JPH10142714A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体浸漬型の偏光ビームスプリッターを使用
せず、透光性材料ブロックにおける種々の熱応力、外部
応力の影響に対して光学的に安定な性能を確保でき画質
の劣化の少ない投射型表示装置を提供する。 【解決手段】 ライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ
は、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂから
出射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光の偏光光をそれぞれ変調す
る。各色の偏光光は、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１
４Ｇ，１４Ｂによりそれぞれ検光される。偏光ビームス
プリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各々は、光弾性定数
の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域に存在する透光
性材料からなる部材を用いて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調素子
（ライトバルブ）を使用した投射型表示装置に関し、特
に応力の影響に対して光学的に安定な性能を確保し、投
射像の画質劣化を効果的に抑える構造を備えた投射型表
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、投射型表示装置用に用いられ
る空間光変調素子（ライトバルブ）としては、偏光を利
用して空間的に変調する位相差変調型（偏光変調型）の
空間光変調素子が知られている。そして、この位相差変
調型の空間光変調素子として、例えば液晶を用いて構成
されたもの（位相差変調型液晶ライトバルブ）が実用化
されている。

【０００３】このような位相差変調型の空間光変調素子
を用いた従来の投射型表示装置では、偏光子及び検光子
となる偏光ビームスプリッタが用いられる。従来の投射
型表示装置においては、偏光ビームスプリッタに入射さ
れた光（照明用の光源から直接入射された光又は入射前
に色分解された光等）がこの偏光ビームスプリッタによ
り透過するＰ偏光成分と当該偏光ビームスプリッタにて
反射されるＳ偏光成分の光に分離される。通常、反射分
離されたＳ偏光成分が空間光変調素子に対して照射され
る。そして、この空間光変調素子の液晶層によって変調
され、かつ当該素子の反射層によって反射された光は、
再び偏光ビームスプリッタに戻る。この際、当該空間光
変調素子からの反射光は上述の偏光ビームスプリッタに
よって検光される。前述の偏光ビームスプリッタはＳ偏
光光は反射されるために空間光変調素子によって変調さ
れてＰ偏光光となった光のみ当該偏光ビームスプリッタ
を透過することとなり、検光が達成される。この透過し
たＰ偏光光（すなわち、検光光）が投射光学系を介して
投射画像としてスクリーン上に投射される。

【０００４】このような投射型表示装置としては、例え
ば、ヒューズエアクラフト社の米国特許第４，６８７，
３０１号公報に開示されている装置が知られている。こ
の従来の投射型表示装置では、偏光ビームスプリッタと
して、屈折率が調整された液体中に偏光ビームスプリッ
タ用のコーティングが施された透光性材料板を浸漬させ
た構成の液体浸漬型の偏光ビームスプリッタが用いられ
ている。なお、上記液体の屈折率は、所定の液温におい
て浸漬された透光性材料板の屈折率と同一になるように
調整されている。このように液体中に浸漬する理由は、
空気中では、コーティングの界面が空気対透光性材料と
なり、屈折率が異なるために偏光ビームスプリッタとし
て機能しないためである。そして、この従来の投射型表
示装置では、当該偏光ビームスプリッタの近傍には前記
位相差変調型の空間光変調素子が配置されている。偏光
ビームスプリッタに入射した光は当該偏光ビームスプリ
ッタによってＰ偏光成分光とＳ偏光成分光とに偏光分離
され、このうちのＳ偏光成分光が前記空間光変調素子に
照射される。照射されたＳ偏光性分光は前述のとおり液
晶層によって変調され、かつ反射層によって反射出射さ
れる。この変調光光は、偏光ビームスプリッタに再度入
射されて検光される。この検光光は、投射光学系によっ
て投射画像としてスクリーン上に投射される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
体浸漬型偏光ビームスプリッタを採用した投射型表示装
置には以下のような課題がある。

【０００６】第１に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタでは、透光性材料板が浸漬される液体の屈折率の変
化は、該液温の変化に依存する。すなわち、ある液温で
屈折率が調整されている液体でも、該液体自体の温度変
化によって、該液体の屈折率と該透光性材料板の屈折率
との間に差を生じる。これにより、当該偏光ビームスプ
リッタ全体の性能が変化する。例えば、あるサンプル
（上記液体浸漬型偏光ビームスプリッタ用の液体）の場
合、１℃の温度上昇につき、屈折率は０．０００３４９
程度変化するが、この変化率は一般の透光性材料板の基
板材料のそれより２桁大きい。通常、投射型表示装置の
使用環境（例えば温度）は約２０℃〜６０℃程度変化す
る可能性があり、この屈折率の差は無視できないものと
なる。また、分散も変化するため、投射画像において色
ズレや色ムラの原因となる。

【０００７】第２に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタでは、液温が該液体全体にわたって均一でない場
合、上述した液体の屈折率の温度特性により、該液体の
屈折率の均一性が損なわれ、該液体中に屈折率分布が生
じてしまう。現実的な投射型表示装置においては、液温
が該液体全体に渡って均一に変化することはなく（液体
全体の屈折率は均一にはならない）、したがって、投射
画像の均一性が損なわれる大きな原因となる。

【０００８】第３に、液体浸漬型偏光ビームスプリッタ
では、上記液体の不均一な温度変化に伴い、上述した該
液体の屈折率とともに該液体の密度の均一性も損なわ
れ、結果的に該液体中に対流が生じる。この対流は、上
述した液体中の不均一な屈折率の分布の時間変動をもた
らすので、該対流の発生は投射型表示装置における画質
の不均一性が時間とともに変動する原因となる。

【０００９】第４に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタでは、液温変化に伴い上記液体自身の体積も変化す
る。上述のサンプルの場合、１℃の液温変化に対し、そ
の体積は１ｃｃ当たり０．０００７３ｃｃ変化する。投
射型表示装置の使用環境（例えば温度）としては４０℃
程度の温度差であるが、それの輸送や倉庫での保管を考
慮した場合、−１０℃〜８０℃ほどの温度範囲を考慮す
る必要がある。該液体の体積変化自体は投射画像への影
響は小さいが、当該装置の構造上、液体の体積変化を吸
収するためのなんらかの機構を設ける必要がなる。

【００１０】第５に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタの液体中にゴミがある場合、該液体浸漬型偏光ビー
ムスプリッタを採用した投射型表示装置では、該液体中
のゴミが焦点位置の近辺でなくても、該液体中のゴミが
数十〜数百倍に拡大された投射画像中に写ってしまう。
このような状況を考慮すると、決して該液体中にはゴミ
があってはならない。したがって、上記液体浸漬型偏光
ビームスプリッタの組立にはクリーンルームが必要とな
る上、該液体のゴミや異物を除去する作業が必要とな
る。

【００１１】第６に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタでは、その液体中に気泡があると、該気泡が投射さ
れた画像に現れてしまうので、これもあらかじめ取り除
いておく必要がある。

【００１２】第７に、上記液体浸漬型偏光ビームスプリ
ッタでは、構造上、液体を使用するために、該液体を収
容するケースにＯリングを設けるなど、液漏れ防止の対
策を施す必要がある。

【００１３】以上のように、液体浸漬型偏光ビームスプ
リッタは、その構造的特徴等から課題も多く、これを採
用した投射型表示装置は、必然的に製作に非常に手間が
かかり、コストアップにつながっている。特に、該液体
の液温変化による、屈折率等の特性変化に関しては、本
質的に避け難い問題である。

【００１４】一方、透光性材料ブロックにより構成され
た従来の偏光ビームスプリッタでは、種々の原因で生じ
るガラスの光学的異方性が複屈折を誘発し、該偏光ビー
ムスプリッタの偏光特性を乱して不均一にしまい、投射
画像の画質劣化を十分に抑制することができず、均一で
色ムラのない投射像を得ることができない。ここで、種
々の原因とは、主に、透光性材料の加工工程（切断、他
の材料との接合、表面への成膜）や、透光性材料を光学
系に組み込む操作（治具での保持、接着など）の際い生
じる外部応力や、透光性材料内部の発熱（光エネルギー
の吸収など）あるいは外部の発熱（周辺機器の発熱な
ど）などにより生じる熱応力、さらに発熱の際に、透光
性材料と熱膨張率の異なる材料を接触接合した場合に生
じる応力などである。このように、これら種々の熱応力
や外部応力が生じる時期は、透光性材料ブロックの作
製、偏光ビームスプリッタ加工から、投射型表示装置使
用中に至っており、全てを排除することは非常に難し
い。

【００１５】本発明は以上の課題を解決すべくなされた
ものであり、透光性材料ブロックで構成された偏光ビー
ムスプリッタを採用することにより、上述した液体浸漬
型偏光ビームスプリッタの採用に伴う種々の課題を除去
するとともに、しかも、該透光性材料ブロックにおける
種々の熱応力、外部応力の影響に対して光学的に安定な
性能を確保でき画質の劣化の少ない投射型表示装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による投射型表示装置は、入射
されたＲ光に基づく第１の偏光光を出射する第１の偏光
ビームスプリッタと、入射されたＧ光に基づく第２の偏
光光を出射する第２の偏光ビームスプリッタと、入射さ
れたＢ光に基づく第３の偏光光を出射する第３の偏光ビ
ームスプリッタと、前記第１、第２及び第３の偏光光を
それぞれ変調する第１、第２及び第３のライトバルブ
と、を備え、前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプ
リッタが、前記第１、第２及び第３のライトバルブによ
ってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光する投射型
表示装置において、前記第１、第２及び第３の偏光ビー
ムスプリッタの各々は、光弾性定数の絶対値が最小値と
なる波長がＢ光領域に存在する透光性材料からなる部材
を用いて構成されたものである。

【００１７】本発明の第２の態様による投射型表示装置
は、入射されたＲ光に基づく第１の偏光光を出射する第
１の偏光ビームスプリッタと、入射されたＧ光に基づく
第２の偏光光を出射する第２の偏光ビームスプリッタ
と、入射されたＢ光に基づく第３の偏光光を出射する第
３の偏光ビームスプリッタと、前記第１、第２及び第３
の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３のライ
トバルブと、を備え、前記第１、第２及び第３の偏光ビ
ームスプリッタが、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る投射型表示装置において、前記第１、第２及び第３の
偏光ビームスプリッタの各々は、Ｒ光領域における各波
長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第１
の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶
対値の平均的な値である第２の値、及び、Ｂ光領域にお
ける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値で
ある第３の値のうち、前記第２の値又は前記第３の値が
他の値に比べて最も小さい透光性材料からなる部材を用
いて構成されたものである。

【００１８】なお、前記第１及び第２の態様において
は、前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタに
それぞれ入射されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光は既に偏光された
ものでもよいし未だ偏光されていないものでもよい。前
記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタに偏光光
が入射される場合には、前記第１、第２及び第３の偏光
ビームスプリッタは、前記第１、第２及び第３のライト
バルブに入射させる光を偏光させる偏光光学系としては
実質的に作用せずに、前記第１、第２及び第３のライト
バルブからの変調光を検光する検光光学系としてのみ作
用することになる。一方、前記第１、第２及び第３の偏
光ビームスプリッタに偏光されていない光が入射される
場合には、前記偏光光学系及び前記検光光学系として作
用することになる。

【００１９】また、前記第１及び第２の態様による投射
型表示装置は、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを予め色合成して１本
の投射レンズで画像を投射する１投射レンズタイプの投
射型表示装置であってもよいし、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを予
め色合成することなく３本の投射レンズでそれぞれスク
リーン上に投射してスクリーン上で色合成を行う３投射
レンズタイプの投射型表示装置であってもよい。

【００２０】本発明の第３の態様による投射型表示装置
は、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
解光学系と、前記色分解光学系によって分解された各色
光をそれぞれ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及
び第３の偏光分離光学系と、前記第１、第２及び第３の
偏光分離光学系によってそれぞれ偏光分離された各色光
の一方の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３
のライトバルブと、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る第１、第２及び第３の検光光学系と、前記第１、第２
及び第３の検光光学系によってそれぞれ検光された各光
を色合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によっ
て色合成された光を投射する投射光学系と、を備え、前
記第１の偏光分離光学系及び前記第１の検光光学系が同
一の第１の偏光ビームスプリッタで共用され、前記第２
の偏光分離光学系及び前記第２の検光光学系が同一の第
２の偏光ビームスプリッタで共用され、前記第３の偏光
分離光学系及び前記第３の検光光学系が同一の第３の偏
光ビームスプリッタで共用され、前記第１、第２及び第
３の偏光ビームスプリッタの各々は、光弾性定数の絶対
値が最小値となる波長がＢ光領域に存在する透光性材料
からなる部材を用いて構成されたものである。

【００２１】本発明の第４の態様による投射型表示装置
は、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
解光学系と、前記色分解光学系によって分解された各色
光をそれぞれ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及
び第３の偏光分離光学系と、前記第１、第２及び第３の
偏光分離光学系によってそれぞれ偏光分離された各色光
の一方の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３
のライトバルブと、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る第１、第２及び第３の検光光学系と、前記第１、第２
及び第３の検光光学系によってそれぞれ検光された各光
を色合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によっ
て色合成された光を投射する投射光学系と、を備え、前
記第１の偏光分離光学系及び前記第１の検光光学系が同
一の第１の偏光ビームスプリッタで共用され、前記第２
の偏光分離光学系及び前記第２の検光光学系が同一の第
２の偏光ビームスプリッタで共用され、前記第３の偏光
分離光学系及び前記第３の検光光学系が同一の第３の偏
光ビームスプリッタで共用され、前記第１、第２及び第
３の偏光ビームスプリッタの各々は、Ｒ光領域における
各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である
第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第２の値、及び、Ｂ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第３の値のうち、前記第２の値又は前記第３の
値が他の値に比べて最も小さい透光性材料からなる部材
を用いて構成されたものである。

【００２２】本発明の第５の態様による投射型表示装置
は、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
解光学系と、前記色分解光学系によって分解された各色
光をそれぞれ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及
び第３の偏光分離光学系と、前記第１、第２及び第３の
偏光分離光学系によってそれぞれ偏光分離された各色光
の一方の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３
のライトバルブと、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る第１、第２及び第３の検光光学系と、前記第１、第２
及び第３の検光光学系によってそれぞれ検光された各光
を色合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によっ
て色合成された光を投射する投射光学系と、を備え、前
記第１、第２及び第３の偏光分離光学系はそれぞれ第
１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、前
記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域
に存在する透光性材料からなる部材を用いて構成された
ものである。

【００２３】本発明の第６の態様による投射型表示装置
は、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
解光学系と、前記色分解光学系によって分解された各色
光をそれぞれ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及
び第３の偏光分離光学系と、前記第１、第２及び第３の
偏光分離光学系によってそれぞれ偏光分離された各色光
の一方の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３
のライトバルブと、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る第１、第２及び第３の検光光学系と、前記第１、第２
及び第３の検光光学系によってそれぞれ検光された各光
を色合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によっ
て色合成された光を投射する投射光学系と、を備え、前
記第１、第２及び第３の偏光分離光学系はそれぞれ第
１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、前
記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波
長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２
の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第
２の値又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
光性材料からなる部材を用いて構成されたものである。

【００２４】本発明の第７の態様による投射型表示装置
は、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
解光学系と、前記色分解光学系によって分解された各色
光をそれぞれ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及
び第３の偏光分離光学系と、前記第１、第２及び第３の
偏光分離光学系によってそれぞれ偏光分離された各色光
の一方の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３
のライトバルブと、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る第１、第２及び第３の検光光学系と、前記第１、第２
及び第３の検光光学系によってそれぞれ検光された各光
を色合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によっ
て色合成された光を投射する投射光学系と、を備え、前
記第１、第２及び第３の検光光学系はそれぞれ第１、第
２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、前記第
１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々は、光
弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域に存在
する透光性材料からなる部材を用いて構成されたもので
ある。

【００２５】本発明の第８の態様による投射型表示装置
は、光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
解光学系と、前記色分解光学系によって分解された各色
光をそれぞれ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及
び第３の偏光分離光学系と、前記第１、第２及び第３の
偏光分離光学系によってそれぞれ偏光分離された各色光
の一方の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第３
のライトバルブと、前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞれ検光す
る第１、第２及び第３の検光光学系と、前記第１、第２
及び第３の検光光学系によってそれぞれ検光された各光
を色合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によっ
て色合成された光を投射する投射光学系と、を備え、前
記第１、第２及び第３の検光光学系はそれぞれ第１、第
２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、前記第
１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々は、Ｒ
光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平
均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波長に対
する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２の値、
及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶
対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第２の値
又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透光性材
料からなる部材を用いて構成されたものである。

【００２６】本発明の第９の態様による投射型表示装置
は、光源からの光を第１の偏光光と第２の偏光光とに偏
光分離する偏光分離光学系と、前記第１の偏光光をＲ
光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分
解光学系によって色分解された各色光をそれぞれ変調す
る第１、第２及び第３のライトバルブと、前記第１、第
２及び第３のライトバルブによってそれぞれ変調された
各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第３の検光光学
系と、前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそ
れぞれ検光された各光を色合成する色合成光学系と、前
記色合成光学系によって色合成された光を投射する投射
光学系と、を備え、前記偏光分離光学系は偏光ビームス
プリッタからなり、前記偏光ビームスプリッタは、光弾
性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域に存在す
る透光性材料からなる部材を用いて構成されたものであ
る。

【００２７】本発明の第１０の態様による投射型表示装
置は、光源からの光を第１の偏光光と第２の偏光光とに
偏光分離する偏光分離光学系と、前記第１の偏光光をＲ
光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分
解光学系によって色分解された各色光をそれぞれ変調す
る第１、第２及び第３のライトバルブと、前記第１、第
２及び第３のライトバルブによってそれぞれ変調された
各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第３の検光光学
系と、前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそ
れぞれ検光された各光を色合成する色合成光学系と、前
記色合成光学系によって色合成された光を投射する投射
光学系と、を備え、前記偏光分離光学系は偏光ビームス
プリッタからなり、前記偏光ビームスプリッタは、Ｒ光
領域における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均
的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波長に対す
る光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２の値、及
び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
値の平均的な値である第３の値のうち、前記第２の値又
は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料
からなる部材を用いて構成されたものである。

【００２８】本発明の第１１の態様による投射型表示装
置は、光源からの光を第１の偏光光と第２の偏光光とに
偏光分離する偏光分離光学系と、前記第１の偏光光をＲ
光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分
解光学系によって色分解された各色光をそれぞれ変調す
る第１、第２及び第３のライトバルブと、前記第１、第
２及び第３のライトバルブによってそれぞれ変調された
各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第３の検光光学
系と、前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそ
れぞれ検光された各光を色合成する色合成光学系と、前
記色合成光学系によって色合成された光を投射する投射
光学系と、を備え、前記第１、第２及び第３の検光光学
系はそれぞれ第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッ
タからなり、前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプ
リッタの各々は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波
長がＢ光領域に存在する透光性材料からなる部材を用い
て構成されたものである。

【００２９】本発明の第１２の態様による投射型表示装
置は、光源からの光を第１の偏光光と第２の偏光光とに
偏光分離する偏光分離光学系と、前記第１の偏光光をＲ
光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分解光学系と、前記色分
解光学系によって色分解された各色光をそれぞれ変調す
る第１、第２及び第３のライトバルブと、前記第１、第
２及び第３のライトバルブによってそれぞれ変調された
各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第３の検光光学
系と、前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそ
れぞれ検光された各光を色合成する色合成光学系と、前
記色合成光学系によって色合成された光を投射する投射
光学系と、を備え、前記第１、第２及び第３の検光光学
系はそれぞれ第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッ
タからなり、前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプ
リッタの各々は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾
性定数の絶対値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第２の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対
する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第３の値の
うち、前記第２の値又は前記第３の値が他の値に比べて
最も小さい透光性材料からなる部材を用いて構成された
ものである。

【００３０】なお、前記第１乃至第１２の態様におい
て、前記透光性材料は、Ｒ光に対する光弾性定数が＋
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下の材料であることが好ま
しい。

【００３１】本発明者らの研究の結果、ガラス等の透光
性材料の光弾性定数は波長の関数として右上がり（波長
が大きくなるほど光弾性定数も大きくなる）でかつ上に
凸の形状となる特性を有することが判明した。そして、
当該透光性材料の組成を変えることにより、このような
形状の特性を維持したまま光弾性定数の絶対値が最小値
となる波長を変えることができることが判明した。さら
に、透光性材料の光弾性定数の絶対値が小さいほど種々
の熱応力、外部応力の影響に対して複屈折の発生が少な
くなって光学的に安定な性能を確保でき、光弾性定数の
絶対値の小さい透光性材料を用いて構成した偏光ビーム
スプリッタを投射型表示装置において使用すれば投射像
の画質の劣化を抑えることができるが、当該画質の劣化
を抑制する上で、短波長の光に対する光弾性定数の絶対
値ほど小さくすることが好ましいのに対し長波長の光に
対する光弾性定数の絶対値はさほど小さくする必要がな
いことが判明した。これは、透光性材料が光を吸収して
発熱し、当該透光性材料が自身の線熱膨張係数によって
膨張して内部応力を発生させてしまうが、その吸収が短
波長の光ほど大きく長波長の光ほど小さいので、光吸収
による内部応力の発生が短波長の光ほど大きく長波長の
光ほど小さいからである。

【００３２】本発明は、このような本発明者らによる新
たな知見に基づいてなされたものである。

【００３３】前述した本発明の第１乃至第１２の態様に
よれば、透光性材料からなる部材を用いて構成された偏
光ビームスプリッタが用いられており、前記従来の液体
浸漬型の偏光ビームスプリッターを用いていない。した
がって、前記第１乃至第１２の態様によれば、先に述べ
たような対流やゴミや気泡などの、前記従来の液体浸漬
型の偏光ビームスプリッターを採用することに伴う種々
の問題点を除去することができ、製造が容易になる等の
利点が得られる。

【００３４】また、前記第１、第３、第５、第７、第９
及び第１１の態様によれば、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光
用の偏光ビームスプリッタの各々は、光弾性定数の絶対
値が最小値となる波長、すなわち、当該光弾性定数が実
質的にゼロとなる波長がＢ光領域に存在する透光性材料
からなる部材を用いて構成されている。したがって、前
述したように透光性材料は光弾性定数が波長の関数とし
て右上がりでかつ上に凸の形状となる特性を有している
ので、Ｒ光及びＧ光に関してはＢ光に比べると光弾性定
数が比較的大きくなるものの、いずれの色光に対しても
光弾性定数を十分に小さくすることができる。そして、
前述したように短波長の光ほどその吸収が大きいことか
らＢ光に対しては光吸収が最も多く光吸収による内部応
力の発生量が最も大きいが、Ｂ光領域において光弾性定
数が最小値となるので、Ｂ光に対する光吸収による複屈
折の発生を十分に抑えることができる。一方、Ｒ光及び
Ｇ光に対しては、そもそも光吸収が少ないので、Ｂ光の
場合と比べて光弾性定数が大きくても光吸収による複屈
折の発生を十分に抑えることができる。

【００３５】このため、前記第１、第３、第５、第７、
第９及び第１１の態様によれば、各色光用の偏光ビーム
スプリッタとして同じ透光性材料を用いたものを使用し
つつ、種々の熱応力、外部応力の影響に対して複屈折の
発生を軽減して光学的に安定な性能を確保でき、画質の
劣化を抑えることができる。さらに、このように、各色
光用の偏光ビームスプリッタとして同じ透光性材料を用
いたものを使用することができるので、各色光用の偏光
ビームスプリッタとして互いに異なる透光性材料を用い
たものを使用する場合に比べて、コストダウンを図るこ
とができる。

【００３６】また、前記第２、第４、第６、第８、第１
０及び第１２の態様によれば、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色
光用の偏光ビームスプリッタの各々は、Ｒ光領域におけ
る各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値であ
る第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾性定
数の絶対値の平均的な値である第２の値、及び、Ｂ光領
域における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的
な値である第３の値のうち、前記第２の値又は前記第３
の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料からなる部
材を用いて構成されている。この場合、前記第３の値が
他の値に比べて最も小さい透光性材料を用いると、結
局、光吸収が最も多く光吸収による内部応力の発生量が
最も大きいＢ光に対して平均的な光弾性定数の絶対値を
最も小さくすることになるので、前述した第１、第３、
第５、第７、第９及び第１１の態様と同様に、Ｂ光に対
する光吸収による複屈折の発生を十分に抑えることがで
き、また、Ｒ光及びＧ光に対しては、そもそも光吸収が
少ないので、Ｂ光の場合と比べて平均的な光弾性定数が
大きくても光吸収による複屈折の発生を十分に抑えるこ
とができる。一方、前記第２の値が他の値に比べて最も
小さい透光性材料を用いると、結局、Ｇ光に対して平均
的な光弾性定数の絶対値を最も小さくすることになる。
この場合、前述したように透光性材料は光弾性定数が波
長の関数として右上がりの形状となる特性を有している
ので、Ｂ光に対する光弾性定数は比較的大きくなるもの
の当該Ｂ光に対する光弾性定数はかなり小さく抑えるこ
とができる。また、Ｒ光に対しては、そもそも光吸収が
少ないので、平均的な光弾性定数が大きくても光吸収に
よる複屈折の発生を十分に抑えることができる。したが
って、前記第２の値が他の値に比べて最も小さい透光性
材料を用いた場合であっても、入射光量の比較的少ない
投射型表示装置であれば、各色光に対して、光吸収によ
る複屈折の発生を十分に抑えることができる。なお、前
記第１の値が他の値に比べて最も小さい透光性材料を用
いると、Ｂ光に対する光弾性定数がかなり大きくなって
しまい、Ｂ光に対する光弾性定数を小さく抑えることが
できなくなってしまう。

【００３７】したがって、前記第２、第４、第６、第
８、第１０及び第１２の態様によっても、各色光用の偏
光ビームスプリッタとして同じ透光性材料を用いたもの
を使用しつつ、種々の熱応力、外部応力の影響に対して
複屈折の発生を軽減して光学的に安定な性能を確保で
き、画質の劣化を抑えることができる。また、このよう
に、各色光用の偏光ビームスプリッタとして同じ透光性
材料を用いたものを使用することができるので、各色光
用の偏光ビームスプリッタとして互いに異なる透光性材
料を用いたものを使用する場合に比べて、コストダウン
を図ることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施例によ
る投射型表示装置について、図面を参照して説明する。

【００３９】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態による投射型表示装置について、図１乃至
図３を参照して説明する。

【００４０】図１は、本実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。説明の便宜上、図に
示すように互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸をそれぞれ
定義する（後述する図４乃至図８についても同様）。

【００４１】本実施の形態による投射型表示装置では、
図面には示していないが、前記光源は、ランプと、該ラ
ンプの背部に配置された楕円鏡等の凹面鏡とから構成さ
れている。前記光源から出射された光源光は、図示しな
い赤外線カットフィルタ及び紫外線カットフィルタを経
由し、更に図示しない整形光学系によって略平行光束に
変換されてＸ方向に進行し、色分解光学系としてのクロ
スダイクロイックミラー１１に入射される。クロスダイ
クロイックミラー１１は、Ｂ光反射の特性を有するダイ
クロイックミラー１１ＢとＲ光反射の特性を有するダイ
クロイックミラー１１Ｒとを互いに直交するようにＸ型
に配置した構成を有している。クロスダイクロイックミ
ラー１１に入射された光は、ダイクロイックミラー１１
Ｂにて反射されて−Ｙ方向に進行するＢ光（青色光）
と、ダイクロイックミラー１１Ｒにて反射されてＹ方向
に進行するＲ光（赤色光）と、ダイクロイックミラー１
１Ｂ，１１Ｒを透過してそのままＸ方向に進行するＧ光
（緑色光）とに色分解される。色分解された各色光は、
折り曲げミラー１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによってそれぞ
れ光軸を−Ｚ方向に変え、各々が各色光用の偏光分離光
学系及び検光光学系を兼用する第１、第２及び第３の偏
光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂにそれぞれ
入射される。偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１
４Ｂは、透光性材料としてのガラス組成部材にて形成さ
れた２つの直角プリズムを誘電体多層膜等からなる偏光
分離膜を挟み込んで貼り合わせた構造を有している。い
ずれの偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの
偏光分離膜も同じ方向を向いており、前記色分解された
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光とも各偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，
１４Ｇ，１４Ｂに−Ｚ方向にそれぞれ入射され、各色光
は前記偏光分離膜を透過して−Ｙ方向に廃棄されるＰ偏
光光と反射してＸ方向に出射されるＳ偏光とにそれぞれ
偏光分離される。すなわち、偏光ビームスプリッタ１４
Ｒは入射したＲ光に基づく第１の偏光光（Ｓ偏光光）を
Ｘ方向に出射し、偏光ビームスプリッタ１４Ｇは入射し
たＧ光に基づく第２の偏光光（Ｓ偏光光）をＸ方向に出
射し、偏光ビームスプリッタ１４Ｂは入射したＢ光に基
づく第３の偏光光（Ｓ偏光光）をＸ方向に出射する。

【００４２】各色光用偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１
４Ｇ，１４ＢのＳ偏光光の出射面近傍には、空間光変調
素子としてライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂがそれ
ぞれ配置されており、各色光用偏光ビームスプリッタ１
４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂからそれぞれ出射された各色光の
Ｓ偏光光がライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂにそれ
ぞれ入射される。本実施の形態では、ライトバルブ１３
Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂとして、位相差変調型の空間光変調
素子である光書き込み式の反射型液晶ライトバルブが用
いられている。

【００４３】ここで、光書き込み式の反射型液晶ライト
バルブの構造及び機能について説明する。図面には示し
ていないが、このライトバルブは、例えば、入射光側か
ら順に配置された、透明ガラス基板、ＩＴＯ透明電極
膜、液晶配向層、ＴＮ液晶層、液晶配向層、誘電体反射
ミラー層、遮光層、水素化非晶質シリコン層等からなる
光導電体層、ＩＴＯ透明電極層及び透明ガラス基板から
構成されている。すなわち、入射光と反対側から書き込
み光信号が入射すると、当該箇所の前記光導電体層はそ
のインピーダンスを減らすこととなり、前記両ＩＴＯ電
極間に常時交流を印加させて当該素子を作動させること
から、印加電圧が前記液晶間に印加され、液晶分子が電
界方向に配列することによって液晶層自体が１／４波長
板としての機能を有することとなる。一方、書き込み光
信号がない場合は、当該箇所の前記光導電体層が高イン
ピーダンスを有するために両ＩＴＯ電極間に印加された
電圧は有効に液晶に印加されないこととなり、液晶層中
の液晶分子は配列せず、液晶配向層に倣って配向し、ね
じれ構造を構成する。以上の機能を有するために、書き
込み光信号が入射された箇所においては、入射した直線
偏光光（読み出し光）は液晶層を通過して円偏光となっ
てミラー層により反射され、再度液晶層を通過して入射
時と偏光方向が９０度変換されて出射される。つまり、
入射光（読み出し光）がＳ偏光光である場合、Ｐ偏光光
として出射される。書き込み光信号が入射されない箇所
では、入射偏光光は液晶分子のねじれに倣って旋光し、
反射層にて反射されて、再度ねじれに倣って旋光されて
出射するので、入射光と同じ偏光で出射する。つまり、
入射光（読み出し光）がＳ偏光光である場合、Ｓ偏光光
として出射される。

【００４４】以上が光書き込み式の反射型ライトバルブ
の構造及び機能である。なお、本発明で用いることがで
きるライトバルブは、このような光書き込み式の反射型
ライトバルブに限定されるものではなく、例えば電気書
き込み式の反射型ライトバルブを使用することができる
ことは言うまでもない。この場合には、光書き込み光学
系が不要となり、装置の小型化に寄与することができ
る。

【００４５】各空間光変調素子１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ
に入射された各色光のＳ偏光光は、ライトバルブ１３
Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって書き込み光信号に従って変
調され、当該各色光の変調光は、それぞれ−Ｘ方向に出
射され、再度偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１
４Ｂにそれぞれ入射される。前述した光書き込み式反射
型ライトバルブの原理からわかるように、前記各色の変
調光には、書き込み光信号により選択された箇所のＰ偏
光光（信号成分）と選択されない箇所のＳ偏光光とが混
在している。ライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂから
偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに入射し
た各色の変調光のうち、Ｐ偏光光（信号成分）のみが偏
光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの偏光分離
膜をそれぞれ透過して偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１
４Ｇ，１４Ｂからそれぞれ−Ｘ方向に出射され、Ｓ偏光
光は当該偏光分離膜にてそれぞれ−Ｚ方向に反射されて
廃棄される。すなわち、ライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，
１３Ｂにより変調された各色の変調光は、偏光ビームス
プリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂによってそれぞれ検光
され、各色の変調光のうちのＰ偏光光のみが偏光ビーム
スプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂから各色の検光光と
してそれぞれ−Ｘ方向に出射されることになる。

【００４６】Ｒ光の検光光及びＢ光の検光光は、折り曲
げミラー１６Ｒ，１６Ｂによってそれぞれ光軸を−Ｙ方
向及びＹ方向に変え、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１７にそれぞれ入射される。Ｇ光
の検光光は、そのまま−Ｘ方向にクロスダイクロイック
プリズム１７に入射される。クロスダイクロイックプリ
ズム１７は、直角二等辺三角柱の光学透明プリズム４個
を互いに直角部を合わせて、当該合わせ面にはＲ光反射
ダイクロイック膜１７Ｒ又はＢ光反射ダイクロイック膜
１７Ｂを挟みこんで貼り合わせ、当該Ｒ光反射ダイクロ
イック膜１７ＲとＢ光反射ダイクロイック膜１７Ｂが互
いにＸ型に配置された構造を有する。

【００４７】当該クロスダイクロイックプリズム１７に
−Ｘ方向に入射したＧ光の検光光はダイクロイック膜１
７Ｒ，１７Ｂを透過してそのまま−Ｘ方向に出射され、
クロスダイクロイックプリズム１７に−Ｙ方向に入射さ
れたＲ光の検光光はＲ光反射ダイクロイック膜１７Ｒに
よって反射されて同じく−Ｘ方向に出射され、クロスダ
イクロイックプリズム１７にＹ方向に入射されたＢ光の
検光光はＢ光反射ダイクロイック膜１７Ｂによって反射
されて同じく−Ｘ方向に出射される。

【００４８】前記各色の検光光は、このようにしてクロ
スダイクロイックプリズム１７により色合成されて−Ｘ
方向に出射され、投射光学系としての投射レンズ１８に
よってスクリーン（図示せず）上にフルカラーの投射像
として投射される。

【００４９】そして、本実施の形態では、前記偏光ビー
ムスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各々は、光弾性
定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域に存在する
透光性材料からなる部材（前述した直角プリズムに相
当）を用いて構成されている。前記偏光ビームスプリッ
タ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各々は、Ｒ光領域における
各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である
第１の値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾性定数
の絶対値の平均的な値である第２の値、及び、Ｂ光領域
における各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な
値である第３の値のうち、前記第２の値又は前記第３の
値が他の値に比べて最も小さい透光性材料からなる部材
（前述した直角プリズムに相当）を用いて構成されても
よい。

【００５０】以下に、この透光性材料について説明す
る。

【００５１】一般に、ガラスのような等方等質な透光性
材料に力を加えて応力を生じさせると、この透光性材料
に光学的な異方性が生じ、ある種の結晶体と同じように
複屈折性を持つようになる。このような現象は、光弾性
効果と呼ばれている。応力が生じたときの透光性材料の
屈折率は屈折率楕円体で表すことができ、この屈折率楕
円体の主屈折率軸は主応力軸に一致する。一般に、主屈
折率をｎ₁，ｎ₂，ｎ₃、主応力をσ₁，σ₂，σ₃（それぞ
れ添字が共通なものは同一方向にある）とすると、これ
らの間には次式のような関係が成立する。

【００５２】

【数１】 ｎ₁＝ｎ₀＋Ｃ₁σ₁＋Ｃ₂（σ₂＋σ₃） ・・・（１）

【００５３】

【数２】 ｎ₂＝ｎ₀＋Ｃ₁σ₂＋Ｃ₂（σ₃＋σ₁） ・・・（２）

【００５４】

【数３】 ｎ₃＝ｎ₀＋Ｃ₁σ₃＋Ｃ₂（σ₁＋σ₂） ・・・（３）

【００５５】ここで、Ｃ₁，Ｃ₂は光の波長及び透光性材
料の物質に固有の定数である。なお、ｎ₀は無応力の時
の屈折率である。

【００５６】このような透光性材料に光を入射させた場
合、その方向がσ₃と同一な方向となるように座標をと
れば、入射光はそれぞれσ₁，σ₂方向の、すなわち互い
に振動面が直交する２つの直線偏光成分に分かれる。当
該透光性材料から光が出射する際には、各主応力方向の
屈折率（ｎ₁，ｎ₂）が異なるため、これら２つの直線偏
光成分の間には次式で表されるような光路差（位相差）
Δφが生じる。

【００５７】

【数４】 Δφ＝（２π／λ）×（ｎ₁−ｎ₂）×ｌ ＝（２π／λ）×（Ｃ₁−Ｃ₂）×（σ₂−σ₁）×ｌ ＝（２π／λ）×Ｃ×（σ₂−σ₁）×ｌ ・・・（４）

【００５８】ここで、λは光の波長、ｌは透光性材料の
光透過厚である。Ｃ＝（Ｃ₁−Ｃ₂）は光弾性定数と呼ば
れ、応力によって生じる複屈折の大きさを示す係数（単
位応力当たりの複屈折量）である。

【００５９】本発明者らは、偏光ビームスプリッタ用の
透光性材料として種々の組成のガラスを作製し、直線偏
光の種々の波長の単色光を用いて、当該試料にσ₂＝σ₃
＝０となる方向に既知の応力をかけた状態で当該試料の
複屈折を測定し、上述の数１〜数４から当該試料の光弾
性定数Ｃを算出した。作製したガラスの組成の範囲は、
酸化物換算の重量％で以下に示すようにした。

【００６０】 ＳｉＯ₂ １７．０〜２９．０％ ＬｉＯ₂＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ０．５〜 ５．０％ ＰｂＯ ７０．０〜７５．０％ Ａｓ₂Ｏ₃＋Ｓｂ₂Ｏ₃ ０ 〜 ３．０％

【００６１】各成分の組成範囲をこのように設定した理
由は、次の通りである。

【００６２】上記組成成分のうちのＰｂＯ（酸化鉛）
は、ＰｂＯを含有する組成系のガラスにおいては、光弾
性定数Ｃの値がＰｂＯの含有量に大きく依存することを
利用し、光弾性定数Ｃの値制御するために用いられたも
のである。ＰｂＯの含有量により光弾性定数Ｃの値が変
化するのは、鉛イオンの配位状態がその含有量の増加と
ともに変化するためと考えられる。

【００６３】ＳｉＯ₂は、このガラスの光学用ガラス形
成酸化物であり、１７重量％以上含有されることが望ま
しい。ただし、当該ＳｉＯ₂の含有量は上記ＰｂＯの含
有量を上記重量％としたことにより２９重量％がその上
限となる。

【００６４】ＬｉＯ₂＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏといったアルカ
リ金属成分は、ガラスの熔解温度及びガラス転移温度を
下げ、ガラスの失透に対する安定性を高める効果を有す
るため、０．５重量％以上含有されることが望ましい。
ただし、その含有量が５重量％を越えると当該ガラスの
化学的耐久性が損なわれることとなるために好ましくな
い。

【００６５】脱泡剤として使用すべきＡｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂
Ｏ₃あるいは（Ａｓ₂Ｏ₃＋Ｓｂ₂Ｏ₃）は必要に応じて、
ガラス原料中に混入させることが可能であるが、その含
有量が３重量％を越えると当該ガラスの耐失透性、分光
透過性が損なわれるので好ましくない。

【００６６】前述したようにして行った測定結果の一部
を表１に示す。表１には、各ガラス試料Ｎｏ．１〜Ｎ
ｏ．８の組成と、当該ガラス試料の光弾性定数Ｃの絶対
値が最小になる（すなわち、実質的にゼロになる）波長
とを示している。

【００６７】

【表１】

【００６８】なお、ここで製造したガラスは、表１に示
す各成分に対応する原料として酸化物、フッ化物、水酸
化物、炭酸塩、硝酸塩などを用意し、それらを所定の割
合に秤量、混合して調合原料とし、９００℃〜１３００
℃に加熱して電気炉中で熔解、清澄、撹拌を行って均質
化した後に、予熱された金型に鋳込み徐冷することによ
って製造したものである。そして、光弾性定数Ｃの測定
サンプルとしてのガラス試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８はこの
ようにして製造した各組成のガラスを研削、研磨して作
製したものである。

【００６９】表１に示す測定結果、すなわち、光弾性定
数Ｃの絶対値が最小になる光の波長の測定結果から、上
述の組成範囲のガラスでは、当該ガラスの組成中のＰｂ
Ｏ含有量と光弾性定数の絶対値が最小となる波長との間
に図２に示す相関関係があることが判明した。ただし、
図２中の曲線は、ＰｂＯの含有量を７１重量％〜７５重
量％の間で、３次多項式にフィッティングしたものであ
る。これにより、図２中の範囲の組成では、ＰｂＯ含有
量を制御することにより、光弾性定数Ｃの絶対値が最小
値となる光の波長を制御することができることが判明し
た。図２から、例えば、Ｂ光波長領域３８０ｎｍ〜５０
０ｎｍにおいて光弾性定数Ｃの絶対値を最小値とするに
は、ＰｂＯ含有量を７１．０重量％〜７３．７重量％に
すればよいことがわかる。

【００７０】一方、本発明者らは、３種類の偏光ビーム
スプリッタを用意し、当該偏光ビームスプリッタの評価
結果から、偏光ビームスプリッタにおいて用いる透光性
材料部材は入射光の波長に対して光弾性定数の絶対値が
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であることが好ましいと
の結論を得た。すなわち、前記３種類の偏光ビームスプ
リッタとしては、（１）前述した組成範囲内の組成を有
し前述した工程により製造したガラスであって、所定波
長の緑色単色光に対する光弾性定数の絶対値が０．０１
×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であるガラスからなる部材を用
いて構成されたもの、（２）前記緑色単色光に対する光
弾性定数の絶対値が１．３３×１０^-8ｃｍ²／Ｎのガラ
スからなる部材を用いて構成されたもの、（３）前記緑
色単色光に対する光弾性定数の絶対値が２．０×１０^-8
ｃｍ²／Ｎのガラスからなる部材を用いて構成されたも
の、を用意した。そして、各偏光ビームスプリッタにＳ
偏光の緑色光を入射させ、当該偏光ビームスプリッタに
て反射して出射した光をミラーにて反射させて再度当該
偏光ビームスプリッタに入射させ、前記ミラーにて反射
されて当該偏光ビームスプリッタを透過した光をスクリ
ーン上に投射させ、スクリーン上の照度ムラを評価し
た。その結果、前記（１）の偏光ビームスプリッタの場
合には照度ムラの発生は非常に少なく、前記（２）の偏
光ビームスプリッタの場合には照度ムラは観察できるも
のの実際の使用に耐える程度であり、前記（３）の偏光
ビームスプリッタの場合には顕著な照度ムラが観察され
た。この評価結果から、投射型表示装置に採用する偏光
ビームスプリッタとして、入射光に対する光弾性定数の
絶対値が１．５以下（すなわち、光弾性定数が−１．５
×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以上で＋１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以
下）の透光性材料からなる部材を用いれば、従来の透光
性材料部材（例えば、その光弾性定数が２．７８×１０
^-8ｃｍ²／ＮのＢＫ７）に比べて十分に光学的に安定な
性能を確保でき、かつ投射画像の画質劣化が十分に抑制
される投射型表示装置が得られることがわかる。

【００７１】図３には、前述した測定の結果得られた、
表１中の試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７の光弾性定数Ｃの波長
依存性を示す曲線が示されている。これらの曲線は、各
試料について得られた測定点を３次多項式にフィッティ
ングしたものである。

【００７２】図３から、以下のことが判明した。すなわ
ち、光弾性定数は、波長を関数として、右上がりで上に
凸の形状の特性を有しており、長波長にいくほど光弾性
定数の大きくなる率は小さくなることである。

【００７３】図３からわかるように、試料Ｎｏ．２〜Ｎ
ｏ．５のようにＢ光波長域において光弾性定数の絶対値
が最小になるようにガラスを構成すれば、前記の特性か
らＢ光波長域（３８０ｎｍ〜５００ｎｍ）は勿論のこ
と、Ｇ光波長領域（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、Ｒ光波
長領域（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）においても、前記光
弾性定数の絶対値を１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下に抑
えることができるばかりでなく、前述のように光吸収量
は短波長側で大きく長波長側で小さいことにより、この
光吸収によって発生する熱の影響による複屈折の発生
は、Ｂ光波長域において光弾性定数の絶対値が最小にす
るように作製されているために、Ｂ光吸収により発生す
る熱による複屈折の発生は極力少なくすることができ
る。さらに、Ｇ光波長領域及びＲ光波長領域においては
もともと光吸収による熱発生は少ない上に、Ｇ光波長領
域及びＲ光波長領域においても光弾性定数の絶対値が
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であるために十分に複屈
折の発生を抑えることができる。

【００７４】また、図３からわかるように、Ｂ光波長域
において光弾性定数の絶対値が最小になる試料Ｎｏ．２
〜Ｎｏ．５ほどではないが、試料Ｎｏ．１及び試料Ｎ
ｏ．６の場合であっても、Ｂ光波長域、Ｇ光波長域及び
Ｒ光波長域のいずれにおいても光弾性定数の絶対値を
１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以下である上に、Ｂ光波長域
における光弾性定数の絶対値はさほど大きくなく、Ｂ光
吸収により発生する熱による複屈折の発生は十分に少な
くすることができる。一方、試料Ｎｏ．７の場合には、
Ｂ光波長域、Ｇ光波長域及びＲ光波長域のいずれにおい
ても光弾性定数の絶対値を１．５×１０^-8ｃｍ²／Ｎ以
下であるものの、Ｂ光波長域における光弾性定数の絶対
値はかなり大きくなってしまい、Ｂ光吸収により発生す
る熱による複屈折の発生がかなり大きくなり、本発明で
は許容できない。試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の場合には、
Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対値の
平均的な値である第１の値（波長の関数である光弾性定
数の絶対値を６００ｎｍから７００ｎｍまで定積分した
積分値（図３において、光弾性定数がゼロの水平ライン
と、波長が６００ｎｍの垂直ラインと、波長が７００ｎ
ｍの垂直ラインと、光弾性定数を示す曲線とにより囲ま
れた部分の面積に相当）を、その波長幅１００ｎｍで除
算した値。）、及び、Ｇ光領域における各波長に対する
光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２の値（波長
の関数である光弾性定数の絶対値を５００ｎｍから６０
０ｎｍまで定積分した積分値（図３において、光弾性定
数がゼロの水平ラインと、波長が５００ｎｍの垂直ライ
ンと、波長が６００ｎｍの垂直ラインと、光弾性定数を
示す曲線とにより囲まれた部分の面積に相当）を、その
波長幅１００ｎｍで除算した値。）、及び、Ｂ光領域に
おける各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値
である第３の値（図３において、光弾性定数がゼロの水
平ラインと、波長が３８０ｎｍの垂直ラインと、波長が
５００ｎｍの垂直ラインと、光弾性定数を示す曲線とに
より囲まれた部分の面積に相当）を、その波長幅１２０
ｎｍで除算した値。）のうち、Ｂ光波長域に関する前記
第３の値が最も小さくなっている。試料Ｎｏ．５，Ｎ
ｏ．６の場合には、前記第１、第２及び第３の値のう
ち、Ｇ光波長域に関する前記第２の値が最も小さくなっ
ている。試料Ｎｏ．７の場合には、前記第１、第２及び
第３の値のうち、Ｒ光波長域に関する前記第１の値が最
も小さくなっている。したがって、前記第１、第２及び
第３の値のうち、Ｇ光波長域に関する前記第２の値又は
Ｂ光波長域に関する前記第３の値が他の値に比べて最も
小さい透光性材料部材を用いることができることがわか
る。この場合、Ｒ光波長域の光弾性定数が＋１．５×１
０^-8ｃｍ²／Ｎ以下であれば、図３に示す特性が右上が
りであるので、Ｂ光波長域の光弾性定数の値が十分に小
さくなる。

【００７５】以上の説明からわかるように、前記試料Ｎ
ｏ．１〜Ｎｏ．６が、本実施の形態において偏光ビーム
スプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを構成する透光性材
料部材として用いることができる透光性材料の例であ
り、前記試料Ｎｏ．７が比較例である。

【００７６】なお、図２からわかるように、Ｂ光波長域
において光弾性定数の絶対値が最小になるようにするた
めには、前述した組成範囲においてＰｂＯの含有量を７
１重量％〜７３．７重量％にすればよく、そのような組
成範囲の透光性材料は、本実施の形態において偏光ビー
ムスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを構成する透光性
材料部材として用いることができる透光性材料の例であ
る。

【００７７】本実施の形態によれば、偏光ビームスプリ
ッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとして、透光性材料からな
る部材を用いて構成された偏光ビームスプリッタが用い
られており、前記従来の液体浸漬型の偏光ビームスプリ
ッターを用いていない。したがって、本実施の形態によ
れば、先に述べたような対流やゴミや気泡などの、前記
従来の液体浸漬型の偏光ビームスプリッターを採用する
ことに伴う種々の問題点を除去することができ、製造が
容易になる等の利点が得られる。

【００７８】また、本実施の形態によれば、偏光ビーム
スプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとして、前述した透
光性材料からなる部材を用いて構成された偏光ビームス
プリッタが用いられているので、偏光ビームスプリッタ
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとして同じ透光性材料を用いた
ものを使用しつつ、特に光吸収による熱応力を考慮した
上で、種々の熱応力、外部応力の影響に対して複屈折の
発生を軽減して光学的に安定な性能を確保でき、色ムラ
等の画質の劣化を抑えることができる。さらにこのよう
に、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとし
て同じ透光性材料を用いたものを使用することができる
ので、コストダウンを図ることができる。

【００７９】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態による投射型表示装置について、図４を参
照して説明する。

【００８０】図４は、本実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。図４において、図１
中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００８１】本実施の形態による投射型表示装置が前述
した図１に示す第１の実施の形態による投射型表示装置
と異なる所は、折り曲げミラー１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ
と偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとの間
にそれぞれ偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５
Ｂが追加された点のみである。前記第１の実施の形態で
は、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが、
色分解された各色光を偏光分離する偏光分離光学系及び
ライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって変調され
た各光をそれぞれ検光する検光光学系を兼ねていたのに
対し、本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ１４
Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが検光光学系のみを構成し、偏光ビ
ームスプリッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが偏光分離光学
系を構成している。すなわち、本実施の形態では、クロ
スダイクロイックミラー１１にて色分解された各色光
は、折り曲げミラー１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを経て偏光
ビームスプリッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに入射し、各
色光の一方の偏光光のみが偏光ビームスプリッタ１５
Ｒ，１５Ｇ，１５ＢをＺ方向に透過して偏光ビームスプ
リッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４ＢにＳ偏光光として入射
し、この各色のＳ偏光光が各ライトバルブ１３Ｒ，１３
Ｇ，１３Ｂに入射され、以後は前記第１の実施の形態と
同様である。

【００８２】本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの各
々が、前記第１の実施の形態における偏光ビームスプリ
ッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂで用いられている透光性材
料（以下、説明の便宜上、「第１の実施の形態材料」と
いう。）からなる部材を用いて構成されている。したが
って、本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態
と同様の利点が得られる。

【００８３】なお、本実施の形態のように、偏光ビーム
スプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇ，
１５Ｂのいずれもが第１の実施の形態材料からなる部材
を用いて構成されていると、画質の劣化を防止する程度
が高く好ましいが、本発明では、偏光ビームスプリッタ
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂのみを第１の実施の形態材料か
らなる部材を用いて構成して偏光ビームスプリッタ１５
Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを通常の透光性材料部材を用いて構
成してもよし、逆に、偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１
５Ｇ，１５Ｂのみを第１の実施の形態材料からなる部材
を用いて構成して偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４
Ｇ，１４Ｂを通常の透光性材料からなる部材を用いて構
成してもよい。

【００８４】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態による投射型表示装置について、図５を参
照して説明する。

【００８５】図５は、本実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。図５において、図１
中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００８６】本実施の形態による投射型表示装置が前述
した図１に示す第１の実施の形態による投射型表示装置
と異なる所は、色分解光学系としてのクロスダイクロイ
ックミラー１１の前に、光源からの光を色分解前に２つ
の偏光光に偏光分離する偏光分離光学系として、偏光ビ
ームスプリッタ２０を配置した点のみである。前記第１
の実施の形態では、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４
Ｇ，１４Ｂが偏光分離光学系及び検光光学系を兼ねてい
たのに対し、本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは偏光分離光学系を兼ねていな
い。本実施の形態では、光源からの光が偏光ビームスプ
リッタ２０にて２つの偏光光に偏光分離され、そのうち
の一方の偏光光がクロスダイクロイックミラー１１にて
各色光に色分解され、色分解された各色光の当該偏光光
（偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに対す
るＳ偏光光）が偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，
１４Ｂに入射し、この各色のＳ偏光光が各ライトバルブ
１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに入射され、以後は前記第１の
実施の形態と同様である。

【００８７】本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，２０の各々が、第１の実施の
形態材料からなる部材を用いて構成されている。したが
って、本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態
と同様の利点が得られる。

【００８８】なお、本実施の形態のように、偏光ビーム
スプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，２０のいずれもが
第１の実施の形態材料からなる部材を用いて構成されて
いると、画質の劣化を防止する程度が高く好ましいが、
本発明では、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１
４Ｂのみを第１の実施の形態材料からなる部材を用いて
構成して偏光ビームスプリッタ２０を通常の透光性材料
部材を用いて構成してもよいし、逆に、偏光ビームスプ
リッタ２０のみを第１の実施の形態材料からなる部材を
用いて構成して偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，
１４Ｂを通常の透光性材料部材を用いて構成してもよ
い。

【００８９】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態による投射型表示装置について、図６を参
照して説明する。

【００９０】図６は、本実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。図６において、図１
中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００９１】本実施の形態による投射型表示装置が前述
した図１に示す第１の実施の形態による投射型表示装置
と異なる所は、色分解光学系としてのクロスダイクロイ
ックミラー１１の前に、光源からの光を色分解前に２つ
の偏光光に偏光分離する偏光分離光学系として、特開平
５−１５７９１５号に開示されたような蛇腹状の偏光装
置２１を配置した点のみである。前記第１の実施の形態
では、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが
偏光分離光学系及び検光光学系を兼ねていたのに対し、
本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，１４
Ｇ，１４Ｂは偏光分離光学系を兼ねていない。本実施の
形態では、光源からの光が偏光装置２１にて２つの偏光
光に偏光分離され、そのうちの一方の偏光光がクロスダ
イクロイックミラー１１にて各色光に色分解され、色分
解された各色光の当該偏光光（偏光ビームスプリッタ１
４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに対するＳ偏光光）が偏光ビーム
スプリッタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに入射し、この各色
のＳ偏光光が各ライトバルブ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに
入射され、以後は前記第１の実施の形態と同様である。

【００９２】本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各々が、第１の実施の形態材
料からなる部材を用いて構成されている。したがって、
本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様
の利点が得られる。

【００９３】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００９４】例えば、前述した各実施の形態による投射
型表示装置は、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを予め色合成して１本
の投射レンズで画像を投射する１投射レンズタイプの投
射型表示装置の例であっが、本発明は、各色光Ｒ，Ｇ，
Ｂを予め色合成することなく３本の投射レンズでそれぞ
れスクリーン上に投射してスクリーン上で色合成を行う
３投射レンズタイプの投射型表示装置に適用することも
できる。

【００９５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、液
体を使用することなく、前記液体浸漬型の偏光ビームス
プリッターを使用したことに伴う問題点を除去すること
ができ、製造が容易になる等の利点が得られ、しかも、
種々の熱応力、外部応力の影響に対して光学的に安定な
性能を確保でき画質の劣化の少ない投射型表示装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】偏光ビームスプリッタに使用するガラス組成の
ＰｂＯの含有量と当該ガラスの光弾性定数の絶対値を最
小にする波長との関係を示す図である。

【図３】ガラス試料の光弾性定数の波長依存性を示す図
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態による投射型表示装
置の概略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ クロスダイクロイックミラー（色分解光学系） １２Ｒ，１２Ｂ，１２Ｇ 折り曲げミラー １３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ 偏光ビームスプリッタ １４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ ライトバルブ １５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ 偏光ビームスプリッタ １６Ｒ，１６Ｂ 折り曲げミラー １７ クロスダイクロイックプリズム（色合成光学系） １８ 投射レンズ ２０ 偏光ビームスプリッタ ２１ 偏光装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 徹夫 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン本社内 (72)発明者 上田 基 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン本社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射されたＲ光に基づく第１の偏光光を
   出射する第１の偏光ビームスプリッタと、入射されたＧ
   光に基づく第２の偏光光を出射する第２の偏光ビームス
   プリッタと、入射されたＢ光に基づく第３の偏光光を出
   射する第３の偏光ビームスプリッタと、前記第１、第２
   及び第３の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第
   ３のライトバルブと、を備え、前記第１、第２及び第３
   の偏光ビームスプリッタが、前記第１、第２及び第３の
   ライトバルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞ
   れ検光する投射型表示装置において、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域
   に存在する透光性材料からなる部材を用いて構成された
   ことを特徴とする投射型表示装置。
2. 【請求項２】 入射されたＲ光に基づく第１の偏光光を
   出射する第１の偏光ビームスプリッタと、入射されたＧ
   光に基づく第２の偏光光を出射する第２の偏光ビームス
   プリッタと、入射されたＢ光に基づく第３の偏光光を出
   射する第３の偏光ビームスプリッタと、前記第１、第２
   及び第３の偏光光をそれぞれ変調する第１、第２及び第
   ３のライトバルブと、を備え、前記第１、第２及び第３
   の偏光ビームスプリッタが、前記第１、第２及び第３の
   ライトバルブによってそれぞれ変調された各光をそれぞ
   れ検光する投射型表示装置において、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
   値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波
   長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２
   の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
   数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第
   ２の値又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
   光性材料からなる部材を用いて構成されたことを特徴と
   する投射型表示装置。
3. 【請求項３】 光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分
   解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって分解された各色光をそれぞれ
   ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及び第３の偏光
   分離光学系と、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系によってそれ
   ぞれ偏光分離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変
   調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記第１の偏光分離光学系及び前記第１の検光光学系が
   同一の第１の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記第２の偏光分離光学系及び前記第２の検光光学系が
   同一の第２の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記第３の偏光分離光学系及び前記第３の検光光学系が
   同一の第３の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域
   に存在する透光性材料からなる部材を用いて構成された
   ことを特徴とする投射型表示装置。
4. 【請求項４】 光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分
   解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって分解された各色光をそれぞれ
   ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及び第３の偏光
   分離光学系と、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系によってそれ
   ぞれ偏光分離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変
   調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記第１の偏光分離光学系及び前記第１の検光光学系が
   同一の第１の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記第２の偏光分離光学系及び前記第２の検光光学系が
   同一の第２の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記第３の偏光分離光学系及び前記第３の検光光学系が
   同一の第３の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
   値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波
   長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２
   の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
   数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第
   ２の値又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
   光性材料からなる部材を用いて構成されたことを特徴と
   する投射型表示装置。
5. 【請求項５】 光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分
   解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって分解された各色光をそれぞれ
   ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及び第３の偏光
   分離光学系と、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系によってそれ
   ぞれ偏光分離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変
   調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系はそれぞれ第
   １、第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域
   に存在する透光性材料からなる部材を用いて構成された
   ことを特徴とする投射型表示装置。
6. 【請求項６】 光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分
   解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって分解された各色光をそれぞれ
   ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及び第３の偏光
   分離光学系と、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系によってそれ
   ぞれ偏光分離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変
   調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系はそれぞれ第
   １、第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
   値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波
   長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２
   の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
   数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第
   ２の値又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
   光性材料からなる部材を用いて構成されたことを特徴と
   する投射型表示装置。
7. 【請求項７】 光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分
   解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって分解された各色光をそれぞれ
   ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及び第３の偏光
   分離光学系と、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系によってそれ
   ぞれ偏光分離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変
   調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記第１、第２及び第３の検光光学系はそれぞれ第１、
   第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域
   に存在する透光性材料からなる部材を用いて構成された
   ことを特徴とする投射型表示装置。
8. 【請求項８】 光源からの光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分
   解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって分解された各色光をそれぞれ
   ２つの偏光光に偏光分離する第１、第２及び第３の偏光
   分離光学系と、 前記第１、第２及び第３の偏光分離光学系によってそれ
   ぞれ偏光分離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変
   調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記第１、第２及び第３の検光光学系はそれぞれ第１、
   第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
   は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
   値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波
   長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２
   の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
   数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第
   ２の値又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
   光性材料からなる部材を用いて構成されたことを特徴と
   する投射型表示装置。
9. 【請求項９】 光源からの光を第１の偏光光と第２の偏
   光光とに偏光分離する偏光分離光学系と、 前記第１の偏光光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
   解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された各色光をそれぞ
   れ変調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
   れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
   ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
   検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
   射光学系と、 を備え、 前記偏光分離光学系は偏光ビームスプリッタからなり、 前記偏光ビームスプリッタは、光弾性定数の絶対値が最
   小値となる波長がＢ光領域に存在する透光性材料からな
   る部材を用いて構成されたことを特徴とする投射型表示
   装置。
10. 【請求項１０】 光源からの光を第１の偏光光と第２の
    偏光光とに偏光分離する偏光分離光学系と、 前記第１の偏光光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
    解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された各色光をそれぞ
    れ変調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
    れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
    ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
    検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
    射光学系と、 を備え、 前記偏光分離光学系は偏光ビームスプリッタからなり、 前記偏光ビームスプリッタは、Ｒ光領域における各波長
    に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第１の
    値、Ｇ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
    値の平均的な値である第２の値、及び、Ｂ光領域におけ
    る各波長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値であ
    る第３の値のうち、前記第２の値又は前記第３の値が他
    の値に比べて最も小さい透光性材料からなる部材を用い
    て構成されたことを特徴とする投射型表示装置。
11. 【請求項１１】 光源からの光を第１の偏光光と第２の
    偏光光とに偏光分離する偏光分離光学系と、 前記第１の偏光光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
    解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された各色光をそれぞ
    れ変調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
    れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
    ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
    検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
    射光学系と、 を備え、 前記第１、第２及び第３の検光光学系はそれぞれ第１、
    第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
    は、光弾性定数の絶対値が最小値となる波長がＢ光領域
    に存在する透光性材料からなる部材を用いて構成された
    ことを特徴とする投射型表示装置。
12. 【請求項１２】 光源からの光を第１の偏光光と第２の
    偏光光とに偏光分離する偏光分離光学系と、 前記第１の偏光光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解する色分
    解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された各色光をそれぞ
    れ変調する第１、第２及び第３のライトバルブと、 前記第１、第２及び第３のライトバルブによってそれぞ
    れ変調された各光をそれぞれ検光する第１、第２及び第
    ３の検光光学系と、 前記第１、第２及び第３の検光光学系によってそれぞれ
    検光された各光を色合成する色合成光学系と、 前記色合成光学系によって色合成された光を投射する投
    射光学系と、 を備え、 前記第１、第２及び第３の検光光学系はそれぞれ第１、
    第２及び第３の偏光ビームスプリッタからなり、 前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタの各々
    は、Ｒ光領域における各波長に対する光弾性定数の絶対
    値の平均的な値である第１の値、Ｇ光領域における各波
    長に対する光弾性定数の絶対値の平均的な値である第２
    の値、及び、Ｂ光領域における各波長に対する光弾性定
    数の絶対値の平均的な値である第３の値のうち、前記第
    ２の値又は前記第３の値が他の値に比べて最も小さい透
    光性材料からなる部材を用いて構成されたことを特徴と
    する投射型表示装置。