JP2010032850A - Modulation optical system and projector - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a modulation optical system which is highly reliable in durability and incorporating an optical element easy in assembling adjustment on the specific color optical path for switching the polarization direction. <P>SOLUTION: The substrate RS constituting the complex optical filters 25e, 25g is made of a crystal plate whose optical axis OA is extending in the direction almost parallel with the system optical axis SA as a light rotating component, and turns the polarizing surfaces by 90° for the light B and R entering along the system optical axis SA. Thus, the polarizing surfaces are turned by 90° for the light B and R in the first and third optical paths OP1, OP3, and the light B and R entering the cross dichroic prism 27 is made S polarized light suitable to reflect. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の光変調装置で形成された画像を合成する変調光学系に関し、特にプロ
ジェクタへの組み込みに適する変調光学系およびプロジェクタに関する。 The present invention relates to a modulation optical system that combines images formed by a plurality of light modulation devices, and more particularly to a modulation optical system and a projector that are suitable for incorporation into a projector.

従来のプロジェクタとして、合成前の特定色の光路上に１／２波長板を設けて照明用の
直線偏光の偏光方向を９０°切替え、光合成用のプリズムでの結合効率を向上させている
ものが存在する（特許文献１等参照）。 As a conventional projector, a half-wave plate is provided on an optical path of a specific color before synthesis, and the polarization direction of linearly polarized light for illumination is switched by 90 ° to improve the coupling efficiency of the photosynthesis prism. Exists (see Patent Document 1).

画像表示装置として、複数の反射型空間光変調装置を備え、各反射型空間光変調装置の
読出側に、変調素子の実際の配向方向の理想的な配向方向からのズレを補償してコントラ
ストを改善するため、偏光方向を微小回転させるα水晶等の旋光手段を設けたものが存在
する（特許文献２参照）。 As the image display device, a plurality of reflective spatial light modulators are provided. On the readout side of each reflective spatial light modulator, the contrast is compensated by compensating for the deviation of the actual orientation direction of the modulation element from the ideal orientation direction. In order to improve, there is one provided with optical rotation means such as α crystal that rotates the polarization direction slightly (see Patent Document 2).

反射型液晶表示装置として、反射型液晶表示素子と偏光ビームスプリッタとの間に、光
源から光線のうち周辺光線の傾きを補償してコントラストを改善するため、偏光方向を微
小回転させる水晶板等の波長板を設けたものが存在する（特許文献３参照）。 As a reflective liquid crystal display device, a crystal plate or the like that rotates the polarization direction slightly to compensate for the tilt of the peripheral light beam from the light source and improve the contrast between the reflective liquid crystal display element and the polarizing beam splitter. There is one provided with a wave plate (see Patent Document 3).

液晶プロジェクタの照明光学系として、光源の後段に偏光ビームスプリッタと１／２波
長板とを設けて偏光方向を揃えるものが存在し、この場合、１／２波長板として、例えば
水晶が用いられる（特許文献４参照）。
特開２００１−１００３１１号公報 特開平７−１２８６５１号公報 特開２００６−２３５３１２号公報 特開２００４−３０９８５３号公報 As an illumination optical system for a liquid crystal projector, there is one in which a polarizing beam splitter and a half-wave plate are provided at the subsequent stage of a light source to align the polarization direction. In this case, for example, quartz is used as the half-wave plate ( (See Patent Document 4).
JP 2001-100311 A JP 7-128651 A JP 2006-235212 A JP 2004-309853 A

しかしながら、特許文献１において、１／２波長板として一般的に用いられている有機
フィルムは、耐久性の点で信頼性が低い。また、１／２波長板の場合、材料にかかわらず
入射偏光に対して光学軸が傾くとその影響で射出偏光の方向が大きくずれてしまう。この
ため、組み込み時に軸方向を考慮する必要があり、偏光度の高い光を使用する場合には、
特にその軸方向に精度が必要となり、組み込み時の調整が容易でない。 However, in Patent Document 1, the organic film generally used as a half-wave plate has low reliability in terms of durability. In the case of a half-wave plate, if the optical axis is inclined with respect to the incident polarized light regardless of the material, the direction of the emitted polarized light is greatly shifted due to the influence. For this reason, it is necessary to consider the axial direction during installation, and when using light with a high degree of polarization,
In particular, accuracy is required in the axial direction, and adjustment during assembly is not easy.

なお、特許文献２、３の装置は、水晶板によって理想的な配向方向又は偏光方向からの
微小なズレを補償するものであり、特定色の光路において偏光方向を９０°切替えるもの
ではない。 Note that the devices disclosed in Patent Documents 2 and 3 compensate for a slight deviation from an ideal orientation direction or polarization direction by a quartz plate, and do not switch the polarization direction by 90 ° in the optical path of a specific color.

特許文献４の装置は、色分離前の照明光についてその偏光方向を切替えて揃えるもので
あり、特定色の光路において偏光方向を９０°切替えるものではない。 The apparatus of Patent Document 4 is to change the polarization direction of illumination light before color separation and align it, and does not change the polarization direction by 90 ° in the optical path of a specific color.

そこで、本発明は、耐久性等に関する高い信頼性を有し、組み込み時の調整が容易な光
学素子を偏光方向の切換用に特定色の光路上に組み込んだ変調光学系およびプロジェクタ
を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a modulation optical system and a projector in which an optical element that has high reliability with respect to durability and the like, and that can be easily adjusted at the time of incorporation, is incorporated in an optical path of a specific color for switching the polarization direction. With the goal.

上記課題を解決するため、本発明に係る第１の変調光学系は、（ａ）照明装置から射出
された各色の照明光をそれぞれ変調する複数の光変調装置と、（ｂ）複数の光変調装置で
変調された各色の変調光を合成する光合成部とを備え、（ｃ）複数の光変調装置のうち少
なくとも１つの光変調装置は、偏光変調型の変調パネルと、変調パネルの光射出側に配置
される偏光素子と、旋光部材とを有し、（ｃ１）旋光部材は、光学軸がシステム光軸に略
平行な方向に延びる少なくとも１枚の水晶板で形成され、システム光軸に沿って入射した
光束の偏光方向を９０°回転させる。なお、旋光部材を２枚の水晶板で構成する場合、各
水晶板によって偏光方向を例えば４５°回転させる。 In order to solve the above-described problems, a first modulation optical system according to the present invention includes (a) a plurality of light modulation devices that individually modulate illumination lights emitted from the illumination devices, and (b) a plurality of light modulations. And (c) at least one of the plurality of light modulation devices includes a polarization modulation type modulation panel and a light emission side of the modulation panel. (C1) The optical rotation member is formed of at least one quartz plate whose optical axis extends in a direction substantially parallel to the system optical axis, and extends along the system optical axis. The polarization direction of the incident light beam is rotated by 90 °. When the optical rotation member is composed of two quartz plates, the polarization direction is rotated by 45 °, for example, with each quartz plate.

上記変調光学系では、旋光部材が、光学軸がシステム光軸に略平行な方向に延びる少な
くとも１枚の水晶板で形成され、システム光軸に沿って入射した光束の偏光方向を９０°
回転させるので、特定色の光路で偏光面を９０°回転させることができる。この際、水晶
板のシステム光軸まわりの回転角に依存して偏光方向の回転量がズレることを防止できる
ので、水晶板の組み込み時の調整が容易である。また、水晶板によって旋光部材を構成す
ることにより、耐久性等の観点で高い信頼性を確保することができる。 In the modulation optical system, the optical rotation member is formed of at least one quartz plate whose optical axis extends in a direction substantially parallel to the system optical axis, and the polarization direction of the light beam incident along the system optical axis is 90 °.
Since the rotation is performed, the polarization plane can be rotated by 90 ° in the optical path of the specific color. At this time, the rotation amount in the polarization direction can be prevented from being shifted depending on the rotation angle of the crystal plate around the system optical axis, so that the adjustment when the crystal plate is assembled is easy. Further, by configuring the optical rotation member with a quartz plate, high reliability can be ensured in terms of durability and the like.

また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記液晶表示装置において、少なくと
も１つの光変調装置が、旋光部材のシステム光軸に平行な方向とシステム光軸に垂直な方
向とに関する屈折率差を補償する光学補償素子をさらに備える。この場合、水晶板の光学
軸に対して傾斜して入射する光束に生じる位相差を光学補償素子によって補償することが
でき、良好な入射角度依存性を確保することができる。 According to a specific aspect or aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, at least one light modulation device is refracted in a direction parallel to the system optical axis of the optical rotation member and a direction perpendicular to the system optical axis. An optical compensation element that compensates for the rate difference is further provided. In this case, the phase difference generated in the incident light beam tilted with respect to the optical axis of the quartz plate can be compensated for by the optical compensation element, and good incident angle dependency can be ensured.

本発明の別の態様では、変調パネルが、光透過型の液晶パネルであり、旋光部材を構成
する水晶板は、液晶パネルの光入射側及び光射出側のいずれか一方に配置される。この場
合、液晶パネルに入射する照明光の偏光方向を事前に９０°回転させることができ、或い
は液晶パネルから射出される変調光の偏光方向を事後に９０°回転させることができる。 In another aspect of the present invention, the modulation panel is a light transmissive liquid crystal panel, and the quartz plate constituting the optical rotation member is disposed on either the light incident side or the light emission side of the liquid crystal panel. In this case, the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panel can be rotated by 90 ° in advance, or the polarization direction of the modulated light emitted from the liquid crystal panel can be rotated by 90 ° afterwards.

本発明のさらに別の態様では、変調パネルが、光透過型の液晶パネルであり、旋光部材
を構成する水晶板が、液晶パネルの光入射側及び光射出側の双方に配置される。この場合
、液晶パネルに入射する照明光の偏光方向と液晶パネルから射出される変調光の偏光方向
とを、結果として追加的に９０°回転させることができる。 In yet another aspect of the present invention, the modulation panel is a light transmission type liquid crystal panel, and the crystal plates constituting the optical rotation member are arranged on both the light incident side and the light emission side of the liquid crystal panel. In this case, the polarization direction of the illumination light incident on the liquid crystal panel and the polarization direction of the modulated light emitted from the liquid crystal panel can be additionally rotated by 90 ° as a result.

本発明のさらに別の態様では、旋光部材を構成する水晶板のうち少なくとも１枚は、液
晶パネルの光射出側及び光入射側の一方に配置される偏光素子を支持するための支持基板
として機能する。この場合、水晶板のうち少なくとも１枚を偏光素子の効率的な冷却手段
として用いることができる。 In still another aspect of the present invention, at least one of the quartz plates constituting the optical rotation member functions as a support substrate for supporting a polarizing element disposed on one of the light emission side and the light incident side of the liquid crystal panel. To do. In this case, at least one of the quartz plates can be used as an efficient cooling means for the polarizing element.

本発明のさらに別の態様では、水晶板が、支持基板として、液晶パネルの光射出側に配
置される偏光素子を支持する。この場合、加熱されやすい光射出側の偏光素子を効率的に
冷却することができる。通常、水晶基板を液晶パネルの光射出側に配置して偏光素子を冷
却する場合、水晶基板の光学軸は基板面内に存在し、偏光素子の軸と水晶の軸を精度良く
合わせる必要がある。一方、本発明の場合は基板面内に軸が存在しないため偏光素子と水
晶の軸を合わせる必要がなくなる。 In yet another aspect of the present invention, the crystal plate supports a polarizing element disposed on the light emission side of the liquid crystal panel as a support substrate. In this case, the polarizing element on the light emission side that is easily heated can be efficiently cooled. Normally, when a polarizing substrate is cooled by placing a quartz substrate on the light exit side of a liquid crystal panel, the optical axis of the quartz substrate is in the substrate plane, and it is necessary to accurately align the axis of the polarizing element and the axis of the quartz crystal. . On the other hand, in the case of the present invention, since there is no axis in the substrate surface, it is not necessary to align the axes of the polarizing element and the crystal.

本発明のさらに別の態様では、システム光軸が、所定の平面上にあり、光合成部が、所
定の平面に垂直に配置された複数のダイクロイックミラーを有し、複数の光変調装置が、
変調によって偏光方向を９０°回転させ、上記少なくとも１つの光変調装置が、複数のダ
イクロイックミラーのうち少なくとも１つで反射される色の光路上に配置される。この場
合、ダイクロイックミラーで反射される色の光路において、ロスを低減するような偏光方
向に切り替えるべく旋光部材を配置することになる。 In still another aspect of the present invention, the system optical axis is on a predetermined plane, the light combining unit includes a plurality of dichroic mirrors arranged perpendicular to the predetermined plane, and the plurality of light modulation devices includes:
The polarization direction is rotated by 90 ° by modulation, and the at least one light modulation device is disposed on an optical path of a color reflected by at least one of the plurality of dichroic mirrors. In this case, the optical rotation member is arranged to switch the polarization direction so as to reduce loss in the optical path of the color reflected by the dichroic mirror.

本発明のさらに別の態様では、上記少なくとも１つの光変調装置が青色及び赤色の光路
上に配置される。この場合、青色及び赤色をＳ偏光としてダイクロイックミラーに入射さ
せることができ、ダイクロイックミラーでの合成効率を高めることができる。 In yet another aspect of the present invention, the at least one light modulation device is disposed on the blue and red light paths. In this case, blue and red can be incident on the dichroic mirror as S-polarized light, and the synthesis efficiency in the dichroic mirror can be increased.

本発明に係る第２の変調光学系は、（ａ）照明装置から射出された各色の照明光をそれ
ぞれ変調する複数の光変調装置と、（ｂ）複数の光変調装置で変調された各色の変調光を
合成する光合成部とを備え、（ｃ）複数の光変調装置のうち少なくとも１つの光変調装置
は、偏光変調型の変調パネルと、変調パネルの光射出側に配置される偏光素子と、旋光部
材とを有し、（ｃ１）旋光部材は、光学軸がシステム光軸に略平行な方向に延びる水晶板
を含んで形成され、水晶板は、システム光軸に沿って入射した光束の偏光方向を４５°回
転させる。 The second modulation optical system according to the present invention includes (a) a plurality of light modulation devices that respectively modulate the illumination lights emitted from the illumination devices, and (b) each color modulated by the plurality of light modulation devices. A light combining unit that combines the modulated light, and (c) at least one of the plurality of light modulation devices includes a polarization modulation type modulation panel, and a polarization element disposed on a light emission side of the modulation panel; (C1) The optical rotation member is formed to include a crystal plate whose optical axis extends in a direction substantially parallel to the system optical axis, and the crystal plate is formed of the light beam incident along the system optical axis. The polarization direction is rotated 45 °.

上記変調光学系では、旋光部材が、光学軸がシステム光軸に略平行な方向に延びる少な
くとも１枚の水晶板で形成され、システム光軸に沿って入射した光束の偏光方向を４５°
回転させるので、特定色の光路で偏光面を４５°回転させることができる。この際、水晶
板のシステム光軸まわりの回転角に依存して偏光方向の回転量がズレることを防止できる
ので、水晶板の組み込み時の調整が容易である。また、水晶板によって旋光部材を構成す
ることにより、耐久性等の観点で高い信頼性を確保することができる。 In the modulation optical system, the optical rotation member is formed of at least one quartz plate whose optical axis extends in a direction substantially parallel to the system optical axis, and the polarization direction of the light beam incident along the system optical axis is 45 °.
Since the rotation is performed, the polarization plane can be rotated by 45 ° in the optical path of the specific color. At this time, the rotation amount in the polarization direction can be prevented from being shifted depending on the rotation angle of the crystal plate around the system optical axis, so that the adjustment when the crystal plate is assembled is easy. Further, by configuring the optical rotation member with a quartz plate, high reliability can be ensured in terms of durability and the like.

本発明に係るプロジェクタは、（ａ）照明光を射出する照明装置と、（ｂ）上記した変
調光学系と、（ｃ）変調光学系からの光を投射する投射部とを備える。 The projector according to the present invention includes (a) an illumination device that emits illumination light, (b) the above-described modulation optical system, and (c) a projection unit that projects light from the modulation optical system.

上記プロジェクタでは、変調光学系において、システム光軸に光学軸を略一致させた水
晶板で構成される旋光部材がシステム光軸に沿って入射した光束の偏光方向を９０°回転
させるので、水晶板の組み込み時の調整が容易であり、偏光面を調整する部品等に関し高
い信頼性を維持することができる。これにより、組立が比較的容易で高い信頼性を有する
プロジェクタを提供することができる。 In the projector described above, in the modulation optical system, the optical rotatory member composed of a crystal plate whose optical axis substantially coincides with the system optical axis rotates the polarization direction of the incident light beam along the system optical axis by 90 °. Can be easily adjusted, and high reliability can be maintained with respect to components for adjusting the polarization plane. Accordingly, it is possible to provide a projector that is relatively easy to assemble and has high reliability.

〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る第１実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェクタの光学系の
構成を説明する概念図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the configuration of an optical system of a projector incorporating the modulation optical system according to the first embodiment of the invention.

本プロジェクタ１０は、光源光を発生する光源装置２１と、光源装置２１からの光源光
を青緑赤の３色に分離する色分離光学系２３と、色分離光学系２３から射出された各色の
照明光によって照明される光変調部２５と、光変調部２５から射出された各色の像光を合
成するクロスダイクロイックプリズム２７と、クロスダイクロイックプリズム２７を経た
像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レンズ２９とを備える。このうち、光変調部
２５及びクロスダイクロイックプリズム２７は、照明光からカラーの像光を形成するため
の変調光学系を構成する。 The projector 10 includes a light source device 21 that generates light source light, a color separation optical system 23 that separates the light source light from the light source device 21 into three colors of blue, green, and red, and each color emitted from the color separation optical system 23. The light modulator 25 illuminated by the illumination light, the cross dichroic prism 27 that combines the image light of each color emitted from the light modulator 25, and the image light that has passed through the cross dichroic prism 27 are projected onto a screen (not shown). A projection lens 29. Among these, the light modulation unit 25 and the cross dichroic prism 27 constitute a modulation optical system for forming color image light from illumination light.

以上のプロジェクタ１０において、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、凹レンズ２
１ｂと、一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レンズ２１
ｉとを備える。このうち、光源ランプ２１ａは、例えば高圧水銀ランプ等であるランプ本
体２２ａと、光源光を回収して前方に射出させる凹面鏡２２ｂとを備える。凹レンズ２１
ｂは、光源ランプ２１ａからの光源光を平行化する役割を有するが、例えば凹面鏡２２ｂ
が放物面鏡である場合には、省略することもできる。一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅ
は、マトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって
凹レンズ２１ｂを経た光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個別に集光・発散させる
。偏光変換部材２１ｇは、詳細は省略するが、ＰＢＳ及びミラーを組み込んだプリズムア
レイと、当該プリズムアレイに設けた射出面上にストライプ状に貼り付けられる波長板ア
レイとを備える。この偏光変換部材２１ｇは、レンズアレイ２１ｅから射出した光源光を
例えば図１の紙面に垂直（より具体的には、後述するクロスダイクロイックプリズム２７
の第１ダイクロミラー２７ａと第２ダイクロミラー２７ｂの交線に平行）な第１偏光方向
の直線偏光のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ２１ｉは、偏光変換部材２
１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部２５に設けた各色の
液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃに対する重畳照明を可能にする。つまり、両レ
ンズアレイ２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する色分離
光学系２３を経て、光変調部２５に設けられた各色の液晶パネル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ
を均一に重畳照明する。 In the projector 10 described above, the light source device 21 includes the light source lamp 21a and the concave lens 2.
1b, a pair of lens arrays 21d and 21e, a polarization conversion member 21g, and a superimposing lens 21
i. Among these, the light source lamp 21a includes a lamp body 22a such as a high-pressure mercury lamp, and a concave mirror 22b that collects the light source light and emits it forward. Concave lens 21
b has a role of collimating the light source light from the light source lamp 21a, for example, a concave mirror 22b.
If is a parabolic mirror, it can be omitted. A pair of lens arrays 21d, 21e
Consists of a plurality of element lenses arranged in a matrix, and these element lenses divide the light source light from the light source lamp 21a that has passed through the concave lens 21b and condense and divide them individually. Although not described in detail, the polarization conversion member 21g includes a prism array in which a PBS and a mirror are incorporated, and a wave plate array that is attached in a stripe shape on an exit surface provided in the prism array. The polarization conversion member 21g is configured to cause the light source light emitted from the lens array 21e to be perpendicular to, for example, the paper surface of FIG. 1 (more specifically, a cross dichroic prism 27 described later).
The first dichroic mirror 27a and the second dichroic mirror 27b (parallel to the intersecting line of the first dichroic mirror 27b) are converted into linearly polarized light in the first polarization direction and supplied to the next stage optical system. The superimposing lens 21i is a polarization conversion member 2
By appropriately converging the illumination light having passed 1 g as a whole, it is possible to perform superimposing illumination on the liquid crystal light valves 25a, 25b, and 25c of the respective colors provided in the light modulation unit 25. That is, the illumination light that has passed through both the lens arrays 21d and 21e and the superimposing lens 21i passes through the color separation optical system 23 described in detail below, and the liquid crystal panels 26a, 26b, and 26c for the respective colors provided in the light modulator 25.
Is uniformly superimposed.

色分離光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、フィール
ドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、反射ミラー２３ｊ，２３ｍ，２３ｎ，２３ｏとを備
え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。ここで、第１ダイクロイックミラー２３
ａは、青緑赤の３色のうち例えば青（Ｂ）色を透過させ、緑（Ｇ）及び赤（Ｒ）色を反射
する。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射した緑赤の２色のうち例えば緑（
Ｇ）色を反射し、赤（Ｒ）色を透過させる。これにより、光源光を構成するＢ光、Ｇ光、
及びＲ光は、第１、第２、及び第３光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３にそれぞれ導かれ、異な
る照明対象にそれぞれ入射する。具体的に説明すると、光源装置２１からの光源光は、反
射ミラー２３ｊで光路を折り曲げられて第１ダイクロイックミラー２３ａに入射する。こ
の第１ダイクロイックミラー２３ａを通過したＢ光は、反射ミラー２３ｍを経て、液晶ラ
イトバルブ２５ａに対向するフィールドレンズ２３ｆに入射する。また、第１ダイクロイ
ックミラー２３ａで反射されて第２ダイクロイックミラー２３ｂでさらに反射されたＧ光
は、液晶ライトバルブ２５ｂに対向するフィールドレンズ２３ｇに入射する。さらに、第
２ダイクロイックミラー２３ｂを通過したＲ光は、レンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー
２３ｎ，２３ｏを経て、液晶ライトバルブ２５ｃに対向するフィールドレンズ２３ｈに入
射する。なお、各フィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈは、各液晶ライトバルブ２５
ａ，２５ｂ，２５ｃに入射する照明光の入射角度を調節する機能を有する。レンズＬＬ１
，ＬＬ２及びフィールドレンズ２３ｈは、リレー光学系を構成している。このリレー光学
系は、第１レンズＬＬ１の像を、第２レンズＬＬ２を介してほぼそのままフィールドレン
ズ２３ｈに伝達する機能を有する。 The color separation optical system 23 includes first and second dichroic mirrors 23a and 23b, field lenses 23f, 23g, and 23h, and reflection mirrors 23j, 23m, 23n, and 23o, and constitutes an illumination device together with the light source device 21. . Here, the first dichroic mirror 23
a transmits, for example, the blue (B) color among the three colors of blue, green, and red, and reflects the green (G) and red (R) colors. In addition, the second dichroic mirror 23b is, for example, green (
G) Reflects color and transmits red (R) color. As a result, the B light, G light constituting the light source light,
And R light are respectively guided to the first, second, and third optical paths OP1, OP2, and OP3, and are incident on different illumination targets. More specifically, the light source light from the light source device 21 is incident on the first dichroic mirror 23a after the optical path is bent by the reflection mirror 23j. The B light that has passed through the first dichroic mirror 23a passes through the reflecting mirror 23m and enters the field lens 23f that faces the liquid crystal light valve 25a. Further, the G light reflected by the first dichroic mirror 23a and further reflected by the second dichroic mirror 23b enters the field lens 23g facing the liquid crystal light valve 25b. Further, the R light that has passed through the second dichroic mirror 23b passes through the lenses LL1 and LL2 and the reflection mirrors 23n and 23o and enters the field lens 23h that faces the liquid crystal light valve 25c. Each field lens 23f, 23g, and 23h is connected to each liquid crystal light valve 25.
It has a function of adjusting the incident angle of illumination light incident on a, 25b, and 25c. Lens LL1
, LL2 and the field lens 23h constitute a relay optical system. This relay optical system has a function of transmitting the image of the first lens LL1 almost directly to the field lens 23h via the second lens LL2.

光変調部２５は、上記した各色用の３つの光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３に対応して、３
つの液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備える。各液晶ライトバルブ２５ａ，２
５ｂ，２５ｃは、入射した照明光の強度の空間分布を変調する非発光型の光変調装置であ
る。 The light modulator 25 corresponds to the three optical paths OP1, OP2 and OP3 for each color described above, and 3
Two liquid crystal light valves 25a, 25b, 25c are provided. Each liquid crystal light valve 25a, 2
Reference numerals 5b and 25c denote non-light emitting light modulation devices that modulate the spatial distribution of the intensity of incident illumination light.

ここで、第１光路ＯＰ１に配置されたＢ色用の液晶ライトバルブ２５ａは、Ｂ光によっ
て照明される液晶パネル２６ａと、液晶パネル２６ａの入射側に配置される複合光学フィ
ルタ２５ｅと、液晶パネル２６ａの射出側に配置される偏光フィルタ２５ｈとを備える。
この液晶ライトバルブ２５ａは、色分離光学系２３に設けたフィールドレンズ２３ｆの後
段に配置されており、第１ダイクロイックミラー２３ａを透過したＢ光によって均一に照
明される。 Here, the liquid crystal light valve 25a for B color disposed in the first optical path OP1 includes a liquid crystal panel 26a illuminated by the B light, a composite optical filter 25e disposed on the incident side of the liquid crystal panel 26a, and a liquid crystal panel. And a polarizing filter 25h disposed on the exit side of 26a.
The liquid crystal light valve 25a is disposed after the field lens 23f provided in the color separation optical system 23, and is uniformly illuminated by the B light transmitted through the first dichroic mirror 23a.

液晶ライトバルブ２５ａにおいて、入射側の複合光学フィルタ２５ｅは、入射したＢ光
について、紙面に垂直な第１偏光方向の直線偏光を９０°旋光させて紙面に平行（より具
体的には、クロスダイクロイックプリズム２７の第１ダイクロミラー２７ａと第２ダイク
ロミラー２７ｂの交線に垂直）な第２偏光方向の直線偏光に切り換えるとともに、第２偏
光方向の直線偏光のみを選択的に透過させて液晶パネル２６ａに導く。液晶パネル２６ａ
は、偏光変調型の変調素子又は変調パネルとして、これに入射した第２偏光方向の直線偏
光を画像信号に応じて例えば部分的に第１偏光方向の直線偏光に変換する。射出側の偏光
フィルタ２５ｈは、液晶パネル２６ａを経て変調された第１偏光方向の直線偏光のみを選
択的に透過させる。 In the liquid crystal light valve 25a, the incident-side composite optical filter 25e rotates the linearly polarized light in the first polarization direction perpendicular to the paper surface by 90 ° with respect to the incident B light and is parallel to the paper surface (more specifically, the cross dichroic The liquid crystal panel 26a is switched to the linearly polarized light of the second polarization direction (perpendicular to the intersecting line of the first dichroic mirror 27a and the second dichroic mirror 27b) of the prism 27 and selectively transmits only the linearly polarized light of the second polarization direction. Lead to. Liquid crystal panel 26a
As a polarization modulation type modulation element or modulation panel, the linearly polarized light in the second polarization direction incident thereon is converted, for example, partially into linearly polarized light in the first polarization direction according to the image signal. The exit side polarization filter 25h selectively transmits only the linearly polarized light in the first polarization direction modulated through the liquid crystal panel 26a.

他の液晶ライトバルブ２５ｂ，２５ｃのうち、Ｒ色用の液晶ライトバルブ２５ｃは、Ｂ
色用の液晶ライトバルブ２５ａと同様の構成となっている。つまり、液晶ライトバルブ２
５ｃは、Ｒ光によって照明される液晶パネル２６ｃと、液晶パネル２６ｃの入射側に配置
される複合光学フィルタ２５ｇと、液晶パネル２６ｃの射出側に配置される偏光フィルタ
２５ｊとを備える。この液晶ライトバルブ２５ｃは、色分離光学系２３のフィールドレン
ズ２３ｈの後段に配置されており、第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過したＲ光によ
って均一に照明される。液晶ライトバルブ２５ｃにおいて、入射側の複合光学フィルタ２
５ｇは、入射したＲ光について、紙面に垂直な第１偏光方向の直線偏光を、９０°旋光さ
せて第２偏光方向の直線偏光に切り換えて選択的に透過させることにより、液晶パネル２
６ａに導く。液晶パネル２６ｂは、これに入射した第２偏光方向の直線偏光を画像信号に
応じて例えば部分的に第１偏光方向の直線偏光に変換する。射出側の偏光フィルタ２５ｊ
は、液晶パネル２６ｃを経て変調された第１偏光方向の直線偏光のみを選択的に透過させ
る。 Of the other liquid crystal light valves 25b and 25c, the R color liquid crystal light valve 25c is B
The configuration is the same as that of the color liquid crystal light valve 25a. That is, the liquid crystal light valve 2
5c includes a liquid crystal panel 26c illuminated by R light, a composite optical filter 25g disposed on the incident side of the liquid crystal panel 26c, and a polarizing filter 25j disposed on the exit side of the liquid crystal panel 26c. The liquid crystal light valve 25c is disposed after the field lens 23h of the color separation optical system 23, and is uniformly illuminated by the R light transmitted through the second dichroic mirror 23b. In the liquid crystal light valve 25c, the composite optical filter 2 on the incident side
5g, the incident R light is selectively transmitted by rotating linearly polarized light in the first polarization direction perpendicular to the paper surface by 90 ° and switching to linearly polarized light in the second polarization direction.
Guide to 6a. The liquid crystal panel 26b converts the linearly polarized light having the second polarization direction incident thereon, for example, partially into linearly polarized light having the first polarization direction according to the image signal. Output side polarization filter 25j
Selectively transmits only the linearly polarized light in the first polarization direction modulated through the liquid crystal panel 26c.

一方、Ｇ色用の液晶ライトバルブ２５ｂは、旧来型のものであり、Ｇ光によって照明さ
れる液晶パネル２６ｂと、液晶パネル２６ｂの入射側に配置される偏光フィルタ２５ｆと
、液晶パネル２６ｂの射出側に配置される偏光フィルタ２５ｉとを備える。この液晶ライ
トバルブ２５ｂは、色分離光学系２３のフィールドレンズ２３ｇの後段に配置されており
、第２ダイクロイックミラー２３ｂで反射されたＧ光によって均一に照明される。液晶ラ
イトバルブ２５ｃにおいて、偏光フィルタ２５ｆは、入射したＧ光について、紙面に垂直
な第１偏光方向の直線偏光を選択的に透過させて液晶パネル２６ａに導く。液晶パネル２
６ｂは、これに入射した第１偏光方向の直線偏光を画像信号に応じて例えば部分的に第２
偏光方向の直線偏光に変換する。偏光フィルタ２５ｉは、液晶パネル２６ｂを経て変調さ
れた第２偏光方向の直線偏光のみを選択的に透過させる。 On the other hand, the liquid crystal light valve 25b for G color is a conventional type, and the liquid crystal panel 26b illuminated by the G light, the polarizing filter 25f disposed on the incident side of the liquid crystal panel 26b, and the emission of the liquid crystal panel 26b. And a polarizing filter 25i disposed on the side. The liquid crystal light valve 25b is disposed at the rear stage of the field lens 23g of the color separation optical system 23, and is uniformly illuminated by the G light reflected by the second dichroic mirror 23b. In the liquid crystal light valve 25c, the polarizing filter 25f selectively transmits linearly polarized light in the first polarization direction perpendicular to the paper surface to the incident G light and guides it to the liquid crystal panel 26a. LCD panel 2
6b, for example, partially converts the linearly polarized light in the first polarization direction incident thereon into the second direction in accordance with the image signal.
Convert to linearly polarized light in the polarization direction. The polarization filter 25i selectively transmits only the linearly polarized light in the second polarization direction modulated through the liquid crystal panel 26b.

図２は、図１に示すプロジェクタ１０の光変調部２５を構成するＢ光用の液晶ライトバ
ルブ２５ａの構造を説明する拡大断面図である。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view for explaining the structure of the liquid crystal light valve 25a for B light constituting the light modulation unit 25 of the projector 10 shown in FIG.

液晶ライトバルブ２５ａにおいて、入射側に設けた複合光学フィルタ２５ｅは、水晶製
の基板ＲＳ上に樹脂製の第１偏光フィルムＰＦ１を接着したものであり、入出射面の法線
がそれぞれシステム光軸ＳＡすなわちＺ軸に平行になっている。複合光学フィルタ２５ｅ
は、旋光部材を具体化した水晶板である基板ＲＳによって、紙面に垂直なＹ方向に沿った
第１偏光方向のＳ偏光をシステム光軸ＳＡのまわりに９０°回転させて紙面に平行なＸ方
向に沿った第２偏光方向のＰ偏光に変換する。また、複合光学フィルタ２５ｅは、偏光素
子としての第１偏光フィルムＰＦ１によって、Ｘ方向に沿った第２偏光方向のＰ偏光のみ
を通過させる。なお、複合光学フィルタ２５ｅの入射面と射出面とには、反射防止膜ＡＲ
１が設けられており、迷光の発生を防止している。 In the liquid crystal light valve 25a, the composite optical filter 25e provided on the incident side is obtained by adhering the first polarizing film PF1 made of resin on the quartz substrate RS, and the normal lines of the incident and outgoing surfaces are respectively the system optical axis. SA is parallel to the Z axis. Compound optical filter 25e
Is rotated by 90 ° around the system optical axis SA by rotating the S-polarized light in the first polarization direction along the Y direction perpendicular to the paper surface by the substrate RS which is a crystal plate embodying the optical rotation member. Convert to P-polarized light in the second polarization direction along the direction. In addition, the composite optical filter 25e allows only the P-polarized light in the second polarization direction along the X direction to pass through the first polarizing film PF1 as a polarizing element. Note that the antireflection film AR is formed on the incident surface and the exit surface of the composite optical filter 25e.
1 is provided to prevent generation of stray light.

一方、射出側に設けた偏光フィルタ２５ｈは、水晶製の基板ＰＳ上に樹脂製の第２偏光
フィルムＰＦ２を接着したものであり、入出射面の法線がそれぞれシステム光軸ＳＡすな
わちＺ軸に平行になっている。偏光フィルタ２５ｈは、偏光素子としての第２偏光フィル
ムＰＦ２によってＹ方向に沿った第１偏光方向のＳ偏光のみを通過させ、Ｐ偏光（非変調
光）を吸収等により排除する。ここで、第２偏光フィルムＰＦ２を支持する基板ＰＳは、
光学軸がシステム光軸ＳＡに垂直な方向に延びる水晶板であり、Ｙ方向に沿った第１偏光
方向のＳ偏光をそのままシステム光軸ＳＡに沿って射出させる。第２偏光フィルムＰＦ２
の支持基板を水晶製の基板ＰＳとすることにより、第１偏光フィルムＰＦ１よりも比較的
加熱されやすい状態にある第２偏光フィルムＰＦ２を効率良く冷却することができる。な
お、偏光フィルタ２５ｈの入射面と射出面とには、反射防止膜ＡＲ２が設けられており、
迷光の発生を防止している。 On the other hand, the polarizing filter 25h provided on the exit side is obtained by adhering a resin-made second polarizing film PF2 on a quartz substrate PS, and the normal line of the incident / exit surface is respectively set to the system optical axis SA, that is, the Z axis. It is parallel. The polarizing filter 25h allows only the S-polarized light in the first polarization direction along the Y direction to pass through the second polarizing film PF2 as a polarizing element, and excludes the P-polarized light (unmodulated light) by absorption or the like. Here, the substrate PS supporting the second polarizing film PF2 is:
The quartz plate has an optical axis extending in a direction perpendicular to the system optical axis SA, and S-polarized light in the first polarization direction along the Y direction is emitted as it is along the system optical axis SA. Second polarizing film PF2
By using the quartz substrate PS as the support substrate, the second polarizing film PF2 that is relatively more easily heated than the first polarizing film PF1 can be efficiently cooled. An antireflection film AR2 is provided on the incident surface and the exit surface of the polarizing filter 25h.
Prevents generation of stray light.

以上の説明から明らかなように、複合光学フィルタ２５ｅを構成する第１偏光フィルム
ＰＦ１と、偏光フィルタ２５ｈを構成する第２偏光フィルムＰＦ２とは、クロスニコルを
構成するように配置されている。これら第１及び第２偏光フィルムＰＦ１，ＰＦ２の間に
挟まれた液晶パネル２６ａは、第１偏光フィルムＰＦ１側から入射した入射光ＬＩを入力
信号に応じて画素単位で部分的にＰ偏光からＳ偏光に変化させ、変化後の変調光を射出光
ＬＯとして第２偏光フィルムＰＦ２側に射出する。この際、基板ＲＳによって、第１偏光
フィルムＰＦ１に入射する青光の入射光ＬＩの偏光方向を予め９０°回転させてＳ偏光か
らＰ偏光に切り換えているので、液晶ライトバルブ２５ａから射出される変調光を、後述
する光合成に適するＳ偏光状態の射出光ＬＯとすることができる。 As is clear from the above description, the first polarizing film PF1 constituting the composite optical filter 25e and the second polarizing film PF2 constituting the polarizing filter 25h are arranged so as to constitute crossed Nicols. The liquid crystal panel 26a sandwiched between the first and second polarizing films PF1 and PF2 allows the incident light LI incident from the first polarizing film PF1 side to be partially converted from P-polarized light in units of pixels according to the input signal. The light is changed to polarized light, and the modulated light after the change is emitted as the emitted light LO toward the second polarizing film PF2. At this time, since the polarization direction of the incident light LI of the blue light incident on the first polarizing film PF1 is rotated by 90 ° in advance by the substrate RS and switched from S-polarized light to P-polarized light, it is emitted from the liquid crystal light valve 25a. The modulated light can be the exit light LO in the S-polarized state suitable for photosynthesis described later.

図３（Ａ）〜３（Ｃ）は、複合光学フィルタ２５ｅを構成する水晶製の基板ＲＳの機能
を説明する図である。図３（Ａ）に示すように、基板ＲＳを構成する水晶は、ｚ方向に延
びる光学軸ＯＡの方向の屈折率が相対的に大きな正の一軸性の屈折率楕円体ＲＩＥに対応
する光学的異方性を有する。この屈折率楕円体ＲＩＥは、光学軸ＯＡのまわりに完全な回
転対称ではなく、ｘ方向の屈折率ｎｘがｙ方向の屈折率ｎｙよりも僅かに大きくなってい
る。さらに、屈折率楕円体ＲＩＥは、結晶構造に起因して基板ＲＳ内で一様に分布するの
ではなく、図３（Ｂ）に示すように、光学軸ＯＡに沿った深さ位置に対応して回転してい
る。つまり、基板ＲＳの厚み方向に関して、例えば表面から深さΔｄの位置では、短軸側
の屈折率ｎｘ，ｎｙの方向が角度θ回転し、表面から深さ２Δｄの位置では、短軸側の屈
折率ｎｘ，ｎｙの方向が角度２θ回転するといった屈折率の旋回が生じている。よって、
基板ＲＳを構成する水晶の光学軸ＯＡを図２のＺ方向に一致させた場合、この基板ＲＳに
垂直に入射する任意の直線偏光の偏光面は、基板ＲＳの厚みｄ１に応じてＺ方向に平行な
軸のまわりに回転する。つまり、基板ＲＳの厚みｄ１を調整することにより、例えば図３
（Ｃ）に示すように、Ｙ方向に沿った偏光面を有する状態で基板ＲＳに入射した直線偏光
を、基板ＲＳの通過後に、Ｘ方向に沿った偏光面を有する直線偏光に変換することができ
る。なお、Ｂ光の場合、９０°の旋光量を与えるための厚みｄ１は、おおよそ２．２ｍｍ
程度となる。また、図示の例では、９０°旋光させるので、水晶の旋光方向を問題として
いない。つまり、基板ＲＳの材料である水晶が右旋性であっても左旋性であっても、同じ
厚みで９０°の旋光量とすることができる。 FIGS. 3A to 3C are diagrams illustrating the function of the quartz substrate RS constituting the composite optical filter 25e. As shown in FIG. 3A, the crystal constituting the substrate RS is an optical material corresponding to a positive uniaxial refractive index ellipsoid RIE having a relatively large refractive index in the direction of the optical axis OA extending in the z direction. Has anisotropy. The refractive index ellipsoid RIE is not completely rotationally symmetric about the optical axis OA, and the refractive index nx in the x direction is slightly larger than the refractive index ny in the y direction. Furthermore, the refractive index ellipsoid RIE is not uniformly distributed in the substrate RS due to the crystal structure, but corresponds to the depth position along the optical axis OA as shown in FIG. Is rotating. That is, with respect to the thickness direction of the substrate RS, for example, the direction of the refractive index nx, ny on the short axis side rotates by an angle θ at the position of depth Δd from the surface, and the refraction on the short axis side at the position of depth 2Δd from the surface. Refractive index swirling occurs such that the directions of the rates nx and ny rotate by an angle 2θ. Therefore,
When the optical axis OA of the crystal constituting the substrate RS is made coincident with the Z direction in FIG. 2, the polarization plane of any linearly polarized light incident perpendicularly to the substrate RS is in the Z direction according to the thickness d1 of the substrate RS. Rotate around a parallel axis. That is, by adjusting the thickness d1 of the substrate RS, for example, FIG.
As shown in (C), the linearly polarized light incident on the substrate RS in a state having a polarization plane along the Y direction is converted into linear polarization having a polarization plane along the X direction after passing through the substrate RS. it can. In the case of B light, the thickness d1 for giving a 90 ° rotation amount is approximately 2.2 mm.
It will be about. In the example shown in the figure, since the optical rotation is 90 °, the optical rotation direction of the crystal is not a problem. That is, even if the quartz crystal, which is the material of the substrate RS, is dextrorotatory or levorotatory, the amount of rotation can be 90 ° with the same thickness.

なお、図２に示す偏光フィルタ２５ｈを構成する水晶製の基板ＰＳは、光学軸ＯＡをＸ
方向又はＹ方向に一致させており、図３（Ｂ）、３（Ｃ）に示す旋光現象を生じさせない
。ただし、Ｘ方向とＹ方向との間に屈折率の不均衡が生じるが、第２偏光フィルムＰＦ２
の偏光方向をＹ方向に一致させているので、液晶ライトバルブ２５ａからの射出光ＬＯは
、Ｙ方向に沿った偏光面を有する状態に維持される。 The crystal substrate PS constituting the polarizing filter 25h shown in FIG.
The optical rotation phenomenon shown in FIGS. 3B and 3C does not occur. However, the refractive index imbalance occurs between the X direction and the Y direction, but the second polarizing film PF2
Is aligned with the Y direction, the emitted light LO from the liquid crystal light valve 25a is maintained in a state having a polarization plane along the Y direction.

両フィルタ２５ｅ，２５ｈ間に位置する液晶パネル２６ａは、ツイストネマティックモ
ードで動作する液晶（すなわちツイストネマティック型の液晶）で構成される液晶層７１
を挟んで、入射側に第１基板７２と、射出側に第２基板７３とを備える。これらの基板７
２，７３は、ともに平板状であり、複合光学フィルタ２５ｅ等と同様に、入出射面の法線
がシステム光軸ＳＡすなわちＺ軸に平行になるように配置されている。液晶パネル２６ａ
の入射面と射出面とには、反射防止膜ＡＲ３が設けられており、迷光の発生を防止してい
る。 The liquid crystal panel 26a located between the filters 25e and 25h is a liquid crystal layer 71 composed of liquid crystal operating in the twisted nematic mode (that is, twisted nematic type liquid crystal).
A first substrate 72 is provided on the incident side, and a second substrate 73 is provided on the emission side. These substrates 7
Reference numerals 2 and 73 each have a flat plate shape, and are arranged so that the normal line of the light incident / exit surface is parallel to the system optical axis SA, that is, the Z axis, like the composite optical filter 25e. Liquid crystal panel 26a
The incident surface and the exit surface are provided with an antireflection film AR3 to prevent the generation of stray light.

液晶パネル２６ａにおいて、第１基板７２の液晶層７１側の面上には、透明な共通電極
７５が設けられており、その上には、例えば配向膜７６が形成されている。一方、第２基
板７３の液晶層７１側の面上には、マトリクス状に配置された複数の透明画素電極７７と
、各透明画素電極７７に電気的に接続されている薄膜トランジスタ（不図示）とが設けら
れており、その上には、例えば配向膜７８が形成されている。ここで、第１及び第２基板
７２，７３と、これらに挟まれた液晶層７１と、電極７５，７７とは、光能動素子、すな
わち入射光ＬＩの偏光状態を入力信号に応じて変調するための液晶デバイス８０として機
能する部分である。この液晶デバイス８０を構成する各画素部分ＰＰは、１つの画素電極
７７と、共通電極７５の一部と、両配向膜７６，７８の一部と、液晶層７１の一部とを含
む。なお、第１基板７２と共通電極７５との間には、各画素部分ＰＰを区分するように格
子状のブラックマトリクス７９が設けられている。 In the liquid crystal panel 26a, a transparent common electrode 75 is provided on the surface of the first substrate 72 on the liquid crystal layer 71 side, and an alignment film 76 is formed thereon, for example. On the other hand, on the surface of the second substrate 73 on the liquid crystal layer 71 side, a plurality of transparent pixel electrodes 77 arranged in a matrix and thin film transistors (not shown) electrically connected to the transparent pixel electrodes 77 are provided. And an alignment film 78 is formed thereon, for example. Here, the first and second substrates 72 and 73, the liquid crystal layer 71 sandwiched therebetween, and the electrodes 75 and 77 modulate the polarization state of the optical active element, that is, the incident light LI, according to the input signal. Therefore, it is a part that functions as the liquid crystal device 80. Each pixel portion PP constituting the liquid crystal device 80 includes one pixel electrode 77, a part of the common electrode 75, parts of both alignment films 76 and 78, and part of the liquid crystal layer 71. A grid-like black matrix 79 is provided between the first substrate 72 and the common electrode 75 so as to partition each pixel portion PP.

以上の液晶デバイス８０において、配向膜７６，７８は、液晶層７１を構成する液晶性
化合物を必要な方向に配列させるためのものである。入射側の配向膜７６は、これに接す
る液晶性化合物を第１ラビング方向（例えばＸ軸方向）に配向させ、射出側の配向膜７８
は、これに接する液晶性化合物を第２ラビング方向（例えばＹ軸方向）に配向させる。液
晶層７１に電圧が印加されないオフ状態において、配向膜７６は、液晶性化合物の光学軸
を第１偏光フィルムＰＦ１の偏光面であるＸＺ面を含んだ方向に配向させる役割を有し、
配向膜７８は、液晶性化合物の光学軸を第２偏光フィルムＰＦ２の偏光面であるＹＺ面を
含んだ方向に配向させる役割を有する。結果的に、液晶層７１中の液晶性化合物の光学軸
は、第１基板７２から第２基板７３にかけて徐々にねじれるように配置される。つまり、
第１及び第２基板７２，７３の内側すなわち配向膜７６，７８に隣接して液晶層７１の両
端側に配置される一組の液晶性化合物の光学軸は、ＸＹ平面上に投影した場合、互いに例
えば９０°のツイスト角をなす。これにより、一対の偏光フィルムＰＦ１，ＰＦ２の間に
挟まれた液晶層７１をノーマリホワイトモードで動作させることになり、電圧非印加のオ
フ状態で最大透過状態（光オン状態）を確保することができる。つまり、液晶パネル３２
６ａは、光オン状態の白表示時に、Ｐ偏光をＳ偏光に切替えて通過させるとともに、光オ
フ状態の黒表示時に、Ｐ偏光をそのまま変化させないで通過させる。 In the liquid crystal device 80 described above, the alignment films 76 and 78 are for aligning the liquid crystalline compounds constituting the liquid crystal layer 71 in a necessary direction. The incident-side alignment film 76 aligns the liquid crystal compound in contact therewith in the first rubbing direction (for example, the X-axis direction), and the emission-side alignment film 78.
Aligns the liquid crystalline compound in contact with the second rubbing direction (for example, the Y-axis direction). In an off state where no voltage is applied to the liquid crystal layer 71, the alignment film 76 has a role of aligning the optical axis of the liquid crystalline compound in a direction including the XZ plane that is the polarization plane of the first polarizing film PF1,
The alignment film 78 has a role of aligning the optical axis of the liquid crystalline compound in a direction including the YZ plane that is the polarization plane of the second polarizing film PF2. As a result, the optical axis of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer 71 is arranged so as to be gradually twisted from the first substrate 72 to the second substrate 73. That means
When the optical axes of a pair of liquid crystal compounds disposed on the inner sides of the first and second substrates 72 and 73, that is, on both ends of the liquid crystal layer 71 adjacent to the alignment films 76 and 78, are projected on the XY plane, For example, they form a twist angle of 90 °. As a result, the liquid crystal layer 71 sandwiched between the pair of polarizing films PF1 and PF2 is operated in the normally white mode, and the maximum transmission state (light on state) is ensured in the off state where no voltage is applied. Can do. That is, the liquid crystal panel 32
6a allows P-polarized light to be switched to S-polarized light during white display in the light-on state, and allows P-polarized light to pass through unchanged without change during black display in the light-off state.

以上では、図２等に基づいてＢ光用の液晶ライトバルブ２５ａの構造及び機能を説明し
たが、Ｒ光用の液晶ライトバルブ２５ｃも、Ｂ光用の液晶ライトバルブ２５ａと同様の構
造及び機能を有する。つまり、複合光学フィルタ２５ｇのうち水晶製の基板ＲＳによって
、赤色の入射光ＬＩのＳ偏光からＰ偏光に切り換え、複合光学フィルタ２５ｇのうち樹脂
製の第１偏光フィルムＰＦ１によって、Ｐ偏光のみを選択的に透過させ、液晶パネル２６
ｃの変調によってＰ偏光からＳ偏光に変化させ、偏光フィルタ２５ｊによって、液晶ライ
トバルブ２５ｃから射出される変調光をＳ偏光状態の射出光ＬＯとすることができる。な
お、Ｒ光の場合、水晶製の基板ＲＳの厚みｄ１は、おおよそ４．４ｍｍ程度となる。 In the above, the structure and function of the liquid crystal light valve 25a for B light have been described with reference to FIG. 2 and the like. Have That is, switching from S-polarized light to P-polarized light of the red incident light LI is performed by the quartz substrate RS in the composite optical filter 25g, and only P-polarized light is selected by the first polarizing film PF1 made of resin in the composite optical filter 25g. Liquid crystal panel 26
The modulated light is changed from P-polarized light to S-polarized light by the modulation of c, and the modulated light emitted from the liquid crystal light valve 25c can be changed to the emitted light LO in the S-polarized state by the polarizing filter 25j. In the case of R light, the thickness d1 of the quartz substrate RS is approximately 4.4 mm.

図４は、光変調部２５を構成するＧ光用の液晶ライトバルブ２５ｂの構造を説明する拡
大断面図である。この場合、Ｂ光用の液晶ライトバルブ２５ａと異なり、複合光学フィル
タ２５ｅに代えて偏光フィルタ２５ｆが用いられており、Ｇ色の入射光ＬＩは、Ｓ偏光の
まま維持される。すなわち、偏光フィルタ２５ｆは、石英ガラス製の基板ＧＳ上に樹脂製
の第１偏光フィルムＰＦ１を接着したものであり、等方的な屈折率を有する基板ＧＳを通
過した入射光ＬＩは、旋光作用を受けず、そのままの偏光状態に維持されて第１偏光フィ
ルムＰＦ１に入射する。この結果、液晶パネル２６ｂでＳ偏光をＰ偏光にする変調が行わ
れ、液晶ライトバルブ２５ｂから射出される変調光は、Ｐ偏光状態の射出光ＬＯとなる。
なお、図４において、ＸＹＺ軸は、液晶パネル２６ｂを基準とするものであり、図２上の
ＸＹＺ軸とは異なる方向となっている。ただし、Ｘ方向は、図１の紙面に平行でありＰ偏
光の偏光方向に一致し、Ｙ方向は、図１の紙面に垂直でありＳ偏光の偏光方向に一致する
点で、図２、４は互いに共通している。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view for explaining the structure of the liquid crystal light valve 25b for G light constituting the light modulation unit 25. As shown in FIG. In this case, unlike the B light liquid crystal light valve 25a, a polarizing filter 25f is used instead of the composite optical filter 25e, and the G-color incident light LI is maintained as S-polarized light. That is, the polarizing filter 25f is obtained by bonding the first polarizing film PF1 made of resin on the quartz glass substrate GS, and the incident light LI that has passed through the substrate GS having an isotropic refractive index is rotated. Without being received, the light is maintained as it is and enters the first polarizing film PF1. As a result, the S-polarized light is modulated to P-polarized light by the liquid crystal panel 26b, and the modulated light emitted from the liquid crystal light valve 25b becomes the emitted light LO in the P-polarized state.
In FIG. 4, the XYZ axes are based on the liquid crystal panel 26b, and are in a different direction from the XYZ axes in FIG. However, the X direction is parallel to the paper surface of FIG. 1 and coincides with the polarization direction of P-polarized light, and the Y direction is perpendicular to the paper surface of FIG. 1 and coincides with the polarization direction of S-polarized light. Are common to each other.

図１に戻って、クロスダイクロイックプリズム２７は、光合成部に相当するものであり
、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り
合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対のダイクロミラー２７ａ，２７ｂが形成されて
いる。両ダイクロミラー２７ａ，２７ｂは、特性が異なる誘電体多層膜で形成されている
。すなわち、一方の第１ダイクロミラー２７ａはＢ光を反射し、他方の第２ダイクロミラ
ー２７ｂは変調後のＲ光を反射する。このクロスダイクロイックプリズム２７は、液晶ラ
イトバルブ２５ａからの変調後のＢ光を第１ダイクロミラー２７ａで反射して進行方向右
側に射出させ、液晶ライトバルブ２５ｂからの変調後のＧ光を第１及び第２ダイクロミラ
ー２７ａ，２７ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ２５ｃからの変調後のＲ光
を第２ダイクロミラー２７ｂで反射して進行方向左側に射出させる。なお、既に説明した
ように、第１及び第２ダイクロミラー２７ａ，２７ｂは、紙面に垂直なＳ偏光状態のＢ及
びＲ光を反射し、両ダイクロミラー２７ａ，２７ｂは、紙面に平行なＰ偏光状態のＧ光を
透過させる。これにより、クロスダイクロイックプリズム２７におけるＢＧＲ光の合成効
率を高めることができ、色ムラの発生を抑えることができる。 Returning to FIG. 1, the cross dichroic prism 27 corresponds to a light combining unit, has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded together, and has an X character at the interface where the right-angle prisms are bonded together. A pair of dichroic mirrors 27a and 27b intersecting in a shape are formed. Both dichroic mirrors 27a and 27b are formed of dielectric multilayer films having different characteristics. That is, one first dichroic mirror 27a reflects B light, and the other second dichroic mirror 27b reflects R light after modulation. The cross dichroic prism 27 reflects the modulated B light from the liquid crystal light valve 25a by the first dichroic mirror 27a and emits the modulated G light from the liquid crystal light valve 25b to the first and the right. The light travels straight through the second dichroic mirrors 27a and 27b, and the modulated R light from the liquid crystal light valve 25c is reflected by the second dichroic mirror 27b and emitted to the left in the traveling direction. As described above, the first and second dichroic mirrors 27a and 27b reflect the B and R lights in the S-polarized state perpendicular to the paper surface, and both the dichroic mirrors 27a and 27b are P-polarized light parallel to the paper surface. The G light in the state is transmitted. Thereby, the synthesis efficiency of BGR light in the cross dichroic prism 27 can be increased, and the occurrence of color unevenness can be suppressed.

投射レンズ２９は、投射部又は投射光学系として、クロスダイクロイックプリズム２７
で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（不図示）上に投射する。つまり
、各液晶パネル２６ａ〜２６ｃに入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍
率のカラー動画やカラー静止画がスクリーン上に投射される。 The projection lens 29 is a cross dichroic prism 27 as a projection unit or a projection optical system.
The color image light synthesized in (1) is projected onto a screen (not shown) at a desired magnification. That is, a color moving image or a color still image with a desired magnification corresponding to the drive signal or image signal input to each of the liquid crystal panels 26a to 26c is projected on the screen.

上記プロジェクタ１０では、光変調部２５において、複合光学フィルタ２５ｅ，２５ｇ
を構成する基板ＲＳが、旋光部材又は旋光性素子として、光学軸ＯＡがシステム光軸ＳＡ
に略平行な方向に延びる水晶板で形成されており、システム光軸ＳＡに沿って入射したＢ
及びＲ光の偏光方向を９０°回転させる。よって、Ｂ光の第１光路ＯＰ１とＲ光の第３光
路ＯＰ３とにおいて偏光面を９０°回転（旋光）させることができ、クロスダイクロイッ
クプリズム２７に入射させるＢ及びＲ光を反射に適するＳ偏光とすることができる。この
際、水晶製の基板ＲＳは、システム光軸ＳＡに平行な光学軸ＯＡを有しており、基板ＲＳ
のシステム光軸ＳＡのまわりの回転角に依存して入射光ＬＩの偏光方向の回転量が９０°
からズレることを防止できるので、第１偏光フィルムＰＦ１をシステム光軸ＳＡのまわり
に自由に回転させることができ、基板ＲＳすなわち複合光学フィルタ２５ｅ，２５ｇの組
み込み時の調整が容易になる。また、水晶製の基板ＲＳは、耐熱性に優れ、光劣化がない
ので、耐久性等の観点で高い信頼性を有する光変調部２５を提供することができる。 In the projector 10, the composite optical filters 25 e and 25 g are used in the light modulation unit 25.
Is the optical axis OA is the optical axis SA, and the optical axis OA is the system optical axis SA
B that is incident along the system optical axis SA.
And the polarization direction of the R light is rotated by 90 °. Accordingly, the polarization plane can be rotated by 90 ° (rotation) in the first optical path OP1 for B light and the third optical path OP3 for R light, and S-polarized light suitable for reflection is incident on the cross dichroic prism 27. It can be. At this time, the quartz substrate RS has an optical axis OA parallel to the system optical axis SA, and the substrate RS
Depending on the rotation angle around the system optical axis SA, the rotation amount of the polarization direction of the incident light LI is 90 °
Therefore, the first polarizing film PF1 can be freely rotated around the system optical axis SA, and the adjustment at the time of incorporating the substrate RS, that is, the composite optical filters 25e and 25g is facilitated. Further, since the quartz substrate RS is excellent in heat resistance and has no light deterioration, it is possible to provide the light modulation unit 25 having high reliability in terms of durability and the like.

なお、本実施形態では、水晶製の基板ＲＳを支持基板として第１偏光フィルムＰＦ１を
支持しているので、第１偏光フィルムＰＦ１の冷却効率を高めることができる。 In the present embodiment, since the first polarizing film PF1 is supported using the quartz substrate RS as a supporting substrate, the cooling efficiency of the first polarizing film PF1 can be increased.

〔第２実施形態〕
以下、本発明に係る第２実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェクタについて説明
する。第２実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであ
り、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。 [Second Embodiment]
A projector incorporating the modulation optical system according to the second embodiment of the present invention will be described below. The projector according to the second embodiment is a modification of the projector according to the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those in the first embodiment.

図５は、本実施形態において光変調部２５を構成するＢ光及びＲ光用の液晶ライトバル
ブ２５ａ，２５ｃの構造を説明する拡大断面図である。この場合、Ｂ光用の液晶ライトバ
ルブ２５ａにおいて、複合光学フィルタ１２５ｅは、水晶製の基板ＲＳと樹脂製の第１偏
光フィルムＰＦ１との他に、サファイア製の光学補償素子ＣＰを備える。この光学補償素
子ＣＰは、基板ＲＳに貼り付けられており、基板ＲＳの光学的な異方性を補償する役割を
有する。つまり、水晶製の基板ＲＳの屈折率が図６（Ａ）に示すような光学軸ＯＡ方向に
細長い（正の一軸性の）屈折率楕円体ＲＩＥに相当するので、図６（Ｂ）に示すような光
学軸ＯＡ方向に扁平な（負の一軸性の）屈折率楕円体ＲＩＥｃの特性を有するサファイア
製の光学補償素子ＣＰを隣接して配置する。光学補償素子ＣＰの厚みｄｃを適宜調節すれ
ば、図６（Ｃ）に示すように、全体として円形の屈折率楕円体ＲＩＥｔの特性を有するフ
ィルタ支持体を得ることができる。つまり、基板ＲＳ及び光学補償素子ＣＰからなるフィ
ルタ支持体全体として、システム光軸ＯＡに平行な方向と垂直な方向とに関して見かけ上
の屈折率を一致させることができる。よって、多様な角度で複合光学フィルタ１２５ｅに
入射するＢ光をＳ偏光からＰ偏光に一様に変換することができ、複合光学フィルタ１２５
ｅの角度特性を改善でき、結果的に液晶ライトバルブ２５ａの視野角特性を改善できる。
なお、サファイアは水晶のような旋光性を有しておらず、基板ＲＳの厚みｄ１のみでＢ光
の旋光量を調整できる。光学補償素子ＣＰの厚みｄｃは、基板ＲＳの厚みｄ１の１．６倍
程度となる。具体的には、基板ＲＳの厚みｄ１が２．２ｍｍであるとすると、光学補償素
子ＣＰの厚みｄｃは３．５ｍｍ程度となる。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating the structures of the B light and R light liquid crystal light valves 25a and 25c constituting the light modulation unit 25 in the present embodiment. In this case, in the liquid crystal light valve 25a for B light, the composite optical filter 125e includes an optical compensation element CP made of sapphire in addition to the quartz substrate RS and the first polarizing film PF1 made of resin. The optical compensation element CP is affixed to the substrate RS and has a role of compensating for the optical anisotropy of the substrate RS. That is, since the refractive index of the quartz substrate RS corresponds to a refractive index ellipsoid RIE that is elongated (positive uniaxial) in the direction of the optical axis OA as shown in FIG. 6A, it is shown in FIG. 6B. An optical compensation element CP made of sapphire having a flat (negative uniaxial) refractive index ellipsoid RIEc in the direction of the optical axis OA is disposed adjacently. By appropriately adjusting the thickness dc of the optical compensation element CP, as shown in FIG. 6C, a filter support having the characteristics of a circular refractive index ellipsoid RIEt as a whole can be obtained. That is, the apparent refractive index can be made to coincide in the direction parallel to the system optical axis OA and the direction perpendicular to the entire filter support including the substrate RS and the optical compensation element CP. Therefore, the B light incident on the composite optical filter 125e at various angles can be uniformly converted from S-polarized light to P-polarized light.
The angle characteristic of e can be improved, and as a result, the viewing angle characteristic of the liquid crystal light valve 25a can be improved.
Note that sapphire does not have optical rotation like quartz, and the amount of optical rotation of B light can be adjusted only by the thickness d1 of the substrate RS. The thickness dc of the optical compensation element CP is about 1.6 times the thickness d1 of the substrate RS. Specifically, when the thickness d1 of the substrate RS is 2.2 mm, the thickness dc of the optical compensation element CP is about 3.5 mm.

Ｒ光用の液晶ライトバルブ２５ｃにおいても、図５に示すように、複合光学フィルタ１
２５ｇは、水晶製の基板ＲＳと樹脂製の第１偏光フィルムＰＦ１との他に、基板ＲＳに隣
接してサファイア製の光学補償素子ＣＰを備える。この光学補償素子ＣＰも、水晶製の基
板ＲＳの光学的な異方性を補償する役割を有する。光学補償素子ＣＰの厚みｄｃは、水晶
製の基板ＲＳの厚みｄ１の１．６倍程度となる。 Also in the liquid crystal light valve 25c for R light, as shown in FIG.
25 g includes a sapphire optical compensation element CP adjacent to the substrate RS in addition to the quartz substrate RS and the resin-made first polarizing film PF1. This optical compensation element CP also has a role of compensating for the optical anisotropy of the quartz substrate RS. The thickness dc of the optical compensation element CP is about 1.6 times the thickness d1 of the quartz substrate RS.

以上では、光学補償素子ＣＰをサファイア製としたが、サファイアに代えて多層の蒸着
膜からなるものを用いることもできる。この場合、光学補償素子ＣＰは、基板ＲＳ上に屈
折率の異なる薄膜を多数積層することで形成される。 In the above description, the optical compensation element CP is made of sapphire, but it is also possible to use a multilayered deposited film instead of sapphire. In this case, the optical compensation element CP is formed by laminating a number of thin films having different refractive indexes on the substrate RS.

〔第３実施形態〕
以下、本発明に係る第３実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェクタについて説明
する。第３実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであ
り、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。 [Third Embodiment]
A projector incorporating the modulation optical system according to the third embodiment of the present invention will be described below. The projector according to the third embodiment is a modification of the projector according to the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those in the first embodiment.

図７は、第３実施形態における光変調部２５を構成するＢ光用の液晶ライトバルブ２５
ａの構造を説明する拡大断面図である。 FIG. 7 shows a liquid crystal light valve 25 for B light that constitutes the light modulation section 25 in the third embodiment.
It is an expanded sectional view explaining the structure of a.

液晶ライトバルブ２５ａにおいて、入射側に設けた偏光フィルタ２２５ｅは、石英ガラ
ス製の基板ＧＳ上に第１偏光フィルムＰＦ１を接着したものである。この場合、偏光フィ
ルタ２２５ｅは、第１偏光フィルムＰＦ１によって、Ｙ方向に沿った第１偏光方向のＳ偏
光のみを通過させる。なお、第１偏光フィルムＰＦ１を支持する石英製の基板ＧＳは、等
方的な屈折率を有し、Ｙ方向に沿った第１偏光方向のＳ偏光をそのまま通過させるだけで
あり偏光状態に影響を与えない。 In the liquid crystal light valve 25a, the polarizing filter 225e provided on the incident side is obtained by bonding the first polarizing film PF1 on the quartz glass substrate GS. In this case, the polarizing filter 225e allows only the S-polarized light in the first polarization direction along the Y direction to pass through the first polarizing film PF1. Note that the quartz substrate GS that supports the first polarizing film PF1 has an isotropic refractive index, and only passes the S-polarized light in the first polarizing direction along the Y direction as it is and affects the polarization state. Not give.

一方、射出側に設けた複合光学フィルタ２２５ｈは、光学軸をシステム光軸ＳＡに一致
させた水晶製の基板ＲＳによって、Ｘ方向に沿った第２偏光方向のＰ偏光をシステム光軸
ＳＡのまわりに９０°回転させてＹ方向に沿った第１偏光方向のＳ偏光に変換する。また
、複合光学フィルタ２２５ｈは、第２偏光フィルムＰＦ２によって、Ｙ方向に沿った第１
偏光方向のＳ偏光のみを通過させる。これにより、複合光学フィルタ２２５ｈは、液晶ラ
イトバルブ２５ｃから射出される変調光をＳ偏光状態の射出光ＬＯとすることができ、ク
ロスダイクロイックプリズム２７に入射させるＢ光をＳ偏光とすることができる。ここで
、第２偏光フィルムＰＦ２は、水晶製の基板ＲＳによって支持されており、第２偏光フィ
ルムＰＦ２の冷却効率は、極めて高いものとなっている。 On the other hand, the composite optical filter 225h provided on the emission side allows the P-polarized light in the second polarization direction along the X direction to pass around the system optical axis SA by the quartz substrate RS whose optical axis coincides with the system optical axis SA. And is converted into S-polarized light having the first polarization direction along the Y direction. Further, the composite optical filter 225h is a first polarizing film PF2 along the Y direction by the second polarizing film PF2.
Only S polarization in the polarization direction is allowed to pass. As a result, the composite optical filter 225h can convert the modulated light emitted from the liquid crystal light valve 25c into S-polarized emission light LO, and can convert the B light incident on the cross dichroic prism 27 into S-polarized light. . Here, the second polarizing film PF2 is supported by the quartz substrate RS, and the cooling efficiency of the second polarizing film PF2 is extremely high.

図８は、光変調部２５を構成するＲ光用の液晶ライトバルブ２５ｃの構造を説明する拡
大断面図である。 FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view for explaining the structure of the liquid crystal light valve 25c for R light constituting the light modulation unit 25. As shown in FIG.

液晶ライトバルブ２５ｃにおいて、入射側に設けた偏光フィルタ２２５ｇは、石英ガラ
ス製の基板ＧＳ上に第１偏光フィルムＰＦ１を接着したものである。この場合、偏光フィ
ルタ２２５ｇは、第１偏光フィルムＰＦ１によって、Ｙ方向に沿った第１偏光方向のＳ偏
光のみを通過させる。なお、第１偏光フィルムＰＦ１を支持する石英製の基板ＧＳは、等
方的な屈折率を有し、Ｙ方向に沿った第１偏光方向のＳ偏光をそのまま通過させるだけで
ある。 In the liquid crystal light valve 25c, the polarizing filter 225g provided on the incident side is obtained by bonding the first polarizing film PF1 on the quartz glass substrate GS. In this case, the polarizing filter 225g allows only the S-polarized light in the first polarization direction along the Y direction to pass through the first polarizing film PF1. Note that the quartz substrate GS that supports the first polarizing film PF1 has an isotropic refractive index, and only passes S-polarized light in the first polarizing direction along the Y direction as it is.

一方、射出側に設けた複合光学フィルタ２２５ｊは、第２偏光フィルムＰＦ２によって
、Ｘ方向に沿った第２偏光方向のＰ偏光のみを通過させる。また、複合光学フィルタ２２
５ｈは、光学軸をシステム光軸ＳＡに一致させた水晶製の基板ＲＳによって、Ｘ方向に沿
った第２偏光方向のＰ偏光をシステム光軸ＳＡのまわりに９０°回転させてＹ方向に沿っ
た第１偏光方向のＳ偏光に変換する。これにより、複合光学フィルタ２２５ｊは、液晶ラ
イトバルブ２５ｃから射出される変調光をＳ偏光状態の射出光ＬＯとすることができ、ク
ロスダイクロイックプリズム２７に入射させるＲ光をＳ偏光とすることができる。ここで
、第２偏光フィルムＰＦ２は、水晶製の基板ＲＳによって支持されており、第２偏光フィ
ルムＰＦ２の冷却効率は、極めて高いものとなっている。 On the other hand, the composite optical filter 225j provided on the emission side allows only the P-polarized light in the second polarization direction along the X direction to pass through the second polarizing film PF2. The composite optical filter 22
5h, along the Y direction, the P-polarized light in the second polarization direction along the X direction is rotated by 90 ° around the system optical axis SA by the quartz substrate RS whose optical axis coincides with the system optical axis SA. Converted into S-polarized light in the first polarization direction. Thus, the composite optical filter 225j can convert the modulated light emitted from the liquid crystal light valve 25c into the S-polarized emission light LO, and can convert the R light incident on the cross dichroic prism 27 into S-polarized light. . Here, the second polarizing film PF2 is supported by the quartz substrate RS, and the cooling efficiency of the second polarizing film PF2 is extremely high.

光変調部２５を構成するＧ光用の液晶ライトバルブ２５ｂについては、第１実施形態と
同じであり、説明を省略する。 The G light liquid crystal light valve 25b constituting the light modulator 25 is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

なお、図７の例では、クロスニコル内に水晶製の基板ＲＳを設けて偏光面を回転させて
いるが、クロスニコル外に水晶製の基板ＲＳを設けて偏光面を回転させることもできる。
すなわち、複合光学フィルタ２２５ｈの内側に液晶パネル２６ａに対向して第２偏光フィ
ルムＰＦ２を設け、複合光学フィルタ２２５ｈの外側に水晶製の基板ＲＳを設けることが
できる。また、図８の例では、クロスニコル外に水晶製の基板ＲＳを設けて偏光面を回転
させているが、クロスニコル内に水晶製の基板ＲＳを設けて偏光面を回転させることもで
きる。すなわち、複合光学フィルタ２２５ｊの内側に液晶パネル２６ａに対向して水晶製
の基板ＲＳを設け、複合光学フィルタ２２５ｈの外側に第２偏光フィルムＰＦ２を設ける
ことができる。以上において、第２偏光フィルムＰＦ２の偏光方向は、図７、８に示すも
のに対して９０°異なる。 In the example of FIG. 7, the quartz substrate RS is provided in the crossed Nicols and the polarization plane is rotated. However, the polarization plane can be rotated by providing the quartz substrate RS outside the crossed Nicols.
That is, the second polarizing film PF2 can be provided inside the composite optical filter 225h so as to face the liquid crystal panel 26a, and the quartz substrate RS can be provided outside the composite optical filter 225h. In the example of FIG. 8, the crystal substrate RS is provided outside the crossed Nicols and the polarization plane is rotated, but the crystal substrate RS can be provided inside the crossed Nicols and the polarization plane can be rotated. That is, the quartz substrate RS can be provided inside the composite optical filter 225j so as to face the liquid crystal panel 26a, and the second polarizing film PF2 can be provided outside the composite optical filter 225h. In the above, the polarization direction of the second polarizing film PF2 is 90 ° different from that shown in FIGS.

以上の第３実施形態でも、水晶製の基板ＲＳにサファイア等で形成された光学補償素子
ＣＰ（図５参照）を貼り付けることによって、角度特性を改善することができる。 Also in the third embodiment described above, the angle characteristics can be improved by attaching the optical compensation element CP (see FIG. 5) formed of sapphire or the like to the quartz substrate RS.

〔第４実施形態〕
以下、図９を参照して、本発明に係る第４実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェ
クタについて説明する。第４実施形態のプロジェクタ３１０は、第１実施形態のプロジェ
クタを変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。 [Fourth Embodiment]
Hereinafter, a projector incorporating a modulation optical system according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A projector 310 according to the fourth embodiment is a modification of the projector according to the first embodiment, and portions not particularly described are the same as those in the first embodiment.

第４実施形態のプロジェクタ３１０の場合、第１実施形態の場合と異なり、光源装置２
１に紙面に対し平行なＰ偏光を形成させる。つまり、システム光軸ＳＡを含む平面に平行
なＰ偏光が光変調部２５に供給される。ここで、システム光軸ＳＡを含む紙面に平行な平
面は、クロスダイクロイックプリズム２７の第１及び第２ダイクロミラー２７ａ，２７ｂ
との交線に垂直になっている。この結果、各色用の液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｂ，２
５ｃには、第１及び第２ダイクロミラー２７ａ，２７ｂの交線に垂直な偏光方向の直線偏
光が入射する。 In the case of the projector 310 of the fourth embodiment, unlike the case of the first embodiment, the light source device 2
1, P-polarized light parallel to the paper surface is formed. That is, P-polarized light parallel to a plane including the system optical axis SA is supplied to the light modulation unit 25. Here, the plane parallel to the paper surface including the system optical axis SA is the first and second dichroic mirrors 27 a and 27 b of the cross dichroic prism 27.
It is perpendicular to the line of intersection. As a result, the liquid crystal light valves 25a, 25b, and 2 for the respective colors.
Linearly polarized light having a polarization direction perpendicular to the intersecting line of the first and second dichroic mirrors 27a and 27b is incident on 5c.

光変調部２５において、Ｂ光用の液晶ライトバルブ２５ａは、旋光部材を備えない点で
、図４に示すＧ光用の液晶ライトバルブ２５ｂと類似する構造を有する。具体的には、液
晶ライトバルブ２５ａにおいて、偏光フィルタ３２５ｅは、入射したＢ光について、紙面
に平行なＰ偏光を選択的に透過させて液晶パネル３２６ａに導く。液晶パネル３２６ａは
、これに入射したＰ偏光を画像信号に応じてＳ偏光に変換する。偏光フィルタ３２５ｈは
、液晶パネル３２６ａを経て変調されたＳ偏光のみを選択的に透過させて他の偏光を排除
する。 In the light modulator 25, the liquid crystal light valve 25a for B light has a structure similar to the liquid crystal light valve 25b for G light shown in FIG. Specifically, in the liquid crystal light valve 25a, the polarizing filter 325e selectively transmits P-polarized light parallel to the paper surface to the liquid crystal panel 326a with respect to the incident B light. The liquid crystal panel 326a converts the P-polarized light incident thereon into S-polarized light according to the image signal. The polarizing filter 325h selectively transmits only the S-polarized light modulated through the liquid crystal panel 326a and excludes other polarized light.

また、Ｒ光用の液晶ライトバルブ２５ｃも、旋光部材を備えない点で、図４に示すＧ光
用の液晶ライトバルブ２５ｂと類似する構造を有する。具体的には、液晶ライトバルブ２
５ｃにおいて、偏光フィルタ３２５ｇは、入射したＲ光について、紙面に垂直なＰ偏光を
選択的に透過させて液晶パネル３２６ｃに導く。液晶パネル３２６ｃは、これに入射した
Ｐ偏光を画像信号に応じてＳ偏光に変換する。偏光フィルタ３２５ｊは、液晶パネル３２
６ｃを経て変調されたＳ偏光のみを選択的に透過させて他の偏光を排除する。 Further, the liquid crystal light valve 25c for R light also has a structure similar to the liquid crystal light valve 25b for G light shown in FIG. Specifically, the liquid crystal light valve 2
In 5c, the polarization filter 325g selectively transmits P-polarized light perpendicular to the paper surface to the liquid crystal panel 326c for the incident R light. The liquid crystal panel 326c converts the P-polarized light incident thereon into S-polarized light according to the image signal. The polarizing filter 325j is a liquid crystal panel 32.
Only S-polarized light modulated through 6c is selectively transmitted and other polarized light is excluded.

Ｇ光用の液晶ライトバルブ２５ｂは、図２に示すＲ光用の液晶ライトバルブ２５ａと類
似する構造を有する。具体的には、液晶ライトバルブ２５ｂにおいて、複合光学フィルタ
３２５ｆは、入射したＧ光について、Ｐ偏光を９０°旋光させて紙面に垂直なＳ偏光に切
り換えるとともに、Ｓ偏光のみを選択的に透過させて液晶パネル３２６ｂに導く。液晶パ
ネル３２６ｂは、これに入射したＳ偏光を画像信号に応じてＰ偏光に変換する。偏光フィ
ルタ３２５ｉは、液晶パネル３２６ｂを経て変調されたＰ偏光のみを選択的に透過させて
他の偏光を排除する。なお、Ｇ光の場合、複合光学フィルタ３２５ｆを構成する水晶製の
基板ＲＳの厚みｄ１は、おおよそ３．５ｍｍ程度となる。 The liquid crystal light valve 25b for G light has a structure similar to the liquid crystal light valve 25a for R light shown in FIG. Specifically, in the liquid crystal light valve 25b, the composite optical filter 325f rotates the P-polarized light by 90 ° to switch to the S-polarized light perpendicular to the paper surface, and selectively transmits only the S-polarized light. To the liquid crystal panel 326b. The liquid crystal panel 326b converts the S-polarized light incident thereon into P-polarized light according to the image signal. The polarization filter 325i selectively transmits only the P-polarized light modulated through the liquid crystal panel 326b and excludes other polarized light. In the case of G light, the thickness d1 of the quartz substrate RS constituting the composite optical filter 325f is about 3.5 mm.

〔第５実施形態〕
以下、本発明に係る第５実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェクタについて説明
する。第５実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであ
り、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。 [Fifth Embodiment]
A projector incorporating the modulation optical system according to the fifth embodiment of the present invention will be described below. The projector according to the fifth embodiment is a modification of the projector according to the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those in the first embodiment.

図１０は、本実施形態の光変調部２５を構成するＢ光用の液晶ライトバルブ２５ａの構
造を説明する拡大断面図である。複合光学フィルタ４２５ｅは、水晶製の基板ＲＳ上に第
１偏光フィルムＰＦ１を接着したものである。このうち、水晶製の基板ＲＳ１は、光学軸
をシステム光軸ＳＡに一致させた旋光部材であり、Ｙ方向に沿った第１偏光方向（クロス
ダイクロイックプリズム２７のダイクロミラー２７ａ，２７ｂの交線に平行な方向）のＳ
偏光をシステム光軸ＳＡの進行方向の例えば時計まわりに４５°回転させて傾斜状態の右
４５°偏光に変換する。また、第１偏光フィルムＰＦ１は、基板ＲＳ１を経た右４５°偏
光を選択的に透過させて液晶パネル４２６ａに導く。以上において、基板ＲＳ１は、４５
°の旋光のため、第１実施形態の基板ＲＳが有する厚みの半分の厚みｄ２＝ｄ１／２を有
する。 FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view for explaining the structure of the liquid crystal light valve 25a for B light constituting the light modulation unit 25 of the present embodiment. The composite optical filter 425e is obtained by bonding the first polarizing film PF1 on the quartz substrate RS. Of these, the quartz substrate RS1 is an optical rotation member whose optical axis coincides with the system optical axis SA, and is in the first polarization direction along the Y direction (at the intersection of the dichroic mirrors 27a and 27b of the cross dichroic prism 27). Parallel direction) S
The polarized light is rotated 45 ° clockwise, for example, in the traveling direction of the system optical axis SA, and converted into right 45 ° polarized light in an inclined state. The first polarizing film PF1 selectively transmits the right 45 ° polarized light that has passed through the substrate RS1 and guides it to the liquid crystal panel 426a. In the above, the substrate RS1 is 45
Because of the optical rotation of °, the thickness d2 = d1 / 2 that is half the thickness of the substrate RS of the first embodiment is provided.

液晶パネル４２６ａは、これに入射した右４５°偏光を画像信号に応じて右１３５°偏
光すなわち左４５°偏光に変換する。つまり、液晶パネル４２６ａは、黒表示時に、右４
５°偏光をそのまま変化させないで通過させ、白表示時に、右４５°偏光を左４５°偏光
に切替えて通過させる。 The liquid crystal panel 426a converts the right 45 ° polarized light incident thereon into right 135 ° polarized light, that is, left 45 ° polarized light according to the image signal. That is, the liquid crystal panel 426a displays the right 4 when displaying black.
The 5 ° polarized light is allowed to pass through without being changed, and the white 45 ° polarized light is switched to the left 45 ° polarized light during white display.

複合光学フィルタ４２５ｈは、水晶製の基板ＲＳ２上に第２偏光フィルムＰＦ２を接着
したものである。このうち、第２偏光フィルムＰＦ２は、液晶パネル４２６ａからの左４
５°偏光を選択的に透過させるとともに右４５°偏光を排除する。また、水晶製の基板Ｒ
Ｓ２は、光学軸をシステム光軸ＳＡに一致させた旋光部材であり、左４５°偏光をシステ
ム光軸ＳＡの進行方向の例えば時計まわりに４５°回転させてＹ方向に沿った第１偏光方
向のＳ偏光に変換して液晶ライトバルブ２５ａ外に射出させる。以上において、基板ＲＳ
２は、４５°の旋光のため、第１実施形態の基板ＲＳが有する厚みの半分の厚みｄ２＝ｄ
１／２を有する。 The composite optical filter 425h is obtained by bonding the second polarizing film PF2 on the quartz substrate RS2. Among these, the 2nd polarizing film PF2 is left 4 from the liquid crystal panel 426a.
Selectively transmits 5 ° polarized light and eliminates right 45 ° polarized light. Also, quartz substrate R
S2 is an optical rotation member whose optical axis coincides with the system optical axis SA, and the first polarization direction along the Y direction is obtained by rotating the left 45 ° polarized light by 45 ° clockwise, for example, in the traveling direction of the system optical axis SA. The s-polarized light is converted and then emitted outside the liquid crystal light valve 25a. In the above, the substrate RS
2 is an optical rotation of 45 °, so that the thickness d2 = d is half the thickness of the substrate RS of the first embodiment.
1/2.

Ｒ光用の液晶ライトバルブ２５ｃも、Ｂ光用の液晶ライトバルブ２５ａと同様の構造及
び機能を有する。つまり、図１０に示すように、複合光学フィルタ４２５ｇのうち水晶製
の基板ＲＳ１によって、Ｓ偏光を右４５°偏光に切り換え、第１偏光フィルムＰＦ１によ
って、右４５°偏光のみを選択的に透過させ、液晶パネル４２６ｃの変調によって右４５
°偏光から左４５°偏光に変化させ、複合光学フィルタ４２５ｊのうち第２偏光フィルム
ＰＦ２によって、左４５°偏光のみを選択的に透過させ、水晶製の基板ＲＳ２によって左
４５°偏光をＳ偏光にして液晶ライトバルブ２５ｃ外に射出させる。 The liquid crystal light valve 25c for R light also has the same structure and function as the liquid crystal light valve 25a for B light. That is, as shown in FIG. 10, the S-polarized light is switched to right 45 ° polarization by the quartz substrate RS1 in the composite optical filter 425g, and only the right 45 ° polarization is selectively transmitted by the first polarizing film PF1. 45 by the modulation of the liquid crystal panel 426c
° Polarized light is changed to left 45 ° polarized light, only the left 45 ° polarized light is selectively transmitted by the second polarizing film PF2 in the composite optical filter 425j, and the left 45 ° polarized light is changed to S polarized light by the quartz substrate RS2. The liquid crystal light valve 25c is then emitted.

なお、Ｇ光用の液晶ライトバルブ２５ｂは、図４に示す構造と同様の構造とすることが
できる。 The liquid crystal light valve 25b for G light can have a structure similar to the structure shown in FIG.

本実施形態の場合も、１／４波長板等を用いることなく、クロスダイクロイックプリズ
ム２７に入射させるＢ光及びＲ光をＳ偏光とすることができる。さらに、複合光学フィル
タ４２５ｅ，４２５ｈについては、これらを共通部品化することも可能である。 Also in the present embodiment, the B light and the R light incident on the cross dichroic prism 27 can be S-polarized light without using a quarter wavelength plate or the like. Furthermore, the composite optical filters 425e and 425h can be made into common parts.

第５実施形態の変形例として、図１０に示す水晶製の基板ＲＳと図５に示すサファイア
製の光学補償素子ＣＰとを対向配置して、角度特性を改善することができる。ただし、こ
の場合の光学補償素子ＣＰの厚みは、図５の場合の半分となる。 As a modification of the fifth embodiment, the quartz substrate RS shown in FIG. 10 and the sapphire optical compensation element CP shown in FIG. However, the thickness of the optical compensation element CP in this case is half that in FIG.

また、第５実施形態の変形例として、水晶製の基板ＲＳ１，ＲＳ２を偏光フィルムＰＦ
１，ＰＦ２によるクロスニコルの内側に配置することもできる。この場合、偏光フィルム
ＰＦ１，ＰＦ２の偏光方向は、Ｙ方向又はＸ方向に平行となる。 Further, as a modification of the fifth embodiment, quartz substrates RS1 and RS2 are made of a polarizing film PF.
1, PF2 can also be placed inside the crossed Nicols. In this case, the polarization directions of the polarizing films PF1 and PF2 are parallel to the Y direction or the X direction.

また、第５実施形態の変形例として、４５°旋光用の水晶製の基板ＲＳ１，ＲＳ２を配
置して偏光面を切り換える光路を、ＢＲ光用の第１及び第３光路とするのではなく、Ｇ光
用の第２光路とすることができる。 Further, as a modification of the fifth embodiment, the optical paths for switching the polarization planes by arranging the quartz substrates RS1 and RS2 for 45 ° optical rotation are not the first and third optical paths for BR light, The second optical path for G light can be used.

また、第５実施形態の変形例として、水晶製の基板ＲＳ１，ＲＳ２は、右旋光に限らず
左旋光の材料とすることもできる。 As a modification of the fifth embodiment, the quartz substrates RS1 and RS2 are not limited to right-handed rotation but may be made of left-handed rotation material.

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば次のような変形も可能である。 Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. Such modifications are also possible.

すなわち、図１に示す光源装置２１において紙面に対し４５°傾斜した偏光を形成する
。そして、図２等に示す液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｃにおいて、複合光学フィルタ２
５ｅ，２５ｇで偏光面を時計回りに４５°回転させて液晶パネル２６ａ，２６ｃに導くも
のとする。また、図４等に示す液晶ライトバルブ２５ａにおいて、偏光フィルタ２５ｆが
第１偏光フィルムＰＦ１を水晶板で支持する構造を有するものとし、偏光面を反時計回り
に４５°回転させて液晶パネル２６ｂに導くものとできる。この場合、照明光を予め傾斜
させ、各色の光路に適するＰ偏光又はＳ偏光にすることになる。 That is, the light source device 21 shown in FIG. 1 forms polarized light inclined by 45 ° with respect to the paper surface. In the liquid crystal light valves 25a and 25c shown in FIG.
It is assumed that the polarization plane is rotated 45 ° clockwise at 5e and 25g and led to the liquid crystal panels 26a and 26c. Further, in the liquid crystal light valve 25a shown in FIG. 4 and the like, the polarizing filter 25f has a structure in which the first polarizing film PF1 is supported by a quartz plate, and the polarizing plane is rotated 45 ° counterclockwise to the liquid crystal panel 26b. It can be a guide. In this case, the illumination light is tilted in advance to obtain P-polarized light or S-polarized light suitable for the optical path of each color.

また、液晶パネル２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、ＴＮ型に限らず、ＶＡその他の各種タイ
プの液晶パネルに置き換えることができる。 The liquid crystal panels 26a, 26b, and 26c are not limited to the TN type, and can be replaced with various types of liquid crystal panels such as VA.

また、上記実施形態のプロジェクタ１０では、光源装置２１を、光源ランプ２１ａ、一
対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅ、偏光変換部材２１ｇ、及び重畳レンズ２１ｉで構成し
たが、レンズアレイ２１ｄ，２１ｅ等については省略することができ、光源ランプ２１ａ
も、ＬＥＤ等の別光源に置き換えることができる。 In the projector 10 of the above-described embodiment, the light source device 21 includes the light source lamp 21a, the pair of lens arrays 21d and 21e, the polarization conversion member 21g, and the superimposing lens 21i, but the lens arrays 21d and 21e are omitted. Light source lamp 21a
Can be replaced with another light source such as an LED.

上記実施形態では、３つの液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃを用いたプロジェクタ１０
の例のみを挙げたが、本発明は、２つの液晶ライトバルブを用いたプロジェクタ、或いは
、４つ以上の液晶ライトバルブを用いたプロジェクタにも適用可能である。 In the above embodiment, the projector 10 using the three liquid crystal light valves 25a to 25c.
However, the present invention can also be applied to a projector using two liquid crystal light valves or a projector using four or more liquid crystal light valves.

上記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行なうフロントタイプのプロ
ジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射
を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。 In the above embodiment, only an example of a front type projector that projects from the direction of observing the screen is given, but the present invention is also applicable to a rear type projector that projects from the side opposite to the direction of observing the screen. Is possible.

第１実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector incorporating the modulation optical system of 1st Embodiment. 図１のプロジェクタを構成するＢ光用の液晶ライトバルブ等の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a B light liquid crystal light valve and the like constituting the projector of FIG. 1. （Ａ）〜（Ｃ）は、複合光学フィルタに組み込まれた水晶板の機能を説明する図である。(A)-(C) are the figures explaining the function of the quartz plate incorporated in the compound optical filter. 図１のプロジェクタを構成するＧ光用の液晶ライトバルブの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid crystal light valve for G light which comprises the projector of FIG. 第２実施形態におけるＢ光用の液晶ライトバルブ等の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a liquid crystal light valve for B light in the second embodiment. （Ａ）〜（Ｃ）は、複合光学フィルタに組み込まれた光学補償素子の機能を説明する図である。(A)-(C) are the figures explaining the function of the optical compensation element integrated in the composite optical filter. 第３実施形態におけるＢ光用の液晶ライトバルブの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid crystal light valve for B light in 3rd Embodiment. 第３実施形態におけるＲ光用の液晶ライトバルブの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid crystal light valve for R light in 3rd Embodiment. 第４実施形態の変調光学系を組み込んだプロジェクタの光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of the projector incorporating the modulation optical system of 4th Embodiment. 第５実施形態におけるＢ光用の液晶ライトバルブ等の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a liquid crystal light valve for B light in the fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０…プロジェクタ、 ２１…光源装置、 ２１ａ…光源ランプ、 ２１ｄ，２１ｅ…
レンズアレイ、 ２１ｇ…偏光変換部材、 ２１ｉ…重畳レンズ、 ２３…色分離光学系
、 ２３ａ…第１ダイクロイックミラー、 ２３ｂ…第２ダイクロイックミラー、 ２５
…光変調部、 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…液晶ライトバルブ、 ２５ｅ，２５ｇ…複合光
学フィルタ、 ２５ｆ，２５ｈ，２５ｉ，２５ｊ…偏光フィルタ、 ２６ａ，２６ｂ，２
６ｃ…液晶パネル、 ２７…クロスダイクロイックプリズム、 ２７ａ…第１ダイクロミ
ラー、 ２７ｂ…第２ダイクロミラー、 ２９…投射レンズ、 ７１…液晶層、 ７２，
７３…基板、 ８０…液晶デバイス、 ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３…反射防止膜、 ＬＩ…
入射光、 ＬＯ…射出光、 ＯＡ…光学軸、 ＯＰ１…第１光路、 ＯＰ２…第２光路、
ＯＰ３…第３光路、 ＰＦ１…第１偏光フィルム、 ＰＦ２…第２偏光フィルム、 Ｐ
Ｓ，ＲＳ１，ＲＳ２…水晶製の基板、 ＲＳ…石英ガラス製の基板、 ＳＡ…システム光
軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector, 21 ... Light source device, 21a ... Light source lamp, 21d, 21e ...
Lens array, 21g ... Polarization conversion member, 21i ... Superimposing lens, 23 ... Color separation optical system, 23a ... First dichroic mirror, 23b ... Second dichroic mirror, 25
... Light modulation unit, 25a, 25b, 25c ... Liquid crystal light valve, 25e, 25g ... Composite optical filter, 25f, 25h, 25i, 25j ... Polarizing filter, 26a, 26b, 2
6c ... Liquid crystal panel, 27 ... Cross dichroic prism, 27a ... First dichroic mirror, 27b ... Second dichroic mirror, 29 ... Projection lens, 71 ... Liquid crystal layer, 72,
73 ... Substrate, 80 ... Liquid crystal device, AR1, AR2, AR3 ... Antireflection film, LI ...
Incident light, LO: Emission light, OA: Optical axis, OP1: First optical path, OP2: Second optical path,
OP3 ... third optical path, PF1 ... first polarizing film, PF2 ... second polarizing film, P
S, RS1, RS2 ... quartz substrate, RS ... quartz glass substrate, SA ... system optical axis

Claims (10)

照明装置から射出された各色の照明光をそれぞれ変調する複数の光変調装置と、
前記複数の光変調装置で変調された各色の変調光を合成する光合成部とを備え、
前記複数の光変調装置のうち少なくとも１つの光変調装置は、偏光変調型の変調パネル
と、前記変調パネルの光射出側に配置される偏光素子と、旋光部材とを有し、
前記旋光部材は、光学軸がシステム光軸に略平行な方向に延びる少なくとも１枚の水晶
板で形成され、前記システム光軸に沿って入射した光束の偏光方向を９０°回転させる、
変調光学系。 A plurality of light modulation devices that respectively modulate the illumination light of each color emitted from the illumination device;
A light combining unit that combines the modulated light of each color modulated by the plurality of light modulation devices,
At least one of the plurality of light modulation devices includes a polarization modulation type modulation panel, a polarizing element disposed on a light emission side of the modulation panel, and an optical rotation member,
The optical rotation member is formed of at least one quartz plate whose optical axis extends in a direction substantially parallel to the system optical axis, and rotates the polarization direction of the light beam incident along the system optical axis by 90 °.
Modulation optical system. 前記少なくとも１つの光変調装置は、前記旋光部材の前記システム光軸に平行な方向と
前記システム光軸に垂直な方向とに関する屈折率差を補償する光学補償素子をさらに備え
る、請求項１に記載の変調光学系。 The said at least 1 light modulation apparatus is further equipped with the optical compensation element which compensates the refractive index difference regarding the direction parallel to the said system optical axis of the said optical rotation member, and the direction perpendicular | vertical to the said system optical axis. Modulation optical system. 前記変調パネルは、光透過型の液晶パネルであり、前記旋光部材を構成する水晶板は、
前記液晶パネルの光入射側及び光射出側のいずれか一方に配置される、請求項１及び請求
項２のいずれか一項に記載の変調光学系。 The modulation panel is a light transmissive liquid crystal panel, and the quartz plate constituting the optical rotation member is:
The modulation optical system according to any one of claims 1 and 2, wherein the modulation optical system is disposed on one of a light incident side and a light emission side of the liquid crystal panel. 前記変調パネルは、光透過型の液晶パネルであり、前記旋光部材を構成する水晶板は、
前記液晶パネルの光入射側及び光射出側の双方に配置される、請求項１及び請求項２のい
ずれか一項に記載の変調光学系。 The modulation panel is a light transmissive liquid crystal panel, and the quartz plate constituting the optical rotation member is:
The modulation optical system according to claim 1, wherein the modulation optical system is disposed on both a light incident side and a light emission side of the liquid crystal panel. 前記旋光部材を構成する前記水晶板のうち少なくとも１枚は、前記液晶パネルの光射出
側及び光入射側の一方に配置される偏光素子を支持するための支持基板として機能する、
請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の変調光学系。 At least one of the quartz plates constituting the optical rotation member functions as a support substrate for supporting a polarizing element disposed on one of the light emission side and the light incident side of the liquid crystal panel.
The modulation optical system according to any one of claims 3 and 4. 前記水晶板は、前記支持基板として、前記液晶パネルの光射出側に配置される偏光素子
を支持する、請求項５に記載の変調光学系。 The modulation optical system according to claim 5, wherein the quartz plate supports a polarizing element disposed on a light emission side of the liquid crystal panel as the support substrate. 前記システム光軸は、所定の平面上にあり、前記光合成部は、前記所定の平面に垂直に
配置された複数のダイクロイックミラーを有し、前記複数の光変調装置は、変調によって
偏光方向を９０°回転させ、前記少なくとも１つの光変調装置は、前記複数のダイクロイ
ックミラーのうち少なくとも１つで反射される色の光路上に配置される、請求項１から請
求項６までのいずれか一項に記載の変調光学系。 The system optical axis is on a predetermined plane, the light combining unit includes a plurality of dichroic mirrors arranged perpendicular to the predetermined plane, and the plurality of light modulation devices change a polarization direction by 90 modulation. 7. The rotation according to claim 1, wherein the at least one light modulation device is arranged on an optical path of a color reflected by at least one of the plurality of dichroic mirrors. The modulation optical system described. 前記少なくとも１つの光変調装置は、青色及び赤色の光路上に配置される、請求項７に
記載の変調光学系。 The modulation optical system according to claim 7, wherein the at least one light modulation device is disposed on a blue light path and a red light path. 照明装置から射出された各色の照明光をそれぞれ変調する複数の光変調装置と、
前記複数の光変調装置で変調された各色の変調光を合成する光合成部とを備え、
前記複数の光変調装置のうち少なくとも１つの光変調装置は、偏光変調型の変調パネル
と、前記変調パネルの光射出側に配置される偏光素子と、旋光部材とを有し、
前記旋光部材は、光学軸がシステム光軸に略平行な方向に延びる水晶板を含んで形成さ
れ、前記水晶板は、前記システム光軸に沿って入射した光束の偏光方向を４５°回転させ
る、変調光学系。 A plurality of light modulation devices that respectively modulate the illumination light of each color emitted from the illumination device;
A light combining unit that combines the modulated light of each color modulated by the plurality of light modulation devices,
At least one of the plurality of light modulation devices includes a polarization modulation type modulation panel, a polarizing element disposed on a light emission side of the modulation panel, and an optical rotation member,
The optical rotation member is formed to include a quartz plate whose optical axis extends in a direction substantially parallel to the system optical axis, and the quartz plate rotates the polarization direction of a light beam incident along the system optical axis by 45 °. Modulation optical system. 照明光を射出する照明装置と、
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の変調光学系と、
前記変調光学系からの光を投射する投射部と、
を備えるプロジェクタ。 An illumination device that emits illumination light;
The modulation optical system according to any one of claims 1 to 9,
A projection unit for projecting light from the modulation optical system;
A projector comprising:

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