(57)【要約】【課題】高効率で偏光変換を行う偏光変換素子を提供し、それによって高効率な投写型表示装置を提供する。また、耐久性の高い反射防止膜を備えた偏光変換素子を提供する。【解決手段】偏光変換素子２７には、偏光分離膜１と反射膜２とを備えた透明部材３、λ／２位相差膜６と反射防止膜９とが形成されたガラス基板８からなるλ／２位相差板６、および短冊状の反射膜１５と反射防止膜９とを備えた入射側ガラス基板１２が設けられている。λ／２位相差膜６は誘電体材料を斜め蒸着することで形成されているので、λ／２位相差板６への反射防止膜９は高温成膜で作製することができ、入射側の反射防止膜９も入射側ガラス基板１２に設けられるので高温成膜で作製することができるので反射ロスが殆ど低減される。透明部材３へのガラス基板８と入射側ガラス基板１２との接着は、ガラス基板と屈折率が略同じＵＶ硬化樹脂により行われる。【選択図】図３
2008129190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状に構成された透明部材とλ／２位相差膜とを備え、前記透明部材には、いずれも厚み方向に対して傾斜して配置されていて、入射光束を反射並びに透過によってそれぞれ第１の偏光光並びに第２の偏光光の２種類の直線偏光光に分離する偏光分離膜と、前記偏光分離膜による反射光を前記偏光分離膜の透過光の進行方向へ反射させる反射膜との組み合わせが複数形成されており、前記λ／２位相差膜は前記透明部材の前記偏光分離膜の透過光が出射される側に接して、前記偏光分離膜からの透過光あるいは前記反射膜からの反射光に対応した位置に設けられている偏光変換素子であって、
さらに透明基板からなるλ／２位相差板を有し、
前記λ／２位相差膜は、前記透明部材と前記λ／２位相差板との間にあり、
前記λ／２位相差板の光出射側には反射防止膜が形成されていることを特徴とする偏光変換素子。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光変換素子において、
前記λ／２位相差膜は、前記λ／２位相差板に成膜されていることを特徴とする偏光変換素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の偏光変換素子において、
前記透明部材の入射光の入射側の面に接着された平行平板ガラス基板であって、
前記透明部材に設けられた複数の前記反射膜の裏面に対向する該透明部材の入射面のそれぞれの位置に対応するように、該入射面と対向する面側に短冊状の反射膜が形成され、反対側の面は反射防止膜が形成された平行平板ガラス基板を有する、偏光変換素子。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の偏光変換素子において、
前記透明部材の入射光の入射側の面に、平面側が接着されたフライアイレンズであって、
前記透明部材に設けられた複数の前記反射膜の裏側に対向する該透明部材の入射面のそれぞれの位置に対応するように、該入射面と対向するフライアイレンズの平面側に短冊状の反射膜が形成され、反対のレンズ側に反射防止膜が形成されたフライアイレンズを有する、偏光変換素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の偏光変換素子を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光変換素子および投写型表示装置に関し、特に偏光変換素子の外面に高温成膜による反射防止膜が形成された偏光変換素子とその偏光変換素子を備えた投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置に用いられる液晶としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶や強誘電性液晶などが知られている。ＴＮ液晶では透過率（もしくは、反射率）は連続的に制御される。一方、強誘電性液晶では液晶の状態として２状態しかなく、透過率（もしくは、反射率）はＯＮかＯＦＦかで制御される。従って、強誘電性液晶の場合、階調表現はパルス幅変調によって行われる。つまり、ＯＮ状態とＯＦＦ状態の時間比率を制御することによって、階調を表現する。
【０００３】
ＴＮ液晶と強誘電性液晶のどちらを用いた液晶表示装置においても、直線偏光光しか入力されない。通常、光源が発する光は無偏光なので、そのまま液晶表示装置に入射すると、入射光束の半分は利用できない。
【０００４】
このような課題の対策として、光利用効率を高め、より明るい画像を得るために、偏光変換手段を用いて、無偏光光を直線偏光光に変換してから液晶表示装置に入射する方法が知られている。このような方法については、例えば、特許文献１（特開２００１−２８１７６０号公報）に記述されている。
【０００５】
先ず、従来の光源装置について説明する。図８は、従来の光源装置の光学上の構成を示す模式的ブロック図である。図８に示す光源装置４０は、発光素子４１と、コリメータレンズ４２と、偏光変換手段である偏光変換素子５７とを有する。偏光変換素子５７は、偏光分離膜５１と反射膜５２とが設けられた透明部材５３と、λ／２位相差板５６とを有する。
【０００６】
発光素子４１は無偏光の光（１０１）を発光する。コリメータレンズ４２は発光素子４１からの光をなるべく平行にする。透明部材５３にはコリメータレンズ４２からの無偏光な光（１０１）が入射して、偏光分離膜５１において直進するＰ偏光光（１０２）と直交方向に反射されるＳ偏光光（１０３）とに分離される。このＳ偏光光（１０３）は反射膜５２によって光路を曲げられ、進行方向がＰ偏光光（１０２）と平行になる。透明部材５３の偏光分離膜５１を透過したＰ偏光光（１０２）はλ／２位相差板５６によって偏光方向を９０°回転させられ、透明部材５３の反射膜５２から射出したＳ偏光光（１０３）と同じ偏光方向のＳ偏光光（１０３）となる。つまり、発光素子４１より発光された無偏光  １０１）は、偏光変換素子５７によってＳ偏光の直線偏光光（１０３）に揃えられる。
【０００７】
図８に示される要素を多数並べることによって、より明るい光源装置４０を構成することができる。
【０００８】
図９は従来の偏光変換素子の模式的斜視図であり、図１０は従来の偏光変換素子の動作を説明するための模式的断面図であり、図１１はλ／２位相差板の機能を説明するための模式的斜視図である。
【０００９】
従来の偏光変換素子４７は、図９、図１０に示すように、複数の偏光分離膜３１と複数の反射膜３２と、偏光分離膜３１および反射膜３２が形成され長方形の平板状に構成された透明部材３３と、λ／２位相差膜が設けられた複数のλ／２位相差板３６とを備える。
【００１０】
偏光分離膜３１と反射膜３２とは１組となっており、偏光分離膜３１は、入射光に対して傾斜して配置され、入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する。反射膜３２は偏光分離膜３１の反射光側に平行に配置され、偏光分離膜３１で分離されて反射された一方の偏光光束を反射する。
【００１１】
λ／２位相差板３６のλ／２位相差膜は、透明部材３３の光束出射側に設けられ、いずれか一方の偏光光束の偏光軸を変換し、他方の偏光光束の偏光軸と揃える。
【００１２】
偏光変換素子４７においては、それぞれの偏光分離膜３１および反射膜３２が偏光変換素子４７の中心線の両側で互いの偏光分離膜３１と反射膜３２とが対称の位置になるように配置されている。
【００１３】
通常、偏光変換素子４７の出射面側と入射面側には反射防止膜３９が設けられている。反射防止膜３９は、ガラスと空気との屈折率の差によってガラスと空気との境界面において発生する反射を抑制するために形成されるアンチリフレクト（ＡＲ）コートと呼ばれる膜である。反射防止膜３９によって反射を低減させることにより光線の透過率が高まり、投写型表示装置では画像をより明るくすることができる。
【００１４】
図１０を参照して従来の偏光変換素子４７の動作を説明する。入射光として平行化された光源からの非偏光光の光束が、偏光変換素子４７の入射面４側から入射し、偏光分離膜３１に到達する。この場合、偏光分離膜３１ではＰ偏光の直線偏光光束が透過し、Ｓ偏光の直線偏光光束が反射される構成となっているとする。透過したＰ偏光の直線偏光光束はλ／２位相差板３６を通ることでＳ偏光光に変換される。
【００１５】
このとき、図１１にあるように、λ／２位相差板３６は入射光の偏光軸に対して４５度傾いたところに遅相軸が来るように配置されており、この結果、λ／２位相差板３６に入射した光は偏光軸を９０度回転させて透過する。それによってＰ偏光光束が入射した場合にはＳ偏光光束に変換される。
【００１６】
偏光分離膜３１で反射したＳ偏光光束は、反射膜３２で再度反射し、偏光変換素子４７の出射面５からＳ偏光光束として出射する。この結果、偏光変換素子４７の偏光分離膜３７に入射した非偏光光はＳ偏光に揃えられて出射する。
【００１７】
しかし、入射する非偏光光の一部は偏光変換素子４７内の反射膜３２に直接に入射する。反射膜３２への入射光は分離されずに反射膜３２で反射され、隣の偏光分離膜３１に入射する。入射した光はその偏光分離膜３１で２つの直線偏光に分離される。このとき偏光分離膜３１ではＳ偏光の直線偏光光束が反射し、λ／２位相差板３６を透過してＰ偏光光束に変換して出射される。またＰ偏光光束はそのまま偏光分離膜３１を透過し、次の反射膜３２で反射されて偏光変換素子４７の出射面５から出射する。従って偏光変換素子４７内の反射膜３２に直接に入射した非偏光光は、すべて偏光変換素子４７からＰ偏光に揃って出射される。
【００１８】
通常Ｓ偏光光束に揃えて使用する上述のような光学系ではＰ偏光光束は使用できないので、偏光変換素子４７内の反射膜３２の裏側に直接に入射する光束を反射する短冊形の反射板を入射側に配置したり、ライトバルブの手前に偏光板を配置してＰ偏光光束を遮断したりすることが行われている。
【特許文献１】特開２００１−２８１７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
λ／２位相差板３６としては、従来高分子フィルムを一定方向に延伸して分子配向させ、染料で染めるものが使用されている。従来の偏光変換素子４７では、高温で変性するおそれのある高分子膜を用いたλ／２位相差板３６を表面に使用しているため、λ／２位相差板３６側に反射防止膜３９を成膜する場合、反射防止膜３９を成膜時の基板温度を高くして成膜することができなかった。また偏光変換素子４７の入射面側も、個々の透明部材３３がＵＶ硬化樹脂により接着されているため、反射防止膜３９を成膜時の基板温度を高くして直接成膜することができなかった。つまり、反射防止膜は高温成膜ができず低温成膜で成膜せざるを得なかった。ここで高温成膜とは成膜時において基板温度を１００℃以上にして成膜できることを意味し、例えば、ガラスなどの無機材料からなる基板上に成膜する場合がこれに該当する。低温成膜とは成膜時の基板温度を高くできない成膜を意味し、例えば、高分子材料などの有機材料からなる基板上に成膜する場合がこれに該当する。
【００２０】
入射面４、出射面５とも反射防止膜３９は上述の理由で基板温度を高くして成膜ができない。反射防止膜３９は、高温成膜に比べて低温成膜の方が反射率が高く、またその膜の密着性も低い。このため、低温成膜で成膜された反射防止膜３９は透過率が低く、耐久性が短いという問題があり、従来の偏光変換素子４７を使用した投写型表示装置では明るさの効率が低いという問題もあった。
【００２１】
また、偏光変換素子４７内の反射膜３２の裏側に直接に入射する非偏光光の入射面に短冊上のマスクを設ける場合、透明部材３３に直接反射膜を設けるのは透明部材３３の製作工程上問題があり、ライトバルブの手前に偏光板を配置して遮断する場合には、Ｐ偏光光束を遮断した偏光板の温度が上がってしまうという問題がある。
【００２２】
本発明の目的は、高効率で偏光変換を行う偏光変換素子を提供し、それによって高効率な投写型表示装置を提供することにある。また、耐久性の高い反射防止膜を備えた偏光変換素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の偏光変換素子は、
平板状に構成された透明部材とλ／２位相差膜とを備え、透明部材には、いずれも厚み方向に対して傾斜して配置されていて、入射光束を反射並びに透過によってそれぞれ第１の偏光光並びに第２の偏光光の２種類の直線偏光光束に分離する偏光分離膜と、偏光分離膜による反射光を偏光分離膜の透過光の進行方向へ反射させる反射膜との組み合わせが複数形成されており、λ／２位相差膜は透明部材の偏光分離膜の透過光が出射される側に接して、偏光分離膜からの透過光あるいは反射膜からの反射光に対応した位置に設けられている偏光変換素子であって、さらに透明基板からなるλ／２位相差板を有し、λ／２位相差膜は、透明部材とλ／２位相差板との間にあり、λ／２位相差板の光出射側には反射防止膜が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
λ／２位相差膜は、λ／２位相差板に成膜されていてもよい。透明部材の入射光の入射側の面に接着された平行平板ガラス基板であって、透明部材に設けられた複数の反射膜の裏面に対向するその透明部材の入射面のそれぞれの位置に対応するように、その入射面と対向する面側に短冊状の反射膜が形成され、反対側の面は反射防止膜が形成された平行平板ガラス基板を有してもよい。
【００２５】
透明部材の入射光の入射側の面に、平面側が接着されたフライアイレンズであって、透明部材に設けられた複数の反射膜の裏側に対向するその透明部材の入射面のそれぞれの位置に対応するように、その入射面と対向するフライアイレンズの平面側に短冊状の反射膜が形成され、反対のレンズ側に反射防止膜が形成されたフライアイレンズを有してもよい。
【００２６】
本発明の投写型表示装置は、
上述の偏光変換素子を備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明の偏光変換素子において用いられるλ／２位相差板のλ／２位相差膜は、誘電体材料が蒸着されることにより形成されていて高温に対する耐性が高いものとなっている。このため、その後λ／２位相差板に形成する反射防止膜を高温成膜により形成することができる。
【００２８】
このように、偏光変換素子を構成する透明部材の表面には、成膜時の基板温度を高くして反射防止膜を形成できるので、基板温度を上げずに成膜した場合に比べて反射率を低く抑えることが可能になるとともに耐久性も向上する。
【００２９】
透明部材の入射面側に、短冊状の反射膜と高温で形成された反射防止膜とがそれぞれ両面に形成されたガラス基板、あるいはフライアイレンズをＵＶ硬化樹脂を用いて接着することにより、容易に透明部材の入射側に短冊状の反射膜と高温で形成された反射防止膜が配置できる。
【００３０】
また、偏光変換素子の両側に対する接着には、ガラス基板の屈折率とほぼ同じ１.５程度の屈折率のＵＶ硬化樹脂を用いて接着しているので、境界面における反射ロスが殆ど低減される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、高分子膜のλ／２位相差板を偏光変換素子の表面に使用しておらず、λ／２位相差膜は誘電体材料が蒸着されることにより形成されていて高温に対する耐性が高いものとなっている。それによって、偏光変換素子のガラス基板の表面に成膜時の温度を高くして反射防止膜を作製することができ、反射率を低く抑えることが可能となり、高効率の偏光変換素子となるという効果がある。さらに、反射防止膜の密着性も高まるため、高耐久性の反射防止膜を備えた偏光変換素子が得られるという効果もある。
【００３２】
透明部材の入射面側に、短冊状の反射膜と成膜時に高温で形成された反射防止膜とが両面に形成されたガラス基板、あるいはフライアイレンズをＵＶ硬化樹脂を用いて接着することにより、容易に透明部材の反射膜の裏側に入射する光を遮断でき、かつ耐久性の高い透過率の高い反射防止膜を形成できるという効果がある。
【００３３】
偏光変換素子の両側に対するガラス基板の接着には、ガラス基板の屈折率とほぼ同じ１.５程度の屈折率のＵＶ硬化樹脂を使用しているので、接着面における反射ロスが大幅に低減されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の偏光変換素子の模式的分解斜視図であり、図２は図１の偏光変換素子の模式的上面図である。
【００３５】
本発明の実施の形態では、従来技術で説明した高分子フィルムを一定方向に延伸して分子配向させ、その延伸程度により目的とするリタデーションを有するように作製したλ／２位相差板３６を使用していない。λ／２位相差膜１０としては、金属酸化物、金属フッ化物、金属硫化物などの誘電体材料を斜め蒸着することで形成された任意の位相差を有する広帯域で高性能なλ／２位相差膜１０が使用されている。
【００３６】
このλ／２位相差膜１０については、たとえば、特開平５−１３４１１５号公報、特開平１１−３３７７３３号公報、特開平１１−２３８４０号公報にその製造方法が開示されている。
【００３７】
本実施の形態の偏光変換素子７は、図１および図２に示すように、長方形で平板状に形成された透明部材３と、λ／２位相差板６とから構成されている。
【００３８】
透明部材３は、断面が台形、平行四辺形、あるいは三角形のブロックが互いに接着されて長方形の平板状に形成されている。その入射光の光軸に対して傾斜して配置された接着面には、複数の偏光分離膜１と複数の反射膜２とが形成されている。
【００３９】
偏光分離膜１は入射光の光束を反射並びに透過させることによってそれぞれ第１の偏光光並びに第２の偏光光の２種類の直線偏光光束に分離する。反射膜２は、その偏光分離膜１と平行に配置されていて、偏光分離膜１で反射された第１の偏光光を光軸の方向に反射する。
【００４０】
一個の偏光分離膜１と一個の反射膜２とが１組の組合せとなり、透明部材３には複数の組合せが形成されている。図１、図２の透明部材３では、透明部材３の長手方向の中心線の両側で、互いの偏光分離膜１と反射膜２とが対称の位置になるように配置されている。
【００４１】
λ／２位相差板６は、透明部材３の出射側に隣接して設けられている。λ／２位相差板６の透明の基材であるガラス基板８の透明部材３側の面には、透明部材３の偏光分離膜１あるいは反射膜２のいずれかと対応する位置に誘電体材料が成膜されて短冊状のλ／２位相差膜１０が形成され、反対面には高温成膜により反射防止膜９が作製されている。
【００４２】
透明部材３とλ／２位相差板６とは、λ／２位相差膜１０が透明部材３の偏光分離膜１あるいは反射膜２の出射面と一致するように、ＵＶ硬化樹脂からなる接着層２１により接着されている。
【００４３】
透明部材３の出射面と、λ／２位相差板６のガラス基板８との接着においては、ガラス基板の屈折率とほぼ同じ１.５程度の屈折率のＵＶ硬化樹脂を使うことによって、境界面における反射ロスが殆ど低減される。
【００４４】
図２では、λ／２位相差膜１０が偏光分離膜１の出射面と一致するように構成されているがこれに限定されるものではなく、反射膜２の出射面と一致するように構成されていてもよい。それによって、片方の偏光軸が変換されて偏光分離膜１と反射膜２とからの出射光が同じ偏光軸をもった偏光光に統一されればよい。
【００４５】
図２に示すように、透明部材３の入射面４およびλ／２位相差板６の出射面５には反射防止膜９が形成されている。透明部材３の入射面４に設けられた反射防止膜９は、透明部材３を構成するブロック同士がＵＶ硬化樹脂により接着されているため、低温成膜でしか作製できない。しかし、出射面５側の反射防止膜９は耐熱性を有する誘電体材料が成膜されて短冊状のλ／２位相差膜１０が形成されたガラス基板８上に形成されるので、透明部材３との接合前に高温成膜で作製することができる。
【００４６】
通常、偏光変換素子７の入射側には照明光を均一にするための２枚のフライレンズを配置する。このため、偏光変換素子７の入射面側にはフライアイレンズを形成している個々のレンズ毎に、ランプの光源像の虚像ができる。この虚像は偏光変換素子７にほぼ一列置きに入射するように配置されるが、どうしても一列分の偏光変換素子の幅より大きくなってしまう。このため、第１の実施の形態では、入射光が反射膜２の裏面からも入射するので異なった偏光軸をもった偏光光も出射面５から出射される。
【００４７】
次に第２の実施の形態の偏光変換素子について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態の偏光変換素子の模式的分解斜視図であり、図４は図３の偏光変換素子の模式的上面図である。偏光変換素子２７の透明部材３と、２／λ位相差板６とは第１の実施の形態と同じなので同じ符号を付して説明を省略する。
【００４８】
第２の実施の形態の偏光変換素子２７は、第１の実施の形態の偏光変換素子７に反射防止膜９と短冊状の反射膜１５とを備えた入射側ガラス基板１２が追加して設けられている。
【００４９】
入射側ガラス基板１２の片面には短冊状の反射膜１５が高温成膜により作製され、もう一方の面には反射防止膜９が高温成膜により作製されている。透明部材３内に傾斜して設けられている反射膜２の裏側への入射面４からの入射位置に短冊状の反射膜１５が整合するように、入射側ガラス基板１２の短冊状の反射膜１５の側が、透明部材３の入射面側とＵＶ硬化樹脂にて接着されて接着層２２が形成されている。
【００５０】
透明部材３の入射面と、入射側ガラス基板１２との接着なので、ガラス基板の屈折率とほぼ同じ１.５程度の屈折率のＵＶ硬化樹脂を使うことによって、境界面における反射ロスが殆ど低減される。
【００５１】
この短冊状の反射膜１５が、偏光変換素子２７の透明部材３に設けられた反射膜２の裏側に直接入射する光を遮断する位置に配置されるので、偏光変換素子２７から主たる偏光光と異なる偏光軸を持った偏光光は出射されない。従って、第１の実施の形態でライトバルブの手前に遮断のために設けられていた偏光板を設ける必要はない。
【００５２】
図４の入射面４、出射面５のいずれの反射防止膜９も、ＵＶ硬化樹脂によりブロックが接着されて形成されている透明部材３とは離れた場所で形成することができるので、高温成膜で作製することができる。
【００５３】
次に第３の実施の形態の偏光変換素子について説明する。図５は本発明の第３の実施の形態の偏光変換素子の模式的分解斜視図であり、図６は図５の偏光変換素子の模式的上面図である。偏光変換素子３７の透明部材３と２／λ位相差板６とは第１の実施の形態と同じなので同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
第２の実施の形態の偏光変換素子２７では、第１の実施の形態の偏光変換素子７に反射防止膜９と短冊状の反射膜１５とを備えた入射側ガラス基板１２が追加して設けられていた。第３の実施の形態の偏光変換素子３７では、入射側ガラス基板１２に代えて、反射防止膜９と短冊状の反射膜１５とを備えたフライアイレンズ１６が追加して設けられている。
【００５５】
フライアイレンズ１６の平面側には短冊状の反射膜１５が高温成膜により作製され、もう一方のレンズ側の面には反射防止膜９が高温成膜により作製されている。透明部材３内に傾斜して設けられている反射膜２の裏側の入射面４への投影位置に短冊状の反射膜１５が整合するようにフライアイレンズ１６の短冊状の反射膜１５側が、透明部材３の入射面側とＵＶ硬化樹脂にて接着されている。
【００５６】
この短冊状の反射膜１５が、偏光変換素子３７の透明部材３に設けられた反射膜２の裏側に直接入射する光を遮断する位置に配置されるので、偏光変換素子３７から主たる偏光光と異なる偏光軸を持った偏光光は出射されない。従って、ライトバルブの手前に遮断のための偏光板を設ける必要はない。
【００５７】
図６のフライアイレンズ１６側入射面４、ガラス基板８の出射面５に設けられたいずれの反射防止膜９も、ＵＶ硬化樹脂によりブロックが接着されている透明部材３とは離れた場所で形成できるので、高温成膜で作製することができる。
【００５８】
さらに、入射側にフライアイレンズを設けることにより、光源の輝度むらを分散させ照射面で均一な照度分布を得ることができる。
【００５９】
次に本発明の第４の実施の形態の投写型表示装置について図面を参照して説明する。図７は、本発明の第４の実施の形態の本発明の偏光変換素子を備えた投写型表示装置の構成を示す模式的構成図である。
【００６０】
投写型表示装置５０は、照明光学系６０、色分離光学系７０、色合成光学系８０、投写光学系９０の四つのブロックから構成されている。
【００６１】
照明光学系６０は、光源６１と、楕円リフレクタ６２と、出射光を平行化するための第１のインテグレータ６４、第２のインテグレータ６５と、本願発明の第１〜第３の実施の形態の偏光変換素子６７と、フィールドレンズ６６とを有する。
【００６２】
光源６１から出射して第１のインテグレータ６４、第２のインテグレータ６５で均一化された無偏光光の光束は偏光変換素子６７で直線偏光光となって、色分離光学系７０を経由してＢ液晶パネル８４、Ｇ液晶パネル８５、およびＲ液晶パネル８６に入射する。
【００６３】
照明光学系６０に続く色分離光学系７０は、照明光学系６０からの全光束を赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）からなる各色光束に分離し、対応するそれぞれの液晶パネルへ入射させるための第１のダイクロイックミラー７１、第２のダイクロイックミラー７２、第１の反射ミラー７３、第２の反射ミラー７５、第３の反射ミラー７７、および第１のリレーレンズ７４、第２のリレーレンズ７６を有する。
【００６４】
色分離光学系７０に続く色合成光学系８０は、色分離光学系７０から入射される各色光束を、与えられた画像情報に従って変調するＢ液晶パネル８４、Ｇ液晶パネル８５、Ｒ液晶パネル８６と、各液晶部に入射光を集光するＢ集光レンズ８１、Ｇ集光レンズ８２、Ｒ集光レンズ８３、および変調された各色光束を合成する色合成プリズム８７とを有する。
【００６５】
色合成光学系８０に続く投写光学系９０は、投射ズームレンズ９１を有し、色合成プリズム８７で合成されたＢ、Ｇ、Ｒの合成光をスクリーン上に投影する。
【００６６】
この構成は投写型表示装置の標準的な構成の一例であり、本発明の偏光変換素子を備えた投写型表示装置はこれに限定されるものではなく種々の公知の応用例が可能である。
【００６７】
この投写型表示装置は、上述の第１〜第３の実施の形態の高効率で偏光変換を行う偏光変換素子を備えているので、光源からの入射光を効率よく液晶パネルに入光させることができ、高い光利用効率でスクリーンに投写できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の偏光変換素子の模式的分解斜視図である。
【図２】図１の偏光変換素子の模式的上面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の偏光変換素子の模式的分解斜視図である。
【図４】図３の偏光変換素子の模式的上面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の偏光変換素子の模式的分解斜視図である。
【図６】図５の偏光変換素子の模式的上面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の本発明の偏光変換素子を備えた投写型表示装置の構成を示す模式的構成図である。
【図８】従来の光源装置の光学上の構成を示す模式的ブロック図である。
【図９】従来の偏光変換素子の模式的斜視図である。
【図１０】従来の偏光変換素子の動作を説明するための模式的断面図である。
【図１１】λ／２位相差板の機能を説明するための模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、３１、５１    偏光分離膜
２、２２、５２    反射膜
３、３３、５３    透明部材
４    入射面
５    出射面
６、３６、５６    λ／２位相差板
７、２７、３７、４７、５７    偏光変換素子
８、６８    ガラス基板
９、３９、６９    反射防止膜
１０    λ／２位相差膜
１２    入射側ガラス基板
１５    短冊状の反射膜
１６    フライアイレンズ
２１、２２    接着層
４０    光源装置
４１    発光素子
４２    コリメータレンズ
５０    投写型表示装置
６０    照明光学系
６１    光源
６２    楕円リフレクタ
６３    凸レンズ
６４    第１のインテグレータ
６５    第２のインテグレータ
６６    フィールドレンズ
７０    色分離光学系
７１    第１のダイクロイックフィルタ
７２    第２のダイクロイックフィルタ
７３    第１の反射ミラー
７４    第１のリレーレンズ
７５    第２の反射ミラー
７６    第２のリレーレンズ
７７    第３の反射ミラー
８０    色合成光学系
８１    Ｂ集光レンズ
８２    Ｇ集光レンズ
８３    Ｒ集光レンズ
８４    Ｂ液晶パネル
８５    Ｇ液晶パネル
８６    Ｒ液晶パネル
８７    色合成プリズム
９０    投写光学系
９１    投射ズームレンズ
【図１】
2008129190.tif 000003
【図２】
2008129190.tif 000004
【図３】
2008129190.tif 000005
【図４】
2008129190.tif 000006
【図５】
2008129190.tif 000007
【図６】
2008129190.tif 000008
【図７】
2008129190.tif 000009
【図８】
2008129190.tif 000010
【図９】
2008129190.tif 000011
【図１０】
2008129190.tif 000012
【図１１】
2008129190.tif 000013