４実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。

図５において、偏光ビームスプリッタ３３’の偏光分離部３３’Ｐで検光された光が射出する射出面の外周部にゴースト光をカットする遮光部材３６を設けている。この結果、従来ゴースト光であって、例えば反射型ライトバルブ３４から射出した回折光（図中の破線で示す）であって、偏光ビームスプリッタ３３’に入射し、偏光ビームスプリッタ３３’の側面で反射されて進行し、射出面から射出する光を遮光部材３６カットすることができるため、ゴースト光として投影レンズ３５から投射することを防止することが可能となる。

なお、遮光部材３６は、光を吸収する光吸収部材であっても良いし、光が散乱するように表面を荒摺りした金属板部材あるいは有機材料部材であっても良い。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置について図７を参照しつつ説明する。第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明する。

光源１０からの光は、偏光変換装置１１を経て第２実施の形態と同じ構成の色分解光学系にてＢ光、Ｇ光、Ｒ光に色分解され、偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒにそれぞれ入射され、偏光分離部を反射するＳ偏光をそれぞれ射出して各色光毎に配置された反射型ライトバルブ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒにそれぞれ入射する。

反射型ライトバルブ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒにて各色光の色信号によってそれぞれ変調されて反射射出した各色光は、再度偏光ビームスプリッタ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒにそれぞれ入射し、偏光分離部１６ＢＰ、１６Ｇｐ、１６ＲＰを透過するＰ偏光をそれぞれ検光して射出する。

Ｇ光とＲ光は、偏光ビームスプリッタ１６Ｇ、１６Ｒのそれぞれの射出面と色合成系を構成するクロスダイクロイックプリズム２０のそれぞれの入射面との間に配置されたスペーサ部材１９Ｇ’、１９Ｒ’と１／２波長位相板２４Ｇ、２４Ｒを通過してＳ偏光に変換されてそれぞれクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。Ｂ光は、偏光ビームスプリッタ１６Ｂの射出面とクロスダイクロイックプリズム２０との間に配置されたＲ光反射ダイクロイック膜２５を光軸に対して斜めに配置したスペーサ部材１９Ｂ’と１／２波長位相板２４Ｂを経てＳ偏光に変換されてクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。この様に本第６実施の形態では、各色光は全てＳ偏光に変換されてクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。

クロスダイクロイックプリズム２０に入射したＳ偏光のＢ光とＲ光は、直行して配置されたＢ光反射ダイクロイック膜２０Ｂ、Ｒ光反射ダイクロイック膜２０Ｒでそれぞれ反射され、Ｇ光は両ダイクロイック膜を透過して色合成されて射出され１／４波長位相板２３を経て投射レンズ２１に入射、投射される。

ここで、前記スペーサ部材１９Ｂ中のＲ光反射ダイクロイック膜２５について説明する。

本実施形態のように各色光がＳ偏光で射出される場合、もし、前記スペーサ部材１９Ｂ’中の反射ダイクロイック膜２５が無くてスペーサ部材１９Ｂ’のみとすると、次の経路でゴースト光が発生してしまう。

Ｒ光用のライトバルブ１７Ｒから光軸に沿って出射された光は、１／２波長位相板２４ＲにてＳ偏光になりクロスダイクロイックプリズム２０に入射、一部がＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒを透過してＢ光反射型ライトバルブ１７Ｂに向かって進行し、１／２波長位相板２４ＢにてＰ偏光になって偏光ビームスプリッタ１６Ｂの偏光分離部１６ＢＰを透過し、Ｂ光用反射型ライトバルブ１７Ｂにて反射して逆行して進行し、再度Ｂ光用偏光ビームスプリッタ１６Ｂの偏光分離部１６ＢＰを透過して射出し、１／２波長位相板２４ＢにてＳ偏光となりクロスダイクロイックプリズム２０に入射し、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂで反射されて投射レンズ２１に入射してゴースト光となってしまう。

あるいは、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂでは反射されずにＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒで反射された光は、Ｇ光反射型ライトバルブ１７Ｇ方向に進行し、１／２波長位相板２４ＧにてＰ偏光となり偏光ビームスプリッタ１６Ｇの偏光分離部１６ＧＰを透過して射出、進行してＧ光用反射型ライトバルブ１７Ｇに入射反射されて逆行して進行し、再度偏光ビームスプリッタ１６Ｇの偏光分離部１６ＧＰを透過し、１／２波長位相板２４ＧにてＳ偏光に変換されてクロスダイクロイックプリズム２０に入射し、両ダイクロイック膜２０Ｂ，２０Ｒを透過して投射レンズ２１に入射しゴースト光となってしまう。

これらのゴースト光を防止するために、スペーサ部材１９Ｂ’中にＲ光用反射ダイクロイック膜２５を配置し、Ｂ光用反射型ライトバルブ１７Ｂに入射する前にゴースト光の原因となる光を反射して光軸外に廃棄している。

また、本実施形態では、第２実施形態と同様に偏光ビームスプリッタ１６Ｒの色分解されたＲ光の入射面に相対する面１６ＲＳを荒削り面としている。この結果、例えば、Ｒ光用の反射型ライトバルブ１７から射出した回折光（図中の破線で示す）であって、偏光ビームスプリッタ１６Ｒに入射し、面１６ＲＳにおいて反射する光を荒削り面で散乱することでゴースト光を防止することが可能となる。もし、荒削りでない平面の場合には回折光は面１６ＲＳで反射されて進行し、スペーサ部材１９Ｂ中の反射ダイクロイック膜２５に入射し、反射されて進行し、クロスダイクロイックプリズム２０中のダイクロイック膜に反射されて投射レンズ２１に入射し、ゴースト光として投射されてしまう。

また、図８に示す本第６実施形態にかかる投射型表示装置の変形例は、第３実施形態と同様にＲ光用のスペーサ部材２９Ｒの偏光ビームスプリッタ１６Ｒの検光射出面側の外周部にカット部３０Ｒを形成し、カット部３０Ｒに荒削り加工を施した構成としたものであり、第３実施形態及び第６実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。こうすることにより、第３実施形態及び第６実施形態と同様の作用、効果を奏することが出来る。

また、図９に示す本第６実施形態にかかる投射型表示装置の別の変形例は、第２実施形態と同様に偏光ビームスプリッタ１６ＲのＲ光の入射する面と相対する面１６ＲＳに凹部１６Ｒ凹を設けたものであり、第２実施形態及び第６実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。こうすることにより、第２実施形態及び第６実施形態と同様の作用、効果を奏することが出来る。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

本発明の第１実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。 本発明の第２実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。 本発明の第３実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。 本発明の第４実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。 本発明の第５実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。 本発明の第２実施形態にかかる投射型表示装置の変形例の概略構成平面図である。 本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置の概略構成平面図である。 本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置の変形例の概略構成平面図である。 本発明の第６実施形態にかかる投射型表示装置の別の変形例の概略構成平面図である。

符号の説明

１０ 光源
１１ 偏光変換装置
１２ クロスダイクロイックミラー
１３、１４ ミラー
１５ ダイクロイックミラー
１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、３３、３３’ 偏光ビームスプリッタ
１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ、３４ 反射型ライトバルブ
１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ 一体化部材
１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ スペーサ部材
１９Ｒ’、１９Ｇ’、１９Ｂ’、２９Ｒ スペーサ部材
２０ クロスダイクロイックプリズム
２１、３５ 投射レンズ
２３ １／４波長位相板
２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ １／２波長位相板
２５ Ｒ光反射ダイクロイック膜
３２ 時系列色分解光学系
３６ 遮光部材

Claims (4)

1. 反射型ライトバルブと、
   光源からの光を偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブで変調された光を検光する偏光ビームスプリッタと、
   前記偏光ビームスプリッタにより検光された色光の射出面に配置されたガラス基板とを有する投射型表示装置において、
   前記ガラス基板に、前記偏光ビームスプリッタにより検光された色光が入射する面の外周の角部を削って形成された遮光部を設けたことを特徴とする投射型表示装置。
2. 光源からの光を複数の色光に色分解する色分解光学系と、
   前記色光ごとに配置される反射型ライトバルブと、
   前記色光を偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブで変調された光を検光する偏光ビームスプリッタと、
   前記偏光ビームスプリッタで検光された色光を合成する色合成系と、
   前記偏光ビームスプリッタと前記色合成系との間に配置されたガラス基板からなるスペーサとを有する投射型表示装置において、
   前記スペーサに、前記偏光ビームスプリッタにより検光された色光が入射する面の外周の角部を削って形成された遮光部を設けたことを特徴とする投射型表示装置。
3. 前記遮光部は、入射した光を散乱する状態に加工されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置。
4. 前記遮光部は、入射した光を吸収する状態に加工されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置。

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