JPH10339918A - 投写型画像表示装置 - Google Patents

投写型画像表示装置

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JPH10339918A
JPH10339918A JP9139483A JP13948397A JPH10339918A JP H10339918 A JPH10339918 A JP H10339918A JP 9139483 A JP9139483 A JP 9139483A JP 13948397 A JP13948397 A JP 13948397A JP H10339918 A JPH10339918 A JP H10339918A
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color
modulating
color light
synthesizing
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Atsushi Hatayama
淳 畑山
Narumasa Yamagishi
成多 山岸
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光路逆方向からの光照射によって液晶ライト
バルブが誤動作等を引き起こしてしまう問題を解消可能
な光学系を備えた投射型表示装置を提案する。 【解決手段】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
とを有し、当該色光合成手段によって得られた合成光束
が投写光学系を通してスクリーン上に拡大投写され、少
なくとも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上
の前記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段
からの色光は選択透過し、かつ他の色光を選択反射する
特性を有するダイクロイックフィルターと、この変調手
段側にはλ/4板が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの白色光
束を、赤、青、緑の3色光束に分解し、これらの各色光
束を液晶パネルから構成されるライトバルブを通して映
像情報に応じて光変調し、光変調した後の各色の変調光
束を再合成して、投射レンズを介してスクリーン上に拡
大投射する投射型表示装置に関するものである。さら
に、詳しくは、本発明はこのような投射型表示装置の光
学系における色合成手段を構成するダイクロイックプリ
ズムでの光クロストーク等の防止構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】投射型表示装置は、基本的に光源と、こ
こから出射された白色光束を3原色の各色光束に分離す
る色光分離手段と、分離された各色の光束を光変調する
3枚の液晶ライトバルブと、これらの液晶ライトバルブ
を介して光変調された各色の変調光束を合成する色合成
する色光合成手段と、合成された変調光束をスクリーン
上に拡大投射する投射レンズとを備えた構成となってい
る。
【0003】図8は従来の投射型表示装置の基本的な構
成を示す概念図である。図面を参照しながら、スクリー
ン上に拡大投射されるまでを説明する。光源部201か
ら射出された自然光は第1インテグレータ202a、反
射ミラー207及び第2インテグレータ202bからな
る照明光学系により、青透過緑赤反射ダイクロイックミ
ラー203に向かう。前記青透過緑赤反射ダイクロイッ
クミター203を透過した青色光は、反射ミラー207
Bで反射されフィールドレンズ205Bで集光され、変
調手段100Bに達する。一方、緑色光及び赤色光のう
ち、緑色光は緑反射赤透過ダイクロイックミラー204
によって反射されフィールドレンズ205Gで集光さ
れ、変調手段100Gに達する。さらに、赤色光は緑反
射赤透過ダイクロイックミラー204を透過した後、第
1リレーレンズ206a、反射ミラー207R、第2リ
レーレンズ206b、反射ミラー207Rを介してフィ
ールドレンズ205Rで集光され変調手段100Rに達
する。ここで変調手段100B、100G及び100R
により、各色に対応した映像信号にあわせて変調された
色光はダイクロイックプリズム105に入射する。
【0004】ここで、さらに図7に図8の変調手段及び
色光合成手段の詳細について示す。色光合成手段として
は、前記ダイクロイックプリズム105が一般的に使用
されており、4個の同一形状の三角プリズムを相互に貼
り合わせることにより構成されている。さらに、X状の
貼り合わせ面には所定の色の選択反射特性(もしくは選
択透過特性)を有する誘電体膜等の反射層が形成されて
おり、青色光反射面1051B及び赤色光反射面105
1Rを備えている。入射側偏光板107、液晶ライトバ
ルブ101及び出射側偏光板102からなる変調手段1
00B、100G及び100Rにより、各色に対応した
映像信号にあわせて変調された色光は、前記ダイクロイ
ックプリズム105(色合成手段)により、色光合成さ
れ投写光学手段である投射レンズ106を介してスクリ
ーン(図示せず)に投射される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、各々変調手段
100B,100G,100Rを透過した各色の変調光
束は、ダイクロイックプリズム105内を透過あるい
は、そのX状の反射面を構成する青色光反射面1051
Bまたは赤色光反射面1051Rで反射されて、投射レ
ンズ106の側に射出される。しかし、僅かの光はX状
の反射面を構成する青色光反射面1051Bまたは赤色
光反射面1051Rで反射されずに、透過してダイクロ
イックプリズム105を挟み対峙している変調手段10
0B,100Rを構成する液晶ライトバルブ101の裏
面に到ってしまうことがある。
【0006】例えば、青色の変調光束がダイクロイック
プリズム105の青色光反射面1051Bを透過して、
赤色光束の入射面105Rから出射して赤色用の変調手
段100Rの液晶ライトバルブ101の裏面に入射して
しまうことがあり、また、同様に、赤色の変調光束がダ
イクロイックプリズム105の赤色光反射面1051R
を透過して、青色光束の入射面105Bから出射して青
色用の変調手段100Bの液晶ライトバルブ101の裏
面に入射してしまうことがある。さらには、緑の変調光
束が、ダイクロイックプリズム105の赤色光反射面1
051Rあるいは青色光反射面1051Bで僅かの光が
反射されて、赤色用の変調手段100Rの液晶ライトバ
ルブ101の裏面及び青色用の変調手段100Bの液晶
ライトバルブ101の裏面に入射してしまうことがあ
る。このように裏面側から液晶ライトバルブ101に光
が入射すると、液晶ライトバルブ101が誤動作する等
の悪影響を及ぼしてしまう。以上のように各色用の液晶
ライトバルブ101の裏面に他の色用の変調手段から出
射した光がダイクロイックプリズム105からのモレ光
として入射して悪影響を及ぼしてしまうというのが第1
の問題であり、特に短波長側の光である青色の光による
影響が特に大きい。
【0007】また、各色用の変調手段を透過した赤、
青、緑の変調光束が、各々のダイクロイックプリズムの
入射面105B,105G,105R及び出射側偏光板
表面102Sで僅かに反射され、各々の液晶ライトバル
ブ101の裏面に戻り光として裏面から入射することが
ある。このような戻り光も第1の問題で示したような液
晶ライトバルブ101を誤動作させる原因の一つであ
り、これが第2の問題である。
【0008】これらの問題点に対し、従来、特開平8−
184797号公報にあるように吸収型フィルターを色
合成手段と変調手段との間に設けてある構成が提案され
ている。しかし、吸収型フィルターは分光特性の設定に
自由度が少なく、色光によっては有害光を防止しきれな
い。また、ほぼ完全に防止するように構成すると、利用
可能な色光の透過率が減少するという問題点があった。
【0009】本発明の課題は、前記に示したような問題
を解消可能な光学系を備えた投射型表示装置を提案する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の投射型画像表示装置は、白色の光を一方向
に射出する光源部と、前記光源部からの光を赤、青、緑
の3つの色光に分離する色光分離手段と、この色光分離
手段からの光束に含まれる偏光光を変調して入力信号に
応じて画像表示を行う液晶ライトバルブを備えた変調手
段と、前記変調手段によって変調された後の変調光束を
合成する色光合成手段と、前記色光合成手段によって得
られた合成光束をスクリーン上に拡大投写する投写光学
手段とを備え、少なくとも赤、青、緑の3つの色光のう
ちの一つの光路上の前記変調手段と前記色光合成手段と
の間に、前記変調手段側からλ/4板と、前記変調手段
からの色光は選択透過し、かつ他の色光を選択反射する
特性を有するダイクロイックフィルターとが設けられて
いる。
【0011】この構成により、ダイクロイックプリズム
のX状の反射面での出射方向に反射されずに透過した色
光、あるいはX状の反射面をそのまま透過して投射レン
ズ側に向かうべきなのにX状の反射面で反射された色光
は液晶ライトバルブの側に到ることを防止できる。よっ
て、ダイクロイックプリズムを介して光路進行方向には
向かわずに液晶ライトバルブの裏面側に入射する色光を
遮断することができる。従って、このような光路逆方向
からの光照射によって液晶ライトバルブが誤動作等を引
き起こしてしまうことが防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の投射型画像表示装置は、
白色の光を一方向に射出する光源部と、前記光源部から
の光を赤、青、緑の3つの色光に分離する色光分離手段
と、この色光分離手段からの光束に含まれる偏光光を変
調して入力信号に応じて画像表示を行う液晶ライトバル
ブを備えた変調手段と、前記変調手段によって変調され
た後の変調光束を合成する色光合成手段と、前記色光合
成手段によって得られた合成光束をスクリーン上に拡大
投写する投写光学手段とを備え、少なくとも赤、青、緑
の3つの色光のうちの一つの光路上の前記変調手段と前
記色光合成手段との間に、前記変調手段側からλ/4板
と、前記変調手段からの色光は選択透過し、かつ他の色
光を選択反射する特性を有するダイクロイックフィルタ
ーとが設けられている。
【0013】また、第2の手段として本発明の投射型画
像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
の色光は選択透過し、かつ他の色光を選択反射する特性
を有するダイクロイックフィルターが両側をλ/4板に
よって挟まれて設けられている。
【0014】第3の手段として本発明の投射型画像表示
装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、前記光
源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離する色光
分離手段と、この色光分離手段からの光束に含まれる偏
光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液晶ラ
イトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段によって
変調された後の変調光束を合成する色光合成手段と、前
記色光合成手段によって得られた合成光束をスクリーン
上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なくとも
赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前記変
調手段と前記色光合成手段との間に、前記変調手段から
の色光は選択透過し、さらに他の色光を選択反射する特
性を有するダイクロイックフィルターが設けられてお
り、更にその変調手段側、色光合成手段側の両側にλ/
4板が設けられてあって、かつ前記変調手段側のλ/4
板は前記変調手段の出射側に設けられた偏光板上に密着
して設けられている。
【0015】また、第4の手段として本発明の投射型画
像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
の色光は透過し他の色光を反射する特性を有するダイク
ロイックフィルターが設けられており、更にその変調手
段側、色光合成手段側の両側にλ/4板が設けられてい
る。また、色光合成手段側のλ/4板と色光合成手段と
の間に偏光方向変換手段としてλ/2板が配置されてい
る。
【0016】また、第5の手段として本発明の投射型画
像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
の色光は選択透過し、さらに他の色光を選択反射する特
性を有するダイクロイックフィルターが設けられてお
り、更にその変調手段側、色光合成手段側の両側にλ/
4板が設けられてあって、かつ前記変調手段側のλ/4
板は前記変調手段の出射側に設けられた偏光板上に密着
して設けられている。
【0017】また、色光合成手段側のλ/4板と色光合
成手段との間に偏光方向変換手段としてλ/2板が配置
されている、また、第6の手段として本発明の投射型画
像表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、
前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
の色光は選択透過し、他の色光を選択反射する特性を有
するダイクロイックフィルターと、この変調手段側、色
光合成手段側の両側にλ/4板が設けられ、かつ前記変
調手段側のλ/4板は前記変調手段の出射側に設けられ
た偏光板上に密着して設けられている、また、前記色光
合成手段側のλ/4板と色光合成手段との間に偏光方向
変換手段としてλ/2板が設けられ、かつ前期変調手段
側λ/4板及び前記偏光方向変換手段λ/2板は色光合
成手段に密着して設けられている。
【0018】また、前記第2、3、4、5及び第6の手
段において、2つのλ/4板はλ/2板としての役割を
果たすように光学軸の相互作用を規制されて構成するこ
ともできる。
【0019】また、前記第2及び第3の手段において、
2つのλ/4板は光変調された偏光光を色光合成手段で
求められる偏光方向として入射せしめることが可能なよ
うなλ/2板としての役割を果たすように光学軸の相互
作用を規制されて構成することもできる。また、有害光
は基本的にダイクロイックフィルターで防止しているこ
とから、分光特性を任意に設定でき、かつ透過率も大き
く変わることなく最適な有害光対策を可能とする。
【0020】(実施の形態1)図1は実施の形態1の概
略構成図であり、従来例で示した図7上の青色光の変調
手段100Bとダイクロイックプリズム105(色光合
成手段)との間に、変調手段側にλ/4板103aが設
けられ、かつ色光を選択透過(選択反射)する機能を有
するダイクロイックフィルター104が挿入されてい
る。青色用の液晶ライトバルブ101の裏面に他の色光
用の変調手段から出射した色光がダイクロイックプリズ
ム105からのモレ光として入射して悪影響を及ぼして
しまうというのが第1の問題であるが、挿入されたダイ
クロイックフィルター104の有する色光を選択透過
(もしくは選択反射)させる機能により、変調された青
色光のみが透過され、ダイクロイックプリズム105を
介して射出されるモレ光(僅かな緑色光及び赤色光)は
色合成手段側に反射され、青色光の変調手段側には到達
しない。
【0021】つまり、青色光用の液晶ライトバルブ10
1の裏面へのモレ光による誤動作等の悪影響は解消され
る。次に、青色光の変調光束が、ダイクロイックプリズ
ムの入射面105B及びダイクロイックフィルター10
4Sで僅かに反射され、各々の液晶ライトバルブ101
の裏面に戻り光として裏面から入射する第2の問題にお
いて、ダイクロイックプリズムの入射面105Bからの
戻り光は、以下に示す変調手段側λ/4板103aの機
能により解消される。変調手段100Bを構成する出射
側偏光板102から射出された青色偏光光は変調手段側
λ/4板103aを透過し、楕円偏光光あるいは円偏光
光となってダイクロイックフィルター104を透過す
る。但し、前記変調手段側λ/4板103aの光学軸は
入射した青色直線偏光光の軸に対してほぼ45度になる
ように配置されている。ダイクロイックプリズム105
の青色光束の入射面105Bで僅かに反射された青色光
束は逆周りの楕円偏光光あるいは円偏光光となり、戻り
光としてダイクロイックフィルター104を透過し、変
調手段側λ/4板103aを介して変調手段側から射出
した時の偏光光の振動方向とほぼ90度回転した偏光光
となる。前記偏光光は出射側偏光板102に入射して吸
収され、液晶ライトバルブ101の裏面には到達しな
い。
【0022】つまり、ダイクロイックプリズムの入射面
105Bで反射された戻り光による誤動作等の悪影響は
解消される。同様に、ダイクロイックフィルターの表面
104Sで反射される戻り光についても、前記変調手段
側λ/4板103aの機能により、出射側偏光板102
に入射して吸収され、液晶ライトバルブ101の裏面に
は到達しない。つまり、ダイクロイックフィルターの表
面104Sで反射された戻り光による誤動作等の悪影響
は解消される。また、赤色光及び緑色光の変調手段に用
いられる液晶ライトバルブ101についても各色光用の
ダイクロイックフィルター104及び前記ダイクロイッ
クフィルター104に設けられた変調手段側λ/4板1
03aの機能により同様の効果を得ることができる。
【0023】但し、全ての光路に挿入する必要はなく、
その有害光によるクロストークの悪影響の程度に合わせ
て少なくとも1つの光路に設ければ良い。また、図8に
示す従来の構成に挿入するだけで効果が得られるため色
合成手段及び変調手段に用いる光学部品を専用部品とす
る必要はないという利点もある。また、特に明記はして
いないが各構成光学部材には、空気と接している面に反
射防止処理(一般的にはARコーティング)が施されて
いることは言うまでもない。
【0024】(実施の形態2)図2は実施の形態2の概
略構成図である。前記実施の形態1の変調手段側に変調
手段側λ/4板103aを設けたダイクロイックフィル
ター104の色光合成手段側に、さらに色光合成手段側
λ/4板103bを設けた構成からなる。青色用の液晶
ライトバルブ101の裏面に他の色光用の変調手段から
出射した色光がダイクロイックプリズム105からのモ
レ光として向かう色光は、色光合成手段側λ/4板10
3bを透過し、楕円偏光光あるいは円偏光光となり、か
つダイクロイックフィルター104で反射され、戻り光
となって逆周りの楕円偏光光あるいは円偏光光となり、
再度、色光合成手段側λ/4板103bを透過すること
で入射したモレ光の偏光軸とは、ほぼ90度偏光軸が回
転した偏光光となって、射出してきた光路を逆に辿る。
前記ほぼ90度偏光軸が回転した戻り光の偏光光は、各
光路の出射側偏光板102により吸収され、液晶ライト
バルブ101の裏面には到達しない。
【0025】このようにして本形態によれば、実施の形
態1でダイクロイックフィルター104により色合成側
に反射して戻り光となったモレ光が、減衰しながら射出
してきた光路を逆に辿り、変調された液晶ライトバルブ
101の裏面に達してしまうといった新たな問題が起き
ることも考えられたが、解消することができる。また、
赤色光及び緑色光の変調手段に用いられる液晶ライトバ
ルブ101についても各色光用のダイクイックフィルタ
ー104及び前記ダイクロイックフィルター104に設
けられた色光合成手段側λ/4板103bの機能により
同様の効果を得ることができる。但し、前記色光合成手
段側λ/4板103bの光学軸と変調手段側λ/4板1
03aとの光学軸の配置は2つの構成が考えられる。第
1の配置構成は、変調手段側λ/4板103aの光学軸
に色光合成手段側λ/4板103bの光学軸を直交する
ように配置させる構成である。
【0026】前記の理由は、各変調手段から投射レンズ
106に向かう偏光光の軸を変化させないためである。
但し、この時、色合成手段にダイクロイックプリズム1
05を使用した場合には、プリズム反射面に対し、S偏
光光で入射させる必要があることから、赤色光及び青色
光の変調手段の出射側偏光板102の透過軸方向はプリ
ズム反射面においてS偏光光の振動方向となる。
【0027】次に第2の配置構成は、変調手段側λ/4
板103a及び色光合成手段側λ/4板103bとも同
じ光学軸に配置する構成である。前記の両方のλ/4板
により、λ/2板として作用させるように配置させる構
成である。但し、この時、色合成手段にダイクロイック
プリズム105を使用した場合には、プリズム反射面に
対し、S偏光光で入射させる必要があることから、赤色
光及び青色光の変調手段の出射側偏光板102の透過軸
方向はプリズム反射面においてS偏光光に対し垂直な振
動方向(P偏光光)となる。以上のように、1つのλ/
4板を透過する偏光光をほぼ完全に円偏光光にする構成
において、色合成手段によっては、変調手段から射出さ
れる偏光光の振動方向が垂直方向あるいは水平方向に限
定されてしまうという制約が生じ、変調手段から出力さ
れる偏光光の振動方向がほぼ45度のものは使用できな
いことになる。また、全ての光路に前記実施の形態2の
手段を挿入する必要はなく、その有害光によるクロスト
ークの悪影響の程度に合わせて少なくとも1つの光路に
設ければ良い。また、図8に示す従来の構成に挿入する
だけで効果が得られるため色合成手段及び変調手段に用
いる光学部品を専用部品とする必要はないという利点も
ある。また、特に明記はしていないが各構成光学部材に
は、空気と接している面に反射防止処理(一般的にはA
Rコーティング)が施されていることは言うまでもな
い。
【0028】(実施の形態3)図3は実施の形態3の概
略構成図である。前記実施の形態2で構成した変調手段
側λ/4板103aをダイクロイックフィルター104
ではなく、出射側偏光板102に密着して設けられた構
成からなる。この構成により、出射側偏光板102から
射出された偏光光は、変調側λ/4板103aを透過
し、楕円偏光あるいは円偏光光となるが、変調側λ/4
板の表面103aSで反射された戻り光は、再度変調側
λ/4板103aを透過することで、出射側偏光板10
2から射出された偏光光の振動方向とはほぼ90度回転
した偏光光となる。従って、出射側偏光板102で吸収
され、液晶ライトバルブ101には到達しない。また、
ダイクロイックフィルター表面104Sからの戻り光も
同様の作用を受け、液晶ライトバルブ101には到達し
ない。以上のように、実施の形態3の構成により、他の
色光によるモレ光の悪影響をほぼ完全に解消することが
できる。
【0029】このようにして、前記実施の形態1及び実
施の形態2において僅かに残っていた戻り光、つまり出
射側偏光板102の屈折率と空気の屈折率との差から、
出射側偏光板表面102Sで反射される戻り光と、変調
手段側λ/4板103aの屈折率と空気の屈折率との差
から、変調手段側λ/4板表面103aSで反射される
戻り光についての問題を解消することができる。また、
全ての光路を前記実施の形態3の構成にする必要はな
く、その有害光によるクロストークの悪影響の程度に合
わせて少なくとも1つの光路に設ければ良い。また、特
に明記はしていないが各構成光学部材には、空気と接し
ている面に反射防止処理(一般的にはARコーティン
グ)が施されていることは言うまでもない。
【0030】(実施の形態4)図4は実施の形態4の概
略構成図である。前記実施の形態2の色光合成手段側λ
/4板103bにさらにλ/2板108が密着して設け
られた構成からなる。前記構成により、色合成手段に最
適な振動方向の偏光光に回転させることが可能となり、
色合成手段から限定されてしまう入射光条件と変調手段
からの出射光の制約がなくなることから、変調手段から
出力される偏光光の振動方向がほぼ45度のもの等、適
用範囲を広げることができる。また、全ての光路に前記
実施の形態4の手段を挿入する必要はなく、その有害光
によるクロストークの悪影響の程度に合わせて少なくと
も1つの光路に設ければ良い。
【0031】また、図8に示す従来の構成に挿入するだ
けで効果が得られるため色合成手段及び変調手段に用い
る光学部品を専用部品とする必要はないという利点もあ
る。また、特に明記はしていないが各構成光学部材に
は、空気と接している面に反射防止処理(一般的にはA
Rコーティング)が施されていることは言うまでもな
い。
【0032】(実施の形態5)図5は実施の形態5の概
略構成図である。前記実施の形態3の色光合成手段側λ
/4板103bにさらにλ/2板108が密着して設け
られた構成からなる。前記構成により、色合成手段10
5に最適な振動方向の偏光光に回転させることが可能と
なり、色合成手段105から限定されてしまう入射光条
件と変調手段105からの出射光の制約がなくなること
から、変調手段105から出力される偏光光の振動方向
がほぼ45度のもの等、適用範囲を広げることができ
る。
【0033】また、全ての光路を前記実施の形態5の構
成にする必要はなく、その有害光によるクロストークの
悪影響の程度に合わせて少なくとも1つの光路に設けれ
ば良い。また、特に明記はしていないが各構成光学部材
には、空気と接している面に反射防止処理(一般的には
ARコーティング)が施されていることは言うまでもな
い。
【0034】(実施の形態6)図6は実施の形態6の概
略構成図である。前記実施の形態5で構成したλ/4板
103b及びλ/2板108をダイクロイックフィルタ
ー104ではなく、色光合成手段105に密着して設け
られた構成からなる。前記構成により、実施の形態5で
僅かに残っていた戻り光、つまりλ/2板108と空気
の屈折率差からλ/2板表面108Sで反射される戻り
光及び色光合成手段105と空気の屈折率差から色光合
成手段表面105Sで反射される戻り光についての問題
を解消することができる。
【0035】また、新たに色光合成側λ/4板103b
と空気の屈折率差から色光合成側λ/4板表面103b
Sで反射される戻り光とダイクロイックフィルター10
4と空気の屈折率差からダイクロイックフィルター表面
104Sで反射される戻り光は、変調手段側λ/4板1
03aにより、出射側偏光板102から射出された偏光
軸とほぼ90度偏光軸が回転した偏光光となって出射側
偏光板102に到る。前記ほぼ90度回転した戻り光の
偏光光は、各光路の出射側偏光板102により吸収さ
れ、液晶ライトバルブには到達しない。以上のように、
実施の形態6の構成により、他の色光によるモレ光の悪
影響及び介在する光学部品で反射される戻り光の悪影響
はほぼ完全に解消することができる。
【0036】また、全ての光路を前記実施の形態6の構
成にする必要はなく、その有害光によるクロストークの
悪影響の程度に合わせて少なくとも1つの光路に設けれ
ば良い。また、特に明記はしていないが各構成光学部材
には、空気と接している面に反射防止処理(一般的には
ARコーティング)が施されていることは言うまでもな
い。
【0037】
【発明の効果】以上のように、本発明による投射型画像
表示装置は、白色の光を一方向に射出する光源部と、前
記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離する
色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含まれ
る偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う液
晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段によ
って変調された後の変調光束を合成する色光合成手段と
を有し、当該色光合成手段によって得られた合成光束が
投写光学系を通してスクリーン上に拡大投写されるよう
に構成され、少なくとも赤、青、緑の3つの色光のうち
の一つの光路上の前記変調手段と前記色光合成手段との
間に、変調手段からの色光は選択透過し、かつ他の色光
を選択反射する特性を有するダイクロイックフィルター
が設けられており、更にその変調手段側にはλ/4板が
設けられていることにより、ダイクロイックプリズムの
X状の反射面での出射方向に反射されずに透過した光、
あるいはX状の反射面をそのまま透過して投射レンズ側
に向かうべきなのにX状の反射面で反射された光は液晶
ライトバルブの側に到ることを防止できる。よって、ダ
イクロイックプリズムを介して光路進行方向には向かわ
ずに液晶ライトバルブの裏面側に入射する光を遮断する
ことができる。従って、このような光路逆方向からの光
照射によって液晶ライトバルブが誤動作等を引き起こし
てしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の構成図
【図2】実施の形態2の構成図
【図3】実施の形態3の構成図
【図4】実施の形態4の構成図
【図5】実施の形態5の構成図
【図6】実施の形態6の構成図
【図7】変調手段及び色合成手段の詳細図
【図8】従来の投射型表示装置の基本的な構成を示す概
念図
【符号の説明】
100B 青光路変調手段 100R 赤光路変調手段 100G 緑光路変調手段 101 液晶ライトバルブ 102 出射側偏光板 102S 出射側偏光板表面 103a 変調手段側λ/4板 103aS 変調手段側λ/4板表面 103b 色合成手段側λ/4板 103bS 色合成手段側λ/4板表面 104 ダイクロイックフィルター 104S ダイクロイックフィルター表面 105 ダイクロイックプリズム 105B 青色光束の入射面 105R 赤色光束の入射面 105G 緑色光束の入射面 1051B 青反射面 1051R 赤反射面 106 投射レンズ 107 入射側偏光板 108 λ/2板 108S λ/2板表面

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
    前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
    る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
    れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
    液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
    よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
    とを備え、本発明による投射型画像表示装置は、白色の
    光を一方向に射出する光源部と、前記光源部からの光を
    赤、青、緑の3つの色光に分離する色光分離手段と、こ
    の色光分離手段からの光束に含まれる偏光光を変調して
    入力信号に応じて画像表示を行う液晶ライトバルブを備
    えた変調手段と、前記変調手段によって変調された後の
    変調光束を合成する色光合成手段と、前記色光合成手段
    によって得られた合成光束をスクリーン上に拡大投写す
    る投写光学手段とを備え、少なくとも赤、青、緑の3つ
    の色光のうちの一つの光路上の前記変調手段と前記色光
    合成手段との間に、前記変調手段側からλ/4板と、前
    記変調手段からの色光は選択透過し、かつ他の色光を選
    択反射する特性を有するダイクロイックフィルターとが
    設けられていることを特徴とする投写型画像表示装置。
  2. 【請求項2】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
    前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
    る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
    れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
    液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
    よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
    と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
    リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
    とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
    記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
    の色光は選択透過し、かつ他の色光を選択反射する特性
    を有するダイクロイックフィルターが両側をλ/4板に
    よって挟まれて設けられていることを特徴とする投写型
    画像表示装置。
  3. 【請求項3】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
    前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
    る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
    れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
    液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
    よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
    と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
    リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
    とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
    記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
    の色光は選択透過し、かつ他の色光を選択反射する特性
    を有するダイクロイックフィルターと、この変調手段
    側、色光合成手段側の両側にλ/4板が設けられ、かつ
    前記変調手段側のλ/4板は前記変調手段の出射側に設
    けられた偏光板に密着して設けられていることを特徴と
    する投写型画像表示装置。
  4. 【請求項4】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
    前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
    る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
    れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
    液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
    よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
    と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
    リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
    とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
    記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
    の色光は選択透過し、かつ他の色光を選択反射する特性
    を持つダイクロイックフィルターと、この変調手段側、
    色光合成手段側の両側にλ/4板と、前記色光合成手段
    側のλ/4板と色光合成手段との間に偏光方向変換手段
    としてλ/2板が設けられていることを特徴とする投写
    型画像表示装置。
  5. 【請求項5】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
    前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
    る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
    れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
    液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
    よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
    と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
    リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
    とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
    記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
    の色光は選択透過し、他の色光を選択反射する特性を有
    するダイクロイックフィルターと、この変調手段側、色
    光合成手段側の両側にλ/4板が設けられ、さらに前記
    変調手段側のλ/4板は前記変調手段の出射側に設けら
    れた偏光板上に密着して設けられている、また、前記色
    光合成手段側のλ/4板と色光合成手段との間に偏光方
    向変換手段としてλ/2板が設けられていることを特徴
    とする投写型画像表示装置。
  6. 【請求項6】 白色の光を一方向に射出する光源部と、
    前記光源部からの光を赤、青、緑の3つの色光に分離す
    る色光分離手段と、この色光分離手段からの光束に含ま
    れる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を行う
    液晶ライトバルブを備えた変調手段と、前記変調手段に
    よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
    と、前記色光合成手段によって得られた合成光束をスク
    リーン上に拡大投写する投写光学手段とを備え、少なく
    とも赤、青、緑の3つの色光のうちの一つの光路上の前
    記変調手段と前記色光合成手段との間に、変調手段から
    の色光は選択透過し、他の色光を選択反射する特性を有
    するダイクロイックフィルターと、この変調手段側、色
    光合成手段側の両側にλ/4板が設けられ、さらに前記
    変調手段側のλ/4板は前記変調手段の出射側に設けら
    れた偏光板上に密着して設けられている、また、前記色
    光合成手段側のλ/4板と色光合成手段との間に偏光方
    向変換手段としてλ/2板が設けられ、かつ前期変調手
    段側λ/4板及び前記偏光方向変換手段λ/2板は色光
    合成手段に密着して設けられていることを特徴とする投
    写型画像表示装置。
  7. 【請求項7】 2つのλ/4板はλ/2板としての役割
    を果たすように配置されていることを特徴とする請求項
    2乃至請求項6に記載の投写型画像表示装置。
  8. 【請求項8】 2つのλ/4板は変調手段からの偏光光
    を前記色光合成手段で求められる偏光方向の光として入
    射せしめるように設けられていることを特徴とする請求
    項2または請求項3記載の投写型画像表示装置。
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