JP3740830B2 - 投影表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型液晶表示素子を用いた投影表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、いわゆる投影表示装置においては、例えば特開平２−７４９０３号公報に記載されている如く、色分解された照明光が、偏光ビームスプリッタと液晶表示素子及びクロスダイクロイックプリズムから成る色合成系により合成される構成の光学系が使用されている。また、特開平８−１２２７７２号公報に従来の技術として記載されている如く、３枚の反射型液晶表示素子，偏光ビームスプリッタ及び２枚のダイクロイックミラーの構成の光学系が使用されている。或いは、同じく特開平８−１２２７７２号公報に記載されている如く、３枚の反射型液晶表示素子と偏光ビームスプリッタ１つで構成される光学系が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記クロスダイクロイックプリズムを使用する構成の光学系では、そのクロスダイクロイックプリズムが高価であるために、コストアップとなる。また、上記３枚の反射型液晶表示素子，偏光ビームスプリッタ及び２枚のダイクロイックミラーの構成の光学系では、偏光ビームスプリッタと反射型液晶表示素子との間に少なくとも２枚のダイクロイックミラーが必要となるので、投影レンズと反射型液晶表示素子までのレンズバックが長くなり、投影レンズのＦナンバーが大きくなって、暗くなってしまう。
【０００４】
また、上記特開平８−１２２７７２号公報に開示されているような構成の光学系では、偏光ビームスプリッタに無偏光光を入射させているので、使用しない偏光成分の影響で、画像にフレアーが出る。また、緑色成分のＰ偏光、及び赤色，青色成分のＳ偏光は画像形成に使用せず捨てているので、光源の効率が悪い。本発明は、上記問題点を解決し、簡単な構成で、コントラストが高くて美しい画像を得る事ができ、しかもコンパクトで効率の良い投影表示装置を低コストで提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、偏光光束を第１及び第２の波長域の光束に分離する第１のダイクロイック反射面と、前記第１の波長域の光束の偏光面を回転させる波長板と、前記第２の波長域の光束の偏光面を整える偏光板と、前記第２の波長域の光束から更に第３の波長域の光束を分離し、前記偏光面が回転した第１の波長域の光束と前記分離された残りの第２の波長域の光束とを合成する第２のダイクロイック反射面と、前記合成された第１及び第２の波長域の光束の内、一方を反射して他方を透過させる第１の偏光ビームスプリッタと、その反射された光束及び透過した光束をそれぞれ変調して反射する第１，第２の反射型液晶表示素子とを備え、前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記第１の反射型液晶表示素子からの光束を透過させ、前記第２の反射型液晶表示素子からの光束を反射して、その各々の光束を合成する構成とする。
【０００６】
また、前記第２のダイクロイック反射面は、前記第１又は第２の波長域の光束から更に第３の波長域の光束を分離し、その分離された第３の波長域の光束を反射する第２の偏光ビームスプリッタと、その反射された光束を変調して反射する第３の反射型液晶表示素子とを有し、前記第３の反射型液晶表示素子からの光束は前記第２の偏光ビームスプリッタを透過し、その透過した光束と前記第１の偏光ビームスプリッタにより合成された光束とを合成するダイクロイック光学素子を備えた構成とする。
【０００７】
また、第１、第２および第３のダイクロイック反射面と波長板とを備え、前記第１のダイクロイック反射面は偏光光束を第１の波長域の光束と第２の波長域の光束とに分離し、前記波長板は前記第１の波長域の光束の偏光面を回転させ、前記第３のダイクロイック反射面は前記第２の波長域の光束から更に第３の波長域の光束を分離し、前記第２のダイクロイック反射面は前記第３のダイクロイック反射面で分離された残りの第２の波長域の光束と前記第１の波長域の光束とを合成し、前記合成された第１及び第２の波長域の光束の内一方を反射して他方を透過させる第１の偏光ビームスプリッタと、該反射された光束及び透過した光束をそれぞれ変調して反射する第１，第２の反射型液晶表示素子と、前記第３のダイクロイック反射面によって分離された第３の波長域の光束を透過させるダイクロイック偏光ビームスプリッタと、該透過した光束を変調して反射する第３の反射型液晶表示素子とを更に備え、前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記第１の反射型液晶表示素子からの光束を透過させ、前記第２の反射型液晶表示素子からの光束を反射して、該各々の光束を合成し、前記ダイクロイック偏光ビームスプリッタは前記第３の反射型液晶表示素子からの光束を反射して、該反射された光束と前記第１の偏光ビームスプリッタにより合成された光束とを合成する構成とする。
【０００８】
また、光源と、その光源からの光束の偏光方向を所定の偏光面に揃える偏光変換器とを備え、その偏光変換器からの光束を前記第１のダイクロイック反射面に入射させる構成とする。また、前記第１の偏光ビームスプリッタにより反射される前記第２の反射型液晶表示素子からの光束は、赤，緑，青の三原色の光束の内、青の波長域の光束である構成とする。さらに、前記第３の波長域の光束は、赤，緑，青の三原色の光束の内、赤の波長域の光束である構成とする。そして、前記第３の波長域の光束は、赤，緑，青の三原色の光束の内、緑の波長域の光束である構成とする。
【０００９】
また、請求項３の発明の投影表示装置において、前記第３のダイクロイック反射面と前記ダイクロイック偏光ビームスプリッタとの間に、前記第３の波長域の光束の偏光面を整える偏光板を設けた構成とする。また、請求項１または２の発明の投影表示装置において、前記第２のダイクロイック反射面と前記波長板との間に、前記第１の波長域の光束の偏光面を整える偏光板を設けた構成とする。また、前記第１乃至第３の反射型液晶表示素子の各々の前面に、それぞれに入射する光束の波長域に対応したバンドパスフィルターを設けた構成とする。また、前記合成された前記第１乃至第３の反射型液晶表示素子からの光束を投影する投影光学系を備えた構成とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を模式的に示す図である。同図において、１は白色光源、２は白色光源１を取り囲むように配設され、白色光源１からの光を反射するリフレクター、３は白色光源１の上方に配設され、白色光源１からの光を一定の偏光光となるように変換する偏光変換器である。本発明においては、後述するミラー，プリズム等に対し、Ｓ偏光に変換して使用する例を示している。
【００１２】
この偏光変換器３は、破線の矢印Ｓで示すＳ偏光成分を反射させつつ通過させ、実線の矢印Ｐで示すＰ偏光成分を透過させる偏光ビームスプリッタ４と、透過したＰ偏光成分の偏光面を回転させてＳ偏光とする１／２波長板５とから成っている。以上が照明光学系である。尚、図示しないが、この照明光学系による照明のムラをなくすために、一般的にインテグレーター光学系を付加するという事も行われる。
【００１３】
また、１０１，１０２はダイクロイックミラー、２０１，２０２は偏光ビームスプリッタ、２０６はダイクロイックプリズム、斜線で示す３０１〜３０３は反射型液晶表示素子、４０１は反射ミラー、縞模様で示す５０１〜５０３は偏光板、点模様で示す６０１〜６０３はバンドパスフィルター、無地の７０１は１／２波長板である。
【００１４】
同図に示すように、白色光源１からの直接光及びリフレクター２の反射光が混在した照明光（白色光束）は、偏光変換器３において、Ｓ偏光成分は通過し、Ｐ偏光成分はＳ偏光に変換された後、ダイクロイックミラー１０１に達する。ここではＳ偏光となった白色光束の内、青色（Ｂ）成分のみを透過させ、それ以外の緑色（Ｇ），赤色（Ｒ）成分を反射する。ダイクロイックミラー１０１を透過したＢ成分は、反射ミラー４０１により反射され、１／２波長板７０１により偏光面を回転されてＰ偏光となり、偏光板５０１により偏光方向を整えられた上でダイクロイックミラー１０２に達する。
【００１５】
一方、ダイクロイックミラー１０１により反射されたＧ，Ｒ成分は、同様にして別の反射ミラー４０１により反射され、偏光板５０２により偏光方向を整えられた上でダイクロイックミラー１０２に達する。ここではＰ偏光であるＢ成分が透過し、Ｓ偏光であるＧ成分が反射され、両者が合成される。また、Ｓ偏光であるＲ成分は透過し、他の成分と分離される。
【００１６】
この、Ｓ偏光であるＲ成分は、偏光ビームスプリッタ２０２で反射され、バンドパスフィルター６０２により波長域を整えられた上で、反射型液晶表示素子３０２上の各画素を照明する。ここでは、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＲ成分の光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＳ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０２により反射されたＲ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０２に達する。ここではＲ成分のＰ偏光のみ透過し、更に偏光板５０３により偏光方向を整えられた上で、１／２波長板７０１により偏光面を回転されてＳ偏光となり、ダイクロイックプリズム２０６により反射される。
【００１７】
一方、ダイクロイックミラー１０２で合成された、Ｐ偏光であるＢ成分及びＳ偏光であるＧ成分は、偏光ビームスプリッタ２０１に達する。ここではＰ偏光であるＢ成分は透過し、Ｓ偏光であるＧ成分は反射され、それぞれバンドパスフィルター６０１，６０３により波長域を整えられた上で、それぞれ反射型液晶表示素子３０１，３０３上の各画素を照明する。
【００１８】
反射型液晶表示素子３０１では、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＢ成分の光束のＰ偏光をＳ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＰ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０１により反射されたＢ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０１に達する。
【００１９】
反射型液晶表示素子３０３では、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＧ成分の光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＳ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０３により反射されたＧ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０１に達する。ここではＳ偏光であるＢ成分が反射され、Ｐ偏光であるＧ成分が透過し、両者が合成される。
【００２０】
この、合成された、Ｓ偏光であるＢ成分及びＰ偏光であるＧ成分は、ダイクロイックプリズム２０６に達し、それぞれが透過して上記Ｓ偏光であるＲ成分と合成され、三原色の色合成が果たされた上で、図示しない投影光学系へと導かれる。尚、２０６は、Ｒ成分を反射し、Ｇ，Ｂ成分を透過させるダイクロイックプリズムであるが、これはダイクロイックミラーでも良い。
【００２１】
図２は、本発明の第２の実施形態を模式的に示す図である。同図の照明光学系については、図１と同様である。また、１０１，１０４はダイクロイックミラー、２０２，２０４は偏光ビームスプリッタ、２０５はダイクロイックプリズム、斜線で示す３０１〜３０３は反射型液晶表示素子、４０１は反射ミラー、縞模様で示す５０１〜５０３は偏光板、点模様で示す６０１〜６０３はバンドパスフィルター、無地の７０１は１／２波長板である。
【００２２】
同図に示すように、白色光源１からの直接光及びリフレクター２の反射光が混在した照明光（白色光束）は、偏光変換器３において、Ｓ偏光成分は通過し、Ｐ偏光成分はＳ偏光に変換された後、ダイクロイックミラー１０１に達する。ここではＳ偏光となった白色光束の内、青色（Ｂ）成分のみを透過させ、それ以外の緑色（Ｇ），赤色（Ｒ）成分を反射する。ダイクロイックミラー１０１を透過したＢ成分は、反射ミラー４０１により反射され、１／２波長板７０１により偏光面を回転されてＰ偏光となり、偏光板５０１により偏光方向を整えられた上でダイクロイックミラー１０４に達する。
【００２３】
一方、ダイクロイックミラー１０１により反射されたＧ，Ｒ成分は、同様にして別の反射ミラー４０１により反射され、偏光板５０２により偏光方向を整えられた上でダイクロイックミラー１０４に達する。ここではＰ偏光であるＢ成分が透過し、Ｓ偏光であるＲ成分が反射され、両者が合成される。また、Ｓ偏光であるＧ成分は透過し、他の成分と分離される。
【００２４】
この、Ｓ偏光であるＧ成分は、偏光ビームスプリッタ２０２で反射され、バンドパスフィルター６０３により波長域を整えられた上で、反射型液晶表示素子３０３上の各画素を照明する。ここでは、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＧ成分の光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＳ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０３により反射されたＧ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０２に達する。ここではＧ成分のＰ偏光のみ透過し、更に偏光板５０３により偏光方向を整えられた上で、１／２波長板７０１により偏光面を回転されてＳ偏光となり、ダイクロイックプリズム２０５により反射される。
【００２５】
一方、ダイクロイックミラー１０４で合成された、Ｐ偏光であるＢ成分及びＳ偏光であるＲ成分は、偏光ビームスプリッタ２０４に達する。ここではＰ偏光であるＢ成分は透過し、Ｓ偏光であるＲ成分は反射され、それぞれバンドパスフィルター６０１，６０２により波長域を整えられた上で、それぞれ反射型液晶表示素子３０１，３０２上の各画素を照明する。
【００２６】
反射型液晶表示素子３０１では、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＢ成分の光束のＰ偏光をＳ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＰ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０１により反射されたＢ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０４に達する。
【００２７】
反射型液晶表示素子３０２では、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＲ成分の光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＳ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０２により反射されたＲ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０４に達する。ここではＳ偏光であるＢ成分が反射され、Ｐ偏光であるＲ成分が透過し、両者が合成される。
【００２８】
この、合成された、Ｓ偏光であるＢ成分及びＰ偏光であるＲ成分は、ダイクロイックプリズム２０５に達し、それぞれが透過して上記Ｓ偏光であるＧ成分と合成され、三原色の色合成が果たされた上で、図示しない投影光学系へと導かれる。尚、２０５は、Ｇ成分を反射し、Ｒ，Ｂ成分を透過させるダイクロイックプリズムであるが、これはダイクロイックミラーでも良い。
【００２９】
図３は、本発明の第３の実施形態を模式的に示す図である。同図において、１は白色光源、２は白色光源１を取り囲むように配設され、白色光源１からの光を反射するリフレクター、３は白色光源１の側方に配設され、白色光源１からの光を一定の偏光光となるように変換する偏光変換器である。本発明においては、Ｓ偏光に変換して使用する例を示している。この照明光学系については、上記図１及び図２と同様である。
【００３０】
また、１０１〜１０３はダイクロイックミラー、２０１は偏光ビームスプリッタ、２０３はダイクロイック偏光ビームスプリッタ、斜線で示す３０１〜３０３は反射型液晶表示素子、４０１は反射ミラー、縞模様で示す５０１は偏光板、点模様で示す６０１〜６０３はバンドパスフィルター、無地の７０１は１／２波長板である。
【００３１】
同図に示すように、白色光源１からの直接光及びリフレクター２の反射光が混在した照明光（白色光束）は、偏光変換器３において、Ｓ偏光成分は通過し、Ｐ偏光成分はＳ偏光に変換された後、ダイクロイックミラー１０１に達する。ここではＳ偏光となった白色光束の内、青色（Ｂ）成分のみを透過させ、それ以外の緑色（Ｇ），赤色（Ｒ）成分を反射する。
【００３２】
ダイクロイックミラー１０１を透過したＢ成分は、反射ミラー４０１により反射され、１／２波長板７０１により偏光面を回転されてＰ偏光となり、ダイクロイックミラー１０３に達する。一方、ダイクロイックミラー１０１により反射されたＧ，Ｒ成分は、ダイクロイックミラー１０２に達する。ここではＳ偏光であるＧ成分が反射され、Ｓ偏光であるＲ成分は透過し、両者は分離される。そして、Ｓ偏光であるＧ成分がダイクロイックミラー１０３に達する。ここではＳ偏光であるＧ成分が反射され、Ｐ偏光であるＢ成分が透過し、両者は合成される。
【００３３】
ダイクロイックミラー１０２を透過した前記Ｓ偏光であるＲ成分は、１／２波長板７０１により偏光面を回転されてＰ偏光となり、偏光板５０１により偏光方向を整えられた上で、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ２０３に達し、ここを透過してバンドパスフィルター６０２により波長域を整えられた上で、反射型液晶表示素子３０２上の各画素を照明する。ここでは、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＲ成分の光束のＰ偏光をＳ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＰ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０２により反射されたＲ成分は、再びダイクロイック偏光ビームスプリッタ２０３に達する。ここではＲ成分のＳ偏光のみこれにより反射される。
【００３４】
一方、ダイクロイックミラー１０３で合成された、Ｐ偏光であるＢ成分及びＳ偏光であるＧ成分は、偏光ビームスプリッタ２０１に達する。ここではＰ偏光であるＢ成分は透過し、Ｓ偏光であるＧ成分は反射され、それぞれバンドパスフィルター６０１，６０３により波長域を整えられた上で、それぞれ反射型液晶表示素子３０１，３０３上の各画素を照明する。
【００３５】
反射型液晶表示素子３０１では、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＢ成分の光束のＰ偏光をＳ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＰ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０１により反射されたＢ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０１に達する。
【００３６】
反射型液晶表示素子３０３では、各時点において画面表示に使用する画素をＯＮとして、ここに入射してきたＧ成分の光束のＳ偏光をＰ偏光に変換して反射し、使用しない画素をＯＦＦとしてＳ偏光のまま反射する。反射型液晶表示素子３０３により反射されたＧ成分は、再び偏光ビームスプリッタ２０１に達する。ここではＳ偏光であるＢ成分が反射され、Ｐ偏光であるＧ成分が透過し、両者が合成される。
【００３７】
この、合成された、Ｓ偏光であるＢ成分及びＰ偏光であるＧ成分は、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ２０３に達し、それぞれが透過して上記Ｓ偏光であるＲ成分と合成され、三原色の色合成が果たされた上で、図示しない投影光学系へと導かれる。
【００３８】
図３で示した構成は、上記図１，図２で示した構成に対して、２０２と２０６、或いは２０２と２０５が一体となった構成となっており、さらなるコストダウンを図ったものとなっている。尚、上記第１〜第３の実施形態のそれぞれにおいて、各色成分についての投影光学系から反射型液晶表示素子までのレンズバックは同じになるように構成している。
【００３９】
図４は、本発明における偏光ビームスプリッタの、各色成分の波長域に対する透過率特性を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ偏光ビームスプリッタ２０１〜２０４の特性を示している。同図において、破線はＰ偏光、実線はＳ偏光を表している。同図（ａ）に示すように、偏光ビームスプリッタ２０１は、Ｐ偏光についてはＢ成分，Ｇ成分の波長域の光をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光についてはＢ成分，Ｇ成分の波長域の光をほぼ１００％反射する特性を有している。
【００４０】
また、同図（ｂ）に示すように、偏光ビームスプリッタ２０２は、Ｐ偏光についてはＧ成分，Ｒ成分の波長域の光をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光についてはＧ成分，Ｒ成分の波長域の光をほぼ１００％反射する特性を有している。
【００４１】
また、同図（ｃ）に示すように、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ２０３は、Ｐ偏光についてはＢ成分，Ｇ成分，Ｒ成分の波長域の光をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光についてはＢ成分の波長域の光をほぼ１００％透過させ、Ｇ成分，Ｒ成分の波長域の光をほぼ１００％反射する特性を有している。
【００４２】
また、同図（ｄ）に示すように、偏光ビームスプリッタ２０４は、Ｐ偏光についてはＢ成分，Ｇ成分，Ｒ成分の波長域の光をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光についてはＢ成分，Ｇ成分，Ｒ成分の波長域の光をほぼ１００％反射する特性を有している。
【００４３】
上記各偏光ビームスプリッタは、マクナイル型偏光子と呼ばれるプリズム型偏光子を使用している。上述の各偏光ビームスプリッタの特性は、２種類の異なった屈折率の層を交互に積層する事で得る事ができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、コントラストが高くて美しい画像を得る事ができ、しかもコンパクトで効率の良い投影表示装置を低コストで提供する事ができる。
【００４５】
特に、請求項１によるならば、クロスダイクロイックプリズムのような高価な光学部品を使わなくて済むので、コストダウンを図る事ができ、また、いわゆるレンズバックが短くて済み、投影光学系を明るくする事ができる。さらに、偏光ビームスプリッタに偏光光束を入射させる事により、フレアーの影響を抑える事ができる。
【００４６】
また、請求項２によるならば、同様にしてフレアーの影響を抑える事ができるとともに、偏光ビームスプリッタにおいて、照明光を透過させ、その投影光（液晶表示素子からの光）を反射させる構成を、１つの色成分（１つの波長域）についてのみ割り当てるだけで済むので、コントラストの低下を極力抑える事ができる。
【００４７】
また、請求項３によるならば、同様にしてフレアーの影響を抑える事ができるとともに、偏光ビームスプリッタ２つで構成する事ができ、さらなるコストダウンを図る事ができる。
【００４８】
また、請求項４によるならば、同様にしてフレアーの影響を抑える事ができるとともに、光源の効率を高める事ができる。
【００４９】
また、請求項５によるならば、偏光ビームスプリッタにおいて、照明光を透過させ、その投影光（液晶表示素子からの光）を反射させる構成を、視感度の低い青色成分の波長域について割り当てる事により、画像性能の低下を防ぐ事ができる。
【００５０】
また、請求項６及び請求項７によるならば、光学系のバリエーションを構成する事ができる。
【００５１】
また、請求項８，請求項９によるならば、各光束の偏光方向の乱れを整える事ができる。
【００５２】
また、請求項１０によるならば、各反射型液晶表示素子に不用な波長域の光束が入らないようにし、画像性能を高める事ができる。
【００５３】
また、請求項１１によるならば、投影表示装置の基本構成を確立する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を模式的に示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態を模式的に示す図。
【図３】本発明の第３の実施形態を模式的に示す図。
【図４】偏光ビームスプリッタの透過率特性を示す図。
【符号の説明】
１ 白色光源
２ リフレクター
３ 偏光変換器
４ 偏光ビームスプリッタ
５ １／２波長板
１０１〜１０４ ダイクロイックミラー
２０１，２０２，２０４ 偏光ビームスプリッタ
２０３ ダイクロイック偏光ビームスプリッタ
２０５，２０６ ダイクロイックプリズム
３０１〜３０３ 反射型液晶表示素子
４０１ 反射ミラー
５０１〜５０３ 偏光板
６０１〜６０３ バンドパスフィルター
７０１ １／２波長板

Claims (11)

1. 偏光光束を第１及び第２の波長域の光束に分離する第１のダイクロイック反射面と、前記第１の波長域の光束の偏光面を回転させる波長板と、前記第２の波長域の光束の偏光面を整える偏光板と、前記第２の波長域の光束から更に第３の波長域の光束を分離し、前記偏光面が回転した第１の波長域の光束と前記分離された残りの第２の波長域の光束とを合成する第２のダイクロイック反射面と、前記合成された第１及び第２の波長域の光束の内、一方を反射して他方を透過させる第１の偏光ビームスプリッタと、該反射された光束及び透過した光束をそれぞれ変調して反射する第１，第２の反射型液晶表示素子とを備え、前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記第１の反射型液晶表示素子からの光束を透過させ、前記第２の反射型液晶表示素子からの光束を反射して、該各々の光束を合成する事を特徴とする投影表示装置。
2. 前記第２のダイクロイック反射面は、前記第１又は第２の波長域の光束から更に第３の波長域の光束を分離し、該分離された第３の波長域の光束を反射する第２の偏光ビームスプリッタと、該反射された光束を変調して反射する第３の反射型液晶表示素子とを有し、前記第３の反射型液晶表示素子からの光束は前記第２の偏光ビームスプリッタを透過し、該透過した光束と前記第１の偏光ビームスプリッタにより合成された光束とを合成するダイクロイック光学素子を備えた事を特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
3. 第１、第２および第３のダイクロイック反射面と波長板とを備え、前記第１のダイクロイック反射面は偏光光束を第１の波長域の光束と第２の波長域の光束とに分離し、前記波長板は前記第１の波長域の光束の偏光面を回転させ、前記第３のダイクロイック反射面は前記第２の波長域の光束から更に第３の波長域の光束を分離し、前記第２のダイクロイック反射面は前記第３のダイクロイック反射面で分離された残りの第２の波長域の光束と前記第１の波長域の光束とを合成し、前記合成された第１及び第２の波長域の光束の内一方を反射して他方を透過させる第１の偏光ビームスプリッタと、該反射された光束及び透過した光束をそれぞれ変調して反射する第１，第２の反射型液晶表示素子と、前記第３のダイクロイック反射面によって分離された第３の波長域の光束を透過させるダイクロイック偏光ビームスプリッタと、該透過した光束を変調して反射する第３の反射型液晶表示素子とを更に備え、前記第１の偏光ビームスプリッタは、前記第１の反射型液晶表示素子からの光束を透過させ、前記第２の反射型液晶表示素子からの光束を反射して、該各々の光束を合成し、前記ダイクロイック偏光ビームスプリッタは前記第３の反射型液晶表示素子からの光束を反射して、該反射された光束と前記第１の偏光ビームスプリッタにより合成された光束とを合成する事を特徴とする投影表示装置。
4. 光源と、該光源からの光束の偏光方向を所定の偏光面に揃える偏光変換器とを備え、該偏光変換器からの光束を前記第１のダイクロイック反射面に入射させる事を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投影表示装置。
5. 前記第１の偏光ビームスプリッタにより反射される前記第２の反射型液晶表示素子からの光束は、赤，緑，青の三原色の光束の内、青の波長域の光束である事を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影表示装置。
6. 前記第３の波長域の光束は、赤，緑，青の三原色の光束の内、赤の波長域の光束である事を特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の投影表示装置。
7. 前記第３の波長域の光束は、赤，緑，青の三原色の光束の内、緑の波長域の光束である事を特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の投影表示装置。
8. 前記第３のダイクロイック反射面と前記ダイクロイック偏光ビームスプリッタとの間に、前記第３の波長域の光束の偏光面を整える偏光板を設けた事を特徴とする請求項３に記載の投影表示装置。
9. 前記第２のダイクロイック反射面と前記波長板との間に、前記第１の波長域の光束の偏光面を整える偏光板を設けた事を特徴とする請求項１または２に記載の投影表示装置。
10. 前記第１乃至第３の反射型液晶表示素子の各々の前面に、それぞれに入射する光束の波長域に対応したバンドパスフィルターを設けた事を特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれかに記載の投影表示装置。
11. 前記合成された前記第１乃至第３の反射型液晶表示素子からの光束を投影する投影光学系を備えた事を特徴とする請求項２乃至請求項１０のいずれかに記載の投影表示装置。

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