(57)【要約】【課題】ライトバルブを使用した投射型表示装置において、投射像のコントラストを向上させることのできる投射型表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源からの光を色分解光学系で赤色光、緑色光、青色光に色分解する。色分解された各色光は偏光子を通過して、偏光ビームスプリッタに入射し、偏光分離部で偏光分離されて反射型ライトバルブに射出される。反射型ライトバルブで変調され反射射出した光は、再度偏光ビームスプリッタに入射し、偏光分離部で偏光分離して検光される。検光された各色光のうち少なくとも1つの色光の光路には偏光子が配置され、偏光子を通過した色光とそれ以外の色光は、色合成光学系に入射して色合成された後、投射レンズで投射される。【選択図】  図１
2006030421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を複数の色光に色分解する色分解光学系と、
反射型ライトバルブと、
前記色分解された各色光を偏光分離部で偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブから入射した光を前記偏光分離部で偏光分離して検光する偏光ビームスプリッタと、
前記色分解光学系と前記偏光ビームスプリッタの間の光路と、前記偏光ビームスプリッタから射出された各色光の検光光の光路のうち少なくとも１つの色光の光路とに配置された偏光子とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
光源からの光を赤色光、緑色光、青色光に色分解する色分解光学系と、
前記各色光毎に配置された反射型ライトバルブと、
前記色分解された各色光を偏光分離部で偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブから入射した光を前記偏光分離部で偏光分離して検光する各色光毎に配置された偏光ビームスプリッタと、
前記各色光の検光光を色合成する色合成光学系と、
前記色分解光学系と前記偏光ビームスプリッタとの間の前記各色光の光路と、前記偏光ビームスプリッタと前記色合成光学系との間の光路のうち少なくとも１つの色光の光路とに配置された偏光子とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
前記偏光ビームスプリッタは、偏光分離部で反射された光を前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブから入射した光を前記偏光分離部で透過して検光することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記色合成光学系は、赤色光を反射し青色光と緑色光とを透過する赤色反射ダイクロイックミラーと、青色光を反射し赤色光と緑色光とを透過する青色反射ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックプリズムで、
前記偏光ビームスプリッタと前記色合成光学系との間の赤色光の光路と青色光の光路とに配置された１／２波長位相板を有すること
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記偏光ビームスプリッタと前記色合成光学系との間の光路のうち少なくとも１つの色光の光路に配置された偏光子は、前記緑色光の光路に配置されていること
を特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記色分解光学系は、光源からの光を時系列に色分解する時系列色分解光学系を有すること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記色分解光学系は、光源からの光を第１色光と、第２色光と第３色光との混合光に色分解する第１色分解光学系と、前記混合光を前記第２色光と前記第３色光とに時系列に色分解する時系列色分解光学系とを有し、
前記反射型ライトバルブは、前記第１色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第２色光と前記第３色光用に配置された第２反射型ライトバルブとを有し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光と前記第３色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタとを有すること
を特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記色分解光学系は、
光源からの光を第１色光と第２色光との第１混合光と、第３色光と第４色光との第２混合光に色分解する時系列色分解光学系とを有し、
前記反射型ライトバルブは、前記第１色光と前記第２色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第２反射型ライトバルブとを有し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光と前記第２色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタとを有すること
を特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項９】
光源からの光を複数の色光に色分解する色分解光学系と、
ライトバルブと、
前記色分解光学系と前記偏光ビームスプリッタの間の光路に配置された第１の偏光子と、
前記ライトバルブから射出した光を検光する検光子と、
前記検光光の光路のうち少なくとも１つの色光の光路に配置された第２の偏光子とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射型ライトバルブを使用した投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置は、光源からの光を色分解光学系で青色光、緑色光、赤色光の３色に色分解し偏光子を通過した後、各色毎に配置された偏光ビームスプリッタで偏光分離されて反射された光が、反射型ライトバルブに入射して変調される。変調された光は偏光ビームスプリッタを透過する検光光として検光された後、色合成光学系で各色光が合成され、投射レンズで投射される。
【特許文献１】特開平１０−１３３３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の投射型表示装置では偏光ビームスプリッタを透過する光には、反射型ライトバルブで変調され検光された偏光成分以外に他の偏光成分も含まれてしまい、投射像のコントラストが低下してしまうという問題がある。
本発明はライトバルブを使用した投射型表示装置において、投射像のコントラストを向上させることのできる投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載された投射型表示装置は、光源からの光を複数の色光に色分解する色分解光学系と、反射型ライトバルブと、前記色分解された各色光を偏光分離部で偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブから入射した光を前記偏光分離部で偏光分離して検光する偏光ビームスプリッタと、前記色分解光学系と前記偏光ビームスプリッタの間の光路と、前記偏光ビームスプリッタから射出された各色光の検光光の光路のうち少なくとも１つの色光の光路とに配置された偏光子とを有することを特徴とする。
請求項２に記載の投射型表示装置は、光源からの光を赤色光、緑色光、青色光に色分解する色分解光学系と、前記各色光毎に配置された反射型ライトバルブと、  前記色分解された各色光を偏光分離部で偏光分離して前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブから入射した光を前記偏光分離部で偏光分離して検光する各色光毎に配置された偏光ビームスプリッタと、前記各色光の検光光を色合成する色合成光学系と、前記色分解光学系と前記偏光ビームスプリッタとの間の前記各色光の光路と、前記偏光ビームスプリッタと前記色合成光学系との間の光路のうち少なくとも１つの色光の光路とに配置された偏光子とを有することを特徴とする。
【０００５】
請求項３に記載の投射型表示装置は、請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置において、前記偏光ビームスプリッタは、偏光分離部で反射された光を前記反射型ライトバルブに射出し、前記反射型ライトバルブから入射した光を前記偏光分離部で透過して検光することを特徴とする。
【０００６】
請求項４に記載の投射型表示装置は、請求項２または請求項３に記載の投射型表示装置において、前記色合成光学系は、赤色光を反射し青色光と緑色光とを透過する赤色反射ダイクロイックミラーと、青色光を反射し赤色光と緑色光とを透過する青色反射ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックプリズムで、前記偏光ビームスプリッタと前記色合成光学系との間の赤色光の光路と青色光の光路とに配置された１／２波長位相板を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項５に記載の投射型表示装置は、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の投射型表示装置において、前記偏光ビームスプリッタと前記色合成光学系との間の光路のうち少なくとも１つの色光の光路に配置された偏光子は、前記緑色光の光路に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項６に記載の投射型表示装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の投射型表示装置において、前記色分解光学系は、光源からの光を時系列に色分解する時系列色分解光学系を有することを特徴とする。
請求項７に記載の投射型表示装置は、請求項１に記載の投射型表示装置において、前記色分解光学系は、光源からの光を第１色光と、第２色光と第３色光との混合光に色分解する第１色分解光学系と、前記混合光を前記第２色光と前記第３色光とに時系列に色分解する時系列色分解光学系とを有し、前記反射型ライトバルブは、前記第１色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第２色光と前記第３色光用に配置された第２反射型ライトバルブとを有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光と前記第３色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする。
請求項８に記載の投射型表示装置は、請求項１に記載の投射型表示装置において、前記色分解光学系は、光源からの光を第１色光と第２色光との第１混合光と、第３色光と第４色光との第２混合光に色分解する時系列色分解光学系とを有し、前記反射型ライトバルブは、前記第１色光と前記第２色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第２反射型ライトバルブとを有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光と前記第２色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする。
請求項９に記載の投射型表示装置は、光源からの光を複数の色光に色分解する色分解光学系と、ライトバルブと、前記色分解光学系と前記偏光ビームスプリッタの間の光路に配置された第１の偏光子と、前記ライトバルブから射出した光を検光する検光子と、前記検光光の光路のうち少なくとも１つの色光の光路に配置された第２の偏光子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明はライトバルブを使用した投射型表示装置において、投射像のコントラストを向上させることのできる投射型表示装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。ランプと凹面鏡とから構成される光源１１から射出された光は、偏光変換照明光学系１２によって紙面に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換される。この偏光変換照明装置１２は図示しない複数のレンズをマトリクス形状に配置した第１レンズ板と、第１レンズ板の各レンズのほぼ焦点位置に同様にレンズを配置した第２レンズ板と、第２レンズ板の射出面近傍に偏光分離部とこの偏光分離部と平行に配置した反射層の組合せを複数組アレイ状に配置した複数プリズム部材と、その射出面の特定位置に配置した１／２波長位相板と、あとで説明する反射型ライトバルブ上に重畳照明するコンデンサレンズとから構成されている。本実施形態では、１／２波長位相板は射出する偏光の振動方向が紙面に垂直になる向きに配置した。
【００１１】
偏光変換照明装置１２から射出した光は、Ｂ（青）光を反射し、Ｒ（赤）光とＧ（緑）光とを透過する特性のダイクロイックミラー１３Ｂと、Ｒ光とＧ光を反射、Ｂ光を透過する特性のダイクロイックミラー１３ＲＧとを互いに直交して配置したクロスダイクロイックミラー１３に入射し、入射光に垂直で、互いに反対方向に進行するＢ光と、Ｒ光とＧ光との混合光とに色分解される。色分解されたＢ光は偏向ミラー１４で反射されて、Ｂ光用の偏光子１７Ｂを通過してＢ光用に配置された偏光ビームスプリッタ１９Ｂに入射する。偏光ビームスプリッタ１９Ｂに入射した光は、偏光分離部で反射されて偏光分離され、Ｂ光用の反射型ライトバルブ２０Ｂに入射する。
一方色分解されたＲ光とＧ光との混合光は偏向ミラー１５で反射されて、Ｇ光反射、Ｒ光透過特性のダイクロイックミラー１６に入射、反射するＧ光と、透過して直進するＲ光とに色分解される。色分解されたＧ光とＲ光は、それぞれＧ光用の偏光子１７ＧとＲ光用の偏光子１７Ｒを通過して、偏光ビームスプリッタ１９Ｇ、１９Ｒにそれぞれ入射し、偏光分離部で反射されそれぞれ反射型ライトバルブ２０Ｇ、２０Ｂに入射する。
各色光用に配置された反射型ライトバルブ２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒに入射した各色光は、それぞれの色信号によって変調作用を受け、変調光と非変調光との混合光を反射して射出する。反射射出された光は、再度偏光ビームスプリッタ１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒにそれぞれ入射し、偏光分離部を透過する変調光を検光光として分離する。各色光の検光光はそれぞれの色光用に配置された偏光子２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを経て色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００１２】
クロスダイクロイックプリズム２２の内部には、Ｒ光を反射するダイクロイック膜２２ＲとＢ光を反射するダイクロイック膜２２Ｂが直交して配置されている。クロスダイクロイックプリズム２２に入射したＲ光とＢ光は、それぞれＲ光反射ダイクロイック膜２２Ｒ、Ｂ光反射ダイクロイック膜２２Ｂで反射され、Ｇ光は両ダイクロイック膜を透過することによって色合成され、合成光を射出面から射出する。色合成された光は、投射レンズ２３に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。
【００１３】
各色光用の偏光ビームスプリッタ１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒに入射する前の各色光の光路にそれぞれ配置された偏光子１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒは、偏光ビームスプリッタ１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒの偏光分離部に対してＳ偏光の光を透過し、Ｐ偏光の光を吸収する。また反射型ライトバルブで反射された光は、偏光ビームスプリッタ１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒの偏光分離部で検光されてＰ偏光の光が検光光として射出されるが、実際には偏光分離膜の特性などによって、射出される光には、Ｐ偏光の光以外にＳ偏光の光も含まれている。偏光ビームスプリッタ１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒによって検光された光の光路に配置された偏光子２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒは、Ｓ偏光の光を検光光から除去するものであり、検光光であるＰ偏光の光を透過して、Ｓ偏光の光成分を吸収する。本実施形態の特徴は、偏光ビームスプリッタに入射する前の光路と、射出した後の光路の両方に偏光子を配置したことである。
【００１４】
ここで従来の偏光子を偏光ビームスプリッタの入射前に配置した投射型表示装置と、本実施形態の投射型表示装置のコントラストを比較する。ここでコントラストとは、投射像の画面全体が白い画像の明るさに対する投射像の画面全体が黒い画像の明るさの比率のことをいう。
まず、従来の投射型表示装置における投射像のコントラストの値を説明する。偏光変換照明装置１０２による偏光の消光比は約２０対１である。すなわち、Ｓ偏光成分の強度が１に対し、Ｐ偏光成分の強度は１／２０である。偏光ビームスプリッタ入射前に配置された偏光子の消光比は約１０００対１、偏光ビームスプリッタの偏光分離部で反射される光の消光比は約３０対１である。従って反射型ライトバルブに入射する光は、Ｓ偏光成分がほとんどで、その消光比は、これらの消光比を掛け算して（２０×１０００×３０）、約６０００００対１である。つまり反射型ライトバルブに入射するＳ偏光成分の光の強度を１とすると、Ｐ偏光成分は、約１／６０００００である。
次に、投射像が全て黒、即ち反射型ライトバルブで変調されない場合を考えると、反射型ライトバルブに入射した光はそのままの偏光状態で反射される。従って再度偏光ビームスプリッタに入射する光のほとんどは、偏光分離部で光源側に反射される。一方偏光ビームスプリッタの偏光分離部の消光比は約２０００対１であるから、偏光ビームスプリッタに入射するＳ偏光成分の１／２０００が偏光変換部を透過する。一方Ｐ偏光成分は大部分が透過すると考えてよい。従って、投射像が黒状態で偏光ビームスプリッタの偏光分離部を透過する光の全光量は、１／２０００（Ｓ偏光成分）＋１／６０００００（Ｐ偏光成分）となり、ほぼ１／２０００である。すなわち、偏光分離部を透過する光の全光量は、偏光ビームスプリッタの透過の消光比で決まることがわかる。
投射像が黒くなる状態であっても、反射型ライトバルブに入射した光を１とすると、そのうちの１／２０００の光がスクリーン上に投射される。一方投射像が白くなる状態では、入射したＳ偏光成分の光が反射型ライトバルブによって９０度偏光面が回転してＰ偏光になり、そのまま偏光ビームスプリッタを透過し、ほぼすべての光が偏光ビームスプリッタを透過すると考えてよい。従って、従来の投射型表示装置の投射像のコントラストは２０００：１になる。
【００１５】
一方、本実施形態では各色光用の反射型ライトバルブ２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒからの各色光を偏光ビームスプリッタ１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒに入射し、透過光を検光して射出し、各色光毎に配置された偏光子２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを経由して色合成する。この場合のコントラストを以下に検討する。なお偏光変換照明装置１２は、従来の投射型表示装置に使用しているものと同様の構成であり、使用する偏光子も同様の消光比を有しているとする。
【００１６】
従来の投射型表示装置では、黒状態においても１／２０００のＳ偏光成分と１／６０００００のＰ偏光成分とが偏光ビームスプリッタを透過する。ここで偏光子の消光比が１０００対１であるとすると、偏光子をＰ偏光が透過しＳ偏光が吸収される方位に設定すると、偏光子を通過する偏光成分の光は、１／（２０００×１０００）＝１／２００００００、Ｐ偏光成分はそのまま透過するので、１／６０００００となる。従って、偏光子を射出した光の全光量は、１／２００００００＋１／６０００００＝１／４６２０００となる。すなわちコントラストは４６２０００：１になり、従来の投射型表示装置と比較して各段にコントラストを向上させることができる。
【００１７】
なお、本実施形態においては、偏光ビームスプリッタの入射前のＲ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光の光路に偏光子を配置し、偏光ビームスプリッタ射出後のすべての色光の光路に偏光子を配置する構成としたが、偏光ビームスプリッタ射出後の検光光の光路に配置する偏光子は、すべての色光の光路に配置する必要はなく、少なくとも１つの色光の光路に配置すればよい。その場合好ましくは、人間の眼に対して最も敏感な色光であるＧ色光に対して、偏光ビームスプリッタ射出後に偏光子を配置する。偏光ビームスプリッタから射出されたＧ光の検光光を偏光子に入射することによって、Ｇ光のコントラストが良好な投射像を投射することができ、優れた投射像を投射できるという効果を奏する。このように全ての色光の検光光を偏光子に入射させなくてもよい。
【００１８】
なお本実施形態では、偏光ビームスプリッタ入射前に配置する偏光子１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒは、通常のプラスチックの偏光子を使用した。このプラスチックの偏光子は、通過させない偏光を吸収する構成の偏光子であるが、このような構成の偏光子以外に、通過しない偏光の光を反射するワイヤーグリッド偏光子を使用しても構わない。なおコントラストの計算で使用した偏光子の消光比は、プラスチックの偏光子の値であるが、ワイヤーグリッド偏光子の消光比はそれよりもかなり高いので、ワイヤーグリッド偏光子を使用するとさらにコントラスストを向上させることができる。
（第２実施形態）
第２実施形態の投射型表示装置の構成図を図２に示す。第１実施形態と同じ部材には同じ番号を付し、説明は省略する。本実施形態は、クロスダイクロイックプリズム２２の入射前のＢ光、Ｒ光の光路に１／２波長位相板を配置している点が、第１実施形態と異なる。
【００１９】
偏光子２１Ｂ、２１Ｒから射出されるＢ光とＲ光は、クロスダイクリックプリズム２２のそれぞれの入射面の直前に配置された１／２波長位相板２４Ｂ、２４Ｒに入射する。偏光子２１Ｂ、２１Ｒから射出されるＢ光とＲ光は、Ｐ偏光であるが、１／２波長位相板２４Ｂ、２４Ｒによって偏光の振動方向が９０度回転され、Ｂ光とＲ光の偏光をＳ偏光に変換する。なお、Ｇ光の光路には、１／２波長位相板は配置しておらず、クロスダイクロイックプリズム２２に入射するＧ光はＰ偏光の光である。
【００２０】
Ｂ光とＲ光とはクロスダイクロイックプリズム２２中のダイクロイック膜２２Ｂと２２Ｒとによってそれぞれ反射され、Ｇ光はダイクロイック膜２２Ｂと２２Ｒを透過する。１／２波長位相板２４Ｂ、２４Ｒによって、ダイクロイック膜２２Ｂ、２２Ｒで反射されるＢ光とＲ光はＳ偏光、透過するＧ光はＰ偏光にすることによって、ダイクロイック膜の偏光特性を利用して光の利用効率を上げることができる。従って、高コントラストで、より高輝度の投射像を得ることができる。
（第３実施形態）
図３に第３実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。光源１１から射出された光は、偏光変換照明装置１２で紙面に垂直な方向に振動した偏光した光に変換される。偏光変換照明装置１２を射出した光は、Ｂ光を反射しＲ光とＧ光を透過する特性のダイクロイックミラー３１Ｂに入射し、反射されるＢ光と、透過するＧ光とＲ光との混合光とに色分解される。Ｂ光は偏光子１７Ｂを経て偏光ビームスプリッタ１９Ｂに入射し、偏光分離部で反射されＢ光用反射型ライトバルブ２０Ｂに入射する。
【００２１】
ダイクロイックミラー３１Ｂで色分解されたＧ光とＲ光との混合光は、時系列色分解光学系３２ＧＲで時系列に進行するＧ光とＲ光とに色分解される。時系列色分解光学系３２ＧＲは、円盤形状の基板の一方の側にＧ光を透過しＲ光を反射するダイクロイック膜を形成し、もう一方の側にＲ光を透過しＧ光を反射するダイクロイック膜を形成したものである。円盤を中心Ｏ’の周りに回転させることによって、Ｇ光とＲ光を時系列に色分解し、同軸で進行させることができる。時系列色分解光学系３２ＧＲを射出し、時系列に進行するＧ光とＲ光は、偏光子１７ＧＲを経て偏光ビームスプリッタ１９ＧＲに時系列に入射する。偏光ビームスプリッタ１９ＧＲに入射した光は、偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ２０ＲＧに時系列に入射する。
【００２２】
反射型ライトバルブ１９Ｂに入射したＢ光は、Ｂ光の色信号によって変調作用を受けた後、反射、射出し再度偏光ビームスプリッタ１９Ｂに入射する。入射した光のうち変調された光は、偏光分離部を透過して検光され、偏光子２１Ｂを経てダイクロイックプリズム３３に入射し、他の色光と色合成される。反射型ライトバルブ２０ＲＧに時系列に入射したＧ光とＲ光は、それぞれの色信号によって時系列に変調され、反射、射出し偏光ビームスプリッタ１９ＧＲに再度入射する。入射した光のうち変調された光は、偏光分離部を透過して検光され、偏光子２１ＧＲを経て時系列にダイクロイックプリズム３３に入射する。入射したＲ光とＧ光は、ダイクロイック膜３３ＧＲで反射され、Ｂ光と色合成される。色合成された光は、投射レンズ２３に入射し図示しないスクリーン上にフルカラーの像が投射される。
【００２３】
本実施形態においても、偏光ビームスプリッタに入射する前の各色光の光路に偏光子を配置し、さらに偏光ビームスプリッタを射出した検光の光路にも偏光子配置しているので、第１実施形態と同様にコントラストを向上させることができる。
【００２４】
本実施形態においては、時系列色分解光学系３２ＧＲをダイクロイックミラー３１Ｂと偏光ビームスプリッタ１９ＧＲの間の光路に配置したが、これ以外の位置に配置しても構わない。例えば、時系列色分解光学系を偏光変換照明装置１２とダイクロイックミラー３１Ｂの間の光路に配置しても構わない。ただしこの場合に使用する時系列色分解光学系は、円盤の一方の側にＢ光とＲ光を透過しＧ光を反射するダイクロイック膜、もう一方の側にＢ光とＧ光を透過しＲ光を反射するダイクロイック膜を形成したものを使用する。この時系列色分解光学系を使用しても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２５】
なお本実施形態ではＲ光、Ｇ光、Ｂ光の３色に色分解したが、色分解する色光の数はこれに限定されず、例えば、Ｂ光、Ｅ（エメラルド）光、Ｇ光、Ｒ光の４色光に色分解しても構わない。４色に色分解する場合の本実施形態の変形例を図４に示す。なお本実施形態の場合、Ｂ光は４５０±３０ｎｍ、Ｅ光は５１５±１５ｎｍ、Ｇ光は５５０±１５ｎｍ、Ｒ光は６３０±３０ｎｍの光であるが、中心波長、波長幅はこれに限定されず変えても構わない。光源１１から射出された光を偏光変換照明装置１２で偏光した光に変換する。偏光変換照明装置１２を射出した光は、Ｂ光とＥ光とを反射し、Ｇ光とＲ光とを透過するダイクロイック膜３１ＢＥに入射し、反射されるＢ光とＥ光との混合光と、透過するＧ光とＲ光との混合光に色分解される。
【００２６】
色分解されたＧ光とＲ光との混合光は、時系列色分解光学系３２ＧＲで時系列に進行するＧ光とＲ光に色分解される。時系列に色分解されたＧ光とＲ光は、偏光子１７ＧＲを経て偏光ビームスプリッタ１９ＧＲに入射する。入射した光は、偏光分離部で反射されて射出し反射型ライトバルブ２０ＧＲに時系列に入射し、それぞれの色信号で変調された後時系列に反射されて偏光ビームスプリッタ１９ＧＲに再度入射する。入射した光のうち変調された光は、偏光分離部を透過して検光され時系列に偏光ビームスプリッタ１９ＧＲから射出する。射出した光は、偏光子２１ＧＲを経て色合成光学系のダイクロイックプリズム３３に入射し、Ｇ光とＲ光とを反射するダイクロイック膜３３ＧＲで反射される。
【００２７】
一方、Ｂ光とＥ光との混合光は、時系列色分解光学系３２ＢＥで時系列に進行するＢ光とＥ光とに色分解される。色分解された光は、偏光子１７ＢＥを経て偏光ビームスプリッタ１９ＢＥに時系列に入射する。入射した光は、偏光分離部で反射され反射型ライトバルブ２０ＢＥに時系列に入射し、それぞれの色信号で変調された後時系列に反射され、再度偏光ビームスプリッタ１９ＢＥに入射する。入射した光のうち変調された光は、偏光分離部を透過して検光され時系列に偏光ビームスプリッタ１９ＢＥから射出する。射出した光は、偏光子２１ＢＥを経てダイクロイックプリズム３３に入射し、Ｇ光とＲ光を反射するダイクロイック膜３３ＧＲを透過して、Ｇ光、Ｒ光と同軸に色合成される。色合成された光は、投射レンズ２３に入射し不図示のスクリーン上に投射される。本変形例の投射型表示装置では、４色に色分解しているので投射像のコントラストが向上するだけではなく、自然に近い色の投射像を投射することができる。
【００２８】
時系列色分解光学系で３色に色分解する変形例を図５に示す。偏光変換照明装置１２の後に時系列色分解光学系３２ＧＢＲを配置し、時系列にて進行するＢ光，Ｇ光、Ｒ光に色分解する。色分解された光は、偏光子１７ＢＧＲを経て偏光ビームスプリッタ１９ＢＧＲに時系列に入射し、偏光分離部で反射されて、反射型ライトバルブ２０ＢＧＲに時系列に入射する。入射した光は、それぞれの色信号で時系列に変調された後、反射射出し、偏光分離部を透過して検光される。偏光された光は、偏光ビームスプリッタ１９ＢＧＲから射出し、偏光子２１ＢＧＲを経て投射レンズ２３に入射し、不図示のスクリーン上に投射される。本変形例においても高コントラストの投射像を投射することができる。なお、時系列色分解光学系はＢ光、Ｅ光、Ｇ光、Ｒ光の４色に色分解するものでも構わない。
【００２９】
また上記した実施形態の投射型表示装置は、反射型ライトバルブを使用し、検光子として偏光ビームスプリッタを使用する構成であったが、ライトバルブとして透過型ライトバルブを使用した投射型表示装置においてもコントラストを向上させることができる。従来の透過型ライトバルブを使用する投射型表示装置では、ライトバルブに入射する前に配置する偏光子と、透過光を検光する偏光子（検光子）を配置していたが、検光用の偏光子の後にさらに偏光子を配置することにより投射像のコントラストを向上させることができる。検光用の偏光子の後にさらに配置する偏光子は、各色光の光路に配置しても構わないが、Ｇ光用の光路だけに偏光子を配置してもコントラストを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の投射型表示装置の構成図
【図２】第２実施形態の投射型表示装置の構成図
【図３】第３実施形態の投射型表示装置の構成図
【図４】第３実施形態の変形例の投射型表示装置の構成図
【図５】第３実施形態の変形例の投射型表示装置の構成図
【符号の説明】
【００３１】
１１  光源
１２  偏光変換照明装置
１３  クロスダイクロイックミラー
１４、１５  偏向ミラー
１６、３１Ｂ、３１ＢＥ  ダイクロイックミラー
１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒ、１７ＧＲ、１７ＢＥ、１７ＢＧＲ、２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ、２１ＧＲ、２１ＢＥ、２１ＢＧＲ  偏光子
１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ、１９ＧＲ、１９ＢＥ、１９ＢＧＲ  偏光ビームスプリッタ
２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒ、２０ＲＧ、２０ＢＥ、２０ＢＧＲ  反射型ライトバルブ
２２  クロスダイクロイックプリズム
２３  投射レンズ
３２ＧＲ、３２ＢＥ、３２ＢＧＲ  時系列色分解光学系
３３  ダイクロイックプリズム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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