JPH10206842A

JPH10206842A - 反射型ライトバルブ及びそれを用いた投射型表示装置

Info

Publication number: JPH10206842A
Application number: JP9023206A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Shimamura; 尚孝島村; Mikio Okamoto; 幹夫岡本; Tetsuo Hattori; 徹夫服部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】投射像のコントラストの良好な投射型表示装
置を提供する。【解決手段】光源からの光は、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、
偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂによりそれぞれ
Ｓ偏光光とＰ偏光光とに偏光分離される。各色光のＳ偏
光光は、反射型ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂによりそ
れぞれ変調される。偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，
５Ｂは、ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂによって変調さ
れた各色光を検光する。各色光の検光光は、クロスダイ
クロイックプリズム７により色合成される。当該色合成
光にあ投射レンズにより投射される。ライトバルブ６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、液晶層及び反射層を有し、両者の間
に１／４波長板として機能する斜め蒸着による位相板層
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型表示装置等
に用いられるライトバルブ、特に書き込み光または電気
信号によって読み出し光を変調させて反射する反射型ラ
イトバルブ、及びそれを用いた投射型表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の反射型ライトバルブとして、図８
に示す断面構造を有する光書き込み式反射型ライトバル
ブが知られている。図８は、この従来の光書き込み式反
射型ライトバルブを模式的に示す断面図である。このラ
イトバルブは、図８に示すように、図８中の左側（書き
込み光側）から順に配置された、透明ガラス基板１０
１、透明導電体膜（ＩＴＯ膜）１０２、水素化非晶質シ
リコン膜からなる光導電体膜１０３、ＣｄＴｅ膜からな
る遮光層１０４、誘電体多層膜からなる誘電体反射ミラ
ー層（反射層）１０５、ポリイミドからなる液晶配向層
１０６、光変調層となるＴＮ液晶からなる液晶層１０
７、ポリイミドからなる液晶配向層１０９、透明導電体
膜（ＩＴＯ膜）１１０、透明ガラス基板１１１から構成
されている。なお、図８中、１０８は、液晶層１０７の
封止を兼ねた液晶層１０７の層厚を担保するスペーサで
ある。

【０００３】このライトバルブの機能は次のようなもの
である。動作中は常に透明導電体膜１０２と透明導電体
膜１１０との間には交流電圧が印加されている。図８の
左側から書き込み光が入射した箇所では、光導電体膜１
０３に光が入射されることにより、当該膜１０３のイン
ピーダンスが低下することにより、透明導電体膜１０２
と透明導電体膜１１０との間に印加した電圧が液晶層１
０７に印加されることになり、当該液晶層１０７中の液
晶分子は電界方向に倣って配列する。この配列した液晶
層１０７は、異方性を有することとなり、その結果１／
４波長板として機能することとなる。つまり、液晶層１
０７のこの状態にて図８の右側から当該ライトバルブに
入射する読み出し光（例えばＳ偏光光）は、当該液晶層
１０７を通過して円偏光となり誘電体反射ミラー層１０
５に到達し、当該ミラー層１０５にて反射されて再度液
晶層１０７を通過して偏光方向（振動方向）が変換され
てＰ偏光光として当該ライトバルブを出射し、変調光と
なる。一方、左側から書き込み光が存在しない箇所で
は、光導電体膜１０３のインピーダンスが十分に大きい
ために、液晶層１０７には液晶分子の配列を変える程度
の電圧は印加されず、液晶分子は配向層１０６，１０９
の配向処理方向に従って厚み方向にねじれ構造を有する
こととなり、図８の右側から入射した入射光（Ｓ偏光
光）は当該ねじれ構造に従って旋光して進行し、ミラー
層１０５に到達して、当該ミラー層１０５にて反射さ
れ、再度ねじれ構造に従って旋光して進行して、入射し
た読み出し光の偏光方向と同じ偏光方向を有するＳ偏光
光として、出射される。なお、遮光層１０４は、高輝度
の読み出し光が光導電体膜１０３にまで漏れないように
遮断する機能を有する。

【０００４】このような従来の反射型ライトバルブを用
いた投射型表示装置として、例えば、図９に示す投射型
表示装置が考えられる。図９は、この投射型表示装置の
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軸を定義する。こ
の投射型表示装置では、反射型ライトバルブ１６Ｒ，１
６Ｇ，１６Ｂとして、前述した図８に示す反射型ライト
バルブがそれぞれ用いられている。この投射型表示装置
では、光源からの光が、Ｂ光反射ダイクロイックミラー
１３ＢとＲ光反射ダイクロイックミラー１３Ｒとが互い
に直角に交差して組み合わされたクロスダイクロイック
ミラー１３から構成される色分解光学系にてＲ光（赤色
光）、Ｇ光（緑色光）、Ｂ光（青色光）に色分解され
る。各色光は、折り曲げミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ
にてそれぞれ反射され、各色光にそれぞれ対応して設け
られた偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに
それぞれ入射する。偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂはそれぞれ、各色光を、当該偏光ビームスプ
リッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの偏光分離膜にて反射さ
れるＳ偏光光と当該偏光分離膜を透過するＰ偏光光とに
偏光分離する。各色光のＳ偏光光が各色用に配置した反
射型ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに読み出し光
として入射され、当該ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１
６Ｂによってそれぞれ変調されて反射して出射され、当
該各色の変調光が偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂにてそれぞれ検光され、当該各色の検光光が
クロスダイクロイックプリズム１７から構成される色合
成光学系にて色合成され、この合成光が図示しない投射
レンズにて図示しないスクリーン上に投射される。な
お、クロスダイクロイックプリズム１７は、Ｒ光反射ダ
イクロイック膜１７Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック膜１
７Ｂを有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した図８
に示す従来の反射型ライトバルブを使用した図９に示す
投射型表示装置においては、投射像のコントラストが低
下してしまうという問題がある。すなわち、図９に示す
投射型表示装置においては、前述した機能を有する反射
型ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに書き込み光が
全く入射しない場合（ライトバルブが単なる反射ミラー
として機能した場合に相当する）に、ライトバルブ１６
Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを反射して出射する光は全てＳ偏光
光のままでＰ偏光光を含んでいないはずであり、本来な
らば、その光は全て偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂの偏光分離膜で反射されて折り曲げミラー１
４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの側に廃棄され、スクリーン上に
は理想的な黒状態が達成されるはずであるが、この黒状
態が達成されず、投射像のコントラストが低下するとい
う問題である。

【０００６】この問題が発生する理由について、図１０
及び図１１を用いて説明する。図１０（ａ）及び図１１
は、図９中のライトバルブ１６Ｇと偏光ビームスプリッ
タ１５Ｇとの関係をそれぞれ所定の光線に関して説明す
るための斜視図であり、理解し易いように両者間の距離
を離して描いてある。なお、図１０及び図１１中のＸ、
Ｙ、Ｚ軸は、図９中のＸ、Ｙ、Ｚ軸に対応している。以
下の説明は、Ｇ光に関する偏光ビームスプリッタ１５Ｇ
及びライトバルブ１６Ｇに関して述べるが、Ｒ光及びＢ
光についても同様である。

【０００７】偏光ビームスプリッタ１５Ｇに入射してそ
の偏光分離膜によって偏光分離されてライトバルブ１６
Ｇに入射する光は、光軸に平行な光線のみでなく、当該
光軸に対して角度を持った光線を有している。今、図１
０（ａ）に示すように、ＸＺ平面と平行な面内において
Ｚ軸と所定の角度をなす方向に進行して偏光ビームスプ
リッタ１５Ｇの入射面（ＸＹ平面と平行な面）に入射
し、偏光ビームスプリッタ１５Ｇの偏光分離膜にて反射
されて当該偏光ビームスプリッタ１５Ｇを出射し、ライ
トバルブ１６Ｇに入射し、変調作用を受けずにライトバ
ルブ１６Ｇの誘電体反射ミラー層にて反射されて当該ラ
イトバルブ１６Ｇを出射し、再度偏光ビームスプリッタ
１５Ｇに入射してその偏光分離膜にて反射される光線ｉ
１を想定する。当該光線ｉ１は、偏光ビームスプリッタ
１５Ｇとライトバルブ１６Ｇとの間では、ＸＹ平面と平
行な面内に含まれ、ライトバルブ１６Ｇに向かう際と偏
光ビームスプリッタ１５Ｇに戻る際とではＹ軸に対して
逆方向に同じ角度だけ傾いている。図１０（ｂ）は、図
１０（ａ）中の、で示す位置における前記光線ｉ１
の偏光の振動方向（偏光方向）をそれぞれ示し、図１０
（ａ）の−Ｙ方向に向かって眺めたＸＺ平面における直
線偏光の方向を示している。前記光線ｉ１は、図１０
（ａ）中の位置においてＳ偏光の直線偏光光となる。
偏光ビームスプリッタ１５Ｇの偏光分離膜のＳ方向及び
Ｐ方向は、当該偏光分離膜の法線ベクトルｎと入射光の
進行方向ベクトルＴとで決定される（Ｓ偏光の方向ベク
トルＳは、ベクトルＳ＝ベクトルｎ×ベクトルＴと表さ
れる）ので、図１０（ａ）中の位置における光線ｉ１
の直線偏光の振動方向は、図１０（ｂ）に示すように、
Ｘ軸に対しやや傾いている。したがって、ライトバルブ
１６Ｇで反射された後の図１０（ａ）中の位置におけ
る光線ｉ１の直線偏光の振動方向も、図１０（ｂ）に示
すように、位置における振動方向と同じ方向となる。
ところが、位置における光線ｉ１が偏光ビームスプリ
ッタ１５Ｇの偏光分離膜に対して再度入射する際には、
当該再入射光に対する偏光ビームスプリッタ１５Ｇの偏
光分離膜のＳ方向は、その際の光線ｉ１の進行方向に応
じて、位置における光線ｉ１の偏光の振動方向のＸ軸
に対する傾きと逆方向に同じ角度だけ傾くことになる。
このため、位置における光線ｉ１は、その進行方向に
よって決定される偏光分離膜のＳ方向の成分ｅ１とＰ方
向の成分ｅ２とにベクトル分解され、そのうちのＳ方向
成分ｅ１は偏光分離膜にて反射されて廃棄されるもの
の、Ｐ方向成分ｅ２は偏光分離膜を透過してしまう。こ
のＰ方向成分ｅ２が偏光ビームスプリッタ１５Ｇの偏光
分離膜を透過してしまうため、スクリーン上の黒状態を
達成することができず、投射像のコントラストが低下し
ていたのである。

【０００８】また、図１１に示すように、ＹＺ面と平行
な面内においてＺ軸と所定の角度をなす方向に進行して
偏光ビームスプリッタ１５Ｇの入射面（ＸＹ平面と平行
な面）に入射し、偏光ビームスプリッタ１５Ｇの偏光分
離膜にて反射されて当該偏光ビームスプリッタ１５Ｇを
出射し、ライトバルブ１６Ｇに入射し、変調作用を受け
ずにライトバルブ１６Ｇの誘電体反射ミラー層にて反射
されて当該ライトバルブ１６Ｇを出射し、再度偏光ビー
ムスプリッタ１５Ｇに入射して偏光分離膜にて反射され
る光線ｉ２を想定する。当該光線ｉ２は、偏光ビームス
プリッタ１５Ｇとライトバルブ１６Ｇとの間では、ＹＺ
平面と平行な面内に含まれる。この光線ｉ２は、偏光ビ
ームスプリッタ１５Ｇとライトバルブ１６Ｇと間の光路
において往復いずれにおいても直線偏光の振動方向はＸ
Ｙ平面に平行な面に含まれることなるために、前記のよ
うな問題は発生しない。

【０００９】以上の説明によって、従来の反射型ライト
バルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを用いた前述した図９に
示す投射型表示装置においては、スクリーン上において
黒状態を達成することができず、投射像のコントラスト
が低下してしまうことが理解できる。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、投射像のコントラストの良好な投射型表示装
置及び該投射型表示装置等に用いることができる反射型
ライトバルブを提供することを目的とするものである。

【００１１】

【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の態様による反射型ライトバルブは、
液晶層及び反射層を有し、入射した読み出し光が前記液
晶層を透過した後に前記反射層にて反射されて再度前記
液晶層を透過して出射する反射型ライトバルブにおい
て、前記液晶層と前記反射層の間又は前記液晶層に対す
る前記読み出し光の入射側に、前記液晶層の面の法線方
向に対して斜めの方向から誘電体材料を蒸着して形成し
た蒸着膜を含む位相板層を有するものである。なお、前
記位相板層は、互いに直交する方向に振動する直線偏光
成分が通過したときに当該２成分間に所定の位相差を与
える層であり、単一の膜からなるものでもよいし、複数
の膜からなるものでもよい。また、このライトバルブ
は、光書き込み式反射型ライトバルブであってもよい
し、電気書き込み式反射型ライトバルブであってもよ
い。

【００１２】この第１の態様による反射型ライトバルブ
は、前記液晶層と前記反射層の間又は前記液晶層に対す
る前記読み出し光の入射側に、前記液晶層の面の法線方
向に対して斜めの方向から誘電体材料を蒸着して形成し
た蒸着膜を含む位相板層を有しているので、通常の反射
型ライトバルブと通常の位相板とを組み合わせた機能を
達成することができる。したがって、前記第１の態様に
よる反射型ライトバルブは、後述する第４乃至第６の態
様による投射型表示装置において用いることができる
他、反射型ライトバルブと位相板との組合せを用いる種
々の装置においても採用することができる。そして、前
記第１の態様による反射型ライトバルブは、単一の光学
素子であるため、通常の反射型ライトバルブと通常の位
相板とを組み合わせる場合に比べて、装置の小型化やコ
スト低減を図ることができる。

【００１３】本発明の第２の態様による反射型ライトバ
ルブは、前記第１の態様による反射型ライトバルブにお
いて、前記位相板層は実質的に１／４波長板として機能
するものである。

【００１４】本発明の第３の態様による反射型ライトバ
ルブは、前記第２の態様による反射型ライトバルブにお
いて、前記位相板層の進相軸又は遅相軸は、当該位相板
層に入射する直線偏光の振動方向と実質的に同じ方向又
は直角方向に設定されたものである。

【００１５】この第３の態様は、通常の反射型ライトバ
ルブと１／４波長板との組合せの機能を有するとともに
位相板層の進相軸又は遅相軸の設定が特定されたもので
ある。後述する第４乃至第６の態様のように、投射型表
示装置において第３の態様による反射型ライトバルブを
用いると、後述するように、黒状態を達成することがで
き、投射像のコントラストの向上を図ることができる。
もっとも、前記第１及び第２の態様では、用途によって
は、前記位相板層を１／２波長板等として機能するよう
に構成してもよいし、その進相軸又は遅相軸も用途に応
じて適宜設定しておくことができる。

【００１６】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光及びＢ光に色分解する色
分解光学系と、第１、第２及び第３の反射型ライトバル
ブと、前記色分解光学系にて色分解された各色光にそれ
ぞれ対応して設けられた第１、第２及び第３の偏光ビー
ムスプリッタと、色合成光学系と、投射光学系と、を備
え、前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタ
は、前記色分解光学系にて色分解された各色光をそれぞ
れ２つの偏光光に偏光分離し、前記第１、第２及び第３
の反射型ライトバルブは、前記第１、第２及び第３の偏
光ビームスプリッタにて偏光分離された各色光の一方の
偏光光をそれぞれ変調し、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の反射
型ライトバルブにて変調された各色光をそれぞれ検光
し、前記色合成光学系は、前記第１、第２及び第３の偏
光ビームスプリッタにより検光された各色光を色合成
し、前記投射光学系は、前記色合成光学系にて色合成さ
れた光を投射し、前記第１、第２及び第３の反射型ライ
トバルブとして、前記第３の態様による反射型ライトバ
ルブがそれぞれ用いられたものである。

【００１７】この第４の態様によれば、ある色光の光線
が、対応する偏光ビームスプリッタに斜めに入射する場
合、その偏光分離膜により偏光分離された後に対応する
ライトバルブへ向かう光線は偏光方向が理想的な方向か
ら回転した直線偏光となる。しかし、当該光線は、当該
ライトバルブに入射してからその反射層で反射した後に
当該ライトバルブから出射するまでに、当該ライトバル
ブの１／４波長板として機能する位相板層を往復して合
計２回通過するので、当該ライトバルブを出射する際に
は偏光方向が反対方向に２倍回転した直線偏光となる。
そして、この偏光方向を有する直線偏光となった光線
が、再度当該偏光ビームスプリッタに入射する。この偏
光方向は、当該偏光ビームスプリッタが検光子として最
適に使用することができる偏光方向である。したがっ
て、前記第４の態様によれば、黒状態を達成することが
でき、投射像のコントラストを向上させることができ
る。

【００１８】本発明の第５の態様による投射型表示装置
は、偏光ビームスプリッタと、色分解合成光学系と、第
１、第２及び第３の反射型ライトバルブと、投射光学系
とを備え、前記偏光ビームスプリッタは光源からの光を
２つの偏光光に偏光分離し、前記色分解合成光学系は前
記偏光ビームスプリッタにて偏光分離された一方の偏光
光をＲ光、Ｇ光及びＢ光に色分解し、前記第１、第２及
び第３の反射型ライトバルブは前記Ｒ光、Ｇ光及びＢ光
をそれぞれ変調し、前記色分解合成光学系は前記第１、
第２及び第３の反射型ライトバルブによってそれぞれ変
調された各色光を色合成し、前記偏光ビームスプリッタ
は前記色分解合成光学系によって色合成された光を検光
し、前記投射光学系は前記偏光ビームスプリッタによっ
て検光された光を投射する、投射型表示装置において、
前記第１、第２及び第３の反射型ライトバルブとして、
前記第３の態様による反射型ライトバルブがそれぞれ用
いられたものである。

【００１９】この第５の態様においても、前述した第４
の態様と同様の原理によって、黒状態を達成することが
でき、投射像のコントラストを向上させることができ
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
記色分解合成光学系は、前記偏光ビームスプリッタの偏
光分離膜と略平行に配置された複数のダイクロイック膜
を有するものである。この場合、前記色分解合成光学系
は、例えば、複数のダイクロイックミラーで構成しても
よいし、ダイクロイックミラーとダイクロイックプリズ
ムとの組合せで構成してもよい。

【００２１】色分解合成光学系を複数のダイクロイック
膜を有する構成とした場合、この第６の態様のように、
当該複数のダイクロイック膜を偏光ビームスプリッタの
偏光分離膜と略平行に配置することが好ましい。各膜を
このように略平行に配置しないとすれば、各膜に対して
定義されるＰ偏光方向及びＳ偏光方向がそれぞれ異なる
ことから、ダイクロイック膜の設計の際に当該ダイクロ
イック膜を通過しても直線偏光の振動方向の回転が生じ
ないような配慮が必要となる。この点、前記第６の態様
によれば、各膜が略平行に配置されているので、各膜に
対して定義されるＰ偏光方向及びＳ偏光方向がそれぞれ
実質的に一致することから、特別な配慮を行わなくて
も、ダイクロイック膜を通過しても直線偏光の振動方向
が回転しないので、ダイクロイック膜の設計の自由度が
増し、好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による反射型ライト
バルブ及び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。

【００２３】（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反射型ライトバルブについて、図１
及び図２を参照して説明する。

【００２４】図１は、本実施の形態による反射型ライト
バルブを模式的に示す断面図である。図２（ａ）は位相
板層２０６の形成方法の一例を示す図、図２（ｂ）はそ
の方法により形成された位相板層２０６の進相軸及び遅
相軸を示す図である。

【００２５】本実施の形態による反射型ライトバルブ
は、光書き込み式反射型ライトバルブとして構成されて
おり、図１に示すように、図１中の左側（書き込み光
側）から順に配置された、透明ガラス基板２０１、透明
導電体膜（ＩＴＯ膜）２０２、水素化非晶質シリコン膜
からなる光導電体膜２０３、ＣｄＴｅ膜からなる遮光層
２０４、誘電体多層膜層からなる誘電体反射ミラー層
（反射層）２０５、位相板層２０６、ポリイミドからな
る液晶配向層２０７、光変調層となるＴＮ液晶からなる
液晶層２０８、ポリイミドからなる液晶配向層２１０、
透明導電体膜（ＩＴＯ膜）２１１、透明ガラス基板２１
２から構成されている。なお、図１中、２０９は、液晶
層２０８の封止を兼ねた液晶層２０８の層厚を担保する
スペーサである。本実施の形態では、前記位相板層２０
６は、１／４波長板として機能するように形成されてい
る。

【００２６】このライトバルブの作製方法は、例えば、
以下の通りである。ガラス基板２０１，２１２の各片面
の全面にスパッタリング法によって、前記透明導電体膜
２０２、２１１としてＩＴＯ膜をそれぞれ形成する。ガ
ラス基板２０１上のＩＴＯ膜（透明導電体膜２０２）上
にＣＶＤ法にて水素化非晶質シリコン膜（光導電体膜層
２０３）を形成し、更にその上にスパッタリング法にて
ＣｄＴｅ膜（遮光層２０４）を形成する。更にその上に
真空蒸着法にて誘電体の屈折率の高い膜（ＴｉＯ２）と
低い膜（ＳｉＯ₂）の多層複合膜（誘電体反射ミラー層
２０５）を形成する。更にその上に、該多層複合膜の面
（図２中のＸＺ平面）に対し３０度から７５度の入射角
θにて、その面の法線方向に対して斜めの方向から誘電
体材料としてのＴｉＯ₂をＢ光用として約１．１μｍ、
Ｇ光用として約１．３５μｍ、Ｒ光用として約１．６μ
ｍの各膜厚にて真空蒸着又はスパッタリング等により蒸
着することにより、位相板層２０６を形成する（図２
（ａ）参照）。これにより、位相板層２０６は、誘電体
反射ミラー層２０５の面からその法線方向に対して斜め
の方向に成長する柱状組織としての蒸着膜として形成さ
れ、複屈折性を示す膜となり、前記厚みに設定すること
により１／４波長板として機能する。図２（ａ）及び図
２（ｂ）に示すように、Ｚ方向が進相軸方向、紙面に垂
直なＸ方向が遅相軸方向となる。

【００２７】前記ガラス基板２１２上のＩＴＯ膜（透明
導電体膜２１１）上、及び、前記ガラス基板上２０１上
の斜め蒸着膜（位相板層２０６）上には、それぞれ配向
層２０７，２１０としてポリイミド膜を形成し、配向処
理を行うが、基板２０１上の配向層２０７は位相板層２
０６の進相軸方向と平行な方向に液晶層２０８の液晶分
子が将来配列するように表面を前記進相軸方向と平行な
方向にラビングを実施する。一方、ガラス基板２１２上
の配向層２１０に対しては、前記進相軸方向と直角方向
にラビングを実施する。最後に、前記基板２０１と基板
２１２とを、液晶注入口として一部に隙間（図示せず）
を残してスペーサ２０９にて互いに前記配向方向を維持
して貼り合わせ、当該注入口から液晶層２０８としての
ＴＮ液晶を注入し、当該注入口を封止して図１に示すラ
イトバルブが完成する。

【００２８】今、説明の便宜上、図１において、図２中
の互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸と対応するＸ、Ｙ、Ｚ軸
を定義する。この場合、前述の説明からわかるように、
液晶層２０６の進相軸方向及び配向層２０７の配向方向
はＺ方向であり、配向層２１０の配向方向はＸ方向であ
り、当該ライトバルブの光軸はＹ軸と平行である。

【００２９】次に、図１に示す本実施の形態によるライ
トバルブの機能について説明する。

【００３０】図１に示すライトバルブは、動作中は、透
明導電体膜２０２，２１０間に交流電圧が作動電圧とし
て常時印加され、図１の右側から読み出し光が常時入射
される。今、読み出し光は、光軸と平行に（すなわち、
Ｙ方向）に入射する直線偏光の光線であって振動方向が
入射側の配向層２１０の配向方向（すなわち、Ｘ方向）
と一致する光線（以下、説明の便宜上、「光軸方向光
線」という。）と、光軸に対して斜めに（すなわち、Ｙ
軸に対して角度を持って）入射する直線偏光の光線であ
って振動方向がＸＹ平面に射影したときにＸ軸に対して
所定角度傾いた光線（以下、説明の便宜上、「傾き光
線」という。）と、を有しているものとする。

【００３１】まず、書き込み光が図１の左側から入射さ
れない箇所について説明する。

【００３２】この箇所では、光導電体膜２０３は書き込
み光の入射がないために本来の高いインピーダンスを示
し、液晶層２０８には有効に電圧は印加されずに、液晶
層２０８中の液晶分子は液晶配向層２０７，２１０の配
向方向に従って配向し、そのために当該液晶分子は厚み
方向にねじれ構造を構成する。なお、配向層２１０は、
前述したように、読み出し光うちの前記光軸方向光線の
振動方向（Ｘ方向）と一致する方向に液晶分子が配列す
るように、配向処理がなされている。なお、配向層２１
０の配向処理方向と配向層２０７の配向処理方向とは互
いに直交しており、液晶層２０８の液晶分子は９０度の
ねじれを持っている。入射した読み出し光は、ガラス基
板２１２、ＩＴＯ膜２１１及び配向層２１０を透過し
て、液晶層２０８中の液晶分子に倣って旋光し、その振
動方向が９０度変換されて配向層２０７を透過し、位相
板層２０６に入射する。したがって、位相板層２０６に
入射する際には、読み出し光のうちの前記光軸方向光線
の振動方向は位相板層２０６の進相軸方向であるＺ方向
となり、読み出し光のうちの前記傾き光線の振動方向は
位相板層２０６の進相軸方向であるＺ方向に対して前記
所定角度傾くこととなる。

【００３３】前記光軸方向光線は、図１中の右側から位
相板層２０６に入射する際にその振動方向が当該位相板
層２０６の進相軸と一致するので、位相板層２０６によ
って何も変化を受けずに位相板層２０６を透過してミラ
ー層２０５にて反射され、やはりその振動方向を保った
まま位相板層２０６を再度透過し、再度配向層２０７に
入射する。一方、前記前記傾き光線は、図１中の右側か
ら位相板層２０６に入射する際にその振動方向が当該位
相板層２０６の進相軸方向に対して前記所定角度傾くの
で、位相板層２０６を透過してミラー層２０５にて反射
され再度位相板層２０６を透過して再度配向層２０７に
入射するまでに、１／４波長板として機能する位相板層
２０６を２回透過して結局１／２波長板を透過したこと
になることから、図１中の左側から配向層２０７に再度
入射する際には当該傾き光線の振動方向は位相板層２０
６の進相軸に対して元の傾き角度と同じ角度だけ逆むき
に傾くことになる。

【００３４】そして、前記光軸方向光線も前記傾き光線
も、図１中の左側から配向層２０７に再度入射する際の
振動方向をそれぞれ保ったまま当該配向層２０７を図１
中の右方向に透過し、液晶層２０８をその液晶分子のね
じれ構造に倣って旋光されてそれらの振動方向が元の旋
光方向と逆方向に９０度変換されて透過し、その偏光状
態を維持したまま配向層２１０、透明導電膜２１１及び
ガラス基板２１２を透過し、当該ライトバルブから出射
される。

【００３５】したがって、読み出し光のうちの前記光軸
方向光線は、ライトバルブへ入射した際の振動方向（Ｘ
方向）と同じ振動方向を有する直線偏光光として、当該
ライトバルブを出射する。一方、読み出し光のうちの前
記傾き光線は、ライトバルブへ入射した際の振動方向
（Ｘ方向に対して前記所定角度傾いた方向）と異なり、
Ｘ方向に対して逆向きに前記所定角度傾いた振動方向を
有する直線偏光光として、当該ライトバルブを出射す
る。

【００３６】次に、書き込み光が図１の左側から入射さ
れる箇所について説明する。

【００３７】この箇所では、光導電体膜２０３のインピ
ーダンスが低下することにより、透明導電体膜２０２，
２１１間に印加している電圧が液晶層２０８に印加され
ることとなり、当該液晶層２０８中の液晶分子が電界方
向に倣って配列する。この配列した液晶層２０８は、異
方性を有することとなり、その結果１／４波長板として
機能することとなる。このとき、読み出し光のうちの前
記光軸方向光線の振動方向（Ｘ方向）に対して、当該液
晶層２０８の１／４波長板としての進行軸方向が４５度
の角度を有するように、印加電圧等が設定される。

【００３８】このようになった液晶層２０８に対してガ
ラス基板２１２、ＩＴＯ膜２１１及び配向層２１０を介
して入射した読み出し光のうちの前記光軸方向光線は、
当該液晶層２０８を透過して円偏光光となり、１／４波
長板として機能する位相板層２０６に入射する。前記液
晶層２０８の１／４波長板としての進相軸方向は、位相
板層２０６の進相軸方向（Ｚ方向）に対して４５度の角
度をなすことから、当該位相板層２０６に入射した円偏
光光となった光軸方向光線は、当該位相板層２０６を透
過した後に当該位相板層２０６の進相軸方向（Ｚ方向）
に対して４５度の方向の振動方向を有する直線偏光光と
なってミラー層２０５に入射し、当該ミラー２０５にて
反射される。当該ミラー層２０５によって反射された直
線偏光の光軸方向光線は、再度位相板層２０６に入射
し、当該位相板層２０６を透過する際には反対回りの円
偏光光となって出射し、配向層２０７を透過し、液晶層
２０８によってＺ方向の振動方向を有する直線偏光光に
変換されて当該液晶層２０８を透過し、配向層２１０、
透明導電体膜２１１及びガラス基板２１２を透過して当
該ライトバルブを出射する。このように、当該ライトバ
ルブに入射した読み出し光のうちの前記光軸方向光線
（その振動方向はＸ方向である。）は、Ｚ方向の振動方
向を有する直線偏光に変換されて、当該ライトバルブを
出射する。

【００３９】本実施の形態では、前記液晶層２０８は、
ＴＮ液晶が用いられ、当該液晶層２０８に電圧が印加さ
れないＯＦＦ状態では、配向層２０７，２１０に従って
その液晶分子がねじれ構造を有し、入射した直線偏光が
ねじれ角に依存して方向を変える構成を有しているが、
使用する液晶の動作モードはこれに限定されない。例え
ばＥＣＢモードによる構成が可能であり、この場合は、
電圧無印加状態で液晶分子が厚み方向に平行に（すなわ
ち垂直に）配向する構成となるために、入射した直線偏
光はそのまま進行して偏光方向を変えないで当該液晶層
を出射する構成となるようにすることができる。

【００４０】また、本実施の形態では、位相板層２０６
がミラー層（反射層）２０５と液晶層２０８との間に形
成されていたが、位相板層２０６を液晶層２０８に対す
る読み出し光の入射側に形成してもよい。この場合、具
体的には、例えば、ガラス基板２１２と配向層２１１と
の間に位相板層２０６を形成すればよい。

【００４１】なお、本発明では、ライトバルブの構成は
前述した構成に限定されるものではない。例えば、位相
板層２０６の材料、厚み、蒸着方向なども、前述した例
に限定されるものではない。

【００４２】本実施の形態によるライトバルブは、液晶
層２０８と反射層２０５との間に位相板層２０６を有し
ているので、通常の反射型ライトバルブと通常の位相板
とを組み合わせた機能を達成することができる。したが
って、本実施の形態記第１の態様による反射型ライトバ
ルブは、後述する第３乃至第５の態様による投射型表示
装置において用いることができる他、反射型ライトバル
ブと位相板との組合せを用いる種々の装置においても採
用することができる。

【００４３】（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反射型ライトバルブについて、図３
を参照して説明する。図３は、本実施の形態による反射
型ライトバルブを模式的に示す断面図である。図３中の
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸は、図１中のＸ、Ｙ、Ｚ軸と対応してい
る。

【００４４】前述した図１に示す第１の実施の形態によ
るライトバルブが光書き込み式反射型ライトバルブとし
て構成されているのに対し、本実施の形態によるライト
バルブは、電気書き込み式反射型ライトバルブとして構
成されている。本実施の形態によるライトバルブは、図
３に示すように、図３中の上側（読み出し光入射側）か
ら順に配置された、透明ガラス基板３０１、透明導電体
膜（ＩＴＯ膜）３０２、ポリイミドからなる液晶配向層
３０３、光変調層となるＴＮ液晶からなる液晶層３０
４、ポリイミドからなる液晶配向層３０５、位相板層３
０６、画素を構成する反射電極３０７、反射電極３０７
とＴＦＴドレイン電極３１３との間を接続する導体３０
８，３０９、ＴＦＴドレイン電極３１３、ＴＦＴゲート
電極３１１、ＴＦＴソース電極３１２、ＴＦＴゲート酸
化物層３１０、及びシリコン基板３１４を備えている。
なお、図３中、３１５はＴＦＴソース拡散領域、３１６
はＴＦＴドレイン拡散領域である。反射電極（反射層）
３０７に対する電圧印加のスイッチングを実施するの
は、前記各要素３１０〜３１３，３１５，３１６により
構成されたＴＦＴである。ゲート電圧の印加の有無によ
って選択された反射電極３０８と透明導電体膜３０２と
の間に電圧が印加されることとなり、当該選択された箇
所の液晶層３０４は、その液晶分子が印加電圧による電
界によって配列し、１／４波長板として機能することと
なる。選択されない箇所の液晶層３０４には電圧が印加
されず、当該箇所の液晶層３０４は、その液晶分子が配
向層３０３，３０５の配向方向に従って厚み方向にねじ
れ構造を構成する。

【００４５】本実施の形態では、前記位相板層３０６
は、前述した図１中の位相板層２０６と同様に、１／４
波長板として機能するように形成されている。本実施の
形態においても、前述した図１に示す第１の実施の形態
と同様に、液晶層３０４の進相軸方向及び配向層３０５
の配向方向はＺ方向とされ、配向層３０３の配向方向は
Ｘ方向とされ、当該ライトバルブの光軸はＹ軸と平行と
なっている。

【００４６】本実施の形態によるライトバルブは、前述
した図１に示すライトバルブとは、前述したように電気
信号により変調箇所を選択するか書き込み光により変調
箇所を選択するかが異なるが、両者の機能は実質的に同
一である。

【００４７】なお、本実施の形態では、位相板層３０６
が反射電極（反射層）３０７と液晶層２０８との間に形
成されていたが、位相板層３０６を液晶層３０４に対す
る読み出し光の入射側に形成してもよい。

【００４８】（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
示装置を示す概略構成図である。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軸を定義する。

【００４９】本実施の形態による投射型表示装置は、前
述した図１に示す光書き込み式反射型ライトバルブを用
いて構成された投射型表示装置である。

【００５０】本実施の形態では、図４中の反射型ライト
バルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂとしてそれぞれ、図１に示す反
射型ライトバルブが用いられている。そして、各ライト
バルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、読み出し光としてＳ偏光光
が当該ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにそれぞれ入射さ
れるように、配置されている。すなわち、ライトバルブ
６Ｒに関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞれ図４
中のＹ、−Ｘ、Ｚ方向となるように配置され、ライトバ
ルブ６Ｇに関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞれ
図４中のＸ、Ｙ、Ｚ方向となるように配置され、ライト
バルブ６Ｂに関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞ
れ図４中の−Ｙ、Ｘ、Ｙ方向となるように配置されてい
る。

【００５１】なお、ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにそ
れぞれ書き込み光を照射する書き込み光学系がそれぞれ
設けられるが、図４ではこれらの書き込み光学系は省略
して示している。

【００５２】本実施の形態による投射型表示装置では、
図４に示すように、Ｙ方向に進行する図示されない光源
から発せられた白色光源光は、Ｂ光反射ダイクロイック
ミラー３ＢとＲ光反射ダイクロイックミラー３Ｒとが互
いに直角に交差して組み合わされたクロスダイクロイッ
クミラー３から構成される色分解光学系に、各ミラー３
Ｂ，３Ｒに対して入射角が４５度となるように入射され
る。クロスダイクロイックミラー３に入射した白色光源
光は、−Ｘ方向に進行するＲ光と、Ｘ方向に進行するＢ
光と、クロスダイクロイックミラー３をそのまま透過し
てＹ方向に進行するＧ光とに色分解される。

【００５３】クロスダイクロイックミラー３によって色
分解されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、折り曲げミラー４Ｒ，
４Ｇ，４Ｂにて光軸をそれぞれＺ方向に変え、各色光用
の偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにそれぞれ入
射される。

【００５４】偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに
それぞれＺ方向に入射された各色光は、偏光的にはラン
ダム偏光光であり、各偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５
Ｇ，５Ｂによって、当該偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５
Ｇ，５Ｂの偏光分離膜にて反射されて反射型ライトバル
ブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射されるＳ偏光光と、当該偏光
ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの偏光分離膜を透過
してそれぞれ廃棄されるＰ偏光光とに偏光分離される。

【００５５】ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにそれぞれ
入射したＳ偏光のＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、各色用の書き込
み光に応じ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６Ｒ，６Ｇ，６Ｂから出射され、再
び偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにそれぞれ入
射される。前記各色の変調光には、前記第１の実施の形
態において説明した機能により、各色用の書き込み光に
応じて選択された箇所のＰ偏光光と選択されていない箇
所のＳ偏光光とが混ざっている。偏光ビームスプリッタ
５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにそれぞれ入射された変調光は、当該
偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂによりそれぞれ
検光される。すなわち、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５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの偏光分
離膜を透過して色合成光学系としてのクロスダイクロイ
ックプリズム７へ向けて進行し（つまり、検光され）、
各色の変調光のうちのＳ偏光光は偏光ビームスプリッタ
５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの偏光分離膜にて反射されて−Ｚ方向
に廃棄される。

【００５６】各偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
から出射された各色の検光光は、前記色分解光学系とし
てのクロスダイクロイックミラー３にて色分解された各
色光の折り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへの入射方向と
逆方向に出射され、クロスダイクロイックプリズム７か
ら構成される色合成光学系に入射される。

【００５７】クロスダイクロイックプリズム７は、各側
面に形成されたＲ光反射ダイクロイック膜７ＲとＢ光反
射ダイクロイック膜７Ｂとが互いに直交してＸ型となる
ように４個の直角二等辺三角形プリズムを、接着剤で貼
り合わせて組み合わせた構造を有している。

【００５８】偏光ビームスプリッタ５ＲからＸ方向に出
射されてクロスダイクロイックプリズム７に入射したＲ
光の検光光は、Ｒ光反射ダイクロイック膜７Ｒによって
反射され、光軸を−Ｙ方向に変え、当該プリズム７から
−Ｙ方向に出射される。偏光ビームスプリッタ５Ｂから
−Ｘ方向に出射されてクロスダイクロイックプリズム７
に入射したＢ光の検光光は、Ｂ光反射ダイクロイック膜
７Ｂによって反射され、光軸を−Ｙ方向に変え、当該プ
リズム７から−Ｙ方向に出射される。偏光ビームスプリ
ッタ５Ｇから−Ｙ方向に出射されてクロスダイクロイッ
クプリズム７に入射したＧ光の検光光は、ダイクロイッ
ク膜７Ｒ，７Ｇを透過して、当該プリズム７からそのま
ま−Ｙ方向に出射される。

【００５９】以上により、各色光用ライトバルブ６Ｒ，
６Ｇ，６Ｂにて変調を受けて偏光ビームスプリッタ５
Ｒ，５Ｇ，５Ｂにて検光された各色光の検光光は、クロ
スダイクロイックプリズム７にて色合成され、当該合成
光は、クロスダイクロイックプリズム７から−Ｙ方向に
出射されることになる。そして、クロスダイクロイック
プリズム７から出射された合成光は、投射光学系として
の投射レンズ（図示せず）に入射され、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。

【００６０】ところで、光源から出射される光線は全て
が光軸に平行に進行するわけではなく、光軸に対し所定
の角度を有して進行して偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５
Ｇ，５Ｂに入射する光線がある。今、その光線の一つを
ｉ１として、図５（ａ）に示す。図５（ａ）は、図４中
のライトバルブ６Ｇと偏光ビームスプリッタ５Ｇとの関
係を所定の光線ｉ１に関して説明するための斜視図であ
り、理解し易いように両者間の距離を離して描いてあ
る。

【００６１】なお、図５中のＸ、Ｙ、Ｚ軸は、図４中の
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対応しており、したがって図１中のＸ、
Ｙ、Ｚ軸に対応している。よって、ライトバルブ６Ｇの
液晶層２０６（図５（ａ）では省略）の進相軸方向及び
書き込み光側の配向層２０７（図５（ａ）では省略）の
配向方向はＺ方向であり、読み出し光側の配向層２１０
（図５（ａ）では省略）の配向方向はＸ方向である。

【００６２】図５（ａ）中の光線ｉ１は、ＸＺ平面と平
行な面内においてＺ軸と所定の角度をなす方向に進行し
て偏光ビームスプリッタ５Ｇの入射面（ＸＹ平面と平行
な面）に入射し、偏光ビームスプリッタ５Ｇの偏光分離
膜にて反射されて当該偏光ビームスプリッタ５Ｇを出射
し、ライトバルブ６Ｇに入射し、変調作用を受けずにラ
イトバルブ６Ｇの誘電体反射ミラー層にて反射されて当
該ライトバルブ６Ｇを出射し、再度偏光ビームスプリッ
タ５Ｇに入射して偏光分離膜にて反射される光線であ
る。当該光線ｉ１は、偏光ビームスプリッタ５Ｇとライ
トバルブ６Ｇとの間では、ＸＹ平面と平行な面内に含ま
れ、ライトバルブ６Ｇに向かう際と偏光ビームスプリッ
タ５Ｇに戻る際とではＹ軸に対して逆方向に同じ角度だ
け傾いている。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の’、
’で示す位置における前記光線ｉ１の偏光の振動方向
をそれぞれ示し、図５（ａ）の−Ｙ方向に向かって眺め
たＸＺ平面における直線偏光の方向を示している。前記
光線ｉ１は、図５（ａ）中の位置’においてＳ偏光の
直線偏光光となる。偏光ビームスプリッタ５Ｇの偏光分
離膜のＳ方向及びＰ方向は、当該偏光分離膜の法線ベク
トルｎと入射光の進行方向ベクトルＴとで決定される
（Ｓ偏光の方向ベクトルＳは、ベクトルＳ＝ベクトルｎ
×ベクトルＴと表される）ので、図５（ａ）中の位置
’における光線ｉ１の直線偏光の振動方向は、図５
（ｂ）中に’として示すように、Ｘ軸に対しやや傾い
ている。図５（ａ）中の位置’における光線ｉ１が、
前記第１の実施の形態において説明した「傾き光線」に
相当することから、図５（ａ）中の位置’における光
線ｉ１の振動方向は、図５（ｂ）中に’として示すよ
うに、Ｘ軸に対し図５（ｂ）中の方向’の傾きと逆方
向に同じ角度だけ傾くこととなる。この方向は、ライト
バルブ６Ｇを反射した後の光線ｉ１の進行方向と偏光ビ
ームスプリッタ５Ｇの偏光分離膜の法線とが成す面に対
して垂直な方向（すなわち、当該反射光の偏光ビームス
プリッタ５Ｇに対するＳ偏光の方向）と一致し、偏光分
離膜４による反射に最適な方向であるので、当該光線は
全ての成分が偏光ビームスプリッタ５Ｇの偏光分離膜に
て反射され、当該偏光分離膜を透過する成分（すなわ
ち、投射レンズに向かう成分）はない。

【００６３】以上の説明では、Ｇ光に関する偏光ビーム
スプリッタ５Ｇ及びライトバルブ６Ｇに関して述べた
が、Ｒ光及びＢ光についても同様である。

【００６４】したがって、本実施の形態によれば、従来
の投射型表示装置と異なり、スクリーン上の黒状態を達
成することができ、投射像のコントラストが向上する。

【００６５】本実施の形態では、ライトバルブ６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂとして、図１に示す光書き込み式反射型ライト
バルブがそれぞれ用いられていたが、代わりに、図３に
示す電気書き込み式反射型ライトバルブをそれぞれ用い
てもよい。この場合、書き込み光学系は不要となる。

【００６６】本実施の投射型表示装置においては、前述
したように各色光ごとに偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５
Ｇ，５Ｂを配置する構成となっている。このようなフル
カラー投射型表示装置の場合には、各ライトバルブを構
成する要素は、例えば、誘電体反射ミラー層、液晶層、
位相板層の厚みなどは、各色光の波長に応じて設計され
る。

【００６７】また、本実施の形態では、前述したように
Ｓ偏光光が反射型ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射
されるようになっていたが、Ｐ偏光光が反射型ライトバ
ルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射されるようにしてもよい。

【００６８】（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。図６は、本実施の形態による投射型表
示装置を示す概略構成図である。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軸を定義する。

【００６９】本実施の形態による投射型表示装置も、前
述した図１に示す光書き込み式反射型ライトバルブを用
いて構成された投射型表示装置であり、光源３１と、偏
光ビームスプリッタ３２と、色分解合成光学系としての
ダイクロイックプリズム３３と、各色光用の反射型ライ
トバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ（図１に示すライトバ
ルブ）と、投射光学系としての投射レンズ３５とを備え
ている。

【００７０】各ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ
は、読み出し光としてＳ偏光光が当該ライトバルブ３４
Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂにそれぞれ入射されるように、配置
されている。すなわち、ライトバルブ３４Ｒに関しては
図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞれ図６中のＸ、Ｚ、−
Ｙ方向となるように配置され、ライトバルブ３４Ｇに関
しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞれ図６中のＸ、
Ｙ、Ｚ方向となるように配置され、ライトバルブ３４Ｂ
に関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞれ図６中の
Ｘ、−Ｚ、Ｙ方向となるように配置されている。

【００７１】本実施の形態では、図６に示すように、光
源３１からの光は、Ｚ方向に進行して偏光ビームスプリ
ッタ３２に入射し、当該偏光ビームスプリッタ３２によ
って、その偏光分離膜３２ｅをＺ方向に透過するＰ偏光
光と当該偏光分離膜３２ｅにてＹ方向に反射されるＳ偏
光光とに偏光分離される。当該偏光分離膜３２ｅによっ
て反射されたＳ偏光光は、Ｙ方向に進行し、色分解合成
光学系としてのクロスダイクロイックプリズム３３に入
射される。

【００７２】クロスダイクロイックプリズム３３は、各
側面に形成されたＲ光反射ダイクロイック膜３３ＲとＢ
光反射ダイクロイック膜３３Ｂとが互いに直交してＸ型
となるように４個の直角二等辺三角形プリズムを、接着
剤で貼り合わせて組み合わせた構造を有している。

【００７３】偏光ビームスプリッタ３２からＹ方向に出
射されてクロスダイクロイックプリズム３３に入射した
Ｓ偏光光は、Ｒ光反射ダイクロイック膜３３Ｒによって
反射されて当該プリズム３３からＺ方向に出射されるＲ
光と、Ｂ光反射ダイクロイック膜３３Ｂによって反射さ
れて当該プリズム３３から−Ｚ方向に出射されるＢ光
と、ダイクロイック膜３３Ｒ，３３Ｂを透過して当該プ
リズム３３からＹ方向に出射されるＧ光とに色分解され
る。色分解されたＳ偏光の各色光は、反射型ライトバル
ブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂにそれぞれ入射され、各色用
の書き込み光に応じて変調を受けて反射されそれぞれ変
調光として出射され、Ｒ光は−Ｚ方向に、Ｇ光は−Ｙ方
向に、Ｂ光はＺ方向にそれぞれ進行し、再びクロスダイ
クロイックプリズム３３に入射される。

【００７４】−Ｚ方向に進行してクロスダイクロイック
プリズム３３に入射されたＲ光の変調光は、Ｒ光反射ダ
イクロイック膜３３Ｒにて反射されて当該クロスダイク
ロイックプリズム３３から−Ｙ方向に出射される。−Ｙ
方向に進行してクロスダイクロイックプリズム３３に入
射されたＧ光の変調光は、ダイクロイック膜３３Ｒ，３
３Ｂを透過して当該クロスダイクロイックプリズム３３
から−Ｙ方向に出射される。Ｚ方向に進行してクロスダ
イクロイックプリズム３３に入射されたＢ光の変調光
は、Ｂ光反射ダイクロイック膜３３Ｂにて反射されて当
該クロスダイクロイックプリズム３３から−Ｙ方向に出
射される。したがって、各色の変調光はクロスダイクロ
イックプリズム３３にて色合成され、当該色合成された
変調光は−Ｙ方向に進行して再度偏光ビームスプリッタ
３２に入射される。偏光ビームスプリッタ３２にそれぞ
れ入射された色合成された変調光は、当該偏光ビームス
プリッタ３２により検光される。すなわち、色合成され
た変調光のうちのＰ偏光成分のみが偏光ビームスプリッ
タ３２の偏光分離膜３２ｅを透過して−Ｙ方向に出射さ
れ、Ｓ偏光成分は偏光分離膜３２ｅにて反射されて−Ｘ
方向に廃棄される。そして、偏光ビームスプリッタ３２
から−Ｙ方向に出射された検光光は、投射レンズ３５に
よりスクリーン（図示せず）上に投射される。

【００７５】本実施の形態では、偏光ビームスプリッタ
３２と各色光用のライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ
との間に色分解合成光学系としてのクロスダイクロイッ
クプリズム３３が介在されているが、偏光ビームスプリ
ッタ３２と各ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとの
関係は、前述した図４に示す投射型表示装置における偏
光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとライトバルブ６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂとの関係と実質的に同一である。したが
って、本実施の形態による投射型表示装置においても、
図４に示す第３の実施の形態による投射型表示装置と同
様に、スクリーン上において黒状態を達成することがで
き、投射像のコントラストが向上する。

【００７６】なお、本実施の形態においても、ライトバ
ルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとして、図１に示す光書き
込み式反射型ライトバルブの代わりに、図３に示す電気
書き込み式反射型ライトバルブをそれぞれ用いてもよ
い。

【００７７】また、本実施の形態においても、前述した
ようにＳ偏光光が反射型ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，
３４Ｂに入射されるようになっていたが、Ｐ偏光光が反
射型ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂに入射される
ようにしてもよい。

【００７８】また、本実施の形態に示す投射型表示装置
においては、色分解合成光学系としてクロスダイクロイ
ックプリズム３３が用いられていたが、色分解合成光学
系はこれに限定されるものではない。例えば、クロスダ
イクロイックプリズム３３の代わりに、Ｒ光反射ダイク
ロイックミラーとＢ光反射ダイクロイックミラーをＸ型
に構成したクロスダイクロイックミラーを使用してもよ
いし、複数のダイクロイックミラーをクロスさせること
なく分離配置した構成としてもよい。

【００７９】なお、本実施の形態のこれらの変形例や本
実施の形態の場合には、ダイクロイックプリズムやダイ
クロイックミラーに構成されるダイクロイック膜は、当
該ダイクロイック膜に入射して透過する直線偏光光の偏
光状態が変化しないように、設計することが好ましい。

【００８０】（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を参
照して説明する。

【００８１】図７は、本実施の形態による投射型表示装
置を示す概略構成図である。図７において、図６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。

【００８２】本実施の形態による投射型表示装置も反射
型ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとしてそれぞれ
図１に示す光書き込み式反射型ライトバルブが用いられ
ているが、本実施の形態による投射型表示装置が前記第
４の実施の形態による図６に投射型表示装置と異なる所
は、色分解合成光学系として、図６中のクロスダイクロ
イックプリズム３３に代わりに、偏光ビームスプリッタ
３２の偏光分離膜３２ｅと平行に配置されたＲ光反射ダ
イクロイックミラー４０Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック
ミラー４０Ｂが用いられた点のみである。したがって、
偏光分離膜３２ｅ及び各ダイクロイックミラー４０Ｒ，
４０Ｂのダイクロイック膜（図示せず）は互いに平行に
配置されていることになる。

【００８３】なお、本実施の形態では、ライトバルブ３
４Ｒに関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞれ図７
中のＸ、Ｚ、−Ｙ方向となるように配置され、ライトバ
ルブ３４Ｇに関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそれぞ
れ図７中のＸ、Ｙ、Ｚ方向となるように配置され、ライ
トバルブ３４Ｂに関しては図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向がそ
れぞれ図７中のＸ、Ｚ、−Ｙ方向となるように配置され
ている。

【００８４】本実施の形態では、図７に示すように、光
源３１からの光は、Ｚ方向に進行して偏光ビームスプリ
ッタ３２に入射し、当該偏光ビームスプリッタ３２によ
って、その偏光分離膜３２ｅをＺ方向に透過するＰ偏光
光と当該偏光分離膜３２ｅにてＹ方向に反射されるＳ偏
光光とに偏光分離される。

【００８５】当該偏光分離膜３２ｅにて反射されて偏光
ビームスプリッタ３２をＹ方向に出射したＳ偏光光のう
ちのＲ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー４０Ｒによ
ってＺ方向に反射されて反射型ライトバルブ３４Ｒに入
射される。当該Ｓ偏光光のうちのＢ光及びＧ光を含む光
は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー４０Ｒを透過し、Ｙ
方向に進行してＢ光反射ダイクロイックミラー４０Ｂに
入射される。ダイクロイックミラー４０Ｂに入射された
Ｓ偏光のＢ光及びＧ光を含む光のうちのＢ光は、Ｂ光反
射ダイクロイックミラー４０ＢにてＺ方向に反射されて
反射型ライトバルブ３４Ｂに入射される。一方、Ｂ光反
射ダイクロイックミラー４０Ｂに入射された光のうちの
Ｓ偏光のＧ光は、Ｂ光反射ダイクロイックミラー４０Ｂ
を透過し、Ｙ方向に進行して反射型ライトバルブ３４Ｇ
に入射される。以上のようにして、偏光ビームスプリッ
タ３２により偏光分離されたＳ偏光光は、ダイクロイッ
クミラー４０Ｒ，４０Ｂからなる色分解合成光学系によ
って、Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光に色分解される。

【００８６】反射型ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４
Ｂに入射したＳ偏光光の各色光はそれぞれ反射型ライト
バルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂにて変調され、各色光の
変調光が入射時と逆方向に進行してそれぞれダイクロイ
ックミラー４０Ｒ，４０Ｂに戻る。

【００８７】ライトバルブ３４Ｂを反射して出射したＢ
光の変調光は、−Ｚ方向に進行してダイクロイックミラ
ー４０Ｂに再度入射され、ダイクロイックミラー４０Ｂ
にて反射されて−Ｙ方向に進行する。ライトバルブ３４
Ｇを反射して出射したＧ光の変調光は、−Ｙ方向に進行
してダイクロイックミラー４０Ｂに再度入射され、ダイ
クロイックミラー４０Ｂを透過してそのまま−Ｙ方向に
進行する。したがって、Ｂ光の変調光とＧ光の変調光と
はダイクロイックミラー４０Ｂにて色合成され、当該色
合成光がダイクロイックミラー４０Ｂから−Ｙ方向に出
射することになる。そして、当該色合成光は、ダイクロ
イックミラー４０Ｒを透過してそのまま−Ｙ方向に進行
する。一方、ライトバルブ３４Ｒを反射して出射したＲ
光の変調光は、−Ｚ方向に進行してダイクロイックミラ
ー４０Ｒに再度入射され、ダイクロイックミラー４０Ｒ
にて反射されて−Ｙ方向に進行する。その結果、Ｇ光の
変調光は、Ｒ光の変調光とＢ光の変調光との色合成光と
色合成され、三色合成が達成されることになる。

【００８８】このようにして三色合成された変調光は、
−Ｙ方向に進行して偏光ビームスプリッタ３２に再度入
射され、当該偏光ビームスプリッタ３２により検光さ
れ、色合成された変調光のうちのＰ偏光成分のみが偏光
ビームスプリッタ３２の偏光分離膜３２ｅを透過して−
Ｙ方向に出射され（すなわち、検光され）、当該検光光
は投射レンズ３５によりスクリーン（図示せず）上に投
射される。

【００８９】ダイクロイックミラー４０Ｒ，４０Ｂを透
過する偏光光の偏光状態がその透過前後で変化しなけれ
ば、前述した図４に示す第３の実施の形態と同様の原理
に従って、スクリーン上の黒状態を達成することがで
き、投射像のコントラストが向上する。

【００９０】ところが、ダイクロイックミラー４０Ｒ，
４０Ｂが偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離膜３２ｅ
に対して平行でなければ、通常の方法でダイクロイック
ミラー４０Ｒ，４０Ｂのダイクロイック膜を設計する
と、ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとして前記第
１の実施の形態による反射型ライトバルブを採用するこ
とによる、投射像のコントラストの向上という効果が減
ってしまう。その理由は、以下の通りである。すなわ
ち、偏光ビームスプリッタ３２を通過して生成されたＳ
偏光光が、ダイクロイックミラー４０Ｒ，４０Ｂのダイ
クロイック膜に入射する際、その透過光及び反射光のＳ
方向及びＰ方向は、当該ダイクロイック膜の法線ベクト
ルｎと入射光の進行方向ベクトルＴとで決定される（Ｓ
偏光の方向ベクトルＳは、ベクトルＳ＝ベクトルｎ×ベ
クトルＴと表される）。直線偏光光がダイクロイック膜
の法線と入射光の進行方向とで形成される面内に含まれ
ないで入射する場合、当該ダイクロイック膜を通常の方
法で設計しておくと、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とに分解
され、その上にＳ偏光成分とＰ偏光成分との間には位相
差が発生してしまうために偏光状態が変化してしまい、
一般に楕円偏光となってしまう。このため、偏光ビーム
スプリッタ３２で検光される際、不要な偏光成分が重畳
されてしまい、スクリーン側に回り込んでしまうため
に、ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとして前記第
１の実施の形態による反射型ライトバルブを採用するこ
とによる、投射像のコントラストの向上という効果が減
ってしまうのである。

【００９１】そこで、第４の実施の形態に関連して説明
したように、色分解合成光学系のダイクロイック膜を、
当該ダイクロイック膜に入射して透過する直線偏光光の
偏光状態が変化しないように、設計することが好まし
い。しかしながら、そのような設計には制約が大きくな
ってしまう。

【００９２】これに対し、本実施の形態では、偏光ビー
ムスプリッタ３２の偏光分離膜３２及びダイクロイック
ミラー４０Ｒ，４０Ｂが互いに平行に配置されているの
で、たとえダイクロイックミラー４０Ｒ，４０Ｂのダイ
クロイック膜が透過光のＰ偏光成分とＳ偏光成分とで位
相差が生ずるような（すなわち、特別に位相差補償を行
わないような）通常の方法で設計されたとしても、前述
した投射像のコントラストの向上という効果を減らすよ
うなことが全くなくなり、ダイクロイック膜の設計の自
由度が増し、好ましい。

【００９３】その理由は以下の通りである。ダイクロイ
ックミラー４０Ｒ，４０Ｂによる反射と透過では、偏光
の位相のずれに関してはそのメカニズムは同じであるた
めに、ダイクロイックミラー４０Ｒ，４０Ｂを透過する
Ｇ光にてその理由を説明する。今、偏光ビームスプリッ
タ３２の偏光分離部３２ｅによって反射されるＧ光のＳ
偏光光のうち、光軸（Ｙ軸と平行）に対して角度を有す
る光線について考える。この光線は、ライトバルブ３４
Ｇに入射するまでにダイクロイックミラー４０Ｒのダイ
クロイック膜及びダイクロイックミラー４０Ｂのダイク
ロイック膜を透過する。ライトバルブ３４にて反射され
た後にも、同様に当該２つのダイクロイック膜を透過し
て偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離膜３２ｅに入射
する。偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離部３２ｅに
よって反射された光線のＳ偏光の振動方向ベクトルＳ
は、偏光分離膜３２ｅの法線方向ベクトルｎと光線の進
行方向ベクトルＴとの外積によって定義される方向を示
す。当該振動方向を有するＳ偏光光線がダイクロイック
膜４０Ｒを透過する際には、ダイクロイック膜４０Ｒの
法線ベクトルｎ１及び透過光進行方向のベクトルＴ１は
前述した偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離膜３２ｅ
による反射光線の各ベクトルｎ，Ｔとそれぞれ同じであ
ることから、当該ダイクロイックミラー４０Ｒのダイク
ロイック膜を透過する際の、法線ベクトルｎ１と進行方
向ベクトルＴ１の外積によって定義される振動方向ベク
トルＳ１は、前述の振動方向ベクトルＳと同じである。
このためにＳ偏光光線は、当該ダイクロイックミラー４
０Ｒのダイクロ膜を透過しても同じ振動方向を維持した
まま楕円偏光とならずに直線偏光を維持することとな
る。偏光ビームスプリッタ３２の偏光分離膜３２ｅとダ
イクロイックミラー４０Ｒとが平行でないとすれば、前
記Ｓ方向と前記Ｓ１方向とが異なるために、ダイクロイ
ックミラー４０Ｒのダイクロイック膜に入射するＳ方向
の直線偏光は、当該ダイクロイック膜の透過後に、Ｓ１
方向成分とそれに垂直なＰ１方向成分との間でダイクロ
イック膜によって位相差を生ずることとなり、その結果
楕円偏光となってしまう。

【００９４】ダイクロイックミラー４０Ｒを透過したＳ
偏光光線は、ダイクロイックミラー４０Ｂを透過する
が、当該ダイクロイックミラー４０Ｂもダイクロイック
ミラー４０Ｒ及び偏光分離膜３２ｅと平行に配置されて
いるために、同じ振動方向の直線偏光がそのまま維持さ
れる。したがって、偏光ビームスプリッタ３２とライト
バルブ３４Ｇとの間に２枚のダイクロイックミラー４０
Ｒ，４０Ｂが挿入されている構成となっているにもかか
わらず、偏光状態の観点からみると、当該ミラー４０
Ｒ，４０Ｂがないのと同じであると見なせることが理解
できる。

【００９５】前述した第１の実施の形態に関する説明か
らわかるように、ライトバルブ３４Ｇは、変調動作によ
り偏光方向を変換させない場合（すなわち、書き込み光
が入射しない場合）は、入射した偏光光線を、当該入射
した偏光光線（前述した「傾き光線」）の振動方向の、
ライトバルブ３４Ｇの位相板層の進相軸に対する、傾き
角度（Ｘ軸に対する傾き角度）と同じ角度だけ逆向きに
振動方向が傾いた直線偏光光線に変えて、当該ライトバ
ルブ３４Ｇを反射させて出射させる。ライトバルブ３４
Ｇから出射された直線偏光光線は、２枚のダイクロイッ
クミラー４０Ｂ，４０Ｒを透過するが、ライトバルブ３
４Ｇへ向けて進行した際と同様に、同じ振動方向の直線
偏光がそのまま維持され、楕円偏光になることはない。
この光線は偏光ビームスプリッタ３２に再度入射する
が、当該光線の偏光方向（振動方向）は偏光ビームスプ
リッタ３２の偏光分離面４２ｅに対して理想のＳ方向な
ので、完全に反射される（ただし、書き込み光がないも
のとする。）。ダイクロイックミラー４０Ｒ，４０Ｂが
偏光分離膜３２ｅと平行に配置されていないとすれば、
楕円偏光が偏光ビームスプリッタ３２に入射されるため
に、偏光ビームスプリッタ偏光分離膜３２ｅの面と当該
光線の進行方向によって定まるＰ偏光の成分がスクリー
ン側に回り込んでしまう。

【００９６】このように、本実施の形態によれば、ダイ
クロイックミラー４０Ｒ，４０Ｂが偏光分離膜３２ｅと
平行に配置されているので、たとえダイクロイックミラ
ー４０Ｒ，４０Ｂのダイクロイック膜が透過光のＰ偏光
成分とＳ偏光成分とで位相差が生ずるような（すなわ
ち、特別に位相差補償を行わないような）通常の方法で
設計されたとしても、前述した投射像のコントラストの
向上という効果を減らすようなことが全くなくなり、ダ
イクロイック膜の設計の自由度が増し、好ましい。

【００９７】なお、本実施の形態においても、ライトバ
ルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとして、図１に示す光書き
込み式反射型ライトバルブの代わりに、図３に示す電気
書き込み式反射型ライトバルブをそれぞれ用いてもよ
い。

【００９８】また、本実施の形態においても、前述した
ようにＳ偏光光が反射型ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，
３４Ｂに入射されるようになっていたが、Ｐ偏光光が反
射型ライトバルブ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂに入射される
ようにしてもよい。

【００９９】さらに、例えば、ダイクロイックミラー４
０Ｒ，４０Ｂのうちのいずれか一方又は両方を、クロス
ダイクロイックプリズムではない１つのダイクロイック
膜を有する通常のダイクロイックプリズムに置き換えて
もよい。この場合であっても、各ダイクロイック膜を偏
光分離膜３２ｅを平行に配置すれば、本実施の形態と同
一の利点を得ることができる。

【０１００】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。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投射像のコントラストの良好な投射型表示装置及び該投
射型表示装置等に用いることができる反射型ライトバル
ブ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反射型ライト
バルブを模式的に示す断面図である。

【図２】位相板層の形成方法及びその進相軸及び遅相軸
を示す説明図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による反射型ライト
バルブを模式的に示す断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態による投射型表示装
置を示す概略構成図である。

【図５】図４に示す投射型表示装置の作用を説明するた
めの説明図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態による投射型表示装
置を示す概略構成図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態による投射型表示装
置を示す概略構成図である。

【図８】従来の反射型ライトバルブを模式的に示す断面
図である。

【図９】図８に示す反射型ライトバルブを用いた投射型
表示装置を示す概略構成図である。

【図１０】図９に示す投射型表示装置の作用を説明する
ための説明図である。

【図１１】図９に示す投射型表示装置の作用を説明する
ための他の説明図である。

【符号の説明】

３クロスダイクロイックミラー４Ｒ，４Ｂ，４Ｇ折り曲げミラー５Ｒ，５Ｂ，５Ｇ，３２偏光ビームスプリッタ６Ｒ，６Ｂ，６Ｇ，３４Ｒ，３４Ｂ，３４Ｇ反射型ラ
イトバルブ７，３３クロスダイクロイックプリズム３１光源４０Ｒ，４０Ｂダイクロイックミラー２０１，２１２，３０１透明ガラス基板２０２，２１１，３０２透明導電体膜２０３光導電体膜２０４遮光層２０５誘電体反射ミラー層２０６，３０６位相板層２０７，２１０，３０３，３０５液晶配向層２０８，３０４液晶層２０９スペーサ３０７反射電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層及び反射層を有し、入射した読み
出し光が前記液晶層を透過した後に前記反射層にて反射
されて再度前記液晶層を透過して出射する反射型ライト
バルブにおいて、前記液晶層と前記反射層の間又は前記液晶層に対する前
記読み出し光の入射側に、前記液晶層の面の法線方向に
対して斜めの方向から誘電体材料を蒸着して形成した蒸
着膜を含む位相板層を有することを特徴とする反射型ラ
イトバルブ。
【請求項２】前記位相板層は実質的に１／４波長板と
して機能することを特徴とする請求項１記載の反射型ラ
イトバルブ。
【請求項３】前記位相板層の進相軸又は遅相軸は、当
該位相板層に入射する直線偏光の振動方向と実質的に同
じ方向又は直角方向に設定されたことを特徴とする請求
項２記載の反射型ライトバルブ。
【請求項４】光源からの光をＲ光、Ｇ光及びＢ光に色
分解する色分解光学系と、第１、第２及び第３の反射型
ライトバルブと、前記色分解光学系にて色分解された各
色光にそれぞれ対応して設けられた第１、第２及び第３
の偏光ビームスプリッタと、色合成光学系と、投射光学
系と、を備え、前記第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタは、前
記色分解光学系にて色分解された各色光をそれぞれ２つ
の偏光光に偏光分離し、前記第１、第２及び第３の反射型ライトバルブは、前記
第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタにて偏光分
離された各色光の一方の偏光光をそれぞれ変調し、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の反射型ライトバルブにて変調さ
れた各色光をそれぞれ検光し、前記色合成光学系は、前記第１、第２及び第３の偏光ビ
ームスプリッタにより検光された各色光を色合成し、前記投射光学系は、前記色合成光学系にて色合成された
光を投射し、前記第１、第２及び第３の反射型ライトバルブとして、
請求項３記載の反射型ライトバルブがそれぞれ用いられ
たことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】偏光ビームスプリッタと、色分解合成光
学系と、第１、第２及び第３の反射型ライトバルブと、
投射光学系とを備え、前記偏光ビームスプリッタは光源からの光を２つの偏光
光に偏光分離し、前記色分解合成光学系は前記偏光ビー
ムスプリッタにて偏光分離された一方の偏光光をＲ光、
Ｇ光及びＢ光に色分解し、前記第１、第２及び第３の反
射型ライトバルブは前記Ｒ光、Ｇ光及びＢ光をそれぞれ
変調し、前記色分解合成光学系は前記第１、第２及び第
３の反射型ライトバルブによってそれぞれ変調された各
色光を色合成し、前記偏光ビームスプリッタは前記色分
解合成光学系によって色合成された光を検光し、前記投
射光学系は前記偏光ビームスプリッタによって検光され
た光を投射する、投射型表示装置において、前記第１、第２及び第３の反射型ライトバルブとして、
請求項３記載の反射型ライトバルブがそれぞれ用いられ
たことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】前記色分解合成光学系は、前記偏光ビー
ムスプリッタの偏光分離膜と略平行に配置された複数の
ダイクロイック膜を有することを特徴とする請求項５記
載の投射型表示装置。