JPH11142793A - 偏光ビームスプリッタを含んで構成されている投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光ビームスプリッタから射出する不用な偏
光成分による投射型表示装置の性能の悪化が生じないよ
うにした投射型表示装置を提供する。 【解決手段】 光源から放射された不定偏光が与えられ
る第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１から射出された
特定な偏光面を有する偏光を、第２の偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳ２と波長板６とを介して反射型液晶表示素子
７に読出し光として入射させる。読出し光は、反射型液
晶表示素子で画像情報で変調された後に、第２の偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳ２を介して投射レンズに与えら
れ、スクリーンに画像を表示する。また、第１の偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳ１で発生する前記の特定な偏光面
と直交する偏光面を有する画像表示に使用されない不用
な偏光は、第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１の側面
に設けた反射面で反射させて光源方向に戻るようにし、
この不用な偏光によって光学部材の取付部材が加熱変形
することがないようにする。

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、特
に、高輝度で高いコントラスト比の画像を表示できる小
型な投射型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の表示目的のために使用される投射
型表示装置としては、表示の対象にされる画像情報によ
って光変調を行なうライトバルブを用いた構成態様のも
のが知られており、その一つとして、ライトバルブとし
て液晶を光変調材に用いて構成したアクティブマトリッ
クス型液晶表示素子を使用した投射型表示装置が広く用
いられるようになった。そして、前記のアクティブマト
リックス型液晶表示素子としては、透過型のアクティブ
マトリックス型液晶表示素子と、反射型のアクティブマ
トリックス型液晶表示素子とが知られている。ところ
で、投射型表示装置では、高輝度で高いコントラスト比
の画像を表示できることが重要視される。

【０００３】前記した透過型のアクティブマトリックス
型液晶表示素子は、２次元的に配列されている多数の画
素毎の透過光量を個別に制御するための構成部分（例え
ば薄膜トランジスタ）が、光を透過させ得ない状態の部
分として各画素に付随して設けられているとともに、高
画質化のために各画素間に構成させる遮光領域（ブラッ
クマトリックス、ブラックストライプ等）が設けられて
いる他、信号電極母線や走査電極母線等も光の不透過部
分となっている。

【０００４】それで、透過型のアクティブマトリックス
型液晶表示素子において画像の表示のために使用される
光は、多数の画素が２次元的に配列されている透過型の
液晶表示素子に入射される光の内の一部となるが、１個
の画素領域への入射光量と、白１００％の状態における
１個の画素からの出力光量との比を示す画素開口率は、
液晶表示素子の全体の面積が一定の状態で、画素数を多
くする程、当然のことながら低下することになるから、
画素数を増加させて高精細度とした表示画像を高輝度で
表示しようとした場合には、透過型のアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子に対して大光量の入射光を与える
ことが必要とされる。

【０００５】しかし、液晶表示素子で用いられる液晶
は、液晶相が溶媒の効果で現われるリオトロピック液晶
ではなく、液晶相が特定の温度領域で現われるサーモト
ロピック液晶であるために、液晶表示素子の温度の変化
によって結晶，液晶，液体の間で相転移することになる
から、液晶表示素子の動作温度は入射光の照射によって
も所定の温度範囲から外れないようにしなければならな
いが、前記のように、画素開口率が１００％ではないか
ら、入射光の内で画像の表示に使用されなかった光は、
液晶表示素子の温度を上昇させることになる。したがっ
て、高輝度の表示画像を得るために、単純に高出力の光
源を用いるというような手段は採用することができない
ために、透過型のアクティブマトリックス型液晶表示素
子では、開口率を大きくするための各種の手段が考えら
れている。

【０００６】他方、前記した反射型のアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子では、２次元的に配列されている
多数の画素毎の反射光量を個別に制御するための構成部
分（例えば薄膜トランジスタ）や、信号電極母線や走査
電極母線等の光の不透過部分が表示用光束の通路内に存
在していない状態として構成できるから画素開口率が１
００％であり、容易に高輝度の表示画像を得ることがで
きる点において、前記した透過型の反射型のアクティブ
マトリックス型液晶表示素子よりも有利であると考えら
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、表示の対象
にされる画像情報によって光変調を行なうライトバルブ
として、特定な偏光面の偏光を表示用の光として用いる
ことが必要とされる場合には、光源から放射された不定
偏光から特定な偏光面を有する偏光を発生させることが
必要とされる。そして、不定偏光から特定な偏光面を有
する偏光を発生させる手段としては、従来から偏光子
を用いて不定偏光から特定な偏光面を有する偏光を発生
させる、偏光ビームスプリッタを用いて不定偏光から
特定な偏光面を有する偏光を発生させる、ようにするこ
とが知られている。

【０００８】しかし、高輝度の表示画像を得ることが必
要とされる投射型表示装置では、必要な光強度の特定な
偏光面を有する偏光を、偏光子を用いて発生させようと
しても、偏光子が焼損してしまうためにするために、前
記したの手段を用いることができない。それで、投射
型表示装置では、偏光ビームスプリッタを用いて不定偏
光から特定な偏光面を有する偏光を発生させるようにし
ている。ところで、多層膜を備えて構成されている偏光
ビームスプリッタは、不定偏光から特定な偏光面を有す
る偏光と、前記した特定な偏光面と直交する偏光面を有
する偏光とを発生するが、前記した２つの偏光の内の一
方のものは不要な光として捨てられる。

【０００９】ここで、問題になるのは、前記した不要な
光として捨てられる光が、偏光ビームスプリッタから射
出した後に、投射型表示装置の構成部材を照射すること
により、前記の照射部分の構成部材の温度の上昇させ
て、構成部材を変形させたり、極端な場合には、前記し
た不要な光の照射部分の構成部材を溶融させたり、焼損
させたりすることである。前記した問題点を解決するた
めに、例えば光源から放射された不定偏光の光路中に熱
線カットフィルタやコールドミラーを入れたり、取付部
材に熱線を逃がすための窓を設ける等の手段を施してみ
たが、前記した熱線カットフィルタやコールドミラーを
設けたところで充分な成果が得られず、また、取付部材
に熱線を逃がすための窓を設けた場合には、取付部材の
機械的強度が低下することにより、結果的に取付部材の
変形によって、取付部材に取付けられている各光学部材
に相対的な位置ずれを生じさせ、スクリーン上の投影画
像における各原色像間の重ね合わせ（レジストレーショ
ン）の状態が不良になるということが判かった。

【００１０】次に、偏光ビームスプリッタから射出した
不要な光が、投射型表示装置の構成部材を照射すること
によって生じる構成部材の温度上昇による構成部材の変
形がスクリーン上の投影画像における各原色像間の重ね
合わせ（レジストレーション）の状態を不良にさせる、
という点について、光変調材として液晶を用いて構成し
た反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子がラ
イトバルブとして使用されているカラー画像の投射型表
示装置を一例に挙げで説明する。

【００１１】まず、高輝度で高いコントラスト比の画像
が表示できる投射型表示装置を構成しようとした場合に
は、偏光ビームスプリッタから偏光方向の揃った読出し
光を反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子に
入射させて、その読出し光により反射型のアクティブマ
トリックス型液晶表示素子から、画像情報を読出すよう
にしなければならないが、反射型のアクティブマトリッ
クス型液晶表示素子に読出し光を入射させる偏光ビーム
スプリッタに対して、光源から放射された不定偏光が供
給されるような構成の場合には、反射型のアクティブマ
トリックス型液晶表示素子に入射される偏光が、特定な
偏光面を有する偏光だけではなく、前記した特定な偏光
面と直交する偏光面を有する偏光も含んでいる状態のも
のになるために、高いコントラスト比の画像を表示させ
得ないことになる。

【００１２】前記の問題を解決するために、読出し光を
反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子に入射
させる偏光ビームスプリッタと光源との間に、別の偏光
ビームスプリッタを設けて、前記の別の偏光ビームスプ
リッタから射出された偏光を前記した読出し光を反射型
のアクティブマトリックス型液晶表示素子に入射させる
偏光ビームスプリッタに入射させるようにすることが行
なわれる。

【００１３】それで、投射型表示装置が例えばカラー画
像を映出させる投射型表示装置の場合には、光源から放
射された不定偏光の白色光を、加法混色の３原色の各原
色光に分解する３色分解導光々学系と、前記した３色分
解導光々学系から射出された各原色光毎に、特定な偏光
面を有する偏光を射出する第１の偏光ビームスプリッタ
と、前記の各原色光毎に設けられた第１の偏光ビームス
プリッタから射出された特定な偏光面を有する偏光が、
各原色光毎に設けられた第２の偏光ビームスプリッタを
介して読出し光として供給される各原色光毎に設けられ
た反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子と、
前記の各原色光毎に設けられた反射型のアクティブマト
リックス型液晶表示素子から個別に射出された画像情報
で変調されている光が、前記の個別の第２の偏光ビーム
スプリッタを介して与えられる３色合成手段と、前記の
３色合成手段によって合成された光が与えられる投射レ
ンズなどの各構成部材が、合成樹脂製の成形品を用いた
取付部材（取付枠）におけるそれぞれ所定の取付位置に
取付けるようにされている。

【００１４】ところで光源から放射された不定偏光から
特定な偏光面を有する偏光を発生させるために設けられ
ている前記した第１の偏光ビームスプリッタでは、それ
に入射した不定偏光の内の特定な偏光面を有する偏光
は、画像の表示に有効に使用されるが、前記の特定な偏
光面と直交する偏光面を有する偏光は、不用な光として
捨てられて合成樹脂製の成形品を用いた取付部材（取付
枠）を照射することにより、取付部材の温度を局部的に
上昇させることになり、前記した取付部材に生じた部分
的な熱膨張による取付部材の変形によって、取付部材に
取付けられている各光学部材に相対的な位置ずれを生じ
させ、スクリーン上の投影画像における各原色像間の重
ね合わせ（レジストレーション）の状態が不良になるの
である。

【００１５】このように不定偏光を放射する光源とライ
トバルブとの光路中に、不定偏光が入射される偏光ビー
ムスプリッタを少なくとも備えていて、前記の偏光ビー
ムスプリッタから射出された特定な偏光面を有する偏光
が表示用の光として用いられるように構成されている投
射型表示装置では、前記した偏光ビームスプリッタから
射出した不要な光が、構成部材を変形させたり、極端な
場合には、前記した不要な光の照射部分の構成部材を溶
融させたり、焼損させたり、スクリーン上の投影画像に
おける各原色像間の重ね合わせ（レジストレーション）
の状態を不良にさせたりするので、前記のような問題点
を解決するための手段が求められた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、不定偏光を放
射する光源とライトバルブとの光路中に、不定偏光が入
射される偏光ビームスプリッタを少なくとも備えてい
て、前記の偏光ビームスプリッタから射出された特定な
偏光面を有する偏光が表示用の光として用いられるよう
に構成されている投射型表示装置において、前記した偏
光ビームスプリッタとして、前記した特定な偏光面と直
交する偏光面を有する偏光が射出する面に反射面を構成
させたものを用いたことを特徴とする偏光ビームスプリ
ッタを含んで構成されている投射型表示装置、及び光源
から放射された不定偏光が与えられる第１の偏光ビーム
スプリッタから射出された特定な偏光面を有する偏光
を、第２の偏光ビームスプリッタを介して反射型液晶表
示素子に読出し光として入射させ、前記の反射型液晶表
示素子から射出された画像情報で変調されている光を、
前記の第２の偏光ビームスプリッタを介して投射レンズ
に与え、前記の投射レンズによりスクリーンに映出させ
るようにした投射型表示装置において、前記した第１の
偏光ビームスプリッタとして、前記した特定な偏光面と
直交する偏光面を有する偏光が射出する面に反射面を構
成させたものを用いた偏光ビームスプリッタを含んで構
成されている投射型表示装置、ならびに光源から放射さ
れた不定偏光の白色光を、加法混色の３原色の各原色光
に分解する３色分解導光々学系と、前記した３色分解導
光々学系から射出された各原色光毎に、特定な偏光面を
有する偏光を射出する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記の第１の偏光ビームスプリッタから射出された特定
な偏光面を有する偏光が、第２の偏光ビームスプリッタ
を介して読出し光として供給される反射型液晶表示素子
とを備えているとともに、各原色光毎に設けられた各反
射型液晶表示素子から個別に射出された画像情報で変調
されている光が、前記の個別の第２の偏光ビームスプリ
ッタを介して与えられる３色合成手段と、前記の３色合
成手段によって合成された光が与えられる投射レンズと
を備え、前記の投射レンズによりスクリーンにカラー画
像を映出させるようにした投射型表示装置において、前
記した各原色光毎に設けられた第１の偏光ビームスプリ
ッタとして、前記した特定な偏光面と直交する偏光面を
有する偏光が射出する面に反射面を構成させたものを用
いた偏光ビームスプリッタを含んで構成されている投射
型表示装置を提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の投射型表示装置の具体的な内容を詳細に説明する。図
１は本発明の投射型表示装置の要部の概略構成を示すブ
ロック図であり、また、図２は本発明の投射型表示装置
の一実施例の概略構成を示す斜視図である。図１に示す
投射型表示装置の要部の概略構成を示すブロック図にお
いて、１は不定偏光の白色光を放射する光源、１ａは発
光素子、１ｂは反射鏡、２はコリメータ、３は赤外線カ
ットフィルタ、４はインテグレータ、５はコールドミラ
ー、ＰＢＳ１は不定偏光を偏光面が直交する２つの直線
偏光（Ｓ波，Ｐ波）に分離する第１の偏光ビームスプリ
ッタ、ＰＢＳ２は第２の偏光ビームスプリッタ、６は波
長板、７は反射型のアクティブマトリックス型液晶表示
素子である。

【００１８】図１において、光源１から放射された不定
偏光の白色光は、コリメータ２によって平行光束にされ
た後に、赤外線カットフィルタ３に入射する。赤外線カ
ットフィルタ３から出射した不定偏光の白色光は、イン
テグレータ４を通った後に、コールドミラー５によって
反射されて第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１に入射
する。第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１は、それに
入射した不定偏光を偏光面が直交する２つの直線偏光
（Ｓ波，Ｐ波）に分離し、Ｐ波は第１の偏光ビームスプ
リッタＰＢＳ１における偏光膜（異なる２つの屈折率の
層を交互に積層した多層反射面によって構成されている
偏光膜）を透過して第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ
１から射出して、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２
に入射する。

【００１９】第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２に入
射した偏光は、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２の
偏光膜で反射した後に、第２の偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳ２から射出して波長板６に入射し、前記の波長板６
から射出した光は反射型のアクティブマトリックス型液
晶表示素子７に読出し光として入射する。反射型のアク
ティブマトリックス型液晶表示素子７に入射した読出し
光は、反射型のアクティブマトリックス型アクティブマ
トリックス型液晶表示素子７の液晶層内を１往復して、
再び反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子７
から射出するまでの間に、画像情報に従って偏光面の回
転状態が変化しているような光変調を受けている偏光と
される。

【００２０】そして、前記した反射型のアクティブマト
リックス型液晶表示素子７から射出した偏光は、第２の
偏光ビームスプリッタＰＢＳ２に入射し、第２の偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳ２における偏光膜は、それに入射
した偏光の内で、画像情報に従って偏光面の回転状態が
変化しているＰ波成分を透過させて第２の偏光ビームス
プリッタＰＢＳ２から射出して、図示されていない投射
レンズに入射し、前記の投射レンズは、画像情報に従っ
て偏光面の回転状態が変化しているＰ波成分を図示され
ていないスクリーンに結像させて、スクリーン上に表示
画像を映出させる。

【００２１】一方、前記の偏光ビームスプリッタＰＢＳ
１における偏光膜で反射したＳ波、すなわち画像の表示
に使用されることのない不用な偏光は、前記のＳ波が射
出する第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１の側面に構
成させてある反射膜（例えばアルミニウムの蒸着膜）で
反射した後に偏光膜で反射して偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳ１から射出して、コールドミラー５→インテグレー
タ４→赤外線カットフィルタ３→コリメータ２→光源１
の経路を通って光源１に戻る。このように、入射した不
定偏光を偏光面が直交する２つの直線偏光（Ｓ波，Ｐ
波）に分離する第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１に
よって発生した２つの直線偏光の内で、反射型のアクテ
ィブマトリックス型液晶表示素子７において読出し光と
して用いられるべき特定な偏光面を有する偏光ではない
方の偏光（不用な偏光）を、第１の偏光ビームスプリッ
タＰＢＳ１の側面に構成させた反射膜で反射させて光源
の方に戻すようにしているから、前記した不用な偏光に
よって取付部材が加熱されることがない。

【００２２】次に、カラー画像の表示に用いられる投射
型表示装置の概略構成を示す図２において、１は不定偏
光の白色光を放射する光源、２はコリメータ、３は赤外
線カットフィルタ、４はインテグレータ、５はコールド
ミラーであり、前記の光源１から放射された不定偏光の
白色光は、コリメータ２によって平行光束にされた後
に、赤外線カットフィルタ３に入射する。赤外線カット
フィルタ３から出射した不定偏光の白色光は、インテグ
レータ４を通り、コールドミラー５で反射された後に、
ダイクロイックミラー群を含んで構成されている３色分
解導光々学系（１０〜１５）に入射する。３色分解導光
々学系（１０〜１５）は、不定偏光の白色光を加法混色
の３原色の各原色光に分解する。前記の加法混色の３原
色の各原色の不定偏光は、各原色光毎にそれぞれ個別に
設けられている第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ１
ｇ，ＰＢＳ１ｂ，ＰＢＳ１ｒに入射する。

【００２３】なお、前記した３色分解導光々学系（１０
〜１５）において、１０は緑の原色光を反射し、マゼン
タ光を透過させるダイクロイックミラー、１１は緑の原
色光を反射させる反射鏡、１２は青の原色光を反射し、
赤の原色光を透過させるダイクロイックミラー、１３，
１４は赤の原色光を反射させる反射鏡（赤の原色光を反
射させる反射鏡１３，１４の間には、図示されていない
赤の原色光を反射させる反射鏡が設けられていて、反射
鏡１３から射出した赤の原色光を、前記の図示されてい
ない反射光で反射して反射鏡１４に入射させるようにさ
れている）であり、また、１３は赤の原色光の光路中に
設けられている３枚のフィールドレンズの１枚のものを
示している（他の２枚のフィールドレンズは図示されて
いない）。前記のフィールドレンズ１３は、赤の原色光
の光路長を、他の原色光の光路長に等しくするためのも
のである。

【００２４】図２中においてＰＢＳ１ｇは、加法混色の
３原色における緑の原色の不定偏光を、偏光面が直交す
る２つの直線偏光（Ｓ波，Ｐ波）に分離する第１の偏光
ビームスプリッタであり、また、ＰＢＳ１ｂは加法混色
の３原色における青の原色の不定偏光を、偏光面が直交
する２つの直線偏光（Ｓ波，Ｐ波）に分離する第１の偏
光ビームスプリッタであり、さらにＰＢＳ１ｒは加法混
色の３原色における赤の原色の不定偏光を、偏光面が直
交する２つの直線偏光（Ｓ波，Ｐ波）に分離する第１の
偏光ビームスプリッタである。

【００２５】前記した加法混色の３原色の各原色光毎に
それぞれ個別に設けられている第１の偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳ１ｇ，ＰＢＳ１ｂ，ＰＢＳ１ｒには、図１に
ついて説明したと同様に、画像の表示に使用されない不
用な偏光が射出する側面に、反射膜（例えば、アルミニ
ウムの蒸着膜）を設けてあり、前記の不用な偏光が前記
の反射膜で反射した後に、偏光膜で反射して偏光ビーム
スプリッタＰＢＳ１から射出して、３色分解導光々学系
（１０〜１５）→コールドミラー５→インテグレータ４
→赤外線カットフィルタ３→コリメータ２→光源１の経
路を通って光源１に戻る。

【００２６】また、前記した加法混色の３原色の各原色
光毎に、それぞれ個別に設けられている第１の偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳ１ｇ，ＰＢＳ１ｂ，ＰＢＳ１ｒか
ら、個別に射出した画像表示のために使用される各原色
の偏光は、前記した第１の偏光ビームスプリッタＰＢＳ
１ｇ，ＰＢＳ１ｂ，ＰＢＳ１ｒと個別に対応して設けら
れている第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｇ，ＰＢ
Ｓ２ｂ，ＰＢＳ２ｒに入射する。そして、前記した第２
の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｇに入射した緑の原色
の偏光は、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｇの偏
光膜で反射した後に、第２の偏光ビームスプリッタＰＢ
Ｓ２ｇから射出して波長板６ｇに入射し、前記の波長板
６ｇから射出した光は反射型のアクティブマトリックス
型液晶表示素子７ｇに読出し光として入射する。

【００２７】また、前記した第２の偏光ビームスプリッ
タＰＢＳ２ｂに入射した緑の原色の偏光は、第２の偏光
ビームスプリッタＰＢＳ２ｂの偏光膜で反射した後に、
第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｂから射出して波
長板６ｂに入射し、前記の波長板６ｂから射出した光は
反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子７ｂに
読出し光として入射し、さらに、前記した第２の偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳ２ｒに入射した赤の原色の偏光
は、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｒの偏光膜で
反射した後に、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｒ
から射出して波長板６ｒに入射し、前記の波長板６ｒか
ら射出した光は反射型のアクティブマトリックス型液晶
表示素子７ｒに読出し光として入射する。

【００２８】前記した反射型のアクティブマトリックス
型液晶表示素子７ｇに入射した緑の原色の読出し光は、
反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子７ｇの
液晶層内を１往復して、再び反射型のアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子７ｇから射出するまでの間に、緑
の原色の画像情報に従って偏光面の回転状態が変化して
いるような光変調を受けている偏光とされて、反射型の
アクティブマトリックス型液晶表示素子７ｇから射出し
て、波長板７ｇを経て第２の偏光ビームスプリッタＰＢ
Ｓ２ｇに入射する。前記の第２の偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳ２ｇにおける偏光膜は、それに入射した緑の原色
の偏光の内で、緑の原色の画像情報に従って偏光面の回
転状態が変化している緑の原色光のＰ波成分を透過さ
せ、前記のＰ波成分は第２の偏光ビームスプリッタＰＢ
Ｓ２ｇから射出して、３色合成ダイクロイックプリズム
８に入射される。

【００２９】また、前記した反射型のアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子７ｂに入射した青の原色の読出し
光は、反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子
７ｂの液晶層内を１往復して、再び反射型のアクティブ
マトリックス型液晶表示素子７ｂから射出するまでの間
に、青の原色の画像情報に従って偏光面の回転状態が変
化しているような光変調を受けている偏光とされて、反
射型のアクティブマトリックス型液晶表示素子７ｂから
射出して、波長板７ｂを経て第２の偏光ビームスプリッ
タＰＢＳ２ｂに入射する。第２の偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳ２ｂにおける偏光膜は、それに入射した青の原色
の偏光の内で、青の原色の画像情報に従って偏光面の回
転状態が変化している青の原色光のＰ波成分を透過さ
せ、前記のＰ波成分は第２の偏光ビームスプリッタＰＢ
Ｓ２ｂから射出して、３色合成ダイクロイックプリズム
８に入射される。

【００３０】さらに、前記した反射型のアクティブマト
リックス型液晶表示素子７ｒに入射した赤の原色の読出
し光は、反射型のアクティブマトリックス型アクティブ
マトリックス型液晶表示素子７ｒの液晶層内を１往復し
て、再び反射型のアクティブマトリックス型液晶表示素
子７ｒから射出するまでの間に、赤の原色の画像情報に
従って偏光面の回転状態が変化しているような光変調を
受けている偏光とされて、反射型のアクティブマトリッ
クス型液晶表示素子７ｒから射出して、波長板７ｒを経
て第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｒに入射する。
第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｒにおける偏光膜
は、それに入射した赤の原色の偏光の内で、赤の原色の
画像情報に従って偏光面の回転状態が変化している赤の
原色光のＰ波成分を透過させ、前記のＰ波成分は第２の
偏光ビームスプリッタＰＢＳ２ｒから射出して、３色合
成ダイクロイックプリズム８に入射される。

【００３１】前記の３色合成ダイクロイックプリズム８
は、前記した加法混色の３原色の各原色光の画像情報に
よって、それぞれ強度変調されている光を合成して投射
レンズ９に入射させる。投射レンズ９は図示していない
スクリーンにカラー画像を結像させる。なお、本発明の
実施に当って使用される反射型の液晶表示素子として
は、前述した実施例中で使用されていた反射型のアクテ
ィブマトリックス液晶表示素子の他に、液晶を光変調材
として用いて構成した光書込み型の反射型空間光変調素
子や電気書込み型の反射型空間光変調素子が使用されて
もよい。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の投射型表示装置は、不定偏光を放射す
る光源とライトバルブとの光路中に、不定偏光が入射さ
れる偏光ビームスプリッタを少なくとも備えていて、前
記の偏光ビームスプリッタから射出された特定な偏光面
を有する偏光が表示用の光として用いられるように構成
されている投射型表示装置における前記した偏光ビーム
スプリッタとして、前記した特定な偏光面と直交する偏
光面を有する偏光が射出する面に反射面を構成させたも
のを用いたり、光源から放射された不定偏光が与えられ
る第１の偏光ビームスプリッタから射出された特定な偏
光面を有する偏光を、第２の偏光ビームスプリッタを介
して反射型液晶表示素子に読出し光として入射させ、前
記の反射型液晶表示素子から射出された画像情報で変調
されている光を、前記の第２の偏光ビームスプリッタを
介して投射レンズに与え、前記の投射レンズによりスク
リーンに映出させるようにした投射型表示装置における
前記した第１の偏光ビームスプリッタとして、前記した
特定な偏光面と直交する偏光面を有する偏光が射出する
面に反射面を構成させたものを用いた偏光ビームスプリ
ッタを含んで構成させたり、光源から放射された不定偏
光の白色光を、加法混色の３原色の各原色光に分解する
３色分解導光々学系と、前記した３色分解導光々学系か
ら射出された各原色光毎に、特定な偏光面を有する偏光
を射出する第１の偏光ビームスプリッタと、前記の第１
の偏光ビームスプリッタから射出された特定な偏光面を
有する偏光が、第２の偏光ビームスプリッタを介して読
出し光として供給される反射型液晶表示素子とを備えて
いるとともに、各原色光毎に設けられた各反射型液晶表
示素子から個別に射出された画像情報で変調されている
光が、前記の個別の第２の偏光ビームスプリッタを介し
て与えられる３色合成手段と、前記の３色合成手段によ
って合成された光が与えられる投射レンズとを備え、前
記の投射レンズによりスクリーンにカラー画像を映出さ
せるようにした投射型表示装置における前記した各原色
光毎に設けられた第１の偏光ビームスプリッタとして、
前記した特定な偏光面と直交する偏光面を有する偏光が
射出する面に反射面を構成させたものを用いた偏光ビー
ムスプリッタを含んで構成させたものであるから、光源
から放射された不定偏光から特定な偏光面を有する偏光
を発生させるために設けられている偏光ビームスプリッ
タや、光源から放射された不定偏光から特定な偏光面を
有する偏光を発生させるために設けられている前記した
第１の偏光ビームスプリッタでは、それに入射した不定
偏光の内の特定な偏光面を有する偏光は、画像の表示に
有効に使用されるが、前記の特定な偏光面と直交する偏
光面を有する画像の表示に使用されない不用な偏光は、
前記の偏光ビームスプリッタに設けた反射面によって反
射されて光源の方に戻るために、前記した不用な偏光に
よって、光学部材の構成部材が照射されることがなく、
したがって、本発明によれば、従来、前記した不用な偏
光の照射によって構成部材を溶融させたり焼損させたり
することもなく、また、偏光ビームスプリッタから射出
した不用な偏光の照射による取付部材の部分的な熱膨張
に基づく取付部材の変形によって、取付部材に取付けら
れている各光学部材に相対的な位置ずれの発生により、
スクリーン上の投影画像における各原色像間の重ね合わ
せ（レジストレーション）の状態を不良にさせていたと
いうような既述した問題点は良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型表示装置の要部のブロック図で
ある。

【図２】本発明の反射型表示装置の一実施例の概略構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…光源、２…コリメータ、３…赤外線カットフィル
タ、４…インテグレータ、５…コールドミラー、６，６
ｂ，６ｒ，６ｇ…波長板、７，７ｂ，７ｒ，７ｇ…反射
型液晶表示素子、８…３色合成ダイクロイックプリズ
ム、９…投射レンズ、１０〜１５…３色分解導光々学
系、ＰＢＳ１，ＰＢＳ１ｂ，ＰＢＳ１ｒ，ＰＢＳ１ｇ…
第１の偏光ビームスプリッタ、ＰＢＳ２，ＰＢＳ２ｂ，
ＰＢＳ２ｒ，ＰＢＳ２ｇ…第２の偏光ビームスプリッ
タ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不定偏光を放射する光源とライトバルブ
   との光路中に、不定偏光が入射される偏光ビームスプリ
   ッタを少なくとも備えていて、前記の偏光ビームスプリ
   ッタから射出された特定な偏光面を有する偏光が表示用
   の光として用いられるように構成されている投射型表示
   装置において、前記した偏光ビームスプリッタとして、
   前記した特定な偏光面と直交する偏光面を有する偏光が
   射出する面に反射面を構成させたものを用いたことを特
   徴とする偏光ビームスプリッタを含んで構成されている
   投射型表示装置。
2. 【請求項２】 光源から放射された不定偏光が与えられ
   る第１の偏光ビームスプリッタから射出された特定な偏
   光面を有する偏光を、第２の偏光ビームスプリッタを介
   して反射型液晶表示素子に読出し光として入射させ、前
   記の反射型液晶表示素子から射出された画像情報で変調
   されている光を、前記の第２の偏光ビームスプリッタを
   介して投射レンズに与え、前記の投射レンズによりスク
   リーンに映出させるようにした投射型表示装置におい
   て、前記した第１の偏光ビームスプリッタとして、前記
   した特定な偏光面と直交する偏光面を有する偏光が射出
   する面に反射面を構成させたものを用いたことを特徴と
   する偏光ビームスプリッタを含んで構成されている投射
   型表示装置。
3. 【請求項３】 光源から放射された不定偏光の白色光
   を、加法混色の３原色の各原色光に分解する３色分解導
   光々学系と、前記した３色分解導光々学系から射出され
   た各原色光毎に、特定な偏光面を有する偏光を射出する
   第１の偏光ビームスプリッタと、前記の第１の偏光ビー
   ムスプリッタから射出された特定な偏光面を有する偏光
   が、第２の偏光ビームスプリッタを介して読出し光とし
   て供給される反射型液晶表示素子とを備えているととも
   に、各原色光毎に設けられた各反射型液晶表示素子から
   個別に射出された画像情報で変調されている光が、前記
   の個別の第２の偏光ビームスプリッタを介して与えられ
   る３色合成手段と、前記の３色合成手段によって合成さ
   れた光が与えられる投射レンズとを備え、前記の投射レ
   ンズによりスクリーンにカラー画像を映出させるように
   した投射型表示装置において、前記した各原色光毎に設
   けられた第１の偏光ビームスプリッタとして、前記した
   特定な偏光面と直交する偏光面を有する偏光が射出する
   面に反射面を構成させたものを用いたことを特徴とする
   偏光ビームスプリッタを含んで構成されている投射型表
   示装置。