JP5935904B2 - 投影型表示装置および直視型表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、空間変調素子として反射型液晶素子を用いた投影型表示装置および直視型表示装置に関する。

近年、オフィスだけでなく、家庭でも、スクリーンに映像を投影するプロジェクタ（投影型表示装置）が広く利用されている。プロジェクタは、光源からの光をライトバルブ（空間変調素子）で変調することにより画像光を生成し、スクリーンに投射して表示を行うものである（例えば、特許文献１，２参照）。最近では、手のひらサイズの超小型プロジェクタや、超小型プロジェクタ内蔵の携帯電話機などが普及し始めている。

特開２０１１−１２８６３４号公報 特開２０１０−４８９０３号公報

上記のようなプロジェクタでは一般に、表示画質を向上させるためにコントラストの向上が求められている。具体的には、例えば空間変調素子として反射型液晶素子を用いた場合、コントラストを向上させるには、黒表示時の光学系からの漏れ光を抑えて黒表示時の輝度を低減することが求められる。

したがって、黒表示時の漏れ光を抑えてコントラストを向上させることが可能な投影型表示装置および直視型表示装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態の投影型表示装置は、１または複数の光源を含む照明光学系と、入力された映像信号に基づいて照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する反射型液晶素子と、照明光学系と反射型液晶素子との間の光路上に配置された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタと反射型液晶素子との間の光路上に配置され、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる偏光補償素子と、反射型液晶素子により生成された後に偏光補償素子および偏光ビームスプリッタを通る光路を経て入射する画像光を投射する投影光学系とを備えたものである。上記偏光補償素子は、光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、第１面側からの光入射時と第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する。

本開示の一実施の形態の直視型表示装置は、１または複数の光源を含む照明光学系と、入力された映像信号に基づいて照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する反射型液晶素子と、照明光学系と反射型液晶素子との間の光路上に配置された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタと反射型液晶素子との間の光路上に配置され、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる偏光補償素子と、反射型液晶素子により生成された後に偏光補償素子および偏光ビームスプリッタを通る光路を経て入射する画像光を投射する投影光学系と、この投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンとを備えたものである。上記偏光補償素子は、光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、第１面側からの光入射時と第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する。

本開示の一実施の形態の投影型表示装置および直視型表示装置では、照明光学系内の光源から発せられた光が偏光ビームスプリッタによって偏光分離され、そのうちの一の偏光が偏光補償素子を介して反射型液晶素子へ入射する。また、この入射光が映像信号に基づいて反射型液晶素子により変調されて画像光が生成され、この画像光が偏光補償素子および偏光ビームスプリッタを介して投影光学系へ入射する。そして、この入射光が投影光学系によって投射されることにより、映像信号に基づく映像表示がなされる。ここで、偏光補償素子は、光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、第１面側からの光入射時と第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する。これにより、例えば、偏光ビームスプリッタ（偏光分離面）への斜め入射光が存在したり、反射型液晶素子内で部分的に残留チルトしている液晶分子が存在する場合であっても、そのような斜め入射光や残留チルト液晶分子によって発生する楕円偏光に起因した、黒表示の際の偏光ビームスプリッタから投影光学系側への漏れ光が抑えられる。

本開示の一実施の形態の投影型表示装置および直視型表示装置によれば、偏光補償素子において、上記第１面側からの光入射時と上記第２面側からの光入射時とで互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与するようにしたので、斜め入射光や残留チルト液晶分子によって発生する楕円偏光に起因した黒表示時の漏れ光を抑えることができる。よって、コントラストを向上させることが可能となり、表示画質の向上を実現することができる。

本発明の一実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を表す図である。 図１に示した光源においてチップが上面発光型の素子の場合の上面構成および断面構成の一例を表す図である。 図１に示した光源においてチップが上面発光型の素子の場合の上面構成および断面構成の他の例を表す図である。 図１に示した光源においてチップが上面発光型の素子の場合の上面構成および断面構成のその他の例を表す図である。 図１に示した光源においてチップが上面発光型の素子の場合の発光スポットの一例を表す図である。 図１に示した光源においてチップが端面発光型の素子の場合の断面構成および固体発光素子を光出射面側から見たときの構成の一例を表す図である。 図１に示した光源においてチップが端面発光型の素子の場合の断面構成および固体発光素子を光出射面側から見たときの構成の他の例を表す図である。 図１に示した光源においてチップが端面発光型の素子の場合の断面構成および固体発光素子を光出射面側から見たときの構成のその他の例を表す図である。 図６に示した光源をＸＹ平面で９０度回転させたときの構成例を表す図である。 図７に示した光源をＸＹ平面で９０度回転させたときの構成例を表す図である。 図８に示した光源をＸＹ平面で９０度回転させたときの構成例を表す図である。 図１に示したフライアイレンズの概略構成例を表す図である。 図１に示した偏光補償素子における屈折率異方性について説明するための模式斜視図である。 図１に示した偏光補償素子において付与される位相差の波長依存性の一例を表す図である。 図１に示した偏光補償素子が配置される際の傾斜角の一例について説明するための模式図である。 図１に示した偏光補償素子が配置される際の傾斜角の他の例について説明するための模式図である。 図１に示したプロジェクタにおける白表示時の各偏光の光路について説明するための図である。 図１に示したプロジェクタにおける黒表示時の各偏光の光路について説明するための図である。 比較例１に係るプロジェクタの概略構成を表す図である。 黒表示時の漏れ光の低減作用について説明するための模式図である。 実施例１〜３および比較例２に係る構成および効果の一例を表す図である。 実施例２における傾斜角と規格化コントラストとの関係の一例を表す図である。 実施例４〜６および比較例３に係る構成および効果の一例を表す図である。 実施例５における傾斜角と規格化コントラストとの関係の一例を表す図である。 変形例１に係るプロジェクタの概略構成を表す図である。 変形例２に係るプロジェクタの概略構成を表す図である。 実施の形態および変形例１，２等に係るプロジェクタを用いたリアプロジェクション表示装置の概略構成を表す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（照明光学系内に複数の光源を有するプロジェクタの例）
２．実施の形態の変形例
変形例１（反射型液晶素子および偏光補償素子の配置位置を変更させた例）
変形例２（照明光学系内に１つの光源のみを設けた例）
３．その他の変形例（実施の形態および各変形例等の組み合わせ、リアプロジェクション表示装置への適用例等）

＜実施の形態＞
［プロジェクタ１の全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る投影型表示装置（プロジェクタ１）の概略構成を、光路（太線の破線）および光軸（細線の破線）とともに表したものである。このプロジェクタ１は、入力された映像信号に基づいて生成された画像光を反射型のスクリーン２に投射することにより、映像表示を行うものである。

なお、図１において、典型的には、Ｙ軸は垂直方向を向き、Ｘ軸は水平方向を向いているが、その逆に、Ｙ軸が水平方向を向き、Ｘ軸が垂直方向を向いていてもよい。以下では、便宜的に、Ｙ軸は垂直方向を向き、Ｘ軸は水平方向を向いているものとして説明するものとする。また、以下において、「横方向」とはＸ軸方向を指しており、「縦方向」とはＹ軸方向を指しているものとする。

プロジェクタ１は、例えば、照明光学系１Ａと表示光学系とを備えている。この表示光学系は、空間変調素子としての反射型液晶素子６０と、偏光ビームスプリッタ５１と、偏光補償素子８０と、投影光学系７０とを有している。

［照明光学系１Ａの構成］
照明光学系１Ａは、反射型液晶素子６０の照明範囲６０Ａ（被照射面）を照射する光束を供給するものである。なお、必要に応じて、照明光学系１Ａの光が通過する領域上に、何らかの光学素子が設けられていてもよい。例えば、照明光学系１Ａの光が通過する領域上に、照明光学系１Ａからの光のうち可視光以外の光を減光するフィルタなどが設けられていてもよい。

照明光学系１Ａは、例えば図１に示したように、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、カップリングレンズ（指向角変換素子）２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、光路合成素子３０と、インテグレータ（フライアイレンズ）４０と、コンデンサレンズ５０とを有している。光路合成素子３０は、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃからの光を合成するものであり、例えば、２つのダイクロイックミラー３０Ａ，３０Ｂからなる。インテグレータ４０は、照明範囲６０Ａにおける光の照度分布（輝度分布）を均一化するものであり、ここでは１つのフライアイレンズからなる。ただし、インテグレータ４０が、一対のフライアイレンズから構成されていてもよい。なお、このインテグレータ４０とコンデンサレンズ５０とからなるインテグレータ光学系におけるＦナンバーは、例えば４以上である。また、このようなインテグレータ光学系を用いた場合において、所定の照明領域にさらにもう１段のインテグレータ光学系を配置することで、均一性をより上げるような構成も可能である。その場合には、２段目のインテグレータ光学系のＦナンバーが、例えば４以上である。

光源１０Ａの光軸上には、カップリングレンズ２０Ａと、光路合成素子３０と、インテグレータ４０と、コンデンサレンズ５０とが、光源１０Ａ側からこの順に配列されている。光源１０Ｂの光軸は、光源１０Ａの光軸とダイクロイックミラー３０Ａにおいて直交しており、この光源１０Ｂの光軸上には、カップリングレンズ２０Ｂおよびダイクロイックミラー３０Ａが、光源１０Ｂ側からこの順に配列されている。光源１０Ｃの光軸は、光源１０Ａの光軸とダイクロイックミラー３０Ｂにおいて直交しており、この光源１０Ｃの光軸上には、カップリングレンズ２０Ｃおよびダイクロイックミラー３０Ｂが、光源１０Ｃ側からこの順に配列されている。

（光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：チップ１１Ａが上面発光型の素子の場合）
光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）〜図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、固体発光素子１１と、固体発光素子１１を支持するパッケージ１２（固体発光素子１１を実装するための基材）とを有している。換言すると、ここでは、各光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、固体発光素子１１を基材上に支持するパッケージとなっている。固体発光素子１１は、単一もしくは複数の点状、または単一もしくは複数の非点状の発光スポットからなる光射出領域から光を発するようになっている。固体発光素子１１は、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、所定の波長帯の光を発する単一のチップ１１Ａからなっていてもよいし、例えば、図３（Ａ），（Ｂ）および図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、同一の波長帯もしくは互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップ１１Ａからなっていてもよい。固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、それらのチップ１１Ａは、例えば、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、横方向に一列に配置されていたり、例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、横方向および縦方向に格子状に配置されていたりする。固体発光素子１１に含まれるチップ１１の数は、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃごとに異なっていてもよいし、全ての光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃで互いに等しくなっていてもよい。

固体発光素子１１が単一のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、例えば、図２（Ａ）に示したように、単一のチップ１１Ａのサイズ（Ｗ_V1×Ｗ_H1）に等しい。一方、固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としてのサイズは、例えば、図３（Ａ），図４（Ａ）に示したように、全てのチップ１１Ａをひとまとまりとしたときのサイズに等しい。複数のチップ１１Ａが横方向に一列に配置されている場合には、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、図３（Ａ）の例では、Ｗ_V1×２Ｗ_H1となる。また、複数のチップ１１Ａが、横方向および縦方向に格子状に配置されている場合には、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、図４（Ａ）の例では、２Ｗ_V1×２Ｗ_H1となる。

チップ１１Ａは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ）、またはレーザダイオード（ＬＤ）からなる。ここで、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ全体として、チップ１１Ａの少なくとも１つがＬＤによって構成されているようにするのが望ましい。なお、その場合、このＬＤからなるチップ１１Ａを除いた他のチップ１１Ａについては、ＬＥＤ，ＯＬＥＤ，ＬＤのうちの任意のものを組み合わせて構成することが可能である。

各光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに含まれるチップ１１Ａは、例えば、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃごとに互いに異なる波長帯の光を発するようになっている。光源１０Ａに含まれるチップ１１Ａは、例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度（例えば、４５０ｎｍ程度）の波長の光（青色光）を発するものである。光源１０Ｂに含まれるチップ１１Ａは、例えば、５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度（例えば、５３０ｎｍ程度）の波長の光（緑色光）を発するものである。光源１０Ｃに含まれるチップ１１Ａは、例えば、６００ｎｍ〜７００ｎｍ程度（例えば、６４０ｎｍ程度）の波長の光（赤色光）を発するものである。なお、光源１０Ａに含まれるチップ１１Ａが、青色光以外の光（緑色光または赤色光）を発するものであってもよい。また、光源１０Ｂに含まれるチップ１１Ａが、緑色光以外の光（青色光または赤色光）を発するものであってもよい。また、光源１０Ｃに含まれるチップ１１Ａが、赤色光以外の光（緑色光または青色光）を発するものであってもよい。

チップ１１Ａは、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）〜図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示したように、チップ１１Ａサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）よりも小さなサイズ（Ｐ_V1×Ｐ_H1）の発光スポット１１Ｂを有している。発光スポット１１Ｂは、チップ１１Ａに電流を注入してチップ１１Ａを駆動したときにチップ１１Ａから光が発せられる領域（光射出領域）に相当する。チップ１１ＡがＬＥＤまたはＯＬＥＤからなる場合には、発光スポット１１Ｂは非点状（面状）となっているが、チップ１１ＡがＬＤからなる場合には、発光スポット１１ＢはＬＥＤまたはＯＬＥＤの発光スポット１１Ｂよりも小さな点状となっている。

固体発光素子１１が単一のチップ１１Ａからなる場合には、発光スポット１１Ｂの数は、例えば、図５（Ａ）に示したように１つである。ただし、後述するように、固体発光素子１１がモノリシック構造である場合には、発光スポット１１Ｂの数は複数個になり、以下同様である。一方、固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、発光スポット１１Ｂの数は、例えば、図５（Ｂ），（Ｃ）に示したようにチップ１１Ａの数と等しい（ただし、上記したように固体発光素子１１がモノリシック構造である場合には、発光スポット１１Ｂの数は、チップ１１Ａの数よりも多くなる）。ここで、固体発光素子１１が単一のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としての光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、発光スポット１１Ｂのサイズ（Ｐ_V1×Ｐ_H1）に等しい（ただし、上記したように、固体発光素子１１がモノリシック構造である場合を除く）。一方、固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としての光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、最小面積で全てのチップ１１Ａの発光スポット１１Ｂを囲ったときのその囲いのサイズに等しい。複数のチップ１１Ａが横方向に一列に配置されている場合には、光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、図５（Ｂ）の例では、Ｐ_V1×２Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。また、複数のチップ１１Ａが、横方向および縦方向に格子状に配置されている場合には、光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、図５（Ｃ）の例では、２Ｐ_V1×２Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。

（光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：チップ１１Ａが端面発光型の素子の場合）
ここで、図２（Ａ），（Ｂ）〜図５（Ａ），（Ｂ）では、チップ１１Ａが上面発光型の素子となっている場合を例示したが、チップ１１Ａは、以下説明するような端面発光型の素子であってもよい。その場合には、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、例えば、図６（Ａ），（Ｂ）〜図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示したように、ステム１３とキャップ１４とによって囲まれた内部空間に、１または複数の端面発光型のチップ１１Ａからなる固体発光素子１１が収容されたキャンタイプの形態となっている。換言すると、ここでは、各光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、固体発光素子１１を内蔵したパッケージとなっている。

ステム１３は、キャップ１４とともに光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのパッケージを構成するものであり、例えば、サブマウント１５を支持する支持基板１３Ａと、支持基板１３Ａの裏面に配置された外枠基板１３Ｂと、複数の接続端子１３Ｃとを有している。

サブマウント１５は導電性および放熱性を有する材料からなる。支持基板１３Ａおよび外枠基板１３Ｂは、それぞれ、導電性および放熱性を有する基材に、１または複数の絶縁性のスルーホールと、１または複数の導電性のスルーホールとが形成されたものである。支持基板１３Ａおよび外枠基板１３Ｂは、例えば、円板形状となっており、双方の中心軸（図示せず）が互いに重なり合うように積層されている。外枠基板１３Ｂの直径は、支持基板１３Ａの直径よりも大きくなっている。外枠基板１３Ｂの外縁は、外枠基板１３Ｂの中心軸を法線とする面内において外枠基板１３Ｂの中心軸から放射方向に張り出した環状のフランジとなっている。フランジは、製造過程においてキャップ１４を支持基板１３Ａに嵌合させるときの基準位置を規定する役割を有している。

複数の接続端子１３Ｃは、少なくとも支持基板１３Ａを貫通している。複数の接続端子１３Ｃのうち少なくとも１つの端子を除いた端子（以下、便宜的に「端子α」とする。）は、個々のチップ１１Ａの電極（図示せず）に１つずつ電気的に接続されている。端子αは、例えば、外枠基板１３Ｂ側に長く突出しており、かつ支持基板１３Ａ側に短く突出している。また、複数の接続端子１３Ｃのうち上記の端子α以外の端子（以下、便宜的に「端子β」とする。）は、全てのチップ１１Ａの他の電極（図示せず）に電気的に接続されている。端子βは、例えば、外枠基板１３Ｂ側に長く突出しており、端子βの支持基板１３Ａ側の端縁は、例えば、支持基板１３Ａ内に埋め込まれている。各接続端子１３Ｃのうち外枠基板１３Ｂ側に長く突出している部分が、例えば基板などに嵌め込まれる部分に相当する。一方、複数の接続端子１３Ｃのうち支持基板１３Ａ側に短く突出している部分が、ワイヤ１６を介して個々のチップ１１Ａと１つずつ電気的に接続される部分に相当する。複数の接続端子１３Ｃのうち支持基板１３Ａ内に埋め込まれている部分が、例えば、支持基板１３Ａおよびサブマウント１５を介して全てのチップ１１Ａと電気的に接続される部分に相当する。端子αは、支持基板１３Ａおよび外枠基板１３Ｂに設けられた絶縁性のスルーホールによって支持されており、そのスルーホールによって支持基板１３Ａおよび外枠基板１３Ｂから絶縁分離されている。さらに、個々の端子αは、上記の絶縁部材によって互いに絶縁分離されている。一方、端子βは、支持基板１３Ａおよび外枠基板１３Ｂに設けられた導電性のスルーホールによって支持されており、そのスルーホールと電気的に接続されている。

キャップ１４は、固体発光素子１１を封止するものである。キャップ１４は、例えば、上端および下端に開口が設けられた筒部１４Ａを有している。筒部１４Ａの下端が、例えば、支持基板１３Ａの側面に接しており、筒部１４Ａの内部空間に、固体発光素子１１が位置している。キャップ１４は、筒部１４Ａの上端側の開口を塞ぐようにして配置された光透過窓１４Ｂを有している。光透過窓１４Ｂは、固体発光素子１１の光射出面と対向する位置に配置されており、固体発光素子１１から出力された光を透過する機能を有している。

このように、チップ１１Ａが端面発光型の素子からなる場合においても、固体発光素子１１は、単一もしくは複数の点状、または単一もしくは複数の非点状の発光スポットからなる光射出領域から光を発するようになっている。固体発光素子１１は、例えば、所定の波長帯の光を発する単一のチップ１１Ａからなっていてもよいし、同一の波長帯の光を発する複数のチップ１１Ａからなっていてもよいし、互いに異なる波長帯の光を発する複数のチップ１１Ａからなっていてもよい。固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、それらのチップ１１Ａは、例えば、図６（Ａ），（Ｂ）および図７（Ａ），（Ｂ）に示したように、横方向に一列に配置されていたり、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）および図１０（Ａ），（Ｂ）に示したように、縦方向に一列に配置されていたりする。固体発光素子１１に含まれるチップ１１Ａの数は、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃごとに異なっていてもよいし、全ての光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃで互いに等しくなっていてもよい。

固体発光素子１１が単一のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、例えば、図８（Ｂ）および図１１（Ｂ）に示したように、単一のチップ１１Ａのサイズ（Ｗ_V1×Ｗ_H1）に等しい。ただし、例えば図８（Ｃ）および図１１（Ｃ）に示したように、固体発光素子１１がモノリシック構造である場合には次のようになり、以下同様である。すなわち、図８（Ｃ）の例では、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、Ｗ_V1×２Ｗ_H1より大きく、図１１（Ｃ）の例では、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、２Ｗ_V1×Ｗ_H1より大きい。一方、固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としてのサイズは、例えば、図６（Ｂ），図７（Ｂ），図９（Ｂ），図１０（Ｂ）に示したように、全てのチップ１１Ａをひとまとまりとしたときのサイズに等しい。複数のチップ１１Ａが横方向に一列に配置されている場合には、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、図６（Ｂ）の例では、Ｗ_V1×３Ｗ_H1より大きく、図７（Ｂ）の例では、Ｗ_V1×２Ｗ_H1より大きい。また、複数のチップ１１Ａが縦方向に一列に配置されている場合には、固体発光素子１１としてのサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）は、図９（Ｂ）の例では、３Ｗ_V1×Ｗ_H1より大きく、図１０（Ｂ）の例では、２Ｗ_V1×Ｗ_H1より大きい。

チップ１１Ａは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤまたはＬＤからなる。ここで、この場合も前述したように、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ全体として、チップ１１Ａの少なくとも１つがＬＤによって構成されているようにするのが望ましい。また、その場合、このＬＤからなるチップ１１Ａを除いた他のチップ１１Ａについては、ＬＥＤ，ＯＬＥＤ，ＬＤのうちの任意のものを組み合わせて構成することが可能である。

チップ１１Ａは、例えば、図６（Ａ），（Ｂ）〜図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示したように、チップ１１Ａサイズ（Ｗ_V×Ｗ_H）よりも小さなサイズ（Ｐ_V1×Ｐ_H1）の発光スポット１１Ｂを有している。発光スポット１１Ｂは、チップ１１Ａに電流を注入してチップ１１Ａを駆動したときにチップ１１Ａから光が発せられる領域（光射出領域）に相当する。チップ１１ＡがＬＤからなる場合には、発光スポット１１ＢはＬＥＤまたはＯＬＥＤの発光スポットよりも小さな点状となっている。

固体発光素子１１が単一のチップ１１Ａからなる場合には、発光スポット１１Ｂの数は、例えば、図８（Ｂ）および図１１（Ｂ）に示したように１つである。ただし、例えば図８（Ｃ）および図１１（Ｃ）に示したように、固体発光素子１１がモノリシック構造である場合には、発光スポット１１Ｂの数は複数（ここでは２つ）となり、以下同様である。一方、固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、発光スポット１１Ｂの数は、例えば、図６（Ｂ），図７（Ｂ），図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）に示したようにチップ１１Ａの数と等しい。ここで、固体発光素子１１が単一のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としての光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、発光スポット１１Ｂのサイズ（Ｐ_V1×Ｐ_H1）に等しい。ただし、例えば図８（Ｃ）および図１１（Ｃ）に示したように、固体発光素子１１がモノリシック構造である場合には次のようになり、以下同様である。すなわち、図８（Ｃ）の例では、固体発光素子１１としての光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、Ｐ_V1×２Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。また、図１１（Ｃ）の例では、固体発光素子１１としての光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、２Ｐ_V1×Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。一方、固体発光素子１１が複数のチップ１１Ａからなる場合には、固体発光素子１１としての光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、最小面積で全てのチップ１１Ａの発光スポット１１Ｂを囲ったときのその囲いのサイズに等しい。複数のチップ１１Ａが横方向に一列に配置されている場合には、光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、図６（Ｂ）の例では、Ｐ_V1×３Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。同様に、図７（Ｂ）の例では、光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、Ｐ_V1×２Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。また、複数のチップ１１Ａが縦方向に一列に配置されている場合には、光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、図９（Ｂ）の例では、３Ｐ_V1×Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。同様に、図１０（Ｂ）の例では、光射出領域のサイズ（Ｐ_V×Ｐ_H）は、２Ｐ_V1×Ｐ_H1よりも大きく、Ｗ_V×Ｗ_Hよりも小さい。

（カップリングレンズ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）
カップリングレンズ２０Ａは、例えば図１に示したように、光源１０Ａから発せられた光を略平行光化するものであり、光源１０Ａから発せられた光の指向角を、平行光の指向角と等しくなるように、またはそれに近づくように変換するものである。カップリングレンズ２０Ａは、光源１０Ａから発せられた光のうち指向角内の光が入射する位置に配置されている。カップリングレンズ２０Ｂは、例えば図１に示したように、光源１０Ｂから発せられた光を略平行光化するものであり、光源１０Ｂから発せられた光の指向角を、平行光の指向角と等しくなるように、またはそれに近づくように変換するものである。カップリングレンズ２０Ｂは、光源１０Ｂから発せられた光のうち指向角内の光が入射する位置に配置されている。カップリングレンズ２０Ｃは、例えば図１に示したように、光源１０Ｃから発せられた光を略平行光化するものであり、光源１０Ｃから発せられた光の指向角を、平行光の指向角と等しくなるように、またはそれに近づくように変換するものである。カップリングレンズ２０Ｃは、光源１０Ｃから発せられた光のうち指向角内の光が入射する位置に配置されている。つまり、カップリングレンズ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃごとに（パッケージごとに）１つずつ配置されている。なお、カップリングレンズ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ、単一のレンズによって構成されていてもよいし、複数のレンズによって構成されていてもよい。

ダイクロイックミラー３０Ａ，３０Ｂは、波長選択性を持つ１枚のミラーを含むものである。なお、上記のミラーは、例えば、多層の干渉膜を蒸着して構成されたものである。ダイクロイックミラー３０Ａは、例えば図１に示したように、ミラーの裏面側から入射した光（光源１０Ａ側から入射した光）をミラーの表面側に透過させるとともに、ミラーの表面側から入射した光（光源１０Ｂ側から入射した光）をミラーで反射するようになっている。一方、ダイクロイックミラー３０Ｂは、図１に示したように、ミラーの裏面側から入射した光（ダイクロイックミラー３０Ａ側から入射した光源１０Ａ，１０Ｂの光）をミラーの表面側に透過させるとともに、ミラーの表面側から入射した光（光源１０Ｃ側から入射した光）をミラーで反射するようになっている。従って、光路合成素子３０は、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから発せられた個々の光束を単一の光束に合成するようになっている。

インテグレータ（フライアイレンズ）４０は、例えば図１２に示したように、所定の配列状態（ここでは、縦×横＝５×５のマトリクス状）に配置された複数のレンズからなるセル４１（単位セル）によって構成されたものである。換言すると、インテグレータ４０における各セル４１は、互いに直交する横方向（Ｘ軸方向）および縦方向（Ｙ軸方向）の各々（配列方向）に沿って配列されている。このインテグレータ４０は、フライアイレンズで分割形成された光束が焦点を結び、２次光源面（光源像）を形成するようになっている。この２次光源面は、投影光学系７０の入射瞳と共役な面の位置に位置している。ただし、この２次光源面は、必ずしも厳密に投影光学系７０の入射瞳と共役な面の位置に位置している必要はなく、設計上の許容範囲内に位置していればよい。

ここで、一般に光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから射出された光束は、その進行方向に垂直な面において不均一な強度分布（輝度分布）をもっている。そのため、これら光束をそのまま照明範囲６０Ａ（被照射面）に導くと、照明範囲６０Ａでの照度分布（輝度分布）が不均一になる。これに対して、上記のように光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから射出された光束を、インテグレータ４０によって複数の光束に分割してそれぞれを照明範囲６０Ａに重畳的に導くようにすれば、照明範囲６０Ａ上の照度分布を均一にする（照度分布の不均一性を低減する）ことができる。

コンデンサレンズ５０は、インテグレータ４０により形成された多光源からの光束を集光して照明範囲６０Ａを重畳的に照明するものである。

［表示光学系の構成］
偏光ビームスプリッタ５１は、照明光学系１Ａ（コンデンサレンズ５０）と反射型液晶素子６０との間の光路上に配置されている。この偏光ビームスプリッタ５１は、特定の偏光（例えばＰ偏光）を選択的に透過させると共に、他方の偏光（例えばＳ偏光）を選択的に反射させる光学部材である。これにより、照明光学系１Ａ側から入射した光（例えばＳ偏光）が、偏光ビームスプリッタ５１において選択的に反射されて反射型液晶素子６０へ入射するようになっている。

（反射型液晶素子６０）
反射型液晶素子６０は、光源１０，１０Ｂ，１０Ｃの各波長成分に対応した色画像信号（入力された映像信号）に基づいて、照明光学系１Ａからの光束を２次元的に変調し、これにより画像光を生成するものである。反射型液晶素子６０は、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶（正の屈折率異方性を有する液晶分子）を用いた液晶パネルによって構成されている。具体的には、マトリクス状に配置された複数の画素（図示せず）ごとに映像信号に基づく駆動電圧が印加される一対の基板間（図示せず）に、ＴＮモードの液晶を用いた液晶層（図示せず）が挟まれた構造となっている。

この反射型液晶素子６０では、上記したＴＮ型の液晶を用いた場合、駆動電圧の無印加時および印加時でそれぞれ、以下のようにして光変調を行う。

まず、駆動電圧が印加されないとき（後述する白表示時）には、ツイストして配向することで、入射した光（画像光）に対して入射面内における位相差を付与し、偏光軸を約９０度回転させたうえで出射する特性を有している。つまり、駆動電圧の無印加時には、入射時と出射時とにおける各偏光（例えば、Ｓ偏光またはＰ偏光）が異なるものとなるように反射しつつ、光変調を行うようになっている。

一方、駆動電圧が印加されたとき（後述する黒表示時）には、反射型液晶素子６０における厚み方向へ液晶分子が揃って配向することで、入射した光（画像光）に対して入射面内における位相差を付与せず、偏光軸を保持したうえで出射する特性を有している。つまり、駆動電圧の印加時には、入射時と出射時とにおける各偏光（例えば、Ｓ偏光またはＰ偏光）が同じものとなる（保持される）ように反射しつつ、光変調を行うようになっている。

このように、反射型液晶素子６０から出射した画像光の偏光は、駆動電圧の無印加時と印加時とで互いに異なるものとなる。このような反射型液晶素子６０における偏光特性と、前述した偏光ビームスプリッタ５１における光学特性とを組み合わせることで、後述するように、プロジェクタ１において白表示または黒表示が実現されるようになっている。

また、反射型液晶素子６０は、上記したＴＮ型の液晶ではなく、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）型の液晶（負の屈折率異方性を有する液晶分子）を用いた液晶パネルによって構成されているようにしてもよい。この場合、反射型液晶素子６０は、上記した一対の基板間（図示せず）に、ＶＡモードの液晶を用いた液晶層（図示せず）が挟まれた構造となっている。

反射型液晶素子６０では、上記したＶＡ型の液晶を用いた場合、駆動電圧の無印加時および印加時でそれぞれ、以下のようにして光変調を行う。

まず、駆動電圧が印加されないとき（後述する黒表示時）には、液晶分子がほぼ垂直（反射型液晶素子６０における厚み方向）に配向している。このため、入射した光（画像光）に対して入射面内における位相差を付与せず、偏光軸を保持したうえで出射する特性を有している。つまり、駆動電圧の無印加時には、上記したＴＮ型の液晶の場合とは逆に、入射時と出射時とにおける各偏光が同じものとなる（保持される）ように反射しつつ、光変調を行うようになっている。

一方、駆動電圧が印加されたとき（後述する白表示時）には、液晶分子がほぼ水平になるように倒れて配向する。このため、入射した光（画像光）に対して入射面内における位相差を付与し、偏光軸を約９０度回転させたうえで出射する特性を有している。つまり、駆動電圧の印加時においても、上記したＴＮ型の液晶の場合とは逆に、入射時と出射時とにおける各偏光が異なるものとなるように反射しつつ、光変調を行うようになっている。

このように、ＶＡ型の液晶を用いた場合においても、ＴＮ型の液晶を用いた場合と同様に、反射型液晶素子６０から出射した画像光の偏光は、駆動電圧の無印加時と印加時とで互いに異なるものとなる。したがって、この場合も、反射型液晶素子６０における偏光特性と、前述した偏光ビームスプリッタ５１における光学特性とを組み合わせることで、後述するように、プロジェクタ１において白表示または黒表示が実現される。ただし、上記したように、ＴＮ型の液晶の場合とＶＡ型の液晶の場合とでは、駆動電圧の無印加時または印加時と、それらの時に白表示または黒表示のいずれになるのかとが、互いに逆の関係となる。

なお、反射型液晶素子６０は、上記したＴＮ型またはＶＡ型の液晶を用いた液晶パネルには限られず、他の方式の液晶を用いた液晶パネルによって構成されていてもよい。具体的には、例えば、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型，ＩＰＳ（In Plane Switching）型，ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）型，ＭＶＡ（Multi domain Vertical Alignment）型，ＡＳＭ（Axially Symmetric aligned Micro-cell）型などの方式の液晶を用いた液晶パネルによって構成されていてもよい。また、ネマティック液晶以外の、スメクティック液晶（例えば強誘電性液晶）を用いた液晶パネルによって構成されていてもよい。

投影光学系７０は、偏光ビームスプリッタ７０とスクリーン２との間に配置されており、反射型液晶素子６０により生成された後に偏光補償素子８０および偏光ビームスプリッタ５１を通る光路を経て入射する画像光を、スクリーン２に投射するものである。このような投影光学系は、例えば、１または複数のレンズ（投影レンズ）により構成されている。

（偏光補償素子８０）
偏光補償素子８０は、偏光ビームスプリッタ５１と反射型液晶素子６０との間の光路上に配置されており、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる素子である。具体的には、偏光補償素子８０は、まず、光軸に沿って互いに対向する第１面（偏光ビームスプリッタ５１側の光通過面）および第２面（反射型液晶素子６０側の光通過面）を有している。そして、この偏光補償素子８０は、偏光ビームスプリッタ５１（上記第１面）側からの光入射時（入射方向ｄ１）と、反射型液晶素子６０（上記第２面）側からの光入射時（入射方向ｄ２）とで、互いに逆極性（逆方向）かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与するようになっている。つまり、偏光補償素子８０は、光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を有している。これにより詳細は後述するが、偏光補償素子８０において偏光ビームスプリッタ５１側からの光入射時に付与される位相差と、反射型液晶素子６０における光変調時に生ずる位相差と、偏光補償素子８０において反射型液晶素子６０側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、黒表示の際の投影光学系７０側への漏れ光が低減するようになっている。

図１３は、このような偏光補償素子８０の構成を、模式的に斜視図で表わしたものである。本実施の形態では、この図１３に示したように、偏光補償素子８０が、一軸性の屈折率異方性（正の複屈折異方性）を有する板状素子（偏光補償板）となっており、後述するように一軸延伸された高分子フィルム等からなる。ここで便宜上、偏光補償素子８０における面内方向をｘ軸，ｙ軸、偏光補償素子８０における厚み方向をｚ軸とし、偏光補償素子８０におけるｘ軸，ｙ軸，ｚ軸方向の屈折率をそれぞれ、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚとする。すると、偏光補償素子８０では、以下の（１）式を満たすようになっている。つまり、面内方向において、ｘ軸方向（後述する延伸方向）の屈折率ｎｘがｙ軸方向の屈折率ｎｙよりも相対的に大きくなっていると共に、ｚ軸方向（厚み方向）の屈折率ｎｚがｙ軸方向の屈折率ｎｙと等しくなっている。したがって、この偏光補償素子８０へ入射した光の位相は、ｙ軸方向と比べてｘ軸方向において遅れる（光の進行速度が遅くなる）特性となっている。
ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ ……（１）

このような屈折率異方性を有する偏光補償素子８０は、例えば以下のようにして作製することができる。すなわち、例えば、ポリカーボネートや環状オレフィン系樹脂等の高分子フィルムに対し、面内の一方向に沿って延伸させる（ここでは、ｘ軸方向に沿って一軸延伸させる）ことで、上記（１）式で示した屈折率異方性を有する偏光補償素子８０を得ることができる。

なお、前述した位相差の対称性は、このように一軸延伸された単一の高分子フィルムであることにより、比較的容易に実現されるものである。逆に、例えば、互いに異なる光学軸を有する複数の高分子フィルム同士を貼り合わせることで所望の位相差特性を実現したような偏光補償素子では、そのような位相差の対称性を持たないものが一般的である。ただし、そのように互いに異なる光学軸を有する複数の高分子フィルム同士を貼り合わせてなるもの（積層フィルム）であっても、疑似的に上記（１）式で示した一軸性の屈折率異方性と、位相差の対称性とを有する偏光補償素子８０を作製することが可能である。このように、位相差の対称性を有するものであれば、一軸延伸された単一の高分子フィルムの場合と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、偏光補償素子８０において付与される面内位相差Ｒ０が、緑色波長領域（例えば、５４０ｎｍ付近（５２０〜５６０ｎｍ程度）の波長領域）において、略９０°（例えば、９０°±５％程度の範囲内）となっている。言い換えると、この偏光補償素子８０は、その面内位相差Ｒ０が緑色波長領域において略９０°であるような１／４波長板（λ／４板）となっている。

具体的には、偏光補償素子８０における面内位相差Ｒ０は、例えば図１４（Ａ）に示したように、以下のような波長依存性（広帯域の１／４波長板）となっている。
・緑色波長領域（５４０ｎｍ付近の領域）…Ｒ０（Ｇ）＝約９０°
・青色波長領域（４４０ｎｍ付近の領域）…Ｒ０（Ｂ）＝Ｒ０（Ｇ）±１０％程度の範囲内
・赤色波長領域（６４０ｎｍ付近の領域）…Ｒ０（Ｒ）＝Ｒ０（Ｇ）±１０％程度の範囲内

また、言い換えると、この偏光補償素子８０では、例えば図１４（Ｂ）に示したように、面内位相差Ｒ０（Ｂ）≒１１０ｎｍ程度、面内位相差Ｒ０（Ｇ）≒１４０ｎｍ程度、面内位相差Ｒ０（Ｒ）≒１５０ｎｍ程度となっている。なお、偏光補償素子８０における厚み方向の位相差Ｒｔｈは、面内位相差Ｒ０の約半分程度の値となっている。

なお、偏光補償素子８０における面内位相差Ｒ０としては、図１４（Ａ）に示したものの代わりに、例えば以下のような波長特性となっていてもよい。
・緑色波長領域（５４０ｎｍ付近の領域）…Ｒ０（Ｇ）＝約９０°
・赤色波長領域（６４０ｎｍ付近の領域）…Ｒ０（Ｒ）＝Ｒ０（Ｇ）±１５％程度の範囲内

更に、本実施の形態の偏光補償素子８０では、例えば図１５（Ａ），（Ｂ）に示したように、偏光ビームスプリッタ５１において規定される所定の平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の遅相軸Ａｓがなす角度（傾斜角θｓ）が、所定の角度範囲内の値となっている。ここで、偏光ビームスプリッタ５１における光通過面（ここでは、光入射面Ｓinおよび光出射面Ｓout）の法線（ここでは一例として、光入射面Ｓinの法線Ｌｎ（in）を図示）と、偏光ビームスプリッタ５１における偏光分離面Ｓｓの法線Ｌｎ（ｓ）との双方を含む平面を、上記所定の平面Ｓ１とする。すると、図１５（Ａ），（Ｂ）に示した例では、このような平面Ｓ１に対して遅相軸Ａｓがなす傾斜角θｓが、０°前後の所定の角度範囲内（例えば、θｓ＝０°±５°の範囲内）の値となっている。なお、図１５（Ａ）中には、後述するＳ偏光Ｌ１ｓに対する入射および出射について図示している。

あるいは、本実施の形態の偏光補償素子８０では、例えば図１６に示したように、上記所定の平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の進相軸Ａｆがなす角度（傾斜角θｆ）が、上記所定の角度範囲内の値となっているようにしてもよい。つまり、このような傾斜角θｆが、０°前後の所定の角度範囲内（例えば、θｆ＝０°±５°の範囲内）の値となっているようにしてもよい。このように、図１５（Ａ），（Ｂ）および図１６に示した例をまとめると、上記所定の平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の遅相軸Ａｓまたは進相軸Ａｆがなす角度（傾斜角θｓまたは傾斜角θｆ）が、上記所定の角度範囲内の値となっているようにすればよい。つまり、傾斜角θｓまたは傾斜角θｆが、以下の範囲内の値となっているのが望ましいと言える。これにより、後述する実施例にて詳述するように、この０°前後の所定の角度範囲内では、後述する規格化コントラストが例えば３以上（望ましくは、例えば５以上）の値となるためである。
・θｓ＝０°±５°の範囲内の値
・θｆ＝０°±５°の範囲内の値（換言すると、θｓ＝９０°±５°の範囲内の値）

なお、上記した「遅相軸Ａｓ」とは、偏光補償素子８０の面内方向において、相対的に屈折率が大きい（光の進行速度が相対的に遅くなる）光学軸（ここでは、前述したｘ軸方向）を意味している。また、同様に「進相軸Ａｆ」とは、偏光補償素子８０の面内方向において、相対的に屈折率が小さい（光の進行速度が相対的に早くなる）光学軸（ここでは、前述したｙ軸方向）を意味している。

［プロジェクタ１の作用・効果］
（１．基本動作）
このプロジェクタ１では、照明光学系１Ａ内の各光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから発せられた光が偏光ビームスプリッタ５１によって偏光分離され、そのうちの一の偏光（例えばＳ偏光）が偏光補償素子８０を介して反射型液晶素子６０へ入射する。また、この入射光が映像信号に基づいて反射型液晶素子６０により変調されて画像光が生成され、この画像光が偏光補償素子８０および偏光ビームスプリッタ５１を介して投影光学系７０へ入射する。そして、この入射光が投影光学系７０によってスクリーン２に対して投射される。

この際、光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃはそれぞれ、例えば、所定の発光周波数による間欠的な発光動作を行う。これにより、各波長成分の光（赤色光，緑色光，青色光）が、時分割的に順次出射される。そして、反射型液晶素子６０では、各波長成分に対応した色画像信号（赤色成分，緑色成分，青色成分の映像信号）に基づいて、対応する色の光が時分割的に順次変調される。このようにして、映像信号に基づくカラー映像表示がプロジェクタ１においてなされる。

ここで、映像信号に基づいて白表示を行う際には、例えば図１７に示したようになる。すなわち、照明光学系１Ａから偏光ビームスプリッタ５１へ入射した光のうち、例えばＰ偏光Ｌ１ｐはそのまま前述した偏光分離面Ｓｓを透過する一方、例えばＳ偏光Ｌ１ｓは偏光分離面Ｓｓにおいて反射され、反射型液晶素子６０へと入射する。ここで、白表示を行うとき、反射型液晶素子６０にＴＮ型の液晶を用いた場合には駆動電圧が印加されない一方、ＶＡ型の液晶を用いた場合には駆動電圧が印加される。このため、これらＴＮ型およびＶＡ型のいずれの液晶を用いた場合であっても、前述したように、反射型液晶素子６０において変調および反射されて出射する画像光は、Ｐ偏光（Ｐ偏光Ｌ２ｐ）へと変換される。したがって、このＰ偏光Ｌ２ｐ（画像光）は、偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面Ｓｓを透過し、投影光学系７０側へと導かれることで、画像光の投射がなされる。このようにして、映像信号に基づく白表示が行われる。

一方、映像信号に基づいて黒表示を行う際には、例えば図１８に示したようになる。すなわち、まず、上記した白表示の際と同様に、例えばＰ偏光Ｌ１ｐが偏光分離面Ｓｓを透過する一方、例えばＳ偏光Ｌ１ｓは偏光分離面Ｓｓにおいて反射され、反射型液晶素子６０へと入射する。ここで、黒表示を行うとき、反射型液晶素子６０にＴＮ型の液晶を用いた場合には駆動電圧が印加される一方、ＶＡ型の液晶を用いた場合には駆動電圧が印加されない。このため、これらＴＮ型およびＶＡ型のいずれの液晶を用いた場合であっても、前述したように、反射型液晶素子６０において変調および反射されて出射する画像光は、Ｓ偏光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ）のまま保持される。したがって、このＳ偏光Ｌ２ｓは、偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面Ｓｓにおいて反射され、照明光学系１Ａ側へと戻される。つまり、この場合には画像光が投影光学系７０側へと導かれないため、画像光の投射もなされないことになる。このようにして、映像信号に基づく黒表示が行われる。

（２．黒表示時の漏れ光について）
ここで、このような黒表示の際に、反射型液晶素子６０にＴＮ型およびＶＡ型のいずれの液晶を用いた場合であっても、例えば図１８中に示したように、偏光ビームスプリッタ５１から投影光学系７０側への漏れ光Ｌleakが発生してしまうことがある。上記したように、黒表示時には反射型液晶素子６０において生成された画像光はＳ偏光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ）であることから、偏光ビームスプリッタ５１において完全に反射され、投影光学系７０側への漏れ光Ｌleakは、本来は生じないはずである。

ところが、例えばＳ偏光Ｌ１ｓは、コンデンサレンズ５０によって集光されている光であることから、偏光ビームスプリッタ５１の入射面Ｓinに対して斜入射する成分の光も含んでいる。このため、その反射光である画像光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ）においては、以下のようにして漏れ光Ｌleakが発生する。すなわち、そのような斜め入射光は、偏光分離面Ｓｓに対して理想的なＳ偏光の軸から回転した偏光成分として見え、画像光が実際には楕円偏光の成分を含むことになる。したがって、楕円偏光の成分を含むことから、偏光分離面Ｓｓにおいて画像光の一部が反射されずに透過し、漏れ光Ｌleakが発生してしまうのである。そして、このような漏れ光Ｌleakが発生すると、黒表示時においてもスクリーン２に対して画像光の一部が投射されることから、コントラストが低下し、表示画質が劣化してしまう。

（２−１．比較例１）
そこで、図１９に示した比較例１に係る投射型液晶表示装置（プロジェクタ１０１）では、偏光ビームスプリッタ５１と反射型液晶素子６０との間の光路上に、一般的な位相差の対称性を有さない１／４波長板１０８を配置している。これにより、照明光学系１Ａから出射された光が１／４波長板１０８を２回（偏光ビームスプリッタ５１側からの入射時と反射型液晶素子６０側からの入射時との往復による２回）通過するため、結果として１／２波長板を通過した場合と同様の効果が得られる。すなわち、入射した直線偏光の偏光軸を９０°回転させた直線偏光を得ることとなる。これにより変形例１のプロジェクタ１０１では、上記した斜め入射光によって発生する楕円偏光に起因した、黒表示時における漏れ光Ｌleakが低減するため、黒表示時の輝度が抑えられ、コントラストがある程度向上する。

ところが、この比較例１のプロジェクタ１０１においても、反射型液晶素子６０内で部分的に残留チルトしている液晶分子が存在する場合、そのような残留チルト液晶分子によって発生する楕円偏光に起因して、依然として黒表示時に漏れ光Ｌleakが発生してしまう場合がある。具体的には、残留チルト液晶分子によっても微小な位相差が付与され、画像光において偏光軸の角度ずれが生じるため、そのような楕円偏光に起因した漏れ光Ｌleakが発生してしまうのである。したがって、１／４波長板１０８において、光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を有していない場合（入射方向に依存した位相差特性を有する場合）、黒表示時の漏れ光を十分には抑えることができないため、コントラストの向上効果も不十分となってしまう。

また、このプロジェクタ１０１は、いわゆる単板式の液晶プロジェクタであることから、反射型液晶素子６０へ入射する光の波長領域は、広範な可視光域（青色波長領域から緑色波長領域を経て赤色波長領域までの領域）でとなる。したがって、このような広範な波長領域にわたって漏れ光Ｌleakを低減することは、１／４波長板１０８においては非常に困難である。

（２−２．偏光補償素子８０の作用）
これに対して本実施の形態のプロジェクタ１では、偏光補償素子８０において、偏光ビームスプリッタ５１側からの光入射時（入射方向ｄ１）と、反射型液晶素子６０側からの光入射時（入射方向ｄ２）とで、互いに逆極性（逆方向）かつ略同等の絶対値からなる位相差が付与される。つまり、本実施の形態の偏光補償素子８０は、上記比較例１の１／４波長板１０８とは異なり、光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を有している。これにより、偏光補償素子８０において偏光ビームスプリッタ５１側からの光入射時に付与される位相差と、反射型液晶素子６０における光変調時に生ずる位相差と、偏光補償素子８０において反射型液晶素子６０側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、黒表示の際の投影光学系７０側への漏れ光Ｌleakが低減する。

ここで、例えば図２０に示した模式図（ある１つの光線に着目して偏光状態の変化を模式的に示した図）を用いて、上記した位相差の総和による黒表示時の漏れ光Ｌleakの低減作用にについて詳細に説明する。まず、偏光ビームスプリッタ５１から偏光補償素子８０へとＳ偏光（Ｓ偏光Ｌ１ｓ（in））が入射すると、この偏光補償素子８０では、例えば図中の回転方向Ｐ１で示した位相差が付与され、Ｓ偏光Ｌ１ｓ（out）が出射する。次いで、この偏光補償素子８０から出射したＳ偏光Ｌ１ｓ（out）が反射型液晶素子６０において変調および反射される際に、前述した残留チルト液晶分子に起因した微小な位相差（図中の回転方向Ｐ２参照）が付与され、画像光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（in））が生成される。そして、この画像光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（in））が偏光補償素子８０へ再度入射すると、上記した回転方向Ｐ１，２とは逆方向（逆極性）である回転方向Ｐ３で示した位相差が付与される。このようにして、ある１つの光線に着目すると、偏光補償素子８０から出射した画像光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（out））は、元のＳ偏光Ｌ１ｓ（in）と同じ偏光軸を有する直線偏光へと変換される。このため、この画像光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（out））は、偏光ビームスプリッタ５１へ入射した際に偏光分離面Ｓｓにおいて完全に反射されて照明光学系１Ａ側へと戻ることとなり、投影光学系７０側への漏れ光Ｌleakの発生が低減もしくは回避される。

このようにして本実施の形態では、例えば偏光ビームスプリッタ５１（偏光分離面Ｓｓ）への斜め入射光が存在したり、反射型液晶素子６０内で部分的に残留チルトしている液晶分子が存在する場合であっても、以下のようになる。すなわち、そのような斜め入射光や残留チルト液晶分子によって発生する楕円偏光に起因した、黒表示の際の偏光ビームスプリッタ５１から投影光学系７０側への漏れ光Ｌleakが抑えられ、上記比較例１と比べてコントラストが向上する。

また、本実施の形態では、偏光補償素子８０において付与される面内位相差Ｒ０が、緑色波長領域（５２０〜５６０ｎｍ程度の波長領域）において、略９０°（例えば、９０°±５％程度の範囲内）となっている。具体的には、偏光補償素子８０における面内位相差Ｒ０が、例えば図１４を用いて前述したような波長依存性（広帯域の１／４波長板）となっている。これにより、各波長域（広範な波長領域）において漏れ光Ｌleakが低減し、より効果的なコントラスト改善が図られる。

更に、本実施の形態では、前述した所定の平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の遅相軸Ａｓまたは進相軸Ａｆがなす角度（傾斜角θｓまたは傾斜角θｆ）が、前述した０°前後の所定の角度範囲内（例えば、０°±５°の範囲内）の値となっている。これにより、後述する実施例に示したように、更なるコントラスト改善が図られる（後述する規格化コントラストが、例えば３以上（望ましくは、例えば５以上）の値となる）。

以上のように本実施の形態では、偏光補償素子８０において、偏光ビームスプリッタ５１側からの光入射時（入射方向ｄ１）と、反射型液晶素子６０側からの光入射時（入射方向ｄ２）とで、互いに逆極性（逆方向）かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与するようにしたので、斜め入射光や残留チルト液晶分子によって発生する楕円偏光に起因した黒表示時の漏れ光Ｌleakを抑えることができる。よって、コントラストを向上させることが可能となり、表示画質の向上を実現することができる。

また、いわゆる単板式の液晶プロジェクタであることから、小型化が容易となり、簡易的かつ安価な構成とすることができる。

これらのことから本実施の形態では、小型かつ軽量の電子機器への搭載が可能な、小型かつ高画質な液晶プロジェタの実現が可能となる。

［実施例］
続いて、本実施の形態における具体的な実施例（実施例１〜６）について、比較例（比較例２，３）と比較しつつ詳細に説明する。

（実施例１〜３および比較例２：ＴＮ型の液晶の場合）
最初に、反射型液晶素子６０にＴＮ型の液晶を用いた場合の、実施例（実施例１〜３）および比較例（比較例２）について説明する。

図２１（Ａ）は、実施例１〜３および比較例２に係る構成および効果の一例を表としてまとめて表したものであり、図２１（Ｂ）は、実施例１，２および比較例２の各偏光補償素子において付与される面内位相差Ｒ０の波長依存性を表したものである。なお、実施例３で用いた偏光補償素子８０は、実施例２で用いた偏光補償素子８０と同一のものである。ただし、この実施例３では、実施例２に対して傾斜角θｓ，θｆが略９０°異なることとなるように、偏光補償素子８０を取り付けている。一方、比較例２で用いた偏光補償素子は、互いに異なる光学軸を有する複数の高分子フィルム同士を貼り合わせることで作製されたものであり、面内位相差Ｒ０（Ｇ）については所望の値を有しているものの、位相差の対称性を有さないものとなっている。

また、図２２は、実施例２における傾斜角θｓと規格化コントラストとの関係の一例を表したものである。なお、この規格化コントラストとは、偏光補償素子を用いなかった場合の初期コントラストに対する、偏光補償素子を用いたときのコントラストの改善比を表したパラメータである。具体的には、規格化コントラスト＞１．０であれば、偏光補償素子を用いなかった場合と比べてコントラストが改善していることを意味し、その値が大きくなるのに従って改善効果が大きいことを意味している。

まず、図２１（Ａ），（Ｂ）により、偏光補償素子８０において光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を示している実施例１〜３では、光の入射方向に依存した位相差の非対称性を示す比較例２と比べ、コントラストの改善効果が大きいことが分かる。具体的には、実施例１〜３では規格化コントラスト＞１となっていてコントラストが改善している（効果：◎、○または△）のに対し、比較例２では規格化コントラスト＜１となっており、偏光補償素子を用いない場合と比べてむしろコントラストが悪化してしまっている（効果：×）。

また、実施例２，３では、面内位相差Ｒ０（Ｇ）≒９０°（≒１４０ｎｍ）となっているため、そのような値となっていない実施例１と比べて規格化コントラストの値が大きくなり、更なるコントラストの改善効果が得られていることが分かる。具体的には、実施例２，３ではそれぞれ、規格化コントラスト＝８．７（効果：◎），３．６（効果：○）となっている（規格化コントラストが３以上の値となっている）のに対し、実施例１では規格化コントラスト＝１．８（効果：△）となっている。

更に、実施例２では、傾斜角θｓ＝０°±５°の範囲内の値となっていることから、傾斜角θｆ＝０°±５°の範囲内の値（傾斜角θｓ＝９０°±５°の範囲内の値）となっている実施例３と比べ、規格化コントラストの値が更に大きくなっていることが分かる。このことから、平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の進相軸Ａｆがなす角度（傾斜角θｆ）を０°前後の所定の角度範囲内の値とするよりも、平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の遅相軸Ａｓがなす角度（傾斜角θｓ）を０°前後の所定の角度範囲内の値としたほうが望ましいと言える。これにより、更なるコントラストの改善効果が得られるためである。

なお、図２２により、この実施例２では、傾斜角θｓの値が２°程度以上かつ３°程度以下の範囲内であることがより望ましいことが分かる。この範囲内において、規格化コントラストの値が急激に上昇している（この例では、規格化コントラストが５以上の値となっている）ためである。このように、傾斜角θｓまたは傾斜角θｆが上記した０°前後の所定の角度範囲内では、規格化コントラストが、例えば３以上（望ましくは、例えば５以上）の値となっているのが望ましい。

（実施例４〜６および比較例３：ＶＡ型の液晶の場合）
次いで、反射型液晶素子６０にＶＡ型の液晶を用いた場合の、実施例（実施例４〜６）および比較例（比較例３）について説明する。

図２３は、実施例４〜６および比較例３に係る構成および効果の一例を表としてまとめて表したものである。図２４は、実施例５における傾斜角θｓと規格化コントラストとの関係の一例を表したものである。なお、実施例４〜６で用いた偏光補償素子８０と、実施例１〜３で用いた偏光補償素子８０とはそれぞれ、互いに同一のものであり、比較例２，３で用いた偏光補償素子も互いに同一のものである。また、前述した実施例２，３同士の関係と同様に、実施例６では、実施例５に対して傾斜角θｓ，θｆが略９０°異なることとなるように、偏光補償素子８０を取り付けている。

まず、図２３により、偏光補償素子８０において光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を示している実施例４〜６では、光の入射方向に依存した位相差の非対称性を示す比較例３と比べ、コントラストの改善効果が大きいことが分かる。具体的には、実施例４〜６では規格化コントラスト＞１となっていてコントラストが改善している（効果：◎、○または△）のに対し、比較例３では規格化コントラスト＜１となっており、偏光補償素子を用いない場合と比べてむしろコントラストが悪化してしまっている（効果：×）。

また、実施例５，６では、面内位相差Ｒ０（Ｇ）≒９０°（≒１４０ｎｍ）となっているため、そのような値となっていない実施例４と比べて規格化コントラストの値が大きくなり、更なるコントラストの改善効果が得られていることが分かる。具体的には、実施例５，６ではそれぞれ、規格化コントラスト＝７．２（効果：◎），３．０（効果：○）となっている（規格化コントラストが３以上の値となっている）のに対し、実施例４では規格化コントラスト＝１．７（効果：△）となっている。

更に、実施例５では、傾斜角θｓ＝０°±５°の範囲内の値となっていることから、傾斜角θｆ＝０°±５°の範囲内の値（傾斜角θｓ＝９０°±５°の範囲内の値）となっている実施例６と比べ、規格化コントラストの値が更に大きくなっていることが分かる。このことから、反射型液晶素子６０にＶＡ型の液晶を用いた場合においても、前述したＴＮ型の液晶を用いた場合と同様に、以下のことが言える。すなわち、平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の進相軸Ａｆがなす角度（傾斜角θｆ）を０°前後の所定の角度範囲内の値とするよりも、平面Ｓ１に対して偏光補償素子８０の遅相軸Ａｓがなす角度（傾斜角θｓ）を０°前後の所定の角度範囲内の値としたほうが望ましい。これにより、更なるコントラストの改善効果が得られるためである。

なお、図２４により、この実施例５では、傾斜角θｓの値が１．５°程度以上かつ３°程度以下の範囲内であることがより望ましいことが分かる。この範囲内において、規格化コントラストの値が急激に上昇している（この例では、規格化コントラストが５以上の値となっている）ためである。このように、傾斜角θｓまたは傾斜角θｆが上記した０°前後の所定の角度範囲内では、規格化コントラストが、例えば３以上（望ましくは、例えば５以上）の値となっているのが望ましい。

（実施例１〜６のまとめ）
このように、コントラスト悪化の要因（黒表示時の漏れ光Ｌleak）については、反射型液晶素子６０にＴＮ型の液晶およびＶＡ型の液晶のいずれを用いた場合でも同様であるため、以下のことが確認された。すなわち、同じ偏光補償素子８０を用いることで、いずれの場合であっても、同様のコントラストの改善効果が得られることが分かった。

なお、一般に、ＴＮ型の液晶の場合と比べ、ＶＡ型の液晶の場合のほうが、元々の（偏光補償素子８０が配置されていないときの）コントラストが高いという特徴がある。このため、これらの実施例１〜６においても、実施例１〜３（ＴＮ型の液晶の場合）と比べて実施例４〜６（ＶＡ型の液晶の場合）のほうが、約１．５倍高いコントラストが得られた。一方、規格化コントラストについては、逆に、例えば実施例２（ＴＮ型の液晶の場合）では実施例５（ＶＡ型の液晶の場合）と比べて大きい値となっている。これは、元々のコントラストの値が相対的に低いＴＮ型の液晶の場合のほうが、偏光補償素子８０を設けることによって、より大きなコントラストの改善効果が得られるためである。ただし、最終的なコントラストについては、ＴＮ型の液晶と偏光補償素子８０との組み合わせ（実施例１〜３）と比べ、ＶＡ型の液晶と偏光補償素子８０との組み合わせ（実施例４〜６）のほうが約１．３倍高い値となり、より良好な画質が得られた。

＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

［変形例１］
図２５は、変形例１に係る投影型表示装置（プロジェクタ３）の概略構成を、光路（太線の破線）および光軸（細線の破線）とともに表したものである。本変形例のプロジェクタ３は、上記実施の形態のプロジェクタ１において、反射型表示素子６０および偏光補償素子８０の配置位置を変更させたものに対応し、他の構成は同様となっている。

具体的には、このプロジェクタ３では、図２５中に示したように、プロジェクタ１の場合とは逆に、照明光学系１Ａから偏光ビームスプリッタ５１へ入射した光のうち、Ｐ偏光Ｌ１ｐがそのまま偏光分離面Ｓｓを透過し、偏光補償素子８０を介して反射型液晶素子６０へ入射する。一方、Ｓ偏光Ｌ１ｓは偏光分離面Ｓｓにおいて反射され、画像光の生成には寄与しないようになっている。

したがって、本変形例では、このようにして偏光ビームスプリッタ５１側から入射したＰ偏光Ｌ１ｐに対して、上記実施の形態におけるＳ偏光Ｌ１ｓの場合と同様の漏れ光Ｌleakの低減作用がなされる。すなわち、偏光補償素子８０において偏光ビームスプリッタ５１側からの光入射時に付与される位相差と、反射型液晶素子６０における光変調時に生ずる位相差と、偏光補償素子８０において反射型液晶素子６０側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、黒表示の際の投影光学系７０側への漏れ光Ｌleakが低減する。

このような構成からなる本変形例のプロジェクタ３においても、上記実施の形態のプロジェクタ１と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。

［変形例２］
図２６は、変形例２に係る投影型表示装置（プロジェクタ４）の概略構成を、光路（太線の破線）および光軸（細線の破線）とともに表したものである。本変形例のプロジェクタ４は、上記実施の形態のプロジェクタ１において、照明光学系１Ａの代わりに照明光学系４Ａを設けたものに対応し、他の構成は同様となっている。

照明光学系４Ａでは、複数（３つ）の光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが設けられている照明光学系１Ａとは異なり、１つの光源１０Ｄのみが設けられていると共に、ダイクロイックミラー３０Ａ，３０Ｂが省略されている。光源１０Ｄは、カップリングレンズ２０Ｄの光軸上に配置されており、照明光学系４Ａでは、光源１０Ｄから発せられた光が直接、カップリングレンズ２０Ｄを介してインテグレータ４０へ入射するようになっている。

このように、照射光学系４Ａ内に１つの光源１０Ｄのみが設けられている本変形例のプロジェクタ４においても、上記実施の形態のプロジェクタ１と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。

なお、本変形例においても、上記変形例１と同様にして、反射型表示素子６０および偏光補償素子８０の配置位置を変更させるようにしてもよい。その場合も、上記実施の形態のプロジェクタ１と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。

＜その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等では、照明光学系１Ａ，４Ａが、平行光をインテグレータ（フライアイレンズ）４０に入射させる無限光学系を含んで構成されていたが、収束光（または発散光）をインテグレータ４０に入射させる有限光学系を含んで構成されていてもよい。この場合には、上記実施の形態等において、カップリングレンズ２０Ａ〜２０Ｄの代わりに、光源１０Ａ〜１０Ｄから発せられた光を収束するか、または発散する機能を有するカップリングレンズ（指向角変換素子）を配置すればよい。

また、上記実施の形態等において説明した各照明光学系および各プロジェクタにおける特徴的部分の構成同士を、任意の組み合わせで兼ね備えるようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、本技術を投影型表示装置（プロジェクタ）に適用した場合について説明されていたが、他の表示装置に適用することももちろん可能である。例えば図２７に示したように、本技術を直視型表示装置（リアプロジェクション表示装置９）に適用することも可能である。このリアプロジェクション表示装置９は、照明光学系１Ａ，４Ａ（またはこれらのうちの任意の組み合わせ）を含むプロジェクタ１，３，４等と、プロジェクタ１，３，４等（投影光学系７０）から投射された画像光を映し出す透過型スクリーン９０とを備えている。このような構成のリアプロジェクション表示装置９においても、上記実施の形態等のプロジェクタ１，３，４と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。

加えて、上記実施の形態等では、照明光学系および表示装置の各構成要素（光学系）を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
１または複数の光源を含む照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する反射型液晶素子と、
前記照明光学系と前記反射型液晶素子との間の光路上に配置された偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタと前記反射型液晶素子との間の光路上に配置され、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる偏光補償素子と、
前記反射型液晶素子により生成された後に前記偏光補償素子および前記偏光ビームスプリッタを通る光路を経て入射する画像光を投射する投影光学系と
を備え、
前記偏光補償素子は、
光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、
前記第１面側からの光入射時と前記第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する
投影型表示装置。
（２）
前記偏光補償素子が、一軸性の屈折率異方性を有する板状素子であり、
前記偏光補償素子における面内方向の屈折率をｎｘ，ｎｙ、前記偏光補償素子における厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）を満たす
上記（１）に記載の投影型表示装置。
（３）
前記偏光ビームスプリッタにおける光通過面および偏光分離面の各法線を含む平面に対して前記偏光補償素子における遅相軸または進相軸がなす角度が、０°前後の所定の角度範囲内の値である
上記（２）に記載の投影型表示装置。
（４）
前記０°前後の所定の角度範囲内では、規格化コントラストが３以上の値である
上記（３）に記載の投影型表示装置。
（５）
前記平面に対して前記遅相軸がなす角度が、０°前後の前記所定の角度範囲内の値である
上記（３）または（４）に記載の投影型表示装置。
（６）
前記偏光補償素子が、一軸延伸された単一の高分子フィルム、または、互いに異なる光学軸を有する複数の高分子フィルム同士を貼り合わせてなる積層フィルムである
上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の投影型表示装置。
（７）
前記偏光補償素子において付与される面内位相差が、緑色波長領域において略９０°である
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の投影型表示装置。
（８）
前記第１面が、前記偏光ビームスプリッタ側の面であり、
前記第２面が、前記反射型液晶素子側の面である
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の投影型表示装置。
（９）
前記偏光補償素子において前記偏光ビームスプリッタ側からの光入射時に付与される位相差と、前記反射型液晶素子における光変調時に生ずる位相差と、前記偏光補償素子において前記反射型液晶素子側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、黒表示の際の前記投影光学系側への漏れ光が低減する
上記（８）に記載の投影型表示装置。
（１０）
前記反射型液晶素子が、ＶＡ（Vertical Alignment）型またはＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶を用いて構成されている
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の投影型表示装置。
（１１）
前記光源が、固体発光素子を内蔵したパッケージ、または固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の投影型表示装置。
（１２）
前記１または複数の光源のうちの少なくとも１つが、レーザダイオードを用いて構成されている
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の投影型表示装置。
（１３）
１または複数の光源を含む照明光学系と、
入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する反射型液晶素子と、
前記照明光学系と前記反射型液晶素子との間の光路上に配置された偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタと前記反射型液晶素子との間の光路上に配置され、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる偏光補償素子と、
前記反射型液晶素子により生成された後に前記偏光補償素子および前記偏光ビームスプリッタを通る光路を経て入射する画像光を投射する投影光学系と、
前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
を備え、
前記偏光補償素子は、
光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、
前記第１面側からの光入射時と前記第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する
直視型表示装置。

本出願は、日本国特許庁において２０１３年１月１５日に出願された日本特許出願番号２０１３−４３７６号、および、日本国特許庁において２０１３年６月２７日に出願された日本特許出願番号２０１３−１３５０４１号を基礎として優先権を主張するものであり、これらの出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

1. １または複数の光源を含む照明光学系と、
   入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する反射型液晶素子と、
   前記照明光学系と前記反射型液晶素子との間の光路上に配置された偏光ビームスプリッタと、
   前記偏光ビームスプリッタと前記反射型液晶素子との間の光路上に配置され、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる偏光補償素子と、
   前記反射型液晶素子により生成された後に前記偏光補償素子および前記偏光ビームスプリッタを通る光路を経て入射する画像光を投射する投影光学系と
   を備え、
   前記偏光補償素子は、
   光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、
   前記第１面側からの光入射時と前記第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する
   投影型表示装置。
2. 前記偏光補償素子が、一軸性の屈折率異方性を有する板状素子であり、
   前記偏光補償素子における面内方向の屈折率をｎｘ，ｎｙ、前記偏光補償素子における厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）を満たす
   請求項１に記載の投影型表示装置。
3. 前記偏光ビームスプリッタにおける光通過面および偏光分離面の各法線を含む平面に対して前記偏光補償素子における遅相軸または進相軸がなす角度が、０°前後の所定の角度範囲内の値である
   請求項２に記載の投影型表示装置。
4. 前記０°前後の所定の角度範囲内では、規格化コントラストが３以上の値である
   請求項３に記載の投影型表示装置。
5. 前記平面に対して前記遅相軸がなす角度が、０°前後の前記所定の角度範囲内の値である
   請求項３に記載の投影型表示装置。
6. 前記偏光補償素子が、一軸延伸された単一の高分子フィルム、または、互いに異なる光学軸を有する複数の高分子フィルム同士を貼り合わせてなる積層フィルムである
   請求項２に記載の投影型表示装置。
7. 前記偏光補償素子において付与される面内位相差が、緑色波長領域において略９０°である
   請求項１に記載の投影型表示装置。
8. 前記第１面が、前記偏光ビームスプリッタ側の面であり、
   前記第２面が、前記反射型液晶素子側の面である
   請求項１に記載の投影型表示装置。
9. 前記偏光補償素子において前記偏光ビームスプリッタ側からの光入射時に付与される位相差と、前記反射型液晶素子における光変調時に生ずる位相差と、前記偏光補償素子において前記反射型液晶素子側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、黒表示の際の前記投影光学系側への漏れ光が低減する
   請求項８に記載の投影型表示装置。
10. 前記反射型液晶素子が、ＶＡ（Vertical Alignment）型またはＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶を用いて構成されている
    請求項１に記載の投影型表示装置。
11. 前記光源が、固体発光素子を内蔵したパッケージ、または固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
    請求項１に記載の投影型表示装置。
12. 前記１または複数の光源のうちの少なくとも１つが、レーザダイオードを用いて構成されている
    請求項１に記載の投影型表示装置。
13. １または複数の光源を含む照明光学系と、
    入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する反射型液晶素子と、
    前記照明光学系と前記反射型液晶素子との間の光路上に配置された偏光ビームスプリッタと、
    前記偏光ビームスプリッタと前記反射型液晶素子との間の光路上に配置され、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる偏光補償素子と、
    前記反射型液晶素子により生成された後に前記偏光補償素子および前記偏光ビームスプリッタを通る光路を経て入射する画像光を投射する投影光学系と、
    前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
    を備え、
    前記偏光補償素子は、
    光軸に沿って互いに対向する第１面および第２面を有すると共に、
    前記第１面側からの光入射時と前記第２面側からの光入射時とで、互いに逆極性かつ略同等の絶対値からなる位相差を付与する
    直視型表示装置。

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