JP2003075777A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型の光変調素子を用いた投影装置におい
て光の分離合成を適切に行う。 【解決手段】 本発明に係る投影装置１は、入射ＰＢＳ
１７、ＲＢ−ＰＢＳ１９、Ｇ−ＰＢＳ２４、出射ＰＢＳ
２６の４つのＰＢＳを用いて、ランプ１０から出射した
照明光を青、赤、緑の波長帯域に分離し、最もコントラ
ストの良い位置に緑の波長帯域の照明光を導き、この位
置に第３の液晶パネル２５が配設され、次にコントラス
トの良い位置に赤の波長帯域の照明光を導き、この位置
に第２の液晶パネル２１を配設し、残りの位置に青の波
長帯域の照明光を導き、この位置に第１の液晶パネル２
０を配設し、それぞれの液晶パネルで変調されたそれぞ
れの波長帯域の反射光を合成して、投影レンズ２７によ
り拡大投影する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出射され
た照明光を反射型の光変調素子を用いて変調し、レンズ
を用いて拡大投影する投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、大画面表示を可能とするために、
液晶パネル等の光変調素子にランプから照明光を照射
し、この液晶パネルに入力された映像信号に応じたパタ
ーンが表示され、液晶パネルからの反射光を拡大投影す
ることにより液晶パネルに表示されたパターンを拡大投
影する投影装置が用いられている。

【０００３】上述した反射型の液晶パネルを用いる様々
な投影装置の光学システムが提案されており、ある特定
の波長帯域の偏光方向を９０°回転させる機能を持つ偏
光回転素子と、偏光ビームスプリッタ（以下では、ＰＢ
Ｓと称する。）を用いるカラー用の光学システムでは、
コントラスト、明るさ共に概して良好な光学システムで
ある。

【０００４】このような光学システムが用いられた投影
装置としては、例えば、図５に示すようなプロジェクタ
装置１００が提案されている。以下、このプロジェクタ
装置１００について説明する。

【０００５】プロジェクタ装置１００は、照明光を出射
するランプ１０１と、このランプ１０１側から光路順
に、フライアイインテグレータ１０２と、ＰＳ変換合成
素子１０３と、メインコンデンサ１０４と、フィールド
レンズ１０５と、プリ偏光板１０６と、Ｇ偏光回転素子
１０７と、入射ＰＢＳ１０８とを備えている。

【０００６】上述したプロジェクタ装置１００におい
て、ランプ１０１から出射された照明光は、フライアイ
インテグレータ１０２により照度分布が均一化され、Ｐ
Ｓ変換合成素子１０３によりＰ偏光がＳ偏光に変換され
全てＳ偏光とされ、メインコンデンサ１０４とフィール
ドレンズ１０５とにより集光され、プリ偏光板１０６に
より偏光面が揃えられ、Ｇ偏光回転素子１０７により緑
の波長帯域が偏光面を９０°回転されてＰ偏光とされ
る。そして、入射ＰＢＳ１０８によりＰ偏光すなわち緑
の波長帯域が透過すると共にＳ偏光すなわち赤及び青の
波長帯域が光路に対して４５°傾いた入射ＰＢＳ１０８
の反射面１０８ａで反射され進行方向を９０°変化させ
る。

【０００７】また、プロジェクタ装置１００は、入射Ｐ
ＢＳ１０８を透過して直進した照明光の光路順に、Ｇ−
ＰＢＳ１０９と、第１の液晶パネル１１０とを備えてい
る。

【０００８】入射ＰＢＳ１０８を透過して直進した照明
光は、緑の波長帯域のＰ偏光であり、Ｇ−ＰＢＳ１０９
を透過して第１の液晶パネル１１０に導かれ、第１の液
晶パネル１１０により変調され入射方向へ反射される。
そして、第１の液晶パネル１１０で反射された反射光
は、緑の波長帯域のＳ偏光となり、光路に対して４５°
傾いたＧ−ＰＢＳ１０９の反射面１０９ａで反射されて
進行方向を９０°変化させる。

【０００９】さらに、プロジェクタ装置１００は、入射
ＰＢＳ１０８の反射面１０８ａで反射された照明光の光
路順に、Ｒ偏光回転素子１１１と、ＲＢ−ＰＢＳ１１２
と、ＲＢ−ＰＢＳ１１２を透過する照明光の進行方向に
第２の液晶パネル１１３と、ＲＢ−ＰＢＳ１１２の反射
面１１２ａで反射された照明光の進行方向に第３の液晶
パネル１１４とを備える。

【００１０】入射ＰＢＳ１０８の反射面１０８ａで反射
された照明光は、赤及び青の波長帯域のＳ偏光であり、
Ｒ偏光回転素子１１１により赤の波長帯域だけ偏光面が
９０°回転されてＰ偏光とされ、ＲＢ−ＰＢＳ１１２に
入射する。

【００１１】ＲＢ−ＰＢＳ１１２に入射した照明光のう
ち赤の波長帯域のＰ偏光は、ＲＢ−ＰＢＳ１１２を透過
して直進し第２の液晶パネル１１３に導かれ、第２の液
晶パネル１１３により変調され入射方向に反射される。
また、ＲＢ−ＰＢＳ１１２に入射した照明光のうち青の
波長帯域のＳ偏光は、光路に対して４５°傾いたＲＢ−
ＰＢＳ１１２の反射面１１２ａで反射され進行方向を９
０°変化させ第３の液晶パネル１１４に導かれ、第３の
液晶パネル１１４により変調され入射方向に反射され
る。

【００１２】第２の液晶パネル１１３で変調され反射さ
れた反射光は、赤の波長帯域のＳ偏光となり、光路に対
して４５°傾いたＲＢ−ＰＢＳ１１２の反射面１１２ａ
で反射され進行方向を９０°変化させる。また、第３の
液晶パネル１１４で変調され反射された反射光は、青の
波長帯域のＰ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１１２を透過し
て直進する。

【００１３】さらにまた、プロジェクタ装置１００は、
ＲＢ−ＰＢＳ１１２の反射面１１２ａで反射された第２
の液晶パネル１１３からの反射光とＲＢ−ＰＢＳ１１２
を透過した第３の液晶パネル１１４からの反射光との進
行方向に、Ｒ偏光回転素子１１５を備えている。

【００１４】ＲＢ−ＰＢＳ１１２の反射面１１２ａで反
射された第２の液晶パネル１１３からの反射光は、赤の
波長帯域のＳ偏光であり、Ｒ偏光回転素子１１５により
偏光面が９０°回転されＰ偏光となる。また、ＲＢ−Ｐ
ＢＳ１１２を透過した第３の液晶パネル１１４からの反
射光は、青の波長帯域のＰ偏光であり、Ｒ偏光回転素子
１１５を透過する。

【００１５】さらにまた、プロジェクタ装置１００は、
Ｇ−ＰＢＳ１０９の反射面１０９ａで反射した第１の液
晶パネル１１０からの反射光の進行方向で、Ｒ偏光回転
素子１１５により偏光面が９０°回転された第２の液晶
パネル１１３からの反射光と、Ｒ偏光回転素子１１５を
透過した第３の液晶パネル１１４からの反射光との進行
方向に、出射ＰＢＳ１１６を備えている。

【００１６】Ｇ−ＰＢＳ１０９の反射面１０９ａで反射
された第１の液晶パネル１１０からの反射光は、緑の波
長帯域のＳ偏光であり、光路に対して４５°傾いた出射
ＰＢＳ１１６の反射面１１６ａで反射され進行方向を９
０°変化させる。また、Ｒ偏光回転素子１１５により偏
光面が９０°回転された第２の液晶パネル１１３からの
反射光は、赤の波長帯域のＰ偏光であり、出射ＰＢＳ１
１６を透過して直進する。さらに、Ｒ偏光回転素子１１
５を透過した第３の液晶パネル１１４からの反射光は、
青の波長帯域のＰ偏光であり、出射ＰＢＳ１１６を透過
して直進する。

【００１７】さらにまた、投射装置１００は、出射ＰＢ
Ｓ１１６の反射面１１６ａで反射した第１の液晶パネル
１１０からの反射光と、出射ＰＢＳ１１６を透過した第
２の液晶パネル１１３からの反射光と、第３の液晶パネ
ル１１４からの反射光との進行方向に光路順に、Ｇ偏光
回転素子１１７と、出射偏光板１１８と、投影レンズ１
１９とを備えている。

【００１８】出射ＰＢＳ１１６の反射面１１６ａで反射
した第１の液晶パネルからの反射光は、緑の波長帯域の
Ｓ偏光であり、Ｇ偏光回転素子１１７により偏光面が９
０°回転されてＰ偏光となり、出射偏光板１１８で偏光
面が揃えられ、投影レンズ１１９により図示しないスク
リーンに拡大投影される。また、出射ＰＢＳ１１６を透
過した第２の液晶パネル１１３からの反射光は、赤の波
長帯域のＰ偏光であり、Ｇ偏光回転素子１１７を透過
し、出射偏光板１１８により偏光面が揃えられ、投影レ
ンズ１１９により図示しないスクリーンに拡大投影され
る。さらに、出射ＰＢＳ１１６を透過した、第３の液晶
パネル１１４からの反射光は、青の波長帯域のＰ偏光で
あり、Ｇ偏光回転素子１１７を透過し、出射偏光板１１
８により偏光面が揃えられ、投影レンズ１１９により図
示しないスクリーンに拡大投影される。

【００１９】このように、プロジェクタ装置１００は、
第１の液晶パネル１１０、第２の液晶パネル１１３、第
３の液晶パネル１１４にそれぞれ入力された緑、赤、青
の３色に分離された映像信号に応じた映像を投影レンズ
１１９によりスクリーンに拡大投影するようになってい
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な光学システムを用いた投影装置では、３つの液晶パネ
ルがそれぞれどこに配設されるかによってコントラスト
が大きく異なってしまう。これは、一般的なＰＢＳの特
性から発生してしまう問題である。

【００２１】ここで、一般的なＰＢＳは、薄膜の干渉を
利用して光線の分離合成を行うために、例えば、透過す
るべきＰ偏光の反射率が１０％程度と大きくなってしま
う。これにより、上述したような光学システムでは、各
液晶パネルで反射された後に、投影レンズ１１９に至ら
ず、光源ランプ１０１に戻るべき不要光であるＯＦＦ光
が、Ｐ偏光として各ＰＢＳを透過する際に、１０％程度
反射されてしまい投影レンズ１１９に至りスクリーンに
拡大投影されてしまう。

【００２２】例えば図５において、緑の波長帯域の照明
光は、第１の液晶パネル１１０にＰ偏光として導かれ
る。そして、第１の液晶パネル１１０からの反射光は、
変調されたＳ偏光と不要なＰ偏光とを含み、Ｇ−ＰＢＳ
１０９のＰ偏光の透過率は１００％にすることができな
いので、上述したように不要なＰ偏光すなわちＯＦＦ光
の１０％程度はＳ偏光と共に反射されてしまう。このよ
うにＧ−ＰＢＳ１０９により反射されたＯＦＦ光は、出
射ＰＢＳ１１６に至り、同様に出射ＰＢＳ１１６におい
ても１０％程度は反射され投射レンズ１１９に至りスク
リーンに投射されてしまう。

【００２３】このように不要光であるＯＦＦ光が投影さ
れることにより、コントラストを劣化させる原因とな
る。

【００２４】ここで、入射ＰＢＳ１０８，Ｇ−ＰＢＳ１
０９，ＲＢ−ＰＢＳ１１２，出射ＰＢＳ１１６のそれぞ
れのＰ偏光の透過率ＴＰを９０％、反射率ＲＰを１０
％、Ｓ偏光の透過率ＴＳを０．５％、反射率ＲＳを９
９．５％として実際のコントラストを以下で計算する。

【００２５】緑の波長帯域では、照明光が第１の液晶パ
ネル１１０で反射光となり投影レンズ１１９に導かれる
間に、入射ＰＢＳ１０８でＰ偏光の透過、Ｇ−ＰＢＳ１
０９でＰ偏光の透過、Ｇ−ＰＢＳ１０９でＳ偏光の反
射、出射ＰＢＳ１１６でＳ偏光の反射が行われ、投影レ
ンズ１１９でスクリーンに投影されるべき光、いわゆる
白側の光は、ＴＰ×ＴＰ×ＲＳ×ＲＳ＝８０．２％とな
る。これに対して第１の液晶パネル１１０で発生するＯ
ＦＦ光が投影レンズ１１９に導かれる間に、Ｇ−ＰＢＳ
１０９でＰ偏光の反射、出射ＰＢＳ１１６でＰ偏光の反
射が行われるので、投影レンズ１１９でスクリーンに投
影されるべきでない光、いわゆる黒側の光は、ＴＰ×Ｔ
Ｐ×ＲＰ×ＲＰ＝０．８１％となり、コントラストは略
９９となる。

【００２６】また、赤の波長帯域では、照明光が第２の
液晶パネル１１３で反射光となり投影レンズ１１９に導
かれる間に、白側の光が、ＲＳ×ＴＰ×ＲＳ×ＴＰ＝８
０．２％、黒側の光が、ＲＳ×ＴＰ×ＲＰ×ＴＳ＝０．
００５％となり、コントラストは、略１６０００とな
る。

【００２７】さらに、青の波長帯域では、照明光が第３
の液晶パネル１１４で反射光となり投影レンズ１１９に
導かれる間に、白側が、ＲＳ×ＲＳ×ＴＰ×ＴＰ＝８
０．２％、黒側の光が、ＲＳ×ＲＳ×ＴＳ×ＴＳ＝０．
００２５％でコントラストが略３２０００となる。

【００２８】以上のように、上述した光学システムを用
いたプロジェクタ装置１００では、コントラストの高い
順に青、赤、緑の波長帯域となり、コントラストに最も
寄与する緑の波長帯域が最もコントラストが低い状態と
なっている。

【００２９】このプロジェクタ装置１００では、上述し
た欠点を補うために、出射ＰＢＳ１１６の投影レンズ１
１９側にＧ偏光回転素子１１７を配設し、赤、緑、青の
波長帯域の光線の偏光面を揃えた上で、さらに出射偏光
板１１８を配設し、上述した各波長帯域のコントラスト
を劣化させるＯＦＦ光を吸収、浄化するようにしてい
る。

【００３０】しかし、上述したようにＧ偏光回転素子１
１７や出射偏光板１１８を追加することで素子数が増え
ることにより透過効率を低下させ、これにより明るさが
低下する問題が発生する。また、Ｇ偏光回転素子１１７
は、非常に高価な光学素子であり、このＧ偏光回転素子
１１７を配設することでプロジェクタ装置全体のコスト
が増加してしまう。

【００３１】本発明は上述した問題を鑑みてなされたも
のであり、システム全体のコントラストを向上させると
共に、高価な光学素子の追加を最低限度に抑え、コスト
ダウンを可能にし、安価で高性能な投影装置を提供する
ことを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る投影装置
は、照明光を出射する光源と、光源から出射された照明
光を集光する集光レンズと、集光レンズを透過した照明
光の偏光成分を揃える第１の偏光板と、第１の偏光板で
偏光成分が揃えられた照明光の緑の波長帯域の偏光面を
回転させる第１の偏光回転素子と、第１の偏光回転素子
で偏光面が回転された緑の波長帯域の照明光を反射する
と共に、赤及び青の波長帯域の照明光を透過する分離手
段と、分離手段を透過した照明光の赤及び青のいずれか
一方の波長帯域の偏光面を回転させる第２の偏光回転素
子と、第２の偏光回転素子を透過した他方の波長帯域の
照明光を変調して入射方向へ反射する第１の光変調素子
と、第２の偏光回転素子で偏光面が回転された一方の波
長帯域の照明光を変調して入射方向へ反射する第２の光
変調素子と、分離手段で反射された緑の波長帯域の照明
光を変調して入射方向へ反射する第３の光変調素子と、
第２の偏光回転素子と第１の光変調素子との間で第２の
偏光回転素子と第２の光変調素子との間に配され、第２
の偏光回転素子を透過した他方の照明光を透過させ第１
の光変調素子に入射させ、第２の偏光回転素子で偏光面
が回転された一方の波長帯域の照明光を反射して第２の
光変調素子に入射させると共に、第１の光変調素子から
の他方の波長帯域の反射光を反射し、第２の光変調素子
からの一方の波長帯域の反射光を透過する第１の偏光ビ
ームスプリッタと、第１の偏光ビームスプリッタで反射
された他方の波長帯域の反射光を透過し、第１の偏光ビ
ームスプリッタを透過した一方の波長帯域の反射光の偏
光面を回転させる第３の偏光回転素子と、分離手段と第
３の光変調素子との間に配され、分離手段で反射された
緑の波長帯域の照明光を反射して第３の光変調素子に入
射させると共に、第３の光変調素子からの緑の波長帯域
の反射光を透過する第２の偏光ビームスプリッタと、第
３の偏光回転素子を透過した他方の波長帯域の反射光を
反射し、第３の光変調素子で偏光面が回転された一方の
波長帯域の反射光を反射し、第２の偏光ビームスプリッ
タを透過した緑の波長帯域の反射光を透過する第３の偏
光ビームスプリッタと、第３の偏光ビームスプリッタで
反射された一方の波長帯域の反射光と第３の偏光ビーム
スプリッタで反射された他方の波長帯域の反射光と第３
の偏光ビームスプリッタを透過した緑の波長帯域の反射
光とを拡大投影する投影レンズとを備えることを特徴と
する。

【００３３】上述したように構成された本発明に係る反
射型投影装置は、光源から出射された照明光を集光レン
ズにより集光し、第１の偏光板により偏光方向を揃え、
第１の偏光回転素子により緑の波長帯域の偏光面を回転
させ、分離手段により照明光を緑の波長帯域と、赤及び
青の波長帯域とに分離する。次に、第２の偏光回転素
子、第２の偏光ビームスプリッタとで第１の光変調素子
に赤又は青のいずれか一方の波長帯域の照明光を導き、
第２の光変調素子の他方の波長帯域の照明光を導き、第
１の光変調素子で変調され反射された一方の波長帯域の
反射光と、第２の光変調素子で変調され反射された他方
の波長帯域の反射光とを第３の偏光回転素子、第３の偏
光ビームスプリッタにより投影レンズに導き、投影レン
ズにより拡大投影する。さらに、緑の波長帯域の照明光
を第２の偏光ビームスプリッタにより反射させ第３の光
変調素子に導き、第３の光変調素子により変調され反射
された反射光を第２の偏光ビームスプリッタと第３の偏
光ビームスプリッタとを透過させ投影レンズにより拡大
投影する。このように、緑の波長帯域用の第３の光変調
素子を配設することで、コントラストを向上させること
ができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をプロジェクタ装置
に適用して、図面を参照しながら説明する。まず、図１
に示すような構成とされた、プロジェクタ装置１につい
て説明する。

【００３５】プロジェクタ装置１は、照明光を出射する
光源となるランプ１０と、このランプ１０側から光路順
に、フライアイインテグレータ１１と、ＰＳ変換合成素
子１２と、メインコンデンサ１３と、フィールドレンズ
１４と、プリ偏光板１５と、Ｇ偏光回転素子１６と、入
射ＰＢＳ１７とを備えている。

【００３６】ランプ１０は、カラー画像を表示するため
に必要とされる、光の３原色である赤，緑，青の波長帯
域の光を含む白色光を出射することができるようにされ
ている。このようなランプ１０は、白色光を発する発光
体１０ａと、発光体１０ａから発せられた光を反射する
リフレクタ１０ｂとを有している。ランプ１０の発光体
１０ａとしては、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンラ
ンプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が好適
である。ランプ１０のリフレクタ１０ｂとしては、凹面
鏡が用いられ、その鏡面が周効率のよい形状とされてい
ることが好ましく、例えば、回転方物面や回転楕円面の
ような回転対称面の形状とされている。

【００３７】フライアイインテグレータ１１は、ランプ
１０から出射された照明光が後述する液晶パネルの有効
面積内を均一に照明するために、照明光を液晶パネルの
有効面積の形状の光束とし、照度分布を均一化するよう
にされている。このようなフライアイインテグレータ１
１は、マルチレンズアレイとも呼ばれ、複数の小さな凸
レンズをアレイ状に設けたものを二つ組み合わせ、ラン
プ１０側のマルチレンズアレイ１１ａによりランプ１０
からの照明光を集光し小さな点光源を作り出し、他方の
マルチレンズアレイ１１ｂによりそれぞれの点光源から
の照明光を合成するようにされている。

【００３８】ＰＳ変換合成素子１２は、ランプ１０から
の照明光を有効利用するために、照明光の偏光成分を揃
えるようにされている。ＰＳ変換合成素子１２は、λ／
２板や偏光ビームスプリッタ等により構成され、例え
ば、Ｓ偏光をＰ偏光に変換することができるようにされ
ており、入射した照明光の内でＰ偏光を透過するととも
にＳ偏光をＰ偏光に変換して出力するので、照明光を全
てＰ偏光にすることができる。

【００３９】メインコンデンサ１３は、ＰＳ変換合成素
子１２を透過した照明光を集光する凸レンズである。

【００４０】フィールドレンズ１４は、メインコンデン
サ１３を透過した照明光を集光する凸レンズである。

【００４１】プリ偏光板１５は、フィールドレンズ１４
を透過した照明光を所定の偏光成分のみ透過させる偏光
板であり、例えばＰ偏光の成分を透過させるようになっ
ている。

【００４２】Ｇ偏光回転素子１６は、フィールドレンズ
１４に集光された照明光のうち、緑の波長帯域、すなわ
ち緑色の成分の偏光面を９０°回転させるとともに、そ
れ以外の波長帯域、すなわち赤及び青色の成分の偏光状
態を保持して透過するように最適化された積層型の位相
差フィルムである。

【００４３】入射ＰＢＳ１７は、Ｇ偏光回転素子１６を
透過した照明光の偏光成分に応じて、この照明光を透過
又は反射させて分離するようにされている。入射ＰＢＳ
１７は、例えば、複屈折性の少ない石英やショット社製
ＳＦ５７等の硝材を誘電体多層膜を介して張り合わせた
構成とされており、例えば、Ｐ偏光を透過させるととも
に、Ｓ偏光を光路に対して４５°傾いた反射面１７ａで
反射させ進行方向を９０°変化させる。

【００４４】入射ＰＢＳ１７では、Ｇ偏光回転素子１６
を透過した照明光が、入射ＰＢＳ１７を透過して直進す
る光と、反射面１７ａで反射して進行方向が９０°変化
する光とに分離される。

【００４５】また、プロジェクタ装置１は、入射ＰＢＳ
１７を透過して直進した照明光の光路順に、第１のＲ偏
光回転素子１８と、ＲＢ−ＰＢＳ１９とを備えている。

【００４６】第１のＲ偏光回転素子１８は、入射ＰＢＳ
１７を透過した照明光のうち、所定の波長帯域、すなわ
ち所定の色の成分の偏光面を９０°回転させるととも
に、それ以外の波長帯域の偏光状態を保持して透過する
ように最適化されたの位相差フィルムである。第１のＲ
偏光回転素子１８は、例えば、すでに入射ＰＢＳ１７に
よって緑色の成分が反射分離されているので、透過した
青色及び赤色の成分のうち、赤色の照明光だけ偏光面を
９０°回転させ、他の波長帯域の照明光すなわち青色の
照明光の偏光状態を保持して、それぞれ透過させる。

【００４７】ＲＢ−ＰＢＳ１９は、第１のＲ偏光回転素
子１８を透過した照明光の偏光成分に応じて、この照明
光を透過又は反射させて分離するようにされている。Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９は、入射ＰＢＳ１７と略同等の構成とさ
れており、例えば、Ｐ偏光を透過させ直進させるととも
に、Ｓ偏光を光路に対して４５°傾いた反射面１９ａで
反射させ進行方向を９０°変化させる。

【００４８】ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１のＲ偏光回転
素子１８を透過した照明光と後述する液晶パネルで変調
された反射光とが、ＲＢ−ＰＢＳ１９を透過して直進す
る光と反射面１９ａで反射して進行方向が９０°変化す
る光とに分離される。

【００４９】さらにまた、プロジェクタ装置１は、ＲＢ
−ＰＢＳ１９を透過した照明光の進行方向に第１の液晶
パネル２０と、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射
した照明光の進行方向に第２の液晶パネル２１とを備え
る。

【００５０】第１の液晶パネル２０は、光の３原色毎に
分離された映像信号のうち青色の映像信号が入力され、
この青色の映像信号に基づいたパターンを表示し、照明
光が入射されることにより、この照射光を変調し反射す
るようにされている。この第１の液晶パネル２０は、液
晶分子が封入された液晶パネルであり、各画素ごとに光
を変調することができる。

【００５１】第２の液晶パネル２１は、光の３原色毎に
分離された映像信号のうち赤色の映像信号が入力され、
この赤色の映像信号に基づいたパターンを表示し、照明
光が入射されることにより、この照射光を変調し反射す
るようにされている。この第２の液晶パネル２１は、液
晶分子が封入された液晶パネルであり、各画素ごとに光
を変調することができる。

【００５２】また、ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１の液晶
パネル２０で変調された反射光が反射面１９ａで反射し
て進行方向が９０°変化するとともに、第２の液晶パネ
ル２１で変調された反射光がＲＢ−ＰＢＳ１９を直進し
て透過する。

【００５３】さらにまた、プロジェクタ装置１は、ＲＢ
−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射した第１の液晶パネ
ル２０で変調された反射光とＲＢ−ＰＢＳ１９ａを透過
した第２の液晶パネル２１で変調された反射光との光路
順に、第２のＲ偏光回転素子２２と、Ｂ帯域偏光板２３
とを備えている。

【００５４】第２のＲ偏光回転素子２２は、ＲＢ−ＰＢ
Ｓ１９の反射面１９ａで反射した第１の液晶パネル２０
で変調された反射光とＲＢ−ＰＢＳ１９を透過した第２
の液晶パネル２１で変調された反射光とのうち、所定の
波長帯域、すなわち所定の色の成分の偏光面を９０°回
転させるとともに、それ以外の波長帯域の偏光状態を保
持して透過するように最適化されたの位相差フィルムで
ある。第２のＲ偏光回転素子２２は、例えば、すでに入
射ＰＢＳ１７によって緑色の成分が反射分離されている
ので、透過した青色及び赤色の成分のうち、赤色の光だ
け偏光面を９０°回転させ、他の波長帯域の光すなわち
青色の光の偏光状態を保持して、それぞれ透過させる。

【００５５】Ｂ帯域偏光板２３は、青の波長帯域の光の
うち所定の偏光成分を吸収するようにされた特性を持っ
た偏光板である。Ｂ帯域偏光板２３は、第２のＲ偏光回
転素子２２を透過した第１の液晶パネル２０で変調され
た反射光と、第２の液晶パネル２１で変調された反射光
とが入射され、青の波長帯域の所定の偏光成分を吸収す
る。

【００５６】さらにまた、プロジェクタ装置１は、入射
ＰＢＳ１７の反射面１７ａで反射された照明光の進行方
向にＧ−ＰＢＳ２４が備えられている。

【００５７】Ｇ−ＰＢＳ２４は、入射ＰＢＳ１７の反射
面１７ａで反射され進行方向を９０°変化された照明光
の偏光成分に応じて、この照明光を透過又は反射するよ
うにされている。Ｇ−ＰＢＳ２４は、入射ＰＢＳ１７と
略同等の構成とされており、例えば、Ｐ偏光を透過させ
直進させるとともに、Ｓ偏光を光路に対して４５°傾い
た反射面２４ａで反射させ進行方向を９０°変化させ
る。

【００５８】Ｇ−ＰＢＳ２４では、入射ＰＢＳ１７の反
射面１７ａで反射された照明光を反射面２４ａで反射さ
せ進行方向を９０°変化させる。

【００５９】さらにまた、プロジェクタ装置１は、Ｇ−
ＰＢＳ２４の反射面２４ａで反射された照明光の進行方
向に第３の液晶パネル２５を備えている。

【００６０】第３の液晶パネル２５は、光の３原色毎に
分離された映像信号のうち緑色の映像信号が入力され、
この緑色の映像信号に基づいたパターンを表示し、照明
光が入射されることにより、この照射光を変調し反射す
るようにされている。第３の液晶パネル２５は、液晶分
子が封入された表示パネルであり、各画素ごとに光を変
調することができる。

【００６１】また、Ｇ−ＰＢＳ２４では、第３の液晶パ
ネル２５で変調された反射光を透過させ直進させる。

【００６２】さらにまた、プロジェクタ装置１は、Ｂ帯
域偏光板２３を透過した第１の液晶パネル２０で変調さ
れた反射光と、第２の液晶パネル２１で変調された反射
光との進行方向で、Ｇ−ＰＢＳ２４を透過した第３の液
晶パネル２５で変調された反射光の進行方向に、出射Ｐ
ＢＳ２６を備えている。

【００６３】出射ＰＢＳ２６は、Ｂ帯域偏光板２３を透
過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、第
２の液晶パネル２１で変調された反射光と、Ｇ−ＰＢＳ
２４を透過した第３の液晶パネル２５で変調された反射
光とを、偏光成分に応じて透過又は反射させて合成する
ようにされている。出射ＰＢＳ２６は、入射ＰＢＳ１７
と略同等の構成とされており、例えば、Ｐ偏光を透過さ
せるとともに、Ｓ偏光を光路に対して４５°傾いた反射
面２６ａで反射させ進行方向を９０°変化させる。

【００６４】出射ＰＢＳ２６では、Ｂ帯域偏光板２３を
透過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、
第２の液晶パネル２１で変調された反射光とを反射面２
６ａで反射させ進行方向を９０°変化させるとともに、
Ｇ−ＰＢＳ２４を透過した第３の液晶パネル２５で変調
された反射光を透過させ直進させ、これらを同一方向に
出力する。

【００６５】さらにまた、プロジェクタ装置１は、出射
ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射した第１の液晶パネル
２０で変調された反射光と、第２の液晶パネル２１で変
調された反射光と、出射ＰＢＳ２６を透過した第３の液
晶パネル２５で変調された反射光との進行方向に、投影
レンズ２７を備えている。

【００６６】投影レンズ２７は、出射ＰＢＳ２６の反射
面２６ａで反射された第１の液晶パネル２０で変調され
た反射光と、第２の液晶パネル２１で変調された反射光
と、出射ＰＢＳ２６を透過した第３の液晶パネル２５で
変調された反射光とをともに拡大投影することができる
ようにされた凸レンズであり、図示しないスクリーン等
に映像を投影することができるようにされている。

【００６７】上述したように構成されたプロジェクタ装
置１をランプ１０から出射した照明光の光路に沿って各
部の動作を説明する。

【００６８】ランプ１０から出射した照明光は、光の３
原色となる赤、緑、青の波長帯域を含み、無偏光光とし
てフライアイインテグレータ１１に導かれる。

【００６９】次に、フライアイインテグレータ１１に導
かれた照明光は、フライアイインテグレータ１１により
照度分布を均一化され透過し、ＰＳ変換合成素子１２に
入射する。

【００７０】次に、ＰＳ変換合成素子１２に入射した照
明光は、Ｐ偏光がそのまま透過するとともに、Ｓ偏光が
Ｐ偏光に変換されて、全てＰ偏光としてメインコンデン
サ１３に入射する。

【００７１】次に、メインコンデンサ１３に入射した照
明光は、メインコンデンサ１３により集光されてフィー
ルドレンズ１４に導かれ、フィールドレンズ１４により
集光されプリ偏光板１５に入射する。

【００７２】次に、プリ偏光板１５に入射した照明光
は、さらに偏光成分が揃えられＰ偏光としてＧ偏光回転
素子１６に導かれる。

【００７３】次に、Ｇ偏光回転素子１６に入射した照明
光は、緑の波長帯域だけ偏光面が９０°回転してＳ偏光
とされ透過して入射ＰＢＳ１７に導かれるとともに、赤
及び青の波長帯域の成分がＰ偏光のまま透過して入射Ｐ
ＢＳ１７に導かれる。

【００７４】次に、入射ＰＢＳ１７に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光と赤及び青の波長帯域のＰ偏
光とであり、入射ＰＢＳ１７の反射面１７ａにおいてＰ
偏光だけが透過して直進するとともに、Ｓ偏光が反射面
１７ａにより反射され進行方向を９０°変化させる。す
なわち、赤及び青色の波長帯域の照明光は、入射ＰＢＳ
１７内を直進して透過して第１のＲ偏光回転素子１８に
導かれ、緑の波長帯域の照明光は、入射ＰＢＳ１７の反
射面１７ａで反射されて進行方向を９０°変化させＧ−
ＰＢＳ２４に導かれる。

【００７５】ここで、上述した入射ＰＢＳ１７により分
離された照明光のうち、入射ＰＢＳ１７を透過して第１
のＲ偏光回転素子１８に導かれた、赤及び青の波長帯域
の照明光の光路について説明する。

【００７６】第１のＲ偏光回転素子１８に導かれた照明
光は、赤及び青の波長帯域のＰ偏光であり、第１のＲ偏
光回転素子１８により赤の波長帯域の偏光面が９０°回
転されＳ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれる。

【００７７】ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれた照明光は、赤
の波長帯域のＳ偏光と青の波長帯域のＰ偏光とであり、
青の波長帯域のＰ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９
ａを透過して、第１の液晶パネル２０に導かれ、赤の波
長帯域のＳ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射され進行方向を９０°変化させ、第２の液晶パネル２
１に導かれる。

【００７８】次に、第１の液晶パネル２０に導かれた照
明光は、青の波長帯域のＰ偏光であり、青色の映像信号
に基づくパターンが表示された第１の液晶パネル２０に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＳ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【００７９】次に、第２の液晶パネル２１に導かれた照
明光は、赤の波長帯域のＳ偏光であり、赤色の映像信号
に基づくパターンが表示された第２の液晶パネル２１に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＰ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【００８０】次に、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第１の
液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光
とＯＦＦ光であるＰ偏光とであり、Ｐ偏光がＲＢ−ＰＢ
Ｓ１９の反射面１９ａを透過してランプ１０側へ戻さ
れ、Ｓ偏光が反射面１９ａで反射され進行方向を９０°
変化させ、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれる。ま
た、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第２の液晶パネル２１
からの反射光は、赤の波長帯域のＰ偏光とＯＦＦ光であ
るＳ偏光とであり、Ｓ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面
１９ａで反射されランプ１０側へ戻され、Ｐ偏光がＲＢ
−ＰＢＳ１９の反射面１９ａを透過して、第２のＲ偏光
回転素子２２に導かれる。

【００８１】次に、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれ
た第１の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域
のＳ偏光であり、第２のＲ偏光回転素子２２を透過し、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。また、第２のＲ偏光回転
素子２２に導かれた第２の液晶パネル２１からの反射光
は、赤の波長帯域のＰ偏光であり、第２のＲ偏光回転素
子２２により偏光面が９０°回転されてＳ偏光となり、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる次に、Ｂ帯域偏光板２３に
導かれた、第１の液晶パネル２０からの反射光は、青の
波長帯域のＳ偏光であり、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１
９ａでわずかながら反射されてしまったＯＦＦ光、すな
わちＰ偏光がこのＢ帯域偏光板２３が吸収し、Ｓ偏光の
み透過して、出射ＰＢＳ２６に導かれる。また、Ｂ帯域
偏光板２３に導かれた、第２の液晶パネル２１からの反
射光は、赤の波長帯域のＳ偏光であり、Ｂ帯域偏光板２
３をそのまま透過し、出射ＰＢＳ２６に導かれる。

【００８２】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第１の液
晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射され進行方
向を９０°変化させ、投影レンズ２７に導かれる。

【００８３】一方、上述した入射ＰＢＳ１７により分離
された照明光のうち、入射ＰＢＳ１７の反射面１７ａで
反射されＧ−ＰＢＳ２４に導かれた緑の波長帯域の照明
光の光路について説明する。

【００８４】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、Ｇ−ＰＢＳ２４の反
射面２４ａで反射され進行方向を９０°変化させ第３の
液晶パネル２５に導かれる。

【００８５】第３の液晶パネル２５に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、緑色の映像信号に基
づくパターンが表示された第３の液晶パネル２５により
変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、この
際にＰ偏光が生成され、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻される。

【００８６】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻された第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光と
ＯＦＦ光であるＳ偏光とであり、Ｓ偏光が反射面２４ａ
で反射され進行方向を９０°変化させ入射ＰＢＳ１７へ
戻され、Ｐ偏光が反射面２４ａを透過して出射ＰＢＳ２
６に導かれる。

【００８７】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａを透過して直進
し、投射レンズ２７に導かれる。

【００８８】以上のように、入射ＰＢＳ１７やＲＢ−Ｐ
ＢＳ１９により３つの光路に分離されたそれぞれの波長
帯域の光は、照明光としてそれぞれの波長帯域に対応し
た液晶パネルに入射され、それぞれの液晶パネルにより
変調され反射される。そして、それぞれの液晶パネルで
変調された反射光は、出射ＰＢＳ２６で合成されて投影
レンズ２７に導かれ、この投影レンズ２７によりスクリ
ーン等に拡大投影される。

【００８９】以上のように構成されたプロジェクタ装置
１は、最もコントラストの向上が期待できる位置、すな
わち液晶パネルで変調された反射光の光路で投影レンズ
２７に至るまでの間で液晶パネル変調された反射光が各
ＰＢＳにより反射され進行方向が変化しないような位置
に、緑色の映像信号が入力される第３の液晶パネル２５
を配設し、この第３の液晶パネル２５に緑の波長帯域の
照明光を導くことで、ＯＦＦ光が反射され投影レンズ２
７に至ることを抑制し、プロジェクタ装置１全体のコン
トラストが向上する。

【００９０】また、プロジェクタ装置１は、次にコント
ラストの向上が期待できる位置に赤の波長帯域に対応す
る第２の液晶パネル２１を配設している。これは、赤の
波長帯域の光が最も弱いため、青の波長帯域に対応する
第１の液晶パネル２０よりも優先的に配置することで、
各色のバランスを保つことができる。

【００９１】このように、プロジェクタ装置１は、コン
トラストに最も影響する緑の波長帯域を最もコントラス
トに有利な位置に配設することで、システム全体でコン
トラストが向上する。また、残りの赤及び青の波長帯域
において、光源の特性から青の波長帯域の光量が多いた
め、赤の波長帯域をこの次に有利な位置に配設し、赤の
波長帯域に対応する第２の液晶パネル２１のとなりに青
の波長帯域に対応する第１の液晶パネル２０を配置する
ことで、赤の波長帯域の光量を維持することができる。

【００９２】また、プロジェクタ装置１は、Ｂ帯域偏光
板２３を配設することにより、コントラストが最も悪い
位置に配設された第１の液晶パネル２０からの反射光の
うち、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射されてし
まったＯＦＦ光をカットすることができる。なお、Ｂ帯
域偏光板２３は、偏光板の偏光特性から、緑の波長帯域
にも影響するが、Ｂ帯域偏光板２３の位置には、緑の波
長帯域の光が入射せずに、青及び赤の波長帯域の光しか
入射しないため他の波長帯域への影響を考慮する必要が
なくなる。

【００９３】以上のように、プロジェクタ装置１は、緑
及び赤の波長帯域のコントラストを向上させ、青の波長
帯域についてもＢ帯域偏光板を用いてコントラストを向
上させており、鮮明な映像を投影することができる。ま
た、プロジェクタ装置１は、従来に比して高価なＧ回転
偏光素子や出射偏光板の使用点数を削減しているため、
透過効率が向上するだけでなく、コストの低減が可能と
なる。

【００９４】次に、本発明を適用した他のプロジェクタ
装置として、図２に示す、プロジェクタ装置４０につい
て説明する。

【００９５】なお、上述したプロジェクタ装置１と略同
等の部位には同じ符号を付して説明を省略する。

【００９６】プロジェクタ装置４０は、照明光を出射す
る光源となるランプ１０と、このランプ１０側から光路
順に、フライアイインテグレータ１１と、ＰＳ変換合成
素子１２と、メインコンデンサ１３と、プリ偏光板１５
と、Ｇ偏光回転素子１６と、入射ＰＢＳ１７とを備えて
いる。

【００９７】入射ＰＢＳ１７では、Ｇ偏光回転素子１６
を透過した照明光が、入射ＰＢＳ１７を透過して直進す
る光と、反射面１７ａで反射して進行方向が９０°変化
する光とに分離される。

【００９８】また、プロジェクタ装置４０は、入射ＰＢ
Ｓ１７を透過して直進した照明光の光路順に、第１のフ
ィールドレンズ２８と、第１のＲ偏光回転素子１８と、
ＲＢ−ＰＢＳ１９とを備えている。

【００９９】第１のフィールドレンズ２８は、入射ＰＢ
Ｓ１７を透過した照明光を第１の液晶パネル２０と第２
の液晶パネル２１とに集光する凸レンズである。

【０１００】第１のＲ偏光回転素子１８は、第１のフィ
ールドレンズ２８を透過した照明光のうち、所定の波長
帯域、すなわち所定の色の成分の偏光面を９０°回転さ
せるとともに、それ以外の波長帯域の偏光状態を保持し
て透過するように最適化されたの位相差フィルムであ
る。

【０１０１】ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１のＲ偏光回転
素子１８を透過した照明光と後述する液晶パネルで変調
された反射光とが、ＲＢ−ＰＢＳ１９を透過して直進す
る光と、反射面１９ａで反射して進行方向が９０°変化
する光とに分離される。

【０１０２】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９を透過した照明光の進行方向に第１の液
晶パネル２０と、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射した照明光の進行方向に第２の液晶パネル２１とを備
える。

【０１０３】また、ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１の液晶
パネル２０で変調された反射光が反射面１９ａで反射し
て進行方向が９０°変化するとともに、第２の液晶パネ
ル２１で変調された反射光がＲＢ−ＰＢＳ１９を直進し
て透過する。

【０１０４】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射した第１の液晶パ
ネル２０で変調された反射光と、ＲＢ−ＰＢＳ１９ａを
透過した第２の液晶パネル２１で変調された反射光との
進行方向に、第２のＲ偏光回転素子２２と、Ｂ帯域偏光
板２３とを備えている。

【０１０５】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、入
射ＰＢＳ１７の反射面１７ａで反射された照明光の光路
順に、第２のフィールドレンズ２９と、第１のＧトリマ
３０と、Ｇ−ＰＢＳ２４とを備えている。

【０１０６】第２のフィールドレンズ２９は、入射ＰＢ
Ｓ１７の反射面１７ａで反射された照明光を第３の液晶
パネル２５に集光する凸レンズである。

【０１０７】第１のＧトリマ３０は、第２のフィールド
レンズ２９を透過した照明光の緑の波長帯域だけを透過
するように特性が合わされたトリミングフィルタであ
る。

【０１０８】Ｇ−ＰＢＳ２４は、第１のＧトリマ３０を
透過した照明光の偏光成分に応じて、この照明光を透過
又は反射するようにされている。

【０１０９】Ｇ−ＰＢＳ２４では、第１のＧトリマ３０
を透過した照明光を反射面２４ａで反射させ進行方向を
９０°変化させる。

【０１１０】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、Ｇ
−ＰＢＳ２４の反射面２４ａで反射された照明光の進行
方向に第３の液晶パネル２５を備えている。

【０１１１】また、Ｇ−ＰＢＳ２４では、第３の液晶パ
ネル２５で変調された反射光を透過させ直進させる。

【０１１２】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、Ｇ
−ＰＢＳ２４を透過した第３の液晶パネル２５で変調さ
れた反射光の進行方向に第２のＧトリマ３１を備えてい
る。

【０１１３】第２のＧトリマ３１は、Ｇ−ＰＢＳ２４を
透過した第３の液晶パネル２５で変調された反射光の緑
の波長帯域だけを透過するように特性が合わされたトリ
ミングフィルタである。

【０１１４】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、Ｂ
帯域偏光板２３を透過した第１の液晶パネル２０で変調
された反射光と、第２の液晶パネル２１で変調された反
射光との進行方向で、第２のＧトリマ３１を透過した第
３の液晶パネル２５で変調された反射光の進行方向に、
出射ＰＢＳ２６を備えている。

【０１１５】出射ＰＢＳ２６は、Ｂ帯域偏光板２３を透
過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、第
２の液晶パネルで変調された反射光と、第２のＧトリマ
３１を透過した第３の液晶パネル２５で変調された反射
光とを、偏光成分に応じて透過又は反射させて合成する
ようにされている。出射ＰＢＳ２６は、入射ＰＢＳ１７
と略同等の構成とされており、例えば、Ｐ偏光を透過さ
せるとともに、Ｓ偏光を光路に対して４５°傾いた反射
面２６ａで反射させ進行方向を９０°変化させる。

【０１１６】出射ＰＢＳ２６では、Ｂ帯域偏光板２３を
透過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、
第２の液晶パネル２１で変調された反射光とを反射面２
６ａで反射させ進行方向を９０°変化させるとともに、
第２のＧトリマ３１を透過した第３の液晶パネル２５で
変調された反射光を透過させ直進させ、これらを同一方
向に出力する。

【０１１７】さらにまた、プロジェクタ装置４０は、出
射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射した第１の液晶パネ
ル２０で変調された反射光と、第２の液晶パネル２１で
変調された反射光と、出射ＰＢＳ２６を透過した第３の
液晶パネル２５で変調された反射光との進行方向に、投
影レンズ２７を備えている。

【０１１８】上述したように構成されたプロジェクタ装
置４０をランプ１０から出射した照明光の光路に沿って
各部の動作を説明する。

【０１１９】ランプ１０から出射した照明光は、光の３
原色となる赤、緑、青の波長帯域を含み、無偏光光とし
てフライアイインテグレータ１１に導かれる。

【０１２０】次に、フライアイインテグレータ１１に導
かれた照明光は、フライアイインテグレータ１１により
照度分布を均一化され透過し、ＰＳ変換合成素子１２に
入射する。

【０１２１】次に、ＰＳ変換合成素子１２に入射した照
明光は、Ｐ偏光がそのまま透過するとともに、Ｓ偏光が
Ｐ偏光に変換されて、全てＰ偏光としてメインコンデン
サ１３に入射する。

【０１２２】次に、メインコンデンサ１３に入射した照
明光は、メインコンデンサ１３により集光されてプリ偏
光板１５に入射する。

【０１２３】次に、プリ偏光板１５に入射した照明光
は、さらに偏光成分が揃えられＰ偏光としてＧ偏光回転
素子１６に導かれる。

【０１２４】次に、Ｇ偏光回転素子１６に入射した照明
光は、緑の波長帯域だけ偏光面が９０°回転してＳ偏光
とされ透過して入射ＰＢＳ１７に導かれるとともに、赤
及び青の波長帯域の成分がＰ偏光のまま透過して入射Ｐ
ＢＳ１７に導かれる。

【０１２５】次に、入射ＰＢＳ１７に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光と赤及び青の波長帯域のＰ偏
光とであり、入射ＰＢＳ１７の反射面１７ａにおいてＰ
偏光だけが透過して直進するとともに、Ｓ偏光が反射面
１７ａにより反射され進行方向を９０°変化させる。す
なわち、赤色、青の波長帯域の照明光は、入射ＰＢＳ１
７内を直進して透過して第１のフィールドレンズ２８に
導かれ、緑の波長帯域の照明光は、入射ＰＢＳ１７の反
射面１７ａで反射されて進行方向を９０°変化させ第２
のフィールドレンズ２９に導かれる。

【０１２６】ここで、上述した入射ＰＢＳ１７により分
離された照明光のうち、入射ＰＢＳ１７を透過して第１
のフィールドレンズ２８に導かれた、赤及び青の波長帯
域の照明光の光路について説明する。

【０１２７】第１のフィールドレンズ２８に導かれた照
明光は、赤及び波長帯域のＰ偏光であり、第１の液晶パ
ネル２０と第２の液晶パネル２１とに集光するように、
第１のＲ偏光回転素子１８に導かれる。

【０１２８】第１のＲ偏光回転素子１８に導かれた照明
光は、赤及び青の波長帯域のＰ偏光であり、第１のＲ偏
光回転素子１８により赤の波長帯域の偏光面が９０°回
転されＳ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれる。

【０１２９】ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれた照明光は、赤
の波長帯域のＳ偏光と青の波長帯域のＰ偏光とであり、
青の波長帯域のＰ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９
ａを透過して、第１の液晶パネル２０に導かれ、赤の波
長帯域のＳ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射され進行方向を９０°変化させ、第２の液晶パネル２
１に導かれる。

【０１３０】次に、第１の液晶パネル２０に導かれた照
明光は、青の波長帯域のＰ偏光であり、青色の映像信号
に基づくパターンが表示された第１の液晶パネル２０に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＳ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【０１３１】次に、第２の液晶パネル２１に導かれた照
明光は、赤の波長帯域のＳ偏光であり、赤色の映像信号
に基づくパターンが表示された第２の液晶パネル２１に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＰ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【０１３２】次に、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第１の
液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光
とＯＦＦ光であるＰ偏光とであり、Ｐ偏光がＲＢ−ＰＢ
Ｓ１９の反射面１９ａを透過してランプ１０側へ戻さ
れ、Ｓ偏光が反射面１９ａで反射され進行方向を９０°
変化させ、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれる。ま
た、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第２の液晶パネル２１
からの反射光は、赤の波長帯域のＰ偏光とＯＦＦ光であ
るＳ偏光とであり、Ｓ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面
１９ａで反射されランプ１０側へ戻され、Ｐ偏光がＲＢ
−ＰＢＳ１９の反射面１９ａを透過して、第２のＲ偏光
回転素子２２に導かれる。

【０１３３】次に、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれ
た第１の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域
のＳ偏光であり、第２のＲ偏光回転素子２２を透過し、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。また、第２のＲ偏光回転
素子２２に導かれた第２の液晶パネル２１からの反射光
は、赤の波長帯域のＰ偏光であり、第２のＲ偏光回転素
子２２により偏光面が９０°回転されてＳ偏光となり、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。

【０１３４】次に、Ｂ帯域偏光板２３に導かれた、第１
の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏
光であり、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａでわずかな
がら反射されてしまったＯＦＦ光、すなわちＰ偏光がこ
のＢ帯域偏光板２３が吸収し、Ｓ偏光のみ透過して、出
射ＰＢＳ２６に導かれる。また、Ｂ帯域偏光板２３に導
かれた、第２の液晶パネル２１からの反射光は、赤の波
長帯域のＳ偏光であり、Ｂ帯域偏光板２３をそのまま透
過し、出射ＰＢＳ２６に導かれる。

【０１３５】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第１の液
晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射され進行方
向を９０°変化させ、投影レンズ２７に導かれる。

【０１３６】一方、上述した入射ＰＢＳ１７により分離
された照明光のうち、入射ＰＢＳ１７の反射面１７ａで
反射され第２のフィールドレンズ２９に導かれた緑の波
長帯域の照明光の光路について説明する。

【０１３７】第２のフィールドレンズ２９に導かれた照
明光は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、第３の液晶パネ
ル２５に集光するように第１のＧトリマ３０に導かれ
る。

【０１３８】次に、第１のＧトリマ３０に導かれた照明
光は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、緑の波長帯域のみ
透過するように、入射ＰＢＳ１７の反射面１７ａでわず
かながら反射されてしまった不要な波長帯域がトリミン
グされて、Ｇ−ＰＢＳ２４に導かれる。

【０１３９】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、Ｇ−ＰＢＳ２４の反
射面２４ａで反射され進行方向を９０°変化させ第３の
液晶パネル２５に導かれる。

【０１４０】第３の液晶パネル２５に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、緑色の映像信号に基
づくパターンが表示された第３の液晶パネル２５により
変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、この
際にＰ偏光が生成され、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻される。

【０１４１】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻された第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光と
ＯＦＦ光であるＳ偏光とであり、Ｓ偏光が反射面２４ａ
で反射され進行方向を９０°変化させ入射ＰＢＳ１７へ
戻され、Ｐ偏光が反射面２４ａを透過して第２のＧトリ
マ３１に導かれる。

【０１４２】次に、第２のＧトリマ３１に導かれた第３
の液晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏
光であり、緑の波長帯域のみ透過するように、入射ＰＢ
Ｓ１７の反射面１７ａでわずかながら反射されてしまっ
た不要な波長帯域がトリミングされて、出射ＰＢＳ２６
に導かれる。

【０１４３】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａを透過して直進
し、投射レンズ２７に導かれる。

【０１４４】以上のように、入射ＰＢＳ１７やＲＢ−Ｐ
ＢＳ１９により３つの光路に分離されたそれぞれの波長
帯域の光は、照明光としてそれぞれの波長帯域に対応し
た液晶パネルに入射され、それぞれの液晶パネルにより
変調され反射される。そして、それぞれの液晶パネルか
らの反射光は、出射ＰＢＳ２６で合成されて投影レンズ
２７に到達し、この投影レンズ２７によりスクリーン等
に拡大投影される。

【０１４５】以上のように構成されたプロジェクタ装置
４０は、最もコントラストの向上が期待できる位置、す
なわち液晶パネルで変調された反射光の光路で投影レン
ズ２７に至るまでの間で液晶パネルで変調された反射光
が各ＰＢＳにより反射され進行方向が変化しないような
位置に、緑色の映像信号が入力される第３の液晶パネル
２５を配設し、この第３の液晶パネル２５に緑の波長帯
域の照明光を導くことで、ＯＦＦ光が反射され投影レン
ズ２７に至ることを抑制し、プロジェクタ装置４０全体
のコントラストが向上する。

【０１４６】また、プロジェクタ装置４０は、次にコン
トラストの向上が期待できる位置に赤の波長帯域に対応
する第２の液晶パネル２１を配設している。これは、赤
の波長帯域の光が最も弱いため、青の波長帯域に対応す
る第１の液晶パネル２０よりも優先的に配置すること
で、各色のバランスを保つことができる。

【０１４７】このように、プロジェクタ装置４０は、コ
ントラストに最も影響する緑の波長帯域を最もコントラ
ストに有利な位置に配設することで、システム全体でコ
ントラストが向上する。また、残りの赤及び青の波長帯
域において、光源の特性から青の波長帯域の光量が多い
ため、赤の波長帯域をこの次に有利な位置に配設し、赤
の波長帯域に対応する第２の液晶パネル２１のとなりに
青の波長帯域に対応する第１の液晶パネル２０を配置す
ることで、赤の波長帯域の光量を維持することができ
る。

【０１４８】また、プロジェクタ装置４０は、Ｂ帯域偏
光板２３を配設することにより、コントラストが最も悪
い位置に配設された第１の液晶パネル２０からの反射光
のうち、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射されて
しまったＯＦＦ光をカットすることができる。なお、Ｂ
帯域偏光板２３は、偏光板の偏光特性から、緑の波長帯
域にも影響するが、Ｂ帯域偏光板２３の位置には、緑の
波長帯域の光が入射せずに、青及び赤の波長帯域の光し
か入射しないため他の波長帯域への影響を考慮する必要
がなくなる。

【０１４９】以上のように、プロジェクタ装置４０は、
緑及び赤の波長帯域のコントラストを向上させ、青の波
長帯域についてもＢ帯域偏光板を用いてコントラストを
向上させており、鮮明な映像を投影することができる。
また、プロジェクタ装置４０は、従来に比して高価なＧ
回転偏光素子や出射偏光板の使用点数を削減しているた
め、透過効率が向上するだけでなく、コストの低減が可
能となる。

【０１５０】また、プロジェクタ装置４０は、プロジェ
クタ装置１におけるフィールドレンズ１４を、第１のフ
ィールドレンズ２９及び第２のフィールドレンズ３０の
二つに分けて、光路上の入射ＰＢＳ１７の後方にそれぞ
れ配置することにより、入射ＰＢＳ１７へ入射する照明
光の角度分布を小さくすることができる。また、プロジ
ェクタ装置４０は、これら第１のフィールドレンズ２８
及び第２のフィールドレンズ２９の位置を調整すること
ができる。これにより、各波長帯域ごとの照明光による
照明範囲を調整することが可能となる。

【０１５１】上述したようにプロジェクタ装置４０は、
各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整をするこ
とが可能となるために、部品公差を緩くすることができ
るので、安価な部品を用いることができ、製造コストを
低減させることができる。また、プロジェクタ装置４０
では、各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整を
することが可能となるために、製造過程での歩留まりが
向上し、製造コストを低減させることができる。

【０１５２】次に、本発明を適用した他のプロジェクタ
装置として、図３に示す、プロジェクタ装置５０につい
て説明する。

【０１５３】なお、上述したプロジェクタ装置１及びプ
ロジェクタ装置４０と略同等の部位には同じ符号を付し
て説明を省略する。

【０１５４】プロジェクタ装置５０は、照明光を出射す
る光源となるランプ１０と、このランプ１０側から光路
順に、フライアイインテグレータ１１と、ＰＳ変換合成
素子１２と、メインコンデンサ１３と、プリ偏光板１５
と、Ｇ偏光回転素子１６と、平板ＰＢＳ３２とを備えて
いる。

【０１５５】平板ＰＢＳ３２は、Ｇ偏光回転素子１６を
透過した照明光の偏光成分に応じて、この照明光を透過
又は反射させて分離するようにされている。平板ＰＢＳ
３２は、例えば、誘電体多層膜からなる平板形状の構成
とされており、例えば、Ｐ偏光を透過させるとともに、
Ｓ偏光を光路に対して４５°傾いた反射面３２ａで反射
させ進行方向を９０°変化させる。また、平板ＰＢＳ３
２は、微細なグリッド形状の金属からなる偏光分離特性
を有する光学素子であってもよい。

【０１５６】平板ＰＢＳ３２では、Ｇ偏光回転素子１６
を透過した照明光が、平板ＰＢＳ３２を透過して直進す
る光と、反射面３２ａで反射して進行方向が９０°変化
する光とに分離される。

【０１５７】また、プロジェクタ装置５０は、平板ＰＢ
Ｓ３２を透過して直進した照明光の光路順に、第１のフ
ィールドレンズ２８と、第１のＲ偏光回転素子１８と、
ＲＢ−ＰＢＳ１９とを備えている。

【０１５８】ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１のＲ偏光回転
素子１８を透過した照明光と後述する液晶パネルで変調
された反射光とが、ＲＢ−ＰＢＳ１９を透過して直進す
る光と、反射面１９ａで反射して進行方向が９０°変化
する光とに分離される。

【０１５９】さらにまた、プロジェクタ装置５０は、Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９を透過した照明光の進行方向に第１の液
晶パネル２０と、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射した照明光の進行方向に第２の液晶パネル２１とを備
える。

【０１６０】また、ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１の液晶
パネル２０で変調された反射光が反射面１９ａで反射し
て進行方向が９０°変化するとともに、第２の液晶パネ
ル２１で変調された反射光がＲＢ−ＰＢＳ１９を直進し
て透過する。

【０１６１】さらにまた、プロジェクタ装置５０は、Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射した第１の液晶パ
ネル２０で変調された反射光とＲＢ−ＰＢＳ１９ａを透
過した第２の液晶パネル２１で変調された反射光との進
行方向に、第２のＲ偏光回転素子２２と、Ｂ帯域偏光板
２３とを備えている。

【０１６２】さらにまた、プロジェクタ装置５０は、平
板ＰＢＳ３２の反射面３２ａで反射された照明光の光路
順に、第２のフィールドレンズ２９と、Ｇ−ＰＢＳ２４
とを備えている。

【０１６３】Ｇ−ＰＢＳ２４は、第２のフィールドレン
ズ２９を透過した照明光の偏光成分に応じて、この照明
光を透過又は反射するようにされている。

【０１６４】Ｇ−ＰＢＳ２４では、第２のフィールドレ
ンズ２９を透過した照明光を反射面２４ａで反射させ進
行方向を９０°変化させる。

【０１６５】さらにまた、プロジェクタ装置５０は、Ｇ
−ＰＢＳ２４の反射面２４ａで反射された照明光の進行
方向に第３の液晶パネル２５を備えている。

【０１６６】また、Ｇ−ＰＢＳ２４では、第３の液晶パ
ネル２５からの反射光を透過させ直進させる。

【０１６７】さらにまた、プロジェクタ装置５０は、Ｂ
帯域偏光板２３を透過した第１の液晶パネル２０で反射
された反射光と、第２の液晶パネル２１で反射された反
射光との進行方向で、Ｇ−ＰＢＳ２４を透過した第３の
液晶パネル２５で変調された反射光の進行方向に、出射
ＰＢＳ２６を備えている。

【０１６８】出射ＰＢＳ２６は、Ｂ帯域偏光板２３を透
過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、第
２の液晶パネルで変調された反射光と、Ｇ−ＰＢＳ２４
を透過した第３の液晶パネル２５で変調された反射光と
を、偏光成分に応じて透過又は反射させて合成するよう
にされている。

【０１６９】出射ＰＢＳ２６では、Ｂ帯域偏光板２３を
透過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、
第２の液晶パネル２１で変調された反射光とを反射面２
６ａで反射させ進行方向を９０°変化させるとともに、
Ｇ−ＰＢＳ２４を透過した第３の液晶パネル２５で変調
された反射光を透過させ直進させ、これらを同一方向に
出力する。

【０１７０】さらにまた、プロジェクタ装置５０は、出
射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射した第１の液晶パネ
ル２０で変調された反射光と、第２の液晶パネル２１で
変調された反射光と、出射ＰＢＳ２６を透過した第３の
液晶パネル２５で変調された反射光との進行方向に、投
影レンズ２７を備えている。

【０１７１】上述したように構成されたプロジェクタ装
置５０をランプ１０から出射した照明光の光路に沿って
各部の動作を説明する。

【０１７２】ランプ１０から出射した照明光は、光の３
原色となる赤、緑、青の波長帯域を含み、無偏光光とし
てフライアイインテグレータ１１に導かれる。

【０１７３】次に、フライアイインテグレータ１１に導
かれた照明光は、フライアイインテグレータ１１により
照度分布を均一化され透過し、ＰＳ変換合成素子１２に
入射する。

【０１７４】次に、ＰＳ変換合成素子１２に入射した照
明光は、Ｐ偏光がそのまま透過するとともに、Ｓ偏光が
Ｐ偏光に変換されて、全てＰ偏光としてメインコンデン
サ１３に入射する。

【０１７５】次に、メインコンデンサ１３に入射した照
明光は、メインコンデンサ１３により集光されてプリ偏
光板１５に入射する。

【０１７６】次に、プリ偏光板１５に入射した照明光
は、さらに偏光成分が揃えられＰ偏光としてＧ偏光回転
素子１６に導かれる。

【０１７７】次に、Ｇ偏光回転素子１６に入射した照明
光は、緑の波長帯域だけ偏光面が９０°回転してＳ偏光
とされ透過して平板ＰＢＳ３２に導かれるとともに、赤
及び青の波長帯域の成分がＰ偏光のまま透過して平板Ｐ
ＢＳ３２に導かれる。

【０１７８】次に、平板ＰＢＳ３２に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光と赤及び青の波長帯域のＰ偏
光とであり、平板ＰＢＳ３２の反射面３２ａにおいてＰ
偏光だけが透過して直進するとともに、Ｓ偏光が反射面
３２ａにより反射され進行方向を９０°変化させる。す
なわち、赤及び青の波長帯域の照明光は、平板ＰＢＳ３
２内を直進して透過して第１のフィールドレンズ２８に
導かれ、緑の波長帯域の照明光は、平板ＰＢＳ３２の反
射面３２ａで反射されて進行方向を９０°変化させ第２
のフィールドレンズ２９に導かれる。

【０１７９】ここで、上述した平板ＰＢＳ３２により分
離された照明光のうち、平板ＰＢＳ３２を透過して第１
のフィールドレンズ２８に導かれた、赤及び青の波長帯
域の照明光の光路について説明する。

【０１８０】第１のフィールドレンズ２８に導かれた照
明光は、赤及び波長帯域のＰ偏光であり、第１の液晶パ
ネル２０と第２の液晶パネル２１とに集光するように、
第１のＲ偏光回転素子１８に導かれる。

【０１８１】第１のＲ偏光回転素子１８に導かれた照明
光は、赤及び青の波長帯域のＰ偏光であり、第１のＲ偏
光回転素子１８により赤の波長帯域の偏光面が９０°回
転されＳ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれる。

【０１８２】ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれた照明光は、赤
の波長帯域のＳ偏光と青の波長帯域のＰ偏光とであり、
青の波長帯域のＰ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９
ａを透過して、第１の液晶パネル２０に導かれ、赤の波
長帯域のＳ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射され進行方向を９０°変化させ、第２の液晶パネル２
１に導かれる。

【０１８３】次に、第１の液晶パネル２０に導かれた照
明光は、青の波長帯域のＰ偏光であり、青色の映像信号
に基づくパターンが表示された第１の液晶パネル２０に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＳ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【０１８４】次に、第２の液晶パネル２１に導かれた照
明光は、赤の波長帯域のＳ偏光であり、赤色の映像信号
に基づくパターンが表示された第２の液晶パネル２１に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＰ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【０１８５】次に、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第１の
液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光
とＯＦＦ光であるＰ偏光とであり、Ｐ偏光がＲＢ−ＰＢ
Ｓ１９の反射面１９ａを透過してランプ１０側へ戻さ
れ、Ｓ偏光が反射面１９ａで反射され進行方向を９０°
変化させ、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれる。ま
た、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第２の液晶パネル２１
からの反射光は、赤の波長帯域のＰ偏光とＯＦＦ光であ
るＳ偏光とであり、Ｓ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面
１９ａで反射されランプ１０側へ戻され、Ｐ偏光がＲＢ
−ＰＢＳ１９の反射面１９ａを透過して、第２のＲ偏光
回転素子２２に導かれる。

【０１８６】次に、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれ
た第１の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域
のＳ偏光であり、第２のＲ偏光回転素子２２を透過し、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。また、第２のＲ偏光回転
素子２２に導かれた第２の液晶パネル２１からの反射光
は、赤の波長帯域のＰ偏光であり、第２のＲ偏光回転素
子２２により偏光面が９０°回転されてＳ偏光となり、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。

【０１８７】次に、Ｂ帯域偏光板２３に導かれた、第１
の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏
光であり、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａでわずかな
がら反射されてしまったＯＦＦ光、すなわちＰ偏光がこ
のＢ帯域偏光板２３が吸収し、Ｓ偏光のみ透過して、出
射ＰＢＳ２６に導かれる。また、Ｂ帯域偏光板２３に導
かれた、第２の液晶パネル２１からの反射光は、赤の波
長帯域のＳ偏光であり、Ｂ帯域偏光板２３をそのまま透
過し、出射ＰＢＳ２６に導かれる。

【０１８８】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第１の液
晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射され進行方
向を９０°変化させ、投影レンズ２７に導かれる。

【０１８９】一方、上述した平板ＰＢＳ３２により分離
された照明光のうち、平板ＰＢＳ３２の反射面３２ａで
反射され第２のフィールドレンズ２９に導かれた緑の波
長帯域の照明光の光路について説明する。

【０１９０】第２のフィールドレンズ２９に導かれた照
明光は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、第３の液晶パネ
ル２５に集光するようにＧ−ＰＢＳ２４に導かれる。

【０１９１】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、Ｇ−ＰＢＳ２４の反
射面２４ａで反射され進行方向を９０°変化させ第３の
液晶パネル２５に導かれる。

【０１９２】第３の液晶パネル２５に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、緑色の映像信号に基
づくパターンが表示された第３の液晶パネル２５により
変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、この
際にＰ偏光が生成され、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻される。

【０１９３】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻された第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光と
ＯＦＦ光であるＳ偏光とであり、Ｓ偏光が反射面２４ａ
で反射され進行方向を９０°変化させ平板ＰＢＳ３２へ
戻され、Ｐ偏光が反射面２４ａを透過して出射ＰＢＳ２
６に導かれる。

【０１９４】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａを透過して直進
し、投射レンズ２７に導かれる。

【０１９５】以上のように、平板ＰＢＳ３２やＲＢ−Ｐ
ＢＳ１９により３つの光路に分離されたそれぞれの波長
帯域の光は、照明光としてそれぞれの波長帯域に対応し
た液晶パネルに入射され、それぞれの液晶パネルにより
変調され反射される。そして、それぞれの液晶パネルか
らの反射光は、出射ＰＢＳ２６で合成されて投影レンズ
２７に到達し、この投影レンズ２７によりスクリーン等
に拡大投影される。

【０１９６】以上のように構成されたプロジェクタ装置
５０は、最もコントラストの向上が期待できる位置、す
なわち液晶パネルで変調された反射光の光路で投影レン
ズ２７に至るまでの間で液晶パネルで変調された反射光
が各ＰＢＳにより反射され進行方向が変化しないような
位置に、緑色の映像信号が入力される第３の液晶パネル
２５を配設し、この第３の液晶パネル２５に緑の波長帯
域の照明光を導くことで、ＯＦＦ光が反射され投影レン
ズ２７に至ることを抑制し、プロジェクタ装置５０全体
のコントラストが向上する。

【０１９７】また、プロジェクタ装置５０は、次にコン
トラストの向上が期待できる位置に赤の波長帯域に対応
する第２の液晶パネル２１を配設している。これは、赤
の波長帯域の光が最も弱いため、青の波長帯域に対応す
る第１の液晶パネル２０よりも優先的に配置すること
で、各色のバランスを保つことができる。

【０１９８】このように、プロジェクタ装置５０は、コ
ントラストに最も影響する緑の波長帯域を最もコントラ
ストに有利な位置に配設することで、システム全体でコ
ントラストが向上する。また、残りの赤及び青の波長帯
域において、光源の特性から青の波長帯域の光量が多い
ため、赤の波長帯域をこの次に有利な位置に配設し、赤
の波長帯域に対応する第２の液晶パネル２１のとなりに
青の波長帯域に対応する第１の液晶パネル２０を配置す
ることで、赤の波長帯域の光量を維持することができ
る。

【０１９９】また、プロジェクタ装置５０は、Ｂ帯域偏
光板２３を配設することにより、コントラストが最も悪
い位置に配設された第１の液晶パネル２０からの反射光
のうち、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射されて
しまったＯＦＦ光をカットすることができる。なお、Ｂ
帯域偏光板２３は、偏光板の偏光特性から、緑の波長帯
域にも影響するが、Ｂ帯域偏光板２３の位置には、緑の
波長帯域の光が入射せずに、青及び赤の波長帯域の光し
か入射しないため他の波長帯域への影響を考慮する必要
がなくなる。

【０２００】以上のように、プロジェクタ装置５０は、
緑及び赤の波長帯域のコントラストを向上させ、青の波
長帯域についてもＢ帯域偏光板を用いてコントラストを
向上させており、鮮明な映像を投影することができる。
また、プロジェクタ装置５０は、従来に比して高価なＧ
回転偏光素子や出射偏光板の使用点数を削減しているた
め、透過効率が向上するだけでなく、コストの低減が可
能となる。

【０２０１】また、プロジェクタ装置５０は、プロジェ
クタ装置１におけるフィールドレンズ１４を、第１のフ
ィールドレンズ２９及び第２のフィールドレンズ３０の
二つに分けて、光路上の平板ＰＢＳ３２の後方にそれぞ
れ配置することにより、平板ＰＢＳ３２へ入射する照明
光の角度分布を小さくすることができる。また、プロジ
ェクタ装置５０は、これら第１のフィールドレンズ２８
及び第２のフィールドレンズ２９の位置を調整すること
ができる。これにより、各波長帯域ごとの照明光による
照明範囲を調整することが可能となる。

【０２０２】上述したようにプロジェクタ装置５０は、
各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整をするこ
とが可能となるために、部品公差を緩くすることができ
るので、安価な部品を用いることができ、製造コストを
低減させることができる。また、プロジェクタ装置５０
では、各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整を
することが可能となるために、製造過程での歩留まりが
向上し、製造コストを低減させることができる。

【０２０３】また、通常光学系内に平板形状の光学素子
を用いる場合には非点収差を考慮する必要があるが、プ
ロジェクタ装置５０では、照明光学系内に平板ＰＢＳ３
２を配することで、非点収差を考慮する必要がない。こ
れにより、プロジェクタ装置５０は、高価な硝材を用い
ることなく安価な平板形状のＰＢＳを用いることがで
き、装置全体でのコストを低減することができるだけで
なく、重量も低減することができる。

【０２０４】なお、図３に示すプロジェクタ装置５０
は、各光学素子間における空隙、いわゆるエアギャップ
をなくして接着する構成とされている。プロジェクタ装
置５０では、ＲＢ−ＰＢＳ１９と、Ｇ−ＰＢＳ２４と、
出射ＰＢＳ２６とのそれぞれの間において各光学素子を
挟み込み接着されている。なお、上述したプロジェクタ
装置５０では、第１のフィールドレンズ２８及び第２の
フィールドレンズ２９としてフレネルレンズを用いるこ
とができ、フレネルレンズが平面形状であるために、他
の光学素子と接着することが可能となる。

【０２０５】以上のように、プロジェクタ装置５０で
は、各光学素子を接着し一体化を図ることにより、装置
全体の小型化を可能とし、材料費を低減することができ
る。また、プロジェクタ装置５０では、各光学素子を接
着することにより各素子が固定され、各液晶パネル間で
のいわゆる画素ずれを防止することができる。

【０２０６】次に、本発明を適用した他のプロジェクタ
装置として、図４に示す、プロジェクタ装置６０につい
て説明する。

【０２０７】なお、上述したプロジェクタ装置１、プロ
ジェクタ装置４０及びプロジェクタ装置５０と略同等の
部位には同じ符号を付して説明を省略する。

【０２０８】プロジェクタ装置６０は、照明光を出射す
る光源となるランプ１０と、このランプ１０側から光路
順に、フライアイインテグレータ１１と、ＰＳ変換合成
素子１２と、メインコンデンサ１３と、プリ偏光板１５
と、Ｇ偏光回転素子１６と、Ｇ反射ダイクロイックミラ
ー３３とを備えている。

【０２０９】Ｇ反射ダイクロイックミラー３３は、Ｇ偏
光回転素子１６を透過した照明光の波長帯域に応じて、
この照明光を透過又は反射させて分離するようにされて
いる。Ｇ反射ダイクロイックミラー３３は、例えば、薄
膜を複数層積層した平板形状の構成とされており、例え
ば、緑以外の波長帯域、すなわち赤及び青の波長帯域の
照明光を透過させるとともに、緑の波長帯域の照明光を
光路に対して４５°傾いた反射面３３ａで反射させ進行
方向を９０°変化させる。

【０２１０】Ｇ反射ダイクロイックミラー３３では、Ｇ
偏光回転素子１６を透過した照明光が、Ｇ反射ダイクロ
イックミラー３３を透過して直進する光と、反射面３３
ａで反射して進行方向が９０°変化する光とに分離され
る。

【０２１１】また、プロジェクタ装置６０は、Ｇ反射ダ
イクロイックミラー３３を透過して直進した照明光の光
路順に、第１のフィールドレンズ２８と、第１のＲ偏光
回転素子１８と、ＲＢ−ＰＢＳ１９とを備えている。

【０２１２】ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１のＲ偏光回転
素子１８を透過した照明光と後述する液晶パネルからの
反射光とが、ＲＢ−ＰＢＳ１９を透過して直進する光
と、反射面１９ａで反射して進行方向が９０°変化する
光とに分離される。

【０２１３】さらにまた、プロジェクタ装置６０は、Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９を透過した照明光の進行方向に第１の液
晶パネル２０と、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射した照明光の進行方向に第２の液晶パネル２１とを備
える。

【０２１４】また、ＲＢ−ＰＢＳ１９では、第１の液晶
パネル２０で変調された反射光が反射面１９ａで反射し
て進行方向が９０°変化するとともに、第２の液晶パネ
ル２１で変調された反射光がＲＢ−ＰＢＳ１９を直進し
て透過する。

【０２１５】さらにまた、プロジェクタ装置６０は、Ｒ
Ｂ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射した第１の液晶パ
ネル２０で変調された反射光とＲＢ−ＰＢＳ１９ａを透
過した第２の液晶パネル２１で変調された反射光との進
行方向に、第２のＲ偏光回転素子２２と、Ｂ帯域偏光板
２３とを備えている。

【０２１６】さらにまた、プロジェクタ装置６０は、Ｇ
反射ダイクロイックミラー３３の反射面３３ａで反射さ
れた照明光の光路順に、第２のフィールドレンズ２９
と、Ｇ−ＰＢＳ２４とを備えている。

【０２１７】Ｇ−ＰＢＳ２４は、第２のフィールドレン
ズ２９を透過した照明光の偏光成分に応じて、この照明
光を透過又は反射するようにされている。

【０２１８】Ｇ−ＰＢＳ２４では、第２のフィールドレ
ンズ２９を透過した照明光を反射面２４ａで反射させ進
行方向を９０°変化させる。

【０２１９】さらにまた、プロジェクタ装置６０は、Ｇ
−ＰＢＳ２４の反射面２４ａで反射された照明光の進行
方向に第３の液晶パネル２５を備えている。

【０２２０】また、Ｇ−ＰＢＳ２４では、第３の液晶パ
ネル２５で変調された反射光を透過させ直進させる。

【０２２１】さらにまた、プロジェクタ装置６０は、Ｂ
帯域偏光板２３を透過した第１の液晶パネル２０で変調
された反射光と、第２の液晶パネル２１で変調された反
射光との進行方向で、Ｇ−ＰＢＳ２４を透過した第３の
液晶パネル２５で変調された反射光の進行方向に、出射
ＰＢＳ２６を備えている。

【０２２２】出射ＰＢＳ２６では、Ｂ帯域偏光板２３を
透過した第１の液晶パネル２０で変調された反射光と、
第２の液晶パネル２１で変調された反射光とを反射面２
６ａで反射させ進行方向を９０°変化させるとともに、
Ｇ−ＰＢＳ２４を透過した第３の液晶パネル２５で変調
された反射光を透過させ直進させ、これらを同一方向に
出力する。

【０２２３】さらにまた、プロジェクタ装置６０は、出
射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射した第１の液晶パネ
ル２０で変調された反射光と、第２の液晶パネル２１で
変調された反射光と、出射ＰＢＳ２６を透過した第３の
液晶パネル２５で変調された反射光との進行方向に、投
影レンズ２７を備えている。

【０２２４】上述したように構成されたプロジェクタ装
置６０をランプ１０から出射した照明光の光路に沿って
各部の動作を説明する。

【０２２５】ランプ１０から出射した照明光は、光の３
原色となる赤、緑、青の波長帯域を含み、無偏光光とし
てフライアイインテグレータ１１に導かれる。

【０２２６】次に、フライアイインテグレータ１１に導
かれた照明光は、フライアイインテグレータ１１により
照度分布を均一化され透過し、ＰＳ変換合成素子１２に
入射する。

【０２２７】次に、ＰＳ変換合成素子１２に入射した照
明光は、Ｐ偏光がそのまま透過するとともに、Ｓ偏光が
Ｐ偏光に変換されて、全てＰ偏光としてメインコンデン
サ１３に入射する。

【０２２８】次に、メインコンデンサ１３に入射した照
明光は、メインコンデンサ１３により集光されてプリ偏
光板１５に入射する。

【０２２９】次に、プリ偏光板１５に入射した照明光
は、さらに偏光成分が揃えられＰ偏光としてＧ偏光回転
素子１６に導かれる。

【０２３０】次に、Ｇ偏光回転素子１６に入射した照明
光は、緑の波長帯域だけ偏光面が９０°回転してＳ偏光
とされ透過してＧ反射ダイクロイックミラー３３に導か
れるとともに、赤及び青の波長帯域の成分がＰ偏光のま
ま透過してＧ反射ダイクロイックミラー３３に導かれ
る。

【０２３１】次に、Ｇ反射ダイクロイックミラー３３に
導かれた照明光は、緑の波長帯域のＳ偏光と赤及び青の
波長帯域のＰ偏光とであり、赤及び青の波長帯域の照明
光は、Ｇ反射ダイクロイックミラー３３内を直進して透
過して第１のフィールドレンズ２８に導かれ、緑の波長
帯域の照明光は、Ｇ反射ダイクロイックミラー３３の反
射面３３ａで反射されて進行方向を９０°変化させ第２
のフィールドレンズ２９に導かれる。

【０２３２】ここで、上述したＧ反射ダイクロイックミ
ラー３３により波長帯域に応じて分離された照明光のう
ち、Ｇ反射ダイクロイックミラー３３を透過して第１の
フィールドレンズ２８に導かれた、赤及び青の波長帯域
の照明光の光路について説明する。

【０２３３】第１のフィールドレンズ２８に導かれた照
明光は、赤及び波長帯域のＰ偏光であり、第１の液晶パ
ネル２０と第２の液晶パネル２１とに集光するように、
第１のＲ偏光回転素子１８に導かれる。

【０２３４】第１のＲ偏光回転素子１８に導かれた照明
光は、赤及び青の波長帯域のＰ偏光であり、第１のＲ偏
光回転素子１８により赤の波長帯域の偏光面が９０°回
転されＳ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれる。

【０２３５】ＲＢ−ＰＢＳ１９に導かれた照明光は、赤
の波長帯域のＳ偏光と青の波長帯域のＰ偏光とであり、
青の波長帯域のＰ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９
ａを透過して、第１の液晶パネル２０に導かれ、赤の波
長帯域のＳ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反
射され進行方向を９０°変化させ、第２の液晶パネル２
１に導かれる。

【０２３６】次に、第１の液晶パネル２０に導かれた照
明光は、青の波長帯域のＰ偏光であり、青色の映像信号
に基づくパターンが表示された第１の液晶パネル２０に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＳ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【０２３７】次に、第２の液晶パネル２１に導かれた照
明光は、赤の波長帯域のＳ偏光であり、赤色の映像信号
に基づくパターンが表示された第２の液晶パネル２１に
より変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、
この際にＰ偏光が生成され、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻され
る。

【０２３８】次に、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第１の
液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光
とＯＦＦ光であるＰ偏光とであり、Ｐ偏光がＲＢ−ＰＢ
Ｓ１９の反射面１９ａを透過してランプ１０側へ戻さ
れ、Ｓ偏光が反射面１９ａで反射され進行方向を９０°
変化させ、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれる。ま
た、ＲＢ−ＰＢＳ１９に戻された第２の液晶パネル２１
からの反射光は、赤の波長帯域のＰ偏光とＯＦＦ光であ
るＳ偏光とであり、Ｓ偏光がＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面
１９ａで反射されランプ１０側へ戻され、Ｐ偏光がＲＢ
−ＰＢＳ１９の反射面１９ａを透過して、第２のＲ偏光
回転素子２２に導かれる。

【０２３９】次に、第２のＲ偏光回転素子２２に導かれ
た第１の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域
のＳ偏光であり、第２のＲ偏光回転素子２２を透過し、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。また、第２のＲ偏光回転
素子２２に導かれた第２の液晶パネル２１からの反射光
は、赤の波長帯域のＰ偏光であり、第２のＲ偏光回転素
子２２により偏光面が９０°回転されてＳ偏光となり、
Ｂ帯域偏光板２３に導かれる。

【０２４０】次に、Ｂ帯域偏光板２３に導かれた、第１
の液晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏
光であり、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａでわずかな
がら反射されてしまったＯＦＦ光、すなわちＰ偏光がこ
のＢ帯域偏光板２３が吸収し、Ｓ偏光のみ透過して、出
射ＰＢＳ２６に導かれる。また、Ｂ帯域偏光板２３に導
かれた、第２の液晶パネル２１からの反射光は、赤の波
長帯域のＳ偏光であり、Ｂ帯域偏光板２３をそのまま透
過し、出射ＰＢＳ２６に導かれる。

【０２４１】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第１の液
晶パネル２０からの反射光は、青の波長帯域のＳ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａで反射され進行方
向を９０°変化させ、投影レンズ２７に導かれる。

【０２４２】一方、上述したＧ反射ダイクロイックミラ
ー３３により分離された照明光のうち、Ｇ反射ダイクロ
イックミラー３３の反射面３３ａで反射され第２のフィ
ールドレンズ２９に導かれた緑の波長帯域の照明光の光
路について説明する。

【０２４３】第２のフィールドレンズ２９に導かれた照
明光は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、第３の液晶パネ
ル２５に集光するようにＧ−ＰＢＳ２４に導かれる。

【０２４４】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、Ｇ−ＰＢＳ２４の反
射面２４ａで反射され進行方向を９０°変化させ第３の
液晶パネル２５に導かれる。

【０２４５】第３の液晶パネル２５に導かれた照明光
は、緑の波長帯域のＳ偏光であり、緑色の映像信号に基
づくパターンが表示された第３の液晶パネル２５により
変調され反射されて進行方向を１８０°変化させ、この
際にＰ偏光が生成され、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻される。

【０２４６】次に、Ｇ−ＰＢＳ２４に戻された第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光と
ＯＦＦ光であるＳ偏光とであり、Ｓ偏光が反射面２４ａ
で反射され進行方向を９０°変化させＧ反射ダイクロイ
ックミラー３３へ戻され、Ｐ偏光が反射面２４ａを透過
して出射ＰＢＳ２６に導かれる。

【０２４７】次に、出射ＰＢＳ２６に導かれた第３の液
晶パネル２５からの反射光は、緑の波長帯域のＰ偏光で
あり、出射ＰＢＳ２６の反射面２６ａを透過して直進
し、投射レンズ２７に導かれる。

【０２４８】以上のように、Ｇ反射ダイクロイックミラ
ー３３やＲＢ−ＰＢＳ１９により３つの光路に分離され
たそれぞれの波長帯域の光は、照明光としてそれぞれの
波長帯域に対応した液晶パネルに入射され、それぞれの
液晶パネルにより変調され反射される。そして、それぞ
れの液晶パネルからの反射光は、出射ＰＢＳ２６で合成
されて投影レンズ２７に到達し、この投影レンズ２７に
よりスクリーン等に拡大投影される。

【０２４９】以上のように構成されたプロジェクタ装置
６０は、最もコントラストの向上が期待できる位置、す
なわち液晶パネルで変調された反射光の光路で投影レン
ズ２７に至るまでの間で液晶パネルで変調された反射光
が各ＰＢＳにより反射され進行方向が変化しないような
位置に、緑色の映像信号が入力される第３の液晶パネル
２５を配設し、この第３の液晶パネル２５に緑の波長帯
域の照明光を導くことで、ＯＦＦ光が反射され投影レン
ズ２７に至ることを抑制し、プロジェクタ装置６０全体
のコントラストが向上する。

【０２５０】また、プロジェクタ装置６０は、次にコン
トラストの向上が期待できる位置に赤の波長帯域に対応
する第２の液晶パネル２１を配設している。これは、赤
の波長帯域の光が最も弱いため、青の波長帯域に対応す
る第１の液晶パネル２０よりも優先的に配置すること
で、各色のバランスを保つことができる。

【０２５１】このように、プロジェクタ装置６０は、コ
ントラストに最も影響する緑の波長帯域を最もコントラ
ストに有利な位置に配設することで、システム全体でコ
ントラストが向上する。また、残りの赤及び青の波長帯
域において、光源の特性から青の波長帯域の光量が多い
ため、赤の波長帯域をこの次に有利な位置に配設し、赤
の波長帯域に対応する第２の液晶パネル２１のとなりに
青の波長帯域に対応する第１の液晶パネル２０を配置す
ることで、赤の波長帯域の光量を維持することができ
る。

【０２５２】また、プロジェクタ装置６０は、Ｂ帯域偏
光板２３を配設することにより、コントラストが最も悪
い位置に配設された第１の液晶パネル２０からの反射光
のうち、ＲＢ−ＰＢＳ１９の反射面１９ａで反射されて
しまったＯＦＦ光をカットすることができる。なお、Ｂ
帯域偏光板２３は、偏光板の偏光特性から、緑の波長帯
域にも影響するが、Ｂ帯域偏光板２３の位置には、緑の
波長帯域の光が入射せずに、青及び赤の波長帯域の光し
か入射しないため他の波長帯域への影響を考慮する必要
がなくなる。

【０２５３】以上のように、プロジェクタ装置６０は、
緑及び赤の波長帯域のコントラストを向上させ、青の波
長帯域についてもＢ帯域偏光板を用いてコントラストを
向上させており、鮮明な映像を投影することができる。
また、プロジェクタ装置５０は、従来に比して高価なＧ
回転偏光素子や出射偏光板の使用点数を削減しているた
め、透過効率が向上するだけでなく、コストの低減が可
能となる。

【０２５４】また、プロジェクタ装置６０は、プロジェ
クタ装置１におけるフィールドレンズ１４を、第１のフ
ィールドレンズ２９及び第２のフィールドレンズ３０の
二つに分けて、光路上のＧ反射ダイクロイックミラー３
３の後方にそれぞれ配置することにより、Ｇ反射ダイク
ロイックミラー３３へ入射する照明光の角度分布を小さ
くすることができる。また、プロジェクタ装置６０は、
これら第１のフィールドレンズ２８及び第２のフィール
ドレンズ２９の位置を調整することができる。これによ
り、各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整する
ことが可能となる。

【０２５５】上述したようにプロジェクタ装置６０は、
各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整をするこ
とが可能となるために、部品公差を緩くすることができ
るので、安価な部品を用いることができ、製造コストを
低減させることができる。また、プロジェクタ装置６０
では、各波長帯域ごとの照明光による照明範囲を調整を
することが可能となるために、製造過程での歩留まりが
向上し、製造コストを低減させることができる。

【０２５６】また、通常光学系内に平板形状の光学素子
を用いる場合には非点収差を考慮する必要があるが、プ
ロジェクタ装置６０では、照明光学系内にＧ反射ダイク
ロイックミラー３３を配することで、非点収差を考慮す
る必要がない。これにより、プロジェクタ装置６０は、
高価な硝材を用いることなく安価な光学素子を用いるこ
とができ、装置全体でのコストを低減することができる
だけでなく、重量も低減することができる。また、プロ
ジェクタ装置６０では、ダイクロイックミラーがＰＢＳ
に比べ安価であることから、さらなるコストの低減がで
きる。

【０２５７】なお、図４に示すプロジェクタ装置６０
は、各光学素子間における空隙、いわゆるエアギャップ
をなくして接着する構成とされている。プロジェクタ装
置６０では、ＲＢ−ＰＢＳ１９と、Ｇ−ＰＢＳ２４と、
出射ＰＢＳ２６とのそれぞれの間において各光学素子を
挟み込み接着されている。なお、上述したプロジェクタ
装置６０では、第１のフィールドレンズ２８及び第２の
フィールドレンズ２９としてフレネルレンズを用いるこ
とができ、フレネルレンズが平面形状であるために、他
の光学素子と接着することが可能となる。

【０２５８】以上のように、プロジェクタ装置６０で
は、各光学素子を接着し一体化を図ることにより、装置
全体の小型化を可能とし、材料費を低減することができ
る。また、プロジェクタ装置６０では、各光学素子を接
着することにより各素子が固定され、各液晶パネル間で
のいわゆる画素ずれを防止することができる。

【０２５９】なお、上述では、光変調素子として液晶パ
ネルを用いているが、これに限定されるものではなく、
偏光状態を空間的に変調する素子であれば、その種類を
問わない。

【０２６０】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明に係る投
影装置は、最もコントラストに影響する緑の波長帯域用
の光変調素子を最も有利な位置、すなわち光変調素子か
らの反射光が投影レンズにいたるまでにＰＢＳ内で反射
しない位置に配することにより、ＯＦＦ光の混入を防
ぎ、装置全体でのコントラストを向上させることができ
る。また、このような光学設計とすることで、従来の光
学系において必要であった、偏光回転素子や偏光板の部
品点数を削減することが可能であるために透過効率が向
上し装置全体での明るさが向上し、コストの低減が可能
である。

【０２６１】さらに、入射ＰＢＳを、平板形状のＰＢＳ
とすることで、コストの低減が可能となり、装置全体の
重量を低減させることができる。

【０２６２】さらにまた、各光学素子間の空隙を排除し
て接着し、一体に形成することで装置の小型化ができる
とともに、コストの低減が可能である。また、一体に形
成することで、各光変調素子間の画素ずれを抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたプロジェクタ装置の構成を
示す図である。

【図２】本発明が適用されたフィールドレンズを２枚用
いるプロジェクタ装置の構成を示す図である。

【図３】本発明が適用された平板型の入射ＰＢＳを用い
たプロジェクタ装置の構成を示す図である。

【図４】本発明が適用されたダイクロイックミラーを用
いたプロジェクタ装置の構成を示す図である。

【図５】従来のプロジェクタ装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ プロジェクタ装置、１０ ランプ、１１ フライア
イインテグレータ、１３ メインコンデンサ、１４ フ
ィールドレンズ、１５ プリ偏光板、１６ Ｇ偏光回転
素子、１７ 入射ＰＢＳ、１８ 第１のＲ偏光回転素
子、１９ ＲＢ−ＰＢＳ、２０ 第１の液晶パネル、２
１ 第２の液晶パネル、２２ 第２のＲ偏光回転素子、
２３ Ｂ帯域偏光板、２４ Ｇ−ＰＢＳ、２５ 第３の
液晶パネル、２６ 出射ＰＢＳ、２７ 投影レンズ、２
８ 第１のフィールドレンズ、２９第２のフィールドレ
ンズ、３０ 第１のＧトリマ、３１ 第２のＧトリマ、
３２ 平板ＰＢＳ、３３ Ｇ反射ダイクロイックミラ
ー、４０ プロジェクタ装置、５０ プロジェクタ装
置、６０ プロジェクタ装置

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明光を出射する光源と、 上記光源から出射された照明光を集光する集光レンズ
   と、 上記集光レンズを透過した照明光の偏光成分を揃える第
   １の偏光板と、 上記第１の偏光板で偏光成分が揃えられた照明光の緑の
   波長帯域の偏光面を回転させる第１の偏光回転素子と、 上記第１の偏光回転素子で偏光面が回転された緑の波長
   帯域の照明光を反射すると共に、赤及び青の波長帯域の
   照明光を透過する分離手段と、 上記分離手段を透過した照明光の赤又は青のいずれか一
   方の波長帯域の偏光面を回転させると共に、他方の波長
   帯域の照明光を透過する第２の偏光回転素子と、 上記第２の偏光回転素子を透過した他方の波長帯域の照
   明光を変調して反射する第１の光変調素子と、 上記第２の偏光回転素子で偏光面が回転された一方の波
   長帯域の照明光を変調して反射する第２の光変調素子
   と、 上記分離手段で反射された緑の波長帯域の照明光を変調
   して反射する第３の光変調素子と、 上記第２の偏光回転素子と、上記第１の光変調素子及び
   上記第２の光変調素子との間に配され、上記第２の偏光
   回転素子を透過した他方の照明光を透過させ上記第１の
   光変調素子に入射させ、上記第２の偏光回転素子で偏光
   面が回転された一方の波長帯域の照明光を反射して上記
   第２の光変調素子に入射させると共に、上記第１の光変
   調素子からの他方の波長帯域の変調された反射光を反射
   し、上記第２の光変調素子からの一方の波長帯域の変調
   された反射光を透過する第１の偏光ビームスプリッタ
   と、 上記第１の偏光ビームスプリッタで反射された他方の波
   長帯域の反射光を透過し、上記第１の偏光ビームスプリ
   ッタを透過した一方の波長帯域の反射光の偏光面を回転
   させる第３の偏光回転素子と、 上記分離手段と上記第３の光変調素子との間に配され、
   上記分離手段で反射された緑の波長帯域の照明光を反射
   して上記第３の光変調素子に入射させると共に、上記第
   ３の光変調素子からの緑の波長帯域の変調された反射光
   を透過する第２の偏光ビームスプリッタと、 上記第３の偏光回転素子を透過した他方の波長帯域の反
   射光を反射し、上記第３の偏光回転素子で偏光面が回転
   された一方の波長帯域の反射光を反射し、上記第２の偏
   光ビームスプリッタを透過した緑の波長帯域の反射光を
   透過する第３の偏光ビームスプリッタと、 上記第３の偏光ビームスプリッタで反射された一方の波
   長帯域の反射光と、上記第３の偏光ビームスプリッタで
   反射された他方の波長帯域の反射光と、上記第３の偏光
   ビームスプリッタを透過した緑の波長帯域の反射光とを
   拡大投影する投影レンズとを備える投影装置。
2. 【請求項２】 上記第２の偏光回転素子は、上記分離手
   段を透過した照明光の青の波長帯域の照明光を透過し、
   上記分離手段を透過した照明光の赤の波長帯域の偏光面
   を回転し、 上記第１の偏光ビームスプリッタは、上記第２の偏光回
   転素子を透過した青の波長帯域の照明光を透過させ上記
   第１の光変調素子に入射させ、上記第２の偏光回転素子
   で偏光面が回転された赤の波長帯域の照明光を反射して
   上記第２の光変調素子に入射させ、 上記第３の偏光回転素子は、青の波長帯域の反射光を透
   過し、赤の波長帯域の反射光の偏光面を回転させる請求
   項１記載の投影装置。
3. 【請求項３】 更に、上記第１の偏光ビームスプリッタ
   と上記第２の偏光ビームスプリッタとの間に設けられ、
   上記第１の光変調素子からの青の波長帯域の反射光を偏
   光成分に応じて遮光し、上記第２の光変調素子からの赤
   の波長帯域の反射光を透過する第２の偏光板を備える請
   求項２記載の投影装置。
4. 【請求項４】 上記分離手段は、偏光成分に応じて照明
   光を透過又は反射する請求項１記載の投影装置。
5. 【請求項５】 上記分離手段は、平板型に形成されてな
   る請求項４記載の投影装置。
6. 【請求項６】 上記分離手段は、偏光成分に応じて照明
   光を分離する金属よりなる光学素子が基板上に微細なグ
   リッド形状に形成されてなる請求項５記載の投影装置。
7. 【請求項７】 上記分離手段は、波長帯域に応じて照明
   光を透過又は反射する請求項１記載の投影装置。
8. 【請求項８】 上記分離手段は、平板型に形成されてな
   る請求項７記載の投影装置。
9. 【請求項９】 上記分離手段は、ダイクロイックミラー
   により形成されてなる請求項８記載の投影装置。
10. 【請求項１０】 更に、上記光源と上記集光レンズとの
    間に設けられ、上記光源から出射された照明光の偏光成
    分を揃えて透過する偏光変換素子を備える請求項１記載
    の投射装置。
11. 【請求項１１】 更に、上記光源と上記集光レンズとの
    間に設けられ、上記光源から出射された照明光の照度分
    布を均一にするフライアイインテグレータを備える請求
    項１記載の投影装置。
12. 【請求項１２】 上記集光レンズは、主レンズとフィー
    ルドレンズとからなる請求項１記載の投影装置。
13. 【請求項１３】 上記フィールドレンズは、上記分離手
    段と上記第１の偏光ビームスプリッタとの間に配された
    第１のフィールドレンズと、上記分離手段と上記第２の
    偏光ビームスプリッタとの間に配された第２のフィール
    ドレンズとからなる請求項１２記載の投影装置。
14. 【請求項１４】 上記第１の偏光ビームスプリッタと上
    記第３の偏光ビームスプリッタとが上記第３の偏光回転
    素子を介して接合され、上記第１の偏光ビームスプリッ
    タと上記第３の偏光ビームスプリッタとが接合されてな
    る請求項１記載の投影装置。
15. 【請求項１５】 上記第１の偏光ビームスプリッタと上
    記第３の偏光ビームスプリッタとが上記第３の偏光回転
    素子及び上記第２の偏光板を介して接合され、上記第１
    の偏光ビームスプリッタと上記第３の偏光ビームスプリ
    ッタとが接合されてなる請求項３記載の投影装置。
16. 【請求項１６】 上記第１のフィールドレンズ及び上記
    第２のフィールドレンズは、フレネルレンズである請求
    項１３記載の投影装置。
17. 【請求項１７】 上記分離手段と上記第１の偏光ビーム
    スプリッタとが上記第１のフィールドレンズ及び上記第
    ２の偏光回転素子を介して接合され、上記分離手段と上
    記第２の偏光ビームスプリッタとが上記第２のフィール
    ドレンズを介して接合され、上記第１の偏光ビームスプ
    リッタと上記第３の偏光ビームスプリッタとが上記第３
    の偏光回転素子を介して接合され、上記第１の偏光ビー
    ムスプリッタと上記第３の偏光ビームスプリッタとが接
    合されてなる請求項１６記載の投影装置。