(57)【要約】【課題】  色分離導光光学系における照明光束の偏光度の低下を抑制して、コントラストの高い明るい投写画像を表示することができ、入射側偏光板における発熱量の低いプロジェクタを提供する。【解決手段】  照明装置１００と、色分離導光光学系２００Ａと、３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００とを備えたプロジェクタ１０００Ａにおいて、色分離導光光学系２００Ａにおける３つの色光光路のうち赤色光の色光光路においては、ダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａにおける２つの誘電体多層膜のそれぞれは、赤色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率が設定された膜構成を有していることを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2006058872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置と、光源装置から射出された光を略１種類の直線偏光に変換する偏光変換素子とを備え、略１種類の直線偏光を射出する照明装置と、
前記照明装置から射出される光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置によって生成される画像光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記照明装置から前記電気光学変調装置までの光路中には、２つ以上の誘電体多層膜が配置されており、
前記２つ以上の誘電体多層膜のうち光路最前段側に配置された第１の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記２つ以上の誘電体多層膜のうち光路最後段側に配置された第２の誘電体多層膜から射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とが設定されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記２つ以上の誘電体多層膜によって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせた値が、前記第２の誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置から射出された光は、前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つの誘電体多層膜で反射し、
前記２つ以上の誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記少なくとも１つの誘電体多層膜で反射することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせた値が、前記第２の誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置から前記電気光学変調装置までの光路中に、２枚のダイクロイックミラーを含み、前記照明装置から射出される直線偏光を３つの色光に分離して照明対象である３つの電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系を備え、
前記電気光学変調装置は、前記色分離導光光学系から射出される前記３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調して画像光を生成する３つの電気光学変調装置を備え、
前記電気光学変調装置から前記投写光学系までの光路中に、前記３つの電気光学変調装置によって生成される画像光を合成する色合成光学系を備え、
前記投写光学系は、前記色合成光学系によって合成される画像光を投写し、
前記色分離導光光学系は、前記照明装置から射出された光が入射されてから前記３つの電気光学変調装置のうち第１の電気光学変調装置に光が射出されるまでの第１の色光光路と、前記照明装置から射出された光が入射されてから前記３つの電気光学変調装置のうち第２の電気光学変調装置に光が射出されるまでの第２の色光光路と、前記照明装置から射出された光が入射されてから前記３つの電気光学変調装置のうち第３の電気光学変調装置に光が射出されるまでの第３の色光光路とを備え、
前記第１〜第３の色光光路のうち少なくとも第１の色光光路中には、前記２つ以上の誘電体多層膜が配置されており、
前記照明装置から前記第１の色光光路へ入射し前記第１の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第２の誘電体多層膜から射出し前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記第１の色光光路中に配置された２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜全てを透過する光であり、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、
前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、
任意の自然数をｋとした場合に、
前記第１の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（１）を満足するような膜構成を有することを特徴とするプロジェクタ。
【数１】
2006058872.tif 000015
【請求項６】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つを透過し残りの誘電体多層膜で反射する光であり、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、
前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光が透過する誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光を反射する誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、
任意の自然数をｋとした場合に、
前記第１の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（２）を満足するような膜構成を有することを特徴とするプロジェクタ。
【数２】
2006058872.tif 000016
【請求項７】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１〜第３の色光光路のすべての色光光路中には、それぞれ２つ以上の誘電体多層膜が配置されており、
前記照明装置から前記第２の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第２の色光光路から前記第２の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記第２の色光光路中に配置された２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されており、
前記照明装置から前記第３の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第３の色光光路から前記第３の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記第３の色光光路中に配置された２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つを透過し残りの誘電体多層膜で反射する光であり、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、
前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光が透過する誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、
前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光を反射する誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、
任意の自然数をｋとした場合に、
前記第１の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（３）を満足するような膜構成を有することを特徴とするプロジェクタ。
【数３】
2006058872.tif 000017
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載のプロジェクタにおいて、
前記第２の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜すべてで反射される光であり、
前記第２の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、
前記第２の色光光路から前記第２の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、
前記第２の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第２の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第２の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、
任意の自然数をｋとした場合に、
前記第２の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（４）を満足するような膜構成を有することを特徴とするプロジェクタ。
【数４】
2006058872.tif 000018
【請求項１０】
請求項７〜請求項９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第３の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つを透過し残りの誘電体多層膜で反射する光であり、
前記第３の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、
前記第３の色光光路から前記第３の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、
前記第３の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第３の色光光路から射出される光が透過する誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第３の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、
前記第３の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第３の色光光路から射出される光を反射する誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第３の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第３の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、
任意の自然数をｋとした場合に、
前記第３の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（５）を満足するような膜構成を有することを特徴とするプロジェクタ。
【数５】
2006058872.tif 000019
【請求項１１】
光源装置と、光源装置から射出された光を略１種類の直線偏光に変換する偏光変換素子とを備え、略１種類の直線偏光を射出する照明装置と、
直線偏光を３つの色光に分離して照明対象である３つの電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系と、
前記色分離光学系から射出される前記３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調して画像光を生成する３つの電気光学変調装置と、
前記３つの電気光学変調装置によって生成される画像光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、
前記クロスダイクロイックプリズムによって合成される画像光を投写する投写光学系と、
前記投射光学系から射出された前記画像光を表示するスクリーンパネルと、
前記投射光学系から射出された前記画像光を前記スクリーンパネルに向けて反射するミラーユニットとを備えた画像表示装置において、
前記クロスダイクロイックプリズムは、前記３つの電気光学変調装置のうち第１の電気光学変調装置から射出された光が入射する第１の光入射端面と、前記３つの電気光学変調装置のうち第２の電気光学変調装置から射出された光が入射する第２の光入射端面と、前記３つの電気光学変調装置のうち第３の電気光学変調装置から射出された光が入射する第３の光入射端面と、前記第１〜第３の光入射端面から入射した光が射出される光射出端面と、前記第１の光入射端面から前記光射出端面までの第１の色光光路と、前記第２の光入射端面から前記光射出端面までの第２の色光光路と、前記第３の光入射端面から前記光射出端面までの第３の色光光路と、前記第１〜第３の色光光路中の光を反射又は透過して前記３つの電気光学変調装置によって生成される画像光を合成する２つの誘電体多層膜とを備え、
前記第１〜第３の色光光路のうち第１の色光光路においては、前記第１の入射端面に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第１の光入射端面から入射し前記光射出端面から射出された光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記２つの誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像表示装置において、
前記クロスダイクロイックプリズムの２つの誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、
前記第１の電気光学変調装置から射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、
前記クロスダイクロイックプリズムの２つの誘電体多層膜にｉ＝１、２と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、その光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置から射出される光の波長領域の中心値の波長λにおけるそれぞれの誘電体多層膜での平均屈折率をｎiとし、
任意の自然数をｋとした場合に、
前記第１の色光光路においては、前記２つの誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（６）を満足するような膜構成を有することを特徴とするプロジェクタ。
【数６】
2006058872.tif 000020
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のプロジェクタの光学系を説明するために示す図である。図８（ａ）は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図８（ｂ）はその要部拡大図である。
【０００３】
従来のプロジェクタ１０００は、図８に示すように、照明光束を射出する照明装置１００と、照明装置１００から射出される照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離してそれぞれの色光を照明対象となる電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００から射出される３つの色光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで生成される画像光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００で合成された画像光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えている。
【０００４】
このため、従来のプロジェクタ１０００によれば、色分離導光光学系２００の働きによって、照明装置１００から射出される照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離してそれぞれの色光を３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導くことができるため、フルカラーのプロジェクタを構成することができる（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００３−６６４０７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プロジェクタにおいては、コントラストの高い投写画像を表示するためには、液晶パネルを照明する照明光束として、偏光度の高い照明光束を用いることが好ましい。このため、従来のプロジェクタ１０００においては、図８（ａ）に示すように、光源装置１１０から射出される照明光束を一旦偏光変換素子１４０によって偏光度の高い照明光束に変換し、この照明光束を、図８（ｂ）に示すように、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂによってさらに偏光度の高い照明光束にしたうえで液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂに照射するようにしている。
【０００６】
しかしながら、従来のプロジェクタ１０００においては、照明光束が色分離導光光学系２００に含まれるダイクロイックミラーや反射ミラーで反射されたりダイクロイックミラーを透過したりする際にダイクロイックミラーや反射ミラーに含まれる誘電体多層膜の作用を受けて、照明光束の偏光度が低下する。このため、例えば、図８（ｂ）に示すように、比較的高い偏光度（Ｓ偏光成分：９９％、Ｐ偏光成分：１％）の照明光束が、色分離導光光学系２００を通過する過程で、比較的低い偏光度（Ｓ偏光成分：９５％、Ｐ偏光成分：５％）の照明光束になることもある。
【０００７】
その結果、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂによって照明光束の偏光度をさらに高めたとしても投写画像のコントラストが低下するという問題があった。また、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを通過する照明光束の絶対光量が低下するため、投写画像の明るさが低下するという問題もあった。さらにまた、偏光度が低下したことに起因して入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂにおける発熱量が増加するという問題もあった。
また、リアプロジェクションテレビに内蔵されたプロジェクタの場合は、プロジェクタの投射レンズから射出された投射光をスクリーンパネルに導光するミラーユニットを設ける構成が用いられ、これらスクリーンパネルやミラーユニットの特性によっては、投射光の偏光度が低下すると良質な画像を得る事ができないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、色分離導光光学系における照明光束の偏光度の低下を抑制して、コントラストの高い明るい投写画像を表示することができ、入射側偏光板における発熱量の低いプロジェクタを提供し、またクロスダイクロイックプリズムでの偏光度の低下を抑制し良質な画像のリアプロジェクションテレビ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】
【０００９】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、光源装置から射出された光を略１種類の直線偏光に変換する偏光変換素子とを備え、略１種類の直線偏光を射出する照明装置と、前記照明装置から射出される光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって生成される画像光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記照明装置から前記電気光学変調装置までの光路中には、２つ以上の誘電体多層膜が配置されており、前記２つ以上の誘電体多層膜のうち光路最前段側に配置された第１の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記２つ以上の誘電体多層膜のうち光路最後段側に配置された第２の誘電体多層膜から射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とが設定されていることを特徴とする。
【００１０】
このため、本発明のプロジェクタによれば、光路最前段側に配置された第１の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、光路最後段側に配置された第２の誘電体多層膜から射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが略一致するように、照明装置から電気光学変調装置までの光路中に配置された２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とが設定されているため、照明装置から射出された直線偏光の偏光度が誘電体多層膜によって低下するのが抑制される。
このため、電気光学変調装置に入射する光束の偏光度が高められるため、スクリーンに投写される投写画像のコントラストが低下することが抑制されるようになる。また、電気光学変調装置で画像光として利用可能な照明光束の絶対光量が低下することが抑制されるため、スクリーンに投写される投写画像の明るさが低下することが抑制されるようになる。さらにまた、電気光学変調装置に入射する光束の偏光度が高められるため、電気光学変調装置で利用できずに除去しなければならない光が減少し、電気光学変調装置での発熱量が増加することも抑制されるようになる。
その結果、本発明のプロジェクタは、誘電体多層膜での光の偏光度の低下を抑制し、コントラストの高い明るい投写画像を表示することができ、電気光学変調装置での発熱量の低いプロジェクタとなり、本発明の目的が達成される。
【００１１】
本発明のプロジェクタは、前記２つ以上の誘電体多層膜によって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせた値が、前記第２の誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致することが好ましい。
【００１２】
また、本発明のプロジェクタは、前記照明装置から射出された光は、前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つの誘電体多層膜で反射し、前記２つ以上の誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記少なくとも１つの誘電体多層膜で反射することによって発生する位相差とをたし合わせた値が、前記第２の誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致することが好ましい。
【００１３】
このように構成することにより、２つ以上の誘電体多層膜が配置されている照明装置から電気光学変調装置までの光路において、２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれで位相差が発生しても、光路最前段側に配置された誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、光路最後段側に配置された誘電体多層膜から射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等とすることが可能となる。
【００１４】
本発明のプロジェクタは、前記照明装置から前記電気光学変調装置までの光路中に、２枚のダイクロイックミラーを含み、前記照明装置から射出される直線偏光を３つの色光に分離して照明対象である３つの電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系を備え、前記電気光学変調装置は、前記色分離導光光学系から射出される前記３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調して画像光を生成する３つの電気光学変調装置を備え、前記電気光学変調装置から前記投写光学系までの光路中に、前記３つの電気光学変調装置によって生成される画像光を合成する色合成光学系を備え、前記投写光学系は、前記色合成光学系によって合成される画像光を投写し、前記色分離導光光学系は、前記照明装置から射出された光が入射されてから前記３つの電気光学変調装置のうち第１の電気光学変調装置に光が射出されるまでの第１の色光光路と、前記照明装置から射出された光が入射されてから前記３つの電気光学変調装置のうち第２の電気光学変調装置に光が射出されるまでの第２の色光光路と、前記照明装置から射出された光が入射されてから前記３つの電気光学変調装置のうち第３の電気光学変調装置に光が射出されるまでの第３の色光光路とを備え、前記第１〜第３の色光光路のうち少なくとも第１の色光光路中には、前記２つ以上の誘電体多層膜が配置されており、前記照明装置から前記第１の色光光路へ入射し前記第１の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第２の誘電体多層膜から射出し前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記第１の色光光路中に配置された２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されていることを特徴とする。
【００１５】
このため、本発明のプロジェクタによれば、２以上の誘電体多層膜が含まれている色光光路のうち少なくとも第１の色光光路においては、第１の色光光路へ入射し光路最前段側の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、光路最後段側の誘電体多層膜から射出し第１の色光光路から第１の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とが設定されているため、照明光束が色分離導光光学系に含まれる２つ以上の誘電体多層膜を通過する際に第１の色光の照明光束の偏光度が低下するのが抑制される。その結果、第１の色光光路から射出され第１の電気光学変調装置に入射する照明光束の偏光度が高められる。
このため、第１の電気光学変調装置に入射する照明光束の偏光度が高められるため、スクリーンに投写される投写画像のコントラストが低下することが抑制されるようになる。また、第１の電気光学変調装置で利用できる照明光束の絶対光量が低下することが抑制されるため、スクリーンに投写される投写画像の明るさが低下することが抑制されるようになる。さらにまた、照明光束の偏光度が低下することが抑制されるため、第１の電気光学変調装置の入射側偏光板における発熱量が増加することも抑制されるようになる。
その結果、本発明のプロジェクタは、色分離導光光学系における照明光束の偏光度の低下を抑制して、コントラストの高い明るい投写画像を表示することができ、入射側偏光板における発熱量の低いプロジェクタとなり、本発明の目的が達成される。
【００１６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜全てを透過する光であり、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、任意の自然数をｋとした場合に、前記第１の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（１）を満足するような膜構成を有することが好ましい。
【数１】
2006058872.tif 000003
【００１７】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つを透過し残りの誘電体多層膜で反射する光であり、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光が透過する誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光を反射する誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、任意の自然数をｋとした場合に、前記第１の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（２）を満足するような膜構成を有することが好ましい。
【数２】
2006058872.tif 000004
【００１８】
このように構成することにより、２以上の誘電体多層膜が含まれている色光光路のうち少なくとも第１の色光光路において、２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とは、第１の色光光路中においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように設定された膜構成を有するようになる。
【００１９】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１〜第３の色光光路のすべての色光光路中には、それぞれ２つ以上の誘電体多層膜が配置されており、前記照明装置から前記第２の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第２の色光光路から前記第２の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記第２の色光光路中に配置された２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されており、前記照明装置から前記第３の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第３の色光光路から前記第３の電気光学変調装置へ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記第３の色光光路中に配置された２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されていることが好ましい。
【００２０】
このように構成することにより、２以上の誘電体多層膜が含まれている色光光路のうちすべての色光光路において、該色光光路中においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜の偏光度の変化によって補償するように、２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されるため、照明光束が色分離導光光学系を通過する際に照明光束の偏光度が低下するのがさらに抑制される。その結果、入射側偏光板に入射する照明光束の偏光度がさらに高められる。
このため、入射側偏光板を透過した照明光束の偏光度がさらに高められるため、スクリーンに投写される投写画像のコントラストが低下することがさらに抑制されるようになる。また、入射側偏光板を通過する照明光束の絶対光量が低下することがさらに抑制されるため、スクリーンに投写される投写画像の明るさが低下することがさらに抑制されるようになる。さらにまた、照明光束の偏光度が低下することがさらに抑制されるため、入射側偏光板における発熱量が増加することもさらに抑制されるようになる。
【００２１】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つを透過し残りの誘電体多層膜で反射する光であり、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、前記第１の色光光路から前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光が透過する誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、前記第１の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第１の色光光路から射出される光を反射する誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第１の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、任意の自然数をｋとした場合に、前記第１の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（３）を満足するような膜構成を有することが好ましい。
【数３】
2006058872.tif 000005
【００２２】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第２の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜すべてで反射される光であり、前記第２の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、前記第２の色光光路から前記第２の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、前記第２の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第２の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第２の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、任意の自然数をｋとした場合に、前記第２の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（４）を満足するような膜構成を有することが好ましい。
【数４】
2006058872.tif 000006
【００２３】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第３の色光光路から射出される光は前記２つ以上の誘電体多層膜のうち少なくとも１つを透過し残りの誘電体多層膜で反射する光であり、前記第３の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、前記第３の色光光路から前記第３の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、前記第３の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第３の色光光路から射出される光が透過する誘電体多層膜にｉ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第３の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎiとし、前記第３の色光光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち前記第３の色光光路から射出される光を反射する誘電体多層膜にｊ＝１、２、・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のそれぞれにおいて、光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、前記第３の電気光学変調装置に射出される光の波長領域の中心値の波長λにおける誘電体多層膜でのそれぞれの平均屈折率をｎjとし、前記第３の電気光学変調装置に射出される光が該誘電体多層膜で反射したことによって発生する位相差をαjとし、任意の自然数をｋとした場合に、前記第３の色光光路においては、前記２以上の誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（５）を満足するような膜構成を有することが好ましい。
【数５】
2006058872.tif 000007
【００２４】
このように構成することにより、２以上の誘電体多層膜が含まれている色光光路のうちすべての色光光路において、２以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とは、該色光光路中においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように設定される。
【００２５】
本発明の画像表示装置は、光源装置と、光源装置から射出された光を略１種類の直線偏光に変換する偏光変換素子とを備え、略１種類の直線偏光を射出する照明装置と、直線偏光を３つの色光に分離して照明対象である３つの電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系と、前記色分離光学系から射出される前記３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調して画像光を生成する３つの電気光学変調装置と、前記３つの電気光学変調装置によって生成される画像光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、前記クロスダイクロイックプリズムによって合成される画像光を投写する投写光学系と、前記投射光学系から射出された前記画像光を表示するスクリーンパネルと、前記投射光学系から射出された前記画像光を前記スクリーンパネルに向けて反射するミラーユニットとを備えた画像表示装置において、前記クロスダイクロイックプリズムは、前記３つの電気光学変調装置のうち第１の電気光学変調装置から射出された光が入射する第１の光入射端面と、前記３つの電気光学変調装置のうち第２の電気光学変調装置から射出された光が入射する第２の光入射端面と、前記３つの電気光学変調装置のうち第３の電気光学変調装置から射出された光が入射する第３の光入射端面と、前記第１〜第３の光入射端面から入射した光が射出される光射出端面と、前記第１の光入射端面から前記光射出端面までの第１の色光光路と、前記第２の光入射端面から前記光射出端面までの第２の色光光路と、前記第３の光入射端面から前記光射出端面までの第３の色光光路と、前記第１〜第３の色光光路中の光を反射又は透過して前記３つの電気光学変調装置によって生成される画像光を合成する２つの誘電体多層膜とを備え、前記第１〜第３の色光光路のうち第１の色光光路においては、前記第１の入射端面に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、前記第１の光入射端面から入射し前記光射出端面から射出された光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となるように、前記２つの誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが設定されていることを特徴とする。
【００２６】
このため、本発明の画像表示装置によれば、クロスダイクロイックプリズムに含まれる３つの色光光路のうち少なくとも１つの色光光路においては、２つの誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とが第１の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜の偏光度の変化によって補償するように設定されているため、画像光がクロスダイクロイックプリズムを通過する際に画像光の偏光度が低下するのが抑制される。その結果、スクリーンパネルに投写される画像光の偏光度が高められるため、スクリーンパネルにおける光散乱特性が安定して、投写画像の画像品質が向上する。
【００２７】
また、本発明の画像表示装置においては、前記クロスダイクロイックプリズムの２つの誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と前記光入射側面に入射する光束の中心軸とがなす角度を４５度とし、前記第１の電気光学変調装置から射出される光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、前記クロスダイクロイックプリズムの２つの誘電体多層膜にｉ＝１、２と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られた誘電体多層膜のそれぞれにおいて、その光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、前記第１の電気光学変調装置から射出される光の波長領域の中心値の波長λにおけるそれぞれの誘電体多層膜での平均屈折率をｎiとし、任意の自然数をｋとした場合に、前記第１の色光光路においては、前記２つの誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（６）を満足するような膜構成を有することが好ましい。
【数６】
2006058872.tif 000008
【００２８】
このように構成することにより、クロスダイクロイックプリズムに含まれる３つの色光光路のうち少なくとも１つの色光光路において、２つの誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とは、第１の色光光路内における一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように設定されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００３０】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図である。図１（ａ）はプロジェクタの光学系を示す図であり、図１（ｂ）はその要部拡大図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ方向（照明光軸と平行な方向）、ｘ方向（ｚ方向に垂直かつ紙面に平行な方向）及びｙ方向（紙面に垂直な方向）とする。
【００３１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、図１（ａ）に示すように、照明光束を射出する照明装置１００と、照明装置１００から射出される照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離してそれぞれの色光を照明対象となる電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く色分離導光光学系２００Ａと、色分離導光光学系２００Ａから射出される３つの色光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで生成される画像光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００で合成された画像光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えている。
【００３２】
照明装置１００は、光源装置１１０と、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０とを有している。光源装置１１０は、高圧水銀ランプなどからなる発光管１１２、楕円面リフレクタ１１４、補助ミラー１１６及び平行化レンズ１１８を有している。
【００３３】
発光管１１２から放射される光は、楕円面リフレクタ１１４によって反射され、平行化レンズ１１８によって略平行化されて被照明領域側に射出される。発光管１１２から被照明領域側に放射される光は補助ミラー１１６によって発光管１１２に向けて反射され、補助ミラー１１６から発光管１１２に戻った光は楕円面リフレクタ１１４に向かって再び発光管１１２から射出されることによって光の有効利用が図られる。
光源装置１１０から射出される照明光束は、第１レンズアレイ１２０によって複数の部分光束に分割され、各部分光束は第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０によって照明対象である３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域上で重畳され、照明光束の面内光輝度分布特性が向上する。また、第２レンズアレイ１３０と重畳レンズ１５０の間に配置された偏光変換素子１４０は、光源装置１１０から射出され第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０を透過した部分光束を略１種類の直線偏光に変換して射出する光学素子である。
【００３４】
色分離導光光学系２００Ａは、照明装置１００から射出された照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離してそれぞれの色光を照明対象となる３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有している。色分離導光光学系２００Ａは、第１のダイクロイックミラー２１０ａ、第２のダイクロイックミラー２２０ａ、反射ミラー２３０，２４０，２５０、入射側レンズ２７０、及びリレーレンズ２８０を備えている。第１のダイクロイックミラー２１０ａは、青色光を反射するとともに、緑色光及び赤色光を透過させる。第１のダイクロイックミラー２１０ａで反射された青色光は、反射ミラー２３０でさらに反射され、フィールドレンズ２６０Ｂを通過して青色光用の電気光学変調装置４００Ｂを照明する。
【００３５】
フィールドレンズ２６０Ｂは、照明装置１００からの複数の部分光束がそれぞれ青色光用の電気光学変調装置４００Ｂを照明するように集光する。通常、各部分光束が、それぞれ略平行な光束となるように設定されている。他の電気光学変調装置４００Ｇ，４００Ｒの前に配設されたフィールドレンズ２６０Ｇ，２６０Ｒも、フィールドレンズ２６０Ｂと同様に構成されている。
【００３６】
第１のダイクロイックミラー２１０ａを透過した緑色光と赤色光のうち緑色光は、第２のダイクロイックミラー２２０ａによって反射され、フィールドレンズ２６０Ｇを通過して緑色光用の電気光学変調装置４００Ｇを照明する。一方、赤色光は、第２のダイクロイックミラー２２０ａを透過し、入射側レンズ２７０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２８０、射出側の反射ミラー２５０及びフィールドレンズ２６０Ｒを通過して赤色光用の電気光学変調装置４００Ｒを照明する。
上述のように、色分離導光光学系２００Ａは、照明装置１００から射出された光が入射されてから電気光学変調装置４００Ｒに光が射出されるまで（ダイクロイックミラー２１０ａの入射側から電気光学変調装置４００Ｒの入射側まで）の赤色光の色光光路と、照明装置１００から射出された光が入射されてから電気光学変調装置４００Ｇに光が射出されるまで（ダイクロイックミラー２１０ａの入射側から電気光学変調装置４００Ｇの入射側まで）の緑色光の色光光路と、照明装置１００から射出された光が入射されてから電気光学変調装置４００Ｂに光が射出されるまで（ダイクロイックミラー２１０ａの入射側から電気光学変調装置４００Ｂの入射側まで）の青色光の色光光路との３つの色光光路を備える。
【００３７】
電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、それぞれの光入射側面に入射した色光を、それぞれに対応する画像信号に応じた光に変換し、これら変換された光を画像光として射出する。電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、図１（ｂ）に示すように、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂ、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ及び射出側偏光板４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂを含んでいる。
【００３８】
クロスダイクロイックプリズム５００は、電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで生成された画像光を合成する色合成光学系としての機能を有する。そして、青色光を反射する青色光反射ダイクロイック面５１０と、赤色光を反射する赤色光反射ダイクロイック面５２０とを有している。青色光反射ダイクロイック面５１０及び赤色光反射ダイクロイック面５２０は、青色光を反射する誘電体多層膜と赤色光を反射する誘電体多層膜とを４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状に形成することにより設けられている。これらの青色光反射ダイクロイック面５１０及び赤色光反射ダイクロイック面５２０によって３色の画像光が合成され、カラー画像を表示する光が生成される。クロスダイクロイックプリズム５００において合成された画像光は、投写光学系６００に向かって射出される。
【００３９】
投写光学系６００は、クロスダイクロイックプリズム５００で合成された画像光を投写画像としてスクリーンＳＣＲに投写する。
【００４０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、色分離導光光学系２００Ａにおける２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａは、ガラス基板に誘電体多層膜からなる波長選択透過膜が形成されたダイクロイックミラーである。また、色分離導光光学系２００Ａにおける３枚の反射ミラー２３０，２４０，２５０は、ガラス基板に金属膜からなる反射膜が形成された反射ミラーである。従って、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図１に示すように、色分離導光光学系２００Ａにおける３つの色光光路のうち緑色光の色光光路及び赤色光の色光光路中には２つの誘電体多層膜が含まれ、青色光の色光光路には１つの誘電体多層膜が配置されることになる。
【００４１】
このように構成された実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいて、色分離導光光学系２００Ａにおける赤色光の色光光路においては、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率とは、赤色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように設定されている。つまり、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光（ダイクロイックミラー２１０ａへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光（反射ミラー２５０で反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれは構成されている。
【００４２】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、赤色光の色光光路においては、２つの誘電体多層膜のそれぞれが赤色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有しているため、照明光束が色分離導光光学系２００Ａを通過する際に照明光束の偏光度が低下するのが抑制される。その結果、入射側偏光板４２０Ｒに入射する照明光束の偏光度が高められる。つまり、図１（ｂ）に示すようにダイクロイックミラー２１０ａに入射する前の光の偏光度とダイクロイックミラー２２０ａから射出された後の光の偏光度とが同等となっている。さらに説明すると、ダイクロイックミラー２１０ａの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ａの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせると、ダイクロイックミラー２１０ａに入射する前のＳ偏光とＰ偏光との位相差と同等となるように、ダイクロイックミラー２１０ａの誘電体多層膜とダイクロイックミラー２２０ａの誘電体多層膜とが構成されている。
このため、入射側偏光板４２０Ｒを透過する照明光束の偏光度が高められるため、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像のコントラストが低下することが抑制されるようになる。また、入射側偏光板４２０Ｒを通過する照明光束の絶対光量が低下することが抑制されるため、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の明るさが低下することが抑制されるようになる。さらにまた、照明光束の偏光度が低下することが抑制されるため、入射側偏光板４２０Ｒにおける発熱量が増加することも抑制されるようになる。
その結果、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、色分離導光光学系２００Ａにおける照明光束の偏光度の低下を抑制して、コントラストの高い明るい投写画像を表示することができ、入射側偏光板における発熱量の低いプロジェクタとなる。
【００４３】
さらに２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜について説明する。下記の説明は、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが構成されている場合について説明する。
図２は、実施形態１に係るプロジェクタの作用効果を説明するために示す図である。
図２（ａ）はダイクロイックミラーの構成を示す図であり、図２（ｂ）はこれから説明する式（１）の導入のために示す誘電体多層膜２１４の拡大図である。
【００４４】
色分離導光光学系２００Ａにおけるダイクロイックミラー２１０ａは、図２（ａ）に示すように、ガラス基板２１２に波長選択透過膜として作用する誘電体多層膜２１４が形成されたダイクロイックミラーである。また、ダイクロイックミラー２２０ａは、ガラス基板２２２に波長選択透過膜として作用する誘電体多層膜２２４が形成されたダイクロイックミラーである。
【００４５】
これらのダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａが照明光軸に対して４５度の角度をなすように（誘電体多層膜２１４，２２４のそれぞれの光入射側面と該光入射側面に入射する光束の中心軸とが４５度の角度をなすように）配置され、ダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａ（誘電体多層膜２１４，２２４に光入射側面）に偏光光が４５度の角度をもって入射した場合を考える。この場合、図２（ｂ）を参照して、赤色光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）（赤色光の光路において光路最後段に配置される誘電体多層膜２２４から射出される光の波長領域の中心値の波長）における誘電体多層膜２１４の平均屈折率をｎとしたとき、誘電体多層膜２１４におけるＳ偏光に対する屈折率は「ｎ×（ｃｏｓθ）-1」、Ｐ偏光に対する屈折率は「ｎ×（ｃｏｓθ）」で表される（例えば、生産現場における光学薄膜の設計・作製・評価技術、小倉繁太郎監修、株式会社技術情報協会、２００１年４月２日第２刷発行参照。）。
このため、誘電体多層膜２１４の光入射側面に対して角度θをなして入射した光の誘電体多層膜２１４内の光学距離は、Ｓ偏光の場合は「ｎ×（ｃｏｓθ）-1×ｄ」となり、Ｐ偏光の場合は「ｎ×（ｃｏｓθ）×ｄ」となる。これらにθ＝４５度及びｄ＝（√２）×ｔを代入すると、Ｓ偏光の場合は「２ｎｔ」となり、Ｐ偏光の場合は「ｎｔ」となる。従って、誘電体多層膜を４５度で通過する照明光束においては、これらＳ偏光とＰ偏光とで「ｎｔ」だけ位相差が発生することになる。ｔは誘電体多層膜２１４の光入射側面に垂直な方向の誘電体多層膜２１４の平均膜厚を示す。
なお、誘電体多層膜２２４についても誘電体多層膜２１４と同様にそれぞれの屈性率ｎ及び平均膜厚ｔをあてはめて誘電体多層膜２２４を４５度で通過する照明光束のＳ偏光とＰ偏光との位相差をもとめることができる。
【００４６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、照明光束はダイクロイックミラー２１０ａの誘電体多層膜２１４及びダイクロイックミラー２２０ａの誘電体多層膜２２４を通過するため、ダイクロイックミラー２１０ａの誘電体多層膜２１４を通過するとき、Ｓ偏光とＰ偏光とで「ｎ1ｔ1」の位相差が発生し、ダイクロイックミラー２２０ａの誘電体多層膜２２４を通過するとき、Ｓ偏光とＰ偏光とで「ｎ2ｔ2」の位相差が発生する。
【００４７】
従って、誘電体多層膜２１４でのＳ偏光とＰ偏光との位相差「ｎ1ｔ1」と誘電体多層膜２２４でのＳ偏光とＰ偏光との位相差「ｎ2ｔ2」とをあわせた位相差が、赤色光の波長領域の中心値の波長値λ（ｎｍ）に任意の自然数ｋをかけた値と等しいとき、即ち「ｎ1ｔ1＋ｎ2ｔ2＝ｋλ」なる関係が満たされる場合には、ダイクロイックミラー２１０ａに入射する前の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ａから射出された後の光のＳ偏光とＰ偏光の位相差とが同等になっていることになり、偏光度の低下が抑制される。
なお、赤色光の波長領域の平均値の波長（赤色光の光路において光路最後段に配置される誘電体多層膜２２４から射出される光の波長領域の中心値の波長）をλ（ｎｍ）とし、ダイクロイックミラー２１０ａの誘電体多層膜２１４の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔ1（ｎｍ）、赤色光の波長領域の平均値の波長λにおける誘電体多層膜２１４の平均屈折率をｎ1とし、ダイクロイックミラー２２０ａの誘電体多層膜２２４の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔ2（ｎｍ）、赤色光の波長領域の平均値の波長λにおける誘電体多層膜２１４の平均屈折率をｎ2とする。
【００４８】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、赤色光の色光光路においては、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜２１４，２２４のそれぞれは、「ｎ1ｔ1＋ｎ2ｔ2＝ｋλ」を満足するような膜構成を有している。
２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜２１４，２２４のそれぞれの膜構成を上記のように構成することにより、赤色光の色光光路において、誘電体多層膜２１４は、誘電体多層膜２２４による偏光度の変化を補償するようになる。
なお、赤色光の色光光路中に誘電体多層膜２１４，２２４以外にもさらに赤色光が透過する誘電体多層膜を備える構成としてもよい。光路中に２つ以上の誘電体多層膜が配置される場合は、光路最前段側の誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、光路最後段側の誘電体多層膜から射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、該２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とを設定すればよい。つまり、光路中に配置された２つ以上の誘電体多層膜によって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせた値が、該２つ以上の誘電体多層膜のうち光路最後段側の誘電体多層膜から射出する光の波長領域の中心値の波長に自然数を乗じた値とほぼ一致するように、該２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とが設定されている。その場合には、赤色光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、赤色光の色光光路中に備えられた誘電体多装膜にｉ＝１，２，・・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、それぞれの誘電体多層膜での赤色光の波長領域の中心値の波長λにおける平均屈折率をｎiとし、任意の自然数をｋとした場合に、以下の式（７）を満足するような膜構成を有している。
【数７】
2006058872.tif 000009
【００４９】
２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜構成を上記のように構成することにより、赤色光の色光光路において、いくつかの誘電体多層膜は、他の誘電体多層膜による偏光度の変化を補償するようになる。
【００５０】
〔実施形態２〕
図３は、実施形態２に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図である。図３（ａ）はプロジェクタの光学系を示す図であり、図３（ｂ）はその要部拡大図である。
実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、色分離導光光学系２００Ｂにおける２枚のダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂは、実施形態１の場合と同様に、ガラス基板に誘電体多層膜からなる波長選択透過膜が形成されたダイクロイックミラーである。また、色分離導光光学系２００Ｂにおける３枚の反射ミラー２３０ｂ，２４０ｂ，２５０ｂは、実施形態１の場合とは異なり、ガラス基板に誘電体多層膜からなる反射膜が形成された反射ミラーである。従って、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、色分離導光光学系２００Ｂにおける３つの色光光路のうち青色光及び緑色光の色光光路には２つの誘電体多層膜が含まれ、赤色光の色光光路には４つの誘電体多層膜が含まれることになる。
【００５１】
このように構成された実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいて、色分離導光光学系２００Ｂにおける赤色光の色光光路においては、２枚のダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び２枚の反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれは赤色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有している。たとえば、ダイクロイックミラー２１０ａに含まれる誘電体多層膜による偏光度の変化を、ダイクロイックミラー２２０ａに含まれる誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償し、反射ミラー２４０ｂに含まれる誘電体多層膜による偏光度の変化を、反射ミラー２５０ｂに含まれる誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するようにそれぞれの膜を構成してもよく、または、ダイクロイックミラー２１０ａに含まれる誘電体多層膜による偏光度の変化を、ダイクロイックミラー２２０ａ、反射ミラー２４０ｂ及び２５０ｂの３つの誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するようにしてもよく、いかなる組合せでもいくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように、それぞれの誘電体多層膜は、厚みと屈折率とが設定された膜構成となっている。つまり、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光（赤色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２１０ｂへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光（赤色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２５０ｂで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａ及び反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈折率と設定されている。
【００５２】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、赤色光の色光光路においては、４つの誘電体多層膜のそれぞれが赤色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有しているため、照明光束が色分離導光光学系２００Ｂを通過する際に照明光束の偏光度が低下するのが抑制される。その結果、入射側偏光板４２０Ｒに入射する照明光束の偏光度が高められる。つまり、図３（ｂ）に示すようにダイクロイックミラー２１０ｂに入射する前の光の偏光度と反射ミラー２５０ｂで反射された後の光の偏光度とが同等となっている。さらに説明すると、ダイクロイックミラー２１０ｂの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ｂの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２４０ｂの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２５０ｂの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせると、赤色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２５０ｂの誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長（赤色光の波長領域の中心値の波長）λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致し、ダイクロイックミラー２１０ｂに入射する前のＳ偏光とＰ偏光との位相差と同等となるように、ダイクロイックミラー２１０ｂの誘電体多層膜とダイクロイックミラー２２０ｂの誘電体多層膜と反射ミラー２４０ｂの誘電体多層膜と反射ミラー２５０ｂの誘電体多層膜との厚みと屈折率とが設定されている。なお、ダイクロイックミラー２１０ｂ及び２２０ｂでは、光は誘電体多層膜を透過するのみであるから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差であり、反射ミラー２４０ｂ及び２５０ｂでは、光は誘電体多層膜で反射しているから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と誘電体多層膜で光が反射することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせた位相差である。
このため、入射側偏光板４２０Ｒを透過する照明光束の偏光度が高められるため、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像のコントラストが低下することが抑制されるようになる。また、入射側偏光板４２０Ｒを通過する照明光束の絶対光量が低下することが抑制されるため、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の明るさが低下することが抑制されるようになる。さらにまた、照明光束の偏光度が低下することが抑制されるため、入射側偏光板４２０Ｒにおける発熱量が増加することも抑制されるようになる。
その結果、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、色分離導光光学系２００Ｂにおける照明光束の偏光度の低下を抑制して、コントラストの高い明るい投写画像を表示することができ、入射側偏光板４２０Ｒにおける発熱量の低いプロジェクタとなる。
【００５３】
さらにダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂに含まれる４つの誘電体多層膜について説明する。下記の説明は、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、ダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれが構成されている場合について説明する。
これらのダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂが照明光軸に対して４５度の角度をなすように（それぞれの誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と該光入射側面に入射する光束の中心軸とが４５度の角度をなすように）配置され、ダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂ（それぞれの誘電体多層膜の光入射側面）に偏光光が４５度の角度をもって入射した場合を考える。また、反射ミラー２４０ｂ及び反射ミラー２５０ｂにおいて、光は誘電体多層膜と基板との界面で反射すると仮定する。
【００５４】
赤色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｂの誘電体多装膜の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔ(i=1)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）におけるダイクロイックミラー２１０ｂの誘電体多層膜の平均屈折率をｎ(i=1)とする。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２２０ｂの誘電体多装膜の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔ(i=2)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）におけるダイクロイックミラー２２０ｂの誘電体多層膜の平均屈折率をｎ(i=2)とする。
赤色光が反射する反射ミラー２４０ｂの誘電体多装膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔ(j=1)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）における反射ミラー２４０ｂの誘電体多層膜の平均屈折率をｎ(j=1)とし、反射ミラー２４０ｂの誘電体多層膜で反射したことによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をα(j=1)とする。
赤色光が反射する反射ミラー２５０ｂの誘電体多装膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔ(j=2)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）における反射ミラー２５０ｂの誘電体多層膜の平均屈折率をｎ(j=2)とし、反射ミラー２５０ｂの誘電体多層膜で反射したことによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をα(j=2)とする。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂの誘電体多層膜で発生する位相差は、実施形態１と同様に、「ｎ(i=1)×ｔ(i=1)＋ｎ(i=2)×ｔ(i=2)」でもとめることができる。
赤色光が反射する反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂの誘電体多層膜で発生する位相差は、それぞれの誘電体多層膜の光入射側面から入射し誘電体多層膜と基板との界面まで反射し再び誘電体多層膜から射出されるまでに発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせたものとなり、「ｎ(j=1)×ｔ(j=1)×２＋α(j=1)＋ｎ(j=2)×ｔ(j=2)×２＋α(j=2)」でもとめることができる。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂの誘電体多層膜で発生する位相差と赤色光が反射する反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂの誘電体多層膜で発生する位相差とをたしあわせた位相差が、赤色光の波長領域の中心値の波長値λ（ｎｍ）に任意の自然数ｋをかけた値と等しいとき、ダイクロイックミラー２１０ｂに入射する前の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２５０ｂで反射された後の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となっていることになり、偏光度の低下が抑制される。
【００５５】
従って、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂの赤色光の色光光路においては、２枚のダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び２枚の反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれは、「（ｎ(i=1)×ｔ(i=1)＋ｎ(i=2)ｔ(i=2)＋ｎ(j=1)×ｔ(j=1)×２＋α(j=1)＋ｎ(j=2)×ｔ(j=2)×２＋α(j=2)＝ｋλ）を満足するような膜構成を有している。
【００５６】
なお、赤色光の色光光路中にダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂの誘電体多層膜以外にもさらに赤色光が透過する誘電体多層膜を備える構成としてもよく、また、反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂ以外にも赤色光を反射する誘電体多層膜を備えても良い。その場合には、赤色光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、赤色光の色光光路中に備えられた赤色光を透過する誘電体多層膜にｉ＝１，２，・・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの赤色光を透過する誘電体多層膜のそれぞれにおいて、その光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λにおける平均屈折率をｎiとする。さらに、赤色光の色光光路中に備えられた赤色光を反射する誘電体多装膜にｊ＝１，２，・・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの赤色光を反射する誘電体多層膜のそれぞれにおいて、その光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λにおける平均屈折率をｎjとし、赤色光を反射する誘電体多層膜で光が反射したことによって発生する位相差をαjとし、任意の自然数をｋとした場合に、以下の式（８）を満足するような膜構成を有している。
【数８】
2006058872.tif 000010
なお、青色光の色光光路のように色光光路内に配置される誘電体多層膜全てで光が反射する場合は、以下の式（９）となる
【数９】
2006058872.tif 000011
従って、青色光の色光光路のように色光光路内に配置される誘電体多層膜全てで光が反射する場合は、該色光光路内に配置される誘電体多層膜のそれぞれは、以下の式（１０）を満足するような膜構成を有している。
【数１０】
2006058872.tif 000012
【００５７】
２枚のダイクロイックミラー２１０ｂ，２２０ｂ及び２枚の反射ミラー２４０ｂ，２５０ｂに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれの膜構成を上記のように構成することにより、赤色光の色光光路において、これら４つの誘電体多層膜のそれぞれは、赤色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するようになる。
【００５８】
〔実施形態３〕
図４は、実施形態３に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図である。図４（ａ）はプロジェクタの光学系を示す図であり、図４（ｂ）はその要部拡大図である。
【００５９】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、色分離導光光学系２００Ｃにおける２枚のダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃは、実施形態２の場合と同様に、ガラス基板に誘電体多層膜からなる波長選択透過膜が形成されたダイクロイックミラーである。また、色分離導光光学系２００Ｃにおける３枚の反射ミラー２３０ｃ，２４０ｃ，２５０ｃは、実施形態２の場合と同様に、ガラス基板に誘電体多層膜からなる反射膜が形成された反射ミラーである。従って、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、実施形態２の場合と同様に、色分離導光光学系２００Ｃにおける３つの色光光路のうち青色光及び緑色光の色光光路には２つの誘電体多層膜が含まれ、赤色光の色光光路には４つの誘電体多層膜が含まれることになる。
【００６０】
このように構成された実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいて、赤色光の色光光路、緑色光の色光光路及び青色光の色光光路の３つの色光光路のうちすべての色光光路において、誘電体多層膜のそれぞれが、各色光の光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有している。
【００６１】
すなわち、色分離導光光学系２００Ｃにおける青色光の色光光路においては、照明装置１００から青色光の色光光路へ入射する光（青色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２１０ｃへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、青色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｂへ射出される光（青色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２３０ｃで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、１枚のダイクロイックミラー２１０ｃ及び１枚の反射ミラー２３０ｃに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが青色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈性率とが設定された膜構成を有している。
【００６２】
また、色分離導光光学系２００Ｃにおける緑色光の色光光路においては、照明装置１００から緑色光の色光光路へ入射する光（緑色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２１０ｃへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、緑色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｇへ射出される光（緑色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２２０ｃで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２枚のダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが緑色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有している。
【００６３】
また、色分離導光光学系２００Ｃにおける赤色光の色光光路においては、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光（赤色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２１０ｃへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光（赤色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２５０ｃで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、実施形態２の場合と同様に、２枚のダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃ及び２枚の反射ミラー２４０ｃ，２５０ｃに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれが赤色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有している。
【００６４】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、２以上の誘電体多層膜が含まれている色光光路のうちすべての色光光路において、２以上の誘電体多層膜のそれぞれが該色光の光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有しているため、照明光束が色分離導光光学系２００Ｃを通過する際に照明光束の偏光度が低下するのがさらに抑制される。その結果、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂに入射する照明光束の偏光度がさらに高められる。つまり、図４（ｂ）に示すようにダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前の光の偏光度と、反射ミラー２３０ｃで反射された後の光の偏光度、ダイクロイックミラー２２０ｃで反射された後の光の偏光度、及び反射ミラー２５０ｃで反射された後の光の偏光度とがそれぞれ同等となっている。
【００６５】
さらに説明すると、青色光の色光光路においては、ダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２３０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせると、青色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２３０ｃの誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長（青色光の波長領域の中心値の波長）λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致し、ダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前のＳ偏光とＰ偏光との位相差と同等となるように、ダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜と反射ミラー２３０ｃの誘電体多層膜とが構成されている。なお、ダイクロイックミラー２１０ｃ及び反射ミラー２３０ｃでは光は誘電体多層膜で反射しているから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と誘電体多層膜で光が反射することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせた位相差である。
【００６６】
また、緑色光の色光光路においては、ダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせると、緑色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長（緑色光の波長領域の中心値の波長）λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致し、ダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前のＳ偏光とＰ偏光との位相差と同等となるように、ダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜とダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜とが構成されている。なお、ダイクロイックミラー２１０ｃでは、光は誘電体多層膜を透過しているから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差であり、ダイクロイックミラー２２０ｃでは、光は誘電体多層膜で反射しているから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と誘電体多層膜で光が反射することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせた位相差である。
【００６７】
また、赤色光の色光光路においては、ダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２４０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２５０ｃの誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせると、赤色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２５０ｃの誘電体多層膜から射出される光の波長領域の中心値の波長（赤色光の波長領域の中心値の波長）λ（ｎｍ）に自然数を乗じた値とほぼ一致し、ダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前のＳ偏光とＰ偏光との位相差と同等となるように、ダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜とダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜と反射ミラー２４０ｃの誘電体多層膜と反射ミラー２５０ｃの誘電体多層膜とが構成されている。。なお、ダイクロイックミラー２１０ｃ及び２２０ｃでは、光は誘電体多層膜を透過するのみであるから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差であり、反射ミラー２４０ｃ及び２５０ｃでは、光は誘電体多層膜で反射しているから、誘電体多層膜で発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とは、誘電体多層膜中を光が通過することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と誘電体多層膜で光が反射することによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせた位相差である。
【００６８】
このため、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを透過する照明光束の偏光度が高められるため、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像のコントラストが低下することがさらに抑制されるようになる。また、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを通過する照明光束の絶対光量が低下することが抑制されるため、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の明るさが低下することがさらに抑制されるようになる。さらにまた、照明光束の偏光度が低下することが抑制されるため、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂにおける発熱量が増加することもさらに抑制されるようになる。
その結果、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、色分離導光光学系２００Ｃにおける照明光束の偏光度の低下をさらに抑制して、コントラストがさらに高くさらに明るい投写画像を表示することができ、入射側偏光板における発熱量のさらに低いプロジェクタとなる。
【００６９】
さらに、各色光の色光光路毎に、誘電体多層膜について説明する。
これらのダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃ及び反射ミラー２３０ｃ，２４０ｃ，２５０ｃは、照明光軸に対して４５度の角度をなすように（それぞれの誘電体多層膜のそれぞれの光入射側面と該光入射側面に入射する光束の中心軸とが４５度の角度をなすように）配置され、ダイクロイックミラー２１０，２２０ｃ及び反射ミラー２３０ｃ，２４０ｃ，２５０ｃ（それぞれの誘電体多層膜の光入射側面）に偏光光が４５度の角度をもって入射した場合を考える。また、反射ミラー２３０ｃ，２４０ｃ，２５０ｃにおいて、光は誘電体多層膜と基板との界面で光が反射すると仮定する。
【００７０】
まず、青色光の色光光路に配置される、ダイクロイックミラー２１０ｃ及び反射ミラー２３０ｃについて説明する。
青色光の色光光路において、照明装置１００から青色光の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、青色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｂへ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、ダイクロイックミラー２１０ｃ及び反射ミラー２３０ｃに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが構成されている。
青色光が反射するダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多装膜の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔB(j=1)（ｎｍ）とし、青色光の波長領域の中心値の波長λB（ｎｍ）におけるダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜の平均屈折率をｎB(j=1)とする。
青色光が反射する反射ミラー２３０ｃの誘電体多装膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔB(j=2)（ｎｍ）とし、青色光の波長領域の中心値の波長λB（ｎｍ）における誘電体多層膜の平均屈折率をｎB(j=2)とし、反射ミラー２３０ｃの誘電体多層膜で反射したことによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をαB(j=2)とする。
青色光が反射するダイクロイックミラー２１０ｃ及び反射ミラー２３０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差は、それぞれの誘電体多層膜の光入射側面から入射し誘電体多層膜と基板との界面まで反射し再び誘電体多層膜から射出されるまでに発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせたものとなり、「ｎB(j=1)×ｔB(j=1)×２＋αB(j=1)＋ｎB(j=2)×ｔB(j=2)×２＋αB(j=2)」でもとめることができる。
青色光が反射するダイクロイックミラー２１０ｃ及び反射ミラー２３０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差とをたしあわせた位相差が、青色光の波長領域の中心値の波長値λB（ｎｍ）に任意の自然数ｋをかけた値と等しいとき、ダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、反射ミラー２３０ｃで反射された後の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となっていることになり、偏光度の低下が抑制される。
従って、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの青色光の色光光路においては、１枚のダイクロイックミラー２１０ｃ及び１枚の反射ミラー２３０ｃに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれは、「ｎB(j=1)×ｔB(j=1)×２＋αB(j=1)＋ｎB(j=2)×ｔB(j=2)×２＋αB(j=2)＝ｋλB」を満足するような膜構成を有している。
【００７１】
次に、緑色光の色光光路に配置される、ダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃについて説明する。
緑色光の色光光路において、照明装置１００から緑色光の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、緑色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｇへ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、ダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが構成されている。
緑色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多装膜の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔG(i=1)（ｎｍ）とし、緑色光の波長領域の中心値の波長λG（ｎｍ）におけるダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜の平均屈折率をｎG(i=1)とする。
緑色光が反射するダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多装膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔG(j=1)（ｎｍ）とし、緑色光の波長領域の中心値の波長λG（ｎｍ）における誘電体多層膜の平均屈折率をｎG(j=1)とし、ダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜で反射したことによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をαG(j=1)とする。
緑色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差は、「ｎG(i=1)×ｔG(i=1)」でもとめることができる。
緑色光が反射するダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差は、ダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜の光入射側面から入射し誘電体多層膜と基板との界面まで反射し再び誘電体多層膜から射出されるまでに発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせたものとなり、「ｎG(j=1)×ｔG(j=1)×２＋αG(j=1)」でもとめることができる。
緑色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差と緑色光が反射するダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差とをたし合わせた位相差が、緑色光の波長領域の中心値の波長値λG（ｎｍ）に任意の自然数ｋをかけた値と等しいとき、ダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ｃで反射された後の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となっていることになり、偏光度の低下が抑制される。
従って、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの緑色光の色光光路においては、２枚のダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれは、「（ｎG(i=1)×ｔG(i=1)＋ｎG(j=1)×ｔG(j=1)×２＋αG(j=1)＝ｋλG）を満足するような膜構成を有している。
【００７２】
次に、赤色光の色光光路に配置される、ダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃ及び反射ミラー２４０ｃ，２５０ｃについて説明する。
赤色光の色光光路において、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、ダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃ及び反射ミラー２４０ｃ，２５０ｃに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれが構成されている。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多装膜の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔR(i=1)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λR（ｎｍ）におけるダイクロイックミラー２１０ｃの誘電体多層膜の平均屈折率をｎR(i=1)とする。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多装膜の光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔR(i=2)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λR（ｎｍ）におけるダイクロイックミラー２２０ｃの誘電体多層膜の平均屈折率をｎR(i=2)とする。
赤色光が反射する反射ミラー２４０ｃの誘電体多装膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔR(j=1)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λR（ｎｍ）における誘電体多層膜の平均屈折率をｎR(j=1)とし、反射ミラー２４０ｃの誘電体多層膜で反射したことによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をαR(j=1)とする。
赤色光が反射する反射ミラー２５０ｃの誘電体多装膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔR(j=2)（ｎｍ）とし、赤色光の波長領域の中心値の波長λR（ｎｍ）における誘電体多層膜の平均屈折率をｎR(j=2)とし、反射ミラー２４０ｃの誘電体多層膜で反射したことによって発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をαR(j=2)とする。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差は、「ｎR(i=1)×ｔR(i=1)＋ｎR(i=2)×ｔR(i=2)」でもとめることができる。
赤色光が反射する反射ミラー２４０ｃ，２５０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差は、それぞれの誘電体多層膜の光入射側面から入射し誘電体多層膜と基板との界面で反射し再び誘電体多層膜から射出されるまでに発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差をたし合わせたものとなり、「ｎR(j=1)×ｔR(j=1)×２＋αR(j=1)＋ｎR(j=2)×ｔR(j=2)×２＋αR(j=2)」でもとめることができる。
赤色光が透過するダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差と赤色光が反射する反射ミラー２４０ｃ，２５０ｃの誘電体多層膜で発生する位相差とをたし合わせた位相差が、赤色光の波長領域の中心値の波長値λR（ｎｍ）に任意の自然数ｋをかけた値と等しいとき、ダイクロイックミラー２１０ｃに入射する前の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、ダイクロイックミラー２２０ｃで反射された後の光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となっていることになり、偏光度の低下が抑制される。
従って、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの赤色光の色光光路においては、２枚のダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃ及び２枚の反射ミラー２４０ｃ，２５０ｃに含まれる４つの誘電体多層膜のそれぞれは、「（ｎR(i=1)×ｔR(i=1)＋ｎR(i=2)ｔR(i=2)＋ｎR(j=1)×ｔR(j=1)×２＋αR(j=1)＋ｎR(j=2)×ｔR(j=2)×２＋αR(j=2)＝ｋλR）を満足するような膜構成を有している。
【００７３】
なお、各色光の色光光路中にダイクロイックミラー２１０ｃ，２２０ｃおよび反射ミラー２３０ｃ，２４０ｃ，２５０ｃの誘電体多層膜以外にもさらに誘電体多層膜を備える構成としても良い。その場合には、該当する色光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、該当する色光の色光光路中に備えられた該色光を透過する誘電体多装膜にｉ＝１，２，・・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの該色光を透過する誘電体多層膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、それぞれの該色光を透過する誘電体多層膜での該色光の波長領域の中心値の波長λにおける平均屈折率をｎiとし、該色光の色光光路中に備えられた該色光を反射する誘電体多装膜にｊ＝１，２，・・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの該色光を反射する誘電体多層膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔj（ｎｍ）とし、それぞれの該色光を反射する誘電体多層膜での該色光の波長領域の中心値の波長λにおける平均屈折率をｎjとし、該色光を反射する誘電体多層膜で光が反射したことによって発生する位相差をαjとし、任意の自然数をｋとし、該色光光路に配置される誘電体多層膜は以下の式（１１）を満足するような膜構成を有している。
【数１１】
2006058872.tif 000013
【００７４】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、色分離導光光学系２００Ｃに含まれている３つの色光光路において、２以上の誘電体多層膜のそれぞれが、各色光光路中においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有するようになる。
【００７５】
〔実施形態４〕
図５は、実施形態４に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図である。図５（ａ）はプロジェクタの光学系を示す図であり、図５（ｂ）はその要部拡大図である。
【００７６】
実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、色分離導光光学系２００Ｄは、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおける色分離導光光学系２００Ｃの構成に加えてガラス基板に誘電体多層膜からなる反射膜が形成された反射ミラー２０２をさらに有する点を特徴としている。従って、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、実施形態３の場合とは異なり、色分離導光光学系２００Ｄにおける３つ色光光路のうち青色光及び緑色光の色光光路には３つの誘電体多層膜が含まれ、赤色光の色光光路には５つの誘電体多層膜が含まれることになる。
このように、色分離導光光学系２００Ｄにおける青色光の色光光路においては、照明装置１００から青色光の色光光路へ入射する光（青色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２０２ｄへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、青色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｂへ射出される光（青色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２３０ｄで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、１枚のダイクロイックミラー２１０ｄ及び２枚の反射ミラー２０２ｄ，２３０ｄに含まれる３つの誘電体多層膜のそれぞれが青色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈性率とが設定された膜構成を有している。
【００７７】
また、色分離導光光学系２００Ｄにおける緑色光の色光光路においては、照明装置１００から緑色光の色光光路へ入射する光（緑色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２０２ｄへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、緑色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｇへ射出される光（緑色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含むダイクロイックミラー２２０ｄで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２枚のダイクロイックミラー２１０ｄ，２２０ｄ及び１枚の反射ミラー２０２ｄに含まれる３つの誘電体多層膜のそれぞれが緑色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有している。
【００７８】
また、色分離導光光学系２００Ｄにおける赤色光の色光光路においては、照明装置１００から赤色光の色光光路へ入射する光（赤色光の色光光路最前段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２０２ｄへ入射する光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、赤色光の色光光路から電気光学変調装置４００Ｒへ射出される光（赤色光の色光光路最後段側に配置される誘電体多層膜を含む反射ミラー２５０ｄで反射された光）のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２枚のダイクロイックミラー２１０ｄ，２２０ｄ及び３枚の反射ミラー２０２ｄ，２４０ｄ，２５０ｄに含まれる５つの誘電体多層膜のそれぞれが赤色光の色光光路内においていくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有している。
【００７９】
このように、実施形態４の係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、色分離導光光学系の３つの色光光路に含まれる誘電体多層膜の数が実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合とは異なるが、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合と同様に、赤色光の色光光路、緑色光の色光光路及び青色光の色光光路の３つの色光光路のうちすべての色光光路において、誘電体多層膜のそれぞれが、各色光光路中においてその光路内に配置されるいくつかの誘電体多層膜による偏光度の変化を他の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有している。このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合と同様の効果を有する。
【００８０】
〔実施形態５〕
図６は、実施形態５に係る画像表示装置１１に内蔵されるプロジェクタの光学系を説明するために示す図である。図６（ａ）はプロジェクタの光学系を示す図であり、図６（ｂ）はその要部拡大図である。
実施形態５に係るプロジェクタは、図７に示す画像表示装置１１に内蔵されるプロジェクタ１０００Ｅである。
【００８１】
画像表示装置１１は、図７に示すように、プロジェクタ１０００Ｅ、スクリーンパネル３２、ミラーユニット３３および筐体３４を備えている。この場合、プロジェクタ１０００Ｅ、スクリーンパネル３２およびミラーユニット３３は、プロジェクタ１０００Ｅから射出された画像光Ｌｐがミラーユニット３３によってスクリーンパネル３２の背面に向けて反射可能な姿勢でそれぞれ筐体３４に固定（保持）されている。
スクリーンパネル３２は、図７に示すように、筐体３４の底面に対してほぼ垂直となる姿勢で筐体３４の前面側における開口部３４ａの縁部に固定されて、背面側から投射された（ミラーユニット３３によって反射された）画像光Ｌｐを受光して各種画像を表示する。この場合、スクリーンパネル３２は、一例として、画像光Ｌｐを平行光に変換するフレネルレンズと、平行光を拡大（拡散）光に変換するレンチキュラーレンズと、拡大光を透過させると共にレンチキュラーレンズを保護する保護板として機能する樹脂板（いずれも図示せず）とを一体形成して構成されている。
ミラーユニット３３は、図７に示すように、所定の角度で傾斜させられた姿勢で筐体３４の背板３４ｂに脱着可能に取り付けられて、プロジェクタ１０００Ｅによって射出された画像光Ｌｐをスクリーンパネル３２の背面に向けて反射する。
【００８２】
実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃとは、クロスダイクロイックプリズムの構成が異なる。
本実施形態の説明におけるクロスダイクロイックプリズム５００ａの３つの色光光路とは、電気光学変調装置４００Ｒから射出された光が入射する赤色光の光入射端面と、電気光学変調装置４００Ｇから射出された光が入射する緑色光の光入射端面と、電気光学変調装置４００Ｂから射出された光が入射する青色光の光入射端面と、各色光の光入射端面から入射した赤色光と緑色光と青色光との合成光が射出される光射出端面として、赤色光の入射端面から光射出端面までの赤色光の色光光路と、緑色光の入射端面から光射出端面までの緑色光の色光光路と、青色光の入射端面から光射出端面までの青色光の色光光路とをさす。
【００８３】
実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅにおいては、クロスダイクロイックプリズム５００ａにおける３つの色光光路のうち緑色光の色光光路においては、２つの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれは、緑色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有している。つまり、クロスダイクロイックプリズム５００ａの緑色光の光入射端面へ入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、クロスダイクロイックプリズム５００ａの光射出面から射出された緑色光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２つの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれは構成されている。
【００８４】
このため、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、クロスダイクロイックプリズム５００ａに含まれる３つの色光光路のうち緑色光の色光光路においては、２つの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれが緑色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有しているため、画像光がクロスダイクロイックプリズム５００ａを通過する際に画像光の偏光度が低下するのが抑制される。その結果、スクリーンパネル３２に投写される画像光の偏光度が高められるため、スクリーンパネル３２における光散乱特性が安定して、投写画像の画像品質が向上する。つまり、クロスダイクロイックプリズム５００ａに入射する前の緑色光の偏光度とクロスダイクロイックプリズム５００ａから射出された後の緑色光の偏光度とが同等となっている。さらに説明すると、クロスダイクロイックプリズム５００ａにおいて、誘電体多層膜５１０ａで発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差と、誘電体多層膜５２０ａで発生するＳ偏光とＰ偏光との位相差とをたし合わせると、クロスダイクロイックプリズム５００ａに入射する前のＳ偏光とＰ偏光との位相差と同等となるように、クロスダイクロイックプリズム５００ａの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａとが構成されている。
【００８５】
さらに２つのダ誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａについて説明する。
クロスダイクロイックプリズム５００ａは、２つの誘電体多層膜の膜構成以外は実施形態１のクロスダイクロイックプリズム５００と同様の構成である。
４つの直角プリズムの略Ｘ字状の界面に、青色光を反射する誘電体多層膜５１０ａと、赤色光を反射する誘電体多層膜５２０ａとが形成されている。
これらの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれの光入射側面と該光入射側面に入射する光束の中心軸とが４５度の角度をなすように）配置され、誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａの光入射側面に偏光光が４５度の角度をもって入射した場合を考える。この場合、実施形態１における図２を参照した説明と同様に、緑色光の波長領域の中心値の波長λ（ｎｍ）におけるある誘電体多層膜の平均屈折率をｎとしたとき、その誘電体多層膜におけるＳ偏光に対する屈折率は「ｎ×（ｃｏｓθ）-1」、Ｐ偏光に対する屈折率は「ｎ×（ｃｏｓθ）」で表される（例えば、生産現場における光学薄膜の設計・作製・評価技術、小倉繁太郎監修、株式会社技術情報協会、２００１年４月２日第２刷発行参照。）。
【００８６】
このため、その誘電体多層膜の光入射側面に対して角度θをなして入射した光の誘電体多層膜２１４内の光学距離は、Ｓ偏光の場合は「ｎ×（ｃｏｓθ）-1×ｄ」となり、Ｐ偏光の場合は「ｎ×（ｃｏｓθ）×ｄ」となる。これらにθ＝４５度及びｄ＝（√２）×ｔを代入すると、Ｓ偏光の場合は「２ｎｔ」となり、Ｐ偏光の場合は「ｎｔ」となる。従って、その誘電体多層膜を４５度で通過する照明光束においては、これらＳ偏光とＰ偏光とで「ｎｔ」だけ位相差が発生することになる。なお、ｔはその誘電体多層膜の光入射側面に垂直な方向の誘電体多層膜の平均膜厚を示す。
【００８７】
上記の説明を、本実施形態の誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａに適用して以下に説明する。
緑色光が通過する誘電体多層膜５１０ａの光入射面に垂直な方向の平均膜厚をｔG(i=1)（ｎｍ）とし、緑色光の波長領域の中心値の波長λG（ｎｍ）における誘電体多層膜５１０ａの平均屈折率をｎG(i=1)とする。
緑色光が通過する誘電体多層膜５２０ａの光入射面に垂直な方向の平均膜厚をｔG(i=2)（ｎｍ）とし、緑色光の波長領域の中心値の波長λG（ｎｍ）における誘電体多層膜５２０ａの平均屈折率をｎG(i=2)とする。
緑色光が透過する誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａで発生する位相差は、「ｎG(i=1)×ｔG(i=1)＋ｎG(i=2)×ｔG(i=2)」でもとめることができる。
緑色光が透過する誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａで発生する位相差が、緑赤色光の波長領域の中心値の波長値λG（ｎｍ）に任意の自然数ｋをかけた値と等しいとき、クロスダイクロイックプリズム５００ａに入射する前の緑色光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、クロスダイクロイックプリズム５００ａから射出された緑色光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等となっていることになり、偏光度の低下が抑制される。
【００８８】
実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅにおいては、クロスダイクロイックプリズム５００ａ内の緑色光の色光光路においては、２つの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれは、「ｎG(i=1)×ｔG(i=1)＋ｎG(i=2)×ｔG(i=2)＝λG」を満足するような膜構成を有している。
【００８９】
なお、緑色光の波長領域の中心値の波長をλ（ｎｍ）とし、クロスダイクロイックプリズム５００ａ内の緑色光の色光光路中に備えられた誘電体多装膜にｉ＝１，２，・・・と順番に数字を割り振ったとき、この数字を割り振られたそれぞれの誘電体多層膜のその光入射側面に垂直な方向の平均膜厚をｔi（ｎｍ）とし、それぞれの誘電体多層膜での赤色光の波長領域の中心値の波長λにおける平均屈折率をｎiとし、任意の自然数をｋとした場合に、以下の式（１２）を満足するような膜構成を有している。
【数１２】
2006058872.tif 000014
【００９０】
このように構成することにより、クロスダイクロイックプリズム５００ａに含まれる３つの色光光路のうち緑色光の色光光路において、２つの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれは、緑色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように構成された膜構成を有するようになる。
【００９１】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００９２】
（１）実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、色分離導光光学系２００Ａにおける赤色光の色光光路において、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが赤色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有するようにしたが、本発明はこれに限られず、色分離導光光学系２００Ａにおける緑色光の色光光路において、２枚のダイクロイックミラー２１０ａ，２２０ａに含まれる２つの誘電体多層膜のそれぞれが緑色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有するようにしてもよい。
【００９３】
（２）実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅにおいては、クロスダイクロイックプリズム５００ａにおける緑色光の色光光路において、２つの誘電体多層膜５１０ａ，５２０ａのそれぞれが、緑色光の色光光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈性率とが設定された膜構成を有しているが、本発明はこれに限られず、赤色光の色光光路や青色光の色光光路において、２つの誘電体多層膜のそれぞれが、該色光の光路内において一方の誘電体多層膜による偏光度の変化を他方の誘電体多層膜による偏光度の変化によって補償するように膜の厚みと屈折率とが設定された膜構成を有してもよい。
【００９４】
（３）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｅは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
【００９５】
（４）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｅは、電気光学変調装置を３つ用いるプロジェクタについて説明したが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置を１つだけ用いるプロジェクタに用いてもよい。この場合は、直線偏光を射出する照明装置から電気光学変調装置までの光路中に配置される２つ以上の誘電体多層膜のうち、光路最前段側に配置される誘電体多層膜に入射する光のＳ偏光とＰ偏光との位相差と、光路最後段側に配置される誘電体多層膜から射出される光のＳ偏光とＰ偏光との位相差とが同等と成るように、２つ以上の誘電体多層膜のそれぞれの膜の厚みと屈性率とが設定されていればよい。またさらに、電気光学変調装置を２つもしくは４つ以上用いるプロジェクタにも本発明を適用することができる。
【００９６】
（５）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図。
【図２】実施形態１に係るプロジェクタの作用効果を説明するために示す図。
【図３】実施形態２に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図。
【図４】実施形態３に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図。
【図５】実施形態４に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図。
【図６】実施形態５に係るプロジェクタの光学系を説明するために示す図。
【図７】実施形態５に係る画像表示装置を説明するために示す図。
【図８】従来のプロジェクタの光学系を説明するために示す図。
【符号の説明】
【００９８】
１０００，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ，１０００Ｅ…プロジェクタ、１００…照明装置、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…補助ミラー、１１８…平行化レンズ、１２０…第１レンズアレイ、１３０…第２レンズアレイ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ…色分離導光光学系、２１０，２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ，２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ…ダイクロイックミラー、２０２，２３０，２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ，２４０，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄ，２５０，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ…反射ミラー、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…電気光学変調装置、４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ…液晶パネル、４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂ…入射側偏光板、４３０Ｒ，４３０Ｇ，４３０Ｂ…射出側偏光板、５００，５００ａ…クロスダイクロイックプリズム、５１０…青色光反射ダイクロイック面、５１０ａ，５２０ａ…誘電体多層膜、５２０…赤色光反射ダイクロイック面、６００…投写光学系、ＳＣＲ…スクリーン、１１…画像表示装置、３２…スクリーンパネル、３３…ミラーユニット、３４…筐体、３４ａ…開口部、３４ｂ…背板、Ｌｐ…画像光。
【図７】
2006058872.tif 000021
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006058872.tif 000024
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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