JPH10239526A

JPH10239526A - ミラー

Info

Publication number: JPH10239526A
Application number: JP9061830A
Authority: JP
Inventors: Mikio Okamoto; 幹夫岡本; Naotaka Shimamura; 尚孝島村; Tetsuo Hattori; 徹夫服部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】投射型表示装置において使用することによ
り、ライトバルブに入射する光の偏光の純度を上げて投
射像のコントラストを向上させることができ、しかも当
該装置のコストダウンと小型化を図ることができるミラ
ーを提供する。【解決手段】Ｂ光用のミラーは、屈折率ｎ＝１．５２
の透明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に
積層された誘電体多層膜とから構成される。この誘電体
多層膜は、高屈折率物質Ｈ１としての酸化ジルコン（Ｚ
ｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０５）からなる層と、低屈折率
物質Ｌ１としての二酸化珪素（ＳｉＯ₂：屈折率ｎ＝
１．４７）からなる層とを、それぞれ所定の膜厚で交互
に計１８層積層して形成したものである。このミラーで
は、入射角度４５度で入射する光に関して、Ｂ光波長領
域の略全体に渡って、Ｓ偏光光の反射率が９５％以上で
あり、Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光光の反射率より約２０
％低い値を示す。

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
を使用した投射型表示装置等において使用するミラーに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】入射光を映像電気信号又は光学信号に応
じて変調させて変調光として出射させるライトバルブに
光を照射し、当該ライトバルブから出射された変調光を
取り出して投射光学系によりスクリーン上に投射し、光
学像を拡大投射する投射型表示装置が種々知られてい
る。これらの投射型表示装置に使用されるライトバルブ
は、散乱型のライトバルブでない限り、一般的には、偏
光分離装置によって直線偏光光を前もって作製し、当該
直線偏光光を当該ライトバルブに入射させてライトバル
ブの持っている変調機能によって変調させ、この変調光
を偏光分離素子にて検光して取り出すように構成されて
いる。

【０００３】このような構成を有するライトバルブとし
て、入射した直線偏光光を内部に所有する反射ミラーに
よって光を入射方向と反対方向に反射させて出射する反
射型ライトバルブと、入射した直線偏光光を変調させて
透過して出射する透過型ライトバルブとの２種類のライ
トバルブが知られている。

【０００４】前者の反射型ライトバルブを用いた場合に
は、一般的に、ランダム偏光光を偏光ビームスプリッタ
に入射させて、当該偏光ビームスプリッタを出射した一
方の直線偏光光を当該ライトバルブに入射させ、当該ラ
イトバルブにて反射されて出射された変調光を再度前記
偏光ビームスプリッタに入射させて検光して信号成分の
みを取り出す。一方、後者の透過型ライトバルブを用い
た場合には、一般的に、当該ライトバルブはクロスニコ
ルを構成する偏光板にて液晶パネルを挟み込みんだ構造
を有しており、入射側の偏光板にて直線偏光光を作製
し、当該液晶パネルを透過して出射された変調光を透過
出射側に配置した偏光板にて検光する。

【０００５】しかし、前記反射型ライトバルブや前記透
過型ライトバルブに入射する直線偏光光の偏光の純度
は、前記偏光ビームスプリッタや前記偏光板によって決
定されるのであるが、偏光ビームスプリッタや偏光板の
性能は決して完全とは言えない。このため、そのままで
は、投射像のコントラストが低下してしまう。そこで、
反射型ライトバルブや透過型ライトバルブを用いた従来
の投射型表示装置では、投射像のコントラストを上げる
べく、良好な純度の直線偏光の光をライトバルブに入射
させるために、前記偏光ビームスプリッタや前記偏光板
の前段に更なる偏光分離装置（予備偏光分離装置）を配
置する方法が採られている。

【０００６】前記予備偏光分離装置を有する投射型表示
装置として、特表昭６２−５０２１４９号公報には、前
記反射型ライトバルブを使用した投射型表示装置（特
に、当該公報のＦＩＧ．１）が開示されている。この投
射型表示装置では、光源光を前記予備偏光分離装置とし
ての前段の偏光ビームスプリッタに入射させ、これを透
過した直線偏光光を後段の偏光ビームスプリッタの偏光
分離膜の面に対してＳ偏光となるように当該後段の偏光
ビームスプリッタに入射させており、その結果後段の偏
光ビームスプリッタから反射して出射されるＳ偏光光
は、偏光の純度が良好な直線偏光となる。このＳ偏光光
は、複数のダイクロイックミラーから構成される色分解
合成光学系にてＲ光（赤色光）、Ｇ光（緑色光）、Ｂ光
（青色光）に色分解され、色分解された各色光が各色光
毎に配置された反射型ライトバルブに入射される。当該
各色光用の反射型ライトバルブにて変調を受けた各色の
変調光は、当該各ライトバルブを出射して前記色分解合
成光学系に入射され、前記色分解合成光学系にて色合成
される。当該色合成光は前記後段の偏光ビームスプリッ
タに入射されて検光され、当該検光光が投射レンズにて
投射される。

【０００７】一方、前記予備偏光分離装置を有する投射
型表示装置として、特開平５−１５７９１５号公報に
は、前記透過型ライトバルブを使用した投射型表示装置
（特に、当該公報の図８）が開示されている。この投射
型表示装置では、前記予備偏光分離装置として、両面に
高屈折率の誘電体膜を蒸着したガラス基板をジグザグ配
置して蛇腹構成とした偏光分離装置が用いられている。
この投射型表示装置では、光源光を前記偏光分離装置に
入射させて、一方方向の振動方向の偏光成分（Ｐ偏光成
分）を多分に有する光を前記偏光分離装置を透過させ、
この透過光を色分解用の複数のダイクロイックミラーに
てＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解して、各色光毎に配置され
た偏光板をクロスニコルで挟み込んだ透過型ライトバル
ブにそれぞれ入射させ、各ライトバルブにて変調されて
出射側の各偏光板にて検光された光を色合成用の複数の
ダイクロイックミラーにて色合成し、当該色合成光を投
射レンズにて投射する。

【０００８】当該公報には前記ダイクロイックミラーの
膜構成等の開示はないが、前記ダイクロイックミラーと
して、例えば図２３に示すような従来のダイクロイック
ミラーが採用されているものと考えられる。図２３に示
す従来のダイクロイックミラーは、４５度で入射する光
に対して最適化したＧ光反射ダイクロイックミラーの例
であり、屈折率ｎ＝１．５２の透明ガラス基板と、該ガ
ラス基板の片面（入射面）に積層された誘電体多層膜と
から構成されている。この誘電体多層膜は、図２３に示
すように、高屈折率物質Ｈ１としての酸化ジルコン（Ｚ
ｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０５）からなる層と、低屈折率
物質Ｌ１としての二酸化珪素（ＳｉＯ₂：屈折率ｎ＝
１．４７）からなる層とを、それぞれλ／４の膜厚で交
互に計１７層積層して形成したものである。なお、図２
３に示すダイクロイックミラーは、前記特開平５−１５
７９１５号公報に開示された投射型表示装置用なので、
入射角度４５度で入射する光に対して最適化されてい
る。この図２３に示す従来のダイクロイックミラーの入
射角度４５度における反射特性を図２４に示す。図２４
において、実線はＳ偏光光の反射率を示し、破線はＰ偏
光光の反射率を示している。図２４からわかるように、
この従来のダイクロイックミラーでは、Ｓ偏光光の方が
波長領域として広い幅でもって反射特性を有し、さらに
Ｐ偏光光はＳ偏光光より５％程度反射率が落ちてはいる
ものの、まだかなりの反射特性を有しており、実質的に
偏光特性を有していないことがわかる。

【０００９】以上説明した両公報に開示されたいずれの
投射型表示装置においても、ライトバルブに入射する直
線偏光の性能が向上するので長期にわたって明るく、高
画質の投射像が得られるとされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記各公報に
開示された従来の投射型表示装置においては、以下の問
題が生じていた。

【００１１】すなわち、前記特表昭６２−５０２１４９
号公報に開示された投射型表示装置では、予備偏光分離
装置として前段の偏光ビームスプリッタが必要になるた
め、コストアップを免れない。偏光ビームスプリッタは
各種光学部材のなかでも、決して安価に作製できるもの
でなく、１個の偏光ビームスプリッタとはいえそのコス
トは無視できるものではない。ましてや、当該公報に開
示された投射型表示装置のように１個の前段偏光ビーム
スプリッタにてＢ光波長領域からＲ光波長領域まで全波
長領域の光を偏光させることは、当該偏光ビームスプリ
ッタの偏光分離膜の設計の上で容易なことでないため
に、より高性能の投射型表示装置、例えば光源光をまず
色分解し、各色光を各色光毎に配置した偏光ビームスプ
リッタにて偏光光分離し、各色光の一方の偏光光をライ
トバルブにて変調させて出射させ、この各色の変調光を
前記各色光用偏光ビームスプリッタにてそれぞれ検光
し、当該各色の検光光を色合成するような構成の投射型
表示装置においては、各色光用偏光ビームスプリッタの
前段のそれぞれに更に各色光用偏光ビームスプリッタを
配置するような構成とする必要があるが、こうすること
は更なるコスト上昇を招く。

【００１２】また、前記特開平５−１５７９１５号公報
に開示された投射型表示装置では、予備偏光分離装置と
して前記蛇腹構成の偏光分離装置が必要になるため、や
はりコストアップを免れないとともに、この偏光分離装
置を配置する空間が必要となって投射型表示装置の大型
化を招くことになる。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、投射型表示装置等において使用することによ
り、ライトバルブに入射する光の偏光の純度を上げて投
射像のコントラストを向上させることができ、しかも当
該装置のコストダウンと小型化を図ることができるミラ
ーを提供することを目的とするものである。

【００１４】

【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の態様によるミラーは、反射光を直線
偏光光に近づける偏光特性（偏光分離特性）を有するも
のである。このミラーは、反射波長選択性を有するダイ
クロイックミラーであってもよい。

【００１５】この第１の態様によるミラーは、反射光を
直線偏光光に近づける偏光特性を有しているので、反射
機能と偏光機能とを同時に達成することになる。したが
って、前記第１の態様によるミラーは、例えば、投射型
表示装置においてライトバルブへの光の入射光路中に配
置されている当該光路を折り曲げるための折り曲げミラ
ーとして前記第１の態様によるミラーを採用することが
でき、それによりライトバルブへ入射する光の偏光の純
度が高まり投射像のコントラストが向上する。前記従来
の投射型表示装置における予備偏光分離装置としての偏
光ビームスプリッタや蛇腹構成の偏光分離装置と異な
り、例えば後述する第５の態様のように、ガラス基板と
誘電体多層膜とにより構成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。しかも、前記第１の態様
によるミラーは、前述したようにそもそも投射型表示装
置が有している折り曲げミラーとして用いることができ
るので、一層のコストダウンを図ることができるととも
に装置の小型化を図ることができる。もっとも、前記従
来の投射型表示装置における予備偏光分離装置を併用し
てもよく、その場合には、前記従来の投射型表示装置と
比較してさほどコストが上昇することないとともに何ら
装置の大型化を招くことなく、ライトバルブへの入射光
の偏光の純度を一層高めることができ、ひいては投射像
のコントラストを一層向上させることができる。

【００１６】本発明の第２の態様によるミラーは、Ｂ光
波長領域の略全体に渡って、所定入射角度で入射するＳ
偏光光の反射率が９０％以上であるとともに、前記所定
入射角度で入射するＰ偏光光の反射率が前記所定入射角
度で入射するＳ偏光光の反射率より１５％以上下がって
いるものである。このミラーは、反射波長選択性を有す
るダイクロイックミラーであってもよい。

【００１７】本発明の第３の態様によるミラーは、Ｇ光
波長領域の略全体に渡って、所定入射角度で入射するＳ
偏光光の反射率が９０％以上であるとともに、前記所定
入射角度で入射するＰ偏光光の反射率が前記所定入射角
度で入射するＳ偏光光の反射率より１５％以上下がって
いるものである。このミラーは、反射波長選択性を有す
るダイクロイックミラーであってもよい。

【００１８】本発明の第４の態様によるミラーは、Ｒ光
波長領域の略全体に渡って、所定入射角度で入射するＳ
偏光光の反射率が９０％以上であるとともに、前記所定
入射角度で入射するＰ偏光光の反射率が前記所定入射角
度で入射するＳ偏光光の反射率より１５％以上下がって
いるものである。このミラーは、反射波長選択性を有す
るダイクロイックミラーであってもよい。

【００１９】前記第２乃至第４の態様では、各色の波長
領域ごとに十分に高いＳ偏光光の反射率とそれよりかな
り低いＰ偏光光の反射率とを得ているので、Ｂ光波長領
域からＲ光波長領域まで全波長領域に対して反射光にお
ける偏光特性を得る場合に比べてその設計が容易とな
る。なお、前記第２乃至第４の態様によるミラーは、前
記第１の態様によるミラーと同様に、例えば、投射型表
示装置における折り曲げミラーとして用いることにより
同様の利点が得られるが、色分解後でかつライトバルブ
入射前の各色光を反射するように用いられる。

【００２０】本発明の第５の態様によるミラーは、前記
第１乃至第４のいずれかのミラーにおいて、ガラス基板
と、該ガラス基板上に積層された誘電体多層膜とを備え
たものである。

【００２１】このような基本構成は、前述した従来のダ
イクロイックミラーと同様であるが、誘電体多層膜の各
層の厚さ等を変えることにより前記第１乃至第４のよう
な特性を得ることができる。なお、このような構成は、
前記特開平５−１５７９１５号公報に開示されている両
面に高屈折率の誘電体膜（多層膜ではない）を蒸着した
ガラス基板の構成と本質的に全く異なるものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態による
ミラーについて、図１乃至図４を参照して説明する。

【００２３】図１は、本実施の形態によるミラーの断面
構造を模式的に示す図である。図２乃至図４は、それぞ
れ図１に示すミラーの反射特性を示す図である。

【００２４】本実施の形態によるミラーは、入射角度４
５度で入射する光に対して最適化したＢ光用のミラーの
例であり、図１に示すように、屈折率ｎ＝１．５２の透
明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に積層
された誘電体多層膜とから構成されている。この誘電体
多層膜は、図１に示すように、高屈折率物質Ｈ１として
の酸化ジルコン（ＺｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０５）から
なる層と、低屈折率物質Ｌ１としての二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂：屈折率ｎ＝１．４７）からなる層とを、それぞれ
図１に示す膜厚で交互に計１８層積層して形成したもの
である。

【００２５】図２は、図１に示すミラーの入射角度４５
度における反射特性を示している。図２において、実線
はＳ偏光光の反射率を示し、破線はＰ偏光光の反射率を
示している（後述する図３、図４、図６、図７、図８、
図１０、図１２、図１４、図１６、図１８も同様）。図
２からわかるように、図１に示すミラーでは、入射角度
４５度で入射する光に関して、Ｂ光波長領域（４００ｎ
ｍ〜５００ｎｍ）の略全体に渡って、Ｓ偏光光の反射率
が９５％以上であり、Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光光の反
射率より約２０％低い値を示しており、Ｂ光波長領域に
おいて反射光を直線偏光光に近づける偏光特性を有して
いることが理解できる。なお、図２からわかるように、
図１に示すミラーは、反射波長選択性を有するダイクロ
イックミラーとなっている。

【００２６】図３は、図１に示すミラーの入射角度３０
度における反射特性を示している。図３からわかるよう
に、図１に示すミラーでは、入射角度３０度で入射する
光に関して、Ｂ光波長領域において、Ｓ偏光光の反射率
が低下し、Ｐ偏光光の反射率が上がることから、反射光
を直線偏光光に近づける偏光特性は強くないことがわか
る。したがって、図１に示すミラーは、入射角度３０度
で使用することは好ましくないが、入射角度が３０度で
あっても実質的に偏光特性を有しているので、入射角度
３０度で使用することも可能である。

【００２７】図４は、図１に示すミラーの入射角度６５
度における反射特性を示している。図４からわかるよう
に、図１に示すミラーでは、入射角度６５度で入射する
光に関して、Ｂ光波長領域において、Ｓ偏光光の反射率
が更に高まり、Ｐ偏光光の反射率が更に低減してＳ偏光
光の反射率よりも約４０％も低減して更に良好な偏光特
性（良好な反射消光比）を有することになる。ただし、
この場合には、図４からわかるように、Ｓ偏光光の反射
できる波長幅が４５度入射の場合に比して低減する。図
１に示すミラーは、入射角度６５度で使用することも可
能である。

【００２８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態によるミラーについて、図５乃至図８を参照して
説明する。

【００２９】図５は、本実施の形態によるミラーの断面
構造を模式的に示す図である。図６乃至図８は、それぞ
れ図５に示すミラーの反射特性を示す図である。

【００３０】本実施の形態によるミラーは、入射角度６
５度で入射する光に対して最適化したＢ光用のミラーの
例であり、図５に示すように、屈折率ｎ＝１．５２の透
明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に積層
された誘電体多層膜とから構成されている。この誘電体
多層膜は、図５に示すように、高屈折率物質Ｈ１として
の酸化ジルコン（ＺｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０５）から
なる層と、低屈折率物質Ｌ１としての二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂：屈折率ｎ＝１．４７）からなる層とを、それぞれ
図５に示す膜厚で交互に計１４層積層して形成したもの
である。図５中の誘電体多層膜と図１中の誘電体多層膜
とは、膜を構成する各物質Ｈ１，Ｌ１は同じであるが、
その膜厚及び層数が異なっている。

【００３１】図６は、図５に示すミラーの入射角度６５
度における反射特性を示している。図６からわかるよう
に、図５に示すミラーでは、Ｂ光波長領域の略全体に渡
って、Ｓ偏光光の反射率が９５％以上の良好な反射率で
あり、Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光光の反射率より５０％
近く反射率が落ちており、図１に示す前記第１の実施の
形態による４５度入射用のミラーよりも優れた偏光分離
特性を有していることが理解できる。なお、図６からわ
かるように、図５に示すミラーも、反射波長選択性を有
するダイクロイックミラーとなっている。

【００３２】図７は、図５に示すミラーの入射角度３０
度における反射特性を示している。図７からわかるよう
に、図５に示すミラーでは、入射角度３０度で入射する
光に関して、Ｓ偏光光の反射率は低下してしまい、Ｐ偏
光光の反射率は特性は上昇し、かつＳ偏光光の反射波長
領域（反射率の高い波長領域）がＧ光領域側にずれてし
まう。したがって、図５に示すミラーは、入射角度３０
度では、Ｂ光用として更に偏光反射ミラーとして使用す
ることはできない。

【００３３】図８は、図５に示すミラーの入射角度４５
度における反射特性を示している。図８からわかるよう
に、図５に示すミラーでは、入射角度４５度で入射する
光に関して、Ｓ偏光光の反射率は９５％程度となって少
し下がり、Ｐ偏光光の反射率は逆に７０％以上に上がっ
ている。しかし、この場合にも比較的良好な偏光特性を
有しているので、図５に示すミラーは、入射角度４５度
で使用可能である。ただし、図８に示すように反射波長
領域がＧ光波長領域（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）側にず
れているので、図５に示すミラーは、入射角度４５度で
使用するより入射角度６５度で使用することが好まし
い。

【００３４】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態によるミラーについて、図９及び図１０を参照し
て説明する。

【００３５】図９は、本実施の形態によるミラーの断面
構造を模式的に示す図である。図１０は、図９に示すミ
ラーの反射特性を示す図である。

【００３６】本実施の形態によるミラーは、入射角度４
５度で入射する光に対して最適化したＧ光用のミラーの
例であり、図９に示すように、屈折率ｎ＝１．５２の透
明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に積層
された誘電体多層膜とから構成されている。この誘電体
多層膜は、図９に示すように、高屈折率物質Ｈ１として
の酸化ジルコン（ＺｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０５）から
なる層と、低屈折率物質Ｌ１としての二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂：屈折率ｎ＝１．４７）からなる層とを、それぞれ
図９に示す膜厚で交互に計１８層積層して形成したもの
である。

【００３７】図１０は、図９に示すミラーの入射角度４
５度における反射特性を示している。図１０からわかる
ように、図９に示すミラーでは、Ｇ光波長領域の略全体
に渡って、Ｓ偏光光の反射率が９５％以上であり、Ｐ偏
光光の反射率はＳ偏光光の反射率より約２０％低い値を
示しており、Ｇ光波長領域において反射光を直線偏光光
に近づける偏光特性を有していることが理解できる。な
お、図１０からわかるように、図９に示すミラーも、反
射波長選択性を有するダイクロイックミラーとなってい
る。

【００３８】前記第２の実施の形態と同様に、誘電体多
層膜を構成する高屈折率物質Ｈ１及び低屈折率物質Ｌ１
として本実施の形態と同じ物質を使用して層数及び膜厚
を変えることにより入射角度６５度で入射する光に対し
て最適化したＧ光用のミラーを作製することができ、そ
の偏光特性はＧ光波長領域において本実施の形態による
ミラーよりも優れている。

【００３９】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態によるミラーについて、図１１及び図１２を参照
して説明する。

【００４０】図１１は、本実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。図１２は、図１１に示
すミラーの反射特性を示す図である。

【００４１】本実施の形態によるミラーは、入射角度４
５度で入射する光に対して最適化したＲ光用のミラーの
例であり、図１１に示すように、屈折率ｎ＝１．５２の
透明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に積
層された誘電体多層膜とから構成されている。この誘電
体多層膜は、図１１に示すように、高屈折率物質Ｈ１と
しての酸化ジルコン（ＺｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０５）
からなる層と、低屈折率物質Ｌ１としての二酸化珪素
（ＳｉＯ₂：屈折率ｎ＝１．４７）からなる層とを、そ
れぞれ図１１に示す膜厚で交互に計１８層積層して形成
したものである。

【００４２】図１２は、図１１に示すミラーの入射角度
４５度における反射特性を示している。図１２からわか
るように、図１１に示すミラーでは、Ｒ光波長領域（６
００ｎｍ〜７００ｎｍ）の略全体に渡って、Ｓ偏光光の
反射率が９５％以上であり、Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光
光の反射率より約２０％低い値を示しており、Ｇ光波長
領域において反射光を直線偏光光に近づける偏光特性を
有していることが理解できる。なお、図１２からわかる
ように、図１１に示すミラーも、反射波長選択性を有す
るダイクロイックミラーとなっている。

【００４３】前記第２の実施の形態と同様に、誘電体多
層膜を構成する高屈折率物質Ｈ１及び低屈折率物質Ｌ１
として本実施の形態と同じ物質を使用して層数及び膜厚
を変えることにより入射角度６５度で入射する光に対し
て最適化したＲ光用のミラーを作製することができ、そ
の偏光特性はＲ光波長領域において本実施の形態による
ミラーよりも優れている。

【００４４】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態によるミラーについて、図１３及び図１４を参照
して説明する。

【００４５】図１３は、本実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。図１４は、図１３に示
すミラーの反射特性を示す図である。

【００４６】本実施の形態によるミラーは、入射角度４
５度で入射する光に対して最適化したＧ光用のミラーの
例であり、図１３に示すように、屈折率ｎ＝１．５２の
透明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に積
層された誘電体多層膜とから構成されている。この誘電
体多層膜は、図１３に示すように、高屈折率物質Ｈ２と
しての二酸化チタン（ＴｉＯ₂：屈折率ｎ＝２．２５）
からなる層と、低屈折率物質Ｌ１としての二酸化珪素
（ＳｉＯ₂：屈折率ｎ＝１．４７）からなる層とを、そ
れぞれ図１３に示す膜厚で交互に計１５層積層して形成
したものである。図１３中の誘電体多層膜は、図１、図
５、図９及び図１１にそれぞれ示す誘電体多層膜と異な
り、高屈折率物質として酸化ジルコンに代えて二酸化チ
タンが用いられている。

【００４７】図１４は、図１３に示すミラーの入射角度
４５度における反射特性を示している。図１４からわか
るように、図１３に示すミラーでは、Ｇ光波長領域の略
全体に渡って、Ｓ偏光光の反射率が９５％以上であり、
Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光光の反射率より約２０％低い
値を示しており、Ｇ光波長領域において反射光を直線偏
光光に近づける偏光特性を有していることが理解でき
る。

【００４８】なお、図１４からわかるように、本実施の
形態による図１３に示すミラーはＳ偏光光に対してＢ光
波長領域にも高反射領域を有しているが、この領域にお
いてはＰ偏光光において高反射率を有しており、実質的
に偏光分離をすることができないといってよい。本実施
の形態によるミラーにて偏光分離を実施するには、Ｇ光
波長領域の光を入射させる。

【００４９】なお、前記第２の実施の形態と同様に、誘
電体多層膜を構成する高屈折率物質Ｈ２及び低屈折率物
質Ｌ１として本実施の形態と同じ物質を使用して層数及
び膜厚を変えることにより入射角度６５度で入射する光
に対して最適化したＧ光用のミラーを作製することがで
き、その偏光特性はＧ光波長領域において本実施の形態
によるミラーよりも優れている。

【００５０】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態によるミラーについて、図１５及び図１６を参照
して説明する。

【００５１】図１５は、本実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。図１６は、図１５に示
すミラーの反射特性を示す図である。

【００５２】本実施の形態によるミラーは、入射角度４
５度で入射する光に対して最適化したＲ光用のミラーの
例であり、図１５に示すように、屈折率ｎ＝１．５２の
透明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）に積
層された誘電体多層膜とから構成されている。この誘電
体多層膜は、図１５に示すように、高屈折率物質Ｈ１と
しての酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０
５）からなる層と、低屈折率物質Ｌ２としてのフッ化マ
グネシウム（ＭｇＦ₂：屈折率ｎ＝１．３８）からなる
層とを、それぞれ図１５に示す膜厚で交互に計１５層積
層して形成したものである。図１５中の誘電体多層膜
は、図１、図５、図９及び図１１にそれぞれ示す誘電体
多層膜と異なり、低屈折率物質として二酸化珪素に代え
てフッ化マグネシウムが用いられている。

【００５３】図１６は、図１５に示すミラーの入射角度
４５度における反射特性を示している。図１６からわか
るように、図１５に示すミラーでは、Ｒ光波長領域の略
全体に渡って、Ｓ偏光光の反射率が９５％以上であり、
Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光光の反射率より約２０％低い
値を示しており、Ｒ光波長領域において反射光を直線偏
光光に近づける偏光特性を有していることが理解でき
る。

【００５４】なお、前記第２の実施の形態と同様に、誘
電体多層膜を構成する高屈折率物質Ｈ１及び低屈折率物
質Ｌ２として本実施の形態と同じ物質を使用して層数及
び膜厚を変えることにより入射角度６５度で入射する光
に対して最適化したＲ光用のミラーを作製することがで
き、その偏光特性はＲ光波長領域において本実施の形態
によるミラーよりも優れている。

【００５５】（第７の実施の形態）本発明の第７の実施
の形態によるミラーについて、図１７及び図１８を参照
して説明する。

【００５６】図１７は、本実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。図１８は、図１７に示
すミラーの反射特性を示す図である。

【００５７】本実施の形態によるミラーは、入射角度５
４．６度で入射する光に対して最適化したＢ光用のミラ
ーの例であり、図１７に示すように、屈折率ｎ＝１．５
２の透明ガラス基板と、該ガラス基板の片面（入射面）
に積層された誘電体多層膜とから構成されている。この
誘電体多層膜は、図１７に示すように、高屈折率物質Ｈ
１としての酸化ジルコン（ＺｒＯ₂：屈折率ｎ＝２．０
５）からなる層と、低屈折率物質Ｌ１としての二酸化珪
素（ＳｉＯ₂：屈折率ｎ＝１．４７）からなる層とを、
それぞれ図１７に示す膜厚で交互に計１８層積層して形
成したものである。

【００５８】図１８は、図１７に示すミラーの入射角度
５４．６度における反射特性を示している。図１８から
わかるように、図１７に示すミラーでは、Ｂ光波長領域
の略全体に渡って、Ｓ偏光光の反射率が９５％以上であ
り、Ｐ偏光光の反射率はＳ偏光光の反射率より約３０％
低い値を示しており、Ｂ光波長領域において反射光を直
線偏光光に近づける偏光特性を有していることが理解で
きる。

【００５９】なお、誘電体多層膜を構成する高屈折率物
質Ｈ１及び低屈折率物質Ｌ１として本実施の形態と同じ
物質を使用して層数及び膜厚を変えることにより、入射
角度５４．６度で入射する光に対して最適化したＲ光用
のミラー及びＧ光用のミラーも作製することができる。

【００６０】前述した第１乃至第７の実施の形態のよう
に、ガラス基板上に、高屈折率物質及び低屈折率物質を
交互に積層してなる誘電体多層膜を形成することによっ
て、反射光に偏光分離特性を持たせたミラー（すなわ
ち、反射光を直線偏光光に近づける偏光特性を有するミ
ラー）を作製することができ、このミラーに所定の入射
角度にて所定波長領域の光を入射させれば、反射光とし
て偏光分離された光を取り出すことができる。

【００６１】以上、本発明の各実施の形態によるミラー
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。

【００６２】（投射型表示装置の第１の例）次に、前述
した実施の形態によるミラーを使用した投射型表示装置
の第１の例について、図１９を参照して説明する。

【００６３】図１９は、本例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。

【００６４】本例による投射型表示装置では、図１９に
示すように、Ｙ方向に進行する図示しない光源から発せ
られた白色光源光は、図示しない赤外線吸収フィルター
及び紫外線吸収フィルターを経由して、色分解光学系を
構成するクロスダイクロイックミラー３に入射される。
クロスダイクロイックミラー３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
を互いに直交するようにＸ型に配置したものであり、各
ミラー３Ｂ，３Ｒは入射角度が４５度となるように配置
されている。クロスダイクロイックミラー３にＹ方向に
入射した光源光は、−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。

【００６５】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、それぞれ本発明による
ミラーを採用した折り曲げミラー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。本例
では、折り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂには各色光が入
射角度４５度にて入射されるので、折り曲げミラー４
Ｒ，４Ｇ，４Ｂとして、前述した各実施の形態によるミ
ラーのうち、入射角度４５度にて入射する光に対して最
適化したミラーが採用されている。具体的には、折り曲
げミラー４Ｒとして図１１又は図１５に示すミラーを採
用することができ、折り曲げミラー４Ｇとして図９又は
図１３に示すミラーを採用することができ、折り曲げミ
ラー４Ｂとして図１に示すミラーを採用することができ
る。

【００６６】このように本発明によるミラーが採用され
た折り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにはクロスダイクロ
イックミラー３によって色分解されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光
がそれぞれランダム偏光の状態で入射角度４５度にて入
射され、前述した実施の形態にて述べた偏光分離特性を
含む反射特性に従って反射される。すなわち、ミラー４
Ｒ，４Ｇ，４Ｂにてそれぞれ反射された各色光は、Ｓ偏
光成分がＰ偏光成分より多く含んだ状態となって、各色
光用の偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにそれぞ
れ入射されることとなる。

【００６７】ミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに対する偏光のＳ
方向がそれぞれ偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
の偏光分離膜に対するＳ方向となるように、偏光ビーム
スプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが配置されている。折り曲
げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにてそれぞれ反射され偏光ビ
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、前述したようにＰ偏光成分よりＳ偏
光成分を多く有しており、各偏光ビームスプリッタ５
Ｒ，５Ｇ，５Ｂによって、当該偏光ビームスプリッタ５
Ｒ，５Ｇ，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。このように、折り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの
偏光分離特性と偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
の偏光分離特性とを重畳して受けた各色のＳ偏光光がそ
れぞれライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射されるの
で、ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにそれぞれ入射され
る各色のＳ偏光光の偏光の純度は高く良好なものとな
る。

【００６８】本例では、ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ
として、光書き込み式反射型ライトバルブが用いられて
いる。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。なお、図１９では、ライトバルブ６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂ用の書き込み光学系は図示を省略している。

【００６９】以上が光書き込み式反射型ライトバルブの
構造及び機能である。光書き込み式反射型ライトバルブ
は前記機能を有しているために、当該ライトバルブに入
射する直線偏光光の偏光の純度が高ければ高いほど、コ
ントラストの良好な投射像を得ることができることが理
解できる。

【００７０】なお、ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ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、同様に反射型ライトバルブ
であって電気信号によって非線形素子であるところのＴ
ＦＴによってスイッチングを行い、スイッチングされた
画素の液晶変調層部分の配列を変化させることにより変
調層として使用する構成の電気書き込み式反射型ライト
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。

【００７１】電気書き込み式反射型ライトバルブにおい
ても、同様に入射直線偏光光にはより高い偏光の純度が
求められる。したがって、ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６
Ｂとして電気書き込み式反射型ライトバルブを採用した
場合においても、本発明によるミラーを採用した折り曲
げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを反射して偏光の純度が高ま
った各色光の偏光の純度を更に偏光ビームスプリッタ５
Ｒ，５Ｇ，５Ｂにてその消光比によって一段と高め、こ
のようにして偏光の純度が高まったＳ偏光光をライトバ
ルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射させることができるため
に、良好なコントラストの光を当該ライトバルブ６Ｒ，
６Ｇ，６Ｂから出射することができる。

【００７２】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、前述した機能によ
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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。各偏光ビームスプリッタ５
Ｒ，５Ｇ，５Ｂを出射した検光光はＰ偏光であるが、ク
ロスダイクロイックプリズム７のダイクロイック膜７
Ｒ，７Ｂの面に対してはＳ方向に入射することとなる。
したがって、ダイクロイック膜７Ｒ，７Ｂの面に対して
理想的な振動方向の直線偏光光を入射させることができ
ることになる。

【００７６】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。

【００７７】以上のように、本例による投射型表示装置
によれば、色分解されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光のランダム偏
光光は、各色光用偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５
Ｂに入射する前に、本発明によるミラーが採用された折
り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによって反射されて光軸
を変えた際に、偏光状態をランダム偏光から一層直線偏
光に近い偏光状態に変換される。そして、この偏光状態
の各色光が、各偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
に入射して当該偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
の偏光分離膜によって更に純度の高い直線偏光とされ
て、各ライトバルブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに入射される。こ
のため、よりコントラストの良好な投射像を投射するこ
とができる。

【００７８】さらに、以上の構成を採用することによっ
て、従来のように光源の後に偏光装置を配置したり、各
偏光ビームスプリッタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの前に前段とし
ての偏光ビームスプリッタを配置する必要もなく、構成
の小型化に寄与できる上に、コストの低減を図ることが
できる。もっとも、そのような偏光装置や前段の偏光ビ
ームスプリッタを併用してもよく、その場合には、より
一層投射像のコントラストを高めることができる。

【００７９】（投射型表示装置の第２の例）次に、前述
した実施の形態によるミラーを使用した投射型表示装置
の第２の例について、図２０を参照して説明する。

【００８０】図２０は、本例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。

【００８１】前記第１の例による投射型表示装置が光書
き込み式あるいは電気書き込み式の反射型ライトバルブ
を用いた投射型表示装置であったのに対し、本例による
投射型表示装置はいわゆる透過型ライトバルブを使用し
た投射型表示装置である。

【００８２】本例による投射型表示装置では、図２０に
示すように、−Ｚ方向に進行する図示しない光源から発
せられた白色光源光は、図示しない赤外線吸収フィルタ
ー及び紫外線吸収フィルターを経由して、色分解光学系
を構成するクロスダイクロイックミラー１３に入射され
る。クロスダイクロイックミラー１３は、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とを互いに直交するようにＸ型に配置したもの
であり、各ミラー１３Ｂ，１３Ｒは入射角度が４５度と
なるように配置されている。クロスダイクロイックミラ
ー１３に−Ｚ方向に入射した光源光は、−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１３をそのまま透過して−Ｚ方向に進行す
るＧ光とに色分解される。

【００８３】クロスダイクロイックミラー１３によって
色分解されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、それぞれ折り曲げミ
ラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂにて光軸をそれぞれ−Ｙ方
向に変えて進行する。なお、折り曲げミラー１４Ｒ，１
４Ｇ，１４Ｂは本発明によるミラーではなく、通常の誘
電体多層膜ミラー又は金属反射ミラーであってよく、反
射後においても各色光の偏光状態は変化せずにランダム
偏光光のままである。

【００８４】反射折り曲げミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４
Ｂによって反射された各色光は、それぞれ本発明による
ミラーを採用した折り曲げミラー１５Ｒ，１５Ｇ，１５
Ｂによって反射され、光軸を折り曲げて、Ｒ光はＸ方向
に、Ｇ光はＺ方向に、Ｂ光は−Ｘ方向にそれぞれ進行し
てライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにそれぞれ入射
される。本例においても、折り曲げミラー１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂには各色光が入射角度４５度にて入射される
ので、折り曲げミラー１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂとして、
前述した各実施の形態によるミラーのうち、入射角度４
５度にて入射する光に対して最適化したミラーが採用さ
れている。具体的には、折り曲げミラー１５Ｒとして図
１１又は図１５に示すミラーを採用することができ、折
り曲げミラー１５Ｇとして図９又は図１３に示すミラー
を採用することができ、折り曲げミラー１５Ｂとして図
１に示すミラーを採用することができる。

【００８５】このように本発明によるミラーが採用され
た折り曲げミラー１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂにはクロスダ
イクロイックミラー１３によって色分解されたＲ光、Ｇ
光、Ｂ光がそれぞれランダム偏光の状態で入射角度４５
度にて入射され、前述した実施の形態にて述べた偏光分
離特性を含む反射特性に従って反射される。すなわち、
ミラー１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂにてそれぞれ反射された
各色光は、Ｓ偏光成分がＰ偏光成分より多く含んだ状態
となって、ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにそれ
ぞれ入射されることとなる。

【００８６】本例では、ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，
１７Ｂとして、透過型ライトバルブが用いられている。

【００８７】ここで、透過型ライトバルブについて説明
する。透過型ライトバルブは、例えば、液晶パネルと、
当該液晶パネルの入射側及び出射側の両側に配置されク
ロスニコルを形成する偏光板とを備え、前記偏光板間に
前記液晶パネルを挟み込んだ構成としたものである。前
記液晶パネルは、例えば、各画素のＴＦＴをスイッチン
グすることによって、当該画素の液晶層に電圧を印加さ
せ、当該液晶層中の液晶分子の配列を変えて、入射側の
偏光板を介して当該液晶パネルに入射する直線偏光光を
旋光させるかあるいは旋光させないかによって当該液晶
パネルを出射する偏光の振動方向を変える機能を有して
いる。当該液晶パネルを出射した偏光光は、その振動方
向が出射側の偏光板を透過する方向の場合はそのまま出
射側の偏光板を透過し、そうでない場合は出射側の偏光
板に吸収されることとなり、出射側の偏光板を透過した
光が投射光となる。

【００８８】各色光用のライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，
１７Ｂを透過した光（変調光）は、色合成光学系を構成
しているクロスダイクロイックプリズム１６に、それぞ
れ異なる方向に、すなわちＲ光はＸ方向に、Ｇ光はＺ方
向に、Ｂ光は−Ｘ方向に入射される。

【００８９】クロスダイクロイックズム１６は、各側面
に形成されたＲ光反射ダイクロイック膜１６ＲとＢ光反
射ダイクロイック膜１６Ｂ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。

【００９０】ライトバルブ１７ＲをＸ方向に透過してク
ロスダイクロイックプリズム１６に入射したＲ光は、Ｒ
光反射ダイクロイック膜１６Ｒによって反射され、光軸
をＺ方向に変え、当該プリズム１６からＺ方向に出射さ
れる。ライトバルブ１７ＲをＺ方向に透過してクロスダ
イクロイックプリズム１６に入射したＧ光は、ダイクロ
イック膜１６Ｒ，１６Ｂを透過して、当該プリズム１６
からそのままＺ方向に出射される。ライトバルブ１７Ｂ
を−Ｘ方向に透過してクロスダイクロイックプリズム１
６に入射したＢ光は、Ｂ光反射ダイクロイック膜１６Ｂ
によって反射され、光軸をＺ方向に変え、当該プリズム
１６からＺ方向に出射される。

【００９１】以上により、各色光用ライトバルブ１７
Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにて変調を受け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１６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１６からＺ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１６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。

【００９２】以上のように、本例による投射型表示装置
によれば、前記第１の例による投射型表示装置と同様
に、色分解されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光のランダム偏光光
は、各色光用ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに入
射する前に、本発明によるミラーが採用された折り曲げ
ミラー１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂによって反射されて光軸
を変えた際に、偏光状態をランダム偏光から一層直線偏
光に近い偏光状態に変換させる。そして、この偏光状態
の各色光が、各ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに
入射して当該ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの入
射側偏光板によって更に純度の高い直線偏光とされて、
各ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの液晶パネルに
入射される。このため、よりコントラストの良好な投射
像を投射することができる。

【００９３】さらに、本例によれば、以上の構成を採用
することによって、従来のように光源の後に偏光装置を
配置したり、各ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの
前に前段としての偏光ビームスプリッタを配置する必要
もなく、構成の小型化に寄与できる上に、コストの低減
を図ることができることも、前記第１の例による投射型
表示装置と同様である。もっとも、そのような偏光装置
や前段の偏光ビームスプリッタを併用してもよく、その
場合には、より一層投射像のコントラストを高めること
ができる。

【００９４】なお、本例においては各色光が各ライトバ
ルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに入射する直前の折り曲げ
ミラー１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂにのみ本発明によるミラ
ーを使用していたが、本例のように色分解した後におい
て各色光に関してそれぞれ２つの折り曲げミラー１４
Ｒ，１５Ｒ，１４Ｇ，１５Ｇ，１４Ｂ，１５Ｂを介在さ
せる構成を有する投射型表示装置においては、各色光に
関する当該２つの折り曲げミラー１４Ｒ，１５Ｒ，１４
Ｇ，１５Ｇ，１４Ｂ，１５Ｂとして両方とも本発明によ
るミラーを使用してもよい。この場合には、最初の折り
曲げミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂによって反射された
各色の反射光はＳ偏光の純度の高い偏光光となるが、最
初の折り曲げミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに対するＳ
方向と２度目の反射を行う折り曲げミラー１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂに対するＳ方向とがそれぞれ一致するので、
各色光のＳ偏光光は本発明に係る２つのミラーの偏光分
離特性を重畳して受けることとなり、更に一層純度の良
好な直線偏光光をライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ
に入射させることができることとなり、更に良好なコン
トラストを有する投射像を得ることができる。

【００９５】（投射型表示装置の第３の例）次に、前述
した実施の形態によるミラーを使用した投射型表示装置
の第３の例について、図２１及び図２２を参照して説明
する。

【００９６】図２１は、本例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。また、図２
２は、図２１中のＢ光に関する光学系を−Ｙ方向に見た
図である。なお、図２１及び図２２において、図１９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
の重複した説明は省略する。

【００９７】本例による投射型表示装置が前記第１の例
による図１９に示す投射型表示装置と基本的に異なる所
は、色分解光学系としてのクロスダイクロイックミラー
３にて色分解された各色光をそれぞれ偏光分離する偏光
ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの形状が異なる点で
ある。本例では、偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５
Ｂを構成するプリズムとして屈折率１．５２のいわゆる
ＢＫ７の称するガラス材が使用されており、この場合、
当該偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの偏光分離
膜に入射角度は５４．６度に設定するのが最も効率が良
いためである。

【００９８】以上の点より、当該偏光ビームスプリッタ
５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、図２１及び図２２に示すように、
偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの入射面及び出
射面が光軸に対して垂直になるとともに偏光ビームスプ
リッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの偏光分離膜に対して入射角度
が前記５４．６度になるように、全体として異形の６角
柱形状に作製されている。

【００９９】そして、本例では、各色光を偏光ビームス
プリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの偏光分離膜に対して５４．
６度の入射角度で入射させるために、図２１及び図２２
に示すように、折り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにはク
ロスダイクロイックミラー３からの各色光が入射角度５
４．６度で入射されるように配置されている。このた
め、本例では、折り曲げミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂとし
て、前述した各実施の形態によるミラーのうち、入射角
度５４．６度にて入射する光に対して最適化したミラー
が採用されている。具体的には、Ｂ光用の折り曲げミラ
ー４Ｂとして、図１７に示すミラーを採用することがで
きる。

【０１００】本例では、クロスダイクロイックミラー３
によって、色分解されたＢ光はＸ方向に進行して折り曲
げミラー４Ｂに入射角度５４．６度にて入射されて反射
され、偏光ビームスプリッタ５Ｂに当該偏光ビームスプ
リッタ５Ｂの偏光分離膜に対して入射角度５４．６度に
て入射される。当該偏光分離膜によって偏光分離された
Ｂ光のＳ偏光光はＸ方向に進行して当該偏光ビームスプ
リッタ５Ｂを出射し、反射型ライトバルブ６Ｂに入射さ
れる。当該ライトバルブ６Ｂにて変調されたＢ光の変調
光は、再度偏光ビームスプリッタ５Ｂに入射され、当該
偏光ビームスプリッタ５Ｂの偏光分離膜に対して入射角
度５４．６度にて入射され、当該偏光分離膜にて検光作
用を受ける。このＢ光の検光光は、−Ｘ方向に進行して
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
に入射され、以上説明したＢ光の場合と同様にして得ら
れたＲ光の検光光及びＧ光の検光光と色合成される。

【０１０１】本例による投射型表示装置によっても、前
記第１の例による投射型表示装置と同様の利点が得られ
る。

【０１０２】以上、本発明によるミラーを使用する投射
型表示装置の各例について説明したが、本発明によるミ
ラーを使用する投射型表示装置は前述した第１乃至第３
の例にて示した構成の投射型表示装置に限定されるもの
ではない。

【０１０３】前述した第１乃至第３の例はいずれも、色
分解した各色光を本発明によるミラーによって光軸の方
向を変えて、色分解光学系の上又は下に色合成光学系が
構成される２階建て構造の投射型表示装置であったが、
例えば、色分解光学系及び色合成光学系が平面的に配置
される１階建て構造の投射型表示装置であっても、色分
解光学系にて色分解された各色光を各色光用ライトバル
ブに入射させ、当該ライトバルブ出射光を色合成させる
構成の投射型表示装置であって、色分解後でライトバル
ブ入射前の位置に折り曲げミラーを少なくとも１つの色
光に関して有する投射型表示装置であれば、当該折り曲
げミラーに本発明による偏光機能を有するミラーを使用
すれば、その折り曲げ光に対して偏光の純度を向上させ
ることができ、投射光のコントラストを向上させること
ができる。

【０１０４】また、前述した第１及び第２の例では入射
角度４５度に対して最適化された本発明によるミラーが
使用され、前記第３の例では入射角度５４．６度に対し
て最適化された本発明によるミラーが使用されていた
が、例えば、前述した図５に示すミラーのような入射角
度６５度に対して最適化されたミラーを使用するように
投射型表示装置を構成することもできる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるミラ
ーは、投射型表示装置等において使用することにより、
（１）ライトバルブに入射する光の偏光の純度を上げて
投射像のコントラストを向上させることができ、しかも
当該装置のコストダウンと小型化を図ることができる
か、（２）あるいは、予備偏光分離装置と併用すること
により、従来の投射型表示装置と比較してさほどコスト
が上昇することないとともに何ら装置の大型化を招くこ
となく、ライトバルブへの入射光の偏光の純度を一層高
めることができ、投射像のコントラストを一層向上させ
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ミラーの断面
構造を模式的に示す図である。

【図２】図１に示すミラーの入射角度４５度における反
射特性を示す図である。

【図３】図１に示すミラーの入射角度３０度における反
射特性を示す図である。

【図４】図１に示すミラーの入射角度６５度における反
射特性を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態によるミラーの断面
構造を模式的に示す図である。

【図６】図５に示すミラーの入射角度６５度における反
射特性を示す図である。

【図７】図５に示すミラーの入射角度３０度における反
射特性を示す図である。

【図８】図５に示すミラーの入射角度４５度における反
射特性を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態によるミラーの断面
構造を模式的に示す図である。

【図１０】図９に示すミラーの入射角度４５度における
反射特性を示す図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。

【図１２】図１１に示すミラーの入射角度４５度におけ
る反射特性を示す図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。

【図１４】図１３に示すミラーの入射角度４５度におけ
る反射特性を示す図である。

【図１５】本発明の第６の実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。

【図１６】図１５に示すミラーの入射角度４５度におけ
る反射特性を示す図である。

【図１７】本発明の第７の実施の形態によるミラーの断
面構造を模式的に示す図である。

【図１８】図１７に示すミラーの入射角度５４．６度に
おける反射特性を示す図である。

【図１９】本発明によるミラーを採用した投射型表示装
置の第１の例を示す概略構成図である。

【図２０】本発明によるミラーを採用した投射型表示装
置の第２の例を示す概略構成図である。

【図２１】本発明によるミラーを採用した投射型表示装
置の第３の例を示す概略構成図である。

【図２２】図２１中のＢ光に関する光学系を−Ｙ方向に
見た図である。

【図２３】従来のダイクロイックミラーの断面構造を模
式的に示す図である。

【図２４】図２３に示すダイクロイックミラーの入射角
度４５度における反射特性を示す図である。

【符号の説明】

３，１３クロスダイクロイックミラー４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ折り曲げミラー５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ偏光ビームスプリッタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂライトバ
ルブ７，１６クロスダイクロイックプリズム１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ折
り曲げミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｆ 1/133 ５２０Ｇ０２Ｆ 1/133 ５２０Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射光を直線偏光光に近づける偏光特性
を有するミラー。
【請求項２】Ｂ光波長領域の略全体に渡って、所定入
射角度で入射するＳ偏光光の反射率が９０％以上である
とともに、前記所定入射角度で入射するＰ偏光光の反射
率が前記所定入射角度で入射するＳ偏光光の反射率より
１５％以上下がっていることを特徴とするミラー。
【請求項３】Ｇ光波長領域の略全体に渡って、所定入
射角度で入射するＳ偏光光の反射率が９０％以上である
とともに、前記所定入射角度で入射するＰ偏光光の反射
率が前記所定入射角度で入射するＳ偏光光の反射率より
１５％以上下がっていることを特徴とするミラー。
【請求項４】Ｒ光波長領域の略全体に渡って、所定入
射角度で入射するＳ偏光光の反射率が９０％以上である
とともに、前記所定入射角度で入射するＰ偏光光の反射
率が前記所定入射角度で入射するＳ偏光光の反射率より
１５％以上下がっていることを特徴とするミラー。
【請求項５】ガラス基板と、該ガラス基板上に積層さ
れた誘電体多層膜とを備えたことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載のミラー。