JPH05181111A - Liquid crystal projector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To project and display a high-quality multicolor image with high contrast and good color tone. CONSTITUTION:The color images of red, green and blue are displayed by one color on three STN type liquid crystal display elements LCD1, LCD2 and LCD3, and the image light beams of red, green and blue emitted from the respective liquid crystal display elements are synthesized to be a multicolor image light beam to be projected on a projection surface. 1st and 2nd phase plates 13 and 14, 23 and 24, and 33 and 34 having specified retardation are respectively arranged between the liquid crystal cells 10, 20 and 30 of the respective liquid crystal display elements and emitting side polarizing plates 12, 22 and 32. Then, the light beams of red, green and blue transmitted through the liquid crystal cells 10, 20 and 30 of the respective liquid crystal display elements are respectively corrected to linearly polarized light to be made incident on the polarizing plates 12, 22 and 32.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、３つのＳＴＮ型液晶表
示素子を用いて多色カラー画像を投影表示する液晶プロ
ジェクタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal projector for projecting and displaying a multicolor color image by using three STN type liquid crystal display elements.

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶プロジェクタは、液晶表示素子の表
示画像を投影系によりスクリーン等の投影面に投影表示
するもので、多色カラー画像（例えばテレビジョン画像
等のフルカラー画像）を投影表示する液晶プロジェクタ
には、１つの液晶表示素子に多色カラー画像を表示さ
せ、この液晶表示素子を出射した多色カラー画像光を投
影面に投影する方式のものと、赤色画像表示用と緑色画
像表示用と青色画像表示用との３つの液晶表示素子を用
い、これら各液晶表示素子を出射した赤，緑，青の画像
光を合成した多色カラー画像光を投影面に投影するもの
とがある。2. Description of the Related Art A liquid crystal projector projects and displays a display image of a liquid crystal display element on a projection surface such as a screen by a projection system, and a liquid crystal which projects and displays a multicolor color image (for example, a full color image such as a television image). The projector has a method of displaying a multicolor color image on one liquid crystal display element and projecting the multicolor color image light emitted from the liquid crystal display element onto a projection surface, and a red image display and a green image display. There is one that uses three liquid crystal display elements, one for displaying a blue image and the other for displaying a blue image, and projects multicolor color image light obtained by combining the image light of red, green, and blue emitted from these liquid crystal display elements onto a projection surface.

【０００３】なお、上記３つの液晶表示素子を用いる液
晶プロジェクタには、その投影系を、各液晶表示素子を
出射した赤，緑，青の画像光を１つの多色カラー画像光
に合成する光学系と、この光学系で合成された多色カラ
ー画像光を投影面に投影する投影レンズとで構成したも
のと、上記投影系を３つの投影レンズで構成し、各液晶
表示素子を出射した赤，緑，青の画像光をそれぞれ上記
投影レンズにより投影面に投影して、投影面上において
上記赤，緑，青の画像光を１つの多色カラー画像光に合
成するいわゆる３眼式とよばれる方式のものとがある。In the liquid crystal projector using the above three liquid crystal display elements, the projection system is an optical system for combining the red, green, and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements into one multicolor image light. System and a projection lens for projecting the multicolored color image light combined by this optical system onto the projection surface, and the projection system composed of three projection lenses, and the red light emitted from each liquid crystal display element. , So-called three-lens type in which green, blue and blue image lights are respectively projected onto the projection surface by the projection lens and the red, green and blue image lights are combined into one multicolor image light on the projection surface. There is a type that is exposed.

【０００４】これら液晶プロジェクタに用いられる液晶
表示素子は、高解像度化のために単位面積当りの画素数
を多くされており、これにともなって高デューティで時
分割駆動されている。The liquid crystal display elements used in these liquid crystal projectors have a large number of pixels per unit area in order to achieve high resolution, and accordingly, they are time-division driven at high duty.

【０００５】しかし、一般に用いられている、液晶分子
をほぼ90°のツイスト角でツイスト配列させた液晶セル
の光入射側および出射側にそれぞれ偏光板を配置したＴ
Ｎ型の液晶表示素子は、表示駆動電圧の印加に対する液
晶の応答時間（レスポンス）は約100msec と速い反面、
高デューティで時分割駆動するとＯＮ（光透過）時の光
透過率が極端に低下し、そのために投影面に投影表示さ
れる画像が暗くなってしまうという問題をもっている。However, a generally used liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of about 90 ° has polarizing plates disposed on the light incident side and the light emitting side, respectively.
The N-type liquid crystal display element has a fast response time (response) of the liquid crystal of about 100 msec to the application of the display drive voltage, but
There is a problem in that the light transmittance at the time of ON (light transmission) is extremely reduced when the time division driving is performed at a high duty, and thus the image projected and displayed on the projection surface becomes dark.

【０００６】このため、最近では、高デューティでの時
分割駆動性に優れたＳＴＮ型液晶表示素子が使用される
ようになってきている。このＳＴＮ型液晶表示素子は、
液晶分子を 180°〜 270°のツイスト角でツイスト配列
させた液晶セルの光入射側および出射側にそれぞれ偏光
板を配置したもので、このＳＴＮ型液晶表示素子の液晶
セルのリタデーションΔｎ・ｄ（液晶の屈折率異方性Δ
ｎと液晶層厚ｄとの積）の値は、約 700nm〜1000nmと、
ＴＮ型液晶表示素子の液晶セルのリタデーションΔｎ・
ｄ（約450nm ）より大きい。For this reason, recently, STN type liquid crystal display elements which are excellent in time-division driveability at high duty have come to be used. This STN type liquid crystal display element is
Liquid crystal cells in which liquid crystal molecules are twist-arranged at a twist angle of 180 ° to 270 ° are provided with polarizing plates respectively on the light incident side and the light emitting side, and the retardation Δn · d (of the liquid crystal cell of this STN type liquid crystal display element is Refractive index anisotropy of liquid crystal Δ
The product of n and the liquid crystal layer thickness d) is about 700 nm to 1000 nm,
Retardation Δn of liquid crystal cell of TN type liquid crystal display device
larger than d (about 450 nm).

【０００７】このＳＴＮ型液晶表示素子は、その液晶セ
ルの液晶層厚が大きいため、ＴＮ型液晶表示素子に比べ
ると表示駆動電圧の印加に対する液晶の応答時間は約30
0msec と遅いが、液晶セルのリタデーションが大きく、
また液晶分子のツイスト角が大きいために透過光の旋光
性も大きいから、高デューティで時分割駆動しても、Ｏ
Ｎ時の光透過率を高くすることができる。Since this STN type liquid crystal display element has a large liquid crystal layer thickness of its liquid crystal cell, the response time of the liquid crystal to the application of the display drive voltage is about 30 as compared with the TN type liquid crystal display element.
Although it is as slow as 0 msec, the retardation of the liquid crystal cell is large,
Further, since the twist angle of the liquid crystal molecules is large, the optical rotation of the transmitted light is also large.
The light transmittance at N hours can be increased.

【０００８】したがって、このＳＴＮ型液晶表示素子を
上記液晶プロジェクタに用いれば、液晶表示素子を出射
する画像光の輝度を高くして、明るい画像を投影表示す
ることができる。Therefore, if this STN type liquid crystal display element is used in the above liquid crystal projector, the brightness of the image light emitted from the liquid crystal display element can be increased and a bright image can be projected and displayed.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＳＴＮ型
液晶表示素子は、ＯＮ時の光透過率が高い反面、ＯＦＦ
（光遮断）時にもある程度の光が透過してしまうため、
コントラスト（ＯＮ部分とＯＦＦ部分との明暗比）が悪
いし、また液晶セルのリタデーションと旋光性が大きい
ため、このリタデーションと旋光性による波長依存性が
大きくて、透過光が着色してしまうという問題をもって
いる。However, while the STN type liquid crystal display element has a high light transmittance when turned on, it has a high light transmittance when turned on.
Since some light is transmitted even when (light is blocked),
The contrast (brightness / darkness ratio between the ON part and the OFF part) is poor, and the retardation and the optical rotatory power of the liquid crystal cell are large. Therefore, the wavelength dependence of the retardation and the optical rotatory power is large, and the transmitted light is colored. I have

【００１０】これは、入射側の偏光板により直線偏光さ
れて液晶セルに入射した光が、液晶セルの波長依存性に
より各波長光に位相差を生じて楕円偏光となり、この楕
円偏光が液晶セルを出射して出射側の偏光板に入射する
ためであり、このように楕円偏光が出射側偏光板に入射
すると、この偏光板の吸収軸方向の偏光成分は偏光板で
吸収されるが、吸収軸方向と直交する偏光成分は偏光板
を透過するから、この漏れ光により、黒になるべきＯＦ
Ｆ部分の暗さの度合が低下して、コントラストが低下す
る。This is because the light which is linearly polarized by the polarizing plate on the incident side and enters the liquid crystal cell causes a phase difference in the light of each wavelength due to the wavelength dependence of the liquid crystal cell and becomes elliptically polarized light. This is because the elliptically polarized light enters the output-side polarization plate in this way, and the polarization component in the absorption axis direction of this polarization plate is absorbed by the polarization plate. Since the polarization component orthogonal to the axial direction passes through the polarizing plate, this leaked light causes OF to become black.
The degree of darkness of the F portion is lowered, and the contrast is lowered.

【００１１】また、上記ＳＴＮ型液晶表示素子では、楕
円偏光が出射側偏光板に入射するため、この出射側偏光
板を透過する光の透過率が光の波長によって異なり、そ
のため、液晶表示素子を出射する画像光（出射側偏光板
を透過した光）の赤色成分の光と緑色成分の光と青色成
分の光との強度に差が生じて、この画像光が色を帯びて
しまう。Further, in the STN type liquid crystal display element, since the elliptically polarized light is incident on the outgoing side polarizing plate, the transmittance of the light passing through the outgoing side polarizing plate differs depending on the wavelength of the light. A difference occurs in the intensities of the red component light, the green component light, and the blue component light of the emitted image light (the light that has passed through the emission side polarization plate), and this image light becomes colored.

【００１２】この帯色は、一般に黄色系または青色系で
あり、多色カラー画像を表示する液晶表示素子では、こ
れを出射する多色カラー画像光が、全体に黄色味または
青味を帯びた色調の悪い画像光となってしまう。This color is generally yellowish or blueish, and in a liquid crystal display device for displaying a multicolored image, the multicolored image light emitted from the liquid crystal is yellowish or bluish as a whole. The image light has a poor color tone.

【００１３】このような問題は、赤色画像表示用と緑色
画像表示用と青色画像表示用との３つのＳＴＮ型液晶表
示素子を用い、これら各液晶表示素子を出射した赤，
緑，青の画像光を合成した多色カラー画像光を投影面に
投影する３眼式の液晶プロジェクタにおいても生じてい
る。This problem is caused by using three STN type liquid crystal display elements for displaying a red image, displaying a green image and displaying a blue image, and emitting red light from each of these liquid crystal display elements.
It also occurs in a three-lens liquid crystal projector that projects multicolored color image light, which is a combination of green and blue image lights, onto a projection surface.

【００１４】すなわち、上記３眼式の液晶プロジェクタ
においては、各液晶表示素子を出射する画像光はいずれ
も、赤，緑，青のうちの１色の波長帯域の光だけで他の
色の波長帯域の光は含んでいないため、各液晶表示素子
を出射する赤，緑，青の画像光はそれぞれ色純度のよい
光であるが、これらの画像光はそれぞれ多色カラー画像
を表示する液晶表示素子を出射する多色カラー画像光の
赤，緑，青の各色成分の光に対応するため、前記赤，
緑，青の画像光を合成した多色カラー画像光が、コント
ラストが悪くしかも他の色を帯びた色調の悪い画像光に
なる。That is, in the above-mentioned three-lens type liquid crystal projector, the image light emitted from each liquid crystal display element is only the light in the wavelength band of one color of red, green and blue, and the wavelengths of other colors. Since the red, green, and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements are lights with good color purity because they do not include the light in the band, these image lights are liquid crystal displays that display multicolor color images, respectively. In order to correspond to the light of each color component of red, green and blue of the multicolor image light emitted from the device,
The multi-color image light obtained by synthesizing the green and blue image lights becomes an image light with poor contrast and poor color tone with other colors.

【００１５】このため、上記ＳＴＮ型液晶表示素子を用
いる液晶プロジェクタは、投影面に投影表示される多色
カラー画像が、コントラストおよび色調の悪い画像とな
ってしまうという問題をもっていた。Therefore, the liquid crystal projector using the STN type liquid crystal display element has a problem that a multicolor image projected and displayed on the projection surface becomes an image with poor contrast and color tone.

【００１６】本発明はこのような実情にかんがみてなさ
れたものであって、その目的とするところは、ＳＴＮ型
の液晶表示素子を用いるものでありながら、コントラス
トが高く、しかも色調のよい高品質の多色カラー画像を
投影表示することができる液晶プロジェクタを提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to use a STN type liquid crystal display element, yet to obtain high quality with high contrast and good color tone. An object of the present invention is to provide a liquid crystal projector capable of projecting and displaying a multicolor color image.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶プロジェク
タは、赤色画像表示用と緑色画像表示用と青色画像表示
用との３つのＳＴＮ型液晶表示素子と、これら各液晶表
示素子を出射した赤，緑，青の画像光を合成した多色カ
ラー画像光を投影面に投影する投影系とを備え、A liquid crystal projector of the present invention comprises three STN type liquid crystal display elements for displaying a red image, a green image and a blue image, and a red light emitted from each of these liquid crystal display elements. , A projection system for projecting multicolored color image light, which is a combination of green and blue image lights, onto a projection surface,

【００１８】前記各液晶表示素子は、液晶分子を 180°
〜 270°のツイスト角でツイスト配列させた液晶セル
と、この液晶セルの光入射側および出射側にそれぞれ配
置された偏光板と、前記液晶セルと一方の偏光板との間
に配置された少なくとも２枚の位相板とで構成するとと
もに、Each of the liquid crystal display elements has a liquid crystal molecule of 180 °.
Liquid crystal cells twisted at a twist angle of 270 °, polarizing plates respectively disposed on the light incident side and the light emitting side of the liquid crystal cell, and at least disposed between the liquid crystal cell and one polarizing plate. It consists of two phase plates,

【００１９】前記赤色画像を表示する液晶表示素子の各
位相板のうち、液晶セル側に位置する第１の位相板のリ
タデーションの値を、前記液晶セルを出射してこの第１
の位相板を透過した光をポアンカレ球上に配して見たと
き、赤色帯域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平
面で切ったときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分
布する値とするとともに、偏光板側に位置する第２の位
相板のリタデーションの値を、前記液晶セルを出射し前
記第１の位相板を透過した後にこの第２の位相板を透過
した光をポアンカレ球上に配して見たとき、赤色帯域の
ほとんどの波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近
に集中して分布する値とし、Of the phase plates of the liquid crystal display element displaying the red image, the retardation value of the first phase plate located on the liquid crystal cell side is emitted from the liquid crystal cell to determine the retardation value.
When the light transmitted through the phase plate of is placed on the Poincare sphere and seen, most of the wavelength light in the red band is distributed in the vicinity along the peripheral line of the cut surface when the Poincare sphere is cut by a plane. The value of the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side is used as the value and the light that has passed through the second phase plate after being emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is Poincare. When placed on a sphere, it is assumed that most wavelength light in the red band is concentrated and distributed near a point on the equator of the Poincare sphere,

【００２０】前記緑色画像を表示する液晶表示素子の各
位相板のうち、液晶セル側に位置する第１の位相板のリ
タデーションの値を、前記液晶セルを出射してこの第１
の位相板を透過した光をポアンカレ球上に配して見たと
き、緑色帯域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平
面で切ったときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分
布する値とするとともに、偏光板側に位置する第２の位
相板のリタデーションの値を、前記液晶セルを出射し前
記第１の位相板を透過した後にこの第２の位相板を透過
した光をポアンカレ球上に配して見たとき、緑色帯域の
ほとんどの波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近
に集中して分布する値とし、Of the phase plates of the liquid crystal display element displaying the green image, the retardation value of the first phase plate located on the liquid crystal cell side is emitted from the liquid crystal cell to determine the retardation value.
When the light transmitted through the phase plate of is seen on the Poincare sphere, most of the wavelength light in the green band is distributed in the vicinity along the peripheral line of the cut surface when the Poincare sphere is cut by a plane. The value of the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side is used as the value and the light that has passed through the second phase plate after being emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is Poincare. When placed on a sphere, most of the wavelengths of light in the green band are concentrated and distributed near a point on the equator of the Poincare sphere.

【００２１】前記青色画像を表示する液晶表示素子の各
位相板のうち、液晶セル側に位置する第１の位相板のリ
タデーションの値を、前記液晶セルを出射してこの第１
の位相板を透過した光をポアンカレ球上に配して見たと
き、青色帯域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平
面で切ったときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分
布する値とするとともに、偏光板側に位置する第２の位
相板のリタデーションの値を、前記液晶セルを出射し前
記第１の位相板を透過した後にこの第２の位相板を透過
した光をポアンカレ球上に配して見たとき、青色帯域の
ほとんどの波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近
に集中して分布する値としたことを特徴とするものであ
る。Of the respective phase plates of the liquid crystal display element for displaying the blue image, the retardation value of the first phase plate located on the liquid crystal cell side is emitted from the liquid crystal cell to determine the retardation value.
When the light passing through the phase plate of is seen on the Poincare sphere, most of the wavelength light in the blue band is distributed along the periphery of the cut surface when the Poincare sphere is cut by a plane. The value of the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side is used as the value and the light that has passed through the second phase plate after being emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is Poincare. When placed on a sphere, most of the wavelength light in the blue band is concentrated and distributed near a point on the equator of the Poincare sphere.

【００２２】[0022]

【作用】すなわち、本発明の液晶プロジェクタは、３つ
のＳＴＮ型液晶表示素子を用いて各液晶表示素子に赤，
緑，青のうちの１色ずつの色の画像を表示させ、各液晶
表示素子を出射した赤，緑，青の画像光を１つの多色カ
ラー画像光に合成して投影面に投影するものであり、こ
の液晶プロジェクタにおいては、各液晶表示素子を出射
する画像光がいずれも、赤，緑，青のうちの１色の波長
帯域の光だけで他の色の波長帯域の光は含んでいないた
め、各液晶表示素子を出射する赤，緑，青の画像光はそ
れぞれ色純度のよい光である。In other words, the liquid crystal projector of the present invention uses three STN type liquid crystal display elements to display red,
Displaying an image of one color each of green and blue, combining the red, green, and blue image light emitted from each liquid crystal display element into one multicolor image light and projecting it on the projection surface. In this liquid crystal projector, the image light emitted from each liquid crystal display element is only light in the wavelength band of one color of red, green, and blue, and includes light in the wavelength band of other colors. Therefore, the red, green, and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements have high color purity.

【００２３】そして、この液晶プロジェクタにおいて
は、各液晶表示素子の液晶セルと一方の偏光板との間に
少なくとも２枚の位相板をそれぞれ配置するとともに、
各液晶表示素子の液晶セル側に位置する第１の位相板の
リタデーションと偏光板側に位置する第２の位相板のリ
タデーションとをそれぞれ上記のような値にしているた
め、各液晶表示素子を透過する光は、液晶セルの波長依
存性によって楕円偏光となっても、上記第１および第２
の位相板により直線偏光に補正されて各液晶表示素子の
出射側偏光板に入射する。In this liquid crystal projector, at least two phase plates are arranged between the liquid crystal cell of each liquid crystal display element and one polarizing plate, and
Since the retardation of the first phase plate located on the liquid crystal cell side of each liquid crystal display element and the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side are respectively set to the above values, each liquid crystal display element is Even though the transmitted light becomes elliptically polarized light due to the wavelength dependence of the liquid crystal cell, the first and second
Is corrected to linearly polarized light by the phase plate and enters the exit side polarization plate of each liquid crystal display element.

【００２４】すなわち、赤色画像を表示する液晶表示素
子では、赤の波長帯域の各波長光が位相差のほとんどな
い直線偏光となって出射側偏光板に入射し、緑色画像を
表示する液晶表示素子では、緑の波長帯域の各波長光が
位相差のほとんどない直線偏光となって出射側偏光板に
入射し、青色画像を表示する液晶表示素子では、青の波
長帯域の各波長光が位相差のほとんどない直線偏光とな
って出射側偏光板に入射する。That is, in the liquid crystal display element displaying a red image, each wavelength light in the red wavelength band becomes linearly polarized light having almost no phase difference and enters the exit side polarizing plate to display a green image. Then, in the liquid crystal display element that displays the blue image, each wavelength light in the green wavelength band becomes linearly polarized light with almost no phase difference and enters the polarizing plate on the output side. It becomes almost linearly polarized light and enters the outgoing-side polarizing plate.

【００２５】なお、この作用は、いずれの方向から光を
入射させた場合も同じであり、液晶セル側から光を入射
させた場合は、液晶セルを出射した楕円偏光が第１の位
相板および第２の位相板を透過して直線偏光となり、反
対側から光を入射させた場合は、入射光が第２の位相板
および第１の位相板を透過して液晶セルの波長依存性を
補償する状態に偏光され、この後液晶セルを透過してそ
の波長依存性により直線偏光となる。This effect is the same when light is incident from any direction, and when light is incident from the liquid crystal cell side, the elliptically polarized light emitted from the liquid crystal cell becomes the first phase plate and When the light passes through the second phase plate and becomes linearly polarized light, and when light is incident from the opposite side, the incident light passes through the second phase plate and the first phase plate to compensate for the wavelength dependence of the liquid crystal cell. It is polarized into a state of being polarized, and then transmitted through the liquid crystal cell to be linearly polarized due to its wavelength dependence.

【００２６】そして、このように各液晶表示素子の出射
側偏光板に入射する光が直線偏光であれば、ＯＦＦ（光
遮断）時の光の漏れはほとんどなくなり、またＯＮ（光
透過）時の光の透過率も高くなるなるため、各液晶表示
素子を出射する赤，緑，青の画像光はいずれもコントラ
ストの高い画像光であるし、またこの各色の画像光の強
度の差も小さいため、これら赤，緑，青の画像光を合成
した多色カラー画像光は、コントラストが高く、しかも
赤，緑，青の色バランスがよい色調の良好な画像であ
る。When the light incident on the exit side polarizing plate of each liquid crystal display element is linearly polarized light as described above, there is almost no leakage of light when OFF (light blocking), and when ON (light transmitting). Since the light transmittance also becomes high, the red, green, and blue image light emitted from each liquid crystal display element are image light with high contrast, and the difference in the intensity of the image light of each color is small. The multicolored color image light obtained by combining the red, green, and blue image lights has a high contrast and a good color tone with a good color balance of red, green, and blue.

【００２７】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２８】図１は液晶プロジェクタの構成を示してい
る。この液晶プロジェクタは、３つの液晶表示素子ＬＣ
Ｄ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３と、光源２と、この光源２か
らの光を赤，緑，青の三原色の光Ｒ，Ｇ，Ｂに分離する
ための２枚の色分離用ダイクロイックミラーＤＭ１，Ｄ
Ｍ２と、上記３つの液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，
ＬＣＤ３を出射した画像光を１つの画像光に合成するた
めの光学系を構成する２枚の色合成用ダイクロイックミ
ラーＤＭ11，ＤＭ12と、投影レンズ３とで構成されてお
り、投影レンズ３はプロジェクタケース１の前面部に設
けられ、他の構成部品はプロジェクタケース１内に図示
のように配置されている。FIG. 1 shows the structure of a liquid crystal projector. This liquid crystal projector includes three liquid crystal display elements LC
D1, LCD2, LCD3, light source 2, and two color separation dichroic mirrors DM1, D for separating light from this light source 2 into three primary color lights R, G, B of red, green, and blue.
M2 and the above three liquid crystal display elements LCD1, LCD2
It is composed of two color-combining dichroic mirrors DM11 and DM12 that form an optical system for combining the image light emitted from the LCD 3 into one image light, and the projection lens 3, and the projection lens 3 is a projector case. 1 and the other components are arranged in the projector case 1 as illustrated.

【００２９】上記３つの液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ
２，ＬＣＤ３のうち、ＬＣＤ１は赤色成分の画像を表示
するための赤色画像表示用液晶表示素子（以下、赤画像
表示素子という）、ＬＣＤ２は緑色成分の画像を表示す
るための緑色画像表示用液晶表示素子（以下、緑画像表
示素子という）、ＬＣＤ３は青色成分の画像を表示する
ための青色画像表示用液晶表示素子（以下、青画像表示
素子という）である。The above three liquid crystal display elements LCD1 and LCD
Among the LCDs 3, the LCD 1 is a red image display liquid crystal display element for displaying a red component image (hereinafter referred to as a red image display element), and the LCD 2 is a green image display liquid crystal for displaying a green component image. The display element (hereinafter referred to as a green image display element) and the LCD 3 are a blue image display liquid crystal display element (hereinafter referred to as a blue image display element) for displaying an image of a blue component.

【００３０】これら表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣ
Ｄ３は、同一画素数のマトリックス表示素子であり、赤
画像表示素子ＬＣＤ１は多色カラー画像を表示するため
の赤，緑，青の各色成分の画像データのうち赤色成分の
画像データに応じて表示駆動され、緑画像表示素子ＬＣ
Ｄ２は緑色成分の画像データに応じて表示駆動され、青
画像表示素子ＬＣＤ３は青色成分の画像データに応じて
表示駆動される。These display elements LCD1, LCD2, LC
D3 is a matrix display element having the same number of pixels, and the red image display element LCD1 is displayed according to the image data of the red component of the image data of each color component of red, green and blue for displaying a multicolor image. Driven and green image display element LC
D2 is driven for display according to the image data of the green component, and the blue image display element LCD3 is driven for display according to the image data of the blue component.

【００３１】また、上記光源２は、白色光を発する高輝
度の光源ランプ２ａと、この光源ランプ２ａからの放射
光を第１の色分解用ダイクロイックミラーＤＭ１に向け
て反射させるリフレクタ２ｂとからなっている。なお、
上記リフレクタ２ｂは、光源ランプ２ａからの放射光を
リフレクタ光軸に平行な方向に向けて反射させる放物面
鏡リフレクタとされている。The light source 2 comprises a high-intensity light source lamp 2a which emits white light, and a reflector 2b which reflects the emitted light from the light source lamp 2a toward the first color separation dichroic mirror DM1. ing. In addition,
The reflector 2b is a parabolic reflector that reflects the light emitted from the light source lamp 2a in a direction parallel to the reflector optical axis.

【００３２】上記第１の色分解用ダイクロイックミラー
ＤＭ１は、赤，緑，青の三原色光のうちの１つの色、例
えば赤の波長帯域の光を反射させ、他の波長帯域の光は
透過させる特性のものであり、光源２からの白色光は、
まずこの第１の色分解用ダイクロイックミラーＤＭ１で
赤の波長帯域の光と他の波長帯域の光とに分離され、こ
のダイクロイックミラーＤＭ１で分離された赤色光Ｒ
は、ミラーＭ１で反射されて赤画像表示素子ＬＣＤ１に
入射する。The first color separation dichroic mirror DM1 reflects light in one of the three primary color lights of red, green, and blue, for example, red wavelength band, and transmits light in other wavelength bands. The white light from the light source 2 is
First, the first color separation dichroic mirror DM1 separates light in the red wavelength band and light in other wavelength bands, and the red light R separated by the dichroic mirror DM1.
Is reflected by the mirror M1 and enters the red image display element LCD1.

【００３３】また、第２の色分解用ダイクロイックミラ
ーＤＭ２は、上記第１の色分解用ダイクロイックミラー
ＤＭ１を透過した光、つまり赤の波長帯域の光と青の波
長帯域の光とを含む光ＧＢのうち、緑の波長帯域の光を
反射させ、青の波長帯域の光を透過させる特性のもので
あり、このダイクロイックミラーＤＭ２で分離された緑
色光Ｇは緑画像表示素子ＬＣＤ２に入射し、青色光Ｂは
青画像表示素子ＬＣＤ３に入射する。Further, the second color separation dichroic mirror DM2 is a light GB including the light transmitted through the first color separation dichroic mirror DM1, that is, the light GB including the light in the red wavelength band and the light in the blue wavelength band. Among them, it has a characteristic of reflecting light in the green wavelength band and transmitting light in the blue wavelength band, and the green light G separated by the dichroic mirror DM2 enters the green image display element LCD2 and the blue light is emitted. The light B enters the blue image display element LCD3.

【００３４】そして、赤画像表示素子ＬＣＤ１に入射し
た赤色光Ｒは、この赤画像表示素子ＬＣＤ１を透過して
赤色画像光Ｒａとなり、緑画像表示素子ＬＣＤ２に入射
した緑色光Ｇは、この緑画像表示素子ＬＣＤ２を透過し
て緑色画像光Ｇａとなり、青画像表示素子ＬＣＤ３に入
射した緑色光Ｂは、この青画像表示素子ＬＣＤ３を透過
して青色の画像光Ｂａとなる。The red light R incident on the red image display element LCD1 passes through the red image display element LCD1 to become the red image light Ra, and the green light G incident on the green image display element LCD2 is the green image. The green image light Ga is transmitted through the display element LCD2, and the green light B incident on the blue image display element LCD3 is transmitted through the blue image display element LCD3 to be blue image light Ba.

【００３５】また、上記赤画像表示素子ＬＣＤ１を出射
した赤色画像光Ｒａと、緑画像表示素子ＬＣＤ２を出射
した緑色画像光Ｇａは、第１の色合成用ダイクロイック
ミラーＤＭ11に入射し、青画像表示素子ＬＣＤ３を出射
した青色画像光Ｂａは、ミラーＭ２で反射されて第２の
色合成用ダイクロイックミラーＤＭ12に入射する。The red image light Ra emitted from the red image display element LCD1 and the green image light Ga emitted from the green image display element LCD2 enter the first color combining dichroic mirror DM11 to display a blue image. The blue image light Ba emitted from the element LCD3 is reflected by the mirror M2 and enters the second color combining dichroic mirror DM12.

【００３６】上記第１の色合成用ダイクロイックミラー
ＤＭ11は、赤の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域
の光を反射させる特性のものであり、赤色画像光Ｒａは
ダイクロイックミラーＤＭ11を透過し、緑色画像光Ｇａ
はダイクロイックミラーＤＭ11で反射されるため、この
両方の画像光Ｒａ，Ｇａが合成されて、赤と緑の合成色
（マゼンタ）の画像光ＲａＧａになる。The first color combining dichroic mirror DM11 has a characteristic of transmitting light in the red wavelength band and reflecting light in other wavelength bands, and the red image light Ra is transmitted through the dichroic mirror DM11. And green image light Ga
Is reflected by the dichroic mirror DM11, so that both image lights Ra and Ga are combined into an image light RaGa of a combined color (magenta) of red and green.

【００３７】そして、上記第１の色合成用ダイクロイッ
クミラーＤＭ11で合成された画像光ＲａＧａは、第２の
色合成用ダイクロイックミラーＤＭ12に入射し、このダ
イクロイックミラーＤＭ12に入射する青色画像光Ｂａと
合成される。The image light RaGa combined by the first color combining dichroic mirror DM11 is incident on the second color combining dichroic mirror DM12 and is combined with the blue image light Ba incident on the dichroic mirror DM12. To be done.

【００３８】この上記第２の色合成用ダイクロイックミ
ラーＤＭ12は、赤および緑の波長帯域の光を透過させ、
他の波長帯域の光を反射させる特性のものであり、赤と
緑の合成色の画像光ＲａＧａはダイクロイックミラーＤ
Ｍ12を透過し、青色画像光Ｂａはダイクロイックミラー
ＤＭ12で反射されるため、この両方の画像光ＲａＧａ，
Ｂａが合成されて、赤，緑，青の三原色を合成した多色
カラー画像光ＲａＧａＢａになる。この多色カラー画像
光ＲａＧａＢａは、投影レンズ３に入射し、この投影レ
ンズ３により光束を拡大されて図示しないスクリーン等
の投影面に投影される。次に、上記表示素子ＬＣＤ１，
ＬＣＤ２，ＬＣＤ３について説明する。The second color combining dichroic mirror DM12 transmits light in the red and green wavelength bands,
The image light RaGa of the combined color of red and green has a characteristic of reflecting light of other wavelength bands, and the dichroic mirror D
Since the blue image light Ba passes through M12 and is reflected by the dichroic mirror DM12, both image lights RaGa,
Ba is combined into a multicolor image light RaGaBa in which the three primary colors of red, green, and blue are combined. The multicolor image light RaGaBa is incident on the projection lens 3, the light flux is expanded by the projection lens 3 and projected on a projection surface such as a screen (not shown). Next, the display element LCD1,
LCD2 and LCD3 are demonstrated.

【００３９】この各表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣ
Ｄ３は、いずれも、液晶分子を 180°〜 270°のツイス
ト角でツイスト配列させた液晶セルを用いるＳＴＮ型の
液晶表示素子である。Each of the display elements LCD1, LCD2, LC
Each of D3 is an STN type liquid crystal display element using a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-arranged at a twist angle of 180 ° to 270 °.

【００４０】なお、この実施例では、各表示素子ＬＣＤ
１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３の液晶セルを、液晶分子を240
゜のツイスト角でツイスト配列させたものとしている。
また、各表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３は、Ｏ
ＦＦ電圧の印加により液晶セルの液晶分子が初期配向状
態になったときに光が遮断され、ＯＮ電圧の印加により
液晶分子が立上り配向状態になったときに光が透過す
る、いわゆるネガ・モード表示タイプのものである。In this embodiment, each display element LCD
1, LCD2, LCD3 liquid crystal cell, liquid crystal molecules 240
The twist arrangement is assumed to be at a twist angle of ゜.
Further, each of the display elements LCD1, LCD2, LCD3 is O
Light is blocked when the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell are in the initial alignment state by the application of the FF voltage, and light is transmitted when the liquid crystal molecules are in the rising alignment state by the application of the ON voltage, a so-called negative mode display. It is of the type.

【００４１】図２は上記赤画像表示素子ＬＣＤ１の断面
図であり、この赤画像表示素子ＬＣＤ１は、液晶セル１
０と、その光入射側および出射側にそれぞれ配置した偏
光板１１，１２と、液晶セル１０と一方の偏光板（この
実施例では出射側偏光板）１２との間に配置した２枚の
位相板１３，１４とからなっている。FIG. 2 is a sectional view of the red image display device LCD1. The red image display device LCD1 is a liquid crystal cell 1.
0, the polarizing plates 11 and 12 respectively arranged on the light incident side and the light emitting side thereof, and the two phase plates arranged between the liquid crystal cell 10 and one polarizing plate (in this embodiment, the emitting side polarizing plate) 12. It is composed of plates 13 and 14.

【００４２】上記液晶セル１０は、ガラスからなる一対
の透明基板４１，４２を枠状のシール材４３を介して接
着するとともに、この両基板４１，４２間のシール材４
３で囲まれた空隙に液晶ＬＣを封入したもので、入射側
基板４１の液晶層対向面には透明な走査電極４４が多数
本互いに平行に配列形成され、出射側基板４２の液晶層
対向面には、前記走査電極４４と直交させて、透明な信
号電極４５が多数本互いに平行に配列形成されている。In the liquid crystal cell 10, a pair of transparent substrates 41 and 42 made of glass are bonded together via a frame-shaped sealing material 43, and the sealing material 4 between the substrates 41 and 42 is bonded.
Liquid crystal LC is enclosed in a space surrounded by 3, and a large number of transparent scanning electrodes 44 are arranged in parallel on the liquid crystal layer facing surface of the incident side substrate 41, and the liquid crystal layer facing surface of the light emitting side substrate 42 is formed. A plurality of transparent signal electrodes 45 are formed in parallel with each other so as to be orthogonal to the scanning electrodes 44.

【００４３】また、両基板４１，４２の電極形成面上に
は、表面にラビングによる配向処理を施した配向膜４
６，４７がそれぞれ形成されており、両基板４１，４２
間に封入された液晶ＬＣの分子は、前記配向膜４６，４
７の配向規制力により両基板４１，４２間において 240
°のツイスト角でツイスト配列されている。On the electrode forming surfaces of both the substrates 41 and 42, an alignment film 4 whose surface is subjected to an alignment treatment by rubbing.
6 and 47 are formed respectively, and both substrates 41 and 42 are formed.
The molecules of the liquid crystal LC enclosed between the alignment films 46, 4 are
240 between the substrates 41 and 42 due to the alignment regulating force of 7.
Twisted at a twist angle of °.

【００４４】この液晶セル１０のリタデーションΔｎ₁₀
・ｄ₁₀（液晶の屈折率異方性Δｎ₁₀と液晶層厚ｄ₁₀との
積）の値は、約864nm であり、この実施例では、液晶セ
ル１０に封入する液晶ＬＣとして屈折率異方性が0.24の
液晶を用い、この液晶ＬＣの屈折率異方性Δｎ₁₀に応じ
て液晶層の層厚（セルギャップ）ｄ₁₀を設定して、液晶
セル１０のリタデーションΔｎ₁₀・ｄ₁₀を上記の値にし
ている。The retardation Δn ₁₀ of this liquid crystal cell _10.
The value of d ₁₀ (the product of the refractive index anisotropy Δn ₁₀ of the liquid crystal and the liquid crystal layer thickness d ₁₀ ) is about 864 nm, and in this embodiment, the liquid crystal LC enclosed in the liquid crystal cell 10 has an anisotropic refractive index. The liquid crystal having a property of 0.24 is used, the layer thickness (cell gap) d ₁₀ of the liquid crystal layer is set according to the refractive index anisotropy Δn ₁₀ of the liquid crystal LC, and the retardation Δn ₁₀ · d ₁₀ of the liquid crystal cell 10 is set to the above. It has a value of.

【００４５】一方、液晶セル１０と出射側偏光板１２と
の間に配置された２枚の位相板１３，１４のうち、液晶
セル１０側の第１位相板１３は 1/4波長位相板、偏光板
１２側の第２位相板１４は 1/1波長位相板であり、第１
位相板１３のリタデーションΔｎ₁₃・ｄ₁₃（位相板の屈
折率異方性Δｎ₁₃と板厚ｄ₁₃との積）の値は、液晶セル
１０のリタデーションΔｎ₁₀・ｄ₁₀（約864nm ）に応じ
て、液晶セル１０を出射してこの第１位相板１３を透過
した赤色光Ｒをポアンカレ球上に配して見たとき、赤色
帯域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平面で切っ
たときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分布する値
とされている。この第１位相板１３のリタデーションΔ
ｎ₁₃・ｄ₁₃は約140nm である。On the other hand, of the two phase plates 13 and 14 arranged between the liquid crystal cell 10 and the exit side polarization plate 12, the first phase plate 13 on the liquid crystal cell 10 side is a quarter wavelength phase plate, The second phase plate 14 on the polarizing plate 12 side is a 1/1 wavelength phase plate, and
The value of the retardation Δn ₁₃ · d _{13 of the} phase plate ₁₃ (the product of the refractive index anisotropy Δn ₁₃ of the phase plate and the plate thickness d ₁₃ ) depends on the retardation Δn ₁₀ · d ₁₀ (about 864 nm) of the liquid crystal cell 10. When the red light R emitted from the liquid crystal cell 10 and transmitted through the first phase plate 13 is arranged on the Poincare sphere, almost all wavelength light in the red band is generated when the Poincare sphere is cut by a plane. It is a value distributed along the peripheral edge of the cut surface of. Retardation Δ of the first phase plate 13
n ₁₃ · d ₁₃ is about 140 nm.

【００４６】また、第２位相板１４のリタデーションΔ
ｎ₁₄・ｄ₁₄の値は、液晶セル１０のリタデーションΔｎ
₁₀・ｄ₁₀と上記第１位相板１３のリタデーションΔｎ₁₃
・ｄ₁₃とに応じて、液晶セル１０を出射し第１位相板１
３を透過した後にこの第２の位相板１４を透過した赤色
光Ｒをポアンカレ球上に配して見たとき、赤色帯域のほ
とんどの波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近に
集中して分布する値とされている。この第２位相板１４
のリタデーションΔｎ₁₄・ｄ₁₄は約595nm である。この
第１位相板１３および第２位相板１４と、入射側偏光板
１１および出射側偏光板１２とは、その光学軸を次のよ
うな方向に合わせて配置されている。Also, the retardation Δ of the second phase plate 14
The value of n ₁₄ · d ₁₄ is the retardation Δn of the liquid crystal cell 10.
₁₀ · d ₁₀ and the retardation Δn ₁₃ of the first phase plate ₁₃
・ The liquid crystal cell 10 is emitted according to d ₁₃ and the first phase plate 1
When the red light R transmitted through the second phase plate 14 after being transmitted through 3 is arranged on the Poincare sphere and seen, most of the wavelength light in the red band is concentrated near a point on the equator of the Poincare sphere. The value is distributed as This second phase plate 14
Retardation Δn ₁₄ · d ₁₄ is about 595 nm. The first phase plate 13 and the second phase plate 14, the incident side polarization plate 11 and the emission side polarization plate 12 are arranged with their optical axes aligned in the following directions.

【００４７】図６は、赤画像表示素子ＬＣＤ１の液晶セ
ル１０の両基板４１，４２面における液晶分子配向方向
（配向膜４６，４７のラビング方向）と、偏光板１１，
１２の透過軸の方向と、位相板１３，１４の進相軸の方
向とを示している。FIG. 6 shows the alignment directions of liquid crystal molecules (rubbing directions of the alignment films 46 and 47) on both substrates 41 and 42 of the liquid crystal cell 10 of the red image display device LCD1, and the polarizing plates 11 and 42.
The direction of the transmission axis of 12 and the direction of the fast axis of the phase plates 13 and 14 are shown.

【００４８】図６（ａ）のように、液晶セル１０の入射
側基板４１面の液晶分子配向方向４１ａは、液晶表示素
子１０の視角方向に対する水平線Ｚａに対し左回り（光
の出射側から見て左回り）に30゜ずれており、出射側基
板４２面の液晶分子配向方向４２ａは、上記水平線Ｚａ
に対して右回り（光の出射側から見て右回り）に30゜ず
れている。したがって液晶分子は、右回りに 240゜のツ
イスト角θでツイスト配列している。また、図６（ｂ）
のように、入射側偏光板１１の透過軸１１ａは、上記水
平線Ｚａに対して左回りに 170゜ずれており、出射側偏
光板１２の透過軸１２ａは、上記水平線Ｚａに対して左
回りに 129゜ずれている。As shown in FIG. 6A, the liquid crystal molecule alignment direction 41a on the incident side substrate 41 surface of the liquid crystal cell 10 is counterclockwise with respect to the horizontal line Za with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal display element 10 (as seen from the light emission side). Counterclockwise) and the liquid crystal molecule alignment direction 42a on the exit side substrate 42 surface is aligned with the horizontal line Za.
On the other hand, it is offset by 30 ° clockwise (clockwise when viewed from the light emission side). Therefore, the liquid crystal molecules are twisted clockwise with a twist angle θ of 240 °. Also, FIG. 6 (b)
As described above, the transmission axis 11a of the incident-side polarization plate 11 is shifted 170 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Za, and the transmission axis 12a of the emission-side polarization plate 12 is counterclockwise with respect to the horizontal line Za. It is offset by 129 °.

【００４９】さらに、図６（ｃ），（ｄ）のように、液
晶セル１０側の第１位相板１３の進相軸１３ａは、上記
水平線Ｚａに対して左回りに62.5゜ずれており、偏光板
１２側の第２位相板１４の進相軸１４ａは、上記水平線
Ｚａに対して左回りに 105゜ずれている。Further, as shown in FIGS. 6C and 6D, the fast axis 13a of the first phase plate 13 on the liquid crystal cell 10 side is offset by 62.5 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Za. The fast axis 14a of the second phase plate 14 on the polarizing plate 12 side is offset by 105 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Za.

【００５０】次に、緑画像表示素子ＬＣＤ２について説
明すると、図３は緑画像表示素子ＬＣＤ２の断面図であ
る。この緑画像表示素子ＬＣＤ２は、液晶セル２０と、
その光入射側および出射側にそれぞれ配置した偏光板２
１，２２と、液晶セル２０と一方の偏光板（この実施例
では出射側偏光板）２２との間に配置した２枚の位相板
２３，２４とからなっている。Next, the green image display element LCD2 will be described. FIG. 3 is a sectional view of the green image display element LCD2. The green image display device LCD2 includes a liquid crystal cell 20 and
Polarizing plates 2 respectively arranged on the light incident side and the light emitting side.
1 and 22 and two phase plates 23 and 24 arranged between the liquid crystal cell 20 and one polarizing plate (in this embodiment, the polarizing plate on the output side) 22.

【００５１】なお、この緑画像表示素子ＬＣＤ２の液晶
セル２０は、基本的には上記赤画像表示素子ＬＣＤ１の
液晶セル１０と同じ構造のものであるから、その構造の
説明は図に同符号を付して省略する。The liquid crystal cell 20 of the green image display element LCD2 basically has the same structure as the liquid crystal cell 10 of the red image display element LCD1. Attached and omitted.

【００５２】この緑画像表示素子ＬＣＤ２の液晶セル２
０のリタデーションΔｎ₂₀・ｄ₂₀は、上記赤画像表示素
子ＬＣＤ１の液晶セル１０と同じ値（約864nm ）であ
り、この実施例では、液晶セル２０に封入する液晶ＬＣ
として赤画像表示素子ＬＣＤ１の液晶セル１０に用いた
ものと同じ液晶（屈折率異方性が0.24の液晶）を用い、
また液晶層の層厚（セルギャップ）ｄ₂₀も赤画像表示素
子ＬＣＤ１の液晶セル２０の液晶層厚ｄ₁₀と同じにし
て、液晶セル２０のリタデーションΔｎ₂₀・ｄ₂₀を上記
の値にしている。Liquid crystal cell 2 of this green image display device LCD2
The retardation Δn ₂₀ · d ₂₀ of 0 is the same value (about 864 nm) as that of the liquid crystal cell 10 of the red image display element LCD1, and in this embodiment, the liquid crystal LC sealed in the liquid crystal cell 20 is used.
As the same liquid crystal as that used for the liquid crystal cell 10 of the red image display device LCD 1 (liquid crystal having a refractive index anisotropy of 0.24),
Also, the layer thickness (cell gap) d ₂₀ of the liquid crystal layer is set to be the same as the liquid crystal layer thickness d ₁₀ of the liquid crystal cell 20 of the red image display device LCD1, and the retardation Δn ₂₀ · d ₂₀ of the liquid crystal cell 20 is set to the above value. ..

【００５３】また、液晶セル２０と出射側偏光板２２と
の間に配置された２枚の位相板２３，２４のうち、液晶
セル２０側の第１位相板２３は 1/4波長位相板、偏光板
２２側の第２位相板２４は 1/1波長位相板であり、第１
位相板２３のリタデーションΔｎ₂₃・ｄ₂₃の値は、液晶
セル２０のリタデーションΔｎ₂₀・ｄ₂₀（約864nm ）に
応じて、液晶セル２０を出射してこの第１位相板２３を
透過した緑色光Ｇをポアンカレ球上に配して見たとき、
緑色帯域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平面で
切ったときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分布す
る値とされている。この第１位相板２３のリタデーショ
ンΔｎ₂₃・ｄ₂₃は約140nm であり、この値は赤画像表示
素子ＬＣＤ１の第１位相板１３のリタデーションΔｎ₁₃
・ｄ₁₃と同じである。Of the two phase plates 23 and 24 arranged between the liquid crystal cell 20 and the exit side polarizing plate 22, the first phase plate 23 on the liquid crystal cell 20 side is a quarter wavelength phase plate, The second phase plate 24 on the polarizing plate 22 side is a 1/1 wavelength phase plate, and
The value of the retardation Δn ₂₃ · d ₂₃ of the phase plate 23 depends on the retardation Δn ₂₀ · d ₂₀ (about 864 nm) of the liquid crystal cell 20, and the green light emitted from the liquid crystal cell 20 and transmitted through the first phase plate 23. When G is placed on the Poincare sphere,
Most of the wavelength light in the green band is a value distributed along the peripheral line of the cut surface when the Poincare sphere is cut in a plane. The retardation Δn ₂₃ · d ₂₃ of the first phase plate 23 is about 140 nm, and this value is the retardation Δn ₁₃ of the first phase plate 13 of the red image display device LCD1.
・ Same as d ₁₃ .

【００５４】また、第２位相板２４のリタデーションΔ
ｎ₂₄・ｄ₂₄の値は、液晶セル２０のリタデーションΔｎ
₂₀・ｄ₂₀と上記第１位相板２３のリタデーションΔｎ₂₃
・ｄ₂₃とに応じて、液晶セル２０を出射し第１位相板２
３を透過した後にこの第２の位相板２４を透過した緑色
光Ｇをポアンカレ球上に配して見たとき、上記緑色帯域
のほとんどの波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付
近に集中して分布する値とされている。この第２位相板
２４のリタデーションΔｎ₂₄・ｄ₂₄は約595nmであり、
この値は赤画像表示素子ＬＣＤ１の第２位相板１４のリ
タデーションΔｎ₁₄・ｄ₁₄と同じである。この第１位相
板２３および第２位相板２４と、入射側偏光板２１およ
び出射側偏光板２２とは、その光学軸を次のような方向
に合わせて配置されている。Also, the retardation Δ of the second phase plate 24
The value of n ₂₄ · d ₂₄ is the retardation Δn of the liquid crystal cell 20.
₂₀ · d ₂₀ and the retardation Δn ₂₃ of the first phase plate _23.
・ In response to d ₂₃ , the liquid crystal cell 20 is emitted and the first phase plate 2
When the green light G transmitted through the second phase plate 24 after passing through 3 is arranged on the Poincare sphere, most of the wavelength light in the green band is concentrated near one point on the equator of the Poincare sphere. It is assumed that the value is distributed. The retardation Δn ₂₄ · d ₂₄ of this second phase plate ₂₄ is about 595 nm,
This value is the same as the retardation Δn ₁₄ · d ₁₄ of the second phase plate 14 of the red image display element LCD1. The first phase plate 23 and the second phase plate 24, and the incident side polarization plate 21 and the emission side polarization plate 22 are arranged with their optical axes aligned in the following directions.

【００５５】図７は、緑画像表示素子ＬＣＤ２の液晶セ
ル２０の両基板４１，４２面における液晶分子配向方向
と、偏光板２１，２２の透過軸の方向と、位相板２３，
２４の進相軸の方向とを示している。この緑画像表示素
子ＬＣＤ２における液晶セル２０の液晶分子配向方向お
よび偏光板２１，２２の透過軸方向は、上記赤画像表示
素子ＬＣＤ１と同じである。FIG. 7 shows the alignment directions of liquid crystal molecules on both substrates 41 and 42 of the liquid crystal cell 20 of the green image display device LCD2, the transmission axes of the polarizing plates 21 and 22, the phase plate 23, and the phase plate 23.
The direction of the fast axis of 24 is shown. In this green image display element LCD2, the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal cell 20 and the transmission axis directions of the polarizing plates 21 and 22 are the same as those of the red image display element LCD1.

【００５６】すなわち、図７（ａ）のように、液晶セル
２０の入射側基板４１面および出射側基板４２面の液晶
分子配向方向４１ａ，４２ａは図６（ａ）と同じであ
り、液晶分子は、右回りに 240゜のツイスト角θでツイ
スト配列している。また、図７（ｂ）のように、入射側
偏光板２１の透過軸２１ａは、液晶セル２０の視角方向
に対する水平線Ｚｂに対し左回りに 170゜ずれており、
出射側偏光板２２の透過軸２２ａは、上記水平線Ｚｂに
対して左回りに 129゜ずれている。That is, as shown in FIG. 7A, the liquid crystal molecule alignment directions 41a and 42a on the incident side substrate 41 surface and the emitting side substrate 42 surface of the liquid crystal cell 20 are the same as those in FIG. Are twisted clockwise with a twist angle θ of 240 °. Further, as shown in FIG. 7B, the transmission axis 21a of the incident-side polarization plate 21 is shifted by 170 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Zb with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal cell 20,
The transmission axis 22a of the emission side polarization plate 22 is offset counterclockwise by 129 ° with respect to the horizontal line Zb.

【００５７】また、図７（ｃ），（ｄ）のように、液晶
セル２０側の第１位相板２３の進相軸２３ａは、上記水
平線Ｚｂに対して左回りに62.5゜ずれており、偏光板２
２側の第２位相板２４の進相軸２４ａは、上記水平線Ｚ
ｂに対して左回りに87゜ずれている。なお、この緑画像
表示素子ＬＣＤ２の第１位相板２３の進相軸２３ａの方
向は、上記赤画像表示素子ＬＣＤ１の第１位相板１３の
進相軸１３ａの方向と同じであり、第２位相板１４の進
相軸１４ａの方向は、赤画像表示素子ＬＣＤ１の第２位
相板２４の進相軸２４ａの方向とは異なっている。Further, as shown in FIGS. 7C and 7D, the fast axis 23a of the first phase plate 23 on the liquid crystal cell 20 side is offset by 62.5 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Zb. Polarizing plate 2
The fast axis 24a of the second phase plate 24 on the second side is the horizontal line Z
It is offset by 87 ° counterclockwise with respect to b. The direction of the fast axis 23a of the first phase plate 23 of the green image display element LCD2 is the same as the direction of the fast axis 13a of the first phase plate 13 of the red image display element LCD1. The direction of the fast axis 14a of the plate 14 is different from the direction of the fast axis 24a of the second phase plate 24 of the red image display element LCD1.

【００５８】次に、青画像表示素子ＬＣＤ３について説
明すると、図４は青画像表示素子ＬＣＤ３の断面図であ
る。この青画像表示素子ＬＣＤ３は、液晶セル３０と、
その光入射側および出射側にそれぞれ配置した偏光板３
１，３２と、液晶セル３０と一方の偏光板（この実施例
では出射側偏光板）３２との間に配置した２枚の位相板
３３，３４とからなっている。Next, the blue image display element LCD3 will be described. FIG. 4 is a sectional view of the blue image display element LCD3. The blue image display device LCD3 includes a liquid crystal cell 30 and
Polarizing plates 3 arranged on the light incident side and the light emitting side, respectively.
1 and 32, and two phase plates 33 and 34 arranged between the liquid crystal cell 30 and one of the polarizing plates (in this embodiment, the output side polarizing plate) 32.

【００５９】なお、この青画像表示素子ＬＣＤ３の液晶
セル３０も、基本的には上記赤画像表示素子ＬＣＤ１の
液晶セル１０と同じ構造のものであるから、その構造の
説明は図に同符号を付して省略する。Since the liquid crystal cell 30 of the blue image display element LCD3 basically has the same structure as the liquid crystal cell 10 of the red image display element LCD1, the description of the structure is given the same symbols in the drawings. Attached and omitted.

【００６０】この青画像表示素子ＬＣＤ３の液晶セル３
０のリタデーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀は約828nm であり、こ
の実施例では、液晶セル３０に封入する液晶ＬＣとして
屈折率異方性が0.23の液晶を用い、この液晶ＬＣの屈折
率異方性Δｎ₂₀に応じて液晶層の層厚（セルギャップ）
ｄ₃₀を設定して、液晶セル３０のリタデーションΔｎ₃₀
・ｄ₃₀を上記の値にしている。Liquid crystal cell 3 of this blue image display device LCD3
The retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ of 0 is about 828 nm, and in this embodiment, a liquid crystal having a refractive index anisotropy of 0.23 is used as the liquid crystal LC sealed in the liquid crystal cell 30, and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal LC is Layer thickness of the liquid crystal layer according to ₂₀ (cell gap)
By setting d ₃₀ , the retardation Δn _{30 of the} liquid crystal cell ₃₀ is set.
・ The value of d _{30 is set} to the above value.

【００６１】また、液晶セル３０と出射側偏光板３２と
の間に配置された２枚の位相板３３，３４のうち、液晶
セル３０側の第１位相板３３は 1/4波長位相板、偏光板
３２側の第２位相板３４は 1/1波長位相板であり、第１
位相板３３のリタデーションΔｎ₃₃・ｄ₃₃の値は、液晶
セル３０のリタデーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀（約828nm ）に
応じて、液晶セル３０を出射してこの第１位相板３３を
透過した青色光Ｂをポアンカレ球上に配して見たとき、
青色帯域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平面で
切ったときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分布す
る値とされている。この第１位相板３３のリタデーショ
ンΔｎ₃₃・ｄ₃₃は約140nm であり、この値は上記赤画像
表示素子ＬＣＤ１および緑画像表示素子ＬＣＤ２の第１
位相板１３，２３と同じである。Of the two phase plates 33 and 34 arranged between the liquid crystal cell 30 and the exit side polarizing plate 32, the first phase plate 33 on the liquid crystal cell 30 side is a 1/4 wavelength phase plate. The second phase plate 34 on the polarizing plate 32 side is a 1/1 wavelength phase plate, and
The value of the retardation Δn ₃₃ · d ₃₃ of the phase plate 33 depends on the retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ (about 828 nm) of the liquid crystal cell 30, and the blue light emitted from the liquid crystal cell 30 and transmitted through the first phase plate 33. When B is placed on the Poincare sphere,
Most of the wavelength light in the blue band is a value that is distributed in the vicinity of the peripheral edge of the cut surface when the Poincare sphere is cut by a plane. The retardation Δn ₃₃ · d ₃₃ of the first phase plate 33 is about 140 nm, which is the first value of the red image display element LCD1 and the green image display element LCD2.
It is the same as the phase plates 13 and 23.

【００６２】また、第２位相板３４のリタデーションΔ
ｎ₃₄・ｄ₃₄の値は、液晶セル３０のリタデーションΔｎ
₃₀・ｄ₃₀と上記第１位相板３３のリタデーションΔｎ₃₃
・ｄ₃₃とに応じて、液晶セル３０を出射し第１位相板３
３を透過した後にこの第２の位相板３４を透過した青色
光Ｂをポアンカレ球上に配して見たとき、青色帯域のほ
とんどの波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近に
集中して分布する値とされている。この第２位相板３４
のリタデーションΔｎ₃₄・ｄ₃₄は約450nm である。この
第１位相板３３および第２位相板３４と、入射側偏光板
３１および出射側偏光板３２とは、その光学軸を次のよ
うな方向に合わせて配置されている。Further, the retardation Δ of the second phase plate 34
The value of n ₃₄ · d ₃₄ is the retardation Δn of the liquid crystal cell 30.
₃₀ · d ₃₀ and the retardation Δn ₃₃ of the first phase plate _33.
・ The liquid crystal cell 30 is emitted according to d ₃₃ and the first phase plate 3
When the blue light B transmitted through the second phase plate 34 after being transmitted through 3 is arranged on the Poincare sphere, almost all wavelength light in the blue band is concentrated near one point on the equator of the Poincare sphere. The value is distributed as This second phase plate 34
Retardation Δn ₃₄ · d ₃₄ is about 450 nm. The first phase plate 33 and the second phase plate 34, and the incident side polarization plate 31 and the emission side polarization plate 32 are arranged with their optical axes aligned in the following directions.

【００６３】図８は、青画像表示素子ＬＣＤ３の液晶セ
ル３０の両基板４１，４２面における液晶分子配向方向
と、偏光板３１，３２の透過軸の方向と、位相板３３，
３４の進相軸の方向とを示したもので、図８（ａ）のよ
うに、液晶セル３０の入射側基板４１面および出射側基
板４２面の液晶分子配向方向４１ａ，４２ａは図６
（ａ）および図７（ａ）と同じであり、液晶分子は、右
回りに 240゜のツイスト角θでツイスト配列している。
また、図８（ｂ）のように、入射側偏光板３１の透過軸
３１ａは、液晶セル３０の視角方向に対する水平線Ｚｃ
に対し左回りに 170゜ずれており、出射側偏光板３２の
透過軸３２ａは、上記水平線Ｚｃに対して左回りに50゜
ずれている。FIG. 8 shows liquid crystal molecule alignment directions on both substrates 41 and 42 of the liquid crystal cell 30 of the blue image display device LCD3, transmission axis directions of the polarizing plates 31 and 32, a phase plate 33, and a phase plate 33.
The direction of the fast axis of the liquid crystal cell 34 is shown in FIG. 8A. As shown in FIG.
As in FIG. 7A and FIG. 7A, the liquid crystal molecules are twisted clockwise with a twist angle θ of 240 °.
In addition, as shown in FIG. 8B, the transmission axis 31 a of the incident side polarization plate 31 has a horizontal line Zc with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal cell 30.
On the other hand, it is shifted counterclockwise by 170 °, and the transmission axis 32a of the output side polarizing plate 32 is shifted counterclockwise by 50 ° with respect to the horizontal line Zc.

【００６４】さらに、図８（ｃ），（ｄ）のように、液
晶セル３０側の第１位相板３３の進相軸３３ａは、上記
水平線Ｚｃに対して左回りに67.5゜ずれており、偏光板
３２側の第２位相板３４の進相軸３４ａは、上記水平線
Ｚｃに対して左回りに90゜ずれている。Further, as shown in FIGS. 8C and 8D, the fast axis 33a of the first phase plate 33 on the liquid crystal cell 30 side is offset by 67.5 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Zc, The fast axis 34a of the second phase plate 34 on the polarizing plate 32 side is offset by 90 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Zc.

【００６５】すなわち、上記液晶プロジェクタは、上述
した３つのＳＴＮ型液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，
ＬＣＤ３を用いて各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，
ＬＣＤ３に赤，緑，青のうちの１色ずつの色の画像を表
示させ、これら各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，Ｌ
ＣＤ３を出射した赤，緑，青の画像光Ｒａ，Ｇａ，Ｂａ
を１つの多色カラー画像光ＲａＧａＢａに合成して投影
面に投影するものであり、この液晶プロジェクタにおい
ては、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３を
出射する画像光がいずれも、赤，緑，青のうちの１色の
波長帯域の光だけで他の色の波長帯域の光は含んでいな
いため、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３
を出射する赤，緑，青の画像光Ｒａ，Ｇａ，Ｂａはそれ
ぞれ色純度のよい光である。That is, the above liquid crystal projector includes the above-mentioned three STN type liquid crystal display elements LCD1, LCD2,
Each liquid crystal display element LCD1, LCD2, using LCD3
An image of each color of red, green, and blue is displayed on the LCD 3, and each of these liquid crystal display elements LCD1, LCD2, L
Red, green, and blue image light Ra, Ga, Ba emitted from the CD3
Is combined into one multicolor image light RaGaBa and projected onto the projection surface. In this liquid crystal projector, the image lights emitted from the respective liquid crystal display elements LCD1, LCD2, LCD3 are red, green, Since only the light in the wavelength band of one color of blue and the light in the wavelength band of the other colors are not included, the liquid crystal display elements LCD1, LCD2, LCD3 are included.
The red, green, and blue image lights Ra, Ga, and Ba that emit light are lights with good color purity.

【００６６】そして、この液晶プロジェクタにおいて
は、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３の液
晶セル１０，２０，３０と出射側偏光板１２，２２，２
３との間に第１および第２の位相板１３および１４，２
３および２４，３３および３４をそれぞれ配置するとと
もに、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３の
の液晶セル側に位置する第１の位相板１３，２３，３３
のリタデーションΔｎ₁₃・ｄ₁₃，Δｎ₂₃・ｄ₂₃，Δｎ₃₃
・ｄ₃₃と、偏光板側に位置する第２の位相板１４，２
４，３４のリタデーションΔｎ₁₄・ｄ₁₄，Δｎ₂₄・
ｄ₂₄，Δｎ₃₄・ｄ₃₄とをそれぞれ上記のような値にして
いるため、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ
３を透過する光は、液晶セル１０，２０，３０の波長依
存性によって楕円偏光となっても、上記第１および第２
の位相板１３および１４，２３および２４，３３および
３４により直線偏光に補正されて各液晶表示素子ＬＣＤ
１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３の出射側偏光板１２，２２，３
２に入射する。Further, in this liquid crystal projector, the liquid crystal cells 10, 20, 30 of the respective liquid crystal display elements LCD1, LCD2, LCD3 and the emission side polarization plates 12, 22, 2 are arranged.
Between the first and second phase plates 13 and 14, 2
3 and 24, 33 and 34 are respectively arranged, and the first phase plates 13, 23 and 33 located on the liquid crystal cell side of the liquid crystal display elements LCD1, LCD2 and LCD3 are arranged.
Retardation Δn ₁₃ · d ₁₃ , Δn ₂₃ · d ₂₃ , Δn ₃₃
.D ₃₃ and the second phase plates 14 and 2 located on the polarizing plate side
Retardation of 4,34 Δn ₁₄ · d ₁₄ , Δn ₂₄ ·
Since d ₂₄ and Δn ₃₄ · d ₃₄ are set to the above values, the liquid crystal display elements LCD1, LCD2, LCD
Even though the light transmitted through 3 becomes elliptically polarized light due to the wavelength dependence of the liquid crystal cells 10, 20, 30, the above first and second
Each of the liquid crystal display elements LCD corrected by the phase plates 13 and 14, 23 and 24, 33 and 34 into linearly polarized light.
1, LCD2, LCD3 output side polarization plates 12, 22, 3
Incident on 2.

【００６７】すなわち、赤色画像を表示する赤画像表示
素子ＬＣＤ１では、赤の波長帯域の各波長光が位相差の
ほとんどない直線偏光となって出射側偏光板１２に入射
し、緑色画像を表示する緑画像表示素子ＬＣＤ２では、
緑の波長帯域の各波長光が位相差のほとんどない直線偏
光となって出射側偏光板２２に入射し、青色画像を表示
する青画像表示素子ＬＣＤ３では、青の波長帯域の各波
長光が位相差のほとんどない直線偏光となって出射側偏
光板３２に入射する。上記各液晶表示素子ＬＣＤ１，Ｌ
ＣＤ２，ＬＣＤ３における光の偏光状態をポアンカレ球
を用いて説明すると次の通りである。That is, in the red image display device LCD1 for displaying a red image, light of each wavelength in the red wavelength band becomes linearly polarized light with almost no phase difference and enters the emitting side polarization plate 12 to display a green image. In the green image display device LCD2,
Each wavelength light in the green wavelength band becomes linearly polarized light with almost no phase difference and enters the emission side polarization plate 22, and in the blue image display device LCD3 that displays a blue image, each wavelength light in the blue wavelength band is positioned. The linearly polarized light having almost no phase difference is incident on the exit side polarization plate 32. Each of the above liquid crystal display elements LCD1, L
The polarization state of light in the CD2 and LCD3 will be described below using a Poincare sphere.

【００６８】図９は偏光状態を表現する方法として一般
に用いられているポアンカレ球を示している。図９にお
いて、Ｃはポアンカレ球の球軸（地球の地軸に相当する
軸）、Ｅは赤道である。FIG. 9 shows a Poincare sphere generally used as a method of expressing the polarization state. In FIG. 9, C is the spherical axis of the Poincare sphere (the axis corresponding to the earth's earth axis), and E is the equator.

【００６９】このポアンカレ球の両極は円偏光Ｒを表わ
し、赤道Ｅ上は直線偏光Ｓを表わし、他の領域は楕円偏
光を表わす。なお、赤道Ｅ上の経度０°の点は赤道Ｅに
沿う方向の直線偏光、経度90°の点は球軸Ｃに沿う方向
の直線偏光、経度45°の点はこの点を通る水平接線（赤
道Ｅで囲まれた面と平行な接線）に対して45°の方向の
直線偏光、経度 135°の点はこの点を通る水平接線に対
して 135°の方向（経度45°の点の直線偏光と直交する
方向）の直線偏光である。また、上半球は右回転の偏光
を表し、下半球は左回転の偏光を表す。The two poles of the Poincare sphere represent circularly polarized light R, the equator E represents linearly polarized light S, and the other regions represent elliptically polarized light. In addition, a point at a longitude of 0 ° on the equator E is a linearly polarized light along the equator E, a point at a longitude of 90 ° is a linearly polarized light along the spherical axis C, and a point at a longitude of 45 ° is a horizontal tangent line passing through this point ( Linearly polarized light in the direction of 45 ° with respect to the tangent line parallel to the plane surrounded by the equator E, and the point of longitude 135 ° is the direction of 135 ° with respect to the horizontal tangent line passing through this point (the line of the point of longitude 45 °). It is a linearly polarized light in a direction orthogonal to the polarized light). The upper hemisphere represents right-handed polarized light, and the lower hemisphere represents left-handed polarized light.

【００７０】このポアンカレ球上における楕円偏光の各
波長光の分布点の緯度τと経度ψは、偏光の楕円率ε
と、楕円の長軸方向の角度（図６〜図８に示した水平線
Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃに対する角度）ξに対して次式の関係
にある。 τ＝２ arc tanε ψ＝２・ξThe latitude τ and the longitude ψ of the distribution point of each wavelength light of elliptically polarized light on this Poincare sphere are the ellipticity ε of polarized light.
And the angle in the major axis direction of the ellipse (angles with respect to the horizontal lines Za, Zb, Zc shown in FIGS. 6 to 8) ξ have the following relationship. τ = 2 arc tan ε ψ = 2 ・ ξ

【００７１】まず、赤画像表示素子ＬＣＤ１における光
の偏光状態を説明すると、図１０は赤画像表示素子ＬＣ
Ｄ１に白色光を入射させたときにおける液晶セル１０の
出射光を上記ポアンカレ球上に配して、各波長光の分布
状態をポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、
この液晶セル１０の液晶分子のツイスト角θは 240°、
リタデーションΔｎ₁₀・ｄ₁₀は約864nm である。First, the polarization state of light in the red image display element LCD1 will be described. FIG. 10 shows the red image display element LC.
It is the figure which looked at the distribution state of each wavelength light from the upper pole side of the Poincare sphere by arranging the emitted light of the liquid crystal cell 10 when white light is incident on D1 on the Poincare sphere. In addition,
The twist angle θ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 10 is 240 °,
The retardation Δn ₁₀ · d ₁₀ is about 864 nm.

【００７２】この図１０のように、液晶セル１０を出射
した光は、可視光帯域（約 400nm〜700nm ）の各波長光
が、ポアンカレ球上に斜めにたすき掛けしたように分布
する楕円偏光となっている。As shown in FIG. 10, the light emitted from the liquid crystal cell 10 is elliptically polarized light in which each wavelength light in the visible light band (about 400 nm to 700 nm) is distributed as if it was slanted on a Poincare sphere. Is becoming

【００７３】一方、位相板は、上記ポアンカレ球上の各
波長光の分布状態を、球の中心と赤道Ｅ上のある一点と
を通る直線（位相板の進相軸）を中心として球上を回転
させる働きをもっており、したがって、液晶セル１０を
出射して第１位相板１３を透過した光は次のような偏光
状態になる。On the other hand, the phase plate distributes the light of each wavelength on the Poincare sphere on the sphere centered on a straight line (the phase axis of the phase plate) passing through the center of the sphere and a certain point on the equator E. It has a function of rotating, and therefore, the light emitted from the liquid crystal cell 10 and transmitted through the first phase plate 13 has the following polarization state.

【００７４】図１１は、上記液晶セル１０を出射して第
１位相板１３を透過した光を上記ポアンカレ球上に配し
て各波長光の分布状態をポアンカレ球の上極側から見た
図である。なお、第１位相板１３のリタデーションΔｎ
₁₃・ｄ₁₃は約140nm であり、この第１位相板１３の進相
軸１３ａは、上記ポアンカレ球の中心Ｃと赤道Ｅ上の経
度62.5°の点とを通る直線上（表示素子ＬＣＤ１の視角
方向に対する水平線Ｚａに対して62.5゜の方向）にあ
る。FIG. 11 is a view of the light emitted from the liquid crystal cell 10 and transmitted through the first phase plate 13 on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light is viewed from the upper pole side of the Poincare sphere. Is. The retardation Δn of the first phase plate 13
₁₃ · d ₁₃ is about 140 nm, and the fast axis 13a of the first phase plate 13 is on a straight line passing through the center C of the Poincare sphere and the point of longitude 62.5 ° on the equator E (viewing angle of the display element LCD1. 62.5 ° with respect to the horizontal line Za).

【００７５】この図１１のように、液晶セル１０を出射
した光を第１位相板１３に通すと、その各波長光の分布
状態が、第１位相板１３によって図１０の状態から第１
位相板１３の進相軸１３ａつまりポアンカレ球の中心と
赤道Ｅ上の経度62.5°の点とを通る直線を中心として球
上を約 140nm／λ周回転され、可視光帯域の各波長光
が、ポアンカレ球をある平面で切ったときの切断面の周
縁線Ｌａに沿ってその付近に分布する状態になる。As shown in FIG. 11, when the light emitted from the liquid crystal cell 10 is passed through the first phase plate 13, the distribution state of each wavelength light is changed from the state of FIG.
The fast axis 13a of the phase plate 13, that is, a line passing through the center of the Poincare sphere and the point of longitude 62.5 ° on the equator E is rotated about 140 nm / λ around the sphere, and each wavelength light in the visible light band is When the Poincare sphere is cut along a plane, the Poincare sphere is distributed in the vicinity of the peripheral edge line La of the cut surface.

【００７６】また、図１２は、液晶セル１０を出射し上
記第１位相板１３を透過した後に第２位相板１４を透過
した光を上記ポアンカレ球上に配して各波長光の分布状
態をポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、第
２位相板１４のリタデーションΔｎ₁₄・ｄ₁₄は約595nm
であり、この第２位相板１４の進相軸１４ａは、上記ポ
アンカレ球の中心Ｃと赤道Ｅ上の経度 105°の点とを通
る直線上（上記水平線Ｚａに対して 105°の方向）にあ
る。FIG. 12 shows the distribution of light of each wavelength by arranging the light emitted from the liquid crystal cell 10, transmitted through the first phase plate 13 and then transmitted through the second phase plate 14 on the Poincare sphere. It is the figure seen from the upper pole side of a Poincare sphere. The retardation Δn ₁₄ · d ₁₄ of the second phase plate ₁₄ is about 595 nm.
The fast axis 14a of the second phase plate 14 is on a straight line (the direction of 105 ° with respect to the horizontal line Za) passing through the center C of the Poincare sphere and the point of longitude 105 ° on the equator E. is there.

【００７７】この図１２のように、液晶セル１０を出射
し第１位相板１３を透過した光を第２位相板１４に通す
と、その各波長光の分布状態が、第２位相板１４によっ
て図１１の状態からさらに第２位相板１４の進相軸１４
ａつまりポアンカレ球の中心Ｃと赤道Ｅ上の経度 105°
の点とを通る直線を中心として球上を約 595nm／λ周回
転され、可視光帯域の各波長光のうち、赤色帯域（約 6
00nm〜700nm ）の波長光が、ポアンカレ球の赤道Ｅ上の
一点の付近（経度39°〜41°の領域）に集中して分布す
る状態になり、赤色帯域の各波長光がほぼ直線偏光にな
る。As shown in FIG. 12, when the light emitted from the liquid crystal cell 10 and transmitted through the first phase plate 13 is passed through the second phase plate 14, the distribution state of each wavelength light is determined by the second phase plate 14. From the state shown in FIG. 11, the fast axis 14 of the second phase plate 14 is further added.
a: Longitude 105 ° on the center C of Poincare sphere and the equator E
Is rotated about 595 nm / λ around the sphere centering on a straight line passing through the point and the red band (about 6
The wavelength light of 00nm-700nm) is concentrated and distributed near a point on the Equator E of the Poincare sphere (region of longitude 39 ° -41 °), and each wavelength light in the red band becomes almost linearly polarized light. Become.

【００７８】つまり、ポアンカレ球の赤道Ｅ上は前述し
たように直線偏光を表しており、図１２のようにポアン
カレ球の赤道Ｅ上の一点の付近に集中して分布する赤色
帯域の各波長光はほぼ直線偏光である。That is, the linearly polarized light is represented on the equator E of the Poincare sphere as described above, and each wavelength light in the red band concentrated around one point on the equator E of the Poincare sphere is distributed as shown in FIG. Is almost linearly polarized light.

【００７９】図１３〜図１５は、上記赤画像表示素子Ｌ
ＣＤ１の液晶セル１０の電極４４，４５間にＯＦＦ電圧
（ここでは20.6Ｖ）を印加したときにおける、液晶セル
１０を出射した光と、第１位相板１３を透過した光と、
第２位相板１４を透過した光の、上記ポアンカレ球上で
の各波長光の分布点の緯度τと経度ψを示しており、液
晶セル１０を出射した光は、可視光帯域の各波長光が図
１３に示すような緯度τおよび経度ψで分布する楕円偏
光となっている。13 to 15 show the red image display element L described above.
The light emitted from the liquid crystal cell 10 and the light transmitted through the first phase plate 13 when an OFF voltage (here, 20.6 V) is applied between the electrodes 44 and 45 of the liquid crystal cell 10 of the CD 1,
The latitude τ and the longitude ψ of the distribution point of each wavelength light on the Poincare sphere of the light transmitted through the second phase plate 14 are shown, and the light emitted from the liquid crystal cell 10 is each wavelength light in the visible light band. Is elliptically polarized light distributed at latitude τ and longitude ψ as shown in FIG.

【００８０】しかし、この液晶セル１０を出射した光を
第１位相板１３に通すと、この光が第１位相板１３によ
り偏光されて、各波長光が図１４に示すような緯度τお
よび経度ψで分布する状態になる。However, when the light emitted from the liquid crystal cell 10 is passed through the first phase plate 13, the light is polarized by the first phase plate 13 and each wavelength light has a latitude τ and a longitude as shown in FIG. It is in a state of being distributed by ψ.

【００８１】また、この光をさらに第２位相板１４に通
すと、この第２位相板１４を透過した光は、図１５に示
すように、赤色帯域（約 600nm〜700nm ）の波長光が緯
度τ＝０°の線上、つまり赤道Ｅ上にほぼ分布し、また
この赤色帯域の波長光がある経度ψ（図ではψ＝約90
°）の上、つまり赤道Ｅ上の一点の付近に集中して分布
する状態となる。Further, when this light is further passed through the second phase plate 14, the light transmitted through the second phase plate 14 has a wavelength in the red band (about 600 nm to 700 nm) as shown in FIG. On the line of τ = 0 °, that is, almost distributed on the equator E, and the wavelength light in this red band has a longitude ψ (ψ = about 90 in the figure.
Above), that is, in the state of being concentrated around one point on the equator E.

【００８２】このように、各波長光の分布点の緯度τと
経度ψがそれぞれほぼ同じになるといることは、この各
波長光の位相差がほとんどなくなったことを意味してお
り、したがって、上記第２位相板１４を透過した赤色帯
域の光は、ほぼ直線偏光である。As described above, the fact that the latitude τ and the longitude ψ at the distribution points of the respective wavelengths of light are approximately the same means that the phase difference of the respective wavelengths of light has almost disappeared, and therefore the above The red band light transmitted through the second phase plate 14 is substantially linearly polarized light.

【００８３】なお、上記図１０〜図１２および図１３〜
図１５には、可視光帯域の全ての波長光の分布を示した
が、実際に上記赤画像表示素子ＬＣＤ１に入射する光
は、図１に示したように赤色光Ｒだけであって他の色の
光は含んでいないため、液晶セル１０と第１および第２
の位相板１３，１４を透過した光は、その波長帯域（赤
の波長帯域）の全ての波長光がほぼ直線偏光となって出
射側偏光板１２に入射する。The above-mentioned FIGS. 10 to 12 and 13-
FIG. 15 shows the distribution of light of all wavelengths in the visible light band, but the light actually incident on the red image display element LCD1 is only the red light R as shown in FIG. Since the color light is not included, the liquid crystal cell 10 and the first and second
In the light transmitted through the phase plates 13 and 14, all wavelength light in the wavelength band (red wavelength band) becomes substantially linearly polarized light and enters the emission side polarization plate 12.

【００８４】そして、このように液晶セル１０を透過し
た赤色帯域の各波長光が直線偏光となって出射側偏光板
１２に入射すると、ＯＦＦ（光遮断）時には赤色帯域の
各波長光のほとんどが出射側偏光板１２で吸収され、Ｏ
Ｎ（光透過）時には上記各波長光のほとんどが出射側偏
光板１２を透過するから、上記赤画像表示素子ＬＣＤ１
を出射する赤色画像光Ｒａは、コントラストが高くかつ
光強度も高い光である。When each wavelength light in the red band transmitted through the liquid crystal cell 10 becomes linearly polarized light and enters the emission side polarization plate 12 in this manner, most of each wavelength light in the red band is turned off (light blocking). It is absorbed by the emission side polarization plate 12 and becomes O
When N (light transmission), most of the light of each wavelength is transmitted through the emission side polarization plate 12, so the red image display element LCD1
The red image light Ra that emits light has high contrast and high light intensity.

【００８５】次に、緑画像表示素子ＬＣＤ２における光
の偏光状態を説明すると、図１６は緑画像表示素子ＬＣ
Ｄ２に白色光を入射させたときにおける液晶セル２０の
出射光を上記ポアンカレ球上に配して、各波長光の分布
状態をポアンカレ球の上極側から見た図であり、この図
１６のように、液晶セル２０を出射した光は、可視光帯
域（約 400nm〜700nm ）の各波長光が、ポアンカレ球上
に斜めにたすき掛けしたように分布する楕円偏光となっ
ている。Next, the polarization state of light in the green image display element LCD2 will be described. FIG. 16 shows the green image display element LC.
FIG. 17 is a diagram in which the emitted light of the liquid crystal cell 20 when white light is incident on D2 is arranged on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light is viewed from the upper pole side of the Poincare sphere. As described above, the light emitted from the liquid crystal cell 20 is elliptically polarized light in which each wavelength light in the visible light band (about 400 nm to 700 nm) is distributed as if it was slanted on the Poincare sphere.

【００８６】なお、上記液晶セル２０の液晶分子のツイ
スト角θは 240°、リタデーションΔｎ₂₀・ｄ₂₀は約86
4nm であり、これらの値は赤画像表示素子ＬＣＤ１に用
いた液晶セル１０と同じであるから、図１６に示した各
波長光の分布は図１０と同じである。The twist angle θ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 20 is 240 °, and the retardation Δn ₂₀ · d ₂₀ is about 86.
It is 4 nm, and these values are the same as those of the liquid crystal cell 10 used in the red image display device LCD1, and therefore the distribution of each wavelength light shown in FIG. 16 is the same as that of FIG.

【００８７】図１７は、上記液晶セル２０を出射して第
１位相板２３を透過した光を上記ポアンカレ球上に配し
て各波長光の分布状態をポアンカレ球の上極側から見た
図である。なお、第１位相板２３のリタデーションΔｎ
₂₃・ｄ₂₃は約140nm であり、この第１位相板２３の進相
軸２３ａは、上記ポアンカレ球の中心と赤道Ｅ上の経度
62.5°の点とを通る直線上（液晶セル２０の視角方向に
対する水平線Ｚｂに対して62.5゜の方向）にある。FIG. 17 is a view of the light emitted from the liquid crystal cell 20 and transmitted through the first phase plate 23 on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light as viewed from the upper pole side of the Poincare sphere. Is. The retardation Δn of the first phase plate 23
₂₃ · d ₂₃ is about 140 nm, and the fast axis 23a of the first phase plate 23 is the center of the Poincare sphere and the longitude on the equator E.
It is on a straight line passing through the point of 62.5 ° (direction of 62.5 ° with respect to the horizontal line Zb with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal cell 20).

【００８８】この図１７のように、液晶セル２０を出射
した光を第１位相板２３に通すと、その各波長光の分布
状態が、第１位相板２３によって図１６の状態から第１
位相板２３の進相軸２３ａつまりポアンカレ球の中心Ｃ
と赤道Ｅ上の経度62.5°の点とを通る直線を中心として
球上を約 140nm／λ周回転され、可視光帯域の各波長光
が、ポアンカレ球をある平面で切ったときの切断面の周
縁線Ｌｂに沿ってその付近に分布する状態になる。When the light emitted from the liquid crystal cell 20 is passed through the first phase plate 23 as shown in FIG. 17, the distribution state of each wavelength light is changed from the state shown in FIG.
The fast axis 23a of the phase plate 23, that is, the center C of the Poincare sphere
About 140nm / λ around the sphere centering on a straight line passing through and the point of longitude 62.5 ° on the equator E, and each wavelength light in the visible light band cuts when the Poincare sphere is cut by a certain plane. It is in a state of being distributed in the vicinity along the peripheral line Lb.

【００８９】なお、上記第１位相板２３のリタデーショ
ンΔｎ₂₃・ｄ₂₃は赤画像表示素子ＬＣＤ１に用いた第１
位相板１３のリタデーションΔｎ₁₃・ｄ₁₃と同じであ
り、また進相軸２３ａの方向も前記赤画像表示素子ＬＣ
Ｄ１に用いた第１位相板１３の進相軸１３ａの方向と同
じであるから、図１７に示した各波長光の分布も図１１
と同じになる。The retardation Δn ₂₃ · d ₂₃ of the first phase plate 23 is the same as that of the first phase plate 23 used in the red image display device LCD1.
Is the same as the retardation [Delta] n ₁₃ · d ₁₃ of the phase plate 13, also the direction of the fast axis 23a to the red image display device LC
Since it is the same as the direction of the fast axis 13a of the first phase plate 13 used for D1, the distribution of each wavelength light shown in FIG.
Will be the same as

【００９０】また、図１８は、液晶セル２０を出射し上
記第１位相板２３を透過した後に第２位相板２４を透過
した光を上記ポアンカレ球上に配して各波長光の分布状
態をポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、第
２位相板２４のリタデーションΔｎ₂₄・ｄ₂₄は約595nm
であり、この第２位相板２４の進相軸２４ａは、上記ポ
アンカレ球の中心と赤道Ｅ上の経度87°の点とを通る直
線上（上記水平線Ｚｂに対して87゜の方向）にある。Further, FIG. 18 shows the distribution state of light of each wavelength by arranging the light emitted from the liquid crystal cell 20, transmitted through the first phase plate 23 and then transmitted through the second phase plate 24 on the Poincare sphere. It is the figure seen from the upper pole side of a Poincare sphere. The retardation Δn ₂₄ · d ₂₄ of the second phase plate ₂₄ is about 595 nm.
The fast axis 24a of the second phase plate 24 is on a straight line (the direction of 87 ° with respect to the horizontal line Zb) passing through the center of the Poincare sphere and the point of longitude 87 ° on the equator E. ..

【００９１】この図１８のように、液晶セル２０を出射
し第１位相板２３を透過した光を第２位相板２４に通す
と、その各波長光の分布状態が、第２位相板２４によっ
て図１７の状態からさらに第２位相板２４の進相軸２４
ａつまりポアンカレ球の中心Ｃと赤道Ｅ上の経度87°の
点とを通る直線を中心として球上を約 595nm／λ周回転
され、可視光帯域の各波長光のうち、緑色帯域（約 500
nm〜600nm ）の波長光が、ポアンカレ球の赤道Ｅ上の一
点の付近（経度39°〜41°の領域）に集中して分布する
状態になり、緑色帯域の各波長光がほぼ直線偏光にな
る。As shown in FIG. 18, when the light emitted from the liquid crystal cell 20 and transmitted through the first phase plate 23 is passed through the second phase plate 24, the distribution state of each wavelength light is determined by the second phase plate 24. From the state of FIG. 17, the fast axis 24 of the second phase plate 24 is further added.
a That is, about 595 nm / λ rotation is performed on the sphere around a straight line passing through the center C of the Poincare sphere and the point of longitude 87 ° on the equator E, and the green band (about 500
The wavelength light of (nm ~ 600nm) is concentrated and distributed in the vicinity of a point on the equator E of the Poincare sphere (region of longitude 39 ° ~ 41 °), and each wavelength light in the green band becomes almost linearly polarized light. Become.

【００９２】なお、図１７に示した各波長光の分布は図
１１と同じであり、また上記第２位相板２４のリタデー
ションΔｎ₂₄・ｄ₂₄も赤画像表示素子ＬＣＤ１に用いた
第２位相板１４のリタデーションΔｎ₁₄・ｄ₁₄と同じで
あるが、上記第２位相板２４の進相軸２４ａの方向は、
前記赤画像表示素子ＬＣＤ１に用いた第２位相板１４の
進相軸１４ａの方向とは異なるため、図１８に示した各
波長光の分布は図１２とは異なる。The distribution of each wavelength light shown in FIG. 17 is the same as that in FIG. 11, and the retardation Δn ₂₄ · d ₂₄ of the second phase plate 24 is also the second phase plate used in the red image display element LCD1. 14 is the same as the retardation Δn ₁₄ · d ₁₄ , but the direction of the fast axis 24a of the second phase plate 24 is
Since the direction of the fast axis 14a of the second phase plate 14 used in the red image display device LCD1 is different, the distribution of each wavelength light shown in FIG. 18 is different from that in FIG.

【００９３】図１９〜図２１は、上記緑画像表示素子Ｌ
ＣＤ２の液晶セル２０の電極４４，４５間にＯＦＦ電圧
（ここでは20.6Ｖ）を印加したときにおける、液晶セル
２０を出射した光と、第１位相板２３を透過した光と、
第２位相板２４を透過した光の、上記ポアンカレ球上で
の各波長光の分布点の緯度τと経度ψを示しており、液
晶セル２０を出射した光は、可視光帯域の各波長光が図
１９に示すような緯度τおよび経度ψで分布する楕円偏
光となっている。19 to 21 show the green image display element L described above.
The light emitted from the liquid crystal cell 20 and the light transmitted through the first phase plate 23 when an OFF voltage (here, 20.6 V) is applied between the electrodes 44 and 45 of the liquid crystal cell 20 of the CD 2.
The latitude τ and the longitude ψ of the distribution point of each wavelength light on the Poincare sphere of the light transmitted through the second phase plate 24 are shown, and the light emitted from the liquid crystal cell 20 is each wavelength light in the visible light band. Is elliptically polarized light distributed at latitude τ and longitude ψ as shown in FIG.

【００９４】しかし、この液晶セル２０を出射した光を
第１位相板２３に通すと、この光が第１位相板２３によ
り偏光されて、各波長光が図２０に示すような緯度τお
よび経度ψで分布する状態になる。However, when the light emitted from the liquid crystal cell 20 is passed through the first phase plate 23, the light is polarized by the first phase plate 23, and each wavelength light has a latitude τ and a longitude as shown in FIG. It is in a state of being distributed by ψ.

【００９５】また、この光をさらに第２位相板２４に通
すと、この第２位相板２４を透過した光は、図２１に示
すように、緑色帯域（約500 nm〜600nm ）の波長光が緯
度τ＝０°の線上、つまり赤道Ｅ上にほぼ分布し、また
この緑色帯域の波長光がある経度ψ（図ではψ＝約90
°）の上、つまり赤道Ｅ上の一点の付近に集中して分布
する状態となる。したがって、上記第２位相板２４を透
過した緑色帯域の各波長光はほぼ直線偏光である。Further, when this light is further passed through the second phase plate 24, the light transmitted through the second phase plate 24 has a wavelength band in the green band (about 500 nm to 600 nm) as shown in FIG. Longitude ψ (in the figure, ψ = about 90
Above), that is, in the state of being concentrated around one point on the equator E. Therefore, each wavelength light in the green band that has passed through the second phase plate 24 is substantially linearly polarized light.

【００９６】なお、上記図１６〜図１８および図１９〜
図２１には、可視光帯域の全ての波長光の分布を示した
が、実際に上記緑画像表示素子ＬＣＤ２に入射する光
は、図１に示したように緑色光Ｇだけであって他の色の
光は含んでいないため、液晶セル２０と第１および第２
の位相板２３，２４を透過した光は、その波長帯域（緑
の波長帯域）の全ての波長光がほぼ直線偏光となって出
射側偏光板２２に入射する。It should be noted that FIGS. 16 to 18 and 19 to
FIG. 21 shows the distribution of light of all wavelengths in the visible light band, but the light actually incident on the green image display element LCD2 is only the green light G as shown in FIG. Since the color light is not included, the liquid crystal cell 20 and the first and second liquid crystal cells 20.
In the light transmitted through the phase plates 23 and 24, all wavelength light in the wavelength band (green wavelength band) becomes substantially linearly polarized light and enters the emission side polarization plate 22.

【００９７】したがって、上記緑画像表示素子ＬＣＤ２
においても、ＯＦＦ（光遮断）時には緑色帯域の各波長
光のほとんどが出射側偏光板２２で吸収され、ＯＮ（光
透過）時には上記各波長光のほとんどが出射側偏光板２
２を透過するから、この緑画像表示素子ＬＣＤ２を出射
する緑色画像光Ｇａも、コントラストが高くかつ光強度
も高い光である。Therefore, the green image display device LCD2
Also, in the OFF state (light blocking), most of each wavelength light in the green band is absorbed by the emission side polarizing plate 22, and in the ON state (light transmitting), most of the above wavelength light is emitted side polarizing plate 2.
Since the light passes through 2, the green image light Ga emitted from the green image display element LCD2 is also light with high contrast and high light intensity.

【００９８】次に、青画像表示素子ＬＣＤ３における光
の偏光状態を説明すると、図２２は青画像表示素子ＬＣ
Ｄ３に白色光を入射させたときにおける液晶セル３０の
出射光を上記ポアンカレ球上に配して、各波長光の分布
状態をポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、
この液晶セル３０の液晶分子のツイスト角θは 240°、
リタデーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀は約828nm である。Next, the polarization state of light in the blue image display element LCD3 will be described. FIG. 22 shows the blue image display element LC.
It is the figure which looked at the distribution state of each wavelength light from the upper pole side of the Poincare sphere by arranging the emitted light of the liquid crystal cell 30 when white light is made incident on D3 on the Poincare sphere. In addition,
The twist angle θ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 30 is 240 °,
The retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ is about 828 nm.

【００９９】この図２２のように、液晶セル３０を出射
した光は、可視光帯域（約 400nm〜700nm ）の各波長光
が、ポアンカレ球上に斜めにたすき掛けしたように分布
する楕円偏光となっている。なお、上記液晶セル３０の
液晶分子のツイスト角θは赤画像表示素子ＬＣＤ１と緑
画像表示素子ＬＣＤ２に用いた液晶セル１０，２０と同
じであるが、リタデーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀は前記液晶セ
ル１０，２０のリタデーションΔｎ₁₀・ｄ₁₀，Δｎ₂₀・
ｄ₂₀とは異なるため、図２２に示した各波長光の分布
は、図１０および図１６とは異なった分布になる。As shown in FIG. 22, the light emitted from the liquid crystal cell 30 is elliptically polarized light in which each wavelength light in the visible light band (about 400 nm to 700 nm) is distributed as if it was slanted on the Poincare sphere. Is becoming The twist angle θ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 30 is the same as that of the liquid crystal cells 10 and 20 used for the red image display element LCD1 and the green image display element LCD2, but the retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ is the liquid crystal cell 10. , 20 retardation Δn ₁₀ · d ₁₀ , Δn ₂₀ ·
_Since it is different from d ₂₀ , the distribution of each wavelength light shown in FIG. 22 is different from that in FIGS. 10 and 16.

【０１００】図２３は、上記液晶セル３０を出射して第
１位相板３３を透過した光を上記ポアンカレ球上に配し
て各波長光の分布状態をポアンカレ球の上極側から見た
図である。なお、第１位相板３３のリタデーションΔｎ
₃₃・ｄ₃₃は約140nm であり、この第１位相板３３の進相
軸３３ａは、上記ポアンカレ球の中心と赤道Ｅ上の経度
67.5°の点とを通る直線上（液晶セル３０の視角方向に
対する水平線Ｚｃに対して67.5゜の方向）にある。FIG. 23 is a view of the light emitted from the liquid crystal cell 30 and transmitted through the first phase plate 33 on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light seen from the upper pole side of the Poincare sphere. Is. The retardation Δn of the first phase plate 33
₃₃ · d ₃₃ is about 140 nm, and the fast axis 33a of the first phase plate 33 is the center of the Poincare sphere and the longitude on the equator E.
It is on a straight line passing through the point of 67.5 ° (direction of 67.5 ° with respect to the horizontal line Zc with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal cell 30).

【０１０１】この図２３のように、液晶セル３０を出射
した光を第１位相板３３に通すと、その各波長光の分布
状態が、第１位相板３３によって図２２の状態から第１
位相板３３の進相軸３３ａつまりポアンカレ球の中心Ｃ
と赤道Ｅ上の経度67.5°の点とを通る直線を中心として
球上を約 140nm／λ周回転され、可視光帯域の各波長光
が、ポアンカレ球をある平面で切ったときの切断面の周
縁線Ｌｃに沿ってその付近に分布する状態になる。As shown in FIG. 23, when the light emitted from the liquid crystal cell 30 is passed through the first phase plate 33, the distribution state of each wavelength light is changed from the state shown in FIG.
The fast axis 33a of the phase plate 33, that is, the center C of the Poincare sphere
And a wavelength of 67.5 ° on the equator E is rotated about 140 nm / λ around the sphere centering on a straight line, and each wavelength light in the visible light band cuts when the Poincare sphere is cut by a certain plane. It is in a state of being distributed in the vicinity along the peripheral line Lc.

【０１０２】また、図２４は、液晶セル３０を出射し上
記第１位相板３３を透過した後に第２位相板３４を透過
した光を上記ポアンカレ球上に配して各波長光の分布状
態をポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、第
２位相板３４のリタデーションΔｎ₃₄・ｄ₃₄は約450nm
であり、この第２位相板３４の進相軸３４ａは、上記ポ
アンカレ球の中心と赤道Ｅ上の経度90°の点とを通る直
線上（上記水平線Ｚｃに対して90゜の方向）にある。In FIG. 24, the light emitted from the liquid crystal cell 30, transmitted through the first phase plate 33 and then transmitted through the second phase plate 34 is arranged on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light is shown. It is the figure seen from the upper pole side of a Poincare sphere. The retardation Δn ₃₄ · d ₃₄ of the second phase plate ₃₄ is about 450 nm.
The fast axis 34a of the second phase plate 34 is on a straight line (the direction of 90 ° with respect to the horizontal line Zc) passing through the center of the Poincare sphere and the point of 90 ° longitude on the equator E. ..

【０１０３】この図２４のように、液晶セル３０を出射
し第１位相板３３を透過した光を第２位相板３４に通す
と、その各波長光の分布状態が、第２位相板３４によっ
て図２３の状態からさらに第２位相板３４の進相軸３４
ａつまりポアンカレ球の中心Ｃと赤道Ｅ上の経度90°の
点とを通る直線を中心として球上を約 450nm／λ周回転
され、可視光帯域の各波長光のうち、青色帯域（約 400
nm〜500nm ）の波長光が、ポアンカレ球の赤道Ｅ上の一
点の付近（経度50°〜52°の領域）に集中して分布する
状態になり、青色帯域の各波長光がほぼ直線偏光にな
る。As shown in FIG. 24, when the light emitted from the liquid crystal cell 30 and transmitted through the first phase plate 33 is passed through the second phase plate 34, the distribution state of each wavelength light is determined by the second phase plate 34. From the state of FIG. 23, the fast axis 34 of the second phase plate 34 is further added.
a That is, about 450 nm / λ is rotated around the sphere around a straight line passing through the center C of the Poincare sphere and the point of 90 ° longitude on the equator E, and the blue band (about 400 nm) of each wavelength light in the visible light band is rotated.
The wavelength light of (nm ~ 500nm) is concentrated and distributed near a point on the equator E of the Poincare sphere (region of longitude 50 ° ~ 52 °), and each wavelength light in the blue band becomes almost linearly polarized light. Become.

【０１０４】図２５〜図２７は、上記青画像表示素子Ｌ
ＣＤ３の液晶セル３０の電極４４，４５間にＯＦＦ電圧
（ここでは20.6Ｖ）を印加したときにおける、液晶セル
３０を出射した光と、第１位相板３３を透過した光と、
第２位相板３４を透過した光の、上記ポアンカレ球上で
の各波長光の分布点の緯度τと経度ψを示しており、液
晶セル３０を出射した光は、可視光帯域の各波長光が図
２５に示すような緯度τおよび経度ψで分布する楕円偏
光となっている。25 to 27 show the blue image display element L described above.
The light emitted from the liquid crystal cell 30 and the light transmitted through the first phase plate 33 when an OFF voltage (here, 20.6 V) is applied between the electrodes 44 and 45 of the liquid crystal cell 30 of CD3,
The latitude τ and the longitude ψ of the distribution point of each wavelength light on the Poincare sphere of the light transmitted through the second phase plate 34 are shown, and the light emitted from the liquid crystal cell 30 is each wavelength light in the visible light band. Is elliptically polarized light distributed at latitude τ and longitude ψ as shown in FIG.

【０１０５】しかし、この液晶セル３０を出射した光を
第１位相板３３に通すと、この光が第１位相板３３によ
り偏光されて、各波長光が図２６に示すような緯度τお
よび経度ψで分布する状態になる。However, when the light emitted from the liquid crystal cell 30 is passed through the first phase plate 33, this light is polarized by the first phase plate 33, and each wavelength light has a latitude τ and a longitude as shown in FIG. It is in a state of being distributed by ψ.

【０１０６】また、この光をさらに第２位相板３４に通
すと、この第２位相板３４を透過した光は、図２７に示
すように、青色帯域（ここでは約 435nm〜500nm ）の波
長光が緯度τ＝０°の線上、つまり赤道Ｅ上にほぼ分布
し、またこの赤色帯域の波長光がある経度ψ（図ではψ
＝約90°）の上、つまり赤道Ｅ上の一点の付近に集中し
て分布する状態となる。したがって、上記第２位相板３
４を透過した青色帯域の各波長光は、ほぼ直線偏光であ
る。Further, when this light is further passed through the second phase plate 34, the light transmitted through the second phase plate 34 has wavelength light in the blue band (here, about 435 nm to 500 nm) as shown in FIG. Is almost distributed on the line of latitude τ = 0 °, that is, on the equator E, and the wavelength ψ in the red band is the longitude ψ (ψ in the figure.
= About 90 °), that is, the state is concentrated and distributed near one point on the equator E. Therefore, the second phase plate 3
Each wavelength light in the blue band that has passed through 4 is substantially linearly polarized light.

【０１０７】なお、上記図２２〜図２４および図２５〜
図２７には、可視光帯域の全ての波長光の分布を示した
が、実際に上記青画像表示素子ＬＣＤ３に入射する光
は、図１に示したように青色光Ｂだけであって他の色の
光は含んでいないため、液晶セル３０と第１および第２
の位相板３３，３４を透過した光は、その波長帯域（青
の波長帯域）のほとんどの波長光がほぼ直線偏光となっ
て出射側偏光板３２に入射する。22 to 24 and 25 to 25.
FIG. 27 shows the distribution of light of all wavelengths in the visible light band, but the light actually incident on the blue image display element LCD3 is only the blue light B as shown in FIG. Since the color light is not included, the liquid crystal cell 30 and the first and second liquid crystal cells 30
In the light transmitted through the phase plates 33 and 34, most of the wavelength light in the wavelength band (blue wavelength band) becomes substantially linearly polarized light and enters the emission side polarization plate 32.

【０１０８】したがって、上記青画像表示素子ＬＣＤ３
においても、ＯＦＦ（光遮断）時には青色帯域の各波長
光のほとんどが出射側偏光板３２で吸収され、ＯＮ（光
透過）時には上記各波長光のほとんどが出射側偏光板３
２を透過するから、この青画像表示素子ＬＣＤ３を出射
する青色画像光Ｂａも、コントラストが高くかつ光強度
も高い光である。Therefore, the blue image display device LCD3
Also, in the OFF state (light blocking), most of each wavelength light in the blue band is absorbed by the emission side polarizing plate 32, and in the ON state (light transmitting), most of each wavelength light is emitted side polarizing plate 3.
The blue image light Ba emitted from the blue image display element LCD3 is also light having a high contrast and a high light intensity because it passes through 2.

【０１０９】そして、上記液晶プロジェクタにおいて
は、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３を出
射する赤，緑，青の画像光Ｒａ，Ｇａ，Ｂａがいずれも
コントラストが高くかつ光強度も高い画像光であるた
め、これら赤，緑，青の画像光Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを合成
した多色カラー画像光ＲａＧａＢａも、コントラストが
高く、しかも赤，緑，青の色バランスがよい色調の良好
な画像になる。In the above liquid crystal projector, the red, green and blue image lights Ra, Ga and Ba emitted from the respective liquid crystal display elements LCD1, LCD2 and LCD3 are image lights having high contrast and high light intensity. Therefore, the multicolor image light RaGaBa obtained by synthesizing the red, green, and blue image lights Ra, Ga, Ba also has a high contrast and has a good color tone with a good red, green, blue color balance. ..

【０１１０】すなわち、図２８は、各液晶表示素子ＬＣ
Ｄ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３を出射する赤，緑，青の画像
光Ｒａ，Ｇａ，ＢａのＯＮ時とＯＦＦ時の強度分布を示
している。この図のように、上記赤，緑，青の画像光Ｒ
ａ，Ｇａ，Ｂａは、いずれも、ＯＦＦ時の光強度がほぼ
０で、しかもＯＮ時とＯＦＦ時の光強度の差が大きいコ
ントラストの高い画像光であり、また画像光Ｒａ，Ｇ
ａ，Ｂａの強度もほぼ均等である。That is, FIG. 28 shows each liquid crystal display element LC.
The intensity distributions of the red, green, and blue image lights Ra, Ga, and Ba emitted from D1, LCD2, and LCD3 when ON and OFF are shown. As shown in this figure, the red, green, and blue image light R
Each of a, Ga, and Ba is an image light having a high contrast in which the light intensity at the time of OFF is almost 0 and the difference in the light intensity at the time of ON and the light intensity at the time of OFF are large, and the image light Ra, G
The strengths of a and Ba are also substantially equal.

【０１１１】したがって、上記液晶プロジェクタによれ
ば、ＳＴＮ型の液晶表示素子を用いるものでありなが
ら、コントラストが高く、しかも色調のよい高品質の多
色カラー画像ＲａＧａＢａを投影表示することができ
る。Therefore, according to the above liquid crystal projector, it is possible to project and display a high-quality multicolor color image RaGaBa with high contrast and good color tone even though the STN type liquid crystal display element is used.

【０１１２】なお、上記実施例においては、図２４およ
び図２７に示したように、青画像表示素子ＬＣＤ３の出
射側偏光板３２に入射する青色帯域（約 400nm〜500nm
）の光のうち、約 400nm〜435nm の帯域の波長光は直
線偏光にはなっていないため、この帯域の光の透過率が
十分でなく、またＯＦＦ時には前記帯域の光が漏光とな
る。In the above embodiment, as shown in FIGS. 24 and 27, the blue band (about 400 nm to 500 nm) which is incident on the outgoing side polarizing plate 32 of the blue image display element LCD3 is used.
The light of wavelengths in the band of about 400 nm to 435 nm is not linearly polarized, so that the transmittance of light in this band is not sufficient, and the light in the above band becomes leak light when it is OFF.

【０１１３】しかし、上記 400nm〜435nm の帯域の光は
可視限界付近の光であるため、この帯域の光の透過率が
悪くても、青画像表示素子ＬＣＤ３を出射した青色画像
光Ｂａの光強度の低下は実用上ほとんど問題にならない
し、また上記帯域の光が漏光となっても、青色画像光Ｂ
ａは黒の表示が人間の視覚ではほとんど知覚できない程
度に極く僅かに青味を帯びる程度であるから、青色画像
光Ｂａのコントラストの低下も実用上ほとんど問題にな
らない。ただし、さらに良好な青色画像光Ｂａを得るに
は、上記約 400nm〜435nm の帯域の波長光もできるだけ
直線偏光に近づけるのが望ましい。However, since the light in the band of 400 nm to 435 nm is the light near the visible limit, the light intensity of the blue image light Ba emitted from the blue image display element LCD3 is low even if the transmittance of light in this band is poor. Is practically no problem, and the blue image light B
In a, the black display is so slightly bluish that it cannot be perceived by human eyes, so that the reduction in the contrast of the blue image light Ba is practically no problem. However, in order to obtain a better blue image light Ba, it is desirable that the wavelength light in the band of about 400 nm to 435 nm be as close to linearly polarized light as possible.

【０１１４】このようにするには、例えば図５に示すよ
うに、青画像表示素子ＬＣＤ３の第２位相板３４と出射
側偏光板３２との間に第３の位相板３５を配置し、上記
第２位相板３４を透過した光をさらに第３位相板３５に
より偏光させて、青の波長帯域の光をさらに直線偏光に
近づけてやればよい。To do so, for example, as shown in FIG. 5, a third phase plate 35 is arranged between the second phase plate 34 of the blue image display element LCD3 and the exit side polarizing plate 32, and The light transmitted through the second phase plate 34 may be further polarized by the third phase plate 35 to bring the light in the blue wavelength band closer to linearly polarized light.

【０１１５】この第３の位相板３５は、 1/1波長位相板
でよく、例えば上記実施例のように液晶セル３０のリタ
デーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀が約828nm 、第１位相板３３の
リタデーションΔｎ₃₃・ｄ₃₃が約140nm 、第２位相板３
４のリタデーションΔｎ₃₄・ｄ₃₄が約450nm である場合
は、上記第３の位相板３５のリタデーションΔｎ₃₅・ｄ
₃₅を約400nm とし、その進相軸の方向を、第２位相板３
４の進相軸３４ａと平行（液晶セル３０の視角方向に対
する水平線Ｚｃに対して90゜の方向）にしておけばよ
い。The third phase plate 35 may be a 1/1 wavelength phase plate. For example, the retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ of the liquid crystal cell ₃₀ is about 828 nm and the retardation Δn of the first phase plate 33 is the same as in the above embodiment. ₃₃ · d ₃₃ is about 140 nm, the second phase plate 3
When the retardation Δn ₃₄ · d ₃₄ of No. 4 is about 450 nm, the retardation Δn ₃₅ · d of the third phase plate 35 is
_{35 is set} to about 400 nm, and the direction of the fast axis is set to the second phase plate 3
4 may be parallel to the fast axis 34a (direction of 90 ° with respect to the horizontal line Zc with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal cell 30).

【０１１６】このように、青画像表示素子ＬＣＤ３とし
て図５に示したものを用いれば、図２８に示した青色画
像光ＢａのＯＦＦ時の光強度がさらに０に近くなり、ま
たＯＮ時の強度分布が赤および緑の画像光Ｒａ，Ｇａの
分布に近くなる。As described above, when the blue image display device LCD3 shown in FIG. 5 is used, the light intensity of the blue image light Ba shown in FIG. 28 when it is OFF becomes closer to 0, and the intensity when it is ON. The distribution is close to the distribution of the red and green image lights Ra and Ga.

【０１１７】なお、図５に示した例では、青画像表示素
子ＬＣＤ３の第２位相板３４と出射側偏光板３２との間
に第３の位相板３５を配置しているが、図４に示した青
画像表示素子ＬＣＤ３においても、液晶セル３０のリタ
デーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀と、第１位相板３３および第２
位相板３４のリタデーションΔｎ₃₃・ｄ₃₃，Δｎ₃₄・ｄ
₃₄とを次のように選べば、上記第３の位相板３５を設け
なくても、青色画像光Ｂａのほとんどの波長光を直線偏
光にすることができる。In the example shown in FIG. 5, the third phase plate 35 is arranged between the second phase plate 34 of the blue image display element LCD3 and the exit side polarizing plate 32, but in FIG. Also in the illustrated blue image display element LCD3, the retardation Δn ₃₀ · d _{30 of} the liquid crystal cell 30, the first phase plate 33 and the second phase plate 33
Retardation of the phase plate 34 Δn ₃₃ · d ₃₃ , Δn ₃₄ · d
_{If 34} and ₃₄ are selected as follows, most wavelength light of the blue image light Ba can be linearly polarized without providing the third phase plate 35.

【０１１８】その例を説明すると、青画像表示素子ＬＣ
Ｄ３は、図４に示したように、液晶セル３０と、その光
入射側および出射側にそれぞれ配置した偏光板３１，３
２と、液晶セル３０と出射側偏光板３２との間に配置し
た２枚の位相板３３，３４とで構成する。Explaining the example, the blue image display element LC
As shown in FIG. 4, D3 is a liquid crystal cell 30 and polarizing plates 31, 3 arranged on the light incident side and the light emitting side thereof, respectively.
2 and two phase plates 33 and 34 arranged between the liquid crystal cell 30 and the exit side polarization plate 32.

【０１１９】そして、この例では、青画像表示素子ＬＣ
Ｄ３の液晶セル３０のリタデーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀を約
864nm （赤画像表示素子ＬＣＤ１および緑画像表示素子
ＬＣＤ２の液晶セル１０，２０のリタデーションと同じ
値）、第１位相板（ 1/4波長位相板）３３のリタデーシ
ョンΔｎ₃₃・ｄ₃₃を約137nm 、第２位相板（ 1/1波長位
相板）３４のリタデーションΔｎ₃₄・ｄ₃₄を約860nm と
し、第１位相板３３および第２位相板３４と入射側偏光
板３１および出射側偏光板３２とを、その光学軸を次の
ような方向に合わせて配置している。In this example, the blue image display element LC
The retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ of the liquid crystal cell 30 of D3 is about
864 nm (the same value as the retardation of the liquid crystal cells 10 and 20 of the red image display element LCD1 and the green image display element LCD2), the retardation Δn ₃₃ · d ₃₃ of the first phase plate (1/4 wavelength phase plate) ₃₃ is about 137 nm, The retardation Δn ₃₄ · d ₃₄ of the second phase plate (1/1 wavelength phase plate) 34 is set to about 860 nm, and the first phase plate 33 and the second phase plate 34 and the incident side polarization plate 31 and the emission side polarization plate 32 are connected to each other. , Their optical axes are arranged in the following directions.

【０１２０】図２９は、上記液晶セル３０の両基板４
１，４２面における液晶分子配向方向と、偏光板３１，
３２の透過軸の方向と、位相板３３，３４の進相軸の方
向とを示したもので、図２９（ａ）のように、液晶セル
２０の入射側基板４１面および出射側基板４２面の液晶
分子配向方向４１ａ，４２ａは、図８（ａ）と同じであ
り、液晶分子は、右回りに 240゜のツイスト角θでツイ
スト配列している。また、図２９（ｂ）のように、入射
側偏光板３１の透過軸３１ａは、液晶セル３０の視角方
向に対する水平線Ｚｃに対し左回りに 170゜ずれてお
り、出射側偏光板３２の透過軸３２ａは、上記水平線Ｚ
ｃに対して左回りに45゜ずれている。FIG. 29 shows both substrates 4 of the liquid crystal cell 30.
Liquid crystal molecule alignment directions on the 1, 42 planes and the polarizing plates 31,
The transmission axis direction of 32 and the fast axis direction of the phase plates 33 and 34 are shown. As shown in FIG. 29A, the incident side substrate 41 surface and the emission side substrate 42 surface of the liquid crystal cell 20 are shown. The liquid crystal molecule alignment directions 41a and 42a are the same as those in FIG. 8A, and the liquid crystal molecules are twisted clockwise with a twist angle θ of 240 °. Further, as shown in FIG. 29B, the transmission axis 31a of the incident-side polarization plate 31 is shifted counterclockwise by 170 ° with respect to the horizontal line Zc with respect to the viewing angle direction of the liquid crystal cell 30, and the transmission axis of the emission-side polarization plate 32. 32a is the horizontal line Z
It is offset by 45 ° counterclockwise with respect to c.

【０１２１】さらに、図２９（ｃ），（ｄ）のように、
第１位相板３３の進相軸３３ａは、上記水平線Ｚｃに対
して左回りに67.5゜ずれており、偏光板３２側の第２位
相板３４の進相軸３４ａは、上記水平線Ｚｃに対して左
回りに90゜ずれている。Further, as shown in FIGS. 29 (c) and 29 (d),
The fast axis 33a of the first phase plate 33 is offset by 67.5 ° counterclockwise with respect to the horizontal line Zc, and the fast axis 34a of the second phase plate 34 on the polarizing plate 32 side is with respect to the horizontal line Zc. It is offset 90 ° counterclockwise.

【０１２２】この青画像表示素子ＬＣＤ３における光の
偏光状態を説明すると、図３０は緑画像表示素子ＬＣＤ
３に白色光を入射させたときにおける液晶セル３０の出
射光をポアンカレ球上に配して、各波長光の分布状態を
ポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、この液
晶セル３０の液晶分子のツイスト角θは 240°、リタデ
ーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀は約828nm である。The polarization state of light in the blue image display element LCD3 will be described. FIG. 30 shows the green image display element LCD.
3 is a diagram in which the emitted light of the liquid crystal cell 30 when white light is incident on the light source 3 is arranged on a Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light is viewed from the upper pole side of the Poincare sphere. The twist angle θ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 30 is 240 °, and the retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ is about 828 nm.

【０１２３】この図３０のように、液晶セル３０を出射
した光は、可視光帯域（約 400nm〜700nm ）の各波長光
が、ポアンカレ球上に斜めにたすき掛けしたように分布
する楕円偏光となっている。なお、ここでは、液晶セル
３０の液晶分子のツイスト角θおよびリタデーションΔ
ｎ₃₀・ｄ₃₀を赤画像表示素子ＬＣＤ１および緑画像表示
素子ＬＣＤ２に用いた液晶セル１０，２０と同じにして
いるため、図３０に示した各波長光の分布は図１０およ
び図１６と同じである。As shown in FIG. 30, the light emitted from the liquid crystal cell 30 is elliptically polarized light in which each wavelength light in the visible light band (about 400 nm to 700 nm) is distributed as if it was slanted on the Poincare sphere. Is becoming Note that here, the twist angle θ and the retardation Δ of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 30.
Since n ₃₀ and d ₃₀ are the same as those of the liquid crystal cells 10 and 20 used for the red image display element LCD1 and the green image display element LCD2, the distribution of light of each wavelength shown in FIG. 30 is the same as that of FIGS. Is.

【０１２４】図３１は、上記液晶セル３０を出射して第
１位相板３３を透過した光を上記ポアンカレ球上に配し
て各波長光の分布状態をポアンカレ球の上極側から見た
図である。なお、第１位相板３３のリタデーションΔｎ
₃₃・ｄ₃₃は約137nm であり、この第１位相板３３の進相
軸３３ａは、上記ポアンカレ球の中心と赤道Ｅ上の経度
67.5°の点とを通る直線上にある。FIG. 31 is a view of the light emitted from the liquid crystal cell 30 and transmitted through the first phase plate 33 on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light as viewed from the upper pole side of the Poincare sphere. Is. The retardation Δn of the first phase plate 33
₃₃ · d ₃₃ is about 137 nm, and the fast axis 33a of the first phase plate 33 is the center of the Poincare sphere and the longitude on the equator E.
It is on a straight line passing through the 67.5 ° point.

【０１２５】この図３１のように、液晶セル３０を出射
した光を第１位相板３３に通すと、その各波長光の分布
状態が、第１位相板３３によって図３０の状態から第１
位相板３３の進相軸３３ａつまりポアンカレ球の中心Ｃ
と赤道Ｅ上の経度67.5°の点とを通る直線を中心として
球上を約 137nm／λ周回転され、可視光帯域の各波長光
が、ポアンカレ球をある平面で切ったときの切断面の周
縁線に沿ってその付近に分布する状態になる。As shown in FIG. 31, when the light emitted from the liquid crystal cell 30 is passed through the first phase plate 33, the distribution state of each wavelength light is changed from the state of FIG.
The fast axis 33a of the phase plate 33, that is, the center C of the Poincare sphere
About 137 nm / λ around the sphere centered on a straight line passing through and the point of longitude 67.5 ° on the equator E, and each wavelength light in the visible light band cuts when the Poincare sphere is cut by a certain plane. It will be in a state of being distributed in the vicinity along the peripheral line.

【０１２６】また、図３２は、液晶セル３０を出射し上
記第１位相板３３を透過した後に第２位相板３４を透過
した光を上記ポアンカレ球上に配して各波長光の分布状
態をポアンカレ球の上極側から見た図である。なお、第
２位相板３４のリタデーションΔｎ₃₄・ｄ₃₄は約860nm
であり、この第２位相板３４の進相軸３４ａは、上記ポ
アンカレ球の中心Ｃと赤道Ｅ上の経度90°の点とを通る
直線上にある。In FIG. 32, the light emitted from the liquid crystal cell 30, transmitted through the first phase plate 33, and then transmitted through the second phase plate 34 is arranged on the Poincare sphere, and the distribution state of each wavelength light is shown. It is the figure seen from the upper pole side of a Poincare sphere. The retardation Δn ₃₄ · d ₃₄ of the second phase plate ₃₄ is about 860 nm.
The fast axis 34a of the second phase plate 34 is on a straight line passing through the center C of the Poincare sphere and a point of 90 ° longitude on the equator E.

【０１２７】この図３２のように、液晶セル３０を出射
し第１位相板３３を透過した光を第２位相板３４に通す
と、その各波長光の分布状態が、第２位相板３４によっ
て図３１の状態からさらに第２位相板３４の進相軸３４
ａつまりポアンカレ球の中心と赤道Ｅ上の経度90°の点
とを通る直線を中心として球上を約 860nm／λ周回転さ
れ、可視光帯域の各波長光のうち、青色帯域（約 400nm
〜500nm ）の波長光が、ポアンカレ球の赤道Ｅ上の一点
の付近（経度50°〜52°の領域）に集中して分布する状
態になり、青色帯域の各波長光がほぼ直線偏光になる。As shown in FIG. 32, when the light emitted from the liquid crystal cell 30 and transmitted through the first phase plate 33 is passed through the second phase plate 34, the distribution state of each wavelength light is determined by the second phase plate 34. From the state of FIG. 31, the fast axis 34 of the second phase plate 34 is further added.
a That is, about 860 nm / λ rotation is performed on the sphere around a straight line passing through the center of the Poincare sphere and the point of 90 ° longitude on the equator E, and the blue band (about 400 nm) of each wavelength light in the visible light band is rotated.
The wavelength light of ~ 500nm) is concentrated and distributed near a point on the equator E of the Poincare sphere (region of longitude 50 ° to 52 °), and each wavelength light in the blue band is almost linearly polarized. ..

【０１２８】図３３〜図３５は、上記青画像表示素子Ｌ
ＣＤ３の液晶セル３０の電極４４，４５間にＯＦＦ電圧
（ここでは20.6Ｖ）を印加したときにおける、液晶セル
３０を出射した光と、第１位相板３３を透過した光と、
第２位相板３４を透過した光の、上記ポアンカレ球上で
の各波長光の分布点の緯度τと経度ψを示しており、液
晶セル３０を出射した光は、可視光帯域の各波長光が図
３３に示すような緯度τおよび経度ψで分布する楕円偏
光となっている。なお、この例では液晶セル３０のリタ
デーションΔｎ₃₀・ｄ₃₀を約864nm を、赤画像表示素子
ＬＣＤ１および緑画像表示素子ＬＣＤ２の液晶セル１
０，２０のリタデーションと同じ値（約864nm ）にして
いるため、図３３の分布は図１０および図１６と同じで
ある。33 to 35 show the blue image display element L described above.
The light emitted from the liquid crystal cell 30 and the light transmitted through the first phase plate 33 when an OFF voltage (here, 20.6 V) is applied between the electrodes 44 and 45 of the liquid crystal cell 30 of CD3,
The latitude τ and the longitude ψ of the distribution point of each wavelength light on the Poincare sphere of the light transmitted through the second phase plate 34 are shown, and the light emitted from the liquid crystal cell 30 is each wavelength light in the visible light band. Is elliptically polarized light distributed with latitude τ and longitude ψ as shown in FIG. In this example, the retardation Δn ₃₀ · d ₃₀ of the liquid crystal cell 30 is about 864 nm, and the liquid crystal cell 1 of the red image display element LCD1 and the green image display element LCD2 is
Since the retardation of 0 and 20 is the same value (about 864 nm), the distribution of FIG. 33 is the same as that of FIGS.

【０１２９】しかし、この液晶セル３０を出射した光を
第１位相板３３に通すと、この光が第１位相板３３によ
り偏光されて、各波長光が図３４に示すような緯度τお
よび経度ψで分布する状態になる。However, when the light emitted from the liquid crystal cell 30 is passed through the first phase plate 33, the light is polarized by the first phase plate 33, and each wavelength light has a latitude τ and a longitude as shown in FIG. It is in a state of being distributed by ψ.

【０１３０】また、この光をさらに第２位相板３４に通
すと、この第２位相板３４を透過した光は、図３５に示
すように、青色帯域（約 400nm〜500nm ）のほとんどの
波長光が緯度τ＝０°の線上、つまり赤道Ｅ上にほぼ分
布し、またこの赤色帯域の波長光がある経度ψ（図では
ψ＝約90°）の上、つまり赤道Ｅ上の一点の付近に集中
して分布する状態となる。この分布は、図２１に示した
分布に比べて、約 400nm〜435nm の帯域の波長光も赤道
Ｅ上の一点付近に集中した分布であり、したがって、上
記第２位相板３４を透過した光は、青色帯域の全域にわ
たってほぼ直線偏光になる。When this light is further passed through the second phase plate 34, the light transmitted through the second phase plate 34 is almost the wavelength light in the blue band (about 400 nm to 500 nm) as shown in FIG. Is distributed on the line of latitude τ = 0 °, that is, on the equator E, and on the longitude ψ (ψ = about 90 ° in the figure) where this red wavelength light is, that is, near a point on the equator E. It is in a state of being concentrated and distributed. Compared with the distribution shown in FIG. 21, this distribution is a distribution in which the wavelength light in the band of about 400 nm to 435 nm is also concentrated near one point on the equator E. Therefore, the light transmitted through the second phase plate 34 is , Becomes almost linearly polarized light over the entire blue band.

【０１３１】なお、上記図３０〜図３２および図３３〜
図３５には、可視光帯域の全ての波長光の分布を示した
が、実際に上記青画像表示素子ＬＣＤ３に入射する光
は、上述したように青色光Ｂだけであって他の色の光は
含んでいないため、液晶セル３０と第１および第２の位
相板３３，３４を透過して出射側偏光板３２に入射する
光は、青の波長帯域の光だけである。The above-mentioned FIGS. 30-32 and 33-
FIG. 35 shows the distribution of light of all wavelengths in the visible light band, but the light actually incident on the blue image display element LCD3 is only the blue light B as described above, and the light of other colors. Therefore, the light that passes through the liquid crystal cell 30 and the first and second phase plates 33 and 34 and enters the emission side polarization plate 32 is only light in the blue wavelength band.

【０１３２】そして、この例によれば、図２８に示した
青色画像光ＢａのＯＦＦ時の光強度がさらに０に近くな
り、またＯＮ時の強度分布が赤および緑の画像光Ｒａ，
Ｇａの分布に近くなるため、青画像表示素子ＬＣＤ３を
出射する青色画像光Ｂａのコントラストおよび光強度を
十分高くすることができる。Further, according to this example, the light intensity of the blue image light Ba shown in FIG. 28 when it is OFF becomes closer to 0, and the intensity distribution when it is ON has the red and green image lights Ra,
Since it is close to the distribution of Ga, the contrast and light intensity of the blue image light Ba emitted from the blue image display element LCD3 can be sufficiently increased.

【０１３３】なお、上記実施例では、各液晶表示素子Ｌ
ＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３の位相板を配置した側を光
出射側としたが、上記液晶表示素子は、位相板を配置し
ない側を光出射側として使用することも可能であり、そ
の場合は、入射側の偏光板を透過した入射光が第２位相
板および第１位相板を透過して液晶セルの波長依存性を
補償する状態に偏光され、この後液晶セルを透過してそ
の波長依存性により直線偏光となる。In the above embodiment, each liquid crystal display element L
The side where the phase plate of CD1, LCD2, LCD3 is arranged is the light emitting side. However, in the above liquid crystal display element, the side where the phase plate is not arranged can also be used as the light emitting side. The incident light transmitted through the side polarizing plate is transmitted through the second phase plate and the first phase plate to be polarized in a state of compensating for the wavelength dependence of the liquid crystal cell, and then transmitted through the liquid crystal cell and depending on the wavelength dependence. It becomes linearly polarized light.

【０１３４】また、上記実施例では、１つの光源２から
の白色光をに分離して各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ
２，ＬＣＤ３に入射させているが、上記各液晶表示素子
に入射させる光は白色光でもよく、その場合は、赤画像
表示素子ＬＣＤ１に赤のカラーフィルタを設け、緑画像
表示素子ＬＣＤ２に緑のカラーフィルタを設け、青画像
表示素子ＬＣＤ３に青のカラーフィルタを設ければよ
い。Further, in the above embodiment, the white light from one light source 2 is separated into and the liquid crystal display elements LCD1 and LCD are separated.
2, the light is incident on the LCD 3, but the light incident on each of the liquid crystal display elements may be white light. In that case, a red color filter is provided on the red image display element LCD1 and a green image is displayed on the green image display element LCD2. A color filter may be provided, and a blue color filter may be provided on the blue image display element LCD3.

【０１３５】さらに、上記実施例では、各液晶表示素子
ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３を出射した赤，緑，青の
画像光を合成して多色カラー画像光とする光学系を２枚
のダイクロイックミラーＤＭ11，ＤＭ12で構成している
が、この光学系はダイクロイックプリズムで構成しても
よい。Further, in the above-mentioned embodiment, two dichroic mirrors DM11 are used as the optical system for synthesizing the red, green and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements LCD1, LCD2, LCD3 into a multicolor image light. , DM12, but this optical system may be composed of a dichroic prism.

【０１３６】また、上記実施例では、赤，緑，青の画像
光を合成した多色カラー画像光を投影面に投影する投影
系を、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３を
出射した赤，緑，青の画像光を１つの多色カラー画像光
に合成する光学系と、この光学系で合成された多色カラ
ー画像光を投影面に投影する１つの投影レンズ３とで構
成しているが、本発明は、上記投影系を３つの投影レン
ズで構成し、各液晶表示素子ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣ
Ｄ３を出射した赤，緑，青の画像光をそれぞれ上記投影
レンズにより投影面に投影して、投影面上において上記
赤，緑，青の画像光を１つの多色カラー画像光に合成す
るいわゆる３眼式の液晶プロジェクタにも適用できるこ
とはもちろんである。Further, in the above-described embodiment, the projection system for projecting the multicolored color image light, which is the combination of the red, green and blue image lights, onto the projection surface is the red light emitted from each liquid crystal display element LCD1, LCD2, LCD3. It is composed of an optical system for combining the green and blue image lights into one multicolor image light and one projection lens 3 for projecting the multicolor image lights combined by this optical system onto the projection surface. However, in the present invention, the above-mentioned projection system is configured by three projection lenses, and each liquid crystal display device LCD1, LCD2, LC
The red, green, and blue image lights emitted from D3 are respectively projected onto the projection surface by the projection lens, and the red, green, and blue image lights are combined into one multicolor image light on the projection surface. Of course, it can be applied to a three-lens type liquid crystal projector.

【０１３７】[0137]

【発明の効果】本発明の液晶プロジェクタによれば、赤
色画像表示用と緑色画像表示用と青色画像表示用との各
液晶表示素子を出射する赤，緑，青の画像光は、いずれ
もコントラストの高い画像光であるし、またこの各色の
画像光の強度の差も小さいため、この赤，緑，青の画像
光を合成した多色カラー画像光は、コントラストが高
く、しかも赤，緑，青の色バランスがよい色調の良好な
画像光であるから、ＳＴＮ型の液晶表示素子を用いるも
のでありながら、コントラストが高く、しかも色調のよ
い高品質の多色カラー画像を投影表示することができ
る。According to the liquid crystal projector of the present invention, the red, green, and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements for displaying a red image, displaying a green image, and displaying a blue image are all contrasted. Since the image light is high in color, and the difference in the intensity of the image light of each color is small, the multicolor image light that combines the red, green, and blue image lights has a high contrast, and the red, green, and Since the image light has a good color tone with a good blue color balance, it is possible to project and display a high-quality multicolor color image with high contrast and good color tone, even though an STN type liquid crystal display element is used. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す液晶プロジェクタの構
成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal projector showing an embodiment of the present invention.

【図２】赤色画像表示用液晶表示素子の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element for displaying a red image.

【図３】緑色画像表示用液晶表示素子の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a liquid crystal display element for displaying a green image.

【図４】青色画像表示用液晶表示素子の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element for displaying a blue image.

【図５】他の青色画像表示用液晶表示素子の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of another blue image display liquid crystal display element.

【図６】赤色画像表示用液晶表示素子における液晶セル
の液晶分子配向方向と偏光板の透過軸と位相板の進相軸
の方向を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a liquid crystal molecule alignment direction of a liquid crystal cell, a transmission axis of a polarizing plate, and a fast axis direction of a phase plate in a liquid crystal display element for red image display.

【図７】緑色画像表示用液晶表示素子における液晶セル
の液晶分子配向方向と偏光板の透過軸と位相板の進相軸
の方向を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a liquid crystal molecule alignment direction of a liquid crystal cell, a transmission axis of a polarizing plate, and a fast axis direction of a phase plate in a liquid crystal display device for displaying a green image.

【図８】図４の青色画像表示用液晶表示素子における液
晶セルの液晶分子配向方向と偏光板の透過軸と位相板の
進相軸の方向を示す図。8 is a diagram showing the orientation of liquid crystal molecules of a liquid crystal cell, the transmission axis of a polarizing plate, and the direction of a fast axis of a phase plate in the liquid crystal display device for blue image display of FIG.

【図９】ポアンカレ球の斜視図。FIG. 9 is a perspective view of a Poincare sphere.

【図１０】赤色画像表示用液晶表示素子に白色光を入射
させたときにおける、液晶セルを出射した光をポアンカ
レ球上に配して見た各波長光の分布図。FIG. 10 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell is arranged on a Poincare sphere when white light is incident on the red image display liquid crystal display element.

【図１１】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見た各波長光の分
布図。FIG. 11 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is similarly arranged on a Poincare sphere.

【図１２】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光をポアンカレ球上
に配して見た各波長光の分布図。FIG. 12 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate, and then transmitted through the second phase plate is arranged on a Poincare sphere.

【図１３】赤色画像表示用液晶表示素子に白色光を入射
させ、その液晶セルにＯＦＦ電圧を印加したときにおけ
る、液晶セルを出射した光のポアンカレ球上での各波長
光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 13 is a latitude of distribution points of light of respective wavelengths on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell when white light is incident on the liquid crystal display element for red image display and an OFF voltage is applied to the liquid crystal cell. And longitude diagram.

【図１４】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光のポアンカレ球上での各波長光の分布点の緯
度と経度を示す図。FIG. 14 is a diagram showing the latitude and longitude of the distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate.

【図１５】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光のポアンカレ球上
での各波長光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 15 is a diagram showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light that has exited the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate, and then transmitted through the second phase plate.

【図１６】赤色画像表示用液晶表示素子に白色光を入射
させたときにおける、液晶セルを出射した光をポアンカ
レ球上に配して見た各波長光の分布図。FIG. 16 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell is arranged on a Poincare sphere when white light is incident on the red image display liquid crystal display element.

【図１７】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見た各波長光の分
布図。FIG. 17 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is similarly arranged on a Poincare sphere.

【図１８】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光をポアンカレ球上
に配して見た各波長光の分布図。FIG. 18 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate and then transmitted through the second phase plate is arranged on a Poincare sphere.

【図１９】緑色画像表示用液晶表示素子に白色光を入射
させ、その液晶セルにＯＦＦ電圧を印加したときにおけ
る、液晶セルを出射した光のポアンカレ球上での各波長
光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 19 is a latitude of distribution points of light of respective wavelengths on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell when white light is incident on the liquid crystal display element for displaying a green image and an OFF voltage is applied to the liquid crystal cell. And longitude diagram.

【図２０】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光のポアンカレ球上での各波長光の分布点の緯
度と経度を示す図。FIG. 20 is a diagram showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate.

【図２１】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光のポアンカレ球上
での各波長光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 21 is a diagram showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate and then transmitted through the second phase plate.

【図２２】青色画像表示用液晶表示素子に白色光を入射
させたときにおける、液晶セルを出射した光をポアンカ
レ球上に配して見た各波長光の分布図。FIG. 22 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell is arranged on a Poincare sphere when white light is incident on the blue image display liquid crystal display element.

【図２３】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見た各波長光の分
布図。FIG. 23 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is similarly arranged on a Poincare sphere.

【図２４】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光をポアンカレ球上
に配して見た各波長光の分布図。FIG. 24 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from a liquid crystal cell, transmitted through a first phase plate, and then transmitted through a second phase plate is arranged on a Poincare sphere.

【図２５】青色画像表示用液晶表示素子に白色光を入射
させ、その液晶セルにＯＦＦ電圧を印加したときにおけ
る、液晶セルを出射した光のポアンカレ球上での各波長
光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 25 is a latitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell when white light is incident on the liquid crystal display element for displaying a blue image and an OFF voltage is applied to the liquid crystal cell. And longitude diagram.

【図２６】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光のポアンカレ球上での各波長光の分布点の緯
度と経度を示す図。FIG. 26 is a diagram showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate.

【図２７】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光のポアンカレ球上
での各波長光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 27 is a diagram showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light that has exited the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate, and then transmitted through the second phase plate.

【図２８】各液晶表示素子を出射する赤，緑，青の画像
光のＯＮ時とＯＦＦ時の強度分布を示す図。FIG. 28 is a diagram showing intensity distributions of red, green, and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements at ON and OFF.

【図２９】図４の青色画像表示用液晶表示素子における
液晶セルの液晶分子配向方向と偏光板の透過軸と位相板
の進相軸の方向の他の例を示す図。29 is a diagram showing another example of the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal cell, the transmission axis of the polarizing plate, and the fast axis direction of the phase plate in the liquid crystal display device for blue image display of FIG.

【図３０】図２９の例の青色画像表示用液晶表示素子に
白色光を入射させたときにおける、液晶セルを出射した
光をポアンカレ球上に配して見た各波長光の分布図。30 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell is arranged on a Poincare sphere when white light is incident on the liquid crystal display element for blue image display in the example of FIG. 29.

【図３１】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見た各波長光の分
布図。FIG. 31 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is similarly arranged on the Poincare sphere.

【図３２】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光をポアンカレ球上
に配して見た各波長光の分布図。FIG. 32 is a distribution diagram of light of each wavelength when light emitted from a liquid crystal cell, transmitted through a first phase plate, and then transmitted through a second phase plate is arranged on a Poincare sphere.

【図３３】図２９の例の青色画像表示用液晶表示素子に
白色光を入射させ、その液晶セルにＯＦＦ電圧を印加し
たときにおける、液晶セルを出射した光のポアンカレ球
上での各波長光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 33 is a diagram illustrating a case where white light is incident on the liquid crystal display element for displaying a blue image in the example of FIG. 29 and an OFF voltage is applied to the liquid crystal cell, each wavelength light of light emitted from the liquid crystal cell on the Poincare sphere. Of latitude and longitude of distribution points.

【図３４】同じく、液晶セルを出射して第１の位相板を
透過した光のポアンカレ球上での各波長光の分布点の緯
度と経度を示す図。FIG. 34 is a diagram showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate.

【図３５】同じく、液晶セルを出射し第１の位相板を透
過した後に第２の位相板を透過した光のポアンカレ球上
での各波長光の分布点の緯度と経度を示す図。FIG. 35 is a diagram similarly showing latitude and longitude of distribution points of light of each wavelength on the Poincare sphere of light emitted from the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate and then transmitted through the second phase plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２…光源、３…投影レンズ、ＤＭ１，ＤＭ２…色分離用
ダイクロイックミラー、ＤＭ11，ＤＭ12…色合成用ダイ
クロイックミラー、ＬＣＤ１…赤色画像表示用液晶表示
素子、ＬＣＤ２…緑色画像表示用液晶表示素子、ＬＣＤ
３…青色画像表示用液晶表示素子、１０，２０，３０…
液晶セル、１１，２１，３１…入射側偏光板、１２，２
２，３２…出射側偏光板、１３，２３，３３…第１の位
相板、１４，２４，３４…第２の位相板、３５…第３の
位相板。2 ... Light source, 3 ... Projection lens, DM1, DM2 ... Color separation dichroic mirror, DM11, DM12 ... Color combining dichroic mirror, LCD1 ... Red image display liquid crystal display element, LCD2 ... Green image display liquid crystal display element, LCD
3 ... Liquid crystal display device for displaying blue image, 10, 20, 30 ...
Liquid crystal cells 11, 21, 31 ... Incident side polarization plates, 12, 2
2, 32 ... Emitting side polarization plate, 13, 23, 33 ... First phase plate, 14, 24, 34 ... Second phase plate, 35 ... Third phase plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 33/12 7316−2Ｋ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁵ Identification code Office reference number FI technical display location G03B 33/12 7316-2K

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】赤色画像表示用と緑色画像表示用と青色画
像表示用との３つのＳＴＮ型液晶表示素子と、これら各
液晶表示素子を出射した赤，緑，青の画像光を合成した
多色カラー画像光を投影面に投影する投影系とを備え、 前記各液晶表示素子は、液晶分子を 180°〜 270°のツ
イスト角でツイスト配列させた液晶セルと、この液晶セ
ルの光入射側および出射側にそれぞれ配置された偏光板
と、前記液晶セルと一方の偏光板との間に配置された少
なくとも２枚の位相板とで構成するとともに、 前記赤色画像を表示する液晶表示素子の各位相板のう
ち、液晶セル側に位置する第１の位相板のリタデーショ
ンの値を、前記液晶セルを出射してこの第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見たとき、赤色帯
域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平面で切った
ときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分布する値と
するとともに、偏光板側に位置する第２の位相板のリタ
デーションの値を、前記液晶セルを出射し前記第１の位
相板を透過した後にこの第２の位相板を透過した光をポ
アンカレ球上に配して見たとき、赤色帯域のほとんどの
波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近に集中して
分布する値とし、 前記緑色画像を表示する液晶表示素子の各位相板のう
ち、液晶セル側に位置する第１の位相板のリタデーショ
ンの値を、前記液晶セルを出射してこの第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見たとき、緑色帯
域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平面で切った
ときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分布する値と
するとともに、偏光板側に位置する第２の位相板のリタ
デーションの値を、前記液晶セルを出射し前記第１の位
相板を透過した後にこの第２の位相板を透過した光をポ
アンカレ球上に配して見たとき、緑色帯域のほとんどの
波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近に集中して
分布する値とし、 前記青色画像を表示する液晶表示素子の各位相板のう
ち、液晶セル側に位置する第１の位相板のリタデーショ
ンの値を、前記液晶セルを出射してこの第１の位相板を
透過した光をポアンカレ球上に配して見たとき、青色帯
域のほとんどの波長光が、ポアンカレ球を平面で切った
ときの切断面の周縁線に沿ってその付近に分布する値と
するとともに、偏光板側に位置する第２の位相板のリタ
デーションの値を、前記液晶セルを出射し前記第１の位
相板を透過した後にこの第２の位相板を透過した光をポ
アンカレ球上に配して見たとき、青色帯域のほとんどの
波長光がポアンカレ球の赤道上の一点の付近に集中して
分布する値としたことを特徴とする液晶プロジェクタ。1. A STN type liquid crystal display element for displaying a red image, a green image and a blue image, and a multi-color composite of red, green and blue image lights emitted from the respective liquid crystal display elements. The liquid crystal display device comprises a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twisted at a twist angle of 180 ° to 270 °, and a light incident side of the liquid crystal cell. And a polarizing plate respectively disposed on the exit side, and at least two phase plates disposed between the liquid crystal cell and one of the polarizing plates, and each position of the liquid crystal display element displaying the red image. Of the phase plates, the value of the retardation of the first phase plate located on the liquid crystal cell side is the value when the light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate is arranged on a Poincare sphere. , Most wavelength light in the red band The value of the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side is emitted from the liquid crystal cell while the value is distributed along the peripheral line of the cut surface when the curled sphere is cut in a plane. When the light transmitted through the second phase plate after passing through the first phase plate is arranged on the Poincare sphere and seen, most wavelength light in the red band is in the vicinity of a point on the equator of the Poincare sphere. The values of the values distributed in a concentrated manner, and the retardation value of the first phase plate located on the liquid crystal cell side among the phase plates of the liquid crystal display element for displaying the green image is emitted from the liquid crystal cell and When the light transmitted through the phase plate of No. 1 is placed on the Poincare sphere and viewed, most of the wavelength light in the green band is distributed along the periphery of the cut surface when the Poincare sphere is cut in a plane. And the value on the polarizing plate side. The retardation value of the second phase plate is green when the light emitted from the liquid crystal cell, transmitted through the first phase plate, and then transmitted through the second phase plate is arranged on a Poincare sphere. Most of the wavelength light in the band is a value that is concentrated and distributed in the vicinity of a point on the equator of the Poincare sphere, and among the phase plates of the liquid crystal display element that displays the blue image, the first one located on the liquid crystal cell side. When the retardation value of the phase plate is observed by arranging the light emitted from the liquid crystal cell and transmitted through the first phase plate on a Poincare sphere, most of the wavelength light in the blue band is flat on the Poincare sphere. The value of the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side is set to a value distributed along the peripheral line of the cut surface when cut by the method, and the value of the retardation of the second phase plate located on the polarizing plate side is emitted from the liquid crystal cell and This second phase after passing through the phase plate When the light transmitted viewed by arranging on the Poincare sphere, a liquid crystal projector, characterized in that the value most wavelength light in the blue band is distributed concentrating on the near point on the equator of the Poincare sphere.