KR100742101B1 - 투사형표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라이트 밸브의 화상 형성 영역 주위에 형성되는 마진을 작게 할수 있고, 밝은 투사 화상을 형성할 수 있는 투사형 표시장치를 실현하는 것이다.

투사형 표시장치의 광원 램프 유닛(8)으로부터의 출사광은, 인테그레이터 (integrator) 광학계(923)를 통해 각 색의 액정 라이트 밸브(925R, 925G, 925B)를 조명한다. 균일 조명 광학계로서의 인테그레이터 광학계(923)의 구성 요소인 중첩 렌즈(930)는, 광축(1a)에 수직인 방향으로 장착 위치를 미세 조정 가능한 상태로 배치되어 있다. 이 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 미세 조정함으로써, 조명 영역(B)의 형성위치를, 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역(A)을 포함한 위치가 되도록 조정할 수 있다. 따라서, 조명 영역(B)의 형성위치에 편차가 발생하는 것을 상정(想定)하여, 화상 형성 영역(A)의 주위의 큰 마진을 확보해 둘 필요가 없다 이 결과, 조명광의 이용 효율을 높이고, 밝은 투사 화상을 형성할 수 있다.

Description

투사형 표시장치

발명이 속하는 기술분야

본 발명은, 광원으로부터의 출사광에 대하여 액정 라이트 밸브(liquid-crystal light valve) 등의 변조수단을 사용하여 화상신호에 따른 변조를 실시하고, 변조후의 광속을 투사 렌즈를 통해 스크린상에 확대 투사하는 투사형 표시장치에 관한 것이다. 또한, 상세하게는, 본 발명은 이 형식의 투사형 표시장치에 있어서, 액정 라이트 밸브 등의 변조수단의 화상 형성 영역을 적절한 상태로 조명 가능한 구조에 관한 것이다.

종래의 기술

액정 라이트 밸브를 사용하여 화상신호에 대응한 변조 광속을 형성하여 해당 변조 광속을 스크린상에 확대 투사하는 구성의 투사형 표시장치는, 예를들면, 일본 특개평3-111806호 공보에 개시되어 있다. 이 공보에 개시되어 있는 투사형 표시장치는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 광원으로부터의 광으로 변조수단인 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역을 균일하게 조명하기 위해서, 2매의 렌즈판(921,922)을 구비한 인테그레이터(integrator) 광학계(923)를 구비하고 있다.

도 13에 있어서, 광원 램프 유닛(8)으로부터 출사되는 단일 광속은, 제 1의 렌즈판(921)을 구성하는 렌즈(921a)에 의해 복수의 중간 광속으로 분리되어, 제 2의 렌즈판(922)을 구성하는 렌즈(922a)를 통해 액정 라이트 밸브(925)상에 중첩된 다.

여기에서, 도 13에 나타낸 바와 같은 투사형 표시장치에 있어서는, 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역을 정확히 조명할 수 없으면, 투사면상에 투사된 화상의 밝기가 저하하기도 하고, 혹은 투사된 화상의 가장자리에 형체가 생기는 등의 폐해가 발생한다. 그래서, 도 14에 나타낸 바와 같이, 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)에는, 액정 라이트 밸브(925)나 인테그레이터 광학계(923)를 구성하는 렌즈판(921,922)의 위치 결정 정밀도, 각 렌즈판을 구성하는 렌즈(921a,922a)의 촛점 위치 등의 오차, 광로상에 배치되는 다른 광학 요소의 위치 결정 정밀도 등을 고려하고, 그 주위에 일정한 마진(M)이 확보되어 있다. 즉, 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)은, 광원으로부터의 출사광에 의한 조명 영역(B)에 대하여 한결 작은 사이즈로 설정되어 있고, 위에서 열거한 것 같은 각 구성요소의 위치 결정 정밀도 등에 기인하여 조명 영역(B)이 상하 혹은 좌우에서 불일치하더라도, 화상 형성 영역(A)이 조명 영역(B)으로부터 밀려나오지 않도록 되어 있다 그리고, 이와 같은 구조에 의해, 투사 화상의 가장자리에 형체가 생기기도 하고, 투사 화상의 밝기가 저하하기도 한다는 폐해를 회피하고 있다. 위에서 열거했던 것 같은 각 구성요소의 위치 결정 등의 오차에 널리 대응할 수 있도록 하기 위해서는, 마진(M)을 크게 하면 좋은 것이 된다.

발명이 해결하고자 하는 과제

한편, 투사 화상을 밝게 하기 위해서는, 액정 라이트 밸브(925)를 조명하고 있는 광의 이용 효율을 높일 필요가 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 구성요소의 위치 결정 등의 오차에 넓게 대응할 수 있도록 마진(M)을 크게 설정하면, 그 만큼 광의 이용 효율이 감소하여, 투사 화상도 어둡게 되어 버린다. 따라서, 이 점에서는, 액정 라이트 밸브의 표시 영역 주위에 형성하는 마진의 폭은 되도록 좁게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 마진을 좁게 하면, 상기한 바와 같이, 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역에 대하여, 조명 영역이 벗어나, 투사 화상의 가장자리에 형체가 생길 우려가 높아진다.

본 발명의 과제는, 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역 주위에 형성되는 마진을 작게 하고, 게다가, 투사 화상의 가장자리에 그림자가 생기지 않고 투사 화상의 밝기를 높이는 것이 가능한 투사형 표시장치를 제안하는 데에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1의 투사형 표시장치는, 광원 과, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 변조하는 변조수단과, 상기 변조수단에 의해 변조가 행해진 광속을 투사면상에 확대 투사하는 투사수단을 갖는 투사형 표시장치로서, 상기 광원과 상기 변조수단과의 사이의 광로중에 배치되고, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 복수의 증간 광속으로 분할하는 광학소자와, 상기 광학소자에 의해서 분할된 상기 중간 광속의 각각을, 상기 변조수단의 화상 형성 영역에 중첩시키는 중첩수단을 가지고, 상기 중첩수단의 장착 위치가 조정 가능하게 되어 있다.

본 발명은, 상기의 구성에 의해, 변조수단을 조사하는 조명광의 이용 효율을 높일 수 있고, 투사 화상을 밝게 할 수 있다. 또한, 변조수단의 화상 형성 영역 주위에 형성한 마진을 작게 하더라도, 해당 화상 형성 영역이 조명 영역내에 위치하도록 , 변조수단에 대한 조명 영역의 위치를 미세 조정할 수 있기 때문에, 이것들의 쌍방의 영역의 편차가 원인이 되어 투사 화상의 가장자리에 형체가 생기는 등의 폐해도 발생하지 않는다.

즉, 광학계의 각 구성부품을 설치한 후에, 광학소자 및 중첩수단을 통해 변조수단의 화상 형성 영역을 조명하고, 조명 영역이 변조수단의 화상 형성 영역에서 벗어나고 있는 경우에는, 중첩수단의 장착 위치를 미세 조정하여, 조명 영역내에 변조수단의 화상 형성 영역이 완전히 포함된 상태로 할 수 있다. 따라서, 광학부품의 위치 결정 오차에 기인하는 조명 영역과 화상 형성 영역의 편차를 고려하여 변조수단의 해당 화상 형성 영역 주위에 형성되는 마진을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명은, 변조수단의 조명 영역을 최종적으로 결정하고 있는 광학부품인 중첩수단의 장착 위치를 미세 조정하도록 하고 있기 때문에, 변조수단의 조명 영역의 형성위치를 간단하고, 또한 효율 좋게 조정할 수 있다. 중첩수단의 전단(前段)측(광로(光路) 상류(上流)측)에 배치되어 있는 광학부품(광학소자) 등의 설치 오차 등을 포함한 상태로 조명 영역의 형성위치를 조정할 수 있기 때문이다.

또한, 분할된 복수의 중간 광속을, 중첩수단에 의해 최종적으로 1개소의 조명 영역상에서 중첩시켜 출사하기 위한, 입사광속이 광속의 단면내에서 큰 광 강도 분포를 가지고 있는 경우라도, 밝기가 균일하고, 조도에 편차가 없는 편광 광속을 조명광으로서 얻을 수 있다. 특히, 균등한 광 강도나 분광특성으로 중간 광속을 P 편광 광속과 S 편광 광속으로 분리할 수 없는 경우나, 양(兩) 편광 광속의 편광 방향을 일치시키는 과정에서 한쪽의 편광 광속의 광 강도나 그 만큼 광 특성이 변화한 경우에 있어서도, 밝기가 균일하고 조도(照度)에 편차가 없는 편광 광속을 조명 광으로서 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 투사형 표시장치의 구성에 의하면, 표시면 및 투사면 전체에 걸쳐서 아주 균일하고, 또한 대단히 밝은 투사 화상을 얻는 것이 가능하게 된다.

여기에서, 투사형 표시장치의 광학계에 있어서는, 상기 광원으로부터 상기 변조수단에 이르는 광로중에, 광로를 돌리기(bend) 위한 반사수단이 배치되어 있는 경우가 있다. 상기의 경우, 해당 반사수단의 장착 각도에 오차가 있으면, 그것이 원인이 되어, 변조수단의 화상 형성 영역에 대하여 조명 영역이 불일치할 우려가 있다. 따라서, 이와 같은 위치에 배치되어 있는 반사수단의 장착 각도도, 입사 광축에 대하여 조정 가능하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 제 1의 투사형 표시장치의 상기 구성은, 컬러 화상을 투사가능한 투사형 표시장치에 대하여도 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉, 상기 중첩수단으로부터의 출사광을 각색의 광속으로 분해하는 색 분리 광학계와, 상기 색 분리 광학계에 의해 분리된 상기 각색의 광속에 대하여 변조를 행하는 복수의 상기 변조수단과, 상기 복수의 변조수단에 의해 각각 변조된 각색의 광속을 합성하는 색 합성 광학계를 더 가지며, 상기 색 광학계에 의해 합성된 변조 광속이 상기 투사수단을 통해 투사면상에 확대 투사하게 되어 있는 투사형 표시장치에 대하여도 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다.

이와 같은 컬러 화상을 투사가능한 투사형 표시장치에서는, 상기 색 분리 광학계와 상기 복수의 변조수단중 적어도 하나의 변조수단과의 사이의 광로중에 반사수단이 더 배치되는 경우가 있다. 이 경우, 이 반사수단의 장착 각도에 의해서는 조명 영역의 편차가 발생할 우려가 있기 때문에, 이 반사수단의 장착 각도도 입사광축에 대하여 조정 가능하게 두는 것이 바람직하다.

변조수단과 가장 가까운 위치에 배치되어 있는 반사수단의 장착 각도를 조정 할 수 있도록 해 두면, 장치의 구성상, 혹은 변조수단에 대한 조명 영역의 위치 조정의 정밀도상 가장 유리하다.

또, 변조수단으로서 반사형의 변조수단을 사용하여, 색 분리 광학계와 색 합성 광학계를 동일한 광학계로 구성하면, 광로 길이를 짧게 할 수 있고, 투사형 표시장치의 소형화가 가능하게 된다.

다음에, 본 발명의 제 2의 투사형 표시장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 제 2의 투사형 표시장치는, 광원과, 상기 광원으로부터의 광속을 복수의 중간 광속으로 분할하는 제 1의 광학 요소와, 상기 중간 광속이 집속하는 위치 부근에 배치되고, 상기 제 1의 광학 요소에 의해서 분할된 상기 중간 광속의 각각을 P 편광 광속과 S 편광 광속으로 분리하여, 상기 P 편광 광속, S 편광 광속중 어느 한쪽의 편광 방향을 다른 쪽의 편광 광속의 편광 방향으로 일치시켜 출사하는 편광 변환장치와, 상기 편광 변환장치로부터 출사된 광속을 중첩시키는 중첩수단을 구비한 제 2의 광학 요소와, 상기 제 2의 광학 요소로부터 출사된 광을 변조하는 변조수단과, 상기 변조수단에 의해서 변조가 행해진 광속을 투사면상에 확대 투사하는 투사수단을 갖는 투사형 표시장치로서, 상기 중첩수단의 장착 위치를 조정 가능하게 한 구성이다.

본 발명의 제 2의 투사형 표시장치는, 제 1의 투사형 표시장치의 구성에 더하여, 편광 변환장치가 설치되어 있기 때문에, 상술한 제 1의 투사형 표시장치와 같은 효과에 더하여, 편광 변환장치를 사용함으로써 효과도 얻을 수 있다. 즉, 편광 변환장치를 사용하면, 어느 쪽의 편광 광속도 헛되지 않게 사용할 수 있게 되기 때문에, 밝은 투사 화상을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 제 2의 투사형 표시장치에 있어서도, 상술한 제 1의 투사형 표시장치와 같이, 광원과 변조수단과의 사이의 광로중에 광로를 돌리기 위한 반사수단을 배치하여 이 각도를 조정 가능하게 하기도 하고, 컬러 화상을 투사가능한 구성으로 하기도 하고, 변조수단에 가장 가까운 위치에 배치된 반사수단의 장착 각도를 조정 가능하게 하기도 하고, 변조수단으로서 반사형의 변조수단을 사용할 수도 있다. 이것들의 구성은, 제 1의 투사형 표시장치에 있어서 이와 같은 구성으로한 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다.

여기에서, 본 발명의 제 1의 투사형 표시장치에 있어서, 중첩수단의 장착 위치를 조정 가능하게 하기 위해서는, 조정기구를 설치하면 좋다. 이 조정기구로서는, 예를들면, 상기 중첩수단의 장착 위치를 광축에 직교하는 제 1의 방향으로 조정하는 제 1의 조정기구와, 상기 중첩수단의 장착 위치를 상기 광축 및 상기 제 1의 방향으로 직교하는 제 2의 방향으로 조정하는 제 2의 조정기구를 구비한 구성이 고려된다.

이와 같은 조정기구를 실현하기 위해서는, 베이스 조정판과, 이 베이스 조정판에 대하여 상기 제 1의 방향으로 이동가능한 제 1의 조정판과, 이 제 1의 조정판에 대하여 상기 제 2의 방향으로 이동가능한 제 2의 조정판을 설치해 두면 좋다.

이와 같은 조정기구를 채용하면, 중첩수단의 장착 위치를 각각의 방향(제 1, 제 2의 방향)으로 개별적으로 조정할 수 있다.

제 2의 조정판을 제 2의 방향으로 이동시킴으로써, 제 1의 조정판의 위치가 제 2의 방향에 불일치하거나, 혹은, 제 1의 조정판을 제 1의 방향으로 이동시킴으로써, 제 2의 조정판의 위치가 제 1의 방향에 불일치하면, 중첩수단의 장착 위치를 정밀도 좋게 조정하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 조정기구에, 제 1의 조정판의 상기 제 2의 방향으로의 편차를 방지하는 제 1의 편차 방지기구와, 제 2의 조정판의 상기 제 1의 방향으로의 편차를 방지하는 제 2의 방지기구를 설치해 두는 것이 바람직하다. 이와 같은 편차 방지기구를 설치해둠으로써, 상기한 바와 같은 문제를 해소할 수 있고, 중첩수단의 장착 위치를 용이하게, 더욱이 정밀도 좋게 조정할 수 있다. 이와 같은 제 1 및 제 2의 조정판을 구비한 조정기구를 채용하는 경우에는, 중첩수단을 제 2의 조정판에 고정하면 좋다.

또, 본 발명의 제 2의 투사형 표시장치에 있어서도, 중첩수단의 장착 위치를 조정 가능하게 하기 위해서는, 조정기구를 설치하면 좋고, 그 조정기구로서는, 상술한 본 발명의 제 1의 투사형 표시장치의 조정기구와 같은 것을 채용할 수 있다.

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 투사형 표시장치를 설명한다.

(전체 구성 )

도 1에는 본 예의 투사형 표시장치의 외관을 나타내고 있다. 본 예의 투사형 표시장치(1000)는, 광원으로부터의 출사광을 인테그레이터 광학계 및 색 분리 광학계를 통해 적색, 청색, 녹색의 각 색 광속으로서 추출하여, 이것들의 각 색의 광속을 각 색에 대응하여 배치된 액정 라이트 밸브에 인도하여 컬러 화상신호에 따라서 변조하고, 변조후의 각 색의 광속을 색 합성 광학계에 의해서 재합성한 후에, 투사렌즈를 통해 스크린상에 확대 투사하는 구성의 것이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 투사형 표시장치(1000)는 직방체(直方體) 형상을 한 외장 케이스(2)를 가지고 있고, 이 외장 케이스(2)는, 기본적으로는, 상부(upper) 케이스(3)와, 하부(lower) 케이스(4)와, 장치 전면(前面)을 규정하고 있는 프런트(front) 케이스(5)로 구성되어 있다. 프런트 케이스(5)의 중앙으로부터는 투사 렌즈 유닛(6)의 선단(先端)측의 부분이 돌출하고 있다.

도 2에는, 투사형 표시장치(1000)의 외장 케이스(2)의 내부에 있어서의 각 구성 부분의 배치 관계를 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 외장 케이스(2)의 내부에 있고, 그 후단(後端)측에는 전원 유닛(7)이 배치되어 있다. 이것보다도 장치 앞측에 인접한 위치에는, 광원 램프 유닛(8)이 배치되어 있다. 또한, 광학 유닛(9)도 배치되어 있다. 광학 유닛(9)의 앞측의 중앙에는, 투사 렌즈 유닛(6)의 기단(基端)측이 위치하고 있다.

한편, 광학 유닛(9)의 한쪽에는, 장치 전후 방향으로 향하여 입출력 인터페이스 회로가 탑재된 인터페이스 기판(11)이 배치되고, 이것에 평행하게, 비디오 신호 처리 회로가 탑재된 비디오 기판(12)이 배치되어 있다. 또한, 광원 램프 유닛(8), 광학 유닛(9)의 상측에는, 장치 구동 제어용의 제어기판(13)이 배치되어 있다. 장치 전단측의 좌우의 각(角)에는, 각각 스피커(14R,14L)가 배치되어 있다.

광학 유닛(9)의 상면(上面)측의 중앙에는 냉각용의 흡기 통풍기(15A)가 배치되고, 광학 유닛(9)의 저면(底面)측의 중앙에는 냉각용 순환류 형성용의 순환용 통풍기(15B)가 배치되어 있다. 또한, 광원 램프 유닛(8)의 이면(裏面)측인 장치측면에는 배기 통풍기(16)가 배치되어 있다. 그리고, 전원 유닛(7)에 있어서의 기판(11,12)의 끝에 면하는 위치에는, 흡기 통풍기(15A)에서의 냉각용 공기류를 전원 유닛(7)내에 흡인하기 위한 보조 냉각 통풍기(17)가 배치되어 있다.

또한, 전원 유닛(7)의 바로 위에는, 그 장치 좌측의 위치에, 플로피 디스크 구동 유닛(FDD)(18)이 배치되어 있다.

(광학 유닛 및 광학계)

도 3에는, 광학 유닛(9) 및 투사 렌즈 유닛(6)의 부분을 추출하여 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 광학 유닛(9)은, 그 색 합성수단을 구성하고 있는 프리즘 유닛(910) 이외의 광학소자가, 상하의 라이트 가이드(light guide: 901,902)의 사이에 상하로부터 끼워진 상태로 유지된 구성으로 되어 있다. 이것들의 상부 라이트 가이드(901), 하부 라이트 가이드(902)는, 각각, 상부 케이스(3) 및 하부 케이스(4) 측에 고정 나사에 의해 고정되어 있다. 또한, 이것들의 상하의 라이트 가이드(901,902)는, 프리즘 유닛(910) 측에 같은 고정 나사에 의해서 고정되어 있다. 프리즘 유닛(910)은, 다이 캐스트판(diecast plate)인 두꺼운 헤드판(head plate: 903)의 이면측에 고정 나사에 의해 고정되어 있다. 이 헤드판(903)의 전면에는, 투사 렌즈 유닛(6)의 기단(基端)측이 같은 고정 나사에 의해서 고정되어 있다.

도 4에는, 광학 유닛(9)에 조립되어 있는 광학계의 개략 구성을 나타내고 있다. 이 도면을 참조하여, 광학 유닛(9)에 조립되어 있는 광학계에 대하여 설명한 다. 본 예의 광학계는, 상기의 광원 램프 유닛(8)의 구성 요소인 방전램프(81)와,

균일 조명 광학소자인 제 1의 렌즈판(921) 및 제 2의 렌즈판(922)을 갖는 인테그레이터 광학계(923)를 구비하고 있다 또한, 이 인테그레이터 광학계(923)로부터 출사되는 백색 광속(W)을, 적색, 녹색, 청색의 각 색 광속(R,G,B)으로 분리하는 색분리 광학계(924)와, 각 색 광속을 변조하는 라이트 밸브로서의 3매의 액정 라이트밸브(925R, 925G, 925B)와, 변조된 색 광속을 재합성하는 색 합성 광학계로서의 프리즘 유닛(910)과, 합성된 광속을 스크린(100)의 표면에 확대 투사하는 투사 렌즈유닛(6)을 구비하고 있다. 또한, 색 분리 광학계(924)에 의해서 분리된 각 색 광속중, 청색 광속(B)을 대응하는 액정 라이트 밸브(925B)에 인도하는 도광계(927)를 구비하고 있다.

방전 램프(81)로서는, 할로겐 램프, 메탈핼라이드(metal halide) 램프, 크세논(xenon) 램프 등을 사용할 수 있다. 균일 조명 광학계(923)는, 반사 미러(931)를 구비하고 있고, 인테그레이터 광학계(923)로부터의 출사광의 중심광축(1a)을 장치 전방을 향하여 직각으로 돌리도록 하고 있다. 이 미러(931)를 끼우고, 제 1, 제 2의 렌즈판(921,922)과, 중첩수단으로서의 중첩 렌즈(930)가 직교하는 상태에 배치되어 있다.

방전 램프(81)로부터의 출사광은, 반사경(82)의 반사면(821)에 의해서 반사 되어 평행광으로서 제 1의 렌즈판(921)을 조사하여, 이 제 1의 렌즈판(921)을 통해 제 2의 렌즈판(922)을 구성하고 있는 각 렌즈의 입사면상에 각각 2차 광원상으로서 투사되어, 해당 2차 광원상의 각각이 중첩렌즈(930)에 의해서 피(被)조명 대상물상에 중첩되게 된다. 즉, 각 액정 라이트 밸브(925, 925G, 925B)의 화상 형성 영역이 조명된다.

색 분리 광학계(924)는, 청록색 반사 다이크로익(dichroic) 미러(941)와, 녹색 반사 다이크로익 미러(942)와, 반사 미러(943)로 구성된다. 백색 광속(W)은, 우선, 청록색 반사 다이크로익 미러(941)에 있어서, 거기에 포함되어 있는 청색 광속(B) 및 녹색 광속(G)이 직각에 반사되어, 녹색 반사 다이크로익 미러(942)의 측을 향한다.

적색 광속(R)은 이 미러(941)를 통과하여, 후방의 반사 미러(943)로 직각에 반사되어, 적색 광속의 출사부(944)로부터 프리즘 유닛(910)의 측에 출사된다. 미러(941)에 있어서 반사된 청색 및 녹색의 광속(B, G)은, 녹색 반사 다이크로익 미러(942)에 있어서, 녹색 광속(G)만이 직각에 반사되어, 녹색 광속의 출사부(945)로부터 프리즘 유닛(910)의 측에 출사된다. 이 미러(942)를 통과한 청색 광속(B)은, 청색 광속의 출사부(946)로부터 도광계(927)의 측에 출사된다. 본 예로서는, 인테그레이터 광학계(923)의 백색 광속의 출사부에서, 색 분리 광학계(924)에 있어서의 각 색 광속의 출사부(944, 945, 946)까지의 거리가 모두 같아지도록 설정되어 있다.

색 분리 광학계(924)의 적색 광속 및 녹색 광속의 출사부(944, 945)의 출사 측에는, 각각 집광 렌즈(951, 952)가 배치되어 있다. 따라서, 각 출사부에서 출사한 각 색 광속은, 이것들의 집광 렌즈(951, 952)에 입사하여 평행화된다.

이와 같이 평행화된 적색 및 녹색의 광속(R, G)은 액정 라이트 밸브(925R, 925G)에 입사하여 변조되고, 각 색광에 대응한 화상 정보가 부가된다. 즉, 이것들의 라이트 밸브는, 도면에 도시되지 않은 구동수단에 의해서 화상 정보에 따라 스위칭 제어되어, 이것에 의해, 이곳을 통과하는 각 색광의 변조가 행하여진다. 이와 같은 구동수단은 공지의 수단을 그대로 사용할 수 있다. 한편, 청색 광속(B)은, 도광계(927)를 통해 대응하는 액정 라이트 밸브(925B)에 인도되어, 이와 같이 화상정보에 따라서 변조가 행해진다. 본 예의 라이트 밸브는, 예를들면, 폴리실리콘(TFT)을 스위칭 소자로서 사용한 것을 사용할 수 있다.

도광계(927)는, 집광 렌즈(953)와 입사측 반사 미러(971)와, 출사측 반사 미러(972)와, 이들의 사이에 배치한 중간 렌즈(973)와, 액정 패널(925B)의 앞측에 배치한 집광 렌즈(954)로 구성된다. 각 색 광속의 광로 길이, 즉, 인테그레이터 광학계의 백색 광속의 출사부에서 각 액정 라이트 밸브(925R, 925G, 925B)까지의 거리는 청색 광속(B)인 경우가 가장 길기 때문에, 청색 광속의 광량 손실이 가장 많아 진다. 그러나, 도광계(927)를 개재시킴으로써, 청색 광속의 광량 손실을 억제할 수 있다.

다음에, 각 액정 라이트 밸브(925R, 925G, 925B)를 통하여 변조된 각 색 광속은, 색 합성 광학계(910)에 입사되어, 여기에서 합성된다. 본 예에서는, 상술한 바와 같이 다이크로익 프리즘으로 이루어지는 프리즘 유닛(910)을 사용하여 색 합성 광학계를 구성하고 있다. 여기에서 재합성된 컬러 화상은, 투사 렌즈 유닛(6)을 통해, 소정의 위치에 있는 스크린(100)의 표면에 확대 투사된다.

(액정 라이트 밸브의 조명 영역 조정기구)

본 예의 투사형 표시장치(1)에 있어서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 인테그레이터 광학계(923)에 의한 액정 라이트 밸브(925)의 조명 영역이, 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역에 대하여 상하좌우에 미세 조정 가능하게 되어 있다.

도 5의 (A)에는, 인테그레이터 광학계(923)에 의한 액정 라이트 밸브(925)의 조명 영역과, 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)과의 관계를 모식적으로 나타내고 있다. 이 도면을 참조하여 설명하면, 일반적으로, 스크린(100)의 투사영역이 장방형이기 때문에, 그것에 대응하여, 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)도 장방형으로 되어 있다. 인테그레이터 광학계(923)에 의한 조명 영역(B) (도면에 있어서 상상(想像)선으로 나타내는 영역)도 그것에 따른 형상이라고 되어있다.

상술한 바와 같이, 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)은, 조명 영역(B)보다도 한결 작은 사이즈로 설정되어 있다. 환언하면, 표시 영역(A)의 주위에는 소정의 폭의 마진을 취하고 있다. 마진을 취함으로써, 인테그레이터 광학계(923)의 제 1, 제 2의 렌즈판(921, 922) 및 중첩렌즈(930) 등의 광학 부품의 위치결정 오차 등에 기인하여 조명 영역(B)의 형성 위치가 변동하더라도, 항상, 조명영역(B) 중에 화상 형성 영역(A)이 포함되도록 되어 있다.

본 예에서는, 중첩렌즈(930)는, 도면에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이, 위치 조정기구에 의해 광축(la)에 수직인 평면을 따라서 상하좌우에 장착 위치를 미세 조정 가능하게 되어 있다. 위치 조정기구로서는, 예를들면, 상하의 라이트 가이드(901, 902)에 배치한 판 용수철과 위치 조정나사 등의 것이 고려된다.

도 6에는 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 상하좌우에 미세 조정하는 기구의 일례를 나타내고 있다. 도 6의 (A)는 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 미세 조정하는 기구를 광로 상류측에서 본 도면, 도 6의 (B)는 그 기구를 상부 라이트 가이드(901)의 측에서 본 도면, 도 6의 (C)는 그 기구를 측방에서 본 도면이다. 중첩렌즈(930)가 설치된 렌즈장착 위치 조정기구(700)는, 하부 라이트 가이드(902)에 고정 나사가 고정되는 하부 베이스판(710)을 가지고 있다. 이 하부 베이스판(710)의 상면에는, 광로에 직교하는 상태로 렌즈 조정 베이스판(베이스 조정판)(720)이 고정되어 있다. 이 렌즈 조정 베이스판(720)은, 수직벽(721)과, 그 상단의 중앙 부분에서 수평으로 광로 상류측(+Z 방향)에 연장되는 상부 벽(722)을 구비하고 있다. 수직벽(721)에는, 이것과 평행한 상태로 렌즈 수직 조정판(제 1의 조정판)(730)이 지지되어 있다. 렌즈 수직 조정판(730)의 하단부에는, 광로 상류측에 연장되는 한 벽(731a,731b)이 설치되어 있고, 상단부에는, 광로 상류측에 연장되는 상부 벽(732)이 설치되어 있다. 렌즈 수직 조정판(730)은, 그 하부 벽(731a,731b)단이 얼라인먼트 용수철(735)을 통해 하부 베이스판(710)에 지지되어, 상부 벽(732)이 렌즈 조정 베이스판(720)의 상부 벽(722)에 설치된 조정 나사(736)에 의해서 아래쪽으로 눌려 있다. 따라서, 조정 나사(736)의 비틀어 넣음 량을 조정함으로써 렌즈 수직 조정판(730)을 렌즈 조정 베이스판(720)에 대하여 상대적으로 상하(±Y 방향)로 이동시킬 수 있다.

또, 이와 같이 조정 나사(736)에 의해 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 상하(±Y 방향)로 조정할 때에, 렌즈 수직 조정판(730)이 좌우(±X) 방향으로 어긋나는 것을 방지하기 위한 편차 방지기구로서, 렌즈 조정판(730)에는 Y 방향으로 형성된 한쌍의 홈(734)이, 렌즈 조정 베이스판(720)에는 이 홈에 각각 삽입되는 한 쌍의 볼록부(724)가 형성되어 있다.

렌즈 수직 조정판(730)에는, 이것과 평행한 상태로 렌즈 수평 조정판(제 2의 조정판)(740)이 지지되어 있다. 또한, 렌즈 수직 조정판(730)은, 광로 상류측에 연장되는 좌우 한 쌍의 측벽(733a,733b)을 구비하고 있고, 한편, 렌즈 수평 조정판(740)은, 이들의 측벽(733a,733b)과 평행한 측벽(743a,743b)을 구비하고 있다. 그리고, 렌즈 수평 조정판(740)의 측벽(743a)은, 측벽(733a)에 지지된 얼라인먼트 용수철(745)에 의해서 측벽(743b)측에 눌려, 다른 쪽 것의 측벽(743b)은, 측벽(733b)에 설치된 조정 나사(746)에 의해서 측벽(743a)측을 향하여 눌려있다. 따라서, 조정 나사(746)의 비틀어 넣음 량을 조정함으로써, 렌즈 수평 조정판(740)을 렌즈 수직 조정판(730)에 대하여 좌우(± X방향)에 상대 이동시킬 수 있다.

또, 이와 같이 조정 나사(746)에 의해 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 좌우(± X방향)로 조정할 때에, 렌즈 수평 조정판(740)이 상하(± Y) 방향으로 어긋나는 것을 방지하기 위한 편차 방지기구로서, 렌즈 수평 조정판(740)에는 X 방향으로 형성된 한 쌍의 구멍(747)이, 렌즈 수직 조정판(730)에는 이 구멍(747)에 각각 삽입되는 한 쌍의 볼록부(737)가 형성되어 있다.

렌즈 수평 조정판(740)의 거의 중앙 부분에는, 중첩렌즈(930)가 고정되어 있다. 본 예에서는, 중첩렌즈(930)의 상부의 일부를 고정시키고, 하부의 2개소를, 나사(751)에 의해서 고정된 판 용수철(752)에 의해 멈춰있다. 본 예의 렌즈장착 위치 조정기구(700)의 구성 요소인 렌즈 조정 베이스판(720), 렌즈 수직 조정판(730) 및 렌즈 수평 조정판(740)의 3매의 판은 각각, 중첩렌즈(930)로부터 출사된 광을 색분리 광학수단에 인도하기 위한 개구(開口)부가 설치되어 있다.

여기에서, 본 예의 렌즈장착 위치 조정기구(700)에 있어서는, 3매의 판, 즉, 렌즈 조정 베이스판(720), 렌즈 수직 조정판(730) 및 렌즈 수평 조정판(740)은, 상하 각각 2개소의 합계 4개소의 위치에서, U자 형상의 조정판 고정용수철(755)에 의해서 고정되어 있다. 이 때문에, 렌즈장착 위치 조정기구(700)를 하부 라이트 가이드(902)에 고정한 상태로 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 상하좌우에 조정할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또, 렌즈 조정 베이스판(720), 렌즈 수평 조정판(740)의 상단부분에는 각각 접착제 웰(adhesive well: 728,748)이 설치되어 있고, 중첩렌즈(930)의 장착 위치의 조정을 끝낸 후에, 상부 라이트 가이드(901)에 설치된 접착제 주입구멍(904a, 904b)(도 3참조)으로부터, 거기에 접착제가 흘러 들어가 3매의 판을 접착 고정함으로써, 중첩렌즈(930)의 장착 위치가 어긋나게 되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 상하좌우에 미세 조정 가능하게 해두면, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 조명 영역(B)이 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)에 대하여 가로 방향으로 어긋나, 화상 형성 영역(A)의 일부가 조명되지 않은 것 같은 경우에는, 조정 나사(764)를 조이기도 하고, 느슨하게 하기도 하여, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 좌우에 미세 조정함으로써, 조명 영역(B)의 위치를 가로방향에 이동하고, 도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 조명 영역(B) 중에 화상 형성 영역(A)을 포함시킨 상태로 할 수 있다. 또한, 조명 영역(B)이 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)에 대하여 상하방향으로 어긋나, 화상 형성 영역(A)의 일부가 조명되지 않은 것 같은 경우에는, 조정 나사(736)를 조이기도 하고, 느슨하게 하기도 하여, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 상하로 미세 조정함으로써, 상기와 같이, 조명 영역(B) 중에 화상 형성 영역(A)을 포함시킨 상태로 할 수 있다.

여기에서, 좌우(± X방향)의 미세 조정은, 예를들면, 액정 라이트 밸브(925G)에 의해 형성되고, 스크린상에 투사된 투사 화상의 주변부의 조도를 측정함으로써, 자동, 또는 수동으로 하는 것이 가능하다. 즉, 도 5의 (B)에 나타내는 상태에서는, 조명 영역(B)이 좌측으로 어긋나 있고, 액정 라이트 밸브(925G)상의 화상 형성 영역(A)의 오른쪽 구석의 조도가 낮게 되어 있다. 이와 같은 조명 영역(B)의 편차를 조정하기 위해서는, 화상 형성 영역(A)의 좌우의 조도(P1, P2)가 일정한 값이 될 때까지 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 좌우(± X방향)로 이동해 가면 좋다.

단, 이 조정방법은, 미리 일정값을 설정해 둘 필요가 있으므로, 광량이 적은 광원으로 변경한 경우에는 대응하기 어렵다.

그래서, 화상 형성 영역(A)의 좌우의 조도(P1, P2)가 같아 질 때까지 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 좌우로 이동하도록 하면, 미리 일정값을 설정해 둘 필요가 없기 때문에, 광량이 적은 광원으로 변경한 경우라도 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 화상 형성 영역(A)의 좌우의 조도(P1, P2)의 가산(加算)값이 최대로 될 때까지 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 좌우로 이동하도록 하더라도, 미리 일정값을 설정해둘 필요가 없기 때문에, 광량이 적은 광원으로 변경한 경우라도 용이하게 대응할 수 있다.

또, 좌우(± X방향)의 미세 조정은, 액정 라이트 밸브(925G)상의 화상 형성영역(A)의 주변부의 조도를 측정하는 방법 대신에, 액정 라이트 밸브(925G)를 조명 광이 투과하는 상태로 해 두고, 그 형상을 스크린(100)상에 투사한 경우의 투사 화상의 주변부의 조도를 측정함으로써, 자동 또는 수동으로 행할 수 있다.

도 5의 (B)에 나타내는 상태로 스크린(100)에 투사하면, 도 5의 (D)에 나타낸 바와 같이, 투사 화상(B')은, 원래 화상이 투사될 영역(A')의 왼쪽 구석에는 투사되지 않는다. 이 때문에, 이 왼쪽 구석 부분의 조도가 낮아진다. 따라서, 원래 화상이 투사될 영역(A')의 좌우 조도(Q1, Q2)를 측정하여, 상술한 액정 라이트 밸브(925G)상에서의 조도 측정에 의한 미세 조정과 같은 방법에 의해서 미세 조정할수 있다. 즉, 조도(Q1, Q2)가 일정한 값이 될 때까지 렌즈판(921)의 장착 위치를 좌우에 이동하기도 하고, 조도(Q1, Q2)가 같아 질 때까지 렌즈판(921)의 장착 위치를 좌우에 이동하기도 하고, 또한, 조도(Q1, Q2)의 가산값이 최대로 될 때까지 렌즈판(921)의 장착 위치를 좌우로 이동시키면 좋다. 또, 상술한 바와 같이, 조도(Q1, Q2)가 같아진다. 또는 조도(Q1, Q2)의 가산값이 최대가 될 때까지 렌즈판(921)의 장착 위치를 좌우에 이동하도록 하면, 광량이 적은 광원으로 변경한 경우에도 용이하게 대응할 수 있다.

다음에, 상하방향(± Y방향)의 미세 조정은, 화상 형성 영역(A)의 상하의 조도, 혹은 투사 화상의 상하의 조도를 측정함으로써, 자동 또는 수동으로 행할 수 있다. 상하방향의 조정인 경우라도, 좌우의 미세 조정인 경우와 같이, 2개소의 조도가 일정한 값이 될 때까지 렌즈판(922)의 상하방향의 장착 위치를 이동해 가면 좋다. 또한, 2개소의 조도가 같아진다, 또는 2개소의 조도의 가산값이 최대가 될 때까지 렌즈판(922)의 장착 위치를 상하로 이동하도록 하면, 광량이 적은 광원으로 변경한 경우라도 용이하게 대응할 수 있다.

또, 액정 라이트 밸브(925G) 대신에, 다른 액정 라이트 밸브(925R, 925B)를 기준으로서 중첩렌즈(930)의 장착 위치의 미세 조정을 하더라도 좋다.

이와 같이, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 미세 조정 가능하게 함으로써, 종래와 같이, 조명 영역의 편차를 미리 고려하여, 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역(A)의 주위에 넓은 폭의 마진을 설정해 둘 필요가 없다. 따라서, 화상 형성 영역(A)의 주위에 형성하여야 할 마진은 매우 적게 끝나기 때문에, 조명 광의 이용 효율을 높여, 투사 화상의 밝기를 높일 수 있다.

또한, 마진을 적게 하더라도, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 미세 조정함으로써, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이 화상 형성 영역(A)의 일부가 조명 영역(B)에서 벗어나는 사태를 해소할 수 있다. 따라서, 투사 화상의 가장자리에 그림자가 생기는 등의 폐해도 발생하지 않는다.

또한, 본 예의 투사형 표시장치(1000)에 있어서는, 인테그레이터 광학계(923)에 의한 액정장치의 조명 영역을 최종적으로 결정된다는 출사측에 배치되어 있는 중첩렌즈(930)이다. 본 예에서는, 이와 같은 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 미세 조정 가능하게 하고 있기 때문에, 액정 라이트 밸브의 조명 영역의 형성위치를 간단히, 또한 효율 좋게 조정할 수 있다. 즉, 중첩렌즈(930)의 광로 상류측에 배치되어 있는 광학부품(제 1, 제 2의 렌즈판(921,922))을 고정해 놓고, 중첩렌즈(930)의 장착 위치만을 조정함으로써, 해당 중첩렌즈(930)에서 광로 상류측에 배치되어 있는 광학부품의 위치 결정 오차 등을 포함한 상태로 조명 영역(B)의 형성 위치를 조정할 수 있어, 간단하고, 또한 효율적인 조정작업을 행할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 광축(1a)에 직교하는 방향(± X방향, ± Y방향)으로만 조정 가능하게 하고 있지만, 광축(1a) 방향(± Z방향)의 장착 위치도 조정할 수 있도록 하면, 액정 라이트 밸브(925)상에 형성되는 조명 영역의 크기를 미세 조정하지만 가능하게 된다. 즉, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 광축(1a)에 직교하는 방향으로 조정한 후, 광축(1a)방향으로 미세 조정함으로써, 조명 영역의 크기를 한계점까지 작게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 마진을 매우 작게 할 수 있고, 또한 광의 이용 효율을 높이는 것이 가능하게 된다.

그리고 또한, 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 광축(1a)과 교차하는 임의의 방향으로 조정할 수 있도록 하더라도 좋다. 이와 같이 중첩렌즈(930)의 장착 위치를 광축(1a)과 교차하는 임의의 방향으로 조정 가능하게 하면, 후에 설명하는 도 7에 나타낸 바와 같은 조명 영역(B)의 변형도 해소할 수 있고, 조명의 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

중첩렌즈(930)로부터의 출사광에 의한 조명 영역(B)이 액정 라이트 밸브(925)의 화상 형성 영역(A)에 대하여 어긋나게 되는 요인으로서, 각 색의 광속의 광로 상에 배치된 반사 미러의 반사면의 장착 각도의 오차도 들 수 있다. 반사 미러의 반사면의 장착 각도는, 광축에 대하여 45°이지만, 이 각도가 어긋나면, 도 7의 (A), (B)에 나타난 바와 같이 조명 영역(B)에 변형이 생기고, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 화상 형성 영역(A)의 일부가 조명 영역(B)에서 벗어나는 경우가 있다. 또한, 조명 영역(B)의 좌측 조도와 우측 조명이 불균일하게 되기 때문에, 인테그레이터 광학계(923)를 사용한 장점이 상실될지도 모른다. 그래서, 본 예의 투사형 표시장치(1000)에 있어서는, 상술한 중첩렌즈(930)의 미세 조정에 더하여, 도4에 나타나고 있는 적색 광속(R)을 액정 라이트 밸브(925R) 측을 향하여 반사하는 미러(943), 청색 광속(B)을 액정 라이트 밸브(925)B의 측을 향하여 반사하는 미러(972)의 반사면의 각도를, 입사 광축 및 반사 광축을 포함하는 평면에 수직인 축선의 주위(도 4 화살표 방향)에, 입사 광축에 대하여 미세 조정할 수 있도록 하고 있다. 이 반사 미러의 장착 각도 조정기구로서는, 상술한 중첩렌즈(930)의 위치 조정기구와 같은 판 용수철과 각도 조정 나사에 의한 것이 고려된다.

도 8의 (A) 내지 (C)에는, 반사 미러(972)의 장착 각도를 미세 조정하는 기구의 일례를 나타내고 있다. 도 8의 (A)는 반사 미러(972)를 유지하는 홀더판(770)의 설명도, 도 8의 (B)는 반사 미러(972)의 장착 각도 조정기구를 상부 라이트 가이드(901) 측에서 본 도면, 도 8의 (C)는, 도 8의 (A)에 있어서의 A-A 단면부에서 반사 미러(972)의 장착 각도 조정기구를 본 도면이다. 이것들의 도면에 나타낸 바와 같이, 각도 조정기구(760)는, 홀더판(770)을 가지며, 이 홀더판(770)에 설치된 유지부(772a,772b)에 의해서 반사 미러(972)가 그 반사면과는 반대측의 면에서 유지되고 있다. 또한, 반사 미러(972)의 상부는, 클립(773)에 의해서 홀더판(770)에 고정되어 있다. 이 홀더판(770)의 표면의 중앙 부분에는 상하방향으로 연장되는 축부(771)가 형성되어 있다. 이 축부(771)는 하부 라이트 가이드(902)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 반사 미러(972)는 홀더판(770)을 통해 축부(771)의 축선(1b)의 주위를 소정량 회전할 수 있다.

또한, 홀더판(770)의 한쪽의 측방부분에는, 용수철 홀더(774)가 설치되어 있고, 얼라인먼트 용수철(775)의 제 1의 지지부(775a)는 이 용수철 홀더(774)에 삽입된다. 얼라인먼트 용수철(775)의 아암(775d,775e)은, 홀더판(770)에 설치되고 용수철 지지부(777a,777b)에 접촉한다. 한편, 얼라인먼트 용수철(775)의 제 2, 제 3의 지지부(775b,775c)는, 하부 라이트 가이드(902)에 설치된 지지부(778)에 접촉하고 있다. 따라서, 홀더판(770)은, 얼라인먼트 용수철(775)을 통해 하부 라이트 가이드(902)에 대하여 고정된다.

또한, 홀더판(770)은, 하부 라이트 가이드(902)에 설치된 조정 나사(776)에 의해서, 도면중 화살표(B) 방향으로 눌려있다. 따라서, 하부 라이트 가이드(902)에 설치된 나사 조작부(779)로부터 기구(instrument)를 삽입하여, 조정 나사(776)의 비틀어 넣음 량을 늘리면, 홀더판(770)은, 그 측방부분이 조정 나사(776)에 의해서 ＋B 방향으로 눌려지기 때문에, 도 8의 (B)에 화살표(R1)로 나타내는 방향으로 축부(771)의 축선(1b) 주위에 선회한다. 이것에 의해, 반사 미러(972)에 입사하는 광의 입사각이 커지도록, 반사 미러(972)의 반사면의 각도를 바꿀 수 있다. 반대로, 조정 나사(776)의 비틀어 넣음 량을 줄이면, 홀더판(770)은, 그 측방부분이 얼라인먼트 용수철(775)에 의해서 -B 방향으로 가까이 당겨지기 때문에, 도 8의 (B)에 화살표(R2)로 나타내는 방향으로 축부(771)의 축선(1b)주위에 선회한다. 이것에 의해, 반사 미러(972)에 입사하는 광의 입사각도가 작아지도록, 반사 미러(972)의 반사면의 각도를 바꿀 수 있다. 바꾸어 말하면, 조정 나사(776)의 비틀어 넣음 량을 조정함으로써, 입사 광축 및 반사 광축을 포함하는 평면에 수직인 축선(1b)을 중심으로하여, 반사 미러(972)의 반사면의 각도를 조정하여, 입사 광축에 대한 반사면의 장착 각도를 조정할 수 있다.

또, 그 밖의 반사 미러(943)의 반사면의 각도를 조정하는 기구로서도, 위와 같은 기구를 당연히 채용할 수 있다.

또, 본 예에서는, 반사 미러(943, 972)의 장착 각도를 미세 조정한 후, 상부 라이트 가이드(901)에 설치된 접착제 주입구멍(906a, 906b, 907a, 907b)(도 3참조)으로부터 접착제를 주입하여, 이들을 고정하도록 하고 있다. 이와 같은 고정은 반드시 필요하지 않지만, 외부에서의 충격에 의한 반사 미러(943, 972)의 편차를 확실하게 방지하는데 유효하다.

이 미세 조정은, 액정 라이트 밸브(925R 또는 925B)상의 화상 형성 영역의 주변부의 조도를 측정함으로써 자동, 또는 수동으로 행하는 것이 가능하다 도 7의(A), (B)에 도시한 바와 같이, 조명 영역(B)에 변형이 생기는 경우는, 조명 영역(B)의 좌측의 조도와 우측의 조도가 불균일하게 되어 있고, 좌우에 조명의 편차가 생기고 있다. 도 7의 (A)에 나타내는 상태에서는, 화상 형성 영역(A)의 오른쪽 구석의 조도(P2)에서 왼쪽 구석의 조도(P1)의 쪽이 크고, 도 7의 (B)에 나타내는 상태에서는, 화상 형성 영역(A)의 왼쪽 구석의 조도(P1) 보다 오른쪽 구석의 조도(P2)의 쪽이 커지고 있다. 따라서, 상술한 렌즈판의 미세 조정과 같이, 화상 형성영역(A)의 좌우의 조도(P1, P2)가 일정한 값이 될 때까지 각 반사 미러(943, 972)의 장착 각도를 이동해 가면 좋다. 또한, 광량이 적은 광원으로 변경한 경우에 대응할 수 있도록 하기 위해서는, 화상 형성 영역(A)의 좌우의 조도(P1, P2)가 같아진다. 혹은, 화상 형성 영역(A)의 좌우의 조도(P1, P2)의 가산값이 최대로 될 때까지 각 반사 미러(943, 972)의 장착 각도를 이동하도록 하면 좋다.

또, 각 반사 미러(943, 972)의 미세 조정은, 중첩렌즈(930)의 미세 조정과 같이, 액정 라이트 밸브(925R 또는 925B)상의 화상 형성 영역(A)의 주변부의 조도를 측정하는 대신에, 액정 라이트 밸브(925R 또는 925B)를 조명 광이 투과하는 상태로 해 두고, 그 형상을 스크린(100)상에 투사한 경우의 투사 화상의 주변부의 조도를 측정함으로써, 자동 또는 수동으로 행할 수 있다. 즉, 도 7의 (A) 또는 (B)에 나타내는 상태로 스크린(100)에 투사하면, 투사 화상의 좌우의 조도가 불균일하게 되기 때문에, 투사 화상의 좌우의 조도를 측정하여, 화상 형성 영역(A)의 조도측정인 경우와 같이, 좌우의 조도가 일정한 값이 된다. 또는 좌우의 조도가 같아진다. 혹은 좌우의 조도의 가산값이 최대가 될 때까지 각 반사 미러(943, 972)의 장착 각도를 이동시키면 좋다.

미세 조정을 할 때, 반사 미러(943과 972)를 동시에 움직이더라도 좋지만, 우선 액정 라이트 밸브(925R)에 의한 투사 화상 혹은 화상 형성 영역을 기준으로서 반사 미러(943)를 움직여서 각도 조정을 행하여, 다음에 액정 라이트 밸브(925B)에 의한 투사 화상 혹은 화상 형성 영역을 기준으로서 반사 미러(972)를 움직여서 각도 조정을 한다는 것 같이, 순차 장착 각도를 미세 조정하는 방법을 채용하더라도 좋다.

또, 본 예에서는, 액정 라이트 밸브(925R, 925B)에 가장 가까운 반사 미러(943과 972)의 장착 각도를 미세 조정 가능하게 하고 있지만, 또한, 다른 광학 요소인 청색 반사 다이크로익 미러(941), 녹색 반사 다이크로익 미러(942), 입사측 반사 미러(971)의 일부, 또는 전부의 장착 각도를 미세 조정 가능하게 하더라도 좋고, 반사 미러(943과 972)의 대신에 이들 다른 광학 요소의 일부, 또는 전부의 장착 각도를 미세 조정 가능하게 하더라도 좋다. 그러나, 본 예와 같이, 액정 라이트 밸브(925R, 925B)와 가장 가까운 위치에 배치된 반사 미러(943, 972)의 장착 각도를 미세 조정 가능하게 하는 것이 구성상, 혹은 위치 조정의 정밀도상 가장 유리하다.

또, 반사 미러(972)의 대신에 중간 렌즈(973)의 장착 각도를 조정 가능하게 하더라도 좋고, 이것을 조정한 경우에는, 반사 미러(972)의 장착 각도를 조정한 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 반사 미러(943, 972)를 미세 조정 가능하게 함으로써, 종래와 같이, 조명 영역의 편차를 미리 고려하여 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역(A)의 주위에 넓은 폭의 마진을 설정해 둘 필요가 없다. 따라서, 화상 형성 영역(A)의 주위에 형성하여야 할 마진은 매우 적게 끝나기 때문에, 조명 광의 이용 효율을 높이는 것이 가능하게 되어, 투사 화상의 밝기를 높일 수 있다.

또한, 마진을 적게 하더라도, 반사 미러(943, 972)의 장착 각도를 미세 조정함으로써, 도 7의 (A), (B)에 나타낸 바와 같이 화상 형성 영역(A)의 일부가 조명영역(B)에서 벗어난다고 하는 사태를 해소할 수 있고, 투사 화상의 가장자리에 그림자가 생긴다는 폐해도 발생하지 않는다.

또한, 반사 미러(943, 972)를 미세 조정 가능하게 함으로써, 조명 영역(B)의 변형을 없앨 수 있기 때문에, 인테그레이터 광학계(923)에 의한 균일한 조명이 가능하다고 하는 장점을 최대한으로 활용할 수 있어, 밝기가 매우 균일한 투사 화상을 얻을 수 있게 된다.

또, 상술한 바와 같은 반사 미러 등의 광학 요소의 각도 조정기구는, 인테그레이터 광학계(923)를 사용하지 않은 투사형 표시장치에 있어서도 유효하다.

(그 밖의 실시예 1)

본 발명을 적용한 별도의 구성의 투사형 표시장치의 일례를 설명한다. 본 예의 투사형 표시장치(2000)의 광학계는, 인테그레이터 광학계와 특수한 형상의 편광빔 분할기를 구비한 편광 조명 장치를 갖는 구성으로 되어 있다. 또한, 본 예에 있어서, 상술한 투사형 표시장치(1000)와 같은 구성에 관하여는, 도 1 내지 도 8까지 사용한 것으로 같은 참조번호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9는, 본 예의 투사형 표시장치(2000)의 광학계의 주요부를 나타내는 개략 구성도이고, XZ 평면에 있어서의 구성을 나타내고 있다. 본 예의 투사형 표시장치(2000)는, 편광 조명 장치(1), 백색 광속을 3색의 색광으로 분리하는 색 분리수단, 각각의 색광을 표시정보에 근거하여 변조하고 표시화상을 형성하는 3대의 투과형의 액정장치, 3색의 색광을 합성하여 컬러 화상을 형성하는 색 합성수단, 그 컬러 화상을 투사 표시하는 투사광학계로써 대략 구성되어 있다.

편광 조명 장치(1)는, 랜덤한 편광 광속을 한 방향에 출사하는 광원부(10)를 구비하여, 이 광원부(10)로부터 출사된 랜덤한 편광 광속은, 편광 변환장치(20)에 의해 거의 한 종류의 편광 광속으로 변환된다.

광원부(10)는, 광원 램프(101)와, 방물면(放物面) 반사경(102)으로부터 대략 구성되어 있고, 광원 램프(101)로부터 방사된 광은, 방물면 반사경(102)에 의해서 한 방향에 반사되어, 거의 평행한 광속이 되어 편광 변환장치에 입사된다. 여기에서, 광원부(10)의 광원광축(R)이 시스템 광축(L)에 대하여 일정한 거리(D)만 X 방향으로 평행하게 시프트한 상태가 되도록, 광원부(10)는 배치되어 있다.

다음에, 편광 변환장치(20)는 제 1의 광학 요소(200)와, 제 2의 광학 요소(300)로써 구성되어 있다.

제 1의 광학 요소(200)는, 상술한 투사형 표시장치(1000)의 제 1의 렌즈판(921)에 상당하는 것이며, XZ 평면에 있어서의 단면이 직사각형상의 복수의 광속분할 렌즈(201)가 매트릭스형상으로 배열하여 구성되어 있다. 광원 광축(R)은 제 1의 광학 요소(200)의 중심에 오도록 배치되어 있다. 제 1의 광학 요소(200)에 입사한 광은, 광속 분할 렌즈(201)에 의해, 상호 공간적으로 분리된 복수의 중간 광속(202)으로 분할되고, 동시에 광속 분할 렌즈(201)의 집광 작용에 의해, 시스템 광축(L)과 수직인 평면내(도 9에서는 XZ 평면)에 중간 광속(202)이 수속하는 위치에 광속 분할 렌즈(201)의 수와 같은 수의 집광형상이 형성된다. 또, 광속 분할 렌즈 (201)의 XY 평면상에 있어서의 단면형상은 액정 라이트 밸브의 화상 형성 역역의 형상과 상사형을 이루도록 설정된다. 본 예에서는, XY 평면상에서 X방향으로 긴 장방형의 조명 영역을 상정하고 있기 때문에, 광속 분할 렌즈(201)의 XY 평면상에 있어서의 단면형상도 장방형(長方形)이다.

제 2의 광학 요소 (300)는, 집광 렌즈 어레이(310), 편광 분리 유닛 어례이 (320), 선택 위상차판(380) 및 중첩수단으로서의 중첩렌즈(390)로부터 대략 구성되는 복합체이고, 제 1의 광학 요소(200)에 의한 집광형상이 형성되는 위치 부근의, 시스템 광축(L)에 대하여 수직인 평면내(도 9에서는 XY 평면)에 배치된다. 또한, 제 1의 광학 요소(200)에 입사하는 광속의 평행성이 매우 좋은 경우에는, 제 2의 광학 요소로부터 집광 렌즈 어레이(310)를 생략한 구성으로 하여도 된다. 여기에서, 제 2의 광학 요소(300)의 구성 요소인 집광 렌즈 어레이(310)와 제 1의 광학요소(200)는 상술한 투사형 표시장치(1000)의 인테그레이터 광학계에 상당하는 것이다. 이 제 2의 광학 요소(300)는, 중간 광속(202)의 각각을 P 편광 광속과 S 편광 광속에 공간적으로 분리한 후, 한쪽의 편광 광속의 편광 방향과 다른 쪽의 편광 광속의 편광 방향을 일치시켜, 편광 방향이 거의 갖추어진 각각의 광속을 1개소의 조명 영역에 인도하는 것 같은 기구를 가지고 있다.

집광 렌즈 어레이(310)는, 제 1의 광학 요소(200)와 거의 같은 구성으로 되어 있다. 즉, 집광 렌즈 어레이(310)는, 제 1의 광학 요소(200)를 구성하는 광속 분할 렌즈(201)와 같은 수의 집광 렌즈(311)를 매트릭스형상으로 배열한 것이며, 각각의 중간 광속(202)을 편광 분리 유닛 어레이(320)의 특정한 장소에 집광하면서 인도하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 제 1의 광학 요소(200)에 의해 형성된 중간 광속(202)의 특성에 맞춰서, 또한, 편광 분리 유닛 어레이(320)에 입사하는 광은 그 주광선의 경사가 시스템 광축(L)과 평행한 것이 이상적으로 있는 점을 고려하여, 각 집광 렌즈 특성은 각각 최적화되는 것이 바람직하다. 단, 일반적으로는, 광학계의 저비용화 및 설계가 용이함을 고려하여, 제 1의 광학 요소(200)와 완전히 같은 것을 집광 렌즈 어레이(310)로서 사용하든지, 혹은, 광속 분할 렌즈(201)와 XY 평면에서의 형상이 상사형인 집광 렌즈를 사용하여 구성한 집광 렌즈 어레이를 이용하여도 좋은 것부터, 본 예의 경우에는, 제 1의 광학 요소(200)를 집광 렌즈 어레이(310)로서 사용하고 있다. 또한, 집광 렌즈 어레이(310)는 편광 분리 유닛어레이(320)로부터 떨어진 위치(제 1의 광학 요소(200)에 가까운 측)에 배치하여도 좋다.

편광 분리 유닛 어레이(320)는, 도 10의 (A), (B)에 나타낸 바와 같이, 복수의 편광 분리 유닛(330)을 매트릭스형상으로 배열한 구성을 하고 있다. 편광 분리 유닛(330)의 배열의 방법은, 제 1의 광학 요소(200)를 구성하는 광속 분할 렌즈(201)의 렌즈 특성을 갖는 동심(同心)계의 광속 분할 렌즈(201)를 사용하여, 그것들의 광속 분할 렌즈(201)를 직교 매트릭스형상으로 배열하는 것으로 제 1의 광학요소(200)를 구성하고 있기 때문에, 편광 분리 유닛 어레이(320)도 완전히 같은 편광 분리 유닛(330)을 모두 같은 방향에 직교 매트릭스형상으로 배열함으로써 구성되어 있다. 또한, Y 방향으로 나란히 동일 열의 편광 분리 유닛이 모두 같은 편광분리 유닛인 경우에는, Y 방향으로 가늘고 긴 편광 분리 유닛을 X 방향으로 배열하여 구성한 편광 분리 유닛 어레이(320)를 사용한 쪽이, 편광 분리 유닛 사이의 계면에 있어서의 광 손실을 감소할 수 있는 동시에 편광 분리 유닛 어레이의 제조비용을 감소할 수 있다고 하는 점에서 유리하다,

편광 분리 유닛(330)은 내부에 한 쌍의 편광 분리면(331)과 반사면(332)을 구비한 사각주형상의 구조체이고, 편광 분리 유닛에 입사하는 중간 광속의 각각을 P 편광 광속과 S 편광 광속에 공간적으로 분리하는 작용을 가지고 있다. 편광 분리 유닛(330)의 XY 평면상에 있어서의 단면형상은, 광속 분할 렌즈(201)의 XY 평면상에 있어서의 단면형상과 상사형상을 하고 있고, 즉, 가로 길이의 장방형이다. 따라서, 편광 분리면(331)과 반사면(332)과는 가로 방향(X 방향)에 나란히 하도록 배치되어 있다. 여기에서, 편광 분리면(331)과 반사면(332)과는, 편광 분리면(331)이 시스템 광축(L)에 대하여 약 45도의 경사를 이루고, 또한, 반사면(332)이 편광 분리면(331)과 평행한 상태를 이루고, 또한, 편광 분리면(331)을 XY 평면상에 투영한 면적(후술하는 P 출사면(333)의 면적과 같다)과 반사면(332)을 XY 평면상에 투영한 면적(후술하는 S 출사면(334)의 면적과 같다)이 같아지도록 배치되어 있다. 따라서, 본 예에서는, 편광 분리면(331)이 존재하는 영역의 XY 평면상에서의 가로 폭(Wp)과 반사면(332)이 존재하는 영역의 XY 평면상에서의 가로 폭(Wm)과는 같아지도록 설정되어 있다. 또한, 일반적으로, 편광 분리면(331)은 유전체 다층막으로, 또한, 반사면(332)은 유전체 다층막 혹은 알루미늄막으로 형성할 수 있다.

편광 분리 유닛(330)에 입사한 광은, 편광 분리면(331)에 있어서, 진행방향을 바꾸지 않고서 편광 분리면(331)을 통과하는 P 편광 광속(335)과, 편광 분리면(331)에 반사되어 인접하는 반사면(332)의 방향으로 진행방향을 바꾸는 S 편광 광속(336)으로 분리된다. P 편광 광속(335)은 그대로 P 출사면(333)을 거쳐서 편광분리 유닛(330)으로부터 출사되어, S 편광 광속(336)은 다시 반사면(332)으로 진행 방향을 전환, P 편광 광속(335)과 거의 평행한 상태로 되어, S 출사면(334)을 거쳐서 편광 분리 유닛(330)으로부터 출사된다. 따라서, 편광 분리 유닛(330)에 입사한 랜덤한 편광 광속은 편광 분리 유닛(330)에 의해 편광 방향이 다른 P 편광 광속(335)과 S 편광 광속(336)의 2종류의 편광 광속으로 분리되어, 편광 분리 유닛(330)이 다른 장소(P 출사면(333)과 S 출사면(334))로부터 거의 같은 방향으로 향하여 출사된다. 편광 분리 유닛(330)은 상기와 같은 작용을 갖는 것에서, 각각의 편광 분리 유닛(330)의 편광 분리면(331)이 존재하는 영역에 각각의 중간 광속(202)을 인도할 필요가 있고, 그 때문에, 편광 분리 유닛내의 편광 분리면(331)의 중앙부에 중간 광속(202)이 입사하도록, 각각의 편광 분리 유닛(330)과 각각의 집광 렌즈(311)의 위치 관계나 각각의 집광 렌즈(311)의 렌즈특성은 설정되어 있다. 특히, 본 예의 경우에는, 각각의 편광 분리 유닛(330)내의 편광 분리면(331)의 중앙 부에 각각의 집광 렌즈(311)의 중심축이 오도록 배치하기 위해서, 집광 렌즈 어레이(310)는, 편광 분리 유닛(330)의 가로 폭(W)의 1/4에 상당하는 거리만, 편광분리 유닛 어레이(320)에 대하여 X 방향으로 이동한 상태로 배치되어 있다.

다시, 도 9에 근거하여 설명한다.

편광 분리 유닛 어레이(320)의 출사면의 측에는, λ/2 위상차판이 규칙적으로 배치된 선택 위상차판(380)이 설치되어 있다. 즉, 편광 분리 유닛 어레이(320)를 구성하는 편광 분리 유닛(320)의 P 출사면(330)의 부분에만 λ/2 위상차판이 배치되고, S 출사면(334)의 부분에는 λ/2 위상차판은 설치되어 있지 않다. 이와 같은 λ/2 위상차판의 배치상태에 의해, 편광 분리 유닛(330)으로부터 출사된 P 편광광속은, λ/2 위상차판을 통과할 때에 편광 방향의 회전작용을 받아 S 편광 광속으로 변환된다. 한편, S 출사면(334)으로부터 출사된 S 편광 광속은 λ/2 위상차판을 통과하지 않기 때문에, 편광 방향은 변화하지 않고, S 편광 광속대로 선택 위상차판(380)을 통과한다. 이상을 정리하면, 편광 분리 유닛 어레이(320)와 선택 위상차판(380)에 의해, 편광 방향이 랜덤한 중간 광속(202)은 한 종류의 편광 광속(상기의 경우는 S 편광 광속)으로 변환되는 것으로 된다.

선택 위상차판(380)의 출사면의 측, 즉, 제 2의 광학 요소(300)의 출사면의 측에는, 중첩렌즈(390)가 배치되어 있고, 선택위상판(380)에 의해 S 편광 광속에 일치시킨 광속은, 중첩렌즈(390)에 의해 각 액정장치의 조명 영역으로 인도되어, 조명 영역상에서 중첩된다. 여기에서, 중첩렌즈(390)는 1개의 렌즈 본체일 필요는 없고, 제 1의 광학 요소(200)나, 상술한 투사형 표시장치(1000)에 있어서의 제 2의 렌즈판(922)과 같이, 복수의 렌즈의 집합체라도 좋다.

제 2의 광학 요소(300)의 기능을 정리하면, 제 1의 광학 요소(200)에 의해 분할된 중간 광속(202)(결국, 광속 분할 렌즈(201)에 의해 절취된 이미지 면)은, 제 2의 광학 요소(200)에 의해 조명 영역상에서 중첩된다. 이것과 동시에, 도중의 편광 분리 유닛 어레이(320)에 의해, 랜덤한 편광 광속인 중간 광속(202)의 편광 방향이 다른 2종류의 편광 광속에 공간적으로 분리되어, 선택 위상차판(380)을 통과할 때에 거의 한 종류의 편광 광속으로 변환된다. 따라서, 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역은 거의 한 종류의 편광 광속으로 거의 균일하게 조명되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 예의 편광 조명 장치(1)에 의하면, 광원부(10)로부터 출사된 랜덤한 편광 광속을, 제 1의 광학 요소(200)와 제 2의 광학 요소(300)에 의해 구성되는 편광 변환장치(20)에 의해, 거의 한 종류의 편광 광속으로 변환하는 동시에, 그 편광 방향이 갖추어진 광속에 의해 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역을 균일하게 조명할 수 있다고 하는 효과를 갖는다. 또한, 편광 광속의 발생과정에 있어서는 광 손실을 거의 동반하지 않기 때문에, 광원부(10)로부터 출사되는 광의 거의 전부를 액정 라이트 밸브의 화상 형성 영역으로 인도할 수 있고, 따라서, 광의 이용 효율이 매우 높다고 하는 특징을 갖는다.

또한, 본 예에서는, 제 2의 광학 요소(300)를 구성하는 집광 렌즈 어레이(310), 편광 분리 유닛 어레이(320), 선택 위상차판(380)은 광학적으로 일체화되어 있고, 그것들의 계면에 있어서 발생하는 광 손실을 감소하여, 광 이용 효율을 한층 더 높이는 효과를 발휘하고 있다.

또한, 가로 길이의 장방형인 화상 형성 영역의 형상에 맞춰서, 제 1의 광학요소(200)를 구성하는 광속 분할 렌즈(201)를 가로 길이의 장방형으로 하고, 동시에, 편광 분리 유닛 어레이(320)로부터 출사되는 2종류의 편광 광속을 가로 방향(X 방향)으로 분리하는 형태로 하고 있다. 이 때문에, 가로 길이의 장방형인 화상 형성 영역을 조명하는 경우라도, 광량을 헛되게 하지 않고, 조명의 효율(광 이용 효율)을 높일 수 있다.

일반적으로, 편광 방향이 랜덤한 광속을 P 편광 광속과 S 편광 광속으로 단순히 분리하면, 분리 후의 광속 전체의 폭은 2배로 넓어지고, 그것에 따라서 광학계도 대형화한다. 그러나, 본 발명의 편광 조명 장치(1)에서는, 제 1의 광학 요소(200)에 의해 미소한 복수의 집광형상을 형성하여, 그것들의 형성과정에서 생긴 광의 존재하지 않은 공간을 잘 이용하여, 그 공간에 편광 분리 유닛(330)의 반사면(332)을 배치함으로써, 2개의 편광 광속으로 분리하는 데에 기인하여 생기는 광속의 가로방향으로의 폭의 넓이를 흡수하고 있기 때문에, 광속전체의 폭은 넓어지지 않고, 소형의 광학계를 실현할 수 있다고 하는 특징이 있다.

이와 같이 편광 조명 장치(1)를 채용한 투사형 표시장치(2000)로서는, 한 종류의 편광 광속을 변조하는 타입의 액정장치가 사용되고 있다. 따라서, 종래의 조명 장치를 사용하여 랜덤한 편광 광속을 액정장치에 인도하면, 랜덤한 편광 광속중의 약 반의 광은, 편광판(도시하지 않음)으로 흡수되어 열에 변하기 때문에, 광의 이용 효율이 나쁜 동시에, 편광판의 발열을 억제하는 대형으로 소음의 큰 냉각장치가 필요하다고 하는 문제점이 있다. 그러나, 본 예의 투사형 표시장치(2000)에서는, 이와 같은 문제점이 대폭 개선되고 있다.

즉, 본 예의 투사형 표시장치(2000)에서는, 편광 조명 장치(1)에 있어서, 한쪽의 편광 광속, 예를들면 P 편광 광속만에 대하여, λ/2 위상차판에 의해서 편광면의 회전작용을 주어, 다른 쪽의 편광 광속, 예를들면 S 편광 광속과 편광 방향이 갖추어진 상태로 한다, 그 때문에, 편광 방향이 갖추어진 거의 한 종류의 편광 광속이 3개소의 액정 라이트 밸브(925R, 925G, 925B)에 인도되기 때문에, 편광판에 의한 광 흡수는 매우 적고, 따라서, 광의 이용 효율이 향상하여, 밝은 투사 화상을 얻을 수 있다. 또한, 편광 조명 장치(1)에서는, 제 2의 광학 요소(300)에 있어서, 2종류의 편광 광속을 가로 방향(X방향)으로 공간적으로 분리하고 있다. 따라서, 광량을 헛되게 하지 않고, 가로 길이의 장방형인 액정장치를 조명하는데 상태가 좋다.

또, 본 예의 편광 조명 장치(1)에서는, 편광 변환광학 요소를 추가하고 있는데도 불구하고, 편광 분리 유닛 어레이(320)를 출사하는 광속의 폭의 넓이가 억제되고 있다. 이것은, 액정장치를 조명할 때에, 큰 각도에 따라 액정장치에 입사하는 광이 거의 없는 것을 의미하고 있다. 따라서, F 넘버의 매우 작은 대구경의 투사렌즈를 사용하지 않더라도 밝은 투사 화상을 실현할 수 있고, 그 결과, 소형의 투사형 표시장치를 실현할 수 있다.

그런데, 이와 같이 구성한 본 예의 투사형 표시장치(2000)에 있어서도, 상술한 투사형 표시장치(1000)와 같이, 그 편광 조명 장치(1)의 가장 출사면 측에 배치되어 있는 중첩렌즈(390)의 장착 위치를, 광축(L)에 직교하는 방향으로 조정 가능하게 해 두면, 편광 조명 장치(1)에 의한 각 액정 라이트 밸브(925R, 925G, 925B)의 조명 영역을 전후좌우에 미세 조정할 수 있기 때문에, 각 액정장치의 화상 형성영역을 항상 조명 영역내에 위치시킬 수 있다.

또, 중첩렌즈(390)의 장착 위치를 조정하는 기구로서는, 도 6을 참조로 설명한 렌즈 장착 위치 조정기구를 채용할 수 있다. 또한, 장착 위치의 미세 조정의 방법이나 조명 영역의 조정에 의해 얻어지는 작용 효과 등은 상술한 투사형 표시장치(1000)에 있어서의 경우와 같다.

상술한 바와 같이, 본 예의 투사형 표시장치(2000)에 있어서는, 중첩렌즈(390)의 장착 위치를 미세 조정 가능하게 함으로써, 종래와 같이, 조명 영역의 편차를 미리 고려하여, 액정장치의 화상 형성 영역의 주위에 넓은 폭의 마진을 설정해 둘 필요가 없다. 따라서, 화상 형성 영역 주위에 형성하여야 할 마진은 매우 적게 끝나기 때문에, 조명 광의 이용 효율을 높여, 투사 화상의 밝기를 높일 수 있다.

또한, 마진을 적게 하더라도, 상기의 각 광학소자의 장착 위치를 미세 조정함으로써, 액정장치의 화상 형성 영역의 일부가 편광 조명 장치에 의한 조명 영역에서 벗어나는 사태를 해소할 수 있다. 따라서, 투사 화상의 측에 가장자리에 그림자가 생기는 등의 폐해도 발생하지 않는다.

또한, 편광 조명 장치(1)에 의한 액정장치의 조명 영역을 최종적으로 결정하고 있는 광학소자는 중간 광속을 조명 영역상에 중첩시키는 중첩렌즈(390)이다. 본 예에서는, 이 중첩렌즈(390)의 장착 위치를 미세 조정 가능하게 하고 있기 때문에, 중첩렌즈(390)의 광로 상류측에 배치되어 있는 광학부품을 고정해두고, 중첩렌즈(390)의 장착 위치만을 조정함으로써, 해당 중첩렌즈(390)보다도 광로 상류측에 배치되어 있는 제 1의 광학 요소(200) 등의 광학부품의 위치 결정 오차 등을 포함한 상태로 조명 영역(B)의 형성위치를 조정할 수 있다. 따라서, 액정 라이트 밸브의 조명 영역의 형성위치를 효율 좋게 조정할 수 있고, 조정작업에도 손이 많이 가지 않는다. 여기에서, 본 예의 투사형 표시장치(2000)에 있어서도, 편광 조명 장치(1)에 의한 액정장치의 조명 영역이 해당 액정장치의 화상 형성 영역에 대하여 어긋나게 하는 요인으로서, 각 색의 광속의 광로상에 배치된 반사 미러의 반사면의 장착 각도의 오차도 들 수 있다. 반사 미러의 반사면의 장착 각도는, 광축에 대하여 45° 이지만, 이 각도가 어긋나면, 도 7의 (A), (B)에 도시한 바와 같이 조명 영역에 변형이 생기어, 결과로서 조명 영역이 액정장치의 화상 형성 영역에서 밀려나는 것이 된다. 또한, 이와 같이 조명 영역에 변형이 생기고 있는 경우는, 조명 영역의 좌측의 조도와 우측의 조도가 불균일하게 되기 때문에, 편광 조명 장치(1)를 사용한 장점이 상실될지도 모른다.

그래서, 본 예의 투사형 표시장치(2000)에 있어서도, 각 색의 광속의 광로상에 배치된 반사 미러(943, 972)의 반사면의 각도를, 입사 광축 및 반사 광축을 포함하는 평면에 수직인 축선의 주위(도 9 화살표 방향)에, 입사 광축에 대하여 미세 조정할 수 있도록 하면 된다. 또한, 반사 미러(943, 972)의 사이에 배치되어 있는 중간 렌즈(973)의 장착 위치를 상하좌우에 조정하도록 하여도 된다. 또, 각 반사 미러의 반사면의 장착 각도를 조정하는 기구의 일례로서는, 도 8을 참조로 설명한 각도 조정기구, 중간 렌즈(973)의 장착 위치를 조정하는 기구의 일례로서는, 도 6을 참조로 설명한 렌즈장착 위치 조정기구가 있다.

(그 밖의 실시예 2)

먼저 서술한 2개의 예에 있어서는, 액정 라이트 밸브(925R, 925G, 925B)로서 투과형의 액정 라이트 밸브를 사용하고 있지만, 이것들 대신에 반사형의 액정장치를 채용한 투사형 표시장치에 대하여도 본 발명은 마찬가지로 적용할 수 있다. 그래서, 먼저 서술한 투사형 표시장치(2000)에 있어서의 투과형의 액정 라이트 밸브 대신에 반사형의 라이트 밸브를 채용한 투사형 표시장치의 일례를 설명한다, 본 예의 투사형 표시장치(3000)에 있어서, 상술한 투사형 표시장치(2000)와 같은 구성 부분에 관하여는, 도 9, 도 10에서 사용한 것으로 같은 참조번호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 11은, 본 예의 투사형 표시장치(3000)의 주요부를 평면적으로 본 개략 구성도이다. 이 도 11은, 제 2의 광학 요소(300)의 중심을 통하는 XZ 평면에 있어서의 단면도이다.

편광빔 분할기(400)는, 도 11의 XY 평면에 대하여 거의 45°의 각도에 S 편광의 광속을 반사하고, 또한 P 편광의 광속을 투과시키는 S 편광 광속 반사면(401)을 갖는 프리즘으로 구성되어 있다. 제 2의 광학 요소(300)로부터 출사되는 광속은, 거의 1종류의 편광 방향으로 변환된 광속으로 되어 있기 때문에, 거의 모든 광속이 편광빔 분할기(400)에 의해서 반사 혹은 투과되는 것이 된다. 본 예에서는, 제 2의 광학 요소(300)로부터 출사되는 광속은 S 편광 광속이고, 이 S 편광 광속은 S 편광 광속 반사면(401)에 의해서 90도 돌려져 다이크로익 막이 X자 형상으로 맞붙인 프리즘 유닛(500)에 입사되어, 여기에서 R, G, B의 3색의 성분으로 분리된다. 분리된 각각의 성분광은, 다이크로익 프리즘(500)의 3변을 따라서 배치된 반사형 액정장치(600R, 600G, 600B)에 입사된다. 반사형 액정장치(600R, 600G, 600B)에 입사된 광속은, 반사형 액정장치(600R, 600G, 600B)에 의해 변조된다.

도 12에, 반사형 액정장치(600R, 600G, 600B)의 일례를 나타낸다. 반사형 액정장치(600R, 600G, 600B)는, 매트릭스형상으로 배치된 화소의 각각 TFT 스위칭 소자가 접속된 액티브 매트릭스형 액정장치이고, 한 쌍의 기판(610,630) 사이에 액정층(620)이 협지(挾持)된 구조로 되어 있다. 기판(610)은 실리콘으로 이루어지고, 그 일부에 소스(611), 드레인(616)이 형성되어 있다. 또한, 기판(610)상에는, 알루미늄층으로 이루어지는 소스전극(612) 및 드레인전극(617), 이산화 규소층(613)으로 이루어지는 채널, 실리콘층(614) 및 탄탈층(615)으로부터 이루어지는 게이트전극, 층간 절연막(618), 알루미늄층으로 이루어지는 반사 화소 전극(619)이 형성되고, 드레인전극(617)과 반사 화소 전극(619)과는 콘택트(contact) 홀(H)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 반사 화소전극(619)은 불투명하기 때문에, 게이트전극, 소스전극(612), 드레인전극(617) 상에 층간 절연막(618)을 통해 적층할 수 있다. 인접하는 화소전극(619) 사이의 거리(X)는 상당히 작게 하는 것이 가능하기 때문에, 개구율을 크게 취할 수 있고, 투사 화상을 밝게 하는 것이 가능하다. 또, 본 예에 있어서는, 드레인(616), 이산화규소층(613' ), 실리콘층(614' ), 탄탈층(615' )으로 구성되는 유지용량을 설치하고 있다.

한편, 대향하는 기판(630)에는, 액정층(620)측의 면에 ITO로 이루어지는 대향전극(631)이 형성되어 있고, 다른 쪽의 면에는 반사방지층(632)이 형성되어 있다. 본 예에 있어서, 액정층(620)으로서는, 전압 무인가(OFF) 때에 액정분자(621)가 수직으로 배향하고 있고, 전압인가(ON) 때에는 액정분자(621)가 90도 비트는 슈퍼 홈오트로픽(super-homeotropic) 배향의 것을 사용하고 있다. 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 전압 무인가(OFF) 때에 편광빔 분할기(400)로부터 반사형 액정장치(600R,600G,600B)에 입사된 S 편광 광속은 그 편광 방향을 바꾸지 않고 반사형 액정장치(600R,600G,600B)에서 편광빔 분할기(400)로 되돌아가기 때문에, S 편광광속 반사면(401)에 의해서 반사되고 투사 렌즈 유닛(6)의 쪽에 도달하는 일은 없다. 한편, 전압 인가(ON) 때에 편광빔 분할기(400)로부터 반사형 액정장치(600R,600G,600B)에 입사된 S 편광 광속은, 액정분자(621)의 비틀림에 의해 그 편광 방향이 바뀌고 P 편광 광속이 되어, S 편광 광속 반사면(401)을 투과한 후, 투사 렌즈 유닛(6)을 통해 스크린(100)에 투사되는 것이 된다.

다시, 도 11에 근거하여 설명한다. 반사형 액정장치(600R, 600G, 600B)에 의해서 변조된 광속은, 프리즘 유닛(500)에 의해서 합성되어, 편광빔 분할기(400), 투사 렌즈 유닛(6)을 통해 스크린(100)에 투사되는 것이 된다.

본 예의 투사형 표시장치(3000)에 있어서도, 편광 조명 장치(1)의 편광 변환장치(20)를 구성하고 있는 제 2의 광학 요소(300)의 출사면의 측에 배치되어 있는 중첩렌즈(390)의 장착 위치를, 광축에 직교하는 방향으로 상하좌우로 이동가능하게 해둠으로써, 이 편광 조명 장치(1)에 의한 액정장치의 조명 영역을 적절한 위치 및 형상이 되도록 조정할 수 있다. 또, 이것들의 위치 조정 가능한 조정기구, 조정방법, 조정에 의해서 얻어지는 작용 효과는, 상기의 투사형 표시장치(2000)에 있어서의 경우와 같다.

또한, 본 예의 투사형 표시장치(3000)는, 조명 영역의 조정이외의 점에 대하여도, 앞에서 서술한 2개의 투사형 표시장치와 같은 효과가 얻어지는 위에, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 색 분리수단과 색 합성수단을 동일한 프리즘 유닛으로써 구성하고 있기 때문에, 광로 길이를 대단히 짧게 할 수 있다. 또한, 액정장치의 개구율도 크기 때문에, 광의 손실을 최대한으로 방지하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 대구경의 투사 렌즈를 사용하지 않더라도 대단히 밝은 투사 화상을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 제 1의 광학 요소, 제 2의 광학 요소를 사용한 것에의해, 밝기가 균일하고 조도에 편차가 없는 편광 광속을 조명 광으로서 얻는 것이 가능하게 되기 때문에, 표시면 및 투사 화면 전체에 걸쳐서 매우 균일하고, 또한 아주 밝은 투사 화상을 얻는 것이 가능하게 된다.

또, 반사형의 변조수단으로서, 본 예에서는 반사형 액정장치(600R,600G,600B)를 들고 있지만, 액정장치 이외의 반사형의 변조수단을 사용하는 것도 당연히 가능하고, 그 구조, 그 각 구성 요소의 재료 및 액정층(620)의 동작모드에 관하여는 상술의 예에 한정되는 것이 아니다.

또한, 편광빔 분할기(400)를 구성하고 있는 프리즘(402)과 프리즘 유닛(500)을 구성하고 있는 프리즘(501)을 일체의 프리즘으로 구성하면, 이것들의 경계에서의 광 손실을 방지하는 것이 가능하게 되어, 보다 광의 이용 효율을 높이는 것이 가능하게 된다.

(그 밖의 실시예 3)

이상 서술해 온 3개의 예에서는, 컬러 화상을 투사 표시가능한 투사형 표시 장치에 있어서의 광학 요소의 미세 조정 기구에 대하여 설명하였지만, 이와 같은 미세 조정 기구는 단색 화상을 투사하는 형태의 투사 표시장치에 대하여도 마찬가지로 적용할 수 있다.

또한, 광학계의 배치에 관하여도 상술한 예에 한정되는 것이 아니고, 이것들의 배치를 변경하더라도 본 발명의 효력이 상실되는 것은 아니다.

또한, 투사형 표시장치로서는, 본 예로 설명한 스크린의 관찰면측에서 화상을 투사하는 전면투사형 표시장치의 그 외에, 스크린의 관찰면과는 반대측에서 화상을 투사하는 배면투사형의 것이 있다. 본 발명은, 당연히 배면투사형의 것에도 적용가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 투사형 표시장치에 있어서는, 복수의 중간 광속을 변조수단의 화상 형성 영역에 대하여 중첩시키는 중첩수단의 장착 위치를 미세 조정 가능한 구성으로 하고 있다. 이것과 동시에, 광원으로부터 변조수단까지의 광로 상에 반사수단이 배치되는 경우에는, 이 반사수단의 장착 각도를 미세 조정가능하게 하고 있다. 따라서, 변조수단을 조명하는 조명 광에 의한 조명 영역의 형성위치를 미세 조정할 수 있기 때문에, 항상, 조명 영역의 형성위치가 변조수단의 화상 형성 영역을 포함하는 위치가 되도록 설정할 수 있다.

따라서, 조명 영역이 변조수단의 화상 형성 영역에서 어긋나는 것을 상정하여 큰 마진을 화상 형성 영역 주위에 형성해 둘 필요가 없다. 이 때문에, 조명 광의 이용 효율을 높이고, 투사 화상의 밝기를 개선할 수 있다. 또한, 화상 형성 영역을 포함하는 위치가 되도록 조명 광에 의한 조명 영역을 형성할 수 있기 때문에, 투사 화상의 가장자리에 형체가 생기는 등의 폐해도 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에서는, 변조수단의 조명 영역을 최종적으로 결정되어 있는 광학부품인 중첩수단의 장착 위치를 미세 조정하도록 하고 있기 때문에, 중첩수단의 전단(前段)측(광로 상류측)에 배치되어 있는 광학부품(광학소자) 등의 설치 오차등을 포함한 상태로 조명 영역의 형성위치를 조정할 수 있다. 이 때문에, 변조수단의 조명 영역의 형성위치를 간단하고, 또한, 효율 좋게 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명을 적용한 투사형 표시장치의 외관형상을 나타내는 도면.

도 2의 (A)는 투사형 표시장치의 내부구성을 나타내는 개략 평면 구성도, 도2의 (B)는 그 개략 단면 구성도.

도 3은 광학 유닛과 투사 렌즈 유닛의 부분을 추출하여 나타내는 개략 평면 구성도.

도 4는 광학 유닛에 조립되어 있는 광학계를 나타내는 개략 구성도.

도 5는 인테그레이터 광학계에 의한 조명 영역과 액정 라이트 밸브의 표시 영역의 관계를 나타내는 모식도.

도 6은 렌즈장착 위치 조정기구를 나타내는 도면.

도 7은 반사수단의 반사면에 의한 인테그레이터 광학계의 조명 영역의 형상의 변화를 나타내기 위한 설명도.

도 8은 반사 미러의 장착 각도를 미세 조정하는 기구를 나타내는 도면이고, (A)는 홀더판의 설명도, (B)는 미세 조정기구의 평면도, (C)는 미세 조정기구의 단면도.

도 9는 본 발명을 적용한 투사형 표시장치의 광학계의 별도의 예를 나타내는 개략 평면 구성도.

도 10의 (A)는 도 7의 편광 분리 유닛 어레이를 나타내는 사시도, 도 10의 (B)는 해당 편광 분리 유닛 어레이에 의한 편광 광속의 분리동작을 나타내기 위한 설명도.

도 11은 본 발명을 적용한 투사형 표시장치의 광학계의 또한 별도의 예를 나타내는 개략 평면 구성도.

도 12는 도 9의 반사형의 액정장치의 동작을 나타내는 설명도.

도 13은 인테그레이터 광학계를 구비한 일반적인 투사형 표시장치의 광학계의 개략 구성도.

도 14는 액정 라이트 밸브상의 조명 영역과 화상 형성 영역과의 관계를 나타내는 설명도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 편광 조명 장치 1a : 중심광축

1b : 축선 2 : 외장 케이스

3 : 상부 케이스 4 : 하부 케이스

5 : 프런트 케이스 6 : 투사 렌즈 유닛

7 : 전원 유닛 8 : 광원 램프 유닛

9 : 광학 유닛 10 : 광원부

11 : 인터페이스 기판 12 : 비디오 기판

13 : 제어기판 14R,14L : 스피커

15A : 흡기 통풍기 15B : 순환용 통풍기

16 : 배기 통풍기 17 : 보조 냉각 통풍기

18 : 플로피 디스크 유닛 20 : 편광 변환장치

81 : 방전 램프 82 : 반사경

100 : 스크린(투사면) 101 : 광원 램프

102 : 방물면(放物面) 반사경 200 : 제 1의 광학 요소

201 : 광속 분할 렌즈 202 : 중간 광속

300 : 제 2의 광학 요소 310 : 집광 렌즈 어레이

311 : 집광 렌즈 320 : 편광 분리 유닛 어레이

330 : 편광 분리 유닛 331 : 편광 분리면

332 : 반사면 333 : P출사면

334 : S 출사면 335 : P 편광 광속

336 : S편광 광속 380 : 선택 위상차판

390 : 결합렌즈(중첩렌즈) 400 : 편광빔 분할기

401 : S 편광 광속 반사면 402 : 프리즘

500 : 프리즘 유닛 501 : 프리즘

600R,600G,600B : 반사형 액정장치(변조수단)

610,630 : 기판 611 : 소스

612 : 소스전극 613,613' : 이산화 규소층

614,614' : 실리콘층 615,615' : 탄탈층

616 : 드레인 617 : 드레인 전극

618 : 층간 절연막 619 : 반사 화소전극

620 : 액정층 631 : 대향전극

632 : 반사방지층 700 : 렌즈장착 위치 조정기구

710 : 하부 베이스판 720 : 렌즈 조정 베이스판(베이스 조정판)

721 : 수직벽 722 : 상부 벽

724 : 볼록부 728 : 접착제 웰(adhesive well)

730 : 렌즈 수직 조정판(제 1의 조정판)

731a,731b : 하부 벽 732 : 상부 벽

733a,733b : 측벽 734 : 홈

735 : 얼라인먼트 용수철 736 : 조정 나사

737 : 볼록부 740 : 렌즈 수평 조정판(제 2의 조정판)

743a,743b : 측벽 745 : 얼라인먼트 용수철

746 : 조정 나사 747 : 구멍

748 : 접착제 웰 751 : 나사

752 : 판 용수철 755 : 조정판 고정 용수철

760 : 장착 각도 조정기구 770 : 홀더판

771 : 축부 772a,772b : 유지부

773 : 클립 774 : 용수철 홀더

775 : 얼라인먼트 용수철 775a,775b,775c : 지지부

775d, 775e : 아암 776 : 조정 나사

777a,777b : 용수철 지지부 778 : 지지부

779 : 나사 조작부 821 : 반사면

901 : 상부 라이트 가이드 902 : 하부 라이트 가이드

902a : 나사 조작부 903 : 헤드판

904a, 904b, 906a, 906b, 907a, 907b : 접착제 주입구멍

910 : 프리즘 유닛 921 : 제 1의 렌즈판

922 : 제 2의 렌즈판 923 : 인테그레이터 광학계

924 : 색 분리 광학계

925, 925R, 925G, 925B : 액정 라이트 밸브(변조수단)

927 : 도광(導光)계 930 : 중첩렌즈(중첩수단)

931 : 반사 미러 941 : 청록색 반사 다이크로익 미러

942 : 녹색 반사 다이크로익 미러

943 : 반사 미러(반사수단) 944 : 적색 광속의 출사부

945 : 녹색 광속의 출사부 946 : 청색 광속의 출사부

951, 952, 953, 954 : 집광 렌즈

971 : 입사측 반사 미러 972 : 출사측 반사 미러(반사수단)

973 : 중간 렌즈 1000,2000,3000 : 투사형 표시장치

Claims (19)

1. 광원과,

   상기 광원으로부터 출사된 광속(光束)을 변조하는 변조수단과,

   상기 변조수단에 의해 변조가 행해진 광속을 투사면상에 확대 투사하는 투사 수단을 갖는 투사형 표시장치로서,

   상기 광원과 상기 변조수단과의 사이의 광로(光路)중에 배치되고, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 복수의 중간 광속으로 분할하는 광학소자와,

   상기 광학소자에 의해서 분할된 상기 중간 광속 각각을, 상기 변조수단의 화상 형성 영역에 중첩시키는 중첩수단을 가지며,

   상기 중첩수단의 장착 위치가 조정(調整) 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광원과 상기 변조수단과의 사이의 광로중에는 반사수단이 더 배치되고,

   상기 반사수단은, 입사 광축에 대한 장착 각도가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 중첩수단으로부터의 출사광을 각색(各色)의 광속으로 분해하는 색 분리 광학계와,

   상기 색 분리 광학계에 의해 분리된 상기 각색의 광속에 대하여 변조를 행하는 복수의 상기 변조수단과,

   상기 복수의 변조수단에 의해 각각 변조된 각색의 광속을 합성하는 색 합성광학계를 더 가지며,

   상기 색 합성 광학계에 의해서 합성된 변조 광속이 상기 투사수단을 통해 투사면상에 확대 투사되며,

   상기 색 분리 광학계와 상기 복수의 변조수단 중 적어도 하나의 변조수단과의 사이의 광로중에는 반사수단이 더 배치되고,

   상기 반사수단은 입사 광축에 대한 장착 각도가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 변조수단과 가장 가까운 위치에 배치된 상기 반사수단의 장착 각도가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 변조수단은 반사형의 변조수단이고, 상기 색 분리 광학계와 상기 색 합성 광학계는 동일한 광학계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
6. 광원과,

   상기 광원으로부터의 광속을 복수의 중간 광속으로 분할하는 제 1의 광학요소와,

   상기 중간 광속이 집속(集束)하는 위치 부근에 배치되고, 상기 제 1의 광학 요소에 의해서 분할된 상기 중간 광속 각각을 P 편광 광속과 S 편광 광속으로 분리하고, 상기 P 편광 광속, S 편광 광속 중 어느 한쪽의 편광 방향을 다른 쪽의 편광 광속의 편광 방향과 일치시켜 출사하는 편광 변환장치와, 상기 편광 변환장치로부터 출사된 광속을 중첩시키는 중첩수단을 구비한 제 2의 광학요소와,

   상기 제 2의 광학 요소로부터 출사된 광을 변조하는 변조수단과,

   상기 변조수단에 의해서 변조가 행해진 광속을 투사면상에 확대 투사하는 투사수단을 갖는 투사형 표시장치로서,

   상기 중첩수단의 장착 위치가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 광원과 상기 변조수단과의 사이의 광로중에는 반사수단이 더 배치되고, 상기 반사수단은, 입사 광축에 대한 장착 각도가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 중첩수단으로부터의 출사광을 각색의 광속으로 분해하는 색 분리 광학계와,

   상기 색 분리 광학계에 의해 분리된 상기 각색의 광속에 대하여 변조를 행하는 복수의 상기 변조수단과,

   상기 복수의 변조수단에 의해 각각 변조된 각색의 광속을 합성하는 색 합성 광학계를 더 가지며,

   상기 색 합성 광학계에 의해서 합성된 변조 광속이 상기 투사수단을 통해 투사면상에 확대 투사되며,

   상기 색 분리 광학계와 상기 복수의 변조수단중 적어도 하나의 변조수단과의 사이의 광로중에는 반사수단이 더 배치되고,

   상기 반사수단은 입사 광축에 대한 장착 각도가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 변조수단과 가장 가까운 위치에 배치된 상기 반사수단의 장착 각도가 조정 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 변조수단은 반사형의 변조수단이고, 상기 색 분리 광학계와 상기 색 합성 광학계는 동일한 광학계로 구성되는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
11. 광원과,

    상기 광원으로부터 출사된 광속을 변조하는 변조수단과,

    상기 변조수단에 의해 변조가 행해진 광속을 투사면상에 확대 투사하는 투사 수단을 갖는 투사형 표시장치로서,

    상기 광원과 상기 변조수단과의 사이의 광로중에 배치되고, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 복수의 중간 광속으로 분할하는 광학소자와,

    상기 광학소자에 의해서 분할된 상기 중간 광속 각각을, 상기 변조수단의 화상 형성 영역에 중첩시키는 중첩수단과,

    상기 중첩수단의 장착 위치를 조정하는 조정기구를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 중첩수단의 장착 위치를 광축에 직교하는 제 1의 방향으로 조정하는 제1의 조정기구와,

    상기 중첩수단의 장착 위치를 상기 광축 및 상기 제 1의 방향에 직교하는 제2의 방향으로 조정하는 제 2의 조정기구를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 조정기구는,

    베이스 조정판과,

    상기 베이스 조정판에 대하여 상기 제 1의 방향으로 이동가능한 제 1의 조정판과,

    상기 제 1의 조정판에 대하여 상기 제 2의 방향으로 이동가능한 제 2의 조정판을 구비하는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 조정기구는, 상기 제 1의 조정판의 상기 제 2의 방향으로의 편차를 방지하는 제 1의 편차 방지기구와, 상기 제 2의 조정판의 상기 제 1의 방향으로의 편차를 방지하는 제 2의 편차 방지기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
15. 제 13항에 있어서,

    상기 중첩수단이 상기 제 2의 조정판에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
16. 광원과,

    상기 광원으로부터의 광속을 복수의 중간 광속으로 분할하는 제 1의 광학 요소와,

    상기 중간 광속이 집속하는 위치 부근에 배치되고, 상기 제 1의 광학 요소에 의해서 분할된 상기 중간 광속 각각을 P 편광 광속과 S 편광 광속으로 분리하고, 상기 P 편광 광속, S 편광 광속 중 어느 한쪽의 편광 방향을 다른 쪽의 편광 광속의 편광 방향과 일치시켜 출사하는 편광 변환장치와, 상기 편광 변환장치로부터 출사된 광속을 중첩시키는 중첩수단을 구비한 제 2의 광학 요소와,

    상기 제 2의 광학 요소로부터 출사된 광을 변조하는 변조수단과,

    상기 변조수단에 의해 변조가 행해진 광속을 투사면상에 확대 투사하는 투사수단을 갖는 투사형 표시장치로서,

    상기 중첩수단의 장착 위치를 조정하는 조정기구를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 중첩수단의 장착 위치를 광축에 직교하는 제 1의 방향으로 조정하는 제1의 조정기구와,

    상기 중첩수단의 장착 위치를 상기 광축 및 상기 제 1의 방향에 직교하는 제2의 방향으로 조정하는 제 2의 조정기구를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 조정기구는,

    베이스 조정판과,

    상기 베이스 조정판에 대하여 상기 제 1의 방향으로 이동가능한 제 1의 조정판과,

    상기 제 1의 조정판에 대하여 상기 제 2의 방향으로 이동가능한 제 2의 조정판을 구비하는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 조정기구는,

    상기 제 1의 조정판의 상기 제 2의 방향으로의 편차를 방지하는 제 1의 편차방지기구와, 상기 제 2의 조정판의 상기 제 1의 방향으로의 편차를 방지하는 제 2의 편차 방지기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.

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