JPH1020241A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない枚数の液晶ライトバルブを用いて投射
像の高輝度化及び高解像化を図りつつ、一層明るい投射
像を得る。 【解決手段】 光源１からの光は、偏光ビームスプリッ
タ２にて第１及び第２の偏光光に分離される。第１の偏
光光は、クロスダイクロイックミラー３により色分解さ
れる。色分解された各色光は、反射型ライトバルブ４
Ｒ，４Ｇ，４Ｂによりそれぞれ変調され、クロスダイク
ロイックミラー３により色合成される。第２の偏光光
は、反射型ライトバルブ５により輝度信号による変調が
なされる。前記色合成された光及び前記輝度信号変調光
が、偏光ビームスプリッタ２により検光されかつ互いに
偏光合成される。偏光合成された光は投射レンズ６によ
り投射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ライトバルブ
上に形成される画像をスクリーン上に投射する投射型表
示装置に関し、特に複数の色成分用液晶ライトバルブに
形成される画像をそれぞれ複数の色成分の照明光で照明
するとともに、これらの画像を合成して該合成像を投射
光学系にて投射する投射型表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光源からの白色光を偏光ビームスプリッ
タ（ＰＢＳ）にてＰ偏光光とＳ偏光光とに分け、両偏光
光とも液晶パネルに入射させ、投射光の輝度を向上させ
ることは既に知られている。例えば、特開平４−１８５
５４号公報の第１図には基本原理としての液晶プロジェ
クタの構成が、同号公報の第２図には同原理を用いたフ
ルカラープロジェクターの構成が記載されている。この
フルカラープロジェクターの構成を簡単に説明する。こ
のプロジェクターでは、光源から出射した光源光はＰＢ
Ｓにて透過するＰ偏光光（公報ではＳ偏光となっている
が、Ｐ偏光の誤りであろう）と該ＰＢＳにて反射される
Ｓ偏光光とに分離される。分離されたＰ偏光光とＳ偏光
光は共にダイクロイックミラーにて赤色光（Ｒ光）、緑
色光（Ｇ光）及び青色光（Ｂ光）に色分解される。色分
解されたそれぞれの色光は透過タイプの液晶パネルにて
変調を受け、パネル出射側の偏光板が入射側の偏光板と
直交に配置されている場合において入射側偏光板がＰ偏
光光を透過させるように構成されている場合にはＳ偏光
に、入射側偏光板がＳ偏光光を透過させるように構成さ
れている場合にはＰ偏光に変換されて出射される。液晶
パネルを出射した各偏光光は合成ダイクロイックミラー
にて各偏光毎に合成され、更に合成用の偏光ビームスプ
リッタにて合成され、投射レンズにて投射される構造で
ある。

【０００３】しかしながら、この方式では、分離用の偏
光ビームスプリッタにて分離された一方の偏光光を廃棄
する方法に比較して確かに投射像は明るくなるが、液晶
パネルと色分解と色合成のダイクロイックミラーが片方
の偏光分と同数必要になる上に、解像度を向上させるた
めには、高価な高解像度の液晶パネルを６枚も用意しな
くてはいけなくなる。

【０００４】他の従来例として、色信号用ライトバルブ
３個と輝度信号用ライトバルブ１個を使用する投射型表
示装置が特開平３−２９６０３０号公報に開示されてい
る。同号公報の第１図に示されている実施例を図１３に
従来例として示す。同号公報によれば、光源２０１から
の光源光を偏光ビームスプリッタ２０２にて偏光分離
し、その一方の透過したＰ偏光光をダイクロイックミラ
ー２１０，２１５からなる色分解光学系にて色分解し、
色分解されたＲ，Ｇ，Ｂ光を各色信号用ライトバルブ２
０６，２０７，２０８に入射させ、各ライトバルブ２０
６，２０７，２０８の色信号によって変調させて各ライ
トバルブ２０６，２０７，２０８から出射させる。他
方、もう一方のＳ偏光光を輝度信号用ライトバルブ２０
４に入射させ、輝度信号によって変調させて輝度信号用
ライトバルブ２０４から変調光として出射させる。色信
号変調光を色合成用ダイクロイックミラー２１３，２１
４にて色合成し、該色合成された光と輝度信号変調光と
を合成用偏光ビームスプリッタ２０９で合成した後、投
射レンズ２１９で合成光を投射する装置である。なお、
図１３中、２０３，２１１，２１８はミラー、２０５は
輝度信号Ｙを供給する端子、２１２，２１６，２１７は
色信号としての色差信号Ｒ−Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｂ−Ｙをそれ
ぞれ供給する端子である。この装置によれば、使用する
ライトバルブは４個に減らすことができ、輝度信号によ
る変調光が色信号による変調光に重畳されるために高輝
度が達成でき、さらに輝度信号用ライトバルブを高解像
度にすることにより高解像度の投射像を得ることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近に
なって投射型表示装置に対しては大型画面化と投射像の
更なる明るさが要求されるようになってきており、前記
従来の投射型表示装置では十分な明るさの投射像を得る
ことができなかった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、少ない枚数の液晶ライトバルブを用いてコス
ト低減が図れるとともに高輝度でかつ高解像度の投射像
を得ることができ、しかも、一層明るい投射像を得るこ
とができる投射型表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
の投射型表示装置において、投射像の明るさを増加させ
るにはどうすればよいかを考慮した。まず、本発明者ら
は高出力の光源を使用することを考えたが、こうするこ
とは必要電力の増加、ランプを含めた光源自体のコスト
アップ、及び、高出力化に伴って発生する発熱の問題等
の課題も多い。

【０００８】そこで、本発明者らは、前記従来の投射型
表示装置において、投射像発生の基本部材としてのライ
トバルブに着目した。前記従来の投射型表示装置におい
て使用されていた透過型ライトバルブの構造を考慮する
と、このライトバルブの開口率は、当該ライトバルブの
画素のスイッチングを行っている薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）のために低下しており、この開口率の低下により
投射像の明るさが損なわれている。このため、本発明者
らは透過型ライトバルブの開口率を向上させることを考
えたが、前記薄膜トランジスタにより開口率が低下して
しまう透過型ライトバルブでは開口率の向上にも限界が
ある。

【０００９】そこで、本発明者らは、画素のスイッチン
グを行っているＴＦＴを見かけ上見えなくしたライトバ
ルブ、すなわちＴＦＴが画素の下部に配置されて上部に
は画素がびっしり配列されている反射型ライトバルブを
使用することを想起するに至った。反射型ライトバルブ
を用いれば、透過型ライトバルブを用いる場合に比べて
光量の低下を軽減することができ、一層明るい投射像を
得ることができる。

【００１０】本発明は、このような本発明者らの着想に
基づいてなされたものである。

【００１１】すなわち、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、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、前記偏光分離光学系により偏光分離された
前記第１の偏光光を第１、第２及び第３の色光に色分解
する色分解光学系と、前記色分解された第１、第２及び
第３の色光をそれぞれ所定の色信号に基づいて変調する
第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブと、前記第
１、第２及び第３の色信号用ライトバルブにより変調さ
れて前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブか
らそれぞれ出射される光を色合成する色合成光学系と、
前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
光光を所定の輝度信号に基づいて変調する輝度信号用ラ
イトバルブと、前記色合成光学系により色合成された光
と前記輝度信号用ライトバルブにより変調されて前記輝
度信号用ライトバルブから出射された光とを偏光合成す
る偏光合成光学系と、前記偏光合成光学系により偏光合
成された光を投射する投射光学系と、を有する投射型表
示装置において、前記第１、第２及び第３の色信号用ラ
イトバルブ並びに前記輝度信号用ライトバルブが反射型
ライトバルブであるものである。

【００１２】この第１の態様によれば、前記従来の投射
型表示装置と同様に、偏光分離光学系、色分解光学系、
複数の色信号用ライトバルブ、色合成光学系、輝度信号
用ライトバルブ、偏光合成光学系及び投射光学系を備え
ているので、少ない枚数の液晶ライトバルブを用いてコ
スト低減を図るとともに高輝度でかつ高解像度の投射像
を得ることができる。そして、この第１の態様では、第
１、第２及び第３の色信号用ライトバルブ並びに前記輝
度信号用ライトバルブとして、透過型ライトバルブに比
べて開口率が大きく明るい変調光を出射することができ
る反射型ライトバルブが用いられているので、前記従来
の投射型表示装置に比べて明るい投射像を得ることがで
きる。

【００１３】この第１の態様の具体的な態様としては、
次の第２乃至第４の態様による投射型表示装置を挙げる
ことができる。

【００１４】本発明の第２の態様による投射型表示装置
は、前記第１の態様による投射型表示装置において、前
記偏光分離光学系と前記偏光合成光学系とが同一の偏光
ビームスプリッタで共用され、前記偏光ビームスプリッ
タは、前記色合成光学系により色合成された光を検光
し、前記輝度信号用ライトバルブにより変調されて前記
輝度信号用ライトバルブから出射された光を検光し、当
該検光された２つの光を偏光合成するものである。

【００１５】本発明の第３の態様による投射型表示装置
は、前記第１又は第２の態様による投射型表示装置にお
いて、前記色分解光学系と前記色合成光学系とが同一の
光学系で共用されたものである。

【００１６】本発明の第４の態様による投射型表示装置
は、前記第１乃至第３のいずれかの態様による投射型表
示装置において、前記色分解光学系がクロスダイクロイ
ックミラー又はクロスダイクロイックプリズムであり、
前記色合成光学系がクロスダイクロイックミラー又はク
ロスダイクロイックプリズムであるものである。

【００１７】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、前記偏光分離光学系によ
り偏光分離された前記第１の偏光光を第１、第２及び第
３の色光に色分解する色分解光学系と、前記色分解され
た第１、第２及び第３の色光をそれぞれ所定の色信号に
基づいて変調する第１、第２及び第３の色信号用ライト
バルブと、前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバ
ルブにより変調されて前記第１、第２及び第３の色信号
用ライトバルブからそれぞれ出射される光を色合成する
色合成光学系と、前記偏光分離光学系により偏光分離さ
れた前記第２の偏光光を所定の輝度信号に基づいて変調
する輝度信号用ライトバルブと、前記色合成光学系によ
り色合成された光と前記輝度信号用ライトバルブにより
変調されて前記輝度信号用ライトバルブから出射された
光とを偏光合成する偏光合成光学系と、前記偏光合成光
学系により偏光合成された光を投射する投射光学系と、
を有する投射型表示装置において、前記第１、第２及び
第３の色信号用ライトバルブが反射型ライトバルブであ
り、前記輝度信号用ライトバルブが透過型ライトバルブ
であるものである。

【００１８】この第５の態様によれば、前記従来の投射
型表示装置と同様に、偏光分離光学系、色分解光学系、
複数の色信号用ライトバルブ、色合成光学系、輝度信号
用ライトバルブ、偏光合成光学系及び投射光学系を備え
ているので、少ない枚数の液晶ライトバルブを用いてコ
スト低減を図るとともに高輝度でかつ高解像度の投射像
を得ることができる。そして、この第５の態様では、輝
度信号用ライトバルブとして透過型ライトバルブが用い
られているものの、第１、第２及び第３の色信号用ライ
トバルブとして、透過型ライトバルブに比べて開口率が
大きく明るい変調光を出射することができる反射型ライ
トバルブが用いられているので、前記従来の投射型表示
装置に比べて明るい投射像を得ることができる。

【００１９】この第５の態様の具体的な態様としては、
次の第６乃至第９の態様による投射型表示装置を挙げる
ことができる。

【００２０】本発明の第６の態様による投射型表示装置
は、前記第５の態様による投射型表示装置において、前
記偏光分離光学系が第１の偏光ビームスプリッタであ
り、前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタ
であり、前記偏光分離光学系により偏光分離された前記
第１の偏光光は、前記第２の偏光ビームスプリッタを経
由して前記色分解光学系に入射され、前記第２の偏光ビ
ームスプリッタは、前記色合成光学系により色合成され
た光を検光し、当該第２の偏光ビームスプリッタにより
検光された光と前記輝度信号用ライトバルブにより変調
されて前記輝度信号用ライトバルブから出射された光と
を偏光合成するものである。

【００２１】本発明の第７の態様による投射型表示装置
は、前記第５の態様による投射型表示装置において、前
記偏光分離光学系が第１の偏光ビームスプリッタであ
り、前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタ
であり、前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記色合
成光学系により色合成された光を検光し、前記第２の偏
光ビームスプリッタは、前記第１の偏光ビームスプリッ
タにより検光された光と前記輝度信号用ライトバルブに
より変調されて前記輝度信号用ライトバルブから出射さ
れた光とを偏光合成するものである。

【００２２】本発明の第８の態様による投射型表示装置
は、前記第５乃至第７のいずれかの態様による投射型表
示装置において、前記色分解光学系と色合成光学系とが
同一の光学系で共用されたものである。

【００２３】本発明の第９の態様による投射型表示装置
は、前記第５乃至第８のいずれかの態様による投射型表
示装置において、前記色分解光学系がクロスダイクロイ
ックミラー又はクロスダイクロイックプリズムであり、
前記色合成光学系がクロスダイクロイックミラー又はク
ロスダイクロイックプリズムであるものである。

【００２４】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、前記偏光分離光学系に
より偏光分離された前記第１の偏光光を第１、第２及び
第３の色光に色分解する色分解光学系と、前記色分解さ
れた第１、第２及び第３の色光をそれぞれ所定の色信号
に基づいて変調する第１、第２及び第３の色信号用ライ
トバルブと、前記第１、第２及び第３の色信号用ライト
バルブにより変調されて前記第１、第２及び第３の色信
号用ライトバルブからそれぞれ出射される光を色合成す
る色合成光学系と、前記偏光分離光学系により偏光分離
された前記第２の偏光光を所定の輝度信号に基づいて変
調する輝度信号用ライトバルブと、前記色合成光学系に
より色合成された光と前記輝度信号用ライトバルブによ
り変調されて前記輝度信号用ライトバルブから出射され
た光とを偏光合成する偏光合成光学系と、前記偏光合成
光学系により偏光合成された光を投射する投射光学系
と、を有する投射型表示装置において、前記第１、第２
及び第３の色信号用ライトバルブが透過型ライトバルブ
であり、前記輝度信号用ライトバルブが反射型ライトバ
ルブであるものである。

【００２５】この第１０の態様によれば、前記従来の投
射型表示装置と同様に、偏光分離光学系、色分解光学
系、複数の色信号用ライトバルブ、色合成光学系、輝度
信号用ライトバルブ、偏光合成光学系及び投射光学系を
備えているので、少ない枚数の液晶ライトバルブを用い
てコスト低減を図るとともに高輝度でかつ高解像度の投
射像を得ることができる。そして、この第１０の態様で
は、第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブとして
透過型ライトバルブが用いられているものの、輝度信号
用ライトバルブとして、透過型ライトバルブに比べて開
口率が大きく明るい変調光を出射することができる反射
型ライトバルブが用いられているので、前記従来の投射
型表示装置に比べて明るい投射像を得ることができる。

【００２６】この第１０の態様の具体的な態様として
は、次の第１１乃至第１６の態様による投射型表示装置
を挙げることができる。

【００２７】本発明の第１１の態様による投射型表示装
置は、前記第１０の態様による投射型表示装置におい
て、前記偏光分離光学系が第１の偏光ビームスプリッタ
であり、前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリ
ッタであり、前記偏光分離光学系により偏光分離された
前記第２の偏光光は、前記第２の偏光ビームスプリッタ
を経由して前記輝度信号用ライトバルブに入射され、前
記第２の偏光ビームスプリッタは、前記輝度信号用ライ
トバルブから出射された光を検光し、当該第２の偏光ビ
ームスプリッタにより検光された光と前記色合成光学系
により色合成された光とを偏光合成するものである。

【００２８】本発明の第１２の態様による投射型表示装
置は、前記第１０の態様による投射型表示装置におい
て、前記偏光分離光学系が第１の偏光ビームスプリッタ
であり、前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリ
ッタであり、第３の偏光ビームスプリッタを更に備え、
前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
光光は、前記第３の偏光ビームスプリッタを経由して前
記輝度信号用ライトバルブに入射され、前記第３の偏光
ビームスプリッタは、前記輝度信号用ライトバルブから
出射された光を検光し、前記第２の偏光ビームスプリッ
タは、前記色合成光学系により色合成された光と前記第
３の偏光ビームスプリッタにより検光された光とを偏光
合成するものである。

【００２９】本発明の第１３の態様による投射型表示装
置は、前記第１０の態様による投射型表示装置におい
て、前記偏光分離光学系が第１の偏光ビームスプリッタ
であり、前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリ
ッタであり、前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記
輝度信号用ライトバルブから出射された光を検光し、前
記第２の偏光ビームスプリッタは、前記第１の偏光ビー
ムスプリッタにより検光された光と前記色合成光学系に
より色合成された光とを偏光合成するものである。

【００３０】本発明の第１４の態様による投射型表示装
置は、前記第１２の態様による投射型表示装置におい
て、前記第３の偏光ビームスプリッタにより検光された
光が当該第３の偏光ビームスプリッタから出射される箇
所に、当該光の偏光度を上げる偏光手段が配置されたも
のである。

【００３１】この第１４の態様によれば、偏光手段によ
って、第３の偏光ビームスプリッタにより検光された
光、すなわち、色信号による変調光が色合成されて検光
された光の偏光度が向上される。このため、投射像のコ
ントラストが向上する。

【００３２】本発明の第１５の態様による投射型表示装
置は、前記第１３の態様による投射型表示装置におい
て、前記第１の偏光ビームスプリッタにより検光された
光が当該第１の偏光ビームスプリッタから出射される箇
所に、当該光の偏光度を上げる偏光手段が配置されたも
のである。

【００３３】この第１５の態様によれば、偏光手段によ
って、第１の偏光ビームスプリッタにより検光された
光、すなわち、輝度信号による変調光が検光された光の
偏光度が向上される。このため、投射像のコントラスト
が向上する。

【００３４】本発明の第１６の態様による投射型表示装
置は、前記第１０乃至第１５のいずれかの態様による投
射型表示装置において、前記色分解光学系がクロスダイ
クロイックミラー又はクロスダイクロイックプリズムで
あり、前記色合成光学系がクロスダイクロイックミラー
又はクロスダイクロイックプリズムであるものである。

【００３５】本発明の第１７の態様による投射型表示装
置は、前記第１乃至第１６のいずれかの態様による投射
型表示装置において、前記反射型ライトバルブは電気書
き込み式ライトバルブであるものである。

【００３６】前記第１乃至第１６の態様においては、前
記反射型ライトバルブとして光書込式ライトバルブを用
いてもよい。しかし、この第１７の態様のように、反射
型ライトバルブとして電気書き込み式ライトバルブを用
いると、電気書き込み式ライトバルブでは書き込み光学
系を必要としないことから、小型化を図ることができ、
好ましい。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による投射型表示装
置について、図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】（第１の発明の実施の形態）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及び図２を参照して説明する。

【００３９】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。説明を簡単にするた
めに、図に示すように示す互いに直交する座標軸Ｘ，
Ｙ，Ｚを定義する（後述する他の実施の形態を示す図３
〜図１０についても同様）。図２は、本実施の形態によ
る投射型表示装置における色分解及び色合成の様子を示
す光学図である。図２における座標軸は、図１のものと
対応している。

【００４０】本実施の形態による投射型表示装置では、
光源１はランプとその背面に配置される凹面鏡とから構
成されている。光源１から出射された光源光は、図示し
ない赤外光吸収フィルタ及び紫外光吸収フィルタを経由
して図示しない整形光学系によって略平行光に変換さ
れ、偏光分離光学系及び偏光合成光学系として共用され
る偏光ビームスプリッタ２に入射する。該偏光ビームス
プリッタ２に入射した光は、偏光ビームスプリッタ２の
偏光分離部を透過して偏光ビームスプリッタ２からＸ方
向に出射する第１の偏光光（本実施の形態では、Ｐ偏光
光）と、前記偏光分離部にて反射されて偏光ビームスプ
リッタ２から−Ｙ方向に出射する第２の偏光光（本実施
の形態では、Ｓ偏光光）とに偏光分離される。

【００４１】偏光ビームスプリッタ２を透過してＸ方向
に進行した第１の偏光光（Ｐ偏光光）は、色分解光学系
及び色合成光学系として共用されるクロスダイクロイッ
クミラー３に入射する。クロスダイクロイックミラー３
は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー３ＲとＢ光反射ダイ
クロイックミラー３ＢとがＸ型に配置された構成を有し
ている。クロスダイクロイックミラー３に入射した前記
第１の偏光光は、図２中の実線で示すように、Ｙ方向に
進行するＲ光と、−Ｙ方向に進行するＢ光と、Ｘ方向に
進行するＧ光とに色分解される。クロスダイクロイック
ミラー３を出射したＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、各色光に対応
して設けられた色信号用ライトバルブ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇ
にそれぞれ入射される。本実施の形態では、色信号用ラ
イトバルブ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇとして、電気書き込み式反
射型ライトバルブが用いられている。

【００４２】ここで、電気書き込み式反射型ライトバル
ブについて、図１１を参照して説明する。図１１は電気
書き込み式反射型ライトバルブの一例を示す概略断面図
である。電気書き込み式反射型ライトバルブは、図１１
に示すように、透明ガラス基板１０１、透明ＩＴＯ電極
１０２、液晶配向膜１０３、ＴＮ液晶層１０４、液晶配
向膜１０５、反射電極１０６、反射電極１０６とＴＦＴ
ドレイン１１２との間を接続する導体１０７，１０８、
ＴＦＴドレイン１１２、ＴＦＴゲート１１０、ＴＦＴソ
ース１１１、ＴＦＴ酸化物層１０９、及びシリコン基板
１１３を備えている。なお、図１１中、１１４はＴＦＴ
ソース拡散領域、１１５はＴＦＴドレイン拡散領域であ
る。ゲート１１０に電圧が印加されることにより、ＴＦ
Ｔがスイッチングしてドレイン１１２を経由して電極１
０６と対向電極１０２との間に電圧が印加され、その箇
所の液晶分子は互いに平行に配列することとなり、当該
箇所の液晶層１０４が１／４波長板として作用する。こ
のため、当該箇所に入射した偏光光は、円偏光となって
金属反射電極１０６に入射し、該電極１０６によって逆
方向に反射され、再度液晶１０４を通過する際に円偏光
から入射光とは偏光方向が９０度ずれた偏光光となって
出射されることとなる。一方、ゲート１１０に電圧が印
加されない箇所では、ＴＦＴはスイッチングされないた
めに電極１０６と対向電極１０２との間に電界は発生せ
ず、液晶分子は配向膜１０３，１０５に倣って配向され
ており、入射光はこの液晶分子に倣って旋向されて入射
し、金属電極１０６にて反射され、再度液晶分子のねじ
れに倣って再度旋向され、入射光と同じ偏光方向の偏光
光となって出射する。このように選択された箇所のみ、
入射光の偏光方向と偏光方向が９０度ずれた偏光光を出
射することができる。以上が電気書き込み式反射型ライ
トバルブの機能である。このような構造を持った電気書
き込み式反射型ライトバルブの場合、ＴＦＴは電極１０
６の下部に配置するができるために、電極１０６の面積
を大きくとることができ、開口率を格段に大きくするこ
とができる。

【００４３】再び図１及び図２を参照すると、クロスダ
イクロイックミラー３により色分解されて色信号用ライ
トバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにそれぞれ入射したＰ偏光の
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光は、各色信号によって変調を受けて反
射されてそれぞれ変調光として各ライトバルブ４Ｒ，４
Ｇ，４Ｂから出射され、再度クロスダイクロイックミラ
ー３に入射される。前述した電気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、各色信号に応じて電圧が印加された箇所のＳ偏光光
と電圧が印加されていない箇所のＰ偏光光とが混ざって
いる。そして、前記各色の変調光は、図２中の点線で示
すように、クロスダイクロイックミラー３により色合成
されて−Ｘ方向に出射される。色合成された変調光は、
図１に示すように、再度偏光ビームスプリッタ２に入射
され、偏光ビームスプリッタ２にて検光される。すなわ
ち、色合成された変調光のうちのＳ偏光光のみが偏光ビ
ームスプリッタ２の偏光分離部にて反射されて投射レン
ズ６へ向けてＹ方向へ進行し（つまり、検光され）、色
合成された変調光のうちのＰ偏光光は偏光ビームスプリ
ッタ２を透過して−Ｘ方向に廃棄される。

【００４４】一方、前記偏光ビームスプリッタ２に入射
した光源光のうちの、当該偏光ビームスプリッタ２の偏
光分離部によって反射されて−Ｙ方向に進行した第２の
偏光光（Ｓ偏光光）は、輝度信号用ライトバルブ５に入
射される。輝度信号用ライトバルブ５として、電気書き
込み式反射型ライトバルブが用いられている。輝度信号
用ライトバルブ５は、前記色信号用ライトバルブ４Ｒ，
４Ｇ，４Ｂと構造において同じであるが、その画素数に
おいては前記色信号用ライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂよ
り多くする。そうすることにより、高精細の輝度信号に
よる変調光を該ライトバルブ５より出射することができ
る。

【００４５】輝度信号用ライトバルブ５に入射した第２
の偏光光（Ｓ偏光光）は、輝度信号により変調を受けて
反射されて変調光として当該輝度信号用ライトバルブ５
からＹ方向に出射される。前述した電気書き込み式反射
型ライトバルブの原理からわかるように、この変調光に
は、輝度信号に応じて電圧が印加された箇所のＰ偏光光
と電圧が印加されていない箇所のＳ偏光光とが混ざって
いる。輝度信号用ライトバルブ５から出射された変調光
は、再度偏光ビームスプリッタ２に入射され、偏光ビー
ムスプリッタ２にて検光される。すなわち、当該変調光
のうちのＰ偏光光のみが偏光ビームスプリッタ２を透過
して投射レンズ６へ向けてＹ方向へ進行し（つまり、検
光され）、当該変調光のうちのＳ偏光光は偏光ビームス
プリッタ２の偏光分離部にて反射されて−Ｘ方向に廃棄
される。

【００４６】偏光ビームスプリッタ２にて検光された色
合成変調光（Ｓ偏光光）、及び、偏光ビームスプリッタ
２にて検光された輝度信号変調光（Ｐ偏光光）は、前述
したように両方ともＹ方向に進行することから、偏光ビ
ームスプリッタ２にて偏光合成されることになる。この
偏光合成された光は、投射レンズ６にて図示しないスク
リーン上に投射される。

【００４７】本実施の形態によれば、前記従来の投射型
表示装置と同様に、偏光分離光学系、色分解光学系、複
数の色信号用ライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ、色合成光
学系、輝度信号用ライトバルブ５、偏光合成光学系及び
投射光学系を備えているので、少ない枚数の液晶ライト
バルブを用いてコスト低減を図るとともに高輝度でかつ
高解像度の投射像を得ることができる。そして、本実施
の形態では、色信号用ライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ及
び輝度信号用ライトバルブ５として、透過型ライトバル
ブに比べて開口率が大きく明るい変調光を出射すること
ができる反射型ライトバルブが用いられているので、前
記従来の投射型表示装置に比べて明るい投射像を得るこ
とができる。

【００４８】本実施の形態においては色分解光学系及び
色合成光学系としてクロスダイクロイックミラー３を使
用したが、代わりにクロスダイクロイックプリズムを使
用してもよい。

【００４９】また、本実施の形態においては偏光ビーム
スプリッタ２の透過偏光光を色信号光学系に使用すると
ともに反射偏光光を輝度信号光学系に使用したが、逆
に、透過偏光光を輝度信号光学系に使用するとともに反
射偏光光を色信号光学系に使用してもよいことは言うま
でもない。

【００５０】さらに、ライトバルブ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，
５は、電気書き込み式のライトバルブに限定されるもの
ではなく、光書き込み式反射型ライトバルブを使用して
もよい。もっとも、当該光書き込み式ライトバルブを用
いる場合には、書き込み光学系が必要となり、装置の大
型化を招くので、本実施の形態のように電気書き込み式
ライトバルブを用いることが好ましい。

【００５１】（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３を参
照して説明する。図３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。

【００５２】本実施の形態は、輝度信号用ライトバルブ
として透過型ライトバルブを使用するとともに、色信号
用ライトバルブとして反射型ライトバルブを使用した例
である。

【００５３】本実施の形態による投射型表示装置では、
光源１１はランプとその背面に配置される凹面鏡とから
構成されている。光源１１から出射された光源光は、図
示しない赤外光吸収フィルタ及び紫外光吸収フィルタを
経由して図示しない整形光学系によって略平行光に変換
され、偏光分離光学系としての第１の偏光ビームスプリ
ッタ１２に入射する。該偏光ビームスプリッタ１２に入
射した光は、偏光ビームスプリッタ１２の偏光分離部を
透過して偏光ビームスプリッタ１２からＸ方向に出射す
る第１の偏光光（本実施の形態では、Ｐ偏光光）と、前
記偏光分離部にて反射されて−Ｙ方向に出射する第２の
偏光光（本実施の形態では、Ｓ偏光光）とに偏光分離さ
れる。

【００５４】偏光ビームスプリッタ１２を透過してＸ方
向に進行した第１の偏光光は、偏光合成光学系としての
第２の偏光ビームスプリッタ１３に入射され、該偏光ビ
ームスプリッタ１３を透過してこれを経由し、色分解光
学系及び色合成光学系として共用されるクロスダイクロ
イックミラー１４に入射する。クロスダイクロイックミ
ラー１４は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー１４ＲとＢ
光反射ダイクロイックミラー１４ＢとがＸ型に配置され
た構成を有している。クロスダイクロイックミラー１４
に入射した前記第１の偏光光は、Ｙ方向に進行するＲ光
と、−Ｙ方向に進行するＢ光と、Ｘ方向に進行するＧ光
とに色分解される。クロスダイクロイックミラー１４を
出射したＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、各色光に対応して設けら
れた色信号用ライトバルブ１５Ｒ，１５Ｂ，１５Ｇにそ
れぞれ入射される。本実施の形態では、色信号用ライト
バルブ１５Ｒ，１５Ｂ，１５Ｇとして、前述した図１１
に示す構造を有する電気書き込み式反射型ライトバルブ
が用いられている。

【００５５】クロスダイクロイックミラー１４により色
分解されて色信号用ライトバルブ１５Ｒ，１５Ｇ，１５
Ｂにそれぞれ入射したＰ偏光のＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、各
色信号によって変調を受けて反射されてそれぞれ変調光
として各ライトバルブ１５Ｒ，１５Ｂ，１５Ｇから出射
され、再度クロスダイクロイックミラー１４に入射され
る。前述した電気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、各色信号に
応じて電圧が印加された箇所のＳ偏光光と電圧が印加さ
れていない箇所のＰ偏光光とが混ざっている。そして、
前記各色の変調光は、クロスダイクロイックミラー１４
により色合成されて−Ｘ方向に出射される。色合成され
た変調光は、再度偏光ビームスプリッタ１３に入射さ
れ、偏光ビームスプリッタ１３にて検光される。すなわ
ち、色合成された変調光のうちのＳ偏光光のみが偏光ビ
ームスプリッタ１３の偏光分離部にて反射されて投射レ
ンズ１９へ向けてＹ方向へ進行し（つまり、検光さ
れ）、色合成された変調光のうちのＰ偏光光は偏光ビー
ムスプリッタ１３，１２を透過して−Ｘ方向に廃棄され
る。

【００５６】一方、前記偏光ビームスプリッタ１２に入
射した光源光のうちの、当該偏光ビームスプリッタ１２
の偏光分離部によって反射されて−Ｙ方向に進行した第
２の偏光光（Ｓ偏光光）は、折り曲げミラー１６，１７
によってそれぞれ反射されてＹ方向に進行し、輝度信号
用ライトバルブ１８に入射される。本実施の形態では、
輝度信号用ライトバルブ１８として、透過型ライトバル
ブが用いられている。輝度信号用ライトバルブ１８は、
その画素数において前記色信号用ライトバルブ１５Ｒ，
１５Ｂ，１５Ｇより多くする。そうすることにより、高
精細の輝度信号による変調光を該ライトバルブ１８より
出射することができる。

【００５７】ここで、透過型ライトバルブについて、図
１２を参照して説明する。例えば、透過型ライトバルブ
は、クロスニコルを形成する二枚の偏光板の間に液晶パ
ネルを配置した構造をなしている。図１２は、その液晶
パネルの一例を示す概略断面図である。該液晶パネル
は、透明ガラス基板１２１，１３３と、透明電極１２
２，１２７と、遮光部１２３と、配向層１２４，１２６
と、液晶層１２５と、ソース１３１、半導体膜部１２
８、酸化物膜１２９、ゲート１３０、ドレイン１３２及
び保護膜１３４からなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部
とから構成されている。ゲート１３０に印加された信号
によってＴＦＴがスイッチングされると、ドレイン１３
２につながる画素電極１２７に電圧が印加され、その結
果、当該画素電極１２７と対向電極１２２との間に配置
される液晶層１２５中の液晶分子が縦方向（基板と垂直
な方向）に配列し、入射偏光光は図１２中の矢印Ｆで示
すように透過し、その偏光方向を変換しない。ＴＦＴが
スイッチングされない箇所では、液晶分子は配向膜１２
４，１２６に従ってねじれ構造を有するため、入射偏光
光はこのねじれに従って旋向し、その偏光方向を９０度
変換して出射する。透過型ライトバルブでは、この液晶
パネルはクロスニコルを構成する偏光板で上下から挟み
込まれるため、前記ＴＦＴがスイッチングされている箇
所では透過光は出射側の偏光板に吸収されて透過するこ
とはできない。一方、ＴＦＴがスイッチングされない箇
所では、出射側の偏光板を透過する偏光方向と液晶パネ
ルを透過する偏光方向とが一致するため、入射光は当該
ライトバルブを透過することができる。

【００５８】なお、図１２には１画素分の構造が図示さ
れており、実際はこの構造が２次元的に広がって液晶パ
ネルが構成されている。この構造から理解できるよう
に、入射した光によってＴＦＴが誤動作しないように形
成されている遮光部１２３が、透過型ライトバルブの開
口率を低下させている大きな原因である。

【００５９】輝度信号用ライトバルブ１８に入射した第
２の偏光光（Ｓ偏光光）は、輝度信号により変調を受け
て変調光として当該輝度信号用ライトバルブ１８を透過
してＹ方向に出射される。前述した透過型ライトバルブ
の原理からわかるように、この変調光はＰ偏光光に変換
されている。このため、輝度信号用ライトバルブ１８か
ら出射された変調光は、偏光ビームスプリッタ１３を透
過してそのままＹ方向に進行する。

【００６０】偏光ビームスプリッタ１３にて検光された
色合成変調光（Ｓ偏光光）、及び、偏光ビームスプリッ
タ１３をそのまま透過する輝度信号変調光（Ｐ偏光光）
は、前述したように両方ともＹ方向に進行することか
ら、偏光ビームスプリッタ１３にて偏光合成されること
になる。この偏光合成された光は、投射レンズ１９にて
図示しないスクリーン上に投射される。

【００６１】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様に、少ない枚数の液晶ライトバルブを用い
てコスト低減を図るとともに高輝度でかつ高解像度の投
射像を得ることができる。そして、本実施の形態では、
色信号用ライトバルブ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂとして、
透過型ライトバルブに比べて開口率が大きく明るい変調
光を出射することができる反射型ライトバルブが用いら
れているので、前記従来の投射型表示装置に比べて明る
い投射像を得ることができる。

【００６２】（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４を参
照して説明する。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。

【００６３】本実施の形態も、前記第２の実施の形態と
同様に、輝度信号用ライトバルブとして透過型ライトバ
ルブを使用するとともに、色信号用ライトバルブとして
反射型ライトバルブを使用した例である。

【００６４】本実施の形態による投射型表示装置では、
前記第１及び第２の実施の形態の光源１，１１と同様に
構成された光源２１から出射した光源光は、折り曲げミ
ラー２７によってＸ方向に光軸を変え、偏光分離光学系
としての第１の偏光ビームスプリッタ２２に入射する。
該偏光ビームスプリッタ２２に入射した光は、偏光ビー
ムスプリッタ２２の偏光分離部を透過して偏光ビームス
プリッタ２２からＸ方向に出射する第１の偏光光（本実
施の形態では、Ｐ偏光光）と、前記偏光分離部にて反射
されて−Ｙ方向に出射する第２の偏光光（本実施の形態
では、Ｓ偏光光）とに偏光分離される。

【００６５】偏光ビームスプリッタ２２を透過してＸ方
向に進行した第１の偏光光は、色分解光学系及び色合成
光学系として共用されるクロスダイクロイックミラー２
３に入射する。クロスダイクロイックミラー２３は、Ｒ
光反射ダイクロイックミラー２３ＲとＢ光反射ダイクロ
イックミラー２３ＢとがＸ型に配置された構成を有して
いる。クロスダイクロイックミラー２３に入射した前記
第１の偏光光は、Ｙ方向に進行するＲ光と、−Ｙ方向に
進行するＢ光と、Ｘ方向に進行するＧ光とに色分解され
る。クロスダイクロイックミラー２３を出射したＲ光、
Ｇ光、Ｂ光は、各色光に対応して設けられた色信号用ラ
イトバルブ２４Ｒ，２４Ｂ，２４Ｇにそれぞれ入射され
る。本実施の形態では、色信号用ライトバルブ２４Ｒ，
２４Ｂ，２４Ｇとして、前述した図１１に示す構造を有
する電気書き込み式反射型ライトバルブが用いられてい
る。

【００６６】クロスダイクロイックミラー２４により色
分解されて色信号用ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４
Ｂにそれぞれ入射したＰ偏光のＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、各
色信号によって変調を受けて反射されてそれぞれ変調光
として各ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｂ，２４Ｇから出射
され、再度クロスダイクロイックミラー２４に入射され
る。前述した電気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、各色信号に
応じて電圧が印加された箇所のＳ偏光光と電圧が印加さ
れていない箇所のＰ偏光光とが混ざっている。そして、
前記各色の変調光は、クロスダイクロイックミラー２４
により色合成されて−Ｘ方向に出射される。色合成され
た変調光は、再度偏光ビームスプリッタ２２に入射さ
れ、偏光ビームスプリッタ２２にて検光される。すなわ
ち、色合成された変調光のうちのＳ偏光光のみが偏光ビ
ームスプリッタ２２の偏光分離部にて反射されてＹ方向
へ進行し（つまり、検光され）、色合成された変調光の
うちのＰ偏光光は偏光ビームスプリッタ２２を透過して
−Ｘ方向に廃棄される。偏光ビームスプリッタ２２によ
り検光された色合成変調光（Ｓ偏光光）は、偏光ビーム
スプリッタ２２を出射してすぐの位置に配置されたＳ偏
光光のみを通過させる偏光板３１によってその偏光度が
向上され、折り曲げミラー２８によって光軸を−Ｘ方向
に変えて、偏光合成光学系である第２の偏光ビームスプ
リッタ２６に入射される。

【００６７】さて、前記偏光ビームスプリッタ２２に入
射した光源光のうちの、当該偏光ビームスプリッタ２２
の偏光分離部によって反射されて−Ｙ方向に進行した第
２の偏光光（Ｓ偏光光）は、輝度信号用ライトバルブ２
５に入射される。本実施の形態では、輝度信号用ライト
バルブ２５として、前述した図１２に示す構造を有する
電気書き込み式透過型ライトバルブが用いられている。
輝度信号用ライトバルブ２５は、その画素数において前
記色信号用ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｂ，２４Ｇより多
くする。そうすることにより、高精細の輝度信号による
変調光を該ライトバルブ２５より出射することができ
る。

【００６８】輝度信号用ライトバルブ２５に入射した第
２の偏光光（Ｓ偏光光）は、輝度信号により変調を受け
て変調光として当該輝度信号用ライトバルブ２５を透過
して−Ｙ方向に出射される。前述した透過型ライトバル
ブの原理からわかるように、この変調光はＰ偏光光に変
換されている。

【００６９】輝度信号用ライトバルブ２５から−Ｙ方向
に出射された変調光（Ｐ偏光光）は、折り曲げミラー２
９、リレーレンズ３３及び折り曲げミラー３０を経て、
Ｙ方向に進行し、偏光ビームスプリッタ２６に入射され
る。リレーレンズ３３を使用したのは、この構造の場
合、輝度信号光学系の光路長が長くならざるを得ず、リ
レーレンズ３３にて輝度信号用ライトバルブ２５上の像
を投射レンズ３２に対して、色信号用ライトバルブ２４
Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂと共役の位置に実像として結像さ
せ、該実像からの出射光と色合成光とを投射レンズ２６
にて投射させるためである。

【００７０】偏光ビームスプリッタ２６に入射した輝度
信号ライトバルブ２５から出射された変調光（Ｐ偏光
光）と前記偏光ビームスプリッタ２２から出射された検
光光（Ｓ偏光光）は、偏光ビームスプリッタ２６によっ
て偏光合成されて当該偏光ビームスプリッタ２６からＹ
方向に出射する。この偏光合成された光は、投射レンズ
３２にて図示しないスクリーン上に投射される。

【００７１】本実施に形態においては、前記従来の投射
型表示装置と比較して色信号用ライトバルブからの投射
光を増加させることができ、更に明るい投射像を得るこ
とができる。その上、偏光ビームスプリッタ２２を出射
した色信号による色合成変調光の偏光度を偏光板３１に
より向上させることができるため、前記色合成変調光の
コントラストを更に向上させることができる。この偏光
板３１は、簡易な合成樹脂製偏光板であってもよいし、
板ガラス基板表面に該基板より高屈折率の誘電体薄膜を
形成した板状偏光ビームスプリッタでもよい。また、偏
光板３１に代えて、立方体偏光ビームスプリッタを配置
しても同じ効果を得ることができる。

【００７２】さらに、本実施の形態においても、前記第
１及び第２の実施の形態と同様に、クロスダイクロイッ
クミラー２３の代わりにクロスダイクロイックプリズム
を使用してもよく、また、偏光ビームスプリッタ２２の
透過偏光光を輝度信号光学系に使用するとともに反射偏
光光を色信号光学系に使用してもよいことは言うまでも
ない。

【００７３】（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５及び
図６を参照して説明する。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６
は、図５中のＸＺ平面に沿った断面図である。

【００７４】本実施の形態は、色信号用ライトバルブと
して透過型ライトバルブを使用するとともに、輝度信号
用ライトバルブとして反射型ライトバルブを使用した例
である。

【００７５】本実施の形態による投射型表示装置では、
光源４１は図示しないランプとその背面に配置した楕円
鏡等の凹面鏡とから構成されている。光源４１から出射
された光源光は、偏光分離光学系としての第１の偏光ビ
ームスプリッタ４２に入射される。該偏光ビームスプリ
ッタ４２に入射した光は、偏光ビームスプリッタ４２の
偏光分離部を透過して偏光ビームスプリッタ４２からＸ
方向に出射する第１の偏光光（本実施の形態では、Ｐ偏
光光）と、前記偏光分離部にて反射されて−Ｚ方向に出
射する第２の偏光光（本実施の形態では、Ｓ偏光光）と
に偏光分離される。

【００７６】偏光ビームスプリッタ４２を透過してＸ方
向に進行した第１の偏光光は、色分解光学系であるダイ
クロイックプリズム４３に入射される。クロスダイクロ
イックプリズム４３は、Ｒ光用反射ダイクロイック膜４
３ＲとＢ光反射ダイクロイック膜４３ＢとがＸ型になる
ように４つの直角三角形の透明ガラス部材を組み合わせ
た構造を有している。クロスダイクロイックプリズム４
３に入射した前記第１の偏光光は、Ｙ方向に進行するＲ
光と、Ｘ方向に進行するＧ光と、−Ｙ方向に進行するＢ
光とに色分解される。クロスダイクロイックプリズム４
３を出射したＲ光は折り曲げミラー４４Ｒ，４５Ｒによ
って−Ｙ方向に光軸を変えてＲ光用の色信号用ライトバ
ルブ４６Ｒに、Ｇ光は折り曲げミラー４４Ｇ，４５Ｇに
よって−Ｘ方向に光軸を変えてＧ光用の色信号用ライト
バルブ４６Ｇに、Ｂ光は折り曲げミラー４４Ｂ，４５Ｂ
によってＹ方向に光軸を変えてＢ光用の色信号用ライト
バルブ４６Ｂに、それぞれ入射される。本実施の形態で
は、色信号用ライトバルブ４６Ｒ，４６Ｂ，４６Ｇとし
て、前述した図１２に示す構造を有する透過型ライトバ
ルブが用いられている。図６からわかるように、この構
成によれば、ミラー４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂとミラー４
５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂとをそれぞれ近接して配置するこ
とができるとともに、ダイクロイックプリズム４３とダ
イクロイックプリズム４７とも近接して配置することが
可能であり、各光路長を短くすることができる。

【００７７】なお、例えば、光源４１のランプは図示さ
れない照明光学系によってライトバルブ４６Ｒ，４６
Ｇ，４６Ｂ上に臨界照明されるが、この際には投射レン
ズ５２の開口絞りによって決定される主光線が平行にな
って当該ライトバルブに入射するような、すなわちテレ
セントリック性を保って入射、照明がされる。透過型ラ
イトバルブは、入射主光線の方向によって出射光のコン
トラストムラが発生するために、前記主光線が全てライ
トバルブ４６Ｒ，４６Ｇ，４６Ｂに垂直に入射すること
が好ましい。

【００７８】これらの色信号用ライトバルブ４６Ｒ，４
６Ｇ，４６Ｂに入射した光は、各色信号により変調を受
けて変調光として当該色信号用ライトバルブ４６Ｒ，４
６Ｇ，４６Ｂをそれぞれ透過し、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４７に入射する。な
お、クロスダイクロイックプリズム４７に入射する各色
の変調光は、色信号用ライトバルブ４６Ｒ，４６Ｇ，４
６Ｂによって偏光方向が９０度変換されてＳ偏光光とな
っている。

【００７９】ダイクロイックプリズム４７は、クロスダ
イクロイックプリズム４３と同様な構造を持っており、
入射した前記各色の変調光を色合成する。すなわち、入
射したＲ光、Ｂ光が、クロスダイクロイックプリズム４
７が内部に所有するＸ形状に配置されたＲ光反射ダイク
ロイック膜４７Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック膜４７Ｂ
でそれぞれ反射し、かつ入射したＧ光がダイクロイック
膜４７Ｒ，４７Ｂを透過することにより、クロスダイク
ロイックプリズム４７の同じ出射面から色合成光として
−Ｘ方向に出射する。この色合成光は、ダイクロイック
プリズム４７を出射してすぐの位置に配置された１／２
波長板５１によって、偏光方向が９０度変換されて再度
Ｐ偏光光とされる。Ｐ偏光光に変換された色合成光は、
偏光合成光学系としての第２の偏光ビームスプリッタ４
９に入射され、偏光ビームスプリッタ４９を透過してそ
のまま−Ｘ方向に進行する。

【００８０】一方、偏光ビームスプリッタ４２にて偏光
分離されて−Ｚ方向に進行した第２の偏光光（Ｓ偏光
光）は、偏光ビームスプリッタ４９に入射する前に、偏
光ビームスプリッタ４２出射後に配置された１／２波長
板４８にて偏光方向が９０度変換されてＰ偏光光となっ
てから、その後偏光ビームスプリッタ４９に入射され
る。偏光ビームスプリッタ４９はその偏光分離部が当該
Ｐ偏光光を透過するように配置されており、１／２波長
板４８を経て入射したＰ偏光光は、そのまま透過して−
Ｚ方向に出射し、輝度信号用ライトバルブ５０に入射す
る。すなわち、偏光ビームスプリッタ４２にて偏光分離
された前記第２の偏光光は、１／２波長板４８によりＰ
偏光光に変換された後に、偏光ビームスプリッタ４９を
経由して輝度信号用ライトバルブ５０に入射される。本
実施の形態では、輝度信号用ライトバルブ４９として、
前述した図１１に示す構造を有する電気書き込み式反射
型ライトバルブが用いられている。

【００８１】輝度信号用ライトバルブ５０に入射したＰ
偏光光は、輝度信号によって変調を受けて反射されて変
調光として輝度信号用ライトバルブ５０からＺ方向に出
射され、再度偏光ビームスプリッタ４９に入射される。
前述した電気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、当該変調光には、輝度信号に応じて電圧
が印加された箇所のＳ偏光光と電圧が印加されていない
箇所のＰ偏光光とが混ざっている。偏光ビームスプリッ
タ４９に入射された変調光は、偏光ビームスプリッタ４
９にて検光される。すなわち、前記変調光のうちのＳ偏
光光のみが偏光ビームスプリッタ４９の偏光分離部にて
反射されて投射レンズ５２へ向けて−Ｘ方向へ進行し
（つまり、検光され）、前記変調光のうちのＰ偏光光は
偏光ビームスプリッタ４９を透過して廃棄される。

【００８２】偏光ビームスプリッタ４９をそのまま透過
する色合成変調光（Ｐ偏光光）、及び、偏光ビームスプ
リッタ４９にて検光された輝度信号変調光（Ｓ偏光光）
は、前述したように両方とも−Ｘ方向に進行することか
ら、偏光ビームスプリッタ４９にて偏光合成されること
になる。この偏光合成された光は、投射レンズ５２にて
図示しないスクリーン上に投射される。

【００８３】なお、投射レンズ５２に対し、色信号用ラ
イトバルブ４６Ｒ，４６Ｇ，４６Ｂと輝度信号用ライト
バルブ５０とは共役の位置に配置されることは言うまで
もない。

【００８４】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様に、少ない枚数の液晶ライトバルブを用い
てコスト低減を図るとともに高輝度でかつ高解像度の投
射像を得ることができる。そして、本実施の形態では、
輝度信号用ライトバルブ５０として、透過型ライトバル
ブに比べて開口率が大きく明るい変調光を出射すること
ができる反射型ライトバルブが用いられているので、前
記従来の投射型表示装置に比べて明るい投射像を得るこ
とができる。

【００８５】なお、クロスダイクロイックプリズム４３
の代わりにクロスダイクロイックミラーを用いてもよい
し、また、クロスダイクロイックプリズム４７の代わり
にクロスダイクロイックミラーを用いてもよい。

【００８６】（第５の実施の形態）次に、本発明の第５
の実施の形態による投射型表示装置について、図７及び
図８を参照して説明する。図７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８
は、図７中のＸＺ平面に沿った断面図である。

【００８７】本実施の形態も、前記第４の実施の形態と
同様に、色信号用ライトバルブとして透過型ライトバル
ブを使用するとともに、輝度信号用ライトバルブとして
反射型ライトバルブを使用した例である。

【００８８】本実施の形態による投射型表示装置では、
光源６１は図示しないランプとその背面に配置した楕円
鏡等の凹面鏡とから構成されている。光源６１から出射
された光源光は、偏光分離光学系としての第１の偏光ビ
ームスプリッタ６２に入射する。該偏光ビームスプリッ
タ６２に入射した光は、偏光ビームスプリッタ６２の偏
光分離部を透過して偏光ビームスプリッタ６２からＸ方
向に出射する第１の偏光光（本実施の形態では、Ｐ偏光
光）と、前記偏光分離部にて反射されて−Ｚ方向に出射
する第２の偏光光（本実施の形態では、Ｓ偏光光）とに
偏光分離される。

【００８９】偏光ビームスプリッタ６２を透過してＸ方
向に進行した第１の偏光光は、色分解光学系であるダイ
クロイックプリズム６３に入射される。クロスダイクロ
イックプリズム６３は、Ｒ光用反射ダイクロイック膜６
３ＲとＢ光反射ダイクロイック膜６３ＢとがＸ型になる
ように４つの直角三角形の透明ガラス部材を組み合わせ
た構造を有している。クロスダイクロイックプリズム６
３に入射した前記第１の偏光光は、Ｙ方向に進行するＲ
光と、Ｘ方向に進行するＧ光と、−Ｙ方向に進行するＢ
光とに色分解される。クロスダイクロイックプリズム６
３を出射したＲ光は折り曲げミラー６４Ｒ，６５Ｒによ
って−Ｙ方向に光軸を変えてＲ光用の色信号用ライトバ
ルブ６６Ｒに、Ｇ光は折り曲げミラー６４Ｇ，６５Ｇに
よって−Ｘ方向に光軸を変えてＧ光用の色信号用ライト
バルブ６６Ｇに、Ｂ光は折り曲げミラー６４Ｂ，６５Ｂ
によってＹ方向に光軸を変えてＢ光用の色信号用ライト
バルブ６６Ｂに、それぞれ入射される。本実施の形態で
は、色信号用ライトバルブ６６Ｒ，６６Ｂ，６６Ｇとし
て、前述した図１２に示す構造を有する透過型ライトバ
ルブが用いられている。図８からわかるように、この構
成によれば、ミラー６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂとミラー６
５Ｒ，６５Ｇ，６５Ｂとをそれぞれ近接して配置するこ
とができるとともに、ダイクロイックプリズム６３とダ
イクロイックプリズム６７とも近接して配置することが
可能であり、各光路長を短くすることができる。

【００９０】なお、例えば、光源６１のランプは図示さ
れない照明光学系によってライトバルブ６６Ｒ，６６
Ｇ，６６Ｂ上に臨界照明されるが、この際には投射レン
ズ５２の開口絞りによって決定される主光線が平行にな
って当該ライトバルブに入射するような、すなわちテレ
セントリック性を保って入射、照明がされる。透過型ラ
イトバルブは、入射主光線の方向によって出射光のコン
トラストムラが発生するために、前記主光線が全てライ
トバルブ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂに垂直に入射すること
が好ましい。

【００９１】これらの色信号用ライトバルブ６６Ｒ，６
６Ｇ，６６Ｂに入射した光は、各色信号により変調を受
けて変調光として当該色信号用ライトバルブ６６Ｒ，６
６Ｇ，６６Ｂをそれぞれ透過し、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６７に入射する。な
お、クロスダイクロイックプリズム６７に入射する各色
の変調光は、色信号用ライトバルブによって偏光方向が
９０度変換されてＳ偏光光となっている。

【００９２】ダイクロイックプリズム６７は、クロスダ
イクロイックプリズム６３と同様な構造を持っており、
入射した前記各色の変調光を色合成する。すなわち、入
射したＲ光、Ｂ光が、クロスダイクロイックプリズム６
７が内部に所有するＸ形状に配置されたＲ光反射ダイク
ロイック膜６７Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック膜６７Ｂ
でそれぞれ反射し、かつ入射したＧ光がダイクロイック
膜６７Ｒ，６７Ｂを透過することにより、クロスダイク
ロイックプリズム６７の同じ出射面から色合成光として
−Ｘ方向に出射する。この色合成光は、ダイクロイック
プリズム６７を出射してすぐの位置に配置された１／２
波長板６８によって、偏光方向が９０度変換されて再度
Ｐ偏光光とされる。Ｐ偏光光に変換された色合成光は、
偏光合成光学系としての第２の偏光ビームスプリッタ６
９に入射され、偏光ビームスプリッタ６９を透過してそ
のまま−Ｘ方向に進行する。

【００９３】一方、偏光ビームスプリッタ６２にて偏光
分離されて−Ｚ方向に進行した第２の偏光光（Ｓ偏光
光）は、第３の偏光ビームスプリッタ７１に入射する前
に、偏光ビームスプリッタ６２出射後に配置された１／
２波長板７０にて偏光方向が９０度変換されてＰ偏光光
となってから、その後偏光ビームスプリッタ７１に入射
される。偏光ビームスプリッタ７１はその偏光分離部が
当該Ｐ偏光光を透過するように配置されており、１／２
波長板７０を経て入射したＰ偏光光は、そのまま透過し
て−Ｚ方向に出射し、輝度信号用ライトバルブ７２に入
射する。すなわち、偏光ビームスプリッタ６２にて偏光
分離された前記第２の偏光光は、１／２波長板７０によ
りＰ偏光光に変換された後に、偏光ビームスプリッタ７
１を経由して輝度信号用ライトバルブ７２に入射され
る。本実施の形態では、輝度信号用ライトバルブ７２と
して、前述した図１１に示す構造を有する電気書き込み
式反射型ライトバルブが用いられている。なお、光源６
１からライトバルブ７２までの光路長を、光源６１から
色信号用ライトバルブ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂまでの光
路長と同じにすれば、図示しない前記照明光学系によ
り、輝度信号用ライトバルブ７２に主光線をテレセント
リック性を維持したまま入射させることができる。

【００９４】輝度信号用ライトバルブ７２に入射したＰ
偏光光は、輝度信号によって変調を受けて反射されて変
調光として輝度信号用ライトバルブ７２からＺ方向に出
射され、再度偏光ビームスプリッタ７２に入射される。
前述した電気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、当該変調光には、輝度信号に応じて電圧
が印加された箇所のＳ偏光光と電圧が印加されていない
箇所のＰ偏光光とが混ざっている。偏光ビームスプリッ
タ７１に入射された変調光は、偏光ビームスプリッタ７
１にて検光される。すなわち、前記変調光のうちのＳ偏
光光のみが偏光ビームスプリッタ７１の偏光分離部にて
反射されて−Ｘ方向へ進行し（つまり、検光され）、前
記変調光のうちのＰ偏光光は偏光ビームスプリッタ７１
を透過して廃棄される。偏光ビームスプリッタ７１にて
検光されて偏光ビームスプリッタ７１から−Ｘ方向に出
射された輝度信号変調光（Ｓ偏光光）は、出射してすぐ
の位置に配置されたＳ偏光光のみを通過させる偏光板７
３によってその偏光度が向上され、折り曲げミラー７４
にて光軸をＺ方向に変え、偏光ビームスプリッタ６９に
入射される。偏光ビームスプリッタ６９に入射された、
偏光ビームスプリッタ７１にて検光された輝度信号変調
光は、偏光ビームスプリッタ６９の偏光分離部にて反射
され、−Ｘ方向に進行する。

【００９５】偏光ビームスプリッタ６９をそのまま透過
する色合成変調光（Ｐ偏光光）、及び、偏光ビームスプ
リッタ７１にて検光された輝度信号変調光（Ｓ偏光光）
は、前述したように両方とも−Ｘ方向に進行することか
ら、偏光ビームスプリッタ６９にて偏光合成されること
になる。この偏光合成された光は、投射レンズ７５にて
図示しないスクリーン上に投射される。

【００９６】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様に、少ない枚数の液晶ライトバルブを用い
てコスト低減を図るとともに高輝度でかつ高解像度の投
射像を得ることができる。そして、本実施の形態では、
輝度信号用ライトバルブ７２として、透過型ライトバル
ブに比べて開口率が大きく明るい変調光を出射すること
ができる反射型ライトバルブが用いられているので、前
記従来の投射型表示装置に比べて明るい投射像を得るこ
とができる。

【００９７】その上、本実施の形態では、輝度信号用の
反射型ライトバルブ７２を出射した変調光を第３の偏光
ビームスプリッタ７１にて検光して該検光光を分離する
構造のため、偏光板７３によって該検光光の偏光度を向
上させることができる。該検光光を色合成光と偏光ビー
ムスプリッタ６９にて重畳することになるので、その結
果として投射像のコントラストの向上をさせることがで
きる。

【００９８】なお、投射レンズ７５に対し、色信号用ラ
イトバルブ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂと輝度信号用ライト
バルブ７２とは共役の位置に配置されることは言うまで
もない。

【００９９】前記偏光板７３は、簡易な合成樹脂製偏光
板であってもよい。また、偏光板７３に代えて、立方体
偏光ビームスプリッタを配置しても同じ効果を得ること
ができる。

【０１００】なお、クロスダイクロイックプリズム６３
の代わりにクロスダイクロイックミラーを用いてもよい
し、クロスダイクロイックプリズム６７の代わりにダイ
クロイックミラーを用いてもよい。

【０１０１】（第６の実施の形態）次に、本発明の第６
の実施の形態による投射型表示装置について、図９及び
図１０を参照して説明する。図９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１
０は、図９中のＸＺ平面に沿った断面図である。

【０１０２】本実施の形態も、前記第４及び第５の実施
の形態と同様に、色信号用ライトバルブとして透過型ラ
イトバルブを使用するとともに、輝度信号用ライトバル
ブとして反射型ライトバルブを使用した例である。

【０１０３】本実施の形態による投射型表示装置では、
前記第５の実施の形態の光源６１と同様に構成された光
源８１より出射した光源光は、偏光分離光学系としての
第１の偏光ビームスプリッタ８２に入射される。該偏光
ビームスプリッタ８２に入射した光は、偏光ビームスプ
リッタ８２の偏光分離部にて反射されてＺ方向に出射す
る第１の偏光光（本実施の形態では、Ｓ偏光光）と、前
記偏光分離部を透過して偏光ビームスプリッタ８２をＸ
方向に出射する第２の偏光光（本実施の形態では、Ｐ偏
光光）とに分離される。

【０１０４】偏光ビームスプリッタ８２を反射してＺ方
向に出射した第１の偏光光は、折り曲げミラー８３によ
って光軸をＸ方向に変え、色分解光学系であるクロスダ
イクロイックミラー８４に入射される。クロスダイクロ
イックミラー８４は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー８
４ＲとＢ光反射ダイクロイックミラー８４ＢとがＸ型に
なるように配置された構成を有している。クロスダイク
ロイックミラー８４に入射した前記第１の偏光光は、Ｙ
方向に進行するＲ光と、Ｘ方向に進行するＧ光と、−Ｙ
方向に進行するＢ光とに色分解される。クロスダイクロ
イックミラー８４を出射したＲ光は折り曲げミラー８５
Ｒ，８６Ｒによって−Ｙ方向に光軸を変えてＲ光用の色
信号用ライトバルブ８７Ｒに、Ｇ光は折り曲げミラー８
５Ｇ，８６Ｇによって−Ｘ方向に光軸を変えてＧ光用の
色信号用ライトバルブ８７Ｇに、Ｂ光は折り曲げミラー
８５Ｂ，８６ＢによってＹ方向に光軸を変えてＢ光用の
色信号用ライトバルブ８７Ｂに、それぞれ入射される。
図１０から理解できるように、本実施の形態による投射
型表示装置の構造においては、色分解光学系としてのク
ロスダイクロイックミラー８４から色信号用ライトバル
ブ８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂまでの光路長が前記第４及び
第５の実施の形態に比して長くなる。このため、本実施
の形態では、ミラー８５Ｒとミラー８６Ｒとの間、ミラ
ー８５Ｇとミラー８６Ｇ、及び、ミラー８５Ｂとミラー
８６Ｂとの間にそれぞれリレーレンズ９２Ｒ，９２Ｇ，
９２Ｂを配置して、色信号用ライトバルブ８７Ｒ，８７
Ｇ，８７Ｂ上への臨界照明とテレセントリックな照明が
担保されている。

【０１０５】これらの色信号用ライトバルブ８７Ｒ，８
７Ｇ，８７Ｂに入射した光は、各色信号により変調を受
けて変調光として当該色信号用ライトバルブ８７Ｒ，８
７Ｇ，８７Ｂをそれぞれ透過し、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８８に入射する。な
お、クロスダイクロイックプリズム８８に入射する各色
の変調光は、色信号用ライトバルブ８７Ｒ，８７Ｇ，８
７Ｂによって偏光方向が９０度変換されてＰ偏光光とな
っている。

【０１０６】クロスダイクロイックプリズム８８は、Ｒ
光用反射ダイクロイック膜８８ＲとＢ光反射ダイクロイ
ック膜８８ＢとがＸ型になるように４つの直角三角形の
透明ガラス部材を組み合わせた構造を有しており、入射
した各色の変調光を色合成する。すなわち、入射したＲ
光、Ｂ光がＲ光反射ダイクロイック膜８８Ｒ及びＢ光反
射ダイクロイック膜８８Ｂでそれぞれ反射し、かつ入射
したＧ光がダイクロイック膜８８Ｒ，８８Ｂを透過する
ことにより、クロスダイクロイックプリズム８８の同じ
出射面から色合成光として−Ｘ方向に出射される。ダイ
クロイックプリズム８８を出射した色合成光は、偏光合
成光学系としての第２の偏光ビームスプリッタ８９に該
偏光ビームスプリッタ８９の偏光分離部に対してＰ偏光
光として入射され、偏光ビームスプリッタ８９を透過し
てそのまま−Ｘ方向に進行する。

【０１０７】さて、偏光ビームスプリッタ８２にて偏光
分離されてＸ方向に進行した第２の偏光光（Ｓ偏光光）
は、出射してすぐの位置に配置された輝度信号用ライト
バルブ９０に入射される。本実施の形態では、輝度信号
用ライトバルブ９０として、前述した図１１に示す構造
を有する電気書き込み式反射型ライトバルブが用いられ
ている。

【０１０８】輝度信号用ライトバルブ９０に入射した第
２の偏光光（Ｐ偏光光）は、輝度信号によって変調を受
けて反射されて変調光として輝度信号用ライトバルブ９
０から−Ｘ方向に出射され、再度偏光ビームスプリッタ
８２に入射される。前述した電気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、当該変調光には、輝
度信号に応じて電圧が印加された箇所のＳ偏光光と電圧
が印加されていない箇所のＰ偏光光とが混ざっている。
偏光ビームスプリッタ８２に入射された変調光は、偏光
ビームスプリッタ８２にて検光される。すなわち、前記
変調光のうちのＳ偏光光のみが偏光ビームスプリッタ８
２の偏光分離部にて反射されて−Ｚ方向へ進行し（つま
り、検光され）、前記変調光のうちのＰ偏光光は偏光ビ
ームスプリッタ８２を透過して廃棄される。偏光ビーム
スプリッタ８２にて検光されて偏光ビームスプリッタ８
２から−Ｘ方向に出射された輝度信号変調光（Ｓ偏光
光）は、出射してすぐの位置に配置されたＳ偏光光のみ
を通過させる偏光板９１によってその偏光度が向上さ
れ、偏光ビームスプリッタ８９に入射される。偏光ビー
ムスプリッタ８９に入射された、偏光ビームスプリッタ
８２にて検光された輝度信号変調光は、偏光ビームスプ
リッタ８９の偏光分離部にて反射され、−Ｘ方向に進行
する。

【０１０９】偏光ビームスプリッタ８９をそのまま透過
する色合成変調光（Ｐ偏光光）、及び、偏光ビームスプ
リッタ８２にて検光された輝度信号変調光（Ｓ偏光光）
は、前述したように両方とも−Ｘ方向に進行することか
ら、偏光ビームスプリッタ８９にて偏光合成されること
になる。この偏光合成された光は、投射レンズ８１にて
図示しないスクリーン上に投射される。

【０１１０】本実施の形態による投射型表示装置におい
ても、反射型ライトバルブ９０を出射する輝度信号によ
る変調光を色合成光に重畳することができる他、輝度信
号による変調光の偏光度を偏光板９１にて向上させるこ
とができるために、明るく、そしてコントラストの更な
る向上した投射像を得ることができる。

【０１１１】なお、クロスダイクロイックミラー８４の
代わりにダイクロイックプリズムを使用してもよく、ま
た、クロスダイクロイックプリズム８７の代わりにクロ
スダイクロイックミラーを使用してもよいことは言うま
でもない。

【０１１２】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。

【０１１３】

【発明の効果】本発明によれば、少ない枚数の液晶ライ
トバルブを用いてコスト低減が図れるとともに高輝度で
かつ高解像度の投射像を得ることができ、しかも、一層
明るい投射像を得ることができる。

【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】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置における色分解及び色合成の様子を示す光学図であ
る。

【図３】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４】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５】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。

【図６】図５中のＸＺ平面に沿った断面図である。

【図７】本発明の第５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８】図７中のＸＺ平面に沿った断面図である。

【図９】本発明の第６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１０】図９中のＸＺ平面に沿った断面図である。

【図１１】電気書き込み式反射型ライトバルブの一例を
示す概略断面図である。

【図１２】電気書き込み式透過型ライトバルブの液晶パ
ネルの一例を示す概略断面図である。

【図１３】従来の投射型表示装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１，１１，２１，４１，６１，８１ 光源 ２，１２，１３，２２，２６，４２，４９ 偏光ビーム
スプリッタ ６２，６９，７１，８２，８９ 偏光ビームスプリッタ ３，１４，２３，８４ クロスダイクロイックミラー ４３，４７，６３，６７，８８ クロスダイクロイック
プリズム ６，１９，３２，５２，７５，９３ 投射レンズ ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，５，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ 反射
型ライトバルブ ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ，５０，７２，９０ 反射型ラ
イトバルブ １８，２５，４６Ｒ，４６Ｇ，４６Ｂ 透過型ライトバ
ルブ ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ，８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂ 透
過型ライトバルブ １６，１７，２７，２８，２９ 折り曲げミラー ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ，４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ 折
り曲げミラー ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂ，６５Ｒ，６５Ｇ，６５Ｂ，７
４ 折り曲げミラー ８３，８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ，８６Ｒ，８６Ｇ，８６
Ｂ 折り曲げミラー ４８，５１，６８，７０ １／２波長板 ３１，７３，９１ 直線偏光板

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第１の偏
   光光を第１、第２及び第３の色光に色分解する色分解光
   学系と、 前記色分解された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ
   所定の色信号に基づいて変調する第１、第２及び第３の
   色信号用ライトバルブと、 前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブにより
   変調されて前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバ
   ルブからそれぞれ出射される光を色合成する色合成光学
   系と、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
   光光を所定の輝度信号に基づいて変調する輝度信号用ラ
   イトバルブと、 前記色合成光学系により色合成された光と前記輝度信号
   用ライトバルブにより変調されて前記輝度信号用ライト
   バルブから出射された光とを偏光合成する偏光合成光学
   系と、 前記偏光合成光学系により偏光合成された光を投射する
   投射光学系と、 を有する投射型表示装置において、 前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブ並びに
   前記輝度信号用ライトバルブが反射型ライトバルブであ
   ることを特徴とする投射型表示装置。
2. 【請求項２】 前記偏光分離光学系と前記偏光合成光学
   系とが同一の偏光ビームスプリッタで共用され、 前記偏光ビームスプリッタは、前記色合成光学系により
   色合成された光を検光し、前記輝度信号用ライトバルブ
   により変調されて前記輝度信号用ライトバルブから出射
   された光を検光し、当該検光された２つの光を偏光合成
   することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
3. 【請求項３】 前記色分解光学系と前記色合成光学系と
   が同一の光学系で共用されたことを特徴とする請求項１
   又は２記載の投射型表示装置。
4. 【請求項４】 前記色分解光学系がクロスダイクロイッ
   クミラー又はクロスダイクロイックプリズムであり、前
   記色合成光学系がクロスダイクロイックミラー又はクロ
   スダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求
   項１及至３のいずれかに記載の投射型表示装置。
5. 【請求項５】 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、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第１の偏
   光光を第１、第２及び第３の色光に色分解する色分解光
   学系と、 前記色分解された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ
   所定の色信号に基づいて変調する第１、第２及び第３の
   色信号用ライトバルブと、 前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブにより
   変調されて前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバ
   ルブからそれぞれ出射される光を色合成する色合成光学
   系と、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
   光光を所定の輝度信号に基づいて変調する輝度信号用ラ
   イトバルブと、 前記色合成光学系により色合成された光と前記輝度信号
   用ライトバルブにより変調されて前記輝度信号用ライト
   バルブから出射された光とを偏光合成する偏光合成光学
   系と、 前記偏光合成光学系により偏光合成された光を投射する
   投射光学系と、 を有する投射型表示装置において、 前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブが反射
   型ライトバルブであり、前記輝度信号用ライトバルブが
   透過型ライトバルブであることを特徴とする投射型表示
   装置。
6. 【請求項６】 前記偏光分離光学系が第１の偏光ビーム
   スプリッタであり、 前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタであ
   り、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第１の偏
   光光は、前記第２の偏光ビームスプリッタを経由して前
   記色分解光学系に入射され、 前記第２の偏光ビームスプリッタは、前記色合成光学系
   により色合成された光を検光し、当該第２の偏光ビーム
   スプリッタにより検光された光と前記輝度信号用ライト
   バルブにより変調されて前記輝度信号用ライトバルブか
   ら出射された光とを偏光合成することを特徴とする請求
   項５記載の投射型表示装置。
7. 【請求項７】 前記偏光分離光学系が第１の偏光ビーム
   スプリッタであり、 前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタであ
   り、 前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記色合成光学系
   により色合成された光を検光し、 前記第２の偏光ビームスプリッタは、前記第１の偏光ビ
   ームスプリッタにより検光された光と前記輝度信号用ラ
   イトバルブにより変調されて前記輝度信号用ライトバル
   ブから出射された光とを偏光合成することを特徴とする
   請求項５記載の投射型表示装置。
8. 【請求項８】 前記色分解光学系と色合成光学系とが同
   一の光学系で共用されたことを特徴とする請求項５及至
   ７のいずれかに記載の投射型表示装置。
9. 【請求項９】 前記色分解光学系がクロスダイクロイッ
   クミラー又はクロスダイクロイックプリズムであり、前
   記色合成光学系がクロスダイクロイックミラー又はクロ
   スダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求
   項５及至８のいずれかに記載の投射型表示装置。
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、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第１の偏
    光光を第１、第２及び第３の色光に色分解する色分解光
    学系と、 前記色分解された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ
    所定の色信号に基づいて変調する第１、第２及び第３の
    色信号用ライトバルブと、 前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブにより
    変調されて前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバ
    ルブからそれぞれ出射される光を色合成する色合成光学
    系と、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
    光光を所定の輝度信号に基づいて変調する輝度信号用ラ
    イトバルブと、 前記色合成光学系により色合成された光と前記輝度信号
    用ライトバルブにより変調されて前記輝度信号用ライト
    バルブから出射された光とを偏光合成する偏光合成光学
    系と、 前記偏光合成光学系により偏光合成された光を投射する
    投射光学系と、 を有する投射型表示装置において、 前記第１、第２及び第３の色信号用ライトバルブが透過
    型ライトバルブであり、前記輝度信号用ライトバルブが
    反射型ライトバルブであることを特徴とする投射型表示
    装置。
11. 【請求項１１】 前記偏光分離光学系が第１の偏光ビー
    ムスプリッタであり、 前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタであ
    り、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
    光光は、前記第２の偏光ビームスプリッタを経由して前
    記輝度信号用ライトバルブに入射され、 前記第２の偏光ビームスプリッタは、前記輝度信号用ラ
    イトバルブから出射された光を検光し、当該第２の偏光
    ビームスプリッタにより検光された光と前記色合成光学
    系により色合成された光とを偏光合成することを特徴と
    する請求項１０記載の投射型表示装置。
12. 【請求項１２】 前記偏光分離光学系が第１の偏光ビー
    ムスプリッタであり、 前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタであ
    り、 第３の偏光ビームスプリッタを更に備え、 前記偏光分離光学系により偏光分離された前記第２の偏
    光光は、前記第３の偏光ビームスプリッタを経由して前
    記輝度信号用ライトバルブに入射され、 前記第３の偏光ビームスプリッタは、前記輝度信号用ラ
    イトバルブから出射された光を検光し、 前記第２の偏光ビームスプリッタは、前記色合成光学系
    により色合成された光と前記第３の偏光ビームスプリッ
    タにより検光された光とを偏光合成することを特徴とす
    る請求項１０記載の投射型表示装置。
13. 【請求項１３】 前記偏光分離光学系が第１の偏光ビー
    ムスプリッタであり、 前記偏光合成光学系が第２の偏光ビームスプリッタであ
    り、 前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記輝度信号用ラ
    イトバルブから出射された光を検光し、 前記第２の偏光ビームスプリッタは、前記第１の偏光ビ
    ームスプリッタにより検光された光と前記色合成光学系
    により色合成された光とを偏光合成することを特徴とす
    る請求項１０記載の投射型表示装置。
14. 【請求項１４】 前記第３の偏光ビームスプリッタによ
    り検光された光が当該第３の偏光ビームスプリッタから
    出射される箇所に、当該光の偏光度を上げる偏光手段が
    配置されたことを特徴とする請求項１２記載の投射型表
    示装置。
15. 【請求項１５】 前記第１の偏光ビームスプリッタによ
    り検光された光が当該第１の偏光ビームスプリッタから
    出射される箇所に、当該光の偏光度を上げる偏光手段が
    配置されたことを特徴とする請求項１３記載の投射型表
    示装置。
16. 【請求項１６】 前記色分解光学系がクロスダイクロイ
    ックミラー又はクロスダイクロイックプリズムであり、
    前記色合成光学系がクロスダイクロイックミラー又はク
    ロスダイクロイックプリズムであることを特徴とする請
    求項１０及至１５のいずれかに記載の投射型表示装置。
17. 【請求項１７】 前記反射型ライトバルブは電気書き込
    み式ライトバルブであることを特徴とする請求項１及至
    １６のいずれかに記載の投射型表示装置。