(57)【要約】【課題】  色にじみを抑え且つ干渉縞の発生を低減する投射型表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】  投射型表示装置が、Ｐ偏光を透過し第１の液晶表示素子に導き、Ｓ偏光を反射して第２の液晶表示素子に導く偏光分離面を有する偏光分離素子と、前記第１および第２の液晶表示素子により表示された画像を投射面に投射する投射光学系を有し、前記偏光分離面が曲率を有することを特徴とする投射型表示装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ偏光を透過し第１の液晶表示素子に導き、Ｓ偏光を反射して第２の液晶表示素子に導く偏光分離面を有する偏光分離素子と、
前記第１および第２の液晶表示素子により表示された画像を投射面に投射する投射光学系を有する投射型表示装置において、
前記偏光分離面が曲率を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記偏光分離面の曲率は、前記第１の液晶表示素子により反射され前記偏光分離面を反射した反射光と前記第２の液晶表示素子により反射され前記偏光分離面を透過した透過光の結像位置が、互いに離れるように設けられてい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３】
前記偏光分離面の曲率は前記第１の液晶表示素子に向かって凸面であることを特徴とする請求項１または２いずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記偏光分離面の曲率は前記第１の液晶表示素子に向かって凹面であることを特徴とする請求項１または２いずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記偏光分離素子は第１のプリズムと第２のプリズムとを有し、
前記第１のプリズム及び前記第２のプリズムは接着剤で接合され、
前記偏光分離面が、曲率を有する第１のプリズムに蒸着されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記第１および第２のプリズムの屈折率をＮＰ、前記接着剤の屈折率をＮＳとすると、
ＮＳ−ＮＰ≧０．１
であることを特徴とする請求項５に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記第１の液晶表示素子により反射し、前記偏光分離面を反射する色光は、青帯域の光であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
青帯域の光の代表波長をλＢ、赤帯域の光の代表波長をλＲとしたとき、
前記投射光学系の青帯域と赤帯域の間の軸上色収差量をΔＢＲ＝｜λＢ−λＲ｜とすると、
ΔＢＲ≦２０μｍ
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記第１の液晶表示素子と前記第２の液晶表示素子に入射する光をそれぞれ第１の色光、第２の色光とすると、
第１の色光と第２の色光の偏光方向がＰ偏光とＳ偏光、あるいはＳ偏光とＰ偏光の関係になるように偏光方向を調整する偏光方向調整手段とを有することを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載の投射型表示装置。
【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し、特に反射型の液晶表示素子を用いる投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置はパソコン・ビデオなどの画像を大画面に投影してみることが出来る装置としてプレゼンテーションや家庭での映画鑑賞などに広く利用されてきている。特に最近では透過型液晶表示素子に比べ高開口率・高精細などの特徴を持つ反射型の液晶表示素子を用いた投射型表示装置が注目されている。
【０００３】
反射型の液晶表示素子を用いた投射型表示装置の問題点として、干渉縞の発生があることが知られている。具体的には、偏光分離素子の偏光分離膜を全透過するはずの光の一部が偏光分離膜で反射してしまうことにより、その若干の反射光と透過光により干渉縞が発生してしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１および２では、２つの液晶表示素子を偏光分離膜からの距離が不等距離になるように配置し、干渉縞を低減している。また、これらの発明では、液晶表示素子のずれ量に相当する軸上色収差を投射レンズに付与することにより、２つの液晶表示素子の位置をずらしたことによる画像（いずれか一方の色の画像）のボケを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０４７９６７
【特許文献２】特開２００６−３４３６９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１および２に記載の発明では、干渉縞を低減することは可能だが、投射レンズに軸上色収差を付与しているので１つの光の帯域内で色にじみが発生してしまう。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するために、干渉縞の発生を抑え、且つ、色にじみを低減する色分離合成系および投射型表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、Ｐ偏光を透過し第１の液晶表示素子に導き、Ｓ偏光を反射して第２の液晶表示素子に導く偏光分離面を有する偏光分離素子と、前記第１および第２の液晶表示素子により表示された画像を投射面に投射する投射光学系を有する投射型表示装置において、前記偏光分離面が曲率を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果は、干渉縞の発生を抑え、且つ、色にじみを低減することが可能な点にある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の構成図
【図２】実施形態１の投射レンズの軸上色収差図
【図３】実施形態１の第２の偏光分離プリズムと軸上色収差図
【図４】実施形態２の第２の偏光分離プリズムと軸上色収差図
【図５】実施形態３の第２の偏光分離プリズムと軸上色収差図
【図６】実施形態４の第２の偏光分離プリズムと軸上色収差図
【図７】比較形態の第２偏光分離プリズムと軸上色収差図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
図１は実施形態１の投射型表示装置の構成図である。１は光源であり、本実施形態では高圧水銀ランプを用いている。２は放物面リフレクタ、３は第１レンズアレイ、４は第２レンズアレイ、５は偏光変換素子、６はコンデンサレンズである。ここで、レンズアレイとは、複数の微小なレンズが配列された光学素子のことである。７は色分離素子としてのダイクロイックミラー、８は不要な偏光光をカットする偏光板、９は偏光分離面でＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する偏光ビームスプリッターである。
【００１２】
偏光分離面は偏光分離膜が積層されて形成されており、１０は１／４λ板、１１はＧ用の液晶表示素子である。１３は偏光板、１４はＢ光のみに作用し、その偏光方向を９０°回転させる波長選択性位相板（偏光方向調整手段）である。１５は偏光分離面でＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する偏光ビームスプリッター、１６は１／４λ板、１７はＢ用の液晶表示素子である。１８は１／４λ板、１９はＲ用の液晶表示素子である。２０はＲ光のみに作用し、その偏光方向を９０°回転させる波長選択性位相板、１２は偏光分離面でＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する偏光ビームスプリッター、２１は投射レンズ（投射光学系）である。以下、偏光ビームスプリッターをＰＢＳ、波長選択性位相板をＣＳ、赤、青、緑それぞれの色光をＲ光、Ｂ光、Ｇ光とする。
【００１３】
図２に実施形態１から４で使用する投射レンズそのものの軸上色収差のグラフを示す。横軸はＢ光、Ｇ光、Ｒ光の波長を示している。縦軸は軸上色収差（各色光の結像位置の差）を示している。Ｇ光の中心波長（不図示）に対して各波長の光がどこで結像するかを表しており、矢印の方向ほどスクリーン（投射面）に近い位置で結像することを示している。つまり、Ｒ、Ｂ用の各液晶表示素子は、各波長帯域の中心波長λＲ、λＢとグラフとが交わる位置に固定される。図２の場合、Ｇ用の液晶表示素子からスクリーンまでにＧ光が通る幾何学的距離を基準値とすると、Ｂ用の液晶表示素子はその基準値に対して＋ａ（μｍ）だけＰＢＳ１５から離れた位置に固定される。Ｒ用の液晶表示素子は同様に＋ｂ（μｍ）だけＰＢＳ１５から離れた位置に固定されることになる。ΔＢＲ＝｜ａ−ｂ｜を軸上色収差量とし、本実施形態は、ΔＢＲ＝｜ａ−ｂ｜≦２０μｍを満足する。
【００１４】
尚、本明細書中ではＢとＲ用の液晶表示素子の固定する位置の差を表現するため、各波長帯域（各色）の代表波長として、その帯域の中心の波長を用いたが、中心波長でなくてもよい。
【００１５】
図３（Ａ）はＰＢＳ１５周辺の拡大図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示したＰＢＳを使用したときの軸上色収差図である。図３（Ａ）の３１はＰＢＳ１５を構成する第１の三角プリズム（第１のプリズム）、３２は第２の三角プリズム（第２のプリズム）である。第１の三角プリズム３１はＰＢＳ１２側（図１）に、第２の三角プリズム３２はダイクロイックミラー７側（図１）に配置されており、それぞれは接着剤により貼り合わされている。ＰＢＳ１５の偏光分離膜は第１の三角プリズム３１側に蒸着されており、第１の三角プリズム３１は凹面状の緩やかな曲率を有している。好ましくは、曲率半径をｒとするときｒ≦２００００（ｍｍ）である。この偏光分離膜がＰＢＳ１５の偏光分離面となる。
【００１６】
尚、本実施形態では偏光分離膜を第１の三角プリズム３１側に蒸着させたが、第２の三角プリズム側に蒸着しても良い。以下、接合面とはプリズムの面であって、接着剤と接する面、あるいは偏光分離膜が蒸着されている面のことである。
【００１７】
上記ＰＢＳ１５の偏光分離面が曲率を有することによる光学的な作用について説明する。光源１から出射した光束は放物面リフレクタ２によって略平行光となって射出される。この平行光は第１のフライアイレンズ３によって分割及び集光される。第１フライアイレンズ３により分割された各々の分割光束は第２のフライアイレンズ４近傍に集光され、光源の像を作る。第２のフライアイレンズ４を出射した分割光束は、偏光変換素子５でその偏光方向をＰ偏光光からＳ偏光光に揃えられ、コンデンサレンズ６によって集光される。コンデンサレンズ６により集光された分割光束は７から２０で構成される色分離合成系を介して液晶表示素子１１、１７、１９を照明し、投射レンズ２１によりスクリーン上に投射拡大される。
【００１８】
次に、色分離合成系７から２０の光学作用を説明する。コンデンサレンズ６が集光した光は、ダイクロイックミラー７で第１の波長帯域の光と第２、第３の波長帯域の光に分離される。本実施形態では、第１の波長帯域の光はＧ光、第２の波長帯域の光はＢ光（青帯域の光、第１の色光）、第３の波長帯域の光はＲ光（赤帯域の光、第２の色光）である。
【００１９】
Ｇ光はダイクロイックミラー７を透過し、偏光板８によって不要光であるＰ偏光がカットされ、ＰＢＳ９の偏光分離膜を反射し、１／４λ板１０を透過し、Ｇ用の液晶表示素子１１を照明する。液晶表示素子１１はＧ光の偏光状態を画像に基づいて変調し、変調されたＳ偏光成分はＰＢＳ９の偏光分離膜を反射して、光源側へ戻される。一方、液晶表示素子１１で変調されたＰ偏光成分は、ＰＢＳ９を透過して、ＰＢＳ１２へ入射する。ＰＢＳ１２へ入射したＧ光はその偏光分離膜を透過して投射レンズ２１へ至る。
【００２０】
ダイクロイックミラー７により反射されたＢ、Ｒ光は偏光板１３において不要光であるＰ偏光光がカットされ、Ｓ偏光光であるＢ光はＣＳ１４でその偏光方向が変換されＰ偏光光になる。その後、Ｂ光はＰＢＳ１５および１／４λ板１６を透過し、Ｂ用の液晶表示素子１７を照明する。液晶表示素子１７でその偏光状態を画像に基づいて変調されたＢ光のうちＰ偏光成分は、ＰＢＳ１５を透過し、光源側へ戻される。液晶表示素子１７により変調されたＢ光のＳ偏光成分はＰＢＳ１５の偏光分離膜を反射し、ＣＳ２０を透過し、ＰＢＳ１２の偏光分離膜により反射されて投射レンズ２１へ至る。
【００２１】
偏光板１３で不要光をカットされたＲ光は、ＣＳ１４を透過し、ＰＢＳ１５の偏光分離膜で反射され、１／４λ板１８を透過してＲ用の液晶表示素子１９を照明する。Ｒ用の液晶表示素子１９でその偏光状態を画像に基づいて変調される。変調されたＳ偏光光はＰＢＳ１５の偏光分離膜を反射し、光源側に戻される。変調されたＰ偏光成分は、ＰＢＳ１５を透過し、Ｒ光のみに作用するＣＳ２０によりその偏光方向がＳ偏光へと変換される。その後、Ｓ偏光光であるＲ光はＰＢＳ１２の偏光分離膜を反射して投射レンズ２１へ至る。ＰＢＳ１２（合成素子）はＲ、Ｇ、Ｂ光それぞれを合成し投射レンズ２１に合成光を射出している。
【００２２】
図３（Ａ）に示したＰＢＳ１５の作用、効果について詳細に説明する。図３（Ａ）に示したように、ＰＢＳ１５は、その偏光分離面に曲率を有する。偏光分離面が平面ではなく、Ｂ用の液晶表示素子に向かって凹面状である。言い換えれば、第１の三角プリズム３１の接合面が凹面状であることにより、Ｂ用の液晶表示素子１７を反射したＢ光は凸面を反射することになるので、液晶表示素子１７とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が長くなる。したがって、偏光分離面が平らであった場合に比べ、液晶表示素子１７をスクリーンから遠ざけて配置することが可能となる。
【００２３】
図３（Ｂ）の軸上色収差図からも分かるように、Ｂ光の中心波長とＲ光の中心波長の差、｜ａ−ｂ｜（軸上色収差量）の値が大きくなったことにより、マイケルソンの干渉条件から外れ、干渉縞の発生を抑えることができる。また、投射レンズの軸上色収差はフラットに近い状態に保ったままなので、Ｂ光の色にじみの発生を抑えることもできる。
【００２４】
また、その他の効果は、光路内にレンズまたはフィルターを挿入する必要がないので、明るさや色味を低下させることなく、バックフォーカスが短い干渉縞の発生を抑えることが出来る投射型表示装置を提供できる点である。
【００２５】
尚、本実施形態では第１のプリズム３１の接合面の形状を凹面状にしたが、凸面状でも本発明の効果を得ることができる。この場合、Ｂ用の液晶表示素子１７は図２の軸上色収差図で示した位置よりもＰＢＳ１５に近い位置で固定されることになる。
【００２６】
実施形態１ではＰＢＳ１５の偏光分離面に曲率を持たせる形態について説明したが、実施形態２では第１三角プリズムが曲率を有し、更に、第２三角プリズムの間の接着剤とＰＢＳとの屈折率差を持たせることにより、干渉縞の発生を抑える形態について説明する。
【００２７】
（実施形態２）
図４（Ａ）に実施形態１のＰＢＳ１５に相当する、ＰＢＳ４０周辺の拡大図を示す。図４（Ｂ）に図４（Ａ）に示したＰＢＳ４０を用いたときの投射レンズ２１の軸上色収差を示す。実施形態１と同じ構成に関しては同一符号を用いているので、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００２８】
４１はＰＢＳ４０を構成する第１の三角プリズム、４２はＰＢＳ４０を構成する第２の三角プリズムである。４３は第１と第２の三角プリズムを接着する接着剤である。４４は第１三角プリズム４１と接着剤の接合面と、４５は第２三角プリズム４２の接着剤との接合面を示す。尚、ＰＢＳ４０の偏光分離膜（偏光分離面）は第１の三角プリズム４１の接合面４４に蒸着されており、接合面４４は凹面状の緩やかな曲率を有している。一方、接合面４５は平面である。また第１の三角プリズム４１の屈性率をＮＰとし、接着剤４３の屈折率をＮＳとするとＮＳ−ＮＰ≧０．１の関係になっている。
【００２９】
図４に示した形状のＰＢＳ４０の作用、効果について説明する。第１の三角プリズム４１の接合面４４に凹面状の曲率を与えると、Ｂ用の液晶表示素子１７を反射したＢ光は凸面を反射することになり、液晶表示素子１７とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が長くなる。したがって、偏光分離面が平らであった場合に比べ、液晶表示素子１７をスクリーンから遠ざけて配置することが可能となる。
一方、Ｒ用の液晶表示素子により反射されたＢ光は、凸レンズ作用をもつ接着剤４３を透過する。つまり液晶表示素子１９とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が短くなり、偏光分離面が平らであった場合に比べ、液晶表示素子１９をスクリーンから遠ざけて配置することが可能となる。
【００３０】
つまり、図４（Ｂ）に示すようにＢ用の液晶表示素子１７は投射レンズから遠ざかる位置で固定され、Ｒ用の液晶表示素子１９は投射レンズ側に近づく位置で固定される。つまり、｜ａ−ｂ｜（軸上色収差量）の値が大きくなることでマイケルソンの干渉条件から外れ、干渉縞は発生を抑えることができる。また、各波長帯域内の軸上色収差もフラットに近い状態であるので、色にじみを低減し、良い画質を保つ事が可能となる。
【００３１】
本実施形態のように第１の三角プリズム４１に曲率を与え、且つ、接着剤の屈折率とプリズムの屈折率とを異ならせることで、ＢとＲ用の液晶表示素子の固定される位置を逆方向にずらす事が可能となる。
【００３２】
また、その他の効果として、Ｂ、Ｒ用の液晶表示素子を逆方向にずらすことにより、プリズムの接合面の曲率が１００００ｍｍ程度の緩やかな曲率半径でも十分な効果を得ることができる。
【００３３】
本実施形態では接合面の曲率を凹面状としたが、凸面状でも可能である。実施形態３では、第１の三角プリズムの接合面を凸面状にした実施形態について説明する。
【００３４】
（実施形態３）
図５（Ａ）に実施形態１のＰＢＳ１５に相当する、ＰＢＳ５０周辺の拡大図を示す。図５（Ｂ）に図５（Ａ）に示したＰＢＳ５０を用いたときの投射レンズ２１の軸上色収差を示す。実施形態１と同じ構成に関しては同一符号を用いているので、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００３５】
５１はＰＢＳ５０を構成する第１の三角プリズム、５２はＰＢＳ５０を構成する第２の三角プリズムである。５３は第１と第２の三角プリズムを接着する接着剤である。５４は第１の三角プリズムの接合面、５５は第２の三角プリズムの接合面である。尚、ＰＢＳ５０の偏光分離膜（偏光分離面）は第１の三角プリズム５１の接合面５４に蒸着されており、接合面は平面に対して凸面状の緩やかな曲率を有している。また第１の三角プリズム５１の屈性率をＮＰとし、接着剤５３の屈折率をＮＳとするとＮＳ−ＮＰ≧０．１の関係になっている。
【００３６】
図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示したＰＢＳ５０を用いた時の軸上色収差図である。第１の三角プリズム５１の接合面に凸面状の曲率を与えると、Ｂ用の液晶表示素子１７を反射したＢ光は凹面で反射することになるので、液晶表示素子１７とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が短くなる。したがって、偏光分離面が平らであった場合に比べ、液晶表示素子１７をスクリーンに近づけて配置することが可能となる。一方、Ｒ用の液晶表示素子で反射したＢ光は凹レンズの効果をもつ接着剤５３を通過する。つまり、液晶表示素子１９とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が長くなるので、偏光分離面が平らであった場合に比べ、液晶表示素子１９をスクリーンから遠ざけて配置することが可能となる。そのため｜ａ−ｂ｜の値が大きくなりマイケルソンの干渉条件から外れ、干渉縞は発生を抑えることができる。また、各波長帯域内の軸上色収差もフラットに近い状態であるために色にじみを低減し、良い画質を保つ事が可能となる。
【００３７】
尚、実施形態１から３でＰＢＳを構成する第１の三角プリズムが凹面あるいは凸面をもつ形態としたが、これに限られない。実施形態４では第１の三角プリズムおよび第２の三角プリズムが曲率を有する形態について説明する。
【００３８】
（実施形態４）
図６に実施形態４で使用するＰＢＳ周辺の拡大図を示す。６０は実施形態１のＰＢＳ１５に相当するＰＢＳ、６１はＰＢＳ６０を構成する第１の三角プリズム、６２はＰＢＳ６０を構成する第２の三角プリズム。６３は第１と第２の三角プリズムを接着する接着剤である。６４は第１の三角プリズムと接着剤の接合面、６５は第２の三角プリズムと接着剤の接合面である。尚、偏光分離膜は第１の三角プリズム６１の接合面に蒸着されている。第１と第２の三角プリズムの接合面は平面に対してそれぞれ凹面状の緩やかな曲率を有している。また、三角プリズムの屈性率をＮｐとし、接着剤６３の屈折率をＮｓとするとＮＳ−ＮＰ≧０．１の関係になっている。
【００３９】
第１および第２の三角プリズム６１、６２の接合面に凹面状の曲率を与えると、Ｂ用の液晶表示素子１７を反射し、接着剤６４を反射した光は凸面を反射することになるので、液晶表示素子１７とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が長くなる。したがって、偏光分離面が平らであった場合に比べ、液晶表示素子１７をスクリーンから遠ざけて配置することが可能となる。一方、凸レンズ作用をもつ接着剤６４により液晶表示素子１９とスクリーンの間にある光学系の合成焦点距離が短くなる。したがって、液晶表示素子１９は、実施形態２よりもさらにスクリーンに近い位置で固定されることになる。そのため｜ａ−ｂ｜の値が大きくなり、マイケルソンの干渉条件から外れるために干渉縞は発生しない。また、各波長帯域内の軸上色収差もフラットに近い状態であるためにフレアの発生もなく良い画質を保つ事が可能となる。
【００４０】
尚、本実施形態では第１および第２の三角プリズムの接合面の曲率を凹面状としたが、凸面状でも可能である。この場合、Ｂ用の液晶表示素子１７は投射レンズから近づく位置に固定され、一方、Ｒ用の液晶表示素子１９は投射レンズから遠ざかる位置で固定される。
【００４１】
以上の実施形態１から４においては、波長選択性位相板を偏光方向調整手段として用いる実施例について示したが、位相板を用いてもよい。位相板を用いる場合は、色分離素子により第１の液晶表示素子に対応する色光と第２の液晶表示素子に対応する色光を分離する。その後、それぞれがＰ偏光とＳ偏光になるように位相板を挿入した後、それぞれの色光を合成し、偏光ビームスプリッターに入射させれば良い。構成としてもよい。この場合、光源からの光をＲ、Ｇ、Ｂの光路に分離し、例えばＲ光は位相板を通し、偏光分離素子の表面から入射させ反射させる。Ｂ光は位相板を通さずに偏光分離面の裏面から入射させ透過させる。これにより偏光方向の異なる２つの色光が合成されるので、これを偏光分離面が曲率を有する偏光分離素子に入射させることで、実施形態１から４と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、光源は高圧水銀ランプに限られずレーザー光源を用いても良い。
【００４３】
（比較形態）
本発明をより分かりやすくするために従来の形態を比較形態として図７に示す。
【００４４】
図７（Ａ）は２色の光を分離合成する偏光ビームスプリッター周辺の拡大図である。従来は偏光分離プリズムの偏光分離面には曲率が設けられていない。１５ａは偏光分離プリズム、３１ａは偏光分離プリズムを構成する第１三角プリズム、３２ａは第２三角プリズム、３３ａを偏光分離面、１７ａをＢ用の液晶表示素子、１９ａをＲ用の液晶表示素子である。実線の矢印は偏光分離プリズム１５ａに入射し、偏光分離面３３ａを透過した後、液晶表示素子１７ａに入射するｐ偏光光を、点線の矢印は偏光分離面３３ａにより反射されてしまったｐ偏光光を示す。
【００４５】
干渉縞の問題は、主に偏光分離プリズムにｐ偏光で入射してくる光に対して生じやすい。偏光分離プリズムは、一般的に２つの三角プリズム３１ａ、３２ａによって誘電体多層膜である偏光分離面３３ａを挟み込んだ構成になっている。誘電体多層膜３３ａは、ｐ偏光については反射率が０になる所謂ブリュースター条件を満たすように膜材料が、ｓ偏光については各界面反射光が強めあうよう膜厚が設定されており、この結果ｐ偏光を透過し、ｓ偏光を反射させる特性を持つ。しかしながら、このような原理を用いている性質上、膜の入射角度がブリュースター角からずれるにしたがってｐ偏光にも反射が生じ、偏光の分離特性は完全でなくなる。プロジェクターの照明光束は一般に有限の角度分布を有しているため、とくにｐ偏光は少なからず反射光が生じてしまう。従って図７（Ａ）に示すように偏光分離プリズムに、ｐ偏光で入射した光は偏光分離面３３ａで一部反射光が生じ、反射光路の光（点線）と透過光路の光（実線）が所謂マイケルソン干渉計と同じ関係になる。この結果、二つの光路の往復距離差が光源の可干渉距離以内であると干渉縞を生じてしまう。とくに透過光路の光量と反射光路の光量が同程度になる低輝度の投射画像において干渉縞は目立ち、画質を大幅に低下させてしまう。
【００４６】
そこで従来は、図７（Ｂ）に示したような軸上色収差を、あらかじめ投射レンズに対して付与しておくことにより、Ｂ用の液晶表示素子１７ａは投射レンズよりも遠い位置で固定することを可能としている。このように構成すれば、偏光分離面で反射された光と透過された光の光路長が互いに異なるため、マイケルソンの条件式から外れ、干渉縞の発生を抑えることができる。
【００４７】
しかし、この図７（Ｂ）に示したような大きな軸上色収差を投射レンズに付与してしまうと、Ｂ光の帯域内における軸上色収差が大きくなってしまうため、Ｂ光の色にじみが発生してしまう。
【００４８】
これに対し、本発明は軸上色収差をフラットに近い状態に保ったまま液晶表示素子の固定位置を異ならせることができるので、色にじみの発生を抑えつつ干渉縞を抑制（低減）することができる。
【符号の説明】
【００４９】
７  ダイクロイックミラー
１４、２０  波長選択性位相板
１１、１７、１８  液晶表示素子
９、１２、１５  偏光ピームスプリッター
【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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【図６】
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【図７】
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