JPH1114944A

JPH1114944A - 偏光装置及びそれを用いた投写光学装置

Info

Publication number: JPH1114944A
Application number: JP9205052A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Mari Sugawara; 真理菅原; Tetsuya Hamada; 哲也浜田; Toshihiro Suzuki; 敏弘鈴木; Noriyuki Ohashi; 範之大橋; Takeshi Goto; 猛後藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 1999-01-22
Also published as: TW338800B; KR19980024342A; KR100267153B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は偏光装置及びそれを用いた投写光学
装置に関し、表示画面の照度を高くして、１０００〜１
２００ルーメンとすることを課題とする。【解決手段】光の進行する順に、３５０Ｗのメタルハ
ライドランプ１１と、偏光装置１３と、ライトバルブ１
５と、検光子１６と、投写レンズ１９とを有する。偏光
装置１３は、反射型である第１の偏光要素２０と、染料
系分子を分散した構成の吸収型である第２の偏光要素２
１とが、夫々の透過軸２２、２４を共にＸ軸方向として
一致させて配置された構成である。第１の偏光要素２０
は光を吸収せず、加熱され難い。第２の偏光要素２１が
吸収するのは、第１の偏光要素２０によって反射しきれ
ずに残ったＹ偏光に限られ、第２の偏光要素２１も加熱
され難い。第２の偏光要素２１は、偏光度の高い偏光を
送りだすように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏光装置及びそれを
用いた投写光学装置に関する。近年、ライトバルブを使
用した投写光学装置は、表示画面の品質の向上のため
に、高照度化が求められている。従来は、表示画面の照
度は約６００ルーメンであったが、近年では、１０００
〜１２００ルーメンの照度が要求されている。表示画面
の高照度化のためには、光源の光度を高くする必要があ
り、従来は、２５０Ｗのメタルハライドランプであった
ものが、例えば３５０Ｗのメタルハライドランプを使用
することが必要となる。メタルハライドランプとして、
ワット数をあげると、ライトバルブとメタルハライドラ
ンプとの間に配された偏光装置の表面での照度が、従来
の最大１００万ルクスから最大約２００万ルクスと約２
倍に増える。よって、偏光装置として熱に強い構成とす
ることが必要とされる。

【０００２】

【従来の技術】従来のライトバルブを使用した投写光学
装置は、光の進む順に、２５０Ｗのメタルハライドラン
プ、偏光装置、ライトバルブ、検光子、投写レンズが配
された構成である。偏光装置は、染料系分子を分散した
り、沃素系分子を分散した構成のものである。この偏光
装置は、ライトバルブにとって不要である不要偏光を主
として吸収させ、ライトバルブにとって必要である必要
偏光を主として透過させる、所謂吸収形のものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ライトバルブにとって
不要である不要偏光が吸収されると、熱に変換され、偏
光装置の温度が上昇する。寿命など信頼性を保証するた
め、染料系分子を分散した偏光子では、偏光子自身の温
度を７０℃以下、沃素系分子を分散した偏光子では、偏
光子自身の温度を６０℃以下に設定する必要がある。２
５０Ｗのメタルハライドランプを３５０Ｗのメタルハラ
イドランプとした場合には、偏光子には最大２００万ル
クスの光が照射され、この約半分の不要偏光を吸収する
ことによって、温度が上記の許容温度以上に上昇してし
まう。そこで、偏光子の温度を上記の許容温度以下に抑
えるために、大掛かりな冷却構造が必要となってしま
い、その結果、投写光学装置が大型となり、且つ、高価
となってしまう。

【０００４】そこで、本発明は上記課題を解決した偏光
装置及びそれを用いた投写光学装置を提供することを概
括的課題とする。本発明のより具体的な課題は、光源か
らの不要光を反射し、所望の偏光成分のみを通過させる
偏光装置、およびかかる偏光装置を使った投写光学装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、請求項１に記載したように、入射光を照射され、こ
れを所定の偏光面を有する偏光に変換する偏光装置であ
って、前記入射光中に含まれる偏光成分のうち、前記所
定の偏光面を有する偏光成分を選択的に通過させ、他の
偏光成分を反射する第１の偏光要素と、前記所定の偏光
面を有する偏光成分を透過させ、他の偏光成分を吸収す
る第２の偏光要素とよりなり、前記第１の偏光要素と前
記第２の偏光要素とは、夫々の透過軸を一致させて配設
され、その際、前記第１の偏光要素は、前記第２の偏光
要素に対して、前記入射光の光路上、上流側に位置する
ように配置された構成としたことを特徴とする偏光装置
により、または請求項２に記載したように、前記第１の
偏光要素と前記第２の偏光要素とは、相互に密着して形
成されていることを特徴とする請求項１記載の偏光装置
により、または請求項３に記載したように、さらに、前
記第１の偏光要素よりも前記入射光の光路上、上流側に
配設されたコンデンサレンズを含むことを特徴とする請
求項１または２記載の偏光装置により、または請求項４
に記載したように、前記コンデンサレンズは、前記第１
の偏光要素に密着して形成されていることを特徴とする
請求項３記載の偏光装置により、または請求項５に記載
したように、前記第１の偏光要素は、右回転の円偏光お
よび左回転の円偏光の一方を選択的に反射させる液晶層
と、前記第１の偏光要素を通過する光ビームの光路上、
前記液晶層に隣接して形成され、通過する光ビームの位
相を約１／４波長変化させる位相差補償板とよりなるこ
とを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項記載
の偏光装置により、または請求項６に記載したように、
前記第１の偏光要素は、三原色の第１の色の光ビームに
対して作用し、右回転の円偏光成分および左回転の円偏
光成分の一方を選択的に反射する第１の液晶層と、三原
色の第２の色の光ビームに対して作用し、右回転の円偏
光成分および左回転の円偏光成分の一方を選択的に反射
する第２の液晶層と、三原色の第３の色の光ビームに対
して作用し、右回転の円偏光成分および左回転の円偏光
成分の一方を選択的に反射する第３の液晶層とを積層し
た積層構造と、前記積層構造の一の側に形成され、前記
積層構造を通過する光ビームの位相を約１／４波長変化
させる位相差補償層とよりなることを特徴とする請求項
１記載の偏光装置により、または請求項７に記載したよ
うに、前記第１の偏光要素は、三原色の第１の色の光ビ
ームに対して作用し、右回転の円偏光成分および左回転
の円偏光成分の一方を選択的に反射する第１の液晶層
と、前記第１の色の光ビームに対して作用し、その位相
を約１／４波長変化させる第１の位相差補償層と、三原
色の第２の色の光ビームに対して作用し、右回転の円偏
光成分および左回転の円偏光成分の一方を選択的に反射
する第２の液晶層と、前記第２の色の光ビームに対して
作用し、その位相を約１／４波長変化させる第２の位相
差補償層と、三原色の第３の色の光ビームに対して作用
し、右回転の円偏光成分および左回転の円偏光成分の一
方を選択的に反射する第３の液晶層と、前記第３の色の
光ビームに対して作用し、その位相を約１／４波長変化
させる第３の位相差補償層とよりなることを特徴とする
請求項１記載の偏光装置により、または請求項８に記載
したように、前記第１の偏光要素は、前記入射光が入射
する側に、紫外線を遮断するフィルタを備えたことを特
徴とする、請求項１〜７のうち、いずれか一項記載の偏
光装置により、または請求項９に記載したように、前記
フィルタは多層膜よりなり、紫外線を反射する紫外線反
射フィルタであることを特徴とする請求項８記載の偏光
装置により、または請求項１０に記載したように、前記
フィルタは、前記入射光の光路中に配設され、各々紫外
線を反射する複数のフィルタ要素よりなることを特徴と
する請求項８または９記載の偏光装置により、または請
求項１１に記載したように、前記複数のフィルタ要素
中、一のフィルタ要素は他のフィルタ要素に対して傾斜
して配設されることを特徴とする請求項１０記載の偏光
装置により、または請求項１２に記載したように、前記
フィルタは、前記第１の偏光要素上に、密着して形成さ
れていることを特徴とする請求項８〜１０のうち、いず
れか一項記載の偏光装置により、または請求項１３に記
載したように、光源と、前記光源から出射する出射光ビ
ームの光路中に配設され、これを複数の色光ビームに分
離する色分離光学系と、各々、前記複数の色光ビームの
一の光路中に配設され、前記光路を通過する色光ビーム
を空間変調して変調色光ビームを形成する複数のライト
バルブと、各々、前記複数のライトバルブの一に入射す
る色光ビームの入射光路中に挿入され、前記入射光路を
通過する色光ビームを所定の偏光面に偏光させる複数の
偏光手段と、前記変調色光ビームを合成し、形成した合
成光ビームをスクリーン上に投写する投写光学系とより
なる投写光学装置において、前記複数の偏光手段のうち
の少なくとも一は、前記入射色光ビーム中の偏光成分の
うち、前記所定の偏光面を有する所定の直線偏光成分を
選択的に通過させ、前記直線偏光成分以外の偏光成分を
実質的に反射する反射型偏光要素を有することを特徴と
する投写光学装置により、または請求項１４に記載した
ように、前記複数の偏光手段の各々が、前記反射型偏光
要素を有することを特徴とする請求項１３記載の投写光
学装置により、または請求項１５に記載したように、前
記反射型偏光要素を有する偏光手段は、さらに、前記色
光ビームの進行方向上、前記反射型偏光要素よりも後方
に、前記直線偏光成分を選択的に通過させ、前記直線偏
光成分以外の偏光成分を実質的に吸収する吸収型偏光要
素を、前記反射型偏光要素の透過軸と前記吸収型偏光要
素の透過軸とが実質的に一致するように配設したことを
特徴とする請求項１３または１４記載の投写光学装置に
より、または請求項１６に記載したように、前記反射型
偏光要素は、液晶を含む反射層と、前記反射層上に積層
され、通過する色光ビームの位相を約１／４波長分変位
させる位相差層とよりなることを特徴とする請求項１３
〜１５のうち、いずれか一項記載の投写光学装置によ
り、または請求項１７に記載したように、前記複数の偏
光手段のうちの少なくとも一は、前記色光ビームが入射
する側に、前記入射光ビーム中の偏光成分のうち、前記
所定の偏光面を有する所定の直線偏光成分を選択的に通
過させ、前記直線偏光成分以外の偏光成分を実質的に吸
収する吸収型偏光要素を有することを特徴とする請求項
１３記載の投写光学装置により、または請求項１８に記
載したように、前記吸収型偏光要素は、前記色分離光学
系で分離された色光ビームのうち、最も照度の低いもの
について設けられることを特徴とする請求項１７記載の
投写光学装置により、または請求項１９に記載したよう
に、前記吸収型偏光要素は、青色光ビームについて設け
られることを特徴とする請求項１７記載の投写光学装置
により、または請求項２０に記載したように、さらに、
前記投写光学装置は、光源から前記反射型偏光要素に到
達する迷光の光路上に、前記迷光を遮断するように設け
たマスクを含むことを特徴とする請求項１３〜１９のう
ち、いずれか一項記載の投写光学装置により、または請
求項２１に記載したように、前記分離光学系が形成する
複数の色光ビームは第１の色光ビームと第２の色光ビー
ムとを含み、前記複数のライトバルブは、前記第１の色
光ビームに作用する第１のライトバルブと、前記第２の
色光ビームに作用する第２のライトバルブとを含み、前
記偏光手段は、前記第１の色光ビームに作用する第１の
偏光手段と、前記第２の色光ビームに作用する第２の偏
光手段とを含み、前記第１および第２の偏光手段のう
ち、少なくとも第１の偏光手段は前記反射型偏光要素を
含み、前記第１の偏光手段と前記第２の偏光手段とは、
前記第２の偏光手段の透過軸が、前記第１の偏光手段に
おいて前記反射型偏光要素により反射され前記第２の偏
光手段に入射する迷光の偏光面と交差するように形成さ
れたことを特徴とする請求項１３〜１９のうち、いずれ
か一項記載の投写光学装置により、または請求項２２に
記載したように、前記第１の偏光手段と前記第２の偏光
手段とは、通過光ビームの方向を同じにして比較した場
合、前記第１の偏光手段の透過軸が前記第２の偏光手段
の透過軸と交差するように形成されることを特徴とする
請求項２１記載の投写光学装置により、または請求項２
３に記載したように、前記第１の偏光手段と前記第２の
偏光手段とは、通過光ビームの方向を同じにして比較し
た場合、前記第１の偏光手段の透過軸と前記第２の偏光
手段の第２の透過軸とが約９０°の角度で交差するよう
に形成されることを特徴とする請求項２１または２２記
載の投写光学装置により、または請求項２４に記載した
ように、さらに、前記第１および第２の偏光手段の少な
くとも一方は、前記第１の偏光手段において前記反射型
偏光要素により反射され前記第２の偏光手段に入射する
迷光の光路中に配設され、通過する迷光の位相を変化さ
せる位相変化手段を含むことを特徴とする請求項２１記
載の投写光学装置により、または請求項２５に記載した
ように、前記位相変化手段は、通過する光の位相を約半
波長分変化させることを特徴とする請求項２４記載の投
写光学装置により、または請求項２６に記載したよう
に、前記位相変化手段は、前記第１の偏光手段と第２の
偏光手段のいずれか一方に含まれることを特徴とする請
求項２５記載の投写光学装置により、または請求項２７
に記載したように、前記位相変化手段は、各々通過する
光の位相を約１／４波長分変化させる第１および第２の
１／４波長位相差板よりなり、前記第１の偏光手段は前
記第１の１／４波長位相差板を含み、前記第２の偏光手
段は前記第２の１／４波長位相差板を含むことを特徴と
する請求項２４記載の投写光学装置により、または請求
項２８に記載したように、前記位相変化手段は、各々通
過する光の位相を約１／３波長分変化させる１／３波長
位相差板および通過する光の位相を約１／６波長分変化
させる１／６波長位相差板とよりなり、前記第１の偏光
手段は前記１／３波長位相差板と１／６波長位相差板の
一方を含み、前記第２の偏光手段は前記１／３波長位相
差板と１／６波長位相差板の他方を含むことを特徴とす
る請求項２４記載の投写光学装置により、または。

【０００６】請求項２９に記載したように、前記第１の
偏光手段は、前記第１の色光ビームの光路上、前記反射
型偏光要素の後方に、吸収型偏光要素を含むことを特徴
とする請求項２１〜２３のうち、いずれか一項記載の投
写光学装置により、または請求項３０に記載したよう
に、前記吸収型偏光要素は、前記反射型偏光要素の透過
軸と実質的に一致する透過軸を有することを特徴とする
請求項２９記載の投写光学装置により、または請求項３
１に記載したように、前記第１の偏光手段は、さらに前
記反射型偏光要素と前記吸収型偏光要素との間に、通過
する光の位相を変化される位相差板を設けたことを特徴
とする請求項２９記載の投写光学装置により、または請
求項３２に記載したように、前記第２の偏光手段は、前
記第２の色光ビームの光路上、前記反射型偏光要素の後
方に、吸収型偏光要素を含むことを特徴とする請求項２
１〜２３のうち、いずれか一項記載の投写光学装置によ
り、または請求項３３に記載したように、前記吸収型偏
光要素は、前記反射型偏光要素の透過軸と実質的に一致
する透過軸を有することを特徴とする請求項３２記載の
投写光学装置により、または請求項３４に記載したよう
に、前記第２の偏光手段は、さらに前記反射型偏光要素
と前記吸収型偏光要素との間に、通過する光の位相を変
化させる位相変化手段を設けたことを特徴とする請求項
３２記載の投写光学装置により、または請求項３５に記
載したように、前記複数のライトバルブの一は、対応す
る偏光手段の透過軸に交差する偏光軸を有することを特
徴とする請求項１３記載の投写光学装置により、または
請求項３６に記載したように、前記一の液晶ライトバル
ブを、他の液晶ライトバルブの駆動モードを反転させた
反転駆動モードで駆動することを特徴とする請求項３５
記載の投写光学装置により、または請求項３７に記載し
たように、前記第１の偏光手段を構成する反射型偏光要
素は、その反射面上に、反射光を分散させる不規則な形
状を形成されていることを特徴とする請求項２１記載の
投写光学装置により、または請求項３８に記載したよう
に、前記第１の偏光手段を構成する反射型偏光要素は、
その反射面上に、反射光を分散させる規則的な形状を形
成されていることを特徴とする請求項２１記載の投写光
学装置により、または請求項３９に記載したように、前
記第１の偏光手段と前記第２の偏光手段とは、分離光学
系を構成する同一のハーフミラーにより互いに分離され
たそれぞれの色光ビームの軌跡上に存在し、且つ互いが
隣接した配置にあることを特徴とする請求項２１〜２６
記載の投写光学装置により、または請求項４０に記載し
たように、前記第１の偏光手段と前記第２の偏光手段の
光路上には第１の位相変化手段と第２の位相変化手段と
がそれぞれ配設され、前記第１の位相変化手段と前記第
２の位相変化手段とは、通過する光に対して、加算する
と約１／２波長分の位相変化となる第１および第２の位
相変化をそれぞれ与えることを特徴とする請求項２１〜
２３および３９のうち、いずれか一項記載の投写光学装
置により、または請求項４１に記載したように、前記位
相変化手段は、前記反射型偏光要素に密着して形成され
ることを特徴とする請求項２４〜２８，３１，３４，３
９，４０のうち、いずれか一項記載の投写光学装置によ
り、または請求項４２に記載したように、前記位相差板
は、前記反射型偏光要素と前記吸収型偏光要素の間に、
密着して形成されていることを特徴とする請求項３１ま
たは３４記載の投写光学装置により、または請求項４３
に記載したように、前記反射型偏光要素は、前記光源か
らの出射光ビームが入射する側に、紫外線を遮断するフ
ィルタを備えたことを特徴とする、請求項１３〜４２の
うち、いずれか一項記載の投写光学装置により、または
請求項４４に記載したように、前記フィルタは多層膜よ
りなり、紫外線を反射する紫外線反射フィルタであるこ
とを特徴とする請求項４３記載の投写光学装置により、
または請求項４５に記載したように、前記フィルタは、
前記入射光の光路中に配設され、各々紫外線を反射する
複数のフィルタ要素よりなることを特徴とする請求項４
３または４４記載の投写光学装置により、または請求項
４６に記載したように、前記複数のフィルタ要素中、一
のフィルタ要素は他のフィルタ要素に対して傾斜して配
設されることを特徴とする請求項４５記載の投写光学装
置により、または請求項４７に記載したように、前記フ
ィルタは、前記第１の偏光要素上に、密着して形成され
ていることを特徴とする請求項４３〜４６のうち、いず
れか一項記載の投写光学装置により、または請求項４８
に記載したように、光源と、前記光源から出射する出射
光ビームの光路中に配設され、これを複数の色光ビーム
に分離する色分離光学系と、各々、前記複数の色光ビー
ムの一の光路中に配設され、前記光路を通過する色光ビ
ームを空間変調して変調色光ビームを形成する複数のラ
イトバルブと、各々、前記複数のライトバルブの一に入
射する色光ビームの入射光路中に挿入され、前記入射光
路を通過する色光ビームを所定の偏光面に偏光させる複
数の偏光手段と、前記変調色光ビームを合成し、形成し
た合成光ビームをスクリーン上に投写する投写光学系と
よりなる投写光学装置において、前記複数の偏光手段の
うちの少なくとも一は、前記入射色光ビーム中の偏光成
分のうち、前記所定の偏光面を有する所定の直線偏光成
分を選択的に通過させ、前記直線偏光成分以外の偏光成
分を実質的に反射する反射型偏光要素を、前記入射色光
ビームの光路に対して傾斜させて有することを特徴とす
る投写光学装置により、または請求項４９に記載したよ
うに、前記傾斜された反射型偏光要素は、入射色光ビー
ムの光路に対して、前記反射型偏光要素が形成した迷光
が、前記第２のライトバルブから外れるような傾斜角に
設定されることを特徴とする請求項４８記載の投写光学
装置により、または請求項５０に記載したように、前記
反射型偏光要素は、前記光源からの出射光ビームが入射
する側に、紫外線を遮断するフィルタを備えたことを特
徴とする、請求項４８または４９記載の投写光学装置に
より、または請求項５１に記載したように、前記フィル
タは多層膜よりなり、紫外線を反射する紫外線反射フィ
ルタであることを特徴とする請求項５０記載の投写光学
装置により、または請求項５２に記載したように、前記
フィルタは、前記入射光の光路中に配設され、各々紫外
線を反射する複数のフィルタ要素よりなることを特徴と
する請求項５０または５１記載の投写光学装置により、
または請求項５３に記載したように、前記複数のフィル
タ要素中、一のフィルタ要素は他のフィルタ要素に対し
て傾斜して配設されることを特徴とする請求項５２記載
の投写光学装置により、または請求項５４に記載したよ
うに、前記フィルタは、前記第１の偏光要素上に、密着
して形成されていることを特徴とする請求項５０〜５３
のうち、いずれか一項記載の投写光学装置により、また
は請求項５５に記載したように、光源と、前記光源から
出射した光ビームの光路内に配設され、それぞれ前記光
ビームを集光させる複数の集光要素と、前記複数の集光
要素を通過する光ビームの各々の光路内に配設され、所
定の偏光面を有する偏光成分を選択的に通過させ、前記
所定の偏光面以外の偏光面を有する偏光成分を反射させ
る反射型偏光要素と、前記反射型偏光要素を通過した通
過光ビームの光路内に配設され、前記通過光ビームを空
間的に変調する空間変調要素と、前記複数集光要素によ
り集光される光ビームが到達しない光学的無効領域に形
成され、前記反射型偏光要素により反射された偏光成分
よりなる反射光ビームを、前記空間変調要素の方向に反
射する反射手段と、前記反射光ビームの光路内に配設さ
れ、前記空間変調要素に入射する前記反射光ビームの偏
光面を回転させる偏光面回転手段とを備えた光学表示装
置により、または請求項５６に記載したように、前記反
射型偏光要素は、前記反射光ビームが前記反射手段に入
射するように、前記複数の集光要素の光軸に対して傾斜
して形成されていることを特徴とする請求項５５記載の
光学表示装置により、または請求項５７に記載したよう
に、前記各々の集光要素は、凸レンズよりなることを特
徴とする、請求項５２または５６記載の光学表示装置に
より、または請求項５８に記載したように、前記各々の
集光要素は、円筒レンズよりなることを特徴とする請求
項５２または５６記載の光学表示装置により、または請
求項５９に記載したように、前記円筒レンズは、光軸の
一方の側のみに、非対称に形成されていることを特徴と
する請求項５８記載の光学表示装置により、または請求
項６０に記載したように、前記複数の集光要素は、光軸
が入射光の光路に対して傾斜するように配設されること
を特徴とする請求項５５〜５９のうち、いずれか一項記
載の光学表示装置により、または請求項６１に記載した
ように、前記反射型偏光要素は、前記反射光ビームを散
乱させる散乱層を担持することを特徴とする請求項５５
〜６０のうち、いずれか一項記載の光学表示装置によ
り、または請求項６２に記載したように、前記反射型偏
光要素と前記空間変調要素との間には、前記複数の集光
要素で集光された光ビームを実質的に平行光に変換する
光学要素が設けられることを特徴とする請求項５５〜６
１のうち、いずれか一項記載の光学表示装置により、ま
たは請求項６３に記載したように、前記偏光面回転手段
は、前記反射手段により反射された光ビームの光路中に
配設され、通過する光ビームの位相を約１／２波長変化
させる位相差補償板よりなることを特徴とする請求項５
５〜６２のうち、いずれか一項記載の光学表示装置によ
り、または請求項６４に記載したように、前記偏光面回
転手段は、前記反射型偏光要素と前記反射手段との間に
配設され、通過する光ビームの位相を約１／４波長変化
させる位相差補償板よりなることを特徴とする請求項５
５〜６２のうち、いずれか一項記載の光学表示装置によ
り、または請求項６５に記載したように、前記複数の集
光要素は、相互に結合した一体的な光学部材を形成し、
前記反射型偏光要素および前記位相差補償板は、前記光
学部材に対応する領域をカバーして、それぞれ連続的に
延在することを特徴とする請求項６４記載の光学表示装
置により、または請求項６６に記載したように、前記複
数の集光要素の各々は側壁で画成され、前記側壁には反
射膜が形成されていることを特徴とする請求項５５〜６
３のうち、いずれか一項記載の光学表示装置により、ま
たは請求項６７に記載したように、前記光学表示装置
は、さらに前記空間変調要素を通過した光ビームをスク
リーンに投写する投写光学系を備え、投写光学装置を形
成することを特徴とする請求項５５〜６６のうち、いず
れか一項記載の光学表示装置により、または請求項６８
に記載したように、前記複数の集光要素と、前記反射型
偏光要素と、前記反射手段と、前記偏光面回転手段と
は、入射光の実質的に全てのエネルギを、所望の偏光面
を有する偏光光ビームに変換する光処理装置を形成し、
前記投写光学装置は、前記光源で形成された光ビームを
複数の色光ビームに分離する色分離光学系を備え、前記
空間変調要素は、前記複数の色光ビームの各々について
設けられており、前記光処理装置は、前記光源と前記光
処理装置との間に設けられることを特徴とする請求項６
７記載の光学表示装置により、または請求項６９に記載
したように、前記複数の集光要素と、前記反射型偏光要
素と、前記反射手段と、前記偏光面回転手段とは、入射
光の実質的に全てのエネルギを、所望の偏光面を有する
偏光光ビームに変換する光処理装置を形成し、前記投写
光学装置は、前記光源で形成された光ビームを複数の色
光ビームに分離する色分離光学系を備え、前記空間変調
要素は、前記複数の色光ビームの各々について設けられ
ており、前記光処理装置は、前記複数の空間変調要素の
各々について設けられることを特徴とする請求項６７記
載の光学表示装置により、または請求項７０に記載した
ように、前記光学表示装置は直視型表示装置であること
を特徴とする請求項５５〜６６記載の光学表示装置によ
り、または請求項７１に記載したように、前記反射型偏
光要素は、前記光源からの出射光ビームが入射する側
に、紫外線を遮断するフィルタを備えたことを特徴とす
る、請求項５５または７０記載の光学表示装置により、
または請求項７２に記載したように、前記フィルタは多
層膜よりなり、紫外線を反射する紫外線反射フィルタで
あることを特徴とする請求項７１記載の光学表示装置に
より、または請求項７３に記載したように、前記フィル
タは、前記入射光の光路中に配設され、各々紫外線を反
射する複数のフィルタ要素よりなる請求項７１または７
２記載の光学表示装置により、または請求項７４に記載
したように、前記複数のフィルタ要素中、一のフィルタ
要素は他のフィルタ要素に対して傾斜して配設されるこ
とを特徴とする請求項７３記載の光学表示装置により、
または請求項７５に記載したように、前記フィルタは、
前記第１の偏光要素上に、密着して形成されていること
を特徴とする請求項７１〜７４のうち、いずれか一項記
載の光学表示装置により、解決する。

【０００７】本発明の偏光装置によれば、吸収型偏光要
素の前に反射型偏光要素を配設することにより、吸収型
偏光要素に入射する不要偏光のエネルギを実質的に減少
させることができ、その結果、本発明の偏光装置は、高
出力光源を使った投写光学装置等においても、特別な冷
却機構なして使用可能である。また、反射型偏光要素の
背後に吸収型偏光要素を配設することにより、仮に反射
型偏光要素の偏光特性が不十分でも、吸収型偏光要素に
より、直線性の優れた直線偏光を得ることが可能であ
る。

【０００８】また、本発明の偏光装置を使って投写光学
装置を形成する場合、光量の少ない色成分に対しては吸
収型偏光要素を使い、一方、光量の大きい色成分に対し
て反射型偏光要素を使うことができる。すなわち、本発
明により、投写光学装置を最適に設計することが可能に
なる。さらに、本発明の偏光装置を使って投写光学装置
を形成する場合、各色の偏光光学系の偏光方向を、反射
型偏光要素で反射された不要偏光成分の偏光方向を勘案
して決定しておくことにより、反射型偏光要素で形成さ
れた迷光の影響を実質的に除去することが可能になる。

【０００９】さらに、本発明では、反射型偏光要素によ
り反射された不要偏光成分の偏光面を回転させることに
より、光源で形成された光ビームの実質的に全てのエネ
ルギを、必要偏光成分の形成に使うことができ、表示品
質が著しく向上する。また、反射型偏光要素の手前、光
源側にＵＶカットフィルタを形成することにより、光源
から発射される紫外線により生じる反射型偏光要素の劣
化を回避することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

［実施例１］図１は本発明の第１実施例になる投写光学
装置１０を示す。光の進行する順に、メタルハライドラ
ンプ１１と、メタルハライドランプ１１よりの自然光１
２を入射される偏光装置１３と、偏光装置１３を透過し
た平面偏光１４を入射されるライトバルブ１５と、ライ
トバルブ１５を透過した平面偏光を入射される検光子１
６と、検光子１６を透過した光１７をスクリーン１８上
に投写する投写レンズ１９とを有する。メタルハライド
ランプ１１のワット数は、従来より高いワット、例え
ば、３５０Ｗである。図１中、Ｘ軸は水平、Ｙ軸は垂直
であり、直交している。Ｚ軸は、投写光学装置１０の光
軸１０ａと一致している。

【００１１】ライトバルブ１５は、ツイストネマティッ
ク型液晶あるいは垂直配向モード液晶等の液晶層を一対
のガラス基板の間に封入してなる液晶パネルであり、電
圧無印加時は、偏光の振動面を９０度回転させ、電圧印
加時は、偏光の振動面を回転させない。偏光装置１３
は、メタルハライドランプ１１側に位置する第１の偏光
要素２０と、ライトバルブ１５側に位置する第２の偏光
要素２１とよりなり、１個の偏光子と同じように取り扱
われる。

【００１２】第１の偏光要素２０は、反射型であり、直
交する透過軸２２と反射軸２３とを有する。第１の偏光
要素２０の構造については後述する。第２の偏光要素２
１は、吸収型であり、直交する透過軸２４と吸収軸２５
とを有する。第２の偏光要素２１は沃素系分子を分散し
た構成のものであり、偏光度は高い。第１の偏光要素２
０と第２の偏光要素２１とは、夫々の透過軸２２、２４
を共にＸ軸方向として一致させて配置してある。第１の
偏光要素２０は、後述するＹ偏光３１を反射させて、偏
光装置１３（第２の偏光要素２１）が加熱されないよう
にするために設けてある。第２の偏光要素２１は、第１
の偏光要素２０によって反射しきれずに残ったＹ偏光を
吸収して、偏光度の高いＸ偏光３０を取り出すため、換
言すれば、コントラストの良い高品質の画面を得るため
に設けてある。

【００１３】なお、偏光装置１３は、第１の偏光要素２
０を複数並べて設けた構成、或いは、第２の偏光要素２
１を複数並べて設けた構成、又は、第１の偏光要素２０
及び第２の偏光要素２１を共に複数並べて設けた構成と
してもよい。検光子１６は、直交する透過軸２６と吸収
軸２７とを有する。検光子１６は、透過軸２６をＹ軸方
向に向いた向きで配置してある。第１の偏光要素２０及
び第２の偏光要素２１と、検光子１６とは、第１の偏光
要素２０及び第２の偏光要素２１の透過軸２２、２４
と、検光子１６の透過軸２６とが直交した位置関係にあ
る。

【００１４】メタルハライドランプ１１よりの自然光１
２は、振動面がＸ−Ｚ面である偏光（以下、Ｘ偏光とい
う）３０と、振動面がＹ−Ｚ面である偏光（以下、Ｙ偏
光という）３１とより成り立っていると考えることがで
きる。検光子１６及び偏光装置１３が上記のように配置
されており、ライトバルブ１５は電圧無印加時は偏光の
振動面を９０度回転させ、電圧印加時は偏光の振動面を
回転させないため、ライトバルブ１５にとって必要であ
る必要偏光はＸ偏光３０であり、ライトバルブ１５にと
って不要である不要偏光はＹ偏光３１である。必要偏光
とは、スクリーン１８上に画像を形成するために必要で
ある偏光である意味である。不要偏光とは、スクリーン
１８上の画像の質を低下させてしまう偏光の意味であ
る。

【００１５】次に、上記投写光学装置１０の動作につい
て説明する。メタルハライドランプ１１よりの自然光１
２は偏光装置１３に入射する。自然光１２は、先ず、第
１の偏光要素２０に入射し、Ｙ偏光３１は、符号３１ａ
で示すように反射され、Ｘ偏光３０だけが第１の偏光要
素２０を透過する。第１の偏光要素２０を透過した偏光
３２は、Ｘ偏光３０に、第１の偏光要素２０で反射しき
れずに残った少しのＹ偏光が含まれたものである。この
偏光３２は、次いで、第２の偏光要素２１に入射し、Ｙ
偏光は吸収され、Ｘ偏光だけが透過する。ここで、第２
の偏光要素２１の透過軸２４は第１の偏光要素２０の透
過軸２２と一致しているため、Ｘ偏光は第２の偏光要素
２１を減衰せずに透過する。

【００１６】偏光装置１３を透過した偏光（必要偏光）
１４は、ライトバルブ１５に入射し、電圧無印加時は、
偏光の振動面を９０度回転されて、符号３３で示す偏光
となって透過し、電圧印加時は、偏光の振動面を回転さ
れないで、符号３４で示す偏光の状態で透過する。偏光
３３は、検光子１６を透過し、投写レンズ１９によっ
て、スクリーン１８上に投写される。偏光３４は検光子
１６を透過できない。このように、ライトバルブ１５へ
の電圧の印加、無印加によって、光の透過及び非透過が
制御されて、光が変調され、スクリーン１８上に画像が
表示される。

【００１７】ここで、投写光学装置１０（偏光装置１
３）の特性について説明する。第１の偏光要素２０は、
Ｙ偏光３１を吸収するのではなく反射させるため、従来
より高いワットである３５０Ｗのメタルハライドランプ
１１を使用しても、しかも、特別の冷却装置を設けなく
ても、第１の偏光要素２０の温度の上昇は抑えられ、使
用限度温度以上には上昇しない。

【００１８】第２の偏光要素２１についてみると、第１
の偏光要素２０で反射しきれずに誇ったＹ偏光３１を吸
収する。しかし、後述するようにＹ偏光３１の大部分は
第１の偏光要素２０で反射され、第２の偏光要素２１で
吸収されるＹ偏光３１は少なく、よって、第２の偏光要
素２１は殆ど発熱しない。よって、従来より高いワット
である３５０Ｗのメタルハライドランプ１１を使用して
も、しかも、特別の冷却装置を設けなくても、第２の偏
光要素２１の温度の上昇は抑えられ、使用限度温度以上
には上昇しない。

【００１９】よって、偏光装置１３は、従来よりも格段
に発熱し難い。これにより、特別の冷却装置を設けずに
３５０Ｗのメタルハライドランプ１１を使用することが
出来、投写光学装置１０は、特別の冷却装置を内蔵しな
い構造で、しかも、従来より照度が高く、１０００〜１
２００ルーメンの照度の表示画面を形成出来る。また、
第２の偏光要素２１を設けたことによって、第１の偏光
要素２０によって反射しきれずに残ったＹ偏光を吸収し
て、偏光度の高いＸ偏光３０が取り出され、よって、投
写光学装置１０は、コントラストが大きい表示画面を形
成出来る。

【００２０】次に、第１の偏光要素２０の構造及び作用
について説明する。図２（Ａ）に示すように、第１の偏
光要素２０は、ガラス基板４０上に、コレステリック液
晶の層４１と、１／４λ板４２とが積層された構造であ
る。第１の偏光要素２０は、コレステリック液晶層４１
がメタルハライドランプ１１側に位置し、１／４λ板４
２がライトバルブ１５側に位置する向きで設けてある。

【００２１】図２（Ｂ）は第１の偏光要素２０の作用を
示す。自然光１２は、右回転の円偏光４５と左回転の円
偏光４６とより成り立っていると考えることができる。
コレステリック液晶層４１は、右回転の円偏光４５を反
射させ、左回転の円偏光４６を透過させる。透過した左
回転の円偏光４６は、１／４λ板４２を透過して、直線
偏光であるＸ偏光３２となる。

【００２２】図２（Ａ）に示すように、第１の偏光要素
２０は、ガラス基板４０上に、コレステリック液晶の層
４１と、１／４λ板４２とが積層された構造であるた
め、厚さｔ１は薄い。よって、図２（Ａ）に示す構造の
第１の偏光要素２０を使用することによって、偏光装置
１３を小型としている。図３は、第１の偏光要素の変形
例を示す。この第１の偏光要素２０Ａは、ガラス基板４
０上に、１／４λ板４３と、コレステリック液晶の層４
１と、１／４λ板４２とが積層された構成である。この
第１の偏光要素２０Ａは、コレステリック液晶の層４１
の両側に１／４λ板４２、４３を有する構成であるた
め、図３（Ａ）に示す向き、図３（Ｂ）に示す向きのい
ずれの向きでも使用できる。即ち、第１の偏光要素２０
Ａは方向性を有しない。

【００２３】次に、第１の偏光要素２０、第１の偏光要
素２１、偏光装置１３の特性について説明する。図４乃
至図７の透過率１００％は、一方の偏光に対しての表記
であり、この表記に従えば、メタルハライドランプ１１
からの出射光は、直交する２つの偏光の和、即ち２００
％となる。

【００２４】図４及び図５は、第１の偏光要素２０の特
性を示す。図６は第２の偏光要素２１の特性を示す。図
７は偏光装置１３の特性を示す。図４中、線Ｉは、第１
の偏光要素２０の必要偏光（Ｘ偏光）の透過率｛T1a
(λ) ：≒９０％｝の波長依存性を示し、線ＩＩは、不
要偏光（Ｙ偏光）の透過率｛T1b(λ) ：≒５％｝の波長
依存性を示す。

【００２５】図５の線ＩＩＩは、第１の偏光要素２０の
不要偏光（Ｙ偏光）の反射率の波長依存性を示す。図６
中、線ＩＶは、第２の偏光要素２１の必要な偏光（Ｘ偏
光）の透過率｛T2a(λ) ：≒９５％｝の波長依存性を示
し、線Ｖは、不要偏光（Ｙ偏光）の透過率｛T2b(λ) ：
≒０．５％｝の波長依存性を示す。図６より、第２の偏
光要素２１は、偏光度が高いことが分かる。

【００２６】偏光装置１３から出射される光のうち、必
要な偏光（Ｘ偏光）は、図４の線Ｉで表す透過率と図６
の線ＩＶで表す透過率の各波長毎の積［＝T1a(λ) ×T2
a(λ) ：≒８５．５％］となり、図７中、線ＶＩのよう
に表され、ほとんど減衰無く出射される。また、不要偏
光（Ｙ偏光）は、同じく図４の線ＩＩで表す透過率と図
６の線Ｖで表す透過率の各波長毎の積［＝T1b(λ) ×T2
b(λ) ：≒０．２５％］となり、図７中、線ＶＩＩのよ
うに表され，ほとんど無くなる。

【００２７】図７より、偏光装置１３は偏光度が高いこ
とが分かる。また、偏光装置１３で吸収され、熱に変換
される光量は、第２の偏光要素２１で吸収される不要偏
光成分（Ｙ偏光）のみ、即ち、T1b(λ) ×（１００％−
T2b(λ) ）：≒５．０％となり、ほとんど発熱しない。
なお、上記のように、第１の偏光要素２０（反射タイ
プ）では、不要偏光の一部（数％）及び必要偏光の一部
は、吸収している。第２の偏光要素２１（吸収タイプ）
でも、必要偏光の一部（数％）を吸収し、不要偏光の一
部（数％）を透過してしまう。

【００２８】図８（Ａ）は、前記第１の偏光要素２０の
より詳細な構成を示す。図８（Ａ）を参照するに、偏光
要素２０は、前記ガラス基板４０上に形成され、入射光
中の青色光成分について、一方の円偏光成分、例えば左
回転成分のみ通過させ他方の円偏光成分、例えば右回転
成分を反射する第１のコレステリック液晶層４１Ｂと、
前記コレステリック液晶層４１Ｂ上に形成され、同様に
入射光中の緑色光成分について、左回転成分のみを通過
させ右回転成分を反射する第２のコレステリック液晶層
４１Ｇと、前記コレステリック液晶層４１Ｇ上に形成さ
れ、入射光中の赤色光成分について、同様に左回転成分
のみ通過させ右回転成分を反射する第３のコレステリッ
ク液晶層４１Ｒとを含み、さらに前記λ／４板４２が前
記コレステリック液晶層４１Ｒ上に形成されている。

【００２９】かかる構成の偏光要素２０では、赤，青，
緑の三原色の各成分について、それぞれ右回転成分が反
射・除去されるため、λ／４板４２の出射側には、赤，
青，緑の直線偏光成分が得られる。図８（Ｂ）は、前記
コレステリック液晶層４１Ｂ，４１Ｇおよび４１Ｒにお
ける右回転光成分についての、反射率の波長依存性を示
す。

【００３０】図８（Ｂ）を参照するに、ラインＢは液晶
層４１Ｂについてのもの、ラインＧは液晶層４１Ｇにつ
いてのもの、またラインＲは液晶層４１Ｒについてのも
のを示すが、各々の液晶層は、対応する波長範囲におい
て１００％近い反射率を示すことがわかる。図６をも参
照。すなわち、図８（Ａ）に示すように、液晶層４１
Ｂ，４１Ｂ，４１Ｒを積層することにより、４００ｎｍ
から７００ｎｍを超える波長範囲において、右回転光成
分をほとんど完全に反射・除去することが可能であるこ
とがわかる。

【００３１】図９（Ａ）は、図８（Ａ）の偏光要素２０
₁の一変形例を示す。図９（Ａ）を参照するに、図示の
偏光要素２０₁は、λ／４板４２をガラス基板４０とコ
レステリック液晶層４１Ｂとの間に配設した構成を有
し、従って基板４０に入射した、右回転および左回転円
偏光成分を含む入射光は、まずλ／４板４２において偏
光面を回転され、コレステリック液晶層４１Ｂ〜４１Ｒ
よりなる液晶層スタックに入射する。この場合、液晶層
４１Ｂは、入射光を構成する青色波長の光成分のうち、
右回転円偏光成分を反射させ左回転円偏光成分を直線偏
光に変換し、通過させる。同様に、液晶層４１Ｇは、液
晶層４１Ｂを通過した入射光を構成する緑色波長の光成
分のうち、右回転円偏光成分を反射させ左回転円偏光成
分を直線偏光に変換し、通過させる。さらに、液晶層４
１Ｒは、液晶層４１Ｇを通過した入射光を構成する赤色
波長の光成分のうち、右回転円偏光成分を反射させ左回
転円偏光成分を直線偏光に変換し、通過させる。

【００３２】図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の各液晶層４１
Ｂ〜４１Ｒについて、円偏光を直線偏光に変換する際の
変換効率と波長の関係を示す。図９（Ｂ）を参照する
に、図８（Ｂ）と同様に、各コレステリック液晶層４１
Ｂ〜４１Ｒは、それぞれの波長において１００％に近い
変換効率を示す。換言すると、偏光要素２０₁は基板２
０に入射する自然円偏光状態の入射光のうち、右回転の
円偏光成分を、広い波長範囲にわたり、１００％に近い
反射率で反射すると同時に、入射光中の左回転円偏光成
分を所望の直線偏光に、効率的に変換する。

【００３３】図１０は、さらに別の偏光要素２０₂の構
成を示す。図１０を参照するに、偏光要素２０₂は、偏
光要素２０₁と同様にガラス基板４０上にコレステリッ
ク液晶層のスタックを形成した構成を有するが、本実施
例においては基板４０とコレステリック液晶層４１Ｂと
の間に、青色光に作用してその偏光面を回転させるλ／
４板４２Ｂが形成され、液晶層４１Ｂとその上のコレス
テリック液晶層４１Ｇとの間には、緑色光に作用してそ
の偏光面を回転させるλ／４板４２Ｇが形成される。さ
らに、液晶層４１Ｇとその上のコレステリック液晶層４
１Ｒとの間には、赤色光に作用してその偏光面を回転さ
せるλ／４板４２Ｒが形成される。

【００３４】かかる構成においても、入射光中の各色の
波長について、右回転円偏光成分が選択的に反射され、
左回転円偏光成分に由来する直線偏光が、液晶層４１Ｒ
の出射側面に得られる。図１１は、さらに別の偏光要素
２０₃の構成を示す。図１１の実施例では、先の偏光要
素２０あるいは２０₁〜２０₃で使われたガラス基板４
０が省略され、コレステリック液晶の液滴４２Ｄを樹脂
マトリクス４０Ｆ中に分散させた構造を有する。かかる
構成でも、入射光中の一方の円偏光成分が選択的に反射
され、他方の円偏光成分が通過される。

【００３５】後で説明するように、偏光要素２０₃は可
撓性であり、必要に応じて他の光学要素に貼りつけて使
うことができる。［実施例２］次に、本発明の第２実施例になる投写光学
装置１０Ａについて、図１２を参照して説明する。

【００３６】投写光学装置１０Ａは、偏光装置１３Ａ以
外は、図１に示す投写光学装置１０と同じである。図１
２中、図１に示す構成部分と同じ構成部分には同じ符号
を付す。偏光装置１３Ａは、第２の偏光要素２１が、ア
クリル酸エステル系共重合ポリマー製の接着材によっ
て、ライトバルブ１５に接着してある構成である。

【００３７】この構成によれば、図１中、ライトバルブ
５０の第２の偏光要素２１に対向する面５０で、ガラス
と空気の屈折率差によって生じていた、約４％の表面反
射と、第２の偏光要素２１のライトバルブ５０に対向す
る面５１で生じていた、２〜４％の表面反射とが無くな
り、偏光装置１３Ａは、図１中の偏光装置１３に比べ
て、その分、必要偏光（Ｘ偏光）の透過率が向上する。
これによって、投写光学装置１０Ａは、図１中の投写光
学装置１０よりも少し照度の高い表示画面を形成出来
る。

【００３８】なお、前記したように第２の偏光要素２１
は発熱しないので、ライトバルブ５０に接着しても不都
合は起きない。また、第２の偏光要素２１自体がフィル
ム等であり薄い場合には（図１１参照）歪み等が生じ易
いけれども、第２の偏光要素２１をライトバルブ５０に
接着することで、歪み等が生じないようになる。また、
第２の偏光要素２１を接着する対象が既存の部品である
ライトバルブ５０であり、第２の偏光要素２１を接着す
るために使用していたガラス基板が不要となり、部品点
数も少なく出来る。［実施例３］次に、本発明の第３実施例になる投写光学
装置６０について、図１３を参照して説明する。

【００３９】投写光学装置６０は、偏光装置６１以外
は、図１に示す投写光学装置１０と同じである。図１３
中、図１に示す構成部分と同じ構成部分には同じ符号を
付し、且つ、図１と同じく動作する部分の説明は省略す
る。偏光装置６１は、メタルハライドランプ１１側に位
置する第１の偏光要素２０と、ライトバルブ１５側に位
置する第２の偏光要素２１と、第１の偏光要素２０より
メタルハライドランプ１１側に位置する平凸のコンデン
サレンズ６２とよりなり、１個の偏光子と同じように取
り扱われる。

【００４０】メタルハライドランプ１１よりの自然光１
２は、光軸６０ａと平行とされて、偏光装置６１に入射
する。自然光１２は、先ず、コンデンサレンズ６２で屈
折されて投写レンズ１９に向かうように集光され、第１
の偏光要素２０に斜めに入射する。Ｙ偏光３１は、符号
３１ｂで示すように反射され、コンデンサレンズ６２で
屈折されて、Ｙ偏光３１ｃとなって、メタルハライドラ
ンプ１１よりそれて、遮光板６３に向かう。

【００４１】反射したＹ偏光３１ｃがメタルハライドラ
ンプ１１に帰らないため、反射したＹ偏光３１ｃによっ
てメタルハライドランプ１１が無用に加熱されてしまう
ことは起きず、よって、メタルハライドランプ１１の寿
命が無用に短くなってしまうことはない。反射したＹ偏
光３１ｃは、遮光板６２に当たり、ここで吸収される。［実施例４］次に、本発明の第４実施例になる投写光学
装置６０Ａについて、図１４を参照して説明する。

【００４２】投写光学装置６０Ａは、偏光装置６１Ａ以
外は、図９に示す投写光学装置６０と同じである。図１
４中、図１３に示す構成部分と同じ構成部分には同じ符
号を付す。偏光装置６１Ａは、第１の偏光要素２０が、
アクリル酸エステル系共重合ポリマー製の接着材によっ
て、平凸のコンデンサレンズ６２に接着してある構成で
ある。

【００４３】この構成によれば、図１３中、コンデンサ
レンズ６２の第１の偏光要素２０に対向する面５２で、
ガラスと空気の屈折率差によって生じていた、約４％の
表面反射と、第１の偏光要素２１のライトバルブ５０に
対向する面５３で生じていた、２〜４％の表面反射とが
無くなり、偏光装置６１Ａは、図１３中の偏光装置６１
に比べて、その分、必要偏光（Ｘ偏光）の透過率が向上
する。これによって、投写光学装置６０Ａは、図１中の
投写光学装置１０よりも少し照度の高い表示画面を形成
出来る。

【００４４】なお、前記したように第１の偏光要素２０
は発熱しない、あるいは発熱してもわずかであるため、
コンデンサレンズ６２に接着しても不都合は起きない。
また、第１の偏光要素２０自体がフィルム等であり薄い
場合には、歪み等が生じ易いけれども、第１の偏光要素
２０をコンデンサレンズ６２に接着することで、歪み等
が生じないようになる。また、第１の偏光要素２０を接
着する対象が既存の部品であるコンデンサレンズ６２で
あり、第１の偏光要素２０を接着するために使用してい
たガラス基板が不要となり、部品点数も少なく出来る。［実施例５］次に、本発明の第５実施例になる投写光学
装置７０について、図１５を参照して説明する。

【００４５】投写光学装置７０は、３５０Ｗのメタルハ
ライドランプ１１と、５００ｎｍ以下の光を透過し、そ
れ以外の光を反射するダイクロイック・ミラー７１と、
６００ｎｍ以上の光を反射し、それ以外の光を透過する
ダイクロイック・ミラー７２と、反射ミラー７３と、図
９に示す構成の偏光装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂと、，
ライトバルブ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、検光子１６
Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと、５００ｎｍ以下の光を透過し、
それ以外の光を反射するダイクロイック・ミラー７４
と、反射ミラー７５と、５００ｎｍ〜６００ｎｍの光を
透過し、それ以外の光を反射するダイクロイック・ミラ
ー７６と、ライトバルブの像をスクリーン１８上に拡大
投写する投写レンズ１９より成る。

【００４６】偏光装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、コン
デンサレンズ６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂと、不要偏光を反
射するタイプの第１の偏光要素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ
と、不要偏光を吸収するタイプの第２の偏光要素２１
Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとの組合せにより構成される。メタ
ルハライドランプ１１から出射された白色光Ｗは、ダイ
クロイック・ミラー７１、７２により、波長が６００ｎ
ｍ以上であるＲ光、波長が５００〜６００ｎｍであるＧ
光、波長が５００ｎｍ以下であるＢ光に色分離した後、
各々の色のライトバルブにより変調する。その後、ダイ
クロイック・ミラー７４、７６により色合成した後、投
写レンズ１９で、スクリーン１８上に拡大投写される。

【００４７】Ｒ光は、偏光装置６１Ｒを透過する。Ｒ光
の光量がメタルハライドランプ１１から出射された白色
光Ｗの光量の１／３となっており、第２の偏光要素２１
Ｒの光の吸収量は少ないため、第２の偏光要素２１Ｒは
殆ど加熱されない。第１の偏光要素２０Ｒは反射タイプ
であるため殆ど加熱されない。Ｇ光は、偏光装置６１Ｇ
を透過する。前記した理由によって第２の偏光要素２１
Ｇ及び第１の偏光要素２０Ｇは殆ど加熱されない。Ｂ光
は、偏光装置６１Ｂを透過する。前記した理由によって
第２の偏光要素２１Ｂ及び第１の偏光要素２０Ｂは殆ど
加熱されない。

【００４８】上記偏光装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに代
えて、図１に示す構成の偏光装置１３を設けた構成とし
てもよい。［実施例６］次に、本発明の第６実施例になる投写光学
装置７０Ａについて、図１６を参照して説明する。

【００４９】投写光学装置７０Ａは、図１５中の３つの
偏光装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂのうち、偏光装置６１
Ｂを偏光装置８０Ｂで置き換えた構成である。図１６
中、図１１に示す構成部分には同じ符号を付し、その説
明は省略する。偏光装置８０Ｂは、図１７に示すよう
に、メタルハライドランプ１１側より順に、コンデンサ
レンズ６２Ｂと、第１番目の第２の偏光要素２１−１
と、第２番目の第２の偏光要素２１−２とを有する構成
である。

【００５０】第１番目の第２の偏光要素２１−１及び第
２番目の第２の偏光要素２１−２は、共に吸収型であ
り、直交する透過軸２４と吸収軸２５とを有する。換言
すると、偏光装置８０Ｂは偏光装置６１Ｒあるいは６１
Ｇと異なり、反射型の偏光装置ではなく吸収型の偏光装
置である。第１番目の第２の偏光要素２１−１は、不要
偏光の５０％を吸収し、必要な偏光をほぼ１００％透過
する染料系分子を分散させた樹脂からなる。第２番目の
第２の偏光要素２１−２は、不要偏光のほぼ１００％を
吸収し、必要な偏光をほぼ１００％透過する染料系分子
を分散させた樹脂からなる。第１番目の第２の偏光要素
２１−１と第２番目の第２の偏光要素２１−２とは、夫
々の透過軸２４、２４が共にＸ軸方向に整列させて一致
した状態で並んでいる。

【００５１】偏光装置８０Ｂの必要偏光（Ｘ偏光）に対
する透過率特性は、図５の線ＩＶで表す透過率の各波長
毎の自乗となり、図１８中、線Ｘで示すようになる。線
Ｘを、図７中の線ＶＩ（図１５中、破線で示す）と比較
すると、偏光装置８０Ｂの透過率の方が偏光装置１３
（６１）の透過率より、波長が約５００ｎｍ以上の範囲
では、ａ％高く、且つ、波長が約４００〜５００ｎｍの
範囲では、ｂ％高い。ｂ＞ａである。ａ％高は、図１９
中、線ＩＶが線Ｉよりａ１％高いことに起因する。ｂ％
高は、線ＩＶの立ち上がっている部位の波長が線Ｉの立
ち上がっている部位の波長より少し低いことに起因す
る。

【００５２】波長が５００ｎｍ以下であるＢ光について
みると、偏光装置８０Ｂの必要偏光（Ｘ偏光）に対する
透過率は、図１５中の偏光装置６１Ｂの必要偏光（Ｘ偏
光）に対する透過率より少し高い。よって、投写光学装
置７０Ａは、スクリーン１８上に、図１５の投写光学装
置７０に比べて、Ｂ光が少し明るい画像を投写させるこ
とが出来る。

【００５３】なお、冷却装置を設ける等の構成に応じ
て、図１５中の偏光装置６１Ｒ，６１Ｇを、図１７に示
す偏光装置８０Ｂと同じ構成の偏光装置に置き換えた構
成としてもよい。偏光装置６１Ｒを図１７に示す偏光装
置８０Ｂと同じ構成の偏光装置に置き換えた構成によれ
ば、図１５の投写光学装置７０に比べて、Ｒ光が少し明
るい画像を投写させることが出来る。偏光装置６１Ｇを
図１７に示す偏光装置８０Ｂと同じ構成の偏光装置に置
き換えた構成によれば、図１５の投写光学装置７０に比
べて、Ｇ光が少し明るい画像を投写させることが出来
る。

【００５４】一般に、吸収型偏光装置は、反射型偏光装
置よりも、得られる偏光度が高く、このため、本発明で
は、偏光装置１３あるいは図１６の偏光装置６１Ｇ，６
１Ｒにおいて、反射型偏光子２０の後に吸収型偏光子２
１を配置して、偏光装置から出射する出射光ビームの偏
光状態をさらに整えるようにしている。また、青色光
（Ｂ）等、光量が少ない光成分に対しては吸収型偏光子
２１を使い、一方光量の多い光成分に対しては反射型偏
光子と吸収型偏光子とを順次配列して使うことにより、
コントラストの高いフルカラー表示を実現することがで
きる。［実施例７］次に、本発明の第７実施例になる投写光学
装置９０について、図２０を参照して説明する。図２０
中、図１及び図１６に示す構成部分と同じ部分に同じ符
号を付す。

【００５５】投写光学装置９０は、３５０Ｗのメタルハ
ライドランプ１１と、偏光装置１３と、偏光装置１００
と、ライトバルブ１５−１，１５−２、検光子１６−
１，１６−２と、投写レンズ１９−１，１９−２からな
る光学系において、メタルハライドランプ１１と偏光装
置１３、偏光装置１００との間に色分離光学系９１を配
置したものである。色分離光学系９１は、ダイクロイッ
ク・ミラー９２とミラー９３からなる。ダイクロイック
・ミラー９２は、波長６００ｎｍ以下の光を透過し、そ
れ以外を反射する。偏光装置１３は，不要偏光を反射す
るタイプの第１の偏光要素２０と不要偏光を吸収するタ
イプの第２の偏光要素２１からなる。また、偏光装置１
００は、第１番目の第２の偏光要素２１−１と第２番目
の第２の偏光要素２１−２とが、夫々の透過軸が共にＸ
軸方向に整列させて一致した状態で並んでいる構成であ
る。偏光装置１００は、図１８に線Ｘで示す透過特性を
有する。

【００５６】メタルハライドランプ１１から出射された
白色光Ｗは、ダイクロイック・ミラー２２により、６０
０ｎｍ以下の光Ａは直進し、６００ｎｍ以上の光Ｂは反
射され直角に曲がる。６００ｎｍ以上の光Ｂはミラー９
３により方向が変えられる。その後、光線Ｂは偏光装置
１００に入射され、不要偏光の内、５０％は、第１番目
の第２の偏光要素２１−１で吸収され、熱に変換され
る。第１番目の第２の偏光要素２１−１を出射した必要
な偏光のほぼ１００％と不要偏光の５０％は、第２番目
の第２の偏光要素２１−２に入射され、必要な偏光は透
過され、不要偏光は全て吸収される。吸収された不要偏
光は第２番目の第２の偏光要素２１−２で熱に変換され
る。第２番目の第２の偏光要素２１−２を出射した光
線、必要な偏光のみはライトバルブ１５−２に照射さ
れ、変調されたのち、検光子１６−２を経て、投写レン
ズ１９−２によりスクリーン１８上に投写される。

【００５７】同様に、光線Ａは偏光装置１３の第１の偏
光要素２０に入射され、不要偏光のほぼ１００％がダイ
クロイック・ミラー９２方向に反射され、必要な偏光は
透過する。第１の偏光要素２０を出射した必要な偏光
は、第２の偏光要素２１に入射され、残った不要偏光の
全ては吸収され、必要な偏光は透過する。第２の偏光要
素２１を出射した必要な偏光はライトバルブ１５−１に
照射され、変調されたのち、検光子１６−１を経て、投
写レンズ１９−１によりスクリーン１８上に投写され
る。投写レンズ１９−２よりの投写と投写レンズ１９−
１よりの投写によりスクリーン１８上に像が形成され
る。

【００５８】この際、偏光装置１００では、６００ｎｍ
以上の光の内、不必要な偏光、即ち、全光量の半分を２
枚の第２の偏光要素２１−１，２１−２で等分に吸収
し、熱に変換する。しかし、４００ｎｍ〜７００ｎｍの
全光量を１００％とすると光線Ｂは６００ｎｍ以上の光
であり、光量は１／３、不要偏光はこの光量の１／２、
各偏光要素で吸収する光量はその１／２であるため、各
偏光要素での発熱は、全光量の１／１２で熱的には問題
とならない。また、偏光装置１３の偏光要素２０のよう
な不要偏光を反射するタイプの偏光要素では、必要な偏
光の透過率が８５％程度であり、偏光要素２１の必要な
偏光の透過率９０％との組合せである偏光装置１３の必
要な偏光の透過率は７７％程度であるのに対し、偏光要
素２１−１と偏光要素２１−２の組合せである偏光装置
１００では、各々の偏光要素の必要な偏光の透過率が９
０％程度あるため、透過率８１％程度となり、偏光装置
１３より高透過率が期待できる。

【００５９】本実施例のように、熱的に特に問題のない
光線に対する偏光装置１００には不要偏光を吸収するタ
イプの偏光要素の組合せを用い、熱的に問題のある光線
に対する偏光装置１３には不要偏光を反射するタイプの
偏光要素の組合せを用いることで、高透過率の投写光学
装置９０が実現できる。ここで熱的に問題のある光線と
は光量の大きい波長成分を意味し、実際の液晶表示装置
では、赤色（Ｒ）〜緑色（Ｇ）にかけてのスペクトルに
対応する。これに対し、青色光（Ｂ）等、光量の小さい
スペクトル成分では、吸収型の偏光要素を使っても、偏
光要素の発熱は、好ましくはないが大きな問題にはなら
ず、従って吸収型の偏光要素を使うことにより、これら
特定の波長の光に対しては、円あるいは楕円偏光成分を
遮断した優れた直線偏光を得ることが可能になる。

【００６０】上記では、光線の光量による選択を行い、
偏光装置を変える例を述べたが、冷却用ファンの位置関
係などから生じる冷却能力の違いにより偏光装置を変え
ても同様の効果が期待できる。［実施例８］次に、本発明の第８実施例による投写光学
装置について、図２１（Ａ），（Ｂ）を参照しながら説
明する。ただし、先に説明した部分には同一の参照符号
を付し、説明を省略する。

【００６１】図２１（Ａ）を参照するに、本実施例によ
る投写光学装置は、図２１（Ａ）ののブロック図の上で
は、図１５のブロック図に示したものと同一の構成を有
するが、図１５の偏光装置６１Ｇ，６１Ｒ，６１Ｂの代
わりに、図２１（Ｂ）に示す構成の反射型偏光子を使っ
た偏光装置６１Ｇ’，６１Ｒ’，６１Ｂ’を使う点で相
違している。

【００６２】図２１（Ｂ）を参照するに、反射型偏光
子、例えば２０Ｇ’は、基板４０上に、緑色光のλ／４
板４２Ｇのみを形成し、さらにその上に緑色光に対して
作用するコレステリック液晶層４１Ｇのみを形成した構
成を有する。反射型偏光子２０Ｒ’，２０Ｂ’も同様な
構成を有する。図２１（Ａ）に示す、光源からの白色光
がダイクロイックミラーによりＲＧＢの三原色に分解さ
れ、それそれの経路をたどって変調された後合成される
構成では、図８（Ａ）に示すようなコレステリック液晶
層４１Ｂ〜４１Ｒを積層した構造は必要なく、偏光装置
６１Ｇ’，６１Ｒ’，６１Ｂ’の構成が簡単になる。［実施例９］ところで、本発明の投写光学装置では、液
晶ライトバルブに反射型の偏光要素を使うため、高輝度
光源１１から出射した強力な光の一部がかかる偏光要素
で反射され、迷光となってしまう問題がある。かかる迷
光は、スクリーンに到達すると表示される画像の画質を
低下させる。従来の投写光学装置では、偏光要素に反射
型のものが使われておらず、また光源の輝度も比較的低
かったため、かかる迷光の問題は大して深刻なものでは
なかった。しかし、本発明の投写光学装置では、かかる
迷光を遮断する対策を施すのが好ましい。

【００６３】図２２は、図１５あるいは図１６、あるい
は図２１のフルカラー投写光学装置における、かかる迷
光の発生を説明する図、また図２３は図２２の一部を拡
大して詳細に示す図である。ただし、先に説明した部分
には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図２２，
２３を参照するに、光源１１から斜めに出射した自然光
の一部がコンデンサレンズ６２Ｒの下部に迷光Ｌとして
入射すると、迷光Ｌはコンデンサレンズ６２Ｒにより液
晶ライトバルブ１５Ｒの方向に曲げられ、反射型偏光要
素２０Ｒに入射する。偏光要素２０Ｒは図２２および２
３中に矢印で示す透過軸を有しており、この透過軸に合
わせて吸収型偏光要素２１Ｒの透過軸および液晶ライト
バルブ１５Ｒの方位が、矢印で示すように決定されてい
る。ただし、ここで前記「方位」とは、液晶層を挟持す
る一対の基板のうち、入射側基板に担持された分子配向
膜の配向方向を意味するものとする。そこで、入射光Ｌ
は偏光要素２０Ｒにより反射され、矢印で示す偏光面を
有する直線偏光よりなる迷光Ｌ' が形成される。ただ
し、偏光要素２０Ｒは、図２１Ｂに示したように入射側
に１／４λ板４２Ｒを形成し、コレステリック液晶層４
１Ｒをその奥側に配設した構成を有する。

【００６４】形成された迷光Ｌ' は図２２に示すように
ライトバルブ１５Ｇに入射し、これを通過した後光学系
１９によりスクリーン上に結像されるが、その際スクリ
ーン上に着色スポットを形成してしまう。そこで、本実
施例では、このような迷光を遮断するため、図２４に示
すように、コンデンサレンズ６２Ｒに、取付け金具６２
Ｙにより遮光部６２Ｘを形成する。このようなレンズ６
２Ｒに形成した遮光部６２Ｘはライトバルブ１５Ｒを通
過する光の光量を減少させるため、遮光部６２Ｘを形成
する領域は、コンデンサレンズ６２Ｒの下部、すなわち
光源１１から迷光Ｌが直接に入射する部分にのみ限定す
る。

【００６５】本実施例によれば、スクリーンに投写され
る投写光は多少光量が犠牲になるが、例えば図２１
（Ａ）等の構成に最小限の変更を加えることで、効果的
に迷光を遮断することが可能になる。［実施例１０］図２５は、図２２の構成において迷光
Ｌ’を遮断することができる、本発明の第１０実施例に
よるフルカラー投写光学装置の構成を示す。ただし、先
に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略
する。

【００６６】図２５を参照するに、本実施例では、偏光
要素２０Ｒ，２１Ｒの偏光軸（透過軸）の向きを図２３
に示したのと直交する方向に設定すると同時に、ライト
バルブ１５Ｒの方位を、これに対応して図２２，２３の
状態に対して９０°回転させる。ただし、本実施例およ
び以下の実施例においては、透過軸あるいは偏光面の方
向はＲ，Ｇ，Ｂの各光ビームあるいは迷光Ｌ’につい
て、ビームの光路に垂直な面内で見た場合に、透過軸が
Ｒ，Ｇ，Ｂの各光ビームの光路により規定される平面に
対してなす角度をもって表すことにする。従って、本実
施例では偏光要素２０Ｒの透過軸の方向とと偏光要素２
０Ｇの透過軸の方向とは同じになる。

【００６７】かかる構成では、反射型偏光要素２０Ｒで
反射された迷光Ｌ’の偏光面は、図２２に示した迷光
Ｌ’の偏光面と直交し、このため、迷光Ｌ’は、ライト
バルブ１５Ｇの入射側に配設された偏光要素２０Ｇ，２
１Ｇにより遮断され、ライトバルブ１５に入射するのが
回避される。ただし、本実施例では、偏光要素２０Ｇの
透過軸が偏光要素２０Ｒの透過軸に厳密に直交する必要
はなく、迷光Ｌ’の強さ如何で、あるいは目標とする表
示品質如何で、前記直交状態の近傍の適当な範囲で設定
すればよい。［実施例１１］図２６は、本発明の第１１実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。ただし、図２６
中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明
を省略する。

【００６８】図２６を参照するに、本実施例では、吸収
型偏光要素２１Ｒおよびライトバルブ１５Ｒは、図２２
あるいは図２３と同じ向きに配向され、反射型偏光要素
２０Ｒのみが、迷光Ｌ’を反射するように、図２５の場
合と同様に配向される。この場合、反射型偏光要素２０
Ｒの透過軸の向きと吸収型偏光要素２１Ｒの透過軸の向
きが、図２６にそれぞれ矢印で示すように直交するた
め、本実施例では反射型偏光要素２０Ｒと吸収型偏光要
素２１Ｒとの間に、λ／２位相差板２／λを挿入し、反
射型偏光要素２０Ｒを通過した偏光の偏光面を、前記吸
収型偏光要素２１Ｒの透過軸に一致するように回転させ
る。ただしλ／２位相差板は、波長がλで通過する光の
位相をλ／２だけ遅らせる作用をなす。

【００６９】かかる構成においても、反射型偏光要素２
０Ｒで反射された迷光Ｌ’の偏光面は次の偏光要素２０
Ｇ，２１Ｇの透過軸と直交するため、偏光要素２０Ｇ，
２１Ｇにより効果的に遮断される。本実施例において
も、偏光要素２０Ｇの透過軸は偏光要素２０Ｒの透過軸
に厳密に直交する必要はなく、迷光Ｌ’の強さ如何で、
あるいは目標とする表示品質如何で、前記直交状態の近
傍の適当な範囲で設定すればよい。また、位相差板も、
厳密にλ／２の位相差を形成するものである必要はな
い。［実施例１２］図２７は、本発明の第１２実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。図２７中、先に
説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００７０】図２７を参照するに、本実施例では、偏光
要素２０Ｒおよび２１Ｒのそれぞれの透過軸の方向を図
２２，２３の場合と同様に設定し、これに伴いライトバ
ルブ１５Ｒの向きも図２２，２３の場合と同じに設定す
る。また、偏光要素２１Ｇおよびライトバルブ１５Ｇの
向きも、図２２、２３と同じに設定する。一方、前記反
射型偏光要素２０Ｒにより生じた迷光Ｌ’を遮断するた
め、図２７の実施例では、反射型偏光要素２０Ｇの向き
を図２２，２３と直交する向きに設定し、さらに前記偏
光要素２０Ｇを通過した偏光の偏光面を偏光要素２１Ｇ
の透過軸に一致するように回転させるため、図２６の実
施例で偏光要素２０Ｒと偏光要素２１Ｒとの間に配設さ
れていたλ／２位相差板λ／２を、偏光要素２０Ｇと偏
光要素２１Ｇとの間に介在させる。

【００７１】本実施例でも、先の実施例と同様に、反射
型偏光要素２０Ｒで形成された迷光Ｌ’を、偏光要素２
０Ｇにより遮断することが可能になる。また、偏光要素
２０Ｇの透過軸は偏光要素２０Ｒの透過軸に厳密に直交
する必要はなく、迷光Ｌ’の強さ如何で、あるいは目標
とする表示品質如何で、前記直交状態の近傍の適当な範
囲で設定すればよい。また、位相差板も、厳密にλ／２
の位相差を形成するものである必要はない。［実施例１３］図２８は、本発明の第１３実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。図２８中、先に
説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００７２】図２８を参照するに、本実施例では、図２
２あるいは２３と同じ構成において、先の実施例におい
て迷光Ｌ’の偏光面を９０°回転させるのに使われたλ
／２位相差板λ／２を、コンデンサレンズ６２Ｇと反射
型偏光要素２０Ｇとの間に配設する。かかる構成では、
偏光要素２０Ｒで形成された迷光Ｌ’の偏光面が前記位
相差板λ／２により、偏光要素２０Ｇの透過軸に直交す
るように９０°回転されるため、迷光Ｌ’は偏光要素２
０Ｇおよびその後ろの偏光要素２１Ｇにより、実質的に
完全に遮断される。また、偏光要素２０Ｇの透過軸は偏
光要素２０Ｒの透過軸に厳密に直交する必要はなく、迷
光Ｌ’の強さ如何で、あるいは目標とする表示品質如何
で、前記直交状態の近傍の適当な範囲で設定すればよ
い。また、位相差板λ／２も、厳密に位相差λ／２を生
じるものである必要はない。［実施例１４］図２９は、本発明の第１４実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。図２９中、先に
説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００７３】図２９を参照するに、本実施例では、図２
２あるいは２３と同じ構成において、先の実施例におい
て迷光Ｌ’の偏光面を９０°回転させるのに使われたλ
／２位相差板λ／２を、コンデンサレンズ６２Ｒと反射
型偏光要素２０Ｒとの間に配設する。かかる構成でも、
偏光要素２０Ｒで形成された迷光Ｌ’の偏光面が前記位
相差板λ／２により、偏光要素２０Ｇの透過軸に直交す
るように９０°回転されるため、迷光Ｌ’は偏光要素２
０Ｇおよびその後ろの偏光要素２１Ｇにより、実質的に
完全に遮断される。また、偏光要素２０Ｇの透過軸は偏
光要素２０Ｒの透過軸に厳密に直交する必要はなく、迷
光Ｌ’の強さ如何で、あるいは目標とする表示品質如何
で、前記直交状態の近傍の適当な範囲で設定すればよ
い。また、位相差板λ／２も、厳密に位相差λ／２を生
じるものである必要はない。［実施例１５］図３０は、本発明の第１５実施例による
フルカラー投写光学装置の一部の構成を示す。

【００７４】図３０を参照するに、本実施例は図２５の
構成と類似しているが、吸収型偏光要素２１Ｒおよび２
１Ｇを省略し、構成を簡素化している。本実施例の構成
では、偏光要素が２１Ｒあるいは２１Ｇだけなので、得
られるＲあるいはＧの光ビームの偏光の直線性は良好で
はないが、構成が簡単なため、安い費用で構成できる。
本実施例のその他の特徴は、先の説明より明らかであ
り、説明を省略する。［実施例１６］図３１は、本発明の第１６実施例による
フルカラー投写光学装置の一部の構成を示す。

【００７５】図３１を参照するに、本実施例は図２６の
構成と類似しているが、図３０の実施例と同様に吸収型
偏光要素２１Ｒおよび２１Ｇを省略し、構成を簡素化し
ている。本実施例の構成では、偏光要素が２１Ｒあるい
は２１Ｇだけなので、得られるＲあるいはＧの光ビーム
の偏光の直線性は良好ではないが、構成が簡単なため、
安い費用で構成できる。本実施例のその他の特徴は、先
の説明より明らかであり、説明を省略する。［実施例１７］図３２は、本発明の第１７実施例による
フルカラー投写光学装置の一部の構成を示す。

【００７６】図３２を参照するに、本実施例は図３０の
実施例の一変形例となっており、図３０の反射型偏光要
素２０Ｇとライトバルブ１５Ｇとの間にλ／２位相差板
λ／２が挿入される。これに伴い、ライトバルブ１５Ｇ
は、図３２の実施例では図３０の場合に対して９０°回
転されて配設される。本実施例のその他の特徴は、先に
説明した実施例より明らかであり、説明を省略する。［実施例１８］図３３は、本発明の第１８実施例による
フルカラー投写光学装置の一部の構成を示す。

【００７７】図３３を参照するに、本実施例は図２８の
実施例の一変形例となっており、図２８の装置から吸収
型偏光要素２１Ｒおよび２１Ｇを省略した構成を有す
る。本実施例のその他の特徴は、先に説明した実施例よ
り明らかであり、説明を省略する。［実施例１９］図３４は、本発明の第１９実施例による
フルカラー投写光学装置の一部の構成を示す。

【００７８】図３４を参照するに、本実施例は図２９の
実施例の一変形例となっており、図２９の装置から吸収
型偏光要素２１Ｒおよび２１Ｇを省略した構成を有す
る。本実施例のその他の特徴は、先に説明した実施例よ
り明らかであり、説明を省略する。［実施例２０］以上に説明した第９実施例以下の各実施
例では、図３５（Ａ）に示すように、反射型偏光要素２
０Ｒで反射した迷光Ｌ’は、角度βで発散しながらライ
トバルブ１５Ｇの左半分に入射し、これがミラー７５で
反射されてスクリーン上に投写される。図３５（Ａ）の
例では、迷光Ｌ’の中心はミラー７５の略下縁を通過す
る。

【００７９】そこで、本実施例は、かかる迷光Ｌ’のラ
イトバルブ１５Ｇへの入射を回避すべく、図３５（Ｂ）
に示すように構成する。ただし、図３５（Ｂ）中、先に
説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。図３５（Ｂ）を参照するに、偏光要素２０Ｒを、ラ
イトバルブ１５Ｒを通過するＲ光の光路に垂直な面か
ら、左側ないし反時計回りにに角度αだけ傾斜させる。
例えば図３５（Ａ）の場合、角度αを前記発散角βの１
／２以上に設定することにより（α≧β／２）、迷光
Ｌ’をミラー７５から完全に外すことが可能になる。

【００８０】偏光要素２０Ｒの傾斜は上記の例に限定さ
れるものではなく、反射された迷光Ｌ’がミラー７５か
ら逸れるのであれば、どのように設定してもよい。ただ
し、角度αが余り大きいと、Ｒ光の光路に平行な方向か
ら見た場合の偏光要素２０Ｒの見かけの透過軸の向きが
真の透過軸の向きと多少ずれるので、偏光要素２０Ｒの
透過軸の向きを、かかるずれに対応して修正する必要が
ある。

【００８１】本実施例のその他の特徴は、先の説明から
明らかであり、説明を省略する。ただし、図３５
（Ａ），（Ｂ）中、先に説明した部分には対応する参照
符号を付してある。［実施例２１］図３６は、本発明の第２１実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。ただし、図３６
中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明
を省略する。

【００８２】本実施例は図３５の実施例の一変形例であ
り、反射型偏光要素２０Ｒあるいは２０Ｇの背後に配設
される吸収型偏光要素２１Ｒあるいは２１Ｇを省略した
ものである。本実施例でも、迷光Ｌが入射する反射型偏
光要素２０が角度αだけ傾けて配設してあるため、反射
された迷光Ｌ’がミラー７５で反射され、投写光学系１
９によりスクリーンに投写される問題が回避される。

【００８３】本実施例のその他の特徴は先の説明より明
らかであり、説明を省略する。［実施例２２］図３７は、本発明の第２２実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。ただし、図３７
中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明
を省略する。

【００８４】本実施例は、先に説明した図２８の実施例
の一変形例であり、図２８の実施例のλ／２位相差板の
かわりに、通過する光ビームの位相をλ／４だけ遅らせ
るλ／４位相差板λ／４をコンデンサレンズ６２Ｇと反
射型偏光要素２０Ｇとの間に配設し、さらに偏光要素２
０Ｒで反射された迷光Ｌ’の位相と偏光要素２０Ｇに入
射する迷光Ｌ’の位相との間の位相差がλ／２になるよ
うに、コンデンサレンズ６２Ｒと偏光要素２０Ｒとの間
にも、λ／４位相差板λ／４を挿入する。かかる構成に
おいても、偏光要素２０Ｒで反射された迷光Ｒ’の偏光
面が偏光要素２０Ｇあるいは２１Ｇの透過軸と直交する
ため、ライトバルブ１５Ｇに入射する迷光Ｌ’が効果的
に遮断される。［実施例２３］図３８は、本発明の第２３実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。ただし、図３８
中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明
を省略する。

【００８５】本実施例は、先に説明した図３７の実施例
の一変形例であり、図３７の実施例の一方のλ／４位相
差板のかわりに、通過する光ビームの位相をλ／６だけ
遅らせるλ／６位相差板λ／６を、また他方のλ／４位
相差板のかわりに、通過する光ビームの位相をλ／３だ
け遅らせるλ／３位相差板λ／３を配設する。位相差板
λ／３と位相差板λ／６が形成する位相差の合計は、前
の実施例と同様にλ／２となるため、かかる構成におい
ても偏光要素２０Ｒで反射された迷光Ｒ’の偏光面は偏
光要素２０Ｇあるいは２１Ｇの透過軸と直交する。すな
わち、本実施例でもライトバルブ１５Ｇに入射する迷光
Ｌ’は効果的に遮断される。図３８中、括弧内に示した
ように、位相差板λ／３とλ／６とは、相互に入れ換え
てもよい。［実施例２４］図３９は、本発明の第２４実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。ただし、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００８６】図３９の実施例は図３７の実施例の一変形
例であり、図３７の構成において吸収型偏光要素２１Ｒ
および２１Ｇを省略している。このような構成でも、反
射型偏光要素２０Ｒにより反射された迷光Ｌ’は位相差
板λ／４を２回通過することにより偏光面が９０°回転
し、その結果偏光要素２０Ｇにおいて効果的に遮断され
る。［実施例２５］図４０は、本発明の第２５実施例による
フルカラー投写光学装置の一部を示す。ただし、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００８７】図４０の実施例は図３８の実施例の一変形
例であり、図３８の構成において吸収型偏光要素２１Ｒ
および２１Ｇを省略している。このような構成でも、反
射型偏光要素２０Ｒにより反射された迷光Ｌ’は位相差
板λ／３および位相差板λ／６を順次通過することによ
り偏光面が９０°回転し、その結果偏光要素２０Ｇにお
いて効果的に遮断される。先の実施例と同様、位相差板
λ／３およびλ／６の順序は入れ換えてもよい。［実施例２６］図４１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２
６実施例によるフルカラー投写光学装置の一部、特に位
相差板の構成を示す。

【００８８】図４１（Ａ）を参照するに、反射型偏光要
素２０Ｒあるいは２０Ｇは、ガラス基板２０Ｓの一の側
に密着して形成され、λ／２，λ／３，λ／４，λ／６
のいずれでもよい位相差板が、ガラス基板２０の他の側
に、同じく密着して形成される。かかる構成では、偏光
要素と位相差板とを空気中において、別々に離間して配
設した場合にくらべて界面での反射による光の損失が軽
減される。

【００８９】図４１（Ｂ）は、吸収型偏光要素２１Ｒあ
るいは２１Ｇをガラス基板２１Ｓの一の側に密着して形
成し、他の側に位相差板λ／２，λ／３，λ／４あるい
はλ／６を形成した構成を示す。この場合にも、界面で
の反射による光損失を軽減することが可能になる。［実施例２７］図４２（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２
７実施例による反射型偏光要素２１Ｒの構成を示す。

【００９０】図４２（Ａ）を参照するに、偏光要素２１
Ｒは図４１（Ａ）の例と同様に、ガラス基板２１Ｓ上に
担持されるが、本実施例の偏光要素２１Ｒは、その反射
面上に多数の不規則な凹凸２１ｒを担持し、かかる凹凸
２１ｒにより、反射光を乱反射させる。その結果、迷光
Ｌ’はライトバルブ１５Ｇに一様に拡散して入射し、ス
クリーン上に投写されても目立たなくなる。

【００９１】図４２（Ｂ）は、図４２（Ａ）の一変形例
であり、前記凹凸２１ｒの代わりに溝２１ｇを一様に形
成している。この場合にも、同様な迷光Ｌ’を拡散させ
る効果が得られる。［実施例２８］図４３は、本発明の第２８実施例による
フルカラー投写光学装置の構成を示す。ただし、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。本実施例は図２５の実施例の一変形例とみなすこと
が出来る。

【００９２】図４３を参照するに、本実施例の投写光学
装置は、図２５の実施例においてライトバルブ１５Ｒの
向きを図２５の場合に対して９０°回転させた構成を有
する。この場合、ライトバルブ１５Ｒに入射する光ビー
ムの偏光面の向きがライトバルブ１５Ｒの向きと直交し
てしまうため、ライトバルブ１５Ｒは、ライトバルブ１
５Ｇと同様にいわゆるノーマリホワイトモードで駆動し
た場合、逆のノーマリブラックモードで動作してしま
う。

【００９３】このため、本実施例では、ライトバルブ１
５Ｒをノーマリブラックモードの駆動信号で駆動し、ラ
イトバルブ１５Ｒで得られるＲ光の画像信号を、ライト
バルブ１５Ｇで得られるＧ光の画像信号と同様に、ノー
マリホワイトとしている。本実施例の構成によっても、
迷光Ｌ’を図２５の実施例と同様に遮断することができ
る。［実施例２９］図４４は、本発明の第２９実施例による
フルカラー投写光学装置の構成を示す。ただし、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【００９４】図４４を参照するに、本実施例の装置は図
４３の装置において吸収型偏光要素２１Ｒ，２１Ｇを省
略した一変形例であり、ライトバルブ１５Ｒは図４３の
実施例と同様に、ノーマリブラックモードの駆動信号に
より駆動される。本実施例のその他の特徴は図４３の実
施例と同様であり、説明を省略する。［実施例３０］図４５（Ａ）は、本発明の第３０実施例
による偏光処理装置１１０の構成を示す。

【００９５】先の実施例では、いずれも光源から出射し
た出射光ビームのうち、必要偏光成分のみが反射型偏光
要素を通過し、画像情報等の表示に使われていたが、前
記反射型偏光要素で反射された不要偏光成分は棄てられ
ており、このため、折角輝度の高い光源を使っても、そ
の能力の半分しか使われていなかった。これに対し、偏
光処理装置１１０では、光源から入射する光ビームの光
路ｌ，ｍ，ｎ上に、平凸レンズ要素１１１ａ，１１１ｂ
を含む一体的な光学部材１１１を配設し、先に図８
（Ａ），（Ｂ），図９（Ａ），（Ｂ）あるいは図１０
（Ａ），（Ｂ）で説明した反射型偏光要素２０に対応す
る前記反射型偏光要素１１２ａ，１１２ｂを、それぞれ
前記レンズ要素１１１ａ，１１１ｂで集光される光ビー
ムの光路上に、前記レンズ要素１１１ａあるいは１１１
ｂの光軸に対して傾けて配設する。かかるレンズ１１１
ａ，１１１ｂを含む光学要素１１１では、前記レンズ１
１１ａ，１１１ｂで集光される光ビームが到達しない光
学的に無効な領域が形成されるが、本実施例では、かか
る光学的無効領域に、前記反射型偏光要素１１２ａで反
射された不要偏光成分を反射するミラー１１３を配設す
る。

【００９６】ミラー１１３は、前記不要偏光成分を前記
反射型光学要素１１２ａと隣接する反射型光学要素１１
２ｂとの間に形成された隙間に偏向させ、さらにかかる
隙間に通過する光ビームの位相を約λ／２だけ遅らせる
λ／２位相差補償板１１４を形成する。かかる構成によ
れば、レンズ要素１１１ａにより集束され、前記反射型
偏光要素１１２ａに入射する光線ｌ，ｍ，ｎのうち、必
要偏光成分ｌａ，ｍａ，ｎａはそのまま通過するのに対
し、不要偏光成分ｌｂ，ｍｂ，ｎｂは反射型偏光要素１
１２ａで反射された後ミラー１１３で偏向され、前記位
相差補償板１１４を通過する。その際、偏向成分ｌｂ，
ｍｂ，ｎｂの偏光面は、前記位相差補償板１１４により
約９０°回転し、前記必要偏向成分ｌａ，ｍａ，ｎａの
偏光面に実質的に一致する。その結果、かかる偏向処理
装置１１０を設けることにより、光源で形成される出射
光の、吸収される分を除いた実質的に全てのエネルギ
を、表示のために使うことができ、特に輝度の高い、明
るい表示が可能になる。

【００９７】図４５（Ｂ）は、偏向処理装置１１０の一
変形例を示す。図４５（Ｂ）を参照するに、本実施例で
は、前記λ／２位相差補償板１１４のかわりに通過光ビ
ームの位相をλ／４だけ遅らせるλ／４位相差補償板１
１４ａを設け、さらに前記反射型偏向要素１１２ａ，１
１２ｂを通過した必要偏光成分の位相、従って偏光面を
９０°回転させるλ／４位相差板１１４ｂを設けてい
る。かかる構成でも、前記必要偏光成分ｌａ，ｍａ，ｎ
ａの偏光面と、前記位相差補償板１１４ａを通過した光
ビームの偏光面とを一致させることができる。［実施例３１］図４６，４７は、本発明の第３１実施例
による偏光処理装置１２０の構成を示す。

【００９８】図４６，４７を参照するに、本実施例では
前記ミラー１１３が、前記平凸レンズ要素１１１ａ，１
１１ｂよりなる光学部材１１１の出射側平坦面に担持さ
れ、前記反射型偏光要素１１２ａ，１１２ｂは、前記光
学部材の出射側平坦面上に形成された透明基板１１５上
に形成される。その際、前記反射型偏光要素１１２ａ，
１１２ｂは、反射された不要偏光成分が、前記平坦面上
のミラー１１３で反射された後前記λ／２位相差補償板
１１４を通過するように、前記透明基板１１５上におい
て、傾斜角を最適化される。

【００９９】本実施例の構成では、図４７に示すよう
に、光学部材１１１の出射側平坦面は、前記レンズ要素
１１１ａ，１１１ｂで集光される光ビームの光路に対応
して、ミラー１１３を構成する反射膜により覆われ、ミ
ラー１１３中には複数の開口部ないしピンホール１１３
ａが形成されている。かかる構成では、光学部材１１１
とミラー１１３とが一体的に形成されるため、製造費用
を低下させることができる。図４７よりわかるように、
レンズ要素１１１ａ，１１１ｂ，・・・は、いわゆる最
密充填状態に形成され、その結果図４７中に示す無効領
域１１３Ｘの面積が最小になる。すなわち、図４７に示
すレンズ要素の配列により、偏光処理装置１２０の光利
用効率が最大になる。［実施例３２］図４８は、本発明の第３２実施例による
偏光処理装置１３０の構成を示す。ただし、図４８中、
先に説明した部分には対応する参照符号を付し、説明を
省略する。

【０１００】図４８を参照するに、偏光処理装置１３０
は図４６の偏光処理装置１２０の一変形例であり、前記
平凸レンズ要素１１１ａ，１１１ｂを含む光学部材１１
１のかわりに、平凸円筒レンズ要素１３１ａ，１３１ｂ
を含む光学部材１３１を使う。円筒レンズ要素１３１
ａ，１３１ｂは平行に延在し、これに対応して、ミラー
１１３も平行に延在するストライプ状に形成される。ミ
ラー１１３はレンズ要素１３１ａと１３１ｂにより形成
される光学的無効領域に対応して形成され、さらに、本
実施例では、前記透明基板１１５上に、前記反射型偏光
要素１１２ａ，１１２ｂが、ぞれぞれ前記レンズ要素１
３１ａおよびレンズ要素１３１ｂの集束光ビームの光路
に対応して、平行なストライプ状に形成される。また、
前記ストライプ状のミラー１１３に対応して、ストライ
プ状のλ／４位相差補償板１１４が、前記透明基板１１
５上にストライプ状に形成される。前記反射型偏光要素
１１２ａ，１１２ｂは、反射された不要偏光成分が、前
記ミラー１１３に入射し、反射された後前記λ／４位相
差補償板１１４を通過するように傾斜角を最適化され
る。［実施例３３］図４９は、本発明の第３３実施例による
偏光処理装置１４０を示す。ただし、図４９中、先に説
明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略す
る。

【０１０１】図４９を参照するに、偏光処理装置１４０
は、図４８の偏光処理装置１３０の一変形例であり、前
記円筒レンズ要素１３１ａ，１３１ｂの代わりに、円筒
レンズ要素１３１ａあるいは１３１ｂのうち、光軸面の
片側に位置する部分のみより形成される非対称な円筒レ
ンズ要素１４１ａ，１４１ｂを含む光学部材１４１を使
う。レンズ要素１４１ａ，１４１ｂが光軸に対して非対
称であるため、レンズ要素１４１ａ，１４１ｂは入射光
ビームを斜めに集束し、その結果前記反射型偏光要素１
１２ａあるいは１１２ｂが前記光軸に対して傾斜してい
なくても、反射された不要偏光成分は前記ミラー１１３
に入射し、さらに反射されて前記偏光要素１１２ａおよ
び１１２ｂの間に形成されたλ／４位相差補償板１１４
を通過する。

【０１０２】偏光処理装置１４０は、反射型偏光要素１
１２ａ，１１２ｂを傾斜させる必要がないため、図１３
０の偏光処理装置１３０よりも、製造がさらに容易にな
る。［実施例３４］図５０は、本発明の第３４実施例による
偏光処理装置１５０の構成を示す。ただし、図５０中、
先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を
付し、説明を省略する。

【０１０３】図５０を参照するに、偏光処理装置１５０
は図４８の偏光処理装置１３０に類似した構成を有する
が、入射光ビームの光路に対してレンズ要素１３１ａ，
１３１ｂの光軸面が傾斜するように配設されており、前
記反射型偏光要素１１２ａ，１１２ｂは、前記透明基板
１１５上に、前記レンズ要素１３１ａ，１３１ｂの光軸
面に対して直交するように、換言すると傾斜角ゼロで形
成されている。

【０１０４】かかる構成では、反射型偏光要素１１２
ａ，１１２ｂの傾斜角がゼロであっても、入射光ビーム
が前記レンズ要素１３１ａ，１３１ｂの光軸面に対して
斜めに入射するため、前記反射型偏光要素１１２ａ，１
１２ｂで反射された不要偏光成分は、前記ミラー１１３
に入射した後、前記λ／４位相差補償板１１４を通過す
る。［実施例３５］図５１は、本発明の第３５実施例によ
る、偏光処理装置１６０の構成を示す。ただし、図５１
中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符
号を付し、説明を省略する。

【０１０５】図５１を参照するに、偏光処理装置１６０
は、図５０の偏光処理装置１５０と類似した構成を有す
るが、前記反射型偏光要素１１２ａ，１１２ｂ上に、入
射光を散乱させる散乱要素１１７を設ける点で異なって
いる。散乱要素１１７を設けることにより、前記反射型
偏光要素１１２ａ，１１２ｂにより反射された不要偏光
成分を、確実にミラー１３およびλ／２位相差補償板１
１４に入射させることが可能になる。［実施例３６］図５２は、本発明の第３６実施例によ
る、偏光処理装置１７０の構成を示す。ただし、図５２
中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符
号を付し、説明を省略する。

【０１０６】図５２を参照するに、偏光処理装置１７０
は図４８の偏光処理装置１３０と類似した構成を有する
が、前記反射型偏光要素１１２ａおよび１１２ｂを通過
した偏光光ビームの光路中に、前記レンズ要素１３１
ａ，１３１ｂにそれぞれ対応するレンズ要素１１８ａ，
１１８ｂを含む光学部材１１８を配設した点が異なって
いる。

【０１０７】光学部材１１８を配設することにより、偏
光処理装置１７０から出射する光ビームを平行光ビーム
に近づけることが可能である。同様な構成は、円筒レン
ズでなく通常の平凸レンズアレイ１１１を使った図４６
の偏光処理装置１２０についても有効である。［実施例３７］図５３は、本発明の第３７実施例による
偏光処理装置１８０の構成を示す。ただし、図５３中、
先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を
付し、説明を省略する。

【０１０８】図５３を参照するに、偏光処理装置１８０
は図４９の偏光処理装置１４０の一変形例をなすが、前
記透明基板１１５下面が反射型偏光要素１１２により、
連続的に覆われており、前記反射型偏光要素１１２と前
記ミラー１１３との間の透明基板１１５中には、通過光
ビームの位相を約λ／４だけ遅らせるλ／４位相差補償
板１１９を、前記反射型偏光要素１１２に平行に、連続
して延在するように介在させる。

【０１０９】かかる構成では、前記レンズ要素１４１ａ
に入射して反射型偏光要素１１２で反射した光ビーム
は、前記λ／４位相差補償板１１９をミラー１１３に向
かって通過する際に円偏光ビームに変換され、さらにミ
ラー１１３から前記反射型偏光要素１１２に向かって位
相差補償板１１９を二回目に通過する際に、当初の偏光
面に対して約９０°回転した偏光面を有する直線偏光ビ
ームに変換される。得られた直線偏光ビームは、前記反
射型偏光要素１１２の透過軸に一致する偏光面を有する
ため、前記反射型偏光要素１１２を通過する。

【０１１０】図５３の偏光処理装置１８０は構造が特に
簡単で、安価に製作することが可能である。［実施例３８］図５４（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発
明の第３８実施例による、光学部材１１１の別の構成を
示す。

【０１１１】図５４（Ａ），（Ｂ）を参照するに、光学
部材１１１を構成する個々の平凸レンズ要素１１１ａ，
１１１ｂは、側壁面が前記ミラー１１３の延長部をなす
反射膜により覆われ、その結果、入射する光ビームのう
ち、前記ミラー１１３に対応する光学的無効領域に到達
して遮断される光線の割合が減少する。図５４（Ａ）の
構成では、側壁面が傾斜しており、前記ミラー１１３に
より遮断される光線の割合を減少させるにはより効果的
であるが、図５４（Ｂ）の垂直な側壁面を有する構成の
方が製作が容易である。

【０１１２】図５４（Ａ），（Ｂ）の構成は、光学部材
１１１以外に、円筒レンズアレイよりなる光学部材１３
１についても有効である。［実施例３９］図５５は、本発明の偏光処理装置１９０
を、図１５に示すカラー投写光学装置７０に適用した、
本発明の第３９実施例による投写光学装置２００を示
す。ただし、図５５中、先に説明した部分に対応する部
分には対応する参照符号を付し、説明を省略する。

【０１１３】図５５を参照するに、前記偏光処理装置１
９０は、先に説明した偏光処理装置１１０〜１８０のい
ずれでもよく、光源１１の出射側、すなわち光源１１と
ダイクロイックミラー７１との間に配設されている。偏
光処理装置１９０を形成することにより、光源１１から
出射する光エネルギの実質的に全てを所望の偏光面を有
する偏光光ビームに変換することができ、投写光学系１
９により図示しないスクリーン上に投写される像の明る
さが、従来の不要偏光成分を棄てていた場合に比べて大
きく向上する。

【０１１４】図５５のその他の特徴は先に説明した通り
であり、説明を省略する。図５５中、ライトバルブ１５
Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、いずれも図示していない入射側
偏光要素と出射側偏光要素とを含み、入射側偏光要素の
偏光面は、前記偏光処理装置１９０を出射する偏光光ビ
ームの偏光面に一致している。［実施例４０］図５６は、本発明の第４０実施例による
投写光学装置２１０の構成を示す。ただし、図５６中、
先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省
略する。

【０１１５】図５６を参照するに、投写光学装置２１０
は図５５の投写光学装置２００と類似した構成を有する
が、ライトバルブ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂのそれぞれに
対応して偏光処理装置１９０Ｒ，１９０Ｇ，１９０Ｒが
形成されている。かかる構成では、偏光処理装置、例え
ば偏光処理装置１９０Ｒから出射した偏光光ビームが直
接に対応するライトバルブ１５Ｒに入射するため、ライ
トバルブの入射側偏光要素を省略することも可能であ
る。

【０１１６】本実施例の都の他の特徴は先に説明した通
りであり、説明を省略する。［実施例４１］以上、本発明による偏光処理装置の投写
光学装置への応用を説明したが、本発明による、反射型
偏光要素を使った偏光処理装置は、高出力の投写光学装
置のみならず、直視型の液晶表示装置において、表示の
明るさを増大させるのにも有効である。

【０１１７】図５７は、かかる本発明の偏光処理装置を
使った直視側液晶表示装置２２０の構成を示す。図５７
を参照するに、液晶表示装置２２０は、面光源２２１
と、前記面光源２２１に対面するように配設された液晶
パネル２２９とを含み、液晶パネル２２９は、通常の通
り、一対の対向するガラス基板２２４，２２７と、間に
封入された液晶層２２５とを含み、さらに下側ガラス基
板２２４の、前記光源２２１に面する側には入射側偏光
板２２３が、また上側ガラス基板２２７の出射側には、
前記入射側偏光板２２３の偏光面に直交する偏光面を有
する出射側偏光板２２８が形成される。さらに、前記出
射側ガラス基板２２７は、液晶層２２５を封入する側に
カラーフィルタ２２６を担持する。図５７中、さらに前
記ガラス基板２２４および２２７は、前記液晶層２２５
に接する側に、図示を省略するが、通常の分子配向膜お
よび電極を担持する。

【０１１８】図５７の液晶表示装置２２０は、さらに前
記面光源２２１と前記液晶パネル２２９との間に、先に
説明した偏光処理装置１１０〜１８０のいすれでもよい
偏光処理装置２２２を配設する。その際、前記入射側偏
光板２２３の偏光面を、前記偏光処理装置２２２から出
射する偏光光ビームの偏光面に一致させる。その結果、
面光源２２１により形成された光ビームのエネルギは、
実質的に全て、前記入射側偏光板２２３の偏光面に一致
する偏光面を有する偏光光ビームに変換され、直視型表
示装置２２０により得られる表示の明るさが大きく向上
する。［実施例４２］図５８は、本発明の第４２実施例による
直視型液晶表示装置２３０の構成を示す。ただし、図５
８中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照
符号を付し、説明を省略する。

【０１１９】図５８を参照するに、液晶表示装置２３０
は、図５７の液晶表示装置２２０と類似した構成を有す
るが、前記偏光処理装置２２２と液晶パネル２２９との
間に、前記偏光処理装置２２２から出射した光ビームを
拡散させる散乱板２３１を配設した点で異なっている。
散乱板２３１を配設することにより、液晶パネル２２９
を、一様に照明することが可能になる。

【０１２０】実施例４１あるいは４２の直視型液晶表示
装置２２０，２３０では、また必要な明るさを得るの
に、より小出力の光源を使うことが可能となり、携帯用
情報処理装置等に適用した場合、限られた電池でより長
時間の操作が可能になる。［実施例４３］以上の各実施例において、反射型偏光要
素は、例えば図８（Ａ）で説明したように、液晶層の積
層により形成されているが、かかる有機物よりなる反射
型偏光要素をＷランプ等の高輝度光源に対して使用した
場合、光源から出射する光ビーム中に含まれる紫外線成
分により、液晶層が劣化する問題が生じ得る。

【０１２１】図５９は、Ｗランプの発光スペクトルを示
す。図５９を参照するに、スペクトル中には、波長が約
４００ｎｍ以下の紫外線成分ＵＶ、波長が約４００〜７
００ｎｍの範囲の可視光成分、および波長が７００ｎｍ
以上の赤外成分ＩＲが含まれるが、含まれる紫外線成分
ＵＶの割合が数％に達することがわかる。

【０１２２】そこで、本実施例においては、図６０に示
すスペクトルの紫外線遮断フィルタを光源と反射型偏光
要素との間に配設し、図５９の紫外線成分ＵＶを遮断す
る。紫外線遮断フィルタは、紫外線成分の９９％以上を
反射する、例えばＳｉＯ₂膜とＡｌ₂Ｏ₃膜とを交互に
積層した多層膜フィルタよりなり、その結果透過される
紫外線成分は１％以下に抑制される。

【０１２３】図６１は、かかる紫外線遮断フィルタを通
した、光源からの光ビームのスペクトルを示す。図６１
よりわかるように、フィルタを通過した光ビームには、
紫外線成分が殆ど含まれないことがわかる。多層膜を使
った紫外線遮断フィルタでは、入射ビームの偏光に対す
る透過特性の依存性は生じない。また、図６２は、図６
１のスペクトルを有する光ビームを、反射型偏光要素を
通過させた場合に得られるスペクトルを示す。

【０１２４】図６３は、かかる紫外線遮断フィルタを使
った、本発明の第４３実施例による投写光学装置３００
の構成を示す。ただし、先に説明した部分に対応する部
分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図６３
を参照するに、投写光学装置３００は、図１に示す投写
光学装置と類似した構成を有するが、光源１１と反射型
偏光要素２０との間に、多層膜構成の紫外線遮断フィル
タ３０１を設ける点において異なっている。紫外線遮断
フィルタ３０１は図６０に示すスペクトルを有し、波長
が約４００ｎｍ以下の紫外線成分を、光源１１の方向に
反射する。その結果、反射型偏光要素２０の、紫外線に
よる劣化が回避される。

【０１２５】投写光学装置３００のその他の特徴は、先
に図１で説明した通りであり、説明を省略する。［実施例４４］図６４は、本発明の第４４実施例による
投写光学装置３１０の構成を示す。ただし、図６４中、
先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を
付し、説明を省略する。

【０１２６】図６４を参照するに、投写光学装置３１０
は、図１３の投写光学装置と類似した構成を有するが、
レンズ６２と反射型偏光要素２０との間に、図６３のも
のと同じ、多層膜構成の紫外線遮断フィルタ３０１が配
設される。図６４の投写光学装置３１０では、前記反射
型偏光要素２０の紫外線成分による劣化が回避される以
外に、レンズ６２を設けることにより、前記反射型偏光
要素２０により反射され、フィルタ３０１を通って戻る
不要偏光が前記光源１１から外れ、光源１１の温度上昇
が回避される。［実施例４５］図６５は、本発明の第４５実施例による
投写光学装置３２０の構成を示す。ただし、図６５中、
先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を
付し、説明を省略する。

【０１２７】図６５を参照するに、投写光学装置３２０
は図１５の投写光学装置７０の一変形例と考えられ、前
記光源１１より出射した、紫外線成分ＵＶを含む白色光
ビームＷは、ダイクロイックミラー７１Ａにより、赤色
光ビーム成分Ｒのみが偏光され、ミラー７３Ａで反射さ
れた後、反射型偏光要素２０Ｒ，吸収型偏光要素２１Ｒ
を順次通過して空間変調要素１５Ｒに到達する。空間変
調要素１５Ｒを通過した赤色光ビームＲは、さらに出射
側偏光要素１６Ｒを通過した後、図示を省略した合成光
学系を通って投写レンズ１９（図示せず）に到達する。

【０１２８】一方、前記白色光ビーム中の青色成分Ｂ，
緑色成分Ｇおよび紫外線成分ＵＶは、前記ダイクロイッ
クミラー７１Ａを直進して通過し、紫外線遮断フィルタ
３０１に入射し、紫外線成分ＵＶが反射・除去される。
その結果、青色成分Ｂおよび緑色成分Ｇは、反射型偏光
要素２０ＢＧおよび吸収型偏光要素２１ＢＧを通過した
後、空間変調要素１５ＢＧに到達して空間変調される。
空間変調された光ビームは、さらに出射側偏光要素１６
ＢＧを通過した後、図示を省略した合成光学系を通っ
て、投写レンズ１９（図示せず）に到達する。

【０１２９】本実施例では、紫外線遮断フィルタ３０１
を、色分離光学系の後の、必要な箇所にのみ形成してい
るため、構成が簡素化される。［実施例４６］図６６は、本発明の第４６実施例によ
る、投写光学装置３３０の構成を示す。ただし、図６６
中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符
号を付し、説明を省略する。

【０１３０】図６６を参照するに、投写光学装置３３０
は、図６３の投写光学装置３００の一変形例と考えら
れ、前記光源１１の光出射開口部に隣接して、別の紫外
線遮断フィルタ３０２を、前記紫外線遮断フィルタ３０
１に対向して配設する。かかる構成によれば、フィルタ
３０１および３０２により、紫外線の遮断が二重に行わ
れる。例えば、フィルタ３０１および３０２が、それぞ
れ９９％の紫外線を反射する場合、フィルタ３０１およ
び３０２を組み合わせることにより、９９．９％の紫外
線を反射することが可能になる。

【０１３１】本実施例では、さらに多数の紫外線遮断フ
ィルタを組み合わせることも可能である。この場合、反
射型偏光要素２０に到達する紫外線の強度は、紫外線遮
断フィルタの数をＮとして、Ｎ乗に比例して減少する。［実施例４７］図６７は、本発明の第４７実施例によ
る、投写光学装置３４０の構成を示す。ただし、図６７
中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符
号を付し、説明を省略する。

【０１３２】図６７を参照するに、投写光学装置３４０
は、図１５の投写光学装置の一変形例であり、前記光源
１１の開口部に紫外線遮断フィルタ３０２が形成され、
さらに紫外線遮断フィルタ３０１が、前記コンデンサレ
ンズ６２Ｂの裏側に、前記反射型偏光要素２０Ｂと対面
するように形成される。図６７の構成では、光源１１で
形成された白色光ビーム中の紫外線成分は、まずフィル
タ３０２により反射されるが、残った紫外線成分は、青
色光ビームＢと共にダイクロイックミラー７１を通過
し、ミラー７３で反射された後、コンデンサレンズ６２
Ｂの裏面のフィルタ３０１によりさらに反射される。そ
の結果、反射型偏光要素２０Ｂに到達する紫外線成分
は、ほとんど完全に遮断される。

【０１３３】一方、ダイクロイックミラー７１により偏
向された赤および緑の光ビームＲ，Ｇには紫外線成分は
含まれないため、コンデンサレンズ６２Ｇあるいは６２
Ｒに、紫外線遮断フィルタを形成する必要はない。かか
る構成によれば、投写光学装置の構成をいたずらに複雑
にすることなく、紫外線に曝される反射型偏向要素の劣
化を効果的に抑制することができる。［実施例４８］図６８は、本発明の第４８実施例によ
る、投写光学装置３５０の構成を示す。ただし、図６８
中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明
を省略する。

【０１３４】図６８を参照するに、投写光学装置３５０
は、図６６の投写光学装置３３０の一変形例であり、前
記光源１１の開口部に形成される紫外線遮断フィルタ３
０２を、光源開口部の大きさＬに略等しい距離だけ離間
した、同一構成の紫外線遮断フィルタ３０２ａおよび３
０２ｂより形成する。図６９（Ａ）は、かかるフィルタ
３０２ａおよび３０２ｂを近接して配設した場合の、紫
外線成分の、フィルタ３０２ａおよび３０２ｂによる反
射を示す。

【０１３５】図６９（Ａ）を参照するに、フィルタ３０
２ａと３０２ｂとの間隔が狭い場合、紫外線成分はフィ
ルタ３０２ａと３０２ｂとの間で繰り返し反射され、そ
の度に一定の割合、例えば０．０１％の紫外線成分が、
フィルタ３０２ａあるいは３０２ｂから、外側に漏れる
ことになる。反射の繰り返しが多ければ多いほと、フィ
ルタからの紫外線成分の漏れは多くなる。

【０１３６】これに対し、図６９（Ｂ）は、フィルタ３
０２ａと３０２ｂの間隔を増大させた場合を示す。図６
９（Ｂ）の場合には、フィルタ３０２ａと３０２ｂの間
隔が大きいため、紫外線成分の多重反射回数は減少し、
フィルタからの紫外線成分の漏れも減少する。図７０
は、図６８の構成において、フィルタ３０２ａと３０２
ｂとの間の距離を様々に変化させた場合の、フィルタ３
０２ｂから出射する紫外線成分の透過率を示す。

【０１３７】図７０を参照するに、実線に示されるよう
に、フィルタ３０２ａおよび３０２ｂよりなる紫外線遮
断フィルタの紫外線成分透過率は、フィルタ３０２ａと
３０２ｂとの距離が増大するにつれて減少し、図６８に
示すようにフィルタ３０２ａと３０２ｂとの距離が光源
１１の開口部の大きさＬに略等しくなる点において、実
質的にゼロになる。［実施例４９］図７１は、フィルタ３０２ａおよび３０
２ｂよりなる紫外線遮断フィルタ３０２の別の実施例を
示す。

【０１３８】図７１を参照するに、フィルタ３０２ｂは
フィルタ３０２ａに対して傾斜して設けられ、その結
果、フィルタ３０２ａとフィルタ３０２ｂとの間で反射
される紫外線成分は側方に導かれ、速やかに逃散する。
その結果、図７０に破線で示したように、フィルタ３０
２ａと３０２ｂとを相互に傾斜させた場合には、フィル
タ間の距離がより短い場合にも、紫外線透過率を減少さ
せることができる。［実施例５０］図７２（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第５
０実施例による、反射型偏光要素３６０，３７０の構成
を示す。ただし、先に説明した部分に対応する部分には
同一の参照符号を付し、説明を省略する。

【０１３９】図７２（Ａ）を参照するに、反射型偏光要
素３６０は、図２（Ａ）に示した反射型偏光要素２０の
一変形例であり、紫外線遮断フィルタ３０１を、反射型
偏光要素２０の一部を構成するガラス基板４０の入射側
に、直接に形成する。フィルタ３０１は、先にも説明し
たように、ＳｉＯ₂膜とＡｌ₂Ｏ₃膜とを交互に積層し
て形成するため、ガラス基板４０上に容易に形成するこ
とができる。

【０１４０】図７２（Ｂ）の例では、反射型偏光要素３
７０は、前記紫外線遮断フィルタ３０１を、前記ガラス
基板４０の出射側に、フィルタ３０１が基板４０と液晶
層４１との間に介在するように含む。また、基板４０の
入射側には、反射防止膜３７１が形成される。図７２
（Ａ），（Ｂ）のいずれの構成においても、紫外線遮断
フィルタ３０１はガラス基板４０に密着しており、フィ
ルタ３０１の自由表面による光反射、およびこれに伴う
光損失が回避される。［実施例５１］図７３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第５
１実施例による紫外線遮断フィルタの例を示す。ただ
し、図７３（Ａ），（Ｂ）中、先に説明した部分には同
一の参照符号を付し、説明を省略する。

【０１４１】図７３（Ａ）の例では、コンデンサレンズ
６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂのいずれでもよいレンズ６２の
入射側に、前記紫外線遮断フィルタ３０１が、例えばＳ
ｉＯ ₂膜とＡｌ₂Ｏ₃膜の積層としてコーティングされ
る。また、図７３（Ｂ）の例では、フィルタ３０１は反
射型偏光要素２０が形成される平凸レンズ６２の平坦面
上に、要素２０とレンズ６２の間に介在するように形成
される。

【０１４２】これらの構成によっても、自由表面による
光損失の問題が最小化される。以上、本発明を好ましい
実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限
定されるものではなく、本発明の要旨内において様々な
変形・変更が可能である。

【０１４３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明の特徴によれば、
入射光を照射され、これを所定の偏光面を有する偏光に
変換する偏光装置において、前記入射光中に含まれる偏
光成分のうち、前記所定の偏光面を有する偏光成分を選
択的に通過させ、他の偏光成分を反射する第１の偏光要
素と、前記所定の偏光面を有する偏光成分を透過させ、
他の偏光成分を吸収する第２の偏光要素とを設け、前記
第１の偏光要素と前記第２の偏光要素とを、夫々の透過
軸を一致させて配設し、前記第１の偏光要素を、前記第
２の偏光要素に対して、前記入射光の光路上、上流側に
配置することにより、強力な入射光が入射しても、偏光
装置の温度上昇を、特別な冷却装置を使うことなく、効
果的に回避することが可能になる。

【０１４４】請求項２記載の本発明の特徴によれば、前
記第１の偏光要素と前記第２の偏光要素とを相互に密着
して形成することにより、各偏光要素界面での反射に起
因する光損失が回避される。請求項３記載の本発明の特
徴によれば、さらに、前記第１の偏光要素よりも前記入
射光の光路上、上流側にコンデンサレンズを設けること
により、偏光装置への入射光の光路を最適化することが
できる。

【０１４５】請求項４記載の本発明の特徴によれば、前
記コンデンサレンズを、前記第１の偏光要素に密着して
形成することにより、レンズと偏光要素との界面での反
射を最小化することができる。請求項５記載の本発明の
特徴によれば、前記第１の偏光要素を、右回転の円偏光
および左回転の円偏光の一方を選択的に反射させる液晶
層と、前記第１の偏光要素を通過する光ビームの光路
上、前記液晶層に隣接して形成され、通過する光ビーム
の位相を約１／４波長変化させる位相差補償板とより構
成することにより、前記液晶層を通過した円偏光から、
前記位相差補償板にほり、直線偏光を得ることができ
る。

【０１４６】請求項６，７記載の本発明の特徴によれ
ば、前記第１の偏光要素を、三原色の第１の色の光ビー
ムに対して作用し、右回転の円偏光成分および左回転の
円偏光成分の一方を選択的に反射する第１の液晶層と、
三原色の第２の色の光ビームに対して作用し、右回転の
円偏光成分および左回転の円偏光成分の一方を選択的に
反射する第２の液晶層と、三原色の第３の色の光ビーム
に対して作用し、右回転の円偏光成分および左回転の円
偏光成分の一方を選択的に反射する第３の液晶層とを積
層した積層構造と、前記積層構造の一の側に形成され、
前記積層構造を通過する光ビームの位相を約１／４波長
変化させる位相差補償層とより構成することにより、可
視波長域の全てにわたり、効果的に作用する反射型偏光
装置が得られる。

【０１４７】請求項８〜１１、４３〜４７、５０〜５
４、あるいは７１〜７５記載の本発明の特徴によれば、
前記反射型偏光要素の入射側に紫外線遮断フィルタを設
けることにより、反射型偏光要素の紫外線による劣化を
回避することが可能になる。請求項１２〜１６記載の本
発明の特徴によれば、光源と、前記光源から出射する出
射光ビームの光路中に配設され、これを複数の色光ビー
ムに分離する色分離光学系と、各々、前記複数の色光ビ
ームの一の光路中に配設され、前記光路を通過する色光
ビームを空間変調して変調色光ビームを形成する複数の
ライトバルブと、各々、前記複数のライトバルブの一に
入射する色光ビームの入射光路中に挿入され、前記入射
光路を通過する色光ビームを所定の偏光面に偏光させる
複数の偏光手段と、前記変調色光ビームを合成し、形成
した合成光ビームをスクリーン上に投写する投写光学系
とよりなる投写光学装置において、前記複数の偏光手段
のうちの少なくとも一を、前記入射色光ビーム中の偏光
成分のうち、前記所定の偏光面を有する所定の直線偏光
成分を選択的に通過させ、前記直線偏光成分以外の偏光
成分を実質的に反射する反射型偏光要素を有するように
構成することにより、高出力光源を使いながら、偏光手
段の冷却の必要のない、小型で安価な投写光学装置が得
られる。

【０１４８】請求項１７〜１９記載の本発明の特徴によ
れば、前記複数の偏光手段のうちの少なくとも一に、前
記色光ビームが入射する側に、前記入射光ビーム中の偏
光成分のうち、前記所定の偏光面を有する所定の直線偏
光成分を選択的に通過させ、前記直線偏光成分以外の偏
光成分を実質的に吸収する吸収型偏光要素を設けること
により、光量の少ない色成分については吸収型偏光要素
を使うことが可能になり、投写光学装置の構成がさらに
簡単になると同時に構成の自由度が増す。

【０１４９】請求項２０記載の本発明の特徴によれば、
さらに、光源から前記反射型偏光要素に到達する迷光の
光路上に、前記迷光を遮断するようにマスクを設けるこ
とにより、高出力光源と反射型偏光要素を組み合わせて
使うことに伴う迷光が生じても、これが表示品質を損な
わないように遮断することができる。

【０１５０】請求項２１〜２３，３９記載の本発明の特
徴では、前記分離光学系が形成する複数の色光ビームが
第１の色光ビームと第２の色光ビームとを含み、前記複
数のライトバルブが、前記第１の色光ビームに作用する
第１のライトバルブと、前記第２の色光ビームに作用す
る第２のライトバルブとを含み、また前記偏光手段が、
前記第１の色光ビームに作用する第１の偏光手段と、前
記第２の色光ビームに作用する第２の偏光手段とを含
み、また前記第１および第２の偏光手段のうち、少なく
とも第１の偏光手段が前記反射型偏光要素を含む場合
に、前記第１の偏光手段と前記第２の偏光手段とを、前
記第２の偏光手段の透過軸が、前記第１の偏光手段にお
いて前記反射型偏光要素により反射され前記第２の偏光
手段に入射する迷光の偏光面と交差するように形成する
ことにより、前記第１の偏光手段で反射され、前記第２
の偏光手段を通って前記第２のライトバルブに入射する
迷光を遮断することが可能になる。

【０１５１】請求項２４〜２８記載の本発明の特徴によ
れば、さらに、前記第１および第２の偏光手段の少なく
とも一方に、前記第１の偏光手段において前記反射型偏
光要素により反射され前記第２の偏光手段に入射する迷
光の光路中に設けられ通過する迷光の位相を変化させる
位相変化手段を形成することにより、第１および第２の
偏光手段の偏光軸方向を自在に設定しながら、迷光を効
果的に遮断することが可能になる。

【０１５２】請求項２９〜３０記載の本発明の特徴によ
れば、前記第１の偏光手段を、前記第１の色光ビームの
光路上、前記反射型偏光要素の後方に、吸収型偏光要素
を含むように形成することにより、反射型偏光要素で形
成された偏光光ビームの偏光度をさらに向上させること
ができる。請求項３１記載の本発明の特徴によれば、前
記第１の偏光手段中、さらに前記反射型偏光要素と前記
吸収型偏光要素との間に、通過する光の位相を変化され
る位相差板を設けることにより、反射型偏光要素と吸収
型偏光要素の透過軸を必ずしも一致させる必要がなくな
り、投写光学装置の設計自由度が増す。

【０１５３】請求項３２〜３３記載の本発明の特徴によ
れば、前記第２の偏光手段を、前記第２の色光ビームの
光路上、前記反射型偏光要素の後方に、吸収型偏光要素
を含むように形成することにより、反射型偏光要素によ
り形成された偏光光ビームの偏光度をさらに向上させる
ことができる。請求項３４，３５記載の本発明の特徴に
よれば、前記第２の偏光手段中、さらに前記反射型偏光
要素と前記吸収型偏光要素との間に、通過する光の位相
を変化される位相変化手段を設けることにより、反射型
偏光要素と吸収型偏光要素の透過軸を必ずしも一致させ
る必要がなくなり、投写光学装置の設計自由度が増す。

【０１５４】請求項３５，３６記載の本発明の特徴によ
れば、前記複数のライトバルブの一を対応する偏光手段
の透過軸に交差する偏光軸を有するように構成し、前記
一の液晶ライトバルブを、他の液晶ライトバルブの駆動
モードを反転させた反転駆動モードで駆動することによ
り、投写光学装置の構成自由度がさらに向上する。

【０１５５】請求項３７，３８記載の本発明の特徴によ
れば、前記第１の偏光手段を構成する反射型偏光要素の
反射面上に、反射光を分散させる形状を形成することに
より、反射型偏光要素が形成した迷光を目立たなくする
ことができる。請求項４１，４２記載の本発明の特徴に
よれば、前記位相変化手段を、前記反射型偏光要素ある
いは吸収型偏光要素に密着して形成することにより、反
射による光損失を軽減することが可能になる。

【０１５６】請求項３９，４０記載の本発明の特徴によ
れば、前記第１の偏光手段を構成する反射偏光要素を、
前記第１の色光ビームの光路に対して傾斜させて配設す
ることにより、反射偏光要素で形成された迷光を前記第
２のライトバルブから簡単に外すことが可能になる。請
求項５５〜６９記載の本発明の特徴によれば、光源と、
前記光源から出射した光ビームの光路内に配設され、そ
れぞれ前記光ビームを集光させる複数の集光要素と、前
記複数の集光要素を通過する光ビームの各々の光路内に
配設され、所定の偏光面を有する偏光成分を選択的に通
過させ、前記所定の偏光面以外の偏光面を有する偏光成
分を反射させる反射型偏光要素と、前記反射型偏光要素
を通過した通過光ビームの光路内に配設され、前記通過
光ビームを空間的に変調する空間変調要素と、前記複数
集光要素により集光される光ビームが到達しない光学的
無効領域に形成され、前記反射型偏光要素により反射さ
れた偏光成分よりなる反射光ビームを、前記空間変調要
素の方向に反射する反射手段と、前記反射光ビームの光
路内に配設され、前記空間変調要素に入射する前記反射
光ビームの偏光面を回転させる偏光面回転手段とを備え
た光学表示装置により、反射型偏光要素により遮断され
る不要偏光を、必要偏光に変換することができ、スクリ
ーン上での表示の明るさを向上させることができる。

【０１５７】請求項７０記載の本発明の特徴によれば、
反射型偏光要素で遮断される不要偏光成分を必要偏光成
分に変換することにより、直視型液晶表示装置の明るさ
を大きく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実施例になる投写光学装置を示す
図である。

【図２】図１中の第１の偏光要素を示す図である。

【図３】図２の第１の偏光要素の変形例を示す図であ
る。

【図４】第１の偏光要素の透過率特性を示す図である。

【図５】第１の偏光要素の反射率特性を示す図である。

【図６】第２の偏光要素の透過率特性を示す図である。

【図７】偏光装置の透過率特性を示す図である。

【図８】第１の偏光要素の構成例およびその反射特性を
示す図である。

【図９】第１の偏光要素の別の構成例およびその反射特
性を示す図である。

【図１０】第１の偏光要素のさらに別な構成例を示す図
である。

【図１１】第１の偏光要素のさらに別な構成例を示す図
である。

【図１２】本発明の第２実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図１３】本発明の第３実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図１４】本発明の第４実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図１５】本発明の第５実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図１６】本発明の第６実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図１７】図１２中の偏光装置８０Ｂを取り出して示す
図である。

【図１８】図１７の偏光装置の必要偏光の透過率特性を
示す図である。

【図１９】図４中の線Ｉと図６中の線ＩＶとを並べて示
す図である。

【図２０】本発明の第７実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図２１】本発明の第８実施例になる投写光学装置を示
す図である。

【図２２】迷光の発生を説明する図である。

【図２３】迷光を説明する詳細な図である。

【図２４】本発明の第９実施例を示す図である。

【図２５】本発明の第１０実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図２６】本発明の第１１実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図２７】本発明の第１２実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図２８】本発明の第１３実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図２９】本発明の第１４実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３０】本発明の第１５実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３１】本発明の第１６実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３２】本発明の第１７実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３３】本発明の第１８実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３４】本発明の第１９実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３５】本発明の第２０実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３６】本発明の第２１実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３７】本発明の第２２実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３８】本発明の第２３実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図３９】本発明の第２４実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図４０】本発明の第２５実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図４１】本発明の第２６実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図４２】本発明の第２７実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図４３】本発明の第２８実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図４４】本発明の第２９実施例になる投写光学装置の
一部を示す図である。

【図４５】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３０実施例に
よる偏光処理装置の構成を示す図である。

【図４６】本発明の第３１実施例による偏光処理装置の
構成を示す図である。

【図４７】本発明の第３１実施例による偏光処理装置の
構成を示す別の図である。

【図４８】本発明の第３２実施例による偏光処理装置の
構成を示す図である。

【図４９】本発明の第３３実施例による偏光処理装置の
構成を示す別の図である。

【図５０】本発明の第３４実施例による偏光処理装置の
構成を示す図である。

【図５１】本発明の第３５実施例による偏光処理装置の
構成を示す別の図である。

【図５２】本発明の第３６実施例による偏光処理装置の
構成を示す図である。

【図５３】本発明の第３７実施例による偏光処理装置の
構成を示す別の図である。

【図５４】本発明の第３８実施例による偏光処理装置の
構成を示す図である。

【図５５】本発明の第３９実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図５６】本発明の第４０実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図５７】本発明の第４１実施例による直射型液晶表示
装置の構成を示す図である。

【図５８】本発明の第４２実施例による直射型液晶表示
装置の構成を示す図である。

【図５９】従来の光源から出射する白色光ビームのスペ
クトルを示す図である。

【図６０】紫外線遮断フィルタの特性を示す図である。

【図６１】図５９のスペクトルの光ビームを図６０のフ
ィルタに通した場合のスペクトルを示す図である。

【図６２】図６１のスペクトルの光ビームを反射型偏光
要素に通した場合に得られるスペクトルを示す図であ
る。

【図６３】本発明の第４３実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図６４】本発明の第４４実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図６５】本発明の第４５実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図６６】本発明の第４６実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図６７】本発明の第４７実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図６８】本発明の第４８実施例による投写光学装置の
構成を示す図である。

【図６９】（Ａ），（Ｂ）は、図６８の構成で使われる
紫外線遮断フィルタの作用を説明する図である。

【図７０】図６８の構成で使われる紫外線遮断フィルタ
の作用を説明する別の図である。

【図７１】本発明の第４９実施例による紫外線遮断フィ
ルタの構成を示す図である。

【図７２】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第５０実施例に
よる紫外線遮断フィルタの構成を示す図である。

【図７３】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第５１実施例に
よる紫外線遮断フィルタの構成を示す図である。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，６０，６０Ａ，７０，７０Ａ，９０，２
００，２１０，３００，３１０，３２０，３３０，３４
０，３５０投写光学装置１１３５０Ｗのメタルハライドランプ１３，１３Ａ，６１，６１Ａ，６１Ｒ，６１Ｇ，６１
Ｂ，８０Ｂ，１００偏光装置１５，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂライトバルブ１６検光子１８スクリーン１９投写レンズ２０、２０Ａ，２０Ｒ，２０Ｇ第１の偏光要素２０Ｓ，２１Ｓガラス基板２１，２１Ｒ，２１Ｇ第２の偏光要素２１ｇ，２１ｒ凹凸２１−１第１番目の第２の偏光要素２１−２第２番目の第２の偏光要素２２、２４透過軸２３反射軸２５吸収軸３０Ｘ偏光（必要偏光）３１Ｙ偏光（不要偏光）４０ガラス基板４１コレステリック液晶の層４２、４３１／４λ板６２，６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂコンデンサレンズ６２Ｘ遮光部６２Ｙホルダ６３遮光板７１，７２，７４，７６ダイクロイック・ミラー７３，７５反射ミラー１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１
７０，１８０，１９０，１９０Ｒ，１９０Ｇ，１９０Ｂ
偏光処理装置１１１，１３１，１４１光学部材１１１ａ，１１１ｂ，１３１ａ，１３１ｂ，１４１ａ，
１４１ｂ集光要素１１２ａ，１１２ｂ反射型偏光要素１１３ミラー１１３ａ開口部１１３Ｒ反射膜１１３Ｘ光学的無効領域１１４ λ／２位相差補償板１１４ａ，１１４ｂ，１１９ λ／４位相差補償板１１５透明基板１１７散乱要素１１８光学部材１１８ａ，１１８ｂ光学要素２２０，２３０直視型液晶表示装置２２１面光源２２２偏光処理装置２２３入射型偏光板２２４，２２７基板２２５液晶層２２６カラーフィルタ２２８出射側偏光板２２９液晶パネル２３１散乱板３０１，３０２，３０２ａ，３０２ｂ紫外線遮断フィ
ルタ３６０，３７０反射型偏光要素

フロントページの続き (72)発明者浜田哲也神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者鈴木敏弘神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者大橋範之神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者後藤猛神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光を照射され、これを所定の偏光面
を有する偏光に変換する偏光装置であって、前記入射光中に含まれる偏光成分のうち、前記所定の偏
光面を有する偏光成分を選択的に通過させ、他の偏光成
分を反射する第１の偏光要素と、前記所定の偏光面を有する偏光成分を透過させ、他の偏
光成分を吸収する第２の偏光要素とよりなり、前記第１の偏光要素と前記第２の偏光要素とは、夫々の
透過軸を一致させて配設され、その際、前記第１の偏光要素は、前記第２の偏光要素に
対して、前記入射光の光路上、上流側に位置するように
配置された構成としたことを特徴とする偏光装置。
【請求項２】前記第１の偏光要素と前記第２の偏光要
素とは、相互に密着して形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の偏光装置。
【請求項３】さらに、前記第１の偏光要素よりも前記
入射光の光路上、上流側に配設されたコンデンサレンズ
を含むことを特徴とする請求項１または２記載の偏光装
置。
【請求項４】前記コンデンサレンズは、前記第１の偏
光要素に密着して形成されていることを特徴とする請求
項３記載の偏光装置。
【請求項５】前記第１の偏光要素は、右回転の円偏光
および左回転の円偏光の一方を選択的に反射させる液晶
層と、前記第１の偏光要素を通過する光ビームの光路
上、前記液晶層に隣接して形成され、通過する光ビーム
の位相を約１／４波長変化させる位相差補償板とよりな
ることを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項
記載の偏光装置。
【請求項６】前記第１の偏光要素は、三原色の第１の
色の光ビームに対して作用し、右回転の円偏光成分およ
び左回転の円偏光成分の一方を選択的に反射する第１の
液晶層と、三原色の第２の色の光ビームに対して作用
し、右回転の円偏光成分および左回転の円偏光成分の一
方を選択的に反射する第２の液晶層と、三原色の第３の
色の光ビームに対して作用し、右回転の円偏光成分およ
び左回転の円偏光成分の一方を選択的に反射する第３の
液晶層とを積層した積層構造と、前記積層構造の一の側
に形成され、前記積層構造を通過する光ビームの位相を
約１／４波長変化させる位相差補償層とよりなることを
特徴とする請求項１記載の偏光装置。
【請求項７】前記第１の偏光要素は、三原色の第１の
色の光ビームに対して作用し、右回転の円偏光成分およ
び左回転の円偏光成分の一方を選択的に反射する第１の
液晶層と、前記第１の色の光ビームに対して作用し、そ
の位相を約１／４波長変化させる第１の位相差補償層
と、三原色の第２の色の光ビームに対して作用し、右回
転の円偏光成分および左回転の円偏光成分の一方を選択
的に反射する第２の液晶層と、前記第２の色の光ビーム
に対して作用し、その位相を約１／４波長変化させる第
２の位相差補償層と、三原色の第３の色の光ビームに対
して作用し、右回転の円偏光成分および左回転の円偏光
成分の一方を選択的に反射する第３の液晶層と、前記第
３の色の光ビームに対して作用し、その位相を約１／４
波長変化させる第３の位相差補償層とよりなることを特
徴とする請求項１記載の偏光装置。
【請求項８】前記第１の偏光要素は、前記入射光が入
射する側に、紫外線を遮断するフィルタを備えたことを
特徴とする、請求項１〜７のうち、いずれか一項記載の
偏光装置。
【請求項９】前記フィルタは多層膜よりなり、紫外線
を反射する紫外線反射フィルタであることを特徴とする
請求項８記載の偏光装置。
【請求項１０】前記フィルタは、前記入射光の光路中
に配設され、各々紫外線を反射する複数のフィルタ要素
よりなることを特徴とする請求項８または９記載の偏光
装置。
【請求項１１】前記複数のフィルタ要素中、一のフィ
ルタ要素は他のフィルタ要素に対して傾斜して配設され
ることを特徴とする請求項１０記載の偏光装置。
【請求項１２】前記フィルタは、前記第１の偏光要素
上に、密着して形成されていることを特徴とする請求項
８〜１０のうち、いずれか一項記載の偏光装置。
【請求項１３】光源と、前記光源から出射する出射光ビームの光路中に配設さ
れ、これを複数の色光ビームに分離する色分離光学系
と、各々、前記複数の色光ビームの一の光路中に配設され、
前記光路を通過する色光ビームを空間変調して変調色光
ビームを形成する複数のライトバルブと、各々、前記複数のライトバルブの一に入射する色光ビー
ムの入射光路中に挿入され、前記入射光路を通過する色
光ビームを所定の偏光面に偏光させる複数の偏光手段
と、前記変調色光ビームを合成し、形成した合成光ビームを
スクリーン上に投写する投写光学系とよりなる投写光学
装置において、前記複数の偏光手段のうちの少なくとも一は、前記入射
色光ビーム中の偏光成分のうち、前記所定の偏光面を有
する所定の直線偏光成分を選択的に通過させ、前記直線
偏光成分以外の偏光成分を実質的に反射する反射型偏光
要素を有することを特徴とする投写光学装置。
【請求項１４】前記複数の偏光手段の各々が、前記反
射型偏光要素を有することを特徴とする請求項１３記載
の投写光学装置。
【請求項１５】前記反射型偏光要素を有する偏光手段
は、さらに、前記色光ビームの進行方向上、前記反射型
偏光要素よりも後方に、前記直線偏光成分を選択的に通
過させ、前記直線偏光成分以外の偏光成分を実質的に吸
収する吸収型偏光要素を、前記反射型偏光要素の透過軸
と前記吸収型偏光要素の透過軸とが実質的に一致するよ
うに配設したことを特徴とする請求項１３または１４記
載の投写光学装置。
【請求項１６】前記反射型偏光要素は、液晶を含む反
射層と、前記反射層上に積層され、通過する色光ビーム
の位相を約１／４波長分変位させる位相差層とよりなる
ことを特徴とする請求項１３〜１５のうち、いずれか一
項記載の投写光学装置。
【請求項１７】前記複数の偏光手段のうちの少なくと
も一は、前記色光ビームが入射する側に、前記入射光ビ
ーム中の偏光成分のうち、前記所定の偏光面を有する所
定の直線偏光成分を選択的に通過させ、前記直線偏光成
分以外の偏光成分を実質的に吸収する吸収型偏光要素を
有することを特徴とする請求項１３記載の投写光学装
置。
【請求項１８】前記吸収型偏光要素は、前記色分離光
学系で分離された色光ビームのうち、最も照度の低いも
のについて設けられることを特徴とする請求項１７記載
の投写光学装置。
【請求項１９】前記吸収型偏光要素は、青色光ビーム
について設けられることを特徴とする請求項１７記載の
投写光学装置。
【請求項２０】さらに、前記投写光学装置は、光源か
ら前記反射型偏光要素に到達する迷光の光路上に、前記
迷光を遮断するように設けたマスクを含むことを特徴と
する請求項１３〜１９のうち、いずれか一項記載の投写
光学装置。
【請求項２１】前記分離光学系が形成する複数の色光
ビームは第１の色光ビームと第２の色光ビームとを含
み、前記複数のライトバルブは、前記第１の色光ビームに作
用する第１のライトバルブと、前記第２の色光ビームに
作用する第２のライトバルブとを含み、前記偏光手段は、前記第１の色光ビームに作用する第１
の偏光手段と、前記第２の色光ビームに作用する第２の
偏光手段とを含み、前記第１および第２の偏光手段のうち、少なくとも第１
の偏光手段は前記反射型偏光要素を含み、前記第１の偏光手段と前記第２の偏光手段とは、前記第
２の偏光手段の透過軸が、前記第１の偏光手段において
前記反射型偏光要素により反射され前記第２の偏光手段
に入射する迷光の偏光面と交差するように形成されたこ
とを特徴とする請求項１３〜１９のうち、いずれか一項
記載の投写光学装置。
【請求項２２】前記第１の偏光手段と前記第２の偏光
手段とは、通過光ビームの方向を同じにして比較した場
合、前記第１の偏光手段の透過軸が前記第２の偏光手段
の透過軸と交差するように形成されることを特徴とする
請求項２１記載の投写光学装置。
【請求項２３】前記第１の偏光手段と前記第２の偏光
手段とは、通過光ビームの方向を同じにして比較した場
合、前記第１の偏光手段の透過軸と前記第２の偏光手段
の第２の透過軸とが約９０°の角度で交差するように形
成されることを特徴とする請求項２１または２２記載の
投写光学装置。
【請求項２４】さらに、前記第１および第２の偏光手
段の少なくとも一方は、前記第１の偏光手段において前
記反射型偏光要素により反射され前記第２の偏光手段に
入射する迷光の光路中に配設され、通過する迷光の位相
を変化させる位相変化手段を含むことを特徴とする請求
項２１記載の投写光学装置。
【請求項２５】前記位相変化手段は、通過する光の位
相を約半波長分変化させることを特徴とする請求項２４
記載の投写光学装置。
【請求項２６】前記位相変化手段は、前記第１の偏光
手段と第２の偏光手段のいずれか一方に含まれることを
特徴とする請求項２５記載の投写光学装置。
【請求項２７】前記位相変化手段は、各々通過する光
の位相を約１／４波長分変化させる第１および第２の１
／４波長位相差板よりなり、前記第１の偏光手段は前記
第１の１／４波長位相差板を含み、前記第２の偏光手段
は前記第２の１／４波長位相差板を含むことを特徴とす
る請求項２４記載の投写光学装置。
【請求項２８】前記位相変化手段は、各々通過する光
の位相を約１／３波長分変化させる１／３波長位相差板
および通過する光の位相を約１／６波長分変化させる１
／６波長位相差板とよりなり、前記第１の偏光手段は前
記１／３波長位相差板と１／６波長位相差板の一方を含
み、前記第２の偏光手段は前記１／３波長位相差板と１
／６波長位相差板の他方を含むことを特徴とする請求項
２４記載の投写光学装置。
【請求項２９】前記第１の偏光手段は、前記第１の色
光ビームの光路上、前記反射型偏光要素の後方に、吸収
型偏光要素を含むことを特徴とする請求項２１〜２３の
うち、いずれか一項記載の投写光学装置。
【請求項３０】前記吸収型偏光要素は、前記反射型偏
光要素の透過軸と実質的に一致する透過軸を有すること
を特徴とする請求項２９記載の投写光学装置。
【請求項３１】前記第１の偏光手段は、さらに前記反
射型偏光要素と前記吸収型偏光要素との間に、通過する
光の位相を変化される位相差板を設けたことを特徴とす
る請求項２９記載の投写光学装置。
【請求項３２】前記第２の偏光手段は、前記第２の色
光ビームの光路上、前記反射型偏光要素の後方に、吸収
型偏光要素を含むことを特徴とする請求項２１〜２３の
うち、いずれか一項記載の投写光学装置。
【請求項３３】前記吸収型偏光要素は、前記反射型偏
光要素の透過軸と実質的に一致する透過軸を有すること
を特徴とする請求項３２記載の投写光学装置。
【請求項３４】前記第２の偏光手段は、さらに前記反
射型偏光要素と前記吸収型偏光要素との間に、通過する
光の位相を変化させる位相変化手段を設けたことを特徴
とする請求項３２記載の投写光学装置。
【請求項３５】前記複数のライトバルブの一は、対応
する偏光手段の透過軸に交差する偏光軸を有することを
特徴とする請求項１３記載の投写光学装置。
【請求項３６】前記一の液晶ライトバルブを、他の液
晶ライトバルブの駆動モードを反転させた反転駆動モー
ドで駆動することを特徴とする請求項３５記載の投写光
学装置。
【請求項３７】前記第１の偏光手段を構成する反射型
偏光要素は、その反射面上に、反射光を分散させる不規
則な形状を形成されていることを特徴とする請求項２１
記載の投写光学装置。
【請求項３８】前記第１の偏光手段を構成する反射型
偏光要素は、その反射面上に、反射光を分散させる規則
的な形状を形成されていることを特徴とする請求項２１
記載の投写光学装置。
【請求項３９】前記第１の偏光手段と前記第２の偏光
手段とは、分離光学系を構成する同一のハーフミラーに
より互いに分離されたそれぞれの色光ビームの軌跡上に
存在し、且つ互いが隣接した配置にあることを特徴とす
る請求項２１〜２６記載の投写光学装置。
【請求項４０】前記第１の偏光手段と前記第２の偏光
手段の光路上には第１の位相変化手段と第２の位相変化
手段とがそれぞれ配設され、前記第１の位相変化手段と
前記第２の位相変化手段とは、通過する光に対して、加
算すると約１／２波長分の位相変化となる第１および第
２の位相変化をそれぞれ与えることを特徴とする請求項
２１〜２３および３９のうち、いずれか一項記載の投写
光学装置。
【請求項４１】前記位相変化手段は、前記反射型偏光
要素に密着して形成されることを特徴とする請求項２４
〜２８，３１，３４，３９，４０のうち、いずれか一項
記載の投写光学装置。
【請求項４２】前記位相差板は、前記反射型偏光要素
と前記吸収型偏光要素の間に、密着して形成されている
ことを特徴とする請求項３１または３４記載の投写光学
装置。
【請求項４３】前記反射型偏光要素は、前記光源から
の出射光ビームが入射する側に、紫外線を遮断するフィ
ルタを備えたことを特徴とする、請求項１３〜４２のう
ち、いずれか一項記載の投写光学装置。
【請求項４４】前記フィルタは多層膜よりなり、紫外
線を反射する紫外線反射フィルタであることを特徴とす
る請求項４３記載の投写光学装置。
【請求項４５】前記フィルタは、前記入射光の光路中
に配設され、各々紫外線を反射する複数のフィルタ要素
要素よりなることを特徴とする請求項４３または４４記
載の投写光学装置。
【請求項４６】前記複数のフィルタ要素中の一のフィ
ルタ要素は他のフィルタ要素に対して傾斜して配設され
ることを特徴とする請求項４５記載の投写光学装置。
【請求項４７】前記フィルタは、前記第１の偏光要素
上に、密着して形成されていることを特徴とする請求項
４３〜４６のうち、いずれか一項記載の投写光学装置。
【請求項４８】光源と、前記光源から出射する出射光ビームの光路中に配設さ
れ、これを複数の色光ビームに分離する色分離光学系
と、各々、前記複数の色光ビームの一の光路中に配設され、
前記光路を通過する色光ビームを空間変調して変調色光
ビームを形成する複数のライトバルブと、各々、前記複数のライトバルブの一に入射する色光ビー
ムの入射光路中に挿入され、前記入射光路を通過する色
光ビームを所定の偏光面に偏光させる複数の偏光手段
と、前記変調色光ビームを合成し、形成した合成光ビームを
スクリーン上に投写する投写光学系とよりなる投写光学
装置において、前記複数の偏光手段のうちの少なくとも一は、前記入射
色光ビーム中の偏光成分のうち、前記所定の偏光面を有
する所定の直線偏光成分を選択的に通過させ、前記直線
偏光成分以外の偏光成分を実質的に反射する反射型偏光
要素を、前記入射色光ビームの光路に対して傾斜させて
有することを特徴とする投写光学装置。
【請求項４９】前記傾斜された反射型偏光要素は、入
射色光ビームの光路に対して、前記反射型偏光要素が形
成した迷光が、前記第２のライトバルブから外れるよう
な傾斜角に設定されることを特徴とする請求項４８記載
の投写光学装置。
【請求項５０】前記反射型偏光要素は、前記光源から
の出射光ビームが入射する側に、紫外線を遮断するフィ
ルタを備えたことを特徴とする、請求項４８または４９
記載の投写光学装置。
【請求項５１】前記フィルタは多層膜よりなり、紫外
線を反射する紫外線反射フィルタであることを特徴とす
る請求項５０記載の投写光学装置。
【請求項５２】前記フィルタは、前記入射光の光路中
に配設され、各々紫外線を反射する複数のフィルタ要素
よりなることを特徴とする請求項５０または５１記載の
投写光学装置。
【請求項５３】前記複数のフィルタ要素中、一のフィ
ルタ要素は他の前記第１のフィルタ要素に対して傾斜し
て配設されることを特徴とする請求項５２記載の投写光
学装置。
【請求項５４】前記フィルタは、前記第１の偏光要素
上に、密着して形成されていることを特徴とする請求項
５０〜５３のうち、いずれか一項記載の投写光学装置。
【請求項５５】光源と、前記光源から出射した光ビームの光路内に配設され、そ
れぞれ前記光ビームを集光させる複数の集光要素と、前記複数の集光要素を通過する光ビームの各々の光路内
に配設され、所定の偏光面を有する偏光成分を選択的に
通過させ、前記所定の偏光面以外の偏光面を有する偏光
成分を反射させる反射型偏光要素と、前記反射型偏光要素を通過した通過光ビームの光路内に
配設され、前記通過光ビームを空間的に変調する空間変
調要素と、前記複数集光要素により集光される光ビームが到達しな
い光学的無効領域に形成され、前記反射型偏光要素によ
り反射された偏光成分よりなる反射光ビームを、前記空
間変調要素の方向に反射する反射手段と、前記反射光ビームの光路内に配設され、前記空間変調要
素に入射する前記反射光ビームの偏光面を回転させる偏
光面回転手段とを備えた光学表示装置。
【請求項５６】前記反射型偏光要素は、前記反射光ビ
ームが前記反射手段に入射するように、前記複数の集光
要素の光軸に対して傾斜して形成されていることを特徴
とする請求項５５記載の光学表示装置。
【請求項５７】前記各々の集光要素は、凸レンズより
なることを特徴とする、請求項５５または５６記載の光
学表示装置。
【請求項５８】前記各々の集光要素は、円筒レンズよ
りなることを特徴とする請求項５５または５６記載の光
学表示装置。
【請求項５９】前記円筒レンズは、光軸の一方の側の
みに、非対称に形成されていることを特徴とする請求項
５８記載の光学表示装置。
【請求項６０】前記複数の集光要素は、光軸が入射光
の光路に対して傾斜するように配設されることを特徴と
する請求項５５〜５９のうち、いずれか一項記載の光学
表示装置。
【請求項６１】前記反射型偏光要素は、前記反射光ビ
ームを散乱させる散乱層を担持することを特徴とする請
求項５５〜６０のうち、いずれか一項記載の光学表示装
置。
【請求項６２】前記反射型偏光要素と前記空間変調要
素との間には、前記複数の集光要素で集光された光ビー
ムを実質的に平行光に変換する光学要素が設けられるこ
とを特徴とする請求項５５〜６１のうち、いずれか一項
記載の光学表示装置。
【請求項６３】前記偏光面回転手段は、前記反射手段
により反射された光ビームの光路中に配設され、通過す
る光ビームの位相を約１／２波長変化させる位相差補償
板よりなることを特徴とする請求項５５〜６２のうち、
いずれか一項記載の光学表示装置。
【請求項６４】前記偏光面回転手段は、前記反射型偏
光要素と前記反射手段との間に配設され、通過する光ビ
ームの位相を約１／４波長変化させる位相差補償板より
なることを特徴とする請求項５５〜６２のうち、いずれ
か一項記載の光学表示装置。
【請求項６５】前記複数の集光要素は、相互に結合し
た一体的な光学部材を形成し、前記反射型偏光要素およ
び前記位相差補償板は、前記光学部材に対応する領域を
カバーして、それぞれ連続的に延在することを特徴とす
る請求項６４記載の光学表示装置。
【請求項６６】前記複数の集光要素の各々は側壁で画
成され、前記側壁には反射膜が形成されていることを特
徴とする請求項５５〜６３のうち、いずれか一項記載の
光学表示装置。
【請求項６７】前記光学表示装置は、さらに前記空間
変調要素を通過した光ビームをスクリーンに投写する投
写光学系を備え、投写光学装置を形成することを特徴と
する請求項５５〜６６のうち、いずれか一項記載の光学
表示装置。
【請求項６８】前記複数の集光要素と、前記反射型偏
光要素と、前記反射手段と、前記偏光面回転手段とは、
入射光の実質的に全てのエネルギを、所望の偏光面を有
する偏光光ビームに変換する光処理装置を形成し、前記
投写光学装置は、前記光源で形成された光ビームを複数
の色光ビームに分離する色分離光学系を備え、前記空間
変調要素は、前記複数の色光ビームの各々について設け
られており、前記光処理装置は、前記光源と前記光処理
装置との間に設けられることを特徴とする請求項６７記
載の光学表示装置。
【請求項６９】前記複数の集光要素と、前記反射型偏
光要素と、前記反射手段と、前記偏光面回転手段とは、
入射光の実質的に全てのエネルギを、所望の偏光面を有
する偏光光ビームに変換する光処理装置を形成し、前記
投写光学装置は、前記光源で形成された光ビームを複数
の色光ビームに分離する色分離光学系を備え、前記空間
変調要素は、前記複数の色光ビームの各々について設け
られており、前記光処理装置は、前記複数の空間変調要
素の各々について設けられることを特徴とする請求項６
７記載の光学表示装置。
【請求項７０】前記光学表示装置は直視型表示装置で
あることを特徴とする請求項５５〜６６記載の光学表示
装置。
【請求項７１】前記反射型偏光要素は、前記光源から
の出射光ビームが入射する側に、紫外線を遮断するフィ
ルタを備えたことを特徴とする、請求項５５または７０
記載の光学表示装置。
【請求項７２】前記フィルタは多層膜よりなり、紫外
線を反射する紫外線反射フィルタであることを特徴とす
る請求項７１記載の光学表示装置。
【請求項７３】前記フィルタは、前記入射光の光路中
に配設され、各々紫外線を反射する複数のフィルタ要素
よりなることを特徴とする請求項７１または７２記載の
光学表示装置。
【請求項７４】前記複数のフィルタ要素中、一のフィ
ルタ要素は他のフィルタ要素に対して傾斜して配設され
ることを特徴とする請求項７３記載の光学表示装置。
【請求項７５】前記フィルタは、前記第１の偏光要素
上に、密着して形成されていることを特徴とする請求項
７１〜７４のうち、いずれか一項記載の光学表示装置。