JPH10246915A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投射像に対するフレアーの発生の防止及び投
射像のコントラストの向上を図る。 【解決手段】 光源１からの光は、集光レンズ１０１に
より集光される。その集光位置には、ライトバルブ６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂの変調像形成部の形状に応じた形状を持
った開口部２ａを有する絞り２が配置される。前群照明
レンズ１０２及び後群照明レンズ１０３Ｒ，１０３Ｇ，
１０３Ｂによって、絞り２の開口２ａの像がライトバル
ブ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの変調像形成部に形成され、臨界照
明が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光をラ
イトバルブに照射させて照明し、ライトバルブから射出
された変調光を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】図６は、従来より知られた投射型表示装
置の代表的な例を示す概略構成図である。この従来の投
射型表示装置では、光源２００から射出した光源光が第
１の色光のみを反射させるダイクロイックミラー２０１
に入射される。前記光源光のうちの第１の色光は、ダイ
クロイックミラー２０１にて反射され、更に折り曲げミ
ラー２１０にて反射され、第１の色光用フィールドレン
ズ２３０を経て、第１の色光変調用液晶ライトバルブ２
２０を照明する。

【０００３】一方、前記光源光のうちの第２の色光及び
第３の色光を含む光は、前記第１の色光反射ダイクロイ
ックミラー２０１を透過し、第２の色光反射ダイクロイ
ックミラー２０２に入射し、当該ミラー２０２にて反射
される第２の色光と当該ミラー２０２を透過する第３の
色光とに分離される。当該ダイクロイックミラー２０２
にて反射された第２の色光は、フィールドレンズ２３１
を経て、第２の色光変調用液晶ライトバルブ２２１を照
明する。ダイクロイックミラー２０２を透過した第３の
色光は、フィールドレンズ２３２を経て、第３の色光変
調用の液晶ライトバルブ２２２を照明する。

【０００４】この従来例では、各色光変調用液晶ライト
バルブ２２０，２２１，２２２は透過型液晶ライトバル
ブである。ライトバルブ２２０，２２１，２２２にそれ
ぞれ入射した各色の照明光は、各色毎の信号に応じてそ
れぞれ変調され、当該変調光が各ライトバルブ２２０，
２２１，２２２から射出される。

【０００５】ライトバルブ２２０から射出された第１の
色光の変調光は、第２の色光反射ダイクロイックミラー
２０３に入射し、当該ミラー２０３をそのまま透過す
る。ライトバルブ２２１から射出された第２の色光の変
調光は、第２の色光反射ダイクロイックミラー２０３に
て反射され、前記第１色光の変調光と合成されて進行す
る。ライトバルブ２２２から射出された第３の色光の変
調光は、折り曲げミラー２１１にて反射されて進行し、
第３の色光反射ダイクロイックミラー２０４に入射し、
当該ミラー２０４にて反射される。前記第１の色光の変
調光と第２の色光の変調光との合成光は、第３の色光反
射ダイクロイックミラー２０４に入射し、当該ミラー２
０４をそのまま透過し、前記第３の色光の変調光と合成
される。これにより、第１の色光の変調光、第２の色光
の変調光及び第３の色光の変調光の色合成が達成され、
当該色合成光は、投射レンズ２４０によって図示しない
スクリーン上にフルカラー投射光として投射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、前述したような
投射型表示装置に使用する液晶ライトバルブは、多数の
画素が２次元状に配置されて構成された変調像形成部を
有しており、該変調像形成部の全体としての形状は長方
形状を成している。

【０００７】一方、光源は、通常は、ランプとその背面
部に配置された楕円鏡等の凹面鏡とから構成されてお
り、その射出光は光軸に垂直な平面で切断した場合、円
形の光束を有しており、各液晶ライトバルブに入射する
際には円形光束にて照射される。

【０００８】このため、ライトバルブへの照明光束は前
記長方形状のライトバルブの入射光変調像形成部を内部
に内接する大きさを最低有することが要求される。その
結果、円形の光束のうちの前記液晶ライトバルブの変調
像形成部の外側に属する光が、ライトバルブの前記変調
像形成部以外の部分にも照射されることとなる。

【０００９】この変調像形成部以外へ入射した光が透過
又は散乱されて投射光学系へ進行するのを防ぐべく、従
来は、ライトバルブの変調像形成部以外の部分を金属及
び不透明の高分子材にて覆い、前記ライトバルブの大き
さの開口部を有するケース入れて前記ライトバルブを配
置していた。

【００１０】しかし、このような構造を採用した投射型
表示装置では、前記変調像形成部への照明光を担保する
ための前記ケースの開口部のエッジ等にも照明光が照射
されて散乱され、前記開口部からライトバルブの変調像
形成部へ外乱光として入射されてしまい、投射像に対す
るフレアーの発生や投射像のコントラストの低減を招い
ていた。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、投射像に対するフレアーの発生の防止及び投
射像のコントラストの向上を図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。

【００１２】

【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、光源
からの光を２つの偏光光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って偏光分離された一方の
偏光光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブに
よって変調された光を検光する検光光学系と、前記検光
光学系によって検光された光を投射する投射光学系とを
備えた投射型表示装置において、前記光源からの光を前
記ライトバルブに照明させるための照明光学系を有し、
前記照明光学系中には、前記ライトバルブの変調像形成
部の形状に応じた形状を持った開口部を有する絞りが、
前記ライトバルブと共役な位置に配置されたものであ
る。

【００１３】この第１の態様によれば、光源からの光を
ライトバルブに照明させる照明光学系中に、前記ライト
バルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持った開口
部を有する絞りが、前記ライトバルブと共役な位置に配
置されているので、光源から発した光のうちライトバル
ブの変調像形成部以外の部分へ入射しようとする光は全
て前記絞りによって遮られ、ライトバルブの変調像形成
部のみが前記絞りの開口部を通過した光によって照明さ
れることとなる。したがって、外乱光が投射光学系へ進
行することがなくなり、投射像に対するフレアーの発生
の防止及び投射像のコントラストの向上を図ることがで
きる。

【００１４】ところで、前記絞りは視野絞りであるが、
このような絞りを光源とライトバルブとの間においてラ
イトバルブと共役ではない位置に配置してしまうと、ラ
イトバルブ上では視野絞りを通過した光はある程度の広
がりを持って進行するために、前記ライトバルブの変調
像形成部以外の部分にもある程度の強度の照明光が照射
してしまい、フレアーの発生を十分に防止することがで
きないとともに投射像のコントラストを十分に向上させ
ることができない。これに対し、前記第１の態様では、
前記絞りがライトバルブと共役な位置に配置されている
ので、ライトバルブの変調像形成部以外の部分への照明
光がほぼ完全に遮光されるので、フレアーの発生を十分
に防止することができるとともに投射像のコントラスト
を十分に向上させることができる。

【００１５】本発明の第２の態様による投射型表示装置
は、光源からの光を第１、第２及び第３の色光に色分解
する色分解光学系と、前記色分解光学系によって色分解
された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ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
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変調された各色光を
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検光され
た各色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
えた投射型表示装置において、前記光源からの光を前記
第１、第２及び第３のライトバルブに照明するための照
明光学系を有し、前記照明光学系中には、前記第１、第
２及び第３のライトバルブの変調像形成部の形状に応じ
た形状を持った開口部を有する絞りが、前記第１、第２
及び第３のライトバルブと共役な位置に配置されたもの
である。

【００１６】この第２の態様によっても、前記第１の態
様と同様に、外乱光が投射光学系へ進行することがなく
なり、投射像に対するフレアーの発生の防止及び投射像
のコントラストの向上を図ることができる。

【００１７】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、前記色分解光学系によって色分解
された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ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
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変調された各色光を
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検光され
た各色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
えた投射型表示装置において、前記光源からの光を集光
させる集光レンズと、前記集光レンズによる前記光源か
らの光の集光位置に配置された絞りであって、前記第
１、第２及び第３のライトバルブの変調像形成部の形状
に応じた形状を持った開口部を有する絞りと、前記絞り
の前記開口部の像を前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブの変調像形成部にそれぞれ結像させる照明光学系と
備えたものである。

【００１８】この第３の態様によれば、光源からの光が
集光レンズによって集光されるので、その集光位置にお
いて所定の面積を有する面光源が形成されることにな
る。そして、各ライトバルブの変調像形成部の形状に応
じた形状を持った開口部を有する前記集光位置に配置さ
れた絞りの当該開口部の像が、照明光学系によって各ラ
イトバルブの変調像形成部に結像される。したがって、
集光レンズにより形成される面光源が絞りによって各ラ
イトバルブの変調像形成部の形状に応じた形状に整形さ
れ、当該整形された面光源による臨界照明が各ライトバ
ルブに対して行われることとなる。このため、光源から
発した光のうち各ライトバルブの変調像形成部以外の部
分へ入射しようとする光は全て前記絞りによって遮ら
れ、各ライトバルブの変調像形成部のみが前記絞りの開
口部を通過した光によって照明されることとなる。した
がって、外乱光が投射光学系へ進行することがなくな
り、投射像に対するフレアーの発生の防止及び投射像の
コントラストの向上を図ることができる。なお、絞りの
当該開口部の像が照明光学系によって各ライトバルブの
変調像形成部に結像されるので、前記第３の態様におい
ても、絞りが各ライトバルブと共役な位置に配置される
こととなる。

【００１９】本発明の第４の態様による投射型表示装置
は、前記第３の態様による投射型表示装置において、前
記照明光学系は、前記絞りと前記色分解光学系との間に
配置された前群照明レンズと、前記色分解光学系と前記
第１、第２及び第３のライトバルブとの間にそれぞれ配
置された第１、第２及び第３の後群照明レンズとを有す
るものである。

【００２０】本発明の第５の態様による投射型表示装置
は、光源からの光が入射されるインテグレータと、前記
インテグレータを射出した光を第１、第２及び第３の色
光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によ
って色分解された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ
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変調され
た各色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
て検光された各色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
学系とを備えた投射型表示装置において、前記インテグ
レータがロッドインテグレータであり、前記ロッドイン
テグレータの射出面に配置された絞りであって、前記第
１、第２及び第３のライトバルブの変調像形成部の形状
に応じた形状を持った開口部を有する絞りと、前記絞り
の前記開口部の像を前記第１、第２及び第３のライトバ
ルブの変調像形成部にそれぞれ結像させる照明光学系と
を備えたものである。

【００２１】この第５の態様によれば、光源からの光が
ロッドインテグレータに入射されるので、ロッドインテ
グレータの射出面には面光源が形成されることになる。
そして、各ライトバルブの変調像形成部の形状に応じた
形状を持った開口部を有するロッドインテグレータの射
出面に配置された絞りの当該開口部の像が、照明光学系
によって各ライトバルブの変調像形成部に結像される。
したがって、ロッドインテグレータの射出面に形成され
る面光源が絞りによってライトバルブの変調像形成部の
形状に応じた形状に整形され、当該整形された面光源に
よる臨界照明が各ライトバルブに対して行われることと
なる。したがって、前記第５の態様によれば、前記第３
の態様と同様に、光源から発した光のうち各ライトバル
ブの変調像形成部以外の部分へ入射しようとする光は全
て前記絞りによって遮られ、各ライトバルブの変調像形
成部のみが前記絞りの開口部を通過した光によって照明
されることとなる。したがって、外乱光が投射光学系へ
進行することがなくなり、投射像に対するフレアーの発
生の防止及び投射像のコントラストの向上を図ることが
できる。なお、絞りの当該開口部の像が照明光学系によ
って各ライトバルブの変調像形成部に結像されるので、
前記第５の態様においても、絞りが各ライトバルブと共
役な位置に配置されることとなる。

【００２２】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
記照明光学系は、前記絞りと前記色分解光学系との間に
配置された前群照明レンズと、前記色分解光学系と前記
第１、第２及び第３のライトバルブとの間にそれぞれ配
置された第１、第２及び第３の後群照明レンズとを有す
るものである。

【００２３】本発明の第７の態様による投射型表示装置
は、光源からの光が入射されるインテグレータと、前記
インテグレータを射出した光を第１、第２及び第３の色
光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によ
って色分解された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ
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変調され
た各色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
て検光された各色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
学系とを備えた投射型表示装置において、前記インテグ
レータは分離型フライアイインテグレータであり、前記
分離型フライアイインテグレータの前側フライアイ部材
の入射面又は前記前側フライアイ部材の射出面に配置さ
れた絞りであって、各々が前記第１、第２及び第３のラ
イトバルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持つ複
数の開口部であって、前記前側フライアイ部材の複数の
レンズにそれぞれ対応する複数の開口部を有する絞り
と、前記絞りの前記複数の開口部の像を前記第１、第２
及び第３のライトバルブの変調像形成部にそれぞれ結像
させる照明光学系と備えたものである。

【００２４】特開平３−１１１８０６号公報に開示され
ているように、分離型フライアイインテグレータは、複
数のレンズが形成された前側フライアイ部材（前レンズ
板）と、前側フライアイ部材の複数のレンズによる各光
束の集光位置にそれぞれ対応する位置に複数のレンズが
形成された後側フライアイ部材（後レンズ板）とから構
成されるものであり、入射光束が前側フライアイ部材の
複数のレンズにて複数の光束に分割され、当該分割され
た光束がそれぞれ後側フライアイ部材の複数のレンズを
経由し、これらの分割された光束がそれぞれ被照明体に
重畳して照射され、被照明体に対して均一な照明が行わ
れることとなる。したがって、前側フライアイ部材の複
数のレンズに対応する部分がそれぞれ面光源となり、こ
の複数の面光源により被照明体が重畳して照明されるこ
ととなる。

【００２５】前記第７の態様では、このような分離型フ
ライアイインテグレータが光源からの光が入射されるイ
ンテグレータとして用いられているので、当該分離型フ
ライアイインテグレータの前側フライアイ部材の複数の
レンズに対応する部分にそれぞれ面光源が形成されてい
ることになる。そして、各々が各ライトバルブの変調像
形成部の形状に応じた形状を持ち前記前側フライアイ部
材の複数のレンズに対応する複数の開口部を持った絞り
の当該複数の開口部の像が、照明光学系によって各ライ
トバルブの変調像形成部にそれぞれ結像される。したが
って、分離型フライアイインテグレータによる複数の面
光源がそれぞれ絞りによって各ライトバルブの変調像形
成部の形状に応じた形状に整形され、当該整形された複
数の面光源による重畳した照明が各ライトバルブに対し
て行われることとなる。このため、光源から発した光の
うち各ライトバルブの変調像形成部以外の部分へ入射し
ようとする光は全て前記絞りによって遮られ、各ライト
バルブの変調像形成部のみが前記絞りの開口部を通過し
た光によって照明されることとなる。したがって、外乱
光が投射光学系へ進行することがなくなり、投射像に対
するフレアーの発生の防止及び投射像のコントラストの
向上を図ることができる。

【００２６】本発明の第８の態様による投射型表示装置
は、光源からの光が入射されるインテグレータと、前記
インテグレータを射出した光を第１、第２及び第３の色
光に色分解する色分解光学系と、前記色分解光学系によ
って色分解された第１、第２及び第３の色光をそれぞれ
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変調され
た各色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
て検光された各色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
学系とを備えた投射型表示装置において、前記インテグ
レータは一体型フライアイインテグレータであり、前記
一体型フライアイインテグレータの入射面に配置された
絞りであって、各々が前記第１、第２及び第３のライト
バルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持つ複数の
開口部であって、前記一体型フライアイインテグレータ
の入射面側の複数のレンズにそれぞれ対応する複数の開
口部を有する絞りと、前記絞りの前記複数の開口部の像
を前記第１、第２及び第３のライトバルブの変調像形成
部にそれぞれ結像させる照明光学系と備えたものであ
る。

【００２７】一体型フライアイインテグレータは、前述
した分離型フライアイインテグレータの前側フライアイ
部材と後側フライアイ部材とが一体化されたものであ
り、その機能は分離型フライアイインテグレータと実質
的に同一である。

【００２８】したがって、前記第８の態様によっても、
前記第７の態様と同様に、外乱光が投射光学系へ進行す
ることがなくなり、投射像に対するフレアーの発生の防
止及び投射像のコントラストの向上を図ることができ
る。

【００２９】

【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。

【００３０】（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を参
照して説明する。

【００３１】図１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。

【００３２】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、該ランプの背部に配置された楕円
鏡からなる凹面鏡とから構成されている。光源１から射
出された光源光は、Ｙ軸と平行な軸を光軸としてＹ方向
に進行する。なお、前記ランプは前記楕円鏡の近い方の
焦点の位置に配置され、当該ランプから射出された光
は、前記楕円鏡によって反射されて前記楕円鏡の遠い方
の焦点に集光するように進行する。

【００３３】光源１と前記遠い方の焦点の位置との間に
は負のパワーを有する集光レンズ（コンデンサーレン
ズ）１０１が配置され、前記遠い位置の焦点に集光する
はずの光源１からの光束は、当該集光レンズ１０１によ
って当該遠い位置の焦点より遠い位置に小さいＮＡで集
光され、さらに、同じＮＡで当該集光点より射出され
る。すなわち、当該集光点は、所定の面積を有する面光
源となっている。

【００３４】本実施の形態では、集光レンズ１０１によ
る集光位置には、後述するライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６
Ｇの変調像形成部の形状（長方形状）に応じた形状を持
った開口部２ａを有する絞り２が配置されている。した
がって、前記集光レンズ１０１によって形成された面光
源が、絞り２によってライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの
変調像形成部の形状に応じた形状に整形されることにな
る。換言すれば、当該絞り２の開口部２ａの形状の平面
光源が当該集光位置に存在していることとなる。

【００３５】絞り２の開口部２ａから射出した光は、絞
り２から焦点距離ｆ１を有する前群照明レンズ１０２を
経て、色分解光学系であるクロスダイクロイックミラー
３に入射される。前群照明レンズ１０２は、絞り２から
前記距離ｆ１の間隔をあけて配置されている。

【００３６】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とを互いに直交するようにＸ型に配置したも
のであり、図１に示すように配置されることにより、Ｙ
軸と平行な軸を光軸としてＹ方向に入射した光源光を、
Ｘ軸と平行な軸を光軸としてＸ方向に進行するＢ光と、
Ｘ軸と平行な軸を光軸として−Ｘ方向に進行するＲ光
と、Ｙ軸と平行な軸を光軸としてＹ方向に進行するＧ光
とに色分解する。

【００３７】それぞれの方向に進行した各色光は、折り
曲げミラー４Ｂ，４Ｒ，４Ｇによってそれらの光軸をＺ
方向に変えて進行し、各色光毎に配置した焦点距離ｆ２
の後群照明レンズ１０３Ｂ，１０３Ｒ，１０３Ｇをそれ
ぞれ経て、偏光分離光学系及び検光光学系を兼用する偏
光ビームスプリッタ５Ｂ，５Ｒ，５Ｇにそれぞれ入射さ
れる。なお、後群照明レンズ１０３Ｂ，１０３Ｒ，１０
３Ｇは、光軸に沿ってそれぞれｆ１＋ｆ２の距離に配置
されている。

【００３８】各偏光ビームプリッタ５Ｂ，５Ｒ，５Ｇに
入射した各色光は、各偏光ビームスプリッタ５Ｂ，５
Ｒ，５Ｇの偏光分離膜によってそれぞれ当該各偏光分離
膜を透過して廃棄されるＰ偏光光と、当該各偏光分離膜
にて反射されるＳ偏光光とに偏光分離される。各偏光ビ
ームスプリッタ５Ｂ，５Ｒ，５Ｇによって偏光分離され
た各色光のＳ偏光光は、ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇ
にそれぞれ入射される。なお、各後群照明レンズ１０３
Ｂ，１０３Ｒ，１０３Ｇから各ライトバルブ６Ｂ，６
Ｒ，６Ｇまでの光路長は、ｆ２の光路長になるように設
定されている。

【００３９】なお、各偏光ビームスプリッタ５Ｂ，５
Ｒ，５Ｇの偏光分離膜は、Ｂ光のＳ偏光光がＸ方向に、
Ｒ光のＳ偏光光が−Ｘ方向に、Ｇ光のＳ偏光光がＹ軸方
向に反射して進行する方向に配置されている。

【００４０】本実施の形態では、ライトバルブ５Ｂ，５
Ｒ，５Ｇとして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。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、第１の透明ガラス基板、ＩＴ
Ｏ透明電極膜、液晶配向層、変調層であるＴＮ液晶層等
の液晶層、液晶配向層、誘電体ミラー層、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
電極層及び第２の透明ガラス基板から構成されている。

【００４１】前記両ＩＴＯ電極間には交流電圧が常に印
加される。入射光と反対側（すなわち、前記第２の透明
ガラス基板の側）から書き込み光が信号光として入射さ
れると、当該箇所の前記光導電体層のインピーダンスが
低下して、前記両ＩＴＯ電極間に印加されている電圧が
前記液晶間に有効に印加され、当該電圧によって液晶分
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。このため
に、前記第１の透明ガラス基板の側から入射した直線偏
光光（読み出し光）は、当該液晶層を透過して円偏光と
なり、前記誘電体ミラー層にて反射され、再度液晶層を
通過して、入射した直線偏光光と振動方向が９０度変換
された直線偏光光として当該ライトバルブから射出され
ることとなる。つまり、入射光（読み出し光）がＳ偏光
光である場合、Ｐ偏光光として射出される。一方、前記
第２の透明ガラス基板の側から書き込み光が入射されな
い箇所では、当該箇所の前記光導電体層のインピーダン
スは高く、両ＩＴＯ電極間に印加された電圧は有効に液
晶層に印加されず、液晶層中の液晶分子は配列せずに液
晶配向層に倣って配向し、層の厚み方向にねじれ構造を
構成する。このために、前記第１の透明ガラス基板の側
から入射した直線偏光光（読み出し光）は、前記ねじれ
構造に倣って旋光して進行し、前記誘電体ミラー層にて
反射され、再度前記ねじれ構造に倣って旋光されて逆行
して進行し、ライトバルブを入射した時と同じ直線偏光
光として射出される。つまり、入射光（読み出し光）が
Ｓ偏光光である場合、Ｓ偏光光として射出される。以上
が光書き込み式反射型ライトバルブの構成及びその機能
である。なお、図１では、ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６
Ｇ用の書き込み光学系は図示を省略している。書き込み
光学系は、通常は、小型ＣＲＴ画面をリレー光学系にて
ライトバルブの光導電体層上に結像する構成となってい
る。

【００４２】なお、前記ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇ
は、前記光書き込み式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ＴＦＴ
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ライトバルブを使
用してもよい。この場合には、書き込み光学系が不要と
なり投射型表示装置の小型化に寄与することができる。

【００４３】前群照明レンズ１０２及び後群照明レンズ
１０３Ｂ，１０３Ｒ，１０３Ｇは、絞り２の開口部２ａ
の像をライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの変調像形成部に
それぞれ結像させる照明光学系を構成している。本実施
の形態では、前述した絞り２、前群照明レンズ１０２及
び後群照明レンズ１０３Ｂ，１０３Ｒ，１０３Ｇの配置
によって、絞り２の開口部２ａの像が、前群照明レンズ
１０２の焦点距離ｆ１及び後群照明レンズ１０３Ｂ，１
０３Ｒ，１０３Ｇの焦点距離ｆ２で決定される倍率でも
って、ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの変調像形成部に
それぞれ結像される。この、結像による開口部２ａの像
の形状及び大きさは、ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの
変調像形成部の形状及び大きさと同じであり、前述した
ように絞り２の開口部２ａは平面光源となっていること
から、ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇに対して臨界照明
が達成され、ライトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの変調像形
成部以外の部分には照明光は入射しない。なお、以上の
説明からわかるように、絞り２は、ライトバルブ６Ｂ，
６Ｒ，６Ｇと共役な位置に配置されている。

【００４４】以上により、当該ライトバルブ６Ｂ，６
Ｒ，６Ｇによって反射された各色光の変調光には外乱光
が含まれることはなく、本来のライトバルブ６Ｂ，６
Ｒ，６Ｇの誘電体ミラー層による反射光のみを変調光と
して射出されることとなる。これらの各色の変調光に
は、前述した光書き込み式透過型ライトバルブの機能に
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。

【００４５】ライトバルブ６Ｂから射出されたＢ光の変
調光は−Ｘ方向に進行し、ライトバルブ６Ｒから射出さ
れたＲ光の変調光はＸ方向に進行し、ライトバルブ６Ｇ
から射出されたＧ光の変調光は−Ｙ方向に進行し、再度
偏光ビームスプリッタ５Ｂ，５Ｒ，５Ｇにそれぞれ入射
される。偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにそれ
ぞれ入射された各色光の変調光は、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、各色光の変調光のうちの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。

【００４６】各偏光ビームスプリッタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
から射出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
逆方向に射出され、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。

【００４７】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。

【００４８】偏光ビームスプリッタ５Ｂから−Ｘ方向に
射出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方向に射出される。偏光ビームスプリッタ５Ｒか
らＸ方向に射出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方向に射出される。偏光ビームスプリ
ッタ５Ｇから−Ｙ方向に射出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方向に射出される。

【００４９】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
射出されることになる。そして、クロスダイクロイック
プリズム７から射出された合成光は、投射光学系として
の投射レンズ１０４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。

【００５０】以上のように、本実施の形態によれば、ラ
イトバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの変調像形成部には、当該
変調像形成部の形状で照明光が入射されるために、ライ
トバルブ６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの変調像形成部以外の部分に
照明光が照明されることはなく、変調像形成部以外の部
分からの反射、散乱光による外乱光がライトバルブ６
Ｂ，６Ｒ，６Ｇからの本来的な反射光（変調光）に混在
されることがないために、スクリーン上の投射像にフレ
アーの存在やコントラストの低下を与えることもない。

【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２を参
照して説明する。

【００５２】図２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。

【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、該ランプの背部に配置された楕
円鏡からなる凹面鏡とから構成されている。光源１１か
ら射出された光源光は、Ｙ軸と平行な軸を光軸としてＹ
方向に進行する。なお、前記ランプを前記楕円鏡の近接
焦点の位置に配置するのは、前記第１の実施の形態と同
様である。前記楕円鏡の遠い方の焦点の位置には断面形
状が円形であって所定の長さを有する円柱形状の透明ガ
ラスからなるロッドインテグレータ１８の一方の端面が
配置されている。

【００５４】前記ランプから射出された光は、前記楕円
鏡のよって反射され、前記楕円鏡の遠い方の焦点の位置
に配置されたロッドインテグレータ１８の端面に所定の
ＮＡをもって集光して入射される。当該ロッドインテグ
レータ１８に入射された光は、ロッドインテグレータ１
８の内面にて反射を繰り返して進行し、ロッドインテグ
レータ１８の入射端面と対向する端面（射出面）から射
出され、ロッドインテグレータ１８の射出面には均一な
光強度分布を有する面光源が形成されることになる。言
い換えると、当該射出面は、ロッドインテグレータ１８
の内面反射によってその入射面の位置に形成される複数
の光源の虚像からの光で重畳的に照明されていることに
なる。

【００５５】本実施の形態では、ロッドインテグレータ
１８の射出面には、ライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６
Ｇの変調像形成部の形状（長方形状）に応じた形状を持
った開口部１２ａを有する絞り１２が配置されている。
なお、絞り１２の開口１２ａの大きさは、ロッドインテ
グレータ１８の射出面形状である円形に対して内接する
大きさとされている。この場合、絞り１２の開口１２ａ
の大きさをロッドインテグレータ１８の射出面に対して
内接するよりも小さくする場合に比べて、当該インテグ
レータ射出光をカットする光量が極力少なくなり、投射
像の明るさの低下が少なくなるので、好ましい。このよ
うに、ロッドインテグレータ１８の射出面に絞り１２が
配置されているので、ロッドインテグレータ１８の射出
面に形成された面光源が、絞り１２によってライトバル
ブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの変調像形成部の形状に整形
されることになる。換言すれば、当該絞り１２の開口部
１２ａの位置に、当該開口部１２ａの形状の平面光源が
存在していることとなる。

【００５６】絞り１２の開口部１２ａから射出した光
は、絞り１２から焦点距離ｆ３を有する前群照明レンズ
１１１を経て、色分解光学系であるクロスダイクロイッ
クミラー１３に入射される。前群照明レンズ１１１は、
絞り１２から前記距離ｆ３の間隔をあけて配置されてい
る。

【００５７】クロスダイクロイックミラー１３は、Ｒ光
反射ダイクロイックミラー１３ＲとＢ光反射ダイクロイ
ックミラー１３Ｂとを互いに直交するようにＸ型に配置
したものであり、図２に示すように配置されることによ
り、Ｙ軸と平行な軸を光軸としてＹ方向に入射した光源
光を、Ｘ軸と平行な軸を光軸としてＸ方向に進行するＢ
光と、Ｘ軸と平行な軸を光軸として−Ｘ方向に進行する
Ｒ光と、Ｙ軸と平行な軸を光軸としてＹ方向に進行する
Ｇ光とに色分解する。

【００５８】色分解された各色光は、折り曲げミラー１
４Ｂ，１４Ｒ，１４Ｇによってそれらの光軸をＺ方向に
変えて進行し、各色光毎に配置した焦点距離ｆ４の後群
照明レンズ１１２Ｂ，１１２Ｒ，１１２Ｇをそれぞれ経
て、偏光分離光学系及び検光光学系を兼用する偏光ビー
ムスプリッタ１５Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇにそれぞれ入射さ
れる。なお、後群照明レンズ１１２Ｂ，１１２Ｒ，１１
２Ｇは、光軸に沿ってそれぞれｆ３＋ｆ４の距離に配置
されている。

【００５９】各偏光ビームプリッタ１５Ｂ，１５Ｒ，１
５Ｇに入射した各色光は、各偏光ビームスプリッタ１５
Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇの偏光分離膜によってそれぞれ当該
各偏光分離膜を透過して廃棄されるＰ偏光光と、当該各
偏光分離膜にて反射されるＳ偏光光とに偏光分離され
る。各偏光ビームスプリッタ１５Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇに
よって偏光分離された各色光のＳ偏光光は、ライトバル
ブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇにそれぞれ入射される。な
お、各後群照明レンズ１１２Ｂ，１１２Ｒ，１１２Ｇか
ら各ライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇまでの光路長
は、ｆ４の光路長になるように設定されている。

【００６０】本実施の形態においても、前記第１の実施
の形態と同様に、ライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇ
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
るが、代わりに電気書き込み式反射型ライトバルブを用
いてもよい。

【００６１】前群照明レンズ１１１及び後群照明レンズ
１１２Ｂ，１１２Ｒ，１１２Ｇは、絞り１２の開口部１
２ａの像をライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの変調
像形成部にそれぞれ結像させる照明光学系を構成してい
る。本実施の形態では、前述した絞り１２、前群照明レ
ンズ１１１及び後群照明レンズ１１２Ｂ，１１２Ｒ，１
１２Ｇの配置によって、絞り１２の開口部１２ａの像
が、前群照明レンズ１１１の焦点距離ｆ３及び後群照明
レンズ１１２Ｂ，１１２Ｒ，１１２Ｇの焦点距離ｆ４で
決定される倍率でもって、ライトバルブ１６Ｂ，１６
Ｒ，１６Ｇの変調像形成部にそれぞれ結像される。こ
の、結像による開口部１２ａの像の形状及び大きさは、
ライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの変調像形成部の
形状及び大きさと同じであり、前述したように絞り１２
の開口部１２ａは平面光源となっていることから、ライ
トバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇに対して臨界照明が達
成され、ライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの変調像
形成部以外の部分には照明光は入射しない。なお、以上
の説明からわかるように、絞り１２は、ライトバルブ１
６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇと共役な位置に配置されている。

【００６２】以上により、当該ライトバルブ１６Ｂ，１
６Ｒ，１６Ｇによって反射された各色光の変調光には外
乱光が含まれることはなく、本来のライトバルブ１６
Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの誘電体ミラー層による反射光のみ
を変調光として射出されることとなる。これらの各色の
変調光には、前述した光書き込み式透過型ライトバルブ
の機能により、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。

【００６３】各ライトバルブ１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇか
ら射出された各色光の変調光は、再度偏光ビームスプリ
ッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂにそれぞれ入射され、当該
偏光ビームスプリッタ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂによりそ
れぞれ検光される。各色の検光光は、クロスダイクロイ
ックミラー１３にて色分解された各色光の折り曲げミラ
ー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂへの入射方向と逆方向に射出
され、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリ
ズム１７に入射され、該クロスダイクロイックプリズム
１７にて色合成される。なお、クロスダイクロイックプ
リズム１７も、前述したクロスダイクロイックプリズム
７と同様に構成されており、互いに直交してＸ型となる
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１７Ｂを有している。当該色合成光は、クロス
ダイクロイックプリズム１７から−Ｙ方向に射出され、
投射光学系としての投射レンズ１１３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。

【００６４】以上のように、本実施の形態によれば、前
述した第１の実施の形態と同様に、ライトバルブ１６
Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの変調像形成部には、当該変調像形
成部の形状で照明光が入射されるために、ライトバルブ
１６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇの変調像形成部以外の部分に照
明光が照明されることはなく、変調像形成部以外の部分
からの反射、散乱光による外乱光がライトバルブ１６
Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇからの本来的な反射光（変調光）に
混在されることがないために、スクリーン上の投射像に
フレアーの存在やコントラストの低下を与えることもな
い。

【００６５】（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３及び
図４を参照して説明する。

【００６６】図３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４（ａ）はその要部を拡
大して示す概略断面図、図４（ｂ）はその前側フライア
イ部材２１を示す概略斜視図である。図３及び図４にお
いて、図２中の要素と同一又は対応する要素には、同一
符号を付している。なお、図３及び図４中のＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸は、図２中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対応してい
る。

【００６７】図２に示す投射型表示装置が光源からの光
が入射されるインテグレータとしてロッドインテグレー
タ１８を用いた例であったのに対し、図３に示す本実施
の形態による投射型表示装置は、当該インテグレータと
してフライアイインテグレータを用いた例である。

【００６８】本実施の形態による投射型表示装置では、
光源１１から射出された光源光は平行光束整形レンズ１
２１によって略平行光束に整形され、当該略平行光束光
は、複数のレンズ２１ａが２次元的に配置された前側フ
ライアイ部材（前レンズ板）２１と当該前側フライアイ
部材２１の複数のレンズ２１ａにそれぞれ対応する構成
の複数のレンズ２２ａを２次元的に有する後側フライア
イ部材（後レンズ板）２２とから構成された分離型フラ
イアイインテグレータに入射される。なお、後側フライ
アイ部材２２は、前側フライアイ部材２１を構成する複
数のレンズ２１ａの焦点位置に後側フライアイ部材２２
の複数のレンズ２２ａがそれぞれ位置するように、配置
されている。

【００６９】前側フライアイ部材２１及び後側フライア
イ部材２２とも、レンズ２１ａ，２２ａの形成面と反対
側の面は平面となっている。本実施の形態においては、
前側フライアイ部材２１の当該平面部に、絞り２３とし
ての金属等の蒸着膜が形成されている。当該絞り２３
は、図４（ｂ）に示すように、複数のレンズ２１ａと１
対１に対応するように複数の開口２３ａを有している。
図４（ｂ）は、前側フライアイ部材２１を入射側から見
た斜視図である。各開口２３ａの中心は各レンズ２１ａ
の中心と一致し、各開口２３ａの形状はライトバルブ１
６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの変調像形成部の形状に比例した
形状となっている。当該開口２３ａの形成は、レンズ２
１ａの境界部と対応する位置に金属等を蒸着して絞り２
３を形成することにより達成される。

【００７０】前記分離型フライアイインテグレータを経
た光源光は、第１フィールドレンズ１２２を経て前述し
た第２の実施の形態と同じ構成の色分解光学系であるク
ロスダイクロイックミラー１３を経てＲ光、Ｇ光及びＢ
光に色分解され、色分解された各色光は、それぞれ第２
フィールドレンズ１２３Ｒ，１２３Ｇ，１２３Ｂを経て
偏光ビームスプリッタ１５Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇに入射さ
れる。以降は、前述した第２の実施の形態と同様であ
る。なお、光源１１が、ランプと、該ランプの背部に配
置された放物面鏡からなる凹面鏡とから構成された場合
には、光源１１から発した光は略平行光となってＹ方向
に進行するため、整形レンズ１２１は不要である。

【００７１】図３に示す本実施の形態による投射型表示
装置は、以上の点以外については、前述した図２に示す
投射型表示装置と同様に構成されている。

【００７２】本実施の形態による投射型表示装置によれ
ば、光源１１から発して整形レンズ１２１を経た略平行
光はＹ方向に進行して前側フライアイ部材２１に入射
し、当該入射光束が前側フライアイ部材２１の複数のレ
ンズ２１ａにて複数の光束に分割され、当該分割された
光束がそれぞれ後側フライアイ部材２２の複数のレンズ
２２ａを経由し、これらの分割された光束がそれぞれ第
１フィールドレンズ１２２及び第１フィールドレンズ１
２３Ｒ，１２３Ｇ，１２３Ｂによってライトバルブ１６
Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂにそれぞれ重畳して照射され、ライ
トバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対して均一な照明が
行われることとなる。したがって、前側フライアイ部材
２１の複数のレンズ２１ａに対応する部分がそれぞれ面
光源となり、この複数の面光源によりライトバルブ１６
Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂがそれぞれ重畳して照明されること
となる。そして、本実施の形態では、絞り２３の複数の
開口部２３ａの像が後側フライアイ部材２２のレンズ２
２ａによって各ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに
それぞれ結像されるので、前記複数の面光源がそれぞれ
絞り２３によって各ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６
Ｂの変調像形成部の形状に応じた形状に整形され、結
局、当該整形された複数の面光源による重畳した照明が
各ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対して行われ
ることとなる。このため、光源１１から発した光のうち
各ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの変調像形成部
以外の部分へ入射しようとする光は全て絞り２３によっ
て遮られ、各ライトバルブ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの変
調像形成部のみが絞り２３の開口部２３ａを通過した光
によって照明されることとなる。したがって、前述した
第１及び第２の実施の形態と同様に、外乱光が投射レン
ズ１１３へ進行することがなくなり、スクリーン上の投
射像にフレアーの存在やコントラストの低下を与えるこ
とがない。

【００７３】（第３の実施の形態の変形例）次に、本発
明の更に他の各実施の形態として、前述した第３の実施
の形態による投射型表示装置の変形例について、図５を
参照して説明する。

【００７４】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の更
に他の実施の形態による投射型表示装置の要部を示す概
略断面図であり、図４（ａ）と対応している。図５にお
いて、図３及び図４中の要素と同一又は対応する要素に
は、同一符号を付している。なお、図５中のＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸は、図３及び図４中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対応
している。

【００７５】図５（ａ）に示す投射型表示装置は前記図
３及び図４に示す投射型表示装置と基本的に同一に構成
されており、図５（ａ）に示す投射型表示装置が図３及
び図４に示す投射型表示装置と異なる所は、前側フライ
アイ部材２１の複数のレンズ２１ａが入射面側に凸で射
出面側に平坦に形成され、絞り２３が前側フライアイ部
材２１の入射面に配置されている点のみである。なお、
本実施の形態では、絞り２３は、蒸着膜ではなく板状部
材として構成されている。図５（ａ）に示す投射型表示
装置によっても、図３及び図４に示す投射型表示装置と
同様に、スクリーン上の投射像にフレアーの存在やコン
トラストの低下を与えることがない。

【００７６】図５（ｂ）に示す投射型表示装置では、図
３及び図４に示す投射型表示装置において、前側フライ
アイ部材２１と後側フライアイ部材２２とが分離されて
いる分離型フライアイインテグレータに代えて、それら
が一体化された構成を有する一体型フライアイインテグ
レータ２４が用いられている。一体型フライアイインテ
グレータ２４は、その入射面に形成された前記複数のレ
ンズ２１ａに相当する複数のレンズ２４ａと、その射出
面に形成された前記複数のレンズ２２ａに相当する複数
のレンズ２４ｂとを有しているが、その機能は前述した
分離型フライアイインテグレータと実質的に同一であ
る。本例では、図３及び図４の絞り２３に相当する金属
等の蒸着膜による絞り２５が一体型フライアイインテグ
レータ２４の入射面に配置されている。絞り２５の複数
の開口部２５ａは、前記絞り２３の複数の開口部２３ａ
に相当している。図５（ｂ）に示す投射型表示装置によ
っても、図３及び図４に示す投射型表示装置と同様に、
スクリーン上の投射像にフレアーの存在やコントラスト
の低下を与えることがない。

【００７７】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。

【００７８】例えば、図２に示す実施の形態、図３及び
図４に示す実施の形態及び図５に示す各実施の形態にお
いては、光源からの光が入射されるインテグレータとし
て、ロッドインテグレータ又はフライアイインテグレー
タが用いられていたが、当該インテグレータはこれらの
インテグレータに限定されるものではない。

【００７９】また、前述した各実施の形態はライトバル
ブとしては反射型ライトバルブを用いた投射型表示装置
の例であったが、本発明は、ライトバルブとして透過型
のライトバルブを用いた投射型表示装置にも適用するこ
とができることは言うまでもない。

【００８０】さらに、前述した各実施の形態は、照明光
学系として前群照明レンズと後群レンズを１個づつ使用
した臨界照明光学系を使用した投射型表示装置の例であ
ったが、本発明はその方式に限定されない。すなわち、
前述した各実施の形態にて示したような光路長でなく、
もっと長い光路長であって、前記照明光学系を２段ある
いは他の複数段つなげた照明光学系であるところの、い
わゆるリレー光学系を照明光学系として使用した場合に
は、前述した各実施の形態に開示したような位置のみな
らず、リレー光学系の光源像結像位置（これも、ライト
バルブと共役な位置である。）に前述したような絞りを
配置してもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投射像に対するフレアーの発生の防止及び投射像のコン
トラストの向上を図ることができる。

【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
置を示す概略構成図である。

【図２】本発明の第２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３】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４】図４は図３に示す投射型表示装置の一部を示す
図であり、図４（ａ）はその要部を拡大して示す概略断
面図、図４（ｂ）はその前側フライアイ部材を示す概略
斜視図である。

【図５】本発明の更に他の各実施の形態による投射型表
示装置の要部を示す概略断面図である。

【図６】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 光源 ２，１２，２３，２５ 絞り ２ａ，１２ａ，２３ａ，２５ａ 開口部 ３，１３ クロスダイクロイックミラー ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ 折り曲げ
ミラー ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ 偏光ビー
ムスプリッタ ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ ライトバ
ルブ ７，１７ クロスダイクロイックプリズム １８ ロッドインテグレータ ２１ 前側フライアイ部材 ２１ａ，２２ａ，２４ａ，２４ｂ レンズ ２２ 後側フライアイ部材 １０１ 集光レンズ １０２，１１１ 前群照明レンズ １０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ 後群照明レンズ １０４，１１３ 投射レンズ １１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ 後群照明レンズ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を２つの偏光光に偏光分離
   する偏光分離光学系と、 前記偏光分離光学系によって偏光分離された一方の偏光
   光を変調するライトバルブと、 前記ライトバルブによって変調された光を検光する検光
   光学系と、 前記検光光学系によって検光された光を投射する投射光
   学系とを備えた投射型表示装置において、 前記光源からの光を前記ライトバルブに照明させるため
   の照明光学系を有し、 前記照明光学系中には、前記ライトバルブの変調像形成
   部の形状に応じた形状を持った開口部を有する絞りが、
   前記ライトバルブと共役な位置に配置されたことを特徴
   とする投射型表示装置。
2. 【請求項２】 光源からの光を第１、第２及び第３の色
   光に色分解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された第１、第２及び
   第３の色光をそれぞれ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変調さ
   れた各色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検光され
   た各色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
   射光学系とを備えた投射型表示装置において、 前記光源からの光を前記第１、第２及び第３のライトバ
   ルブに照明するための照明光学系を有し、 前記照明光学系中には、前記第１、第２及び第３のライ
   トバルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持った開
   口部を有する絞りが、前記第１、第２及び第３のライト
   バルブと共役な位置に配置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、 前記色分解光学系によって色分解された第１、第２及び
   第３の色光をそれぞれ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変調さ
   れた各色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検光され
   た各色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
   射光学系とを備えた投射型表示装置において、 前記光源からの光を集光させる集光レンズと、 前記集光レンズによる前記光源からの光の集光位置に配
   置された絞りであって、前記第１、第２及び第３のライ
   トバルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持った開
   口部を有する絞りと、 前記絞りの前記開口部の像を前記第１、第２及び第３の
   ライトバルブの変調像形成部にそれぞれ結像させる照明
   光学系と備えたことを特徴とする投射型表示装置。
4. 【請求項４】 前記照明光学系は、前記絞りと前記色分
   解光学系との間に配置された前群照明レンズと、前記色
   分解光学系と前記第１、第２及び第３のライトバルブと
   の間にそれぞれ配置された第１、第２及び第３の後群照
   明レンズとを有することを特徴とする請求項３記載の投
   射型表示装置。
5. 【請求項５】 光源からの光が入射されるインテグレー
   タと、 前記インテグレータを射出した光を第１、第２及び第３
   の色光に色分解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された第１、第２及び
   第３の色光をそれぞれ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変調さ
   れた各色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検光され
   た各色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
   射光学系とを備えた投射型表示装置において、 前記インテグレータがロッドインテグレータであり、 前記ロッドインテグレータの射出面に配置された絞りで
   あって、前記第１、第２及び第３のライトバルブの変調
   像形成部の形状に応じた形状を持った開口部を有する絞
   りと、前記絞りの前記開口部の像を前記第１、第２及び
   第３のライトバルブの変調像形成部にそれぞれ結像させ
   る照明光学系とを備えたことを特徴とする投射型表示装
   置。
6. 【請求項６】 前記照明光学系は、前記絞りと前記色分
   解光学系との間に配置された前群照明レンズと、前記色
   分解光学系と前記第１、第２及び第３のライトバルブと
   の間にそれぞれ配置された第１、第２及び第３の後群照
   明レンズと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。
7. 【請求項７】 光源からの光が入射されるインテグレー
   タと、 前記インテグレータを射出した光を第１、第２及び第３
   の色光に色分解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された第１、第２及び
   第３の色光をそれぞれ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変調さ
   れた各色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検光され
   た各色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
   射光学系とを備えた投射型表示装置において、 前記インテグレータは分離型フライアイインテグレータ
   であり、 前記分離型フライアイインテグレータの前側フライアイ
   部材の入射面又は前記前側フライアイ部材の射出面に配
   置された絞りであって、各々が前記第１、第２及び第３
   のライトバルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持
   つ複数の開口部であって、前記前側フライアイ部材の複
   数のレンズにそれぞれ対応する複数の開口部を有する絞
   りと、 前記絞りの前記複数の開口部の像を前記第１、第２及び
   第３のライトバルブの変調像形成部にそれぞれ結像させ
   る照明光学系と備えたことを特徴とする投射型表示装
   置。
8. 【請求項８】 光源からの光が入射されるインテグレー
   タと、 前記インテグレータを射出した光を第１、第２及び第３
   の色光に色分解する色分解光学系と、 前記色分解光学系によって色分解された第１、第２及び
   第３の色光をそれぞれ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変調さ
   れた各色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検光され
   た各色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
   射光学系とを備えた投射型表示装置において、 前記インテグレータは一体型フライアイインテグレータ
   であり、 前記一体型フライアイインテグレータの入射面に配置さ
   れた絞りであって、各々が前記第１、第２及び第３のラ
   イトバルブの変調像形成部の形状に応じた形状を持つ複
   数の開口部であって、前記一体型フライアイインテグレ
   ータの入射面側の複数のレンズにそれぞれ対応する複数
   の開口部を有する絞りと、 前記絞りの前記複数の開口部の像を前記第１、第２及び
   第３のライトバルブの変調像形成部にそれぞれ結像させ
   る照明光学系と備えたことを特徴とする投射型表示装
   置。