JP2005173264A - 光学素子保持装置及び投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 投射型画像表示装置の小型化及び光学素子の冷却機能の向上を図る。
【解決手段】 光軸方向視において長方形状に形成された光学素子と、該光学素子を保持する第１の保持部材と、該第１の保持部材を、前記光学素子の光軸を略中心とした回転位置調整が可能に保持する第２の保持部材とを有し、前記第１の保持部材は、前記光学素子の長辺方向および短辺方向のそれぞれに、前記第２の保持部材に対して該第１の保持部材の回転方向に摺動可能に内接する接触部を有し、前記短辺方向に設けられた前記接触部と前記光軸との間の第１の距離が、前記長辺方向に設けられた前記接触部と前記光軸との間の第２の距離よりも短いことを特徴とする光学素子保持装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、光学素子保持装置及び投射型画像表示装置に関し、特に光学素子の回転調整機構に関する。

従来、色の偏光度、色純度を高める等、コントラスト低下を防止するための光学素子として、偏光板、あるいは１／４波長板を搭載した投射型画像表示装置が提案されている。

そして、その偏光板、あるいは１／４波長板を光軸に対して回転調整を行なうように構成した投射型画像表示装置が、特許文献１及び特許文献２にて開示されている。

まず、特許文献１においては、透過型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置が示されている。この投射型画像表示装置は、偏光板をコンデンサレンズに貼着し、該コンデンサレンズをコンデンサレンズ枠に保持し、該コンデンサレンズ枠を光軸周りに回転させることで偏光度合いを変えて、コントラストの調整をできるように構成されている。

このコンデンサレンズは一般的に光軸方向に球面を有するとともに平面的には円形形状の外径部を有している。このことにより、コンデンサレンズの円形形状の外径部をコンデンサレンズ枠に保持し、該コンデンサレンズ枠を固定部材に回転嵌合させて、そのコンデンサレンズ枠を回転させることで偏光板回転調整を行なっている。一方、コンデンサレンズに貼着された偏光板を透過する投射型画像表示装置としての有効光束は像面アスペクト比に合わせて長方形状となるのが一般的である。
特開２００１−２２２０６１号公報(第４−５貢、第３−４図) 特開２０００−３３８４７８号公報(第５図)

しかしながら、コンデンサレンズ自体は前述したように円形形状の外径部を有しているため、前述した偏光板の有効光束での長方形状の辺と、コンデンサレンズの円形形状の外径部との間には、投射型画像表示装置としての光束が通過しない部分、いわゆるコンデンサレンズ自体に不必要な部分が発生することになる。特に、像面アスペクト比による縦横比の短辺側は、前述した不必要な部分が多く発生し、この状態で偏光板回転調整を行なうことは、即ち大きな部材を回転させることと同じことになるため、製品としての小型化には向かない構成となっていた。

また、近年、像面アスペクト比として、通常の４：３タイプからワイド化に対応して、１６：９の像面アスペクト比への対応の製品も増加している。この場合には前述した不必要な部分がさらに増え、この状態において前述した回転調整を行なう機構では、小型化を一層妨げるおそれがある。

また、偏光板は、投射型画像表示装置においては熱を吸収する構成が一般的であるため、熱に弱いものが多く、冷却が必須であることが周知である。この冷却手段のひとつとして、偏光板を貼着したコンデンサレンズを保持するコンデンサレンズ枠を熱伝導率の高い部材とすることが考えられるが、特許文献１においてのコンデンサレンズ枠自体は、コンデンサレンズの外径部を保持するだけであり、偏光板の熱を放熱するには非常に困難な構成である。

一方、特許文献２には、透過型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置が示されており、その投射型画像表示装置内での偏光板は透明基板（ガラス板）に貼着され、その透明基板を回転させることで偏光度合いを変えて、コントラストを調整する方法が示されている。

この構成においては、透明基板（ガラス板）に貼着された偏光板を透過する投射型画像表示装置としての有効光束は像面アスペクト比に合わせて長方形状となるため、偏光板形状もこれに合わせて長方形状としており、この偏光板の長方形状に合わせて透明基板（ガラス板）も長方形状にしている。この構成によれば、特許文献１のような不必要な部分が発生しない。

しかしながら、その反面、透明基板（ガラス板）も長方形状、かつ透明基板（ガラス板）を保持する透明基板ホルダーも長方形状であることから、偏光板の回転調整を行なうための回転嵌合部を設けることが困難となる。

そこで、透明基板ホルダーの一部を、固定部材に設けた光軸を中心とした円弧形状部に沿って摺動することで回転させるという、いわゆる片持ち状態での回転調整機構となっているため、透明基板ホルダー自体を嵌合支持しながらの回転調整が出来ず、即ち、微調整が非常にし難い構成となっているのが現状であった。

また、前述したように偏光板は、投射型画像表示装置においては熱を吸収する構成が一般的であるため、熱に弱いものが多く、冷却が必須であることが周知である。その冷却手段としては、冷却ファンの冷却風が当たる側の透明基板ホルダーの一部を切り欠き開放させて偏光板自体を冷却するようにしている。

しかし、切り欠き開放させることは、透明基板（ガラス板）と透明基板ホルダーの固着強度を低減させることになり、即ち、衝撃において透明基板（ガラス板）が透明基板ホルダーから脱落する可能性が増加し、投射型画像表示装置の信頼性を低下させるおそれがある。

次に、別の従来例について図１０、図１１にて説明する。まず、図１０は、投射型画像表示装置の偏光板を光軸周りに回転させる回転調整機構の分解斜視図である。投射型画像表示装置での偏光板の有効光束の長方形状に合わせて、この偏光板を貼着する部材も長方形状にした。尚、投射型画像表示装置の全体構成については、特許文献１及び特許文献２とほぼ同様であるため説明を省略する。

図１０において、２００は偏光板であり、２０１は偏光板２００を貼着した透明基板であり、２０２は透明基板２０１が取り付けられる光学素子ホルダーであり、２０３は光学素子ホルダー２０２を光軸周りに回転可能に支持する固定部材であり、２０４は固定部材２０３の円弧部２０３ａに支持されとともに、突起部２０４ａを前記光学素子ホルダーの挟持部２０２ａに係合させて円弧部２０３ａに沿って摺動させることにより、光学素子ホルダー２０２を回転させることが可能な調整板であり、２０５は調整板２０４の調整後に調整板２０４を固定部材２０３に固定するためのビスである。

次に、図１１を用いて回転調整機構の動作について説明する。尚、図１１（ａ）が、通常位置での図、図１１（ｂ）が光学素子ホルダー２０２を時計周り方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図、図１１（ｃ）が光学素子ホルダー２０２を反時計周り方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図である。

図１１において、二点鎖線で示した長方形状は、偏光板２００を透過する投射型画像表示装置の有効光束２０６であり、像面アスペクト比に対応した矩形状となっている。尚、図示していないが、その長方形状の有効光束２０６よりおおきな長方形状となるように前記透明基板２０１も長方形状となるよう構成している。

一方、光学素子ホルダー２０２の外縁には、略光軸を中心とした円弧状の回転嵌合部２０２ｂが周方向３箇所に形成されている。上述の構成によれば、回転嵌合部２０２ｂが固定部材２０３の回転嵌合溝部２０３ｂに嵌合することで、光学素子ホルダー２０２を介して、透明基板２０１及び偏光板２００が光軸周りに回転する。尚、調整板２０４の突起部２０４ａにより光学素子ホルダー２０２が回転嵌合溝部２０３ｂから脱落しないように（図１０中の上方向に脱落しないように）保持している。

一方、光学素子ホルダー２０２には、長方形状の有効光束２０６が透過するよう穴部２０２ｃが設けられている。この穴部２０２ｃは、当然のことながら、前記長方形状の有効光束２０６よりは大きくなるよう設定されている。

ここで光学素子ホルダー２０２が回転調整された場合について説明すると、穴部２０２ｃの形状として、図１１（ａ）状態から図１１（ｂ）、図１１（ｃ）状態に回転調整された場合の図でわかるように、光学素子ホルダー２０２の穴部２０２ｃの回転移動軌跡をトレースすると、有効光束２０６の長方形状の一辺の中央部分の回転移動量に比べ、有効光束２０６の長方形状の一辺の周辺部分の回転移動量が大きいことがわかる。

即ち、光学素子ホルダーの穴部２０２ｃが、回転調整限度角度において有効光束２０６と干渉しないように、穴部２０２ｃを大きく設定する必要があった。

しかしながら、以上説明した構成によると、光学素子ホルダー２０２の固定部材２０３に対する回転嵌合部２０２ｂは円弧状に形成されているため、偏光板２００の有効光束での長方形状の辺と、光学素子ホルダー２０２の回転嵌合部２０２ｂの外縁部との間には、投射型画像表示装置としての光束が通過しない部分、いわゆる光学素子ホルダー２０２自体に不必要な余肉部が発生することになる。

特に、像面アスペクト比による縦横比の短辺側は、前述した余肉部が多く発生し、この状態で偏光板回転調整を行なうことは、即ち大きな部材を回転させることと同じことになる為、製品としての小型化には向かない構成となっていた。

また、近年、像面アスペクト比として、通常の４：３タイプからワイド化に対応して、１６：９の像面アスペクト比への対応の製品も増加している。この場合には前述した余肉部はさらに増え、この状態において前述した回転調整を行なう機構では、ますます小型化への弊害となるおそれがある。

一方、熱に対して弱い偏光板２００を保護する意味で、光学素子ホルダー２０２を透明基板２０１に対して熱伝導率の高い材料で構成し、透明基板２０１の放熱効果をアップさせ、偏光板２００を熱から保護しようとしても、前述したように光学素子ホルダー２０２の穴部２０２ｃが、回転調整限度角度においても有効光束２０６に干渉しないような形で長方形状の穴部２０２ｃを大きく設定する必要があるため、光学素子ホルダー２０２と透明基板２０１との接触面積は少なくなり、即ち、冷却効果の不完全なものとなってしまうという欠点も有していた。

上記課題を解決するために本願発明の第１の構成は、光軸方向視において長方形状に形成された光学素子と、該光学素子を保持する第１の保持部材と、該第１の保持部材を、前記光学素子の光軸を略中心とした回転位置調整が可能に保持する第２の保持部材とを有し、前記第１の保持部材は、前記光学素子の長辺方向および短辺方向のそれぞれに、前記第２の保持部材に対して該第１の保持部材の回転方向に摺動可能に内接する接触部を有し、前記短辺方向に設けられた前記接触部と前記光軸との間の第１の距離が、前記長辺方向に設けられた前記接触部と前記光軸との間の第２の距離よりも短いことを特徴とする光学素子保持装置。

ここで、前記第１の距離と前記第２の距離との比が、前記光学素子に入射する、光軸方向視において長方形状をなす光束の短辺方向寸法と長辺方向寸法との比に略等しくなるように設定するのが好ましい。

前記光学素子に対して光軸方向視において長方形状をなす光束が入射し、前記第１の保持部材に、前記光束を通過させるための開口部を形成し、前記開口部の内周縁を、前記長辺方向および前記短辺方向における中央領域が該開口部の内方に突出するように形成するとよい。

ここで、開口部の内周縁は、前記中央領域に近づくほど前記内方への突出量が漸次大きくなる傾斜形状に形成するとよい。

前記第１の保持部材は、前記光学素子を、該光学素子が取り付けられたベース部材を介して保持しており、前記第１の保持部材は、前記ベース部材よりも熱伝達率の高い材料により形成するとよい。

前記ベース部材をガラス基板により構成するとよい。前記光学素子を、偏光素子とするのが好ましい。

原画を形成する画像形成素子と、光学素子保持装置により保持された光学素子を含み、前記原画を投射表示するための光学系とを設けた投射型画像表示装置。

上述した第１の構成によれば、第１の保持部材における光学素子の短辺方向の接触部と光軸間の距離（寸法）を長辺方向の接触部と光軸間の距離よりも小さくすることにより、第２の保持部材における上記短辺方向に対応する方向の寸法も、上記長辺方向に対応する方向の寸法より小さくすることができる。したがって、上記両距離が同じであった従来のものに比べて、光学素子保持装置の小型化、特に上記短辺方向の小型化を図ることができる。

以下に、本発明の実施例を説明する。

図１、図３は、投射型画像表示装置の構成を示す。まず、図１にて反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置について説明する。

図１において、１は連続スペクトルで白色光を発光する光源、２は光源１からの光を所定の方向に集光するリフレクターである。

３ａは矩形のレンズをマトリックス状に配置した第１のフライアイレンズ、３ｂは第１のフライアイレンズ３ａの個々のレンズに対応したレンズアレイからなる第２のフライアイレンズ、４は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子である。５は集光光学系であり、５ａはコンデンサレンズ、５ｂはフィールドレンズで、５ｃはミラーである。以上により照明系が構成される。

６は、フィールドレンズ５ｂを透過した光のうち、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を透過し、緑（Ｇ）の波長領域の光を反射するダイクロイックミラーである。７はＧとＲの中間の波長領域の光を一部カットするカラーフィルタである。

８ａ及び８ｂはそれぞれ、Ｂの光の偏光方向を９０度変換し、Ｒの光の偏光方向は変換しない第１及び第２の色選択性位相差板である。９ａ及び９ｂはそれぞれ、第１および第２の偏光板であり、１０ａは１／２波長板である。

１１ａ及び１１ｂはそれぞれＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１及び第２の偏光ビームスプリッターであり、それぞれ偏光分離面（第１および第２の偏光分離面）を有する。また、１１ｃはＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第３の偏光ビームスプリッター（色合成手段）であり、偏光分離面（第３の偏光分離面）を有する。

１２ｒ，１２ｇ，１２ｂはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。１３ｒ，１３ｇ，１３ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板である。以上のダイクロイックミラー６から１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂにより、色分解合成光学系が構成される。

１４は投射レンズであり、投射光学系を構成する。なお、上記照明系，色分解合成光学系および投射光学系により画像表示光学系が構成される。

次に、画像表示光学系の光学的な作用を説明する。光源１から発した光はリフレクター２により所定の方向に集光される。リフレクター２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸Ｏに平行な光束となる。

ただし、光源１は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸Ｏに平行でない光の成分も多く含まれている。

これらの集光光束は、第１のフライアイレンズ３ａに入射する。第１のフライアイレンズ３ａは、外形が矩形である正の屈折力を有するレンズをマトリックス状に組み合わせて構成されており、入射した光束はそれぞれのレンズに応じた複数の光束に分割、集光され、第２のフライアイレンズ３ｂを経て、複数の光源像を偏光変換素子４の近傍にマトリックス状に形成する。

偏光変換素子４は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、マトリックス状に集光される複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。

反射されたＳ偏光成分の光は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向が揃った光として射出される。

偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子４を射出した後、発散光束として集光光学系５に至り、コンデンサレンズ５ａを透過、ミラー５ｃを反射、フィールドレンズ５ｂを透過することで、コンデンサレンズ５ａ、フィールドレンズ５ｂのレンズ屈折率の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。この照明エリアに反射型液晶表示素子１２ｒ、１２ｇ、１２ｂを配置する。

また、フィールドレンズ５ｂから反射型液晶表示素子１２ｒ、１２ｇ、１２ｂに至る光路において反射型液晶表示素子１２ｒ、１２ｇ、１２ｂ上に集光する光は集光光学系５の光軸Ｏに対してほぼテレセントリックとなるよう構成されている。その理由としてはダイクロイックミラー６および偏光ビームスプリッター１１ａ，１１ｂ，１１ｃは光学薄膜で構成されており、これらの光学薄膜に入射する角度によりその特性が変化するため、反射型液晶表示素子１２ｒ、１２ｇ、１２ｂに対する照明光束をテレセントリックに設定することで、光学薄膜で発生する特性の変動が反射型液晶表示素子１２ｒ、１２ｇ、１２ｂ上で発生させないようにするためである。

次に、偏光変換素子４によりＳ偏光とされたフィールドレンズ５ｂを透過した光は、ダイクロイックミラー６に入射する。

尚、ダイクロイックミラー６は、図２の実線で示すような特性を有しており、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は透過し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は反射する。

次に、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー６にて反射されたＧの光はカラーフィルタ７に入射する。尚、Ｇの光はダイクロイックミラー６によって分解された後もＳ偏光となっている。一方、カラーフィルタ７は、図２に点線で示すような特性を有しており、ＧとＲの中間の波長領域にあたる黄色の色光（５７５〜５８５ｎｍ）を反射するダイクロイックフィルタとして、黄色の光を除去する。緑の光に黄色の色成分が多いと、緑が黄緑になってしまうので、黄色の光を除去する方が色再現上望ましい。また、カラーフィルタ７は黄色の光を吸収する特性のものでもよい。

こうして色調整されたＧの光は、第１の偏光ビームスプリッター１１ａに対してＳ偏光として入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子１２ｇへと至る。

Ｇ用の反射型液晶表示素子１２ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター１１ａの偏光分離面で反射し、光源側に戻され、投射光から除去される。

一方、画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、第１の偏光分離面を透過し、投射光として第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに向かう。

このとき、すべての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター１１ａとＧ用の反射型液晶表示素子１２ｇとの間に設けられた１／４波長板１３ｇの遅相軸を所定の方向に調整することにより、第１の偏光ビームスプリッター１１ａとＧ用の反射型液晶表示素子１２ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。

第１の偏光ビームスプリッター１１ａから射出したＧの光は、Ｐ偏光のみを透過する第１の偏光板９ａで検光される。これにより、第１の偏光ビームスプリッター１１ａとＧ用の反射型液晶表示素子１２ｇを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。尚、第１の偏光板９ａは、Ｐ偏光のみを透過すると説明したが、第１の偏光板９ａの偏光方向がＰ偏光透過方向に正しく設定されていないとＳ偏光成分も透過してしまい、前述した無効な成分をカットされた光とならないため（コントラスト低下の要因となる）、第１の偏光板９ａは、光軸に対して回転調整可能な構成となっている。

そして、次に偏光方向に対して遅相軸が４５度で設定された第１の１／２波長板１０ａにより偏光方向を９０度回転され、第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに対してＳ偏光として入射し、第３の偏光ビームスプリッター１１ｃの偏光分離面で反射されて投射レンズ１４へと至る。

ここで、第１の１／２波長板１０ａの遅相軸を回転調整できるようにしておくと、第３の偏光ビームスプリッター１１ｃの偏光分離面に入射するＧの光の偏光方向を微調整することができる。

これにより、取り付け誤差などによって第１の偏光ビームスプリッター１１ａの偏光分離面と第３の偏光ビームスプリッター１１ｃの偏光分離面との間に相対的な傾きがあるときなどは、この調整機構により第３の偏光ビームスプリッター１１ｃにおける非投射光の漏れが最小となるようにすることができ、Ｇにおける黒表示の画像調整が可能となる。

さらに、第１の偏光板９ａと第１の１／２波長板１０ａを貼り付けて、一体的に調整することもできる。

一方、ダイクロイックミラー６を透過したＲとＢの光は、第１の色選択性位相差板８ａに入射する。第１の色選択性位相差板８ａは、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１１ｂに入射する。

Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１１ｂに入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター１１ｂの偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子１２ｒへに至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１１ｂに入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター１１ｂの偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子１２ｂへと至る。

Ｒ用の反射型液晶表示素子１２ｒに入射したＲの光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター１１ｂの偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。

一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター１１ｂの偏光分離面を透過して投射光として第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに向かう。

第２の偏光ビームスプリッター１１ｂから出射したＲの光は第２の色選択性位相板８ｂをそのまま透過し、さらに第２の偏光板９ｂで検光されて第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに入射する。そして、第３の偏光ビームスプリッター１１ｃの偏光分離面を透過して投射レンズ１４に至る。

また、Ｂ用の反射型液晶表示素子１２ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター１１ｂの偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。

一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター１１ｂの偏光分離面で反射して投射光として第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに向かう。

このとき、第２の偏光ビームスプリッター１１ｂとＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子１２ｂ，１２ｒの間に設けられた１／４波長板１３ｂ，１３ｒの遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行う。

こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター１１ｂから射出したＲとＢの投射光のうちＢの光は、第２の色選択性位相板８ｂによって偏光方向が９０度回転されてＰ偏光成分となり、さらに第２の偏光板９ｂで検光されて第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに入射する。

Ｒの光は第２の色選択性位相板８ｂをそのまま透過し、さらに第２の偏光板９ｂで検光されて第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに入射する。第２の偏光板９ｂで検光されることにより、ＲとＢの投射光は第２の偏光ビームスプリッター１１ｂとＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子１２ｂ，１２ｒ、１／４波長板１３ｂ、１３ｒを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。尚、第２の偏光板９ｂの偏光方向がＰ偏光透過方向に正しく設定されていないとＳ偏光成分も透過してしまい、前述した無効な成分をカットされた光とならないため（コントラスト低下の要因となる）、第２の偏光板９ｂは、光軸に対して回転調整可能な構成となっている。

そして、第３の偏光ビームスプリッター１１ｃに入射したＲとＢの投射光は第３の偏光ビームスプリッター１１ｃの偏光分離面を透過し、この偏光分離面にて反射したＧの光と合成されて投射レンズ１４に至る。

ここで、第２の色選択性位相差板８ｂと第３の偏光ビームスプリッター１１ｃとの間に第２の１／２波長板１０ｂ（不図示）を配置し、第２の１／２波長板１０ｂの遅相軸を透過する偏光方向と同じ方向（偏光状態を変換しない方向）に設定し、Ｇのときと同じように、第２の１／２波長板１０ｂの遅相軸の傾き調整を行うことで、Ｒ，Ｂの光の偏光方向が第３の偏光ビームスプリッター１１ｃの偏光分離面に対して適切に入射するように調整し、第３の偏光ビームスプリッター１１ｃにおける非投射光の漏れが最小となるようにすることができ、Ｒ，Ｂにおける黒表示の画像調整をすることもできる。

合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ１４によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。

また、光源１から投射レンズ１４に至る光束は、反射型液晶表示素子１１ｇ，１１ｂ，１１ｒに到達する際に光束径が最も細くなるので、反射型液晶表示素子の近傍に配置した偏光ビームスプリッター１１ａ，１１ｂを投射レンズ１４側に配置した偏光ビームスプリッター１１ｃよりも小さく構成している。

さらに、投射レンズ１４のＦｎｏは、反射型液晶表示素子における回折や取り付け誤差による投射レンズ１４の光軸と集光光学系５の光軸のずれを考慮して、照明系のＦｎｏよりも明るく設定している。以上が、反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置での構成である。

次に、図３にて透過型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置について説明する。
図３において、連続スペクトルで白色光を発光する光源１０１から射出された光は、リフレクタ１０２によって反射され、フライアイレンズ１０３、１０４を通過し、偏光変換素子１０５でＰ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板によって偏光方向が合わせられて射出され、コンデンサレンズ１０６を通過する。

その後、Ｒ（赤色帯域）の光は、ダイクロイックミラーＤＭ１０１を透過し、Ｇ（緑色帯域）の光とＢ（青色帯域）の光はダイクロイックミラーＤＭ１０１により反射され、また、Ｂの光は、ダイクロイックミラーＤＭ１０２を透過し、Ｇの光がダイクロイックミラーＤＭ１０２で反射する。これにより、照明光はＲの光、Ｇの光、Ｂの光に分解される。

そして、それぞれの光がそれぞれの色に対応する透過型液晶表示素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂに入射して変調され、ダイクロイックプリズム１１１でこれら色光が合成され、投射レンズ１１２によって被投射面に拡大投射される。

さらに、それぞれ色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１０１を透過したＲの光は、反射ミラーＭ１０１によって光路が９０°変えられ、フィールドレンズ１０７Ｒを透過し、入射側偏光板１０８ＲＩ、透過型液晶表示素子１０９Ｒに入射し、ここで変調される。

変調されたＲの光は、射出側偏光板１１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０°変えられて投射レンズ１１２に入射する。ここでのダイクロイックプリズム１１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射層が略十字状になるように構成されたものである。

ここで、この形式の投射型画像表示装置では、入射側偏光板１０８ＲＩ、射出側偏光板１１０ＲＯの２枚の偏光板の光の偏光方向が正しく設定されていないと明暗の差（コントラスト）が不明瞭な画像になる。そこで、少なくとも入射側偏光板１０８ＲＩ、射出側偏光板１１０ＲＯのどちらか一方を投射型画像表示装置の光軸を中心に回転調整可能となるよう構成されている。

一方、ダイクロイックミラーＤＭ１０１によって反射され、光路を９０°変えられたＧの光、Ｂの光は、ダイクロイックミラーＤＭ１０２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ１０２はＧの光を反射する特性を有しているため、ここでＧの光は反射され、その光路を９０°変えられ、フィールドレンズ１０７Ｇを透過し、入射側偏光板１０８ＧＩ、透過型液晶表示素子１０９Ｇに入射し、ここで変調される。
変調されたＧの光は、射出側偏光板１１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０°変えられて投射レンズ１１２に入射する。
尚、Ｒの光の説明時に述べたが、この形式の投射型画像表示装置では、入射側偏光板１０８ＧＩ、射出側偏光板１１０ＧＯの２枚の偏光板の光の偏光方向が正しく設定されていないと明暗の差（コントラスト）が不明瞭な画像になる。そこで、少なくとも入射側偏光板１０８ＧＩ 、射出側偏光板１１０ＧＯのどちらか一方を投射型画像表示装置の光軸を中心に回転調整可能となるよう構成されている。

一方、ダイクロイックミラーＤＭ１０２を透過したＢの光は、コンデンサレンズ１１３、リレーレンズ１１４、反射ミラーＭ１０２、Ｍ１０３やフィールドレンズ１０７Ｂを透過し、入射側偏光板１０８ＢＩ、透過型液晶表示素子１０９Ｂに入射し、ここで変調される。
変調されたＢの光は、射出側偏光板１１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０°変えられて投射レンズ１１２に入射する。
尚、Ｒの光の説明時に述べたが、この形式の投射型画像表示装置では、入射側偏光板１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＢＯの２枚の偏光板の光の振動方向が正しく設定されていないと明暗の差（コントラスト）が不明瞭な画像になる。そこで、少なくとも入射側偏光板１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＢＯのどちらか一方を投射型画像表示装置の光軸を中心に回転調整可能となるよう構成されている。

そして、投射レンズ１１２に入射したそれぞれの色帯域の光は被投射面に投射され、拡大画像として表示される。以上、図１、図３で説明した構成が、反射型液晶表示素子、または透過型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置である。

この投射型画像表示装置において、偏光素子はいずれも投射型画像表示装置の光軸を中心に回転調整可能な構成（コントラスト低下を防止するため）として設定できるが、このメカ構成が本実施例のポイントであるため、以下に詳細に説明する。

尚、図１における第１の偏光板９ａ、第２の偏光板９ｂ、第１の１／２波長板１０ａ、１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ、図３における入射側偏光板１０８ＲＩ、１０８ＧＩ、１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＲＯ、１１０ＧＯ、１１０ＢＯが回転調整の可能な光学素子として設定したが、この回転調整を行なうメカ構成については同構成であるため、図１における第１の偏光板９ａを代表例として図４、図５にて説明する。

図４において、９ａは、図１にて説明した第１の偏光板(光学素子)であり、２１は、第１の偏光板９ａを貼着した透明基板であり、２２は該透明基板を接着固定した光学素子ホルダー(第１の保持部材)であり、２３は光学素子ホルダー２２を投射型画像表示装置の光軸周りに回転可能に保持した固定部材(第２の保持部材)であり、２４は固定部材２３の円弧部２３ａに支持されとともに、突起部２４ａを光学素子ホルダーの挟持部２２ａに係合させて円弧部２３ａに沿って摺動させることにより、光学素子ホルダー２２を光軸周りに回転させる調整板であり、２５は調整板２４の調整後に調整板２４を固定部材２３にビス止めするためのビスである。

次に、図５を用いて、回転調整機構(光学素子保持装置)について詳細に説明する。ここで、図５（ａ）が、通常位置での図、図５（ｂ）が光学素子ホルダー２２を時計周り方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図、図５（ｃ）が光学素子ホルダー２２を反時計周り方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図である。

図５において、二点鎖線で示した長方形状は、第１の偏光板９ａを透過する投射型画像表示装置の有効光束２６であり、像面アスペクト比（１６：９）に対応した矩形状となっている。尚、図示していないが、その長方形状の有効光束２６よりおおきな長方形状となるように前記透明基板２１も長方形状となるよう構成している。

一方、光学素子ホルダー２２には、長方形状の有効光束２６の短辺方向側に略光軸を中心とした第１の曲率を持った第１の接触部２２ｂ（１箇所）が、長辺方向両側に略光軸を中心とした第２の曲率を持った第２の接触部２２ｃ（２箇所）を有している。尚、図５にてわかるように、第１の接触部２２ｂと第２の接触部２２ｃの曲率の大きさは、第１の接触部２２ｂの方が、小さくなるよう設定されている。

上述の構成によれば、第１の接触部２２ｂは固定部材２３の第１の回転嵌合溝部２３ｂに、第２の接触部２２ｃは固定部材２３の第２の回転嵌合溝部２３ｂに嵌合することで、光学素子ホルダー２２を介して、透明基板２１、第１の偏光板９ａが回転可能となる。尚、前記調整板２４の突起部２４ａにより光学素子ホルダー２２が嵌合部から脱落しないように（図４において上方向に脱落しないように）保持している。

以上説明したように、像面アスペクト比に対応させて、光学素子ホルダー２２における第１の偏光板９ａの短辺方向及び長辺方向に形成された接触部（第１の接触部２２ｂと第２の接触部２２ｃ）の回転嵌合径を異ならせることで、長方形状の有効光束２６の短辺側の寸法に対して、光学素子ホルダー２２の第１の接触部２２ｂの曲率を小さくなるように設定できるため、投射型画像表示装置としての小型化に大いに寄与することになる。即ち、近年の像面アスペクト比のワイド化（１６：９）時には、短辺方向が特に小さくなるため、投射型画像表示装置としての小型化には特に有効となることはもちろんのことである。

言い換えれば、光学素子ホルダー２２における第１の偏光板９ａの短辺方向の第１の接触部２２ｂと光軸Ｌ間の距離を長辺方向の第２の接触部２２ｃと光軸Ｌ間の距離よりも小さくすることにより(図５(ａ)を例にすると、ｔ１＞ｔ２)、固定部材２３における上記短辺方向に対応する方向の寸法を、上記長辺方向に対応する方向の寸法より小さくすることができる。したがって、上記両距離が同じであった従来のものに比べて、回転調整機構である光学素子保持装置の小型化、特に上記短辺方向の小型化を図ることができる。なお、ここでいう距離とは、接触部(第１の接触部２２ｂ及び第２の接触部２２ｃ)の接触部間の最大距離という意味である。

一方、光学素子ホルダー２２には、長方形状の有効光束２６が通過するよう穴部２２ｄが設けられている。この光学素子ホルダー２２の穴部２２ｄについて、さらに詳細に説明する。この穴部２２ｄは、当然のことながら、前記長方形状の有効光束２６よりは大きくなるよう設定されている。

ここで光学素子ホルダー２２が回転調整された場合について説明すると、この穴部２２ｄの形状として、図５（ａ）状態から図５（ｂ）、図５（ｃ）状態に回転調整された場合の図でわかるように、光学素子ホルダー２２の穴部２２ｄの回転移動軌跡をトレースすると、有効光束２６の長辺形状の一辺の中央部分の回転移動量に比べ、有効光束２６の長辺形状の一辺の周辺部分の回転移動量が大きいことがわかる。

即ち、光学素子ホルダー２２の穴部２２ｄは、有効光束２６の長辺形状の一辺の中央部分のみを最も接近させても、有効光束２６と干渉しないことがわかる。つまり、穴部２２ｄのふちに、有効光束２６の長方形状の一辺の中央部を最も有効光束に接近させた突出部２２ｄ１を設け、その突出部２２ｄ１より回転調整限度角度に合わせて傾斜させた傾斜部２２ｄ２を設ければ、必要最小限の適正な穴部２２ｄの形状になることがわかった。尚、有効光束２６の長方形状でのすべての辺においても同様のことがいえる。

即ち、光学素子ホルダー２２の穴部２２ｄの突出部２２ｄ１、傾斜部２２ｄ２により、光学素子ホルダー２２と前記透明基板２１との接触範囲がアップすることになるため、光学素子ホルダー２２と前記透明基板２１との接着面積を十分に確保でき、透明基板２１が光学素子ホルダー２２から脱落することを防止可能な優れた高信頼性の投射型画像表示装置が可能となる。

一方、光学素子ホルダー２２自体を透明基板２１に対して熱伝導率の高い材料にすれば、前述した光学素子ホルダー２２と前記透明基板２１との接触範囲がアップすることにより、透明基板２１自体の放熱効果が大幅にアップする。これにより、熱に対して弱い第１の偏光板９ａを保護することにつながり、冷却効率向上の達成に大いに寄与するという効果がある。

尚、図１における第２の偏光板９ｂ、第１の１／２波長板１０ａ、１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ、図３における入射側偏光板１０８ＲＩ、１０８ＧＩ、１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＲＯ、１１０ＧＯ、１１０ＢＯでの回転調整機構についても、偏光板、１／２波長板、１／４波長板での有効光束が、像面アスペクト比に対応するよう長辺形状となるため、同じ回転調整機構が成り立つことはもちろんのことである。

また、光学素子ホルダー２２の穴部２２ｄが、切り欠き部となっていても本発明が成り立つことはもちろんのことである。

次に、変更素子の回転調整機構として別の構成について実施例２として説明する。
尚、実施例１と同様、投射型画像表示装置自体の構成については、図１、図３と同様であるため、説明を省略する。実施例１と異なる点は、偏光板、１／２波長板、１／４波長板の回転調整機構である。

また、実施例１と同様、図１における第１の偏光板９ａ、第２の偏光板９ｂ、第１の１／２波長板１０ａ、１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ、図３における入射側偏光板１０８ＲＩ、１０８ＧＩ、１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＲＯ、１１０ＧＯ、１１０ＢＯが回転調整の可能な光学素子として設定したが、この回転調整を行なうメカ構成については同構成であるため、図１における第１の偏光板９ａを代表例として図６、図７にて説明する。

図６において、９ａは、図１にて説明した第１の偏光板であり、３１は、第１の偏光板９ａを貼着した透明基板であり、３２は該透明基板を接着固定した光学素子ホルダーであり、３３は該光学素子ホルダー３２を投射型画像表示装置の光軸を中心に回転可能に保持した固定部材であり、３４は該固定部材３３の円弧部３３ａに支持されとともに、突起部３４ａを光学素子ホルダーの挟持部３２ａに係合させて円弧部３３ａに沿って摺動させることにより、光学素子ホルダー３２を回転させることが可能な調整板であり、３５は調整板３４の調整後に調整板３４を固定部材３３にビス止めするためのビスである。

また、３７は、光学素子ホルダー３２を固定部材３３に組み込んだ後、光学素子ホルダー３２のスラスト止めを行なう蓋部材であり、蓋部材３７は、ビス３８により固定部材３３に固定される。

次に、図７において、回転調整機構について詳細に説明する。ここで、図７（ａ）が、通常位置での図、図７（ｂ）が光学素子ホルダー３２を時計方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図、図７（ｃ）が光学素子ホルダー３２を反時計方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図である。

図７において、二点鎖線で示した長方形状は、第１の偏光板９ａを透過する投射型画像表示装置の有効光束３６であり、像面アスペクト比（１６：９）に対応した矩形状となっている。尚、図示していないが、その長方形状の有効光束３６よりおおきな長方形状となるように透明基板３１も長辺形状となるよう構成している。

一方、光学素子ホルダー３２には、長辺形状の有効光束３６の短辺方向側に凸形状の第１の接触部３２ｂ（１箇所）が、長辺方向側には凸形状の第２の接触部３２ｃ（２箇所）を有している。また、固定部材３３には、長辺形状の有効光束３６の短辺方向側に略光軸を中心とした第１の曲率を持った円弧状の第１の溝部３３ｂが光学素子ホルダー３２の第１の接触部３２ｂと回転嵌合し、長辺方向側には略光軸を中心とした第２の曲率を持った円弧状の第２の溝部３３ｃが光学素子ホルダー３２の第２の接触部３２ｃと回転嵌合している。

尚、図５にてわかるように、第１の溝部３３ｂと第２の回転嵌合径３３ｃの曲率の大きさは、第１の溝部３３ｂの方が、小さくなるよう設定されている。この状態にて、光学素子ホルダー３２を介して、透明基板３１、第１の偏光板９ａが回転可能となる。尚、調整板３４の突起部３４ａにより光学素子ホルダー３２が嵌合部から脱落しないように（図６において上方向に脱落しないように）保持している。

以上説明したように、像面アスペクト比に対応させて、第１の溝部３３ｂと第２の溝部３３ｃの径を異ならせることで、長辺形状の有効光束３６の短辺側の寸法に対して、第１の溝部３３ｂの径を小さく設定できるため、投射型画像表示装置としての小型化に大いに寄与することになる。即ち、近年の像面アスペクト比のワイド化（１６：９）時には、短辺方向が特に小さくなる為、投射型画像表示装置としての小型化には特に有効となることはもちろんのことである。

言い換えれば、光学素子ホルダー３２における第１の偏光板９ａの短辺方向の第１の接触部３２ｂと光軸Ｌ間の距離を長辺方向の第２の接触部３２ｃと光軸Ｌ間の距離よりも小さくすることにより、固定部材３３における上記短辺方向に対応する方向の寸法を、上記長辺方向に対応する方向の寸法より小さくすることができる。したがって、上記両距離が同じであった従来のものに比べて、回転調整機構である光学素子保持装置の小型化、特に上記短辺方向の小型化を図ることができる。なお、ここでいう距離とは、接触部(第１の接触部３２ｂ及び第２の接触部３２ｃ)の接触部間の最大距離という意味である。

一方、光学素子ホルダー３２には、長方形状の有効光束３６が透過するよう穴部３２ｄが設けられている。この光学素子ホルダー３２の穴部３２ｄについて、さらに詳細に説明する。この穴部３２ｄは、当然のことながら、前記長方形状の有効光束３６よりは大きくなるよう設定されている。

ここで光学素子ホルダー３２が回転調整された場合について説明すると、この穴部３２ｄの形状として、図７（ａ）状態から図７（ｂ）、図７（ｃ）状態に回転調整された場合の図でわかるように、この光学素子ホルダー３２の穴部３２ｄの回転移動軌跡をトレースすると、有効光束３６の長方形状の一辺の中央部分の回転移動量に比べ、有効光束３６の長方形状の一辺の周辺部分の回転移動量が大きいことがわかる。

即ち、光学素子ホルダーの穴部３２ｄは、有効光束３６の長方形状の一辺の中央部分のみを最も接近させても、有効光束３６と干渉しないことがわかる。つまり、穴部３２ｄのふちには、有効光束３６の長方形状の一辺の中央部を最も有効光束に接近させた突出部３２ｄ１を設け、その突出部３２ｄ１より回転調整限度角度に合わせて傾斜させた傾斜部３２ｄ２を設ければ、必要最小限の適正な穴部３２ｄの形状になることがわかった。尚、有効光束３６の長方形状でのすべての辺においても同様のことがいえる。

即ち、光学素子ホルダー３２の穴部３２ｄの突出部３２ｄ１、傾斜部３２ｄ２により、光学素子ホルダー３２と透明基板３１との接触範囲がアップすることになるため、光学素子ホルダー３２と透明基板３１との接着面積を十分に確保でき、透明基板３１が光学素子ホルダー３２から脱落することを防止可能な優れた高信頼性の投射型画像表示装置が可能となる。

一方、光学素子ホルダー３２自体を透明基板３１に対して熱伝導率の高い材料にすれば、前述した光学素子ホルダー３２と前記透明基板３１との接触範囲がアップすることにより、透明基板３１自体の放熱効果が大幅にアップする為、熱に対して弱い第１の偏光板９ａを保護することにつながり、冷却効率向上の達成に大いに寄与するという効果がある。

尚、実施例１と同様、図１における第２の偏光板９ｂ、第１の１／２波長板１０ａ、１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ、図３における入射側偏光板１０８ＲＩ、１０８ＧＩ、１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＲＯ、１１０ＧＯ、１１０ＢＯでの回転調整機構についても、偏光板、１／２波長板、１／４波長板での有効光束が、像面アスペクト比に対応するよう長方形状となる為、同じ回転調整機構が成り立つことはもちろんのことである。

次に、偏光素子の回転調整機構として別の構成について実施例３として説明する。尚、実施例１と同様、投射型画像表示装置自体の構成については、図１、図３と同様であるため、説明を省略する。実施例１と異なる点は、偏光板、１／２波長板、１／４波長板の回転調整機構である。また、実施例１と同様、図１における第１の偏光板９ａ、第２の偏光板９ｂ、第１の１／２波長板１０ａ、１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ、図３における入射側偏光板１０８ＲＩ、１０８ＧＩ、１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＲＯ、１１０ＧＯ、１１０ＢＯが回転調整の可能な光学素子として設定したが、この回転調整を行なうメカ構成については同構成である為、図１における第１の偏光板９ａを代表例として図８、図９にて説明する。

図８において、９ａは、図１にて説明した第１の偏光板であり、４１は、第１の偏光板９ａを貼着した透明基板であり、４２は透明基板４１を接着固定した光学素子ホルダーであり、４３は光学素子ホルダー４２を投射型画像表示装置の光軸周りに回転可能に保持した固定部材であり、４４は該固定部材４３の円弧部４３ａに支持されとともに、突起部４４ａを光学素子ホルダー４２の挟持部４２ａに係合させて円弧部４３ａに沿って摺動させることにより、光学素子ホルダー４２を回転させることが可能な調整板であり、４５は調整板４４の調整後に調整板４４を固定部材４３にビス止めするためのビスである。

また、４７は、光学素子ホルダー４２を固定部材４３に組み込んだ後、光学素子ホルダー４２のスラスト止めを行なう蓋部材であり、蓋部材４７は、ビス４８により固定部材４３に固定される。

次に、図９において、回転調整機構について詳細に説明する。尚、図９（ａ）が、通常位置での図、図９（ｂ）が光学素子ホルダー４２を時計方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図、図９（ｃ）が光学素子ホルダー４２を反時計方向に回転調整限度角度位置まで回転させた図である。

図９において、二点鎖線で示した長方形状は、第１の偏光板９ａを透過する投射型画像表示装置の有効光束４６であり、像面アスペクト比（１６：９）に対応した矩形状となっている。尚、図示していないが、その長方形状の有効光束４６よりおおきな長方形状となるように透明基板４１も長方形状となるよう構成している。

一方、光学素子ホルダー４２には、長辺形状の有効光束４６の短辺方向側に略光軸を中心とした第１の曲率を持った第１の接触部４２ｂが、長辺方向側には略光軸を中心とした第２の曲率を持った第２の接触部４２ｃを有している。尚、図９にてわかるように、第１の接触部４２ｂと第２の接触部４２ｃの曲率の大きさは、第１の回転嵌合径４２ｂの方が、小さくなるよう設定されている。

一方、固定部材４３には、前記長方形状の有効光束４６の短辺側に前記光学素子ホルダー４２の第１の接触部４２ｂと略同曲率を持った第１の溝部４３ｂが前記第１の接触部４２ｂと回転嵌合し、前記長方形状の有効光束４６の長辺側には前記光学素子ホルダー４２の第２の接触部４２ｃと略同曲率を持った第２の溝部４３ｃが前記第２の接触部４２ｃと回転嵌合している。

上述の構成によれば、光学素子ホルダー４２を介して、透明基板４１、第１の偏光板９ａが回転可能となる。尚、前記調整板４４の突起部４４ａにより光学素子ホルダー４２が嵌合部から脱落しないように（図８において上方向に脱落しないように）保持している。

以上説明したように、像面アスペクト比に対応させて、光学素子ホルダー４２と固定部材４３との回転嵌合径を異ならせることで、長方形状の有効光束４６の短辺側の寸法に対しては、光学素子ホルダー４２と固定部材４３との回転嵌合径を小さくなるように設定できるため、投射型画像表示装置としての小型化に大いに寄与することになる。

即ち、近年の像面アスペクト比のワイド化（１６：９）時には、短辺方向が特に小さくなる為、投射型画像表示装置としての小型化には特に有効となることはもちろんのことである。

言い換えれば、光学素子ホルダー４２における第１の偏光板９ａの短辺方向の第１の接触部４２ｂと光軸Ｌ間の距離を長辺方向の第２の接触部４２ｃと光軸Ｌ間の距離よりも小さくすることにより、固定部材４３における上記短辺方向に対応する方向の寸法を、上記長辺方向に対応する方向の寸法より小さくすることができる。したがって、上記両距離が同じであった従来のものに比べて、回転調整機構である光学素子保持装置の小型化、特に上記短辺方向の小型化を図ることができる。なお、ここでいう距離とは、接触部(第１の接触部４２ｂ及び第２の接触部４２ｃ)の接触部間の最大距離という意味である。

一方、光学素子ホルダー４２には、前記長方形状の有効光束４６が透過するよう穴部４２ｄが設けられている。この光学素子ホルダー４２の穴部４２ｄについて、さらに詳細に説明する。この穴部４２ｄは、当然のことながら、前記長方形状の有効光束４６よりは大きくなるよう設定されている。

ここで光学素子ホルダー４２が回転調整された場合について説明すると、この穴部４２ｄの形状として、図９（ａ）状態から図９（ｂ）、図９（ｃ）状態に回転調整された場合の図でわかるように、この光学素子ホルダー４２の穴部４２ｄの回転移動軌跡をトレースすると、有効光束４６の長方形状の一辺の中央部分の回転移動量に比べ、有効光束４６の長方形状の一辺の周辺部分の回転移動量が大きいことがわかる。

即ち、光学素子ホルダーの穴部４２ｄは、有効光束４６の長方形状の一辺の中央部分のみを最も接近させても、有効光束４６と干渉しないことがわかる。つまり、穴部４２ｄ形状には、有効光束４６の長方形状の一辺の中央部を最も有効光束に接近させた突出部４２ｄ１を設け、その突出部４２ｄ１より回転調整限度角度に合わせて傾斜させた傾斜部４２ｄ２を設ければ、必要最小限の適正な穴部４２ｄの形状になることがわかった。尚、有効光束４６の長方形状でのすべての辺においても同様のことがいえる。

即ち、光学素子ホルダー４２の穴部４２ｄの突出部４２ｄ１、傾斜部４２ｄ２により、光学素子ホルダー４２と前記透明基板４１との接触範囲がアップすることになる為、光学素子ホルダー４２と前記透明基板４１との接着面積を十分に確保でき、透明基板４１が光学素子ホルダー４２から脱落することを防止可能な優れた高信頼性の投射型画像表示装置が可能となる。

一方、光学素子ホルダー４２自体を透明基板４１に対して熱伝導率の高い材料にすれば、前述した光学素子ホルダー４２と前記透明基板４１との接触範囲がアップすることにより、透明基板４１自体の放熱効果が大幅にアップする為、熱に対して弱い第１の偏光板９ａを保護することにつながり、冷却効率向上の達成に大いに寄与するという効果がある。

尚、実施例１と同様、図１における第２の偏光板９ｂ、第１の１／２波長板１０ａ、１／４波長板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ、図３における入射側偏光板１０８ＲＩ、１０８ＧＩ、１０８ＢＩ、射出側偏光板１１０ＲＯ、１１０ＧＯ、１１０ＢＯでの回転調整機構についても、偏光板、１／２波長板、１／４波長板での有効光束が、像面アスペクト比に対応するよう長方形状となる為、同じ回転調整機構が成り立つことはもちろんのことである。
以上説明したように、本出願に係る第一の発明によれば、光軸を中心に回転可能な光学素子手段と、該光学素子手段を回転嵌合支持する固定部材と、を備えた投射型画像表示装置において、少なくとも前記光学素子手段か前記固定部材のどちらか一方の略光軸を中心とした回転嵌合径の曲率を、像面アスペクト比に対応した該光学素子手段での有効光束の縦横比に合わせて異ならせたことで、光学素子手段の有効光束の縦横比に合わせて該光学素子手段の回転嵌合径をそれぞれ設定でき、即ち、光学素子手段の有効光束以外の不必要な部分を削除した構成にて光学素子手段を回転調整できる為、近年の小型化製品に対応した投射型画像表示装置を提供できるという効果がある。特に、光学素子手段の有効光束の縦横比がワイド化された場合（像面アスペクト比１６：９）においては、アスペクト比の短辺方向は、かなりの小径部にて回転嵌合部を設定できる為、小型化に顕著に寄与する投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

以上説明したように、上述の実施例によれば、光学素子と、該光学素子を固着支持する光学素子ホルダーと、該光学素子ホルダーを回転嵌合支持する固定部材と、を備えた投射型画像表示装置において、少なくとも前記光学素子ホルダーか前記固定部材のどちらか一方の略光軸を中心とした回転嵌合径の曲率を、像面アスペクト比に対応した該光学素子の有効光束の縦横比に合わせて異ならせる一方、該光学素子ホルダーには、該光学素子の有効光束に干渉しない形の穴部または切り欠き部と、該穴部または切り欠き部に該光学素子の有効光束の一辺の中央部に対して最も接近した突出部と、を設けたことで、光学素子での有効光束の縦横比に合わせて光学素子ホルダーの回転嵌合径をそれぞれ設定でき、即ち、光学素子の有効光束以外の不必要な部分を削除した構成にて光学素子を回転調整できる為、近年の小型化製品に対応した投射型画像表示装置を提供できるという効果がある。

また、光学素子の有効光束の縦横比がワイド化された場合（像面アスペクト比１６：９）においては、アスペクト比の短辺方向は、かなりの小径部にて回転嵌合部を設定できる為、小型化に顕著に寄与する投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

一方、光学素子ホルダーには、該光学素子ホルダーを回転調整した際の回転移動軌跡が光学素子の有効光束に干渉しないように該有効光束の一辺の中央部に対して突出部を形成した為、その突出部を含めた部分にて光学素子と光学素子ホルダーとの接着面積範囲を十分確保して保持することで衝撃等での光学素子の脱落が発生しない高信頼性の投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

また、前記回転嵌合径の略光軸を中心とした曲率は、像面アスペクト比の短辺側が小さくなるように形成されていることで、光学素子での有効光束の縦横比に合わせて光学素子ホルダーの回転嵌合径をそれぞれ設定でき、即ち、光学素子の有効光束以外の不必要な部分を削除した構成にて光学素子を回転調整できる為、近年の小型化製品に対応した投射型画像表示装置を提供できるという効果がある。

また、光学素子の有効光束の縦横比がワイド化された場合（像面アスペクト比１６：９）においては、アスペクト比の短辺方向は、かなりの小径部にて回転嵌合部を設定できる為、小型化に顕著に寄与する投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

また、少なくとも前記光学素子ホルダーの穴部または切り欠き部は、前記突出部と、前記光学素子の有効光束外に離れていく方向に該有効光束の一辺に対して傾斜角を持った傾斜部と、により形成されていることで、光学素子ホルダーには、該光学素子ホルダーを回転調整した際の回転移動軌跡が光学素子の有効光束に干渉しないように該有効光束の一辺の中央部に対して設けた突出部と、該有効光束の一辺に対して傾斜角を持った傾斜部と、を形成し、その突出部と傾斜部を含めた部分にて光学素子と光学素子ホルダーとの接着面積範囲を最大限確保して保持することで衝撃等での光学素子の脱落が発生しない高信頼性の投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

さらに、偏光素子と、該偏光素子を貼着した透明基板と、該透明基板を固着支持する光学素子ホルダーと、該光学素子ホルダーを回転嵌合支持する固定部材と、を備えた投射型画像表示装置において、前記光学素子ホルダーを前記透明基板に対して熱伝導率の高い材料で形成するとともに、少なくとも前記光学素子ホルダーか前記固定部材のどちらか一方の略光軸を中心とした回転嵌合径の曲率を、像面アスペクト比に対応した該光学素子ホルダーでの有効光束の縦横比に合わせて異ならせたことで、偏光素子の有効光束の縦横比に合わせて光学素子ホルダーの回転嵌合径をそれぞれ設定でき、即ち、偏光素子の有効光束以外の不必要な部分を削除した構成にて光学素子ホルダーを回転調整できる為、近年の小型化製品に対応した投射型画像表示装置を提供できるという効果がある。

特に、光学素子手段の有効光束の縦横比がワイド化された場合（像面アスペクト比１６：９）においては、アスペクト比の短辺方向は、かなりの小径部にて回転嵌合部を設定できる為、小型化に顕著に寄与する投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。また、光学素子ホルダーを、偏光素子を貼着した透明基板に対して熱伝導率の高い材料で形成した為、偏光素子の冷却をより確実に行なえる投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

さらにまた、偏光素子と、該偏光素子を貼着した透明基板と、該透明基板を固着支持する光学素子ホルダーと、該光学素子ホルダーを回転嵌合支持する固定部材と、を備えた投射型画像表示装置において、前記光学素子ホルダーを前記透明基板に対して熱伝導率の高い材料で形成するとともに、少なくとも前記光学素子ホルダーか前記固定部材のどちらか一方の略光軸を中心とした回転嵌合径の曲率を、像面アスペクト比に対応した該偏光素子の有効光束の縦横比に合わせて異ならせる一方、該光学素子ホルダーには、該偏光素子の有効光束に干渉しない形の穴部または切り欠き部と、該穴部または切り欠き部に該偏光素子の有効光束の一辺の中央部に対して最も接近した突出部と、を設けたことで、光学素子ホルダーを、偏光素子を貼着した透明基板に対して熱伝導率の高い材料で形成したことと、偏光素子の有効光束の一辺の中央部に対して最も接近した突出部を設けて透明基板と光学素子ホルダーとの接触面積をアップさせたことの２つの効果で、偏光素子の冷却をより確実に行なえる投射型画像表示装置を提供できるばかりでなく、偏光素子での有効光束の縦横比に合わせて光学素子ホルダーの回転嵌合径をそれぞれ設定でき、即ち、偏光素子の有効光束以外の不必要な部分を削除した構成にて光学素子ホルダー（偏光素子）を回転調整できることにより近年の小型化製品に対応した投射型画像表示装置を提供できるという効果がある。

また、偏光素子の有効光束の縦横比がワイド化された場合（像面アスペクト比１６：９）においては、アスペクト比の短辺方向は、かなりの小径部にて回転嵌合部を設定できる為、小型化に顕著に寄与する投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。一方、光学素子ホルダーには、該光学素子ホルダーを回転調整した際の回転移動軌跡が偏光素子の有効光束に干渉しないように該有効光束の一辺の中央部に対して突出部を形成した為、その突出部を含めた部分にて光学素子ホルダーと透明基板との接着面積範囲を十分確保して保持することで、衝撃等での透明基板が光学素子ホルダーからの脱落が発生しない高信頼性の投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

また、前記回転嵌合径の略光軸を中心とした曲率は、像面アスペクト比の短辺側が小さくなるように形成されていることで、偏光素子での有効光束の縦横比に合わせて光学素子ホルダーの回転嵌合径をそれぞれ設定でき、即ち、光学素子の有効光束以外の不必要な部分を削除した構成にて偏光素子を回転調整できる為、近年の小型化製品に対応した投射型画像表示装置を提供できるという効果がある。

また、偏光素子の有効光束の縦横比がワイド化された場合（像面アスペクト比１６：９）においては、アスペクト比の短辺方向は、かなりの小径部にて回転嵌合部を設定できる為、小型化に顕著に寄与する投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

また、少なくとも前記光学素子ホルダーの穴部または切り欠き部は、前記突出部と、前記偏光素子の有効光束外に離れていく方向に該有効光束の一辺に対して傾斜角を持った傾斜部と、により形成されていることで、光学素子ホルダーには、該光学素子ホルダーを回転調整した際の回転移動軌跡が偏光素子の有効光束に干渉しないように該有効光束の一辺の中央部に対して設けた突出部と、該有効光束の一辺に対して傾斜角を持った傾斜部と、を形成し、その突出部と傾斜部を含めた部分にて光学素子ホルダーと透明基板との接着面積範囲を最大限確保して保持することで、衝撃等での透明基板が光学素子ホルダーからの脱落が発生しない高信頼性の投射型画像表示装置を提供できるばかりでなく、熱伝導率の高い材料で形成した光学素子ホルダーと透明基板との接触面積を、偏光素子の有効光束の一辺の中央部に対して最も接近した突出部と、該有効光束の一辺に対して傾斜角を持った傾斜部とにより大幅にアップさせて、偏光素子の冷却をより確実に行なえる投射型画像表示装置を提供できるという効果が期待できる。

反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置の構成図 ダイクロイックミラーとカラーフィルタの特性図 透過型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置の構成図 本発明の実施例１における回転可能な光学素子周辺の斜視図 本発明の実施例１における回転可能な光学素子周辺の作動図 本発明の実施例２における回転可能な光学素子周辺の斜視図 本発明の実施例２における回転可能な光学素子周辺の作動図 本発明の実施例３における回転可能な光学素子周辺の斜視図 本発明の実施例３における回転可能な光学素子周辺の作動図 従来の回転可能な光学素子周辺の斜視図 従来の回転可能な光学素子周辺の作動図

符号の説明

１は光源、２はリフレクター、３ａは第１のフライアイレンズ、３ｂは第２のフライアイレンズ、４は偏光変換素子、５は集光光学系、５ａはコンデンサレンズ、５ｂはフィールドレンズ、５ｃはミラー、６はダイクロイックミラー、７はカラーフィルタ、８ａ、８ｂは色選択性位相差板、９ａは第１の偏光板、９ｂは第２の偏光板、１０ａは１／２波長板、１１ａは第１の偏光ビームスプリッター、１１ｂは第２の偏光ビームスプリッター、１１ｃは第３の偏光ビームスプリッター、１２ｒ、１２ｇ、１２ｂは反射型液晶表示素子、１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは１／４波長板、１４は投射レンズ、２１、３１、４１は透明基板、２２、３２、４２は光学素子ホルダー、２３、３３、４３は固定部材、２４、３４、４４は調整板、２５、３５、４５はビス、２６、３６、４６は有効光束、３７、４７は蓋部材、３８、４８はビス、１０１は光源、１０２はリフレクター、１０３、１０４はフライアイレンズ、１０５は偏光変換素子、１０６はコンデンサレンズ、１０７はフィールドレンズ、１０８は入射側偏光板、ＤＭ１０１、ＤＭ１０２はダイクロイックミラー、１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂは透過型液晶表示素子、１１０は射出側偏光板、１１１はダイクロイックプリズム、１１２は投射レンズ。

Claims (8)

1. 光軸方向視において長方形状に形成された光学素子と、
   該光学素子を保持する第１の保持部材と、
   該第１の保持部材を、前記光学素子の光軸を略中心とした回転位置調整が可能に保持する第２の保持部材とを有し、
   前記第１の保持部材は、前記光学素子の長辺方向および短辺方向のそれぞれに、前記第２の保持部材に対して該第１の保持部材の回転方向に摺動可能に内接する接触部を有し、
   前記短辺方向に設けられた前記接触部と前記光軸との間の第１の距離が、前記長辺方向に設けられた前記接触部と前記光軸との間の第２の距離よりも短いことを特徴とする光学素子保持装置。
2. 前記第１の距離と前記第２の距離との比が、前記光学素子に入射する、光軸方向視において長方形状をなす光束の短辺方向寸法と長辺方向寸法との比に略等しいことを特徴とする請求項１に記載の光学素子保持装置。
3. 前記光学素子に対して光軸方向視において長方形状をなす光束が入射し、前記第１の保持部材には、前記光束を通過させるための開口部が形成されており、
   前記開口部の内周縁は、前記長辺方向および前記短辺方向における中央領域が該開口部の内方に突出した形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子保持装置。
4. 前記開口部の内周縁は、前記中央領域に近づくほど前記内方への突出量が漸次大きくなる傾斜形状を有することを特徴とする請求項３に記載の光学素子保持装置。
5. 前記第１の保持部材は、前記光学素子を、該光学素子が取り付けられたベース部材を介して保持しており、
   前記第１の保持部材は、前記ベース部材よりも熱伝達率の高い材料により形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学素子保持装置。
6. 前記ベース部材はガラス基板であることを特徴とする請求項５に記載の光学素子保持装置。
7. 前記光学素子は、偏光素子であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学素子保持装置。
8. 原画を形成する画像形成素子と、
   請求項１から７のいずれか１つに記載の光学素子保持装置により保持された光学素子を含み、前記原画を投射表示するための光学系とを有することを特徴とする投射型画像表示装置。